建筑結(jié)構(gòu)設計中的抗震設計 久久建筑網(wǎng)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——建筑結(jié)構(gòu)設計中的抗震設計久久建筑網(wǎng)如何切實、合理的運用不同的抗震設計方法，是分外重要的，對于不同的建筑、不同的處境應識別對待，從而尋求最合理的抗震設計。本文探討了建筑布局設計中的抗震設計措施。

建筑布局；設計；抗震；措施

隨著高層建筑的急速進展，建筑高度不斷增加，高層建筑的布局設計也成為布局工程師設計工作的主要重點和難點。其抗震設計變得尤為重要，建筑布局的抗震設計是一個完整、系統(tǒng)的概念，從場址的選擇到建筑物的布局設計，抗震設計貫穿了整個過程。建筑物的抗震設計是衡量建筑布局設計是否符合要求的重要指標。因此如何切實、合理的運用不同的抗震設計方法，是分外重要的，對于不同的建筑、不同的處境應識別對待，從而尋求最合理的抗震設計。

一、抗震設防的目標

目前，我國抗震設防為“三水準”目標，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”，概括含義為：當遭遇低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震時，建筑物不受損壞或不需修理仍可使用，建筑處于正常使用狀態(tài)，從布局抗震分析角度，可以視為彈性體系，采用彈性回響譜舉行分析；當遭遇相當于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，建筑物可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可持續(xù)使用，布局在地震影響時進入非彈性工作階段，但非彈性變形或布局體系損壞操縱在可修復的范圍；當遭遇高于本地區(qū)抗震設防烈度的罕遇地震時，建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命安好的嚴重破壞，此階段布局有較大的非彈性變形，但人員可以逃離。

二、建筑布局設計中的抗震設策略略

1、建筑場地

（1）應選擇對建筑抗震有利的地段，如開闊平坦的堅硬場地土或密實平勻的中硬場地土等地段。

（2）應避開對建筑抗震不利的地段，如薄弱場地土，易液化土，條件突出的山嘴，高聳孤立的山丘，非巖質(zhì)陡坡、采空區(qū)、河岸和邊坡邊緣，場地土在平面分布上的成因、巖性、狀態(tài)明顯不平勻（如故河道、斷層破碎帶、暗埋的塘濱溝谷及半填半挖地基等）等地段。當無法避開時，應采取有效的抗震措施。

（3）不應在危害地段造建甲、乙、丙類建筑，對建筑抗震危害地段，一般是指地震的可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地段，發(fā)震斷裂帶上地震等可能發(fā)生地表錯位地段。建筑場地為Ⅰ類時，甲、乙類建筑可按本地區(qū)抗震設防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施；丙類建筑允許按本地區(qū)抗震設防烈度降低一度的要求采取抗震構(gòu)造措施，但抗震設防烈度為6度時，可按本地區(qū)抗震設防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施。另外，場地土的剛度大小和場地土籠罩層厚度是影響建筑物震害得主要因素。震害調(diào)查說明，土質(zhì)越軟，籠罩層越厚，建筑物震害越嚴重，反之越輕。

2、選擇有利于抗震的建筑平面和立面布置

（1）建筑的體型要簡樸，平立面布置宜規(guī)矩。體型簡樸和規(guī)矩的建筑，受力性能明確，設計時輕易分析布局在地震作用下的實際回響及其內(nèi)力分析，且布局細部的構(gòu)造也易于處理。所以這類布局遇到地震后其震害相對都較輕。反之，建筑體型不規(guī)矩，平面上曲出凹進，立面上上下錯落。易于形成剛度和強度上的突變，引起應力集中或變形集中，也輕易形成薄弱環(huán)節(jié)，往往造成對比嚴重的危害。

（2）建筑的平、立面剛度和質(zhì)量分布力求對稱。建筑的剛度和質(zhì)量分布不對稱、即使在地面平動分量作用下也會發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動，從而造成對比嚴重的危害。所以，建筑或其獨立單元應力應求剛度、質(zhì)量的對稱，使其質(zhì)心與剛心重合或偏心很小。

（3）建筑的質(zhì)量和剛度變化要平勻。建筑的質(zhì)量和剛度沿豎向分布往往是不平勻的、例如，由于建筑的豎向收進，地震時收進處上、下片面振動特性不同，易于在收進處的橫隔層（樓板）產(chǎn)生應力突變，使豎向收進的凹角處產(chǎn)生應力集中；又如，在建筑物底層設置上下不連續(xù)的抗震墻（如底層框支抗震墻）、使建筑物沿豎向的不平勻性；框架的填充墻在層高范圍內(nèi)未連續(xù)設置或存在樓層的錯層，使框架形成短柱。也易于造成危害。設計時對上述質(zhì)量和剛度沿豎向分布不連續(xù)的處境應加以限制、采取必要的構(gòu)造措施。

（4）必要時設置防震縫。防震縫的設置，應根據(jù)建筑類型、布局體系和建筑體型等概括處境識別對待，不提倡一切都設，也不看法都不設?？拐鹉７兜脑敲词?，建筑防震縫的設置，可按布局的實際需要考慮。體型繁雜的建筑不設防震縫時，應選擇符合實際的布局計算模型，舉行精細的抗震分析，估計其局部應力和變形集中及扭轉(zhuǎn)影響、判別其易損部位、采取措施提高抗震才能。當設置防震縫時，應將建筑分成規(guī)矩的布局單元，防震縫應根據(jù)烈度、場地類別、房屋類型等留有足夠的寬度，其兩側(cè)的上部布局應完全分開。

3、建筑布局體系的合理選擇

（1）建筑布局體系應當制止因片面布局或構(gòu)件的破壞而導致整個建筑布局流失抗震才能或?qū)χ亓奢d的承載才能。建筑布局抗震設計的一個重要原那么就是布局應當具有必要的贅余度、良好的變形才能和內(nèi)力重調(diào)配的功能，地震中，即使一片面構(gòu)件退出工作，其余片面構(gòu)件仍能承受起豎向荷載，制止整體建筑布局失穩(wěn)。

（2）建筑布局體系應當具有明顯明確的計算簡圖和恰當合理的地震作用傳遞路徑。在這過程中，豎向建筑構(gòu)件的布置，應盡量使豎向建筑構(gòu)件在垂直重力荷載作用下的壓應力水平接近平勻；樓屋蓋梁體系的布置，應盡量使垂直重力荷載以最短的路徑傳遞到豎向構(gòu)件墻、柱上去；轉(zhuǎn)換布局體系的布置，應盡量做到使上部布局豎向構(gòu)件傳遞來的垂直重力荷載通過轉(zhuǎn)換層一次至多二次轉(zhuǎn)換。另外，建筑的整體抗側(cè)力布局體系也務必明確，抗側(cè)力布局一般由框架、簡體、剪力墻、支撐等組成，它們宜盡量連續(xù)貫串。

（3）建筑布局體系應當具有合理適度的強度和剛度。宜具有合理恰當?shù)膹姸群蛣偠确植?，防止和制止因局部削減或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的塑性變形集中或應力集中；建筑的框架布局設計應使節(jié)點根本不被破壞，底層柱底的塑性鉸宜形成晚，應當使柱、梁端的塑性鉸展現(xiàn)得盡可能地分散；對于可能展現(xiàn)的薄弱部位，應采取適當措施提高抗震才能。

4、重視建筑平面布置的規(guī)矩性

建筑的平、立面布置應符合抗震概念設計原那么，宜采用規(guī)矩的建筑設計方案，不應采用嚴重不規(guī)矩的設計方案?？拐鹪O計模范規(guī)定，對平面不規(guī)矩而豎向規(guī)矩，或平面規(guī)矩而豎向不規(guī)矩的建筑布局，應采用空間布局計算模型；對凹凸不規(guī)矩或樓板局部不連續(xù)時，應采用符合樓板平面內(nèi)的實際剛度變化的計算模型，對薄弱部位應乘以內(nèi)力增大系數(shù)，應按模范有關(guān)規(guī)定舉行彈塑性變形分析，并應對薄弱部位采取有效的抗震構(gòu)造措施。在我國建筑中，布局的對稱性主要指的是抗側(cè)力主體布局的對稱。對稱的建筑如平面對稱的框架布局、筒中筒布局、筒體布局、框剪布局、剪力墻布局、框架布局等，一般對比輕易實現(xiàn)布局的對稱性。布局的規(guī)矩性主要表達在以下四個方面：一是建筑主體抗側(cè)力構(gòu)件在兩個主軸方向的剛度要對比接近、變形特性要對比相近；二是建筑主體抗側(cè)力構(gòu)件沿豎向斷面、構(gòu)成變化對比平勻，不要突變；三是建筑主體抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置，應留神同一主軸方向各片抗側(cè)力構(gòu)件剛度盡量平勻；四是建筑主體抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置還應留神中央核心與周邊布局的剛度協(xié)調(diào)平勻，保證主體布局具有較好的抗扭剛度，以制止建筑在地震或風荷載作用下產(chǎn)生過大的扭轉(zhuǎn)變形，從而引起布局或非布局構(gòu)件的破壞?？梢哉f，重視建筑平面布置的規(guī)矩性在建筑布局設計中相關(guān)重要，在實踐中應高度重視