提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的措施(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的措施 摘要：隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，建筑抗震設(shè)防已是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計面臨的迫切任務(wù)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員為防止、減少地震給建筑造成的危害，就需要分析研究如何合理地提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。從目前抗震設(shè)計現(xiàn)狀出發(fā)，找出結(jié)構(gòu)安全與經(jīng)濟合理的最佳結(jié)合點，找出合理有效的抗震設(shè)計方法。 一、建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的影響因素1.1 建造場地的選址不正確 當(dāng)建筑物的建造場地在軟土、液化土等土壤分布不均等 場地時，在地震發(fā)生時可能會導(dǎo)致建筑物的崩塌和下陷，這 是由于地基內(nèi)土壤存在軟弱粘性的土壤和不均勻的土層造成 的，特別是在填土的區(qū)域，特別是在建筑物建設(shè)時如果無法 避開土地

2、和地形地勢的影響，應(yīng)該對地基進行加固處理和建 筑結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計。 1.2 建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計不科學(xué) 當(dāng)發(fā)生較大的地震災(zāi)害時，建筑結(jié)構(gòu)的延性能力的性能十分重要，某種程度上來說，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性能力能夠產(chǎn)生更大的抗震能力。建筑結(jié)構(gòu)的延性能力主要是通過破壞部分次要的建筑構(gòu)件來減輕地震對整個建筑結(jié)構(gòu)所造成的破壞，達到對建筑物整體的保護作用。延性構(gòu)件能夠很好的在地震發(fā)生時產(chǎn)生非彈性的形變，最大限度地將地震能力轉(zhuǎn)移至自身，其抗震性能和產(chǎn)生的作用甚至高于建筑結(jié)構(gòu)的抗震強度，但是在對于建筑延性構(gòu)件的設(shè)計上往往存在很多的問題。在地震災(zāi)害發(fā)生時，以鋼筋混凝土為主的框架梁往往會最先出現(xiàn)形變，在對建筑起支撐作用的支柱變

3、形出現(xiàn)稍晚。如果在延性框架上的設(shè)計缺乏合理，沒有正確的選擇一個可以受到強力作用的形變構(gòu)件，建筑結(jié)構(gòu)延性構(gòu)件還沒有發(fā)揮其延性就遭到破壞，沒有一定的消耗地震發(fā)生對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞力，那么就無法保證框架的對地震能量的消耗，從而對建筑結(jié)構(gòu)造成破壞。 二、提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的措施 2.1建筑場地的選取 建筑地形以及建筑物地處的地質(zhì)情況，將直接影響建筑抗震性能。因此，抗震規(guī)范明確規(guī)定建筑物應(yīng)盡可能避開對建筑抗震不利的地段如：斷層錯動、河岸滑坡、地層陷落等，任何情況下均不得在抗震危險地段上建造可能引起人員傷亡或較大經(jīng)濟損失的建筑物。因此，在進行建筑選址時，應(yīng)進行詳細勘察、搞清地形、地質(zhì)情況。 2.2建筑

4、主體結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性 建筑物自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計是直接影響到建筑物的抗震性能。從工程實踐結(jié)果表明，對于復(fù)雜的平面布置，建筑物會出現(xiàn)質(zhì)心與剛心不重合，在地震作用下結(jié)構(gòu)將會產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，從而加劇地震的破壞作用。對于結(jié)構(gòu)設(shè)計人員來說，所設(shè)計的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)遵循形狀規(guī)則和簡單、結(jié)構(gòu)對稱，而且結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)滿足豎向均勻性原則，從而可以有利于降低扭轉(zhuǎn)力、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件能保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)、降低材料的耗用。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，要求結(jié)構(gòu)平面布置盡可能地使結(jié)構(gòu)的剛心和質(zhì)心相一致。在建筑立面上應(yīng)盡可能的降低結(jié)構(gòu)重心，避免頭重腳輕，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)薄弱連接、剛度突變，受鞭梢效應(yīng)，致使在地震時發(fā)生傾倒。 2.3建筑施工材料選取以及質(zhì)量 建筑物在

5、地震時所受到的地震作用與結(jié)構(gòu)剛度成正比，即質(zhì)量越大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其將受到的地震影響力也就越大。因此在進行建筑物構(gòu)件選材時，在保證建筑安全性的同時，為改善建筑的抗震性能，應(yīng)盡可能的減少建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。 2.4設(shè)置多道設(shè)防的抗震結(jié)構(gòu)體系 抗震建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性、設(shè)防烈度、房屋高度、場地、地基、基礎(chǔ)、材料和施工等因素，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟條件比較綜合確定。首先宜有多道抗震防線，應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)體系喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承裁能力。多道抗震防線，是指在一個抗震結(jié)構(gòu)體系中，一部分延性好的構(gòu)件在地震作用下，首先達到屈服，充分發(fā)揮其吸收和耗散地震能量的作用，即擔(dān)負起第一道

6、抗震防線的作用，其他構(gòu)件則在第一道抗震防線屈服后才依次屈服，從而形成第二、第三或更多道抗震防線，這樣的結(jié)構(gòu)體系對保證結(jié)構(gòu)的抗震安全性是非常有效的。 2.5保證結(jié)構(gòu)的延性抗震能力 合理選擇了建筑結(jié)構(gòu)后，就需要通過抗震措施來保證結(jié)構(gòu)確實具有所需的延性抗震能力從而保證結(jié)構(gòu)在中震、大震下實現(xiàn)抗震設(shè)防目標(biāo)，系統(tǒng)的抗震措施包括以下幾個方面內(nèi)容。強柱弱梁：人為增大柱相對于梁的抗彎能力，使鋼筋混凝土框架在大震下，梁端塑性鉸出現(xiàn)較早，在達到最大非線性位移時塑性轉(zhuǎn)動較大；而柱端塑性鉸出現(xiàn)較晚，在達到最大非線性位移時塑性轉(zhuǎn)動較小，甚至根本不出現(xiàn)塑性鉸。從而保證框架具有一個較為穩(wěn)定的塑性耗能機構(gòu)和較大的塑性耗能能力。

7、強剪弱彎：剪切破壞基本上沒有延性，一旦某部位發(fā)生剪切破壞，該部位就將徹底退出結(jié)構(gòu)抗震能力對于柱端的剪切破壞還可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部或整體倒塌。因此可以人為增大柱端、梁端、節(jié)點的組合剪力值，使結(jié)構(gòu)能在大震下的交替非彈性變形中其任何構(gòu)件都不會先發(fā)生剪切破壞。 三、建筑結(jié)構(gòu)性能抗震設(shè)計 采用合理的抗震性能目標(biāo)和合理的結(jié)構(gòu)措施進行抗震設(shè)計。除了抗震設(shè)計方法，基于性能的抗震設(shè)計理論還包括目標(biāo)性能的確定，它是整個設(shè)計的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，主要包括以下三個方面： 3.1地震設(shè)防水準(zhǔn) 在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，定義一組參照的地震風(fēng)險和相應(yīng)的設(shè)計水平，是基于性能設(shè)計理論的一個重要目標(biāo)?；谛阅艿脑O(shè)計理論應(yīng)追求能控制結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的所有

8、地震波譜的破壞水準(zhǔn)，為此，需要根據(jù)不同重現(xiàn)期選擇所有可能發(fā)生的對應(yīng)于不同等級的地震動參數(shù)的波譜，這些具體的地震動參數(shù)稱為地震設(shè)防水準(zhǔn)，分為常遇、偶遇、罕遇和稀遇地震，并給出了其重現(xiàn)期和超越概率。 3.2結(jié)構(gòu)的性能水平及其量化指標(biāo) 結(jié)構(gòu)的抗震性能水平表示結(jié)構(gòu)在特定的某一地震水準(zhǔn)下一種有限程度的破壞，包括結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞以及因它們破壞引起的后果主要用結(jié)構(gòu)易損性、結(jié)構(gòu)功能性和人員安全性來表達。按照不同的地震動水平，結(jié)構(gòu)的性能水準(zhǔn)可分為四級，即功能完好、功能連續(xù)、控制破壞與損失、保證安全。其中，簡化的三級性能水準(zhǔn)，即可繼續(xù)使用、修復(fù)后可再使用保證安全。 3.3抗震設(shè)計的目標(biāo)性能 結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計的目

9、標(biāo)性能是針對某一地震設(shè)防水準(zhǔn)而期望達的抗震性能等級，抗震設(shè)計目標(biāo)性能的建立需要綜合考慮場地特征、結(jié)構(gòu)功能與重要性、投資與效益、震后損失與恢復(fù)重建、潛在的歷史或文化價值、社會效益及業(yè)主的承受能力等諸多因素。我國抗震規(guī)范的目標(biāo)性能實際是：小震不壞，中震可修，大震不倒。 四、各種結(jié)構(gòu)類型建筑物抗震設(shè)計 4.1砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 砌體結(jié)構(gòu)由于其取材容易，而且其工程成本較低，也是我國農(nóng)村建筑的主要結(jié)構(gòu)類型之一。但鑒于砌體結(jié)構(gòu)中，砌體自身的的抗拉、抗彎以及抗剪強度較多，因此結(jié)構(gòu)自身的整體性較差而造成砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能并不優(yōu)越。從建筑物震害情況表明，砌體結(jié)構(gòu)在地震中的破壞性較為廣泛。對于砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計來說

10、，由于結(jié)構(gòu)形式不合理、抗震措施不足、施工質(zhì)量沒有保障等都是導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)抗震性能較差的主要因素 4.2框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 框架結(jié)構(gòu)由梁和柱以剛接或鉸接相連接而構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)。其在地震中主要表現(xiàn)的震害現(xiàn)象為：柱端出鉸、柱端剪切破壞、節(jié)點的破壞。而框架柱的破壞是致使了建筑物的局部或整體倒塌的關(guān)鍵所在。從鋼筋混凝土柱的破壞位置方面看，典型破壞位置有：柱頂破壞、柱中部破壞、柱底破壞、短柱破壞、柱梁節(jié)點處破壞。為此對于框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，應(yīng)當(dāng)嚴格控制其抗震設(shè)計理念：“強柱弱梁、強節(jié)點弱構(gòu)件，強剪弱彎”。 4.3非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計 在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，不考慮承重以及風(fēng)，地震等側(cè)向力載的構(gòu)件稱為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如框架填充墻、圍護墻、樓梯等。但這些非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震中卻較易出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象，為有效地避免這些非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震中產(chǎn)生的不利倒塌，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)該和主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接和錨固。高烈度區(qū)建筑結(jié)構(gòu)震害多以房屋嚴重破壞和倒塌為主，作為圍護結(jié)構(gòu)的墻體也不可避免隨主體結(jié)構(gòu)垮塌或發(fā)生嚴重損壞。我們?nèi)缛暨M行一些必要的構(gòu)造設(shè)計、概