建筑抗震概念設計(一)

第4章

建筑抗震概念設計抗震概念設計：“概念設計”是根據(jù)實際的經(jīng)驗或試驗研究所得到的非常重要的定性設計原則或工程判斷進行設計。是關于設計思想，設計原則，結構體系等方面內容。包括:場地選擇，建筑平立面造型，結構體系的選擇，非結構構件的處理，材料的選用等。由于對地震作用及結構性能的了解還遠遠不夠，在某種意義上，概念設計比計算設計更重要。4.1場地選擇

不同的場地上的建筑震害不同在建筑選址時，要盡量選擇對建筑抗震有利的地段，避開不利和危險地段。有利地段：堅硬土或開闊平坦密實均勻的中硬土。

不利地段：軟弱土、液化土、高聳孤立的山丘、陡坡、邊坡、不均勻的土層等。危險地段：地震時可能滑坡、崩潰、地陷、泥石流等。發(fā)震斷裂帶附近、局部孤突的地形。

關于地基基礎設計，抗震規(guī)范有如下規(guī)定：1、避開危險地帶（如斷裂帶等）2、同一結構單元的基礎不宜設置在性質截然不同的地基上。3、同一結構單元的基礎不宜部分采用天然地基，部分采用樁基。4、軟弱地基上的基礎應加強其整體性和剛性。4.2建筑的平立面布置1.建筑平面布置建筑物的平、立面布置宜規(guī)則、對稱，質量和剛度變化均勻，避免樓層錯層。高層建筑平面尺寸限值2.建筑立面布置建筑的質量、剛度的變化要均勻（豎向）防止出現(xiàn)：豎向收進過大符合B1／B＞0．75要求的建筑物，可以認為是豎向較規(guī)則的建筑物。

3.房屋的高度一般而言，房屋愈高，所受到的地震力和傾覆力矩愈大，破壞的可能性也愈大?！犊拐鹨?guī)范》和《高層規(guī)程》，對各種結構體系適用范圍內建筑物的最大高度均作出了規(guī)定，超出該規(guī)定的，要進行專門研究。

4.房屋的高寬比對房屋高寬比的要求是按結構體系和地震烈度區(qū)分的.5、必要時設置防震縫

當建筑的類型、體系、體型較復雜時，宜設置防震縫。要保證縫有足夠的寬度，用縫分割的單元為獨立的簡單結構單元。

作業(yè)：1、在什么情況下應設置防震縫？2、防震縫的寬度要求是什么？4.3結構選型與結構布置

一、結構選型1、結構材料的選擇

單從抗震角度考慮，作為一種好的結構形式，應具備下列性能：①延性系數(shù)高；②“強度／重力”比值大；③勻質性好；④正交各向同性；⑤構件的連接具有整體性、連續(xù)性和較好的延性，并能發(fā)揮材料的全部強度。結構排形式補依其寧抗震寧性能楚優(yōu)劣串而排汗列的社順序婆是：①鋼算結構遣；②型楊鋼混衡凝土趁結構辭；③混腳凝土炊-鋼懂混合敬結構何；④現(xiàn)鹽澆鋼金筋混臂凝土表結構瀉；⑤預贈應力絡混凝世土結謙構；⑥裝鹿配式禾鋼筋給混凝揚土結席構；⑦配俊筋砌染體結盼構；⑧砌帥體結本構等舒。依據(jù)牽對抗親震結玻構體崗系的狂一般圣要求役，如臭何提移高砌體結鄙構的擺抗震細能力棉？①延黎性系偏數(shù)高征；②“企強度情／重狗力”搭比值弟大；③勻彩質性住好；④正燒交各頑向同恰性；⑤構六件的無連接朋具有墾整體事性、至連續(xù)專性和山較好拴的延溫性，彎并能圣發(fā)揮麥材料撥的全復部強蝦度。加設繞構造句柱和呆圈梁殿是提素高砌借體結退構房莖屋抗銷震能牙力的歲有效戰(zhàn)途徑渴。作業(yè)市：圈低梁的倚主要作用崖有哪瀉些？要求措施2、頸抗震完結構欺體系那的確劈燕定《抗突震規(guī)疤范》臣關于枝抗震遍結構輕體系緩，有去下列男各項趣要求懇：①應夏具有困明確撞的計算父簡圖和合曉理的動地震織作用傳遞塔途徑；②宜柜有多道蔥抗震蟲防線，應蠶避免妄因部靠分結廳構或碌構件勸破壞葵而導致后整個免體系殿喪失愉抗震鑰能力欠或對碗重力籍的承繭載能鋼力；③應仙具備必要稼的強護度，良好姻的變吧形能質力和慌耗能失能力；④宜責具有合理煌的剛石度和遮強度染分布，避慶免因淺局部嘴削弱蔑或突變形鵲成薄退弱部散位，撤產(chǎn)生梢過大宮的應助力集然中或發(fā)塑性敗變形泄集中澡；對可能銹出現(xiàn)歇的薄悅弱部姨位，興應采咱取措楚施提館高抗們震能即力。二、輝結憂構布劈燕置的偵一般找原則1、納平面墾布置利力求牽對稱城。（誕質量鍛，剛雅度，搭強度羽）剛度浸中心質量汽中心典型柔案例平面購布置出除了號要求呈各向奇對稱陣外，孤還希俯望能蛋具有污較大的廉抗扭炮剛度炕。注意紗：虛煉假的驅對稱伸縮謙縫2、肆豎向穿布置帳力求辣均勻結構騎豎向嬸布置炸的關廟鍵在階于，期盡可察能使葵其豎流向剛咐度、強度墓變化內均勻乒，避乳免出誦現(xiàn)薄畝弱層軟，并冶應盡閃可能潤降低搭房屋的扯重心沈。（1遣）注夢意上己剛下縣柔的飲結構輛的處速理框支保剪力姑墻底部糾框架應保屆證下討部結順構的豆抗側燦剛度材不能另小于爸上部攔抗側屑剛度度的一筋定比醬例。（2車）貪同一癥樓層搖的框挺架柱戰(zhàn)，應族該具幕有大溪致相眠同的旱剛度租、強度訴和延孤性有利不利（3繩）、胳防止桃短柱積的出穗現(xiàn)錯誤的作法正確的作法抗震繳結構傅除了稿承擔元水平競地震日作用招外，狐更重茄要的菠是承及擔豎向烘荷載霉作用尤。一晌旦豎暑向承犬載能席力不度足，炒就會恩導致針建筑的倒任塌。多道柿抗震保防線邊的意槳義①一鐮個抗晃震結妖構體埋系，芳應由嫁若干叢個延讓性較俱好的賀分體損系組成章，并李由延冒性較跪好的宿結構遇構件拴連接材起來配協(xié)同開工作炸。如框架多-抗果震墻挖體系是由席延性釘框架算和抗酬震墻萬兩個蟻系統(tǒng)意組成稼；雙肢盒或多告肢抗芝震墻凳體系由若眨干個段單肢龍墻分跟系統(tǒng)賊組成召。②抗撇震結霸構體蛛系應愿有最融大可閣能數(shù)悉量的親內部沙、外攀部贅糧余度熊，有酸意識均地建媽立起伐一系顏列分賭布的魯屈服末區(qū)，逝以使逗結構促能夠筐吸收岡和耗退散大統(tǒng)量的僅地震園能量疲，一跨旦破我壞也歪易于膠修復繪。4.甘4藏多昏道抗孕震防約線多道畜防線擱舉例哪：框島架抗亮震墻把結構純框過架結迎構的籍剛度段較小肅，可唯以增恩設部演分抗僵震墻賄，形成提框架辦-抗擺震墻腰體系狐?？拱д饓Ψ闹髻N要作葬用是犯提高結約構的提抗側響剛度纏，增基加結盡構的說抗震難能力蟻。多道詠防線亦舉例雷：框鉆架抗家震墻撕結構=+第一道防線第二道防線豎向蠟荷載局：主帝要由鉛框架杯承擔水平吃地震詠荷載挪：主頃要由蓬抗震上墻承箭擔，羊保護合框架皇承擔掏豎向荷征載雙肢朋剪力誤墻結鈔構第一究道防呈線第二鎮(zhèn)道防顆線，探連梁府屈服雙肢夏剪力怠墻整吳體的眠剛度污大，聯(lián)梁損起約貞束作衰用，湊在地癢震作用攪下變壇形小織。聯(lián)梁走屈服輔后，題結構腔為兩個并男聯(lián)的榆單肢飛墻，怎剛度減小榮，繼斑續(xù)抵麻抗地溫震?？蚣芙^--柔筒體淡結構第一撒道防字線：器大筒第二膽道防輪線：軍小筒第三百道防晃線：眼框架框架區(qū)結構第一狠道防轎線：斤梁第二饒道防耀線：哪柱梁首玩先屈灣服，壯保護薪結構房誠不倒微塌。框架賠破壞塑機制梁鉸喉機制柱鉸蹤蝶機制作業(yè)熔：哪女種破爽壞機趴制有拆利于途抗震先？為糧什么遇？你江認為怎夏樣才奶能保杜證該披破壞識機制味。框架康--六支撐傭結構白框恢架-趨-消即能支肢撐結伯構第一耍道防磁線：駝支撐第二心道防迎線：浪框架作業(yè)追：抗獸震結盆構體總系第湖一道耍防線饞構件穴選擇艦的原淡則是憂什么腎？4.孔5絨剛鐘度、克承載傘力和切延性紛的匹欣配結構遣剛度饅的分儀布：關犁系到親結構獻的內丙力分糖配，辮某些吸部位剛度牢過大饑會導坊致該校處的熊內力厚（或蜓應力粱）集萄中。承載猾力分褲布：在大頸地震爐下結纖構不悟存在販強度埋的儲累備。腫設計者贈要作以的是誼保證究結構答的強度越分布紙均勻。即憑結構貿實際強度印的分暮布與滔地震冷作用研的分爸布相幕一致技。否叛則就稀會出佳現(xiàn)薄弱培層。必要絮的強爽度、女延性址、耗唱能能星力。延性輪的概樂念1、墊結自構的忙延性狀定義詞為：仁結構興承載矩能力栽無明膝顯降發(fā)低的凍前提翻下，爪結構暢發(fā)生林非彈先性變飾形的慮能力陪。這里土“無似明顯孟降低償”比幼較認啄同的度指標橡是，鑒不低嗽于其傾極限鮮承載產(chǎn)力的言85列％。在結軌構抗裕震設蘆計中般，“蓄結構爐延性殿”這微個術低語實旅際上灶有以極下5合層含租義：①結擾構總勝體延熟性：肆一犁般用狠結構很的“喊頂點么側移仙比”忍或結旋構的掏“平公均層哄間側涼移比斃”來符表達歡；②結也構樓府層延獅性：據(jù)以戴一個銳樓層購的層夏間側抄移比環(huán)來表身達；③構駁件延趣性：痕指閉整個金結構躬中某你一構響件（輩一根貞框架洋或一粗片墻默體）腔的延武性；④桿斤件延喝性：尖指截一個令構件藝中某些一桿遠件（象框架色中的牧梁或誰柱，盼墻片照中的猾連梁窄或墻候肢）術的延綁性。⑤桿細件截川面的岡延性茅。2、蛇延性招設計菌的原捷則對結喊構中重要氧構件的延厭性要帥求，供高于拔對結版構總懇體的恩延性酷要求瘦；對構布件中關鍵孩桿件生或部甘位的延盡性要冠求，福又高烈于對整個廢構件鄙的延弦性要狂求。比較蠻經(jīng)濟菊有效掏的辦雖法是嘗，有禍選擇理地重轟點提淹高結萌構中德的重萄要構弓件以承及某壞些構烘件中熟關鍵響桿件仔或關脊鍵部葛位的撇延性勿。其伴原則容是：（1憂）在掛結構何的豎促向，狗應該薦重點蝴提高酸樓房桿中可影能出越現(xiàn)塑我性變蔽形集怒中的融相對解柔弱填樓層側的構曠件延株性。孤（一披般是密底層融）（2沙）在廳平面關位置裕上，擋應該頁著重瘦提高泄房屋潛周邊悶轉角描處、榴平面災突變泡處以姑及復芹雜平鼠面各槐翼相訓接處雪的構因件延究性?？蠈τ谘慕Y構干，應檢加大悔房屋億周邊放特別百是剛窗度較通弱一嚷端構戲件的卷延性僻。（3菜）對籌于具休有多怠道抗寶震防磚線的進抗側悉力體蛋系，那應著滋重提深高第宗一道黑防線光中構基件的唯延性弊。（4壯）在頓同一此構件毒中，御應著第重提垮高關屢鍵桿恒件的役延性脊。例如孩，對霉于框架疤和框焦架筒簡體，應著優(yōu)先閥提高柱的延嘆性；晴對于聯(lián)肢籠墻，應廁特別細注意奪加大役各層窗裙裁梁的延匯性；（5尺）在惑同一隊桿件誼中，塘重點山提高稀延性魔的部因位應宣該是灶預期積該構謝件地勻震時受首先釣屈服身的部島位。夏例如梁的黃兩端、柱的臟上下凡端、抗震巨墻墻拆肢的攝根部等。3、改善腐構件攏及結四構延軌性的怖途徑（1膠）控潤制構傳件的喊破壞旬形態(tài)彎曲透破壞的延筋性遠準遠大該于剪切嶄破壞的延鑄性。稱為爪：“強棗剪弱薦彎”設計古原則（2匆）控連制框吊架結氣構的民破壞認機制使梁竟的彎魄曲破阻壞先以于柱沖的彎費曲破范壞。稱為膨：“強搏柱弱惰梁”設計逃原則（3齒）結防構構臨件破匠壞與丹節(jié)點午破壞權的關招系使構瓜件的拋破壞側先于擦節(jié)點毯的破破壞。稱為剝：“強秘節(jié)點皆弱構龜件”設計爬原則（6嫩）高強冒混凝吧土的剪應用叫范圍規(guī)范泰規(guī)定課：9襖度時踏不宜尤超過疏C6仇0，討8度貿時不寸宜超養(yǎng)過C始70餃。（7翻）鋼跨纖維拔混凝擠土的炊應用良好別的抗項沖擊墳韌性向和抗帶地震服延性牌。（8）描型鋼憐混凝澡土的團應用（5遮）減眉小桿減件軸縱壓比（N道/bchcfc）軸壓奸比是奴影響馳鋼筋鹽混凝咱土柱解延性掀的一設個關茂鍵性掏因素輔。（4泛）避掘免構蓄件的聽錨固兔破壞稱為飛：“強撓錨固膀”設計孟原則鮮。變形緞能力躁和耗扭能能做力只有北強度嬸無較區(qū)好的場耐受蹈變形弱的能胳力，破在地多震作恐用下霧很容桶易發(fā)歲生脆淡性破被壞。只有拉變形逐能力朽，而砌抗側姓強度神和剛其度不栽足，牛在較恨小的賺地震宅下就蛛會產(chǎn)友生較挑大的肉變形息。耗能訂能力角：抗側扯強度

變形鋼能力抗震劣的有宗效措糕施：提高導抗水援平作高用強氧