(33)-11.1.3抗震設計的基本要求

建筑抗震設計的基本要求Basicrequirementsforseismicdesignofbuildings建筑抗震設計的基本要求抗震設計：對地震區(qū)的工程結構進行的一種專業(yè)設計，一般包括抗震概念設計、結構抗震計算和抗震構造措施三個方面。毒氣泄漏：從總體上把握抗震設計的基本原則；抗震計算：為建筑抗震設計提供定量手段；構造措施：保證結構整體性，加強局部薄弱環(huán)節(jié)等意義上保證抗震計算結果的有效性。建筑抗震設計的基本要求建筑抗震設計在總體上要求把握的基本原則：注意場地選擇，把握建筑體型，利用結構延性，設置多道防線，重視非結構因素。建筑抗震設計的基本要求概念設計（Conceptualdesign）由于地震的隨機性，結構抗震不能完全依賴“計算設計”，在工程抗震基本理論的基礎上，根據地震災害和工程經驗等所形成的基本設計原則和設計思想正確地解決建筑和結構的總體方案、結構布置、材料使用和細部構造等，以便達到合理抗震設計的目的。建筑抗震設計的基本要求概念設計（Conceptualdesign）有助于掌握明確的設計思想，靈活、恰當地運用抗震設計原則，使設計人員不致陷入盲目的計算工作，從而做到比較合理的抗震設計?？拐鸶拍钤O計是目前工程設計高度自動化的背景下唯一具有能動性和創(chuàng)造性的設計過程。建筑抗震設計的基本要求抗震概念設計的思路在工程設計一開始，把握好能量輸入、房屋體型、結構體系、剛度分布、構件延性等幾個主要方面，從根本上消除建筑中的抗震薄弱環(huán)節(jié)。輔以必要的計算和構造措施，有可能使房屋建筑具有良好的抗震性能和足夠的抗震可靠度。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。場地、地基和基礎的要求選擇場地時，應根據工程需要和地震活動情況、工程地質和地震地質的有關資料，對抗震有利、一般、不利和危險地段做出綜合評價。不同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地段，避開不利地段，不在危險地段建設。場地、地基和基礎的要求有利、一般、不利和危險地段的劃分地段類別地質、地形、地貌有利地段穩(wěn)定基巖，堅硬土，開闊、平坦、密實、均勻的中硬土等一般地段不屬于有利、不利和危險的地段不利地段軟弱土，液化土，條狀突出的山嘴，高聳孤立的山丘，陡坡，陡坎，河岸和邊坡的邊緣，平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的土層（如故河道、疏松的斷破裂帶、暗埋的塘浜溝谷和半填半挖地基），高含水量的可塑黃土，地表存在結構性裂縫等危險地段地震時可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生地表錯位的部位當確實需要在不利地段或危險地段建筑工程時，應遵循建筑抗震設計的有關要求進行詳細的場地評價并采取避險的抗震措施。選擇對抗震有利的建筑平面、立面和豎向剖面建筑平立面布置的基本原則對稱：有利于減輕結構的地震扭轉效應；規(guī)則：地震時結構各部分的振動易于協調，應力集中現象少，有利于抗震；質量與剛度變化均勻：1）在平面方向盡量使結構的剛度中心與質量中心一致，否則，扭轉效應將使遠離剛度中心的構件發(fā)生嚴重震害；2）在高度方向結構質量與剛度不宜有懸殊的變化，避免“變形集中”和“鞭梢效應”。在地震作用下，高層建筑或其他建（構）筑物頂部細長突出部分振幅劇烈增大的現象。選擇對抗震有利的建筑平面、立面和豎向剖面建筑結構的規(guī)則性對抗震能力的重要影響的認識始自若干現代建筑在地震中的表現。選擇對抗震有利的建筑平面、立面和豎向剖面最為典型的例子是1972年2月23日南美洲的馬那瓜地震。馬那瓜中央銀行大廈馬那瓜美洲銀行大廈試問：哪一幢破壞嚴重呢？選擇對抗震有利的建筑平面、立面和豎向剖面馬那瓜中央銀行大廈1.平面不規(guī)則4個樓梯間偏置塔樓西端，西端有填充墻。2.豎向不規(guī)則塔樓上部（4層樓面以上），北、東、西三面布置了密集的小柱子，支承在4層樓板水平處的過渡大梁上，大梁又支承在其下面的10根1m×1.55m的柱子上（間距9.4m）。上下兩部分嚴重不均勻，不連續(xù)。主要破壞：第4層與第5層之間(豎向剛度和承載力突變)，周圍柱子嚴重開裂，柱鋼筋壓屈；橫向裂縫貫穿3層以上的所有樓板(有的寬達1cm),直至電梯井東側；塔樓西立面、其他立面窗下和電梯井處的空心磚填充墻及其它非結構構件均嚴重破壞或倒塌。震后計算分析結果:1.結構存在十分嚴重扭轉效應；2.塔樓3層以上北面和南面大多數柱子抗剪能力大大不足，率先破壞；3.水平地震作用下，柔而長的樓板產生可觀的豎向運動等。選擇對抗震有利的建筑平面、立面和豎向剖面馬那瓜美洲銀行大廈結構是均勻對稱的，基本的抗側力體系包括4個L形的桶體，對稱地由連梁連接起來，這些連梁在地震時遭到剪切破壞，是整個結構能觀察到的主要破壞。分析表明：1.對稱的結構布置及相對剛強的聯肢墻，有效地限制了側向位移，并防止了明顯的扭轉效應；2.避免了長跨度樓板和砌體填充墻的非結構構件的損壞；3.當連梁剪切破壞后，結構體系的位移雖有明顯增加，但由于抗震墻提供了較大的側向剛度，位移量得到控制。選擇技術和經濟合理的結構體系1.結構體系應符合各項要求（1）具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞路線。（2）應避免因部分結構破壞而導致整體結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力。（3）應具備必要的抗震承載能力、良好的變形能力和消耗地震能量的能力。（4）對可能出現的薄弱部位，應采取措施提高抗震承載力。選擇技術和經濟合理的結構體系2.結構體系尚宜符合各項要求（1）設置多道防線△△如“強梁弱柱”型框架結構在底層柱的上下端出現塑性鉸，或單肢剪力墻結構底部出現屈服變形，將迅速導致結構的倒塌。選擇技術和經濟合理的結構體系△△如“強柱弱梁”型框架結構或雙肢剪力墻結構有兩道抗震防線：從結構彈性到部分梁出現塑性鉸；從梁塑性鉸發(fā)生較大轉動到柱根破壞。在兩道防線之間，大量地震輸入能量被結構彈塑性變形所消耗。選擇技術和經濟合理的結構體系多道抗震防線的必要性強烈地震往往有一定的持續(xù)時間（幾秒～幾十秒），并且往往伴隨多次余震，結構在首次破壞后再遭余震，將會引起損傷累積，當第一道防線的抗側力構件在強烈地震襲擊下遭到破壞后，后備的第二道至第三道防線的抗側力構件立即接替，抵擋住后續(xù)的地震動的沖擊，可保證建筑物最低限度的安全，免于倒塌。選擇技術和經濟合理的結構體系3.結構構件應符合的要求砌體結構鋼筋混凝土構件鋼筋混凝土框架結構鋼結構桿件抗震支撐系統對非結構構件的要求非結構構件：包括建筑非結構構件和