建筑抗震设计的基本要求范例(12篇)

时间:2024-02-21

建筑抗震设计的基本要求范文篇1

【关键词】房屋建筑结构抗震设计

据统计,每年世界范围内发生地震的次数已达50万多次,而国内的地震次数便占了当中的1/3。地震灾害严重损害了国内的经济发展与社会发展,并带来了严重灾难。因此在房屋建筑的结构设计中,需对结构的抗震性能充分考虑。针对地震灾害采取有关预防措施,尽可能减少地震灾害对于房屋建筑的损害,确保人们的生命安全与财产安全。本文就对房屋建筑在结构抗震设计上的若干要求展开了研究。

一、合理选择建筑场地

受地震灾害影响,地震范围内的建筑物会被严重破坏。由于地震而引起的地质运动可导致建筑直接面临结构破坏,由此可见,地质条件也属于房屋建筑受损的一个重要因素。因此在房屋建筑设计中,需对建筑场地进行合理选择。一方面,应首选地质坚硬、地势开阔等有利于抗震的地质条件,从而减少地基土在地震期间的沉陷程度,预防房屋建筑发生坍塌不良现象。另一方面,尽可能避免山坡边缘、河岸等地质软不利于抗震的地段,以免在地震期间,在地质条件的共同影响下,导致房屋建筑出现倒塌的情况。若实在无法避免此类地段,则需要采取相应的有效抗震措施。第三,不应选择自然灾害并发区域等危险地段(如地陷、滑坡以及泥石流等地段)作为房屋建筑的建造地段,以避免地震灾害并发其他自然灾害而导致房屋建筑破损程度加重。最后,建筑场地的土质刚度、覆盖层厚度等也属于建筑物受到地震损害的一项重要因素。有关研究指出,建筑地段的土质坚硬、覆盖层薄属于减少地震灾害对于房屋建筑损害程度的一项重要原因。因此在选址时,还需要对土质及其覆盖厚度进行考察。

二、房屋建筑的地基设计

首先,在建造房屋建筑期间,同一个房屋建筑不允许建造在性质不同的地基上。并且在地基应用上,尽量全然应用天然地基或是桩基,尽可能避免出现两种地基各一半的状况。从而增强房屋建筑的整体刚性,提高房屋建筑的抗震性能。

其次,在埋置房屋建筑的基础时,需注意其埋置深度的控制。若基础埋置深度过浅,将会减少房屋建筑的嵌固作用,增强房屋建筑在地震期间的振幅,提高震害发生几率。因此在设计房屋建筑的基础埋置深度时,应尽量增加其埋置深度。并认真做好基槽回填工作以及夯实工作,确保回填土可基础侧面的紧密接触,提高房屋建筑地基稳定性。

最后,房屋建筑是由上部建筑、基础两个部分所构成的一个整体。因此在建筑室外地坪下,不应应用内外交圈基础圈梁,以免影响上部建筑和基础的整体性。此外,应将上部结构构造柱钢筋嵌入基础圈梁内,从而加强上部建筑和基础的连接牢固性。若建筑建造地段的土质刚度较弱,则还需设置圈梁在基底底部。

三、房屋建筑屋顶与墙体的抗震设计

在地震期间,房屋建筑的受损程度与建筑质量之间呈正比关系。也就是建筑质量越重,建筑的受震害程度则越严重。反之,若建筑质量越轻,那么其受震害程度将会越小。其次,建筑结构越稳定,其在地震灾害中的安全性也越高。因此,在房屋建筑结构设计中,应尽可能最小化建筑质量,以达到最小化减小房屋建筑受震害程度的目的。

一方面,减轻房屋建筑围护结构的质量,从而达到减轻房屋建筑墙体质量的目的。若建筑的墙体质量过重,将会降低建筑的抗震性能,使得建筑在面临地震灾害时,易受破坏。因此,在建筑结构设计中,需对减轻墙体重量这一点进行考虑。

另一方面,在建筑屋盖设计期间,应尽量选择质量较轻的材质。并且不要在建筑屋顶设计中添加不必要的附属物,以免增加屋盖重量,间接增加建筑高度,对房屋建筑抗震性能产生不良影响。若在屋盖设计期间,个别物品是必须建造的,则需要通过设计尽可能降低其高度,并增强牢固性。选择质量轻的材料,从而提高建筑的抗震性能。

四、房屋建筑结构设计的规则性

1.合理控制房屋建筑高宽度

对于房屋建筑而言,其受震害程度与建筑本身的高宽比具有一定的关系。受地震作用影响,房屋建筑的倾斜程度(侧移程度)会因为其本身高宽比越大而越严重。同时,房屋建筑的层数越多,其在地震灾害中所面临的破坏也会越严重。因此,为了保障房屋建筑对于地震破坏的抵抗能力。在设计期间,需对其建筑的高度与宽度进行合理控制。结合房屋建筑的实际情况,在保障房屋建筑的抗震要求的条件下,对房屋建筑层数进行合理调整。

2.规则性设计房屋建筑结构

在房屋建筑的结构设计上,均匀分布结构刚度与质量、规则设计建筑平面与立体结构等是保障建筑抗震性能的一个重要环节。若房屋建筑具有平面设计复杂,而质量、刚度等分布混乱的情况,在面临地震时,房屋建筑将会产生扭转情况,使房屋建筑受到严重破坏。其次,在建筑整体结构的设计中,房屋若具有规则性,在地震期间发生扭转的可能性较大。并且若建筑采用错落立面,将会因为高度过高而引起鞭梢效应。

3.合理处理房屋建筑的防震缝

若房屋建筑结构不规则,需处理好建筑的防震缝。设置防震缝期间,应将房屋建筑划分为相互独立且规则的结构。防震缝两边需具备足够宽度,彻底分开防震缝两边的上部建构。并顺着建筑高度,在防震缝两侧布置墙体。

4.合理布置房屋建筑的纵横墙

墙体属于房屋建筑的主要承重构件,由于房屋建筑的刚度大小主要取决于墙体数量,若承重墙体上,将会加大墙体间隔,进而降低房屋建筑的刚度以及抗震能力。因此在设计期间,需均匀分布房屋建筑的横墙以及纵墙,从而确保房屋建筑的整体抗震性能。

5.合理布置构造柱以及圈梁

构造柱、圈梁等均属于提高房屋建筑抗震性能的重要组成部分。其中构造体有利于增强建筑墙体的抗剪性能,并优化建筑结构变形能力,从而使建筑结构在外力作用不大的影响下仅发生变形,不对建筑结构整体的稳定性产生影响。因此,在布置构造柱时,需以《抗震规范》作为布置依据,在墙体交叉处均设置构造柱,促使墙体材料由脆性演变为延性。另外,圈梁有利于缓解地震对于建筑的损害,提高墙体之间的连接牢固性,对于增强房屋稳固性、整体性等可起到明显的促进作用。在一定情况下,还可抑制墙体产生裂缝。

五、结语

目前,抗震技术属于房屋建筑设计当中的一项主要技术,抗震设计的好坏将会直接影响到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑结构设计中,需根据抗震设计的相关要求,对房屋建筑进行合理设计,满足房屋抗震设计的相关要求。尽可能提高房屋的抗震能力,减少地震灾害对于房屋建筑的损害。

参考文献:

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[2]张建,倪彩琴.浅议房屋建筑结构设计中问题的分析[J].建筑设计管理,2010(05).

[3]孙三霞,姜效光,李红培.浅谈砖砌体房屋建筑的抗震设计[J].价值工程,2010(13).

[4]毛华毅.浅谈高层建筑结构设计的若干问题[J].山西建筑,2010(09).

建筑抗震设计的基本要求范文篇2

【关键词】建筑结构;抗震设计;结构工程问题;探讨

1抗震结构设计理论的基本概念及注意事项

1.1建筑结构工程中抗震设计的基本概念

建筑结构工程中的抗震设计理论是在长期的工程实践中积累总结而来的,是一种防御地震灾害,将地震灾害所产生的破坏降到最低点的一种设计思路和概念。这也就是说,建筑结构的抗震设计的最终目的是要提高建筑的整体抗震能力,以确保建筑物能够有足够的能力抵御地震灾害。虽然我们无法实际的预知地震的等级,但运用相关的抗震设计知识,结合实际情况并挑选合适的抗震材料进行抗震建设,就能提高建筑的整体结构抗震能力,避免地震中造成过大损害。

1.2建筑结构工程抗震设计注意事项

(1)建筑物建筑场地的选择。在进行建筑结构抗震功能的设计阶段,有许多技术性问题需要格外关注。在进行设计之前,抗震设计人员要亲身赶赴建筑现场,勘察了解实地的地质情况和水文特征并记录相关数据,针对施工环境周围可能对建筑物抗震设计有影响的因素,比如建筑场地处于地震频发地段或者建筑场地的地基为软弱地基等,进行仔细的分析研讨,尽量避开不合适的建设地段。如果无法避开,就需要设计人员充分运用建筑抗震设计的理论知识,对建筑地基和结构进行强化和优化设计,来确保在这样的地段建筑的稳固,并提升建筑抗震能力。同时,根据建筑物所处地域和结构的特点来选择符合具体情况的抗震设计方案并采用适当的建筑材料来进行建设。如果建筑区域是地震高发区,那么对房屋的抗震要求就要适当提高,对建筑的柔和延展性要考虑的更多。

(2)建筑结构体系的选择。在选择建筑结构的体系时要结合建筑结构的特征和施工环境的特征来综合考虑,对建筑结构中的任何一个构件都要进行抗震能力测试,预防因为某个构件未达到抗震要求,在地震发生时对建筑的整体抗震能力造成影响。因此在建筑结构体系选择时,要对建筑结构中的各个大小构件的承重能力和分布情况以及抗震能力传输进行预先分析和测算。

(3)在建筑结构的抗震设计中,还有另一个问题需要格外注意,就是建筑物的平面布置问题。在进行设计工作时,除了相关要求必须得到满足以外,还要注意建筑平面布置的规则性,做到既能满足抗震要求,保护其中人员的安全,又能保证外观,符合城镇建设的规划要求。

2高层建筑结构抗震设计应注意的问题

2.1应重视建筑结构的规则性

在进行建筑结构的平面布置时,如果布置不规则或出现刚度不均的现象都会造成对抗震效果的不良影响。因此,在进行高层建筑结构的抗震设计时,很少采用严重不规则的方案,以避免起到不好的效果。而在设计中较为提倡的则是平面、立面规正平直、对称,通过这种方式来减少重心偏移,平衡建筑的重量分布和刚度变化。过往的地震灾害经验表明,比较方正的建筑物抗震能力较强,在地震时不容易受到损坏,容易估计出其地震反应,易于采取相应的抗震措施。

2.2对地基的选择

选择地质较坚固的地段来进行高层建筑,可以明显的降低地震时的能量输入,从而减少地震对建筑的破坏。高层建筑在地震时受到的影响明显比中低层建筑严重,因此高层建筑建设更要避开对抗震不利的地段。当条件不允许时应采取可靠措施,使建筑在地震时不致由于地基失稳而遭受破坏,或者产生过度下沉、倾斜。要保障高层建筑的稳定性,建筑的埋置深度就一定要达到要求。借助深埋基础附近的土壤被动土压力,来抵抗高层建筑在地震时承受水平荷载引发的倾覆和移位。天然地基上的箱形和筏形基础埋深为建筑高度的1/15,桩箱或桩筏基础埋深(不计桩长)为建筑高度的1/18。针对地下室分缝处,应有500以上空隙用砂回填夯实;若地下室一面为开口,应保证开口以下至少2米以上覆土。

2.3抗侧力结构和构件应设计成延性结构或构件

我国目前一般采用传统抗震体系中的延性结构体系。这样的方法通过控制结构的硬性和刚度,并在地震时允许结构构件处于非弹性状态而具有较大延展性,同时提高结构的耗能能力来降低地震能量在建筑物上的作用,最终减轻地震对建筑物的作用力,减少建筑结构损坏或使建筑裂而不倒。在施工时应采取软垫隔震、滑移隔震、摆动隔震、悬吊隔震等措施,改变结构的动力特性,减轻结构的地震反应。

3建筑结构抗震设计方法研究

3.1根据建筑结构性能进行抗震设计

在进行建筑物的抗震设计时,根据建筑结构性能进行设计和传统的设计方式有着根本的不同。针对建筑结构性能进行抗震设计时,建筑工地的地质情况、建筑结构情况和抗震材料都对设计方案有一定影响作用。通过分析测算后设计人员才能得出更加科学的新方案。这样的方案使房屋更加符合抗震的要求,保证了建筑的抗震能力,能够减小地震灾害对建筑的破坏程度。具体而言,根据建筑结构性能进行抗震设计时都会有一个终极目标,设计者在设计过程中会对以往建筑物体在地震灾害破坏之后的破坏程度大小进行定性定量分类,然后建立完善的地震灾害数据库,根据数据库的信息数据对建筑结构进行抗震设计。为了保证建筑的抗震能力在灾害降临时能够有效的发挥,在进行建筑结构抗震设计时会预先进行模拟地震,通过这种方式来评估地震对不同性能的建筑结构造成的破坏程度。这样的方式给设计人员的分析提供了更多的可靠依据。设计人员可以更好的找到设计方案中存在的问题,然后及时对设计不足之处进行优化改进,使建筑结构工程抗震设计达到最优化,以便抗震设计方案应用到工程实践中能发挥其真正的抗震作用。

3.2根据建筑场地和建筑规划进行抗震设计

通常情况下,就算是在同一地区,地震也会造成有差异性的破坏。也就是说,同一区域的房屋建筑在地震灾害的作用下,有的建筑物破坏非常严重,而另一些则损坏不大。造成这一差别的原因除了建筑物本身的抗震能力外,建筑周围的场地环境和建筑规划也有一定原因。如建筑物体在建设过程中建筑场地刚好处于地震震中外,地震的破坏能力最强,使得这一区域的建筑物体受破坏程度最为严重。所以在施工设计时要提前对施工地段发生地震的频率进行调查,避开地震多发地区。

3.3根据建筑结构类型进行抗震设计

目前阶段我国的大多数建筑都是混凝土框架结构。以此为例,抗震设计需要对框架结构构件的的截面尺寸和配筋率进行合理分析和配置。合理的设置构造柱和防震缝。对于建筑结构的薄弱位置应加强构造措施,提高建筑结构的整体抗震能力。

4结束语

我国有许多领土部分处于地震带上,地震灾害经常发生。为了尽量挽救地震对人们带来巨大的生命财产损失,避免不必要的伤痛,我们必须要提高对建筑工程中的抗震结构设计,吸取过往的经验,分析总结后运用到实际建设中,从整体上提高建筑物的抗震设计质量。这是如今在抗震建筑领域内需要迫切解决的问题,还需要大家继续努力。

参考文献

建筑抗震设计的基本要求范文篇3

【关键词】建筑设计,抗震设计,作用分析

中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:

一、前言

在目前的发展趋势中,建筑结构设计的主流趋势有低碳,环保,安全,节能,生态。其中指标之一,就是建筑的安全性,而我国目前破坏力最大的安全威胁便是地震,因此,加强对建筑结构的抗震设计,必将会被提升到建筑设计新的战略高度。

二、建筑结构设计中抗震性能衡量标准

现行抗震设计规范对于建筑结构的性能从两个角度进行描述,一是通过损坏的程度描述其性能,将建筑结构的损坏程度分为不损坏和属正常维修下的损坏、可修复的破坏和倒塌;二是描述用途的重要性,即抗震设防分类。主要是氛围甲、乙、丙、丁四类。

现行规范对于部分钢筋混凝土结构提出了相应的定量指标,即正常维修和倒塌的层间变位角。而在设防类别上,提出了不同的抗震措施。其中乙类抗震措施的相关规定比甲类高一度。在强烈地震的影响下,乙类受到的毁坏程度比甲类轻。但是对于抗震能力,仍然缺乏确定的数量变化。借助于现行航震鉴定标摊b所引进的”综合抗震能力由数量上的区别”有可能使不同性能要求的结构所具有的抗震能力由数量上的区别。比如在判断结构抗力的高低中,可以采用结构楼层的受剪承载力与设计地震剪力的比值。而在结构变形能力高低方面,可以用结构所具有的变形能力与基本变形能力的比值来表征,这样就能保证不同性能要求下所对应的抗震措施的数量化。对于丙类结构的抗震设计,主要利用抗力和变形能力进行组合,并作为综合抗震能力的基本值。而乙类建筑,设计的综合抗震能力要低于相应的基本值。

三、建筑结构设计对建筑抗震性能的影响

1、砌筑体结构影响基本变化能力的构造,重点是将整个圈梁、主要构造柱数量、具置、断面截面尺寸和配筋数量的分级,局部的墙体尺寸、楼梯间的构造等只适用于考虑局部影响。比如,5-6层砖房的主要构造柱数量,房屋四角和楼梯间四角应该设计为第一等级,用于房屋隔开间的内外墙链接处和楼梯间四角设计为第二等级。对于房屋每开间的内外墙链接位和楼梯间四角设计为第三等级;此处不用设置构造柱与抗震设计不同。当然,在相同设防烈度和性能要求的前提下,对与层数要求不同的砌筑结构,基本延性构造的要求也不同,构造柱设置就需要随房屋层数的不断增加而相应提高。目前主要难题是,需要根据具体实例进行计算和分析,针对同地点、同结构的房屋按照不同等级采取相应措施后,其措施的构造影响能力系数如何确定?是否可在某个范围内取值。

2、钢筋混凝土结构对变形能力构造的影响,可适当的调整内力、提高结构柱箍筋和纵向钢筋体积配箍率、抗震墙墙体和构造作为抗震能力分级的重点,而框支层、短柱、链接的构造作为局部的影响。不同层数钢筋混凝土结构在相同设防烈度性能的要求,延性构造要求也不一样。目前,内力调整、纵筋总配筋率和箍筋体积配箍筋率等都成型的分级和取值,但如何将其转化为相应的影响系数还需要进一步的计算和研究。

3、钢筋结构对变形能力构造的影响,可调整内力、各节点域内构造、构件的长细比和支撑设置作为重点的分级,这时构件的宽厚就是结构的局部影响。在相同设防烈度和性能的要求下,对建筑层数不同的结构建筑,基本延性构造需求也不同。钢结构规范中也有一些现成的定量取值,也要研究将其转化为影响系数的方法。

四、建筑结构设计中的抗震设计措施

1、要严格选择地基选址

地基选址是进行建筑结构设计的基础,因此,在房间结构抗震设计中,要科学避开山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本着坚硬,牢固,平坦,开阔的选址原则。亲身实地,利用先进技术设备,进行地质勘探,山石水土监测,并取样论证,科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠,地质稳定无渗漏,无坍塌,无暗河,无熔岩,无火山……从而保证整个地基不会因为承载而发生小范围的坍塌。影响到整体承载能力和抗震能力设计。

2、确保结构的整体性

在建筑结构抗震设计中,一般而言,要尤其注意其是由诸多构件共同组合在一起,如此,要进行整体化的对待。要充分调动各个构件的作用来完成整体建筑的抗震效果。当建筑的一些构件基本都失去了原有的功能时候,那么,在地震来临之后,很容易让整体的建筑结构丧失对地震的抵抗能力。在这种情况下,很容易让整个建筑坍塌,因此,要保证所有构件的功能协调,并确保所有的构件都能够在地震作用下保证良好的性能,如此,可以让建筑结构的整体抗震能力增强。同时,要坚持实施多级防震措施。传统建筑结构多采取的是三级设防措施,即小震不坏、中震可修、大震不倒。但在新的时期,建筑结构必须是采取的多级设防模式,保护建筑主体抗震能力,减轻经济损失,使得建筑抗震中更加安全。

3、屋顶建筑抗震设计也是整个设计的一个重要环节。近几十年来,从多数建筑抗震设计评定结果看,屋顶建筑设计还存在一些问题,例如:屋顶设计较高或者设计过重。屋顶设计较高或者设计过重,无形当中加大了屋顶建筑变形,而且地震作用也加大了,尤其对自身和屋顶之下的建筑物的抗震作用都不利。有时屋顶建筑的重心和屋顶之下的中心不在同一直线上,如果屋顶的抗侧力墙和屋顶之下的抗侧力强出现间断,在地震发生时,带来的地震扭转作用也会更严重,对抗震更不利。所以,进行屋顶建筑设计过程中时,应该最大限度的降低屋顶建筑的高度。选用强度较高、轻质、刚度均匀的材料,使得地震作用传递不受阻碍;屋顶重心和屋顶之下的建筑中心在同一直线上;如果屋顶建筑非常高,屋顶建筑就必须具有较强的抗震性,让屋顶建筑地震作用和突变降低到最小,尽量避免发生扭转效应。

4、要合理且恰当地布局地震外力的能量传递与吸收的途径,在地震当中,要确保建筑的支柱、梁与墙的轴线,处于同一个平面上,从而可以形成构件的双向抗侧力结构体系。并且可以使其在地震的作用下,呈现弯剪性的破坏,并使塑性屈服情况,尽量的发生在墙的根底部,从而连梁适合在梁端产生塑性屈服,这样还具有足够的变形的能力。在震灾中,在墙段部分充分发挥抗震功能之前,要按照"强墙弱梁"的原则,来大力加强墙肢的承载力,避免墙肢遭到剪切性的破坏现象,从而最大限度的提高建筑结构的整体的抗震能力。

5、要根据抗震等级,在对墙、柱以及梁节点设计中,采取相对应的抗震构造措施,力求确保建筑物结构,在地震的作用下可以达到三个水准的设防标准。还可以根据"强柱弱梁"、和"强剪弱弯"、以及"强节点弱构件"几种构造的原则,在建筑设计中,合理的选择柱截面的尺寸,以此控制柱的轴压比,并还要注意构造配筋的要求,还要保证,钢筋砼结构建筑在地震的作用下,能够具有足够的承载能力以及具备足够的延性。

6、在建筑设计过程中,要设置出多道抗震的防线,即,在设计一个抗震结构的体系当中,有一部分延性比较好的构件,在地震的作用下,首先可以担负起第一道抗震防线的作用,然事,其他的构件,在第一道抗震防线屈服以后,在地震中,会依次的形成第二道、第三道或者是更多道的抗震的防线,这样的抗震结构体系的设计,在建筑设计当中,对于确保建筑结构具有的抗震安全性,是非常的行之有效的设计方法和手段。

五、结束语

建筑结构抗震设计,关乎民生,关乎经济发展,社会稳定,对建筑实施结构的抗震设计,主要涉及对建筑高度,承载力,总体结构,各个部件的性能规划等一系列的因素,要求通过对各个构件和整体规划的基础上,既实现满足居民生活生产保障安全的需要,又具有值得欣赏的美学价值。

参考文献:

[1]陈维东建筑结构抗震设计存在的问题及其对策[期刊论文]《中国高新技术企业》-2009年5期

[2]丁勇春钱玉林马国庆建筑结构的抗震分析和设计[期刊论文]《四川建筑》-2004年4期

[3]崔烨孙晓红建筑结构抗震设计与分析[期刊论文]《科技资讯》-2011年17期

[4]郭华江雄华现代建筑结构抗震设计方法研究[期刊论文]《中国新技术新产品》-2010年16期

建筑抗震设计的基本要求范文篇4

关键词:建筑结构;结构设计;方法;措施

中图分类号:TU3文献标识码:A

一、建筑抗震设计的基本内容

目前,我国实行的抗震政策主要是规范建筑物在发生较小地震时,立即根据反应谱这一理论算出地震的作用力,并采用弹性的方法算出地震发生时释放出的内力和造成建筑的位移,用极限的方式设计出建筑的结构部件。对于有特殊要求的重要建筑物,通常要进行补充计算,必要时还要求做出建筑的变形验算。但是我国规范的要求验算的种类相对来说比较少、类型单一,明确具体弹塑性的计算要求,做出有效规定,提高弹塑性这种计算方式的可操作性,对于高层建筑抗震的进步是非常有帮助的。一般来说,建筑抗震设计内容主要由推力计算和时程分析两部分构成。推力计算又称作静力法,这种方法出现时间相对较早,但是仍有许多优点可以供我们参考使用。静力法使用的模型是空间和平面或者三维空间的结构体,这就是说,各个构件都必须符合具体标准以保证变形关系的确定。从这种方法,可以了解到各个组成部件的内力、承载力大小,了解二者之间存在的关系,检测它们强剪弱弯的符合度等等,从而帮助我们找出设计中不符合规范的内容。这种结构的设计方式被大多数设计人员所熟用,大部分的建筑就是在这种分析基础上建立起来的。时程分析又可以称为动力法,它是按照建筑物所处地理位置的烈度、类别和设计的评判,然后选择一定数量的地面运动时产生速度的记录,通过分析计算得到的建筑物在虚拟地震过程中的位移和速度而制定的一种抗震计划。这种方法的优点是随着时间的变化,我们可以得到每一个楼层的准确反应。虽然它是从宏观范围上检验建筑物的结构是否安全,这一过程也十分清晰准确,但是却很少被人们采纳使用。究其根源,是因为动力法在分析过程中需要消耗大量的时间和资金,最后显示出来的数据量纷繁复杂,分析过程难度大,因此也就无法得到重视。

二、我国建筑结构设计的现状

建筑结构的设计要充分考虑建筑的抗震能力,这关乎人民的生命财产安全。我国位于地中海―喜马拉雅地震带上,因此我国是一个地震多发的国家之一。但是,从目前我国建筑的抗震能力来看,还存在着许多的问题。一直以来我国在进行建筑设计时都遵循着小震级的地震可以抵抗,大地震能够修复的原则,虽然这样的设计理念在建筑物的抗震方面取得了一定的成效,可是,在面临大的地震时还是存在不足。尤其是一些设计人员的侥幸心理,在设计时缺少灵活的应变,一味的照抄照搬,使数据最终产生错误。不仅如此,在进行建筑施工时,一些建筑承包公司为了节省建筑开支,从而偷工减料,降低了建筑物的抗震能力,有的甚至是私自改变施工的设计方案,最后在导致建筑物抗震结构的改变。而施工人员不够专业也会影响整个建筑结构的抗震性能,施工人员在进行施工时,为了方便或者自身的不注意,对钢筋混凝土建筑结构的施工没有做到设计的相关要求,最终影响了整个工程的施工质量。

三、建筑抗震结构设计的基本原则

(1)结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。

(2)对可能造成结构的相对薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。

(3)承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

(4)尽可能设置多道抗震防线,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。

(5)在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位),使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移,这是提高结构总体抗震性能的有效手段。

四、常用建筑结构抗震设计方法

(一)根据建筑结构性能目标来进行抗震设计

建筑物在发生地震的时候有高度的安全性,是抗震设计的最终目的,所以建筑结构的抗震设计要求以将要建设建筑物的地区可能会发生的大地震的烈度为基本的设计标准,而且还要以建筑自身以及建筑物的内部没有造成破坏为最终目标来确定建筑结构的抗震性能指标。建筑结构的某些非抗震的下部结构以及建筑结构的基础部位也需要有一定程度上的抗震能力,在发生大地震的时候建筑结构要基本保持在所能承受的弹性范围之内。另外,建筑结构的抗风性能也应得到重视。因由于风压所产生的建筑水平振动很有可能导致建筑的安全使用性能降低,以及使得抗震构造构件的耐久性能受到破坏。因此,建筑结构要有一定的比较好的性能指标,以便达到高的抗震设计要求。

(二)根据建筑场地和建筑规划来进行抗震设计

建筑结构要有较好的抗震性,需要选择比较稳定性的建筑场地。另外,具有抗震性的建筑需要有抗震层的设置,而且建筑结构的外部空间应该进行包括邻栋间距、建筑外观等等的一些舒适感以及安全性能的角度的考虑。而且在进行建筑结构的场地规划的时候,也应该从适应建筑上部结构的位移等特点与性能方面的角度来考虑。建筑物在经过长时间的使用后,建筑结构的整体可能发生移动的范围之内不应该存在障碍物。在建筑结构可能发生移动的范围之内一般来说会设置一些建筑的出入口,并且还要注意不能因此而使得人受到一些伤害。

五、建筑结构设计的抗震措施

(一)选择的建筑场地和地基有利于抗震

(1)场地选择

在不同工程地质条件的场地上,地震对建筑物的破坏程度是截然不同的。因此,进行建筑场地选择时,设计者必须综合评价工程地质的有关资料和地震活动情况,并结合工程的实际需要。首先,建筑宜避开对建筑抗震不利的地段,选择对建筑抗震有利的地段,例如平坦、开阔的坚硬场地土。其次,当没有办法避开时,适当的抗震加强措施应被采用。

(2)地基处理

基础设计时应注意:a.当地基有新近填土、液化土、软弱黏性土时,基础的刚性、整体性应得到加强;b.天然地基与桩基不宜混用在同一结构单元上;c.性质差异较大的地基上不宜设置同一结构单元;d.地圈梁应设置在墙下,以加强上部结构与基础的整体性,以抵抗不均匀沉降。

(二)优化平立面布置

(1)建筑布置的平立面应规则,体型要简单

当建筑物体型规则、简单时,其受力性能明确,在设计过程中就容易分析在地震作用下结构的内力和实际反应,且易于处理结构细部的构造,因此这类结构在遭遇地震后受到的损害相对较轻。反之,建筑体型复杂、不规则时,强度和刚度就容易发生突变,引起应力变形或集中,形成结构上的薄弱环节,从而造成较大的危害。

(2)力求建筑平、立面质量分布和刚度对称

建筑的质量分布和刚度不对称,在地震作用下就会发生十分明显的扭转振动。因此,建筑中的独立单元及整个建筑应力求质量、刚度对称,使其刚心与质心偏心很小甚至完全重合。

(3)建筑的刚度变化和质量须均匀

建筑沿竖向分布的刚度和质量常常是不均匀的。比如,楼层错尾的存在或在层高范围内框架的填充墙设置不连续,短柱就在框架上形成。地震时就易对建筑造成损害。所以设计时必须采取必要的构造措施,对建筑结构中沿竖向分布不连续的质量和刚度加以限制。

(三)选择合理的抗震结构体系

(1)应有多道抗震防线

多道抗震防线,是指在地震作用下,一个抗震结构体系中的一部分延性好的构件最大限度发挥其耗散、吸收地震能量的作用,首先达到屈服,起到第一道抗震防线的作用,其它构件则在其后依次屈服,从而形成第二、第三或更多道抗震防线。这样可以避免整个建筑结构体系因部分构件或结构破坏而丧失抗震能力。所以,结构设计须考虑设置多道抗震防线。

(2)应具备良好的耗能、变形能力和必要的强度

一个没有足够延性,只有较高的抗侧力强度的抗震结构体系,在地震时很容易遭到破坏。但如果其抗侧力强度不高,而有较大的延性,在地震作用不大的情况下,建筑结构就不会受到破坏,只会产生较大的变形。如果抗震墙设置在框架中,就可增加其抗剪力强度;如果届边约束构件加在砌体结构上,能提高其变形能力。这样就增大了两种结构的抗震潜力。

(3)结构刚度和强度分布须合理

如结构刚度和强度分布不合理,会产生塑性变形集中或过大的应力,结构就会突变或其局部受到削弱而形成薄弱部位。对结构上可能出现的薄弱部位,应采取相应措施提升其抗震能力。在强烈地震下,强度安全储备在结构上并不存在,而判断结构薄弱层的基础就在于构件的实际强度分布。

(四)设计合理的建筑结构参数

计算分析参数设计,就是进行建筑各构件的地震响应和地震作用计算,各墙柱梁板变形及承载力计算包含于其中。把正确的计算模型建立在建筑结构的实际工作状况基础上,并根据概念设计做适当的简化处理、计算。多遇地震作用下的复杂结构进行变形、内力分析时,应采用的力学模型不少于两个,且不相同,其计算理论主要有两种,即主拉应力与剪摩理论。其中,主拉应力理论适用于砖砌体,而剪摩理论适用于砌块结构。应认真分析判断计算机的计算结果,确认其合理、有效后,才能用于工程设计。结构的位移、剪重比、自振周期等是结构计算控制的主要计算结果。

结语

随着科技的迅猛发展,各项新工艺、新材料、新技术与新理念在建筑设计行业得到了广泛应用,有效丰富了抗震设计手段,提升了建筑结构整体抗震性能。建筑结构抗震设计的好坏是建筑物能否取得良好抗震效果的前提,因此,在进行抗震设计时,要根据理论分析,选择的结构布置和合理的材料运用,从多个方面慎重考虑,从而使高层建筑结构满足人们的使用要求,能够减轻甚至避免地震带来的危害。

参考文献

[1]方小丹,魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报,2011,12:46-51.

建筑抗震设计的基本要求范文篇5

【关键词】抗震设计建筑设计应用

一、建筑设计和建筑抗震设计的关系

对于建筑抗震设计一直存在着一种误解,往往认为建筑抗震只是结构设计师的工作,建筑设计师很少把抗震设计考虑在内。在建筑设计规定中,只对结构设计过程中的抗震设计进行了要求和规范,缺少统一专门的建筑设计抗震规定。长期的地震建筑灾害调查表明,建筑工程如果缺乏系统的总体建筑设计方案,单单依靠结构抗震设计一旦发生强烈的地震,其抗震效果会大大降低,甚至减轻不了建筑物的地震损害程度。鉴于这种情况,在新修订的《建筑抗震设计规范》中增加了对建筑设计师建筑设计的抗震要求与规范,这样就可以有效地将建筑设计和建筑抗震设计系统的结合起来,全面提高建筑抗震设计的水平和效果,例如在注册建筑师考试中就增加了对建筑抗震设计概念和要求的考核,不断增加建筑师的抗震设计知识理念。

建筑设计过程是从立项开始,建筑师依据建筑投资方的总体设计要求和设计目标进行设计方案构思和总体方案规划,经过相关监测部门认证后,绘出建筑体型、平面和竖向布置的初步设计图纸。结构设计师再根据初步设计图纸开展建筑结构图设计。可以说建筑设计起着决定性。纲领性作用,建筑结构设计往往处于被动状态,只能遵循于建筑设计结果。因此,对于建筑抗震来讲,在建筑初步设计中是否把抗震设计考虑在内、是否与抗震设计有效结合起来,直接关系着建筑的抗震性能与抗震承载力。如果建筑师能够很好地把抗震设计问题考虑在内,同时不断加强与结构设计师之间的良好沟通,那么结构设计师就可以充分对结构构件进行科学合理的设计,协调和均匀分布建筑结构的质量与刚度,大大改善和提高抗震能力,必须增大水泥钢筋的用量和建筑构件截面,增加额外的建筑成本。由此可见,建筑设计直接影响着建筑抗震设计,是建筑抗震设计的关键环节。

二、建筑设计在建筑抗震设计中的关键性问题

2.1建筑体型设计

建筑体型设计主要包括平面和立体空间形状设计,可以简单的归纳为单一体型和组合体型。震害表明,许多复杂平面形状的建筑物在地震中容易造成损害,例如汶川地震中,平面上外凸和内凹、侧翼布置不对称。侧翼过多延伸、主体建筑复杂等建筑物损害最为严重。然而,在震后建筑调查过程中,工作人员发现单一、简单的建筑平面形状未出现严重损害,甚至有的完好无损。特别是沿高度向上延伸的复杂和不规则建筑,例如建筑悬挂装饰重量过重、楼层之间高度差过大、出屋面面积较大等,这些形状的建筑物容易在地震中由于刚度突变而造成破坏。因此,在建筑体型设计过程中,应该尽可能保证平面设计的统一、简单、对称,长期实践表明,矩形、方形、圆形、椭圆形等对于增强抗震效果来说都是很好的选择。同时,要减少外凸与内凹的额外延伸建筑设计,尽可能避免不对称的侧翼设计,在体型布置上要保证结构的均匀与对称,避免建筑物结构性失衡。

2.2建筑平面布置问题

建筑平面布置是建筑设计的重要组成部分,直接决定了建筑工程的使用功能与质量,其设计内容主要包括承重墙距离、支柱布置、铜带和电梯设计、房间数量与面积等。同时,由于建筑使用功能之间的差异,各个建筑空间的布置也都不同,比如写字楼和住宅或商场建筑的平面布置就存在差别,因此在建筑设计中必须考虑多样化问题。最突出的问题表现在承重墙布置不对称、支柱之间的距离不科学、电梯井位置设计不合理,以上情况极易在地震中造成扭转或者支柱失衡现象。在2012年1月12日,海地地震中的中央银行大厦倒塌,就主要是因为电梯井位置设计不当造成的。电梯井的刚度很大,然而不布置在大厦角落,结果造成电梯井一侧受到严重损害,导致整栋大厦失去原有的平衡。因此,要想增强整体抗震能力,建筑平面设计要尽可能保证结构构件在质量和刚度方面协调均匀分布,保持承重墙和支柱的适当距离,同时电梯井筒要居中设计,避免建筑物的偏重或扭转,使建筑物的使用功能和建筑抗震能力有效统一起来。地基抗震力下降的例子,最为显著的是“鸡腿形”建筑,在美日建筑中最为突出,1995年的日本大阪地震中,许多钢筋混凝土高层建筑发生了从中间楼层整体下落现象,上层结构坠落到下层建筑上,甚至建筑物产生了两三米的位移错动。为此,在竖向布置设计中,要保证整层刚度的一致性,做好楼层转换刚度设计。剪力墙设计要贯穿整个建筑,避免某一楼层刚度较小,造成扭转效应。

三、房屋建筑抗震设计中经常出现的问题

(1)抗震设防烈度低

建筑结构设计的安全度水平在大幅度提高,而我国现行抗震设防现状其标准还是比较低的,目前的建筑结构设计安全度早已不能适应人民的需要,不同的抗震设防烈度应对的房屋建筑也不一样。

(2)地基的选取不合理

房屋建筑应选择位于开阔平坦地带的硬土场地或密实均匀的硬土场地,远离河岸,不应垮在两类土壤上,避开不利地形、不采用震陷土作地基,避免在断层、山崖、滑坡、地陷等抗震危险地段建造房屋。建筑的地基选取不恰当可能导致抗震能力差。

(3)部分建筑物高度过高

钢筋混凝土的房屋建筑都有一个适宜的高度。在适度的高度范围内,其抗震能力还是可以的,也能发挥一定的作用,但由于目前受经济利益的驱使,相当一部分建筑的高度超出了限制。一旦发生地震灾害,超出高度的建筑物就会发生很大的变形,造成的破坏也将十分巨大,同时还会降低建筑物的抗震能力。

(4)对抗震材料选取不当

钢筋混凝土是我国建筑结构主要的核心,钢筋混凝土结构的位移限值影响着变形控制的基准。靠刚度很小的钢框架协同工作会因弯曲变形的侧移较大而减小侧移,这样无形中就增大了钢结构的负担,并且抗震效果也不明显,造成在施工中需要加大混凝土筒的刚度,从而形成加强层才能满足规范侧移限值。

四、建筑结构抗震设计的基本对策

1、选择的建筑场地和地基有利于抗震

①场地选择

在不同工程地质条件的场地上,地震对建筑物的破坏程度是截然不同的。因此,进行建筑物场地选择时,设计者必须综合评价工程地质的有关资料和地震活动情况,并结合工程的实际需要。首先,建筑宜避开对建筑抗震不利的地段,选择对建筑抗震有利的地段,例如平淡、开阔的硬场地土。其次,当没有办法避开使时,适当的抗震加强措施应被采用。

②地基处理

基础设计时应注意:a.当地基有新近填土、液化土、软弱粘性土时,基础的刚性差、整体性应得到加强;b.天然地基与桩基不宜混用在同一结构单元上;c.性质差异较大的地基上不宜设置同一结构单元;d.地圈梁应设置在墙下,以加强上部结构与基础的整体性,以抵抗不均匀沉降。

2、优化立面布置

①建筑布置的平立面应规则,体型要简单

当建筑物体形规则、简单时,其受力性能明确,在设计过程中就容易分析在地震作用下结构的内力和实际反映,且易于处理结构细部的结构,因此这类结构在遭遇地震后受到的损害相对较轻。反之,建筑体型复杂、不规则时,强度和刚度就容易发生突变,引起应力变形或集中,形成结构上的薄弱环节,从而造成较大的危害。

②力求建筑平、立面质量分布和刚度对称

建筑的质量分布和刚度不对称,在地震作用下就会发生十分明显的扭转振动。因此,建筑中的独立单元及整个建筑应力求质量、刚度对称,使其钢心与质心、偏心很小甚至完全重合。

③建筑的刚度变化和质量须均匀

建筑沿竖向分布的刚度和质量常常是不均匀的。比如,楼层错位的存在或在层高发部位内框架的填充墙设置不连续,短柱就在框架上形成。地震时就易对建筑造成损害。所以设计时必须采取必要的构造措施,对建筑结构中沿竖向分布不连续的质量进和刚度加以限制。

3、选择合理的抗震结构体系

①应有多道抗震防线

多道抗震防线,是指在地震作用下,一个抗震结构体系中的一部分延展性好的构件最大限度发挥其耗散、吸收地震能量的作用,首先达到屈服,起到第一道抗震防线的作用,其他构件则在其后依次屈服,从而形成第二、第三或更多到抗震防线。这样可以避免整个建筑结构体系因部分构件或结构破坏而丧失抗震能力。所以,结构设计须考虑设置多道抗震防线。

②结构刚性和强度分布须合理

如结构刚度和强度分布不合理,会产生塑性变形集中或过大的应力,结构就会突变或其局部受到削弱而形成薄弱部位。对结构上可能出现的薄弱部位,应采取相应措施提升其抗震能力。在强烈地震下,强度安全储备在结构上并不存在,而判断结构薄弱层的基础就在于构件的实际强度分布。

4、设计合理的建筑结构参数

计算分析参数设计,就是进行建筑各构件的地震效应和地震作用计算,各墙柱梁板变形及承载力计算包括于其中。把正确的计算模型建立在建筑结构的实际工作状况基础上,并根据概念设计做适当的简化处理、计算。对于地震作用下的复杂结构进行变形、内力分析时,应采用的力学与剪摩擦理论。其中,主拉应力理论适用于砖砌体,而剪摩擦理论适用于砖块结构。应认真分析判断计算机的计算结果,确认其合理、有效后,才能用于工程设计。

抗震设计最重要的就是充分考虑经济和安全两者间的关系,只有将目光放长远,立足于我国建筑抗震设计发展的现状,认清存在的不足,跟国际接轨,采用最新科研成果,从最新抗震设计理念的趋势出发,探究新型材料将成为未来地震多发区建筑发展的新航标。

结束语

总的来说,建筑设计是建筑抗震设计的一个重要方面,建筑设计与建筑抗震设计有着密切关系。它对建筑抗震起着重要的基础作用。一个优良的建筑抗震设计,必须是在建筑设计与结构设计相互配合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。为此,要充分重视建筑设计在建筑抗震设计中的重要性,在建筑抗震设计中更好地发挥建筑设计应有的作用。

参考文献:

[1]万全红.建筑抗震设计的应用性分析[J].建材发展导向.2011(09)

建筑抗震设计的基本要求范文篇6

关键词:建筑结构,抗震设计,设防目标,基本措施

Abstract:Withrequirementsincreasingofpeopleonthebuildingoftheproduct,allkindsofnewstructurebuildinggraduallyincreasesbasedontheperformanceoftheseismicdesignthoughtaseismaticdesign,whichisaneffectivepath.Thispaperfromthestructuredesignoftheseismicdesign,firsttostructuretheseismicfortificationbasicgoalsfordiscussionandanalysis,andtheninstructuralseismicdesignofthebasicprinciplesandobjectives,howtodowelltheseismicdesignofbuildingstructurewerediscussed.Somebasicmeasures,tryingtoimprovestructuralseismicperformance,strengthenbuildingstructuredesignoftheseismiccapability.

KeyWords:buildingstructure,seismicdesign,fortifygoal,basicmeasures

中图分类号:TU973+.31文献标识码:A文章编号:

前言

近年来,一些国家和地区相继发生强烈地震,造成巨大损失。而我国又是一个地震多发的国家,要抵御、减轻地震灾害,必须对建筑结构进行必要的抗震设计。在结合建筑构造中的抗震设防理念,建筑结构的地震反应,地震反应特性、地震破坏模式等因素综合考虑的同时,为了努力减轻地震造成的破坏,减轻经济损失,我国政府和相关部委陆续颁布了一系列防震减灾的法律、法规条文,并强制规定设防强度为6度以上地区的建筑必须进行抗震设计。

一、建筑结构抗震设防的目标

抗震设防是指对建筑物进行抗震设计,并采取一定的抗震构造措施,以达到结构抗震的效果和目的。我国通常采用“三水准抗震设防”和“两阶段抗震设计”的设计方法。下面就对这两种设计方法进行阐述和分析。

1.三水准抗震设防

抗震设防的依据是抗震设防烈度,抗震设防烈度按不同的频率和强度可以分三个地震烈度水准。采用第三水准烈度的地震动参数,计算出结构的弹塑性层间位移角,以满足第三水准大震不倒的要求。目前,我国抗震设防为“三水准”目标通常将其概括为:“小震不坏、中震可修、大震不倒”。其中,“小震不坏”是指当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,建筑物一般不受损坏或不需修理仍可使用,建筑处于正常使用状态,从结构地震分析角度,可以视为弹性体系。第一水准对应抗震正常使用极限状态,就是在该状态下结构的功能和使用应不受影响,这意味着结构和非结构都不会发生需要修复的损伤。“中震可修”是指当遭受到相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,建筑物可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用,结构在地震影响时进入非弹性工作阶段。第二水准对应结构损伤控制极限状态,在该结构状态下结构中受力较充分的部位已经进入屈服后变形状态。“大震不倒”是指当遭受高于本地区抗震设防强度的罕遇地震时,建筑物不致倒塌或发生危机生命安全的严重破坏,此阶段结构有较大的非弹性变形,但人员可以逃离。第三水准对应人在地震中能够幸存的极限状态。在这一极限状态下虽然允许结构出现不可修复的损伤,但要求保持较好的整体性而不倒塌。

2.两阶段抗震设计

为实现上述三个烈度水准的抗震设防要求,《抗震规范》提出了两阶段抗震设计方法。第一阶段设计是多遇地震下的承载力验算和弹性变形计算。除了在确定结构方案和进行结构布置时考虑抗震要求外,还应按照小震作用进行抗震计算和保证结构延性的抗震构造设计。第一阶段设计的第一步是,在方案布置符合抗震原则的前提下,采用第一水准烈度的地震动参数,用弹性反应谱法求得结构在弹性状态下的地震作用标准值和相应的地震作用效应,然后与其他符合效应按一定的组合系数进行组合,对结构构件截面进行承载力验算,从而满足第一水准的强度要求。第二步,采用同一地震参数计算出结构的弹性层间位移角,使其不超过规定的限值,另外,采用相应的抗震措施,保证结构具有相应的延性变形能力和塑性耗能能力,从而满足第二水准的变形要求。第二阶段是罕遇地震下的弹塑性变形验算,主要针对甲级建筑和特别不规则的结构用大震作用进行结构易损部位(薄弱层)的塑性变形验算。第二阶段的设计主要表现在反应谱理论的变化,反应谱理论是根据弹性结构的地震反应得到的,因此一般也只能计算结构处在弹性状态下的最大地震反应。当结构遇到强烈地震而进入强塑性阶段时,反应谱将不能给出各构件进入强塑性状态的内力、变形,无法找出结构的薄弱环节。利用延性系数将弹性反应谱变为塑性反应谱,从而使抗震设计理论进入了非线性反应阶段。

二、做好建筑结构抗震设计的基本措施

由上述可见,抗震规范设计的方法已经具有了基本的雏形,但在实现这一抗震设防目标时,仍有一些问题需要认真研究。因此做好建筑结构中抗震设计的基本措施显得至关重要,它是保证抗震设计实现“三水准”抗震设防目标的基础。

建筑结构应立足于工程抗震基本理论,灵活运用抗震设计准则,从根本上提高结构的抗震能力。根据当前抗震理论下形成的基本原则和要求,下面就对做好建筑结构中抗震设计的基本措施进行探讨分析。

1.选择有利场地

造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。在不同工程地质条件的场地上,地震对建筑物的破坏程度是截然不同的。因此,选择工程场址时,设计者必须结合工程的实际需要,尽可能避开对建筑抗震不利的地段,选择对建筑抗震有利的地段,当没有办法避开时,适当的抗震加强措施应被采用,任何情况下均不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。

2.优化平立面布置

建筑布置的平立面应规则,体型要求简单。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。建筑中的独立单元及整个建筑应力求质量刚度对称,使其刚心与质心偏心很小甚至完全重合。此外,建筑沿竖向分布的刚度和质量还须均匀,只有简单、规则、对称结构容易准确计算其地震反应。

3.选择合理的结构形式

选择合理的抗震结构体系,首先,应有多道抗震防线,避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力;其次,应具备良好的耗能、变形能力和必要的强度。一个没有足够延性,只有较高的抗侧力强度的抗震结构体系,在地震时很容易遭到破坏;再次,结构刚度和强度分布须合理。结构体系宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的塑性变形集中,对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。

4.提高结构的延性

结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。结构的延性反映了结构的变形能力,是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。结构良好的延性有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。构件的破坏和退出工作,使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系,致使结构的周期发生变化,以避免地震长时间持续作用引起的共振效应。

5.确保结构的整体性

结构是由许多构件连接组合而成的一个整体,并通过各个构件的协调工作来有效地抵抗地震作用。若结构在地震作用下丧失了整体性,则结构各构件的抗震能力不能充分发挥,这样容易使结构成为机动体而倒塌。因此,结构的整体性是保证结构各个部分在地震作用下协调工作的重要条件,确保结构的整体性是抗震概念设计的重要内容。

结语

总的来讲,结构工程师在建筑结构的抗震设计中,只有注重对结构抗震设计的方法总结和不断完善,不断提高建筑抗震等级,真正理解设计规范,严谨认真,才能设计出经济安全的建筑,才能确保人民生命财产安全。也就是说,在建筑结构抗震体系中,只要使体系布局合理,计算正确,同时采取有效的加强措施,便可获得结构的最大抗震能力,达到防震减灾的目的。

参考文献:

[1]陈翠荣.关于工程抗震设计中应注意的问题[J].山西建筑,2007(11).

[2]叶列平.经杰.论结构抗震设计方法[C],第六届全国地震工程会议论文集,2002.

建筑抗震设计的基本要求范文篇7

【关键词】抗震设计;结构;刚度;地基

民用建筑分为公共建筑和居住建筑,以钢筋、木材和水泥为主要建筑材料,也有砖砌体及砖混型建筑。由于人口密集度高,一般划分为建筑工程抗震设防重点设防类,简称乙类。我国是一个多地震国家,且人口密集,抗震设计对于关乎社会建设显得尤为重要。

1民用建筑抗震设计基本要求

一般来讲,民用建筑结果工程中,抗震设计要考虑以下因素:建筑平、立面布置及外形尺寸;场地条件和场地土的稳定性;抗震结构体系的选取;抗侧力构件布置及结构质量的分布;非结构构件与主体结构的关系及二者之锚拉、材料与施工等。

1.1选择合理场地

选择建筑场地时,应根据工程需要,掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,对抗震有利、不利和危险地段作出综合评价。对于不利地段,避开软弱土,液化土,条状突出的山嘴,高耸孤立的山丘,非岩质的陡坡,河岸和边坡边缘。平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的上层等的地段,不在地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断带上可能发生地表位错的部位进行工程建设,应提出避开要求。当无法避开时应采取有效措施,不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。

1.2合理的结构设计

为了使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递,并限制质量与刚度之间的偏心,质量分布与结构刚度分布协调,建筑的平、立面布置宜规则、对称。要实现对抗震有利的结构平面布置,一是尽可能重合结构刚度中心与质量中心,二是增大结构的抗扭刚度,减少地震对结构产生的扭转反应。抗侧力构件合理布置。如在框架―剪力墙结构中,剪力墙宜均增布置在建筑物的周边附近,平面形状变化及恒载较大的部位,剪力墙间距不宜过大;剪力墙开洞口宜上下对齐;抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。

楼(屋盖)结构及其与圈粱、梁、墙的连接非常重要,要确保构造柱和圈梁有效地发挥他们的作用,合理确定它们的位置是至关重要的。在地震中,钢筋混凝土预制构件承受不了地震力的强烈震动,主要是由于预制构件和墙体不是整体受力。在预制构件的端部形成集中应力,造成截面的断裂和破坏。多层砖砌体房屋对地展的敏感程度除与平面布里、防展缝、立面体形,结构的整体性和施工质量有关外,还与房屋的总高度有直接的联系。为了避免个别墙段抗震强度不足首先破坏,导致逐个破坏,进而造成整栋房屋可以通过建筑上的合理布局,结构上的构造措施等多种方法来弥补砌体房屋脆性材料在抗震方面的不足,从而满足抗震要求。

1.3优选建筑材料

在地展多发区,尤其应注意建筑材料的优选.尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土(柱)结构或钢结构,以达到减小柱断面尺寸,并改善结构的抗震性能的目的。若是大跨度大空间建筑一般均考虑采用钢结构,用较轻的结构自重跨越大空间。当建筑物超过一定高度后,由于钢结构质量较小而且较柔,为减小风振而需要采用混凝土材料,钢骨(钢管)混凝土通常作为首选。

1.4优化选型原则

传统的结构优化设计通常是给定结构形式、材料和荷载,由此建立数学模型,然后进行搜索、通近,以求得结构重t最轻或造价最低,所设定的优化变量是组成结构的基本构件。在整个结构设计全过程中,结构优化大体可以分为三个阶段,分别是结构体系的选择、结构方案的确定、结构构件的设计。由现阶段应用可知,较为成熟的还是结构构件优化设计,例如网架结构满应力优化设计。然而,三方面全面展开才是真正理想的结构优化设计,而在有的阶段并不是完全依靠数学工具定量分析,而是定性与定量相结合,以达到体现优化向题的实质。实际上,定性优化分析应用于结构设计的初期,更有利于优化。

目前规范给出的计算方法还是一种半经验半理论的方法,要进行精确的抗震计算还有一定的困难,因此人们在工程实践中提出了“建筑抗震概念设计”。概念设计的基本内容是

1.4.1刚柔并济。根据建筑材料计算刚性,再由结构刚度得出地震力,计算所得配筋。较柔的结构有很好的延,但容易变形性。隔震消能设计能很好的实现刚柔并济原则。针对各地震动结构设计阶段,按照以受损程度为基准的耐震目标,进行结构耐震性能设计。

1.4.2多道设防。强烈的地震后往往有很多小型余震,建筑物在遭受首次破坏后还要经受多次余震。因此,一个好的抗震结构体系,应由若干个较好的分体系组成,并由良好的结构构件连接起来协同工作,组成完整体系。如框架―剪力体系是由延性框架和抗震墙两个分体系组成。

除此之外,有意识地加强薄弱环节,如构件的实际承载力分析(而不是承载力设计值的分析)是判断薄弱层的基础,使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移。

上述均为民用建筑抗震设计的基本原则,在提高抗震设计中,又发展了抗震设计的要求和极限状态。基于建筑条件情况的不同,但给出的建筑规范应当是最低要求,并应该经常修改以适应工程技术的迅猛发展。从建筑功能和经济角度考虑,建筑业主有权选择高于规范要求的性能目标。结构工程师也有责任使所设计的结构满足业主选择的性能目标,并使工程的建设满足有关法规规定,以通过严格的工程检查和监督。

2日本独特有效地抗震设计

日本处于大陆侧板块和大洋侧板块结合部,是地震高发的国家之一,因此,日本针对抗震研究总结出了许多新的抗震设计。

2.1基础隔震技术:基础隔震技术是用水平力很“柔”的隔震元件将上部建筑与基础隔离,隔震支座类型主要有普通橡胶支座、高强橡胶支座、铅芯橡胶支座和滑动支座等。由于隔震层的刚度小,当地震发生时,隔震层将承受地震所引起的位移运动,而上部结构只作近似平动。基础隔震结构的层间变形很小,在保证建筑结构不被破坏的同时,又能确保建筑内的装修、设施也保持完好。该技术适用于高层超高层建筑。

2.2橡胶抗震技术:日本建筑师还普遍使用橡胶提高建筑物的抗震性能。高层建筑主要使用高强度16积层橡胶,天然橡胶系统的积层橡胶则用于建筑物中央部分。这样,在烈度为6°的地震发生时,就可将建筑物的受力减少至1/2。

2.3“滑动体”基础技术:在建筑物与基础之间加上球型轴承或是滑动体,形成滚动式支撑结构,从而减轻地震所造成的摇动。该技术主要用于独户和古旧建筑。

2.4“局部浮力”技术:“局部浮力”技术是日本本国开发的一种抗震系统。在建筑物上层结构与地基之间设置贮水槽,使建筑物受到水的浮力支撑。这样的设计除了有较好的抗震效果外,贮水槽内贮存的水在发生火灾时坯可用来灭火,或者作为地皮发生后的临时生活用水。最值得一提的是,这一系统成木并不很高,物美价廉的轻型钢塑房也是日本广泛使用的,即由1mm~2mm厚的双层彩钢薄板和厚达100mm的泡沫塑料夹层组成的轻型钢塑料板,用来替代钢筋水泥。日木到处可见这的建筑,不仅抗度,而月美观舒适。

2.5给建筑物支柱缠上“绷带”:一种廉价的防震加固技术,类似安全带的树脂材料“绷带”包裹建筑物内支柱。抗震“绷带“采用树脂纤维编织制造,类似安全带。施工时,将抗及带涂上薪合剂,包裹后固定在建筑物支柱上。地震发生时,支柱即使出现内部损伤也不会倒塌,这可以确保人员的生存空间。该技术应用于包括新干线高架桥、医院以及学校建筑物等。

2.6弹升大楼:日本鹿岛建筑部门发明的一种新的防震大楼营造法。由弹簧把连着地基的基础部分和建筑物主体分开,让建筑物主体处于一种漂浮状态。而弹簧作为一种能吸收地震和其他振动冲击的中介物,无论地基怎样摇晃,都能使建筑物不会受到强烈的冲击。

3结论:

基于地震因素的复杂性,我们在建筑的抗震设计中应遵循抗震设计的原则,结合本地实际情况,合理选择构型,并在此基础上,大胆设想新的抗震设计,使抗震设防,抗震设计和工程质量达到一个新的水平,确保建筑工程具备合理的防御地震的能力。

参考文献:

[1]伊小群.高等民用建筑结构的抗震设计探讨[J].中国高新技术企业.2008(20).

[2]晋朝辉,兰国岭.多层砖混民用建筑抗震设计探讨[J].中国高新技术企业.2008(14).

建筑抗震设计的基本要求范文

[关键词]建筑结构;抗震性;鉴定

技术的发展建筑施工过程中必须要重视建筑结构的优化,只有这样才能够充分保证建筑结构的稳定性。建筑结构在优化过程中,必须要进行建筑结构抗震鉴定,在建筑结构设计过程中,一定要充分考虑抗震因素。本文就对建筑结构抗震鉴定技术的发展进行分析,希望为相关研究提供借鉴。

1建筑结构抗震鉴定技术的发展过程

抗震鉴定一方面可以作为抗震加固的依据和目标,另一方面也代表了对于抗震加固的延续,基于此,我国的建筑结构抗震鉴定技术主要经历了三个阶段。第一阶段,抗震鉴定的管理和基本技术的探索成为了建筑结构抗震鉴定技术的主要特点,通过实践可以证实建筑结构抗震鉴定技术提高的有效性和必要性。第二阶段,使我国的建筑抗震技术水平得到了一定程度的提升,但是也对整体性、变形能力和强度提出了更高的要求,相关的管理部门也投入了大量的资金用于抗震鉴定技术的研究,为抗震鉴定技术的发展奠定了坚实的基础。第三阶段,是从建筑抗震设计规范的执行开始的,也是抗震鉴定技术综合发展的阶段,对于抗震鉴定技术进行了综合的开发,充分考虑到了建筑的美观性、使用性能和使用面积,在此基础上,使得建筑结构抗震鉴定技术得以不断的完善。

2抗震鉴定与加固设防的目标

建筑工程在施工过程中,对于建筑结构的抗震性有着较高的要求,必须要按照“小震不坏、大震不倒”的基本原则来进行建筑结构的设计。建筑结构抗震鉴定过程中,必须要充分保证计算的准确性,只有根据具体的鉴定结果,才能够对建筑结构进行优化,在这样的情况下,才能够对于建筑结构的稳定性予以充分的保证。随着我国经济建设的不断加快,建筑行业得到了长足发展,人们对于建筑物的要求也在逐渐的提升,尤其是高层建筑的逐渐增加,对于建筑物的抗震性就有了更高的要求。因此,作为施工单位必须要根据具体的情况,对于原本的设计目标进行相应的调整。在建筑结构设计过程中,作为设计人员,必须要结合建筑结构来进行抗震设计,对于相应的地质环境进行调查,这样才能够充分保证建筑结构抗震设计的科学性,满足建筑物自身的抗震需要。与西方发达国家相对比,我国的抗震鉴定技术水平已经得到了提升,但是由于地震设防的投资力度不足,水平不高使得抗震鉴定还存在一些问题,抗震鉴定的标准和规范在制定过程中,必须要结合具体的地理环境来进行,只有符合我国的基本国情,才能够使得抗震鉴定和加固设防满足我国建筑结构设计的基本要求。

3建筑结构抗震鉴定技术分析

3.1木结构抗震鉴定技术分析

在基层地区经常可以看到木结构的建筑物,可以说木结构建筑物的分布范围也比较广,必须要重视木结构的抗震性能。由于木结构自身的特性,其在系统性和整体性方面存在先天不足,对于结构构造方面就会产生相应不科学的现象,基于此种情况,对于木结构的建筑就需要进行其结构方面的抗震鉴定,通过抗震鉴定对其建筑结构进行全面的优化,以实现建筑结构稳定性性能方面的大幅度提升。此外,参与工作是施工人员也要根据具体的现场情况,就地取材,对建筑结构的经济性和稳定性进行进一步的提升。抗震措施包括:(1)主体部分。建筑主体部分中,其底部的标高、进深、开间以及门洞位置的尺寸,墙顶、配筋、屋架和木桩等构造,房屋的横向和纵向稳定性都需要符合建筑抗震标准。(2)基础部位。在地基土质相对密集及地下水位相对较低的情况下,对于基槽的开挖就需要有一定的要求,砌筑时要根据结构的不同形式进行。此外,毛石结构和砖体的强度都需要与施工要求相符合,砖基础也一定要达到符合标准的土层埋深,水泥砂浆的配比要根据具体的施工要求进行配置。

3.2砌体结构抗震加固技术分析

(1)在对多层砌体房屋进行抗震加固时,应该严格遵循抗震鉴定结果,以权威的鉴定结果为导向,进行建筑物的抗震加固。通过对建筑物的设计、施工质量和目前现状进行检查,视为抗震鉴定工作,抗震鉴定需要按照规定的设防要求对地震作用于结构时的结构安全性进行科学的评估,在此基础上对评估后的结构进行加固处理。(2)对建筑结构的现状进行深入的调查,对于存在的局部损伤进行明确,根据损伤的程度和部位进行加固方案的设计和实施。(3)建筑结构的加固要分清主次,对结构的各个构建的功能恢复不做重点考虑,而重点要对结构的整体功能进行恢复。以各种承重墙等为加固形式的加固主要适合在静载下出现的损伤。(4)以承载力的提高来对变形能力进行协调,从而对变形进行弥补;但如果抗震鉴定结果显示其结构为整体性不足,还是要着重改善整体性加固。

4结语

我国建筑行业的发展突飞猛进,抗震加固工作的要求也相应得以提高。在建筑结构抗震加固工作中,其抗震鉴定工作还需要不断完善,以更好的促进我国建筑抗震加固工作的实施。

作者:王雷单位:黑龙江省寒地建筑科学研究院

参考文献:

建筑抗震设计的基本要求范文

【关键词】地震;地震灾害;抗震设计;建筑结构

一、地震简介

(1)地震类型。按成因分:诱发地震、天然地震;按震源深度分:浅源地震、中源地震、深源地震;按震中距大小分:地方震、近震、远震;按震级大小:超微震、弱震或微震、有感地震、中强地震、强烈地震、大地震、巨大地震。(2)地震成因。1915年,德国魏格纳提出大陆漂移学说。1970年,在大陆漂移学说基础上提出板块构造学说。(3)地震震级和烈度。地震震级:度警地震大小的主要因素就是震源所释放的能量的多少。地震震级就是这样的指标。地震烈度是指某一地区的地面和各人工建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。地震烈度综合考虑了多种地震宏观影响后果,给出了简单的定性的等级划分。

二、建筑结构倒塌分析

通过对唐山、汶川地震的建筑震害相关资料的对比研究发现,建筑结构在地震作用下的倒塌过程大体可分为两类。第一类是建筑在竖向及水平地震作用和竖向荷载共同作用下,在地面运动的过程中发生倒塌;第二类是地震过程中部分竖向承重构件破坏,地震后由于破坏构件上部结构不能继续承受竖向荷载,而发生倒塌。从倒塌的形式看可分为整体倒塌和局部破坏引起的连续倒塌两类。(1)砌体结构建筑。砌体结构建筑的砌筑材料多为脆性材料,在地震中破坏最为严重,主要表现在墙体大量开裂、倒塌,预制板脱落等方面。(2)钢筋混凝土框架结构建筑。钢筋混凝土框架结构建筑在地震中的破坏方式集中表现在填充墙和维护结构的大量开裂和坍塌。(3)钢结构建筑。钢结构建筑自重轻、强度大,抵御地震能力强,轻微破坏主要发生在围护结构和钢结构结合处等部分。

三、建筑抗震设计计算要求

(1)抗震设防的“三标准”设防目标。“三标准”设防目标实际上通俗说法为“小震不坏,中震可修,大震不倒”抗震设防目标的具体化。“三标准”对应的是三个不同的地震烈度,第一水准烈度称为众值烈度,比基本烈度约低一度半,50年超越概率为63%;第二水准烈度为基本烈度(一般取当地抗震设防烈度),其50年超越概率为10%;第三水准烈度为预估的罕遇烈度,比基本烈度高出一度,50年的超越概率为2%~3%。(2)混凝土建筑结构抗震基本要求。第一,钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,抗震等级一般分为一、二、三、四级。第二,现浇混凝土丙类建筑的抗震等级表5.22确定。抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑,应按规范相关规定确定其抗震等级。第三,框架结构和框架—剪力墙结构中,框架和剪力墙应双向设置,柱中线与剪力墙中线,梁中线与柱中线之间偏心距不宜大于柱宽的1/4。第四,框架—剪力墙中的剪力墙宜贯通房屋全高,洞口宜上下对齐;洞边距端柱不宜小于300mm。(3)如何计算地震作用。对多高层建筑,在计算地震作用时,可采用底部剪力法,否则采用振型分解法,一般取前2~3个振型计算,当基本周期大于1.5s或房屋高宽比大于5时,振型数可适当增加。对有特殊要求的建筑,必须经国家规定的批准权限批准的甲类建筑以及7度和8度的I、II类场地上高于80m的房屋,或8度的III、IV类场地土和9度时高于60m的房屋,宜采用时程分解法进行补充计算。计算时一般采用三种地震波进行分析,(4)现浇钢筋混凝土框架结构设

置抗震缝的原则。要根据建筑物的重要性、抗震设防烈度、体型复杂程度、结构的材料种类、结构类型等综合考虑是否设置防震缝,是属于抗震概念设计。(5)砌体结构楼梯间设计要求。楼梯间是建筑的出入口,也是地震时人群疏散的惟一通道。调查发现,由于设计和施工质量问题,可能使楼梯间倒塌破坏,造成严重伤亡和堵塞疏散通道,阻碍救生。对于楼梯间的抗震设计,2010版《建筑抗震设计规范》7.3.1条要求,“楼、电梯间四角,楼梯斜梯段上下端对应的墙体处;外墙四角和对应转角;错层部位横墙与外纵墙交接处,大房间内外墙交接处,较大洞口两侧”要设置构造柱;第7.3.8条要求,“装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接;8、9度时不应采取装配式楼梯段。突出屋面的楼、电梯间,构造柱应伸到顶部,并与顶部圈梁连接,内外墙交接处应沿墙高每隔500mm设2φ6通长钢筋和φ4分布短筋平面内点焊组成的拉结网片或φ4点焊网片”,这些都是保证楼梯间抗震安全的重要措施。

建筑抗震设计本质上仍是一种经验行为,因此,必须强调抗震概念设计和采用抗震措施在抗震设计中的重要性。合理的结构选型、规则对称的平立面布局、良好的构件连接和整体性、加强的抗震构造措施、严格的施工管理是提高建筑抗震能力的有效保障。

参考文献

[1]丁大钧,蒋永生主编.土木工程概论[M]

[2]荣柏生.广东国际大厦63层主塔楼结构设计分析[J].建筑结构学报.1989(10)

建筑抗震设计的基本要求范文1篇10

Abstract:Alongwithourcountrycitychangesaprocesscontinuestoaccelerate,landresourcesincreasinglytenseconstruction,increasingthenumberofhigh-risebuildings,seismicdesignofbuildingstructurewhenitbecomesmoreandmoreimportant.Atpresent,theseismictheoryunceasinglyconsummates,thedevelopmentofinformationtechnology,vigorouslypromotestheresearchonseismicdesignmethod,inviewofthis,thispapercombinesthepracticalworkfromtheseismicdesignissuesrelatedtotheanalysis.

Keywords:seismic;seismicdesignmethod;reinforcement

中图分类号:TU2

引言:目前,地震是我们人类最常见的也是面临的最严重的自然发生灾害之一。我们知道,如果在人们的居住地发生了地震,那么损失的后果将会十分严重,这也就警示我们要在建筑结构的抗震设计方面要很重视。诚然,我们确实也在时刻不断地努力研究探索着抵抗地震发生的新方法,使得建筑结构的抗震设计就成为了工程研究领域关注的热点。现在的建筑结构关于抗震设计的一些理论经历了一个很漫长的发展过程,伴随着人们对地震的理解与认识在不断地加深,建筑结构的抗震设计分析已经成为我国建筑行业中发展的一个关注点,与其相互对应的建筑结构的抗震技术也已经成为建筑结构工程中比较重点研究的一些理论知识。

一、建筑抗震概念设计

“建筑抗震概念设计”是对建筑结构总体进行布置并确定各个细部构造的过程,它是根据地震灾害以及工程经验等所形成的基本设计思想和设计原则。地震动是一种随机振动,具有复杂性和不确定性,因此,抗震问题不能完全依赖计算结果。而是应该立足于工程抗震基本理论和长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念来优化设计。抗震概念设计主要有如下几点:

1.尽量避开对建筑抗震不利的地段,选择对建筑抗震有利的地段。

2.建筑的体型尽量做到简单、质量、对称、和刚度变化均匀;

3.抗震结构体系,必须符合下面的要求:

(1)必须具有合理的地震作用传递途径和明确的计算简图;

(2)设置多道抗震防线,避免因构件破坏或部分结构而导致整个体系丧失对重力荷载的能力或抗震能力;

(3)刚度和强度务必做到合理化,避免因突变或局部削弱形成薄弱部位,产生过大的塑性变形集中或应力集中;对可能出现的薄弱部位,应采取具体提高抗震能力的措施。

4.抗震结构的各类构件必须具备变形能力和强度;

5.抗震结构的各类构件之间应注意连接的可靠性;

二、建筑结构抗震设计的主要方法

建筑结构要在整体上遵循抗震设计的一些主要原则,以便来填补那些因为地震灾害的作用以及震后反应的那些复杂性而导致抗震计算不准确带来的一些不足。那么,建筑结构的抗震设计主要采取的方法有以下几种:

1.建筑结构的基本构造

一般情况下,建筑采取的混凝土结构,是通过建筑钢筋砼构件的截面高宽比来限制取值,那么,建筑要求的最小配筋率,是由承重柱的轴压比来控制的。建筑的砖混结构,一般比较常见的构造方法有限制建筑房屋的整体高度与建筑的层数与层高;在建筑的横纵墙中来设置一些钢筋混凝,并且还要设置一些防震缝等等。在经过修订以后的建筑结构抗震设计的规范标准中要求增加一些具有强制性的条例,要突出建筑屋顶的楼、电梯,要求建筑构造柱应该延伸到建筑的顶部,并且要与建筑顶部圈的粱连接在一起,以此来拉结建筑的填充墙来加入总体建筑结构的承受力,并且对建筑结构自身的刚度有着比较大的作用,这个应该在抗震设计中加以充分的思考。

2.建筑结构抗震设计的一些性能目标

建筑物在发生地震的时候有高度的安全性,是在抗震设计中应该具有的很大特点,所以建筑结构的抗震设计要求以将要建设建筑物的地区可能会大地震的烈度为基本的标准。而且还要以建筑自身以及建筑物得室内物品没有造成破坏为最终目标来确定建筑结构的一些抗震性能指标。建筑结构的一些非抗震的下部结构以及建筑结构的一些基础部位也需要有一定程度上的抗震能力,在发生大地震的时候建筑结构要基本保持在所能承受的弹性范围之内。另外,建筑结构的抗风性能是因为抗震的建筑水平所具有的刚度比较小而容易发生一些比较小的波动,这个应该思考那些因为发生的季节风等所带来的作用发生的影响。所以由于风压所产生的建筑水平振动很有可能会导致建筑的安全使用性能以及建筑抗震部分的耐久性能受到破坏。因此,建筑结构要有一定的比较好的性能指标,以便达到高的抗震设计要求。

3.建筑的场地和建筑规划

建筑结构要有好的抗震性,需要选择比较有稳定性的场地,这样会有比较好的基础。另外,具有抗震性的建筑需要有抗震层的设置,而且建筑结构的外部空间应该做包括邻栋间距、建筑外观等等的一些舒适感以及安全性能的角度来考虑。而且在进行建筑结构的场地规划的时候,也应该从适应建筑上部结构的位移等特点与性能方面的角度来考虑。建筑物在经过长时间的使用后,建筑结构的整体可能发生移动的范围之内不应该堆放一些障碍杂物。在建筑结构可能发生移动的范围之内一般来说会设置一些建筑的出口与入口,并且还要注意不能因此而使得人受到一些伤害,最好为了避免人或者车辆比较容易通过出入口,应该设置一些门墙或者指示标记等等。

三、抗震计算

1.地震作用计算

底部剪力法和时程分析法是结构抗震计算的基本方法。

(1)底部剪力法。适用于高度不超过40m、以剪切变形为主、质量与刚度在竖直方向分布均匀的结构,以及可简化成单质点体系的结构。

(2)时程分析方法。适用于不规则的建筑(如扭转、凹凸、楼板不连续和竖向形体不规则等)、甲类建筑与烈度、限定高度的高层建筑;多遇地震作用的计算也可采用时程分析法,计算时,将多条时程曲线计算结果的平均值作为计算结果。

采用上述两种方法计算地震作用设计时,须满足以下计算要点。

(1)因为建筑结构两个主轴方向的构件抗侧力是地震变形验算的主要对象,所以,这两个方向要分别进行水平地震作用的计算。

(2)对质量与刚度的分布明显不对称的结构,需考虑双向水平地震作用下的扭转效应。其他结构的扭转效应可以通过对地震作用修正得到。

(3)8、9级地震中的大跨度结构和长悬臂结构,9级地震中的高层建筑,都要进行竖直方向地震作用的计算。

(4)对于结构中相交角度大于15°的斜交构件,需对有抗侧力的该种构件进行水平各向地震作用计算。

四、抗震构造措施

1.砖混结构

砖混结构的抗震构造要求包括:加设圈梁、加设构造柱、对墙体加固构造。

(1)圈梁用于增强房屋的整体性,可以提高房屋的整体抗震

能力。

(2)构造柱与圈梁配合适用,二者形成封闭骨架,可以提高砌体结构的抗震能力。一般来说,在内外墙交接处、外墙转角处以及楼梯间的四角处,都应加设构造柱。

(3)墙体加固构造可以有效提高砌体结构的水平承载力,一般做法是用高标号水泥砂浆或布钢筋网砂浆代替原墙体的粉刷抹灰。

2.混凝土结构

混凝土结构的抗震构造要点包括:(1)构件截面的高宽比要满足规定的限值。(2)满足最小配筋率要求。(3)将承重柱的轴压比控制一定的范围内。(4)一般填充墙中应设置拉结筋,较长的填充墙还应设置构造柱、芯柱、角柱并要求短柱箍筋全高加密。

五、结束语

建筑结构的抗震设计是一个复杂、综合、系统且整体性很强的过程,它包括建筑结构的概念设计、抗震计算及构造措施,三方面缺一不可。如今,随着地球的生态环境的破坏越来越严重,地震灾害也日趋频繁,建筑结构的抗震设计成了衡量建筑结构设计是否有效的一向重要指标。因此,对各种结构进行更准确、合理的抗震设计,将成为建筑工程中尤为重要的研究方向。

参考文献:

[1]张映超.浅谈房屋建筑结构的抗震设计[J].科技风,2011.

建筑抗震设计的基本要求范文篇11

关键词:高层建筑;钢筋混凝土;建筑结构;抗震设计

1引言

高层建筑结构的抗震设计方法是不断变化和发展的,在实际工作中,我们需要对高层建筑的地质环境进行深入调查和研究,选择适宜的抗震结构体系,特别要注意的是结构材料和结构形式的选择,降低地震的负面作用,加强建筑对地震的抵抗能力,确保高层建筑的抗震性能。

2高层建筑钢筋混凝土结构分析

随着建筑业的发展,建筑工程项目越来越多,但如何使建筑的钢筋混凝土结构系统与建筑设计要求更为相符,就要求将其与项目的实际情况相结合,防止为了追求规模而造成不必要的浪费,而且在基础条件建设较为乐观的情况下,为了达到钢筋混凝土结构体系的变形极限值,在设计中应尽量降低结构的刚度,对此笔者从以下两个方面来分析钢筋混凝土结构。

2.1结构高度的控制

超高现象是在进行高层建筑钢筋混凝土结构设计时经常出现的问题,这就在很大程度上影响到建筑的抗震性能,而且建筑的高度不同,其设计的形式是不一样的,所以当高层建筑钢筋混凝土结构的高度改变时,特别是当它出现超高问题时就要进行结构系统的重新设计。

2.2结构体系的选择

在高层建筑外形设计工作中,现代的高层建筑没有传统建筑那么严格,但为了保证建筑物的强度和稳定性,必须要确保钢筋混凝土结构的全方位优化下,建设工程的设计有着十分关键的影响,以建筑物的结构为基础,良好的制度建设才能够更好的保证高层建筑的施工质量。

3抗震设计基本原则

3.1科学化选取

地基和场地空间为了保证高层建筑今后的安全稳定,有必要选择较好抗震性能的建筑场地。要做到由于特殊的情况很难避免地震灾害时,能够有计划开展妥善化抗震方案,并且在此基础上,能够做到对高层建筑构架地震周期的精确计算,并保证其周期同场地相分隔,避免地震灾害的共振引起建筑物不同构造单元的破坏情况。

3.2标准化设计

针对高层结构架构开展抗震规划控制前期,要保证高层建筑抗震架构类型的正确选择,同时在设计工作中注重抗震安全和经济性指标的顺利贯彻结果。其具体方式为:根据高层建筑的结构设置不同的抗震线路,避免因某些部位的的功能减退导致结构整体崩溃的危机,丧失其自身应该具备的抗震潜能。因此,在设计这类建筑时,要尽量保持结构强度、刚度、变形三者之间的协调配合情况。

3.3全方位设置不同类型

根据以往的地震防御认证的调查发现,在这部分结构抗震设计过程中,需要在对内外环境因素同步掌控的基础上,留有余力广泛布置出一些区域;其次就是能够提供具备针对性的延性和刚性的支撑条件给核心能耗部件,确保只要发生巨大的地震灾害时,在这一部分防线能够吸收和耗散大部分的地震能量,最终大大提高高层建筑结构的抗震稳定性,避免后期重复衍生严重的倒塌和人员伤亡、财产损失等问题。

4建筑结构抗震延性设计

4.1保证建筑结构的规则性

高层建筑在前期设计过程中,我们的设计人员要基于建筑性能综合考虑,结合建筑实际要满足的需求,来科学、合理的设计相关功能,并规划出建筑工程平面,与此同时,我们的设计人员还要考虑当地地理因素,以最大程度的满足业主自身需要为基础来完善相应工作。对于高层建筑,这几点就显得尤为重要,因此,在设计和施工阶段,必须要切实的保证建筑的扭转刚度在规定的设计要求之内,还要尽可能的去避免因结构扭转造成的建筑物抗震性和安全性受损的影响。还要值得注意的就是,相应的建筑结构一定要保证很好的对称性和均匀性,这就需要更加合理的布置每个剪力墙,及时的注意到建筑结构的薄弱点,避免在特殊情况时导致的建筑物损坏,甚至坍塌的风险。众所周知,如果对于高层建筑,如果出现意外倒塌,会严重危害人们的生命和财产安全。所以,对于我们的设计人员来说,就要不断提高自身素质,重视到高层建筑在地震时的各种反应,并结合实际情况做好理论分析,避免在建筑体应力变化时,导致的建筑体内部结构严重破坏的影响,将这种影响降到最低。

4.2正确认识高层建筑的受力特点

本质上高层建筑是竖向的悬臂结构,竖向荷载主要是结构的轴向力与建筑物的高度成线性关系,水平荷载导致结构产生弯矩。从这个角度出发,竖向荷载的受力基本上是不变的,但是水平荷载可能来自任何方向,并且随着建筑高度的增加而增加,如果水平荷载为均布荷载,那么弯矩与建筑的高度呈二次方变化,建筑高度的横向位移为四次方变化。因此,水平荷载的影响远大于竖向荷载的影响,在剪力墙设计中,一定要让侧向变形控制在结构变形的允许范围内。

4.3选择合理的结构布置

高层建筑的结构类型要符合建筑使用功能的要求,尽量做到经济、合理的施工,建筑物的各项建筑要求如层高、进深和体型要满足使用要求,尽量使用标准层,统一柱网安排。高层建筑最重要的就是位移控制,除了整体平面变化和结构刚度的变化外,必须考虑能够使位移减少的结构。在结构安排上,应考虑结构的整体刚度,使整体构件受力均匀,同时应加强结构的整体高度,选择合适的形状,尽量采用刚度大的方形、圆形、矩形等建筑,有效将抗震建筑的规模和结构结合起来。

5结束语

在我国,高层建筑结构抗震设计是建筑工程一个非常重要的组成部分,直接关系到整个建筑的安全应用。所以,这就对于我们的设计人员提出了新的要求,在设计前期,必须要严格遵守我国对于建筑物的相应规章制度,要运用各种科技手段,科学合理的计算建筑结构设计的各项数据和指标,尽可能采用目前先进的基于性能的超限高层建筑结构抗震设计,以此来不断提升我们国家对于高层建筑安全性的设计要求,为高层建筑技术的应用和发展打下坚实的基础。

参考文献:

[1]杨靖.浅析钢筋混凝土框架结构延性抗震设计[J].中华民居,2013(30):104~105.

[2]金荣娟.基于安全储备的钢筋混凝土框架结构抗震设计[J].山西建筑,2011,37(3):29~31.

建筑抗震设计的基本要求范文1篇12

关键词:建筑工程;抗震鉴定;加固

中图分类号:TU198文献标识码:A

地震每年都要引起巨大的生命和财产损失。人类在抵御地震的历史长河中,众多科学家与工程师们力图寻求一种既安全、又适用、且经济的房屋耐震体系。前辈们坚持不懈前赴后继的科研工作为我们积淀出了当今土木工程的前沿领域――“工程结构减震控制”新体系[1]。采用旨在依靠限制而非抵抗地震作用来保护结构不受地震破坏的抗震方法后,结构整体的柔性大大增加,结构与水平底面运动在很大程度上解除了偶联关系,减小了结构的反应加速度。但是,在以前国力、财力、物力等不够的现实条件下,众多的建筑工程抗震性能不能满足突发的强烈地震,造成生命和财产巨大损失。目前,国民经济和建设飞速发展,各种条件也已经具备,新建筑中采用的设计标准相应提高,而面对尚在使用年限中的大部分原有建筑,其抗震的等级都应按新的规范进行鉴定,对不符规定的房屋进行有效的加固,从而满足人们安居乐业的基本条件,使国民经济建设稳定发展。

1目前抗震结构的基本现状

现在的建筑工程中,采用抗震层设计的,可最大限度地隔离地震能量。从建筑功能而言,一般将抗震层顶部的这层楼板做成地下室或半地下室,抗震层放置在地下室柱顶或墙顶;地下室柱或墙承担抗震层的剪力和上部结构竖向荷载与抗震层位移引起的Ρ-Δ效应。为改善构件的受力情况,当水平剪力较大时,可以采用抗震器设置在柱中的做法[2]。一些特殊的建筑功能要求,如建筑底层周围没有可移动的空间,或房屋较高,或高宽比较大,或结构上下刚度不均匀等,可采用层间抗震的方式。但因其动力特性比较复杂,且在地震作用下,抗震层水平位移对抗震层以下部位引起的Ρ-Δ效应和整个结构的倾覆问题比较严重,且目前对层抗震还没有非常详细的研究,因此《抗震规范》和《规程》建议尽量不要采用层间抗震方案。但总体的建筑结构抗震性能、构造措施等还是比较优越和先进的。

再回顾汶川地震之前的建筑工程,国内虽然在唐山地震之后,加强了抗震构造的要求,但由于计划经济及过渡时期的国力、国情和材料等限制,造成目前大多数房屋的抗震构造与措施达不到目前国情下的生产、生活要求。从汶川地震后的残垣断壁中,我们看到的只是血淋淋的现实,因此有必要对这些工程的结构重新进行抗震鉴定与加固。

2建筑工程抗震鉴定目标和范围

2.1鉴定目标

抗震鉴定目标为:符合本标准要求的建筑,在遭遇相当于抗震设防烈度的地震影响时,一般不致倒塌伤人或砸坏重要生产设备,经修理后可继续使用。此目标保持与《工业与民用建筑抗震鉴定标准》(TJ23-7)基本一致,比抗震设计规范对新建工程规定的设防标准低。这也说明,已按《工业与民用建筑抗震鉴定标准》(TJ23C7)鉴定加固或按《工业与民用建筑抗震设计规范》(TJ23C7)设计的房屋可不再进行鉴定。

2.2鉴定范围

属于以下情况的建筑物需要进行抗震鉴定:①按《建筑结构设计统一标准》CGBJ68-198规定,接近或超过设计基准期50年的建筑;②原结构设计未考虑抗震设防或未达到规定抗震设防目标的建筑;③需进行功能改造、改扩建的建筑;④遭受灾害她震、火灾、爆炸、撞却受损的建筑;⑤发生工程质量事故或质量低劣建筑[3]。

本标准适用于抗震设防烈度为6-9度地区的现有建筑的抗震鉴定。“现有建筑”指1990年89规范实施前设计建造的房屋,不包括古建筑。而建于1990年至2001年的建筑,其抗震鉴定应按《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)的相关要求进行,必要时可参照本标准考虑其综合抗震能力。建于2002年以后的建筑,其抗震鉴定应按现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的相关要求进行,必要时可参照本标准考虑其综合抗震能力。

本标准只针对震前抗震能力的鉴定,而地震灾区的房屋应根据房屋的震损程度、遭遇烈度和设防烈度包括调整后的进行鉴定。

2.3鉴定方法

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)提出了“抗震概念设计”的概念,相同的,本标准在第三章给出“抗震概念鉴定”的要求,提出了考虑抗震承载力及构造影响的综合抗震能力评定方法。这也是本标准一个突出的特点。

①综合抗震能力分析

根据各类建筑结构的特点、结构布置、构造和抗震承载力等因素,采用相应的逐级鉴定方法,进行综合抗震能力分析。

在具体工程的鉴定与加固时考虑综合抗震能力可以均衡对承载能力和变形能力(表现为构造措施的要求。鉴定时当承载能力较高时,可降低构造措施要求;而当构造措施较好时,可适当降低承载力要求。加固时当构造措施不足时,可通过提高承载能力来满足抗震能力的要求。

⑦分级筛选综合评定方法

抗震鉴定分为两级进行:第一级鉴定以宏观控制的构造鉴定为主进行综合评价;第二级鉴定以抗震验算为主结合构造影响进行综合评价。分级筛选综合评定方法既体现了“构造+承载力”的综合抗震能力的概念鉴定思想,也简化鉴定工作程序。根据建筑物的实际情况,分为4个层次:①部分房屋不需要进行鉴定,直接进行加固程序;②部分房屋只需要进行简单的第一级鉴定;③部分房屋在第二级鉴定可采用简化方法计算;④少量房屋按现行规范方法进行承载力验算。

3建筑工程抗震加固

对于新建工程,采用抗震装置应具备如下的性能才能有效达到隔离地震作用的目的:第一,抗震装置不仅要能承担上部建筑物的重量,而且在竖向荷载作用下变形较小,这是对其竖向承载力和竖向刚度的基本要求;第二,水平向须具有充分的柔度即较小的水平刚度,以延长结构的自振周期,减少上部结构的加速度反应和下部结构的层间剪力;第三,为了限制结构位移,使振动衰减,还必须有适当的阻尼。第四,建筑物的设计使用年限一般为50年,支座的耐久年限应不少于此。在偶然事件下(例如:火灾),支座应仍有一段时间在发挥作用。所以,作为工程设计人员,对抗震装置的性能掌握的充分性与否,直接影响到建筑抗震的优劣[4]。

针对叠层橡胶支座的支座、性能指标及质量检查的规范标准有:《叠层橡胶支座抗震技术规程》(CECS―126:2001)、《建筑抗震橡胶支座》(JG118―2000)。《叠层橡胶抗震支座抗震技术规程》对抗震层部件的试验要求、技术性能、构造要求以及抗震层的设计作了较为明确具体的规定。从现状看,对于地震灾害的抵御或防御,不能只依靠对地震的预测,而应该走“防震减灾”之路。这里所讲的“防震减灾”,与国家《防震减灾法》的内涵有较大的差别,主要指通过建筑物本身的抗震、隔震、减震、消震措施和各种配套的逃生、救助设施、应急手段来防御地震灾害。对于既有建筑的抗震性能进行鉴定和适当的加固,以防止以后可能的重大人员伤亡和财产损失,也属于此范畴。

对于原有建筑工程,一般采用对原结构进行加固补强,采取增设圈梁与构造柱、墙体补强加固、基础补桩等综合加固手段达到抗震补强目的。有些结构已经不能满足抗震要求的房屋,应逐步拆除重建。只有提高建筑物的综合抗震能力,才会减少或者避免地震灾害。

结论

地震是一种自然现象,为避免它造成生命和财产损失,当今社会应该依据《规范》合理地确定新建工程结构的选型、布置及配置构件,使其具有足够的强度、刚度和延性,从而避免再花大的精力对已建房屋进行大量的抗震鉴定与加固。

参考文献:

[1]安冰姝.谈A类砖混结构工程的抗震鉴定[J].山西建筑,2014,07:46-47.

[2]周旭颖.建筑结构的鉴定与加固研究[J].科技传播,2014,03:147+142.

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