建筑抗震概念設(shè)計(jì)分析

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摘 要：根據(jù)地震作用的特點(diǎn)，闡述了結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中“概念設(shè)計(jì)”的重要性以及對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行概念設(shè)計(jì)的原則。在提高結(jié)構(gòu)的整體抗震性能時(shí)，運(yùn)用新的抗震設(shè)計(jì)理念，為工程設(shè)計(jì)人員在今后的設(shè)計(jì)工作中提供了一些思路。 

  關(guān)鍵詞：地震作用；抗震概念設(shè)計(jì)；場(chǎng)地；抗震措施    Abstract：According to the features of earthquake action,it set forth importance of "concept design" in structural seismic design and corresponding design principles.Taking improving the integral seismic performances of structure in consideration new idea is embodies in seismic design，which can be used as references by designers in the future.    Key words：earthquake action；seismic concept design；site；seismic fortification measures     地震是地球內(nèi)部構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，是普遍存在的一種 自然 現(xiàn)象，由于地震作用的隨機(jī)性、復(fù)雜性、藕聯(lián)性，每次地震所產(chǎn)生的波形各異，因而其對(duì)建筑物的作用各不相同，所產(chǎn)生的破壞程度也千差萬(wàn)別。地震對(duì)建筑物的作用與建筑物自身所固有的自振周期、場(chǎng)地土的動(dòng)力特性有關(guān)，但因結(jié)構(gòu) 計(jì)算 中計(jì)算模型、自振周期、材料性能、基礎(chǔ)類型以及阻尼變化等均與實(shí)際情況存在差異，使得抗震計(jì)算時(shí)所考慮的地震作用無(wú)法準(zhǔn)確估算，因而，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不能完全依賴地震作用計(jì)算，更要綜合考慮多種因素，切實(shí)做好建筑抗震概念設(shè)計(jì)。     1 抗震概念設(shè)計(jì)的含義     抗震設(shè)計(jì)是通過(guò)地震作用的取值和抗震措施共同實(shí)現(xiàn)的，通過(guò) 總結(jié) 歷次地震災(zāi)害后發(fā)現(xiàn)，對(duì)于結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，“概念設(shè)計(jì)”比“數(shù)值計(jì)算”更為重要。結(jié)構(gòu)抗震性能的決定因素是良好的“概念設(shè)計(jì)”，也就是說(shuō)，“概念設(shè)計(jì)”是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的首要問(wèn)題。所謂“概念設(shè)計(jì)”是指在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，既要著眼于結(jié)構(gòu)的整體地震反應(yīng)，又按照結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制和過(guò)程，靈活運(yùn)用抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；既要把握整體布置的大原則，又兼顧了關(guān)鍵部位的細(xì)節(jié)，從根本上解決了結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的問(wèn)題，有效地提高了結(jié)構(gòu)自身的整體抗震能力。     2 抗震設(shè)計(jì)的一般原則     2.1場(chǎng)地和地基     建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的破壞情況有四種：     （1）地震時(shí)，在水平和豎向振動(dòng)作用下，建筑物的內(nèi)力和變形驟增，甚至結(jié)構(gòu)的受力形式發(fā)生改變，最終導(dǎo)致建筑物承載力不足甚至于喪失或者變形過(guò)大而破壞。     （2）地震作用下，由于節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度不足、延性不夠、錨固失效，使得結(jié)構(gòu)構(gòu)件缺乏可靠的連接，建筑物喪失整體性而遭破壞。     （3）地震作用下，由于地基承載力下降或地基土液化，使得地基部分失效甚至于完全失效，最終導(dǎo)致建筑物傾斜、倒塌。     （4）由地震引發(fā)的次生災(zāi)害如火山、洪水、滑坡、泥石流等造成建筑物的嚴(yán)重破壞。     所以場(chǎng)地的選擇是建筑抗震設(shè)計(jì)成功的第一步，從選址工作開(kāi)始就應(yīng)該選擇對(duì)抗震有利的地段，盡量避開(kāi)不利的地段，避不開(kāi)時(shí)應(yīng)采取有效措施確保地基的穩(wěn)定性；任何情況下均不考慮在抗震危險(xiǎn)地段建造建筑物。     2.2規(guī)則性建筑     在建筑的方案設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該盡量采用規(guī)則建筑方案，即建筑平、立、剖應(yīng)規(guī)則、簡(jiǎn)單、對(duì)稱；結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度、材料強(qiáng)度和質(zhì)量的分布應(yīng)均勻、連續(xù)，無(wú)突變，因?yàn)椴灰?guī)則的建筑在水平地震作用下也會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，進(jìn)而破壞。     2.3合理的結(jié)構(gòu)體系     一個(gè)合理的結(jié)構(gòu)體系，首先應(yīng)有明確的 計(jì)算 簡(jiǎn)圖和合理、簡(jiǎn)潔的傳力途徑，對(duì)于不規(guī)則建筑，應(yīng)采用空間計(jì)算模型計(jì)算地震力，考慮扭轉(zhuǎn)藕聯(lián)影響，使其更接近實(shí)際工況。不在同一結(jié)構(gòu)單元混用受力體系，優(yōu)先選用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，在多層砌體房屋中優(yōu)先采用橫墻承重的結(jié)構(gòu)體系，在底層框架抗震墻砌體房屋中，優(yōu)先采用混凝土抗震墻。體型復(fù)雜的建筑，設(shè)置合理的抗震縫將上部結(jié)構(gòu)分割成相互獨(dú)立、相對(duì)規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。     2.4計(jì)算結(jié)果的校核     一般來(lái)說(shuō)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常采用計(jì)算軟件進(jìn)行抗震分析，這就要求設(shè)計(jì)人員對(duì)所用軟件的適用范圍、技術(shù)條件、計(jì)算模型等均有深刻的認(rèn)識(shí)和充分的掌握，對(duì)所有計(jì)算結(jié)果，應(yīng)經(jīng)認(rèn)真分析校核，只有經(jīng)分析判斷結(jié)果合理、有效后，方可用于工程實(shí)際。     2.5抗震構(gòu)造措施     對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用多道設(shè)防，嚴(yán)格按規(guī)范要求保證“強(qiáng)柱弱梁”，“強(qiáng)剪弱彎”，“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”，加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)連接，加強(qiáng)梁、柱端頭箍筋加密區(qū)的箍筋量。所用材料等級(jí)不低于規(guī)范要求的最低等級(jí)，從而有效減小材料的脆性，計(jì)算中還應(yīng)嚴(yán)格控制梁的相對(duì)受壓區(qū)高度。砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱等，有效約束砌體，提高砌體的延性和整體性。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件比如框架填充墻兩端應(yīng)與柱有效拉結(jié)，附屬構(gòu)件女兒墻、雨篷、挑檐等除保證自身整體性能外，還應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)有可靠連接和錨固。     結(jié)語(yǔ)     結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在日常設(shè)計(jì)工作中，必須學(xué)會(huì)熟練運(yùn)用概念設(shè)計(jì)，并使這一理念貫穿于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，既要嚴(yán)格把握好設(shè)計(jì)的大原則，又要全面考慮諸多因素，最終才能保證設(shè)計(jì)的 科學(xué) 性和嚴(yán)謹(jǐn)性，為社會(huì)創(chuàng)造更多精品工程。     參考  文獻(xiàn)     [1]GB50011-2001，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[M].北京： 中國(guó) 建筑 工業(yè) 出版社，2008：6-14.    [2]GB50007-2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.    [3]黃存漢.建筑抗震設(shè)計(jì)技術(shù)措施[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001：29-31.    [4]韋定國(guó).抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2004：69-71.