隨著我國經濟的發(fā)展和科技的進步,建筑的抗震設計不僅要防止建筑物倒塌破壞,還需要根據(jù)建筑物的用途和重要性有效控制其破壞狀態(tài)。
這就對抗震設防目標提出了多級化要求。
本文主要對建筑結構設計中的抗震結構設計理念進行了闡述。
關鍵詞:建筑結構設計;抗震結構設計;設計理念
中圖分類號:TB482.2 文獻標識碼:A 文章編號:
1引言
由于我國地質條件比較復雜,因此在進行建筑結構設計時要考慮到建筑的抗震性能。
就目前而言,建筑結構的地震反應可以用不同的變量來體現(xiàn),具體在抗震設計過程中采用何種設計變量則要根據(jù)結構自身類型、地震反應特性、地震破壞模式等因素綜合考慮。
2抗震概念設計的基本原則與要求
2.1 選擇有利場地
造成建筑物震害的原因是多方面的,場地條件是其中之一。
選擇工程場址時,應進行詳細勘察,
廣東深圳專業(yè)醫(yī)用電子產品研發(fā)工業(yè)產品設計提高醫(yī)療技術遏制過度醫(yī)療搞清地形、地質情況,,盡可能避開對建筑抗震不利的地段。
2.2 采用合理的建筑平立面
建筑布局簡單合理,結構布置符合抗震原則(如下圖為抗震布置),就能從根本上保證房屋具有良好的抗震性能。
圖1 抗震布置
2.3 選擇合理的結構形式
抗震規(guī)范對建筑結構體系主要有以下規(guī)定:結構體系宜具有多道抗震防線,應避免因部分結構或構件破壞而導致整個體系喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力;結構體系宜具有合理的剛度和承載力分布;結構在兩個主軸方向的動力特性宜相近,以避免質心和剛心不重合而造成扭轉振動和產生薄弱層。
3具體設計
3.1場地選擇
要避開抗震危險地段。
建筑抗震危險的地段,一般是指地震時可能發(fā)生崩塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段,以及震中烈度為8度以上的發(fā)震短裂帶在地震時可能發(fā)生地表錯位的地段。
發(fā)震斷層:在過去3.5萬年以內曾活動過一次,或在5萬年內活動過兩次的地質構造上的斷層。
非發(fā)震斷層:與當?shù)氐牡卣鸹顒有詻]有成因上聯(lián)系的一般斷層,在地震時一般不會發(fā)生新的錯動。
3.2建筑的平立面布置
一幢房屋的動力性能基本上取決于它的建筑布局和結構布置。
建筑的平、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。
對稱的結構容易估計其地震時的反應,容易采取構造措施和進行細部處理。
“規(guī)則”包含了對建筑的平、立面外形尺寸,抗側力構件布置、質量分布,直至強度分布等諸多因素的綜合要求。
地震區(qū)的高層建筑,平面以方形、矩形、圓形為好;正六邊形、正八邊形、橢圓形、扇形也可以。
不
廣東深圳專業(yè)醫(yī)用設備開發(fā)工業(yè)產品設計醫(yī)療器械的使用與維修宜采用有較長翼緣的L形、T形、U形、H形、Y形等平面形狀。
地震區(qū)高層建筑的立面應采用矩形、梯形、三角形等均勻變化的幾何形狀,盡量避免帶有突然變化的階梯形立面。
建筑結構的規(guī)則性對
廣東深圳專業(yè)醫(yī)療產品設備工業(yè)產品設計醫(yī)療抗震能力的重要影響的認識始自若干現(xiàn)代建筑在地震中的表現(xiàn)。
一般,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,但不是絕對的,與經濟有關。
建筑
廣東深圳專業(yè)盆底肌肉訓練設備產品設計公司產品設計的情感之維物的高寬比值愈大,建筑物就愈瘦高,地震作用下的側移就愈大,地震引起的傾覆作用就愈大。
3.3多道抗震防線
多道防線是指一抗震結構體系,應有若干個延性較好的分體系組成,并由延性較好的結構構件連接起來協(xié)同工作。
當共振時,多道設防的優(yōu)越性更為明顯,當?shù)谝坏婪谰€破壞,第二道防線接替后,建筑物的自振周期變化較大,共振現(xiàn)象緩解。
3.4 剛度、承載力和延性的匹配
鋼筋混凝土剪力墻體系的特點為抗側移剛度大,自振周期較短,地震作用較大。
若增加墻厚和數(shù)量、減小橫墻間距,則剛度增加,但地震反應加大。
剪力墻可能會因承載力不足而破壞。
建筑并不是愈剛愈好,二者應相互匹配。
框架-剪力墻體系的自振周期的大小決定于抗震墻的數(shù)量。
數(shù)量少而薄,剛度低,周期就長,地震剪力就小,但抗側移能力也低。
框架體系的特點為抗側移剛度小,水平側移大,結構周期較長,地震反應也小。
由于水平側移大,效應增大并隨高度增加而累積,會造成承載力不足而破壞。
剛度與延性對于有框架和抗震墻或由框架和支撐組成的雙重體系中;框架剛度小,承擔的地震剪力小,而
廣東深圳專業(yè)醫(yī)療器械外形工業(yè)產品設計2012年上海市醫(yī)療器械生產監(jiān)督管理工作會議召開彈性極限變形大;墻體或豎向支承剛度大,承擔的地震剪力大,而彈性極限變形?。辉谕鶑偷卣饎拥淖饔孟?,墻體和支承由于彈性變形能力差而出現(xiàn)裂縫、桿件屈曲,水平抗力降低,而此時的結構層間位移角遠小于框架的彈性極限變形值,框架的水平抗力未得到發(fā)揮;由于體系中各抗側力構件的剛度與延性的不匹配,造成各構件不能同步協(xié)調地發(fā)揮水平抗力,出現(xiàn)先后破壞的各個擊破情況。
結構不同部位的延性要求:延性是指結構承載能力無明顯降低的前提下,結構發(fā)生非彈性變形的能力。
對結構中重要構件的延性要求,高于對結構總體的延性要求;對構件中關鍵桿件或部位的延性要求,又高于對整個構件的延性要求。
改善構件延性的途徑:控制構件的破壞形態(tài)、減小桿件軸壓比、高強混凝土的應用、鋼纖維混凝土的應用和型鋼混凝土的應用。
3.5非結構部件處理
所謂非結構部件,一般是指在結構分析中不考慮承受重力荷載以及風、地震等側力荷載的部件,如內隔墻、樓梯踏步板、框架填充墻、建筑外圍墻板等。
考慮填充墻的影響:填充墻對框架結構的影響:使結構抗側移剛度增大,自振周期減短,從而使作用于整個建筑上的水平地震力增大。
改變了結構的地震剪力分布。
限制了框架的變形,減少了整個結構的地震側移
廣東深圳專業(yè)醫(yī)用器材研發(fā)工業(yè)產品設計產品資訊幅值。
填充墻充當了第一道抗震防線的主力構件,使框架退居為第二道防線。
填充墻的布置:砌體填充墻不同于輕型隔墻,盡管均為非承重構件,但它具有較大的抗側移剛度,所以不能隨意布置。
在建筑平面上,填充墻的布置力求對稱均勻,以免造成結構偏心。
沿房屋豎向,填充墻應連續(xù)貫通,以避免在填充墻中斷的樓層出現(xiàn)框架剪力的驟增。
在框架結構中當必須采用砌體填充墻作維護墻時,應采用有效的措施防止床裙墻對框架柱產生的嵌固作用,防止短柱的出現(xiàn)。
短柱:柱的剪跨比,剪跨比>2時,為長柱,≤2時為短柱,≤1.5時為超短柱。
長柱的破壞形式多為彎曲破壞,短柱多為剪切破壞,超短柱發(fā)生剪切斜拉破壞。
同一樓層各柱之間的抗側剛度不是很懸殊,但是一旦存在少數(shù)短柱,它們的抗側剛度遠大于一般柱子的抗側剛度,短柱將吸收較大水平地震剪力,尤其是框架結構中的少數(shù)短柱。
容易出現(xiàn)短柱的部位:窗間墻處的柱、樓梯間柱(與平臺梁連接)。
處理:貼砌方案或柔性連接。
外墻板與主體結構的連接方案選擇使應考慮:結構抗震分析中是否要求外墻板受力;結構抗側移剛度的大小;抗震設防烈度的高低。
如下表為設防烈度:
表1 設防烈度
4比較結構抗震的設計方法
4.1 抗震抗震性能水平
對于不同等級的抗震性能,都應根據(jù)結構類型
廣東深圳專業(yè)醫(yī)療設備結構工業(yè)產品設計醫(yī)療建筑綜合布線系統(tǒng)設計探討、結構變形等方面加以定義,應該表達為量化指標,以便工程設計和評估。
4.2 結構的抗震性能目標
在一個或多個設計地震作用水準上選擇更高的性能目標,雖然在一定程度上會提高建筑造價,卻能減免以后可能會產生的損失。
5結束語
鑒于建筑結構設計中的抗震結構設計的重要性,因此研究抗震設計具有非常重要的現(xiàn)實意義。
抗震設計方法理論是一個非常龐大和復雜的課題,本文對這一理論的研究由于時間和能力的有限還不夠深入和細致。
在未來的研究中,還有許多方面需要進一步的探討。
參考文獻
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