浅谈建筑结构抗震性能的设计.pdf

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1、2013年3月■■目囊窿规划与设计【文章编号】1673—0038(2013)09—0007—02浅谈建筑结构抗震性能的设计张勇攀(中土集团福州勘察设计研究院有限公司福建福州350000)摘要：继唐山大地震后，汶川地震再次给人们带来巨大的震撼，建筑物防震抗震的重要性显得尤为重要，本文从建筑场地的选择、结构抗震设计、结构材料的选择等三个方面探讨提高建筑物抗震性能的设计。关键词：建筑场地；抗震设计；结构设计；结构材料我国属于地震多发国家，1976年的唐山地震给社会发展和人民生活带来了前所未有的影响，2008年5月12日四川汶川地震再一次震撼了世界，此次地震造成7万余人遇难，37万余人受难，2

2、万余人失踪。据统计，此次地震造成的人员伤亡85％是由于各类建筑物的破坏和倒塌所致。可见减轻地震灾害，保护人民生命安全，对于保障社会经济发展和人民生活有着重要的作用，建筑结构抗震是减轻地震灾害的有效技术手段。1建筑场地的选择’选择建筑场地，就是考虑房屋所在地段的地质(地下比较深的土层组成情况)、土质(地基土壤的软硬、地形和地下水的深浅等房屋抗震有利、不利的条件)。场地条件改变是地震造成建筑物破坏的一个重要因素，如地震引起的地表错动与地裂，地基土的不均匀沉陷、滑坡，粉、砂土液化等，因而会出现“重灾区中有轻灾，轻灾区中有重灾”的现象。一般地说，建筑场地的选择应掌握以下情况：1．1要避开地震危

3、险地段地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等的地段，以及发震断裂带上可能发生地表错位的部位称为地震危险地段。铁路是遭受崩塌、滑坡危害最频繁，最严重的一项工程。滑坡、崩塌对铁路的危害主要表现是：破坏线路、中断行车、危害站场、砸坏站房；毁坏铁路桥梁及其他设施，错断隧道、摧毁明硐，造成车翻人亡的行车事故。1．2要选择有利抗震的地段对建筑抗震有利的地段包括稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等。对建筑抗震不利的地段包括以下：软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，陡坡，陡坎，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层(含故河道、疏松的断层破碎带、暗

4、埋的塘浜沟谷和半填半挖地基)，高含水量的可塑黄土，地表存在结构性裂缝等。2结构抗震设计建筑设计需特别重视其平、立、剖面及构件布置不规则对抗震性能的影响，宜选择规则的形体，抗侧力构件的平面布置宣规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐变小、避免侧向刚度和承载力突变。经验表明，合理的建筑形体和布置在抗震设计中是头等重要的，所以应当提倡平、立面简单对称。震害表明简单、对称的建筑在地震时较不容易破坏，而且简单、对称的结构容易估计其地震时的反应，容易采取抗震构造措施和进行细部的处理。“规则’，包含了对建筑的平、立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布，直

5、至承载力分布等诸多因素的综合要求。“规则”的具体界限，随着结构类型的不同而异，有经验的、有抗震知识素养的建筑设计人员，应该对所设计的建筑的抗震性能有所估计，要区分不规则、特别不规则和严重不规则等不规则程度，避免采用抗震性能差的严重不规则的设计方案。抗震规范对建筑结构体系主要有以下各项要求：①应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。②应避免部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或重力荷载的承载能力。③应具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。④对可能出项的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力。⑤宜有多道抗震防线。⑥宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或

6、突变形成薄弱部位，产生多大的应力集中或塑性变形集中。⑦结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。抗震结构体系要求受力明确、传力途径合理且传力路线不间断，使结构的抗震分析更符合结构在地震时的实际表现，对提高结构的抗震性能十分有利，是结构选型和布置结构抗侧力体系时首先考虑的因素之一。对结构构件采用多道防线，使整个抗震结构体系由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。如框架一抗震墙体系是由延性框架和抗震墙两个系统组成：双肢或多肢抗震墙体系由若干个单肢墙分系统组成，框架一支撑框架体系由延性框架和支撑框架两个系统组成；框架一简体体系由延性框架和简体两个系统组成。同时应使抗震

7、结构体系具有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的塑性屈服区，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，一旦破坏也易于修复；设计计算时，需要考虑部分构件出现塑性变形后的内力重分布，使各个分体系所承担的地震作用的总和大于不考虑塑性内力重分布时的数量。隔震和消能减震也是建筑结构减轻地震灾害的有效技术。隔震设计是指在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层，以延长整个结构体系的