建筑結構抗震概念設計

進行建筑結構抗震概念設計會讓人們在學習和實踐中建立正確的概念，學會如何運用正確的思維和判斷力來整體的把握結構的性能，對結構的承載能力，變形能力等等更深的把握，合理地確定結構總體與局部設計，接結構具有良好的品性和性能。 　　由于地震用做的不確定性和不可預知性，結構計算假定與實際情況的不符合性。使得往往的計算結果不能全面，真實的反映結構的真是受力和變形的情況，但是為了確保建筑物能夠擁有良好的抵抗地震作用的性能，我們要以大的方向著手，做好這方面的設計。因為如果這方面做不好的話，其他的工作都有可能是白費，避免不了結構發生重大的破壞，所以根據這么多年來世界各個地區發生的地震，通過對其的分析和研究，大致歸納并總結出一些抗震概念設計的如下一些要點： 　　一、選擇對抗震十分有利的建筑場地，地段和地基 　　1.抗震有利地段 　　眾所周知，選擇施工和建造的建筑物的時候，宜選擇對抗震十分有利的地段，避開對其抗震設計不利的地段。那么怎么樣才算是有利呢，有利的抗震地段如穩定的基巖，堅硬的地基土，開闊，平坦，密實度高，土壤分布均勻的中硬等級的土等�？拐鹣鄬ξｋU的地段是指可能發生例如山體滑坡，崩塌，地陷，地裂，泥石流等，以及地震設防烈度為8度以上的可能發生錯位的地區。就地形而言，一般指突出的山嘴，孤立的山包和高差較大的地臺邊等。就場地土質而言，一般指軟弱土，易液化土，斷層破碎帶以狀態不明的地段。 　　2.選擇對抗震有利的建筑場地和地基 　　為了減少由于地面運動通過建筑場地和地基傳給上部結構的地震能量，應采取下列方法：（1）選擇薄的場地覆蓋層；（2）選擇堅實的場地土；（3）將建筑物的自振周期與地震動的卓越周期錯開，避免共振；（4）采取基礎隔震或消能減震措施。 　　此外，為了確保天然地基和基礎的抗震承載力，需按《抗震規范》的要求進行抗震驗算，并且地基承載力應該是地基承載力特征值乘以地基承載力調整系數（≥1）。《抗震規范》還規定，對于存在飽和砂土和飽和粉土的地基，除6度設防外，應進行液化判別；存在液化土層的地基，應根據建筑的抗震設防類別，地基的液化等級，結合具體情況采取相應的抗液化措施。 　　二、設計有良好抗震作用的體型，進行合理的結構布局 　　1.有良好抗震作用的體型 　　有跡象表明，屬于不規則的結構，布置布局又不太合理，就會給建筑物帶來不利的影響甚至造成嚴重的震害。結構的不規則程度主要體現在形體，剛度，質量沿高度，平面的分布等因素進行判別。 　　結構的規則與否是影響結構抗震性能的主要因素。由于建筑物的設計是多種多樣的，所以保證不了所有建筑物的設計都是規則的。規則的結構可以用較簡單的計算方式如底部剪力法來計算，而不規則的結構則需要更加精確地方法來計算，并提高抗震等級采取相應的有效措施。不同結構的建筑物應該有各自合適的高度。一般而言，建筑物越高，其所受到的地震力和傾覆彎矩越大，危險程度也就越高。所以必須根據結構的的抗震性能，地基基礎條件，震害經驗，抗震設計經驗和經濟性等因素來確定結構的形式。 　　此外，建筑物的高寬比還應該被限制，因為高寬比越大，地震作用所產生的結構的側移和基地的傾覆彎矩越大，由于這種作用在基底的力很難被處理，所以必須采取措施來對建筑物的高寬比進行限制。 　　房屋的防震縫的設置應根據建筑類型，結構體系和建筑體型等實際情況來區別考慮。不過，高層設置防震縫后，會給建筑和結構專業帶來很大的困難。因此，高層建筑宜通過調整平面形狀和尺寸，在構造上和施工上采取措施，盡可能不設縫。 　　防震縫的寬度不宜小于兩側建筑物在較低建筑物屋頂高度處的垂直防震縫方向的側移之和。一般情況下，鋼筋混凝土結構的防震縫最小寬度，應符合我國《抗震規范》的要求。 　　2.合理的抗震結構布局 　　大家都應該知道，對稱布置的結構體系能有效避免扭轉，對稱結構在單項水平地震作用下，僅發生平移振動，各層構件的側移量相等，水平地震力則按剛度分配受力比較均勻。非對稱結構由于質量中心和剛度中心不重合，即使在單向水平地震力下也會激起扭轉振動產生平移-扭轉藕連振動。由于扭轉振動的影響，遠離剛度中心的構件側移量明顯增大，從而所產生的水平地震剪力隨之增大，較易引起破壞，甚至嚴重破壞。為了把扭轉效應降低到最低程度，應盡可能減小結構質量中心與剛度中心的距離。除了結構平面布置要足夠合理外，結構沿豎向的布置應等強。結構抗震性能的好壞，除了取決于總的承載能力，變形和耗能能力外，避免局部的抗震薄弱部位是十分重要的。 　　三、選擇合理的結構材料 　　抗震結構的材料應該滿足下列要求：延性系數，強度和重力比值大；勻質性好，正交各向同性；構件的連接具有整體性，連續性和較好的延性，并能充分發揮材料的強度。 　　1.鋼筋混凝土的構件的延性和承載力，在很大程度上取決于鋼筋的材性，所使用的鋼筋應符合下列要求： 　　（1）不建議在抗震結構中用高強度鋼筋，一般選擇中強度鋼筋。延伸率不小于4%-6%。 　�。�2）鋼筋的實際屈服強度不能太高，要求鋼筋的屈服強度實測值與強度標準值的比值不應大于1.3。 　　（3）鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值之比值不應小于1.25，以保證有足夠的強度儲備。 　　（4）不能使用冷加工鋼筋 　　（5）應檢測鋼筋的應變老化脆裂，可焊性，低溫抗脆裂。 　　2.混凝土 　　要求混凝土強度等級不能太低，否則錨固不好。對于框支梁，框支柱及抗震等級為一級框架梁，柱，節點核心區，不應低于C30；構造柱，芯柱，圈梁及其各類構件 C20.混凝土結構的混凝土強度等級，9度時不宜超過C60，8度時不宜超過C70 　　四、結語 　　總體來講，結構抗震概念設計是學設計過程中一項非常重要的學問，它能夠幫助人們在學習和實踐中建立正確的概念，讓人學會用自己的思維和判斷力，能夠全面正確的把握整體性能。使我們能夠在結構設計中，更加合理的確定總體布局，使結構更加安全更加處于良好的狀態。

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