关于建筑结构抗震设计问题探讨.docVIP

关于建筑结构抗震设计问题探讨 　　摘要：我国是多地震国家，做好建筑抗震设计有极其重要的意义，本文就建筑结构设计中的抗震设计进行了探讨。 　　关键词：建筑结构；抗震设计；概念设计 　　中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012） 　　随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。我们应该在工程设计的实践中推广和运用概念设计的思想，不断提高建筑结构方案设计的水平我国是多地震国家，做好建筑抗震设计有极其重要意义，而慨念设计是其最重要的内容，我们要加强沟通来保证建筑符合概念设计的基本思想，以免楼房在地震中倒塌。 　　1. 建筑结构在抗震中的控制设计 　　结构本身的延性耗能设计是靠提高构件的延性耗能能力来实现。结构的构件无非是粱、板、柱和墙等，内部受力材料是受力筋、构造筋(对于劲性砼则是型钢)以及砼，延性耗能设计只能从这些材料的位置数量和构造方式来实现，显然该方式能提高结构的抗震能力。 　　1.1粱的延性设计 　　抗震墙的刚性连粱，其跨高比往往仅为1左右，若要使其工作在弹塑性阶段作耗能构件，则需要对它的组成和构造采取一定措施，以适应延性和耗能的要求。措施之一是在1／2梁高的中性面上留一水平通缝。在缝的上、下两侧各埋置钢板，钢板上开有椭圆形螺栓孔，用高强螺栓把两钢板连结。在竖载、风载和小震下，高强螺栓把水平通缝分开的两部分连梁连结成整体工作，使刚性连粱整体刚度不变，以保证其工作在弹性阶段。在强烈地震作用下，两钢板发生相对滑动，原来跨高比为1的刚性连梁将被分成两根跨高比为2的小粱协同工作。这样，不仅延性系数由原来的3提高为l0左右，而且由于钢板间的滑动摩擦，使其耗能能力也得到了一定改善。措施之二是在刚性连梁内埋设一根工字型钢，以提高其延性和耗能能力。 　　1.2柱的延性设计 　　如果塑性铰发生在柱上，但是它们仍需具有一定的延性和耗能能力，才能保证大震时不倒。试验表明，采用螺旋箍筋能较大程度地提高柱的延性和后期抗轴压能力。螺旋箍筋分为矩形箍和圆形箍，单旋箍和复台箍。其中复合螺族旋箍效果最好，圆形箍比矩形箍要好。 　　1.3机构控制 　　分析框架和抗震墙结构的倒塌模式的基础上，提出对破坏机构进行控制，使之发生期望的破坏机构形式，达到既具有足够强度又具有足够延性的目的。实现途径是在结构的特定位置设置一定数量的人工塑性铰，对塑性程度及区域进行控制，使得结构在强震时能形成最佳耗能机构。对于一个实际的多层、高层建筑结构，如何实现机构控制。即人工铰的构造、布置和出现顺序的确定，是方案实施的重要关键. 　　1.4折曲撑和偏心连结支撑 　　一般的交叉支撑框架剪切变形能力低、刚度降低幅度大、耗能差，采用折曲撑或偏心连结支撑抗侧力单元，可以改善这些缺点，其中折曲撑由钢纤维砼杆制造，偏心连结支撑可用钢杆或劲性钢筋砼杆组成。设计原则是在强震时让折曲撑先弯折破坏，然后梁才破坏，即形成撑一梁一柱的理想破坏机制。由于曲撑的存在和钢纤维砼的良好变形能力。整个框架单元的延性和耗能性能好，而且在正常使用荷载下，曲撑又能保证一定的抗凹刚度。 　　2. 提高结构的抗震性能 　　框架结构设计应使节点基本不破坏，梁比柱的屈服易早发生。同一层中各柱两端的屈服历程越长越好，底层柱底的塑性铰宜晚形成，应使梁、柱端的塑性铰出现得尽可能分散，充分发挥整体结构的抗震能力。为了保证钢筋砼结构在地震作用下具有足够的延性和承载力，应按照“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱构件”的原则进行设计，合理地选择柱截面尺寸，控制柱的轴压比，注意构造配筋要求，特别是要加强节点的构造措施。 　　对于框架一剪力墙结构和剪力墙结构中各段剪力墙高宽比不宜小于2，使其在地震作用下呈弯剪破坏，且塑性屈服尽量产生在墙的底部。连梁宜在梁端塑性屈服，且有足够的变形能力，在墙段充分发挥抗震作用前不失效。按照“强墙弱梁”的原则加强墙肢的承载力，避免墙肢的剪切破坏，提高其抗震能力。 　　3. 概念设计在建筑抗震设计中的应用 　　从结构总体方案设计一开始，概念设计就运用人们对建筑结构抗震已有的正确知识去处理好结构设计中将遇到的问题，诸如：房屋体形、结构体系、刚度分布、构件延性等等。从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理，再辅以必要的计算和构造措施。从而消除建筑物抗震的薄弱环节，以达到合理抗震设计的目的。 　　3.1注意场地选择地震区的建筑物选择有利地段，避开不利地段，不在危险地段建设。有利地段指坚硬土或开阔平坦密实均匀中硬土等；不利地段指软弱土、液化土、条状突出山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡，河岸和山坡边缘，平面分布上成因或状态明显不均匀的土层等。危险地段指地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地震断裂带上可能发生地表位错的部位。