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序论:在您撰写房屋抗震设计要求时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
由于经济发展速度加快,社会需求不断增多,使得建筑的高度不断加高,形态愈加复杂,建筑结构中抗震设计也趋于多样化。我国作为一个多震国家,结构设计中应注重抗震设计,良好的抗震设计和抗震措施至关重要。抗震设计中,要进行地基基础的抗震设计。抗震构造措施是结构设计的重要内容。针对房屋建筑结构中的抗震设计要求,进行结构抗震设计和抗震措施,在结构设计与建筑施工中,应熟悉各种结构设计的抗震构造措施。
二.建筑结构抗震设计的基本要求
地震作用越大,房屋抗震要求越高。不同设防烈度和场地上,结构的实际抗震能力会有差别,结构可能进入弹塑性状态的程度不同。震害表明,未经抗震设计的钢筋混凝土结构,在7度区只有个别构件破坏,8度、9度破坏增多,因此,对不同设防烈度和场地可以有明显差别。结构的抗震能力主要取决于主要抗侧力构件的性能,主、次要抗侧力构件的要求可以有区别。如框架结构中的框架与框架――抗震墙结构中的框架应有所不同。房屋越高,地震反应越大,其抗震要求越高。综合考虑地震作用,结构类型和房屋高度等因素划分抗震等级进行抗震设计,可以对同一设防烈度的不同高度的房屋采用不同抗震等级设计;对同一建筑物中结构部分采用不同抗震等级。
三.影响建筑抗震的因素分析
1.建筑抗震取决于所选取建筑结构形式
为实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标,新版《建筑抗震设计规范》中取消了砖混内框架结构,提高了砖混结构建筑的设计要求。目前普遍使用的框架-剪力墙结构、剪力墙结构、框架结构三种结构形式中,框架-剪力墙结构的抗震性能最为突出,剪力墙次之。单纯的框架结构造价虽然抗震性能不如前两种,但其造价较低,施工技术成熟,是目前最为常见的结构形式。根据建筑当地的实际情况,结合建筑的使用功能,选取合适的结构形式,对于建筑抗震意义重大。
2.建筑抗震取决于适宜的抗震措施
在场地类型不同的情况下,抗震措施主要由建筑的不同等级决定。在确定建筑等级及场地类型之后,将先进的抗震理念和系统的分析计算纳入到抗震措施设计中,即可改善建筑抗震设计,提高建筑抗震效果。
3.影响房屋建筑抗震性能的因素
房屋建筑抗震性能取决于场地选择、施工质量等其他因素。建筑工程场地选择不当等造成施工质量下降,这些因素都可能对建筑结构的抗震性能造成重要影响。选择建好的工程场地、加强施工质量监督,对于提高建筑抗震性能是十分必要的。
四.建筑抗震设计具体分析
抗震设计的重要基本要求就是要确保房屋基础构造的延性设计要求得以保证,能够在建筑结构延性问题上设立多道防线,以此才能避免建筑结构脆性过大造成的构造强度失衡、失控的现象发生,从而影响其抗震性能及成果。因此,这就需要做好以下几点把握。
1.周全考虑房屋建筑选址问题在房屋工程项目立项之初,就要周全考虑好能够发挥抗震成果的选址问题,如健全周到考虑好土体结构、地质、地貌等问题,并要预测分析地震活动发生时建筑构造的承受能力,且要记录相关技术资料档案中,待实地考证时能够综合评价。此外,还要避开影响建筑构造抗震效果发挥的不利区域、地段等,当避无可避时应当立足实际采取合理控制措施
2.加强建筑构造规划研究
由于地震发生时建筑结构本身会发生应力过于集中、突破塑性变形弹性极限等的可能,进而形成结构抗震薄弱部分。因此,建筑构造设计应能保证建筑结构延性、安全度、以及选取合适的建筑平面、剖面进行设计,既要保证建筑结构强度稳定,又能避免建筑脆性过大而延性过小的负面现象发生。
3.保证地基与基础设计要求当房屋项目工程的地基土体为粘性土、软土、液化土、以及不均匀沉降土时,应当评估好地基的基础沉降是否在预控范畴之内,是否发生严重不规则沉降现象,从而才能有针对性的采取防控措施。
4.满足建筑构造体系设计要求
抗震性能价值体现是建筑构造体系设计中的重要组成部分。因此在构造设计上就要综合分析、周全考虑、能够统筹把握好各项综合因素。如考虑好抗震防御等级、抗震强度控制指标、项目建设场地、以及基础地基处理、供应材料的质量体系要求、现有技术规模等问题。
5.确保建筑构造的构件要求
(一)房屋建筑工程的结构基础构件设计应当满足相关规程标准、要求,如混凝土的圈梁、构造柱、芯柱、或者配筋砌体等的质量建设体系要求就必须能够保证。
(二)要保证混凝土结构合理设计,在建筑的具体结构构件应能具备尺寸合理、纵向承重钢筋及箍筋的强度达到设计标准,目的是控制剪切破坏先于弯曲破坏发生的可能,以及防止钢筋屈服而引起的构件塑性变形遭受破坏发生。
(三)钢结构建筑施工时能够保证其构件尺寸、规格、数量合理,进而才能避免整体构造抗震成果发挥不利、结构失稳的现象发生。最后,还要周全考虑好建筑构造构件之间的链接、衔接性的体现,控制好构件节点的稳定性,保证其在地震发生时的塑性破坏能够晚于其他结构构件,进而才能增强建筑结构的整体稳定性与安全度。
五.建筑结构设计抗震关键措施和设计方法
1.建筑结构抗震措施要点
(一)房屋建筑结构设计要从建筑的全局出发,全面考虑各种建筑部位的功能,在此基础上,科学设计每个部分的构件,保证每个部件之间的契合,促使每个部件或者是若干部件组合起来可以完成某一特定的设计要求,满足一定的现实需求,同时,通过抗震设计,使得每个构件都可以具有相应的承载力,当地震来袭,每个构件都可以有着一定的次序先后破会,整体组合构件将会有着更强大的承载力和柔性,从而延缓地震破坏的速度,消耗爆发的能量。增强建筑的整体抗震能力。
(二)要严格选择地基选址,地基选址是进行建筑结构设计的基础,因此,在建筑结构抗震设计中,要科学避开山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本着坚硬,牢固,平坦,开阔的选址原则。亲身实地,利用先进技术设备,进行地质勘探,山石水土监测,并取样论证,科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠,地质稳定无渗漏,无坍塌,无暗河,无熔岩,无火山……从而保证整个地基不会因为承载而发生小范围的坍塌。影响到整体承载能力和抗震能力设计。
(三)采用合理的建筑平立面。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,通过无数次的实验表明,简单、规则、对称的建筑结构抗震能力强,对延缓地震烈度范围延伸,消耗地震的能量,减少地震对整体结构的破坏,而且,对称结构容易准确计算其地震反应。
(四)选择合理的结构形式。抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。建筑结构抗震设计中,不同结构的抗震结构体系的承载力受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等多种条件的影响,因此房建结构抗震设计要综合考虑,做到科学选择,严谨设计。
(五)结构良好的延性有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。因此,结构设计应力求避免构件的剪切破坏,争取更多的构件实现弯曲破坏。
六.结束语
因为涉及到人类生命财产安全的重要问题,建筑物的抗震问题是目前建筑结构设计界讨论比较多的话题之一。因此,我们在对建筑物进行结构设计的时候,必须把房屋建筑结构中的抗震设计要求放到非常重要的位置,并采取适当的措施,尽量避免地震对建筑物的损坏,为保障人民的生命及财产作出应有贡献。
参考文献:
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[4]黄星敏.房屋震害影响因素分析及应对措施[J].中国高新技术企业,2010,(2)
【关键词】房屋建筑 结构 抗震 设计
据统计,每年世界范围内发生地震的次数已达50 万多次,而国内的地震次数便占了当中的 1/3。地震灾害严重损害了国内的经济发展与社会发展,并带来了严重灾难。因此在房屋建筑的结构设计中,需对结构的抗震性能充分考虑。针对地震灾害采取有关预防措施,尽可能减少地震灾害对于房屋建筑的损害,确保人们的生命安全与财产安全。本文就对房屋建筑在结构抗震设计上的若干要求展开了研究。
一、合理选择建筑场地
受地震灾害影响,地震范围内的建筑物会被严重破坏。由于地震而引起的地质运动可导致建筑直接面临结构破坏,由此可见,地质条件也属于房屋建筑受损的一个重要因素。因此在房屋建筑设计中,需对建筑场地进行合理选择。一方面,应首选地质坚硬、地势开阔等有利于抗震的地质条件,从而减少地基土在地震期间的沉陷程度,预防房屋建筑发生坍塌不良现象。另一方面,尽可能避免山坡边缘、河岸等地质软不利于抗震的地段,以免在地震期间,在地质条件的共同影响下,导致房屋建筑出现倒塌的情况。若实在无法避免此类地段,则需要采取相应的有效抗震措施。第三,不应选择自然灾害并发区域等危险地段(如地陷、滑坡以及泥石流等地段)作为房屋建筑的建造地段,以避免地震灾害并发其他自然灾害而导致房屋建筑破损程度加重。最后,建筑场地的土质刚度、覆盖层厚度等也属于建筑物受到地震损害的一项重要因素。有关研究指出,建筑地段的土质坚硬、覆盖层薄属于减少地震灾害对于房屋建筑损害程度的一项重要原因。因此在选址时,还需要对土质及其覆盖厚度进行考察。
二、房屋建筑的地基设计
首先,在建造房屋建筑期间,同一个房屋建筑不允许建造在性质不同的地基上。并且在地基应用上,尽量全然应用天然地基或是桩基,尽可能避免出现两种地基各一半的状况。从而增强房屋建筑的整体刚性,提高房屋建筑的抗震性能。
其次,在埋置房屋建筑的基础时,需注意其埋置深度的控制。若基础埋置深度过浅,将会减少房屋建筑的嵌固作用,增强房屋建筑在地震期间的振幅,提高震害发生几率。因此在设计房屋建筑的基础埋置深度时,应尽量增加其埋置深度。并认真做好基槽回填工作以及夯实工作,确保回填土可基础侧面的紧密接触,提高房屋建筑地基稳定性。
最后,房屋建筑是由上部建筑、基础两个部分所构成的一个整体。因此在建筑室外地坪下,不应应用内外交圈基础圈梁,以免影响上部建筑和基础的整体性。此外,应将上部结构构造柱钢筋嵌入基础圈梁内,从而加强上部建筑和基础的连接牢固性。若建筑建造地段的土质刚度较弱,则还需设置圈梁在基底底部。
三、房屋建筑屋顶与墙体的抗震设计
在地震期间,房屋建筑的受损程度与建筑质量之间呈正比关系。也就是建筑质量越重,建筑的受震害程度则越严重。反之,若建筑质量越轻,那么其受震害程度将会越小。其次,建筑结构越稳定,其在地震灾害中的安全性也越高。因此,在房屋建筑结构设计中,应尽可能最小化建筑质量,以达到最小化减小房屋建筑受震害程度的目的。
一方面,减轻房屋建筑围护结构的质量,从而达到减轻房屋建筑墙体质量的目的。若建筑的墙体质量过重,将会降低建筑的抗震性能,使得建筑在面临地震灾害时,易受破坏。因此,在建筑结构设计中,需对减轻墙体重量这一点进行考虑。
另一方面,在建筑屋盖设计期间,应尽量选择质量较轻的材质。并且不要在建筑屋顶设计中添加不必要的附属物,以免增加屋盖重量,间接增加建筑高度,对房屋建筑抗震性能产生不良影响。若在屋盖设计期间,个别物品是必须建造的,则需要通过设计尽可能降低其高度,并增强牢固性。选择质量轻的材料,从而提高建筑的抗震性能。
四、房屋建筑结构设计的规则性
1. 合理控制房屋建筑高宽度
对于房屋建筑而言,其受震害程度与建筑本身的高宽比具有一定的关系。受地震作用影响,房屋建筑的倾斜程度(侧移程度)会因为其本身高宽比越大而越严重。同时,房屋建筑的层数越多,其在地震灾害中所面临的破坏也会越严重。因此,为了保障房屋建筑对于地震破坏的抵抗能力。在设计期间,需对其建筑的高度与宽度进行合理控制。结合房屋建筑的实际情况,在保障房屋建筑的抗震要求的条件下,对房屋建筑层数进行合理调整。
2. 规则性设计房屋建筑结构
在房屋建筑的结构设计上,均匀分布结构刚度与质量、规则设计建筑平面与立体结构等是保障建筑抗震性能的一个重要环节。若房屋建筑具有平面设计复杂,而质量、刚度等分布混乱的情况,在面临地震时,房屋建筑将会产生扭转情况,使房屋建筑受到严重破坏。其次,在建筑整体结构的设计中,房屋若具有规则性,在地震期间发生扭转的可能性较大。并且若建筑采用错落立面,将会因为高度过高而引起鞭梢效应。
3. 合理处理房屋建筑的防震缝
若房屋建筑结构不规则,需处理好建筑的防震缝。设置防震缝期间,应将房屋建筑划分为相互独立且规则的结构。防震缝两边需具备足够宽度,彻底分开防震缝两边的上部建构。并顺着建筑高度,在防震缝两侧布置墙体。
4. 合理布置房屋建筑的纵横墙
墙体属于房屋建筑的主要承重构件,由于房屋建筑的刚度大小主要取决于墙体数量,若承重墙体上,将会加大墙体间隔,进而降低房屋建筑的刚度以及抗震能力。因此在设计期间,需均匀分布房屋建筑的横墙以及纵墙,从而确保房屋建筑的整体抗震性能。
5. 合理布置构造柱以及圈梁
构造柱、圈梁等均属于提高房屋建筑抗震性能的重要组成部分。其中构造体有利于增强建筑墙体的抗剪性能,并优化建筑结构变形能力,从而使建筑结构在外力作用不大的影响下仅发生变形,不对建筑结构整体的稳定性产生影响。因此,在布置构造柱时,需以《抗震规范》作为布置依据,在墙体交叉处均设置构造柱,促使墙体材料由脆性演变为延性。另外,圈梁有利于缓解地震对于建筑的损害,提高墙体之间的连接牢固性,对于增强房屋稳固性、整体性等可起到明显的促进作用。在一定情况下,还可抑制墙体产生裂缝。
五、 结语
目前,抗震技术属于房屋建筑设计当中的一项主要技术,抗震设计的好坏将会直接影响到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑结构设计中,需根据抗震设计的相关要求,对房屋建筑进行合理设计,满足房屋抗震设计的相关要求。尽可能提高房屋的抗震能力,减少地震灾害对于房屋建筑的损害。
参考文献:
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关键词:房屋建筑结构;抗震设计;设计要求;设计方法
中图分类号:TU2文献标识码: A
一、建筑结构抗震设计中的基本原则
在进行建筑结构抗震设计的过程中需要遵循一定的原则,讲求方法,才能够确保设计方案的科学性和可行性。为此,设计的过程中需要遵循以下原则。
(一)确保结构构件具有必要的性能
在进行抗震设计的过程中,一定要保证建筑结构构件具有一定的承载能力、稳定性、刚度和延性等性能。结构构件需要遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强底层柱、强节点弱构件的设计原则,在设计中对于可能会造成构件相对薄弱的部位,需要采取从事提高其抗震能力,对于承受竖向荷载的主要构件则最好不作为主要的耗能构件。
(二)尽量多的设置抗震防线
一个抗震结构体系需要有多个延性较好的分体系组合而成,并且由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框剪结构就是由延性框架和剪力墙两个分体组成,双肢或者多肢剪力墙体系组成的。由于在一次地震之后将会伴随着多次余震的出现,如果在结构设计时只有一道防线,那么在建筑遭到第一次破坏之后再遭余震,就会因为损伤积累导致建筑物坍塌。抗震结构体系应该有最大可能数量的内部和外部冗余度,在设计中需要有意识的建立起一系列分布的屈服区,这样能够使结构吸收和消耗大量的地震能量,从而能够提高建筑的抗震性能。
(三)恰当的处理建筑结构的构件强弱关系
在设计的过程中需要正确的处理好构件的强弱关系,在统一楼层内使主要耗能构件屈服之后,其他抗侧力构件则仍然处于弹性阶段,这样能够使得有效屈服保持较长的阶段,能够保证建筑结构的延性和抗倒塌的能力。需要注意的是,如果在抗震设计中一部分结构的设计超强,那么就会导致结构的其他部位出现相对薄弱的现象,所以说在设计的过程中需要恰当的处理结构的强弱关系,对于不合理的加强的作法或者是在施工中以大代小,改变抗侧力构件配筋的这些做法都需要尽量的避免。
二、房屋建筑结构中的抗震设计方法
(一)建筑场地的选择
当前地震的发生虽然可以预测,但是还是会给建筑物造成很大程度的损坏,地震发生的过程中,由于地质结构发生变化,就使得整个建筑结构发生改变,严重的话会直接导致整个建筑物倒塌。所以,为了能够有效地减小地震对房屋建筑的损坏,我们必须选择好施工场地。
(1)由于我国地理条件比较复杂,最佳的施工场地应该选择在地势平坦、开阔的地区,这样能够减少地震时的沉降度,提高建筑物的稳定性,进而减少建筑物的坍塌情况。
(2)有些地区的地形本身就容易受到地震的破坏,例如,河流、山川附近、地形不均匀地区等等,如果在这样的土地上建设建筑物,一旦发生地震,就会直接导致建筑物倒塌。在选择施工场地的时候应该尽量避开这些地区,如果不能避开,就必须做好抗震措施。
(3)有些危险地区能够直接主观判断出来,例如容易发生泥石流、滑坡等地区,建筑物一定不能在这些地区建设,如果把房屋建筑在这些地区,一旦发生地震就会引发一些其他的自然灾害,给人们的生命安全造成更大的危害。此外,建筑场地土地的性能也和建筑物的抗震性有直接关系。通过大量的实践数据显示,土质越坚硬,抗震性能就越好。
(二)地基和基础设计
(1)为了全面的加强房屋建筑整体的刚性,增强建筑整体结构的抗震性。在房屋建造的过程中,同一个建筑单元不能够建设在不同性质的地基上,也不能够采用不同的方式,要么就全部采用天然地基的方式,要么就全部采用桩基方式,不能一半采用天然地基,一半采用桩基。
(2)房屋建筑物的基础的埋置要有一定的深度,埋置过浅就会使建筑物的嵌固作用减小,从而使建筑物在地震中的振幅增大,极易发生震害。所以,在对建筑物的基础进行埋置时,要尽可能的增加埋置的深度,同时做好基槽的回填和夯实工作,使回填土与基础的侧面发生紧密的接触,更好地提高地基的稳定性。
(3)基础和上部建筑构成了房屋建筑的整体,为了加强两部分建筑之间的整体性,基础在室外的地坪下不宜做内外交圈的基础圈梁。同时为了使上部结构与基础之间的连接更加的牢固,就要把上部结构的构造柱钢筋插入到基础的圈梁中。当地基的土质刚度不强时,还应该在基底的底部布置圈梁。
(三)建筑设计和建筑结构的规则性
(1)房屋的高度和宽度。不论是房屋建筑的高度还是宽度都不能够单独影响抗震性能,而是高宽比。房屋建筑的抗震性能和高宽比成反比,也就是说,建筑物的高宽比越大,建筑物的抗震性能越不好,受到地震损害的程度就越高。此外建筑物受到地震损坏的程度还和层高有关系,层数越高,损害程度就越大。所以为了减小建筑物受到地震损害的程度,对建筑物实行限高政策。此外,在抗震性能设计的时候,还应该根据工程的实际情况选择最佳的高度和宽度。
(2)房屋建筑的结构体系。在对房屋建筑结构的设计中,要尽量的使结构的刚度和质量分布的均匀,而且使建筑的平面和立体结构呈现规则的感觉。如果平面设计的过于复杂,就会使质量和刚度分布的不均匀,在发生地震时,就会使建筑物发生严重的扭转现象,加重地震对房屋的破坏。另一个影响抗震效果的因素就是结构的整体布置,不规则的房屋,在地震中更容易发生扭转,而且如果采用的是错落的立面,也会由于高度过高而产生“鞭稍效应”。
(3)纵横墙的分布。在房屋建筑物中,最主要的承重构件就是墙体,墙体在地震中很容易产生裂缝甚至是倒塌,所以要对纵横墙进行合理的配置。在对房屋进行设计时,要使横墙和纵墙分布均匀,共同承担房屋的重量。通常来说,墙体的刚度决定建筑物的刚度,如果房屋建筑中承重墙比较少,就会使得墙体之间的空间变大,建筑物的刚度就很小,抗震能力就会弱。所以应该根据实际工程情况来确定好房屋建筑的墙体,保证建筑物的刚度。
(4)建筑悬挑梁梁高度选用。有一些建筑结构设计人员经常对梁饶度计算这一环节进行忽略,在对建筑物进行正常使用这一状态下,梁高的选用往往都比较小,这也就造成了建筑物梁截面受压区应力过高,梁截面受压区也就产生了非线性的徐变 。如果我们进一步发展挑梁变形,梁支座的截面上部的受拉区也就经常会出现一些竖向裂缝,这些竖向裂缝的跨度也就比较大。受到了支座附近剪弯作用影响,竖向裂缝也就不断的向下延伸,进而成为了斜裂缝,这时,建筑物的梁也就已经接近了毁坏的程度,建筑物裂缝在梁支座位置的斜向延伸,那些靠近上部的缝宽度也就越大。
(四)墙体和屋顶的抗震设计要求
房屋建筑的质量越轻,其遭受地震破坏的程度也就越小,结构的稳定性也就越强,房屋的安全性也就越高。所以为了减轻房屋建筑在地震中受到的破坏,就要把结构的各部分做得轻一些。房屋建筑的上部建筑主要是墙体和屋盖。
(1)要使房屋建筑结构的围护结构变轻,就要使房屋的墙体变轻。如果墙体的重量过大,其抗震性能就会变得很弱,发生地震时,就会很容易遭到破坏。所以,应该控制墙体重量材料的特性。
(2)在屋盖的设计中,屋盖要尽可能用材质比较轻的材料,并且尽量不要在屋顶增加沉重的附属物,那样不仅增加了屋盖的重量,还增加了房屋的高度,加大了房屋建筑的高宽比,影响房屋的抗震性能。如果是必须建造的,也要尽量做得矮些、牢固些,或者是用重量较轻的材料。
(五)砌体结构中的圈梁和构造柱的布置
圈梁对于减轻震害有着极大的作用,无论是地基中的圈梁还是墙体中的圈梁。圈梁能够使墙体之间的连接更加的牢固,有效的增强房屋建筑的整体性和稳固性,也可以在一定程度上阻碍墙体裂缝的产生,同时还能够阻止建筑地基的不均匀沉降而使结构遭到破坏。构造柱的设置也对房屋建筑的抗震有很大的作用,构造柱的设置能够提高墙体的抗剪能力,同时能够增加结构的变形能力,使结构在较小外力的作用下只是发生变形,而不影响结构的整体稳定。在房屋建筑的特性保持不变的同时,构造柱的数量要根据《抗震规范》来进行设置,但是在墙体交叉的地方,都要设置构造柱,这样就会使墙体的材料从脆性向着延性发展。
结语
地震是人们正常生活的严重安全隐患,建筑设计人员必须认真研究以往地震灾害中建筑的破坏原因和状态,在房屋建筑结构中强化抗震设计,不断的总结经验和优化设计,提高建筑的抗震能力,最大程度的降低因地震造成的损失。
参考文献
[1]卢建平.论房屋建筑结构中的抗震设计要求[J].江西建材,2011,04:57-58.
关键词:房屋 建筑 结构 抗震 设计
中图分类号:TS958文献标识码: A
针对抗震设计标准和建筑类型, 在设计中要考虑地区和建筑结构条件, 双重的进行建筑结构抗震设计, 在建筑物本身的材料、 地理位置、 结构层、 基础结构等方面进行抗震设计, 采取有效的抗震措施, 降低建筑物在地震作用下的不稳定性, 提高建筑物的整体稳定性。
1 房屋建筑结构抗震设计概述
目前在我国建筑结构的抗震设计时,需要做到“小震不坏,中震可修,大震不倒”。这是对于抗震设计的具体要求。即在发生的地震烈度低于建筑的抗震设防烈度时,建筑建筑处于弹性工作状态,即其在地震中不会受到损坏,仍可以正常进行使用;而对发生的地震烈度与建筑的抗震烈度相当时,则此时建筑结构处于非弹性阶段,建筑物可能受到损坏,但经一般性的修理即可继续使用,即建筑物在地震破坏下经修理后仍可以继续进行使用,即建筑结构处于可修复的范围;而当发生较大震级的地震时,其烈度高于建筑物设防的烈度,在这种情况下,建筑物处于非弹性变开中,但要求建筑结构防震设计不致于倒塌或危及生命安全,在非弹性变形下人员可以从建筑物内进行逃离。
2 房屋结构抗震性能所存在的问题
地震所造成的损害主要来源于地震发生时所产生的地震波,地震波具有较强的穿透力,可以在非常短的时间内,通过土壤、岩层和低级,使建筑物发生外部的裂变和挤压,当结构内部的力量超过了建筑物的承受能力,就会发生建筑物的变形、损坏甚至倒塌。
现阶段,房屋的抗震技术主要采用等效斜撑的方法,该方法具有一定的有效性,但是由于其精确度较低,所以在实际的应用的过程中具有一定的局限性。对于结构抗震的刚度,按照相关理论有些学者企图从非线有限元的角度进行模型的填充,但是实施过程过于复杂,实际效应并不高。在抗震设计的过程中,我们应该对其有理论上的把握。影响建筑物抗震能力主要在于建筑物的刚度,所谓的规定,与在按空框架分析的基础上乘以小于 1 的周期修正系数体现填充墙对结构的刚度贡献,而不去计算填充墙的刚度。周期修正系数与地震作用下混凝土结构的反应密切相关。所以在抗震设计中对于周期修正系数的确定是确定框架填充墙结构是否合理的一个重要的因素。如果我们没有进行精确的计算,那么将直接导致在建筑施工和使用过程中稳定性和抗震性的不精确。另外,对于结构周期修正系数的合理性,现阶段也存在一定的疑问,并没有十分肯定的理论依据和学界认可。
3房屋结构抗震设计方法
第一,以房屋建筑结构的基本构造为依据。传统的抗震设计方案的确定主要依据房屋的基本机构,以钢筋混凝土框架为主要特点的房屋为例,则主要考虑钢筋混凝土的构件尺寸、最小配筋率等等方面。近些年来,随着科学技术的发展,我国的抗震技术有了一定水平的提高,抗震设计规范也得到了一定程度的完善,对建筑结构从整体到局部的设计都形成了一套完整的抗震措施,对于大部分建筑,只要按照规范进行合理的设计,就能保证建筑结构具有较好的抗震性能。
第二,以房屋建筑规划和场地为依据。为了提高房屋的抗震水平很多开发商在建筑的前期对建筑场地进行较为科学准确的测定和选择。抗震层对于建筑物未来的稳定性具有十分重要的作用。同时在建设的过程中,房屋的外部情况与其他建筑物之间物理空间关系也应该进行综合的考虑,例如邻栋楼之间的距离、建筑物的外观等等都十分重要。同时在设计的前期,应该考虑到建筑物上部位移的特点、位移的性能等等方面。我们知道建筑物的使用周期较长,所以在设计的过程中,在建筑能够移动的范围内不能有其他物体成为障碍物。所设计的入出口等等要保证在出现地震时的绝对安全。
第三,以房屋建筑结构的结构性能目标为依据。抗震设计的最终目标就是为了保证在发生地震的时候能够保证建筑物的安全性。因此,在设计的过程中,应该根据建筑物所在区域的抗震设防烈度对建筑结构进行结构抗震性能的设计,保证结构在地震力作用下的小震不坏,中震可修,大震不倒。同时,对于没有进行地震作用设计的建筑非结构构件,也应该满足相应的构造措施,使房屋发生故障时,可能造成的损害程度在可控的范围内。同时,大风对于建筑的影响也很大,所以在进行设计方案确定的过程中,应该考虑到大风对于建筑物水平震动所能带来的影响,从而保证建筑物的抗震性。
4 提高房屋筑工程杭震设计质量的有效措施
第一,选择恰当的建筑场地。在进行建筑抗震设计方案前,对于重大工程来说,应该综合考量建筑地址的地理特性,对其进行较为科学详细和准确的地震安全性评估。形成评估结果后,在设计和施工的过程中,应该严格按照评估的结果,设计较为科学的防震标准要求,然后进行相关施工。所以拟定进行建筑的前期,应该选择地震发生频率较低、发生地震后能够有效降低地震影响的地方进行选址,尽量避免那些本身就容易给建筑物带来不良影响的地方。
第二,选择科学、合理的结构形式。近些年,随着科学技术的发展,建筑施工的材料和建筑的结构特点也开始呈现多样化的特点。现阶段主要使用的结构包括钢筋混凝土结构、钢结构、砖混结构以及钢混结构。在实际选择中,由于地域不同和设防烈度等不同因素的影响也会对建筑结构的选择产生一定的影响。所以在设计抗震方案的过程中,应该选择科学合理的结构形式。对于以上几种结构形式而言,钢筋混凝土具有一定的优越性,它具有较强的柔韧性,在承受高压的条件下变形能力较强,是现阶段使用较为广泛的一种结构形式。但是实际操作的过程中,也应该结合建筑的时期情况进行综合的考量。我们知道随着房屋层数的不断增加,在发生地震的时候所能造成的水平位移也不断增大。建筑的内部结构也会发生一定的变化,所以在设计的过程中,应该给予较多的考量和关注。
第三,提高抗震设计的质量。地震的破坏力很大,一旦发生地震,建筑本身的抗震的能力与人们的生命财产关系密切。我国对于建筑的抗震能力的关注较晚,现阶段的发展水平也不是很高。如果建筑的设计防范不够合理,不仅会加大建筑工程的成本,同时对于建筑的质量而言也并不会有很大的提高。所以在设计的过程中,应该遵循合理科学的观点,提高建筑结构自身的可靠性和安全性。在设计过程中,对于建筑的内部细节能够给予较多的关注,提高抗震能力。
第四,建筑的体型要简单,平立面布置宜规则
当建筑物其体型较为简单和规则时,在设计时能够更好地明确其受力性能,而且对于其在地震发生时的实际反应及其内力也能够进行准确地分析,而且结构内部具体的构造也易于处理,这样的结构即使在地震作用下其受到的损害也较小。而相对于体型及平面不规则的建筑物,由于立面上高低错落,这样就会形成刚度和强度上的突变,极易使应力或是变形集中出现,导致薄弱环节产生,在地震作用下其薄弱处会首先发生变形损坏,产生较大的危害。
5 总结
综上所述,房屋建筑的抗震设计是判断整个建筑质量的重要依据,也是保证人们安全生活的重要保障,甚至可以在一定程度上,对于整个社会的稳定都具有一定的影响。所以在抗震设计的过程中,首先我们应该认识到抗震意识应该成为建筑设计的重要理念之一,并且在设计的过程中,对于该理念进行严格的执行和操控。本文论述了传统房屋抗震的方法,并且在实际实践中提出了自己的建议,旨在希望可以提高建筑自身的安全性,使建筑行业朝着更加健康安全稳定的方向发展。
参考文献:
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[关键词] 房屋建筑 结构 抗震 设计
中图分类号:TU2文献标识码: A
据统计,每年世界范围内发生地震的次数已达50 万多次,而国内的地震次数便占了当中的 1/3。地震灾害严重损害了国内的经济发展与社会发展,并带来了严重灾难。因此在房屋建筑的结构设计中,需对结构的抗震性能充分考虑。针对地震灾害采取有关预防措施,尽可能减少地震灾害对于房屋建筑的损害,确保人们的生命安全与财产安全。本文就对房屋建筑在结构抗震设计上的若干要求展开了研究。
一、 合理选择建筑场地
受地震灾害影响,地震范围内的建筑物会被严重破坏。由于地震而引起的地质运动可导致建筑直接面临结构破坏,由此可见,地质条件也属于房屋建筑受损的一个重要因素。因此在房屋建筑设计中,需对建筑场地进行合理选择。一方面,应首选地质坚硬、地势开阔等有利于抗震的地质条件,从而减少地基土在地震期间的沉陷程度,预防房屋建筑发生坍塌不良现象。另一方面,尽可能避免山坡边缘、河岸等地质软不利于抗震的地段,以免在地震期间,在地质条件的共同影响下,导致房屋建筑出现倒塌的情况。若实在无法避免此类地段,则需要采取相应的有效抗震措施。第三,不应选择自然灾害并发区域等危险地段(如地陷、滑坡以及泥石流等地段)作为房屋建筑的建造地段,以避免地震灾害并发其他自然灾害而导致房屋建筑破损程度加重。最后,建筑场地的土质刚度、覆盖层厚度等也属于建筑物受到地震损害的一项重要因素。有关研究指出,建筑地段的土质坚硬、覆盖层薄属于减少地震灾害对于房屋建筑损害程度的一项重要原因。因此在选址时,还需要对土质及其覆盖厚度进行考察。
二、 房屋建筑的地基和基础设计
首先,在建造房屋建筑期间,同一个房屋建筑结构单元不允许建造在性质不同的地基上。并且在地基选择和处理上,尽量全部应用天然地基或是桩基,尽可能避免出现两种地基各一半的状况。从而可以避免不利因素,保证房屋建筑的抗震性能。
其次,在埋置房屋建筑的基础时,需注意其埋置深度的控制。若基础埋置深度过浅,将会减少房屋建筑的嵌固作用,增大房屋建筑在地震期间的振幅,提高震害发生几率。因此在设计房屋建筑的基础埋置深度时,应尽量增加其埋置深度。并认真做好基槽回填工作以及夯实工作,确保回填土和基础的侧面紧密接触,提高房屋建筑基础部分的稳定性。
另外,对于砌体结构的房屋建筑是由上部建筑、基础两个部分所构成的一个整体。因此在建筑室外地坪下,不应应用内外交圈基础圈梁,以免影响上部建筑和基础的整体性。此外,应将上部结构构造柱钢筋嵌入基础圈梁内,从而加强上部建筑和基础的连接牢固性。若建筑建造地段的土质刚度较弱,则还需设置圈梁在基底底部。
三、 房屋建筑屋顶与墙体的抗震设计
在地震期间,房屋建筑的受损程度与建筑质量之间呈正比关系。也就是建筑质量越重,建筑的受震害程度则越严重。反之,若建筑质量越轻,那么其受震害程度将会越小。其次,建筑结构越稳定,其在地震灾害中的安全性也越高。因此,在房屋建筑结构设计中,应尽可能最小化建筑质量,以达到最小化减小房屋建筑受震害程度的目的。一方面,减轻房屋建筑围护结构的质量,从而达到减轻房屋建筑墙体质量的目的。若建筑的墙体质量过重,将会降低建筑的抗震性能,使得建筑在面临地震灾害时,易受破坏。因此,在建筑结构设计中,需对减轻墙体重量这一点进行考虑。另一方面,在建筑屋盖设计期间,应尽量选择质量较轻的材质。并且不要在建筑屋顶设计中添加不必要的附属物,以免增加屋盖重量,间接增加建
筑高度,对房屋建筑抗震性能产生不良影响。若在屋盖设计期间,个别突出形状是必须建造的,则需要通过设计尽可能降低其高度,并增强牢固性。选择质量轻的材料,从而提高建筑的抗震性能。
房屋建筑结构设计的规则性
1. 合理控制房屋建筑高宽比
对于房屋建筑而言,其受震害程度与建筑本身的高宽比具有一定的关系。受地震作用影响,房屋建筑的倾斜程度(侧移程度)会因为其本身高宽比越大而越严重。同时,房屋建筑的层数越多,其在地震灾害中所面临的破坏也会越严重。因此,为了保障房屋建筑对于地震破坏的抵抗能力。在设计期间,需对其建筑的高度与宽度进行合理控制。结合房屋建筑的实际情况,在保障房屋建筑的抗震要求的条件下,对房屋建筑层数进行合理调整。
2. 规则性设计房屋建筑结构
在房屋建筑的结构设计上,均匀分布结构刚度与质量、规则设计建筑平面与竖向结构构件布置等是保障建筑抗震性能的一个重要环节。若房屋建筑具有平面设计复杂,而质量、刚度等分布不规则的情况,在面临地震时,房屋建筑将会产生扭转情况,水平体系构件应力突变导致房屋建筑主要受力构件受到严重破坏。其次,在建筑竖向结构构件的设计中,抗侧力体系的刚度和承载力有明显的突变,在地震期间发生严重震害的可能性较大。并且若建筑采用复杂的建筑体型,也会导致在地震中发生严重破坏;其中顶部局部突起将会因为高度过高而引起鞭梢效应。
3. 合理处理房屋建筑的防震缝
若房屋建筑结构平面或者竖向不规则,需处理好建筑的防震缝。设置防震缝期间,可将房屋建筑划分为相互独立且规则的结构。防震缝两边结构单元之间设置足够宽度的缝,彻底分开防震缝两边的上部建构。防震缝宽顺着建筑高度的增加而放大,同时可以在防震缝两侧布置垂直相交的抗撞墙体。
4. 合理布置砌体结构房屋建筑的纵横墙
墙体属于砌体结构房屋建筑的主要承重构件,由于房屋建筑的刚度大小主要取决于墙体数量,若承重墙体布置时随意加大墙体间距和不均匀布置,将会降低房屋建筑的刚度以及抗震能力。因此在设计期间,需均匀分布房屋建筑的横墙以及纵墙,从而确保房屋建筑的整体抗震性能。
5. 合理布置砌体结构房屋建筑的构造柱以及圈梁
构造柱、圈梁等均属于提高砌体结构房屋建筑抗震性能的重要组成部分。其中构造柱有利于增强建筑墙体的抗剪性能,并改善建筑结构变形能力,提高建筑物的整体刚度从而使建筑结构在外力作用下仅发生局部变形,不对建筑结构整体的稳定性产生影响。因此,在布置构造柱时,需以《抗震规范》作为布置依据,在墙体交叉处均设置构造柱,促使墙体材料由脆性演变为延性。另外,圈梁也可以提高墙体之间的连接牢固性,对于增强房屋稳固性、整体性等可起到明显的促进作用。在一定情况下,还可抑制墙体产生裂缝。
五、 结语
目前,抗震技术属于房屋建筑设计当中的一项主要技术,抗震设计的好坏将会直接影响到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑结构设计中,需根据抗震设计的相关要求,对房屋建筑进行合理设计,满足房屋抗震设计的相关要求。尽可能提高房屋的抗震能力,减少地震灾害对于房屋建筑的损害。本文只从基本概念做出阐述,实际设计还要运用静力和动力的数值计算手段,用数值计算结果来量化宏观指标,帮助工程师合理设计。
参考文献
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[2]张建,倪彩琴.浅议房屋建筑结构设计中问题的分析[J].建筑设计管理,2010(05).
【关键词】房建结构,结构设计,抗震设计现状,要求
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
房建结构抗震设计,关乎民生,关乎经济发展,社会稳定,对房屋建筑实施结构设计,主要涉及对建筑高度,承载力,总体结构,各个部件的性能规划等一系列的因素,要求通过对各个构件和整体规划的基础上,既实现满足居民生活生产保障安全的需要,又具有值得欣赏的美学价值。增强房建结构的抗震设计,必须综合考虑地基,房屋的结构体系选择,综合布局等多方面建设因素,是一项及其专业,严谨,复杂的高技术工作。
二、建筑抗震的主要影响因素
1、抗震设计标准
目前,国内在不同地区设定的基本设防烈度,主要是根据该地区以及具体建筑在一段时间内遭受地震以及地震强度的概率而定的。如果是一般建筑,则执行基本烈度设防,如果是重要的建筑物,则相应地提高设防烈度,但是,随着设防烈度的提高,建筑的造价会相应增加。
2、建筑结构形式
为了有效地保证建筑物“小震不坏,中震可修,大震不倒”,在最新的设计规范中,砖混内框架结构被严格取缔了。目前,主要采用的是框架结构、剪力墙结构等。框架结构空间布置灵活,相对造价低,但是其在水平地震力作用下,容易发生剪切变形,因此,框架结构适用的高度相对较低。剪力墙结构平面布置没有框架灵活,但其平面内自身刚度大,强度高,整体性能好,在水平荷载作用下变形小,抗震性能较强,适用于高度较高的高层建筑。
3、抗震措施
抗震措施主要是根据建筑的重要性决定的。在确定建筑等级及场地类型之后,将先进的抗震理念和系统的分析计算纳入到抗震设计中,即可改善建筑抗震性能,提高建筑抗震效果。
三、框架结构抗震设计的基本要求
有抗震性要求的框架结构,应设计成延性框架,遵守“强柱弱梁” 、“强剪弱弯”、强节点、强构件等设计原则,柱截面不宜过小,应满足结构侧移变形及轴压比的要求。在进行框架结构抗震设计的时候,需要确定框架结构的抗震等级,根据不同的等级进行设计,主要是为保证框架结构具有较好的延性,并且能满足合理、经济的设计要求。构件设计时应满足各自的基本要求:①框架结构在进行梁端抗震设计时,既要允许塑性铰在梁上出现又不要发生梁剪切破坏,同时还要防止由于梁筋屈服渗入节点而影响节点核心区的性能,使梁形成塑性铰后仍有足够的受剪承载力,梁筋屈服后,塑性铰区段应有较好的延性和耗能能力。②框架柱在设计时,应该遵循强柱弱梁,使柱尽量不要出现塑性铰,在弯曲破坏之前不发生剪切破坏,使柱有足够的抗剪能力,同时控制柱的剪切比不要太大。③框架节点在地震破坏时,主要是节点核心区剪切破坏和钢筋锚固破坏,因此在设计时,要采取“强节点弱构件”的设计概念,保证在多遇地震时,节点应在弹性范围内工作;在罕遇地震时,节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递。
四、框架结构构件抗震设计的构造措施
1、框架梁的截面抗震设计尺寸,宜符合下列各项要求:截面宽度不宜小于 200mm;截面高宽比不宜大于 4;净跨与截面高度之比不宜小于4。在计算出梁控制截面处考虑地震作用的组合弯矩后,可按一般钢筋混土受弯构件进行正截面受弯承载力计算。梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于 2.5%,且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比,一级不应大于 0.25,二、三级不应大于 0.35。梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值,除按计算确定外,一级不应小于 0.5,二、三级不应小于 0.3。梁端剪力设计值应根据强剪弱弯的原则,按的要求加以调整,对一、二、三级抗震等级分别采取1.3、1.2、和1.1梁端剪力增大系数。
2、框架柱的截面抗震设计尺寸,宜符合下列各项要求:截面的宽度和高度均不宜小于 300mm;圆柱直径不宜小于 350mm。剪跨比宜大于 2。截面长边与短边的边长比不宜大于3。柱轴压比不宜超过下表的规定;建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,柱轴压比限值应适当减小。柱的钢筋配置,应符合柱纵向钢筋的最小总配筋率,中柱和边柱的一、二、三、四抗震等级分别是1.0、0.8、0.7、0.6,角柱、框支柱的一、二、三、四抗震等级分别是1.2、1.0、0.9、0.8。同时每一侧配筋率不应小 0.2%;对建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,数值应增加 0.1。 当采用HRB400 级热轧钢筋时应允许减少 0.1,混凝土强度等级高于 C60 应增加 0.1。
3、框架节点核芯区箍筋的最大间距和最小直径宜按规范中的柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径,一、二、三级框架节点核芯区配箍特征值分别不宜小于 0.12、0.10 和 0.08 且体积配箍率分别不宜小于 0.6%、0.5% 和 0.4%。柱剪跨比不大于 2 的框架节点核芯区配箍特征值不宜小于核芯区上、下柱端的较大配箍特征值。
五、基于剪力墙结构建筑体形的抗震优化设计
高层建筑结构的设计,除了要合理选择结构抗侧力体系外,要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面;结构总体布置是指结构构件的平面布置和竖向布置。建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能具有决定性的作用。
1、震害及抗震概念设计
结构抗震设计有许多不确定因素(地震特性、结构扭转等),进行精确的抗震计算是非常困难的。结构的抗震设计除了进行细致的计算外,要特别注重结构概念设计。概念设计是指在结构设计中,结构工程师运用“概念”进行分析,做出判断,并采取相应措施。根据概念设计,抗震房屋的建筑体形和结构总体布置应符合如下原则:采用规则结构,不采用严重不规则结构;明确的计算简图和合理的传力路径;具有必要的刚度和承载力,具备良好的弹塑性变形能力和消耗地震能量的能力;部分结构或构件破坏不应导致整体结构倒塌,增加超静定结构的次数。满足抗震设计原则:即:“强节弱杆”、“强竖弱平”、“强剪弱弯”;置多道抗震防线,形成两道或多道的抗震防线,增强结构抗倒塌能力。
2、建筑平面和结构平面布置
高层建筑的外形分为板式和塔式两大类:板式建筑平面两个方向的尺寸相差较大,塔式建筑平面两个方向的尺寸接近。多数高层建筑为塔式。对抗风有利的建筑平面形状是简单规则的凸平面,如圆形,正多边形、椭圆形等平面,以减小风压,有较多凹凸的复杂平面,对抗风不利,如V形、Y形等。对抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。
六、结束语
综上所述,建筑结构设计中的抗震设计十分重要,加上我国今年来地震较多,加强房屋抗震设计对于居民的安全具有很大作用,应该不断的加强研究。
参考文献:
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关键词:框架;剪力墙;抗震;设计要求
中图分类号:S611文献标识码: A
框架—剪力墙结构具有刚度比较大、抗震效果好、建筑用料省、工程造价低等优点,它被广泛地应用于建筑结构中。框架—剪力墙结构是将框架结构与剪力墙结构相结合的一种建筑结构,它能够将框架结构的功能同剪力墙结构的功能结合起来,从而达到增强框架—剪力墙结构抗震能力的目的。由于地震作用形式的多样性以及框架—剪力墙结构本身的复杂性,框架—剪力墙在建筑结构中的应用中仍然存在很多问题。要想解决好该问题,必须要对框架—剪力墙建筑结构的抗震设计方法进行进一步的完善。
一、分析在地震作用下框架—剪力墙结构的内力分布以及变形情况
框架—剪力墙结构是一种具有良好抗震性能的结构,它能够将框架与剪力墙这两种结构的优点融合在一起,具有更强的抗侧向力、更好的延展性。在强度比较大的地震的作用下,框架—剪力墙结构由弹性阶段转为弹塑性阶段,与弹性阶段相比,这一时期的框架—剪力墙结构的内力分布以及变形情况都有了很大的不同。经过相关研究人员的理论分析以及试验论证,刚度特征值以及楼层与楼层之间发生位移时的位移角度是了解与阐述弹塑性阶段的框架—剪力墙结构的内力分布以及变形情况的两个关键性能参数。
二、框架结构与剪力墙结构协同原理
框架—剪力墙结构是将框架结构与剪力墙结构相结合的一种建筑结构,它能够将框架结构的抗侧力功能同剪力墙结构的抗侧力功能结合起来,从而达到增强框架—剪力墙结构抗震能力的目的。其中,框架结构采用剪切型,剪力墙结构采用弯曲型。单独的剪力墙结构的受力情况与竖直方向摆放的悬臂梁的受力状况是相似的,当它受到因地震作用而产生的侧向力时,其结构会产生变形现象,受力曲线呈现弯曲型。单独剪力墙结构的受力特点是上部结构的层间位移角度大于下部结构的层间位移角度,呈现从上而下依次减小的趋势。单独的框架结构在受到因地震作用而产生的侧向力时,其结构也会发生变形现象,但其受力曲线呈现剪切型。单独框架结构的受力特点是上部结构的层间位移角度小于下部结构的层间位移角度,呈现从上而下依次增大的趋势。这两种结构的功能相互补充,将这两种结构结合起来具有更强的抗侧向力能力。
三、框架—剪力墙结构的抗震设计方法
1.从性能角度出发进行框架—剪力墙结构的抗震设计。
从性能角度出发进行框架—剪力墙的抗震设计,就是在进行抗震设计时,要以“投资—效益”为基础,来对框架—剪力墙结构的抗震性能进行分析,将框架—剪力墙结构进行有关抗震性能的分类,将其划分为不同的种类,并与我国相关法律法规要求的设防标准以及现实中业主对于设防标准的要求相适应。在应业主的要求对框架—剪力墙进行抗震性能的设计时,选择符合现实需求的设防标准,根据设防标准确定框架—剪力墙结构的抗震等级,并进行合理的结构设计。综上所述,与传统的框架—剪力墙结构的抗震设计方法相比,从性能角度出发进行的框架—剪力墙结构的抗震设计方法,业主更具有选择的自主性,可以提出自己的要求,由相关设计人员对框架—剪力墙结构进行抗震设计。从性能角度出发进行框架—剪力墙结构的抗震设计,实现了设防标准由单级向多级的转变,更具有个性、多样性以及创新性,能够更好地促进技术的创新与发展、更好地实现设计方案的优化以及更好地发挥框架—剪力墙结构的抗震性能,这是建筑行业的一个进步。传统的框架—剪力墙结构的抗震设计方法与从性能角度出发进行的框架—剪力墙结构的抗震设计方法是共性与个性之间的关系。框架—剪力墙结构的设计过程主要包括以下三方面的内容:明确设防标准、确定框架—剪力墙结构的抗震等级、框架—剪力墙结构的抗震设计方法。这一具有明显个性的抗震设计方法的出现,必将会颠覆原有的传统抗震设计方法。
当前,建筑行业通常都采取传统的框架—剪力墙结构的抗震设计方法,主要包括底部剪力法以及振型分解反应谱法,这两种方法都应用了反应谱理论,都将承载力这一参数作为具有决定性意义的控制参数。传统意义上的框架—剪力墙结构的抗震设计方法在对框架—剪力墙结构进行抗震性能的设计时,首先必须要进行加速度反应谱的设计,并以此为基础来进行框架—剪力墙结构抗震性能的设计。进行加速度反应谱的设计是当前建筑行业内最为主要也是最为基本的对抗震性能进行计算的方法。以承载力这个参数作为具有决定性的控制参数来对框架—剪力墙结构进行抗震性能的设计具有一定的缺点,它不能够准确描述当框架—剪力墙结构处于弹塑性工作阶段时能否具有正常的工作状态,也不能控制框架—剪力墙结构在承受地震作用力状态下的损害程度,是一种极其被动的抗震设计方法。从能量平衡角度出发的极限设计方法、从延性角度出发的设计方法,以及从损伤角度的设计方法,分别以能量参数、延性参数以及损伤参数作为具有决定性质的控制参数,这三种抗震设计方法能够克服以承载力这一参数为主要控制参数的抗震设计方法的缺点,但同时它们也存在自己的缺点。在采用这三种方法进行框架—剪力墙结构的抗震性能设计时,设计人员在设计过程不能够明确掌握设计参数,不利于保证设计方案与设计人员的思路的一致性。综上所述,在进行框架—剪力墙结构的抗震性能设计时,最好采取变形参数来作为主要的控制参数,一方面可以使设计人员在设计过程中能够明确掌握设计参数,保证实际设计方案与其本身的思路相符合,另一方面,可以对具有非结构性质的构件进行性能水平的控制。经过对以往地震灾害的综合分析,相关研究人员发现,框架—剪力墙结构之所以会出现损坏、倒塌的现象,主要是因为框架—剪力墙结构所承受的作用力大小已经超过了其塑性变形的极限,从而使框架—剪力墙结构变形程度过大。通过综合分析,并经过相应的理论验证之后,从变形角度出发进行框架—剪力墙结构的抗震性能的设计是目前最具实用性的框架—剪力墙结构的设计方法。
从位移角度出发进行框架—剪力墙结构的抗震性能设计。
从位移角度出发进行框架—剪力墙结构的抗震性能设计方法将框架—剪力墙结构的抗震性能分为三大类:使用状态良好的抗震性能、能够抱证人身财产安全的抗震性能以及能够防止框架—剪力墙结构倒塌的抗震性能,同时用层与层之间的位移角度将这三种抗震性能具体化。首先,将呈现水平分布规律并以倒三角形式发生作用的侧移曲线来作为初始的侧移模式。对于具有使用状态良好的抗震性能的框架—剪力墙结构,在其侧移曲线上,首先找出其反弯点,并找出反弯点在实际情况中所代表的楼层,然后确定楼层间的位移角度,当位移角度达到相应的数值时,将这时的侧移曲线作为目标,并依据此时的相关数据计算出等效参数以及基底剪力和水平方面的地震作用力。对于能够保证人身财产安全的抗震性能以及能够防止框架—剪力墙结构倒塌的抗震性能,主要是以Pushover曲线以及需求曲线之间的关系,来调整框架—剪力墙结构,使框架—剪力墙具有能够保证人身财产安全的抗震性能或者是能够防止框架—剪力墙结构倒塌的抗震性能。
结语:
框架—剪力墙结构是一种将框架结构与剪力墙结构结合起来、具有很强抗震能力的建筑结构。基于框架—剪力墙结构结构抗震性能的设计方法,是多年来世界各国共同关注的一个问题,必须要重视并加强对于房屋框架—剪力墙结构结构抗震性能设计方法的进一步研究与完善。
参考文献:
[1]胡志明.论框架—剪力墙结构的抗震设计[J].探索·经验,2010(13)