浅谈建筑结构中的基本抗震设计

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  建造布局的抗震设计是一个完好、系统的概念,从场址的挑选到建造物的布局设计,抗震设计贯穿了全部
进程。建造物的抗震设计是衡量建造布局设计能否符合要求的重要指标。   一、抗震布防的目标   目前, 我国抗震布防为“三水准”目标, 即“小震不坏、中震可修、大震不倒”, 具体含意为: 当遭受低于本地区抗震布防烈度的多遇地动时, 建造物不受损坏或不需补缀仍可运用, 建造处于正常运用状态, 从布局抗震剖析角度, 可以视为弹性体系, 采用弹性反应谱进行剖析; 当遭受相当于本地区抗震布防烈度的地动影响时, 建造物可能损坏, 经一般补缀或不需补缀仍可继续运用, 布局在地动影响时进入非弹性事情阶段, 但非弹性变形或布局体系损坏控制在可修复的范围; 当遭受高于本地区抗震布防烈度的罕遇地动时, 建造物不致倒塌或发生
危及生命安全的重大破碎摧毁, 此阶段布局有较大的非弹性变形, 但人员可以逃离。   二、建造布局设计中的抗震设计战略   (一)建造园地   1、应挑选对建造抗震有利的地段,如开阔平整的坚挺园地土或密实平均的中硬园地土等地段。   2、应避开对建造抗震不利的地段,如软弱园地土,易液化土,条件突出的山嘴,高耸孤立的山丘,非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘,园地土在立体散布上的成因、岩性、状态较着不平均(如故河道、断层破碎带、暗埋的塘滨沟谷及半填半挖地基等)等地段。当无法避开时,应采用无效的抗震办法。   3、不应在风险地段造建甲、乙、丙类建造,对建造抗震风险地段,一般是指地动的可能发生
滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地段,发震断裂带上地动等可能发生
地表错位地段。建造园地为Ⅰ类时,甲、乙类建造可按本地区抗震布防烈度的要求采用抗震布局办法; 丙类建造允许按本地区抗震布防烈度降低一度的要求采用抗震布局办法,但抗震布防烈度为6度时,可按本地区抗震布防烈度的要求采用抗震布局办法。另外,园地土的刚度巨细和园地土覆盖层厚度是影响建造物震害得主要因素。震害调查表明,土质越软,覆盖层越厚,建造物震害越重大,反之越轻。   (二)挑选有利于抗震的建造立体和立面安插   1、建造的体型要简略, 平立面安插宜规则。体型简略和规则的建造, 受力性能明白,设计时容易剖析布局在地动作用下的现实反应及其内力剖析,且布局细部的布局也易于处置。所以这类布局遭遇地动后其震害相对都较轻。反之, 建造体型不规则,立体上曲出凹进,立面上高低错落。易于构成
刚度和强度上的渐变,惹起应力集中或变形集中,也容易构成
柔弱虚弱环节,常常
造成比较重大的危害。   2、建造的平、立面刚度和品质散布力求对称。建造的刚度和品质散布不对称、即便
在地面平动分量作用下也会发生
扭转振动,从而造成比较重大的危害。所以,建造或其独立单元应力应求刚度、品质的对称,使其质心与刚心重合或偏疼很小。   3、建造的品质和刚度变化要平均。建造的品质和刚度沿竖向散布常常
是不平均的、例如, 由于建造的竖向收进, 地动时收进处上、下局部振动特性差别, 易于在收进处的横隔层(楼板) 发生应力渐变,使竖向收进的凹角处发生应力集中;又如,在建造物底层配置上下不延续的抗震墙( 如底层框支抗震墙)、使建造物沿竖向的不平均性;框架的添补墙在层高范围内未延续配置或存在楼层的错层,使框架构成
短柱。也易于造成危害。设计时对上述品质和刚度沿竖向散布不延续的情况应加以限定、采用须要的布局办法。   4、须要时配置防震缝。防震缝的配置, 应根据建造类型、布局体系和建造体型等具体情况区分对待,不提倡一切都设,也不主张都不设。抗震规范的原则是,建造防震缝的配置,可按布局的现实需要斟酌。体型复杂的建造不布防震缝时,应挑选符合现实的布局计算模子,进行精细的抗震剖析,估计其局部应力和变形集中及扭转影响、判别其易损部位、采用办法提高抗震才能。当配置防震缝时,应将建造分成规则的布局单元,防震缝应根据烈度、园地类别、房屋类型等留有足够的宽度,其两侧的上部布局应完全离开。   (三)建造布局体系的平正挑选   1、建造布局体系该当预防因部散布局或构件的破碎摧毁而导致全部
建造布局丧失抗震才能或对重力荷载的承载才能。建造布局抗震设计的一个重要原则就是布局该当具有须要的赘余度、优秀的变形才能和内力重调配的功能,地动中,即便
一局部构件加入事情,其余局部构件仍能承担起竖向荷载,预防整体建造布局失稳。   2、建造布局体系该当具有清晰明白的计算简图和恰当平正的地动作用传递路径。在这进程中,竖向建造构件的安插,应尽量使竖向建造构件在垂直重力荷载作用下的压应力水平濒临平均;楼屋盖梁体系的安插,应尽量使垂直重力荷载以最短的路径传递到竖向构件墙、柱上去;转换布局体系的安插,应尽量做到使上部布局竖向构件传递来的垂直重力荷载通过转换层一次最多二次转换。另外,建造的整体抗侧力布局体系也必须明白,抗侧力布局一般由框架、简体、剪力墙、支撑等组成,它们宜尽量延续贯通。   3、建造布局体系该当具有平正过度的强度和刚度。宜具有平正恰当的强度和刚度散布,预防和预防因局部削弱或渐变构成
柔弱虚弱部位,发生过大的塑性变形集中或应力集中;建造的框架布局设计应使节点基本不被破碎摧毁,底层柱底的塑性铰宜构成
晚,该当使柱、梁端的塑性铰出现得尽量地疏散;对于可能出现的柔弱虚弱部位,应采用适当办法提高抗震才能。   综上所述,建造布局的抗震设计是一个完好、系统的进程,从场址的挑选到建造物的布局设计,抗震设计贯穿了全部
进程。而且建造物的抗震设计是衡量建造布局设计能否符合要求的重要指标。因此如何准确、平正的运用差别的抗震设计方式,是非常重要的,对于差别的建造、差别的情况应区分对待,从而寻求最平正的布局安插。