【浅谈建筑结构设计中8度抗震的设防】 建筑结构抗震设计题库
时间：2019-04-10 03:26:46 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：作者针对建筑结构设计中8度抗震的设防做了一些理论和实践的探讨，内容主要包括抗震概念设计、建筑选址的设防和短柱设计的抗震设防，最后对短肢剪力墙设计的抗震设防进行了的介绍。
关键词：建筑结构设计；8度抗震；设防
Abstract: the author for building structural design of the 8 degree seismic fortification made some theoretical and practical study, content mainly includes anti-seismic concept design, construction optional location fortify and short column the anti-seismic design, finally to short-shear walls the anti-seismic design the introduction.
Keywords: building structure design; 8 degree seismic; fortify
中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号：
近几十年来,随着我国经济实力的增强和科学技术的进步,土木工程建设也得到了蓬勃发展,建设规模日益扩大, 大量的新建筑物拔地而起。由于框架结构具有平面布置灵活,能获得较大的空间,满足建筑功能的要求,建筑立面处理比较丰富,结构自重轻 , 在一定的高度范围内结构造价较低等很多优点,所以在非地震地区或低烈度抗震设防地区 ( 6度、7度设防地区) ,现浇钢筋混凝土框架结构在多层房屋结构中被广泛应用。但是, 在高烈度抗震设防地区( 8度、 9度设防地区 ), 又由于框架结构的侧向刚度较小,在水平荷载 (地震作用和风荷载)作用下产生的侧移较大,尤其是底部层间位移大,难以满足国家抗震设计规范规定的弹性层间位移角限值,容易引起非结构性破坏和次生灾害, 对抗震不利[1]。
1抗震概念设计
建筑抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等形成的基本设计原则和设计思路进行建筑总体布置并确定细部构造的过程。建筑抗震概念设计之所以重要主要体现在以下几个方面。
(1)地震及地面运动的不确定性。
(2)地震时地面运动的复杂性及对结构的复杂影响尚未被掌握。
(3)结构地震计算理论目前尚未能充分反映地震时结构反应及破坏的复杂过程。
概念设计强调,在工程设计一开始,就应把握好能量输入、房屋体形、结构体系、刚度分布、构件延性等几个主要方面,从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节,再辅以必要的计算和构造措施,就有可能使设计出的房屋建筑具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠度[2]。
2建筑选址的设防
地震引起的破坏除了直观的震动引起的建筑结构破坏,与场地和地基的条件有很大的关系。历次地震调查表明,同类型的建筑物由于建筑场地不同,其破坏程度会有很大的差别。
地质条件: 避免选择地质上断层通过或断层交汇的地带, 特别是在有活动断层的地段上进行建设。
地形地貌:宜选择地势平坦、 开阔的地方。
地基条件: 一般而言,岩石、 半岩石和密实的地基土对房屋抗震最有利,是最好的建筑场地;而松软的,软弱粘性土等, 尤其是易发生砂土液化的地区,都对房屋的抗震不利。
3短柱设计的抗震设防
因短柱的延性较差, 尤其一些超短柱几乎没有延性,在抗震设计时,仅仅按照一般框架柱的抗震要求采取构造措施是不够的。还必须尽量提高短柱的承载力,减小短柱的截面尺寸,采取各种有效措施提高短柱的延性,改善短柱的抗震性能。
3.1 使用复合螺旋箍筋
高层建筑框架柱的抗剪能力是应该满足剪压比限值和“强剪弱弯”要求的, 柱端的抗弯承载力也是应该满足“强柱弱梁”要求的。对于短柱,只要符合“强剪弱弯”和 “强柱弱梁”的要求, 是能够做到使其不发生剪切型破坏的。因此, 使用复合箍筋全高加密来提高柱子的抗剪承载力, 改善对砼的约束作用,能够达到改善短柱抗震性能的目的。
3.2 采用分体柱
采用分体柱的方法虽然使柱子的抗剪承载力基本不变,抗弯承载力稍有降低, 但是使柱子的变形能力和延性均得到显著提高, 其破坏形态由剪切型转化为弯曲型, 从而实现了短柱变 “长柱”的设想, 有效地改善了短柱尤其是剪跨比 < 1.5的超短柱的抗震性能。分体柱方法已在实际工程中得到应用。
4 短肢剪力墙设计的抗震设防
由于短肢剪力墙抗震性能差, 在地震区应用经验不多,因此在设计时, 首先要选则适合的计算软件,合理地选则计算分析方法, 确定计算模型和相关参数, 并加强对计算结果合理性判断,特别要加强概念设计。对一些不利部位加强构造措施, 在符合规范要求的情况下,短肢墙是没问题的。这就好比纯框架结构,对地震来说也是不利的结构形式,但大家不也一直在用。所以任何一种结构体系都有它的适用范围,只要能合理设计, 安全应该没问题。
4.1构建共同抗力筒体
高层点(板)式住宅采用短肢抗震墙结构体系,只要抗侧力构件布局合理仍然是比较理想的一种结构体系,但在地震区, 高层建筑中,剪力墙不宜过少,墙肢不宜过短,因此不应设计仅有短肢剪力墙的高层建筑,要求设置剪力墙筒体 (或一般剪力墙 ), 形成短肢剪力墙与筒体 (一般剪力墙)共同抵抗水平力的结构。
4.2短肢墙的形状要点
短肢墙的布置合理、 对称、 均匀、 力求质量中心与刚度中心重合,短肢墙布置应以 T形、 L形、]形、+形为主,这样可增加短肢墙抗扭和出平面外稳定。
短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢,当有扭转效应时,会加剧已有的翘曲变形,使其墙肢首先开裂,因此应加强其抗震构造措施, 如减小轴压比、 增加纵筋和箍筋的配筋率。
4.3倾覆力矩的设计
主要抗侧力结构筒体 (或长墙)一般利用楼、 电梯间,但要注意刚度的均衡性,不要集中在一处布置使建筑产生过大的扭转效应,同时筒体要有足够的刚度,其平面尺寸不宜过小,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的 50 %, 形成多道抗震防线。为了确保水平力可靠传递,核心区楼板适当加厚, 与核心筒相连的连梁按强剪弱弯设计,短肢墙之间的梁净跨不宜过小(一般取 4m— 6m) ,使其具有一定的耗能作用。
5结论
总之，建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的过程,从场址的选择到建筑物的结构设计,抗震设计贯穿了整个过程。而且建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此如何准确、合理的运用不同的抗震设计方法,是非常重要的,对于不同的建筑、不同的情况应区别对待,从而寻求最合理的结构布置。
参考文献
[1]李国强等.建筑结构抗震设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 2002.
[2]张维斌等.混凝土结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.
