建筑结构抗震设计要点分析
建筑工程设计的抗震设计要点分析

建筑工程设计的抗震设计要点分析一、建筑工程的抗震设计理念我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
當遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。
建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。
因此,要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。
当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物可能出现一定程度的破坏。
但经一般修理或不需修理仍可继续使用。
二、建筑工程中抗震设计的作用1、保证建筑的刚度。
合理地设计和确定建筑物的刚度非常重要。
因此首先要考虑到的是采用大量的钢筋混凝土。
主要是在已有的钢筋混凝土之上使用“钢结构”对其进行进一步加层加固。
加固分为两种情况:a.如果所需要进行加层的建筑工程的体系是钢结构,而国家规定:上部是钢结构、下部是钢筋混凝土两种不同的体系结构是不符合抗震规范的。
b.假设屋盖的部分是采用钢结构,而钢筋混凝土仍然是作为整个建筑工程的抗侧力的主要体系,则必须根据相关的规定进行抗震设计。
2、降低地震对建筑的影响。
被工程界认可的一个办法是在建筑基础与建筑的主体部分之间加设一个隔震层,有的设计师在建筑物的顶端部分加设一个“反摆”。
此反摆的作用是能够在地震时使建筑物的位移方向相反,降低了加速度,降低地震的作用。
根据相关研究分析,如果对“反摆”设置合理,那么对降低地震作用的概率可达65%,也能最大限度地减少建筑物内的物品受损程度。
3、提高建筑工程的抗震力。
出于对建筑工程抗震功能的保证,在建筑工程中要特别注意做到以下几点:a.在建筑工程中要考虑地基的稳定性因素,挑选对抗震有益的地基,防止地基变形影响抗震功能;b.同一建筑工程单元要设计在性质一样的地基上,要把地基最大潜力融入建筑的结构设计,有利于发挥地基的抗震功能;c.建筑工程尽量做到规则、对称,以降低地震作用导致的建筑变形度以及避免地震作用力集中导致建筑扭曲的状况发生;d.建筑的整体结构设计中要多加几道抵抗防线,以提高建筑工程的抗震力,同时建筑工程受力设计要明确,防止存在建筑工程局部薄弱;e.最大程度的减少建筑工程自身重量,从而减小建筑对地基的压力,达到缓解地震冲击作用对建筑体的影响力。
房屋建筑框架结构抗震设计要点

房屋建筑框架结构抗震设计要点摘要:如何从我国的地震环境和社会经济发展的实际情况出发,不断提高建筑结构抗震设计的水平,使之更安全可靠、更合理经济,是结构设计人员的重要任务。
本文阐述了框架结构抗震设计时应注意的问题,探讨了框架结构抗震设计几个要点。
关键词:房屋建筑框架结构抗震设计要点近年来中国房地产的迅猛发展给建筑业的发展带来了很大机遇和挑战,房地产市场的日趋成熟和完善要求建筑功能越来越多样性和复杂性,因此如何在满足建筑功能的同时设计出安全经济合理的结构体系对设计人员是一种不小的挑战,这就需要我们结构设计人员在设计过程中不断的总结和提高。
一、抗震设计应注意的问题中国地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广,是一个震灾严重的国家。
据统计,我国绝大部分地区均发生过较强的破坏性地震,给人民的生命和财产造成了非常大的损失,如2008年5月12日发生的汶川地震、2010年4月14日发生的玉树地震都造成了大量房屋倒塌、大量人员伤亡。
因此,抗震设计是结构设计人员的一大课题,把好抗震设计关,提高建筑物的抗震能力才是减轻地震灾害的根本措施。
1、结构的抗震设计还不能完全依赖“计算设计”,更应该重视“概念设计”。
概念设计是一种基于震害经验建立的抗震基本设计原则和思想。
其目标是避免出现会导致结构过早破坏的敏感薄弱部位。
结构抗震设计中特别要注意贯彻“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的设计原则,强柱弱梁就是要求柱的抗弯能力高于梁的抗弯能力,强剪弱弯就是防止构件受剪破坏,要求杆件的受剪承载力高于受弯承载力,强节点弱构件就是要防止节点破坏先于构件。
大量的工程设计中我们发现框架梁上部配筋一般比较大,这是因为考虑了梁翼缘作用和梁裂缝宽度验算后增加了较多梁纵向钢筋,从而增大了梁端的承载力,相对减小了柱端承载力,可能会形成“强梁弱柱”,这样做的后果就是地震发生时可能使得塑性铰出现在柱端而未按照预期出现在梁端部,我们的做法是严格控制梁端裂缝验算宽度刚好满足规范要求,不因裂缝宽度过小而使得梁端增加过多的钢筋。
抗震结构设计要点及重要习题及答案

1、【地震烈度】:指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。
2、【抗震设防烈度】:一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,应按国家规定权限审批或颁发的文件(图件)执行。
3、【场地土的液化:】饱和的粉土或砂土,在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出,使得孔隙水压力增大,土体颗粒的有效垂直压应力减少,颗粒局部或全部处于悬浮状态,土体的抗剪强度接近于零,呈现出液态化的现象。
4、【等效剪切波速:】若计算深度范围内有多层土层,则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速即为等效剪切波速。
5、【地基土抗震承载力】:地基土抗震承载力,其中ζa 为地基土的抗震承载力调整系数,f a 为深宽修正后的地基承载力特征值。
6、【场地覆盖层厚度】:我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)定义:一般情况下,可取地面到剪切波速大于500m/s 的坚硬土层或岩层顶的距离。
7、【重力荷载代表值:】结构抗震设计时的基本代表值,是结构自重(永久荷载)和有关可变荷载的组合值之和。
8、【强柱弱梁:】结构设计时希望梁先于柱发生破坏,塑性铰先发生在梁端,而不是在柱端。
9、【砌体的抗震强度设计值:】VE N V f f ς=,其中f v 为非抗震设计的砌体抗剪强度设计值,ζN 为砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数。
10、【剪压比:】剪压比为c 0V/f bh ,是构件截面上平均剪力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,用以反映构件截面上承受名义剪应力的大小。
1、【简述两阶段三水准抗震设计方法。
】答:我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)规定:进行抗震设计的建筑,其抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用,当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用,当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
房屋建筑框架结构抗震设计要点

房屋建筑框架结构抗震设计要点摘要:钢筋混凝土框架结构具有良好抗震性能,结构抗震的本质就是延性,提高延性可增加结构抗震潜力,增强结构抗倒塌能力。
结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下非弹性变形。
本文分析了结构延性在抗震设计中的重要性及其作用,影响结构延性的主要因素以及结构延性的抗震设计。
关键词:房屋建筑;框架结构;抗震设计前言地震是一种能对人类的生产和生活带来极大破坏的自然灾害,为了预防地震灾害,减轻地震损失,我国加强了地震预报、工程抗震和地震控制方面研究工作,其中工程抗震是一项有效的措施,其目的是寻求最合理的抗震设计,保证建筑物的安全。
工程中结构抗震的设计是依据抗震设防烈度通过地震作用的取值和抗震措施的采取来实现结构抗震设防目标。
一、框架结构延性的作用对于受弯构件来说,随着荷载增加,首先受拉区混凝土出现裂缝,表现出非弹性变形。
然后受拉钢筋屈服,受压区高度减小,受压区混凝土压碎,构件最终破坏。
从受拉钢筋屈服到压区混凝土压碎,是构件的破坏过程。
在这过程中,构件的承载能力没有多大变化,但其变形的大小却决定了破坏的性质。
当结构设计成为延性结构时,由于塑性变形可以耗散地震能量,结构变形虽然会加大,但结构承受的地震作用不会很快上升,内力也不会再加大,因此具有延性的结构可降低对结构的承载力要求,也可以说,延性结构是用它的变形能力来抵抗罕遇地震作用;反之,如果结构的延性不好,则必须有足够大的承载力来抵抗地震作用。
结构或构件的延性具有以下作用:1、防止脆性破坏脆性破坏是突然的、无明显征兆的破坏,因此破坏的后果较严重。
工程设计中应避免脆性破坏,应按塑性破坏的原则进行设计,使结构或构件具有一定的延性,保证结构或构件在破坏之前有足够的变形能力,防止突然的脆性破坏发生。
2、对脆性构件起稳定作用在实际建筑结构中,延性构件与非延性构件(脆性构件)往往是并存的。
例如框架结构的长柱与短柱。
实验研究说明,在保证延性构件与非延性构件一定比例的条件下,延性构件对脆性构件起稳定作用,使结构有较好的变形能力而不致失效。
混凝土结构抗震设计需要注意哪些要点

混凝土结构抗震设计需要注意哪些要点地震是一种具有强大破坏力的自然灾害,给人类的生命和财产安全带来了巨大的威胁。
在建筑领域,混凝土结构的抗震设计至关重要,它直接关系到建筑物在地震中的稳定性和安全性。
那么,在进行混凝土结构抗震设计时,需要注意哪些要点呢?首先,场地选择是关键的一步。
一个良好的建筑场地能够有效降低地震对建筑物的影响。
应尽量避免在地震断裂带、软弱土层、河岸边缘等不利地段建设。
如果无法避免,就需要采取更加严格的抗震措施来弥补场地的不足。
比如,通过加强基础的设计,提高结构的整体性和稳定性。
结构体系的合理性对于抗震性能有着决定性的作用。
在混凝土结构设计中,宜采用规则、对称的结构形式,避免出现过于复杂和不规则的形状。
因为不规则的结构在地震作用下容易产生应力集中,导致局部破坏甚至整体倒塌。
框架结构、剪力墙结构以及框架剪力墙结构是常见的混凝土结构体系,它们各自有着特点和适用范围。
设计时需要根据建筑物的高度、用途、抗震要求等因素综合考虑,选择最合适的结构体系。
在构件设计方面,柱子、梁和剪力墙等主要构件的尺寸和配筋需要精心计算和设计。
柱子作为竖向承重构件,其截面尺寸和配筋要足够强大,以承受地震时产生的轴力、弯矩和剪力。
梁的设计要保证其具有足够的抗弯和抗剪能力,同时要注意与柱子的连接节点,确保力的传递顺畅。
剪力墙则要具备良好的抗侧移能力,其厚度和配筋应满足抗震要求。
混凝土的强度等级也是一个重要因素。
高强度的混凝土能够提供更好的承载能力和抗震性能,但并不是强度越高越好。
过高的强度可能会导致混凝土的脆性增加,反而不利于抗震。
因此,需要根据具体情况选择合适的混凝土强度等级。
配筋的设计和布置同样不容忽视。
钢筋的数量、直径、间距等都需要严格按照规范进行计算和配置。
在关键部位,如梁柱节点、剪力墙边缘构件等,应适当增加钢筋的配筋量,以提高结构的抗震能力。
同时,要注意钢筋的锚固和连接,确保钢筋在地震作用下能够有效地发挥作用。
高层建筑结构设计与抗震性能分析

高层建筑结构设计与抗震性能分析高层建筑在现代都市中起到了举足轻重的作用,但由于其复杂的结构以及高度,抗震性能成为设计和建造过程中不可忽视的重要因素。
本文将对高层建筑结构设计与抗震性能进行分析,并探讨相关的优化技术。
一、高层建筑结构设计要点高层建筑的结构设计要点包括以下几个方面:1. 基础设计:高层建筑的基础设计应考虑地质条件、土壤承载力以及建筑的荷载等因素。
采用适当的基础形式和深度可以提高建筑的稳定性和抗震性能。
2. 结构体系:高层建筑的结构体系应选用抗震性能良好的方案,如剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-筒状墙结构等。
这些结构体系具备较好的抗震性能,能够有效吸收和分散地震作用。
3. 材料选择:高层建筑结构的材料选择对于提高抗震性能至关重要。
采用高强度、高韧性的钢材或混凝土材料,可以提高结构的整体强度和延性,从而提高抗震性能。
二、高层建筑抗震性能分析方法高层建筑的抗震性能可以通过以下几种方法进行分析:1. 静力分析:静力分析是一种简化的抗震性能分析方法,通过计算建筑在地震作用下的静力响应来评估其抗震性能。
该方法适用于低层建筑或对于结构刚度较为均匀的高层建筑。
2. 动力分析:动力分析是一种较为准确的抗震性能分析方法,通过计算建筑在地震作用下的动力响应来评估其抗震性能。
该方法适用于高层建筑或对于结构刚度较为不均匀的情况。
3. 数值模拟:数值模拟是一种基于有限元原理的抗震性能分析方法,通过建立结构的数值模型来模拟地震作用下的动力响应。
该方法能够更加准确地评估结构的抗震性能,并可用于优化结构设计。
三、高层建筑抗震性能的优化技术为了进一步提高高层建筑的抗震性能,可以采用以下优化技术:1. 设计合理的剪力墙布置:剪力墙是高层建筑中一种常用的抗震结构形式,其布置合理与否直接关系到结构的抗震性能。
通过优化剪力墙的位置和布置方式,可以提高结构的整体刚度和延性,增强其抗震性能。
2. 采用抗震支撑系统:抗震支撑系统能够在地震发生时提供额外的支撑和稳定性,对高层建筑的抗震性能具有重要影响。
试论建筑结构设计中抗震性能化设计要点

试论建筑结构设计中抗震性能化设计要点摘要:我国常规建筑的抗震设计是基于承载力和刚度的设计方法,以小震为设计为基础,通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证中震和大震的抗震性能来实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设防目标。
但对于特别重要的建筑或者特别不规则的建筑这类复杂的结构会对结构设计提出更高的要求。
抗震性能化设计可以通过计算及构造等抗震性能化设计手段,提高建筑抗震性能,增强建筑结构的抗震能力。
基于性能的抗震设计方法已经被广泛认可,并逐渐成为抗震设计的一个重要发展趋势。
关键词:抗震性能化设计;建筑工程;结构设计1 抗震性能化设计概述1.1 抗震性能化设计基本概念基于性能的抗震设计理论以结构抗震性能分析为基础,根据设防目标的分类不同划分不同的性能目标及设防等级,根据建设者不同的要求,设计者采用经济合理的抗震性能设计方法。
是一种考虑对抗震设计的深化与细化的“多级抗震设防”的方式。
抗震性能化设计的主要目的是在地震作用下的建筑物破坏程度处于预期范围内,并且在经济成本、使用时间和修复费用达到平衡。
抗震性能化设计的中心工作是确定设防标准、性能水准以及抗震性能目标。
1.2 抗震性能化设计方法当前性能化设计最常用的方法是基于位移的抗震设计方法,重点任务是结构的位移满足抗震性能设计要求,中心工作是控制结构的层间位移。
当结构或者构件进入非线性弹塑性阶段时,结构或者构件的内力增加很小,但是其对应的变形增加很大,因此抗震阶段的主要指标是控制结构的位移。
抗震性能化设计根据抗震性能要求调整放大竖向构件的内力,通过提高结构的变形能力,来提高结构的抗震性能,并适当提高结构的抗震承载力,推迟结构进入弹塑性工作阶段以减少弹塑性变形以更有利于实现抗震性能目标。
2 抗震性能化设计主要内容2.1 结构方案分析结构或者构件设计的第一步是判断其是否需要采用抗震性能化设计方法,并且从建筑物规则性、场地条件、结构类型及高度、抗震设防标准等五方面进行分析判断,选取合理的性能目标。
建筑抗震设计中的规范要求与技术要点

建筑抗震设计中的规范要求与技术要点建筑抗震设计是指在建筑物的设计过程中,通过合理的结构设计、材料选用以及施工方法等多方面的要素,使建筑物具备较好的抗震性能,能够在地震发生时保持结构的安全稳定。
在建筑抗震设计中,规范要求和技术要点是确保设计达到预期效果的关键因素。
本文将介绍建筑抗震设计中的规范要求与技术要点。
一、规范要求1. 国家规范要求国家对于建筑抗震设计有一系列的规范要求,其中最主要的是《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)。
这一规范详细规定了建筑物的设计、结构计算、材料选用、施工与验收等各个环节的要求和指导。
2. 地震烈度要求不同地区的地震烈度不同,因此在建筑抗震设计中需要根据具体地区的地震烈度要求进行设计。
地震烈度分为I至VIII度,等级越高代表地震烈度越大。
规范要求中规定了各个地震烈度等级下建筑物的抗震设计要求,包括水平抗震设计加速度、结构位移限值等。
3. 结构用途要求不同类型的建筑物在抗震设计中需满足不同的要求,例如住宅、办公楼、工业厂房等。
规范要求中指定了各类建筑物的抗震设防烈度、耐震性能等级等。
4. 抗震设防烈度等级要求根据不同的结构用途和地震烈度等级,规范要求中对建筑物的抗震设防烈度等级进行了划分,如一般设防、中等设防、重设防等级。
5. 结构性能设计要求规范要求中提出了建筑物在地震作用下的结构性能要求,包括极限状态设计、耐震性能设计等。
其中,耐震性能设计是抗震设计的关键内容之一,要求建筑物在地震作用下具有一定的抗震承载能力和变形能力。
二、技术要点1. 结构选型在抗震设计中,结构选型是非常重要的一步。
通常采用的结构类型包括框架结构、剪力墙结构、框筒结构等。
在选择结构类型时,需要考虑地震作用下结构的变形能力、承载力以及施工可行性等因素。
2. 结构布局结构布局是指建筑物各个结构体系在平面布置上的位置和相互关系。
合理的结构布局对于提高结构整体的抗震性能非常重要,通常采用的布局形式包括正交布局、正交叠加布局等。
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建筑结构抗震设计要点分析
[摘要]合理设计底部框架抗震墙砖房可以提高抗震能力。
[关键词]建筑框架抗震设计
中图分类号:tu323.5文献标识码:a文章编号:1009-914x(2013)21-0149-01
一、抗震设计要求
底部框架抗震墙砖房具有上刚下柔,上重下轻的特点,房屋的震害程度与房屋的平面布置和上下墙体的相对位置,以及上下层的层间侧移刚度比等密切相关。
1、“强柱弱梁”原则
底部框架抗震墙砖房框架设计遵循的一个基本原则就是:“强柱弱梁”、“强节点弱构件”原则。
目的是使框架结构在强烈地震作用下,塑性铰先出现在梁端,后出现在柱端。
如果框架的任一柱端先出现塑性铰,可能会引起同一层其它柱端相继出现塑性铰,房屋因此而倒塌。
但是底层框架梁因为要承担竖向荷载引起的较大弯矩,截面较大,因而在截面抗弯强度的计算上满足“强柱弱梁”的要求很困难,所以在构造上特别是箍筋的配置上应尽量实现“强柱弱梁”的设计原则。
2、结构平面设计讲究均匀性、整体性
建筑平面布置应简洁、规则、对称,并尽可能减少上部砖房单元形式。
上部砖房纵横墙均匀对称布置,沿平面内宜对齐,同一轴线的窗间墙宽度宜均匀。
楼梯间不设置在房屋的尽端和转角处,烟道、
风道等不宜削弱墙体。
下部框架抗震墙结构,则要求柱网对应上部砖房布设,尽可能使较多墙体落于柱网上。
尽可能的将抗震墙对称分散布置,使纵横向抗震墙相连,纵向抗震墙应布置在外纵轴线,增强抗倾覆能力,避免出现低矮抗震墙(高宽比小于1),使层间刚度比使得结构的刚度中心与质量中心重合,减少地震作用下结构产生的扭转效应。
3、结构立面的均匀性、连续性
底部框架抗震墙砖房结构的显著特点就是“上重下轻”。
为尽可能降低结构重心,应严格控制房屋层数和总高,根据《建筑抗震设计规范》(gn50011-2001),底部结构层高不应超过4.5m。
上部砖房各层建筑功能保持一致,墙体竖向应对称连续。
对于出屋面的楼梯间,水箱间由于刚度突变,地震时容易引起鞭稍效应,所以要尽可能地降低层高。
只有建筑设计做到竖向规则连续才能保证竖向强度和刚度的均匀性,避免上部砖房出现薄弱层,减少应力集中和变形集中。
二、抗震墙砖房的抗震设计
1、底层框架抗震墙的设计
目前,底层框架抗震墙砖房的底层设计归纳起来存在以下三方面的问题:
底层为大商场等有大空间使用要求时,底层抗震墙(一般为砖墙)设置得很少,其底层的侧移刚度比纵横墙较多的第二层小得多。
这种结构由于其地震倾覆力矩主要由钢筋砼框架柱承担,使得底层钢
筋砼框架柱的承载能力大为降低,底层成为较薄弱的楼层;在强烈地震作用下底层成为弹塑性变形和破坏集中的楼层,危及整个房屋的安全。
要解决以上问题,首先,建筑平面布置时,应考虑在适当部位布置一些墙体。
其次,采用钢筋砼抗震墙来代替砖抗震墙,一片相同厚度、高度和长度砼墙的抗侧刚度是砖墙的好几倍,既可减少墙面数又能保证底层的侧移刚度。
建筑一面临街,且纵向临街面一般不布置抗震墙,使得抗震墙数量过少,底层平面布置不对称,导致在地震时产生扭转效应而加重房屋的破坏。
解决这个问题,应在沿街侧外纵墙上布置一定数量的钢筋砼抗震墙,另一侧外纵墙上布置刚度相当的砖抗震墙,使底层的刚度中心与形心基本重合。
底层沿纵向分成几个较大空间,一些设计方案把分隔横墙设计成为带构造柱、圈梁的砖墙,使得底层的横向与纵向均不能形成完整的框架抗震墙体系。
在地震作用下这些分隔墙因侧移刚度大而先开裂,又因其承载能力和变形能力较钢筋永框架差而破坏严重,并且过早的退出工作,产生弹塑性内力重分布,导致底层框架抗震墙部分破坏严重。
因此,结构布置时必须将底层布置成纵横向框架抗震墙体系,避免以上问题的产生。
2、过渡层的设计
抗震墙砖房的二层称为过渡层。
此层担负着传递上部的地震剪力和上部各层地震力对底层楼盖的倾覆力矩引起楼层转角对第二层层间位移的增大,因而此层受力复杂,也显得非常重要。
对于底部
框架抗震墙砖房,当底层按抗震规范要求设置一定数量的抗震墙后,房屋底部的侧向刚度和水平承载力有较大提高;此时如果忽略过渡层墙体的侧向刚度和水平承载力的降低,可能使房屋的过渡层成为薄弱层;由于过渡层砖砌体的变形能力较底层相对较差,因而将降低这种房屋的抗震性能。
为避免上述情况发生,应加强过渡层墙体的抗震构造措施。
二层构造柱配筋较上部同一位置构造柱配筋加大一级,二层构造柱下端箍筋适当加密,构造柱纵向钢筋锚入底层框架柱、梁内40d;除按抗震规范设置构造柱外,应根据房屋层数、设防烈度适当增设构造柱,尤其是在底层有抗震墙的位置,以改善整个结构传递水平力的性能;另在房屋四周外墙,在纵横墙交接处均宜设构造柱,以增加上部砌体结构与底部钢筋砼框架抗震墙结构的连接和整体性,避免由于房屋上部及底部材质不同,结构的自振频率不完全一致,在地震作用下因上、下部连接不强而在二层楼面处形成脱接。
三、建筑结构抗震设计要点
1、注重概念设计
选择对抗震有利的建筑场地,简化建筑体型,讲究规则对称,质量和刚度变化均匀,抗震结构体系合理、明确等是确保抗震设计合理的基本设计内容。
同时抗震设计应满足“小震”不坏“,中震”可修和“大震”不倒的设防目标。
《建筑抗震设计规范》
(gbj50011-2001)的第7.1.8条规定,底部应沿纵横两方向均匀对称布置框架-抗震墙体系,并重点强调底部抗震墙应是双向、对
称布置并纵横抗震墙相连。
由于底部框架墙结构中的剪力墙属低矮墙,其抗剪刚度相对较大,如果布置的墙肢较长、平面形式复杂,很容易出现局部刚度过大,受力过于集中的现象,甚至经常出现只布置极少的剪力墙就满足上下层抗侧刚度比限值的情况。
如果不作处理,则会造成建筑的刚度中心对质量中心的偏心距较大,地震力作用下会对结构产生扭转效应。
底部框墙结构的柱网不宜过大,一般控制在7.5m左右,并且框架梁上悬墙数目不应超过一道。
首先从使用功能上,底框结构大多为商住楼,该跨度对应上部可分割为两开间,无论上部为住宅楼,还是办公楼,开间尺寸都必须以满足砌体结构所能实现的功能。
2、严格控制侧移刚度比
现行抗震规范对底层框架砖房第二层与底层的侧移刚度比不仅
会影响地震作用下的层间弹性位移,而且对层间极限剪力系数分布、薄弱楼层的位置和薄弱楼层的弹塑性变形集中都有很大影响。
因此应严格的限制侧移刚度比,设计中并对此作控制性验算。
这是因为该比值分析结果表明,当>2时,在强烈地震作用下会造成薄弱的底层弹塑性变形集中,弹性位移增大,会加速底层的破坏;但当<1.2,特别是<1.0时,由于底层纵横向抗震墙设计过多,底层过强,又会使薄弱楼层转移到上部抵抗变形能力相对较差的砖房层,这也是不利的。
所以,规范gbj50011-2001规定,6度、7度时不应大于2.5,8度时不应大于2.0,且均不应小于1.0,实际设计时控制在1.5左右为宜。
3、结构体系要合理
底部框架砖房的底层或底部两层均应设置纵横向的双向框架体系,因为底部的地震剪力按各抗侧力构件的刚度分配,在这些结构混用的体系中,砖墙较框架的抗侧力刚度大得多,在地震作用下,砖墙先开裂破坏,而砖墙的变形能力较框架要差得多,这样会形成砖墙构件先退出工作,导致加重半框架或部分框架的破坏。
四,小结
底部框架抗震墙砖房上部和底部抗震性能差异较大,由于其结构形式特殊,设计不合理讲导致地震时的严重破坏。
设计房屋的平面规则对称、控制底层和过度层的刚度比,合理布置底部框架抗震墙砖房的结构体系等,能使底部框架抗震墙砖房具有较大的抗震能力和良好的抗震性能。