建筑设计中的抗震设计问题
高层建筑抗震设计对策

高层建筑抗震设计对策随着城市的快速发展,高层建筑如雨后春笋般涌现。
然而,地震等自然灾害的威胁始终存在,因此高层建筑的抗震设计至关重要。
良好的抗震设计能够在地震发生时保障建筑结构的稳定性和人员的生命安全。
本文将探讨高层建筑抗震设计的一些对策。
一、场地选择场地的选择是高层建筑抗震设计的首要环节。
应优先选择地质条件稳定、坚硬的场地,避免在地震断层、滑坡、泥石流等危险区域建设高层建筑。
同时,要对场地的地震效应进行详细的勘察和评估,包括场地土的类型、覆盖层厚度、卓越周期等。
例如,软弱土场地在地震时会放大地震波的作用,增加建筑物的地震响应,而坚硬场地则能有效减小地震影响。
二、结构体系的选择合理的结构体系是确保高层建筑抗震性能的关键。
常见的高层建筑结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构具有布置灵活的优点,但抗侧刚度相对较小,适用于层数较低的建筑。
剪力墙结构抗侧刚度大,能有效抵抗水平地震作用,但空间布置不够灵活。
框架剪力墙结构结合了框架和剪力墙的优点,既能提供较大的使用空间,又具有较好的抗震性能,是高层建筑中应用较为广泛的结构体系之一。
筒体结构,如框筒、筒中筒等,具有极大的抗侧刚度和承载能力,适用于超高层建筑。
在选择结构体系时,需要综合考虑建筑的高度、使用功能、经济因素等。
同时,要保证结构的整体性和连续性,避免出现薄弱部位。
三、抗震计算分析准确的抗震计算分析是高层建筑抗震设计的核心。
目前常用的抗震计算方法包括底部剪力法、振型分解反应谱法和时程分析法。
底部剪力法适用于高度不超过 40 米、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构。
振型分解反应谱法考虑了结构的多振型效应,能更准确地反映结构在地震作用下的响应,适用于大多数高层建筑。
时程分析法则通过输入实际的地震波,对结构进行动态分析,能更真实地模拟地震作用,但计算工作量较大,通常用于重要或复杂的高层建筑。
在进行抗震计算时,要合理确定地震作用的取值,包括地震烈度、设计基本地震加速度、设计地震分组等参数。
高层建筑结构抗震设计存在的问题及解决对策

高层建筑结构抗震设计存在的问题及解决对策【摘要】高层建筑在抗震设计中存在诸多问题,如设计标准滞后、结构设计不合理、施工工艺不当、监理不严格等。
为提高抗震性能,需加强设计标准修订、优化结构设计、控制施工质量、严格监理、协调抗震与节能设计。
通过这些对策,能有效提升高层建筑的抗震能力,确保建筑安全稳定。
【关键词】高层建筑、结构、抗震设计、设计标准、抗震性能、施工工艺、材料选择、监理、质量控制、节能设计、对策、修订、更新、优化、施工质量、监理力度、协调、双赢。
1. 引言1.1 高层建筑结构抗震设计存在的问题及解决对策高层建筑作为城市的地标性建筑,其结构抗震设计至关重要。
在实际工程实践中,高层建筑结构抗震设计存在着诸多问题,需要采取相应的对策进行解决。
设计标准滞后,无法满足实际需求。
当前的抗震设计标准与高层建筑结构的复杂性和变化性不相适应,需要加强标准的修订和更新。
结构设计不合理,抗震性能不足。
一些高层建筑的结构设计存在缺陷,导致其在地震等自然灾害中易受损,需要优化结构设计,提高抗震性能。
施工工艺和材料选择不当也会影响结构抗震性能。
在施工过程中,需严格控制施工工艺和材料质量,确保符合抗震要求。
监理不到位、质量控制不严格也是问题之一,需要加强监理力度,确保施工质量。
抗震设计与节能设计之间存在矛盾,需要协调抗震设计与节能设计,实现双赢。
为了提高高层建筑结构的抗震性能,需要全面思考这些问题,并采取相应的对策,以确保高层建筑结构在面对各种自然灾害时能够安全稳固地屹立不倒。
2. 正文2.1 问题一:设计标准滞后,无法满足实际需求设计标准滞后是高层建筑结构抗震设计面临的主要问题之一。
由于抗震设计标准的滞后,很多高层建筑的结构设计并不能满足当前社会的实际需求,造成了抗震性能不足的情况。
设计标准的滞后意味着设计中所采用的抗震参数和计算方法可能已经过时,无法充分考虑到地震对建筑结构的影响。
随着地震工程领域的不断发展和新技术的涌现,原有的设计标准已经难以满足当前的抗震需求。
建筑抗震设防问题的整改报告

建筑抗震设防问题的整改报告一、引言近年来,我国的地震频发,给建筑物的安全性提出了更高的要求。
针对我单位所负责的建筑工程,在抗震设防方面存在一些问题,为了保障建筑物的安全性和居民的生命财产安全,经过认真调查和研究,特拟定了本整改报告。
二、背景分析我们单位负责的建筑工程位于地震频发区域,建筑的抗震设防一直是我们非常关注的问题。
经过对现有建筑的抗震性能进行分析,我们发现存在以下问题:1. 设计防震措施不完善:现有建筑的设计防震措施相对滞后,无法满足当前地震频发的要求。
在地震发生时,建筑物的结构抗震能力不足,可能导致严重的破坏和人员伤亡。
2. 施工质量不达标:在建筑施工过程中,存在着一些质量管理不严、监理不到位的问题,导致建筑物的结构强度和稳定性无法得到有效保障。
3. 维护保养不及时:现有建筑物在长期使用过程中,存在维护保养不及时的情况,一些结构性病害得不到及时修复和加固。
三、整改方案1. 加强设计防震措施:我们将组织专业抗震设计团队对现有建筑进行全面的抗震评估和设计,确保建筑的抗震性能满足要求。
同时,合理优化结构体系、采用高效的抗震材料,提高建筑的整体抗震能力。
2. 加强施工质量管理:我们将加强对建筑施工过程的监督和管理,建立严格的质量控制体系,确保施工质量符合相关标准和规范。
加强对施工人员的培训,提高其抗震意识和技术水平。
3. 加强维护保养:对于已建成的建筑物,我们将建立健全的维护保养制度,定期进行检测和评估,及时发现和修复结构性病害,确保建筑物的安全性能。
四、整改计划根据以上整改方案,我们制定了以下整改计划:1. 设计阶段:组织专业设计团队进行抗震评估和设计,在设计方案中加入合理的抗震措施。
预计完成时间为XXXX年XX月。
2. 施工阶段:加强施工过程的监管和管理,确保施工质量符合要求。
定期组织施工人员进行抗震培训和安全教育。
3. 维护保养阶段:建立健全的维护保养体系,定期进行建筑物的抗震检测和评估,及时修复和加固。
建筑抗震设计常见问题解答

建筑抗震设计常见问题解答1.4 设计基准期和设计使用年限有何差别,在设计文件中应如何表述?国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-GB50011总则设计基准期为50年。
设计使用年限分别采用5、25、50和100年,对应于临时性建筑、容易替换的建筑结构构件、普通房屋和构筑物、及纪念性建筑和特别重要的建筑结构。
所谓设计基准期,是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数。
建筑结构设计所考虑的荷载统计参数,都是按设计基准期为50年确定的,如设计时需采用其他设计基准期,则必须另行确定在该基准期内最大荷载的概率分布及相应的统计参数。
设计基准期是一个基准参数,它的确定不仅涉及可变作用(荷载),还涉及材料性能,是在对大量实测数据进行统计的基础上提出来的,一般情况下不能随意更改。
例如我国规范所采用的设计地震动参数(包括反应谱和地震最大加速度)的基准期为50年,如果要求采用基准期为100年的设计地震动参数,则不但要对地震动的概率分布进行专门研究,还要对建筑材料乃至设备的性能参数进行专门的统计研究。
所谓设计使用年限,是借鉴了国际标准ISO2394:1998提出的,又称为服役期、服务期等。
设计使用年限是设计时选定的一个时期,在这一给定的时期内,房屋建筑只需进行正常的维护而不需进行大修就能按预期目的使用,完成预定的功能。
设计使用年限是《建筑工程质量管理条例》对房屋建筑规定的最低保修期限“合理使用年限”的具体化。
结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠性,满足安全性、适用性和耐久性的功能要求。
结构可靠度是对结构可靠性的定量描述,即结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。
安全性指结构在正常设计、施工和使用条件下,应该能承受可能出现的各种作用(各种荷载、外加变形、约束变形等);另外,在偶然荷载作用下,或偶然事件(地震、火灾、爆炸等)发生时或发生后,结构应能保持必需的稳定性,不致倒塌。
建筑结构抗震设计复习题

建筑结构抗震复习题一、判断题1.振型分解反应谱法既适用于弹性体系,也可用于弹塑性体系(义)2.结构的刚心就是地震惯性力合力作用点的位置(义)3.受压构件的位移延性将随轴压比的增加而减小(^)4.结构的重力荷载代表值等于竖向荷载加上各可变荷载组合值。
(义)5.震源到震中的垂直距离称为震中距。
(^)6.对应于一次地震,震级只有一个,烈度也只有一个。
(义)7.横波一般周期较长,振幅较大,引起地面水平方向的运动。
(^)8采用底部剪力法时,突出屋面的屋顶件,由于刚度突变、质量突变,其地震作用的效应乘以增大系数3,此增大部分应向下传递。
(义)10地震波的传播速度,以横波最快,面波次之,纵波最慢。
(义)11 .横波只能在固态物质中传播(^)12设防烈度为8度和9度的高层建筑应考虑竖向地震作用(义)13众值烈度比基本烈度小1.55度,罕遇烈度比基本烈度大1.55度(义)14在进行抗震设计时,结构平面凹进的一侧尺寸为其相应宽度的20%时,认为是规则的(^)16.在同等场地、烈度条件下,钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要严重。
(义)17.钢筋混凝土框架柱的轴压比越大,抗震性能越好。
(*)18.场地特征周期与场地类别和地震分组有关。
(,)20.选择结构的自振周期应尽可能接近场地卓越周期。
(义)21.根据液化指数,将液化等级分为三个等级。
(^)22.质量和刚度明显不对称、不均匀的结构,应考虑水平地震作用的扭转影响。
(,)23.地震作用对软土的承载力影响较小,土越软,在地震作用下的变形就越小。
(义)26在抗震设计中,对烈度为9度的大跨、长悬臂结构,应考虑竖向地震作用(^)27.一次地震只有一个震级,所以不同地区地震烈度相同。
(*)25. 一般来讲,震害随场地覆盖层厚度的增加而减轻。
(又)22.地震烈度是表示地震本身大小的尺度。
(*)29一般而言,房屋愈高,所受到的地震力和倾覆力矩愈大,破坏的可能性也愈大。
(^)30.耗能梁段的屈服强度越高,屈服后的延性越好,耗能能力越大。
建筑结构抗震设计14个要点要注意

建筑结构抗震设计14个要点要注意抗震设计是建筑结构设计中非常重要的一个方面,它关系到建筑物在地震中的安全性和稳定性。
下面是14个抗震设计要点,供参考:1.地震烈度评定:要根据建筑所在地的地震烈度等级进行评定,确定相应的抗震设计要求。
2.结构类型选择:根据建筑物的用途和高度确定结构类型,如钢结构、混凝土结构或钢混凝土组合结构。
3.基础设计:合理设计建筑的基础,使其能够承受地震力的作用,包括基础的形式、尺寸和材料选择。
4.建筑物整体的抗震设计:要考虑建筑物从地震中脱离的可能性,通过合理分布和连接结构的方法,提高建筑物的整体抗震性能。
5.结构的水平抗力设计:要根据建筑物的高度和形状确定合适的结构配置,提供足够的抗震强度和刚度。
6.结构的垂直抗力设计:要考虑建筑物在地震中可能产生的垂直振动和倾斜,通过合理的结构布局和刚度调整,提高建筑物的垂直抗震能力。
7.结构的抗震连接设计:要确保建筑物内部和外部结构之间的连接点能够承受地震产生的剪力和扭矩,提高结构的整体稳定性。
8.结构的抗震概念设计:要通过合理的布局和设计,减少结构的震动峰值,降低地震造成的损失。
9.结构的抗倒塌设计:要设计建筑物的各个部分,使其在地震中不易倒塌或局部破坏,保证建筑物的整体稳定性。
10.结构的振动控制设计:要通过合理的结构设计和控制方法,控制建筑结构的振动幅值,在地震中减少结构和设备的震动破坏。
11.结构的抗震措施选择:要根据设计目标和地震烈度等级,选择适当的抗震措施,如内柱加固、梁柱节点加固、墙体加固等。
12.结构的抗震计算:要进行合理的结构抗震计算,考虑地震的特点和建筑物的荷载,确保结构的安全和稳定。
13.结构的抗震验算:要对抗震设计方案进行验算和检查,确保设计方案的合理性和有效性。
14.结构的施工和监理:要根据设计方案进行施工和监理工作,确保建筑物的抗震性能符合设计要求。
以上是抗震设计中需要注意的14个要点,每一个要点都与建筑物在地震中的安全性和稳定性有关,设计师和工程师需要在设计和施工过程中认真考虑和执行这些要点,确保建筑物具备良好的抗震性能。
建筑抗震设计规范疑问解答
建筑抗震设计规范疑问解答一、对突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等突出屋面的小结构,抗震设计应注意哪些事项?1.突出屋面的屋顶房间属于结构体系中刚度突变的部位。
2001规范第3章关于概念设计的规定中,第3.4.2条明确规定,刚度和承载力突变的结构体系属于不利于抗震的不规则结构,第3.5.3条要求结构体系的选型应防止刚度和强度的突变。
突出屋面的小结构明显存在刚度突变,其抗震设计尤应注意采取可靠措施。
例如,对计算分析,第5.2.4条规定,当采用底部剪力法时,突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应,宜乘以增大系数3;采用振型分解法时,突出屋面部分可作为一个质点进行计算。
同时还要根据计算结果加强构造措施。
2.突出屋面的屋顶房间的大小如何掌握?2001规范第5.2.4条规定,突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应,宜乘以增大系数3,此增大部分不应往下传递,但与突出部位相连构件的地震效应亦宜乘以增大系数3。
国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023第5.2.4条规定,出屋面楼电梯间、水箱问应作为局部易损部位对待;第5.2.5条要求,其最大抗震横墙间距和宽度宜按一般楼层的1/3采用;第5.3.3条3款也规定,其对楼层综合抗震能力的局部影响系数取1/3。
因此,一般认为,突出屋面的屋顶房间面积不应超过标准层面积的30%。
当突出屋面的屋顶房间面积小于楼层面积的30%时,可按突出屋面的屋顶间计算而不算做一个楼层。
二、如何判断计算机计算结果的合理性?2001规范第3.6.6条和《混凝土高规》第5.1.16条均明确要求:“计算机计算软件的计算结果,应经分析判断,确认其合理、有效后,方可作为工程设计的依据”。
因此,对计算结果的合理性、可靠性进行判断是十分必要的,也是结构设计最主要的任务之一。
一般从结构总体和局部构件两个方面考虑。
对结构总体的分析判断包括:(1)所选用的计算软件是否适用以及使用是否恰当?(2)结构的振型、周期、位移形态和量值是否在合理的范围?(3)结构地震作用沿高度的分布是否合理?(4)有效参与质量和楼层地震剪力的大小是否符合最小值的要求?(5)总体和局部的力学平衡条件是否得到满足?判断力平衡条件时,应针对重力荷载、风荷载作用下的单工况内力进行。
建筑结构抗震设计习题及答案
结构地震反应分析与抗震验算计算题3.1 单自由度体系,结构自振周期T=0.5S,质点重量G=200kN,位于设防烈度为8 度的Ⅱ类场地上,该地区的设计基本地震加速度为0.30g,设计地震分组为第一组,试计算结构在多遇地霞作用时的水平地震作用。
3.2 结构同题3.1,位于设防烈度为8度的Ⅳ类场地上,该地区的设计基本地震加速度为0.20g,设计地设分组为第二组,试计算结构在多遇地震作用时的水平地震作用。
3.3 钢筋混凝土框架结构如图所示,横梁刚度为无穷大,混凝土强度等级均为C25,一层柱截面450mm×450mm,二、三层柱截面均为400mm×400mm,试用能量法计算结构的自振周期T1。
3.4 题3.2的框架结构位于设防烈度为8度的Ⅱ类场地上,该地区的设计基本地震加速度为0.20g,设计地震分组为第二组,试用底部剪力法计算结构在多遇地震作用时的水平地震作用。
3.5 三层框架结构如图所示,横梁刚度为无穷大,位于设防烈度为8度的Ⅱ类场地上,该地区的设计基本地震加速为0.30g, 设计地震分组为第一组。
结构各层的层间侧移刚度分别为k1=7.5×105kN/m,k2=9.1×105kN/m,k3=8.5×105 kN/m,各质点的质量分别为m1=2×106kg, m2=2×106kg, m3=1.5×105kg,结构的自震频率分别为ω1=9.62rad/s, ω2=26.88 rad/s, ω3=39.70 rad/s, 各振型分别为:要求:①用振型分解反应谱法计算结构在多遇地震作用时各层的层间地震剪力;②用底部剪力法计算结构在多遇地震作用时各层的层间地震剪力。
3.6 已知某两个质点的弹性体系(图3-6),其层间刚度为k1=k2=20800kN/m,,质点质量为m1=m2=50×103kg。
试求该体系的自振周期和振型。
高层建筑结构抗震设计存在的问题及其对策
高层建筑结构抗震设计存在的问题及其对策
1. 抗震设计标准不完善:目前我国的建筑抗震设计标准还存在一定的不足之处,对
高层建筑的抗震设计要求相对较低,没有明确的指导意见和具体要求。
2. 设计方法不合理:在高层建筑的抗震设计中,有些设计者在计算和考虑地震作用
时采取了较为简化的方法,将高层建筑的抗震设计视为普通住宅,没有充分考虑到高层建
筑特有的抗震需求。
3. 结构刚性差:高层建筑多采用钢结构或混凝土框架结构,这种结构的自重较大,
容易产生较大的风荷载和地震作用,而且结构的刚性相对较差,抗震能力较弱。
4. 非线性效应忽视:在高层建筑的抗震设计中,存在非线性效应的问题,即结构在
地震作用下的变形方式是非线性的,设计时应该充分考虑到这个问题,但实际上很多设计
者忽视了这一点。
对策如下:
2. 采用合理的设计方法:在高层建筑的抗震设计中应该采用合理的设计方法,对地
震作用进行全面的考虑,确保设计方案的准确性和可行性。
3. 加强结构刚性:应该进一步加强高层建筑的结构刚性,采用更为牢固和刚性的材
料和结构形式,提高抗震能力。
高层建筑结构抗震设计存在的问题主要是标准不完善、设计方法不合理、结构刚性差、非线性效应忽视等方面,需要进一步加强规范制定和技术研究,提高抗震设计的水平和质量。
高层建筑结构抗震设计存在的问题及其对策
高层建筑结构抗震设计存在的问题及其对策【摘要】高层建筑结构抗震设计在实际应用中存在着多个问题,如抗震设计不足导致地震灾害风险增加、结构材料和连接方式存在隐患、地基设计不合理等。
这些问题可能影响建筑物的抗震性能,增加地震灾害造成的损失。
为解决这些问题,需要加强抗震设计规范和监管、提高建筑结构材料和连接方式的质量、合理设计地基结构以提高抗震性能、加强抗震设计人员培训与考核。
通过采取这些对策,可以提高高层建筑的抗震性能,减少地震灾害带来的影响,保障人们的生命财产安全。
【关键词】高层建筑、结构、抗震设计、问题、对策、地震灾害、风险、材料、连接方式、地基设计、抗震性能、计算方法、建筑设计人员、规范、监管、培训、考核1. 引言1.1 高层建筑结构抗震设计存在的问题及其对策高层建筑结构抗震设计是保障建筑物在地震发生时能够安全稳固地承受地震作用,减少地震灾害风险的重要环节。
在实际的建筑实践中,高层建筑结构抗震设计存在着一系列问题,这些问题不仅影响着建筑物本身的安全性,也可能对周围环境和人员造成潜在的危险。
抗震设计不足造成的地震灾害风险是一个严重的问题。
由于一些建筑物在设计过程中没有充分考虑到地震的影响,导致在地震发生时容易发生倒塌或结构损坏,造成人员伤亡和财产损失。
结构材料和连接方式存在隐患也是影响高层建筑抗震性能的重要因素。
如果建筑物使用的材料质量不过关,或者连接方式设计不合理,都会导致建筑结构在地震时容易发生破坏,增加地震灾害的危险性。
地基设计不合理导致的抗震性能不佳也是一个常见的问题。
如果建筑物的地基设计不符合地震要求,那么在地震发生时地基将无法承受住建筑物的荷载,从而导致建筑物的倒塌或结构破坏。
抗震设计计算方法或假设不准确也会影响到建筑物的抗震性能。
如果建筑设计人员在设计过程中采用了不准确的计算方法或者假设,那么建筑物在地震时可能无法达到预期的抗震性能,增加地震灾害的风险。
加强抗震设计规范和监管、提高建筑结构材料和连接方式的质量、合理设计地基结构以提高抗震性能、加强抗震设计人员培训与考核是解决高层建筑结构抗震设计存在问题的关键对策。
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浅析建筑设计中的抗震设计问题
摘要:在建筑结构设计中,抗震设计是设计的一个重要部分。
随着现代社会的发展,高层建筑已经成为城市空间中不可缺少的元素,因此抗震设计变得尤为重要。
本文就对目前抗震设计中的设计要求内容进行了简单的探讨,仅供参考。
关键词:建筑结构;抗震设计
abstract: in the design of the building structure, seismic design is an important part of the design. this paper has carried on the simple discussion on the design requirements of the seismic design of the content, for reference only. keywords : building structure; seismic design
中图分类号:tu3文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2013)近几年来,各国历次地震对人类造成了严重灾害,通过总结大量的经验教训,促使结构抗震设计不断发展。
在我国,随着建筑设计的发展,对结构抗震设计提出了一系列的抗震规范,要求设计人员注意抗震概念设计。
合理、全面的设计有助于明确设计思想,恰当、灵活地运用抗震设计原则使设计人员不致陷入盲目的计算工作,从而做到比较合理的抗震设计。
一、目前我国抗震设计中存在的不足
从目前来看,首先,与国外规范相比,我国抗震规范在对关系的认识上还存在一定的差距。
美国ubc规范按同样原则来划分延性等级,但在高烈度区推荐使用高延性等级,在低烈度区推荐使用低延
性等级。
这几种抗震思路都是符合规律的,而目前我国将地震作用降低系数统一取为2.86,而且还把用于结构截面承载能力设计和变形验算的小震赋予一个固定的统计意义。
另外,我国规定的“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设防目标也存在一定的问题。
该设防目标对甲类、乙类、丙类这三类重要性不同的建筑来说,并不都是恰当的。
最后,由于不同类别建筑的不同重要性,不宜再笼统的使用以上同一个性态目标。
此外,还应该考虑建筑所有者的不同要求,选择不同的设防目标,从而做到在性态目标的选择上更加灵活。
二、选择有利的场地地基
选择建筑场地时,应根据工程需要,拿捏地震活动情况和工程地
质的有关资料综合评价。
对不同的场地,应分析其作为天然地基时的抗震承载力,如为软弱土(软土、液化土),则应分析其震陷、震动液化可能性与液化危害度。
必要时,可以按规范采取相应的地基或基础处理措施,如桩基、地基加固处理、或基础与上部结构处理等。
对于场地范围内的地震断裂,规范要求根据地震烈度(8 度以上)、断裂的地质历史和场地土的厚度来确定避让距离。
宜选择对建筑抗震有利的地段;避开对建筑不利的地段,当无法避开时,取适当的抗震措施;不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑物。
地基和基础设计应符合以下要求:①同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上;②同一结构单元不宜部分采用天然地基,部分采用桩基;③地基分为软弱粘性土、液化土、新近填土或
严重不均匀时,应估计地震时地基不均匀沉降或其他不利影响,并采取相应措施。
三、选择有利于抗震的建筑平面和立面布置
建筑抗震设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。
建筑结构影响抗震的因素很多.其中建筑平面和立面布置都也是影响的因素之一。
1、建筑的质量和刚度变化要均匀。
建筑的质量和刚度沿竖向分布往往是不均匀的、例如,由于建筑的竖向收进,地震时收进处上、下部分振动特性不同,易于在收进处的横隔层(楼板)产生应力突变.使竖向收进的凹角处产生应力集中; 设计时对上述质量和刚度沿
竖向分布不连续的情况应加以限制、采取必要的构造措施。
2、建筑的平、立面刚度和质量分布力求对称。
建筑的刚度和质量分布不对称、即使在地面平动分量作用下也会发生扭转振动,从而造成比较严重的危害。
所以,整个建筑或其独立单元应力应求刚度、质量的对称,使其质心与刚心重合或偏心很小。
3、建筑的体型要简单,平立面布置宜规则。
体型简单和规则的建筑,受力性能明确,设计时容易分析结构在地震作用下的实际反应
及其内力分析,且结构细部的构造也易于处理。
所以这类结构遭遇地震后其震害相对都较轻。
反之,建筑体型不规则,平面上曲出凹进,立面上高低错落。
易于形成刚度和强度上的突变,引起应力集中或变形集中,也容易形成薄弱环节,往往造成比较严重的危害。
四、合理选择抗震结构体系
抗震结构体系的选择,一方面应根据建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、材料和施工等因素,结合技术、经济条件综合考虑。
抗震结构体系除应具有明确的计算简图和合理的地震作用的传递途径之外、还应符合下列各项要求:
1、选择合适的材料,减轻结构自重。
在高层建筑的方案设计阶段, 应该先对材料参数随机性的抗震模糊可靠度进行分析,综合考虑材料参数的变异性,地震烈度的随机性及烈度等级界限的随机性与模糊性对结构抗震可靠度的影响。
2、具备必要的强度,良好的变形能力和耗能能力
如果抗震结构体系有较高的抗侧力强度, 但缺乏足够的延性,则这样的结构在地震时很容易破坏(如元筋砌体);但如结构有较大的延性、而抗侧力强度不高,在不大的地震作用下结构产生较大的变形(如纯框架结构),如果砌体结构加上届边约束构件,使其只有较好的变形能力。
如果框架中设琶抗震墙,使其抗例力强度增加,则上述两种结构的抗震潜力都增大了。
3、合理的刚度和强度分布
避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力或塑性变形集中,对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。
结构在强烈地震下不存在强度安全储备、构件的实际强度分布是判断薄弱层(部位)的基础。
另一方面,在抗震结构体系中,应使其结构构件和连接部位具有较好的延性,以提高抗震结构的整体变形能力。
4、抗震计算中的延性保证
延性控制准则的一般要求都包括对两个物理量的要求: 一是所讨论的部件(如包括节点在内的梁柱接头区)在预定部位(如梁端)屈服后所能达到的变形量的大小; 另一个是直到变形量增大到预期值为止, 部件各部位都必须保持其应具备的承载力而不发生先期承载力失效。
提高抗震结构构件的延性、改变其变形能力,力求避免脆性破坏;为此砌体结构应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯校,或采用配筋砌体和组合砌体柱等;钢筋混凝土构件应合理的选择尺寸、配置纵向钢筋和箍筋。
避免剪切破坏先于弯曲破坏,避免混凝土的受压破坏先于钢筋的屈服,防止局部或整个构件失稳。
保证抗震结构构件之间的连接具有较好的延性、是充分发挥各个构件的强度、变形能力,从而获得整个结构良好抗震能力的重要前提。
5、设计多道抗震防线
避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力。
一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成. 并由延性较好的结构构件连接起来协同丁作。
—般情况下,应优先选择不负担重力荷载的竖向支撑或填充墙, 或选用轴压比不太大、延性较好的抗震墙等构件,作为第一道抗震防线的抗侧力构件。
框架—抗震墙结构体系中的抗震墙、处于第一道防线,当抗震墙在一定强度的地震作用下遭受可允许的损坏, 刚度降低而部分退出工作并吸收相当的地震能量后,框架部分起到第二道防线的作用。
这种体系的设计既考虑到抗震墙承受大部分的地震力。
对于
强栓弱梁型的延性框架。
五、处理好非结构构件
非结构构件应保证其合理设置和与主体结构的可靠连接与锚固。
这些一般可以通过限制措施(限制高度,限制轴压比等),内力调整措施(如构件设计内力乘以调幅系数)和构造措施(对配筋率和配筋规格提出要求等)来体现。
并确保不发生剪切破坏先于弯曲破坏,混凝土压溃先于屈服,锚固粘接破坏先于构件破坏。
六、结束语
总之,随着高层建筑的迅速发展,其抗震设计变得尤为重要。
建筑结构的抗震设计是一个系统、完整的过程,从场地的选择到建筑物的设计,抗震设计贯穿所有的过程。
而且建筑物的抗震设计也是衡量建筑结构设计的一个重要指标。
因此对于不同的建筑、不同的设计情况,合理并准确的采用抗震设计方法是对建筑结构设计非常重要的,对于不同的建筑、不同的情况应区别对待,从而寻求最合理的抗震设计。
参考文献:
[1]王翠坤,杨沈.汶川地震对建筑结构设计的启示[j].震灾防御技术;
[2]李辉,曹亮.在役结构的抗震计算分析[j].浙江工业大学学报;。