建筑抗震設計的基本要求范例6篇

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建筑抗震設計的基本要求范文1

【關鍵詞】建筑抗震; 結構設計;

中圖分類號:TU973+.31 文獻標識碼:A 文章編號:

引言

現階段,土與結構物共同工作理論的研究與發展使建筑抗震分析在概念上進一步走向完善,如果可以在結構與地基的材料特性、動力響應、計算理論、穩定標準諸方面得到符合實際的發展,自然會在建筑結構抗震領域內起到重要的作用

一、建筑抗震的基本要求

我們所說的抗震設防,指的是對建筑物進行抗震設計,同時有針對性的采取一定的抗震構造的措施,最終實現結構抗震的效果和目的。一般來說,抗震設防主要依據的是抗震設防烈度。通常情況下,是采用國家地震局頒發的地震烈度區劃圖中規定的基本烈度的。從當前國內外抗震設防目標的發展總趨勢來看,其基本要求是建筑物在使用期間,可以應對不同頻率和強度的地震,即“小震不壞,中震可修,大震不倒”。這是我國抗震設計規范所采用的抗震設防目標。建筑工程在施工中的設防的目標如下:

(一)如果所遭受的是低于本地區設防烈度多遇的常規地震,建筑物不受損壞不需修理仍可繼續使用;

(二) 如果遭受到本地區規定的設防烈度的地震,建筑物,包括結構和非結構部分,可能損壞,但不會對人民生命和生產設備的安全造成威脅,經修理仍可使用;

(三)如果遭受高于本地區設防烈度的罕遇地震,保證建筑物不倒塌。也就是說,在建筑結構的防震設計上,設計方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度這三個層次進行考慮。從概率上看,多遇地震烈度是發生機會較大的地震級別。建筑物將進入彈塑性狀態,但一般不會發生嚴重破壞;當遭遇罕遇烈度作用時,建筑物可能會有嚴重破壞,但不至于倒塌。

二、建筑抗震的理論分析

(一)建筑結構抗震規范

建筑結構抗震規范實際上是各國建筑抗震經驗帶有權威性的總結,是指導建筑抗震設計(包括結構動力計算,結構抗震措施以及地基抗震分析等主要內容)的法定性文件它既反映了各個國家經濟與建設的時代水平,又反映了各個國家的具體抗震實踐經驗。正是基于這種認識,現代規范中的條文有的被列為強制性條文.有的條文中用了“嚴禁,不得,不許。不宜”等體現不同程度限制性和“必須,應該,宜于,可以”等體現不同程度靈活性的用詞。

(二)抗震設計的理論

擬靜力理論。擬靜力理論是20世紀10~40年展起來的一種理論,它在估計地震對結構的作用時,僅假定結構為剛性.地震力水平作用在結構或構件的質量中心上。地震力的大小當于結構的質量乘以―個比例常數(地震系數)。

反應譜理論。反應譜理論是在加世紀40~60年展起來的,它以強地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運動特性的進一步了解,以及結構動力反應特性的研究為基礎,是加州理工學院的一些研究學者對地震動加速度記錄的特性進行分析后取得的―個重要成果:動力理論。動力理論是20世紀70-80年廣為應用的地震動力理論。它的發展除了基于60年代以來電子計算機技術和試驗技術的發展外,人們對各類結構在地震作用下的線性與非線性反應過程有了較多的了解.同時隨著強震觀測臺站的不斷增多,各種受損結構的地震反應記錄也不斷增多。進一步動力理論也稱地震時程分析理論,它把地震作為―個時間過程.選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震動輸入,建筑物簡化為多自由度體系,計算得到每一時刻建筑物的地震反應,從而完成抗震設計工作。

三、建筑結構抗震設計的基本內容

(一)建筑結構抗震設計的基本內容

(1)應重視建筑結構的規則性。建筑設計應符合抗震概念設計的要求,不應采用嚴重不規則的設計方案。因為震害表明,對稱建筑在地震時較不容易破壞,容易估計出其地震反應,宜于采取相應的抗震構造措施和進行細部處理。

(二)抗震概念設計應堅持的原則

(1)結構構件應具有必要的承載力、剛度、穩定性、延性等方面的性能

①結構構件應遵守“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱(墻)”的原則。

②對可能造成結構的相對薄弱部位,應采取措施提高抗震能力。

③承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要耗能構件。

(2)盡可能設置多道抗震防線

①一個抗震結構體系應由若干個延性較好的分體系組成,并由延性較好的結構構件連接協同工作。例如框架一剪力墻結構由延性框架和剪力墻兩個分體組成,雙肢或多肢剪力墻體系組成。

②強烈地震之后往往伴隨多次余震,如只有一道防線,則在第一次破壞后再遭余震,將會因損傷積累導致倒塌??拐鸾Y構體系應有最大可能數量的內部、外部沉余度,有意識地建立一系列分布的屈服區,主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度,以使結構能吸收和耗散大量的地震能量,提高結構抗震性能,避免大震時倒塌。

③適當處理結構構件的強弱關系,同一樓層內宜使主要耗能構件屈服后,其他抗側力構件仍處于彈性階段,使“有效屈服”保持較長階段,保證結構的延性和抗倒塌能力。

④在抗震設計中某一部分結構設計超強,可能造成結構的其他部位相對薄弱,因此在設計中不合理的加強以及在施工中以大帶小,改變抗側力構件配筋的做法,都需要慎重考慮。

(四)抗震措施

有抗震設防要求的高層建筑除應滿足強度、剛度要求外,還要滿足延性的要求。鋼筋混凝土材料本身自重較大,所以對于高層建筑的底層柱,隨著建筑物高度的增加,其所承擔的軸力不斷增加,而抗震設計對結構構件有明確的延性要求,在層高一定的情況下,提高延性就要將軸壓比控制在一定的范圍內而不能過大,這樣則必然導致柱截面的增大,從而形成短柱,甚至成為剪跨比小于1.5的超短柱。眾所周知,短柱的延性很差,尤其是超短柱幾乎沒有延性,在建筑遭受本地區設防烈度或高于本地區設防烈度的地震影響時,很容易發生剪切破壞而造成結構破壞甚至倒塌。

(1)使用復合螺旋箍筋

高層建筑框架柱的抗剪能力是應該滿足剪壓比限值和“強剪弱彎”要求的,柱端的抗彎承載力也是應該滿足“強柱弱梁”要求的。因此,使用復合螺旋箍筋來提高柱子的抗剪承載力,改善對混凝土的約束作用,能夠達到改善短柱抗震性能的目的。

(2)采用分體柱

由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多,在地震作用下往往是因剪壞而失效,其抗彎強度不能完全發揮。因此,可人為地削弱短柱的抗彎強度,使抗彎強度相應于或略低于抗剪強度,可以在柱中沿豎向設縫將短柱分為各柱肢組成的分體柱,分體柱的各柱肢分開配筋在組成分體柱的柱肢之間可以設置一些連接鍵,以增強它的初期剛度和后期耗能能力。一般連接鍵有通縫、預制分隔板、預應力摩擦阻泥器、素混凝土連接鍵等形式。

對分體柱工作性態的理論分析和試驗研究表明:采用分體柱的方法雖然使柱子的抗剪承載力基本不變,抗彎承載力稍有降低,但是使柱子的變形能力和延性均得到顯著提高,其破壞形態由剪切型轉化為彎曲型,從而實現了短柱變“長柱”的設想,有效地改善了短柱尤其是剪跨比過小的超短柱的抗震性能。分體柱方法已在實際工程中得到應用。

(3)提高短柱的受壓承載力

提高短柱的受壓承載力可減小柱截面、提高剪跨比,從而改善整個結構的抗震性能。減小柱截面和提高剪跨比,最直接的方法就是提高混凝土的強度等級,即采用高強混凝土來增加柱子的受壓承載力,降低其軸壓比;但由于高強混凝土材料本身的延性較差,采用時須慎重或與其他措施配合使用。此外,可以采用鋼骨和鋼管混凝土柱以提高短柱的受壓承載力。

建筑工程結構的抗震設計是一個系統、復雜、艱巨的任務,建筑物的抗震設計水平在很大程度上決定了建筑物整體結構的設計質量,在地震災區更是關系到人民群眾的生命財產安全。所以,在具體設計時,要綜合考慮建筑物的特點、施工環境等多種因素,尋求最合理的抗震設計方法

參考文獻:

[1] 劉大海,高層建筑抗震設計[M ],北京;中國建筑工業出版社,2006。

建筑抗震設計的基本要求范文2

關鍵詞:抗震鑒定;抗震設計;標準

建筑物進行抗震鑒定的目的是為了判明其抗震能力、評估地震時的破壞程度,為是否需要進行抗震加固或采取其它防震減災措施提供依據。砌體結構是建筑工程使用最廣泛的一種結構形式。歷次較大地震災后調查均表明,由于對砌體結構的抗震設計不利,易造成較大人員財產損失。特別是在人員相對集中的學校災情嚴重。因此,對地震區多層砌體房屋的抗震鑒定具有十分重要的意義。

一、建筑結構抗震鑒定標準

我國之前抗震鑒定依據的標準是《建筑抗震鑒定標準》GB50023-95,就是“結構綜合抗震能力二級鑒定方法”。所謂第一級鑒定是指以宏觀控制和構造鑒定為主的抗震能力鑒定,第二級鑒定指以構件抗震承載力驗算為主并結合構造影響系數的鑒定?!皟杉夎b定”概念的引入,通過對房屋的外觀質量、結構體系、材料強度、配筋構造、填充墻等與主體結構的連接,以及構件的抗震承載力進行綜合分析,使相當一部分現有建筑,可采用簡單的第一級方法進行抗震鑒定,少數第一級鑒定不能通過的房屋,則繼續采取第二級鑒定予以判斷。

我國目前抗震鑒定依據的標準是《建筑抗震鑒定標準》GB50023-2009。其主要修訂內容是:

(一)擴大了原鑒定標準的適用范圍,即擴大到已投入使用的現有建筑。

(二)依據現有建筑設計使用年代及原設計依據規范的不同,將其劃分為后續使用年限分別為30年、40年、50年三個檔次,并相應給出了A、B、C三類建筑抗震鑒定方法;后續使用年限的提出明確了現有建筑的抗震設防目標。

(三)適度提高了學校等乙類建筑的抗震鑒定標準。

二、建筑抗震設計應重視的方面

(一)砌體結構建筑的砌筑材料多為脆性材料,抗震性能較差,在地震中破壞最為嚴重,主要表現在墻體大量開裂、倒塌,預制板脫落等方面,裂縫集中出現在門窗洞日和樓梯間等位置,裂縫多呈典型X形貫通縫。

(二)框架一抗震墻結構,在基本振型地震作用下,若框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總地震傾覆力矩的50%,其框架部分的抗震等級應按框架結構確定,最大適用高度可比框架結構適當增加。

(三)裙房與主樓相連,除應按裙房本身確定外,不應低于主樓的抗震等級;主樓結構在裙房頂層及相鄰上下各一層應適當加強抗震構造措施。裙房與主樓分離時,應按裙房本身確定抗震等級。

(四)當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時,地下一層的抗震等級應與上部結構相同,地下一層以下的抗震等級可根據具體情況采用三級或更低等級。地下室中無上部結構的部分,可根據具體情況采用三級或更低等級。

(五)建筑結構抗震設計的基本要求主要包括概念設計、計算設計和構造設計三個方面。

三、工程案例

(一)工程概況

工程名稱:定西市安定區石峽灣初級中學辦公樓

工程地址:安定區石峽灣初級中學院內

委托單位:定西市安定區人民政府

設計單位:甘肅供銷合作工程設計研究所

施工單位:定西廣廈建筑安裝公司

(二)建筑基本情況

建筑面積為890.33平方米,結構類型為砌體結構,房屋高度9.9m,為三層建筑物。于1999年建造,建造時設防烈度為7度?;A形式:磚條基。建筑現類別為丙類。未曾做過改造。

(三)工程鑒定標準

1、A類建筑,后續使用年限30年的建筑,采用規范A類建筑抗震鑒定方法;

2、B類建筑,后續使用年限40年的建筑,采用規范B類建筑抗震鑒定方法;

3、C類建筑,后續使用年限50年的建筑,采用規范C類建筑抗震鑒定方法。

4、鑒定標準: A、B類建筑按《建筑抗震鑒定標準》GB50023―2009進行抗震鑒定,C類建筑按《建筑抗震設計規范》GB 50011―2001(2008年版)進行抗震鑒定。

(四)建筑勘察情況

1、該房屋一~二層個別門窗洞口處存在豎向、斜向裂縫,裂縫寬度在0.1~0.2mm之間,均未貫通墻厚。

2、該房屋墻體局部滲漏,個別預制板沿預制板交接處、預制板與梁交接處開裂,裂縫寬度在0.1~0.5mm。

3、屋面防水層局部開裂,泛水多處開裂破損,屋面多處滲漏。

4、地基和基礎,上部結構無不均勻裂縫和傾斜。

5、基礎無腐蝕、酥堿、松散和剝落。

6、墻體不空鼓、無嚴重酥堿和明顯歪閃。

7、支承大梁、屋架的墻體無豎向裂縫,承重墻、自承重墻及其交接部位無明顯裂縫。

8、混凝土梁柱未發現明顯開裂或局部剝落,鋼筋無露筋、銹蝕。

(五)建筑一級鑒定

1、房屋層數、層高、總高度

(1)房屋高度9.9m,≤21m。

(2)層高均為3.1m,≤4m。

(3)房屋層數為三層,≤七層。

(4)墻體材料為普通黏土磚,墻體厚度:外墻370mm,內墻240mm.

(5)樓板形式為預制(局部現澆)。

均滿足規范規定

2、結構體系

(1)房屋最大高度比:1.87,≤2.5m。

(2)抗震墻體最大間距:6.6m,≤15m。

(3)樓梯間位置在房屋中部。

(4)有地梁,地梁支撐跨度大于6m大梁的獨立磚柱。

(5)縱橫墻的布置均勻對稱。

(6)沿平面內布置對齊。

(7)沿豎向布置上下不連續。

(8)同一軸線上窗間墻寬度不均勻。

3、承重墻體材料的實測強度

(1)材料實際強度等級:磚,MU10。

(2)砌筑砂漿:一層:MO.5。二層:MO.4。三層:MO.4。

(3)普通磚強度等級不低于MU7.5,滿足規范規定。

(4)墻體的砌筑砂漿等級低于M2.5,不滿足規范規定。

4、整體性連接構造

(1)墻體平面內布置應閉合不滿足規范規定。

(2)縱橫墻交接處應咬槎砌筑滿足規范規定。

5、鋼筋混凝土構造柱的設置

外墻四角,較大洞口兩側,大房間內外墻交接處,樓梯間四角均滿足規范規定。

6、鋼筋混凝土圈梁的設置

(1)屋蓋及隔層樓蓋處外墻和內縱墻應有圈梁,屋蓋及隔層樓蓋處內橫墻上應有圈梁,每層相應部位均設圈梁。

(2)內橫墻圈梁最大水平間距:屋蓋處≤7m,樓蓋處≤15m,樓蓋處6.6m,屋蓋處3.6m。

7、房屋中砌體墻段實際局部尺寸

(1)承重窗間墻最小寬度0.48m,不滿足規范規定。

(2)承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離1.0,滿足規范規定。

建筑一級鑒定小結

根據以上鑒定結果可知,以下情況不滿足第一級鑒定要求:

1、縱橫墻布置、同軸線窗間墻寬度不均勻,不滿足規范要求。

2、墻體的砌筑砂漿強度等級不滿足規范要求。

3、墻體平面內布置不閉合,不滿足規范要求。

4、房屋中砌體墻段實際局部尺寸不滿足規范要求。

(六)抗震承載力驗算(第二級鑒定)

根據第一級鑒定結果,采用《建筑抗震設計規范》GB 50011―2001(2008年版)的方法進行抗震承載力驗算,同時綜合考慮構造的整體性影響和局部影響,采用中國建筑科學研究院PKPM工程部編制的QITI軟件和JDJG軟件進行驗算。

樓層 平均抗震能力指數βi 綜合抗震能力指數βci 規范允許值 是否滿足

縱向 橫向 縱向 橫向

一層 0.74 1.08 0.59 0.86 ≥1 不滿足

二層 0.68 0.92 0.54 0.73 不滿足

建筑抗震設計的基本要求范文3

【關鍵字】抗震設計;房屋;建筑結構;設計;應用

地震,作為破壞力極強的自然災害,其突發性及不可預測性十分突出,為保障人們的生命財產安全,需要確保房屋建筑具備良好的抗震能力。在房屋建筑結構設計中,需要充分重視抗震設計,明確抗震設計過程中應遵循的基礎性原則,探究建筑結構抗震設計中可以應用的基本方法,確保房屋建筑具備良好的抗震能力,保障建筑功能實現及使用安全。結合某住宅建筑為例,探究抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用。

一、工程概況

某小區住宅二期五棟住宅工程,其建筑總高度為95.20m,地下設計為2層,地上建筑為31層,建筑面積為11261.5O。建筑主體采取框架剪力墻結構。該住宅建筑為丙類建筑,在建筑結構抗震設計中,其抗震設防烈度為7度,地震基本加速度值為0.15g,其結構抗震等級具體如下表所示:

表1:某住宅建筑結構抗震等級參數表

為了確保建筑結構抗的震能力,對其抗震設計原則及方法進行探究。

二、房屋建筑結構設計中抗震設計需要遵循的基礎性原則

為保障房屋建筑結構抗震設計質量,保證抗震設計方案的可操作性與可行性,要求在抗震設計中遵循以下基礎性原則:

(一)確保建筑結構構件其性能符合設計要求

在進行房屋建筑結構設計時,需要確保建筑結構構件的剛度、承載能力、延性、穩定性等屬性參數可以滿足抗震的基本要求。結構構件設計時,需要依據墻柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件的基本設計原則。在結構構件設計過程中,可能存在著構件薄弱問題,為此,需要采取措施提高其抗震能力,例如調整地震力系數。

(二)確保建筑結構設置抗震防線數量

抗震結構體系是由若干具備一定延性的分體系構成,通過應用具備延性的結構構件進行分體系連接,從而實現抗震結構體系構建。如在該建筑工程中,其建筑為框剪結構,框剪結構是由延性框架與剪力墻兩大分體部分構成,由多肢剪力墻體系組成。在出現地震后,多會伴隨發生多次余震,如在建筑結構中僅僅設計有一道抗震防線,則該住宅建筑在經過第一次地震破壞影響后,還需要承受余震帶來的損害,通過損傷積累,最終引起建筑物承載力不足,抗震能力喪失最終倒塌。

(三)確保房屋建筑結構構件強弱關系處理的科學性

在房屋建筑結構抗震設計中,需要針對構件強弱關系進行科學化處理。在樓層內其耗能構件出現屈服后,剩余抗測力構件則仍處于彈性階段,這種處理方式,能夠確保有效屈服保持較長階段,提高建筑結構抗倒塌能力與延性能力。如抗震設計中存在著部分構件超強,則會導致其他構件相對薄弱,為此,應科學處理構件強弱關系,保障建筑結構抗震性能。

該住宅建筑在進行抗震設計時,綜合考慮住宅建筑區域條件,考慮建筑工程實現,遵循抗震設計基礎性原則,保障了住宅建筑抗震設計效果。

三、房屋建筑結構設計中的抗震設計基本方法探究

當前,房屋建筑結構設計中的抗震設計基本方法主要包括概念設計方法、結構消能減震及隔振設計方法、抗震構造設置等。

(一)概念設計方法

建筑抗震概念設計其基礎設計思想與設計原則來源于對地震災害的認知與建筑工程經驗,在其設計思想與原則的指導下,進行房屋建筑總體結構設計,并在此基礎上進行細部構造設計。然而地震其突發性十分強,且地震震動存在著隨機性,這種實際的存在,導致無法準確預測建筑工程所可能會遭受的破壞力度及相關參數值,為此,在抗震設計過程中,不能單純依賴于相關計算的結果,還需要綜合考慮區域實際,結合抗震設計相關理論知識與工程經驗進行綜合性設計。

采取概念設計方法進行抗震設計,第一步需要做好建筑選址工作,在確定建筑地址階段,需要規避抗震危險地段,選擇出對于開展抗震具備積極因素的地基與場地。通過調查找出工程施工區域地震活動狀況,地質勘察獲得工程地質狀況,抗震設計人員需要綜合考慮多種因素,盡量選擇在開闊且地基密實均勻或堅硬的持力層地段。建筑施工應避免在軟弱土、液化土、邊坡邊緣、土層狀態不均勻等地段進行施工。第二步,需要確保平面布置的合理性。建筑整體結構設計與建筑布局直接決定了建筑物動力性能。如建筑布局更合理,更簡單,其結構設計滿足抗震原則,則可以更好保障建筑物具備良好抗震性能。一般在進行房屋建筑平面布置時,多體現出對稱性,確保建筑剛度與質量變化具備一定均勻性,避免出現樓層錯層等問題。

(二)結構消能減震及隔振設計方法

結構消能減震及隔振設計方法屬于一種主動的抗震對策。該方法在房屋建筑體系中設置有隔震層,通過隔震層對地震能量進行阻隔,或在建筑抗測力結構中,設置消能器,通過消能器降低地震能量。這種設計理念,主張通過應用橡膠隔震支座或阻尼器,設置于房屋建筑底部,從而延長構件振動周期,提高阻尼,消減地震能量,保障建筑安全性。、

(三)抗震構造設置

抗震構造措施屬于房屋建筑結構設計的重要內容。房屋構造設置是否合理,直接影響著建筑結構抗震性能。不同房屋建筑,其建筑主體結構類型存在著較大差異,其構造措施不同。針對磚混結構工程,應依據樓板標高進行水平圈梁設置,盡量加強內墻與外墻之間的連接,提高房屋建筑整體性。圈梁屬于邊緣構件,可以有效提升層蓋水平剛度,降低不均勻沉降對建筑的影響。

在該住宅建筑結構設計中,采取多種抗震設計方法,綜合考慮建筑實際,保證建筑地基穩定性,合理設置建筑布局,應用結構消能減震及隔振設計,降低地震對建筑結構所帶來的影響,通過設置抗震構造,如砌體結構圈梁鋼梁構造,示意圖如下:

圖1:砌體結構圈梁鋼梁構造參數圖

采取綜合抗震措施,確保了該住宅建筑抗震設計方案的合理性與可行性,實踐證明,其抗震性能良好,有效保障了建筑運行安全性。

四、結語

高層建筑逐漸成為城市建筑的主體,為確保高層建筑應用性能及安全性,需要在建筑結構設計中重視并確保抗震設計的可靠性。本文結合工程實例,對抗震設計中應遵循的基礎性原則進行探究,從概念設計方法、結構消能減震及隔振設計方法、抗震構造設置三個方面分析抗震設計方法,實踐證明,采取有效的抗震設計,可以有效保障建筑安全性,有助于實現其綜合效益。

參考文獻

[1]張志文.房屋建筑結構抗震設計常見問題分析與解決措施[J].科技資訊,2013,(14):52.

建筑抗震設計的基本要求范文4

關鍵詞: 框架結構,抗震設計,構造措施

Abstract: in the framework of seismic requirements in the structural design, we must cause enough attention, this paper frame structure seismic design, the importance of frame structure characteristics of the earthquake damage, the frame structure of the seismic design general steps, the frame structure seismic basic requirements of design, structure component frame aseismic design of shallow tectonic measures to analysis.

Keywords: frame structure, seismic design, structural measures

中圖分類號: TU973+.31 文獻標識碼:A 文章編號:

一、框架結構抗震設計的重要性

建筑抗震設計的要求是通過地震作用的取值和抗震措施的采取來實現的,但由于地震的隨機性,加之建筑物的動力特性、所在場地、材料及結構內力的不確定性,地震時造成的破壞程度很難準確預測,因此,我們在進行框架結構抗震設計時,必須結合框架結構的特點,綜合考慮各方面的因素。未經抗震設防的框架結構,在6-7度區主體結構基本完好,填充墻發生輕微的裂縫;在8-9度區主體結構局部破壞,填充墻及屋頂突出的部分嚴重開裂或倒塌;在10度區梁柱嚴重破壞,少量倒塌,填充墻嚴重破壞。考慮了抗震設防的框架結構,危害則相應的減輕。在唐山大地震中,未經抗震設防的底層框架抗震墻磚房的破壞較為嚴重,其主要原因是,大部分底層沒有設置為框架抗震體系。

二、框架結構的震害

框架結構的震害主要集中于梁柱節點處,柱的震害重與梁;角柱重于內柱;短柱重于一般柱。以下就框架柱頂,柱底,柱身,梁,梁柱的節點的震害做了簡要介紹:①柱頂:柱頂的破壞,輕則在柱頂有周圍水平裂縫、斜裂縫或者交叉裂縫,重者則混凝土被壓碎崩落,柱內箍筋被拉斷,縱筋壓曲成燈籠狀,分許其原因是由于節點處于彎矩、剪力、軸力的復合作用下,且三者都比較大,柱的箍筋失效,混凝土剝落,軸向力使縱向鋼筋壓曲。② 柱底:常見的震害是在離地面100-400mm處有周圍水平裂縫,重者混凝土剝落,鋼筋壓屈,一般是由柱底箍筋較少或者是混凝土澆搗不夠密實而引起的。③柱身:當地震剪力較大而柱抗剪強度不足的時候,柱身可能出現斜裂縫。④梁:一般梁的震害較輕,通常是在梁的兩端節點附近產生周圍豎向裂縫或者斜裂縫。⑤梁柱的節點:在地震的反復的作用下,節點主要承受剪力和壓力,由梁的兩端的反號彎矩引起節點核心區很大的剪力,是核心區混凝土處于剪壓復合應力狀態。當節點核心抗剪強度不足引起剪切破壞,表現在核心區產生斜向對角的通長裂縫,節點區的箍筋屈服、外鼓甚至崩段。

三、框架結構抗震設計步驟

與非抗震結構設計相比,考慮抗震的結構設計在確定結構方案和結構布置時要考慮是結構的自震周期避開場地的卓越的周期,否則應調整結構平面,直至滿足為止。在框架結構的抗震設計中大部分可分為以下幾個步驟:①、根據設計基本資料確定地震計算參數。②、進行抗震概念設計,合理布置結構體系。③、根據地震設計參數計算結構的總體地震響應,檢查各地震控制指標是否滿足規范要求,不滿足的要調整結構體系直至滿足為止。④、計算地震力。⑤、根據地震力計算結構內力。⑥、根據內力計算結果計算各構件配筋。⑦、按照規范要求調整截面配筋,并采取各種抗震構造措施。

四、框架結構抗震設計的基本要求

在進行框架結構抗震設計的時候,需要確定框架結構的抗震等級,根據不同的等級進行設計,主要是為保證框架結構具有較好的延性,并且能滿足合理、經濟的設計要求。構件設計時應滿足各自的基本要求:①框架結構在進行梁端抗震設計時,既要允許塑性鉸在梁上出現又不要發生梁剪切破壞,同時還要防止由于梁筋屈服滲入節點而影響節點核心區的性能,使梁形成塑性鉸后仍有足夠的受剪承載力,梁筋屈服后,塑性鉸區段應有較好的延性和耗能能力。②框架柱在設計時,應該遵循強柱弱梁,使柱盡量不要出現塑性鉸,在彎曲破壞之前不發生剪切破壞,使柱有足夠的抗剪能力,同時控制柱的剪切比不要太大。③框架節點在地震破壞時,主要是節點核心區剪切破壞和鋼筋錨固破壞,因此在設計時,要采取“強節點弱構件”的設計概念,保證在多遇地震時,節點應在彈性范圍內工作;在罕遇地震時,節點承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞。

五、框架結構構件抗震設計的構造措施:

在進行構件截面設計時,須求的控制截面的最不利內力作為配筋的依據。對框架梁,一般選梁的兩端截面(最大負彎矩)和跨內截面(最大正彎矩)為控制截面;對框架梁柱,則選柱的上下段截面為控截面。最不利的內力就是在控制截面處對截面配筋起控制作用的內力。同一控制截面,可能有好幾組最不利的內力組合。內力組合的目的就是要求得控制截面上的最不利內力。為了求的控制截面上的最不利的內力組合,應考慮到荷載同時出現的可能性,對荷載效應進行組合。荷載效應組合應按照考慮地震作用組合和不考慮地震組合分別進行。

(1)框架梁的截面抗震設計尺寸,宜符合下列各項要求:截面寬度不宜小于 200mm;截面高寬比不宜大于 4;凈跨與截面高度之比不宜小于4。在計算出梁控制截面處考慮地震作用的組合彎矩后,可按一般鋼筋混土受彎構件進行正截面受彎承載力計算。梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應大于 2.5%,且計入受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區高度和有效高度之比,一級不應大于 0.25,二、三級不應大于 0.35。梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值,除按計算確定外,一級不應小于 0.5,二、三級不應小于 0.3。梁端剪力設計值應根據強剪弱彎的原則,按的要求加以調整,對一、二、三級抗震等級分別采取1.3、1.2、和1.1梁端剪力增大系數。

(2)框架柱的截面抗震設計尺寸,宜符合下列各項要求:截面的寬度和高度均不宜小于 300mm;圓柱直徑不宜小于 350mm。剪跨比宜大于 2。截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3。柱軸壓比不宜超過下表的規定;建造于Ⅳ類場地且較高的高層建筑,柱軸壓比限值應適當減小。柱的鋼筋配置,應符合柱縱向鋼筋的最小總配筋率,中柱和邊柱的一、二、三、四抗震等級分別是1.0、0.8、0.7、0.6,角柱、框支柱的一、二、三、四抗震等級分別是1.2、1.0、0.9、0.8。同時每一側配筋率不應小 0.2%;對建造于Ⅳ類場地且較高的高層建筑,數值應增加 0.1。 當采用 HRB400 級熱軋鋼筋時應允許減少 0.1,混凝土強度等級高于 C60 應增加 0.1。

六、結語

框架結構的抗震設計是一個非常復雜的過程,需要考慮的因素很多,只有充分了解了自身的特點,結合現場的實際情況,才能確保整個框架結構的安全可靠,經濟合理且便于施工。

參考文獻

[1]楊鼎久.建筑結構[M].機械工業出版社.2005

建筑抗震設計的基本要求范文5

關鍵詞:建筑抗震;結構設計;安全性 ;思考

前言:就目前全球的格局來看,我們已經進入了一個地震多發的階段。尤其是今年全球很多的地方都發生了多次大地震,且頻率明顯高于往年。中華人民共和國主席令《中華人民共和國防震減災法》第35條規定:“新建、擴建、改建建設工程,應當達到抗震設防要求?!薄斗课萁ㄖこ炭拐鹪O防管理規定》(建設部令第148號)第6條規定:“新建、擴建、改建的房屋建筑工程,應當按照國家有關規定和工程建設強制性標準進行抗震設防。任何單位和個人不得降低抗震設防標準”。所以房屋建筑工程對抗震性能的要求至關重要,就以此次雅安地震房屋損害的嚴重程度進行探析建筑抗震設計在建筑結構中的重要意義。

一、建筑抗震的基本要求

我們所說的抗震設防,指的是對建筑物進行抗震設計,同時有針對性的采取一定的抗震構造的措施,最終實現結構抗震的效果和目的。一般來說,抗震設防主要依據的是抗震設防烈度。而抗震設防烈度的依據,是以國家規定權限審批或頒發的文件執行的,其是一個地區作為抗震設防的標準。通常情況下,是采用國家地震局頒發的地震烈度區劃圖中規定的基本烈度的。從當前國內外抗震設防目標的發展總趨勢來看,其基本要求是建筑物在使用期間,可以應對對不同頻率和強度的地震,即“小震不壞,中震可修,大震不倒”。按規范進行抗震設計的建筑,其基本的抗震設防目標是:

1、如果所遭受的是低于本地區設防烈度多遇的常規地震,建筑物不受損壞,不需修理仍可繼續使用;

2、如果遭受到本地區規定的設防烈度的地震,建筑物,包括結構和非結構部分,可能損壞,但不會對人民生命和生產設備的安全造成威脅,經修理仍可使用;

3、如果遭受高于本地區設防烈度的罕遇地震,盡量保證建筑物不倒塌。也就是說,在建筑結構的防震設計上,應按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度這三個層次進行考慮。從概率上看,多遇地震烈度是發生機會較大的地震級別。按照現行規范設計的建筑,在設計上要達到這樣的防震效果:當遭遇多遇烈度作用時,建筑物處于彈性階段,通常不會損壞;當遭遇相應基本烈度的地震時,建筑物將進入彈塑性狀態,但一般不會發生嚴重破壞;當遭遇罕遇烈度作用時,建筑物可能會有嚴重破壞,但不至于倒塌。

二、抗震概念設計的基本原則

1、選擇對抗震有利的場地和地基

建筑物的抗震能力與場地條件有密切關系。歷次地震調查表明,同類型的建筑物,由于建造場地不同,破壞程度會有很大差別。應避免在地質上有斷層通過或斷層交匯的地帶,特別是有活動斷層的地段進行建設。

2、合理規劃,避免地震時發生次生災害

地震造成的次生災害有時會比地震直接造成的社會損失更大。避免地震時發生嚴重的次生災害,是抗震工作的一個很重要方面。在地震區的建筑規劃上應使房屋不要建得太密,房屋的距離以不小于1~1.5倍房屋高度為宜,以便為地震時人口疏散和營救以及為抗震修筑臨時建筑留有余地[4]。要避免房高巷小,以免地震時由于房屋倒塌而通路阻塞;公共建筑物更應考慮地震疏散問題,一般可與防火疏散同時考慮。

3、選擇合理的抗震結構方案

建筑結構體系應根據建筑抗震設防類別、抗震設防烈度、建筑高度、場地條件、地基、結構材料和施工等因素,經技術、經濟和使用條件綜合比較后確定。所選定的結構體系應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑,具備必要的抗震承載力、良好的變形能力和消耗地震能量的能力,避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力。

4、非結構構件的處理

非結構構件包括建筑非結構構件和建筑附屬機電設備及其與結構主體的連接等。建筑非結構構件,一般是指在結構分析中不考慮承受重力荷載以及風、地震等側立荷載的構件,如內墻壁、樓梯踏步板、框架填充墻、建筑墻版等。然而,在地震作用下,建筑中的這些構件會或多或少地參與工作,從而可能改變整個結構或某些構件的剛度、承載力和傳力路線,產生出乎意料的抗震效果,或者造成未曾估計到的局部震害。因此,有必要根據以往歷次地震中的宏觀震害經驗,妥善處理這些非結構構件,以減輕震害,提高建筑的抗震可靠度。

三、 建筑抗震結構設計的有效方法

保證結構的延性抗震能力。結構主要靠延性來抵抗較大地震作用下的非彈性變形,因此,地震作用下,結構的延性與結構的強度具有同等重要的意義。為了使鋼筋混凝土結構在地震引起的動力反應過程中表現出必要的延性,就必須使塑性變形更多地集中在比較容易保證良好延性性能或者具有一定延性能力的構件上。具體思路有三步:

1、第一步是選擇一個可接受的塑性變形機構?,F在普遍使用“梁柱鉸機構”即是通常所說的“強柱弱梁”。為了實現能力設計方法中的強柱弱梁機構,我們通常的做法是對柱截面的組合彎矩乘以增大系數;也可以對由梁端實際配筋反算出梁端可抵抗彎矩,即實配彎矩乘以增大系數的方法來

2、第二步是要通過人為增大各類構件的抗剪能力,使其不致在強烈地震作用下,在結構延性未發揮出來之前出現非延性的剪切破壞,這即是我們通常所說的強剪弱彎。通常的做法是用剪力增大系數增大梁端、柱端、剪力墻端、剪力墻洞口連梁端以及梁柱節點處的組合剪力值,并用增大后的剪力設計值進行受剪控制截面控制條件,進行驗算和設計。

3、第三步是通過相應的構造措施,保證可能出現塑性鉸的部位具有所需的塑性轉動能力和塑性耗能能力。通常通過箍筋加密、限制軸壓比、剛接錨固長度延長等措施來給予保證。

四、關于結構安全度的思考

結構工程中最重要的地方就是結構的安全性,即考驗結構防止倒塌的能力??上攵?,如果一個建筑連最基本的安全都不能保證,那么,它絕對稱不上是一件合格的作品。此時我又會想到,在古代或者說你改革開放初期,工業不夠發達,人們用手工是如何做到結構的安全度的呢?難道是魔法嗎?所以,結構安全度絕對與技術沒有任何的關聯,主要是在施工和設計過程中遵循最基本的原則DD保證質量,不弄虛作假即可了。

很早以前,建筑設計師們就想過把結構設計成有很大剛度的建筑,但由于其實用性否決了,后來有想到通過減少建筑與地面的共振來增強其抗震能力。隨著時代的發展,目前在工程界中把建筑物設計為延性結構作為設計的主流。建筑設計不會過硬也不會過軟,其結構與內容已經復雜化,既強調了剛硬程度,又減少了共振,建筑也具有一定的伸展性。抗震效果也出現了多元化的設計,因為目前市場上的建筑設計美觀度要求越來越高,因此,建筑設計安全度和抗震性要適應建筑的多元化就會變得越來越復雜化,越難以達到原始的效果。

結論:地震是一種突發式的自然災害現象,從世界各國減輕地震災害所采取的措施來看,主要有三條:一是加強地震預報,力爭在地震發生前采取行動以減少損失;二是在設計和施工方面提高各類建筑物對地震的抵抗能力,包括對已建建筑進行抗震能力鑒定及加固;三是加強地震時應急指揮和救援工作??傊?,從各個環節上重視和把關,把地震災害盡量降到最小、最輕。

參考文獻:

建筑抗震設計的基本要求范文6

Abstract: in this paper, combined with years of experience, the author mainly from the seismic appraisal of existing buildings, reinforcement, etc, this paper discusses the problem of buildings in earthquake in our country, and according to their own experiences are proposed.

中圖分類號:TU3 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

關鍵詞:建筑物抗震鑒定 加固

一、引言

我國處在世界環太平洋地震帶與南亞至地中海兩大地震帶的交匯地區,是世界上地震發生較為嚴重的國家之一。而我國抗震設防工作直到1974年才頒布第一本《工業與民用建筑抗震設計規范》。因此,在此前建設的大量房屋和工程設施的抗震能力存在著不同程度的問題。舊中國遺留下的老舊民房,廣大農村建筑和土石結構房屋,南方部分地區的空斗墻單磚墻房屋等等其抗震能力更差一些。在強烈的地震作用下給人們的生命財產造成嚴重的損失。

二、建筑結構抗震鑒定與加固

實踐證明,搞好抗震鑒定加固,對于提高房屋的抗震能力和減輕地震災害具有重要的意義。

2.1建筑抗震鑒定的范圍

建筑抗震鑒定的建筑物主要分為兩類:

第一類是還未經抗震設防的房屋和建筑物。由于我國第一本正式頒布的抗震設計規范為1974年,在這之前建造的建筑物沒有可能進行抗震設計;

第二類為該城市的抗震設防烈度提高了,則該城市的現有建筑都應區分輕重緩急進行抗震鑒定。

2.2建筑抗震鑒定的步驟

現有建筑的抗震鑒定是對房屋的實際抗震能力、薄弱環節等整體抗震性能做出全面正確的評價。應包括下列步驟;

原始資料搜集,如勘察報告、施工圖、施工記錄和竣工圖、工程驗收材料等資料不全時,要有針對性的進行必要的補充實測;

建筑現狀的調查,了解實際情況與原始資料相符合的程度;施工質量和維護狀況,并注意有關的非抗震質量問題;

結震能力分析,依據各類建筑結構的合抗點、結構布置、構造和抗震承載力等因素,采取既有抗震概念的宏觀判斷,也有數值計算的鑒定方法;

鑒定結論的整理,對現行建筑整體抗震性能作出評價,對不符合鑒定要求的房屋提出相應的維修、加固,改造或更新的抗震減災對策

2.3抗震鑒定的基本要求

根據地震災害經驗和各類建筑物震害規律的總結以及各類建筑物抗震性能的研究成果,給出現有建筑物抗震鑒定的原則和指導思想,對現有建筑物的總體布置和關鍵的構件進行宏觀判斷,力求做到從多個側面來綜合衡量與判斷現有建筑的整體抗震能力,我們把這方面的抗震鑒定稱之為抗震鑒定的基本要求。

現有建筑抗震鑒定和加固后的設防目標

現有房屋經抗震鑒定和加固后的設防標準為在遭遇相當于抗震設防烈度地震影響時,一般不致倒塌傷人或砸壞重要生產設備,經修理后仍可繼續使用。這意味著:

不僅要求主體結構在設防烈度地震影響下不倒塌,而且對人流出入口處的女兒墻等可能導致傷人或砸壞重要生產設備的非結構構件,也要防止倒塌;

現有建筑的設防目標低于新建建筑;在設防烈度地震影響下,前者的目標是“經修理后仍可繼續使用”,后者的目標是“經一般修理或不修理可繼續使用”,二者對修理程度的要求明顯的不同。

建筑綜合抗震能力的判斷

以往的抗震簽定能力偏重于構件、部件的簽訂,缺乏總體抗震性能的判斷。只要某部分符合鑒定要求,則認為該部位需要加固處理,增加了房屋的加固面;或者鑒定加固后形成新的薄弱環節,抗震安全仍不保證。

綜合抗震能力還意味著從抗震結構和抗承載能力兩個側面進行綜合,新建工程抗震設計時,可從承載力和變形能力兩個方面分別或相互結合來提高結構的抗震性能;抗震鑒定時,若結構現有承載力較高,則除了保證結構整體性所需的構造外,延性方面的構造鑒定要求可稍低;反之,現有承載力較低,則可用較高的延性構造要求予以補充。

在鑒定標準中引進“綜合抗震能力指數”,就是力圖使結構綜合 抗震能力的判斷,有個相對的數量尺度。

建筑現狀良好的評定

“現狀良好”是現有建筑現狀調查中的重要概念,涉及施工質量和維護,它是介于完好無損和有局部損傷需要補強、修復二者之間的一種概念。抗震鑒定時要求建筑的現狀良好,即建筑所存在的一些質量缺陷是屬于正常維修范疇之內的。

建筑重點部位與一般部位的劃分

基于房屋綜合抗震能力的判斷,抗震鑒定時只需按結構的震害特征,對影響整體抗震性能的關鍵、重點部位進行認真的檢查。

場地條件和基礎類別的利弊

現有建筑的抗震鑒定,以上部結構為主,而地下部分的影響也要適當考慮,對不同的場地條件,上部結構鑒定的標準可以適當的變化。

建筑結構布置不規則的鑒定要求

結構體系的合理性檢驗

構建形式的抗震檢查

抗震鑒定時,要注意結構構件尺寸、長細比和截面形式等與非抗震的要求有所不同。

抗震結構整體型構造的判斷

建筑結構的多個構件、部件之間要形成整個受力的空間體系,結構整體性的強弱直接影響整個結構的抗震性能。

非結構構件的震害評定

材料實際強度等級的最低要求

2.4處理對策

進入90年代以來。配合城市舊區的改造規劃,建筑結構的抗震加固,不僅要考慮結構安全,還要求擴大使用面積、改善使用功能,并保持建筑造型的美觀。為此,建議考慮建筑結構抗震加固主要從以下幾個方面著手下列問題:

維修。僅適用于少數、次要部位局部不符合鑒定要求的結構。

加固,指有加固價值的建筑。大致包括:

無地震作用時能正常使用;

建筑雖已存在質量問題,但能通過抗震加固使其達到要求;

建筑因使用年代久或其他原因(如腐蝕等),抗側力體系承載力降低,但樓蓋或支撐系統尚可利用;

建筑各局部缺陷尚多,但易于加固或能夠加固。

改造,指改變使用性能。改變后的建筑仍應采取適當的加固措施,以達到該類建筑的抗震要求。

更新,指無加固價值而仍需使用的建筑或在計劃中近期要拆遷的不符合鑒定要求的建筑。

三、結語

由于最近幾年我國已經出現了幾次大地震,國家對建筑物的抗震建設關注度也越來越高。我們現在要做的就是對已經建好的建筑物做好鑒定與加固,做好改建的工作,對還在建的建筑物做好抗震建設,對將要建的建筑物做好設計與規劃,那我國的抗震建設一定會邁出一大步。

參考文獻:

張熙光,王俊孫,劉慧珊. 建筑抗震鑒定加固手冊. 中國建筑工業出版社,2001.

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