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    结构抗震【建筑结构抗震概念设计论文】

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    建筑结构抗震概念设计论文

    建筑结构抗震概念设计论文 【摘要】建筑结构抗震概念设计在抗震设计中占据较大比例,与建筑抗震效果 密切联系。本文主要对建筑结构抗震概念设计的理解进行探讨,主要从抗震设计 原则、设计思想等方面进行分析,并融入了地震发生时建筑结构的实时情况,综 合全面的完成了建筑抗震设计,希望可以给相关研究学者提供借鉴,进而综合全 面的设计出理想的建筑抗震结构,减少地震对建筑的损害。

    【关键词】建筑结构;
    抗震概念;
    实际设计;
    理解 地震是一种破坏力较强的自然灾害,主要损害建筑结构,进而导致承重构 件或地基失去作用。现阶段,人们还不能深入的认识到地震的损坏机理,直接影 响了抗震计算的精确性。概念设计是一种指导总体方案开展的方法,良好的概念 设计不仅给日后建筑工程结构计算及工程造价等奠定基础,同时还实现了抗震设 计的目的,具有较广的应用意义,必须及时进行分析。

    1.建筑抗震设计 目前随着经济的发展,抗震结构设计已经呈现出新的发展趋势,可利用基 于性能结构抗震现场理论、材料抗震模糊可靠度等方法进行建筑抗震设计。但是 建筑地震灾害依然在反复发作,虽然很多建筑设计师已经认识到以上技术的局限 性,但是由于建筑结构还会受到地形、规划、工程造价、施工技术等多方面因素 影响,导致“概念设计”开始被人们重视起来,并加大了对其的研究。概念设计不 仅完善了建筑结构,同时综合全面的分析了地震所产生的影响,掌握了地质活动 破坏机制,并可以综合全面的了解抗震设计规范与准则,在长期实践中还可以不 断提升建筑结构的抗震水平。

    2.建筑结构抗震概念设计遵循的原则 2.1建筑选址并确定地基稳定条件 合理的规划选址已经成为建筑设计成功的基础,对建筑结构抗震设计整体 质量具有很大影响。实际操作中要求规避地震不利地段,尽量选择安全稳定的建 筑场地,如果受各方面因素影响,导致实际操作中无法避开不利地段,必须结合 实际情况采取针对性的措施,提高地基稳定性与安全性。现有基础设计规范中明 确指出,结构单元中个别应地质因素而采用天然地基或桩基的做法不可取,尤其是不允许在地震高发段建设建筑物。地震作用力较强,一般会引起承载力降低或 出现基土液化,进而影响了地基稳定性,容易出现建筑开裂、倾斜和倒塌等问题。

    同时受地震影响所产生的滑坡、泥石流等情况也与建筑选址密切联系,保证建筑 基础稳定已经成为提高抗震力的核心条件。

    2.2选择有利于建筑的立面或平面 为了避免地震发生时产生应力集中、扭曲或塑性变形等问题,要求建筑平、 立面必须合理设置,一般要求建筑物的平、立面布置对称,同时质量和刚度均匀, 尽量避免楼盖错层。实际操作中可从两反面操作,一方面,不设抗震逢,对建筑 物进行结构抗震分析,了解局部应力和变形集中及扭转等的影响,并采取加强措 施进行处理。另一方面,设置抗震缝,将建筑物划分为很多结构单元,可结合抗 震设防强度、材料种类、结构型号及单位布置,并留有足够的宽度,要求伸缩缝 与沉降缝满足防震缝要求。控制好建筑刚度与质量变化,各个楼层不能错层,条 件允许时可在每层设置防震缝,可根据建筑结构实际情况设置。一般体型结构复 杂的建筑必须给其设置计算模型,并展开抗震分析。

    2.3选择科学合理的抗震结构体系 抗震结构体系要求从建筑重要程度、房屋高度、地基基础、技术、经济及 使用等多方面进行判断。通常选择建筑结构体系时,必须满足以下条件:(1) 具有详细的计算简图,并有恰当的传递地震途径;
    (2)具有较强的强度、耗能 及变形能力;
    (3)设置多道地震防线,避免部分结构或构件对整体构件造成影 响;
    (4)控制好强度与刚度,避免局部形成薄弱部位或者应力或塑性变形集中;

    (5)控制好结构在两主轴之间的动力特性。设计构件连接时,要求满足以下条 件:(1)构件节点强度不能低于连接构件强度;
    (2)装配结构连接整体性必须 得到保证;
    (3)预埋件锚固强度不能低于连接构件强度。选择抗震结构构件时, 要求满足以下要求:(1)砌体结构必须结合施工要求,合理设置混凝土圈梁与 构造柱,提高结构抗震水平;
    (2)设置钢结构构件时,要求控制好其尺寸,避 免出现局部或整体构件失稳;
    (3)混凝土结构构件必须合理选择尺寸,配置好 箍筋与纵向钢筋,避免剪切在弯曲前破坏,同时要求混凝土压溃先于钢筋屈服、 钢筋锚固粘接在构件破坏前损坏。

    2.4计算校核的必要性 目前计算机辅助设计系统已经广泛应用到结构设计中,而且应用范围较广,实际分析中,可应用计算机相关软件完成设计与校核。软件是辅佐校核的工具, 实际操作中为了提高校核效果,必须由具有丰富经验的结构设计技术人员分析, 同时掌握软件的适用范围、条件、计算模型等,深入理解设计规范,而且要端正 自己对待工作的态度,只有如此,才能反复进行验证,进而将精确校核的计算结 果成功应用到工程项目建设中。

    3.正确处理主体结构与非承重结构的关系 主体结构与非承重结构关系的处理已经成为抗震设计的基础,具有减少地 震损失及避免附加震害的作用。附属结果构件要求必须与主体结构或锚固稳定连 接,避免实际操作中出现设备损害或砸到人员等问题出现。设置围护墙与隔墙时, 必须综合考核结构抗震所产生的不利影响,避免设置不恰当损害主体结构。例如, 厂房柱间或框架填充不完整时,就会损坏柱子。此外,吊挂件、装饰贴面与幕墙 均要与主体合理连接,避免地震时造成人员伤害。

    4.控制好材料与施工质量 材料选择与施工质量控制对抗震结构设计具有很大作用,不仅提高了施工 质量,还保证了其他工序的顺利开展。目前抗震结构设计中已经对材料与施工质 量提出了要求,必须在设计文件中明确,具体操作如下:(1)黏土砖等级要求 不低于MU10,同时控制好砌筑砂浆强度与等级,不呢低于M5;
    (2)混凝土抗 震与强度等级均使用一级框架梁、柱与节点,要求不能低于C30,芯柱、基础与 圈梁不应低于C30,其他构件不能低于C20;
    (3)混凝土小型砌块强度控制在 MU7.5,要求砌筑砂浆强度在M7.5以上;
    (4)控制好钢筋强度,要求纵向钢筋 使用Ⅱ、Ⅲ级变形钢筋,箍筋为Ⅰ、Ⅱ热轧钢筋,构造柱与芯柱使用Ⅰ、Ⅱ级钢 筋。进行钢筋混凝土结构施工时,由于实际设计中缺少规定的钢筋型号,使用其 他规格型号的替代时,不能使用屈服强度较高的钢筋替代原始钢筋。实际替换中 可结合截面实际屈服强度合理换算,并要求替代后构建曲面屈服强度不能超过原 截面屈服强度。此种操作的主要目的是减少了薄弱部位转移,避免了混凝土脆性 损坏,如剪切破坏或混凝土压碎等问题。

    5.结语 建筑结构抗震设计时一项较系统的工程,改变以计算为中心的传统设计、 评估与校核,实现了设计者多年经验与设计规范的结合,避免了盲目开展计算工 作,对抗震设计创造了独特的发展空间,并真实展现了结构的实时情况,进而科学合理的进行抗震设计。

    作者:柴梅卿 单位:国家林业局西北林业调查规划设计院

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