论建筑结构设计中的抗震设计

Building & Science
︱100︱2017年3期论建筑结构设计中的抗震设计
农雄凯
云南省富宁县建筑设计所，云南 富宁 663400
摘要：地震是一种给人民生命财产安全带来巨大威胁，必须进行监测和预防的自然灾害，建筑结构设计中加强抗震设计非常重要。

建筑的抗震设计是增强建筑结构的稳定性和安全性，预防突发地震灾害的重要手段。

自抗震规范《建筑抗震设计规范(GBJ11-89)》颁布以来，正式将6度区明确的列为抗震设防地区，改变了传统的6度区不用设防的观念。

文章将针对作为6~7度云南文山抗震设防区的建筑结构设计中的抗震设计进行简要分析，以供参考。

关键词：地震；抗震设计；建筑结构设计；6~7度；策略
中图分类号：TU973+.31 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）03-0100-02
1 6～7度抗震设防区的抗震问题
我国是经常发生地震的国家，地震给我国国民带来了深重灾难。

6～7度抗震设防区约为我国国土总面积的1/3,6度区很长时间里未纳入抗震设防区，但事实上6～7度地区曾发生过不少破坏性地震，影响了区内人民的生产和生活。

长期以来，人们并未把6～7度的地区当作抗震区，所以在抗震设防和抗震措施上关注和投入并不多，6～7度区的建筑结构设计也主要以满足业主的造型、装修要求和满足竖向荷载作用为主，结构平面布置不合理、单排框结构，砌体结构圈梁和构造柱布置不合理等，给建筑结构的稳定性和安全性埋下了严重的事故隐患。

直到1990年《建筑抗震设计规范(GBJ11-89)》的实施，正式将6度区也设为抗震设防区，6～7度区的抗震设防问题才更加广泛的引起了人们的重视，建筑结构设计上也才开始严肃的考虑这些地区的抗震问题。

云南是地震多发的省份，新中国成立以来，澜沧地区、耿马县、昭通市等都发生过较严重的地震，给当地人民带来了深重痛苦和损失。

2015年，国家颁布了《中国地震动参数区划图》GB18306-2015，首次将地震动参数明确到乡镇，至此，云南的16个州市127个县区已经明确了相应的抗震设防等级。

云南大多数县区的抗震设防等级均在7度以上，地震多发区如澜沧、寻甸为9度，文山州则为6～7度低烈度抗震设防区。

2 云南文山6～7度抗震设防区抗震设计措施
文山州6～7度抗震设防区的建筑设计，首先应对建筑的建造场地进行合理的地质勘探、勘测，科学的避开地质条件不良地区，对有潜在隐患地区的建筑设计，应根据建筑的高度、功能、用途，确定合理的抗震设防烈度等级，并在建筑设计中融入抗震设计，对施工过程进行严格的监管，保障建筑工程的施工质量，以及抗震措施的科学、完好布置。

在6～7度抗震区的抗震要求的大框架下，应坚持具体问题具体分析的原则，根据建筑的具体情况，采取合理、适当等级的抗震设防措施。

3 建立完备的建筑物抗震结构体系
云南文山地区的建筑物的抗震设计，要遵循一些基本原则：规则、对称、简单、质量与刚度均匀变化。

建筑物的抗震体系的相关构件的地震荷载与效应应清晰、合理，并且具有明确安全的传递路径。

应多重设施抗震防线，保障建筑物局部或部分构建损坏时不会造成整个抗震体系瘫痪，造成安全事故。

建筑结构设计时，建筑物应具有一定的强度以及优越的吸能能力和变形能力。

抗震体系应经过精确的计算，合理分布刚度和强度，避免地震发生时局部削弱或突变，造成应力过于集中引起变形，破坏建筑物的整体性。

此外，应保障抗震体系中各构件的强度和延性并被可靠连接，减少和避免围栏、隔墙、填充墙等非结构构件对抗震体系的不良影响。

砌体结构要科学设置钢筋砼圈梁与构造柱，楼层超高、超层时，不能单纯的用芯柱、构造柱作为抗震措施。

抗震体系的核心系统——支撑系统，必须有足够的刚度和强度，在地震时能充分保障整个建筑结构的整体稳定。

4 云南文山抗震区的多层砌体房屋的设计
当前我国的建筑中，九成以上民用建筑都采用了多层砌体结构。

云南文山抗震设防烈度为6～7度，因此在本地区采用多层砌体结构的房屋比较普遍。

下文以文山州某住宅的结构设计为例，进行多层砌体房屋的抗震设计分析。

本工程属于6度设防区，该住宅的具体设计要求为：墙体布置时首选横墙承重或者纵横墙共同承重的平面布置方案。

住宅的纵横墙布置时，必须均匀、对称、沿平面平整，不发生错位现象，沿竖线上下相连续，如果窗间墙在同一轴线上，各墙间的宽度、规格必须相等、均匀。

楼梯不要设置在房屋尽头和转角部位，房屋内设置的水井、电井等设施不能影响墙体，如果有影响，要专门进行加固。

排烟井设置时，不应使用未竖向配筋的附墙类型，不应使用没有锚固措施的钢筋混凝土预制挑檐。

过梁设置时不应使用无筋砖栏板或无筋砖。

砖墙的厚度要控制好，当墙的厚度超过240mm时，房屋的高度应控制在24m以内，层高设置不要超过3.9m,抗震横墙间距宜控制在18m内。

多层砌体房屋的最大高宽比应≤2.5m。

承重墙、抗震墙和山墙的厚度应≥240mm，禁止用空斗墙，房屋的独立单元内的
材料应相同。

文山州这栋宿舍楼进行局部设计时，窗间墙宽度的最小值应>1m，外墙尽端、非承重墙、内墙羊角到门窗之间的距离都应>1m，根据科学测算，无锚固女儿墙高度的最大值可达0.5m。

房屋最好要使用无筋过梁，过梁的支承长度要≥240mm。

5 云南文山多层框架结构抗震设计
云南文山地区除经常采用的砌体结构外，框架结构的使用也比较常见。

文山州位于6～7度抗震设防区，所以建筑的抗震设防烈度不算高，建筑结构设计时，主要考虑从抗震构造措施的角度进行抗震设防。

而对于框架结构设计来说，更偏重于对框架结构的概念设计以及构造措施的设置。

建筑结构设计中，建筑平面、里面结构的布置要讲究规则、对称，质量与刚度变化均匀。

形体选择要规则，抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免侧向刚度和承载力突变。

建筑平面不规则，容易加大扭转振动、局部振动和空间振动；竖向不规则，常引起过大的局部振动和应力变形的集中。

对于结构平面布置不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端框架柱承载力的验算。

保障建筑主体结构的质量。

框架结构设计上，应充分选择合理的承重方案，纵、横墙布置应尽量对齐，合理布置楼梯间，加强构造措施。

圈梁、构造柱应按规范要求设置。

当墙体有削弱时，应进行验算，必要时应予以加强。

窗间墙、墙角等细部应符合规范要求。

基础设计上也要充分的考虑抗震问题，使基础满足抗震要求。

要使地震的危害性降低到最小，要求结构具有足够的延性。

尤其是保障主要构件的延性充足。

（下转第 369 页）
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2017年3期︱369︱
2.3 200PLC 与300PLC 之间控制设计与实现
在300PLC 硬件组态将EM277属性中的200PLC 的V 区偏移量设为3000，然后将200PLC 中需要传送至300PLC 的数据按顺序存入V 寄存器，最后如上文读取变频器参数一样的方式，直接读写PIW 和PQW 值，按地址将2个PLC 的数据一一对应即可，对于模拟量数据注意两边的量程要一致。

按照这样的设计步骤就可以实现300PLC 采集、处理与控制原200PLC 的数据与设备。

为了保障整个系统的安全稳定运行，我们保留了200PLC 的独立控制功能，当主站出现问题时能迅速切换到200PLC 进行控制，保证现场生产不受影响。

2.4 人机界面的设计
本系统人机界面采用的是昆仑通态MCGS 嵌入版7.7组态软件，该软件具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。

通过与其他相关的硬件设备结合，可以快速、方便的开发各种用于现场采集、数据处理和设备的控制。

用户只需要通过简单的模块化组态就可构造自己的应用系统，可以灵活组态各种智能仪表、人机界面等专用设备。

系统的监控如下图3所示
3 结束语
本次改造后，在化水站在运行过程中，为操作人员提供了便利，
操作人员可直接通过人机界面上汽水在线监测仪表数据来控制全自动加药装置，简化了操作人员的工作，同时操作人员可以通过在控制室直接了解全自动加药系统及其他站内设备的工作状况，对现场出现的异常情况发出的报警信号，可做出快速反应，另外对除盐水泵进行节能改造，由直接启动改为变频器控制，使水泵在保证供水要求的前提下，实现最大限度的节能运行，同时设备有完善的故障判断、显示、记忆功能，可为维护人员迅速排除故障提供方便，使整个化水系统在运行过程中的安全性和稳定性得到进一步提高。

图3
参考文献
[1]廖常初.S7-300/400 PLC 应用技术[M].北京：机械工业出版社, 2007.
[2]西门子公司 SIMATIC S7-200 可编程序控制器使用手册.北京：西门子公司,2009.
[3]昆仑通态公司 MCGS 嵌入版用户指南.北京：昆仑通态公司, 2012.
（上接第 100页）
严格控制轴压比，提高安全储备。

根据《建筑抗震设计规范》第6.3.6明确规定框架柱的轴压比不应大于0.90。

构造措施对建筑的框架的抗震能力具有一定影响，所以应提高构造措施的科学性、合理性，增强框架结构的抗震性能。

无论是多层砌体房屋还是多层框架房屋的结构抗震设计，还有很多需要注意的地方，文章只列取其中的几个注意事项进行分析，更多问题要在具体设计中进行处理和分析。

6 结语
建筑设计中，加强建筑结构抗震设计的重要性不言而喻。

但是我国6～7度抗震区被列为抗震区较晚，所以6～7度抗震区的抗震设计应引起足够重视。

文章具体分析了两种云南文山抗震区的建筑结构设计中的抗震设计，对该区域的建筑的防震设计提供一些思考和启示，文章的研究具有一定现实意义。

参考文献：
[1]赵杰林.6度抗震设防剪重比问题探讨[J].建筑结构,2016(13).
[2]宛平.对7度抗震区采用剪力墙结构的必要性探讨[J].广东土木与建筑,2011(03).
[3]钟华.框架—剪力墙结构的抗震性能评价[J].四川建筑科学研究. 2011(04).
（上接第 355 页）
两台泵并列运行的工变频对比
流量（t/h）
变频电流总和（A) 工频电流总和
（A)
变频压力
（Mpa） 工频压力（Mpa） 节电效果（%）
360 20 90 0.23 0.32
25.9 450 29 123 0.25 0.32 30.0 500 36 130 0.26 0.32 27.7 560 45 144 0.27 0.32 25.0 600 58 200 0.27 0.45 35.0 650 70 220 0.29 0.45 34.5 670 80 240 0.34 0.45 29.6 750 97 260 0.36 0.45 21.9 810 120 350 0.38 0.5 30 890 150 380
0.41
0.5
32.7
从上可见，在较宽泛的流量变化范围内，水泵均可变频运行，
在流量750 M 3以下的范围内，水泵可以单台变频运行；在流量890 M 3
以下的范围内，水泵可以两台并列变频运行。

通过变频运行，产生了较大的节能空间。

变频改造前，在单台泵通过阀门调节的情况下，在流量550 M 3
情况下，电机电流已达额定值，如果此时增加阀门开度，电机就会迅速超电流；两台泵并列工频运行时，单纯通过阀门
调节，在母管流量达到800 M 3
时电机电流已达额定值。

但变频试运
经验证明，当变频运行时，出口门全开，母管流量达760 M 3
时电机侧电流才达额定值，该流量已经与两台工频泵并列额定运行的流量相近。

通过采用变频装置可实现25-40% 的节能效益。

5 总体评价
通过对四水厂两台升压泵实施变频改造，首先从技术角度提供了节能的手段；同时通过合理调度，低电价时段多补水，高电价时段不补或少补水，将可实现在保证管路安全情况下，不但连续变频供水而且高效节能，经济效益将十分可观。

2016和2015下半年同比，同样是8亿电量，200万吨水，电费减少了12万元。

参考文献：
[1]张春光.全自动变频调速供水泵运行工况与节能分析[J].节能技术, 2003,(4) .
（上接第 363 页）
吸金，有矿浆中振荡吸附和滤液柱吸附两种方式。

样品用l：1王水溶解之后，取下加水使体积为60ml 左右，加19泡沫塑料振荡30分钟，取出泡沫塑料，用水多次冲洗、挤压，准备解脱。

金解脱的方法可采用1％的硫脲溶液，亚硫酸钠溶液(0.5～1％)，硫脲与亚硫酸钠混合溶液、硫代硫酸钠溶液等等，常用的解脱液为1％的硫脲水溶液。

解脱后的硫脲溶液十分稳定。

也有采用高温灰化的方法进行解脱。

3 结语
由于矿石中金的含量很低，又不很均匀，故需称取大量样品，而造成试样分解分离困难，活性碳柱吸附，泡沫塑料振荡吸附等湿法分析方法，实现了金与不溶残渣的分离与富集，简化了分析操作
提高了工效和效果。

但为了满足地质找矿的需要，还需进一步提高测试方法的灵敏度、准确度，扩大测定的范围，并推广普及现代化仪器的测试手段，实现流程控制分析，仪器化、自动化、程序化，这样才能更好的为我国地质工作服务。

参考文献：
[1]韦文辉,赵众炜.泡塑富集金湿法分析中铁,硅的干扰及其消除[J].白银科技,1994(2):76-78
[2]郑大中.矿物岩石中金的湿法分析若干问题的探讨[J].黄金,1992, (11):51-56.
[3]夏淑君,杨遵义,黎光德等.金的湿法分析[J].金属材料与冶金工程,2012(03).。