建筑结构设计抗震措施

试论建筑结构设计的抗震措施
摘要：建筑物的抗震直接关系到人民的财产和生命安全，平时，没有灾难时，看似无关紧要，但是一旦震灾来临，就面临生死攸关的大问题，因此，我们在对建筑物进行结构设计的时候，必须正视建筑物设计的抗震问题。

关键词：建筑结构设计抗震措施
中图分类号：u211.9文献标识码： a 文章编号：
引言
随着我国经济的快速进展，建筑物越来越多，也越来越高，在看作情况下必须做好抗震设计。

抗震结构设计规范是设计人员在进行建筑结构设计过程中遵循的原则，使结构满足强度.刚度.延性及耗能能力等方面的要求，以而实现“小震不倒.中震可修.大震不倒”的目的，但是在实际设计中，却达不到看作效果。

因此, 我们在对建筑物进行结构设计的时候,必须把建筑物的抗震问题放到非常重要的位置,并采取适当的措施,尽量避免地震对建筑物的损坏。

1.关于建筑结构抗震概念设计的概述
地震具有随机性、不确定性和复杂性，要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数，目前是很难做到的。

而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统，在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。

且在结构分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，也存在着不确定性。

因此，结构工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决。

应立足于
工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念，从“概念设计”的角度着眼于结构的总体地震反应，按照结构的破坏过程，灵活运用抗震设计准则，全面合理地解决结构设计中的基本问题，既注意总体布置上的大原则，又顾及到关键部位的细节构造，从根本上提高结构的抗震能力。

2.建筑结构抗震设计的基本原则
为了确保建筑结构的整体性，最大限度发挥各构件的抗震能力，设计中应主要遵循以下原则：
2.1结构应具有连续性
在地震作用时，结构的连续性是能使结构保持整体性的主要手段之一。

2.2构件间的可靠连接应得到保证
保证各个构件承载力的最大限度发挥，建筑物抗震性能的提高，加强构件间的连接是关键，使其可符合地震时大变形的延性要求及传递地震力时的强度要求。

2.3房屋的竖向刚度应足够
设计时，结构沿纵、横两个方向的整体竖向刚度须足够，房屋基础的整体性应较强，以便抵御地震发生时可能产生的地面裂隙穿过房屋及地基不均匀沉降所造成的危害。

3.建筑结构设计的抗震措施
3.1建筑场地的选址和地基与基础设计
3.1.1建筑物的抗震能力与场地的选择有紧密的联系，实践证
明，由于建筑的场地的不同虽然是同种建筑物，但是破换的程度大有不同，建筑场地选址时应尽量选择平原地带，没有断层通过或是断层交汇的地带。

3.1.2地基与基础设计在防震结构设计中起着重要的作用，由于是基础工程，它设计的质量直接影响着整个设计的流程进行，要想是建筑顺利进行，就要处理好地基沉降及承载力的问题，要调节好不均匀的沉降基础，尽量减少影响地基沉降的因素，使其在承载力或是整体结构上达到规范性的要求
3.2选择有利于抗震的体系的类型
建筑结构影响抗震的因素很多：使用功能的重要性，体系的类型(结构在平面与立面上的规则性、对称性、整体性与刚度的均匀性以及材料类型)与施工因素等都会有所影响。

3.2.1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。

3.2.2对于结构体系的类型,其规则性关系到建筑地震作用的产生、分配和传递，其建筑材料及结构体系对建筑物的固有周期和抗震延性有很大影响。

扭转不规则时，产生附加扭矩，即影响地震作用的产生；刚度不连续时，影响地震作用的分配；传力构件不连续时，影响地震作用的传递。

它们都对建筑的抗震不利。

因此，对体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构需要在适当部位设置防震
缝，使其形成多个较规则的抗侧力结构单元。

否则，如为平面不规则的建筑结构(扭转不规则，凹凸不规则，楼板局部不连续)或立面不规则的建筑结构(侧向刚度不规则，竖向抗侧力构件不连续，楼板侧向承载力突变)，则应进行水平地震作用计算和内力调整，并对薄弱部位采取有效的抗震结构措施。

由于偶然偏心放大了结构的扭转效应，因此扭转不规则的计算应该考虑偶然偏心的影响，必要时设置防震缝。

抗震规范的原则是：建筑防震缝的设置，可按结构的实际需要考虑。

体型复杂的建筑，不设防震缝时，应选择符合实际的结构计算模型进行精细的抗震分析，估计其局部应力和变形集中及扭转影响、判别其易损部位、采取措施提高抗震能力。

当设置防震缝时，应将建筑分成规则的结构单元。

防震缝应根据烈度、场地类别、房屋类型等留有足够的宽度，其两侧的上部结构应完全分开。

3.3选择合理的抗震结构体系
抗震结构体系的选择，应根据建筑的设防烈度、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。

抗震结构体系应符合下列各项要求：
3.3.1宜有多道抗震防线。

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工作。

一般情况下，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。

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，这种体系的设计抗震墙能够承受大部分的地震力。

对于强柱弱梁型的延性框架，在地震作用下，梁处于第一道防线，其屈服先于柱的屈服，首先用梁的变形去消耗输入的地震能量，使柱处于第二道防线。

为使抗震结构成为具有多道抗震防线的体系，也可在结构的特定部位设置专门的耗能元件。

3.3.2应具备必要的强度、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)。

如果框架中设置抗震墙，使其抗剪力强度增加。

则上述两种结构的抗震潜力都增大了。

3.3.3宜具有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。

由于与之相连的梁水平宽度较小，且梁、柱截面中心线不能重合，按规范规定，当梁、柱中心线不能重合时，应考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不利影响。

有试验研究表明，当框架梁、柱中心线偏心距大于该方向柱宽的1/4时，在模拟水平地震作用试验中节点核心区不单出现斜裂缝，而且还有竖向裂缝。

因此，有抗震设防的框架梁、柱中心线的偏心距大于该方向
柱宽的1/4时应采用梁水平加腋等措施。

3.3.4薄弱部位钢筋构造。

舞台这类大开洞结构，势必会在天桥和楼梯等部位形成薄弱部位，是抗震时最不利的部位。

因此，对楼梯及天桥等部位的板钢筋应双层双向拉通设置，以增强其连接作用。

同时，竖向构件的钢筋构造更不能放松。

在对柱钢筋进行配筋设计时，针对一些角筋计算值较大的柱，应特别注意。

角筋配筋值较大在满足柱单边纵筋计算配筋后，可能会使得柱全截面配筋值偏小，甚至达不到计算要求。

此时，应增大柱单边中部的纵筋配筋面积，以满足计算要求。

另：舞台结构中框架柱的截面尺寸多较大，且多有夹层、楼梯等构件使得框架柱形成短柱。

对这类短柱，箍筋应全长加密，纵筋连接宜采用机械连接，接头区应尽量避开短柱区域。

4.结束语
地震作用影响因素极为复杂，它是一种随机、尚不能准确预见、计算的外部作用。

因此，我们设计人员在结构设计，特别是高层结构设计应正确的应用规范，把握好抗震概念设计，吸取新的理论知识，努力做到地震作用时结构“小震不坏，中震可修，大震不倒”。

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