浅谈抗震结构设计

第２ ９卷第 ｌ ４期
Ｖ０． ９ Ｎｏ １ １２ ．４
企 业 技 术 开 发
Ｔ ＨＮＯＬ ＧＩ ＡＬ ＤＥＶＥ ＯＰ ＥＣ Ｏ Ｃ Ｌ ＭＥＮ Ｔ ＯＦ ＥＮＴ ＲＰ Ｓ Ｅ ＲＩ Ｅ
２１ ０ ０年 ７月
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浅谈 抗 震 结 构设 计
尤
摘
实． 王东旭
尤其是那些高层建筑时 ，需要特别注意相关抗震 安全 问 结 构 或 构 件 的 延 性 是 指在 保 持 承 载 力 不 显 着 降 低 的 题， 在进行设计时要充分考虑各种因素的影响 ， 取合理 情况下材料 的变形能力（ 采 即指材 料的应变 ， 而非结构构件 的 措施 进 行 防 范 。 的整 体 位移 ） 。 抗震设 计原则应落实为 “ 大震 不倒 ， 中震 可修 ， 小震 不 坏 ” 因 此 ， 尽 量 将 结 构设 计 成 延 性 结 构 。 于 塑 性变 ， 应 由 １１ 要 重视 结构 物 的 规 则 性 ． 形的存在 ， 延性结构可 以吸收或者耗散地震输入能量 ， 减 首先结构建筑物 的设计必须符合抗震概念设计 的要 小 地 震 作用 下 的动 力 效 应 ，以其 变形 能 力 来 抵 抗 地 震作 减轻地震破坏。 结合实际工程 案例 ， 结构的 抗震措施 求， 严重不规则的结构形式必须要规避。 较为合理 的建筑 用 ， 物布置提倡平 、 立面简单对称 。 通过对以前震后建筑物 的 般包括 以下几个方 面 ： “ ① 强柱弱梁” 增大柱相对抗弯 ： 调查 ， 我们发现 ： 布置规则的建筑物在地震 过程 中不易受 能力（ 针对梁 ）这样钢筋混凝土框架在地震作用下 时 ， ， 梁 到破 坏 。 时 ， 置 规 则 的建 筑 物 所 受 到地 震 反 应 也 较 容 端较 早 出现 塑 性 铰 ，在 达 到最 大 非 线 性 位 移 时 塑性 转 动 同 布 而柱端塑性铰则情况相反 ， 出现时间晚且塑性转动 易估计 ， 有利于寻找合适的构造措施 和细部处理 。 建筑结 较大 ；
提 出的综合要求 。
性破坏 ， 一旦结构 物的某个部分发生剪切破坏 ， 该部分就 将 因失去承载能力 而退 出承载 ； 另外 ， 柱端的剪切破坏很 原 则 一 ： 柔 相 济柔 性 。 刚 结构 可 以有 效 的减 少 地 震 力 可能致使结构 的局部甚至整体倒塌。 于此 ， 鉴 人为增大柱 梁 支座边缘处 的组 合剪力值 ， 尽量使 结构能在地 的传递 ， 吸收地震波的能量 ， 减轻地震作用对结构物的影 端 、 端 、 响。 因此 。 在抗震设计中不能一味的追求结构的刚度与抗 震 作 用 下 ，结构 不 会 因 内部 构 件 发 生 剪 切破 坏 而 丧 失 承 力。 如果结构物 的刚度太 大 ， 地震作用 的效应很大 ， 就需 载 力 。 要配置更 多的钢筋去抵御地震 。 而对于柔度过大的结构 ，
措施。
关 键 词 ： 震 作 用 ； 性 短 柱 ； 震 性 能 地 延 抗 中图分类号：Ｕ５ Ｔ ３２ 文献标识码： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６ ８３ （００ １— １５ ０ １０ — ９７ ２ １）４ ０ ３ — ２
地震作用是一种 目前 尚且不能准确预见和准确计算 的、 随机的外部作用 ， 其影响 因素极 为复杂 。 现行规 范中 确定的有关地震 的计算 ，所采用 的计算还只是依赖经验 的理论性方法 ， 如果要得 到比较精确结果还 比较困难 ， 对 于从事建设抗震设计的结构工程师来讲 ，在设计 建筑物
１ 结构建筑物抗震设计的主要 内容
一
构 物 的规 则性 主要 表 现 在 平 立 面 形 状 简单 、刚度 承 载 力 较小 ， 甚至根本不出现塑性铰 。 因此保证 了框架成为一个 变 化 均 匀 连续 、 面 布 置 基本 对 称 等 方 面 ， 是 对 建 筑 物 稳定 的塑性耗能机构并具有较大的塑性耗 能能力 。 强 平 就 ②“ 的平 、 立面尺寸 ， 构件布置 ， 质量 、 承载力wk.baidu.com布等诸多 因素 剪弱弯 ”因为剪切破坏属 于基本上不具有任何延性得脆 ：
致倒塌 。 所以 ， 一个抗震结构体 系 ， 比如采用框架 一剪力 墙体系 ，即延性框架 和抗震墙分体系的组合能够起到很 好 的协同作用 ， 也就是通过多个延性较好 的分体系 ， 并且 由延性较好 的结构构件进行连接形成一个多层体系 。 １ 建 筑 结 构 物 延性 构 件 的 利 用 与抗 震 措 施 ． ３
１２ 要重 视 设计 的基 本 原 则 ．
虽然其具有很好的延性 ， 可以消减一部分外力 ， 但容易造 通常结构工程师在进行高层建筑结构设计时 ，会遇 成过大的变形而无 法正常使用 。 在抗震设计 中， 既要满足 变 形 要求 ， 又要 能 减小 地震 力 的影 响 。 常 的程 序 是 根 据 到 由于 柱 子 的截 面 比较 大 ， 结 构 下部 形 成 短 柱 的 情 况 。 通 在 减 尽 初步拟定 的尺寸 和混凝 土等级等 因素计 算结构 的刚度 ， 根 据 抗 震设 计 的要 求 ， 小 短 柱 的截 面 尺寸 ， 量 提 高 短 采取各种有效构造措施 以提高短柱的延性 ， 再依据结构刚度结果计算地震力 ， 最后再计算配筋量。 此 柱 的承载力 ， 有 外， 还可以采取在基础 和主体之 间设置柔性隔震层 、 加设 提高短柱的抗震性能。 如下改善措施 。 ． 消能支撑 （ 比如 阻尼器 的装置 ） 隔震 消能措施 ， 等 以减 弱 ２１ 使 用螺 旋 箍 筋 以 形成 螺 旋 箍 筋柱 螺旋 箍 筋 柱 时 采 用 螺 旋 钢 箍或 者 焊 接 环 筋作 为箍 筋 地 震 力 的影 响 。 比如高层建筑框架 中的短柱 ， 如果符合 原 则 二 ： 层设 防 。 次 高 等 级 地 震 后 通 常会 伴 随着 的轴心受压构件 。 多 一 强剪弱弯 ” 强柱弱梁 ” 和“ 的标 准 ， 其构件是不容易发生 多次余震 ， 假如仅仅 只有一道 防线 ， 一旦建筑 由于第一 次 “ 所以 ， 以使用 复合 螺旋箍筋 ， 可 利用其对 破坏后再遭受余震袭击的话 ，就可能会因损伤的积累导 剪切型破坏 的。 内部 混凝 土 的套 箍 作 用 使 核 心 混凝 土 处 于 三 向受压 状 态
（ 西南交通大学 ， 四川 成 都 ６ １５ ） １７６
要 ： 震 作 用 由 于其 随 机 、 能 准确 预 见 和 计 算 ， 地 不 目前 规 范 只 确 定 了一 类 ， 经 验 半 理 论 计 算 方 法进 行 精 确 半
抗 震 计 算 存 在 一 定 困难 ， 因此 在 抗 震 设 计 中应 遵循 刚 柔 相 济 、 多道 设 防 的 原 则 ， 采 取 有 效 的 构 造措 施 予 以保 并 证 结 构 的 抗 震性 能 。 改 善 短 柱 的 抗 震 性 能 方 面 ， 以采 取 使 用复 合 螺 旋 箍 筋 、 置 分 体 柱 、 用 钢 骨 混凝 土等 在 可 设 使