建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)解析

1、<p>　　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)解析</p><p>　　摘要：在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。為了抗御和減輕地震災(zāi)害,在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)合理的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)是其首要前提。本文對(duì)抗震設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)要求內(nèi)容進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)體系；抗震設(shè)計(jì) </p><p>　　Abstract: In t

2、he design of the building structure, seismic design is an important part of the design. In order to prevent and mitigate earthquake disasters, the design requirements in seismic design of building structure is reasonable

3、 design is the primary premise. This paper discussed the design requirements of the seismic design of the content. </p><p>　　Key words: building structure; structure; seismic design </p><p>　　中圖

4、分類號(hào)：TU2 </p><p>　　一、建筑抗震設(shè)計(jì)要求 </p><p>　　1.對(duì)場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)的要求 </p><p>　　選擇建筑場(chǎng)地時(shí)應(yīng)根據(jù)工程需要，作出綜合評(píng)價(jià)。選擇對(duì)抗震有利地段，避開不利地段，無(wú)法避開時(shí)，應(yīng)采取有效措施。為避免建筑物發(fā)生“共振”破壞，應(yīng)盡量使地震動(dòng)卓越周期與待建建筑物的自振周期錯(cuò)開，減少地震能量輸入。從地震的調(diào)查結(jié)果看，存在“共振

5、”破壞，同一場(chǎng)地，地震會(huì)“有選擇”的破壞某一類型建筑物而“放過(guò)”其它。地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下要求：(1)同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上；(2)同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用天然地基，部分采用樁基；(3)地基分為軟弱粘性土、液化土、新近填土或嚴(yán)重不均勻時(shí)，應(yīng)估計(jì)地震時(shí)地基不均勻沉降或其他不利影響，并采取相應(yīng)措施。 </p><p>　　2.選擇對(duì)抗震有利的建筑平面、立面和豎向剖面建筑抗震 </p

6、><p>　　設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對(duì)稱，并應(yīng)具有良好的整體性；建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。 </p><p>　　3.選擇技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系 </p><p>　　結(jié)構(gòu)體系

7、應(yīng)根據(jù)建筑的抗震設(shè)防類別、抗震設(shè)防烈度、建筑高度、場(chǎng)地條件、地基、結(jié)構(gòu)材料等因素，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和使用條件綜合比較確定。結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。要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。對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位的結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)采取措施提高抗震能力。另外結(jié)構(gòu)體系宜設(shè)置多道抗震防線。 </p><p>　

8、　二、抗震建筑的形式 </p><p>　　1.基礎(chǔ)抗震。在建筑物最下層的基礎(chǔ)部位設(shè)抗震層和抗震裝置， 是最基本的抗震結(jié)構(gòu)形式，也是在工程中應(yīng)用最多的抗震形式。采用基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)上應(yīng)注意：在建筑物周邊，抗震層部分要比基礎(chǔ)大一圈，因此場(chǎng)地要寬裕；抗震層的周圍設(shè)擋土墻，其上部有墻外狹道等， 因此要確保地震時(shí)不因上部結(jié)構(gòu)的移動(dòng)而帶來(lái)其它問(wèn)題；方便檢查和更換抗震裝置；為使設(shè)備管線適應(yīng)抗震層的位移和變形，常采用柔性連接或球型

9、接點(diǎn)，但要考慮安放裝置及檢修的空間；抗震建筑物與其它建筑物之問(wèn)的聯(lián)系通道要適應(yīng)相對(duì)變形，確保暢通無(wú)阻。 </p><p>　　2.中間層抗震。在基礎(chǔ)以上的中問(wèn)樓層設(shè)置抗震層，下部結(jié)構(gòu)同普通建筑物一樣直接與地基接觸，因此它不存在基礎(chǔ)抗震建筑的底部體積和墻體數(shù)量問(wèn)題，但抗震層以下的樓層需要做抗震處理。在市區(qū)場(chǎng)地不太寬裕時(shí)，可把抗震層設(shè)計(jì)在地面以上，在空中變形有利于節(jié)約用地，同時(shí)也能有效減少地基的挖土量。采用中間層抗震

10、，設(shè)計(jì)上應(yīng)注意：為適應(yīng)抗震層的移動(dòng)變形，該部分的建筑外墻應(yīng)設(shè)水平縫，要考慮防水、隔音、防火等，也要注意立面的協(xié)調(diào)美觀；解決樓梯、電梯井、機(jī)器升降、設(shè)備管線等貫穿抗震層的問(wèn)題，并考慮防火區(qū)問(wèn)的劃分；便于檢查、更換抗震裝置及耐火材料等。 </p><p>　　3.人工抗震地基。在多棟建筑物的人工地基下方設(shè)置抗震層，可一次性、大范圍解決多棟建筑物的抗震問(wèn)題，在集合住宅下方設(shè)置作為人工地基的共同管溝可提高整個(gè)城市空間的耐

11、震性。全國(guó)首棟抗震樓采用人工抗震地基，設(shè)計(jì)上應(yīng)注意：人工地基作為基本建設(shè)項(xiàng)目屬共同財(cái)產(chǎn)，為各建筑物共同使用應(yīng)先明確所有權(quán)問(wèn)題；人工地基上的建筑物不一定一次建成，應(yīng)考慮部分竣工或增建改建等情況；人工地基設(shè)計(jì)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)掌握，建筑物的分?jǐn)偡蓊~及付款等法律上的問(wèn)題，還有防火規(guī)范等，都應(yīng)慎重考慮。 </p><p>　　4.抗震改造。由于建筑物下方增設(shè)抗震層，改變了支撐系統(tǒng)，使得基礎(chǔ)工程量大大增加。與新建建筑物相比，既有建筑

12、物的改造受到更多的條件限制：有要求邊營(yíng)業(yè)邊施工的可能；要保持內(nèi)外裝修的連續(xù)性、一致性；還要確保通往建筑內(nèi)部的流線等。采用抗震改造時(shí)，設(shè)計(jì)上應(yīng)注意：全面了解、把握建筑物現(xiàn)狀，原有設(shè)計(jì)圖紙，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查場(chǎng)地及建筑物耐震情況；確定建筑物在形態(tài)、材料等方面繼續(xù)保留原樣的程度和范圍，在此基礎(chǔ)上確定耐震加固及抗震層的位置等；考慮臨時(shí)支撐或提升建筑物所需的空間和工作面；改造施工時(shí)采取措施，避免建筑物因不均勻沉降而受到破壞；明確設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定樓地面的強(qiáng)度，滿

13、足既有建筑物的承載力、變形能力、使用功能；考慮相應(yīng)水平位移的對(duì)策，還要注意外觀的連續(xù)性和親和感，特別注意樓地面、墻等處伸縮連接的位置；增設(shè)中間抗震層時(shí)，應(yīng)考慮貫穿抗震層電梯井與設(shè)備管線等的移動(dòng)變形的改裝和層高變更等豎向設(shè)計(jì)的問(wèn)題。 </p><p>　　三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震措施 </p><p>　　1.建筑物地基采用特殊材料隔震建筑物基礎(chǔ)隔震, 主要是對(duì)建筑物的基礎(chǔ)部分進(jìn)行特殊處理,

14、削弱地震時(shí)的地震波,從而減少地震對(duì)建筑物的損害。傳統(tǒng)上是在建筑物的基礎(chǔ)部交替鋪上粘土和砂子, 或者直接設(shè)置粘土或砂子墊層。在中國(guó)建筑史上,曾經(jīng)有人以糯米為原材料, 在建筑物的基礎(chǔ)部分設(shè)置墊層, 減少地震對(duì)建筑物的損害。近年來(lái)有關(guān)部門在這方面的研究已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展, 以瀝青為原料研究出一種特殊材料, 以此設(shè)置隔震層效果更好。 </p><p>　　2.建筑物基礎(chǔ)設(shè)置隔震裝置減震，這一種隔震措施主要是在建筑物的基

15、礎(chǔ)與上部建筑之間設(shè)置特殊裝置, 減少地震向上傳遞, 最高可減少地震對(duì)建筑物傳遞能量的 2 /3 ,但是這種措施的缺陷是不適用于高層建筑, 因?yàn)樵诟邔咏ㄖO(shè)置這種裝置會(huì)延長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)自身的自振周期, 起不到減小地震對(duì)建筑物損害的目的通常采用的辦法有:摩擦滑移隔震、粘彈性隔震等幾種, 設(shè)置的裝置有橡膠墊、混合隔震裝置等。 </p><p>　　3.建筑物結(jié)構(gòu)懸掛隔震，懸掛隔震是將建筑物的大部分或者整個(gè)結(jié)構(gòu)懸掛起來(lái), 也

16、就是我們通常所說(shuō)的懸掛結(jié)構(gòu), 這樣當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨時(shí), 地震的能量不會(huì)傳遞給懸掛起來(lái)的結(jié)構(gòu), 從而達(dá)到減小地震損害的目的。這種隔震方式最常見于大型鋼結(jié)構(gòu), 大型鋼結(jié)構(gòu)總是采用鋼結(jié)構(gòu)懸掛體系以此隔震。大型鋼結(jié)構(gòu)一般分為主框架和子框架, 在懸掛體系中,子框架通過(guò)索鏈或者吊桿懸掛于主框架上, 當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨時(shí)主框架會(huì)隨著地殼運(yùn)動(dòng)發(fā)生搖擺, 但是子框架和主框架之間是能夠活動(dòng)的索鏈和吊桿, 地震的能量到達(dá)這個(gè)部位的時(shí)候就會(huì)削弱,不至于傳遞到子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生慣性力

17、。 </p><p>　　4.層間隔震這種方法主要適用于舊房改建, 在施工方面具有簡(jiǎn)單、易操作的特點(diǎn)。與建筑物基礎(chǔ)部分設(shè)置隔震裝置的辦法相比,層間隔震的效果不是非常明顯, 減震的效果可以達(dá)到1/10~3/10的范圍。這種方法主要是依靠設(shè)置在建筑結(jié)構(gòu)各層間隔的減震裝置吸收或者削弱地震能量, 從而減小地震對(duì)建筑物的危害, 設(shè)置的裝置基本與基礎(chǔ)隔震的相同。 </p><p>　　用于減小地震對(duì)建

18、筑物損壞、保護(hù)建筑物安全的裝置和元件很多,通常是各式各樣的消能器和阻尼器, 我們把這些裝置分為滯回型和粘滯型兩種。這種技術(shù)的使用非常廣泛, 主要有以下幾種情況。 </p><p>　　(1)隨著人們安全意識(shí)的不斷增強(qiáng), 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念的不斷更新,人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的減震、隔震設(shè)計(jì)越來(lái)越重視。我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候除了對(duì)建筑物的基礎(chǔ)部分采用特殊處理之外, 還可以借助消能減震裝置或者元件削弱地震對(duì)建筑物的作用力, 保護(hù)人們的

19、生命財(cái)產(chǎn)安全。 </p><p>　　(2)在對(duì)建筑物的地基或基礎(chǔ)進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)時(shí), 我們一定要在建筑物沒(méi)有動(dòng)工以前按照隔震設(shè)計(jì)的措施, 完成相應(yīng)的工作。最遲也是在建筑物的施工過(guò)程當(dāng)中, 在建筑物的關(guān)鍵部位設(shè)置特殊的隔震裝置。然而,建筑物建成以后,如果想對(duì)其進(jìn)行抗震加固,就要采用增加阻尼的辦法, 在建筑物的結(jié)構(gòu)上重新添加消能減震裝置。這些消能減震裝置更適用于高層建筑、鋼結(jié)構(gòu),從適用的部位來(lái)說(shuō)也是很廣泛的,它不僅可以

20、應(yīng)用于建筑物的上部結(jié)構(gòu),也可用于建筑物的隔震夾層。 </p><p><b>　　四、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　為了避免地震給人們的生活造成巨大災(zāi)難，在建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)建筑的實(shí)際情況結(jié)合地質(zhì)環(huán)境，在經(jīng)濟(jì)與安全的綜合考量下，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的防震方案，保證建筑物在相應(yīng)的防震標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行施工保證建筑的安全。 </p><p