導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇抗震設(shè)計(jì)原則，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞: 延性抗震；能力設(shè)計(jì)原則；發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)：TU973+.31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

目前，各國(guó)的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范仍都采用基于強(qiáng)度的設(shè)計(jì)方法，并利用結(jié)構(gòu)的延性能力來(lái)彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的不足，期望在結(jié)構(gòu)容許的變形范圍內(nèi)充分發(fā)揮其塑性耗能的能力，來(lái)抵御地震作用。與彈性變形相比,過(guò)大的塑性變形會(huì)使結(jié)構(gòu)開(kāi)裂,混凝土脫落,甚至破壞；但另一方面,由于彈塑性階段的結(jié)構(gòu)剛度降低,改變了結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)特性,非彈性的不可恢復(fù)變形可以耗散輸入的地震能量,從而減小地震對(duì)結(jié)構(gòu)的作用; 在非線(xiàn)性狀態(tài)下,結(jié)構(gòu)是否破壞將取決于塑性變形能力或耗散能量的能力,而不取決于強(qiáng)度,強(qiáng)度條件并不能恰當(dāng)?shù)毓纼r(jià)結(jié)構(gòu)的抗震能力。如何有效地利用結(jié)構(gòu)非線(xiàn)性變形的耗能能力,同時(shí)結(jié)構(gòu)又不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的強(qiáng)度損失和過(guò)大的塑性變形,避免開(kāi)裂太大而不易修復(fù)或破壞,就必須對(duì)結(jié)構(gòu)的彈塑性變形特性及破壞機(jī)理作深入的研究,進(jìn)行結(jié)構(gòu)延性抗震設(shè)計(jì),以減輕甚至避免震害的產(chǎn)生。

在近年來(lái)發(fā)生的幾次大地震中,橋梁結(jié)構(gòu)的震害嚴(yán)重,如1971年圣費(fèi)爾南多地震（圖2）中,許多新建橋梁遭到不同程度的破壞。在1976年我國(guó)唐山大地震（圖3）中,橋梁大多毀壞或嚴(yán)重破壞；同樣在1994年洛杉磯大地震（圖4）和1995年阪神大地震（圖5）中,許多高架橋嚴(yán)重破壞。所有這些都說(shuō)明了橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)存在許多不足, ,也說(shuō)明延性設(shè)計(jì)在目前規(guī)范中尚不完善,有待進(jìn)一步加強(qiáng)研究,以改進(jìn)現(xiàn)行的設(shè)計(jì)方法,使結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更合理。

美國(guó)圣弗爾南多地震爆發(fā)以后，各國(guó)都認(rèn)識(shí)到結(jié)構(gòu)的延性能力對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的重要意義。在1994年美國(guó)北嶺（Northridge）地震和1995年日本神戶(hù)（Kobe）地震爆發(fā)后，強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)總體延性能力，已成為一種共識(shí)。為保證結(jié)構(gòu)的延性，同時(shí)最大限度地避免地震破壞的隨機(jī)性，新西蘭學(xué)者Park等在70年代中期提出了結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論中的一個(gè)重要原則能力保護(hù)設(shè)計(jì)原則（Philosophy of Capacity Design），并最早在新西蘭混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范（NZS3101，1982）中得到應(yīng)用。以后這個(gè)原則先后被美國(guó)、歐洲和日本等國(guó)家的橋梁抗震規(guī)范所采用。

能力保護(hù)設(shè)計(jì)原則的基本思想在于：通過(guò)設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)體系中的延性構(gòu)件和能力保護(hù)構(gòu)件形成強(qiáng)度等級(jí)差異，確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件不發(fā)生脆性的破壞模式。

與常規(guī)的設(shè)計(jì)方法比較，能力設(shè)計(jì)方法的最大優(yōu)勢(shì)在于他可以確保結(jié)構(gòu)具有預(yù)知和滿(mǎn)意的延性性能，從而最大限度的避免地震動(dòng)的不確定性，使結(jié)構(gòu)具有最大可靠度保證意義上的防止倒塌能力。能力設(shè)計(jì)方法與常規(guī)設(shè)計(jì)方法在結(jié)構(gòu)抗震性能的區(qū)別如表所示。

表1 能力設(shè)計(jì)方法與常規(guī)設(shè)計(jì)方法在結(jié)構(gòu)抗震性能的區(qū)別

基于能力保護(hù)設(shè)計(jì)原則的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過(guò)程，一般都具有以下特征：

（1）選擇合理的結(jié)構(gòu)布局；

（2）選擇地震中預(yù)期出現(xiàn)的彎曲塑性鉸的合理位置，保證結(jié)構(gòu)能形成一個(gè)適當(dāng)?shù)乃苄院哪軝C(jī)制；通過(guò)強(qiáng)度和延性設(shè)計(jì)，確保潛在塑性鉸區(qū)域截面的延性能力；

（3）確立適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度等級(jí)，確保預(yù)期出現(xiàn)彎曲塑性鉸的構(gòu)件不發(fā)生脆性破壞模式（如剪切破壞、粘結(jié)破壞等），并確保脆性構(gòu)件和不宜用于耗能的構(gòu)件（能力保護(hù)構(gòu)件）處于彈性反應(yīng)范圍；

具體到鋼筋混凝土梁橋，按能力保護(hù)設(shè)計(jì)原則，應(yīng)考慮以下幾方面：

（1）塑性鉸的位置一般選擇出現(xiàn)在墩柱上，墩柱作為延性構(gòu)件設(shè)計(jì)，可以發(fā)生彈塑性變形，耗散地震能量。

（2）墩柱的設(shè)計(jì)剪力值按能力設(shè)計(jì)方法計(jì)算，應(yīng)為與柱的極限彎矩（考慮超強(qiáng)系數(shù)）所對(duì)應(yīng)的剪力，在計(jì)算設(shè)計(jì)剪力值時(shí)應(yīng)考慮所有潛在的塑性鉸位置以確定最大的設(shè)計(jì)剪力；

（3）蓋梁、結(jié)點(diǎn)及基礎(chǔ)按能力保護(hù)構(gòu)件設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)彎矩、設(shè)計(jì)剪力和設(shè)計(jì)軸力應(yīng)為與柱的極限彎矩（考慮超強(qiáng)系數(shù)）所對(duì)應(yīng)的彎矩、剪力和軸力；在計(jì)算蓋梁、結(jié)點(diǎn)和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)彎矩、設(shè)計(jì)剪力和軸力值時(shí)應(yīng)考慮所有潛在的塑性鉸位置以確定最大的設(shè)計(jì)彎矩、剪力和軸力。

參考文獻(xiàn):

篇2

關(guān)鍵詞：高層建筑；抗震；原則；注意問(wèn)題

Abstract: With the increase in high-rise buildings, seismic resistant analysis and design is becoming more and more important. This paper combines personal experience on high-rise building structural design principle is analyzed, and the seismic design common problems were analyzed, and puts forward some corresponding methods and measures for improvement.

Key words: high-rise building; seismic; principle; attention problems

中圖分類(lèi)號(hào)：TU761.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1、高層建筑的概述

在古代人們就開(kāi)始建造高層建筑，比如埃及的亞歷山大港燈塔，高100 多米，為石結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代高層建筑發(fā)展迅速，在大中城市隨處可見(jiàn)。高層建筑是指超過(guò)10 層的住宅建筑和超過(guò)24 米高的其他民用建筑。高層建筑可以帶來(lái)明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益；首先，使人口集中，可利用建筑內(nèi)部的豎向和橫向交通縮短部門(mén)之間的聯(lián)系距離，從而提高效率；其次能使大面積建筑的用地大幅度縮小，有可能在城市中心地段選址；第三，可以減少市政建設(shè)投資和縮短建筑工期。由于高層建筑的高度比較高，所以解決水平抗剪問(wèn)題成為關(guān)鍵，而抗震是解決水平抗剪 問(wèn)題的一個(gè)重要因素。然而對(duì)于不同的結(jié)構(gòu)形式，同一設(shè)防烈度下，抵抗地震能力有很大區(qū)別，因此選擇合適的結(jié)構(gòu)形式對(duì)于高層建筑尤為重要。

2、高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

2.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、延性等方面的性能①結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)遵守“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件、強(qiáng)底層柱(墻)”的原則。②對(duì)可能造成結(jié)構(gòu)的相對(duì)薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。③承受豎向荷載的主要構(gòu)件不宜作為主要耗能構(gòu)件。

2.2 盡可能設(shè)置多道抗震防線(xiàn)

①一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個(gè)延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作。例如框架—剪力墻結(jié)構(gòu)由延性框架和剪力墻兩個(gè)分體組成，雙肢或多肢剪力墻體系組成。

②強(qiáng)烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線(xiàn)，則在第一次破壞后再遭余震，將會(huì)因損傷積累導(dǎo)致倒塌?？拐鸾Y(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部冗余度，有意識(shí)地建立一系列分布的屈服區(qū)，主要耗能構(gòu)件應(yīng)有較高的延性和適當(dāng)剛度，以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量，提高結(jié)構(gòu)抗震性能，避免大震時(shí)倒塌。

③適當(dāng)處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，同一樓層內(nèi)宜使主要耗能構(gòu)件屈服后，其他抗側(cè)力構(gòu)件仍處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長(zhǎng)階段，保證結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌能力。

④在抗震設(shè)計(jì)中某一部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)超強(qiáng)，可能造成結(jié)構(gòu)的其他部位相對(duì)薄弱，因此在設(shè)計(jì)中不合理的加強(qiáng)以及在施工中以大帶小，改變抗側(cè)力構(gòu)件配筋的做法，都需要慎重考慮。

2.3對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高其抗震能力

①構(gòu)件在強(qiáng)烈地震下不存在強(qiáng)度安全儲(chǔ)備，構(gòu)件的實(shí)際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎(chǔ)。

②要使樓層(部位)的實(shí)際承載能力和設(shè)計(jì)計(jì)算的彈性受力的比值在總體上保持一個(gè)相對(duì)均勻的變化，一旦樓層(部位)的比值有突變時(shí)，會(huì)由于塑性?xún)?nèi)力重分布導(dǎo)致塑性變形的集中。

③要防止在局部上加強(qiáng)而忽視了整個(gè)結(jié)構(gòu)各部位剛度、承載力的協(xié)調(diào)。

④在抗震設(shè)計(jì)中有意識(shí)、有目的地控制薄弱層(部位)，使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移，這是提高結(jié)構(gòu)總體抗震性能的有效手段。

3、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

3.1應(yīng)重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

結(jié)構(gòu)的平面布置不規(guī)則、平面布局的剛度不均都會(huì)對(duì)抗震效果產(chǎn)生不利影響。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。在高層建筑中抗震設(shè)計(jì)中，提倡平、立面布置規(guī)正、對(duì)稱(chēng)、減少偏心，建筑的質(zhì)量分布和剛度變化均勻。以往震害經(jīng)歷表明，此種類(lèi)型的建筑在地震時(shí)比較不容易受到破壞，容易估計(jì)出其地震反應(yīng)，易于采取相應(yīng)的抗震措施。

3.2對(duì)地基的選擇

選擇堅(jiān)硬的場(chǎng)地土建造高層建筑，可以明顯地減少地震能量輸入，從而減輕地震的破壞程度。高層建筑宜避開(kāi)對(duì)抗震不利的地段，當(dāng)條件不允許時(shí)應(yīng)采取可靠措施，使建筑在地震時(shí)不致由于地基失穩(wěn)而遭受破壞，或者產(chǎn)生過(guò)度下沉、傾斜。 為了保證高層建筑的穩(wěn)定性，要求基礎(chǔ)要有一定的埋置深度。埋深基礎(chǔ)四周土壤的被動(dòng)土壓力，能夠抵抗高層建筑承受水平載荷所產(chǎn)生的傾覆和滑移。天然地基基礎(chǔ)埋深為建筑高度的1/15，樁基基礎(chǔ)埋深為建筑高度的1/18。針對(duì)地下室分縫處，應(yīng)有500以上空隙用砂回填夯實(shí)；若地下室一面為開(kāi)口，應(yīng)保證開(kāi)口以下至少2米以上覆土。

3.3結(jié)構(gòu)的抗震性能

由于高層建筑的受力特點(diǎn)不同于低層建筑，因此在地震區(qū)進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，除應(yīng)保證結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度和剛度外，還應(yīng)具有良好的抗震性能。通過(guò)合理的抗震設(shè)計(jì)，使建筑物達(dá)到小震不壞，中震可修，大震不倒。為了達(dá)到這一要求，結(jié)構(gòu)必須具有一定的塑性變形能力來(lái)吸收地震所產(chǎn)生的能量，減弱地震破壞的影響。

框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)使節(jié)點(diǎn)基本不破壞，梁比柱的屈服易早發(fā)生，同一層中各柱兩端的屈服歷程越長(zhǎng)越好，底層柱底的塑性鉸宜晚形成，應(yīng)使梁、柱端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可能分散，充分發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)的抗震能力。為了保證鋼筋砼結(jié)構(gòu)在地震作用下具有足夠的延性和承載力，應(yīng)按照“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，合理地選擇柱截面尺寸，控制柱的軸壓比，注意構(gòu)造配筋要求，特別是要加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造措施。

3.4抗側(cè)力結(jié)構(gòu)和構(gòu)件應(yīng)設(shè)計(jì)成延性結(jié)構(gòu)或構(gòu)件

目前我國(guó)采用的傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)體系是延性結(jié)構(gòu)體系，即適當(dāng)?shù)乜刂平Y(jié)構(gòu)的剛度，但容許結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時(shí)進(jìn)入非彈性狀態(tài)，并具有較大的延性，提高結(jié)構(gòu)的耗能能力，以消耗地震能量，減輕地震作用，減小樓層地震剪力，使結(jié)構(gòu)物裂而不倒。在施工時(shí)應(yīng)采取軟墊隔震、滑移隔震、擺動(dòng)隔震、懸吊隔震等措施，改變結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。

3.5多道設(shè)防

多道設(shè)防，就是設(shè)有多道抗震防線(xiàn)，避免因部分結(jié)構(gòu)的破壞而導(dǎo)致整個(gè)體系喪失抗震能力。一個(gè)好的抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個(gè)延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接來(lái)協(xié)同工作。強(qiáng)烈的地震后往往伴隨多次余震，倘若只有一道設(shè)防，在首次受到破壞后再遭余震，建筑結(jié)構(gòu)將會(huì)因損傷積累而導(dǎo)致倒塌。抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部冗余度，并建立一系列分布的屈服區(qū)，主要的耗能構(gòu)件應(yīng)有較高的延性和適當(dāng)剛度，以提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，盡量避免倒塌。

4、如何做好防范高層建筑抗震意識(shí)

4.1應(yīng)當(dāng)注意防震縫的設(shè)計(jì)，必須留有足夠的寬度。

4.2平面形狀或剛度不對(duì)稱(chēng)，會(huì)使建筑物產(chǎn)生顯著的扭轉(zhuǎn)，震害嚴(yán)重。

4.3凸出屋面的塔樓受高振型的影響，產(chǎn)生顯著的鞭梢效應(yīng)，破壞嚴(yán)重。

4.4高層部分和低層部分之間的連接構(gòu)造不合理。

4.5框架柱截面太少，箍筋不足，柱子的延性和抗震能力不夠而發(fā)生剪切破壞或柱頭壓碎。

4.6由于沿豎向樓層質(zhì)量與剛度變化太大，是樓層變形過(guò)分集中而產(chǎn)生破壞。

4.7地基的穩(wěn)定性問(wèn)題要特別注意。

4.8伸縮縫和沉降縫寬度過(guò)小，碰撞破壞很多。

4.9不應(yīng)在建筑物端部設(shè)置樓梯間，樓板有大洞口，因剛度不均勻而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。

4.10外縱墻門(mén)窗洞口過(guò)大，連梁尺寸太小，容易產(chǎn)生破壞。

4.11中間部分樓層柱子截面和材料改變或取消了部分剪力墻，產(chǎn)生剛度或承載力突變，形成結(jié)構(gòu)薄弱層。

篇3

[關(guān)鍵詞]橋梁工程 抗震設(shè)計(jì) 方法

中圖分類(lèi)號(hào)：[TU997] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2013）36-0489-02

抗震概念設(shè)計(jì)是指根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，正確地解決結(jié)構(gòu)總體方案、材料使用和細(xì)部構(gòu)造，以達(dá)到合理抗震設(shè)計(jì)的目的。合理的抗震設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度和延性等指標(biāo)上有最佳的組合。

一、橋梁結(jié)構(gòu)地震破壞的主要形式

根據(jù)橋梁過(guò)去的地震破壞情況，除了如液化、斷層等凼地基失效引起的破壞以外，混凝上橋梁最常見(jiàn)的破壞形式有以下四種：

1、彎曲破壞。結(jié)構(gòu)在水平地震荷載作用下由于過(guò)大的變形導(dǎo)致混凝土保護(hù)層脫落、鋼筋壓屈和內(nèi)部混凝土壓碎、崩裂，結(jié)構(gòu)失去承載能力。整個(gè)過(guò)程可以用以下四個(gè)階段來(lái)描述：①當(dāng)彎矩達(dá)到開(kāi)裂強(qiáng)度時(shí)，截面出現(xiàn)水平彎曲裂縫；②隨著裂縫的發(fā)展和荷載強(qiáng)度的提高，受拉側(cè)的縱筋達(dá)到屈服強(qiáng)度；③隨著變形量的增大，混凝土保護(hù)層脫落、塑性鉸范圍擴(kuò)大；④鋼筋壓屈（或拉斷）和內(nèi)部混凝土壓碎、崩裂。

1.2 剪切破壞（彎剪破壞）。在水平地震倚戟作用下，當(dāng)結(jié)構(gòu)受到的剪切力超過(guò)截而剪切強(qiáng)度時(shí)發(fā)生剪切破壞，整個(gè)破壞過(guò)程可以用以下四個(gè)階段來(lái)描述：①截血彎矩達(dá)到開(kāi)裂強(qiáng)度時(shí)，截面出現(xiàn)水平彎曲裂縫；②隨著裂縫的發(fā)展和荷載強(qiáng)度的提高，柱內(nèi)出現(xiàn)斜方向的剪切裂縫；③局部剪切裂縫增大，箍筋屈服導(dǎo)致剪切裂縫進(jìn)一步增長(zhǎng)；④發(fā)生脆性的剪切破壞。

3、落梁破壞。當(dāng)梁體的水平位移超過(guò)梁端支撐長(zhǎng)度時(shí)發(fā)生落梁破壞。落梁破壞是由于梁與橋墩（臺(tái)）的相對(duì)位移過(guò)大，支座喪失約束能力后引起的一種破壞形式。發(fā)生在橋墩之間地震相對(duì)位移過(guò)大、梁的支撐長(zhǎng)度不夠、支座破壞、梁間地震碰撞等情況。

4、支座損傷。上部結(jié)構(gòu)的地震慣性力通過(guò)支座傳到下部結(jié)構(gòu)，當(dāng)傳遞荷載超過(guò)支座設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)支座發(fā)生損傷、破壞。支座損傷也是引起落梁破壞的主要原因。對(duì)于下部結(jié)構(gòu)而言，支座損傷可以避免上部結(jié)構(gòu)的地震荷載傳到橋墩，避免橋梁發(fā)生破壞。

二、橋梁抗震設(shè)計(jì)原則

合理的抗震設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度和延性等指標(biāo)上有最佳的組合，使結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防的目標(biāo)。要達(dá)到這個(gè)要求，就需要設(shè)計(jì)工程師深入了解對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)有重要影響的基本因素，并具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造力，而不僅僅是按規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行[2]。以下為抗震設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能遵循的一些基本原則，這些原則基于歷次的橋梁震害教訓(xùn)和當(dāng)前公認(rèn)的理論認(rèn)識(shí)。

①場(chǎng)地選擇。除了根據(jù)地震危險(xiǎn)性分析盡可能選擇比較安全的廠址之外，還要考慮一個(gè)地區(qū)內(nèi)的場(chǎng)地選擇。選擇的原則是：避免地震時(shí)可能發(fā)生地基失效的松軟場(chǎng)地，選擇堅(jiān)硬場(chǎng)地。②體系的整體性和規(guī)則性。橋梁的整體性要好，上部結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能是連續(xù)的。較好的整體性可防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時(shí)被震散掉落，同時(shí)它也是結(jié)構(gòu)發(fā)揮空間作用的基本條件。無(wú)論是在平面還是在立面上，結(jié)構(gòu)的布置都要力求使幾何尺寸、質(zhì)量和剛度均勻、對(duì)稱(chēng)、規(guī)整，避免突然變化。③提高結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的強(qiáng)度和延性。橋梁結(jié)構(gòu)的地震破壞源于地震動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)，因此抗震設(shè)計(jì)要力圖使從地基傳入結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量為最小，并使結(jié)構(gòu)具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、剛度和延性，以防止不能容忍的破壞。在不增加重量、不改變剛度的前提下，提高總體強(qiáng)度和延性是兩個(gè)有效的抗震途徑。剛度的選擇有助于控制結(jié)構(gòu)變形；強(qiáng)度與延性則是決定結(jié)構(gòu)抗震能力的兩個(gè)重要參數(shù)。由于地震動(dòng)可造成結(jié)構(gòu)和構(gòu)件周期反復(fù)變形，使其剛度與強(qiáng)度逐漸退化，因此，只重視強(qiáng)度而忽視延性絕對(duì)不是良好的抗震設(shè)計(jì)。④能力設(shè)計(jì)原則。能力設(shè)計(jì)思想強(qiáng)調(diào)強(qiáng)度安全度差異，即在不同構(gòu)件（延性構(gòu)件和能力保護(hù)構(gòu)件-不適宜發(fā)生非彈性變形的構(gòu)件統(tǒng)稱(chēng)為能力保護(hù)構(gòu)件）和不同破壞模式（延性破壞和脆性破壞模式）之間確立不同的強(qiáng)度安全度。通過(guò)強(qiáng)度安全度差異，確保結(jié)構(gòu)在大地震下以延性形式反應(yīng)，不發(fā)生脆性的破壞模式。在我國(guó)以前的建筑抗震設(shè)計(jì)中，普遍采用“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)思想。⑤多道抗震防線(xiàn)。應(yīng)盡量使橋梁成為具有多道抵抗地震側(cè)向力的體系，則在強(qiáng)地震動(dòng)過(guò)程中，一道防線(xiàn)破壞后尚有第二道防線(xiàn)可以支撐結(jié)構(gòu)，避免倒塌。因此，超靜定結(jié)構(gòu)優(yōu)于同種類(lèi)型的靜定結(jié)構(gòu)。但相對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)，橋梁在這方面可利用的余地通常并不大。

三、橋梁抗震設(shè)計(jì)方法相關(guān)問(wèn)題

1、橋梁抗震概念設(shè)計(jì) 抗震概念設(shè)計(jì)是指根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，正確地解決結(jié)構(gòu)總體方案、材料使用和細(xì)部構(gòu)造，以達(dá)到合理抗震設(shè)計(jì)的目的。合理抗震設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)，在強(qiáng)度、剛度和延性等指標(biāo)上有最佳的組合，使結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防的目標(biāo)。應(yīng)當(dāng)指出，強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計(jì)重要，并非不重視數(shù)值計(jì)算，而是為了給抗震計(jì)算創(chuàng)造出有利條件，使計(jì)算分析結(jié)果更能反映地震時(shí)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的實(shí)際情況。橋梁抗震概念設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是選擇良好的抗震結(jié)構(gòu)體系，主要根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的一般要求進(jìn)行。對(duì)于采用延性抗震概念設(shè)計(jì)的橋梁，還包括延性類(lèi)型選擇和塑性耗能機(jī)制選擇。

2、橋梁延性抗震設(shè)計(jì) 目前延性抗震驗(yàn)算所采用的破壞準(zhǔn)則主要有：強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則、變形破壞準(zhǔn)則、能量破壞準(zhǔn)則、基于低周疲勞特征的破壞準(zhǔn)則以及用最大變形和滯回耗能來(lái)表達(dá)的雙重指標(biāo)破壞準(zhǔn)則等。Housner在對(duì)懸臂式單質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)的非線(xiàn)性地震反應(yīng)進(jìn)行分析后，將其破壞機(jī)理總結(jié)為：在形成完全的塑性反應(yīng)之前，出現(xiàn)某種程度的塑性應(yīng)變，由此而消耗的能量自然的構(gòu)成結(jié)構(gòu)等效粘滯阻尼的一部分；當(dāng)完全進(jìn)入塑性變形后，產(chǎn)生塑性漂移，并在單方向發(fā)展直到倒塌發(fā)生。他認(rèn)為塑性反應(yīng)階段，保證結(jié)構(gòu)不破壞的條件是讓其保有足夠的耗能能力。

3、多階段設(shè)計(jì)方法 隨著對(duì)地震產(chǎn)生機(jī)理、地震動(dòng)特性以及地震作用下各類(lèi)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性、破壞機(jī)理、構(gòu)件能力研究認(rèn)識(shí)的加深以及對(duì)結(jié)構(gòu)在不同發(fā)生概率地震作用下預(yù)期性能目標(biāo)的不同，促使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)原則、設(shè)防水準(zhǔn)等各個(gè)方面進(jìn)行不斷改進(jìn)。由原來(lái)的單一設(shè)防水準(zhǔn)一階段設(shè)計(jì)逐漸改進(jìn)為雙水準(zhǔn)或三水準(zhǔn)兩階段設(shè)計(jì)、三階段設(shè)計(jì)，以及多水準(zhǔn)設(shè)防、多性能目標(biāo)準(zhǔn)則的基于結(jié)構(gòu)性能的設(shè)計(jì)等。

篇4

關(guān)鍵詞:橋梁，抗震設(shè)計(jì)，規(guī)范，發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)：U452.2+8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、前言

隨著我國(guó)90年代經(jīng)濟(jì)起飛,交通事業(yè)迅猛發(fā)展,特別是高速公路的興建、跨越大江、大河的大跨橋梁、大型立交工程以及城市中大量高架橋的興建,規(guī)范已大大不能適應(yīng).但是目前所有國(guó)內(nèi)的橋梁設(shè)計(jì),對(duì)抗展設(shè)計(jì)均在設(shè)計(jì)書(shū)上標(biāo)明的參照規(guī)范即是《公路工程抗展設(shè)計(jì)規(guī)范》和《鐵道工程抗展設(shè)計(jì)規(guī)范》.2008-10-01 起，我國(guó)開(kāi)始實(shí)施《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》，新規(guī)范總結(jié)了我國(guó)橋梁抗震設(shè)計(jì)方面

的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)并借鑒了國(guó)外抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的先進(jìn)思想和方法，在整體抗震設(shè)防思想和設(shè)計(jì)方法上較舊規(guī)范有較大改進(jìn)，大大提高了中國(guó)橋梁抗震設(shè)計(jì)能力。然而，我國(guó)幅員遼闊，地震區(qū)分布廣泛，地質(zhì)條件有著較大差異，又由于各地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展不均衡，新規(guī)范并非十分完善。.

二、 橋梁抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

中國(guó)對(duì)橋梁等級(jí)的劃分首先是根據(jù)橋梁的單跨跨徑，以 150 m 為界，超過(guò) 150 m為最高設(shè)防類(lèi)別，其次根據(jù)公路等級(jí)劃分橋梁的抗震等級(jí)，對(duì)不同等級(jí)的橋梁制定不同的抗震設(shè)防目標(biāo)；對(duì)橋梁類(lèi)別的劃分考慮了橋梁構(gòu)件、土壤液化以及橋梁基本周期，對(duì)符合要求的橋梁統(tǒng)一進(jìn)行抗震設(shè)防；對(duì)地震頻發(fā)地區(qū)的橋梁劃分為高等級(jí)設(shè)防；對(duì)維持交通通行非常重要的橋梁，特別是震后救災(zāi)的生命通道劃分為高設(shè)防等級(jí)，保證震后正常的交通通行，但較定性化，工程人員不易判斷橋梁抗震設(shè)防分類(lèi)?？傮w來(lái)說(shuō)，各國(guó)規(guī)范都是根據(jù)結(jié)構(gòu)重要性、抗震救災(zāi)作用、地震可能造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡、修復(fù)的難易程度等對(duì)橋梁進(jìn)行設(shè)防分類(lèi)，但又都較定性化，缺乏考慮對(duì)震后救災(zāi)有較大影響的非結(jié)構(gòu)性因素。

三、設(shè)計(jì)地震

（一）、地及區(qū)劃

設(shè)計(jì)地震動(dòng)是繼設(shè)計(jì)思想之后的影響到橋梁抗震設(shè)計(jì)全局的重要問(wèn)題。地震作用強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中最重要的地震動(dòng)參數(shù)之一。在當(dāng)前各國(guó)的橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中采用兩種方式描述這一參數(shù),一種方式是使用“烈度”這個(gè)量,如我國(guó)《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,另一種是直接使用地震動(dòng)參數(shù)。

（二）、場(chǎng)地分類(lèi)

實(shí)際上,目前各國(guó)橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中都考慮了場(chǎng)地條件對(duì)設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)的影響。具體做法是:根據(jù)一定規(guī)則對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行分類(lèi),然后分別給出各類(lèi)別場(chǎng)地的地震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜。橋梁抗展設(shè)計(jì)規(guī)范的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)是場(chǎng)地剪切波速(或場(chǎng)地特征周期)和地表覆蓋層厚度。

（三）、地展設(shè)計(jì)譜的阻尼修正

阻尼比是影響反應(yīng)譜值一個(gè)重要參數(shù)。當(dāng)結(jié)構(gòu)阻尼比較小時(shí),其變化會(huì)顯著地改變反應(yīng)譜值,從而影響結(jié)構(gòu)所受地震力的大小.一般規(guī)范設(shè)計(jì)反應(yīng)譜均以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)阻尼比值(通常取0.05)為基準(zhǔn),當(dāng)結(jié)構(gòu)主要振型的阻尼比偏離此標(biāo)準(zhǔn)值較多時(shí),需要對(duì)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜進(jìn)行修正。AASHTO、ATC一32、Caltrans和NZ規(guī)范不對(duì)反應(yīng)譜進(jìn)行阻尼修正,而EC一8、JAPAN和中國(guó)公路規(guī)范對(duì)設(shè)計(jì)譜進(jìn)行阻尼修正。

四、地震反應(yīng)分析和計(jì)算方法

我國(guó)橋梁抗展設(shè)計(jì)規(guī)范采用的地展反應(yīng)分析方法,目前規(guī)范計(jì)算地震反應(yīng)的方法有四種,即等效靜力法、線(xiàn)性動(dòng)力法、非線(xiàn)性靜力法和非線(xiàn)性動(dòng)力法.其中等效靜力法和彈性動(dòng)力法是目前規(guī)范中廣泛應(yīng)用的方法.非彈性靜力分析方法主要是用來(lái)確定結(jié)構(gòu)的倒塌機(jī)制和能力。

五、對(duì)我國(guó)城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的建議

前面幾節(jié)對(duì)我國(guó)的橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行了總結(jié),總的來(lái)說(shuō),我國(guó)現(xiàn)行的《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》在設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法、構(gòu)造措施和條文可執(zhí)行性等方面顯得落后許多.近十幾年發(fā)生在世界各地的大地展給橋梁結(jié)構(gòu)造成了重大破壞,同時(shí)也促進(jìn)了橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的修訂工作.規(guī)范的修訂主要參考了近十幾年來(lái)的地震震害經(jīng)驗(yàn),同時(shí)借鑒了結(jié)構(gòu)抗震研究領(lǐng)域的最新研究成果.概況起來(lái),新規(guī)范的發(fā)展動(dòng)向有以下幾個(gè)方面:

(1)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn).這是橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的最基本問(wèn)題.過(guò)去的幾十年的時(shí)間里,橋梁抗展設(shè)計(jì)規(guī)范的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)師都提出分級(jí)抗震設(shè)防的原則:即小震不壞;中震發(fā)生有限的結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞;大震發(fā)生嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞,但不產(chǎn)生嚴(yán)重的人員傷亡;而在可能襲擊工程場(chǎng)地最嚴(yán)重的地震作用下,結(jié)構(gòu)不倒塌。這些基本的結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)今天被大多數(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)程所采用。但傳統(tǒng)的作法是,只針對(duì)單一的地震作用水平進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗展設(shè)計(jì)。現(xiàn)在的問(wèn)題是針對(duì)每一個(gè)目標(biāo)都給出相應(yīng)的具體設(shè)計(jì)程序。這樣一來(lái),就需要對(duì)目前實(shí)際上還是單一水準(zhǔn)強(qiáng)度抗震設(shè)計(jì)原則進(jìn)行修訂,采用多水準(zhǔn)、多設(shè)防目標(biāo)和多階段的抗震設(shè)計(jì)原則。

(2)撓度和位移.傳統(tǒng)的橋梁抗震設(shè)計(jì)采用強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法,即使考慮到延性和位移,也是通過(guò)強(qiáng)度指標(biāo)間接地實(shí)現(xiàn).現(xiàn)在人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到了位移在橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的重要性,很多研究者和工程師建議在抗震設(shè)計(jì)中直接使用位移為設(shè)計(jì)參數(shù),這樣就將形成多參數(shù)抗震設(shè)計(jì)方法。在這方面,各種非彈性反應(yīng)譜的研究和應(yīng)用工作一直在進(jìn)行.一些建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)指南和準(zhǔn)則已經(jīng)引人了位移設(shè)計(jì)的概念和方法。

(3)耗材和減震設(shè)計(jì).橋梁結(jié)構(gòu)減、隔震和耗能技術(shù)經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究和開(kāi)發(fā)后,已經(jīng)逐漸進(jìn)人實(shí)用階段.未來(lái)橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)對(duì)這些技術(shù)在橋梁抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用作出具體、細(xì)致的規(guī)定。實(shí)際上,日、美、歐、新西蘭等主要地展國(guó)家的橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范已經(jīng)引人相應(yīng)的條款,我國(guó)新的《城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》和即將修訂的《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》也應(yīng)有相應(yīng)的章節(jié)規(guī)范這一技術(shù)的使用.應(yīng)當(dāng)注意,這一技術(shù)對(duì)橋梁的實(shí)際減震效果雖有少量的驗(yàn)證,但其減震規(guī)律變化和經(jīng)濟(jì)合理性都有待深人論證。

篇5

關(guān)鍵詞:性能;建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)方面提出抗震的設(shè)計(jì)要求。我國(guó)傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)，在抗震性能上有不同程度的缺陷，不利于建筑結(jié)構(gòu)的可靠性及穩(wěn)定性，為了提高建筑結(jié)構(gòu)抗震的水平與性能，應(yīng)該在性能的基礎(chǔ)上，按照建筑結(jié)構(gòu)抗震功能的需求，完善抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，保證抗震結(jié)構(gòu)在建筑工程中的效果，以此來(lái)延長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命。

一、基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

1、結(jié)構(gòu)抗震基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震，不論是結(jié)構(gòu)體系還是非結(jié)構(gòu)體系，都比較注重參數(shù)的設(shè)計(jì)，所以建筑結(jié)構(gòu)性能抗震方面，將結(jié)構(gòu)抗震作為核心的內(nèi)容，細(xì)化建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，可以滿(mǎn)足整體結(jié)構(gòu)的安全目標(biāo)，規(guī)避地震作用對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震性的干擾［1］。站在性能的角度上，探討建筑結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造。建筑構(gòu)件或構(gòu)造方面，抗震設(shè)計(jì)時(shí)要重點(diǎn)考慮變形與能量，基于性能的建筑構(gòu)造抗震設(shè)計(jì)，此兩項(xiàng)內(nèi)容是具有特征的項(xiàng)目。結(jié)構(gòu)抗震方面，首先設(shè)計(jì)過(guò)程中，要明確抗震計(jì)算的方式，充分考慮結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)的多樣化，合理分配線(xiàn)性或者是非線(xiàn)性的計(jì)算方法，確保結(jié)構(gòu)抗震性能的合理性，進(jìn)而保證結(jié)構(gòu)抗震達(dá)到性能的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn);然后是結(jié)構(gòu)抗震的直觀性與多變性，結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)人員，采用直觀性和多變性的方法，解決建筑結(jié)構(gòu)抗震中的各項(xiàng)問(wèn)題，尤其是目標(biāo)參數(shù)的數(shù)值計(jì)算，促使各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)，均能具備適用性;最后是結(jié)構(gòu)抗震中的概念設(shè)計(jì)，全面完善結(jié)構(gòu)抗震的概念設(shè)計(jì)，保障后期結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行。2、抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，以性能為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法，需注重抗震安全的運(yùn)用，全方位的評(píng)估建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，明確抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)性能中的安全程度，有效分配好強(qiáng)度、剛度、最大變形、累積變形等內(nèi)容，體現(xiàn)出建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的高效性［2］。不同的建筑結(jié)構(gòu)性能體系，抗震設(shè)計(jì)的方法不同，按照性能方面的相關(guān)準(zhǔn)則，在建筑結(jié)構(gòu)抗震研究的現(xiàn)場(chǎng)，隨機(jī)選擇地震的發(fā)生點(diǎn)，明確地震的發(fā)生地點(diǎn)、震級(jí)以及相應(yīng)的時(shí)間，考慮到各項(xiàng)因素不是固定不變的，就要研究抗震設(shè)計(jì)中的地震發(fā)生概率，利用概念提高抗震性能設(shè)計(jì)的可靠度。抗震設(shè)計(jì)先在要在理論上達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的適用性，才能應(yīng)用到實(shí)際的建筑施工中。基于性能的抗震設(shè)計(jì)指標(biāo)，在建筑結(jié)構(gòu)中起到重要的作用，而且和地震隨機(jī)性，存在密切的關(guān)聯(lián)?？拐鹪O(shè)計(jì)中，應(yīng)該采用統(tǒng)一的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，綜合研究抗震設(shè)計(jì)的整體性能，由此才能保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，達(dá)到最佳的施工狀態(tài)。

二、基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震評(píng)價(jià)

1、安全評(píng)價(jià)安全評(píng)價(jià)是基于性能建筑結(jié)構(gòu)抗震評(píng)價(jià)的指標(biāo)，也是抗震設(shè)計(jì)中的重要評(píng)價(jià)方式。安全評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)該確定地震動(dòng)性能指標(biāo)，估計(jì)抗震性能中的剛度、強(qiáng)度等，促使抗震安全性能，可以最大程度的保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)。我國(guó)近幾年的建筑結(jié)構(gòu)抗震性能方面，經(jīng)過(guò)評(píng)價(jià)得出結(jié)論，安全評(píng)價(jià)下的建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，適用于建筑工程，需要按照不同的結(jié)構(gòu)體系，選擇出建筑抗震結(jié)構(gòu)，采用概率可靠度性能評(píng)價(jià)的方式，輔助對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，同時(shí)還要對(duì)性能評(píng)價(jià)中的能量、變形等，實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)性的控制。2、效益評(píng)價(jià)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的效益評(píng)價(jià)，是指社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。社會(huì)、業(yè)主等，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，均有最佳的評(píng)價(jià)方案，目的是站在社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益的指標(biāo)基礎(chǔ)上，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計(jì)，實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)的效益評(píng)價(jià)，估計(jì)出地震后，建筑結(jié)構(gòu)的損耗、相關(guān)費(fèi)用等，進(jìn)而實(shí)行科學(xué)的抗震設(shè)計(jì)，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計(jì)過(guò)程，遵守效益評(píng)價(jià)的原則，降低地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞力度。

三、基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震控制

首先基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)控制，遵循地震是隨機(jī)性的原則，站在安全、保護(hù)的角度上，通過(guò)科學(xué)的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，完善建筑結(jié)構(gòu)的性能及施工，站在專(zhuān)業(yè)的角度考慮，建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的控制方面，可以分配結(jié)構(gòu)自控、設(shè)備控制的形式方法，在建筑結(jié)構(gòu)性能的應(yīng)用層上，控制好抗震結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)能力，強(qiáng)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)的自控性能，促使建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，具有自我保護(hù)、自我控制的優(yōu)勢(shì)，避免增加建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的運(yùn)行壓力，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的控制能力。然后是基于性能考慮中，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的構(gòu)件控制。例如:現(xiàn)代高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)性能方面，耗能裝置上取消了剪力墻構(gòu)件，將抗震設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在加固、修復(fù)的方面，此類(lèi)的構(gòu)件中，耗能裝置如果有破損、損壞的情況，基本是來(lái)源于小型的建筑，中型或大型的建筑，抗震構(gòu)件就會(huì)失去保護(hù)的性能，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)呈現(xiàn)無(wú)法修理的局面，我國(guó)高層建筑行業(yè)中，應(yīng)該積極控制抗震性能設(shè)計(jì)中的構(gòu)件，促使構(gòu)件可以滿(mǎn)足建筑結(jié)構(gòu)的根本需求，以免干擾建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的效果。最后在抗震設(shè)計(jì)控制中，積極推進(jìn)新型耗能結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，常見(jiàn)的有鋼梁－混凝土柱，充分發(fā)揮抗震控制結(jié)構(gòu)的有效作用，體現(xiàn)出基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震控制的作用和運(yùn)用價(jià)值。建筑結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的未來(lái)發(fā)展中，將新型耗能結(jié)構(gòu)作為一項(xiàng)重點(diǎn)，考慮到建筑行業(yè)的專(zhuān)業(yè)化、多元化發(fā)展，需要充分發(fā)揮新型耗能結(jié)構(gòu)的價(jià)值，以免影響建筑抗震設(shè)計(jì)的效果，體現(xiàn)出新型耗能結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計(jì)控制中的必要性。

結(jié)束語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，要以實(shí)際的性能為主，根據(jù)建筑工程抗震設(shè)計(jì)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等要求，規(guī)范好建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計(jì)過(guò)程，在性能的基礎(chǔ)上，評(píng)價(jià)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的控制力度，完善相關(guān)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，避免影響建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的穩(wěn)定性及可靠性，進(jìn)而確保建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的安全度，消除潛在的抗震風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)

［1］汪夢(mèng)甫，周錫元．基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)［J］．建筑結(jié)構(gòu)，2003，03:59－61．

篇6

關(guān)鍵詞：房屋建筑、抗震；

中圖分類(lèi)號(hào)：TU8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言：我國(guó)地震災(zāi)害頻發(fā)不斷，為了能夠盡可能地降低地震災(zāi)害對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)安全的危害程度，我們必須要高度重視建筑結(jié)構(gòu)工程中的抗震設(shè)計(jì)，結(jié)合工程實(shí)踐，積極地探索總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，全面提高建筑結(jié)構(gòu)工程中的抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量，這是當(dāng)今建筑領(lǐng)域需要面對(duì)和亟待解決的重要課題，需要大家的不斷努力來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1.關(guān)于抗震概念設(shè)計(jì)的概述及其所應(yīng)遵循基本原則的分析

1.1抗震概念設(shè)計(jì)的基本涵義概述

所謂抗震概念設(shè)計(jì)是指基于建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震反應(yīng)、抗震過(guò)程及所形成的破壞機(jī)制在對(duì)一定基本原則進(jìn)行遵循的基礎(chǔ)上應(yīng)用抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則來(lái)完成建筑結(jié)構(gòu)的布置。在實(shí)際當(dāng)中，存在著很多方面的因素這些因素會(huì)對(duì)抗震建筑物抗震性能產(chǎn)生著極大的影響，因而進(jìn)行準(zhǔn)確估算建筑物所受地震作用的大小是相當(dāng)困難的放在實(shí)際當(dāng)中就“概念設(shè)計(jì)”和“數(shù)值計(jì)算”這二者所產(chǎn)生的作用來(lái)看，“概念設(shè)計(jì)”所產(chǎn)生的作用顯然要重要得多。所以，能對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)抗震性能起著決定性作用的因素就是抗震概念設(shè)計(jì)撇好結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中的一大重要問(wèn)題。

1.2抗震概念設(shè)計(jì)所應(yīng)遵循的基本原則

1.2.1整體合理性原則;進(jìn)行基礎(chǔ)的設(shè)置，對(duì)建筑物的相關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行有效滿(mǎn)足，以便能實(shí)現(xiàn)建筑物的結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度與其所對(duì)應(yīng)承載力的完美結(jié)合通過(guò)抗震概念設(shè)計(jì)完美有效地把建筑結(jié)構(gòu)中的各個(gè)荷載向基礎(chǔ)進(jìn)行傳遞。通過(guò)這種整體的構(gòu)件布置，達(dá)到把各部分建筑物有效融合起來(lái)的作用從而帶來(lái)效果極佳的整體抗?fàn)幮赃@就是遵循整體合理性原則所帶來(lái)的效果。

1.2.2結(jié)構(gòu)合理性原則;實(shí)踐表明實(shí)現(xiàn)建筑物整體質(zhì)量布置對(duì)稱(chēng)性的前提條件.是進(jìn)行建筑物自身的對(duì)稱(chēng)性布局;進(jìn)行建筑物的對(duì)稱(chēng)性布局不僅可大大增強(qiáng)建筑物的抗側(cè)力而且還會(huì)產(chǎn)生出一種均衡的抵抗力來(lái)應(yīng)對(duì)各種外力從而大大增強(qiáng)了建筑物的結(jié)構(gòu)抗震性。

1.2.3形狀簡(jiǎn)單原則;對(duì)于建筑物形狀而言若設(shè)計(jì)得較為簡(jiǎn)單則往往會(huì)帶來(lái)較為明確的建筑結(jié)構(gòu)，這就為進(jìn)行建筑物各個(gè)構(gòu)件的具體準(zhǔn)確受力分析，提供了極大的方便此外，這種具有較為簡(jiǎn)單形狀的建筑物結(jié)構(gòu)，一旦遭到地震破壞，其所受影響程度也不大那些相對(duì)比較薄弱的部分區(qū)域要進(jìn)行控制或進(jìn)行修復(fù)也比較容易，因此.遵循這一原則來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)，就可有效實(shí)現(xiàn)起建筑物抗震所需要的要求。

2. 建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

2.1 建筑物建筑場(chǎng)地的選擇。

在建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)階段，建筑場(chǎng)地的選擇是抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要注意的關(guān)鍵技術(shù)性問(wèn)題，抗震設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)深入到建筑場(chǎng)地，對(duì)建筑場(chǎng)地的地質(zhì)情況和水文情況進(jìn)行勘察，收集記錄數(shù)據(jù)，認(rèn)真研討在該建筑場(chǎng)地建筑房屋對(duì)抗震設(shè)計(jì)的影響因素，比如建筑場(chǎng)地處于地震頻發(fā)地段或者建筑場(chǎng)地的地基為軟弱地基等，所以在建筑場(chǎng)地選擇時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)這些地段，如果無(wú)法避開(kāi)，就需要充分地運(yùn)用建筑抗震設(shè)計(jì)理論知識(shí)，對(duì)建筑地基和結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)化和優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，進(jìn)而提升建筑的抗震能力。同時(shí)，根據(jù)建筑物地域性分布及結(jié)構(gòu)特征選擇不同的建筑材料和抗震設(shè)計(jì)方案，如果建筑場(chǎng)地處在地震高發(fā)區(qū)，建筑房屋的抗震防烈度要求高，這就需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的柔性和延展性進(jìn)行考慮。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇。

在建筑結(jié)構(gòu)體系選擇時(shí)要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的特征進(jìn)行綜合考慮分析，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的任何一個(gè)構(gòu)件都要進(jìn)行抗震能力的分析及試驗(yàn)，避免因某個(gè)微小的房屋構(gòu)件未達(dá)到抗震設(shè)計(jì)要求，一旦地震發(fā)生，會(huì)因一個(gè)微小的建筑構(gòu)件影響整個(gè)建筑的抗震能力。因此在建筑結(jié)構(gòu)體系選擇時(shí)，首要工作是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的各個(gè)構(gòu)件承重能力，構(gòu)件均勻沉重分布情況及構(gòu)件的抗震能量傳輸進(jìn)行分析和計(jì)算;

2.3建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì).

另外一個(gè)需要注意的問(wèn)題是建筑平面布置問(wèn)題，在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，除了抗震設(shè)計(jì)達(dá)到有關(guān)要求外，還需要注意建筑平面布置的規(guī)則性，做到既能滿(mǎn)足抗震要求又能滿(mǎn)足城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃要求。

2.4墻體和屋蓋的抗震設(shè)計(jì)要求

經(jīng)大量的房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)及實(shí)踐表明，房屋建筑的質(zhì)量越輕，房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越強(qiáng)，受地震破壞程度越小，所以在房屋建筑墻體設(shè)計(jì)時(shí)盡可能地從減少墻體重量入手，比如采用新型的防震砌塊; 屋蓋方面也應(yīng)選擇質(zhì)量比較輕的新型建筑材料，盡量不要在屋頂設(shè)置過(guò)多的裝飾性建筑，以防增加房屋建筑的整體高寬比影響房屋建筑的抗震性能。

3.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題

由于我國(guó)高層建筑越來(lái)越多，在此對(duì)高層建筑的抗震設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)說(shuō)明。

對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，提高其抗震能力是十分重要的工作，而要提高抗震能力，就得做好設(shè)計(jì)工作，優(yōu)化抗震設(shè)計(jì)可以從以下幾個(gè)方面入手：首先，同樣也是場(chǎng)地的選擇，場(chǎng)地選擇的好壞會(huì)直接影響高層建筑的抗震性能，還會(huì)給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)極大的影響，因此應(yīng)做好場(chǎng)地的選擇工作，其次，結(jié)構(gòu)體系的選擇，可以從三個(gè)層次來(lái)分析：第一，結(jié)構(gòu)體系需要避免對(duì)高層建筑整體抗震產(chǎn)生不利影響，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，不能因?yàn)椴糠纸Y(jié)構(gòu)的破壞而導(dǎo)致整個(gè)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震能力下降或者喪失，第二，結(jié)構(gòu)體系需要有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和

合理的地震作用傳播途徑，第三，結(jié)構(gòu)體系必須具備良好的承載能力，變形能力與消耗地震能量的能力，最后，結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，結(jié)構(gòu)的規(guī)則性主要表現(xiàn)在高層建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)上，尤其需要注意以下問(wèn)題：第一，高層建筑抗側(cè)力的主體結(jié)構(gòu)的主軸剛度要保持一致的水準(zhǔn)，兩主軸的變形特性也應(yīng)該保持在相似的范圍之內(nèi)，因?yàn)楦邔咏ㄖ闹黧w結(jié)構(gòu)是三維立體的，地震的作用力，實(shí)際風(fēng)荷載等在方向上的任意性比較大，而高層建筑的主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的主軸剛度，變形特性只要保持在一致的高度上，就可以使建筑結(jié)構(gòu)具有較好的抗震能力

和抵御強(qiáng)風(fēng)的能力，第二，高層建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層剪切剛度不能突變，要保持一定的均勻性，而這種較為均勻的剛性結(jié)構(gòu)可以防止建筑因某一薄弱層的損壞而導(dǎo)致整個(gè)主體結(jié)構(gòu)的損壞，特別是處于強(qiáng)震區(qū)的高層建筑，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的主體抗側(cè)力的剛度要求更加嚴(yán)格，第三，高層建筑的主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置還要保持結(jié)構(gòu)中心與其周邊結(jié)構(gòu)在剛度上的均勻協(xié)調(diào)性，使主體結(jié)構(gòu)的剛度協(xié)調(diào)性保持均勻一致性，同時(shí)，還要保證結(jié)構(gòu)主體的抗扭剛度維持在一定的水準(zhǔn)，這樣可以有效避免高層建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)風(fēng)或強(qiáng)震的扭矩作用下發(fā)生扭曲變形，避免由此而引起的結(jié)構(gòu)性或者非結(jié)構(gòu)性的變形損壞。

結(jié)束語(yǔ)：隨著我國(guó)建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，促使了我國(guó)房屋建筑在設(shè)計(jì)方面的要求日益提高在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面也日趨復(fù)雜化;建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑外觀與平面設(shè)計(jì)時(shí)所追求的獨(dú)特新穎要求等都極大增加了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)布置的難度;在這一建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中加果建筑設(shè)計(jì)師未能充分了解有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)這不僅會(huì)大大降低建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能而且也會(huì)給建筑在施工過(guò)程中帶來(lái)較大的施工難度以及較大的經(jīng)濟(jì)損失;因此，就建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)所起的作用而言雖然只是建筑的一個(gè)基礎(chǔ)膽在整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中卻起著極為關(guān)鍵的作用，對(duì)于整個(gè)建筑的施工質(zhì)量產(chǎn)生著極大的影響正日益受到建筑設(shè)計(jì)師的重視和認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)：

[1]周石，徐彤.基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的能量設(shè)計(jì)方法田［J］.地震工程與工程振動(dòng) 2011.

[2]趙艷.關(guān)于改進(jìn)我國(guó)抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的探討川［J］.地震工程與工程振動(dòng)2006.

篇7

關(guān)鍵詞： 概念設(shè)計(jì) ； 抗震 ；橋梁 ；匝道；延性

中圖分類(lèi)號(hào)：U448文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

鄭州市花園路與連霍高速公路互通立交，是鄭州市城市路網(wǎng)中的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)，其中花園路是鄭州市區(qū)南北方向的主要交通通道，是鄭州市唯一的一條綠色通道，也是鄭州市主要交通北出口之一。連霍高速公路鄭州段是交通部規(guī)劃的連云港至霍爾果斯國(guó)家主干道的組成部分，也是河南省交通最繁忙的路網(wǎng)中的一段，它橫穿鄭州市北部地區(qū)，是鄭州市快速路網(wǎng)中的重要骨架道路?；▓@路立交橋梁工程：包括C匝道（跨連霍高速）橋、C匝道（跨花園路）橋、J匝道橋、K匝道橋、L匝道橋、M匝道橋、N匝道橋。本文只對(duì)C匝道（跨連霍高速）橋梁的抗震概念進(jìn)行探討。

C匝道（跨連霍高速）橋：跨徑布置為（4x20m+4x20m）鋼筋混凝土連續(xù)梁+（40.5m+39.5m）鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)梁+（4x20m,4x20m）鋼筋混凝土連續(xù)梁，部分橋段位于R＝67.75m曲線(xiàn)上。上部結(jié)構(gòu)采用單箱多室斜腹板帶圓弧斷面，下部結(jié)構(gòu)采用雙柱式橋墩，采用矩形帶弧形形式，墩頂設(shè)置橫系梁，基礎(chǔ)采用4根φ1.2m鉆孔灌注樁。

圖1C匝道(跨連霍高速)橋型布置圖（單位: cm）

圖2C匝道(跨連霍高速)橋橋墩橫斷面圖（單位: cm）

基于抗震設(shè)計(jì)在城市橋梁設(shè)計(jì)工作中的重要作用和意義，在花園路立交設(shè)計(jì)工作中， 抗震設(shè)計(jì)作為一條紅線(xiàn)貫穿于設(shè)計(jì)工作的全過(guò)程。橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，包括兩個(gè)范疇：概念設(shè)計(jì)和參數(shù)設(shè)計(jì)，這兩者是相輔相成的。概念設(shè)計(jì)是橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在歐美規(guī)范中，在抗震的概念設(shè)計(jì)非常重視。經(jīng)驗(yàn)表明：對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，概念設(shè)計(jì)比結(jié)構(gòu)計(jì)算設(shè)計(jì)更為重要，結(jié)構(gòu)抗震性能的決定因素是良好的“概念設(shè)計(jì)”。由于地震動(dòng)的不確定性和復(fù)雜性，以及結(jié)構(gòu)計(jì)算模型與實(shí)際情況的的差異，難以保證理論計(jì)算分析與實(shí)際情況完全吻合。作為正確的抗震設(shè)計(jì)，必須重視抗震概念設(shè)計(jì)，靈活而又合理地運(yùn)用抗震設(shè)計(jì)思想，使計(jì)算工作不至于盲目而且更有針對(duì)性；同時(shí)，通過(guò)計(jì)算，可以對(duì)橋梁的抗震概念設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證，或者對(duì)概念設(shè)計(jì)中考慮不周到的地方進(jìn)行修正。

1橋梁抗震設(shè)計(jì)基本原則

結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)采用的是“小震不壞，中震可修，大震不倒”的三級(jí)設(shè)防思想。《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》采用的是兩水平設(shè)防，兩階段設(shè)計(jì)。第一階段的抗震設(shè)計(jì)，采用彈性抗震設(shè)計(jì)，第二階段采的抗震設(shè)計(jì)，采用延性抗震設(shè)計(jì)方法，并引入能力保護(hù)設(shè)計(jì)原則。通過(guò)第一階段的抗震設(shè)計(jì)，即對(duì)應(yīng)E1地震作用的抗震設(shè)計(jì)，可達(dá)到和原規(guī)范基本相當(dāng)?shù)目拐鹪O(shè)防水平。通過(guò)第二階段的抗震設(shè)計(jì)，即對(duì)應(yīng)E2地震作用的抗震設(shè)計(jì)，來(lái)保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性能力，通過(guò)驗(yàn)算，確保結(jié)構(gòu)的延性能力大于延性需求。

2橋位選擇

選擇橋梁建設(shè)場(chǎng)址時(shí)，應(yīng)根據(jù)橋梁工程的需要，全面掌握?qǐng)鲋诽幍牡卣鸹顒?dòng)情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料做出綜合分析。應(yīng)避免將橋址選擇在地質(zhì)情況不良的地方：斷層、易產(chǎn)生滑坡的陡峭的山區(qū)、存在容易液化砂土或軟弱夾層的坡地、大面積采空區(qū)等；而開(kāi)闊、平坦地帶的基巖、堅(jiān)實(shí)的碎石地基、堅(jiān)硬場(chǎng)地土或密實(shí)均勻的中硬場(chǎng)地是橋梁選址的有利地區(qū)。如必須設(shè)置在可液化或松軟土層的河岸地段時(shí)，橋長(zhǎng)應(yīng)適當(dāng)增長(zhǎng)，將橋臺(tái)置于穩(wěn)定的河岸上，而橋墩基礎(chǔ)要加強(qiáng)。

3結(jié)構(gòu)方案的選擇

3.1 立交匝道橋特點(diǎn)

互通立交的匝道橋，受地形、地物和占地面積等影響，其總體布局跟其他橋梁相比，有以下特點(diǎn)：

a)由于互動(dòng)立交區(qū)匝道的最小平曲線(xiàn)半徑可達(dá)到30m，如果橋梁剛好位于小半徑曲線(xiàn)上，則該橋就可能做成曲線(xiàn)橋梁，且往往超高值較大，故橋梁的橫坡較大；

b)由于要在短距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)高差，匝道橋往往縱坡較大；

c)橋面較窄；

d)匝道橋有時(shí)候要跨越主線(xiàn)或其他匝道，以及非機(jī)動(dòng)車(chē)道，因此匝道橋的單跨跨徑受到限制，不能減小。

綜上所述，不難得出，匝道橋具有斜、彎、坡、異形等特點(diǎn)，屬于不規(guī)則橋梁，在地震作用下的響應(yīng)比較特殊，其抗震設(shè)計(jì)將更復(fù)雜，不僅要滿(mǎn)足常規(guī)橋梁所規(guī)定的構(gòu)造，而且在某些方面需要提出更高的要求。震害表明，曲線(xiàn)梁橋具有較高的地震易損性，薄弱環(huán)節(jié)較多，因此其抗震概念設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。

3.2 上部結(jié)構(gòu)

由于匝道橋自身的特殊性，受力復(fù)雜，需要采用抗扭剛度較大的截面，且橋梁上部結(jié)構(gòu)的整體性要好。因此，盡量選取具有連續(xù)的上部結(jié)構(gòu)形式，避免采用松散的簡(jiǎn)支梁形式，減少伸縮縫，以防止落梁?？箯?、抗扭性能強(qiáng)，整體性強(qiáng)的現(xiàn)澆箱型的截面形式，是較為理想的城市橋梁抗震設(shè)計(jì)的備選結(jié)構(gòu)截面形式。

3.3 下部結(jié)構(gòu)

3.3.1 橋墩的形式

匝道橋一般相對(duì)較窄，橋墩一般采用雙柱墩或者獨(dú)柱墩，橋墩的剛度相對(duì)較小。在地震作用下墩身的彎矩和剪力一般不大，但是位移相對(duì)較大，如有較好的限位措施，對(duì)于抗震來(lái)說(shuō)，未必是不利的。而對(duì)于小半徑匝道橋來(lái)說(shuō)，地震作用下，可能會(huì)導(dǎo)致橋墩會(huì)產(chǎn)生較大的扭矩，所以橋墩墩身宜采用抗扭剛度相對(duì)較大且整體性較好的結(jié)構(gòu)，如獨(dú)柱實(shí)心墩或者空心墩，如采用雙柱式墩，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行全橋空間地震響應(yīng)分析，對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行加強(qiáng)。

3.3.2 橋墩的剛度

對(duì)于連續(xù)梁橋，同一聯(lián)內(nèi)各橋墩的高度不同而導(dǎo)致其抗推剛度相差較大，則水平地震力在各墩間的分配不均衡，剛度大的墩將承受較大的水平地震力，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致剛度較大的橋墩發(fā)生破壞，從而導(dǎo)致全橋損毀。如果剛度中心和質(zhì)量中心偏離，上部結(jié)構(gòu)還將伴隨產(chǎn)生水平轉(zhuǎn)動(dòng)，又可能導(dǎo)致落梁或者上部結(jié)構(gòu)的碰撞，而匝道橋恰好容易符合這兩個(gè)條件：縱坡較大，橋墩高差將會(huì)比較大；在小半徑曲線(xiàn)上，地震作用下可能會(huì)出現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)的水平轉(zhuǎn)動(dòng)。

雖然匝道橋的橋墩高度相差較大，可以通過(guò)改變橋墩截面的形式或大小來(lái)對(duì)其抗推剛度進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)于相對(duì)較高的橋墩，可以采用剛度較大的截面形式，或者增加其截面尺寸。如此一來(lái)，可以使得地震作用下各橋墩的水平地震相應(yīng)達(dá)到均衡。

如果橋梁位于小半徑曲線(xiàn)上，地震來(lái)臨時(shí)，橋墩承受的水平力方向是不確定的，且有扭矩的存在。因此，橋墩截面的剛度在各個(gè)方向大致相同將會(huì)是比較好的處理方法。

3.3.3 橋墩的配筋方式

提高橋墩的延性對(duì)其抗震性能作用巨大，配置數(shù)量足夠的，錨固合理的橫向鋼筋，對(duì)于墩柱來(lái)說(shuō)，可以起到三個(gè)方面的作用：約束塑性鉸區(qū)域內(nèi)的混凝土，提高混凝土的抗壓強(qiáng)度和延性；提高抗剪能力；防止縱向鋼筋壓曲。因此，箍筋或螺旋筋的間距應(yīng)小一些。各國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)塑性鉸區(qū)橫向鋼筋的最小配筋率都作了具體的規(guī)定。

圖3C匝道(跨連霍高速)橋橋墩橫斷面配筋圖（單位: cm）

4橋梁細(xì)節(jié)構(gòu)造

4.1 支座

為保證橋梁剛度和質(zhì)量的平衡，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮采用等跨徑、等墩高、等橋面寬度的結(jié)構(gòu)形式。如不能滿(mǎn)足也可通過(guò)調(diào)整墩柱的截面尺寸和支座等方法來(lái)改善橋的平衡情況。其中，調(diào)整支座可能是最簡(jiǎn)單易行的辦法了，效果也顯著。當(dāng)采用橡膠支座后，由墩和支座構(gòu)成的串聯(lián)體系的水平剛度為:

Kt=KzKp/(Kz+Kp)

其中：Kt是由墩和支座構(gòu)成的串聯(lián)體系的水平剛度，Kz和Kp分別為橡膠支座的剪切剛度和橋墩的水平剛度。

水平地震力就是根據(jù)各墩串聯(lián)體系的水平剛度按比例進(jìn)行分配的。從上式可以看出，調(diào)整支座的剛度可以有效的調(diào)整各墩位處的剛度平衡。另外，如果地震設(shè)防烈度較高，須考慮將支座設(shè)計(jì)成抗震支座，以達(dá)到減、隔震的目的。

4.2 梁連接方式

匝道橋，尤其處于小半徑曲線(xiàn)上的橋梁，橋梁應(yīng)采用擋塊、螺栓連接和鋼夾板連接等防止縱橫向落梁的措施。

圖4C匝道(跨連霍高速)橋梁縱向抗震連接構(gòu)造立面圖（單位: cm）

圖5C匝道(跨連霍高速)橋橋墩橫向抗震擋塊構(gòu)造立面圖（單位: cm）

5橋梁延性設(shè)計(jì)

我國(guó)在2008年頒布實(shí)施的《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》中增加了橋梁延性抗震設(shè)計(jì)和能力保護(hù)原則有關(guān)規(guī)定，增加了延性構(gòu)造細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定，以期增加初始強(qiáng)度沒(méi)有明顯變化的情況下的非彈性變形能力，避免結(jié)構(gòu)在大震中倒塌。

新西蘭學(xué)者鮑雷等提出了能力設(shè)計(jì)原理。在新西蘭最先廣泛應(yīng)用能力設(shè)計(jì)方法，其他國(guó)家也先后在各自的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中采納應(yīng)用了能力設(shè)計(jì)原理的一些基本概念。能力設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)構(gòu)件之間的安全度差異，通過(guò)這種差異，保證結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震中延性形式的出現(xiàn)，避免發(fā)生脆性破壞。同時(shí)為了保證結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震中延性形式的出現(xiàn)，在高烈度震區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)該重視延性構(gòu)建的細(xì)部設(shè)計(jì)。

6結(jié)語(yǔ)

匝道橋由于其特殊性，在抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)予以特別關(guān)注。概念設(shè)計(jì)可以總體上把握橋梁的抗震性能，在橋梁抗震設(shè)計(jì)中起到指導(dǎo)性的重要作用。只有根據(jù)具體工程，始終堅(jiān)持將橋梁的抗震思想貫徹于橋梁設(shè)計(jì)的全過(guò)程，按照橋梁抗震原則，具體實(shí)施設(shè)計(jì)工作，采取一系列有效的抗震措施。才能達(dá)到結(jié)構(gòu)的良好的抗震效果。

參考文獻(xiàn)

[1] JTG/T B02-2008，公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則[S].北京：人民交通出版社，2008.

[2] CJJ 166-2011，城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

篇8

關(guān)鍵詞：橋梁 抗震 設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)： TU997文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、橋梁的抗震設(shè)計(jì)原理

目前橋梁的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算原理是建立在一定假設(shè)條件基礎(chǔ)上的，盡管分析的手段不斷的在提高，分析的理論不斷的在完善，但由于地震作用的復(fù)雜性，地基影響的復(fù)雜性以及橋梁結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能會(huì)導(dǎo)致理論計(jì)算分析和實(shí)際情況相差很大?，F(xiàn)常見(jiàn)的橋梁抗震設(shè)計(jì)方法有：設(shè)計(jì)靜力法、反應(yīng)譜法和動(dòng)態(tài)時(shí)程分析法。下面就分別對(duì)應(yīng)不同的假設(shè)條件和設(shè)計(jì)原理做一探討。

（一）靜力法

靜力法把地震加速度看作是橋梁結(jié)構(gòu)破壞的惟一因素，忽略了結(jié)構(gòu)本身動(dòng)力特性對(duì)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的影響，應(yīng)用存在較大局限性[

]。事實(shí)上只有絕對(duì)剛性的物體才能認(rèn)為在振動(dòng)過(guò)程中各個(gè)部分與地震動(dòng)具有相同的振動(dòng)，所以只對(duì)剛度很大的結(jié)構(gòu)例如重力橋墩、橋臺(tái)等結(jié)構(gòu)適用靜力法近似計(jì)算。

（二）反應(yīng)譜法

反應(yīng)譜方法是目前我國(guó)公路及鐵路橋梁采用的重要方法。其思路是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力特性分析，對(duì)各主振動(dòng)應(yīng)用譜曲線(xiàn)作某強(qiáng)震記錄的最大地震反應(yīng)計(jì)算，最后一般通過(guò)統(tǒng)計(jì)理論對(duì)各主振型最大反應(yīng)值進(jìn)行組合，近似求得結(jié)構(gòu)的整體最大反應(yīng)值。

（三）動(dòng)態(tài)時(shí)程分析法

動(dòng)態(tài)時(shí)程分析法是上世紀(jì)60年代以后伴隨有限元法、計(jì)算機(jī)技術(shù)兩方面的發(fā)展而出現(xiàn)的。該法把大型橋梁結(jié)構(gòu)離散成多節(jié)點(diǎn)、多自由度的結(jié)構(gòu)有限元?jiǎng)恿τ?jì)算模型，將地震強(qiáng)迫振動(dòng)的激振直接輸入，借助計(jì)算機(jī)逐步積分求解結(jié)構(gòu)反應(yīng)時(shí)程。

二、橋梁抗震設(shè)計(jì)原則  

合理的抗震設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度和延性等指標(biāo)上有最佳的組合，使結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防的目標(biāo)。要達(dá)到這個(gè)要求，就需要設(shè)計(jì)工程師深入了解對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)有重要影響的基本因素，并具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造力，而不僅僅是按規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行[]。以下為抗震設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能遵循的一些基本原則，這些原則基于歷次的橋梁震害教訓(xùn)和當(dāng)前公認(rèn)的理論認(rèn)識(shí)。  

1場(chǎng)地選擇

除了根據(jù)地震危險(xiǎn)性分析盡可能選擇比較安全的廠址之外，還要考慮一個(gè)地區(qū)內(nèi)的場(chǎng)地選擇。選擇的原則是：避免地震時(shí)可能發(fā)生地基失效的松軟場(chǎng)地，選擇堅(jiān)硬場(chǎng)地。 

2體系的整體性和規(guī)則性

橋梁的整體性要好，上部結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能是連續(xù)的。較好的整體性可防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時(shí)被震散掉落，同時(shí)它也是結(jié)構(gòu)發(fā)揮空間作用的基本條件。無(wú)論是在平面還是在立面上，結(jié)構(gòu)的布置都要力求使幾何尺寸、質(zhì)量和剛度均勻，對(duì)稱(chēng)、規(guī)整，避免突然變化。 

3提高結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的強(qiáng)度和延性

橋梁結(jié)構(gòu)的地震破壞源于地震動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)，因此抗震設(shè)計(jì)要力圖使從地基傳入結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量為最小，并使結(jié)構(gòu)具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、剛度和延性，以防止不能容忍的破壞。在不增加重量、不改變剛度的前提下，提高總體強(qiáng)度和延性是兩個(gè)有效的抗震途徑。剛度的選擇有助于控制結(jié)構(gòu)變形；強(qiáng)度與延性則是決定結(jié)構(gòu)抗震能力的兩個(gè)重要參數(shù)。由于地震動(dòng)可造成結(jié)構(gòu)和構(gòu)件周期反復(fù)變形，使其剛度與強(qiáng)度逐漸退化，因此，只重視強(qiáng)度而忽視延性絕對(duì)不是良好的抗震設(shè)計(jì)。 

4能力設(shè)計(jì)原則

能力設(shè)計(jì)思想強(qiáng)調(diào)強(qiáng)度安全度差異，即在不同構(gòu)件(延性構(gòu)件和能力保護(hù)構(gòu)件-不適宜發(fā)生非彈性變形的構(gòu)件統(tǒng)稱(chēng)為能力保護(hù)構(gòu)件)和不同破壞模式(延性破壞和脆性破壞模式)之間確立不同的強(qiáng)度安全度。通過(guò)強(qiáng)度安全度差異，確保結(jié)構(gòu)在大地震下以延性形式反應(yīng)，不發(fā)生脆性的破壞模式。在我國(guó)以前的建筑抗震設(shè)計(jì)中，普遍采用“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)思想。 

三、橋梁的抗震設(shè)計(jì)方法和抗震要點(diǎn)

1、橋梁抗震的設(shè)計(jì)方法

采用減隔震支座。

采用減、隔震支座(鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座等)在梁體與墩、臺(tái)的連接處增加結(jié)構(gòu)的柔性和阻尼以減小橋梁的地震反應(yīng)；采用減、隔震支座橋梁結(jié)構(gòu)的梁體通過(guò)支座與墩、臺(tái)相聯(lián)結(jié)，大量的試驗(yàn)和理論分析都表明采用減震支座對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)有很大的影響，在梁體與墩、臺(tái)的聯(lián)結(jié)處安裝減、隔震支座能有效地減小墩、臺(tái)所受的水平地震力。

利用橋墩延性減震。

利用橋墩的延性減震是當(dāng)前橋梁抗震設(shè)計(jì)中常用的方法，橋墩延性減震是將橋墩某些部位設(shè)計(jì)得具有足夠的延性，以便在強(qiáng)震作用下使這些部位形成穩(wěn)定的延性塑性鉸產(chǎn)生彈塑性變形來(lái)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期、耗散地震能量。

采用減震的新結(jié)構(gòu)。

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是在混凝土上包裹型鋼做成的結(jié)構(gòu)。它與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比具有一系列優(yōu)點(diǎn),其承載力可以高于同樣外形的鋼筋混凝土構(gòu)件承載力一倍以上，具有較好的抗剪能力，延性比明顯高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，滯回曲線(xiàn)較為飽滿(mǎn)，耗能能力有顯著的提高，從而呈現(xiàn)出良好的抗震性能。能夠隔離、吸收和耗散地震能量，同時(shí)可以節(jié)約材料，降低造價(jià)。

2、減震設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)

(1)結(jié)構(gòu)的剛度對(duì)稱(chēng)有利于抗震，不等跨的橋梁容易發(fā)生震害。

特別是一座橋內(nèi)墩身高度相差過(guò)大，在較矮的橋墩上會(huì)產(chǎn)生很大的地震水平力，跨徑不同。在大跨徑的橋孔的橋墩上也產(chǎn)生大的地震力。設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量避免在高烈度區(qū)采用這種橋型，如無(wú)法避免,宜在不利墩上設(shè)置消能措施降低墩頂集成剛度，如設(shè)置抗震支座等。

斜橋的抗震性能較差。

由于斜交橋的質(zhì)心和扭轉(zhuǎn)中心并不重合,導(dǎo)致了在地震反應(yīng)當(dāng)中上部結(jié)構(gòu)有旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。在地震中，斜交橋相對(duì)于正交橋更易遭到破壞。另外，地震時(shí)橋臺(tái)處河岸不穩(wěn)，易向河心滑移，使橋長(zhǎng)縮短,橋孔發(fā)生錯(cuò)動(dòng)或扭轉(zhuǎn),造成墩臺(tái)身開(kāi)裂或折斷。如地基條件允許，可采用T型或型這類(lèi)整體性強(qiáng)、抗扭剛度大的橋臺(tái)。如在松軟的地基上，橋梁宜正交,并適當(dāng)增加橋長(zhǎng)，使橋臺(tái)放在穩(wěn)定的河岸上。

四、小結(jié)：

橋梁結(jié)構(gòu)有效的抗震措施還有許多， 此我們?cè)跇蛄涸O(shè)計(jì)過(guò)程中須認(rèn)真分析和了解結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)和特性，精心設(shè)計(jì)并采取一系列有效的抗震措施。橋梁抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，體現(xiàn)在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，需要認(rèn)真對(duì)待。

參考文獻(xiàn)：

[1] 范立礎(chǔ)，胡世德，葉愛(ài)君.大跨度橋梁抗震設(shè)計(jì)[M].北京:人民交通出版社，2001

[2] 宋曉凱.橋梁抗震設(shè)[M].山西建筑，2007 

[3] 嚴(yán)家伋. 道路建筑材料第三版[M].北京：人民交通出版社，2004.01

[4] 劉濱誼．橋梁規(guī)劃設(shè)計(jì)[M]．東南大學(xué)出版社，2002

[5] 趙永平，唐勇. 道路勘測(cè)設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社 ，2004.08

作者簡(jiǎn)介：黃神忠（1984.09～），男，漢族，廣西賀州人，大學(xué)本科學(xué)歷，廣西華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司助理工程師，主要從事道路、橋梁設(shè)計(jì)工作和研究。

篇9

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；平面布置

1、引言

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年發(fā)生約500萬(wàn)次地震。而我國(guó)是一個(gè)地震多發(fā)的國(guó)家，縣級(jí)及縣級(jí)以上的城鎮(zhèn)約2900個(gè)，其中具有抗震設(shè)防的城鎮(zhèn)約為2500個(gè)。近些年來(lái)，我國(guó)特大地震頻發(fā)，給地震區(qū)帶來(lái)了毀滅性的打擊，這進(jìn)一步提高了人們對(duì)地震的重視程度。為了減少地震帶來(lái)的人員和財(cái)產(chǎn)損失，必須做好建筑的抗地震設(shè)計(jì)工作，尤其是在地震頻發(fā)區(qū)，更應(yīng)該對(duì)該區(qū)域的建筑進(jìn)行合理的抗震設(shè)計(jì)。因此，本文將對(duì)幾種典型的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法進(jìn)行論述，同時(shí)對(duì)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的關(guān)鍵內(nèi)容予以重點(diǎn)論述。

2、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的主要方法

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)所采用的方法是多樣的，在抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中不但要設(shè)計(jì)出完美的方案，還應(yīng)該做好建筑物的不就措施。因此，通常建筑師在抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中需要進(jìn)行綜合分析，合理的對(duì)結(jié)構(gòu)的布置與材料使用進(jìn)行探討，這將直接影響到建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的效果。所以，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要合情合理，不偷工減料，這樣才能夠最大程度的減輕地震帶來(lái)的破壞。

2.1 建筑抗震結(jié)構(gòu)體系的選擇

建筑的抗震結(jié)構(gòu)體系是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容，建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇是否合理對(duì)整個(gè)建筑的安全性與經(jīng)濟(jì)性起著至關(guān)重要的作用。具體來(lái)看，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)：首先，建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該盡量避免由于部分結(jié)構(gòu)或作建筑構(gòu)件破壞而造成整個(gè)結(jié)構(gòu)失去抗震能力，甚至失去其自身的承載能力?？拐鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)基本原則就是要求結(jié)構(gòu)具有足夠的贅余度以及內(nèi)力的重分配能力，即使由于地震而使得建筑結(jié)構(gòu)的部分構(gòu)件喪失，其他的構(gòu)件依然可以承擔(dān)其建筑載荷的能力，保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；其次，建筑的結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有清晰的計(jì)算簡(jiǎn)圖以及科學(xué)的地震力傳遞途徑。在該過(guò)程中，豎向構(gòu)建布置時(shí)要盡量使得其在垂直載荷力的作用下棋應(yīng)力水平趨于均勻。建筑屋蓋梁系的布置應(yīng)該通過(guò)最短的途徑傳遞至豎向構(gòu)件的墻、柱結(jié)構(gòu)中，而且盡量保證期上部結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件傳來(lái)的垂直重力載荷通過(guò)一到兩層轉(zhuǎn)換層的轉(zhuǎn)換。同時(shí)，整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力體系也應(yīng)該予以明確，通過(guò)有框架、剪力強(qiáng)、簡(jiǎn)體與支撐等形成，其應(yīng)該盡量貫通使用，使得其豎向載荷盡量均勻；再次，建筑結(jié)構(gòu)體系必須具有足夠的承載能力，其良好的變形能力能夠很好的消耗地震能量。且建筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能夠很好的對(duì)其塑性?xún)?nèi)力重新分布，可以更加充分的發(fā)揮其耗散地震能量的作用；最后，應(yīng)該保證建筑結(jié)構(gòu)體系具有足夠的強(qiáng)度和剛度。通過(guò)合理分布強(qiáng)度和剛度使得建筑局部不會(huì)出現(xiàn)被削弱或突變的問(wèn)題，從而有效控制了應(yīng)力集中或者塑性變形的問(wèn)題。同時(shí)，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要保證節(jié)點(diǎn)不會(huì)被破壞，對(duì)于結(jié)構(gòu)薄弱的部位，可以適當(dāng)采取提高抗震能力的相關(guān)措施。

2.2 合理選擇結(jié)構(gòu)形式

當(dāng)前，我國(guó)建筑所使用的結(jié)構(gòu)形式主要包括磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土結(jié)構(gòu)與全鋼結(jié)構(gòu)幾種。在抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中要根據(jù)不同的地震區(qū)域以及需要的抗烈度能力選擇對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式。其中，鋼筋混凝土具有較強(qiáng)的柔性，使得其具有較強(qiáng)的變形能力，而且承載能力較高，因此其具有較強(qiáng)的抗震能力。在選擇抗震結(jié)構(gòu)方案的過(guò)程中，可以根據(jù)建筑的功能需要以及抗震要求進(jìn)行綜合選擇，尤其是對(duì)于高層建筑的設(shè)計(jì)，該原則起著至關(guān)重要的作用。隨著建筑樓層與高度的增加，抗震結(jié)構(gòu)在地震的作用以及使用載荷的作用下產(chǎn)生的位移將迅速增加，這時(shí)就需要抗震結(jié)構(gòu)具有更大的抗側(cè)移剛度。因?yàn)椴煌?lèi)型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)件與組合方式的不同，其受力特點(diǎn)也不一樣，其抗側(cè)移剛度同樣存在較大的差別，因此其適應(yīng)不同高度的樓層。這些因素在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中都必須考慮到。

3、注重建筑平面體系的布置

建筑的平面與立面布置必須符合建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的相關(guān)原則，適合選擇規(guī)則的建筑設(shè)計(jì)方案，不宜采用明顯不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范，對(duì)于不規(guī)則平面或者豎向不規(guī)則的平面、立面，可以采用空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。而對(duì)于凹凸不規(guī)則或者樓板局部存在的不連續(xù)問(wèn)題時(shí)，可以采用與樓板平面內(nèi)實(shí)際剛度變化相吻合的模型進(jìn)行計(jì)算。對(duì)平面中的薄弱部位應(yīng)該乘以對(duì)應(yīng)的內(nèi)力增大系數(shù)，按照設(shè)計(jì)規(guī)范中的相關(guān)要求你進(jìn)行結(jié)構(gòu)的彈塑性變形分析，同時(shí)對(duì)薄弱部位采用有效的抗震構(gòu)造措施。

我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，對(duì)稱(chēng)性結(jié)構(gòu)主要是指建筑的抗側(cè)力主體結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)。對(duì)于對(duì)稱(chēng)性結(jié)構(gòu)，例如平面對(duì)稱(chēng)的簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)、框架式結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)等，通常都容易實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的堆成。

規(guī)則性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括如下四個(gè)方面：首先，建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向剛度應(yīng)該接近，且變形特性相似；其次，建筑主體的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)沿豎向斷面、構(gòu)成的變化要均勻，不得存在突變；再次，建筑主體的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)平面布置必須在同一主軸方向保持均勻的抗側(cè)力剛度；最后，在對(duì)建筑主體的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)進(jìn)行平面布置時(shí)，還應(yīng)該注意到構(gòu)件中央與其周邊結(jié)構(gòu)的剛度協(xié)調(diào)均勻性，確保主體結(jié)構(gòu)具有足夠的抗扭剛度，以免建筑在地震作用下產(chǎn)生過(guò)大的扭轉(zhuǎn)變形，從而造成結(jié)構(gòu)件的破壞。

3.1 平面的布置

建筑平面最好采用圓形、方形或者矩形平面，其他的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，諸如扇形、正多邊形等同樣可以采用。雖然三角形平面看似較為簡(jiǎn)單，且對(duì)稱(chēng)，但是由于其沒(méi)有沿主軸方向完全對(duì)稱(chēng)，在地震力作用下降產(chǎn)生較強(qiáng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，因此地震頻發(fā)地區(qū)的建筑應(yīng)噶盡量避免選擇三角形平面布置。同時(shí)，對(duì)于較長(zhǎng)翼緣的L形、U形、H形等平面也不宜使用，因?yàn)樵擃?lèi)型平面在地震作用下降容易發(fā)生差異性側(cè)移。

3.2 立面的布置

建筑的里面也應(yīng)該盡量選擇矩形、梯形等均勻性的幾何形狀，不宜選擇帶有突然變化的立面形狀，以免造成質(zhì)量和剛度的突變，導(dǎo)致該部位在地震過(guò)程中出現(xiàn)塑性變形，從而加大了地震力的破壞效果。在地震頻發(fā)區(qū)，尤其要避免出現(xiàn)倒梯形建筑以及大底盤(pán)建筑，隨著這兩種建筑結(jié)構(gòu)形式較為流行，但是其在質(zhì)量、敢賭以及強(qiáng)度分布方便與抗震設(shè)計(jì)原則不符：其上部質(zhì)量大而下部質(zhì)量小，使得建筑整體重心偏高，增加了建筑傾覆力矩；上部剛度大而下部剛度小，則增大了建筑底層的薄弱程度。許多建筑都由于平面布置結(jié)構(gòu)不合理而出現(xiàn)缺陷，影響建筑的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及使用壽命。

參考文獻(xiàn)

篇10

關(guān)鍵詞：公路橋梁；抗震設(shè)計(jì)；設(shè)防目標(biāo)；設(shè)防措施

1、前言

在抗震搶險(xiǎn)救災(zāi)中，公路交通運(yùn)輸是搶救人民生命財(cái)產(chǎn)、盡快恢復(fù)生產(chǎn)和重建家園的重要環(huán)節(jié)。遍布的道路交通猶如全身的血管，由此可知道路交通的重要性，而公路橋梁作為道路交通的一部分，其重要性也可想而知。而橋梁工程，作為重要的生命線(xiàn)工程，是交通運(yùn)輸?shù)难屎?，在?guó)家建設(shè)中起著舉足輕重的作用，而在地震發(fā)生后為了緊急救援和抗震救災(zāi)的需要，其重要性就更為明顯。

2、橋梁結(jié)構(gòu)震害及其原因分析

要想建立正確的抗震設(shè)計(jì)方法、采取有效抗震措施，對(duì)公路橋梁震害及其產(chǎn)生的原因的調(diào)查和分析是必不可少的。從世界各國(guó)的地震震例統(tǒng)計(jì)資料看，公路橋梁的震害現(xiàn)象主要有以下幾種：一、對(duì)梁式橋梁地震位移造成上部活動(dòng)節(jié)點(diǎn)處因蓋粱寬度設(shè)置不足導(dǎo)致落梁或梁體相互磁撞引起的破壞，而對(duì)拱式結(jié)構(gòu)則主要表現(xiàn)在拱上建筑和腹拱的破壞，拱嘲在拱頂、拱腳產(chǎn)生的破損裂縫，甚至整個(gè)隆起變形。二、由于地震造成的地基土液化，加大了地面位移從而加劇了結(jié)構(gòu)反應(yīng)，大大增大了落梁的可能性。三、對(duì)支座的抗震要求考慮不足造成支座發(fā)生過(guò)大的位移和變形從而造成支座本身構(gòu)造上的破壞等，進(jìn)而對(duì)結(jié)構(gòu)的其他部位產(chǎn)生不利的影響。四、橋梁下部結(jié)構(gòu)抗力不足導(dǎo)致的地震時(shí)下部開(kāi)裂、變形和失效，進(jìn)而對(duì)全橋的不利影響。五、地震時(shí)使得在松軟地基上的橋梁在發(fā)生河岸滑移導(dǎo)致全橋長(zhǎng)度的縮短而造成的比較嚴(yán)重的震害。

3、公路橋梁抗震設(shè)防目標(biāo)

公路工程對(duì)政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防和抗震救災(zāi)具有特別重要的意義，地震時(shí)一旦發(fā)生破壞，將造成交通中斷，后果非常嚴(yán)重。進(jìn)行公路工程抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同等級(jí)公路的重要性程度，考慮重要性系數(shù)來(lái)計(jì)算水平地震作用。與建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)采用的“三水準(zhǔn)兩階段”的抗震設(shè)計(jì)方法有所不同，目前我國(guó)橋梁抗震仍采用一次設(shè)計(jì)法，僅進(jìn)行基本烈度下的抗震驗(yàn)算，只進(jìn)行設(shè)計(jì)地震力作用下的強(qiáng)度驗(yàn)算，沒(méi)有考慮橋梁結(jié)構(gòu)的“變形能力”和“耗能能力”。這就導(dǎo)致鋼筋混凝土墩桂在強(qiáng)烈地震作用下，往往因設(shè)計(jì)彎曲延性不足或塑性鉸區(qū)設(shè)計(jì)抗剪強(qiáng)度不足而發(fā)生彎剪破壞或剪切破壞。因此，單一的強(qiáng)度設(shè)防原則是目前我國(guó)公路橋粱抗震設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題。國(guó)際上公認(rèn)的多級(jí)抗震設(shè)防原則是“小震不壞，中震可修，大震不倒”，建議公路橋梁的抗震設(shè)計(jì)宜采用三階段三水準(zhǔn)設(shè)防。第一階段設(shè)計(jì)：對(duì)于小震，采用眾值裂度的地震動(dòng)參數(shù)，計(jì)算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng)，使結(jié)構(gòu)在小震作用下不發(fā)生彈性破壞，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算，滿(mǎn)足第一設(shè)防裂度對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性的要求，實(shí)現(xiàn)小震不壞。第二階段設(shè)計(jì)：對(duì)于中震，采用第二水準(zhǔn)裂度的地震動(dòng)參數(shù)，考慮剛度退化，計(jì)算截面開(kāi)裂、屈服及破壞時(shí)的荷載位移關(guān)系，并同地震荷載效應(yīng)比較，要求有一定的安全度，從而滿(mǎn)足第二級(jí)設(shè)防要求，實(shí)現(xiàn)中震可修。第三階段設(shè)計(jì)：對(duì)于大震，采用第三水準(zhǔn)裂度的地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算地震荷載效應(yīng)，并同截面的破壞荷載比較，要求有一定的安全度，并考慮結(jié)構(gòu)的倒塌機(jī)制，保證整體穩(wěn)定可靠度，實(shí)現(xiàn)大震不倒。上述三階段設(shè)計(jì)原則實(shí)際上規(guī)定了結(jié)構(gòu)在三級(jí)地震水平下相應(yīng)的反應(yīng)，即在多遇地震作用下，結(jié)構(gòu)總體處于彈性反應(yīng)范圍，結(jié)構(gòu)構(gòu)件沒(méi)有損壞，在設(shè)防烈度的地震作用下，結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)一定的塑性變形，但最大變形值應(yīng)限定在遠(yuǎn)低于結(jié)構(gòu)的容許變形以?xún)?nèi)，在罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)將經(jīng)歷較大的彈塑性變形循環(huán)，最大變形可能達(dá)到結(jié)構(gòu)的容許變形值，但始終不超過(guò)容許變形值。最終實(shí)現(xiàn)了“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設(shè)防原則。

4、公路橋梁抗震設(shè)防措施

由于地震反應(yīng)的不確定性和橋梁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中尚存在許多不定的因素?，F(xiàn)行的地震作用計(jì)算和結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的方法大都是具有一定概率水準(zhǔn)的近似方法，除了進(jìn)行合理的抗震計(jì)算外。還應(yīng)采取有效的構(gòu)造措施來(lái)提高結(jié)構(gòu)抗震性能?！豆房拐鹨?guī)范》區(qū)分不同基本烈度，分別給出了橋梁結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施。通過(guò)限制構(gòu)件之間的位移，增強(qiáng)柱墩的強(qiáng)度、剛度和延性，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性和穩(wěn)定性等方面來(lái)提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能。近幾十年來(lái)，盡管世界各國(guó)都在改進(jìn)橋梁設(shè)計(jì)方法方面做出了巨大的努力，但是在近年來(lái)發(fā)生的幾次大地震中，橋梁結(jié)構(gòu)仍然不同程度的遭到了的損害，這說(shuō)明還有待進(jìn)一步地完善橋梁的抗震設(shè)計(jì)理論。大量的震害資料表明，合理的結(jié)構(gòu)形式和成功的抗震設(shè)計(jì)，即合理的概念設(shè)計(jì)可以大大地減輕甚至避免震害的發(fā)生。一個(gè)是概念設(shè)計(jì)、一個(gè)是構(gòu)造細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。需要注意的是，這兩個(gè)東西其實(shí)和具體的抗震計(jì)算關(guān)系不大，計(jì)算只是輔助手段，只是驗(yàn)證概念和細(xì)節(jié)的合理性。所以設(shè)計(jì)師需要的是對(duì)橋梁抗震設(shè)計(jì)基本概念和原理的深刻理解。從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，要清楚哪些結(jié)構(gòu)有利于抗震，哪些結(jié)構(gòu)抗震不利，其中包括橋型、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、墩臺(tái)、基礎(chǔ)的處理等等。構(gòu)造細(xì)節(jié)措施則包括一些基本的抗震措施，比如支座的選擇、擋塊的設(shè)置等等，還包括構(gòu)件細(xì)節(jié)的構(gòu)造措施、比如墩的箍筋配置、節(jié)點(diǎn)配筋構(gòu)造。國(guó)內(nèi)外橋梁抗震研究人員一直都在研究橋梁的合理構(gòu)造措施，合理的構(gòu)造措施可以提高整體的延性及滯回耗能能力。在確定路線(xiàn)的總走向和主要控制點(diǎn)時(shí)，應(yīng)盡量避開(kāi)基本烈度較高的地區(qū)和震害危險(xiǎn)性較大的地段；在路線(xiàn)設(shè)計(jì)中，要合理利用地形，正確掌握標(biāo)準(zhǔn)，盡量采用淺挖低填的設(shè)計(jì)方案以減少對(duì)自然平衡條件的破壞。對(duì)于地震區(qū)的橋型選擇，宜按下列幾個(gè)原則進(jìn)行：盡量減輕結(jié)構(gòu)的自重和降低其重心，以減小結(jié)構(gòu)物的地震作用和內(nèi)力，提高穩(wěn)定性，力求使結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量中心與剛度中心重合，以減小在地震中因扭轉(zhuǎn)引起的附加地震力，應(yīng)協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)物的長(zhǎng)度和高度，以減少各部分不同性質(zhì)的振動(dòng)所造成的危害作用，適當(dāng)降低結(jié)構(gòu)剛度，使用延性材料提高其變形能力，從而減少地震作用，加強(qiáng)地基的調(diào)整和處理，以減小地基變形和防止地基失效。

5、結(jié)語(yǔ)

雖然目前地震還不可有效的預(yù)測(cè)，但是只要我們通過(guò)研究認(rèn)識(shí)到地震對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞規(guī)律，我們就能通過(guò)一定的抗震設(shè)防原則制定相關(guān)的抗震設(shè)防措施并控制好施工質(zhì)量，這樣就能盡量減低震害的影響。

參考文獻(xiàn)：

1.袁騰文.淺談公路橋梁的防震設(shè)計(jì).科技資訊，2009年3期

2.龔繼銑.淺談公路橋梁的防震設(shè)計(jì).科技資訊，2009年18期

3.沈建章,王光.淺談公路橋梁的加固技術(shù).科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008年第9期