建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)范文

時(shí)間:2023-12-19 17:46:55

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篇1

關(guān)鍵詞:建筑抗震;設(shè)計(jì)規(guī)范;發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào):TU352.1+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范作為建筑抗震工作的重要依據(jù),在很在程度上影響著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,因此,抗震工作人員必須根據(jù)本國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和科技發(fā)展水平,制定出科學(xué)合理的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,有效地保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

一、當(dāng)代建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的內(nèi)涵

建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范是指為了減輕地震對(duì)建筑的破壞程度,減輕人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失對(duì)建筑建設(shè)規(guī)范作出的要求和規(guī)定。它包括對(duì)地震所產(chǎn)生的作用的客觀(guān)分析、由各方制定的關(guān)于建筑建設(shè)活動(dòng)的規(guī)定文件、對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)抗震性能的分析、對(duì)不同的建筑物和建筑場(chǎng)地的地基分析,以及建筑抗震方法策略經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范受?chē)?guó)家經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)水平的影響較大,因此,它能夠反應(yīng)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r和抗震理念,有很重要的研究?jī)r(jià)值。

二、當(dāng)代建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的發(fā)展趨向及問(wèn)題

隨著抗震理論的不斷提高,當(dāng)代建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范也不斷的發(fā)展。目前建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的發(fā)展現(xiàn)狀是反應(yīng)譜理論在設(shè)計(jì)規(guī)范中的應(yīng)用比較全面,但是動(dòng)力理論尤其是非線(xiàn)性動(dòng)力理論的應(yīng)用還有待完善。應(yīng)用抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的對(duì)象一般都是數(shù)量較大、面積較廣的結(jié)構(gòu)物,一些比較復(fù)雜的設(shè)計(jì)規(guī)范必須進(jìn)行精簡(jiǎn),形成具體簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)方法,才能夠被更好的利用。在當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的發(fā)展中,主要涉及到以下幾個(gè)問(wèn)題:

1、建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

地震的發(fā)生規(guī)律是不可預(yù)測(cè)的,當(dāng)代建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)對(duì)地震發(fā)生概率的分析,采用了“大震、中震、小震”三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。大震是指大于當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度的地震,也叫做罕遇烈度的地震;小震指小于當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度的地震,也叫眾值烈度的地震;中震是指等于當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度的地震,也叫基本烈度地震??拐鹪O(shè)防是為了盡量減少地震對(duì)建筑的破壞和人們生命財(cái)產(chǎn)安全的危害,對(duì)于大小不同的地震,要根據(jù)建筑的重要性和人口的集中度,給與不同標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)防,可以概括為“大震不倒塌,中震能修補(bǔ)、小震不損壞”。我國(guó)是一個(gè)人口眾多、面積遼闊的國(guó)家,而且各地區(qū)的地理?xiàng)l件差別很大,地震給不同地區(qū)帶來(lái)的危害,差別也很大。在制定建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程中,需要根據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際情況,制定合理的建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。

2、建筑物的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

建筑結(jié)構(gòu)的體系類(lèi)型、建筑的施工因素以及建筑結(jié)構(gòu)的使用功能都在很大程度上影響結(jié)構(gòu)地震的反應(yīng)。當(dāng)代建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)此有不同的規(guī)定。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的使用功能的重要程度,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范給出了不同分類(lèi),對(duì)不同的類(lèi)型給予不同的抗震措施。在建筑的結(jié)構(gòu)體系方面,對(duì)于平面或立面不規(guī)則等復(fù)雜的的平面結(jié)構(gòu)的建筑結(jié)構(gòu),要考慮扭轉(zhuǎn)振動(dòng)效應(yīng),進(jìn)行水平地震的計(jì)算和內(nèi)力調(diào)整;對(duì)于比較均勻和對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)要運(yùn)用通過(guò)地震的作用效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。但是現(xiàn)實(shí)中,那些均勻結(jié)構(gòu)的建筑,也存在扭轉(zhuǎn)破壞的情況,由于地震自己可以產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的作用,有時(shí)會(huì)使結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)作用變大。所以,當(dāng)通過(guò)地震的作用效應(yīng)來(lái)考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時(shí),要注意結(jié)構(gòu)的平面大小對(duì)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響,進(jìn)行不同的調(diào)整。

3、地震的作用

有很多因素會(huì)對(duì)地震的作用產(chǎn)生影響,地震的作用可以表示成地震發(fā)生的概率的一個(gè)函數(shù),如果將地震的作用用參數(shù)來(lái)表示,要考慮地震發(fā)生的一個(gè)概率,通過(guò)地震的頻譜特征、地震的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間來(lái)表示,地震的大小、發(fā)生地的地理情況、震中距等都會(huì)對(duì)地震的作用有很大程度的影響。因?yàn)榈卣鸬陌l(fā)生的持續(xù)時(shí)間也不能確定,而且震級(jí)較小但持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的地震破壞力比震級(jí)大但是持續(xù)時(shí)間較短的地震破壞力更大,對(duì)于這種情況,往往通過(guò)調(diào)整地震的頻譜特征和強(qiáng)度來(lái)表示。在時(shí)程分析法中才能考慮地震的持續(xù)時(shí)間對(duì)結(jié)構(gòu)的影響,用擬靜力理論的振型分解法和底部剪力法也可以反映地震的持續(xù)時(shí)間,今后,運(yùn)用地震的持續(xù)時(shí)間來(lái)調(diào)整地震的作用也需要給予重視。

4、場(chǎng)地和地基

當(dāng)選擇建筑場(chǎng)地時(shí),應(yīng)該先了解場(chǎng)地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地震活動(dòng)情況,總結(jié)出抗震的有力地段、不利地段和危險(xiǎn)地段,盡量避開(kāi)不利和危險(xiǎn)地段。場(chǎng)地和地基常常通過(guò)場(chǎng)地的土分類(lèi)和它們的特征周期值來(lái)影響地震,當(dāng)代建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,運(yùn)用運(yùn)用場(chǎng)地土覆蓋層的厚度以及剪切波速來(lái)劃分場(chǎng)地的類(lèi)型,但是這在表示場(chǎng)地土層對(duì)地震的影響上并不全面,黨對(duì)場(chǎng)地圖層進(jìn)行分類(lèi)時(shí),還要考慮到承載力、基數(shù)等的變化對(duì)分類(lèi)的影響,并且要在構(gòu)造方法、計(jì)算方法和概念的設(shè)計(jì)上加以分析。在當(dāng)代建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中,對(duì)于場(chǎng)地條件在地震影響上的研究還有待完善,應(yīng)該在抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中進(jìn)行必要的修正。

三、對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的完善

針對(duì)當(dāng)代建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范發(fā)展中的一些問(wèn)題,必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右越鉀Q,使建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范更為完善。

首先是對(duì)于建構(gòu)抗震設(shè)防分區(qū)的完善,地震對(duì)建筑所在地的影響,應(yīng)該運(yùn)用地震動(dòng)強(qiáng)度以及設(shè)計(jì)反應(yīng)譜來(lái)反映。其次是對(duì)于場(chǎng)地地基和基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)的完善,包括根據(jù)不同場(chǎng)地的類(lèi)型采取抗震構(gòu)造措施的措施,對(duì)建筑場(chǎng)地類(lèi)型劃分的部分調(diào)整,以及在地基基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)和巖土勘察上的完善。還有就是對(duì)于不同結(jié)構(gòu)的建筑在抗震方法上的完善,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑要在框架結(jié)構(gòu)上進(jìn)行調(diào)整;砌體結(jié)構(gòu)的建筑要注意,在層數(shù)和總高度上同時(shí)控制砌體建筑的使用范圍,在一個(gè)墻段內(nèi)要有多個(gè)芯柱和構(gòu)造柱。

總之,在對(duì)建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),主要要有一些設(shè)計(jì)概念:1.選擇對(duì)抗震有利的場(chǎng)地,避開(kāi)對(duì)抗震不利的地段;2.建筑形狀力求簡(jiǎn)單、規(guī)則;3.利用多道抗震防線(xiàn);4.加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的延性,防止脆性破壞;5.非結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)滿(mǎn)足抗震要求。

結(jié)束語(yǔ):

由于地震嚴(yán)重威脅人類(lèi)的生命財(cái)產(chǎn)安全,而地震的發(fā)生有不可預(yù)測(cè),所以,抗震工作十分重要。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)抗震工作的實(shí)施有很好的規(guī)范和指導(dǎo)作用,隨著抗震理念的不斷發(fā)展,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范也不斷完善,必然會(huì)在指導(dǎo)抗震工作上發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn):

[1] 謝禮立,馬玉宏.現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)理論的發(fā)展過(guò)程[J].國(guó)際地震動(dòng)態(tài).2003(8)

[2] 蔡健,周靖,禹奇才.建筑抗震設(shè)計(jì)理論研究進(jìn)展[J].廣州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2005(01)

篇2

【關(guān)鍵詞】 節(jié)點(diǎn)連接 等強(qiáng)連接 剛性連接 節(jié)點(diǎn)域 彈性階段 塑性階段

中圖分類(lèi)號(hào):G808 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-8809(2010)08-0202-02

1.引言

本文通過(guò)對(duì)STS模塊中節(jié)點(diǎn)連接計(jì)算的實(shí)例計(jì)算數(shù)據(jù),分析梁柱的剛性連接計(jì)算要點(diǎn),在分析中綜合軟件,設(shè)計(jì)知識(shí),規(guī)范三部分內(nèi)容,將其有機(jī)結(jié)合。從而歸納總結(jié)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的要點(diǎn),同時(shí)提出軟件計(jì)算的不足之處,STS模塊采用的是2006.3的版本。

1.計(jì)算原則

建筑鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)連接,當(dāng)非抗震設(shè)防時(shí),應(yīng)按結(jié)構(gòu)處于彈性受力階段設(shè)計(jì),當(dāng)抗震設(shè)防時(shí),應(yīng)按結(jié)構(gòu)處于彈塑性階段設(shè)計(jì),節(jié)點(diǎn)連接的承載力應(yīng)高于構(gòu)件截面承載力。

2.計(jì)算目的

梁與柱的連接,按梁對(duì)柱的剛度的約束(轉(zhuǎn)動(dòng)剛度)大致可分為三類(lèi):即鉸接連接、半剛性連接、剛性連接。本文僅對(duì)梁柱的剛性連接做計(jì)算分析。

梁與柱的剛性連接,其計(jì)算方法主要有以下兩種:

(1)常用設(shè)計(jì)法

(2)精確計(jì)算法

節(jié)點(diǎn)抗震驗(yàn)算。

1)滿(mǎn)足強(qiáng)柱弱梁的要求,即滿(mǎn)足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)第8.2.5-1式即

。

2)滿(mǎn)足強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的要求:連接的受彎承載力和受剪承載力,滿(mǎn)足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)第8.2.8-1

即和8.2.8-2即 。

3)節(jié)點(diǎn)域強(qiáng)度計(jì)算,滿(mǎn)足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)第8.2.5-2。

本例計(jì)算簡(jiǎn)圖及手算復(fù)核如下:

軟件有關(guān)塑性截面模量的計(jì)算只給出計(jì)算的結(jié)構(gòu),對(duì)于計(jì)算過(guò)程未反映,現(xiàn)塑性截面模量計(jì)算如下:

HW300X300為雙對(duì)稱(chēng)截面,所以全截面考慮塑性屈服時(shí),受拉和受壓側(cè)的截面靜矩相同:

ST=SC

應(yīng)力計(jì)算,抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)第5.4.2條。本例手算復(fù)核如下:

對(duì)接焊縫與角焊縫的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值不同,計(jì)算焊縫強(qiáng)度時(shí),可先將對(duì)接焊縫面積 換算為等效的角焊縫面積 ,令焊縫的有效厚度不變,翼緣對(duì)接焊縫的長(zhǎng)度即可按下式換算為等效角焊縫長(zhǎng)度。

翼緣的慣性矩:

腹板的慣性矩:

翼緣慣性矩/全截面慣性矩:

0.9584

按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)第5.4.2條:

高強(qiáng)螺栓承擔(dān)的剪力設(shè)計(jì)值為

焊縫承擔(dān)的剪力設(shè)計(jì)值為

梁翼緣和腹板與柱形成的工字性焊縫中翼緣設(shè)計(jì)彎矩為:

腹板設(shè)計(jì)彎矩:

節(jié)點(diǎn)域屈服承載力:應(yīng)滿(mǎn)足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)第8.2.5-2或《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99-1998)中第8.3.9-2. 節(jié)點(diǎn)域的體積:

折減系數(shù):(假設(shè)按7度設(shè)防)

節(jié)點(diǎn)域屈服承載力:

假如節(jié)點(diǎn)域的屈服承載力不滿(mǎn)足,如何來(lái)補(bǔ)強(qiáng)呢?依據(jù)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99-1998)中第8.3.9-2,在柱、梁截面一定的情況下,對(duì)H型鋼柱,可在節(jié)點(diǎn)域加貼焊板,焊板上下翼緣應(yīng)伸出加勁肋以外不小于150mm,并用不小于5mm的角焊縫連接貼板和柱翼緣可用角焊縫或?qū)雍缚p連接。當(dāng)在節(jié)點(diǎn)域的垂直方向有連接板時(shí),貼板應(yīng)采用塞焊與節(jié)點(diǎn)域連接。因柱、梁截面已定,唯獨(dú)能改變的是節(jié)點(diǎn)域的體積,也即柱腹板的厚度tw。

實(shí)際柱腹板厚度為13mm。從這一角度也驗(yàn)證了計(jì)算的正確性。

小結(jié):

通過(guò)以上對(duì)電算的計(jì)算過(guò)程分析及手算復(fù)核,可以歸納出梁柱剛性連接的計(jì)算要點(diǎn)有如下幾點(diǎn):

1. 當(dāng)考慮地震計(jì)算組合時(shí),應(yīng)勾選“設(shè)計(jì)內(nèi)力是否為地震作用組合”,不考慮地震作用組合時(shí),可不選此項(xiàng)。

2. 當(dāng)為非抗震設(shè)計(jì)時(shí),內(nèi)力采用梁端的實(shí)際內(nèi)力設(shè)計(jì)值,當(dāng)為抗震設(shè)設(shè)計(jì)時(shí),可按梁端承載力計(jì)算。

3. 考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的連接,操作工藝為先栓后焊,有可能才用高空焊接,焊接溫度對(duì)高強(qiáng)螺栓預(yù)拉力有影響,高強(qiáng)螺栓的實(shí)際承載力應(yīng)做折減,折減系數(shù)取0.9,系統(tǒng)默認(rèn)值為1.0。角焊縫的連接強(qiáng)度設(shè)計(jì)值當(dāng)不采用引弧板時(shí)取0.85.

4. 梁翼緣采用對(duì)接焊與柱翼緣連接,在分配彎矩時(shí),應(yīng)將對(duì)接焊縫轉(zhuǎn)化為角焊縫,按翼緣慣性矩占全截面慣性矩的比例分配彎矩。

5. STS程序中計(jì)算節(jié)點(diǎn)域的穩(wěn)定采用的是,而規(guī)范采用的是

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001) (2006年版),北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2006

[2] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002),北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2009

[3] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)》(GB50011-2001)(2008年版),北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008

[4] 王建,董為平編著,《PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件入門(mén)與應(yīng)用實(shí)例-鋼結(jié)構(gòu)》,北京,中國(guó)電力出版社,2008

[5] 夏志斌,姚諫編著,《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)―方法與例題》,北京,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005

[6] 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》編輯委員會(huì),《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》(第三版),北京,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004

篇3

關(guān)鍵詞:地震安全性評(píng)價(jià);建筑抗震;場(chǎng)地條件

中圖分類(lèi)號(hào):TU234

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1009-2374(2009)19-0190-02

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,建設(shè)工程規(guī)模越來(lái)越大,功能越來(lái)越復(fù)雜,對(duì)抗震設(shè)防要求也越來(lái)越高。尤其是高層、有著特殊功能的建筑,地震地質(zhì)條件復(fù)雜或地震動(dòng)參數(shù)分界線(xiàn)兩側(cè)的地區(qū),需針對(duì)建筑物的功能,專(zhuān)門(mén)研究建筑工程的場(chǎng)地條件及地震動(dòng)參數(shù),才能滿(mǎn)足建筑物對(duì)抗震設(shè)防的要求。一次地震災(zāi)害的大小,除與地震的大小、震源的深淺有關(guān)外,還與特定場(chǎng)點(diǎn)的斷層分布及活動(dòng)性、覆蓋土層厚度、巖土性質(zhì)、地形地貌等工程地震地質(zhì)條件有關(guān)。1985年墨西哥西南太平洋發(fā)生的地震卻使遠(yuǎn)離震中400公里的墨西哥城遭到嚴(yán)重破壞,主要原因就是軟弱場(chǎng)地土使該市的高層建筑對(duì)遠(yuǎn)震中長(zhǎng)周期的地震波敏感而產(chǎn)生的震害。汶川地震產(chǎn)生的總長(zhǎng)度300km左右的地表錯(cuò)動(dòng)帶及其附近產(chǎn)生的地表形變,是汶川地震成災(zāi)的重要因素(高孟潭等,2008)。

一、安陽(yáng)及附近斷層分布特征

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.1.7條規(guī)定:“場(chǎng)地內(nèi)存在發(fā)震斷裂時(shí),應(yīng)對(duì)斷裂的工程影響進(jìn)行評(píng)價(jià)”,規(guī)范要求發(fā)震斷裂的最小避讓距離見(jiàn)表1:

據(jù)本地區(qū)的建筑場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)工作中的物探結(jié)果,安陽(yáng)市及附近存在的主要斷裂有十條,據(jù)斷層走向可分為兩大類(lèi):北北東向和北西西向,斷層皆為正斷層。此十條斷層的活動(dòng)性據(jù)目前掌握的證據(jù),最新活動(dòng)到晚更性世(Q3)。據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.1.7條第1款“非全新世活動(dòng)斷裂可忽略發(fā)震斷裂錯(cuò)動(dòng)對(duì)地面建筑的影響”,據(jù)此,本地區(qū)的建筑抗震設(shè)計(jì)可不考慮避讓措施。但如有斷層活動(dòng)性的最新成果,有關(guān)部門(mén)要及時(shí)掌握。安陽(yáng)及附近斷層特征見(jiàn)表2:

二、建筑場(chǎng)地類(lèi)別特征

安陽(yáng)市區(qū)地貌屬太行山前沖洪積帶,第四紀(jì)沉積變化較大,厚度從20多米至90余米,總體走勢(shì)是從西北至東南逐漸變厚。

安陽(yáng)市區(qū)的覆蓋層厚度一般為15~58米,主要變化規(guī)律是從西向東漸厚,從北向南漸厚。作者對(duì)安陽(yáng)市區(qū)66個(gè)工程場(chǎng)地的119個(gè)地震地質(zhì)鉆孔進(jìn)行了土層等效剪切波速和場(chǎng)地覆蓋層厚度統(tǒng)計(jì)。此66個(gè)場(chǎng)點(diǎn)遍布安陽(yáng)市2010年規(guī)劃區(qū)范圍,對(duì)距離過(guò)近的鉆孔和場(chǎng)點(diǎn)作合并或剔除,有效統(tǒng)計(jì)場(chǎng)點(diǎn)樣本數(shù)62個(gè)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,等效剪切波速vs≤140的場(chǎng)點(diǎn)無(wú),140

三、地震地質(zhì)災(zāi)害

地震地質(zhì)災(zāi)害是由地震動(dòng)或斷層錯(cuò)動(dòng)引起的可能影響場(chǎng)地上工程性能的場(chǎng)地失效。地震地質(zhì)災(zāi)害主要有三類(lèi):一是由于地震動(dòng)作用導(dǎo)致的對(duì)工程有直接影響的工程地基基礎(chǔ)失效,如砂土液化;二是由于地震動(dòng)作用導(dǎo)致的對(duì)工程有間接影響的工程場(chǎng)地失效,如巖體崩塌、滑坡;三是由地震斷層作用導(dǎo)致的地面變形(地震安全性評(píng)價(jià)宣貫教材,盧壽德等,2006)。

對(duì)于場(chǎng)地土液化,通過(guò)對(duì)62個(gè)地震安全性評(píng)價(jià)工作報(bào)告和多個(gè)巖土工程勘察報(bào)告查看,未發(fā)現(xiàn)有場(chǎng)地土液化的評(píng)價(jià)。統(tǒng)計(jì)對(duì)安陽(yáng)市區(qū)未發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地土地震液化評(píng)價(jià)的原因,有如下三種:一是安陽(yáng)市區(qū)地下水開(kāi)采嚴(yán)重,地下水位埋深較大,市中心及鐵路以西的地下水位一般都大于20米;二是安陽(yáng)市地層多以粘性土為主,20米以?xún)?nèi)少有砂和粘粒含量小于13的粉土(安陽(yáng)市的抗震設(shè)防烈度為8度);三是據(jù)安陽(yáng)市活斷層探測(cè)工作中的土層年齡樣測(cè)定結(jié)果,安陽(yáng)市一般8~10米以下為晚更新世及以前的地層。以上三種原因,據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.3.3條,可不考慮液化問(wèn)題。

對(duì)于巖體崩塌和滑坡,安陽(yáng)市地處安陽(yáng)沖洪積扇平原區(qū),地勢(shì)平坦,一般海拔65~73米,為第四系地層覆蓋區(qū),一般無(wú)陡坡、基巖出露,故不存在巖體崩塌和滑坡問(wèn)題。

對(duì)于地震斷層錯(cuò)動(dòng)對(duì)地表的影響評(píng)價(jià),據(jù)目前掌握的證據(jù),安陽(yáng)市的主要斷層只能證明其活動(dòng)到晚更新世,據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,可忽略發(fā)震斷裂錯(cuò)動(dòng)對(duì)地面建筑的影響。

四、結(jié)語(yǔ)

1.安陽(yáng)市及附近存在的主要斷裂有十條,據(jù)目前掌握的證據(jù),最新活動(dòng)年代更新世(Q3)。但如有斷層活動(dòng)性的最新成果,有關(guān)部門(mén)要及時(shí)掌握。

2.安陽(yáng)市的建筑場(chǎng)地類(lèi)別劃分,主要為中軟場(chǎng)地土,Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地。

3.安陽(yáng)市區(qū)建筑工程場(chǎng)地一般不存在地基土地震液化、斷層地表錯(cuò)動(dòng)、滑坡等地震地質(zhì)災(zāi)害。

參考文獻(xiàn)

[1]盧壽德.地震安全性評(píng)價(jià)宣貫教材[M].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006 .

[2]高孟譚,等.汶川特大地震災(zāi)害特點(diǎn)及其防災(zāi)啟示[J].震災(zāi)防御技術(shù),2008,(3).

篇4

關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì);建筑抗震設(shè)計(jì);重要作用

引 言:建筑行業(yè)是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)行業(yè)之一,關(guān)系到居民的切身利益。我國(guó)是多地震國(guó)家,但我國(guó)目前對(duì)地震的預(yù)防能力較弱,地震給我國(guó)帶來(lái)了及其巨大的災(zāi)害,因此,要加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì),這是進(jìn)一步保障我國(guó)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要措施之一。

1 我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

在建筑抗震設(shè)計(jì)領(lǐng)域,雖然我國(guó)在近年來(lái)有了長(zhǎng)足的發(fā)展,但是,相比西方發(fā)達(dá)國(guó)家而言,發(fā)展緩慢,尤其是在抗震設(shè)計(jì)上,沒(méi)有能夠正確的處理好建筑設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)的關(guān)系,雖然引進(jìn)了一些西方歐美抗震設(shè)計(jì)理念,但缺乏符合本國(guó)實(shí)際的理論技術(shù)創(chuàng)新。很大方面存在著缺陷,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 設(shè)計(jì)中,沒(méi)有能夠深入研究地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)破壞的層次和順序,難以做到重視主體的設(shè)計(jì)而兼顧細(xì)節(jié)問(wèn)題。沒(méi)有能根據(jù)實(shí)際情況靈活變通的運(yùn)用抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

1.2建筑抗震設(shè)計(jì)中缺乏科學(xué)規(guī)范的理論指導(dǎo),缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的積累;我國(guó)對(duì)地質(zhì)地震的認(rèn)識(shí)尚不夠完善,對(duì)地震的成因,預(yù)測(cè),防治研究不夠深入,地震防治規(guī)范不夠科學(xué)。因此,在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)候,缺乏一定的科學(xué)依據(jù),或依據(jù)的是不完善的理論。因此,難以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中完美融合防震設(shè)計(jì)理念。

1.3建筑抗震設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)立足于固定參數(shù),而忽視了實(shí)際情況,設(shè)計(jì)完全依據(jù)“計(jì)算設(shè)計(jì)”完成。而且將一定的地震或力學(xué)參數(shù)做出固定的規(guī)范,比如,在我國(guó)地震設(shè)計(jì)研究中,把地震的降級(jí)系數(shù)統(tǒng)一規(guī)定為2.81,將小震賦予固定統(tǒng)計(jì)意義。而小震多用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)截面承載能力設(shè)計(jì)和變形的檢驗(yàn)計(jì)算,需要依據(jù)一定的實(shí)際情況而行的。

2 我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 將概念設(shè)計(jì)理論和基于性能的設(shè)計(jì)理論相結(jié)合。結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工地的具體實(shí)際情況,做出科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)勘探,掌握第一手資料,綜合分析考慮,做出最優(yōu)勢(shì)的戰(zhàn)略設(shè)計(jì)組合。

2.2我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要遵循中華人民共和國(guó)GB 500112010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。辯證靈活運(yùn)用其中抗震設(shè)計(jì)原則,嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)施工標(biāo)準(zhǔn),借鑒其中經(jīng)驗(yàn),結(jié)合房建本地實(shí)際,科學(xué)設(shè)計(jì)。

2.3要堅(jiān)持實(shí)施多級(jí)防震措施。傳統(tǒng)房建結(jié)構(gòu)多采取的是三級(jí)設(shè)防措施,即小震不壞、中震可修、大震不倒。但在新的時(shí)期,房建結(jié)構(gòu)必須是采取的多級(jí)設(shè)防模式,保護(hù)建筑主體抗震能力,減輕經(jīng)濟(jì)損失,使得建筑抗震中更加安全。

3 建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的重要作用

3.1解決了建筑豎向布置設(shè)計(jì)的問(wèn)題。

建筑豎向布置設(shè)計(jì)問(wèn)題,主要是在建筑設(shè)計(jì)中,反映沿著高度或樓層結(jié)構(gòu)質(zhì)量、剛度分布問(wèn)題。無(wú)論是何種類(lèi)型的建筑,無(wú)論是多層還是單層,都存在此類(lèi)問(wèn)題。尤其是在高層建筑和超高層建筑中,表現(xiàn)的更為突出。由于建筑使用功能的不同,如果建筑底層是購(gòu)物中心或商場(chǎng)時(shí),要求大空間和大柱距,而上部的樓層為寫(xiě)字樓或多樣化的公寓時(shí),前者要求設(shè)置柱,墻少,而后者則是以墻為主。由于建筑使用功能的不同,導(dǎo)致建筑物沿著樓層或高度分布的剛度和質(zhì)量都不協(xié)調(diào)、不均勻。其中較為突出的問(wèn)題是沿著上下相鄰的樓層由于質(zhì)量和剛度相差較大,造成突變。這是建筑設(shè)計(jì)時(shí)必須要重視的問(wèn)題。

在建筑設(shè)計(jì)中,要盡量確保沿著豎向結(jié)構(gòu)的剛度均勻分布,特別是在結(jié)構(gòu)不設(shè)置剛度較大的剛度轉(zhuǎn)換層時(shí),更要注意。概念設(shè)計(jì)中,盡可能使剪力墻布置較為均勻,并沿豎向貫通到建筑的底部,同時(shí)避免某一樓層的剛度過(guò)小,避免地震時(shí)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

3.2解決了屋頂建筑的抗震設(shè)計(jì)難題。

設(shè)計(jì)高層和超高層建筑時(shí),屋頂建筑抗震設(shè)計(jì)也是整個(gè)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。近年來(lái),從多數(shù)高層建筑抗震設(shè)計(jì)評(píng)定結(jié)果看,屋頂建筑設(shè)計(jì)還存在一些問(wèn)題,例如:屋頂設(shè)計(jì)較高或者設(shè)計(jì)過(guò)重。屋頂設(shè)計(jì)較高或者設(shè)計(jì)過(guò)重,無(wú)形當(dāng)中加大了屋頂建筑變形,而且地震作用也加大了,尤其對(duì)自身和屋頂之下的建筑物的抗震作用都不利。有時(shí)屋頂建筑的重心和屋頂之下的中心不在同一直線(xiàn)上,如果屋頂?shù)目箓?cè)力墻和屋頂之下的抗側(cè)力強(qiáng)出現(xiàn)間斷,在地震發(fā)生時(shí),帶來(lái)的地震扭轉(zhuǎn)作用也會(huì)更嚴(yán)重,對(duì)抗震更不利。所以,進(jìn)行屋頂建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中時(shí),應(yīng)該最大限度的降低屋頂建筑的高度。選用強(qiáng)度較高、輕質(zhì)、剛度均勻的材料,使得地震作用傳遞不受阻礙;屋頂重心和屋頂之下的建筑中心在同一直線(xiàn)上;如果屋頂建筑非常高,屋頂建筑就必須具有較強(qiáng)的抗震性,讓屋頂建筑地震作用和突變降低到最小,盡量避免發(fā)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

3.3合理進(jìn)行建筑平面設(shè)計(jì)、布置設(shè)計(jì),提高建筑抗震能力

建筑平面布置是建筑設(shè)計(jì)中的重要組成部分,其布置情況直接反映建筑使用功能和相關(guān)要求。平面設(shè)計(jì)布置時(shí),要將內(nèi)墻的布置、柱子的距離、通道和樓梯的位置、空間活動(dòng)面積大小、房間數(shù)量和布置、電梯井的布置等在建筑平面布置圖上進(jìn)行明確。建筑的使用功能不同,在樓層布置上存在一定的差異。公寓、寫(xiě)字樓、餐飲娛樂(lè)、商場(chǎng)等,在進(jìn)行建筑布置時(shí),空間和房間劃分上的差異較大。建筑平面布置多樣化的同時(shí),要考慮結(jié)構(gòu)的抗震要求,其中較為突出的問(wèn)題是:建筑平面上的內(nèi)隔墻、填充墻、具有相應(yīng)剛度和強(qiáng)度的非承重內(nèi)隔墻等墻體的布置不對(duì)稱(chēng);柱子和墻體的分布不協(xié)調(diào)不對(duì)稱(chēng);建筑結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量在平面上分布不均勻等因素導(dǎo)致建筑物在地震發(fā)生時(shí),產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)地震作用,導(dǎo)致建筑損壞。

建筑平面布置設(shè)計(jì)對(duì)建筑抗震影響很大,進(jìn)行建筑平面布置設(shè)計(jì)是,要盡可能確保建筑結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量都均勻分布,結(jié)構(gòu)要對(duì)稱(chēng)協(xié)調(diào),盡量避免突變,防止在地震時(shí)發(fā)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。墻體布置要均勻;剪力墻或抗震墻布置要和結(jié)構(gòu)抗震要求相結(jié)合;剛度較大的電梯井要盡量居中布置,避免偏心。建筑平面布置設(shè)計(jì)要為結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的合理分布創(chuàng)造條件,要將建筑施工功能和結(jié)構(gòu)抗震要求融為一體,以此來(lái)充分發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)作用。

3.4提高高層建筑結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)能力,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)抗震

高層建筑在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗震細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的是薄弱環(huán)節(jié)的處理措施和對(duì)多道抗震設(shè)防措施的保證。結(jié)構(gòu)抗震體系包含多個(gè)具有良好延性的分體組合,具有良好延性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件通過(guò)設(shè)計(jì)連接,實(shí)現(xiàn)協(xié)同聯(lián)合工作。建筑面臨地震災(zāi)害時(shí),通常情況下在主震過(guò)后,多次余震往往會(huì)造成比主震破壞程度更大的結(jié)構(gòu)損壞。建筑抗震結(jié)構(gòu)體系只有最大程度的增加外部和內(nèi)部的冗余度數(shù)量,有意識(shí)的增加分布屈服區(qū),來(lái)實(shí)現(xiàn)抵御以耗能為主的抗震性能要求。進(jìn)行高度建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),不可片面過(guò)分強(qiáng)調(diào)構(gòu)件強(qiáng)度,必須要綜合處理好結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系,要保證構(gòu)件具有較長(zhǎng)的有效屈服時(shí)間,能有效實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)延性,增加抗倒塌能力。

3.5優(yōu)化建筑體型設(shè)計(jì),確保符合抗震要求

建筑體型設(shè)計(jì)主要包括建筑的平面形狀和立體空間形狀。大量的震害表明,在平面形狀復(fù)雜,如平面上外凸和凹進(jìn)及側(cè)翼過(guò)多伸懸、不對(duì)稱(chēng)側(cè)翼布置等,都及其容易在地震中遭受破壞。平面形狀相對(duì)簡(jiǎn)單、規(guī)則的單層或多層建筑,在地震中出現(xiàn)嚴(yán)重破壞的機(jī)率相對(duì)較低,有的甚至完好無(wú)損。建筑沿著高度方向上立體空間內(nèi)形狀復(fù)雜或形狀不規(guī)則,如相鄰單元的高差差距較大,高出屋面的建筑部分高度過(guò)高、建筑裝飾懸伸過(guò)大等,由于沿著高度形狀上的變化,造成在地震時(shí)、建筑結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生突變的部位更容易發(fā)生破壞。

在建筑體型設(shè)計(jì)中,要盡量選擇平面和空間形狀較為簡(jiǎn)潔和規(guī)則的體型。在建筑平面形狀上,要盡量選擇圓形、方形、扇形及矩形,要盡可能少做內(nèi)凹和外凸的體形,極可能不做非對(duì)稱(chēng)的側(cè)翼和長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)的伸翼。建筑體型布置時(shí),要盡可能使建筑結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量均勻分布,避免因?yàn)轶w形不對(duì)稱(chēng)、剛度和質(zhì)量不均勻?qū)е陆ㄖ媾R地震時(shí),出現(xiàn)抗震不利的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。特別是在高層建筑設(shè)計(jì)中,通常為了立面美觀(guān)和藝術(shù)創(chuàng)意需要,難以避免設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的體型,但是在設(shè)計(jì)時(shí),一定要將建筑使用功能、結(jié)構(gòu)抗震安全和建筑藝術(shù)結(jié)合起來(lái),在確保建筑結(jié)構(gòu)安全基礎(chǔ)之上進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,建筑行業(yè)關(guān)系到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定,關(guān)系到國(guó)民的生命財(cái)產(chǎn)安全,加強(qiáng)建筑抗震設(shè)計(jì),提高抗震能力,是促進(jìn)社會(huì)和諧穩(wěn)定的客觀(guān)要求。因此,在進(jìn)行建筑的抗震設(shè)計(jì)時(shí)候,必須要將建筑的建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合協(xié)調(diào)起來(lái),實(shí)現(xiàn)二者的配合,共同為建筑整體的抗震設(shè)計(jì)發(fā)揮出更強(qiáng)大的作用。

參考文獻(xiàn):

[1] 賈昭.概念設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)及應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2009,(20).

篇5

關(guān)鍵詞:地震設(shè)計(jì);取值;分析

我國(guó)屬于地震的高發(fā)地區(qū),地震災(zāi)害嚴(yán)重威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,因此對(duì)建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)顯得尤為重要,《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)也明確規(guī)定,對(duì)抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑,必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。現(xiàn)行規(guī)范中對(duì)不同設(shè)計(jì)年限的建筑物通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)來(lái)調(diào)整結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng),對(duì)于一般常規(guī)建筑的設(shè)計(jì)可以參照此規(guī)范進(jìn)行,但是對(duì)于某些大跨度結(jié)構(gòu)、懸索橋等重要性結(jié)構(gòu),從結(jié)構(gòu)的安全性出發(fā),往往需要詳細(xì)研究結(jié)構(gòu)在地震作用下的影響。另一方面,在對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造時(shí),現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的剩余壽命已經(jīng)小于當(dāng)初的設(shè)計(jì)年限,此結(jié)構(gòu)在剩余年限內(nèi)只需滿(mǎn)足原設(shè)計(jì)年限內(nèi)的抗震概率標(biāo)準(zhǔn)即可;如果仍按照原來(lái)的設(shè)計(jì)年限對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,加固的費(fèi)用將會(huì)大大增加。因此確定地震動(dòng)參數(shù)的取值是進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的前提條件,直接影響建筑物的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

1 建筑抗震設(shè)計(jì)概述

《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2001)將建筑物的設(shè)計(jì)年限分成5年、25年、50年和100年四個(gè)類(lèi)別,但是隨著經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展,建筑的類(lèi)型逐漸多樣化,人們對(duì)住房、橋梁的使用年限以及抗震等級(jí)等方面的要求逐漸增多,要求建筑物更新設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期,同時(shí)提高建筑物的抗震等級(jí)?,F(xiàn)行的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》只規(guī)定了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年超越概率下的地震烈度及地震動(dòng)參數(shù),因此設(shè)計(jì)使用年限為50年的結(jié)構(gòu)可以直接參考《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中計(jì)基準(zhǔn)期為50年的地震動(dòng)參數(shù)取值。對(duì)于一些特別重要的結(jié)構(gòu)、紀(jì)念性建筑,設(shè)計(jì)使用使用年限往往大于50年甚至更長(zhǎng),其地震動(dòng)參數(shù)的取值需要轉(zhuǎn)換為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年相應(yīng)超越概率下的地震動(dòng)參數(shù),其轉(zhuǎn)換時(shí)用到的公式主要如下:

(1)

式中, 為與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 相對(duì)應(yīng)的地震烈度重現(xiàn)期。

(2)

式中, 是指重現(xiàn)期為 年的地震烈度在 年內(nèi)超越概率。

(3)

式中, 為50年內(nèi)發(fā)生地震烈度 的概率分布值。

(4)

式中, 為50年內(nèi)概率分布為 的地震烈度; 為地震烈度的上限值, ; 為概率密度的分布眾值,比50年超越概率為10%的地震烈度低1.55度; 為分布形狀系數(shù),可以從表1查出其對(duì)應(yīng)的數(shù)值。

(5)

式中, 是指與抗震烈度 所對(duì)應(yīng)的地面運(yùn)動(dòng)的峰值加速度值。

(6)

式中, 為地面運(yùn)動(dòng)加速度為 的水平地震影響系數(shù)最大值; 為放大系數(shù),取值2.25; , 取值為10 。

表1 分布形狀系數(shù)

2 地震動(dòng)參數(shù)確定的方法

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中》(GB50011-2010)指出,所有建筑物均應(yīng)達(dá)到“多遇地震不壞,設(shè)防地震可修和罕遇地震不倒”的設(shè)防目標(biāo),這里的多遇地震、設(shè)防地震和罕遇地震分別為50年超越概率63%、10%和2%~3%的地震,或重現(xiàn)期分別為50年、475年和1600~2400年的地震。在進(jìn)行計(jì)算時(shí),需要將設(shè)計(jì)使用年限與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期取得一致。在這里我們將不同設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)超越概率分別為63%、10%和2%~3%的地震稱(chēng)作該設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的多遇地震、設(shè)防地震和罕遇地震。若要求不同設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不同超越概率下該地震動(dòng)參數(shù)值,可以按照以下的思路進(jìn)行換算。

(1)通過(guò)公式(1)計(jì)算出所要求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)所要求超越概率的地震重現(xiàn)期;

(2)根據(jù)公式(2)換算出該重現(xiàn)期內(nèi)的地震在50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的超越概率;

(3)由公式(2)、(3)和(4)計(jì)算出與該超越概率相對(duì)應(yīng)的50年內(nèi)的地震烈度 ;

(4)根據(jù)公式(5)、(6)進(jìn)一步可以計(jì)算出與地震烈度 相對(duì)應(yīng)的地面運(yùn)動(dòng)峰值加速度和水平地震影響系數(shù)最大值。

3 多遇地震、設(shè)防地震和罕遇地震地震動(dòng)參數(shù)的計(jì)算

若某一建筑物所在地區(qū)基本烈度為7度,其設(shè)計(jì)使用年限分別取為25年、50年、75年和100年,現(xiàn)為了詳細(xì)分析該地區(qū)地震對(duì)此建筑的影響,采用25年、50年、75年和100年四個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。其地震動(dòng)參數(shù)相應(yīng)的計(jì)算過(guò)程如下:

3.1 多遇地震地震烈度和地震動(dòng)參數(shù)的計(jì)算

(1)當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期取為25年,超越概率為63%時(shí),即 時(shí),根據(jù)式(1)的計(jì)算過(guò)程如下:

將以上數(shù)值代入公式(2),其計(jì)算過(guò)程如下:

此數(shù)值是指重現(xiàn)期為25年的地震在50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的超越概率為0.865;

根據(jù)公式(2)、(3)和(4),其計(jì)算過(guò)程如下:

將以上結(jié)果代入公式(5)、(6),得到相應(yīng)的地面運(yùn)動(dòng)峰值加速度和水平地震影響系數(shù)最大值分別為:

(2)按照以上的計(jì)算過(guò)程,當(dāng) 分別為50年、75年和100年時(shí),可分別計(jì)算出相應(yīng)的地震烈度 。

(3)根據(jù)計(jì)算出的烈度 ,可以計(jì)算出多遇地震下相應(yīng)的地面運(yùn)動(dòng)峰值加速度值和水平地震影響系數(shù)最大值。多遇地震下地震動(dòng)參數(shù)取值見(jiàn)表2。

表2 多遇地震下地震動(dòng)參數(shù)取值

由以上計(jì)算的數(shù)據(jù)可知,對(duì)于建、構(gòu)筑物的設(shè)計(jì),在其他都相同的條件下,如果設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)期長(zhǎng),建、構(gòu)筑物的地震烈度、地面運(yùn)動(dòng)峰值加速度和水平地震影響系數(shù)最大值就相對(duì)要大,對(duì)建筑物各方面的要求也很高。需要注意的是,在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候,需要弄清楚設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期和重現(xiàn)期這兩個(gè)不同的概念。

3.2 設(shè)防地震地震烈度和地震動(dòng)參數(shù)的計(jì)算

當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期分別取為25年、50年、75年和100年,超越概率為10%時(shí),根據(jù)2.1的計(jì)算過(guò)程,將該建筑物設(shè)防地震下的地震烈度和地震動(dòng)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果列于下表:

表3 設(shè)防地震下地震動(dòng)參數(shù)取值

3.3 罕遇地震地震烈度和地震動(dòng)參數(shù)的計(jì)算

所謂罕遇地震是指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)超越概率為2%~3%的地震烈度。在這里需要指出的是,《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》給出的罕遇地震作用的取值,采用表1所給出的擬合參數(shù)時(shí),7、8、9度時(shí)用式算得的50年的超越概率分別為1.2%、1.5%和2.8%。由于此建筑物所在地區(qū)基本烈度為7度,為了與規(guī)范中的數(shù)值保持一致,故超越概率取為1.2%。

由以上表2、表3各自橫向比較可知,隨著設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的延長(zhǎng),其相同超越概率下的地震重現(xiàn)期、地震烈度、峰值加速度及水平地震影響系數(shù)最大值都是增大的:由縱向比較可知,在相同的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi),其多遇地震、設(shè)防地震及罕遇地震下的重現(xiàn)期年限越長(zhǎng),相應(yīng)的地震烈度I、地面運(yùn)動(dòng)峰值加速度以及水平地震影響系數(shù)最大值也是增大的。

結(jié)論:

在計(jì)算不同設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的多遇地震、設(shè)防地震和罕遇地震的地震烈度、地面運(yùn)動(dòng)峰值加速度和水平地震影響系數(shù)最大值時(shí),均需要將其換算成重現(xiàn)期內(nèi)的地震在50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的超越概率,進(jìn)而計(jì)算出相應(yīng)的地震烈度、地面運(yùn)動(dòng)峰值加速度和水平地震影響系數(shù)最大值。

在計(jì)算過(guò)程中,要注意將設(shè)計(jì)使用年限、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、重現(xiàn)期這幾個(gè)概念準(zhǔn)確區(qū)分;

在《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中,我們能夠查閱出50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)多遇地震、設(shè)防地震及罕遇地震下的峰值加速度值,但是沒(méi)有給出詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程,本文以基本烈度7度為例,詳細(xì)介紹了其計(jì)算過(guò)程。

本文以基本烈度7度為例進(jìn)行說(shuō)明,若計(jì)算不同地震烈度下的地震動(dòng)參數(shù),只需要取不同的 和 值即可計(jì)算;若需要計(jì)算不同設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不同超越概率下的的峰值加速度,我們同樣可以參照以上公式進(jìn)行計(jì)算,設(shè)計(jì)人員可以據(jù)此進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí),根據(jù)結(jié)構(gòu)的剩余年限按照上述公式計(jì)算出相應(yīng)的地震動(dòng)參數(shù),為結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)提供參考。

參考文獻(xiàn):

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篇6

關(guān)鍵詞:底部框架 上剛下柔 抗震 概念設(shè)計(jì) 規(guī)范

1、前言

根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人口、環(huán)境等因素的影響,在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里,這類(lèi)結(jié)構(gòu)將是大部分城鎮(zhèn)居民使用房屋的主要結(jié)構(gòu)型式。我國(guó)有南北二條地震帶,大部分城鎮(zhèn)又位于地震烈度六度及六度以上地區(qū)。我國(guó)是地震多發(fā)國(guó)家和地區(qū),也是房屋倒塌致人傷亡、財(cái)產(chǎn)損失最嚴(yán)重的國(guó)家之一。由于底部框架結(jié)構(gòu)的上下部位分別采用不同的建筑材料和結(jié)構(gòu)型式,因此有顯著的上剛下柔的結(jié)構(gòu)特性。從近些年來(lái)國(guó)內(nèi)外發(fā)生的多次較大破壞性震害統(tǒng)計(jì)分析來(lái)看,這類(lèi)建筑物同多層砌體結(jié)構(gòu)一樣,所遭受到的震害最為嚴(yán)重。過(guò)去國(guó)外的一些專(zhuān)家學(xué)者曾經(jīng)認(rèn)為,在底層設(shè)置的柔性框架理論上可以減輕上部結(jié)構(gòu)的震動(dòng),從而能降低其動(dòng)力效應(yīng),但是在不長(zhǎng)的時(shí)間里經(jīng)多次地震震害情況分析,即將“柔性框架理論”否定。在美國(guó)、日本和南斯拉夫等國(guó)家的地震中,柔性底框結(jié)構(gòu)遭受到嚴(yán)重的破壞和倒塌;對(duì)于在同幢建筑物中上下層采用不同的建筑材料和結(jié)構(gòu)形式,以日本最為典型,1995年日本阪神的地震中一部分這類(lèi)結(jié)構(gòu)的中間層遭到破壞倒塌。從震害的經(jīng)驗(yàn)和理論研究都充分表明,底框架結(jié)構(gòu)的抗震性能不是合理的結(jié)構(gòu)形式,因此重視底框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是十分重要的。

2、對(duì)規(guī)范中的概念設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和科技進(jìn)步,地震學(xué)科的理論研究得到迅猛發(fā)展和深化,為防止和減輕地震作用對(duì)建構(gòu)筑物的破壞積累了大量的寶貴實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。盡管如此,由地地震有災(zāi)害性的罕遇特點(diǎn),且能量巨大,難以預(yù)知,給人類(lèi)造成巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失,成為人類(lèi)難以掌握的主要自然災(zāi)害之一。我國(guó)從編制第一本抗震設(shè)計(jì)規(guī)范到現(xiàn)在,進(jìn)行了若干次的修訂和完善,現(xiàn)行的抗震規(guī)范中提出了一系列非常重要的基本要求,首先對(duì)建筑師提出了強(qiáng)制性要求:“建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合概念設(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”。所謂的建筑抗震概念設(shè)計(jì),就是根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想,進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過(guò)程。同時(shí)也對(duì)結(jié)構(gòu)師提出了結(jié)構(gòu)體系的強(qiáng)制性要求:“(1)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。(2)應(yīng)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。(3)應(yīng)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。4對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位,應(yīng)采取措施提高抗震能力?!睆膰?guó)家的標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)制性地確定了概念設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的重要地位。底部框架與框架、框架—剪力墻及鋼結(jié)構(gòu)相比,底部框架結(jié)構(gòu)的上部砌體為混合結(jié)構(gòu),屬脆性材料,強(qiáng)度低、自重大、剛度大(因?yàn)檎麄€(gè)結(jié)構(gòu)上的荷載是按剛度進(jìn)行分配,所以承受的地震作用也大),從它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可看出,抗震性能與上述三種結(jié)構(gòu)也相差很大。但是,它的底部框架比上部砌體自重、剛度相對(duì)又小得多的柔性框架,在地震作用時(shí)的加速反應(yīng)譜非常復(fù)雜,比上述的單一結(jié)構(gòu)型式更難以用量化指標(biāo)來(lái)衡量;許多布置在城市繁華地帶的建筑物的底部框架結(jié)構(gòu)由于使用功能要求多樣化,因此其平面布置也比較復(fù)雜,房屋的質(zhì)量、剛度分布不均衡,在抗震設(shè)計(jì)時(shí)選取典型計(jì)算簡(jiǎn)圖困難和不具有十分明確地震作用的傳遞路徑,其計(jì)算結(jié)果也難以準(zhǔn)確地描述實(shí)際地震作用情況。所以,在確定底部框架的建筑物抗震性能的復(fù)雜性時(shí)決定了建筑抗震概念設(shè)計(jì),準(zhǔn)確把握抗震設(shè)計(jì)基本原則在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中的重要性,或者說(shuō),良好的建筑抗震概念設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)抗震性能的基本保證和主要抗震設(shè)計(jì)的有效措施之一。

3、對(duì)抗震概念設(shè)計(jì)的理解

(1)我國(guó)現(xiàn)有的各類(lèi)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范都是基于對(duì)是震害的不斷認(rèn)識(shí)、試驗(yàn)和理論研究的大量成果而提出的設(shè)防要求的,是地震工程科學(xué)應(yīng)用在實(shí)踐中的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),所以,設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格按照現(xiàn)行的國(guó)家或地區(qū)的各類(lèi)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范提出的基本原則和要求進(jìn)行抗震概念設(shè)計(jì),減輕地震災(zāi)害對(duì)建構(gòu)筑物的破壞。

(2)當(dāng)建筑物的平面形狀復(fù)雜時(shí),首先應(yīng)根據(jù)抗震規(guī)范所規(guī)定的概念設(shè)計(jì)基本原則,判明各個(gè)計(jì)算單元在整個(gè)結(jié)構(gòu)體系中所起的抗震作用,在布置時(shí)要適當(dāng)加強(qiáng)薄弱區(qū)段的抗震性能,使各種抗側(cè)力單元在平面上能夠均勻地整體協(xié)調(diào)工作,避免在地震作用時(shí)出現(xiàn)較大的應(yīng)力集中部位,造成建筑物局部的嚴(yán)重?fù)p壞。

(3)在建筑平面布置復(fù)雜時(shí),結(jié)構(gòu)應(yīng)避免產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)作用。在平面布置時(shí)應(yīng)合理地調(diào)整建筑物的質(zhì)量和剛度的分布,最大限度地減輕地震力對(duì)結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)作用,使抗側(cè)力構(gòu)件不會(huì)因地震作用產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)與水平地震力的耦合作用而發(fā)生剪切破壞。

(4)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照筑抗震規(guī)范的規(guī)定,控制建筑物底部框架結(jié)構(gòu)的“房屋的層數(shù)和總高度限值(m)”。而建筑物的底部框架結(jié)構(gòu)地震時(shí)的震害直接與高度和層數(shù)成正比關(guān)系,層數(shù)越多,高度越高,則震害越嚴(yán)重;對(duì)于超限的建筑物的底部框架結(jié)構(gòu),雖然在地震研究的學(xué)術(shù)界進(jìn)行廣泛調(diào)查和研究,但是隨著“超限”方式的多樣不同,其抗震性能的量化關(guān)系也更加復(fù)雜。國(guó)家建設(shè)部已于近期頒發(fā)了超限建筑必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)家審查的部長(zhǎng)令,因此,對(duì)于每一幢超限的建筑物的底部框架結(jié)構(gòu),在概念設(shè)計(jì)時(shí)更應(yīng)采取有利的和有效的技術(shù)措施,確保其抗震性能。

(5)對(duì)于建筑物的底部框架結(jié)構(gòu)的地震作用,抗震規(guī)范規(guī)定:“一般情況下,應(yīng)允許在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算水平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算,各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)”等。因此,對(duì)于建筑物的底部框架抗震設(shè)計(jì)的特殊性,應(yīng)采取有效措施保證上下不同結(jié)構(gòu)型式的合理聯(lián)結(jié),有效地提高結(jié)構(gòu)的整體性和空間剛度,所以,貫穿概念設(shè)計(jì)的全過(guò)程就是保證結(jié)構(gòu)的抗震性能。

鑒于建筑物的底部框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)是一種較為不利的抗震結(jié)構(gòu)形式,因此在復(fù)雜平面布置時(shí),應(yīng)避免位于同一抗震單元內(nèi)采用兩種不同結(jié)構(gòu)體系,使其平面抗震性能分布又趨于復(fù)雜化,造成抗震不利的隱患。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞:抗震技術(shù) 民用房屋 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1 引言

民房建設(shè)中,抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是民房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)的合理與否直接影響民用房屋的質(zhì)量和人民的生命、財(cái)產(chǎn)安全。我國(guó)屬地震多發(fā)國(guó),應(yīng)在民用房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)抗震技術(shù)提出更高的要求。

2 民用房屋抗震技術(shù)研究現(xiàn)狀

我國(guó)民房抗震研究起步較早,始于上個(gè)世紀(jì)50年代。最早的二部抗震鑒定和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)TJ 23-77《工業(yè)與民用建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》、TJ 11-78《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,就在指導(dǎo)我國(guó)房屋建筑抗震設(shè)計(jì)中起到了十分重要的作用。八十年代后,我國(guó)相繼制定和修訂了GBJ 11-89《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 50191-93《構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 50223-95《建筑抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》等一系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),形成了比較完整的民用房屋抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系。

我國(guó)現(xiàn)行的民房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB 50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,在總結(jié)國(guó)內(nèi)外大地震的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),特別是在經(jīng)歷了2008年汶川大地震后,采納國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的抗震技術(shù)最新科研成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行了修訂。修訂后的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)有了適度的提高,對(duì)民房抗震性能的增強(qiáng)提出了更高的要求。

3 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震技術(shù)的應(yīng)用

磚混結(jié)構(gòu)因選材方便、施工簡(jiǎn)單、造價(jià)低、工期較短等特點(diǎn),多年來(lái)一直是我國(guó)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中使用最為廣泛的一種建筑形式,其中民用房屋建筑中約占90% 以上。

磚混結(jié)構(gòu)通常采用粘土磚和混合砂漿進(jìn)行砌筑,通過(guò)內(nèi)外磚墻的咬砌使整體具有一定的連接性,多層磚混砌體房屋的基本材料和連接方式可決定建筑物的脆性性質(zhì)和變形能力。因此改善建筑物砌體結(jié)構(gòu)的延性,對(duì)提高房屋的抗震能力具有極其重要的意義。

3.1 科學(xué)布局建筑物的平面和立面

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,建筑物的平面和立面布置是十分基礎(chǔ)和重要的內(nèi)容,其墻柱的距離、內(nèi)外墻的布置、通道、電梯井以及房間數(shù)量的布局等直接反映建筑的使用功能和要求??拐鹪O(shè)計(jì)中,建筑物的平面、立面應(yīng)簡(jiǎn)潔和規(guī)則,力求結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心與剛度中心的一致,用以增強(qiáng)建筑物結(jié)構(gòu)抗震性能;反之,平面布置不規(guī)則的房屋,其質(zhì)心與剛度中心往往不容易重合,在地震作用下會(huì)產(chǎn)生超強(qiáng)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),大大加劇地震的破壞力度。

建筑立面設(shè)計(jì)應(yīng)避免頭重腳輕,房屋重心應(yīng)盡可能地降低,同時(shí)避免采用錯(cuò)落的立面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式。對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)豎向強(qiáng)度和剛度的均勻性應(yīng)嚴(yán)格控制,特別應(yīng)對(duì)突出屋面建筑部分的高度進(jìn)行控制,使其不宜過(guò)高,以免地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生鞭梢效應(yīng)。

建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震設(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,當(dāng)不可避免時(shí)必須使用時(shí),應(yīng)盡量在適當(dāng)?shù)牟课辉O(shè)置防震縫。力求在兼顧建筑造型和滿(mǎn)足使用功能要求的前提下,建筑物既簡(jiǎn)潔、美觀(guān)大方,又能有效地提高工程的抗震性能。

3.2 砌體房屋的總層數(shù)及總高度

歷次地震災(zāi)害表明,砌體房屋越高,層數(shù)越多,它所遭受的地震破壞程度就越大。所以民用房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,必須嚴(yán)格按照抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求,控制磚砌體房屋的總高度和總層數(shù),才能有效減少地震時(shí)帶來(lái)的震害。

3.3 增強(qiáng)砌體房屋的剛度及整體性

房屋是縱、橫向承重構(gòu)件和樓蓋組成的具有空間剛度和強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)體系,其結(jié)構(gòu)的空間整體剛度和穩(wěn)定性決定了抗震能力的強(qiáng)弱?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及樓蓋是較為理想的抗震構(gòu)件,它所具有的整體性好、水平剛度大的等優(yōu)點(diǎn),不僅可消除滑移、散落等隱患,增加房屋的整體性和樓板的剛度,而且適當(dāng)放寬了平面上墻體對(duì)齊的要求等。在建筑物適當(dāng)?shù)牟课辉鲈O(shè)構(gòu)造柱,并配置構(gòu)造鋼筋、設(shè)置配筋圈梁等均可增強(qiáng)建筑物空間剛度、加大建筑物結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,提高房屋的抗震性能。

3.4 合理布置縱墻與橫墻

縱、橫墻體是多層磚混房屋的主要承重構(gòu)件。地震時(shí),承重縱、橫墻在地震力作用下會(huì)產(chǎn)生裂縫,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)傾斜、倒塌而使房屋造到破壞,所以提高房屋抗震性能的關(guān)鍵是合理布置縱、橫墻。應(yīng)優(yōu)先采用將橫墻作為承重墻或使縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系,對(duì)縱、橫墻的布置應(yīng)合理美觀(guān)、均勻?qū)ΨQ(chēng),且窗間墻等寬。

墻體布置時(shí),應(yīng)采用縱墻貫通的平面布置方式。當(dāng)縱墻無(wú)法貫通布置時(shí),可在縱橫墻的交接處采取增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱,并適當(dāng)加強(qiáng)構(gòu)造配筋等加強(qiáng)措施,用以防止建筑物縱、橫墻在交接處被拉開(kāi),提高房屋的抗震能力。

3.5 適當(dāng)增加墻體面積 合理提高砂漿強(qiáng)度

多層磚混房屋的抗震能力與墻體面積的大小和砂漿強(qiáng)度等級(jí)密切相關(guān)。合理提高墻體面積、科學(xué)地提高砂漿強(qiáng)度等級(jí),可有效地提高房屋的抗震能力。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,在對(duì)6層磚混房屋的抗震試驗(yàn)中,房屋上層的地震作用較小,基本滿(mǎn)足了抗震承載力的要求;但底部二層,特別是第一層,屬薄弱層,地震作用力較大。但若增加墻體的承載面積,即將240mm寬的承重墻改為360mm寬的墻,或適當(dāng)提高砂漿的強(qiáng)度等級(jí),由M5提高到M10,則可基本滿(mǎn)足抗震承載力的要求。可見(jiàn),增加底部,特別是1層~2層的墻體面積或適當(dāng)提高砂漿強(qiáng)度,是減輕震害的有效途徑之一。

3.6 有效設(shè)置房屋圈梁和構(gòu)造柱

在多層磚混房屋建筑中設(shè)置沿樓板標(biāo)高的水平圈梁,可有效加強(qiáng)內(nèi)外墻的連接,從而增強(qiáng)房屋的整體性。圈梁的設(shè)置,其約束作用使得樓蓋與縱、橫墻構(gòu)成一個(gè)整體的箱形結(jié)構(gòu),有效地約束了預(yù)制板的散落,大大降低了磚墻平面倒塌的可能性,使各片墻體的抗震能力得以充分發(fā)揮。圈梁的設(shè)置還可以限制墻體裂縫的沿伸和開(kāi)裂,提高墻體的抗剪能力和有效減輕地震時(shí)因地基的不均勻沉陷與地表裂縫對(duì)房屋造成的影響。圈梁是民用房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較為經(jīng)濟(jì)有效的提高房屋的抗震能力和減輕震害的抗震技術(shù)。

3.7 在墻段內(nèi)設(shè)置水平鋼筋

為提高民用房屋墻體的抗震能力,可采用在抗震力不足的承重墻段內(nèi)配置水平鋼筋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,使砌體及水平鋼筋共同承擔(dān)地震力。經(jīng)驗(yàn)試驗(yàn)表明,配置水平鋼筋可有效地減少墻段的脆性、增加延性,從而提高墻段的抗震性能和增強(qiáng)整個(gè)磚混房屋的抗震性能。對(duì)水平配筋磚砌體的要求如下:

砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)≥M7.5;

水平鋼筋宜采用HPB235(即屈服應(yīng)力為235Mpa的熱軋光圓鋼筋)或HRB335的普通低合金鋼的2級(jí)帶肋鋼筋;

0.07%≤配筋率≤0.17%,且間距不應(yīng)大于400mm;

鋼筋錨固長(zhǎng)度應(yīng)≥180mm。

4 結(jié)論

綜上所述,抗震技術(shù)的應(yīng)用是民用房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。民用房屋抗震設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)預(yù)防為主的設(shè)計(jì)思想,只有把握民用房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震機(jī)理,才能確保民房建筑結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)的抗御地震的能力。

參考文獻(xiàn):

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篇8

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì);抗震設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)要點(diǎn);應(yīng)用

隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展,人們對(duì)建筑質(zhì)量的要求不再簡(jiǎn)單局限在居住環(huán)境上,對(duì)建筑的抗震強(qiáng)度也給予了較多關(guān)注。要做好建筑抗震設(shè)計(jì),使其趨于科學(xué)合理,需要在建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)環(huán)節(jié)加以規(guī)范,使建筑設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范符合建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)。本文從建筑設(shè)計(jì)和建筑抗震設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)入手,闡述建筑抗震設(shè)計(jì)中關(guān)于建筑設(shè)計(jì)的幾個(gè)要點(diǎn),希望為相關(guān)建筑設(shè)計(jì)從業(yè)人員提供一定的參考意義。

一、建筑設(shè)計(jì)與建筑抗震設(shè)計(jì)之間的關(guān)聯(lián)

建筑設(shè)計(jì)是建筑工程的參照和基本框架,需要在施工開(kāi)始前完成。建筑設(shè)計(jì)作為建筑工程的基礎(chǔ),綜合考慮了建筑地質(zhì)特征、建筑氣候環(huán)境等眾要素,是后續(xù)施工有序開(kāi)展的重要依據(jù)。

建筑物要達(dá)到最優(yōu)化的抗震效果,離不開(kāi)建筑設(shè)計(jì)和建筑抗震設(shè)計(jì)的密切配合,因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)在某種程度上具有一次成形的特點(diǎn),在設(shè)計(jì)完畢后往往無(wú)法加以大面積的修改,因此,要提高建筑物抗震性能,就要在建筑平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑空間布局設(shè)計(jì)、建筑構(gòu)件安排、建筑材料運(yùn)用等多方面加以統(tǒng)籌,從而最大限度地提高建筑物抗震性。

二、建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)抗震設(shè)計(jì)的重要部位及技術(shù)要點(diǎn)

(一)建筑頂部部位

現(xiàn)階段在建筑實(shí)踐中,多數(shù)建筑都存在頂部過(guò)高過(guò)重的問(wèn)題,使得建筑物頂部壓力較大,相應(yīng)地,建筑物的墻體也受到頂部壓力影響而形成了較大壓力,一定程度上使建筑物本身的抗震性及牢固性有所減弱[1]。因此,作為建筑抗震設(shè)計(jì)的重要部位,在建筑設(shè)計(jì)中要使建筑物頂部與建筑物整體的重心保持在科學(xué)合理的范圍內(nèi)。此外,在建筑頂部材料使用上,也要加以充分考慮,優(yōu)選剛度均勻,重量較輕的材料類(lèi)型,從而使建筑物抗震性能得以充分發(fā)揮。

(二)建筑連接點(diǎn)及其構(gòu)件

隨著人們生活質(zhì)量的提高,人們開(kāi)始普遍關(guān)注建筑質(zhì)量水平,建筑施工與前期相比,在施工規(guī)范上更加細(xì)化。因此,在這一背景下,作為建筑工程的基礎(chǔ)工作,在建筑設(shè)計(jì)中就要對(duì)建筑連接點(diǎn)及建筑構(gòu)件部位進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。從現(xiàn)階段建筑工程實(shí)踐來(lái)看,在建筑物外部設(shè)計(jì)上通常采用大理石及瓷磚等新材料類(lèi)型,在建筑物室內(nèi)設(shè)計(jì)中主要運(yùn)用吊頂技術(shù)及人工造影技術(shù)。因此,在建筑施工中要確保施工材料質(zhì)量水平,以提高建筑物的抗震效果。此外,還要對(duì)建筑連接點(diǎn)及構(gòu)件的牢固性加以實(shí)時(shí)監(jiān)管,避免地震引發(fā)建筑構(gòu)件墜落而造成傷亡。

(三)建筑設(shè)計(jì)限值

結(jié)合建筑震害經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),我國(guó)實(shí)施的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中,對(duì)建筑設(shè)計(jì)階段需考慮的抗震要求限值做出了相關(guān)規(guī)定:首先,建筑總體高度和建筑層數(shù)。在這項(xiàng)內(nèi)容中,參考建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型、地震烈度及建筑砌體厚度等對(duì)建筑高度和層數(shù)進(jìn)行了限值。對(duì)這項(xiàng)規(guī)定需嚴(yán)格遵守,以免造成建筑物結(jié)構(gòu)形式的改變。其次,建筑抗震橫墻及墻體尺寸。結(jié)合建筑樓蓋類(lèi)型、結(jié)構(gòu)形式、地震烈度確定出建筑橫墻間距;參考地震烈度,確定出建筑承重窗間墻應(yīng)具備的最小寬度,承重外墻、非承重外墻、內(nèi)墻陽(yáng)角到建筑物門(mén)窗洞邊最小距離。這些限值要求,都需在建筑設(shè)計(jì)中遵守執(zhí)行。

三、建筑設(shè)計(jì)各方面在抗震設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

(一)建筑形體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

建筑形體設(shè)計(jì)涵蓋了建筑平面、立面及建筑空間體型設(shè)計(jì)等方面。在建筑物形體設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員要考慮各類(lèi)建筑外形具備的特點(diǎn),結(jié)合建筑物的功能需求,科學(xué)設(shè)計(jì)建筑物形體類(lèi)型[2]。結(jié)合我國(guó)近年發(fā)生的大型地震,如汶川地震,可以發(fā)現(xiàn),建筑平面復(fù)雜而不對(duì)稱(chēng)、局部連續(xù)性差或凹凸不規(guī)則的,遭受的破壞要更大。相應(yīng)地,平面規(guī)范而又簡(jiǎn)單的建筑物遭受的破壞程度就小很多。

因此,在建筑形體設(shè)計(jì)上,要盡量保持建筑平面、立面及建筑空間的規(guī)則、簡(jiǎn)潔;多選擇圓形、方形、扇形及矩形等防震效果明顯的建筑形體類(lèi)型,少設(shè)計(jì)內(nèi)凹及外凸建筑形體類(lèi)型,在建筑平面凹進(jìn)尺寸上,要小于其投影方向整體尺寸的30%;建筑物樓板不要做過(guò)多開(kāi)洞設(shè)計(jì),樓板開(kāi)洞在面積大小上要小于建筑整體樓面面積的30%,并盡量避免樓板錯(cuò)層。建筑物豎向不要做過(guò)多的不對(duì)稱(chēng)側(cè)翼及長(zhǎng)度較長(zhǎng)的懸挑。在建筑物形體總體布置上,要使建筑物結(jié)構(gòu)剛度及質(zhì)量均勻分布,以減少因?yàn)榻ㄖ误w平面或豎向不規(guī)則,導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)剛度與質(zhì)量不相對(duì)稱(chēng),進(jìn)而引起的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。

(二)建筑平面設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

建筑平面設(shè)計(jì)反映了建筑物的功能及要求,是建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要部分。在建筑平面設(shè)計(jì)中,對(duì)建筑物內(nèi)墻布置、柱子間距、房間數(shù)量及其布置、內(nèi)部空間大小、樓梯通道及電梯井等設(shè)備的位置及布置等,需要在建筑平面圖中加以一一明確標(biāo)注。此外,受建筑物功能要求差異制約,建筑物各樓層間在平面布置上也要有所差異。

在建筑平面設(shè)計(jì)中,較易出現(xiàn)的不利于抗震效果發(fā)揮的設(shè)計(jì)類(lèi)型有以下幾方面:一,建筑平面中的內(nèi)隔墻、填充墻等墻體、具備剛度及強(qiáng)度的建筑物非承重墻體與建筑物柱子布置不相對(duì)稱(chēng),致使建筑物抗震效果不佳;二,將具備較大剛度的電梯井布置在建筑物平面的測(cè)角位置,由于其抗側(cè)力剛度較大,在地震發(fā)生時(shí)可以吸引地震作用力,導(dǎo)致靠近電梯部位的建筑物損毀嚴(yán)重;三,建筑物平面布置上,墻體布置偏重一側(cè),導(dǎo)致建筑物平面質(zhì)量偏心,剛度不均,從而使建筑物結(jié)構(gòu)受力不均勻,引起扭轉(zhuǎn)反應(yīng),對(duì)墻面構(gòu)成破壞;四,建筑物平面內(nèi)隔墻設(shè)計(jì)中出現(xiàn)中斷或不對(duì)齊現(xiàn)象,致使地震力無(wú)法及時(shí)傳遞,引起剛度突變,最后導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)遭破壞。

基于以上問(wèn)題,在建筑物平面設(shè)計(jì)上要使建筑結(jié)構(gòu)的剛度及質(zhì)量對(duì)稱(chēng)并均勻分布,避免扭轉(zhuǎn)反應(yīng)的發(fā)生,并合理布置建筑平面結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力構(gòu)件,將抗震要求充分融入建筑物功能中。

(三)建筑空間設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,城市用地矛盾日益凸顯,高層建筑數(shù)量增多,高度增加,如在建筑空間設(shè)計(jì)上不夠科學(xué)合理,無(wú)疑會(huì)極大降低建筑物的抗震性能[3]。建筑空間設(shè)計(jì),主要體現(xiàn)在建筑物樓層(高度)結(jié)構(gòu)的剛度及質(zhì)量設(shè)計(jì)上。

在建筑空間設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),存在的一些設(shè)計(jì)問(wèn)題,不利于其抗震效果的發(fā)揮,下面簡(jiǎn)要分析:一,受建筑物功能要求限制,在空間設(shè)計(jì)上常在地下設(shè)置商場(chǎng),采用大空間及大柱距的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),而在建筑物地面以上部門(mén)常設(shè)計(jì)成公寓及寫(xiě)字樓等,采用低層設(shè)柱,墻面為主的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。這種設(shè)計(jì)方法容易導(dǎo)致建筑物剛度及質(zhì)量隨著建筑高度的增加而出現(xiàn)不協(xié)調(diào),不均勻的情況,如建筑物樓層間剛度及質(zhì)量數(shù)值差距過(guò)大,則會(huì)引起突變反應(yīng),不利于建筑物有效抗震;二,建筑空間設(shè)計(jì)中,受建筑物功能制約,極易出現(xiàn)樓層間墻體、柱子不對(duì)齊、墻體中斷不連續(xù)、墻體數(shù)量上下不一、剪力墻數(shù)量過(guò)少或不對(duì)稱(chēng)、剪力墻無(wú)法通到建筑底層等現(xiàn)象,在地震發(fā)生時(shí)極易引起建筑倒塌危害。

針對(duì)這些問(wèn)題,在建筑空間設(shè)計(jì)中,一方面要使建筑結(jié)構(gòu)剛度及質(zhì)量均勻分布,另一方面在剪力墻的布置上一是要使其豎向貫穿整個(gè)建筑物,二是要數(shù)量充足并均勻布置,避免地震發(fā)生時(shí)引起扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。

結(jié)語(yǔ):

總之,建筑設(shè)計(jì)和建筑抗震設(shè)計(jì)之間存在緊密關(guān)聯(lián),建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)化是提高建筑物抗震性能的基礎(chǔ)和前提。要做好建筑抗震設(shè)計(jì),要在重視建筑設(shè)計(jì)重要性的基礎(chǔ)上,在建筑設(shè)計(jì)中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)籌考慮,發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的重要作用。

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關(guān)鍵詞:短柱設(shè)計(jì)、抗震、驗(yàn)算

中圖分類(lèi)號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

對(duì)于結(jié)構(gòu)工程中構(gòu)件的抗震設(shè)計(jì),《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)及《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2010)等相關(guān)規(guī)范、規(guī)程都有一些基本的設(shè)計(jì)要求,但不同規(guī)范、規(guī)程對(duì)此類(lèi)構(gòu)件的一些具體的界定還不盡相同,下面結(jié)合設(shè)計(jì)中的體會(huì)來(lái)談?wù)劧讨目拐鹪O(shè)計(jì)。

一、短柱的抗震設(shè)計(jì)

為滿(mǎn)足地震作用下的墻身剪壓比要求,而豎向分隔的方法同時(shí)也會(huì)帶來(lái)另一個(gè)問(wèn)題:因墻身分隔可能會(huì)有短肢墻(hw/bw=5~8)甚至柱(hw/bw

二、短柱的正確判定

由于使用功能或建筑的布置要求,短柱通常出現(xiàn)在錯(cuò)層房屋、車(chē)庫(kù)坡道、房屋的豎向不太規(guī)則的結(jié)構(gòu);當(dāng)然,還有因在柱兩側(cè)砌體填充墻上緊貼柱開(kāi)洞而形成的短柱—這一點(diǎn)還未引起一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的重視,很多震害表明:因填充墻形成的短柱,在地震作用下常常因其發(fā)生脆性的剪切破壞,而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞,甚至倒塌,因此正確判定短柱尤為重要。

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定柱的凈高與截面高度的比值不大于4即為短柱。而包括工程技術(shù)人員在內(nèi)的很多人都以此作為判定短柱的依據(jù),但實(shí)質(zhì)上是不是短柱取決于參數(shù)柱的剪跨比A,當(dāng)參數(shù)A =M/Vh小于2時(shí),此柱才能被判定為短柱,而當(dāng)柱的凈高H與截面高h(yuǎn)之比H/h小于4時(shí),參數(shù)A并不小于2,而這種柱是不能被判定為短柱的。因而可以說(shuō)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)短柱的規(guī)定是具局限性的。介于此,當(dāng)我們依照H/h小于4來(lái)對(duì)短柱進(jìn)行判定時(shí),要遵循如下兩點(diǎn):(1)A=M/Vh小于2;(2)由于框架柱反彎點(diǎn)大多都是靠近柱中點(diǎn)處的,于是我們?nèi)=0.5 VH時(shí), A=M/Vh=0.5 VH/Vh=0.5H/h 小于2,得出H/h小于4。但建筑的梁和柱的剛度相對(duì)較弱,特別是基部的幾層,由于柱底部都是被嵌固的加上梁柱間的約束力,使得彎矩很小,反彎點(diǎn)一般都出現(xiàn)在柱中部以上,有的沒(méi)有彎點(diǎn)出現(xiàn)的現(xiàn)象都存在,對(duì)于類(lèi)似這種情況,用H/h小于4來(lái)判定短柱就不合適,此時(shí)需按短柱的力學(xué)定義,即用公式(1)來(lái)判定。

當(dāng)框架柱的中點(diǎn)不是反彎點(diǎn)時(shí),柱子上截面與下截面的彎矩值大小是不同的,即為Mt 不等于Mb,這樣來(lái),上下截面的剪跨比值也是不同的,即At = Mt/Vh 不等于 Ah = Mb/Vh。通常情況下,高層建筑的基部幾層框架柱的反彎點(diǎn)是偏上部的,即Mb > Mt。這種情況可依據(jù)式(1)A=M/Vh<2或式(2)Hn/h<2/vn對(duì)短柱加以判定,式(2)中,vn為n層柱的反彎點(diǎn)高度比,由幾何關(guān)系可得,vn=1/(1+1Y),其中1Y=Mt/Mb,0<1Y<1,Hn為n層柱的凈高,式(2)具通用性,當(dāng)中點(diǎn)是反彎點(diǎn)時(shí):1Y=1,vn=0.5,式(2)為Hn/h<4,當(dāng)反彎點(diǎn)偏上,在柱上端截面時(shí),1Y=0,vn=1,式(2)為Hn/h<2,當(dāng)沒(méi)有反彎點(diǎn)時(shí),就依據(jù)最大彎矩作用截面的剪跨比A =M/Vh<2加以判定是否屬于短柱。只是簡(jiǎn)單進(jìn)行初步判斷時(shí),可用D值法確定vn值,然后用(2)式加以判定,而在施工圖的設(shè)計(jì)時(shí),可以用計(jì)算結(jié)果做判斷依據(jù)。

三、提高高層建筑中短柱的抗震性能的措施

依據(jù)參數(shù)判定框架柱不是短柱時(shí),可依照常規(guī)的抗震要求加以處理,而被確為短柱時(shí)就需要采取一定的措施以提高短柱的延性和承載力,增強(qiáng)抗震能力。

1、運(yùn)用復(fù)合螺旋箍筋

與短柱的抗震能力和延性差相比,對(duì)非短柱的抗震設(shè)計(jì)一般都是讓框柱的抗剪力符合剪壓比限制,并達(dá)到強(qiáng)剪弱彎的要求,而讓柱端的承載力符合強(qiáng)柱弱梁的要求,那么照此類(lèi)推,我們只要使短柱同時(shí)符合強(qiáng)剪弱彎與強(qiáng)柱弱梁的,便可達(dá)到讓短柱不受剪切破壞的目標(biāo)。當(dāng)我們使用復(fù)合螺旋箍筋時(shí)能大大提高柱子的抗剪承載力,在一定程度上改善對(duì)柱的約束力,便可進(jìn)一步提高短柱的抗震性能。

2、運(yùn)用分體柱

實(shí)際短柱的抗彎承載力是遠(yuǎn)大于它的抗剪承載力的,但通常在地震中短柱總是由于剪裁的破壞而不能重復(fù)發(fā)揮抗彎功能。因而,我們可以故意設(shè)計(jì)成短柱的抗彎度與其抗剪度相應(yīng)或更低,如此來(lái),當(dāng)受到地震作用時(shí),短柱的抗彎強(qiáng)度會(huì)先起作用,從而出現(xiàn)延性的破壞現(xiàn)象。一般是通過(guò)在柱中豎向設(shè)縫的方式達(dá)到這種故意削弱抗彎強(qiáng)度的效果,一般在柱縫中設(shè)2個(gè)或者4個(gè)柱肢構(gòu)成的分體柱,并分開(kāi)配筋各柱肢。而柱肢間通常通過(guò)設(shè)置連接鍵來(lái)加強(qiáng)整個(gè)短柱的前期剛度與后期耗力。連接鍵有素硅連接鍵、頂制分隔板、通縫以及頂應(yīng)力摩擦阻尼器等形式。這種分體柱的試驗(yàn)和理論分析均表明,在這種情況下,雖然削弱短柱的抗彎承載力,而剪裁承載力又不變,但整個(gè)柱的變形力與延性都有明顯有的提高,其受破壞時(shí)呈現(xiàn)與常柱類(lèi)似的反應(yīng),這種處理方式特別對(duì)超短柱的抗震力的改善甚為顯著,因而在如今的施工設(shè)計(jì)中已經(jīng)有所應(yīng)用。

3、運(yùn)用鋼骨硅柱

鋼骨硅柱顧名思義,由鋼骨·以及包在外部的硅組成的柱。鋼骨一般有十字、工字和口字形截面,可直接扎制或由鋼板焊接而成。于普通的鋼結(jié)構(gòu)不同之處在于鋼骨硅柱的包在外部的硅具有抗曲能力,可增強(qiáng)柱的剛度,將鋼構(gòu)件的出平面扭轉(zhuǎn)曲性能得到大大提高,比普通的鋼結(jié)構(gòu)更能發(fā)揮出鋼材所具有的剛度與強(qiáng)度,使用鋼骨硅結(jié)構(gòu)可節(jié)約一半的鋼材料。

4、運(yùn)用鋼管硅柱

鋼管硅是由薄壁鋼管與鋼管內(nèi)的填充物硅組合而成的材料,屬于套箍硅的一種。這種材料由于管內(nèi)的硅多處受力,而使得鋼管硅有較高的抗壓力與極限壓變力,而鋼管硅的延展性也得到了提高。鋼管不單是縱筋同時(shí)也屬橫向箍筋,它的管徑和管壁厚度比值最少都在九十以下,即意味著配筋率最少也是4.6%以上,是遠(yuǎn)高于抗震規(guī)范里對(duì)鋼筋硅柱最低配筋率值的。因而采用鋼管硅柱,可使短柱縱使受到高軸壓比時(shí),仍可轉(zhuǎn)化成塑性變形的壓鉸,進(jìn)而避免受壓區(qū)先被破壞的情況出現(xiàn),同時(shí)也不會(huì)有鋼柱受壓后失穩(wěn)的問(wèn)題。由此我們也可知,運(yùn)用鋼管硅柱時(shí)對(duì)于其控制截面的轉(zhuǎn)動(dòng)力方面,通常是不需要設(shè)限軸壓比限值的。

總之,汶川地震、雅安地震等接連的地震災(zāi)害以及嚴(yán)重的受災(zāi)情況,足以讓我們開(kāi)始重視建筑的抗震設(shè)計(jì)。而通過(guò)調(diào)查與本文也可看出,一般不宜用H/ho<4來(lái)對(duì)短柱加以判定,我們應(yīng)以剪跨比A = M/Vh<2更合適。由于短柱的延性差特性,我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免出現(xiàn)短柱,對(duì)于實(shí)在無(wú)法避免的,應(yīng)先給予判定后再進(jìn)行合適的抗震處理。設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況,選用最經(jīng)濟(jì)、最有效的措施來(lái)提高短柱的抗震性能,進(jìn)而提高建筑的安全性。

參考文獻(xiàn):

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[2].中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程.JGJ3-2010.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2010.

篇10

關(guān)鍵詞:抗震鑒定;抗震設(shè)計(jì);標(biāo)準(zhǔn)

建筑物進(jìn)行抗震鑒定的目的是為了判明其抗震能力、評(píng)估地震時(shí)的破壞程度,為是否需要進(jìn)行抗震加固或采取其它防震減災(zāi)措施提供依據(jù)。砌體結(jié)構(gòu)是建筑工程使用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式。歷次較大地震災(zāi)后調(diào)查均表明,由于對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)不利,易造成較大人員財(cái)產(chǎn)損失。特別是在人員相對(duì)集中的學(xué)校災(zāi)情嚴(yán)重。因此,對(duì)地震區(qū)多層砌體房屋的抗震鑒定具有十分重要的意義。

一、建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)之前抗震鑒定依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-95,就是“結(jié)構(gòu)綜合抗震能力二級(jí)鑒定方法”。所謂第一級(jí)鑒定是指以宏觀(guān)控制和構(gòu)造鑒定為主的抗震能力鑒定,第二級(jí)鑒定指以構(gòu)件抗震承載力驗(yàn)算為主并結(jié)合構(gòu)造影響系數(shù)的鑒定?!皟杉?jí)鑒定”概念的引入,通過(guò)對(duì)房屋的外觀(guān)質(zhì)量、結(jié)構(gòu)體系、材料強(qiáng)度、配筋構(gòu)造、填充墻等與主體結(jié)構(gòu)的連接,以及構(gòu)件的抗震承載力進(jìn)行綜合分析,使相當(dāng)一部分現(xiàn)有建筑,可采用簡(jiǎn)單的第一級(jí)方法進(jìn)行抗震鑒定,少數(shù)第一級(jí)鑒定不能通過(guò)的房屋,則繼續(xù)采取第二級(jí)鑒定予以判斷。

我國(guó)目前抗震鑒定依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009。其主要修訂內(nèi)容是:

(一)擴(kuò)大了原鑒定標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍,即擴(kuò)大到已投入使用的現(xiàn)有建筑。

(二)依據(jù)現(xiàn)有建筑設(shè)計(jì)使用年代及原設(shè)計(jì)依據(jù)規(guī)范的不同,將其劃分為后續(xù)使用年限分別為30年、40年、50年三個(gè)檔次,并相應(yīng)給出了A、B、C三類(lèi)建筑抗震鑒定方法;后續(xù)使用年限的提出明確了現(xiàn)有建筑的抗震設(shè)防目標(biāo)。

(三)適度提高了學(xué)校等乙類(lèi)建筑的抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)。

二、建筑抗震設(shè)計(jì)應(yīng)重視的方面

(一)砌體結(jié)構(gòu)建筑的砌筑材料多為脆性材料,抗震性能較差,在地震中破壞最為嚴(yán)重,主要表現(xiàn)在墻體大量開(kāi)裂、倒塌,預(yù)制板脫落等方面,裂縫集中出現(xiàn)在門(mén)窗洞日和樓梯間等位置,裂縫多呈典型X形貫通縫。

(二)框架一抗震墻結(jié)構(gòu),在基本振型地震作用下,若框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%,其框架部分的抗震等級(jí)應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)確定,最大適用高度可比框架結(jié)構(gòu)適當(dāng)增加。

(三)裙房與主樓相連,除應(yīng)按裙房本身確定外,不應(yīng)低于主樓的抗震等級(jí);主樓結(jié)構(gòu)在裙房頂層及相鄰上下各一層應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)抗震構(gòu)造措施。裙房與主樓分離時(shí),應(yīng)按裙房本身確定抗震等級(jí)。

(四)當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí),地下一層的抗震等級(jí)應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同,地下一層以下的抗震等級(jí)可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或更低等級(jí)。地下室中無(wú)上部結(jié)構(gòu)的部分,可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或更低等級(jí)。

(五)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本要求主要包括概念設(shè)計(jì)、計(jì)算設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)三個(gè)方面。

三、工程案例

(一)工程概況

工程名稱(chēng):定西市安定區(qū)石峽灣初級(jí)中學(xué)辦公樓

工程地址:安定區(qū)石峽灣初級(jí)中學(xué)院內(nèi)

委托單位:定西市安定區(qū)人民政府

設(shè)計(jì)單位:甘肅供銷(xiāo)合作工程設(shè)計(jì)研究所

施工單位:定西廣廈建筑安裝公司

(二)建筑基本情況

建筑面積為890.33平方米,結(jié)構(gòu)類(lèi)型為砌體結(jié)構(gòu),房屋高度9.9m,為三層建筑物。于1999年建造,建造時(shí)設(shè)防烈度為7度?;A(chǔ)形式:磚條基。建筑現(xiàn)類(lèi)別為丙類(lèi)。未曾做過(guò)改造。

(三)工程鑒定標(biāo)準(zhǔn)

1、A類(lèi)建筑,后續(xù)使用年限30年的建筑,采用規(guī)范A類(lèi)建筑抗震鑒定方法;

2、B類(lèi)建筑,后續(xù)使用年限40年的建筑,采用規(guī)范B類(lèi)建筑抗震鑒定方法;

3、C類(lèi)建筑,后續(xù)使用年限50年的建筑,采用規(guī)范C類(lèi)建筑抗震鑒定方法。

4、鑒定標(biāo)準(zhǔn): A、B類(lèi)建筑按《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023―2009進(jìn)行抗震鑒定,C類(lèi)建筑按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011―2001(2008年版)進(jìn)行抗震鑒定。

(四)建筑勘察情況

1、該房屋一~二層個(gè)別門(mén)窗洞口處存在豎向、斜向裂縫,裂縫寬度在0.1~0.2mm之間,均未貫通墻厚。

2、該房屋墻體局部滲漏,個(gè)別預(yù)制板沿預(yù)制板交接處、預(yù)制板與梁交接處開(kāi)裂,裂縫寬度在0.1~0.5mm。

3、屋面防水層局部開(kāi)裂,泛水多處開(kāi)裂破損,屋面多處滲漏。

4、地基和基礎(chǔ),上部結(jié)構(gòu)無(wú)不均勻裂縫和傾斜。

5、基礎(chǔ)無(wú)腐蝕、酥堿、松散和剝落。

6、墻體不空鼓、無(wú)嚴(yán)重酥堿和明顯歪閃。

7、支承大梁、屋架的墻體無(wú)豎向裂縫,承重墻、自承重墻及其交接部位無(wú)明顯裂縫。

8、混凝土梁柱未發(fā)現(xiàn)明顯開(kāi)裂或局部剝落,鋼筋無(wú)露筋、銹蝕。

(五)建筑一級(jí)鑒定

1、房屋層數(shù)、層高、總高度

(1)房屋高度9.9m,≤21m。

(2)層高均為3.1m,≤4m。

(3)房屋層數(shù)為三層,≤七層。

(4)墻體材料為普通黏土磚,墻體厚度:外墻370mm,內(nèi)墻240mm.

(5)樓板形式為預(yù)制(局部現(xiàn)澆)。

均滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定

2、結(jié)構(gòu)體系

(1)房屋最大高度比:1.87,≤2.5m。

(2)抗震墻體最大間距:6.6m,≤15m。

(3)樓梯間位置在房屋中部。

(4)有地梁,地梁支撐跨度大于6m大梁的獨(dú)立磚柱。

(5)縱橫墻的布置均勻?qū)ΨQ(chēng)。

(6)沿平面內(nèi)布置對(duì)齊。

(7)沿豎向布置上下不連續(xù)。

(8)同一軸線(xiàn)上窗間墻寬度不均勻。

3、承重墻體材料的實(shí)測(cè)強(qiáng)度

(1)材料實(shí)際強(qiáng)度等級(jí):磚,MU10。

(2)砌筑砂漿:一層:MO.5。二層:MO.4。三層:MO.4。

(3)普通磚強(qiáng)度等級(jí)不低于MU7.5,滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定。

(4)墻體的砌筑砂漿等級(jí)低于M2.5,不滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定。

4、整體性連接構(gòu)造

(1)墻體平面內(nèi)布置應(yīng)閉合不滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定。

(2)縱橫墻交接處應(yīng)咬槎砌筑滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定。

5、鋼筋混凝土構(gòu)造柱的設(shè)置

外墻四角,較大洞口兩側(cè),大房間內(nèi)外墻交接處,樓梯間四角均滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定。

6、鋼筋混凝土圈梁的設(shè)置

(1)屋蓋及隔層樓蓋處外墻和內(nèi)縱墻應(yīng)有圈梁,屋蓋及隔層樓蓋處內(nèi)橫墻上應(yīng)有圈梁,每層相應(yīng)部位均設(shè)圈梁。

(2)內(nèi)橫墻圈梁最大水平間距:屋蓋處≤7m,樓蓋處≤15m,樓蓋處6.6m,屋蓋處3.6m。

7、房屋中砌體墻段實(shí)際局部尺寸

(1)承重窗間墻最小寬度0.48m,不滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定。

(2)承重外墻盡端至門(mén)窗洞邊的最小距離1.0,滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定。

建筑一級(jí)鑒定小結(jié)

根據(jù)以上鑒定結(jié)果可知,以下情況不滿(mǎn)足第一級(jí)鑒定要求:

1、縱橫墻布置、同軸線(xiàn)窗間墻寬度不均勻,不滿(mǎn)足規(guī)范要求。

2、墻體的砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)不滿(mǎn)足規(guī)范要求。

3、墻體平面內(nèi)布置不閉合,不滿(mǎn)足規(guī)范要求。

4、房屋中砌體墻段實(shí)際局部尺寸不滿(mǎn)足規(guī)范要求。

(六)抗震承載力驗(yàn)算(第二級(jí)鑒定)

根據(jù)第一級(jí)鑒定結(jié)果,采用《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011―2001(2008年版)的方法進(jìn)行抗震承載力驗(yàn)算,同時(shí)綜合考慮構(gòu)造的整體性影響和局部影響,采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPM工程部編制的QITI軟件和JDJG軟件進(jìn)行驗(yàn)算。

樓層 平均抗震能力指數(shù)βi 綜合抗震能力指數(shù)βci 規(guī)范允許值 是否滿(mǎn)足

縱向 橫向 縱向 橫向

一層 0.74 1.08 0.59 0.86 ≥1 不滿(mǎn)足

二層 0.68 0.92 0.54 0.73 不滿(mǎn)足