建筑结构抗震之抗震结构体系有哪些要求?

2024-05-09

建筑结构抗震之抗震结构体系有哪些要求?(精选18篇)

篇1:建筑结构抗震之抗震结构体系有哪些要求?

建筑结构抗震之抗震结构体系有哪些要求?

(1)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径,

(2)宜有多道抗震设防,一般来说超静定次数越高对抗震越有利,避免因部分结构或构件失效而导致整个体系丧失抗震能力或丧失对重力的承载能力,

(3)应具备必要的承载力,良好变形能力和耗能能力。

(4)宜综合考虑结构体系的实际刚度承载力分布,避免因局部削弱或突变而形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中,对可能出现的薄弱部位,宜采取措施改善其变形能力。

篇2:建筑结构抗震之抗震结构体系有哪些要求?

无论选用何种材料、何种结构体系的抗震结构, 都宜设置多道抗震防线,一次地震持续的时间少则几秒, 多则十几秒甚至更长。这样长时间的地震动, 一个接一个的强脉冲对建筑物产生多次往复式冲击, 造成累积式破坏; 如果建筑物采用的是单结构体系, 仅有一道抗震防线, 一旦破坏后接踵而来的持续地震就会使建筑倒塌; 而设了多重抗震体系的建筑物, 在第一道防线的抗侧力体系遭破坏后, 后备的第二道、第三道防线立即接替, 抵挡后续的地震冲击, 特别是对于因“共振”而引起的破坏, 在第一道防线失效后,结构转入第二道、第三道防线工作, 此时随着第一道防线破坏塑性铰出现, 结构基本周期已生变化, 从而错开了地震动卓越周期, 建筑物免遭进一步破坏。这种抗震设计概念是对付高度地震的一种经济有效的办法, 且已应用到实际工程中, 如前面提到的马那瓜美洲银行就是一个应用多道抗震防线概念的成功实例。

美国林同炎国际设计公司设计这一工程(美洲银行)时所采取的指导思想是: 在风荷载和规范规定的等效静力地震荷载作用下, 结构具有较大的抗推刚度以满足变形方面的要求; 当遭遇更高地震烈度, 建筑物所受的地震力很大时,通过某些构件的屈服过渡到另一个具有较高变形能力的结构体系,

据这一指导思想, 该大楼采用了12. 55 m×12. 55 m 的芯筒作为主要的抗风和抗震构件, 不过, 该芯筒又由4 个“L”形小筒构成, 小筒外边尺寸4. 6 m×4. 6 m, 在每层楼板处, 采用较大截面的钢筋混凝土连梁将4 个小筒连成具有较强整体性的芯筒 。进行抗震设计时, 既考虑了4 个小筒作为大筒组成部分发挥整体作用时受力状况, 又考虑了连梁损坏后4 个小筒各自作为独立构件时的受力状态。这样, 当小筒间连梁完全破坏后, 整个结构的抗侧力能力也不至降低很多, 同时由于各层连梁两端出现朔性铰之后, 整个结构自震基本周期加长, 地震反应减弱, 有利于保持结构的安全和稳定。该大楼的震害表现( 表1) 说明这种设计思想是成功的。据测算, 该次地震在大楼中引起的水平地震力至少是0. 35 g, 大楼是1963 年设计的, 设计的水平地震力相当于0. 06 g, 这就是说大楼经受住了6 倍于设计的地震力。

篇3:房屋建筑结构抗震设计要求分析

1 合理设计房屋建筑结构建设的场地

地质危害对于房屋建筑结构有着严重的破坏作用, 为了实现房屋建筑结构的安全与施工顺利必须为房屋建筑结构施工设计出安全而方便的场地。在设计房屋建筑的初始阶段应该选择具有抗震优势的体制条件, 应该在地质条件优良、土壤坚硬、地势开阔的区域进行房屋建筑结构建设, 这会降低施工器件不良地质对房屋建筑结构的影响, 有利于房屋建筑结构施工的安全而顺利地进行, 同时有助于房屋建筑结构施工过程中对沉降问题的控制, 起到提高房屋建筑结构强度的作用, 预防房屋建筑结构出现倾斜、坍塌等问题, 有利于提高房屋建筑结构的抗震性能。要在房屋建筑设计的初期就避免不良地质地段进行建设, 这可以有效避免地质不良而引起的房屋建筑结构抗震能力下降, 如果必须进行房屋建筑施工, 则必须采用严格的防护措施来抵御地震和地质灾害的影响。

2 合理设计房屋建筑的地基类型

地基是房屋建筑结构的基础部分, 在设计的过程中要避免一个房屋建筑结构处于不同的结构与地基类型之上, 要尽量选用天然的地基作为基础, 如果出现地基问题可以采用桩基的方式进行加强与改造, 这有利于房屋建筑结构刚性的提高, 也有利于房屋建筑结构整体性的保证, 是提高房屋建筑结构抗震能力的基础。在设计中要控制基础的填埋深度, 如果基础出现埋置深度不足则会降低房屋建筑结构对地表的镶嵌作用, 不能做到对房屋建筑结构的固定, 会在地震的过程中出现房屋建筑结构振幅扩大, 导致房屋建筑结构抵御地震能力的下降。因此设计基础回填时要确保埋深, 要增加房屋建筑结构基础的侧向固定能力, 这样才能有效提升房屋建筑结构的稳定性。房屋建筑结构上部的构造柱钢筋应该设计成对基础梁的嵌入结构, 这样有助于提高房屋建筑结构上部与基础的牢固度和整体性, 有利于房屋建筑结构对地震的抵抗和稳定。

3 合理设计房屋建筑的结构

对于房屋建筑的屋顶和墙体要提高设计的重视程度, 这是控制房屋建筑结构重量, 实现房屋建筑结构抗震的重要基础, 在屋顶和墙体的结构设计中要尽量控制重量, 这样可以减轻地震时期房屋建筑结构的稳定性, 提升房屋建筑结构对抗地震的能力。同时也要注意房屋建筑结构的抗震性能与结构重量的关系, 一味降低屋顶和墙体重量会大大削减房屋建筑结构的稳定性, 反而出现对房屋建筑结构稳定性的威胁, 应该做到在房屋建筑结构重量和房屋建筑结构抗震性能的之间优化的选择与科学地设计。

4 房屋建筑结构抗震设计的基本原则

4.1 控制房屋建筑结构的宽高比

为了保障房屋建筑对于地震破坏的抵抗能力。在设计期间, 需对其建筑的高度与宽度进行合理控制。结合房屋建筑的实际情况, 在保障房屋建筑的抗震要求的条件下, 对房屋建筑层数进行合理调整。

4.2 重视房屋建筑结构设计的规律

在房屋建筑的结构设计上, 均匀分布结构刚度与质量、规则设计建筑平面与立体结构等是保障建筑抗震性能的一个重要环节。若房屋建筑具有平面设计复杂, 而质量、刚度等分布混乱的情况, 在面临地震时, 房屋建筑将会产生扭转情况, 使房屋建筑受到严重破坏。

4.3 科学设计房屋建筑结构的防震缝

防震缝两边需具备足够宽度, 彻底分开防震缝两边的上部建构, 并顺着建筑高度, 在防震缝两侧布置墙体。

4.4 科学设计房屋建筑结构的纵横墙

房屋建筑结构设计中若承重墙体间隔加大会降低房屋建筑的刚度以及抗震能力。因此在设计期间, 需均匀分布房屋建筑的横墙以及纵墙, 从而确保房屋建筑的整体抗震性能。

4.5 合理布置房屋建筑结构的构造柱以及圈梁

构造柱、圈梁等均属于提高房屋建筑抗震性能的重要组成部分。其中构造体有利于增强建筑墙体的抗剪性能, 并优化建筑结构变形能力, 从而使建筑结构在外力作用不大的影响下仅发生变形, 不对建筑结构整体的稳定性产生影响。因此, 在布置构造柱时, 需以《抗震规范》作为布置依据, 在墙体交叉处均设置构造柱, 促使墙体材料由脆性演变为延性。另外, 圈梁有利于缓解地震对于建筑的损害, 提高墙体之间的连接牢固性, 对于增强房屋稳固性、整体性等可起到明显的促进作用。在一定情况下, 还可抑制墙体产生裂缝。

5 结语

综上所述, 抗震是房屋建筑的基本性能, 应该从结构设计上做到对抗震性能的保持, 使房屋建筑结构处于更为安全与合理的状态, 达到对振动、地震、特殊情况的抵御, 形成更为科学的结构, 降低地质、地震灾害对房屋建筑结构的损害。要重点强调抗震意识的培养, 要在房屋建筑设计过程中将抗震作为重要的目标融合在整体的创作过程之中, 这样才能从根本上实现对建筑结构的安全保障。

摘要:本研究结合设计房屋建筑结构的实际工作, 从房屋建筑的场地、地基、屋顶、墙体方面入手, 通过房屋建筑结构设计原则的强化, 从重点部位和主要环节上实现抗震能力的保障与提高。

关键词:房屋建筑结构,结构设计,抗震,场地,地基,屋面,墙体

参考文献

[1]陶庆举, 鲍利.建筑结构抗震设计及加固的研究[J].科技致富向导, 2010, (32) :21-22.

[2]李世霞, 王琳, 刘坤.承载力抗震调整系数的正确理解和应用[J].工程建设与设计, 2008, (09) :56-57.

篇4:房屋建筑结构抗震设计要求

关键词:房屋建筑 结构 抗震设计

前言

建筑工程的抗震性能取决于抗震结构的设计,这就对对抗震结构的设计提出了更高的要求。建筑单位需要不断分析预见地震灾害中可能会遇到的各种问题,需要我们在设计过程中有效规避这些问题、不断优化抗震结构、尽量减小地震造成的建筑损失。

一、建筑场地的要求

地震的破坏主要是二次破坏。就是在地震后,建筑物的损坏对人类带来的伤害。地震中,由于地质的变化,使地质结构发生变化,破坏了建筑的地基结构。所以对于房屋建筑结构抗震的设计要求中,需要对场地进行认真选择。首先,尽量避开不利于抗震的地区。在地质比较松软,容易发生变化,河岸边、山旁和地势不平的地段尽量不要进行建筑工作,否则一旦发生地震,将会带来严重的破坏,甚至导致建筑物倒塌。如果非要在以上地段进行建筑,则需要采取有效的抗震措施。其次,选择合理的地理条件。在开阔的、地质稳定的地区进行建筑。最后。要避开危险环境,在有可能发生危险的地段严禁建筑。建筑的场地是影响建筑所受地震危害的主要原因。根据科学家调查表示,土质越坚硬,建筑物越结实,所受地震危害越小,相反,地质松软的地区,一旦发生地震,将会带来不可估量的损失。

二、地基和基础的要求

大量实践表面,同一个建筑,不能够建立在不同土质的地基上。在建筑过程中,只能采取同一种建筑方式,即相同的地基。房屋建筑对于地基的埋置也有一定的要求。如果埋置的过浅,将会给建筑带来不利的影响,使建筑物的嵌固作用减小,在地震过程中不能发挥地基的作用,从而造成振幅增大,增加了地震带来的危害。所以,对于地基的埋置,要按照深埋理念,尽量加深地基,并做好基槽的回填和夯实工作,提高地基的稳定性。房屋建筑主要是由基础和上部建筑构成的。为了加强两部分建筑之间的整体性,基础在室外的地坪下不宜做内外交圈的基础圈梁。同时为了使上部结构与基础之间的连接更加的牢固,就要把上部结构的构造柱钢筋插入到基础的圈梁中。当地基的土质刚度不强时,还应该在基底的底部布置圈梁。

三、构建抗震的结构体系

结构体系是建筑抗震设计的基础支持,是建筑工程抗震能力的保障,能够均衡分配单元受力。第一航侧力构件,剪力墙是抗侧力的一部分,不断优化剪力墙设计可以有效提高抗震能力。施工企业需在建筑周边地区规划剪力墙的位置,一般设计在承载力比较大的地方,利用剪力墙提高建筑的承载力保持高强度的稳定性,避免受到地震影响。建筑工程的建设并不是完全处于水平状态,实际仍旧存在凹凸部分,此类部分较容易受到地震影响。因为其在内力分配上缺乏稳定性,施工企业可以利用剪力墙,充当抗震部分将剪力墙设计成不同类型,弥补建筑工程抗震结构的缺陷。剪力墙发挥抗侧力时还需考量整体建筑的高度,防止侧力过大,干扰抗震设计。第二,注重结构体系的整体性。抗震体系的整体性能越高表示建筑工程的抗震能力越强,因此,施工企业需对建筑工程的重点部分进行抗震整体性设计,楼盖是抗震体系设计的中心,影响建筑工程的抗震性能。楼盖在抗震体系中,具有水平作用力,能够平衡分配垂直方向的抗侧力。稳定建筑工程的单元结构,保障单元结构在抗震过程中发挥防震能力。施工企业设计建筑楼盖时,需充分考虑抗震结构的体系设计融合两项内容使其符合建筑抗震的基本条件。

四、抗震布局设计

施工企业在建筑施工前期,提出抗震布局设计,合理分配体形、结构达到建筑工程的抗震标准。建筑工程不良的抗震布局引发地震对建筑连锁损害的机率比较大。加果抗震布局无法提供抗震条件,即使轻微的地震晃动也会干扰建筑工程的安全与稳定。抗震布局内杜绝出现不规则设计,全部采用对称的设计方式,平衡抗震布局的受力分配。如此才可保障抗震布局处于强度稳固的状态。抗震布局对构件设置有明确的规定,包括材料强度。所以施工企业还需深入考察建筑工程的各项楼层。优化抗震薄弱地带,采用最有效的布局方式,提高自身抗震的能力。

五、建筑抗震结构的高度设计

建筑高度是建筑抗震结构设计的重要参考依据,规范的抗震结构设计能够为建筑稳定提供保障。高度设计必须根据建筑工程的实际情况,由专业人员进行设计,部分建筑工程并没有按照国家相关规定设计建筑高度,基本超过限制高度,不利于建筑工程的抗震安全性。所以针对建筑抗震的高度设计提出两点设计建议。第一,高度数据的确定必须以抗震试验为主,赴绝自主设计高度;第二,利用振动模型得出最准确的需求数据,模拟地震力度提升抗震设计高度的准确性。

六、抗震材料的选择

建筑单位为提高抗震能力,必须注重抗震材料的选择,确保结构稳定。我国抗震结构设计,基本以钢筋混凝土为主,实际钢筋混凝土存在缺陷,无法达到高效的抗震能力。我国应积极吸取国外的防震建设的经验,采用刚性抗震材料。刚性抗震材料的韧性、延性等优势明显,与刚性材料相比,钢筋混凝土结构自身的重量较大。本身会对建筑造成一定的压力,降低抗震效果而刚性材料属于轻质类型,虽没有高重量。但是可以发挥较强抗震能力,提高抗震结构设计的各项指标。例如:某建筑采用刚性抗震材料,与同规模建筑的钢筋混凝土材料相比存在优势,该建筑利用刚性材料构成抗震结构,实际自重减少40%,如果使用钢筋混凝土材料建筑工程的防震设计,还需考虑柱体截面与使用面积的关系,但是利用刚性材料则可直接根据抗震结构设计进行施工,基于刚性材料,该建筑节约15%的成本,如期完成工程建设,没有出现延期现象。该建筑利用振动试验检测刚性材料。其在抗震方面显示出优质的延性,达到该建筑工程的抗震标准。

七、抗震防线的设计

抗震防线的优化设计,可以提高建筑工程的抗震能力。属于抗震结构设计的一部分。施工企业设计抗震结构时,深度规划抗震防线,利用抗震防线,为抗震结构提供后补支撑。以某城市建筑为例。分析其对抗震防线的设计,该地区建筑抗震级别保持在7级以上。针对地震多发地带控制在9级水平,所以当地相关建设单位非常注重抗震防线的建设。例如:某省建筑已经完成抗震施工图的结构设计,但是还未通过审查。所以该建筑需按抗震新标准执行,该建筑充分利用抗震防线结构,体现抗震部分的协同工作,有效分担地震能量,该建筑分为三道抗震防线。第一是填充墙;第二是框架;第三为剪力墙结构。根据建筑工程的规模,规划抗震防线的数量通过剪力墙为建筑抗震结构提供足够的承载力。基本可以达到抗震结构的一半,配合框架构造,分配地震冲击波保护建筑工程。该建筑剪力墙的不同框架位置都具备承接能力。在填充墙的参与下确保抗了震防线设计的优质性。

结束语

总之,抗震技术属于房屋建筑设计当中的一项主要技术,抗震设计的好坏将会直接影响到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑结构设计中,需根据抗震设计的相关要求,对房屋建筑进行合理设计,满足房屋抗震设计的相关要求。尽可能提高房屋的抗震能力,减少地震灾害对于房屋建筑的損害。

参考文献

[1] 孙国伟. 浅析高层建筑结构抗震设计[J]. 科技风. 2011(04)

[2] 张映超. 浅谈房屋建筑结构的抗震设计[J]. 科技风. 2011(13)

[3] 杨超. 现有建筑抗震鉴定的方法与加固设计[J]. 江西建材. 2011(04)

篇5:建筑结构抗震之抗震结构体系有哪些要求?

对围护墙和隔墙与主体结构的连接,应避免其不合理的设置而导致主体结构的破坏。应避免吊顶在地震时塌落伤人。应避免贴镶或悬吊较重的装饰物,或采取可靠的防护措施。

篇6:砌体结构楼梯间有哪些抗震要求?

楼梯间是地震时的疏散要道,历次地震震害现象表明,楼梯间由于空敞,为此往往破坏较为严重,在9度及9度以下地区也曾出现过楼梯间的局部倒塌现象,为了加强楼梯间墙体的整体性,在一定程度上限制墙体裂缝的延伸和扩展,除在平面布局上不宜将楼梯间布设在第一开间外,楼梯间还应符合下列要求。

8度和9度时,顶层楼梯间横墙及外墙宜沿墙高每隔500mm设2Ф6通长钢筋,9度时其它楼梯间可在休息平台或楼层半高处设置60mm厚的配筋砂浆带,砂浆强度等级不宜低于M7.5,钢筋不少于2Ф10,

8度、9度时,楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于500mm,并应与圈梁连接。

装配式楼梯段应与平台板的梁有可靠连接,不应采用锚在墙中的悬挑式楼梯,楼梯踏步竖肋插入墙体的预制楼梯踏步,也不应采用无筋砖砌拦板。

篇7:建筑结构抗震之抗震结构体系有哪些要求?

若结构在地震作用下丧失了整体性,则结构各构件的抗震能力不能充分发挥,这样容易使结构成为机动体而倒塌。因此,结构的整体性是保证结构各个部分在地震作用下协调工作的重要条件,确保结构的整体性是抗震概念设计的重要内容

篇8:论房屋建筑结构中的抗震设计要求

关键词:建筑场地,基础设计,建筑结构设计,抗震设计

全世界每年大约发生50万次地震, 中国的地震占全球的1/3, 地展死亡人数占全球的1/2。地震给人类带来灾难。给社会造成不同程度的伤亡事故和经济损失, 所以土建工程技术人员为防止、减少地震给建筑造成的危害, 就需要分析研究建筑抗震问题不断总结工程经验, 妥善处理这一工程问题 。

建筑结构抗震设计的基本要求:抗震设计主要包括三方面的内容:概念设计, 计算设计和构造设计。土木工程中, 概念设计要考虑以下因素:场地条件和场地土的稳定性:建筑平、立面布置及外形尺寸:抗震结构体系得选取, 抗侧力构件布置及结构质量的分布:非结构构件与主体结构的关系及二者之间的锚拉、材料与施工等。

1 建筑场地

地震造成建筑物的破坏, 除地震动直接引起的结构破坏外场地条件也是一个重要的原因, “重灾区中有轻灾, 轻灾区中有重灾”。地震引起的地表错动与地裂, 地基土的小均匀沉陷, 滑坡和粉、砂土液化等。因此抗震设防区的建筑工程场地的选择应做到:

(1) 应选择对建筑抗震有利的地段, 如开阔平坦的坚硬场地土或密实均匀的中硬场地土等地段。

(2) 应避开对建筑抗震不到的地段, 如软弱场地土, 易液化土, 条件突出的山嘴, 高耸孤立的山丘, 非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘, 场地土在平面分布上的成因、岩性、 状态明显不均匀 (如故河道、断层破碎带、暗埋的塘滨沟谷及半填半挖地基等) 等地段。当无法避开时, 应采取有效的抗震措施。

(3) 不应在危险地段造建甲、乙、丙类建筑, 对建筑抗震危险地段, 一般是指地震的可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地段, 发震断裂带上地震等可能发生地表错位地段。建筑场地为I类时, 场地各类见下表所示, 甲、乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施:丙类建筑允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施, 但抗震设防烈度为Ⅵ度时, 可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。

另外, 场地土的刚度大小和场地土覆盖层厚度是影响建筑物震害得主要因素。震害调查表明, 土质越软, 被盖层越厚, 建筑物震害越严重, 反之越轻 。

2 地基和基础设计

( m)

注: ( 1 ) Vse土层等效剪切波速 (m/s) 。

undefined

式中: d0—— 计算深度 (m) 取覆盖层厚度和20m二支分的较小值;

t——剪切波速在地面至计算深度之间的传播时间;

d—— 计算深度范围内第i土层的厚度 (m) ;

Vai——计算深度范围内第i土层的剪切波速 (m/s) :

n——计算深度范围内土层的分层数 。

在工程中, Ⅱ类场地较为常见。

(1) 注意基础的选型, 加强其整体性的刚性, 同一建筑单元不宜设置在性质不同的地基上, 也不宜部分采用天然地基, 部分采用桩基。

(2) 建筑物基础的埋深不宜浅, 建筑物基础埋置深度增加, 可以增强地基土对建筑物的嵌固作用, 从而减小建筑物的振幅, 减轻震害, 所以, 在条件允许时, 建筑物的基础应尽可能埋得深一些, 并切实做好基槽回填和夯实, 使其与基础侧面紧密接触。

(3) 加强基础和上部结构的整体性, 为了加强基础与上部结构的整体作用, 基础在室内地坪下不宜作内外交圈的基础圈梁, 上部结构的构造柱钢筋插入圈梁, 使构造柱与地面下圈梁连接牢固, 当地基土质较差时, 还宜在基底布置圈梁, 基础应尽可能取直和拉通, 避免切断。

(4) 软土地基的基础应有较多的安全储备, 宜加强基础的整体性和刚性 。

3 建筑设计和建筑结构的规则性

建筑设计应符合抗震概念设计的要求, 不应采用严重不规则的设计方案。

建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称、整体性较好:建筑的立面和竖向抗拉力构件的截面尺寸和材料温度宜自下而上逐步减小, 避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。对平面不规则和竖向不规则类型的建筑结构应按《抗震规范》要求进行水平地震作用计算和内力调整, 并对薄弱部位采取有效的抗震措施。

对体型复杂, 平立面特别不规则的建筑结构, 要在适当位置设置防震缝, 形成多个较规则的抗侧力结构单元, 防震缝要留有足够的宽度, 防震缝的宽度宜加大, 两侧上部结构完全分开, 当结构需要设置伸缩缝和沉降缝时, 其宽度应符合防震缝的要求。在建筑中当三缝合一设置时, 三缝宽度均宜加大, 震害证明三缝宽度值严重偏小, 故宜加大, 最小为120mm。

建筑物质量要轻:地震时, 建筑物重量越大, 地震力越大, 结构越易破坏, 屋盖越重晃动越强烈, 因此震区房屋在保证正常的使用条件下, 结构各部分应做的轻一些, 如用加气硅块, 轻质材料等砌筑墙体, 在我国多震得情况下进行墙体改革, 减轻墙体自重和改善材料特性是一项非常重要的工作 。

(1) 减轻按盖和屋盖自重, 尽可能采用轻质材料。震害表明, 按盖和屋盖越重震害越重, 但按盖和屋盖本身破坏的并不多见, 我们知道, 在正常情况下, 物体的质量与性能成正比, 故按盖和屋盖质量的大小就显得非常重要。

(2) 围护结构要轻, 承重墙体更要轻, 当墙体自重大时, 抗剪程度和抗拉程度都很低, 如果没有合理的抗震设计, 结构的抗震性能很差, 特别是在强地震力的作用下, 更容易产生破坏, 故应注意墙体自重和材料特性。

(3) 屋顶不要做笨重附属物, “极端效应” 明显建筑物易破坏, 在工程中尽量不做或少做, 如果必须建造, 也要做得矮些牢固些, 建议用轻质材料组合成凸出物, 或用钢材做成钢结构。

(4) 周期计算是抗震的要害, 自由体系自震周期计算公式为:undefined

式中:T—— 结构体系的自振周期;

Ⅱ—— 常数, 取3.1 4 ;

m——结构体系的质量:

k—— 结构体系得刚度 , 与其自身柔度成反比。

可见, 当周期一定时, 质量越大, 周期越长, 自振周期是结构的一种固有属性, 它是结构本身的一个很重要的动力特性, 在建筑的设计中, 尽可能使组成结构的各部分质量要轻, 刚度宜大, 才能有效地减轻震害。

重视圈粱和构造柱的布置:

圈梁能极大地的减轻震害, 不设置圈梁或设置不当震害就比较严重, 它可以加强纵横墙 体的连接, 以增强房屋的整体性, 它还可以箍住楼屋盖, 增强楼盖的整体性并增加墙体的稳定性, 也可以约束墙体的裂缝开展, 抵抗由于地震或其它原因引起的地基不均匀沉降而对结构造成的破坏 。

设构造柱及芯柱, 1976年7月28日唐山大地震发生了震级 7.8级, 震中烈度Ⅺ度。震后人们总结出来了非常有效的抗震措施, 对建筑物设置构造柱。构造柱对结构来讲有着极为重要的作用:

①增强结构的整体性:

②提高墙体的抗剪能力:

③增大结构的变形能力:

④防止碎块脱落 (此为要害) :

⑤对抗剪强度提高只有15%:

⑥主要作用是延性, 不是抗弯抗倾覆:

⑦墙体开裂后, 靠摩擦消耗能量:

⑧设构造柱后, 砖房的特性不变, 在结构的设置中, 构造柱按《抗震规范》要求设置来设置数量 (建议设置数量宜多) , 且承重墙体交叉处均设。因而墙体材料从脆性向延性作了很好的过渡 。

4 结语

篇9:浅析建筑结构抗震设计要求

【关键词】建筑结构;抗震设计;要求

前言

近些年,地震的发生频率相当高,给整个社会的安定带来巨大威胁,影响国家经济建设。尤其是一些较大规模的地震,人们的生命、财产、人身安全受到的侵害更是无可估量。为此,对于建筑结构抗震设计进行的探讨,能够很大程度上降低地震对建筑物产生的损害,维护社会的稳定和生命安全。

1.地震抗震结构设计的概念

对于建筑的抗震设计,隶属于概念性,鉴于地震发生的不稳定、随意性及不可准确预估性,建筑物所采取的抗震设计方式是否科学,只有在概念性的设计方式中进行全面体现。在进行抗震设计的时候,需要初始阶段全面了解地震的能量、建筑结构的模式、系统、强度及刚度等问题,目的是在结构设计中有效应对抗震较为薄弱的问题。

2.对建筑结构抗震设计关键点的探讨

2.1保证建筑场地选择的合理性。鉴于地震所产生的影响和破坏的区域具有扩展性,范围较大,在整个影响区内的建筑物都会受到损坏,但是鉴于位置不同,所受到的破坏程度也不尽相同。因此,在进行结构抗震设计的时候,对于建筑场地的的合理选择十分关键。在进行选择场地的时候,要选择对抗震有利的地带,如地质结构比较要坚固、环境比较开阔,这样,可以在最大程度上降低地震灾害对建筑物产生的损害,减少沉陷现象的发生,提升抗震效【1】果。另外,要避免坡度较大的山脚、地质构造不均匀、地基不坚固的地区,尤其要避免选择地震多发的地区。

2.2对建筑结构高度进行的抗震设计。在对建筑物高度进行考量的时候,要充分考虑建筑适用性和经济性,确定不同结构系统需要的最佳的高度数值。一个合理的建筑物高度主要是由施工水平以及经济发展水平共同决定的,但是,在实际的施工中,会出现高度超标的情况,因此,要谨慎对待这样的问题,尊重科学。一旦发生地震,超高层建筑物的结构发生变化的程度会较大,高度的增加,会增添影响因素,同时,也发生一定的变化,例如,延性的具体要求、安全标准、材料的基本功能、荷载相关系数等。

2.3对材料和结构系统进行的选择。在地震经常发生的地区,对于建筑材料以及建筑结构类型的选择至关重要,需要高度重视。通常,对于高度在150米以上的建筑,主要结构类型为框架筒、筒中筒以及组合筒,它们在高层建筑中应用比较广泛。在国外一些地震高发地区,主要的建筑材料为钢结构,在我国主要是以钢筋混凝土和混合类型为主的结构模式。对于这种结果内筒,在地震中,所受到的力量为80%左右。鉴于整个结构的关键和核心为钢筋混凝土,因此,结构变形的极限即为混凝土结构变形的标准,要以此为基础,绝对不能超过。在弯曲变形的条件下,侧向位移增大,依靠钢结构实现对位移幅度的减少,但是效果不显著。一般情况下,为了提升结构刚度和强度,可以加强混凝土的刚度来实现,也可以增设伸臂结构,以促進抗震效果的提升【2】。

2.4对于轴压比和短轴进行的相关设计。针对建筑机构抗震设计,为了实现抗震效果的提升,要减小柱的轴压比,同时,增加其截面的面积。对于轴压比的降低,其目的是将柱子设置于偏心受压的状况中,防止纵向受力钢筋脱离受拉屈服,出现混凝土破损的情形。对于柱本身,其具有较大的刚度和强度,但是,与之相适应的是结构的延性发生变化,出现延性较差的情况,一旦发生地震,整个结构在消耗地震能量方面就显现的十分差,结构发生变形、受到侵害的几率就大幅上升。因此,在进行高层建筑结构设计的时候,墙柱若梁是比较常见、有效的设计模式,主要是梁的延性较好,能够将适当的变形控制在合理的范围内,极大降低了柱子达到屈服强度的几率,在具体设计的时候,可以对轴压比进行合理范围内的增大。另外,通常情况下,在高层建筑的底层,柱子的长细比控制在4,但不是以此作为短柱的唯一判断标准。因为,短柱的关键影响因素为柱的剪跨比,当其数值被控制在2的范围,才能将其判断为短柱,

2.5对抗震设计的级别进行不断提升。在近些年,地震发生的频率较高,给整个社会带来巨大损失。对于地震灾害的研究,将50年作为一个探索周期,而小型地震再次发生的时间间隔为50年,这种地震的危害已经超过了结构抗震设计安全烈度概率的60%以上,而中型地震周期为475年,概率达到10%,而大型地震周期为2000年,概率达到2%,为此,要将建筑结构的抗震等级进行适时调整,提升到新的等级,对抗震设计进行全面、科学、合理的设计,实现较为稳定的抗震效果。

2.6严格控制基础形式的选择。在整个建筑基础施工之前,要对基础类型和模式进行恰当的选择,目的是提高建筑结构抗震的持续性和稳定性。对于基础类型,主要的影响因素为结构系统的种类和荷载力的大小。上部结构传输的力越大,就需要基础要具备较强的承载水平和刚度。对于不同的建筑机构,需要与之相适应的地基变化和沉降标准。

2.7建筑结构的消能减震与隔震设计介绍。在传统的结构抗震设计中,主要借助对结构本身强度的增加来实现的,对策的性质具有一定的被动性,对于消能减震隔震设计方式,主要是将隔震层设置在整体结构中,抑或是进行消能器的安置,以实现对地震能力的有效吸收,进一步实现减震的目的,其性质彰显主动性。在建筑设计规范中,隔震的内容被纳入其中,但是鉴于结构系统的全新性,隔震层以上结构的标准高于非隔震层,因此,在设计中运用的几率不高。

2.8对抗震构造措施的设置。在整个抗震设计中,抗震构造措施至关重要,其合理性直接关系到防震效果的实现。在砖混结构中,对于水平圈梁的设置增强了内外墙的有效连接,使得房屋彰显整体性。圈梁的设置能够有效抵制预制板的脱落,平面倒塌的可能性降低,同时,在一定程度上屋盖的水平刚度被增强。一旦发生地震,墙体的裂缝的程度被减轻,降低了不均衡沉降对建筑的影响。同时,构造柱的合理安排,使得房屋结构脆性被降低,延展性增强,即使墙体出现破损或者开裂,可以充分利用其塑性变形,实现对地震能力的消耗。

2.9抗震设计其它方面的影响。在进行抗震设计的时候,除了要考虑物料、空间结构、高度等因素外,还有注重抗震设计的基本原则:首先,在进行结构抗震设计的时候,要保证抗震设计的多样性,否则,抗震结构的一部分发生实效,整个结构的稳定性和承载能力就会受到影响,将整个建筑置于极大的危险中;其次,在进行结构系统设计的时候,要保证结构具有较高的承载能力,延展性强,同时,耗能持续的时间较长;再次,要均衡分配结构刚度和强度在水平和垂直方向的分配,避免出现结构薄弱环节,防止结构出现过大的应力集中或者塑性变形集中的状况。

结束语

总之,随着高层建筑的不断扩展,高层建筑结构设计成为设计工作的重点,尤其抗震设计更为关键。对于建筑结构抗震设计来说,其设计彰显完整性和系统性,需要将其贯穿于整个设计过程。对于抗震设计的来说,其设计效果直接决定建筑物的标准。为此,合理、科学的抗震设计非常重要,要针对不同的建筑和具体情况,进行最佳抗震设计的追求。

参考文献

篇10:建筑结构抗震之抗震结构体系有哪些要求?

(2)地震作用下,由于节点强度不足、延性不够、锚固失效,使得结构构件缺乏可靠的连接,建筑物丧失整体性而遭破坏。(3)地震作用下,由于地基承载力下降或地基土液化,使得地基部分失效甚至于完全失效,最终导致建筑物倾斜、倒塌。(4)由地震引发的次生灾害如火山、洪水、滑坡、泥石流等造成建筑物的严重破坏。所以场地的选择是建筑抗震设计成功的第一步,从选址工作开始就应该选择对抗震有利的地段,尽量避开不利的地段,避不开时应采取有效措施确保地基的稳定性;任何情况下均不考虑在抗震危险地段建造建筑物

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篇11:结构构件延性抗震措施有哪些?

结构的变形能力取决于组成结构的构件及其连接的延性水平,

规范对各类结构采取的抗震措施,基本上是提高各类结构构件的延性水平。

这些抗震措施是:

1.采用水平向(圈梁)和竖向(构造柱、芯柱)混凝土构件,加强对砌体结构的约束,或采用配筋砌体;使砌体在发生裂缝后不致坍塌和散落,地震时不致丧失对重力荷载的承载能力;

2. 避免混凝土结构的脆性破坏(包括混凝土压碎、构件剪切破坏、钢筋同混凝土粘结破坏)先于钢筋的屈服;

篇12:建筑结构抗震之抗震结构体系有哪些要求?

2) 错层结构的各层楼板布置不均匀、不对称,质心和刚心严重偏置,在水平地震作用或风荷载下会发生较大的扭转效应。 3) 错层结构引起楼层概念模糊,如例题本来是 2 层的框架结构,由于建模和计算的需要,人为地变成了 5 层,使以层模型为基础的计算分析与实际不符。 4) 错层结构的层高不一致,容易造成延性较差的短柱和矮墙, 对结构抗震很不利。

篇13:建筑结构抗震之抗震结构体系有哪些要求?

根据相关调查结果显示, 全世界范围内每年发生的地震次数在五十万次左右, 其中中国出现地震的次数就达到了三分之一。地震带给我们的灾害是有目共睹的, 它不仅危害我们的生命安全, 同时使得社会经济受到很大损失。因此, 在房屋结构设计的时候应该考虑到抗震设计, 尽量减少地震所带来的危害, 保障人们的生命财产安全。

1 建筑场地的选择

当前地震的发生虽然可以预测, 但是还是会给建筑物造成很大程度的损坏, 地震发生的过程中, 由于地质结构发生变化, 就使得整个建筑结构发生改变, 严重的话会直接导致整个建筑物倒塌。所以, 为了能够有效地减小地震对房屋建筑的损坏, 我们必须选择好施工场地。

1.1 由于我国地理条件比较复杂, 最佳的施工场地应该选择在地势平坦、开阔的地区, 这样能够减少地震时的沉降度, 提高建筑物的稳定性, 进而减少建筑物的坍塌情况。

1.2 有些地区的地形本身就容易受到地震的破坏, 例如, 河流、山川附近、地形不均匀地区等等, 如果在这样的土地上建设建筑物, 一旦发生地震, 就会直接导致建筑物倒塌。在选择施工场地的时候应该尽量避开这些地区, 如果不能避开, 就必须做好抗震措施。

1.3 有些危险地区能够直接主观判断出来, 例如容易发生泥石流、滑坡等地区, 建筑物一定不能在这些地区建设, 如果把房屋建筑在这些地区, 一旦发生地震就会引发一些其他的自然灾害, 给人们的生命安全造成更大的危害。此外, 建筑场地土地的性能也和建筑物的抗震性有直接关系。通过大量的实践数据显示, 土质越坚硬, 抗震性能就越好。

2 地基和基础设计

2.1 地基是建筑物整体稳固性的基础, 为了保证建筑物的抗震性能, 我们必须加强房屋建筑结构的刚性, 也就是说不同单位的建筑物必须建立在同一性质的地基上, 如果采取了不同的地基, 就会导致抗震性能下降, 影响建筑物的稳定性。所以必须是全部使用天然地基或者是桩基地基。

2.2 房屋建筑的基础埋置深度必须达到规定标准, 因为如果埋置太浅的话, 就会减小建筑物的稳固性, 一旦发生地震, 建筑物的振幅就会增大, 进而出现房屋倒塌。因此, 在建筑物基础埋置的时候, 特别是高层建筑物, 应该增加埋置的深度, 做好回填工作, 保证回填土和基础埋置两侧紧密接触, 保证建筑物的安全。

2.3 简单来说, 建筑物可以分为两个部分, 一个是基础部分, 一个是上部建筑, 为了能够保证两部分的衔接稳固性, 针对基础工程中应该在室外做好基础圈梁, 然后把上部结构中的钢筋加入到基础工程中的圈梁, 使得上下两部分衔接的更加牢固, 也能够使建筑物的抗震性得到提高, 此外还可以在基础工程中底部增加圈梁。

3 建筑设计和建筑结构的规则性

3.1 房屋的高度和宽度

不论是房屋建筑的高度还是宽度都不能够单独影响抗震性能, 而是高宽比。房屋建筑的抗震性能和高宽比成反比, 也就是说, 建筑物的高宽比越大, 建筑物的抗震性能越不好, 受到地震损害的程度就越高。此外建筑物受到地震损坏的程度还和层高有关系, 层数越高, 损害程度就越大。所以为了减小建筑物受到地震损害的程度, 对建筑物实行限高政策。此外, 在抗震性能设计的时候, 还应该根据工程的实际情况选择最佳的高度和宽度。

3.2 房屋建筑的结构体系

在对房屋建筑结构的设计中, 要尽量的使结构的刚度和质量分布的均匀, 而且使建筑的平面和立体结构呈现规则的感觉。如果平面设计的过于复杂, 就会使质量和刚度分布的不均匀, 在发生地震时, 就会使建筑物发生严重的扭转现象, 加重地震对房屋的破坏。另一个影响抗震效果的因素就是结构的整体布置, 不规则的房屋, 在地震中更容易发生扭转, 而且如果采用的是错落的立面, 也会由于高度过高而产生“鞭稍效应”。

3.3 防震缝的合理处理

对于结构不规则的房屋建筑, 要在适当的位置设置防震缝。在布置防震缝时, 要把房屋建筑分隔成规则并且相互独立的单元结构, 而且防震缝两边要有足够的宽度, 防震缝两侧的上部结构应该完全的分开, 防震缝要沿着房屋的高度设置并且两侧都应该布置墙体。

3.4 纵横墙的分布

在房屋建筑物中, 最主要的承重构件就是墙体, 墙体在地震中很容易产生裂缝甚至是倒塌, 所以要对纵横墙进行合理的配置。在对房屋进行设计时, 要使横墙和纵墙分布均匀, 共同承担房屋的重量。

通常来说, 墙体的刚度决定建筑物的刚度, 如果房屋建筑中承重墙比较少, 就会使得墙体之间的空间变大, 建筑物的刚度就很小, 抗震能力就会弱。所以应该根据实际工程情况来确定好房屋建筑的墙体, 保证建筑物的刚度。

4 墙体和屋顶的抗震设计要求

4.1 要使房屋建筑结构的围护结构变轻, 就要使房屋的墙体变轻。如果墙体的重量过大, 其抗震性能就会变得很弱, 发生地震时, 就会很容易遭到破坏。所以, 应该控制墙体重量材料的特性。

4.2 在屋盖的设计中, 屋盖要尽可能用材质比较轻的材料, 并且尽量不要在屋顶增加沉重的附属物, 那样不仅增加了屋盖的重量, 还增加了房屋的高度, 加大了房屋建筑的高宽比, 影响房屋的抗震性能。如果是必须建造的, 也要尽量做得矮些、牢固些, 或者是用重量较轻的材料。

5 砌体结构中的圈梁和构造柱的布置

圈梁对于减轻震害有着极大的作用, 无论是地基中的圈梁还是墙体中的圈梁。圈梁能够使墙体之间的连接更加的牢固, 有效的增强房屋建筑的整体性和稳固性, 也可以在一定程度上阻碍墙体裂缝的产生, 同时还能够阻止建筑地基的不均匀沉降而使结构遭到破坏。构造柱的设置也对房屋建筑的抗震有很大的作用, 构造柱的设置能够提高墙体的抗剪能力, 同时能够增加结构的变形能力, 使结构在较小外力的作用下只是发生变形, 而不影响结构的整体稳定。在房屋建筑的特性保持不变的同时, 构造柱的数量要根据《抗震规范》来进行设置, 但是在墙体交叉的地方, 都要设置构造柱, 这样就会使墙体的材料从脆性向着延性发展。

6 结束语

地震是危害十分大的一种自然灾害, 虽然当前科技有了很大进步, 但是还是不能够避免损失。通过唐山大地震、汶川地震之后, 人们开始对房屋建筑抗震性能关注, 提高建筑物的抗震性能已经成为了当前建筑行业中讨论的话题。地震的发生是不可避免的, 我们只能把损失尽量减少, 首先针对建筑物的选址应该在平坦的地区, 做好地基工程, 保证建筑物各个部分的衔接, 使建筑物具有较高的稳定性, 尽量减少建筑物在地震中出现扭曲, 使人们的生命财产安全得到最大保障。此外, 减轻房屋的重量也是抗震性能的一个方面。

摘要:随着社会经济的快速发展, 房屋建筑施工质量得到了很大提高。地震是一种危害非常大的自然灾害, 具有不可预见性, 所以我们应该在建筑结构设计的时候考虑其抗震性能, 文章主要从几个方面进行分析, 进一步提高房屋建筑的质量。

关键词:房屋建筑,建筑结构,抗震设计

参考文献

[1]张建, 倪彩琴.浅议房屋建筑结构设计中问题的分析[J].建筑设计管理, 2010 (5) :20-22.

[2]毛华毅.浅谈高层建筑结构设计的若干问题[J].山西建筑, 2010, 36 (9) :72-73.

[3]孙三霞, 姜效光, 李红培.浅谈砖砌体房屋建筑的抗震设计[J].价值工程, 2010 (13) :30-32.

[4]夏慧君.多层砖砌体架构构造布置与抗震设计[J].江西建材, 2012 (1) :38-39.

篇14:木结构建筑抗震之谜

在现代工业文明到来之前,这两大建筑类型在各自的地域和社会中不断发展,几乎达到了各自建造技术的极致。我们姑且暂时将城堡和教堂放在一边,来看一看木结构建筑的特点和抗震之谜。

震后不倒的木结构建筑

在汶川地震中,四川都江堰青城山前山有部分木结构的别墅建筑,在灾后的实地调查中人们发现,建筑面积约200平方米的木结构房屋底层裂缝最多出现了6处,二层的裂缝最多出现了2处,但并不影响结构安全性和正常使用。

2009年,日本和美国科学家进行了一次木结构建筑抗震实验。他们在一座实验工作台上建造了一座7层高的木结构建筑,然后制造一次相当于里氏7.5级的人造地震,震动持续了40秒钟。实验结果显示,木结构建筑对强烈地震有较高的耐受力。

清华大学建筑学院教授王贵祥透露,我国古代木结构建筑有不少经历了数百上千年,仍然岿然屹立。

比如位于天津蓟县盘山脚下的独乐寺,始建于唐代,寺内的观音阁和山门重建于辽代。自重建以后千余年来,独乐寺曾经历了28次地震,其中清康熙十八年(1679年)三河、平谷发生8级以上强震,蓟县城内官民房屋全部倒塌,只有观音阁不倒。1976年唐山大地震,观音阁及山门的木柱略有摇摆,但整个大木构架安然无恙。

还有位于山西省应县城西北佛宫寺内的应县木塔,建于辽清宁二年(1056年)。据史书记载,在木塔建成200多年时,当地曾发生过6.5级地震,余震连续7天,木塔附近的房屋全部倒塌,只有木塔岿然不动。上世纪初军阀混战的时候,木塔曾被200多发炮弹击中,除打断了两根柱子外,别无损伤。

天然木材以柔克刚

木结构建筑为何有如此奇特的抗震性能呢?中国工程院院士、中国地震局工程力学研究所原所长谢礼立指出,木结构建筑拥有一定的抗震性能主要是由其材料决定的。天然木材本身质地较软,比砖石混凝土和钢材有更好的柔韧性,可以承受更大的形变。同时,天然木材一般比较轻,整个建筑的重量就比砖混和钢结构的建筑要轻得多。这些都有利于抗震。

长期从事古建筑修缮工作的业内人士认为,一般木结构建筑主要采用松木、杉木,这些针叶树木既能承重又有韧性,而杨木、柳木因为易断裂,则不会用在木结构建筑中。高级的木结构建筑的连接件会用金丝楠木等成材年份长,韧度高的木材,但在国内,这些名贵木材已经在明清两代被采伐殆尽。

据了解,采伐后的木材并不能直接就用于建筑,因为含水率很高,不加处理使用会导致建筑日后变形。因此,木材采伐运输后,要进行烘干,一种是自然晾干,但是耗时长,一种是逐渐加温烘干,时间短。烘干后的木材在压力下可以变形,但不会断裂,压力消失后,还可以恢复原样。这也是天然木材作为建筑材料的优势。

可变形的框架结构

除了天然木材本身的可塑特性外,木结构建筑拥有可变形的框架结构。比如,一把木椅子,你使劲晃动,它会吱扭作响,但是椅子不会散架。

我国古代木结构建筑主要由四部分组成,分别是地基、基础、墙柱、屋顶。其中,地基是由石灰、黏土和细砂所组成的三合土夯实的。地基上面是基础,一般是独立基础,也就是砌个大砖台。一旦发生震动,虽然下面的地基会晃动,但是由于上面是个整体,所以晃动而不散架。

木结构建筑没有承重墙,它的墙体只承受自身的重量而不承受建筑其他荷载。承重的只有柱子。

专家指出,木结构建筑的支撑柱不是钉死在地基里的,而是放在石头基础上,也可以移动。在汶川地震后,当地的许多木结构建筑的柱子就发生了移动,但是建筑本身没有倒塌。这种特点使人们在大地震过后经常看到“墙倒屋不塌”的景象。

如果说基础和柱子让木结构建筑有个坚实的下盘,那么不用钉子的构件连接则是木结构框架晃而不散的根源。

木结构建筑构件之间的连接方式可以有效地消解地震能量。木结构建筑的构件连接是榫卯结构,榫卯连接既不会让各构件分开,同时又有余量。

榫卯是极为精巧的发明,我们的祖先早在7000年前就开始使用。这种不用钉子的构件连接方式,使得我国传统的木结构成为超越了当代建筑排架、框架或者钢架的特殊柔性结构体,不但可以承受较大的荷载,而且允许产生一定的变形,在地震荷载下通过变形吸收一定的地震能量。

工艺精巧刚柔相济

中国木结构建筑中有个独特的构件——斗拱,它很好地体现了分散受力的原理。在立柱和横梁交接处,从柱顶上的一层层探出成弓形的承重结构叫拱,拱与拱之间垫的方形木块叫斗,两者合称斗拱。过去古建筑都要有屋檐,出挑的屋檐必须要有木料支撑才不会塌落。但是,如果用一根木料支撑,承受力显然不够,而且那么大的木料也并不好找。于是古代工匠就想出一个巧妙的办法,将整根木料化整为零,在柱子上像搭积木一样,纵横交错逐级伸出,这样不但用的木料少,而且承受力也比只用一根木料大得多。形象地说,斗拱就像个大弹簧,在木结构建筑中起到了消解地震能量的作用。

独乐寺观音阁之所以在多次强震中屹立不倒,主要是斗拱起了作用,观音阁的斗拱设计十分巧妙,在没有一颗钉子固定的情况下,通过七层木块的相互交织,达到了相互连接固定的作用,这样在地震出现时能及时减缓外部的压力,具有很强的抗震性能。

除斗拱外,在木结构建筑中由于柱子起到支撑整个建筑的承重作用,因此柱子的加工也十分重要。我们在故宫、天坛看到的那些大殿的柱子,加工时一般要先把木材刨光打磨,之后在表面缠上麻丝,再在麻丝外刷上灰,等灰和麻丝固结干燥后,再重复五遍这样的工艺,最后,再刷上防雨漆。这样处理后的柱子可以支撑住木框架,保证建筑的一体性。

木结构建筑中不用木材的地方有两处,一是基础,二是屋顶的瓦。由于材质不同,它们与木材之间是怎样连接的呢?

由于柱子为木制,所以立柱与基础之间放置柱脚石,以防止柱子受潮腐蚀。柱子、柱脚石、基础三者之间是不存在可靠连接的,而是直接把柱脚石放置于基础上,再把柱子立置于柱脚石上。这样受到震动时,柱子可以小幅度移动。

瓦与木材是通过一种特制的粘合剂连接的,首先把青灰、白灰、麻刀丝拌匀,均匀地涂抹在屋顶木材上,大约涂4公分厚,之后再涂上8公分厚的黏土与白灰混合的大泥,最后把瓦铺在这上面,等干燥后,瓦与木材就连接在一起了。所以,我们常常看到一些年代久远的木结构建筑屋顶上长草。

大范围推广有局限

既然木结构建筑有很好的抗震性能,为何不大面积推广呢?

人生活在地球上并不是只有地震这一种灾害要面对,房屋建筑还要满足防风、防雨、防火、防虫蛀等多种要求,这样看,木结构建筑的功能就显得单一了。因此,目前世界上的主要建筑还是以砖混建筑为主。

尽管木结构建筑有一定的抗震特性,但是,它受高度限制,除了一些木塔外,很难看到高于20米的木结构建筑。由于现代建筑越建越高,所以木结构建筑逐渐退出历史舞台,取而代之的是混凝土剪力墙结构,而如果超过100米,则多用钢结构,因为钢结构重量比混凝土轻,而且抗拉伸力也较好。

平时人们在美国、日本看到的现代木结构建筑多为一两层的,这与木材的特性有关,对于高层建筑来说,天然木材力学性能有限,加上防火的要求,所以木结构不适合高层建筑。

篇15:建筑结构抗震之抗震结构体系有哪些要求?

1 局部调整适用的最大高度、抗震等级的高度分界,以及裙房和地下室的抗震等级,

2 提高框架结构抗震能力,从高度、跨数、柱截面尺寸、

强柱和强剪内力调整、轴压比、纵筋配筋率到楼梯间。

3 改进、细化抗震墙的构造要求,包括墙厚、分布筋、约束边缘构件和底部加强部位范围等,

4 明确区分框架与抗震墙组成的结构:少框架属于抗震墙结构范畴;少墙体属于框架结构范畴;一般的框架抗震墙结构,墙体分配的倾覆力矩≥ 50%总地震倾覆力矩。

5 提高框架-筒体结构的多道防线:其框架按刚度分配的最大楼层地震剪力不宜小于10%结构总地震剪力;否则,框架承担15%总地震剪力并加强筒体地震作用和构造。

篇16:建筑结构抗震之抗震结构体系有哪些要求?

多层钢结构厂房的钢框架支撑的连接可采用焊接或高强螺栓连接,

厂房纵向柱间支撑布置应符合下列要求:

纵向柱间支撑宜设置于柱列中部附近;

纵向柱间支撑可设置在同一开间内,并在用一柱间上下贯通;

屋面的横向水平支撑和顶层的柱间支撑,宜设置在厂房单元端部的同一柱间内;当厂房单元较长时,应每隔3~5个柱间设置一道,

当各榀框架水平刚度相差较大、竖向支撑又不规则时,应按表6.2.1的要求设置楼层水平支撑,其构造宜符合下列规定:

水平支撑可设在次梁底部,但支撑杆端部应同时连接于楼层纵、横梁的腹板和梁的下翼缘;

楼层水平支撑的布置应与竖向支撑位置相协调;

楼层轴线的梁可作为水平支撑系统的弦杆,斜杆与弦杆夹角在30°~60°之间;

篇17:建筑结构抗震之抗震结构体系有哪些要求?

厂房横向抗震计算一般情况下,宜计入屋盖变形进行空间分析;采用轻型屋盖时,可按平面排架式框架计算,

厂房纵向抗震计算,可采用下列方法:

(1)用轻质墙板或与柱柔性连接的大型墙板的厂房,可按单质点计算,各柱列的地震作用应按以下原则分配:

①钢筋混凝土无檩屋盖可按柱列刚度比例分配;

②轻型屋盖可按柱列承受的重力荷载代表值的比例分配;

篇18:建筑结构抗震之抗震结构体系有哪些要求?

地震是绝大部分工程结构的控制荷载, 在人类历史上曾经发生过造成巨大人员伤亡的地震灾害。随着现代工业化和城市化的进程加快, 由于采取不断进步的结构设防措施, 地震灾害造成的人员伤亡显著下降, 但是造成的经济损失则是令人震惊的。因此, 建筑结构抗震设计可以有效减少地震灾害对于建筑的破坏, 最大限度地保障人们的生命安全。

1 建筑结构的抗震设计

建筑结构的抗震设计属于结构设计中的概念设计, 由于地震灾害的爆发具有不确定性、随机性, 房屋建筑结构的抗震设计合适与否, 在概念设计中可以清晰地表达。而在抗震设计中, 需要在工程结构设计的开始阶段正确掌握地震灾害的能量输入、建筑结构的类型、结构体系、刚度分布等主要方面, 这样可以从根本上消除房屋建筑结构中抗震较薄弱的环节。

2 建筑结构抗震设计中的三大重点

2.1 抗震场地的选择

选择对建筑抗震有利的场地, 宜避开对建筑抗震不利的地段, 不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。地震造成建筑物的破坏, 除地震直接引起的结构破坏外, 场地条件也是一个重要的原因。地震引起的地表错动与地裂, 地基土的小均匀沉陷, 滑坡和粉、砂土液化等。因此, 应选择对建筑抗震有利的地段, 应避开对抗震不利地段, 如软弱场地土、易液化土、状态明显不均匀等地段;当无法避开时, 应采取适当的抗震加强措施, 应根据抗震设防类别、地基液化等级, 分别采取加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施;当地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层、新近填土和严重不均匀土层时, 估计地震时地基不均匀沉降或其他不利影响, 采用桩基、地基加固和加强基础和上部结构的处理措施;对于地震时可能导致滑移或地裂的场地, 应采取相应的地基稳定措施。

2.2 建筑结构体系的合理选择

建筑结构体系的合理选择是结构设计应考虑的一个重要问题, 结构方案的选取是否合理, 对安全性和经济性起决定的作用。具体而言, 应注重以下几方面的设计:

第一, 结构体系应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。抗震设计的一个重要原则是结构应具有必要的赘余度和内力重分配的功能, 即使地震中部分构件退出工作, 其余构件仍能将竖向荷载承担下来, 避免整体结构失效或失稳。

第二, 结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。在这过程中, 竖向构件的布置, 应尽量使竖向构件在垂直重力荷载作用下的压应力水平按近均匀;楼屋盖梁系的布置, 应尽量使垂直重力荷载以最短的路径传递到竖向构件墙、柱上去;转换结构的布置, 应尽量做到使上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载通过转换层一次至多二次转换。与此同时, 整体抗侧力结构体系也必须明确, 抗侧力结构一般由框架、剪力墙、简体、支撑等组成, 它们宜尽量贯通连续, 若它们沿竖向要有变化, 则变化要缓慢均匀。

第三, 结构体系应具备必要的承载能力, 良好的变形能力和消耗地震能量的能力。钢筋混凝土结构具有良好的塑性内力重分布能力, 能较充分地发挥吸收和耗散地震能量的作用。

第四, 结构体系应具有合理的刚度和强度。宜具有合理的刚度和强度分布, 避免因局部削弱或突变形成薄弱部位, 产生过大的应力集中或塑性变形集中;框架结构设计应使节点基本不破坏, 底层柱底的塑性铰宜晚形成, 应当使梁、柱端的塑性铰出现得尽可能分散;对于可能出现的薄弱部位, 应采取措施提高抗震能力。

2.3 重视建筑平面布置的规则性

建筑的平、立面布置应符合抗震概念设计原则, 宜采用规则的建筑设计方案, 不应采用严重不规则的设计方案。抗震设计规范规定, 对平面不规则或竖向不规则, 或平面、竖向均不规则的建筑结构, 应采用空间结构计算模型;对凹凸不规则或楼板局部不连续时, 应采用符合楼板平面内的实际刚度变化的计算模型;对薄弱部位应乘以内力增大系数, 应按规范有关规定进行弹塑性变形分析, 并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施。在我国建筑中, 结构的对称性主要指的是抗侧力主体结构的对称。对称的建筑如平面对称的简体框架结构、筒中筒结构、简体结构、框剪结构、剪力墙结构、框架结构等, 一般比较容易实现结构的对称性。

结构的规则性主要体现在以下四个方面:一是建筑主体抗侧力结构两个主轴方向的刚度要比较接近、变形特性要比较相近;二是建筑主体抗侧力结构沿竖向断面、构成变化比较均匀, 不要突变;三是建筑主体抗侧力结构的平面布置, 应注意同一主轴方向各片抗侧力结构刚度尽量均匀;四是建筑主体抗侧力结构的平面布置还应注意中央核心与周边结构的刚度协调均匀, 保证主体结构具有较好的抗扭刚度, 以避免建筑在地震或风的扭矩作用下产生过大的扭转变形, 从而引起结构或非结构构件的破坏。可以说, 重视建筑平面布置的规则性在建筑结构设计中相关重要, 在实践中应高度重视这方面的规范。

3 对提高建筑结构抗震能力的建议

建筑结构抗震设计是专家们通过对大量建筑地震震害实例进行分析, 归纳总结出来的实践经验。抗震设计在建筑结构设计中是非常重要和必要的, 因而, 应当引起高度重视。为了有效提高建筑结构抗震能力, 需从以下几方面着手:首先, 要合理的布局地震外力能量的传递吸收途径, 保证支柱、墙和梁的轴线处于同一平面, 从而形成构件双向抗侧力体系。使其在地震作用下呈弯剪破坏, 并且塑性屈服尽量产生在墙的底部。而连梁宜在梁端塑性屈服, 还有足够的变形能力。在墙段充分发挥抗震作用前, 按照“强墙弱梁”的原则加强墙肢的承载力, 避免墙肢的剪切破坏, 提高建筑结构的抗震能力。其次, 要按照抗震等级对梁、柱以及墙的节点采取相应的抗震构造措施确保建筑结构在地震作用下达到三个水准的设防标准。为了保证钢筋砼结构在地震作用下具有足够的延性和承载力, 应按照“强剪弱弯”、“强柱弱梁”、“强节点弱构件”的原则进行设计, 合理地选择柱截面尺寸, 控制柱的轴压比, 注意构造配筋要求, 尤其是要加强节点的构造措施。最后, 要设置多道抗震防线, 即在一个抗震结构体系中, 一部分延性好的构件在地震作用下, 首先达到屈服, 担负起第一道抗震防线的作用, 其他构件则在第一道抗震防线屈服后才依次屈服, 从而形成第二、第三或更多道抗震防线, 这样的结构体系对保证结构的抗震安全性是非常有效的。

4 结束语

总之, 通过多年对于建筑抗震设计的研究, 我国逐渐形成了自己的一套较为先进的抗震设计方法而且日益成熟, 但是也有许多考虑欠妥的地方, 需要我们今后加以完善。总之, 要保证建筑结构抗震设计的高效完成, 应当在遵循相关规范要求的原则上, 对其进行科学合理地设计, 使建筑物具有可靠的抗震性能, 达到建筑物小震不坏, 中震可修, 大震不倒的要求。相信, 随着设计师抗震设计水平的提高, 我国的工程抗震设计也将会迈上更高的台阶。

摘要:在确定建筑结构抗震设计时, 需要全面地考虑建筑结构的使用功能、场地类别、设防烈度、建筑高度、地基基础类型、结构材料和施工工艺等, 同时还要考虑结构的设计、技术以及经济保障等, 选择最优化的结构体系。

关键词:建筑结构,抗震设计,经济安全,结构体系,概念设计,空间刚度,整体稳定性

参考文献

[1]赵建荣.建筑结构抗震设计若干问题的探究[J].科技创新导报, 2012 (6) .

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