建筑结构的抗震能力及措施.docx

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建筑结构的抗震能力及措施

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摘要:我国是世界上地震频发且震害极其严重的国家之一,特别是我省“5.12”汶川特大地震给地震灾区房屋建筑造成了极大破坏。?地震灾区的建筑结构设防与不设防,震后结果大不一样。要使工程建设能够减轻以至避免地震灾害,把握好抗震设计关是减轻地震灾害的根本措施。本文对建筑抗震进行了必要的理论分析,从而探索建筑的设计理念、方法,进而采取必须的抗震措施。

关键词:建筑设计;建筑结构;抗震设计

引言:地震是人类在繁衍生息、社会发展过程中遇到的一种可怕的自然灾害。研究表明,在地震中造成人员伤亡和经济损失最主要的因素就是房屋倒塌及其引发的次生灾害。我国是世界上地震灾害频发并且震害极其严重的国家之一,据专家预测及分析,目前我国正处于第五个地震活跃期,频繁发生的地震灾害告诉我们,抗震设防是防御和减轻地震灾害最根本、最有效的措施。因此,建筑物的抗震设防问题是我国减轻自然灾害、保障国民经济建设和社会持续发展,特别是保障人民群众生命安全的一个重要问题。

地震作用具有较强的随机性和复杂性,要求在强烈地震作用下结构仍保持在弹性状态,不发生破坏是很不实际的;既经济又安全的抗震设计是允许在强烈地震作用下破坏严重,但不倒塌。因此,提高结构的变形、耗能能力和整体抗震能力,防止高于设防烈度的“大震”不倒是抗震设计要达到的目标。

1我国抗震设计中的不足

我国以前规定的“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设防目标以前存在一定的问题。该设防目标对甲类、乙类、丙类这三类重要性不同的建筑来说,并不都是恰当的。这种笼统的设防目标也不符合当今国际上的“多层次,多水准形态控制目标”思想,这种多形态目标思想提倡在建筑抗震设计中应灵活采用多重形态目标。这些不足主要表现在:

我国建筑目前大多采用的是钢筋混凝土框架结构,在整体设计上存在较大的不均匀性,使得这些结构存在着“层间屈服强度”特别薄弱的楼层。在强烈地震作用下,结构的薄弱层率先屈服,弹塑性变形急剧发展,并形成弹塑性变形集中的现象。

2抗震设计的基本原则与要求

2.1结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能。

2.2设置多道抗震防线。

(1)一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接协同工作。

(2)强烈地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,在第一次遭大震破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。

(3)适当处理结构构件的强弱关系,同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后,其他抗侧力构件仍处于弹性阶段,使“有效屈服”保持较长阶段,保证结构的延性和抗倒塌能力。

(4)在抗震设计中某一部分结构设计超强,可能造成结构的其他部位相对薄弱,因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小,改变抗侧力构件配筋的做法,都需要慎重考虑。

2.3对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力

(1)构件在强烈地震下不存在强度安全储备,构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。比如加强梁、柱端加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按符合规范要求。

(2)要使楼层部位的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化。

(3)要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。

(4)在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层,使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移,这是提高结构总体抗震性能的有效手段。

2.4提高短柱的受压承载力

提高短柱的受压承载力可减小柱截面、提高剪跨比,从而改善整个结构的抗震性能。

3抗震措施

3.1选择有利场地。由于场地因素引起的震害往往特别严重,因此,选择建筑场地时,应进行详细勘察,搞清地形、地质情况,挑选对建筑抗震有利的地段,尽可能避开对建筑抗震不利的地段。

3.2采用合理的建筑平立面。简单、规则、对称的建筑抗震能力强,在地震时不易破坏;反之,如果房屋体形不规则,平面上凸出凹进,立面上高低错落,在地震时容易产生震害。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。

3.3提高结构的延性。结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。结构的延性反映了结构的变形能力,是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。结构良好的延性有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。而结构延性和耗能的大小,取决于构件的破坏形态及其塑化过程,弯曲构件的延性远远大于剪切构件,构件弯曲屈服直至破坏所消耗的地震输入能量,也远远高于构件剪切破坏

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