房屋住宅工程中抗震能力的重要性与结构优化技术

1、最新【精品】范文 参考文献 专业论文房屋住宅工程中抗震能力的重要性与结构优化技术 房屋住宅工程中抗震能力的重要性与结构优化技术摘要：由于我国地处全球两大地震带交汇处，因此房屋住宅的 防震抗震显得尤为重要。本文介绍了房屋住宅工程中抗震能力的重 要性，以及增强 抗震能力的结构优化技术。对于提高房屋住宅的抗 震能力有重要意义。关键词：房屋住宅；抗震能力；结构优化技术Abstract: Because our country is located in the world's two largest earthquake zone interchange, the houses residen

2、tial earthquake prevention is very important. This paper introduces the importance of the seismic ability in the housing engineering and the structure optimization technology of enhancing the seismic capacity, which is important to improve the housing anti-seismic capacity. Key words: housing; seism

3、ic capacity; structure optimization中图分类号：TU318文献标识码:A文章编号：2095-2104 (2012)1、引言地震是伴随着人类社会发展的一种强烈自然灾害，其在历史上 曾多次给人民造 成巨大的生命及财产损失。地震所造成的危害一般 而言主要表现在 三个方面：地表的变化，工程的破坏，以及产生的 次发灾害。而工 程的破坏也就是地震所引起的房屋倒塌，这也是地 震会造成巨大人 员伤亡以及经济损失的最主要原因。因此历史的经 验告诫我们，想 要减少地震所带来的人民生命及财产损失，就必须 提高房屋住宅的 结构抗震能力。采用科学、安全、经济的抗震结构 设计方法是实现

4、这一目标的重要渠道。对房屋的结构进行有效抗震 设计，改善房屋 住宅抗震性能以避免地震所造成的巨大人员伤亡和 经济损失，一直 都是地震工程及结构抗震方面研究人员的研究目标1。2、房屋住宅工程中抗震能力的重要性2.1 我国处于地震频繁的地带中国地处全球两大地震带环太平洋地震带以及地中海-喜马拉雅 地震带的交汇处，因受到印度板块，菲律宾板块以及太平洋板块的 相互挤压，导致 地震断裂带快速发育，造成了我国频繁的严重地震 灾害。自1556年陕西华县大地震以来，我国又先后于 1976年， 2008年和2010年发生了唐山大地震，汶川大地震和玉树地震等强 烈地震。造成了极大的财产损失以及人员伤亡。2.2 地

5、震时地面运动的不确定性由于当今科 技水平方面的限制，抗震计算依据（设防烈度及相 应设计的基本加 速度划分）还难以确切。地震发生时，地震波自震 源传递到地面，必须通过基岩的折射、不同土层的滤波以及土层中 的非线性传播等 过程。整个过程是一个十分复杂多变，非线性的过 程，这导致了地 面运动特征以及地面加速度很难被确定。2.3 地震引发的地面运动复杂性及其对结构的复杂影响还未被 掌握地震引发的地面运动可分为X、Y、Z、Mx My Mz六个自由度。 然而世界各国到如今才仅记录到最为简单的水平及竖直分量 （X、Y、Z）的运动记录。而对于结构破坏具有很大作用的扭转分量 （Mx、My Mz）的运动还尚未被记

6、录到。至于其他多样的复杂运动分 量及它们的组合 作用，也同样未被人们所掌握。2.4 结构抗震的计算理论还不能充分表现地震引发的结构反应 以及复杂的破坏过程地震引发的结构破坏是一个不停变化、非线性、累积性过程， 包括结构从出现 裂缝到严重损坏的多种动力特征非线性变化，结构 薄弱层的出现，变形集中，不同构件的耦合作用等。当今的计算理 论都把这些复杂 因素忽略或简单化，导致抗震计算的结果同结构的 真实反应差别很大。2.5 屋住宅抗震的结构优化技术采用科学、安全、经济的抗震结构设计方法是实现抗震目标的重要渠道。在房 屋住宅的结构优化中应注意以下几个方面的内容：3.1 选择利于抗震的场地、基础及地基在进

7、行房屋 住宅的设计时，必须根据工程具体需要，了解地震 活动状况以及工 程地质方面相关资料，再作出评价。应选择坚硬土 或者开阔平坦密实的中硬土这些有利地带，避开软土、河岸、边坡 边缘、岩性以及 状态明显不均的土层这些不利地带。同一个结构单 元不应设在性质 不同的地基上，也不应一部分用天然地基，剩余部 分采用桩基。3.2 合理进行结构的总体布置在人们居住条件不断变化的今天，对于居住地室外环境的优美， 人们的要求也越 来越高。这使很多设计者在进行房屋住宅设计时，在房屋住宅平面 布置方面凸出凹进，而立面方面高低错落。然而震 害说 明，结构形式越不规则越不利于抗震。因此进行房屋住宅设计时要尽量规则、均匀

8、，质心和刚心重合或者将偏心率限制在 0.15内。3.3 房屋住宅结构强度和刚度都应均匀变化房屋住宅结 构侧向的刚度应均匀的变化，竖直方向抗侧力构件尺寸及材料强度 应自下而上递减，避免刚度及强度在某处突变而引 发震害。在常用 的底框结构当中，上部的砖混刚度和下部的框架刚 度之间比例不能大于2。3.4 设置防震缝当住宅区域 的布置比较复杂时，可利用设置防震缝的方法将它 分成规则的不同 结构单元。防震缝应当根据烈度、房屋类型以及场 地类别这些因素 保留适当的宽度，从而使两侧上部结构完全分开。 3.5应设置多道防线来进行抗震如果在进行房屋住宅设计时只设置一道防线来抗震的话，该防线一旦崩溃，就会造成房屋

9、住宅的倒塌。因此设置多道防线很重要。地震发生时，若 竖向承重构件被破坏，那么整个房屋会很快倒塌。所以框架作为仅有的抗侧力结构部件，可采用强柱弱梁形式的延性框架。所谓的强柱弱梁指的是控制梁柱相对强度，令塑性较先出现在梁中，尽量避免出现在柱中形成几何上的可变体而系致使结构倒塌，从而有效提高框架结构抗地震的能力3。3.6 结构在两主轴方向上的动力特性应当相近在进行结构设计时应当尽量使其在两主轴方向上的动力特性 (周 期和振型)相近，如果两主轴方向上的动力特性差别太大的话，极不 利于结构的抗震。3.7 结构构件方面的要求(1)砌体结构在砌体结构进行设计时需设置构造柱及圈梁来提高整体性及竖 向刚度。令构

10、造 柱及圈梁形成隐形框架，从而提升砌体结构对地震 的抵抗能力。此 外在砌体结构当中配置钢筋也可提高其抗震能力。 (2)框架结构就钢筋硅框 架式结构来说，需合理选择梁、柱尺寸，纵向配置 受力钢筋及箍筋，从而保证构件在剪切破坏之前出现塑性钱，这要 求抗剪承载力要 比塑性较抗弯承载力要大。因此，需要提升构件抗 剪强度，从而形 成强剪弱弯。也就是确保框架的塑性破坏比脆性破 坏更早发生。3.8 构件的连接导致房屋住 宅倒塌最直接的一个原因就是各构件之间的相互连 接受到破坏。因止匕，要加强各构件之间的牢固连接，从而满足适应 地震而发生形变 的延性要求和传递地震力的强度要求。多层砌体结 构房屋中，以前 常用

11、整体性较差的预制板，所以地震时常造成房屋 倒塌。现在多采 用现浇的钢筋硅板代替预制板，这样大大加强了房 屋住宅的整体性，极大的提高了房屋住宅的抗震能力。3.9 轻质材料的使用地震对于结 构作用的程度，几乎和结构的质量是成正比的。质 量越大，地震产生的作用就越大，震害也就越严重。相反而言，质 量越小，地震产 生的作用就越小，震害也就越轻。因此在住宅设计 时墙体、隔断以 及围护墙等应当广泛采用陶粒硅、多孔砖等轻质材 料。3.10 适当处理非承重构件同主体结构之间的关系在进行住宅设计时，适当处理非承重构件同主体结构之间的关系，可有效的减 轻附加震害，进而减少损失。所以，附属构件同主 体结构之间有可 靠的锚固或连接，可有效避免倒塌引起人员伤亡及 设备损失。围护 墙及隔墙应考虑到对结构抗震有利或不利的影响， 避免因不合理设 置造成主体结构受到破坏。3.11 合理选用材料抗震结构对 于材料的选用尤其是材料的代用上面具有特殊的要 求。在进行材料 代换的时候，应按构件截面的具体屈服强度来进行 换算，并且注意替代之后的构件截面的屈服强度不可高于原设计截 面的屈服强度。从而避免导致薄弱部位转移及构件在受到影响的部 位於出现脆性破坏。4、结束语综上所述，在房屋住宅工程中增强