抗震设计的原则及其在建筑结构体系中的应用,建筑结构论文

抗震设计的原则及其在建筑结构体系中的应用,建筑结构论文摘要：我们国家大部分区域处于地震多发地带，自1949年以来已经出现了屡次罕遇地震。地震灾祸造成的损失主要是由于建筑构造体系的倒塌性毁坏引发的，建筑构造体系的可靠性就显得格外重要。抗震设计的理念在构造体系中是至关重要的，在抗震规范中规定，处于抗震设防烈度区的建筑物要遵循小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设防原则。为了知足抗震的设计要求，各种形式的建筑构造以及减震隔震的构造措施被研发出来，本文主要讨论建筑构造体系的抗震设计。本文关键词语：抗震设计;建筑构造;构造安全;抗震设防烈度;0、前言我们国家是一个地震频繁的国家。在近代，罕遇地震给国家和广大人民群众造成了宏大的伤害。因而，在工程建设中从决策到技术层面抗震安全越来越遭到关注。固然当前的建造工艺突飞猛进，但对地震的研究水平还远远不够，还不能预测地震。固然当前我们国家的地震烈度区划图在我们国家已经做得非常精准并且非常的科学，但它是基于有限的历史数据。在我们国家，大型地震或特大型地震有时也会出如今低烈度地区。同时，地震发生时，地震动的三要素存在较大不确定性，即便在同一地区，不同类型的地面运动在地震经过中对建筑物的毁坏也不尽一样;地震还存在震级、传播途径、震中距离和震源机制等很多非确定因素，给地震研究带来了很多困难。1、抗震设计的意义地震活动是一种很难准确预测的自然灾难，以如今的技术手段不可能准确地对地震活动做出预测。但是根据现实条件，提早采取防护手段也是一种非常好的预防手段。对于非选择性、危险性大的地震活动，怎样用科学的理念和技术来预防地震的损害、来减少地震造成的各种损失。如今，世界上绝大部分的国家都有各自的建筑抗震设计规范。小型地震不会对建筑构造造成损害，中型地震能够做到对建筑物进行加固建筑物仍然能够使用，在大型地震建筑物不会倒塌保证人员的安全。这一抗震设计原则得到了广泛的认可和推广，极大地提高了建筑构造的抗震性能。遭到地震灾祸影响经过中，假如建筑物的使用功能和所采用的构造布置不协调，那么构造体系的抗震性能难以得到有效利用。当出现毁坏时，新建的建筑费用要比维修旧建筑的费用高。从经济成本来讲，是非常不合算的，所造成的经济损失是无法估计的，这是建筑构造抗震设计的首要任务。2、抗震设计原则抗震设计主要基于抗震设防烈度。然而，划分的烈度区别是宏观的，这一划分主要根据对地面的毁坏和对无抗震设计房屋的毁坏。当代地震记录显示，对于烈度相当的地震，它们的地震加速度峰值和频谱分布并不一致，华而不实最小值差不多是最大值的50%。固然地震加速度的峰值特别类似，但距震中的距离相差较大，则震源机制不同，地震波传播途径也会不尽一样，导致地震加速度的频谱特征具有明显差异。抗震设计中的反响谱曲线只是统计意义上的平均值。在这种情况下，对建筑构造体系的抗震设计来讲，概念设计比计算设计更为重要。抗震概念设计就是以力学概念为根据，从有利于提高建筑构造体系抗震性能的角度，用符合力学规律的方式方法，对设计项目进行总体构造体系布置。20世纪90年代起，就将抗震概念设计的理念应用于实际工程中并获得很好的效果。在分析发生地震概率的基础上，考虑到当前国家的经济实力和科技气力，抗震设计提出了三个设防的要求:当烈度值低于该地区的设防烈度，对建筑物的目的是正常使用，构造处于弹性状态，应采用弹性反响谱来进行设计;当地震水准处于该地区的基本设防烈度时，其目的是将构造的非弹性变形或损伤控制在可加固修复的范围;当地震水准高于该地区的基本设防烈度时，要求是建筑物在地震经过中不会倒塌性毁坏，以免对人员造成伤害。抗震建筑的重要性，从防灾减灾的角度来讲，建筑物一般会分为十分重要、重要、一般和次要四类，具体表现出了抗震设计中差异化处理的原则，控制经济成本。震时指挥中心(机构)、学校和大型医院显然比普通建筑愈加重要，而储存普通物品的库房则不如人员分布密集的公共建筑重要。这种分类与统一标准的安全等级并不完全一致:由于这种分类不对构件进行划分;另一种是不采用重要系数进行区分，而主要采用提高设防烈度一度来进行考虑，由于计算中重要系数的差异对于抗震设计可能太小。有利的、不利的和危险的场地条件，假如选择在I类场地条件下，丙类建筑物的构造措施能够降低一度进行设计;假如没有避开危险地段，同时有效的抗震措施又太少，这将不可避免地导致大的灾难。因而，在工程地质勘察中，应探明危险区和不利区的复杂地质条件，进而采取经济有效的抗震措施。3、抗震设计在建筑构造体系中的详细应用3.1、钢筋混凝土构造抗震设计剪力墙构造采用钢筋混凝土墙作为主要承重构件，能承受各种荷载引起的构造内力，有效地承受构造的水平力，不产生较大的水平位移。剪力墙构造广泛应用于高层建筑中，这种构造体系的抗震性能相对较好。框架剪力墙构造是震区高层建筑的常用承载体系，由于主要由剪力墙承受水平荷载，所以抗震性能比纯框架构造要好。在框架构造中设置足够数量的剪力墙，具有较大的水平荷载承受能力和可观的抗侧移刚度。同时构成比拟大的空间，知足建筑不同功能的要求。框架构造是指梁与柱通过刚性或铰接连接构成的建筑构造体系，即梁与柱构成框架，共同承受使用中的水平载荷和垂直载荷。框架构造的墙体不承重，只要隔离的功能，一般材料有加气混凝土砌块、空心或多孔砖、膨胀珍珠岩、蛭石、陶瓷墙板等。在地震毁坏实例中，大部分框架构造只要稍微受损，但仍有一些框架构造建筑物严重受损甚至倒塌。对地震毁坏的调查表示清楚，大多数房屋倒塌性毁坏的主要原因是柱端出现塑性铰接、柱端剪切毁坏和节点区域毁坏。筒体构造是由框架剪力墙构造和纯剪力墙构造发展而来的。一般分为筒中筒、成束筒、筒体-框架构造。筒体构造是在建筑物内部或周边，集中布置剪力墙或密集框架柱，构成一个或多个空间相对封闭的筒体。它的特征是剪力墙集中分布，使建筑物拥有相对较大的空间，主要用于办公建筑。在水平荷载作用下，水平力主要由一个或多个筒体承当。筒体构造拥有很大的抗侧移刚度，有承受较大水平荷载的能力。3.2、钢构造抗震设计钢构造建筑的优点是重量轻，承载能力高，构造构件标准化程度高，钢构造建筑的主要承重构件由钢板和型钢构成，材质均匀，各向同性好，构造可靠性高。钢构造的材料属理想弹性体，符合工程力学的基本假定，可在抗震设计中充分发挥钢构造的材料塑性、弹性好的特点，允许有适度的变形，能很好地承受动力荷载，在罕遇地震作用下保持构造体系的稳定，避免倒塌。高精度的加工制作工艺能够做到等强连接，实现强连接弱杆件的抗震设计原则，大大提高建筑物的抗震和承载能力。钢构造在我们国家得到越来越广泛的应用，十分是在大型公共建筑和基础设施中。华而不实最重要的是机场车站、体育场馆、高层建筑等。钢壳体构造近年也得到应用，具有很好的空间传力性能，能以较小的构件厚度构成承载能力高、刚度大的承重构造，能覆盖或围护大尺度的空间而不需要中间支撑，兼顾到承重构造和围护构造的双重作用，同时也有较好的抗震性能。3.3、组合构造抗震设计这里所提到的组合构造主要指的是由型钢、钢筋混凝土组合浇筑成整体的构造，也称为钢骨混凝土构造或劲性钢筋混凝土构造，以组合构件作为主要承载构造体系。华而不实主要构件为由型钢(或焊接钢构件)-钢筋混凝土构成的梁、柱、墙等组合构件。型钢-钢筋混凝土组合构造综合了钢构造和钢筋混凝土构造的优点，并且各自克制了钢材和混凝土在抗震体系中的缺点:混凝土构造自重大、钢材在遭到水平荷载时容易发生屈曲。型钢-钢筋混凝土组合构造具有高的承载能力以及有效地减轻构造的质量。当下在各种高耸的建筑物中，钢混组合构造都得到了广泛的应用，华而不实钢管混凝土构造当前应用的最为广泛，钢管对混凝土的约束，使混凝土处于三向受压的状态，提高了混凝土的抗压强度，因而，这种组合构造拥有非常高的强度，来抵抗地震作用。型钢-钢筋混凝土构造具有良好的抗震性能以及延性，能知足在不同条件下的抗震设计。4、结束语地震灾祸的发生是不可预期的，地震等级和发生的时间都不可能进行预测，但是以如今的技术完全能够在地震发生时对非震中区域做出相应的预警，从发出预警到地震波传播至设防地区前的这一经过中，建筑物的抗震性能就显得格外的重要，它能够为广大的人民群众提供难得珍贵的逃生时间，因而，在民用建筑设计的经过中必须充分了解到抗震设计的意义所在，确保设计的构造能够保证建筑构造整体的稳定性。为到达这一要求，必须对抗震设计进行深切进入的了解，并在设计经过中充分利用各种抗震措施，使建筑物知足抗震设计的要求。[ID:010637]以下为参考文献[1]高溪，宋国娇．高层混凝土建筑抗震构造设计分析