基于抗震理念的民用建筑结构设计探究

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1、基于抗震理念的民用建筑结构设计探究近年来自然灾害频繁发生，特别是地震对民用建筑毁灭性的破坏作用日益严重，威胁着人类的自身安全。因此，重视民用建筑结构设计的抗震理念与策略，以提高建筑抗震性能，是将地震造成的破坏作用降到最低的主要措施。本文针对民用建筑中常见结构形式的抗震性能以及地震破坏性特征，对民用建筑结构设计的抗震理念进行阐述。关键词：地震；抗震理念；民用建筑；结构设计0.引言　　汶川、玉树地震给灾区人民带来的巨大生命财产的损失，近十万人罹难，数千万房屋受损，造成的破坏性仍触目惊心，因此无论是震前或是震后，抗震加固建筑结构都显得极其重要。民用建筑包括居住建筑和公共建筑，

2、作为我国建筑的主要形式，与人们的生活居住密切相关。对其抗震设防，限制和减轻建筑物的地震破环，才能保障人民的生命和财产安全。这里，基于抗震理念的民用建筑结构设计研究，更科学合理的解决建筑的防震抗震问题。　　1.民用建筑中常见结构形式的抗震性能　　目前，民用建筑的主要结构形式有:砖木结构、砌体结构、钢筋混凝土结构和钢结构。4种建筑结构各具特点以及不同的抗震性能。1.1砖木结构抗震性能　　砖木结构由砖或砌块构建竖向承重结构的墙和柱，木结构作楼板和屋架。主要存在于广大偏僻的农村，建造简单，材料易得，费用低。但这一结构的砌筑砂浆强度较低并且纵横墙连接不牢，稳定性很差，抗震性能不良

3、，6、7度地震时便极易倒塌。1.2砌体结构抗震性能　　砌体结构是由块材和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的砌体为主的结构。现今多层砌体房屋是我国民用建筑最典型的形式，一般为3层-7层，因为多为小开间房屋，具有很多内墙，而且砖的形状规则，因此抗侧力刚度较强。　　尽管砖墙抗压性强，但其韧性差，变形能力小，在地震中破坏较为严重，主要表现在楼梯间和开有大洞口的墙体或是跨度大的横梁的开裂、倒塌及预制板的脱落等。多层的砖混结构建筑，尤其是底层框架的结构很不利于抗震,出于建筑使用功能如此建造，因底层柱子很少，易出现破坏。若首层破坏，整个上部结构便掉下来。1.3钢筋混凝土结构

4、抗震性能　　钢筋混凝土结构以钢筋和混凝土为主要建筑材料，分为钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土框架—剪力墙结构、钢筋混凝土剪力墙结构。钢筋承受拉力，混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。　　钢筋混凝土结构建筑由钢筋混凝土浇筑成梁和柱，通过刚接或铰接连接组成承重骨架结构，共同抵抗地震过程中出现的水平及竖向荷载。然后，装配上空心砖或混凝土空心砌块等轻质材料作为隔墙分户的建筑。由于空间分隔灵活，墙体重量轻，节省材料，钢筋混凝土结构具有较好地抗震性能。目前，框架剪力墙结构体系，既具备框架结构平面使用空间大的优势,又具有剪力墙结构良好的抗侧力性能

5、，对抗震产生的水平荷载更有利。　　但是，框架结构主体与填充墙体之间因缺乏可靠连接，不论采用强连接还是弱连接，都难以保证填充墙自身稳定性，地震时发生填充墙和维护结构的大量开裂甚至坍塌，并且柱端和节点破坏也非常严重。1.4钢结构抗震性能　　钢结构由于钢材塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载，具有延性好、匀质性和各向同性好、可塑性强、等优点，对抗震发挥优良作用。据国内外震后调查结果显示,在同等场地、烈度条件下，钢结构建筑发生倒塌的几率最小。并且因钢结构自重轻、强度高，结构结实、工作的可靠性较高，抗震性、抗冲击性好，工业化程度较高、可循环使用等特点，其已成为21世纪

6、的绿色建筑之一。　　然而造价高，易腐蚀，耐火性差的缺陷，使得钢结构建筑得不到广泛的应用。但相信随着高科技的发展,钢结构建筑必将是人们的首选结构形式。　　2.民用建筑的抗震加固理念和策略　　在民用建筑的抗震加固设计之前,需要对结构现状进行抗震可靠性评价，包括：（1）确定结构的性能——结构及其局部的承载力、整体性、延性和刚度等；（2）确定结构完成预定最低功能的要求——包括建筑的使用要求及效果等。而且在选择具体的加固策略时,还要综合考虑加固对结构使用的影响、技术的可行性及难易、以及对经济效果甚至建筑效果的影响等。我们将抗震加固方法分为两大类。2.1通过减小地震作用的抗震策略　

7、　减少地震作用结果是降低了结构完成预定最低功能的要求。因并未加固结构,一般称其为间接加固法。但地震作用的减少,使得结构反应相对减小,也就保证了结构发生地震时的安全。具体方法有以下几方面:(1)增大结构周期，以减小结构刚度，例如隔震垫的使用；(2)利用阻尼器吸能，耗能系统。地震发生时，在结构变形相对较大的部位,布置合适的阻尼器，可吸收地震能量，减少地震作用；(3)附加子结构(包括被动控制、主动控制、混合控制)，如加大钢支撑体系，经济与功能效果俱佳、增加抗震墙(剪力墙、翼墙等)，降低抗震性能薄弱的墙体或梁承受的地震作用，有效提高结构整体性；(