论结构抗震概念设计要点

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1、论结构抗震概念设计要点论结构抗震概念设计要点摘要：地震在破坏建筑物的同时，也将直接危害到人的生命财产安全，伴随的更有对环境的破坏,所以,要抗御和减轻地震灾害，必须对建筑结构进行合理的抗震分析与设计。文章从概念设计入手,提出建筑结构抗震的概念设计一些要点:一、应选择有利的抗震建筑场地；二、要加强地基和基础设计；三、重视建筑设计和建筑结构的规则性；四、减轻建筑物自重。笔者同时给出几点对结构抗震有利的建议,以供参考。　　　　建筑结构抗震设计的基本要求主要包括概念设计、计算设计和构造设计三个方面。　　在土木建筑工程中，概念设计主要考虑以下要点:场地条件和场地土的稳定性；建筑平、立面布

2、置及外形尺寸；抗震结构体系的选取，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。现笔者从概念设计入手,对建筑结构抗震的设计要点进行分析探讨,意在抛砖引玉。　　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利的地段，如软弱场地土，易液化土，条

3、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、状态明显不均匀等地段。当无法避开时，应采取有效的工程场地抗震措施进行排险。　　(3)不应在危险地段造建甲、乙、丙类建筑，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，发震断裂带上可能发生地表错位地段。汶川地震中，由于西部地区建设选址主要位于山区，而由山体滑坡、泥石流等次生地质灾害造成的损失尤胜于地震本身的惨痛教训已经给了我们很大警示，加强建筑工程场地的选址工作，选择有利地段，避开危险地段是十分必要的。　　根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分的场

4、地类别见表1所示。　　注:Vse——土层等效剪切波速(m/s)　　Vse=d0/t，　　式中：d0——计算深度取覆盖层厚度和20m二者的较小值；　　t——剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；　　di——计算深度范围内第i土层的厚度；　　Vsi——计算深度范围内第i土层的剪切波速；　　n——计算深度范围内土层的分层数。　　建筑场地为I类时，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

5、建筑物震害的主要因素。震害调查表明，土质越软，覆盖层越厚，建筑物震害越严重反之越轻。　　在实际工程中，基础设计的抗震概念可以重点考虑以下几个方面：　　(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。高层建筑在同一结构单元内，不宜采用局部箱形基础。同一结构单元内，避免出现部分有地下室，部分无地下室的情况。　　(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

6、与基础侧面紧密接触。一般来说，采用天然地基时基础埋置深度不应小于建筑高度的1/12，采用桩基时可不小于建筑高度的1/15，桩的长度不计在埋置深度内。同时基础的埋置深度还必须满足地基变形和稳定的要求　　(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。　　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。　　房

7、屋的动力性能基本上取决于它的建筑布局和结构布置。实际工程中，我们应尽量做到：建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称、整体性较好，特别注意抗侧刚度很大的钢筋混凝土墙体和芯筒的平面位置应居中和对称、抗震墙宜沿房屋周边布置，以使结构具有较强的抗扭刚度和抗倾覆能力；建筑的立面和竖向抗拉力构件的截面尺寸和材料强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