单一框架结构体系抗震加固的理论确定

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1、单一框架结构体系抗震加固的理论确定【】本文先从抗震的几个概念入手进行分析研究，继而分析了单一框架结构抗震加固方法的确定，本文立意比较新，分析比较独到。　　【关键词】抗震；震级；震中烈度　　　　1抗震中的几个概念　　1.1震级与震中烈度的关系　　地震震级与地震烈度是完全不同的两个概念，这两者的关系可用炸弹爆炸来比喻。震级好比炸弹的装药量，烈度则是炸弹爆炸时所造成的破坏程度。尽管如此从数学上震中烈度却可以表示为震级和震源深度的函数。在环境条件基本相同的情况下，震级越大，震源深度越浅，则震中烈度深度越高。　　1.2地震动卓越周期　　地震动卓越周期又称地震动主导周期，它相当于根据地震时某一地区地面运动

2、，记录计算出的反应谱的主峰位置对应的周期。研究结果指出，一个地区的地震动卓越周期是地震震源特性、传播介质和该地区场地条件的综合性产物，因而存在着随场地土层增厚、变软而加长的趋势。因此，在进行结构设计时，应使建筑物的自振周期与这个卓越周期错开，以减少地震能量的输入，减轻建筑物的震害，避免出现共振现象。　　1.3抗震设计谱　　抗震设计谱是以地震动加速度反应谱特性为依据，经统计分析和平滑化处理并结合经验判断确定的。然而，由于影响地震动反应谱的因素既多且又十分复杂，要针对每一种具体的情况给出适用的设计谱就变得十分困难，以至世界各国采用的抗震设计谱之间不仅存在明显的差异，而且普遍存在大量的不确定性。目前

3、各国科学家都指望能在一个较长的时期内，依靠强震观测取得尽量多的地震动记录，同时能够将影响设计谱的各种因素分类的更细，以期能在此基础上得到较为稳定的设计谱。但是也有学者认为目前所出现在设计谱中的这些问题决不是能够靠等待地震的发生和增加观测记录的数量所能解决的，必须另辟蹊径，特别是要研究不同地震动反应谱的统一性才能有望取得较好的结果。因此，揭示地震动的普遍规律，认识地震动反应谱的新特性，解决这一领域面临的诸多问题仍然是地震工程界的重要课题。　　2单一框架结构抗震加固方法的确定　　各类结构是人类为了生存而发展起来的。不同的结构自然就有不同的特性，我们称之为结构机理。因此为了设计出更好的结构形式，我们

4、非常有必要深入的了解和学习结构机理或结构的受力机理。所谓结构机理或称结构机制，也就是结构作用。综合起来说，结构机理可理解为受力后的行为表现。结构机理的研究可分为弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段或强度极限状态三个阶段。对于弹性阶段，变形完全按照弹性理论确定。对于弹塑性阶段，则不能再按照弹性理论来进行，因为应力、应变不再是线性变化关系，在结构或构件中出现了内力重分布的现象，应该按照弹塑性理论加以分析；对于破坏阶段，它是我们确定结构的极限承载力所必要的，但由于问题的复杂性，有时虽对机理或机构有所研究认识，但计算时往往还不得不暂时以经验公式的形式来表现。在抗震加固设计中，加固要从结构整体出发，通过抗震概

5、念设计和抗震计算分析确定加固部位和加固量，不能随意使某一部分结构设计超强，这是因为结构的承载力，刚度，稳定性，延性，能量的吸收及能量的耗散等方面的性能一定要与结构部位在地震时的动态作用相适应，否则就会使结构的曲率延性要求集中在结构的较薄弱部位，从而导致破坏，或者说是隐含危险的转移。　　所谓单一结构体系，即在一个结构体系中，所有抗侧力构件在水平荷载下同属剪切型，或弯曲型，或剪弯型构件，那么作用于整个结构体系上的水平地震作用和楼层剪力，可以直接按各构件的抗推刚度和层间刚度进行分配。与此对应的还有双重结构体系，指在水平荷载作用下，所有抗侧力构件在水平荷载下，有两种变形曲线，如钢筋混凝土框架—剪力墙结

6、构体系。　　2.1框架结构的适用范围:　　框架结构适用于非抗震设计时的多层及高层建筑，抗震设计时的多层及小高层建筑(7度区以下)。7度区以下，小于等于3层的多层建筑可不采用框架结构。抗震设计的高烈度区的高层建筑不宜采用纯框架结构，宜优先考虑框架—剪力墙结构。大量的工程实践表明:高烈度区的高层建筑采用纯框架结构，即使结构计算通过(某些控制指标符合规范要求，如侧移限值等)，在结构受力上也是不合理不经济的，这样的框架结构，梁、柱截面偏大，耗钢量大，地震时抗震性能不好，侧向位移较大，围护结构、隔墙、管道等将遭受较大的破坏，即使主体结构损坏不大，非结构构件的破坏严重，损失也将很巨大。一般8度区高度超过2

7、0m采用框架结构不经济，因此，6层以上的建筑结构宜采用框架—剪力墙结构或壁式框架结构。抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。这是因为单跨框架的抗侧刚度小，耗能能力弱，结构超静定次数少，一旦柱子出现塑性绞(在强震作用下不可避免)，出现连续倒塌的可能性很大。　　2.2框架结构的平面布置:　　2.2.1应采用纵横双向梁、柱刚接的抗侧力结构体系，而不宜采用一个方向梁、柱刚接的抗侧力结构。若有一个方向为铰接时