从汶川地震谈对建筑抗震设计的认识论文

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1、从汶川地震谈对建筑抗震设计的认识论文摘要：本文通过对遭受汶川地震作用下的钢筋混凝土建筑和砌体结构的震害，针对概念设计、构造、未成年人保护、楼梯间等问题，依据《建筑抗震设计规范》（50011-2001）版条文及08年修订版变更条款（以下简称《规范》），结合工作经验，分析原因，浅谈对建筑抗震设计的认识。关键词：汶川地震概念设计构造未成年人保护楼梯间0引言2008年5月12日.四川省汶川地区发生8.5级大地震在这次地震中，“89规范”之前的建筑物多数遭受严重破坏，直至倒塌；90年以后建造的建筑大部分作到了“小震不坏..毕业，中震可修，大震不倒”的三水准抗震设防目标。在极震区，有的钢筋混凝土

2、建筑倒塌了，可相邻的砌体结构却“裂而不倒”。本文依据《规范》，结合工作经验，分析原因，浅谈对建筑抗震设计的认识。1抗震设计应重概念、轻精度地震作用计算是依据当地50年设计基准期内超越概率10%的地震烈度对应地震地面运动加速度的设计取值来计算的，原本就是一种数学上的精似计算，想得到精确准确的计算结果是非常困难的。概念设计是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。以达到合理抗震设计的目的。设计时只靠提高地震作用来提高抗震能力，结构的各构件将需全面增加材料，增加投资，不符和我国国情；而提高抗震措施，着眼于把财力、物力用在增加结构薄弱

3、部位的抗震能力上，是经济而有效的方法。1.1结构体系合理《建筑抗震设计规范》第3.5.2条3.5.3条规定，不论是钢筋混凝土结构还是砌体结构，均要求结构体系完整，传力路径明确，但在设计中，为满足建筑师的创新突破，结构设计以拆柱子、开大洞、砌体结构中大量钢筋混凝土构件承重、转角开门窗、楼梯间凹凸于建筑转角等作为代价，结果破坏了结构整体性及传力路径，在地震中率先破坏导至结构失稳坍塌；钢筋混凝土框架结构中，围护墙和隔墙（不包括轻质隔墙）不合理布置，可使结构形成刚度和承载力突变的薄弱部位而引起倒塌，（上下楼层的数量相差很大导致上刚下柔；墙不到柱顶，形成短柱剪切破坏）;目前的学校建筑因建筑构造

4、要求及经济因素等的影响多采用单跨的钢筋混凝土框架结构,在结构抗震计算时，此体系结构对抗震有明显的不利因素,高烈度区的横向层间位移难以满足规范要求而倒塌,1.2设置多道抗震防线此次地震发现，在高烈度区理论上抗震性能较好的钢筋混凝土结构有倒塌的，而抗震相对较差的的砌体却也有裂而不倒的；甚至个别私人建造的砖木结构的住宅都完好无损；同一地点，同是砌体教学楼，有的损坏严重，甚至倒塌，有的却表现良好。这就是多道抗震防线起了作用。《建筑抗震设计规范》第3.5.3条对结构体系提出了多道抗震防线的要求，对于在大震作用下结构抗倒塌具有重要意义。砌体结构的构造柱、圈梁虽然不能提高结构的抗震承载力，但作为砌

5、体的约束构件，可以提高墙体的延性。在大震作用下，作为“第二防线”延长建筑物变形时间，约束紧箍建筑物裂而不倒，保证居住者有足够的逃生时间。框架结构，尤其是教学楼这种大空间结构，如果合理设置柱间支撑或柱子翼墙（不影响空间采光和美观），增加结构纵向刚度；剪力墙结构合理设置连梁，让其作为结构的“第一道防线”在大震来临时，率先破坏，消耗地震能量并改变整体结构的动力特性，降低地震力，来保护主体结构的安全。多层框架设计时可考虑将楼梯间墙体设置成剪力墙，大跨度的公共建筑适当在墙体位置处增设剪力墙，形成抗震的多道防线。1.3有意识作到“强柱弱梁”《规范》第6.2条钢筋混凝土框架的设计计算应遵循“强柱弱

6、梁”的原则。但在这次地震中，应该要求的“梁铰机制”在毁坏的钢筋混凝土框架建筑没有出现，反而出现了大量的“柱铰”。在实际设计中，考虑到部分楼板作用形成T形梁，将框架梁的抗弯刚度放大到1.5-2.0后，梁的实际承载力大于梁端弯矩；一般情况下，框架柱即使增大了柱端弯矩设计值，计算结果只能按构造要求配筋；只有当构件抗震等级为9度一级时，规范才要求按照梁的实配钢筋反算柱端弯矩。因此对于占建筑大比重的抗震等级为二、三级的构件，实际的结构设计再精确，形成的还是“强梁弱柱”。因此，设计时要意识的减小框架梁的断面和配筋，尤其是层数低跨度大的框架结构，有必要加大框架柱截面和配筋。合理确定梁的放大系数，计

7、算后切记不要人为再放大框架梁的配筋。2抗震构造的合理设置是提高抗震能力的有效途径汶川地震中，有许多建筑因构造的不规范、不合理，甚至是因为构造缺失造成整体的跨塌：预制楼板不拉结，砌体结构不设构造柱、圈梁，地震时墙体外闪而楼板瘫塌、楼梯板施工缝留在最大弯矩处；楼梯与主体结构连接薄弱，地震时先于主体破坏，堵塞逃生通道；抗震缝宽度不够，或因施工堵塞，不同结构的相邻建筑物在地震中碰撞而相互挤坏；框架结构节点钢筋锚固不足，箍筋不加密或不够长度，造成节点先行破坏；填充墙