建筑抗震设计关键问题探析

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1、建筑抗震设计关键问题探析摘要：建筑上部结构及地基基础在抗震设计中应遵循的一般原则和注意事项，在此基础上分析了结构类型、材料及构造措施对结构抗震性能的影响。关键词：抗震设计结构类型从地震灾害的实践看，按抗震设计的建筑物，一般是安全的，破坏不严重；而没有按抗震设计的建筑物，往往会遭到严重破坏甚至倒塌。故基本指导思想是；在使用年限内，该建筑物所在地的最大地震加速度作用下，允许产生破坏，但不得发生结构上的大破坏和倒塌，以保证人身安全。下面略述抗震设计原则和注意事项；1、上部结构：1,1建筑物的整体造型应对称、整齐、单一

2、、简洁。建筑物的平面形状应尽量简单一致，L型、T型、U型、H型、Y型等具有翼部平面形状的建筑物，容易发生含有强烈扭转振动的复杂振动，应特别注意在各部毗连的角偶处易产生复杂应力。因此，各楼层的平面最好具有相同的形状，尽量避免急剧变化。在各平面形状有急剧变化的部分，易发生很大变形。在梁、柱、抗震墙的配置上，应使建筑物整体保持均匀，结构布置简单，它们在各楼层上的布置位置也最好相同。为了避免建筑物发生扭转，建筑物的中心同承重墙的刚度中心应力求一致。1,2,结构应具有足够的强度、韧性和刚度。抗震墙的功能在于提高建筑物的刚

3、度和强度，故在建筑物的各部分、各方向上应尽量均匀布置。此外，相邻抗震墙之间必须采用具有能充分传递地震力所需刚度的楼板或框架加以连接。2、地基、基础地震时建筑物的破坏，受地基影响甚大。地基性状不同,最大加速度值可相差十倍以上（即烈度相差三度以上）。此外，地基有它的固有振动周期（卓越周期），如果建于其上的建筑物的固有振动周期与该地基的卓越周期相接近的话，在地震时就会产生共振，从而使建筑物发生严重破坏。所以很多地震多的国家都把位于地震带上的各大城市划分成五百米见方的正方形小区，测定各小区的地基振动特性，绘出各城市的地

4、基性状图，从而根据建筑物的特性，选择合适的建设地点。或反过来由各地的地基性状，来选择设计建筑物的类型。基础是抗震结构中最重要的部分。一般来说，筏型基础比较安全，具有地下室的筏型基础就更安全。设满堂地下室的建筑物，一般较不易受害。含水量多的砂层、淤泥层，新回填土层等软弱地基，从抗震上来说，一般是不理想的。这是因为软弱地基中地表的地震振动比坚硬地基大（振幅大好几倍）。此外，地裂、滑坡、砂土流动、喷砂、地表陷落等地基变形，也只有在软弱地基才出现。为了防止不均匀沉降，应注意以下几点：①避免把一个建筑物建在性质不同的地基

5、上；②避免同一个建筑物采用多种不同类型的基础，如果要采用，须用伸缩缝断开;③回填年数不同的回填土地基，因内部不均匀平衡，应尽量避免采用，或者经过处理及采用合适的基础型式；④基础应由坚硬的地基来支承，避免由软弱地基支承。3、不同建筑结构的抗震性能及其增强的措施3.1砌体结构一般来说，砖、石与混凝土砌块等砌体建筑，刚度较大,而抗拉、抗弯、抗剪强度却较低，因而抗震性能较差。砌体结构的破坏属于脆性破坏，对人身安全危害较大。从以往砌体结构所受地震灾害情况看：屋顶烟囱、塔屋、山墙、挑檐等各种垂直和水平悬挑构件最易破坏，从而

6、往往引起墙体裂缝；采用钢筋混凝土楼板，如果施工质量不好，墙体易出现斜向剪切裂缝；墙体下部产生水平裂缝，而是墙体整个倒塌；砌体结构由于刚性和重量大，盖在坚硬地基上比盖在较软地基上受害更严重。提高砌体结构抗震性能的主要措施包括：①建筑物的基底面积不宜过大，层数不宜过多；②进深和开间不宜大；③注意建筑物的平面和立面形状以及墙的布置，使其在整体上对称，建筑物的刚度和重心相接近，应力分布均匀；④限制墙的高度和宽度，减少开洞面积等，尽可能减小墙体的拉、弯、剪应力；⑤提高砖、砌块等的强度和胶结材料的强度，并要精心施工；⑥墙体

7、相互之间用韧性高的构件（如配拉结筋、配筋量高的钢筋混凝土楼板及梁）牢固连接；⑦尽可能不要设置屋顶烟囱、塔屋、挑檐等悬挑构件；⑧增加墙的厚度（不包括粉刷层在内）；⑨用钢筋或钢筋混凝土柱加强建筑物及房间的墙角部分和开洞部分；⑩宜采用强度和刚度都大的现浇钢筋混凝土条形基础，并与墙体的底部相互连接在一起，开洞的下部应该用基础梁将条形基础互相连接在一起。3.2钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构，一般抗震性能良好。坚硬地基上的钢筋混凝土结构的震害，主要是振动破坏。软弱地基上的钢筋混凝土结构多为不均匀沉降引起的破坏。钢筋混凝土结构

8、的缺点是重量大，若采用轻质材料作隔断，降低建筑物自重，即可降低地震力。，因此在设计时，要采取措施提高其抗剪能力。钢筋混凝土框架结构的薄弱环节是柱与梁，柱与楼板的连接点以及柱顶、柱脚处。为了提高框架结构的抗震性能，首先要把主要柱、梁构件的接头做成刚接，使其形成矩形的刚架，提髙接头的强度。从力学上来说，矩形骨架的刚接点越多，静不定次数就越高，这种结构在地震力作用下，刚接接头依次变成塑性较，