地震及抗震设计浅谈.pdf

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1、DOI：10．3969／j．is觚．1672～4011．2013．01．016地震及抗震设计浅谈栾瑞宣，傅菊根(安徽理工大学土木建筑学院，安徽淮南23200I)摘要：地震以其惊人的破坏力，突发性和复杂性一直在人类繁衍生息中带来巨大的危害。本文从介绍地震的分类、发生、类型、戍因入手，浅谈了钢筋混凝土框榘结构及多层砌体结构的抗震设计，从多方面例举了抗震设计方法。关键词：地震；抗震设计；框架柱；圈粱；构适柱中图分类号：TU352．1文献标志码：B文章编号：1672—4011(2013)01—0033—02O前言地震是人类在繁衍

2、生息中遇到的一种可怕的自然灾害。强烈地震常常以其猝不及防的突发性和惊人的破坏力给社会经济发展、人类生存安全和社会稳定带来严重的危害。据统计，历史上各种自然灾害曾毁灭了世界各地52个城市。其中因地震丽毁灭的城市有27个。因此，地震占灾害总数的52％。数据表明，在地震中造成人员伤亡和经济损失最主要的因素就是房屋倒塌及其引发的次生灾害(约占95％)。无数次的震害告诉我们，抗震设防是防御和减轻地震灾害最有效、最根本的措旌。1地震地震，是因地下某处岩层突然破裂，或因局部岩层坍塌，火山喷发等引起的振动以渡的形式传到地表引起地面的颠簸

3、和摇动。1．1地震的发生及分类地球内部发生地震的地方称为震源；震源在地球表面的投影，或者说地面上与震源正对着的地方称为震中；地面上任何一个地方到震中的距离称为震中距；震源至地面的垂直距离(即震源到震中的距离)，称为震源深度。按震源深度可分为：浅源地震(震源深度在60km以内)，中源地震(震源深度在60一300l【m)，深源地震(震源深度超过300km)。同样大小的地震，当震源较浅时，波及范围较小，破坏程度较大；当震源深度较大时，波及范围相对较大，而破坏程度相对较小。深度超过100km的地震在地面一般‘不会引起灾害。一个一

4、级地震所释放的能量约为2×105J，震级每增加一级，地震波的振幅增加10倍，能量增大30倍左右。地震烈度是指某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。对于一次地震，表示地震大小的震级只有一个，但它对不同地点的影响是不一样的。一般来说，随距离震中的远近不同，烈度就有差异，距震中越远，地震影响越小，烈度就越低；反之，距震中越近，烈度就越高。作者简介：栾瑞宣(1988一)，女。江苏南京人．安徽理工大学土木建筑学院硕士在读，研究方向：防灾减灾工程及防护工程。1．2地震的类型与成因造成地震的成因很多。从其成因可以分为

5、构造地震或产地震、塌陷地震。全球每年大约要发生500万次地震。绝大多数很小，约占一年之中地震总数的99％，剩下的1％，约为5万次，才是人们感觉出来的。其中能造成破坏的约有l000次，而且大部分不是很强烈。震级为7级以上，震中烈度在9度以上的大地震约为十几次，至于更为强烈的地震，平均每年大约为一次。在世界范围内，地震主要集中分布在两个地震带，即环太平洋地震带和地中海一喜马拉雅地震带。2钢筋混凝土框架结构抗震设计需要依靠弹塑性变形消耗地震的能量是抗震设计的特点，提高结构的变形、耗能能力和整体抗震能力，防止高于设防烈度的“大震

6、”不倒是抗震设计要达到的目标。因为地震作用较强的随机性和复杂性，要求在强烈地震作用下结构仍保持在弹性状态，不发生破坏是很不实际的；既经济又安全的抗震设计是允许在强烈地震作用下破坏严重，但不倒塌。五l钢筋混凝土框榘结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层钢筋混凝土框架结构在整体设计上存在较大的不均匀性，使得这些结构存在着层问屈服强度特别薄弱的楼层。在强烈地震作用下，结构的薄弱层率先屈服，弹塑性变形急剧发展，并形成弹塑性变形集中的现象。如1976年唐山大地震中，13层蒸吸塔框架，由于该结构楼层屈服强度分布不均匀。造成第6层和第1l层

7、的弹塑性变形集中，导致该结构6层以上全部倒塌。2．2柱端与节点的破坏较为突出框架结构的构件震害一般是梁轻柱重。柱顶重于柱底，尤其是角柱和边柱易发生破坏。除剪跨比小的短柱易发生柱中剪切破坏外，一般柱是柱端的弯曲破坏，轻者发生水平或斜向断裂；重者混凝土压酥，主筋外露、压屈和箍筋崩脱。当节点核芯区无箍筋约束时，节点与柱端破坏合并加重。当柱侧有强度高的砌体填充墙紧密嵌砌时，柱顶剪切破坏严重，破坏部位还可能转移至窗洞上下处，甚至出现短柱的剪切破坏。五3提高混凝土强度等级为满足框架柱轴压比要求及避免框架柱截面尺寸过大，在抗震结构设计

8、中(尤其是高层结构抗震设计中)常取框架柱的混凝土强度等级高于粱板的强度等级，有时高出几个等级。高层建筑结构抗震设计是十分复杂的任务。需要在每一个环节充分考虑，根据国内一些工程实践，较成熟的施工方法如下：①为满足“强节点”的概念设计，节点区混凝土强度等级与柱相同；②先浇注高等级混凝土，后浇注低等级混凝土；③应确定合理的