浅谈建筑设计研究中的抗震性能.doc

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1、浅谈建筑设计研究中的抗震性能摘要：建筑抗震设计规范自发布实施至今已有20多年的时间，建筑结构设计师应以科学严谨的态度，从多方面设计来提高建筑结构的抗震性能。木文结合笔者多年设计工作经验，分别从建筑结构的规则性、增强建筑物的刚度及整体性、保证结构的延性能力、优选抗震性能突出的结构材料等四个方面来提高建筑结构的抗震性能。关键词：建筑设计；抗震理念；结构1、前言随着建筑结构抗震相关理论的不断发展，结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。在建筑安全因索屮，地震给建筑造成了巨大的损害，主要体现在以下三个方面：一是地震容易引起建筑地基的震陷、砂土液化，从而使地基失效；二是地

2、震容易引起整个地面严重变形而使建筑物重心转移而倒塌；三是结构物由于地面运动剧烈震动，因变形过大、连接接头的破坏、结构强度不足造成构件失稳甚至整体倾覆。所以，提高建筑结构的抗震性能设计便成为设计师不得不面对的迫切问题。木文从提高建筑结构的规则性、增强建筑物的刚度及整体性、保证结构的延性能力、优选抗震性能突出的结构材料等四个方面阐述了建筑结构抗震性能的提高，从而可以防止和减少地震给建筑造成的危害。2建筑结构外形(1)建筑形状力求简单规则。即尽量不让平立面出现凸角的结构，若凸角难以避免，应满足建筑平面突出部分的长度不大于该方向总长度的30%,且不大于建筑的总宽度。除

3、了局部突出的楼、电梯间之外，房屋立面局部收进尺寸不大于总尺寸的25%。(2)建筑结构尽量对称均匀。结构对称均匀是抗震设计十分重要的原则，不对称结构会在地震作用下产生较强的扭转作用。若周边构件的强度和刚度不对称，则应在布置时从总体上减小刚度偏心，并在计算吋充分估计构件的内力和变形及薄弱侧的位移。(3)尽可能满足建筑竖向均匀性。如果建筑的竖向布置不均匀，便容易产生刚度和强度的突变，从而引起竖向的应力或变形集屮，在地震屮极易损坏甚至倒塌。通常在柔性底层建筑屮，构件的应力和变形集屮非常严重，在抗震设计吋配置强韧性良好的构件以承受大的侧移。在设计抗震墙时，应考虑连续抗震

4、墙的间距以及限制上下层的刚度。在设置框架内的填充墙吋，应使墙柱分开，或采用轻质墙以使框架柱连续。对于建筑中门、窗、管道等开洞的情况，尽量开设整齐,以避免形成应力集11•的薄弱环节。3、从结构设计方面加强建筑物的抗震性能带加强层的高层建筑在我国应用较多，这种结构充分发挥了内筒和外柱各自的优势，因而成为一-种重要的高层建筑类型。由于结构的复杂性和高度超限，带加强层高层建筑结构在很多方面超出了规范的限制，因而不宜直接套用规范方法进行抗震设计。基于性能的抗震设计作为一种新的抗震设计方法，能够在很大程度上弥补此类结构抗震设计方法的空缺。然而，将基于性能的抗震设计方法具体

5、应用于带加强层的高层建筑结构，还有许多问题有待解决。3.1增强建筑物的刚度及整体性建筑物是由纵、横向承重构件和楼盖组成的结构体系，它必须具有足够大的整体刚度和整体稳定性。增大结构构件的刚度，可以推迟地震时构件屈服，降低对构件延性的要求。同时，还应注意抗侧力构件的布置以及结构质量的分布，刚性楼盖能保证各个抗侧力的构件按各自侧移刚度合理分配地震作用。3.2保证结构的延性能力。要使建筑物在遭受大地震时具有较强的抗震能力，可通过使部分结构构件破坏来延性耗散地震能量，从血减少整体承受的地震能量。例如，可以通过合理调整构件Z间承载力的相对大小，来实现有效的屈服机制。结构延

6、性能抵抗地震作用下的非弹性变形，其对于结构抗震性能的作用丝毫不亚于结构的强度。为使结构在地震屮表现出必要的延性，就应尽量使塑性变形更多地集屮在具有一定延性能力的构件上，可以采取下列方法来提高结构的延性：3.2.1选择一个可接受的塑性变形机构，即通常所说的“强柱弱梁”。它是通过人为作用使柱的抗弯能力比梁强，使得在地震作用下，钢筋混凝土框架的梁端塑性较出现较早，血柱端塑性较岀现较晚，在达到最大非线性位移时，前者塑性转动较大，血后者塑性转动较小或根本不出现塑性较。这样就能保证框架具有较大的塑性耗能能力。3.2.2为避免在强烈地震作用下，结构在其延性未发挥出来Z前就遭

7、到剪切破坏，应人为增大各类构件的抗剪切能力，即我们通常所说的强剪弱弯，即增大梁端、柱端以及节点处的组合剪力值，来避免构件发生剪切破坏。可直接将-•跨梁两端截而的组合弯矩值乘以增大系数，再从平衡关系屮求得梁端剪力。3.2.3通过相应的抗震构造措施，保证可能出现塑性较的部位具有足够的塑性转动能力和塑性耗能能力。我国的抗震措施屮，普遍采用“梁柱塑性较机构”耗能机构模式，增加箍筋能够提高构件在发生剪切破坏时所达的延性。3.3优选抗震性能突岀的结构材料建筑结构体系的抗震能力，实质是不同建筑构件在地震来袭时其承载能力与延展能力的集合。这就要求我们在建筑屮，根据建筑工程的条

8、件，优选抗震性能突出的结构材料。按照抗