浅谈建筑抗震概念设计.doc

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1、浅谈建筑抗震概念设计摘要：作为设计中的重要环节，建筑抗震对一个安全可靠的结构來说是必不可少的，木文通过对建筑抗震设计中概念设计的简单介绍，期望能为设计和施工单位提供可靠的参考。关键词：建筑抗震，概念设计一、地農相关概念简介1）地震：地震乂称地动、地振动，是地壳快速释放能量过程中造成振动，期间会产生地震波的一种自然现象。全球每年发生地震约五百五十万次。地震常常造成严重人员伤亡，能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散，还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。地震分为三大类：火山地震，诱发地震和构造地震，目前世界上90%的地震是构造地震。2）震级：是指地震

2、的大小，是以地震仪测定的每次地震活动释放的能量多少来确定的。中国目前使用的震级标准，是国际上通用的里氏分级表，共分9个等级，在实际测量中，震级则是根据地震仪对地震波所作的记录计算出来的。地農愈大，震级的数字也愈大，震级每差一级，通过地震被释放的能量约差32倍。由于其与震源的物理特性没有直接的联系,因此现在多用矩震级来表示。3）烈度：地震烈度是表示地面及房屋等建筑物遭受地震影响破坏的程度。同一地震发生后，不同地区受地震影响的破坏程度不同，地震烈度也不同。判断烈度的大小，是根据人的感觉、家具及物品振动情况、房屋及建筑物受破坏的程度，以及地面出现的破坏现象筹。4）地震基本烈度

3、：地震基本烈度是指未来50年内在一般场地条件下可能遭遇的超越概率为10%的地震烈度值。。二、建筑设防目的和要求1）设防目的：在一定经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏。2）设防要求：“小慮不倒，中震可修，大震不倒”-一三水准设防要求。3）三水准设防具体要求：a）第一水准：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震（重现期约50年）影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用。结构仍处于弹性状态，可以用弹性反应谱进行•地震作用计算，按承载力要求进行截面设计，并控制结构弹性变形符合要求。b）第二水准：当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震（重现期约475年）影响时，可能损

4、坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。结构产生塑性变形，依靠塑性耗能能力，使结构保持稳定得以保存下来，此时结构抗震设计应按变形要求设计。c）第三水准：当遭受高于木地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震（重现期约1600〜2400年）影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。结构进入弹塑性大变形状态，此时应考虑防倒塌设计。三、建筑抗震的概念设计1）抗震概念设计是指一些在计算中或在规范中难以作出具体规定的问题，必须由工程师运用“概念”进行分析，作出判断，以便采取相应的措施。例如结构破坏机理的概念，力学概念以及由震害试验现象等总结提供的各种宏观和具体的经验等，这些概念及经验耍贯穿在

5、方案确定及结构布置过程屮，也体现在计算简图或计算结果的处理屮。建筑结构的抗震设计，是以现有科学水平和经济条件为前提的。2）概念设计主要内容：a）•选择对建筑抗震有利的场地，宜避开对建筑抗震不利的地段，不应在危险地段建造甲、乙、内类建筑。对于不利地段，结构工程师应提出避开要求，当无法避开时，应采取有效措施，这就考虑了地震因场地条件间接引起结构破坏的原因，诸如地基土的不均匀沉陷、地震引起的地表错动与地裂。b）•建筑的平立面布置应符合概念设计的要求，不应采用严重不规则的方案。不规则的建筑，在结构设计时要进行水平地震作用计算和内力调整，并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施。借鉴

6、国际的通行做法，参考外国规范，使我们的设计更加完善合理。c）•结构材料选择与结构体系的确定应符合抗震结构的要求。采用哪一种结构材料，什么样的结构体系，经技术经济条件比较综合确定。同时力求结构的延性好、强度与重力比值大、匀质性好、正交各向同性，尽量降低房屋重心，充分发挥材料的强度，并提出了结构两个主轴方向的动力特性（周期和振型）相近的抗震概念。4•尽可能设置多道抗震防线。地震有一定的持续时间，而且可能多次往复作用，根据地震后倒塌的建筑物的分析，我们知道地震的往复作用使结构遭到严重破坏，而最示倒塌则是结构因破坏而丧失了承受重力荷载的能力。适当处理构件的强弱关系，使其形成多道

7、防线，是增加结构抗震能力的重要措施。例如单一的框架结构，框架就成为唯一的抗侧力构件，那么采用“强柱弱梁”型延性框架，在水平地震作用下，梁的屈服先于柱的屈服，就可以做到利用梁的变形消耗地農能量，使框架柱退居到第二道防线的位置。d）具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。提高结构的抗侧移刚度，往往是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。要使建筑物在遭受强烈地震时，具有很强的抗倒塌能力，最理想的是使结构屮的所有构件及构件中的所有杆件都具有较高的延性，然而实际工程中很难做到。有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆作的延性是比较经济有效的