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1、昆明大学学报(综合版)2003,(2):66～68CN53-1144/G4JournalofKunmingUniversityX对建筑抗震设计中概念设计重要性的认识高琼仙,喻萍,王海莹(昆明理工大学建筑工程学院,云南昆明650224;第一作者:35岁,女,讲师)摘要:叙述了概念设计的主要内容,在总结震害和科研成果的基础上,论述了概念设计在建筑抗震设计中的重要性。关键词:震害;建筑抗震;概念设计我国地处世界上两个最活跃的地震带之间,抗侧力结构的平面布置宜规则、对称;建筑的立面东濒环太平洋地震带,西部和西南部是欧亚地震和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,
2、带所经过的地区,是一个多地震国家,地震情况比竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而较复杂,地震活动分布广泛。历史上绝大部分地上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载区都发生过较强的破坏性地震,有不少地区现代力突变。新规范参照美国UBC规范结合我国实地震活动还相当强烈。我国一贯重视建筑抗震设际工程中较常遇见的问题,对建筑结构的几类平计工作,早期的抗震设计主要从抗震计算着手,然面不规则和竖向不规则明确了定义范围。而,由于地震作用的随机性、复杂性,以及结构计建筑的平面布置直接反映建筑的使用功能和算模型、计算假定与实际情况的差异,计算设计很要求。功能的不同可能
3、导致建筑平面上墙体布置难有效控制结构的抗震性能和结构在地震作用下不对称;墙体与柱的分布不对称、不协调,造成建的薄弱环节,因此不能完全依靠计算设计。随着筑结构质量与刚度在平面上分布的不对称,使建地震震害经验的积累和科研技术的进步,概念设筑物在地震时产生扭转,对抗震不利。需要大空计作为一种设计哲理逐渐被各国重视,现已发展间的建筑,墙、柱布置较少且跨度大,抗侧力构件成为建筑抗震设计的一个重要内容。在我国的偏少,对抗震也不利。因此,建筑平面布置应尽可GBJ-89抗震规范中就有所体现,而在GB50011能做到使结构的质量和刚度分布均匀,对称协调,-2001规范中得到进
4、一步补充和加强。建筑抗避免突变,防止产生扭转。在墙、柱布置上均匀对震概念设计的基本内容有三个部分:建筑设计应称,对刚度很大的楼、电梯井要居中布置,避免偏重视建筑结构的规则性;合理的建筑结构体系选心和扭转地震作用的产生。在竖向布置上,由于择;抗侧力结构和构件的延性设计。本文从这三使用功能的不同,会导致上下墙、柱不连续,不对个部分论述建筑抗震概念设计的重要性。齐,不到底的情况,形成了建筑物沿高度分布的质量和刚度的严重不均匀、不协调,甚至产生刚度突1建筑设计应重视建筑结构的规则性变,形成薄弱层。如图1(a),(b)所示,由于平面新的建筑抗震设计规范(GB50011
5、-2001)对和立面布置不规则,引起局部的应力集中和塑性建筑设计的规则性给予很大的重视,在第三章的变形集中(图中画圈位置)。建筑抗震设计基本要求中专列一节(3.4节)。在由于建筑布置不规则而导致震害严重的例子这一节里,新规范首先对建筑设计提出要求:3.4.在历次大地震中都有不少,而规则的建筑在地震1条规定,建筑设计应符合抗震设计的要求,不应中震害较轻、甚至完好无损的例子也很多。例如采用严重不规则的方案;3.4.2条规定,建筑及其在1972年12月23日南美洲的马那瓜地震中,有X收稿日期:2003-08-20第2期高琼仙等:对建筑抗震设计中概念设计重要性的认识
6、67两栋相距不远的高层建筑———中央银行大厦和美单元的刚性连接变得无效;(d)当底层需要大空间洲银行大厦。前者的建筑结构严重不规则,在平时,沿竖向全高布置的剪力墙在底层终止。这些面上四个楼梯间和大量填充墙偏置一端。而竖向都是不合理的结构体系。又形成上下柱子不连续、不均匀的结构体系,地震(2)结构体系应避免部分结构或构件破坏而时存在严重的扭转效应,破坏严重,地震后拆除。导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载而后者建筑结构很规则,结构体系均匀对称,地震力。也就是说,在建筑的抗震设计中,有意识地使时只轻微损坏,地震后仅稍加修理便恢复使用。结构具有多道防线。以图
7、三所示结构来说明这个概念。在图3(a)中,强梁弱柱型的框架结构底层2合理的建筑结构体系选择柱的上下端出现塑性铰,或单肢剪力墙结构底部抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问出现屈服变形,将迅速导致结构的倒塌。而在图题,结构方案的选取对建筑的抗震安全性起决定3(b)中强柱弱梁型的框架结构或双肢剪力墙加连的作用。我国GB50011-2001规范对建筑的结系梁结构,则需要全部梁端出现塑性铰并迫使结构体系提出明确的要求:构底部也出现屈服变形时,结构才会破坏。显然,(1)结构应有明确的计算简图和合理的地震后者至少存在两道抗震防线,一是从弹性到部分作用传递途径。不合理的地震
8、作用传递途径,一梁(或连系梁)出现塑性铰,二是从梁塑
