導(dǎo)語：如何才能寫好一篇抗震技術(shù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；相關(guān)問題；

中圖分類號：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言：由于開發(fā)商對于建筑物的地震破壞原因和破壞程度沒有足夠的了解,導(dǎo)致建筑物在抗震設(shè)計(jì)方面存在十分大的困難。所以,我們不僅要追求建筑物的造型美觀,還有考慮建筑物的抗震設(shè)計(jì)。要為人們營造一個安全舒適的生活環(huán)境。針對地震問題我們要在房屋結(jié)構(gòu)找突破點(diǎn)。只有設(shè)計(jì)出抗震、牢固的建筑結(jié)構(gòu),才能保障人類的人身安全。

一、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)因素分析

建筑物按建筑結(jié)構(gòu)分類可分為：砌體結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等。建筑物結(jié)構(gòu)形式的確定，與其抗震能力是密切相關(guān)的。相關(guān)的科學(xué)研究表明，在遭遇相同等級的地震災(zāi)害后，采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑物受損壞的程度明顯要低于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物。日本也是一個多地震的國家，其鋼結(jié)構(gòu)的房屋建筑占全國建筑的半數(shù)以上，也是其在遭遇地震后人員傷亡較少的主要原因之一。目前，我國的建筑抗震系數(shù)系統(tǒng)依舊是不完善的，不能確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員準(zhǔn)確、有效地應(yīng)用。歷次地震災(zāi)害表明，影響抗震系數(shù)的因素是很多的，比如其抗震的等級、建筑物的類別、場地類別、建筑物總高度等。為了促進(jìn)其實(shí)際工作的需要，應(yīng)對各種相關(guān)因素和相關(guān)參數(shù)展開一系列的優(yōu)化分析，得到一個最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。房屋建筑的抗震性能與許多因素有關(guān)系，比如其建筑的體型設(shè)計(jì)。汶川地震震害表明 , 許多平面形狀復(fù)雜 , 例如平面上的較大外凸和凹陷、不對稱的側(cè)翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。海城地震和唐山地震中有不少這樣的震例。而平面形狀簡單規(guī)則、傳力途徑明確的建筑在地震中都未出現(xiàn)較重的破壞；有的甚至保持完好。上述情況表明，很多損害嚴(yán)重的建筑物的設(shè)計(jì)方案不是很合理，如果能夠選擇一個好的設(shè)計(jì)方案，震后損失可能會減小很多。

二、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

在我國,對于建筑物抗震設(shè)計(jì)的要求是采取“三水準(zhǔn)設(shè)防、兩階段設(shè)計(jì)”的標(biāo)準(zhǔn)。在這種標(biāo)準(zhǔn)的影響下,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)歷了柔性設(shè)計(jì)、剛性設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)控制設(shè)計(jì)和延性設(shè)計(jì)四個階段。但是由于地震產(chǎn)生了很多不確定因素,導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)存在非常大的偶然性和復(fù)雜性,甚至還有計(jì)算模擬與實(shí)際情況的不符的情況出現(xiàn),導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果誤差很大。所以,我們不僅要考慮建筑物良好的概念設(shè)計(jì),還要提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能。具備完善的建筑結(jié)構(gòu)體系。一個良好的建筑體系,對于建筑業(yè)是十分有必要的。在實(shí)際的建筑抗震設(shè)計(jì)時(shí),要注重依賴建筑結(jié)構(gòu)體系的協(xié)同工作,從而使建筑物中的每個構(gòu)件都能夠共同工作。所以,這就需要建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在允許受力的情況下不僅能夠具有良好的耐久性,還要能夠在高壓,強(qiáng)力的作用下共同工作。在砌體結(jié)構(gòu)的建筑中避免建筑結(jié)構(gòu)單純的依靠建筑結(jié)構(gòu)自身剛度來承受載荷。充分提高建筑物材料利用率的協(xié)同工作。從建筑物抗震設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明,材料的利用率越高,結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作能力也就越高。

三、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的主要問題

1、建筑結(jié)構(gòu)體系的合理選擇。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最主要的一方面就是結(jié)構(gòu)體系的選擇,它的合理選擇決定著建筑物的安全性。對于建筑結(jié)構(gòu)體系的合理選擇應(yīng)注意以下兩個方面的設(shè)計(jì):(l)體系應(yīng)具有合理的地震傳遞途徑和明確的計(jì)算簡圖。在這個過程當(dāng)中,房屋內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布置,應(yīng)使得更多的受力在主梁上,并且使垂直重力以最短的路徑傳遞到主受力部位;豎向構(gòu)件的布置,要讓豎向構(gòu)件的壓應(yīng)力接近均勻(2)建筑體系應(yīng)具有合理的強(qiáng)度。一個良好的建筑物必須要有合理的強(qiáng)度進(jìn)行支撐,一些建筑的薄弱部位要由合理的強(qiáng)度防止:在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,要保證節(jié)點(diǎn)不受破壞,要使梁、柱端的塑性盡可能的分散;對于容易出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié),必須提高薄弱部位的抗震能力。

2、抗震場地的選擇。抗震場地的選擇直接影響建筑物的抗震設(shè)計(jì)工作,應(yīng)選擇有利的抗震場地,要避開對建筑抗震不利的地段。地震對于地面的危害是十分巨大的。地震造成的地裂和地表錯動,直接使得房屋倒塌,結(jié)構(gòu)損壞。所以,選擇抗震場地不能選擇易液化土地、軟弱場地、狀態(tài)明顯不均勻等場地;如果不能避免不理的場地,可以采用適當(dāng)?shù)目拐鸫胧┻M(jìn)行加強(qiáng)強(qiáng)度:對于地震時(shí)有可能存在的地裂或者滑坡的場地,必須采取科學(xué)合理的措施進(jìn)行穩(wěn)定;如果地基需要建立在最近填土和土層十分不均勻或者軟弱粘性土層時(shí),必須采用樁基、地基加固和加強(qiáng)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的處理措施。

建筑工程選址應(yīng)注意的問題：四川汶川地震的震害情況表明，那些建在斷裂帶上和斷裂帶沿線的建筑物都完全倒塌，破壞極其嚴(yán)重。因此，建筑物建設(shè)地點(diǎn)的確定是極其重要的，它是決定建筑物抗震性能的前提條件，只有正確的選址方案，才能保證建筑物滿足建筑抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，保證其安全性、可靠性。選擇建筑場地時(shí)應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際需要和工程地質(zhì)、地震活動情況等相關(guān)資料，選擇對建筑物抗震有利的地段，避開對抗震不利的地段，嚴(yán)禁在地震斷裂帶及斷裂帶沿線附近建造甲、乙、丙類建筑物。應(yīng)避開地震時(shí)可能發(fā)生山體滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等次生災(zāi)害地段。汶川地震發(fā)生時(shí)，北川老縣城發(fā)生規(guī)模較大的山體滑坡，王家?guī)r山體在地震作用下瞬間崩塌，崩塌的山體傾瀉而下瞬間摧毀山下及周邊的建筑物，北川老縣城的 5個街區(qū)的大部分建筑物被厚厚的土體掩埋，造成大量人員傷亡。這樣的結(jié)果不是靠提高抗震設(shè)防等級、提高建筑物的抗震性能和措施所能避免的。所以避開此類危險(xiǎn)地段，才能避免因選址不當(dāng)所造成的嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

3、重視建筑平面布置的規(guī)則性。在建筑平面布置方面,應(yīng)盡可能的采用抗震概念設(shè)計(jì)原則,不能使用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。有關(guān)資料表明,對于一些樓板布局不夠規(guī)范時(shí),要采取相應(yīng)的樓板計(jì)算模型;對于平面不規(guī)則、立體不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu),必須采用空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型。結(jié)構(gòu)的規(guī)則性具體分為三個部分:第一是建筑主體必須具備良好的抗壓能力,側(cè)力結(jié)構(gòu)不能變形,要盡可能的均勻;第二是建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置,建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的布置要注重同一側(cè)的強(qiáng)度要均勻;第三是建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的布置要與周圍的結(jié)構(gòu)具有相同的剛度,必須保障良好的抗扭剛度?？傊?重視建筑平面布置的規(guī)則性對于建筑的抗震設(shè)計(jì)十分重要。

建筑物平面設(shè)計(jì)應(yīng)該注意的問題：建筑物的平面布置規(guī)則與否、是否對稱和具有良好的整體性，也是影響建筑物抗震性能的重要因素之一。例如酒店、公寓、商場、住宅、體育館等不同建筑物的使用功能不同，其平面布置也千變?nèi)f化，其柱距、開間、進(jìn)深、隔墻的布置、樓梯的位置、電梯井的布置等也有很大差別，如果柱子、墻體等布置不對稱、不規(guī)則，使得平面剛度急劇變化，遭遇地震后，將發(fā)生嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)破壞。因此，建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使柱子和抗震墻（剪力墻）等抗側(cè)力構(gòu)件均勻、對稱布置，剛度較大的樓梯間、電梯井應(yīng)盡可能居中布置，不要布置在建筑物的轉(zhuǎn)角處。要盡可能作到使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布均勻、對稱協(xié)調(diào)，避免突變，防止在地震作用下產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

4、建筑物豎向設(shè)計(jì)應(yīng)該注意的問題

建筑物的豎向布置設(shè)計(jì)也將對其抗震性能產(chǎn)生巨大的影響。近些年來，由于國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，商場、寫字樓等高層、超高層建筑越來越多，其要求底層或下面幾層大開間、大空間，這就形成了建筑物下面幾層柱子和抗震墻（剪力墻）較少，層間質(zhì)量和抗側(cè)剛度沿建筑物高度分布不均勻，在抗側(cè)剛度較差的樓層形成了對抗震極為不利的薄弱層，在地震作用下，引起較為嚴(yán)重的破壞。汶川地震中，有許多底層框架—抗震墻砌體房屋底層柱子直接破壞，建筑物由原來的 4 層直接變?yōu)?3層。主要原因就是，沿著建筑物高度方向，質(zhì)量和抗側(cè)剛度發(fā)生突變，底層柱子較少，抗側(cè)剛度較小，地震作用下，底層柱子直接壞掉。所以，建筑物的豎向布置設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能使其沿豎向的抗側(cè)剛度分布比較均勻，抗震墻（剪力墻）并使其能沿豎向貫通到建筑底部，不宜中斷或不到底，盡量避免某一樓層抗側(cè)剛度過小，以避免在地震作用下，因薄弱層的存在引起建筑物的倒塌。

四、提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的建議

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是在不斷的實(shí)例驗(yàn)證中逐漸分析,日益總結(jié)歸納出來的。在目前的房屋建設(shè)當(dāng)中,抗震設(shè)計(jì)是十分有必要的。所以,建筑抗震設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該引起十分重視。為了設(shè)計(jì)出高抗震性的建筑物,在我看來需要注意以三點(diǎn):第一,科學(xué)合理的建筑布局是不可缺少的,于此同時(shí)還有保證各個主要受力物體處在同一平面,在地震來臨時(shí)要能禁得住壓力。在墻段沒有發(fā)揮作用之前,需要依照“強(qiáng)墻弱梁”的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施加強(qiáng)建筑物的承受力,防止地震強(qiáng)大的破壞力。第二,要按照不同的抗震等級,對梁、柱以及墻的節(jié)點(diǎn)使用相對應(yīng)的抗震措施,確保建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。為了保障鋼筋混凝土在地震作用下不受破壞,要科學(xué)合理的添加合適的化學(xué)試劑,加強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度與剛度,還有注意構(gòu)造配筋的要求,尤其是要加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造措施。第三,必須設(shè)置多層抗震防線,一個良好的抗震體系對于地震的壓力是十分重要的?？拐痼w系就如果人類身體的三道防線,不同等級的地震采取不同的防線。第一層不行,還有多層防線保護(hù)。這樣的保護(hù)體系對于防震將是十分有效的。

五、結(jié)語

通過多年對于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的研究，我國已經(jīng)逐漸形成了自己的一套較為先進(jìn)的、有效的抗震設(shè)計(jì)方法并日趨成熟，但是也有很多不足之處，需要我們在實(shí)踐中加以完善?？傊_保建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)能高效完成，應(yīng)在遵循相關(guān)建筑抗震規(guī)范要求的原則上，進(jìn)行科學(xué)的、合理的設(shè)計(jì)，確保建筑物具有穩(wěn)定的、可靠的抗震性能，達(dá)到建筑物小震不壞、中震可修、大震不倒的標(biāo)準(zhǔn)。我們有理由相信，隨著相關(guān)技術(shù)人員抗震設(shè)計(jì)水平的不斷提高，我國的建筑工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)也會邁上更高的臺階。

參考文獻(xiàn):

[l]倪廣林.對建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的若干思考田.山西建筑,2010.

篇2

關(guān)鍵詞：高層建筑，建筑結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)計(jì)

 

地震是一種隨機(jī)振動,所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員為防止、減少地震給建筑造成的危害, 就需要分析研究建筑抗震問題不斷總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn),妥善處理這一工程問題。

一、實(shí)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)妥善處理工程問題：

（一）選擇有利的抗震場地

地震造成建筑物的破壞, 除地震動直接引起的結(jié)構(gòu)破壞外,場地條件也是一個重要的原因。地震引起的地表錯動與地裂,地基土的小均勻沉陷, 滑坡和粉、砂土液化等?？萍颊撐?。因此,應(yīng)選擇對建筑抗震有利的地段, 應(yīng)避開對抗震不利地段。當(dāng)無法避開時(shí), 應(yīng)采取適當(dāng)?shù)目拐鸺訌?qiáng)措施,應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防類別、地基液化等級,分別采取加強(qiáng)地基和上部結(jié)構(gòu)整體性和剛度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施; 當(dāng)?shù)鼗饕芰臃秶鷥?nèi)存在軟弱粘性土層、新近填土和嚴(yán)重不均勻土層時(shí),應(yīng)估計(jì)地震時(shí)地基不均勻沉降或其他不利影響, 采用樁基、地基加固和加強(qiáng)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的處理措施; 對于地震時(shí)可能導(dǎo)致滑移或地裂的場地,應(yīng)采取相應(yīng)的地基穩(wěn)定措施。

（二）優(yōu)化的平面和立面布置

關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的平面與立體結(jié)構(gòu), 我們根據(jù)認(rèn)為有以下幾個方面可以參考:

1、結(jié)構(gòu)的簡單性。結(jié)構(gòu)簡單是指結(jié)構(gòu)在地震作用下具有直接和明確的傳力途徑。只有結(jié)構(gòu)簡單,才能夠?qū)Y(jié)構(gòu)的計(jì)算模型、內(nèi)力與位移分析, 限制薄弱部位的出現(xiàn)易于把握,因而對結(jié)構(gòu)抗震性能的估計(jì)也比較可靠。

2、結(jié)構(gòu)的剛度和抗震能力。水平地震作用是雙向的,結(jié)構(gòu)布置應(yīng)使結(jié)構(gòu)能抵抗任意方向的地震作用。通常, 可使結(jié)構(gòu)沿平面上兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力, 結(jié)構(gòu)的抗震能力則是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及延性的綜合反映。結(jié)構(gòu)剛度的選擇既要減少地震作用效應(yīng)又要注意控制結(jié)構(gòu)變形的增大, 過大的變形會產(chǎn)生重力二階效應(yīng), 導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞、失穩(wěn)。論文參考網(wǎng)。

3、結(jié)構(gòu)的整體性。在高層建筑結(jié)構(gòu)中,樓蓋對于結(jié)構(gòu)的整體性起到非常重要的作用,樓蓋相當(dāng)于水平隔板,它不僅聚集和傳遞慣性力到各個豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu), 而且要求這些子結(jié)構(gòu)能協(xié)同承受地震作用, 特別是當(dāng)豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)布置不均勻或布置復(fù)雜或抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)水平變形特征不同時(shí), 整個結(jié)構(gòu)就要依靠樓蓋使抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)能協(xié)同工作。

（三）設(shè)置多道設(shè)防的抗震結(jié)構(gòu)體系

多道抗震防線, 是指在一個抗震結(jié)構(gòu)體系中, 一部分延性好的構(gòu)件在地震作用下, 首先達(dá)到屈服, 充分發(fā)揮其吸收和耗散地震能量的作用, 即擔(dān)負(fù)起第一道抗震防線的作用, 其他構(gòu)件則在第一道抗震防線屈服后才依次屈服,從而形成第二、第三或更多道抗震防線, 這樣的結(jié)構(gòu)體系對保證結(jié)構(gòu)的抗震安全性是非常有效的。同時(shí)底框建筑底層高度不宜太高, 應(yīng)控制在4.5m 以下。高度加大, 底層剛度減小, 重心提高, 使框架柱的長細(xì)比增大, 更容易產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。論文參考網(wǎng)。而且由于高度較大,很多建筑房間被業(yè)主一層改成了兩層, 造成了較大的安全隱患。科技論文。宜具有合理的剛度和強(qiáng)度分布, 避免因局部削弱或突變形成薄弱部位.產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中;可能出現(xiàn)的薄弱部位, 應(yīng)采取措施提高抗震能力。

（四）保證結(jié)構(gòu)的延性抗震能力

合理選擇了建筑結(jié)構(gòu)后, 就需要通過抗震措施來保證結(jié)構(gòu)確實(shí)具有所需的延性抗震能力,從而保證結(jié)構(gòu)在中震、大震下實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防目標(biāo), 系統(tǒng)的抗震措施包括以下幾個方面內(nèi)容。強(qiáng)柱弱梁: 人為增大柱相對于梁的抗彎能力,使鋼筋混凝土框架在大震下,梁端塑性鉸出現(xiàn)較早,在達(dá)到最大非線性位移時(shí)塑性轉(zhuǎn)動較大; 而柱端塑性鉸出現(xiàn)較晚, 在達(dá)到最大非線性位移時(shí)塑性轉(zhuǎn)動較小,甚至根本不出現(xiàn)塑性鉸。從而保證框架具有一個較為穩(wěn)定的塑性耗能機(jī)構(gòu)和較大的塑性耗能能力。強(qiáng)剪弱彎: 剪切破壞基本上沒有延性, 一旦某部位發(fā)生剪切破壞, 該部位就將徹底退出結(jié)構(gòu)抗震能力, 對于柱端的剪切破壞還可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部或整體倒塌。因此可以人為增大柱端、梁端、節(jié)點(diǎn)的組合剪力值, 使結(jié)構(gòu)能在大震下的交替非彈性變形中其任何構(gòu)件都不會先發(fā)生剪切破壞。

（五）合理的建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算分析

對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的內(nèi)力和變形分析時(shí), 應(yīng)采用不少于兩個不同的力學(xué)模型,目前主要有兩種計(jì)算理論: 剪摩理論和主拉應(yīng)力理論, 它們有各自的適用范圍:磚砌體一般采用主拉應(yīng)力理論,而砌塊結(jié)構(gòu)可采用剪摩理論。對計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果, 應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)其合理、有效后方可用于工程設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)計(jì)算控制的主要計(jì)算結(jié)果有結(jié)構(gòu)的自振周期、位移、平動及扭轉(zhuǎn)系數(shù)、層間剛度比、剪重比、有效質(zhì)量系數(shù)等。另外, 地下室水平位移嵌固位置,轉(zhuǎn)換層剛度是否滿足要求等, 都要求有層剛度作為依據(jù)。復(fù)雜高層建筑抗震計(jì)算時(shí),宜考慮平扭耦聯(lián)計(jì)算結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng), 振型數(shù)不應(yīng)小于15,對多塔結(jié)構(gòu)的振型數(shù)不應(yīng)小手塔樓數(shù)的9 倍, 且計(jì)算振型數(shù)應(yīng)使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90%?？傊? 高層結(jié)構(gòu)計(jì)算很難一次完成,應(yīng)根據(jù)試算結(jié)果, 按上述要求多次調(diào)整,才能得到較為合理的計(jì)算結(jié)果,以保證建筑物的安全。

二、高層建筑抗震設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題

（一）部分建筑物高度過高

按我國現(xiàn)行高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程規(guī)定，在一定設(shè)防烈度和一定結(jié)構(gòu)型式下，鋼筋混凝土高層建筑都有一個適宜的高度。在這個高度，抗震能力還是比較穩(wěn)妥的，但是目前不少高層建筑超過了高度限制。在震力作用下，超高限建筑物的變形破壞性會發(fā)生很大的變化，建筑物的抗震能力下降，很多影響因素也發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程預(yù)算的相應(yīng)參數(shù)需要重新選取。

（二）地基的選取不合理

由于城市人口的增多和相對空間的縮小，不少建筑商忽略了這一問題，哪里商業(yè)空間大就在哪里建。高層建筑應(yīng)選擇位于開闊平坦地帶的堅(jiān)硬土場地或密實(shí)均勻中硬土場地，遠(yuǎn)離河岸，不應(yīng)垮在兩類土壤上，避開不利地形、不采用震陷土作天然地基，避免在斷層、山崖、滑坡、地陷等抗震危險(xiǎn)地段建造房屋。高層建筑的地基選取不恰當(dāng)可能導(dǎo)致抗震能力差。

（三）材料的選用不科學(xué),結(jié)構(gòu)體系不合理

在地震多發(fā)區(qū)，采用何種建筑材料或結(jié)構(gòu)體系較為合理應(yīng)該得到人們的重視。由于我國建筑結(jié)構(gòu)主要以鋼筋混凝土核心筒為主，變形控制要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移限值為基準(zhǔn)。但因其彎曲變形的側(cè)移較大，靠剛度很小的鋼框架協(xié)同工作減小側(cè)移，不僅增大了鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，而且效果不大，有時(shí)不得不加大混凝土的剛度或設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu)，形成加強(qiáng)層才能滿足規(guī)范側(cè)移限值。

（四）較低的抗震設(shè)防烈度

許多專家提出，現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度已不能適應(yīng)國情的需要，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度水平應(yīng)該大幅度提高。我國現(xiàn)行抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是比較低的，中震相當(dāng)于在規(guī)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)超越概率為lO％的地震烈度，較低的抗震設(shè)防烈度放松了高層建筑的抗震要求。論文參考網(wǎng)?？萍颊撐?。

三、結(jié)語

地震是一種目前難以準(zhǔn)確預(yù)測的自然災(zāi)害,為避免它給人類帶來大的災(zāi)難。作為工程技術(shù)設(shè)計(jì)人員在建筑結(jié)構(gòu)的研究和工程設(shè)計(jì)中,應(yīng)從整體宏觀的觀點(diǎn)出發(fā),綜合處理好建筑功能、技術(shù)、藝術(shù)、安全可靠性和經(jīng)濟(jì)合理等幾方面內(nèi)容,從而創(chuàng)造出更加安全、適用、經(jīng)濟(jì)美觀的高層建筑;新型結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，高性能材料的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的提高，促使人類建筑精品再上新的臺階。

篇3

論文摘要：《混凝土異型柱技術(shù)規(guī)程}(JGJ149—2006)的頒布為我國的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員提供了一本可以參照的國家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)為廣大結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員指明了異型柱結(jié)構(gòu)與普通混凝土結(jié)構(gòu)的區(qū)別，現(xiàn)將其與《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 500l1-2001)的區(qū)別與廣大設(shè)計(jì)人員共同探討。

引言

新的《混凝土異型柱技術(shù)規(guī)程》(JGJl49—2006)(簡稱異型柱規(guī)程)于2006年8月頒布，改變了異型柱設(shè)計(jì)只有地方性規(guī)定而沒有國標(biāo)的歷。隨之而來就是我們對規(guī)范的理解可能沒有比較深入的研究，另外《異型柱規(guī)程》有些規(guī)定比《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2~1)(簡稱抗震規(guī)范)嚴(yán)格?，F(xiàn)就規(guī)范的幾點(diǎn)規(guī)定，談?wù)剛€人的一點(diǎn)看法：

(1)異型柱結(jié)構(gòu)最大適應(yīng)高度

由于異型柱是一種新型的結(jié)構(gòu)形式，只經(jīng)過十余年的實(shí)踐。綜合考慮現(xiàn)有的理論研究、實(shí)驗(yàn)研究成果及設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)，其房屋適用的最大高度較一般的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有所降低?，F(xiàn)就《異型柱規(guī)程》與《抗震規(guī)范》對比見下表：

沈陽市抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本加速度值為0．10g，超過40米的結(jié)構(gòu)，建議采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。

(2)異型柱的抗震等級

由于異型柱結(jié)構(gòu)的抗震性能相對于普通混凝土房屋較弱，異型柱結(jié)構(gòu)的抗震等級相對于普通混凝土房屋也應(yīng)較嚴(yán)格。由于異型柱結(jié)構(gòu)的適用范圍較普通混凝土結(jié)構(gòu)小，相應(yīng)《異型柱規(guī)程》的抗震等級分類較《抗震規(guī)范》詳細(xì)。對于丙類建筑抗震設(shè)計(jì)的房屋，《異型柱規(guī)程》給出了抗震等級的確定方法，現(xiàn)就《異型柱規(guī)程》與《抗震規(guī)范》的異《抗震規(guī)范》現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級

《異型柱規(guī)程》中表3．3—1注3，當(dāng)為7度(0．15g)時(shí)，建于Ⅲ、Ⅳ類聲地的異形柱框架結(jié)構(gòu)和框架一剪力墻結(jié)構(gòu)情形時(shí)，也按8度(O．20g)采取抗震構(gòu)造措施，但于括號內(nèi)所示的抗震等級形式來具體表達(dá)，需注意的是《異型柱規(guī)程》采取了“應(yīng)”按表中括號所示的抗震等級采取抗震構(gòu)造措施，比《抗震規(guī)范》的上述對應(yīng)部分規(guī)定(“宜”按……)有所加嚴(yán)

(3)不規(guī)則異型柱結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求

1．當(dāng)異型柱結(jié)構(gòu)樓層豎向構(gòu)件的最大水

平位移(或?qū)娱g位移)與該樓層層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值之比大于1．20時(shí)，根據(jù)《抗震規(guī)范》有關(guān)規(guī)性，可界定為平面不規(guī)則的“扭轉(zhuǎn)不規(guī)則類型”，但《異型柱規(guī)程》規(guī)性此時(shí)控制該比值不應(yīng)大于1．45(第3．2．5條第1款)，較《抗震規(guī)范》相應(yīng)規(guī)定“不大于1．5”有所加嚴(yán)，目的是為了為嚴(yán)格控制異型柱結(jié)構(gòu)平面的不規(guī)則性，避免過大的扭轉(zhuǎn)

效應(yīng)而導(dǎo)致嚴(yán)重的震害。

2．當(dāng)異型柱結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于上一樓層的80％時(shí)，根據(jù)《抗震規(guī)范》有關(guān)規(guī)性，可界定為豎向不規(guī)則中的“樓層承載力突變類型”，并規(guī)定其薄弱層的受剪承載力不應(yīng)小于上一層的65％，但《異型柱規(guī)程》規(guī)性此時(shí)乘以1．20的增大系數(shù)(第3．2．5條第2款)，較《抗震規(guī)范》相應(yīng)規(guī)定乘以增大系數(shù)1．15有所加嚴(yán)。

(4)異型柱的抗震作用計(jì)算規(guī)則

1．《抗震規(guī)范》第3．1．4條規(guī)定：“抗震設(shè)防為6度時(shí)，除本規(guī)范規(guī)定外，對乙、丙、丁類建筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算”及第5．1．6條規(guī)定：“6度時(shí)的建筑(建造于Ⅳ類場地上較高的高層建筑除外)，以及生土房屋及木結(jié)構(gòu)房屋，應(yīng)允許不進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算。”但《異型柱規(guī)程》第4．2．3條則以強(qiáng)制性條文方式規(guī)定：“抗震設(shè)防為6度、7度(0．1Og、0．15g)及8度(0．20g)的異型柱結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行地震作用計(jì)算及結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算?！北緱l是基于異型柱結(jié)構(gòu)的抗震性能特點(diǎn)而制定的，6度設(shè)防時(shí)設(shè)計(jì)者應(yīng)注意此條。

2．異型柱的雙向偏壓正截面承載力隨荷載(作用)方向不同而有較大的差異，在L形、T形和十字形三種異型柱中，以L形柱的差異最為顯著(設(shè)計(jì)者應(yīng)著重加強(qiáng)L形柱的構(gòu)造)。如根據(jù)《抗震規(guī)范》5．1．1條第一款(一般情況下(所有烈度)，應(yīng)允許在建筑結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計(jì)算地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算，各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān))，則可能在某些情況下造成結(jié)構(gòu)的不安全性，所以《異型柱規(guī)程》4．2．4條第一款規(guī)定， 7度(0．15g)及8度(0．20g)時(shí)尚應(yīng)對與主軸成45°方向進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算。

(5)異型柱的抗震變形驗(yàn)算

由于異型柱結(jié)構(gòu)的特殊性，《異型柱規(guī)程》對異型柱結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角限值也較《抗震規(guī)范》嚴(yán)格，現(xiàn)比較如下：

考慮到異型柱結(jié)構(gòu)的特殊性，本人建議進(jìn)行異型柱設(shè)計(jì)時(shí)彈性層間位移角應(yīng)從嚴(yán)控制：框架結(jié)構(gòu)【】應(yīng)小于l，800，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)【]應(yīng)小于1／I100。

(6)異型柱框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受剪承載力驗(yàn)算。

篇4

關(guān)鍵詞: 建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震；設(shè)計(jì)；策略

中圖分類號：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

近幾年來，全球性的地震災(zāi)害的頻發(fā)，給我們的人類，帶來了更加深重的災(zāi)難。從汶川地震、舟曲地震，在到雅安地震，這些災(zāi)難，帶給了我們無盡的傷痛，房毀人亡，建筑損壞等的發(fā)生，使得人們更加注重起了災(zāi)后依然屹立不倒的建筑，這些建筑，在災(zāi)難來臨時(shí)，無疑可以為人們提供一個避風(fēng)港，在一定程度上減少了人員的傷亡。為了提高建筑的抗震性能，本文對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震問題，進(jìn)行了分析。

一、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

一是在最大限度上安排多道抗震防線。由于多個延性相對較好的分體系會構(gòu)成一個抗震結(jié)構(gòu)體系，通過有一定延性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件共同協(xié)作。比合如延性框架以及剪力墻構(gòu)成了框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。在經(jīng)過了級數(shù)較大的地震之后，往往隨之而來是多次的余震。如果只設(shè)計(jì)了一道防線，則余震帶來的破壞在很大程度上會給已經(jīng)受過損傷的建筑物帶來致命的一擊，而造成倒塌。為了防止大地震時(shí)發(fā)生倒塌，需要在抗震結(jié)構(gòu)體系中設(shè)計(jì)較大的內(nèi)部、外部冗余度。所運(yùn)用的耗能構(gòu)件需要滿足較好的延性和適當(dāng)?shù)膭偠?，這樣才能在很大程度上提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。

二是采取相應(yīng)的措施在可能出現(xiàn)的薄弱部位加強(qiáng)其抗震能力。

判斷薄弱部位的基本因素是構(gòu)件的實(shí)際承載能力，發(fā)生強(qiáng)烈地震的過程中，構(gòu)件沒有所謂的強(qiáng)度安全儲備。在設(shè)計(jì)過程中，需要實(shí)現(xiàn)樓層(部位)的實(shí)際承載能力和設(shè)計(jì)計(jì)算的彈性受力的比值處于相對均勻的變化趨勢。且不能過分重視局部的剛度和承載力而忽視了整體的協(xié)調(diào)程度。對于從總體上加強(qiáng)抗震性能的手段，效果較為顯著的手段是重視薄弱層的設(shè)計(jì)，能夠具備充足的變形能力而不會發(fā)生薄弱層轉(zhuǎn)移的情況。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震設(shè)計(jì)策略

1、建筑抗震場地的選擇

(1)房屋平面布置應(yīng)當(dāng)規(guī)則，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)當(dāng)力求對稱。如果房屋在建筑過程中，其外形不規(guī)則，或者是不對稱，帶有凹凸變化尺度,或者是形心質(zhì)心偏大,在同一個結(jié)構(gòu)的單元內(nèi)部,結(jié)構(gòu)的平面形狀以及剛度不均勻或是不對稱的情況下,平面的長度過長等現(xiàn)象,對于抗震性能均不利。

(2)強(qiáng)度以及剛度都要勻稱。在多層的建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中，應(yīng)該使各個層面之間的強(qiáng)度和具備的剛度都要勻稱,無論哪一層，如果存在薄弱的一個樓層,那么這一處，就會在地震力的強(qiáng)大作用下導(dǎo)致變形或成為變形集中區(qū),從而使得建筑物最初開始從此部位發(fā)生嚴(yán)重的變形導(dǎo)致破壞,最后甚至波及到整個建筑的整體遭到嚴(yán)重破壞。

(3)結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)多。靜定結(jié)構(gòu)的桿件，其受力系統(tǒng)和傳力路線單一,其中一根桿件遭到破壞,就會波及整個結(jié)構(gòu)體系由此而導(dǎo)致失效。在超靜定的結(jié)構(gòu)中，超過其荷載能力的時(shí)候,會先使一些多余的桿件發(fā)生一些塑性的變形,并且容易消耗吸收一部分的能量,而保證整個的結(jié)構(gòu)所具備的穩(wěn)定性,并且還可以減少地震的破壞。超靜定結(jié)構(gòu)次數(shù)多,那么消耗地震能量，也就越多,同時(shí)建筑的抗震能量也就越強(qiáng)。

2、建筑結(jié)構(gòu)抗震體系的合理選擇

建筑結(jié)構(gòu)中的抗震體系的合理選擇，是在建筑結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)慎重考慮的一個重要性的問題，其中建筑結(jié)構(gòu)的抗震方案的選取是否合理，這是決定建筑結(jié)構(gòu)的安全性以及經(jīng)濟(jì)性的一個重要的組成部分。

(1)首先建筑結(jié)構(gòu)體系，在地震的災(zāi)害中，應(yīng)當(dāng)避免因?yàn)椴糠纸Y(jié)構(gòu)或者是構(gòu)件的破壞，從而導(dǎo)致的整個建筑結(jié)構(gòu)喪失了抗震能力，或者是對重力荷載的承載能力。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)所具備的一個重要的設(shè)計(jì)原則就是，建筑結(jié)構(gòu)本身應(yīng)當(dāng)具有十分必要的贅余度、以及良好的變形能力，和其具備的內(nèi)力重分配的功能，在地震的過程當(dāng)中，即使是有一部分的構(gòu)件退出了工作，但是其余部分構(gòu)件，應(yīng)該仍然能夠承擔(dān)起豎向的荷載能力，且還要避免整體的建筑結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。

(2)建筑結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中，其應(yīng)當(dāng)具備清晰而且明確的計(jì)算的簡圖，包括恰當(dāng)而且合理的地震作用下的傳遞的路徑。在抗震設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，豎向建筑構(gòu)件的布置設(shè)計(jì)，就應(yīng)當(dāng)盡量使得豎向建筑構(gòu)件，在垂直的重力荷載的作用下，壓應(yīng)力水平應(yīng)當(dāng)接近均勻；且其中的樓屋蓋梁體系的布置，也應(yīng)當(dāng)盡量的使用垂直重力荷載，主要目的是以最短的路徑來傳遞到豎向構(gòu)件墻和柱的上面去；

(3)建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)當(dāng)具有合理適度的強(qiáng)度和剛度。應(yīng)當(dāng)具有合理而且恰當(dāng)?shù)膹?qiáng)度以及剛度分布，這是因?yàn)樵诳拐疬^程中，為了防止以及避免因?yàn)榫植康南魅趸蛘呤峭蝗坏淖冃味纬杀∪醯牟课?，并且對薄弱的部位產(chǎn)生過大的塑性變形集中或者是應(yīng)力集中的現(xiàn)象；建筑的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)使節(jié)點(diǎn)基本不遭到破壞，同時(shí)底層柱底的塑性鉸應(yīng)當(dāng)形成的晚些，應(yīng)當(dāng)使柱、梁端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可能地分散；這對于震中可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣硖岣呖拐鸬哪芰Α?/p>

3、重視建筑結(jié)構(gòu)平面布置的規(guī)則性和對稱性

建筑的平、立面布置應(yīng)符合抗震理念設(shè)計(jì)原則，宜采用規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，不應(yīng)采用十分不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，對平面不規(guī)則或豎向不規(guī)則，或平面、豎向都不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型；對凹凸不規(guī)則或樓板局部不連貫時(shí)，應(yīng)采用符合樓板平面內(nèi)的實(shí)際剛度強(qiáng)度變化的計(jì)算模型；對薄弱部位應(yīng)乘以內(nèi)力增大系數(shù)，應(yīng)按規(guī)范的有關(guān)規(guī)定分析彈塑性變形，并應(yīng)對薄弱部位采取強(qiáng)有效的抗震構(gòu)造措施。

4、提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的對策

（1）要合理且恰當(dāng)?shù)夭季值卣鹜饬Φ哪芰總鬟f與吸收的途徑，在地震當(dāng)中，要確保建筑的支柱、梁與墻的軸線，處于同一個平面上，從而可以形成構(gòu)件的雙向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。并且可以使其在地震的作用下，呈現(xiàn)彎剪性的破壞，并使塑性屈服情況，盡量的發(fā)生在墻的根底部，從而連梁適合在梁端產(chǎn)生塑性屈服，這樣還具有足夠的變形的能力。在震災(zāi)中，在墻段部分充分發(fā)揮抗震功能之前，要按照"強(qiáng)墻弱梁"的原則，來大力加強(qiáng)墻肢的承載力，避免墻肢遭到剪切性的破壞現(xiàn)象，從而最大限度的提高建筑結(jié)構(gòu)的整體的抗震能力。

（2）要根據(jù)抗震等級，在對墻、柱以及梁節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中，采取相對應(yīng)的抗震構(gòu)造措施，力求確保建筑物結(jié)構(gòu)，在地震的作用下可以達(dá)到三個水準(zhǔn)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。還可以根據(jù)"強(qiáng)柱弱梁"、和"強(qiáng)剪弱彎" 、以及"強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件"幾種構(gòu)造的原則，在建筑設(shè)計(jì)中，合理的選擇柱截面的尺寸，以此控制柱的軸壓比，并還要注意構(gòu)造配筋的要求，還要保證，鋼筋砼結(jié)構(gòu)建筑在地震的作用下，能夠具有足夠的承載能力以及具備足夠的延性。

（3）在建筑設(shè)計(jì)過程中，要設(shè)置出多道抗震的防線，即，在設(shè)計(jì)一個抗震結(jié)構(gòu)的體系當(dāng)中，有一部分延性比較好的構(gòu)件，在地震的作用下，首先可以擔(dān)負(fù)起第一道抗震防線的作用，然事，其他的構(gòu)件，在第一道抗震防線屈服以后，在地震中，會依次的形成第二道、第三道或者是更多道的抗震的防線，這樣的抗震結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)，在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，對于確保建筑結(jié)構(gòu)具有的抗震安全性，是非常的行之有效的設(shè)計(jì)方法和手段。

總之，建筑行業(yè)關(guān)系到我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定，關(guān)系到國民的生命財(cái)產(chǎn)安全，加強(qiáng)對建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計(jì)，提高抗震能力，是促進(jìn)社會和諧穩(wěn)定的客觀要求。因此實(shí)施科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法，選擇科學(xué)的抗震措施，重視抗震關(guān)鍵要點(diǎn)，具有重大的社會意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 瞿岳前 楊將 湯衛(wèi)華 建筑結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論與方法 [期刊論文] 《山西建筑》 -2009年35期

篇5

【關(guān)鍵詞】房建結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抗震設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，要求

中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一、前言

房建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，關(guān)乎民生，關(guān)乎經(jīng)濟(jì)發(fā)展，社會穩(wěn)定，對房屋建筑實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要涉及對建筑高度，承載力，總體結(jié)構(gòu)，各個部件的性能規(guī)劃等一系列的因素，要求通過對各個構(gòu)件和整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，既實(shí)現(xiàn)滿足居民生活生產(chǎn)保障安全的需要，又具有值得欣賞的美學(xué)價(jià)值。增強(qiáng)房建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，必須綜合考慮地基，房屋的結(jié)構(gòu)體系選擇，綜合布局等多方面建設(shè)因素，是一項(xiàng)及其專業(yè)，嚴(yán)謹(jǐn)，復(fù)雜的高技術(shù)工作。

二、建筑抗震的主要影響因素

1、抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

目前，國內(nèi)在不同地區(qū)設(shè)定的基本設(shè)防烈度，主要是根據(jù)該地區(qū)以及具體建筑在一段時(shí)間內(nèi)遭受地震以及地震強(qiáng)度的概率而定的。如果是一般建筑，則執(zhí)行基本烈度設(shè)防，如果是重要的建筑物，則相應(yīng)地提高設(shè)防烈度，但是，隨著設(shè)防烈度的提高，建筑的造價(jià)會相應(yīng)增加。

2、建筑結(jié)構(gòu)形式

為了有效地保證建筑物“小震不壞，中震可修，大震不倒”，在最新的設(shè)計(jì)規(guī)范中，磚混內(nèi)框架結(jié)構(gòu)被嚴(yán)格取締了。目前，主要采用的是框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等?？蚣芙Y(jié)構(gòu)空間布置靈活，相對造價(jià)低，但是其在水平地震力作用下，容易發(fā)生剪切變形，因此，框架結(jié)構(gòu)適用的高度相對較低。剪力墻結(jié)構(gòu)平面布置沒有框架靈活，但其平面內(nèi)自身剛度大，強(qiáng)度高，整體性能好，在水平荷載作用下變形小，抗震性能較強(qiáng)，適用于高度較高的高層建筑。

3、抗震措施

抗震措施主要是根據(jù)建筑的重要性決定的。在確定建筑等級及場地類型之后，將先進(jìn)的抗震理念和系統(tǒng)的分析計(jì)算納入到抗震設(shè)計(jì)中，即可改善建筑抗震性能，提高建筑抗震效果。

三、框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本要求

有抗震性要求的框架結(jié)構(gòu)，應(yīng)設(shè)計(jì)成延性框架，遵守“強(qiáng)柱弱梁” 、“強(qiáng)剪弱彎”、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)構(gòu)件等設(shè)計(jì)原則，柱截面不宜過小，應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)側(cè)移變形及軸壓比的要求。在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要確定框架結(jié)構(gòu)的抗震等級，根據(jù)不同的等級進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要是為保證框架結(jié)構(gòu)具有較好的延性，并且能滿足合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)要求。構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足各自的基本要求：①框架結(jié)構(gòu)在進(jìn)行梁端抗震設(shè)計(jì)時(shí)，既要允許塑性鉸在梁上出現(xiàn)又不要發(fā)生梁剪切破壞，同時(shí)還要防止由于梁筋屈服滲入節(jié)點(diǎn)而影響節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的性能，使梁形成塑性鉸后仍有足夠的受剪承載力，梁筋屈服后，塑性鉸區(qū)段應(yīng)有較好的延性和耗能能力。②框架柱在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該遵循強(qiáng)柱弱梁，使柱盡量不要出現(xiàn)塑性鉸，在彎曲破壞之前不發(fā)生剪切破壞，使柱有足夠的抗剪能力，同時(shí)控制柱的剪切比不要太大。③框架節(jié)點(diǎn)在地震破壞時(shí)，主要是節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞和鋼筋錨固破壞，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，要采取“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)概念，保證在多遇地震時(shí)，節(jié)點(diǎn)應(yīng)在彈性范圍內(nèi)工作；在罕遇地震時(shí)，節(jié)點(diǎn)承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞。

四、框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)的構(gòu)造措施

1、框架梁的截面抗震設(shè)計(jì)尺寸，宜符合下列各項(xiàng)要求：截面寬度不宜小于 200mm；截面高寬比不宜大于 4；凈跨與截面高度之比不宜小于4。在計(jì)算出梁控制截面處考慮地震作用的組合彎矩后，可按一般鋼筋混土受彎構(gòu)件進(jìn)行正截面受彎承載力計(jì)算。梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于 2.5％，且計(jì)入受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區(qū)高度和有效高度之比，一級不應(yīng)大于 0.25，二、三級不應(yīng)大于 0.35。梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值，除按計(jì)算確定外，一級不應(yīng)小于 0.5，二、三級不應(yīng)小于 0.3。梁端剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)根據(jù)強(qiáng)剪弱彎的原則，按的要求加以調(diào)整，對一、二、三級抗震等級分別采取1.3、1.2、和1.1梁端剪力增大系數(shù)。

2、框架柱的截面抗震設(shè)計(jì)尺寸，宜符合下列各項(xiàng)要求：截面的寬度和高度均不宜小于 300mm；圓柱直徑不宜小于 350mm。剪跨比宜大于 2。截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3。柱軸壓比不宜超過下表的規(guī)定；建造于Ⅳ類場地且較高的高層建筑，柱軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)減小。柱的鋼筋配置，應(yīng)符合柱縱向鋼筋的最小總配筋率，中柱和邊柱的一、二、三、四抗震等級分別是1.0、0.8、0.7、0.6，角柱、框支柱的一、二、三、四抗震等級分別是1.2、1.0、0.9、0.8。同時(shí)每一側(cè)配筋率不應(yīng)小 0.2％；對建造于Ⅳ類場地且較高的高層建筑,數(shù)值應(yīng)增加 0.1。 當(dāng)采用HRB400 級熱軋鋼筋時(shí)應(yīng)允許減少 0.1，混凝土強(qiáng)度等級高于 C60 應(yīng)增加 0.1。

3、框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)箍筋的最大間距和最小直徑宜按規(guī)范中的柱箍筋加密區(qū)的箍筋最大間距和最小直徑，一、二、三級框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)配箍特征值分別不宜小于 0.12、0.10 和 0.08 且體積配箍率分別不宜小于 0.6％、0.5％ 和 0.4％。柱剪跨比不大于 2 的框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)配箍特征值不宜小于核芯區(qū)上、下柱端的較大配箍特征值。

五、基于剪力墻結(jié)構(gòu)建筑體形的抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)

高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，除了要合理選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系外，要特別重視建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置。建筑體形是指建筑的平面和立面；結(jié)構(gòu)總體布置是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置和豎向布置。建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置對結(jié)構(gòu)的抗震性能具有決定性的作用。

1、震害及抗震概念設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)有許多不確定因素（地震特性、結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)等），進(jìn)行精確的抗震計(jì)算是非常困難的。結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)除了進(jìn)行細(xì)致的計(jì)算外，要特別注重結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師運(yùn)用“概念”進(jìn)行分析，做出判斷，并采取相應(yīng)措施。根據(jù)概念設(shè)計(jì)，抗震房屋的建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置應(yīng)符合如下原則：采用規(guī)則結(jié)構(gòu)，不采用嚴(yán)重不規(guī)則結(jié)構(gòu)；明確的計(jì)算簡圖和合理的傳力路徑；具有必要的剛度和承載力，具備良好的彈塑性變形能力和消耗地震能量的能力；部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞不應(yīng)導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)倒塌，增加超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)。滿足抗震設(shè)計(jì)原則：即：“強(qiáng)節(jié)弱桿”、“強(qiáng)豎弱平”、“強(qiáng)剪弱彎”；置多道抗震防線，形成兩道或多道的抗震防線，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗倒塌能力。

2、建筑平面和結(jié)構(gòu)平面布置

高層建筑的外形分為板式和塔式兩大類：板式建筑平面兩個方向的尺寸相差較大，塔式建筑平面兩個方向的尺寸接近。多數(shù)高層建筑為塔式。對抗風(fēng)有利的建筑平面形狀是簡單規(guī)則的凸平面，如圓形，正多邊形、橢圓形等平面，以減小風(fēng)壓，有較多凹凸的復(fù)雜平面，對抗風(fēng)不利，如V形、Y形等。對抗震有利的建筑平面形狀是簡單、規(guī)則、對稱、長寬比不大的平面。

六、結(jié)束語

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)十分重要，加上我國今年來地震較多，加強(qiáng)房屋抗震設(shè)計(jì)對于居民的安全具有很大作用，應(yīng)該不斷的加強(qiáng)研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張立軍 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系選型及抗震沒計(jì) [期刊論文] 《科技與生活》 -2011年14期

[2]孟虎 房建工程磚混結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)與前瞻性研究 [期刊論文] 《科技與企業(yè)》 -2011年9期

[3]萬忠倫 成都驛園高層住宅結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì) [期刊論文] 《鐵道建筑》 PKU -2008年12期

[4]呂西林.周德源、李思明、陳以一、陸浩亮.抗震設(shè)計(jì)理論與實(shí)例[M].同濟(jì)大學(xué)出版社.2011

篇6

關(guān)鍵詞：型鋼混凝土結(jié)構(gòu)；抗震性能水平；容許變形值；量化指標(biāo)

abstract

combining with performance grades of reinforced concrete structures at home and abroad, the seismic

performance of steel reinforced concrete (src) structures can be induced into four levels: normal service, temporary service, life safety and collapse prevention. the failure modes and characteristics of src columns are introduced, and limit states of the four seismic performance levels and their dominating parameters are put forward. on the basis of the experiments and results of src frames and columns, the story drifts angle limitation and range of crack width on the column end are obtained for four different seismic performance levels. finally considering ideas of performance based seismic design, problems needed much further study about src structures are proposed.

keywords: steel reinforced concrete (src) structures, seismic performance levels, tolerantdeformation values, quantitative index

1. 引 言

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)（src 結(jié)構(gòu)）又叫勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)，是鋼-混凝 土組合結(jié)構(gòu)的一種形式。src 結(jié)構(gòu)通過把鋼和混凝土巧妙地組合在一起，充分發(fā)揮了這兩 種材料的特性，其具有比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)承載力高、強(qiáng)度剛度大、穩(wěn)定性和抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。隨 著超高層建筑的發(fā)展和理論研究的深入，src 結(jié)構(gòu)在我國將具有非常廣闊的應(yīng)用前景。目 前國內(nèi)外對 src 結(jié)構(gòu)的研究工作和成果主要集中在構(gòu)件的承載能力，即針對強(qiáng)度計(jì)算開展 研究[1]。隨著基于性能抗震設(shè)計(jì)理論的提出和發(fā)展，人們意識到這種傳統(tǒng)基于力的設(shè)計(jì)方 法還存在缺陷，開展基于性能的 src 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論則更加科學(xué)合理，既符合當(dāng)代抗震 設(shè)計(jì)理念的發(fā)展趨勢，又為工程實(shí)踐應(yīng)用和推廣型鋼混凝土結(jié)構(gòu)提供基礎(chǔ)。

確定 src 結(jié)構(gòu)在不同性能水平下的容許變形值是實(shí)現(xiàn)其基于性能抗震設(shè)計(jì)理論的前提 和關(guān)鍵。由于結(jié)構(gòu)的性能與破壞狀態(tài)有關(guān)，而結(jié)構(gòu)的破壞狀態(tài)又可由結(jié)構(gòu)的反應(yīng)參數(shù)或者某 些定義的破壞指標(biāo)來確定，所以，結(jié)構(gòu)性能水平可以用這些主要的參數(shù)來劃分。容許變形值 被認(rèn)為是比較重要的反應(yīng)參數(shù)，但對此方面的研究還比較欠缺，本文即在此背景下研究 src 結(jié)構(gòu)功能失效的判別參數(shù)和容許變形值的大小。

2. src 結(jié)構(gòu)的性能水平和抗震設(shè)防目標(biāo)

2.1 性能水平劃分

結(jié)構(gòu)的抗震性能水平是指建筑物在某一特定設(shè)防地震水準(zhǔn)下預(yù)期達(dá)到的最大破壞程度， 或容許的損壞極限狀態(tài)。目前對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能水平的劃分比較明確，比如我國現(xiàn)行抗 震規(guī)范[2]將其分為三檔，美國 vision2000、fema273 和 atc-40 分為四檔，當(dāng)然還有學(xué)者 提出其他不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)。

性能水平為基于性能的抗震設(shè)計(jì)和震后修復(fù)加固提供依據(jù)，對于 src 結(jié)構(gòu)，結(jié)合已有 的劃分方法和試驗(yàn)理論研究成果[2]，將其性能水平分為四檔，見表 1 所示。

表 1 src 結(jié)構(gòu)四個性能水平及其宏觀描述

tab.1 target performance levels and damage control of src structures

 

2.2 抗震性能目標(biāo)確定

結(jié)構(gòu)的性能目標(biāo)是指一定超越概率的地震發(fā)生時(shí)，結(jié)構(gòu)期望達(dá)到的某種功能水平。我國 現(xiàn)行抗震規(guī)范采用小震不壞、中震可修、大震不倒的三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)，但在表 1 提出的 src 結(jié)構(gòu)性能水平背景下，已有的三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)需要更加細(xì)化。按照小中大三個地震作用 水平和“四檔”性能水平，可對 src 結(jié)構(gòu)建立表 2 所示的抗震性能目標(biāo)。

表 2 src 結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)

tab.2 seismic performance objectives

 

(其中：①為基本目標(biāo)，指一般使用要求的建筑應(yīng)具備的最基本性能目標(biāo)；②為重要目標(biāo)，指重要性很高

或地震后危險(xiǎn)性較大的性能目標(biāo)；③為非常重要目標(biāo)，指對安全有十分危險(xiǎn)影響的性能目標(biāo))

可以看出，排除掉不符合實(shí)際工程的情況，這里對 src 結(jié)構(gòu)建立了 10 個抗震性能目標(biāo)，

其比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)有所提高，且“中震可修”的性能目標(biāo)變得更加具體 化。以上三個地震作用水平、四檔結(jié)構(gòu)性能水平和 10 個抗震設(shè)防目標(biāo)的提出為實(shí)現(xiàn) src 結(jié) 構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論奠定了基礎(chǔ)。

3. src 框架柱的破壞模式及描述

src 構(gòu)件是在混凝土中主要配置型鋼，同時(shí)配有受力和構(gòu)造鋼筋。型鋼分為實(shí)腹式和 空腹式，實(shí)腹式型鋼主要有 i 字鋼、h 形鋼和 l 形鋼等。理論和實(shí)踐均證明，實(shí)腹式 src 構(gòu)件具有較好的抗震性能，而空腹式 src 構(gòu)件的抗震性能與普通 rc 構(gòu)件的抗震性能基本 相同。因此，這里主要研究含鋼率為 4%～8%的實(shí)腹式 src 構(gòu)件。

3.1 破壞模式和特點(diǎn)

src 柱在水平荷載作用下主要產(chǎn)生三種破壞模式，破壞形態(tài)按剪跨比的不同大致分為 三種。當(dāng)剪跨比小于 1.5 時(shí)，src 柱發(fā)生剪切斜壓破壞，首先剪跨段產(chǎn)生許多大致平行的斜 裂縫，將混凝土分成斜向受壓短柱，鋼骨腹板此時(shí)基本處于純剪應(yīng)力狀態(tài)，最后鋼骨腹板在

近似純剪應(yīng)力狀態(tài)下達(dá)到屈服強(qiáng)度，剪壓區(qū)混凝土壓碎而破壞；當(dāng)剪跨比為 1.5~2.5 時(shí)，src

柱在反復(fù)荷載作用下發(fā)生剪切粘結(jié)破壞，首先在最大彎矩處出現(xiàn)剪切斜裂縫或豎向粘結(jié)裂 縫，隨著荷載的增加與往復(fù)循環(huán)，粘結(jié)裂縫擴(kuò)展成兩條沿型鋼翼緣的豎向粘結(jié)主裂縫，最后 裂縫處混凝土保護(hù)層剝落，剪切承載力下降，構(gòu)件破壞；當(dāng)剪跨比大于 2.5 時(shí)，src 柱的承 載力往往由彎曲應(yīng)力起作用，一般發(fā)生彎曲破壞，其首先在最大彎矩截面處形成水平裂縫， 隨著荷載增加，柱底縱筋屈服，緊接著型鋼翼緣屈服，隨之腹板屈服，外圍混凝土不斷剝落， 縱筋和型鋼翼緣壓屈，最后 src 柱達(dá)到最大承載力而破壞。

3.2 與 rc 柱破壞的主要區(qū)別

試驗(yàn)研究表明，src 柱比 rc 柱具有更優(yōu)越的抗震性能，其優(yōu)越性主要在于型鋼的影響。 型鋼的存在使構(gòu)件的變形能力增強(qiáng)，破壞時(shí)吸收的能量增大，延性也相應(yīng)得到提高。rc 柱 的最終破壞是由于壓區(qū)混凝土的壓酥，src 柱由于設(shè)置較強(qiáng)勁的鋼骨，壓區(qū)混凝土逐漸壓 酥后，rc 部分的承載力將向鋼骨轉(zhuǎn)移，其后期仍有相當(dāng)大的變形能力來延緩破壞。可見， 無論在承載能力和剛度方面，還是在延性和耗能能力方面，src 構(gòu)件均體現(xiàn)了良好的抗震 性能，其在不同性能水平下的變形容許值也將大于傳統(tǒng) rc 結(jié)構(gòu)，這方面的研究工作值得深 入開展。

4. src 結(jié)構(gòu)功能失效的判別標(biāo)準(zhǔn)和容許變形值大小

4.1 四個性能水平及其極限狀態(tài)

目前關(guān)于結(jié)構(gòu)性能水平的劃分方法很多，美國 vision2000、fema273 和 atc-40 均將 其劃分為四種性能水平，日本和墨西哥則采取三重性能水準(zhǔn)，參照已有的劃分標(biāo)準(zhǔn)和我國新 的“建筑工程抗震性態(tài)設(shè)計(jì)通則（試用本）”，本文按照我國抗震設(shè)計(jì)的需要和建筑損傷加重 的程度，對 src 結(jié)構(gòu)采用正常使用、暫時(shí)使用、生命安全和接近倒塌四個性能水平。

傳統(tǒng)基于力的抗震設(shè)計(jì)理論將 rc 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用 極限狀態(tài)，基于性能的抗震設(shè)計(jì)考慮到“投資-效益”因素，從結(jié)構(gòu)受力和業(yè)主損失兩方面出 發(fā)，對應(yīng)于所提的四個性能水平，將 src 結(jié)構(gòu)的破壞極限狀態(tài)分為正常使用極限狀態(tài)、暫 時(shí)使用極限狀態(tài)、生命安全極限狀態(tài)和接近倒塌極限狀態(tài)。

4.2 不同性能水平的失效判別標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)

為了確定 src 框架柱在四個性能水平下的容許變形值，首先應(yīng)該能夠?qū)Ω鞣N性能水平 的損壞極限狀態(tài)進(jìn)行描述，相應(yīng)的就必須建立 src 柱不同性能水平的失效判別標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)。 傳統(tǒng)的 rc 結(jié)構(gòu)采用層間位移角這種單一指標(biāo)作為量化參數(shù)，對于 src 結(jié)構(gòu)，可以利用層 間位移角、裂縫寬度、塑形耗能、塑形轉(zhuǎn)角和延性系數(shù)等加以描述和量化。

src 壓彎構(gòu)件經(jīng)歷了混凝土開裂、裂縫延伸擴(kuò)展，直到壓區(qū)混凝土剝落，受壓縱筋和 型鋼受壓翼緣屈服，承載力達(dá)到峰值的一系列過程，構(gòu)件最終以受壓區(qū)混凝土破碎作為喪失 承載力的標(biāo)志。為了與上述四檔性能水平相對應(yīng)，可將其整個受力過程劃分為彈性階段、帶 裂縫工作階段、彈塑性工作階段和破壞階段。

在前述 src 柱破壞形態(tài)與剪跨比的定量關(guān)系基礎(chǔ)上，可以建立 src 柱三種破壞模式各 自的失效判別標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)得出的三種失效判別標(biāo)準(zhǔn)之間有很多共同點(diǎn)，因此可將 其歸納為統(tǒng)一的判別標(biāo)準(zhǔn)以便應(yīng)用。對于 src 柱，從開始加載到沿柱身出現(xiàn)剪切斜裂縫或 彎曲裂縫為正常使用性能階段，此為彈性工作階段，以開始出現(xiàn)斜裂縫或彎曲裂縫為正常使

用性能極限狀態(tài)；從混凝土開始出現(xiàn)裂縫到受拉鋼筋或型鋼受拉翼緣屈服為暫時(shí)使用性能階

段，此階段是帶裂縫工作階段，以受拉縱筋或型鋼翼緣屈服為暫時(shí)使用性能極限狀態(tài)；從型 鋼開始出現(xiàn)屈服到外圍混凝土剝落，縱筋壓屈且水平荷載達(dá)到最大值為生命安全性能階段， 此為彈塑性工作階段，以水平荷載達(dá)最大值為生命安全性能極限狀態(tài)；從 src 柱承載力達(dá) 最大值到混凝土保護(hù)層嚴(yán)重剝落，直至核芯混凝土發(fā)生局部破碎且承載力嚴(yán)重下降為接近倒 塌性能階段，此階段為塑形階段，以核芯混凝土發(fā)生局部破碎為接近倒塌性能極限狀態(tài)。

4.3 不同性能水平的容許變形值

結(jié)合上述判別標(biāo)準(zhǔn)，可分別以層間位移角、裂縫寬度、塑形耗能和延性系數(shù)等作為 src 結(jié)構(gòu)四個性能水平極限狀態(tài)的判別參數(shù)?？紤]到其中一些指標(biāo)計(jì)算的難度，并為了與我國抗 震規(guī)范的性能指標(biāo)相一致，這里以層間位移角和框架柱的裂縫寬度作為各種性能水平極限狀 態(tài)的判別指標(biāo)。

為了得到各種性能水平的層間位移角范圍，本文對國內(nèi)外 src 試驗(yàn)柱、src 平面框架 試驗(yàn)共約 90 個數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，試驗(yàn)框架柱大部分為實(shí)腹式 src 構(gòu)件，軸壓比范圍為

0.3~0.8，體積配箍率為 0.8%~2.2%。通過分析文獻(xiàn)[4]-[20]中試驗(yàn)柱和平面框架的變形性能， 以及對各個性能水平極限狀態(tài)的層間位移角統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，所有試件在未開裂彈性階段的層 間位移角分布范圍為 1/400～1/185，其中 1/400 對應(yīng)的 src 柱僅有不到 4%的配鋼率且軸壓 比較高，大部分試件的彈性位移角集中在 1/350～1/200 范圍內(nèi)；僅有少數(shù)試件測到 src 柱 受拉鋼筋或型鋼屈服時(shí)的層間位移角，分布范圍為 1/120～1/100，有的學(xué)者統(tǒng)計(jì)為 1/133～

1/100，但大部分集中在 1/120 左右；所有試件均得到了 src 構(gòu)件在接近倒塌極限狀態(tài)的層 間位移角，其分布范圍為 1/53～1/11。

表 3 src 結(jié)構(gòu)各性能水平的層間位移角分布范圍及分布比

tab. 3 distribution range and proportion of inter-storey drift

正常使用階段

 

從上表各性能階段的層間位移角分布情況來看，src律性較好。按照各個性能水平層間位移角的分布比例，在達(dá)到一定安全保證率的情況下，將

src 框架結(jié)構(gòu)正常使用、暫時(shí)使用和接近倒塌三個性能水平極限狀態(tài)的層間位移角限值定

為 1/350、1/120 和 1/35；同時(shí)，將生命安全狀態(tài)的層間位移角限值設(shè)在 1/120 和 1/30 之間， 取為 1/75。

另外，框架柱的裂縫寬度也易于作為各種性能水平極限狀態(tài)的判別指標(biāo)。文獻(xiàn)[4]-[20]

所做的 src 框架柱抗震性能試驗(yàn)中，在對層間和柱端位移角測量的同時(shí)，考察到的柱端裂

縫寬度 在正 常使用 、暫 時(shí)使用 、生 命安全 和接 近倒塌 四個 性能水 平的 分布范 圍為

0.05~0.1mm、0.5~1mm、1~2mm 和大于 2mm。

綜上所述，本文提出的 src 框架結(jié)構(gòu)在不同性能水平時(shí)的層間位移角限值和柱端裂縫 寬度可總結(jié)為表 4。

表 4 src 框架結(jié)構(gòu)性能水平量化指標(biāo)限值

tab. 4 limit value of quantitative index for src structures

 

5. 結(jié)論及建議

1) 提出基于性能的 src 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論這一新課題，結(jié)合國內(nèi)外對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 性能水平的劃分標(biāo)準(zhǔn)，將 src 結(jié)構(gòu)的性能水平劃分為正常使用、暫時(shí)使用、生命安全和接 近倒塌四個等級，在此基礎(chǔ)上建立了 src 結(jié)構(gòu)的 10 個抗震設(shè)防目標(biāo)；

2) 總結(jié)了 src 柱在不同剪跨比時(shí)的破壞形態(tài)，提出了四個性能水平的失效判別標(biāo)準(zhǔn)和 參數(shù)，建議各自的層間位移角限值分別取 1/350、1/120、1/75 和 1/35，并將對應(yīng)的柱端裂縫 寬度范圍定為 0.05~0.1mm、0.5~1mm、1~2mm 和>2mm；

3) 本文所提四個性能水平的容許變形值僅建立在少量試驗(yàn)基礎(chǔ)上，還需要將試驗(yàn)量測 結(jié)果和大量數(shù)值模擬結(jié)合起來，從理論上建立容許變形值的計(jì)算公式；同時(shí)，已有的 src 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究主要針對框架結(jié)構(gòu)，目前迫切需要開展型鋼混凝土組合件和型鋼混凝土剪力墻 的試驗(yàn)研究，以便為全面實(shí)現(xiàn) src 結(jié)構(gòu)性態(tài)抗震設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[0]

[1] jgj138—2001/j130-2001. 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[s]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.

[2] gb50011－2001.抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[s]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[3] 李俊華, 王新堂等. 低周反復(fù)荷載下型鋼高強(qiáng)混凝土柱受力性能試驗(yàn)研究[j]. 土木工程學(xué)報(bào).2007,

40(7):11~18.

[4] 賈金青,姜睿,厚童.鋼骨超高強(qiáng)混凝土框架柱抗震性能的試驗(yàn)研究[j].土木工程學(xué)報(bào),2006,39(8):14～18.

[5] 聞洋.鋼骨高強(qiáng)混凝土柱受力性能的試驗(yàn)研究[j].混凝土,2006,(9):25～26.

[6] 薛偉辰,胡翔.鋼骨混凝土框架滯回分析研究[j].地震工程與工程振動,2005,25(6): 76～80.

[7] 李斌,聞洋,李云云.鋼骨高強(qiáng)混凝土柱受力性能的試驗(yàn)研究[j].包頭鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào),2006,25(2):197～199.

[8] 蔣東紅 , 王連廣 , 劉之 洋 . 鋼 骨高強(qiáng) 混凝土框 架 柱開裂荷 載 的試驗(yàn)研 究 [j]. 四川建筑 科 學(xué) 研 究,2002,28(3):7~9.

[9] 曹萬林等.異性截面鋼骨混凝土柱抗震性能試驗(yàn)研究[j].世界地震工程,2004,20(2):64~68.

[10] 白國良,石啟印.空腹式型鋼混凝土框架柱的恢復(fù)力性能[j].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào),1999,31(1):32~34.

[11]黃亮.深圳時(shí)代財(cái)富大廈超高層建筑結(jié)構(gòu)若干問題研究[j].工程抗震與加固改造,2006,28(3):60~64.

[12] 薛建陽,趙鴻鐵.型鋼混凝土框架模型的彈塑性地震反應(yīng)分析[j].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2000,21(4):28~33.

[13] 徐培福等.帶轉(zhuǎn)換層型鋼混凝土框架—核心筒結(jié)構(gòu)模型擬靜力試驗(yàn)對抗震設(shè)計(jì)的啟示[j].土木工程學(xué) 報(bào),2005,38(9):1~8.

[14] 楊勇, 郭子雄, 聶建國. 型鋼混凝土豎向混合結(jié)構(gòu)過渡層抗震性能研究綜述[j]. 工程抗震與加固改 造,2006,28(5):78~86.

[15] 李丕寧, 秦榮.基于性能的高層鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì) [j].工程力學(xué), 2007, 24(sup1):87~93.

[16] 田玉基等.鋼骨混凝土梁式托柱轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的研究[j].工業(yè)建筑,2000,30(2):54~57.

[17] 劉陽.核心型鋼混凝土柱抗震性能實(shí)驗(yàn)研究[碩士論文].華僑大學(xué)碩士學(xué)位論文,2006.

[18] 莊云.src 柱—rc 梁組合件抗震性能試驗(yàn)研究[碩士論文]. 華僑大學(xué)碩士學(xué)位論文,2006.

[19] 王妙芳 , 郭子 雄 . 型鋼混凝土柱抗震性態(tài)水平及極限狀態(tài)的討論 [j]. 工程抗震與加固改造 .2006,

28(3):31~36.

[20] mizuo inukai, kazuya noguchi, masaomi teshigawara, and hiroto kato. seismic performance composite columns using core steel under varying axial load [j]. 13th

world conference on earthquake engineering, 2004:598～606.

篇7

關(guān)鍵詞：超高層結(jié)構(gòu)，抗震性能，施工技術(shù)

 

0.前言

鋼結(jié)構(gòu)建筑具有強(qiáng)度高、自重輕、施工速度快、抗震性能好、節(jié)能環(huán)保及工業(yè)化程度高等特點(diǎn)，是我國十五期間重點(diǎn)推廣項(xiàng)目之一。隨著城市建筑業(yè)的迅速發(fā)展，高層鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用越來越多，合理確定鋼結(jié)構(gòu)安裝的施工順序、采取各種措施提高安裝質(zhì)量是保證整個工程質(zhì)量和工期的關(guān)鍵。論文參考網(wǎng)。一旦鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中出現(xiàn)了問題，就會帶來許多后患。輕者會影響工期，破壞結(jié)構(gòu)外觀，浪費(fèi)材料等；重者則可能會造成人員的傷亡，甚至給社會帶來嚴(yán)重的不良影響。因此，對于鋼結(jié)構(gòu)工程的施工必須嚴(yán)格控制，防患于未然。

1.鋼結(jié)構(gòu)施工中存在的問題

鋼結(jié)構(gòu)工程施工中產(chǎn)生的問題，是由于施工單位施工不善而造成的。論文參考網(wǎng)。主要問題有以下幾點(diǎn)：

(1)不熟悉圖紙，盲目施工，圖紙未經(jīng)會審，倉促施工；未經(jīng)設(shè)計(jì)部門同意擅自修改圖紙。

(2)未按相關(guān)施工驗(yàn)收規(guī)范施工。

(3)未按相關(guān)操作規(guī)程施工。

(4)施工方案不周全，質(zhì)量管理紊亂。

2.兩種鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)

2.1 鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要制作工藝流程為：放樣→F料→電腦編程→拼板一CNC切割→組立→埋弧焊接→鉆孔→組裝→矯正成型→鉚工零配件下料→制作組裝→焊接和焊接檢驗(yàn)→防銹處理、涂裝、編號→構(gòu)件驗(yàn)收出廠。鋼材不易久放露天，造成母材銹蝕過度而不合格；焊接材料受潮后不能施焊等；構(gòu)件嚴(yán)格按照操作流程制作。

鋼結(jié)構(gòu)廠房施工技術(shù)：綜合考慮工程特點(diǎn)、現(xiàn)場的實(shí)際情況、工期等因素，選擇合適的吊裝設(shè)備、安裝設(shè)備等。

(1)地腳螺栓的安裝：地腳螺栓的精度關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)定位，地腳螺栓的埋設(shè)須嚴(yán)格保證其精度，地腳螺栓的埋設(shè)精度：軸線位移±2．0mm，標(biāo)高±5．0mm。

(2)鋼架安裝順序：鋼柱→鋼梁→吊車梁→連系梁→水平支撐→檁條→拉桿→隅撐。

(3)鋼柱吊裝：鋼柱安裝前應(yīng)測出鋼柱牛腿面的標(biāo)高，以此標(biāo)高反算到柱腳及基礎(chǔ)支承面標(biāo)高，并予以調(diào)整支承面。

(4)鋼梁的安裝：首先在地面胎架上拼接成整體，同時(shí)在鋼梁上架設(shè)好生命線，安裝檁條時(shí)可以在鋼梁上來回走動，吊裝就位后在鋼梁的兩側(cè)用纜風(fēng)繩將鋼梁固定，保證鋼梁的平面外的穩(wěn)定，然后吊裝下一跨間鋼梁，待下一跨間鋼梁安裝完成后，在此跨間安裝檁條，固定鋼梁，保證鋼梁不會傾斜扭曲。

2.2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)

我國的高層與超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑自改革開放以來已有20年的歷史，并在設(shè)計(jì)和施工中積累了不少經(jīng)驗(yàn)，我國已自行編制了《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。針對高層建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝構(gòu)件數(shù)量多和施工技術(shù)復(fù)雜的特點(diǎn)，對關(guān)鍵工序進(jìn)行了研究，通過編制各種專項(xiàng)施工技術(shù)方案及質(zhì)量控制措施，實(shí)現(xiàn)高精度安裝、快速完成工期的目標(biāo)。

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)具體有：

(1)地腳螺栓預(yù)埋：地腳螺栓預(yù)埋位置的準(zhǔn)確程度對鋼結(jié)構(gòu)工程整體的安裝質(zhì)量至關(guān)重要，為保證地腳螺栓的定位準(zhǔn)確，采用適宜厚度的鋼板制作加工成定位鋼板，進(jìn)行地腳螺栓的定位固定。

(2)鋼柱的安裝：鋼柱標(biāo)高的控制一般有兩種方式：一是，按相對標(biāo)高制作安裝鋼柱的長度誤差不得超過3mm，不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形，建筑物的總高度只要達(dá)到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格；二是，按設(shè)計(jì)標(biāo)高制作安裝土建的標(biāo)高安裝第一節(jié)鋼柱底面標(biāo)高，每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總尺寸，每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長度中。

(3)鋼梁的安裝：鋼梁安裝的重點(diǎn)在于控制鋼梁與鋼柱連接形成整體后的軸線位置及垂直度，可通過限位鋼板臨時(shí)固定、多次反復(fù)校正逐步完成。

(4)焊接：高層鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場焊接順序

應(yīng)按照力求減少焊接變形和降低焊接應(yīng)力的原則加以確定。在平面上，從中心框架向四周擴(kuò)展焊接。

(5)高強(qiáng)螺栓施工技術(shù)：對于通過高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接的鋼結(jié)構(gòu)，制作時(shí)必須首先注意高強(qiáng)螺栓摩擦面的加工質(zhì)量及安裝前的保護(hù)，并應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求對每兩千噸每種規(guī)格每種加工工藝的高強(qiáng)螺栓摩擦面進(jìn)行抗滑移系數(shù)試驗(yàn)。鋼構(gòu)件角度偏差將嚴(yán)重影響構(gòu)件組裝時(shí)的高強(qiáng)螺栓穿孔率。論文參考網(wǎng)。構(gòu)件的扭曲會影響連接面間的間隙，因此在鋼結(jié)構(gòu)制作時(shí)應(yīng)準(zhǔn)備。一定的胎架模具以控制其變形，并在構(gòu)件運(yùn)輸時(shí)采取切實(shí)可行的固定措施以保證其尺寸穩(wěn)定性。鋼結(jié)構(gòu)安裝單位在安裝高強(qiáng)螺栓摩擦面前，必須將摩擦面保護(hù)好，防止污染、銹蝕并在安裝前進(jìn)行高強(qiáng)螺栓摩擦面的抗滑移系數(shù)試驗(yàn)，檢查高強(qiáng)螺栓出廠證明批號，對不同批號的高強(qiáng)螺栓定期抽查并做軸力試驗(yàn)，對高強(qiáng)螺栓安裝工藝、包括操作順序、安裝方法、緊固順序、初擰、終擰，進(jìn)行嚴(yán)格控制檢查，擰螺栓的扭力扳手應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定等。

3.結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目施工過程中的問題非常復(fù)雜，主要是由于引發(fā)質(zhì)量問題的因素繁多，產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因也復(fù)雜，即使是同一性質(zhì)的質(zhì)量問題，原因有時(shí)也不一樣。因此，在鋼結(jié)構(gòu)的施工中應(yīng)嚴(yán)格按照施工程序和施工規(guī)程進(jìn)行，不得無圖施工和隨意修改設(shè)計(jì)圖紙。

參考文獻(xiàn)

[1]路克寬.鋼結(jié)構(gòu)工程便攜手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003．

[2]顧紀(jì)清.實(shí)用鋼結(jié)構(gòu)施工手冊[M]．上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2005．

[3]鮑廣鑒.鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)及實(shí)例[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005．

[4]輕鋼結(jié)構(gòu)在中國發(fā)展的現(xiàn)狀、前景與對策[R]．中國冶金報(bào)，2004．

篇8

英文名稱：Journal of Seismological Research

主管單位：云南省地震局

主辦單位：云南省地震局

出版周期：季刊

出版地址：云南省昆明市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1000-0666

國內(nèi)刊號：53-1062/P

郵發(fā)代號：64-6

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：1978

期刊收錄：

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)

中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽(yù)：

聯(lián)系方式

篇9

【關(guān)鍵詞】拉索減震，橋梁抗震，應(yīng)用研究

中圖分類號：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、前言

近年來，我國在減震支座及橋梁抗震設(shè)計(jì)上雖然取得了飛速發(fā)展，但依然存在一些問題和不足需要改進(jìn)，在社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，加強(qiáng)對拉索減震支座及橋梁抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用研究，對確保居民的切身利益有著重要意義。

二、拉索減震支座的內(nèi)容

拉索減震支座可以分為滑動支座和固定支座。固定支座主要由拉索（鋼絞線、高強(qiáng)度鋼絲束或碳纖維）、抗剪螺栓、上座板（包括頂板和不銹鋼滑板）、聚四氟乙烯滑板、中間鋼板、密封圈、橡膠板、底盆、地腳螺栓和防塵罩等組成?；瑒又ё峭ㄟ^取消設(shè)置在雙向滑動支座中心處的抗剪螺栓而成。 

拉索減震支座具備了普通盆式支座的優(yōu)點(diǎn)，如在梁端傳遞的垂直荷載作用下，豎向承載能力大，梁端轉(zhuǎn)動靈活。上支座板的不銹鋼板與聚四氟乙烯板間的摩擦系數(shù)小，水平滑移能力強(qiáng)等，而且由于拉索的使用成功克服了傳統(tǒng)支座限位能力不強(qiáng)的弱點(diǎn)，能最大程度避免地震中落梁等現(xiàn)象的發(fā)生，并在地震后可靠復(fù)位。此外，由于盆式支座與限位索裝置已經(jīng)在我國各類橋梁減隔震設(shè)計(jì)中普遍采用，因此拉索減震支座制造技術(shù)成熟，相較于同類型產(chǎn)品造價(jià)也相對較低。

在連續(xù)梁橋的固定墩設(shè)置拉索減震支座，在正常使用荷載作用下，抗剪螺栓能夠保證支座是固定的，此時(shí)水平荷載主要由固定墩承擔(dān)；但在強(qiáng)震、船撞等極端荷載作用下，當(dāng)支座傳遞的水平荷載超過某一量值，抗剪螺栓剪斷，固定支座轉(zhuǎn)變成滑動支座，改變體系的傳力特性，同時(shí)水平荷載分?jǐn)偨o一聯(lián)的每一個橋墩，從而大大減小固定墩的受力。同時(shí)錨固于上、下座板的拉索在上、下座板間發(fā)生較大的相對位移時(shí)可以有效起到緩沖限位作用。

三、橋梁震害分析 

調(diào)查與分析橋梁的震害及其產(chǎn)生的原因是建立正確的抗震設(shè)計(jì)方法，采取有效抗震措施的科學(xué)依據(jù)。  

1．上部結(jié)構(gòu)的破壞

橋梁上部結(jié)構(gòu)本身遭受震害而被毀壞的情形不多，一般都是由于橋梁結(jié)構(gòu)的其他部位的毀壞而引起的。如落梁，一種是由于彈性設(shè)計(jì)理論采用毛截面剛度，這樣就會低估橫向地震作用和位移。

2．支座連接部位的震害

這中破壞比較常見，由于連接部位的破壞會引起力傳遞方式的變化，從而對結(jié)構(gòu)其他部位的抗震產(chǎn)生影響，進(jìn)一步加重震害。這種破壞是抗震設(shè)計(jì)中最關(guān)注的問題之一。 

3．下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的震害

下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的嚴(yán)重破壞是引起橋梁倒塌，并在震后難以修復(fù)使用的主要原因。除了地基毀壞的情況，橋梁墩臺和基礎(chǔ)的震害是由于受到較大的水平地震力，瞬時(shí)反復(fù)振動在相對薄弱的截面產(chǎn)生破壞而引起的，從大量震害實(shí)例來看，比較高柔的橋墩多為彎曲破壞，矮粗的橋墩多為剪切型破壞，介于兩者之間的為混合型。

4．橋臺沉陷

當(dāng)?shù)卣鸺铀俣茸饔脮r(shí)，由于橋臺填土與橋臺是不完全固結(jié)的，橋臺填土的縱向土壓力增大，橋梁與橋臺之間的沖撞會產(chǎn)生相當(dāng)大的被動土壓力，造成橋臺有向橋跨方向移動的趨勢。由于橋面的支撐作用，橋臺將發(fā)生以橋臺頂端為支點(diǎn)的豎向旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致基礎(chǔ)破壞。如果橋臺基礎(chǔ)在液化土上，又將引起橋臺垂直沉陷，最終導(dǎo)致橋梁破壞。

四、提高橋梁抗震性能的措施

1．隔震支座法 

隔震支座法是在抗震應(yīng)用的較為廣泛的方法。這種方法是通過增加結(jié)構(gòu)的柔性和阻尼來減小橋梁的地震反應(yīng)的。具體做法是采用減、隔震支座在梁體與墩、臺的連接處，通過設(shè)計(jì)或是應(yīng)用新材料來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)柔性和阻尼的增加。這個方法是有大量的實(shí)驗(yàn)理論依據(jù)作支撐的，很多試驗(yàn)的分析結(jié)果都反映出橋梁連接處的結(jié)構(gòu)與對地震的反應(yīng)是有著直接關(guān)系的。以上的連接方法可以有效的減小墩、臺所受的水平地震力，從根本上減小了地震的影響，提高了橋梁的抗震性能。 

2．利用橋墩延性 

橋墩的延性是抗震設(shè)計(jì)中可以加以利用的特點(diǎn)。由于橋墩自身是具有延性的，將這一性質(zhì)加強(qiáng)。在強(qiáng)震時(shí)，這些部位形成的穩(wěn)定延性塑性鉸可以產(chǎn)生彈塑性變形，這樣變形將延長結(jié)構(gòu)的周期同時(shí)耗散地震的能量。利用橋墩自身加強(qiáng)的延性，將地震力通過限度內(nèi)的塑性變形漸漸分散，是在橋梁設(shè)計(jì)中比較容易實(shí)現(xiàn)的抗震方法。延性的抗震設(shè)計(jì)，需要根據(jù)彈性反應(yīng)來計(jì)算塑性變形的程度，然后根據(jù)抗震等級進(jìn)行修正，盡可能提高橋梁的抗震載荷。在橋梁的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中，綜合影響系數(shù)用來反映塑性變形程度，所以根據(jù)綜合系數(shù)可以知道橋梁的抗震能力。 

3．采用隔震支座和阻尼器相結(jié)合的系統(tǒng) 

隔震支座法可以提高橋梁的抗震性能，增加對地震力的阻尼也是提高橋梁性能的方法，將二者結(jié)合起來，抗震性能加倍。隔震支座和阻尼器可以在地震的作用下，加強(qiáng)橋墩的彈塑性變形從而耗散地震能量，使地震的危害減小，也就是加強(qiáng)了橋梁的抗震性。 

4．引進(jìn)新型橋梁的抗震設(shè)計(jì)方法 

在新型的橋梁設(shè)計(jì)多采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)有著很多先進(jìn)之處。因?yàn)樾弯摶炷两Y(jié)構(gòu)的承載能力高于同樣外形的鋼筋混凝土的一倍以上，而且前者抗剪能力、延性都明顯的高于后者，這樣抗震能力自然得到提到。除此之外，新型的型鋼混凝土結(jié)構(gòu)能夠吸收、隔離和耗散地震能量，將橋梁的地震反應(yīng)減小，從而避免了較大的變形造成的不可恢復(fù)的變形。這樣的結(jié)構(gòu)不但提高了橋梁結(jié)構(gòu)的安全度，而且還可以節(jié)約材料、降低造價(jià)，可以說是首選的抗震方法。 

五、拉索減震支座及橋梁抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用

根據(jù)以上的分析可以看出，隨著支座所受豎向力的逐步增加，支座摩擦系數(shù)有減小趨勢，摩擦耗能性能基本處于穩(wěn)定（滯回曲線趨于平穩(wěn)，且各級豎向荷載作用下重復(fù)性較好），拉索在上頂板、下底板相對位移超過特定值后起到限位作用，支座滯回曲線有突變；試驗(yàn)所得滯回曲線形式與理想恢復(fù)力模型保持一致，印證了理論推導(dǎo)的正確性。同濟(jì)大學(xué)曹新建博士通過建立有限元模型，研究了拉索減震支座的減震效果，結(jié)果表明拉索減震支座滯回曲線計(jì)算數(shù)據(jù)與試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)吻合較好，拉索減震支座的有限元模擬是切實(shí)可行的。

在中等地震或者強(qiáng)震作用下,常規(guī)連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的支座、橋墩、橋梁基礎(chǔ)(一般為樁基礎(chǔ))等橋梁構(gòu)件通常是易損部位,特別是固定墩處的橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件。通過引入減隔震技術(shù)可以使橋梁下部結(jié)構(gòu)的地震力減小。一般可以將作為上、下部結(jié)構(gòu)傳力核心的橋梁支座設(shè)計(jì)為減隔震支座,達(dá)到減隔震的效果。新型拉索減震支座的力學(xué)特性比較簡單,既發(fā)揮了滑動摩擦耗能的功能,又通過拉索的限位保證了支座和梁體在正常范圍內(nèi)工作,而且支座具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)適用性.在橋梁結(jié)構(gòu)的動力計(jì)算中此支座也可以得到合理的模擬。通過在傳統(tǒng)固定墩上使用拉索減震支座,能夠明顯減小固定墩墩底的地震內(nèi)力,同時(shí)墩、梁相對變形也在可控制范圍內(nèi).如果連續(xù)梁結(jié)構(gòu)全部采用拉索減震支座,則所有的橋墩共同承擔(dān)縱橋向地震力,

較常規(guī)支座布置的橋梁地震受力更為合理。拉索減震支座的初始間距、摩擦系數(shù)都會影響到橋梁的減隔震效果。拉索間距應(yīng)該根據(jù)選定的地震輸入、地震動強(qiáng)度設(shè)計(jì)為合理的數(shù)值,太小或者太大都不利于合理發(fā)揮其減隔震作用。

六、結(jié)束語

隨著橋梁抗震技術(shù)的不斷完善，拉索減震支座及橋梁抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用將會得到更多管理者的重視，在預(yù)防一些不可預(yù)料的突發(fā)狀況的背景下，拉索減震支座及橋梁抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用研究將會發(fā)揮著越來越重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 王宏謀.橋梁盆式橡膠支座的研究與應(yīng)用[D],成都: 西南交通大學(xué)碩士論文,2008.

[2] 曹新建.大型橋梁的抗震能力設(shè)計(jì)策略[D],上海: 同濟(jì)大學(xué)博士論文,2009.

篇10

【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)工程；抗震設(shè)計(jì)

一、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要性

地震是一種隨機(jī)振動，有難于把握的復(fù)雜性和不確定性，要準(zhǔn)確預(yù)測建筑物所遭遇地震的特性和參數(shù)，目前尚難做到。在結(jié)構(gòu)分析方面，由于未能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用、結(jié)構(gòu)材料的非彈性性質(zhì)、材料時(shí)效、阻尼變化等多種因素，同時(shí)也存在著不準(zhǔn)確性。因此，工程抗震問題不能完全依賴“計(jì)算設(shè)計(jì)”解決，而必須立足于“概念設(shè)計(jì)”。概念設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)人員從結(jié)構(gòu)的宏觀整體出發(fā)，用結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的觀點(diǎn)，著眼于結(jié)構(gòu)整體反應(yīng)，正確地解決總體方案、材料使用、分析計(jì)算、截面設(shè)計(jì)和細(xì)部構(gòu)造等問題，力求得到最為經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案以達(dá)到合理抗震設(shè)計(jì)的目的。結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的目標(biāo)是使整體結(jié)構(gòu)能發(fā)揮耗散地震能量的作用，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)敏感的薄弱部位。地震能量的聚散，如果僅集中在少數(shù)薄弱部位，必會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)過早破壞，目前各種抗震設(shè)計(jì)方法的前提之一就是假定整個結(jié)構(gòu)能發(fā)揮耗散地震能量的作用，在此前提下才能以多遇地震作用進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算、構(gòu)件截面設(shè)計(jì)并輔以相應(yīng)的構(gòu)造措施，必要時(shí)采用彈性時(shí)程分析法進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算，試圖達(dá)到罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)不倒塌的目標(biāo)。

二、高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)策略

1、從建筑的全局出發(fā)

高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要從建筑的全局出發(fā)，全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎(chǔ)上，科學(xué)設(shè)計(jì)每個部分的構(gòu)件，保證每個部件之間的契合，促使每個部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設(shè)計(jì)要求，滿足一定的現(xiàn)實(shí)需求，同時(shí)，通過抗震設(shè)計(jì)，使得每個構(gòu)件都可以具有相應(yīng)的承載力，當(dāng)?shù)卣饋硪u，每個構(gòu)件都可以有著一定的次序先后破會，整體組合構(gòu)件將會有著更強(qiáng)大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發(fā)的能量。增強(qiáng)建筑的整體抗震能力。

2、地基選址

地基選址是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此，在房間結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，要科學(xué)避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅(jiān)硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實(shí)地，利用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，進(jìn)行地質(zhì)勘探，山石水土監(jiān)測，并取樣論證，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)分析。力求使得整個地基牢固可靠，地質(zhì)穩(wěn)定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山……從而保證整個地基不會因?yàn)槌休d而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設(shè)計(jì)。

3、高度的確定

按我國現(xiàn)行高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2002）規(guī)定，在一定設(shè)防烈度和一定結(jié)構(gòu)型式下，鋼筋混凝土高層建筑都有一個適宜的高度。這個高度是我國目前建筑科研水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和施工技術(shù)水平下，較為穩(wěn)妥的，也是與目前整個土建規(guī)范體系相協(xié)調(diào)的。可實(shí)際上，已有許多混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑的高度超過了這個限制。對于超高限建筑物，應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)謹(jǐn)慎的態(tài)度：一要有專家論證，二要有模型振動臺試驗(yàn)。在地震力作用下，超高限建筑物的變形破壞性態(tài)會發(fā)生很大的變化。因?yàn)殡S著建筑物高度的增加，許多影響因素將發(fā)生質(zhì)變，即有些參數(shù)本身超出了現(xiàn)有規(guī)范的適宜范圍，如安全指標(biāo)、延性要求、材料性能、荷載取值、力學(xué)模型選取等。

4、材料的選用和結(jié)構(gòu)體系

在地震多發(fā)區(qū)，采用何種建筑材料或結(jié)構(gòu)體系較為合理應(yīng)該得到人們的重視。我國150m以上的建筑，采用的三種主要結(jié)構(gòu)體系（框—筒、筒中筒和框架—支撐體系），都是其他國家高層建筑采用的主要體系。但國外，特別在地震區(qū)，是以鋼結(jié)構(gòu)為主，而在我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)占了90%。如此高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)，國內(nèi)外都還沒有經(jīng)受較大地震作用的考驗(yàn)。在高層建筑中采用框架———核心筒體系，因其比鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量少，又可減少柱子斷面，故常被業(yè)主所看中?；旌辖Y(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土內(nèi)簡往往要承受80%以上的震層剪力，有的高達(dá)90%以上。由于結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土核心筒為主，變形控制要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移限值為基準(zhǔn)。但因其彎曲變形的側(cè)移較大，靠剛度很小的鋼框架協(xié)同工作減小側(cè)移，不僅增大了鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，且效果不大，有時(shí)不得不加大混凝土筒的剛度或設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu)，形成加強(qiáng)層才能滿足規(guī)范側(cè)移限值；此外，在結(jié)構(gòu)體系或柱距變化時(shí)，需要設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。加強(qiáng)層和轉(zhuǎn)換層都在本層形成大剛度而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度突變，常常會使與加強(qiáng)層或轉(zhuǎn)換層相鄰的柱構(gòu)件剪力突然加大，加強(qiáng)層伸臂構(gòu)件或轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與外框架柱連接處很難實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁。因此在需要設(shè)置加強(qiáng)層及轉(zhuǎn)換層時(shí)，要慎重選擇其結(jié)構(gòu)模式，盡量減小其本身剛度，減小其不利影響。

在高層建筑中，應(yīng)注意結(jié)構(gòu)體系及材料的優(yōu)選?，F(xiàn)在我國鋼材生產(chǎn)數(shù)量已較大，建筑鋼材的類型及品種也在逐步增多，鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力已有了很大提高，因此在有條件的地方，建議盡可能采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土（柱）結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，以減小柱斷面尺寸，并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。在超過一定高度后，由于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量較小而且較柔，為減小風(fēng)振而需要采用混凝土材料，鋼骨（鋼管）混凝土，通常作為首選。

另外，許多高層建筑底部幾層柱雖然長細(xì)比小于4，但并不一定是短柱。因?yàn)榇_定是不是短柱的參數(shù)是柱的剪跨比，只有剪跨比≤2的柱才是短柱。有專家學(xué)者提出現(xiàn)行抗震規(guī)范應(yīng)采用較高軸壓比。但是即使能調(diào)整軸壓比限值，柱斷面并不能由于略微增大軸壓比限值而顯著減小。因此在抗震的超高層建筑中采用鋼筋混凝土是否合理值得商榷。

總之，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是我國大量存在的建筑結(jié)構(gòu)形式之一，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的柱端與節(jié)點(diǎn)的破壞較為嚴(yán)重，其抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)該鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)抗震關(guān)鍵設(shè)計(jì)，另外，必須滿足“強(qiáng)柱弱梁”“、強(qiáng)剪弱彎”“、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”“、強(qiáng)底層柱底”等延性設(shè)計(jì)原則和有關(guān)規(guī)定。

5、運(yùn)用延性設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)良好的延性有助于減小地震作用，吸收與耗散地震能量，避免結(jié)構(gòu)倒塌。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)力求避免構(gòu)件的剪切破壞，爭取更多的構(gòu)件實(shí)現(xiàn)彎曲破壞。始終遵循“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)煎弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、弱錨固”原則。構(gòu)件的破壞和退出工作，使整個結(jié)構(gòu)從一種穩(wěn)定體系過渡到另外一種穩(wěn)定體系，致使結(jié)構(gòu)的周期發(fā)生變化，以避免地震卓越周期長時(shí)間持續(xù)作用引起的共振效應(yīng)。

三、結(jié)語

總之，高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法和技術(shù)是不斷變化和進(jìn)步的，需要在具體的實(shí)踐中對高層建筑所處的地質(zhì)和環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，選用適合的抗震結(jié)構(gòu)，注重建筑結(jié)構(gòu)材料的選擇，減小地震的作用力，增強(qiáng)地震的抵抗力，從而達(dá)到高層建筑抗震的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]計(jì)靜.套建增層預(yù)應(yīng)力鋼骨混凝土框架抗震性能與設(shè)計(jì)方法研究.哈爾濱工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文，2008.

[2]蔣新梅.高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)[J].廣東科技.2009（08）