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篇(1)

關(guān)鍵詞：概念設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)的建筑領(lǐng)域也有了很大的發(fā)展，建筑物不僅僅是為了滿足使用功能，更多的是建筑能具有更美觀的立面效果，造型越來(lái)越多元化，這就給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。

一、 概念設(shè)計(jì)的定義及其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要意義

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,人們生活水平逐漸提高,城市發(fā)展的需要,現(xiàn)代建筑向大規(guī)模和復(fù)雜化發(fā)展。結(jié)構(gòu)分析計(jì)算軟件在工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用較為廣泛,結(jié)構(gòu)工程師的當(dāng)前的首要任務(wù)是如何解決計(jì)算模型的合理性和計(jì)算結(jié)果的可靠性,而概念設(shè)計(jì)是解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵?！案拍睢敝傅氖恰胺从硨?duì)象的本質(zhì)屬性的思維方式”是“人們通過(guò)實(shí)踐,從對(duì)象屬性,以其獨(dú)特的屬性概括而成”。在建筑結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)概念是建筑結(jié)構(gòu)各種情況下的一般規(guī)律。設(shè)計(jì)師應(yīng)以概念設(shè)計(jì)理念貫穿結(jié)構(gòu)的選型、計(jì)算、布置到細(xì)節(jié)處理的全過(guò)程，根據(jù)實(shí)際情況，總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)遇到的問(wèn)題，制定詳細(xì)的措施，合理分析、及時(shí)的處理。概念設(shè)計(jì)包括的內(nèi)容非常廣泛，存在于設(shè)計(jì)師從主觀上進(jìn)行分析、判斷和選擇的地方。使用良好的概念設(shè)計(jì),能使結(jié)構(gòu)滿足外部條件,并以最直接的方式對(duì)荷載進(jìn)行傳遞,創(chuàng)造一個(gè)更安全、舒適的工作環(huán)境,并節(jié)省材料和金錢。因此,對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),充分掌握設(shè)計(jì)概念,掌控設(shè)計(jì)和計(jì)算的過(guò)程，檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果的可靠性，對(duì)不可靠的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的本質(zhì)，這樣才能保證建筑工程正常的運(yùn)行。

二、概念設(shè)計(jì)的原則及應(yīng)用

（一）協(xié)同工作原則

概念設(shè)計(jì)的協(xié)同工作是指組件之間相互協(xié)作、配合工作，共同有效承擔(dān)重量和外部的荷載，在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)注重協(xié)同工作的設(shè)計(jì)理念，特別是對(duì)于整體考慮結(jié)構(gòu)的抗震工作尤其重要。地震是一種復(fù)雜的自然現(xiàn)象,對(duì)結(jié)構(gòu)的地震破壞機(jī)理還不清楚,因?yàn)榈卣鸬钠茐默F(xiàn)象尚處于感性認(rèn)識(shí)階段,建筑物的抗震設(shè)計(jì)原則是一種近似的方法,所以對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),協(xié)同工作應(yīng)排第一位。比如抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu),部分不得使用混合的砌體墻軸承。由于框架結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)是兩個(gè)完全不同的結(jié)構(gòu)體系,兩種結(jié)構(gòu)體系采用的軸承材料的性質(zhì)是完全不同的,前者采用的是鋼筋混凝土,可以認(rèn)為是韌性材料;后者是一個(gè)磚或塊,是一種脆性材料,其抗側(cè)剛度,變相的能力等,相差非常大,地震作用下無(wú)法進(jìn)行協(xié)同工作。如果他們是在同一座樓里,地震破壞表明混合使用,而不是沖擊縫分開(kāi),在地震發(fā)生的時(shí)候,側(cè)向剛度大于框架砌體墻被首先破壞,導(dǎo)致框架內(nèi)力顯著增加,然后導(dǎo)致框架損傷甚至崩潰。

所以,在建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的過(guò)程中,必須加大協(xié)同工作,使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度均勻變化,避免側(cè)向剛度和承載力的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)突變,進(jìn)而保證結(jié)構(gòu)的抗震性能。

（二）務(wù)實(shí)性原則

概念設(shè)計(jì)的務(wù)實(shí)性是依據(jù)實(shí)際情況,按照科學(xué)、可行的方案,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，能夠辨別概念的真?zhèn)危瑢⒑线m的概念運(yùn)用到合理的設(shè)計(jì)中去。例如:前面所提到的框架結(jié)構(gòu)中不應(yīng)采用部分由砌體墻承重的混合形式這一例子,框架中部分采用砌體墻承重,表面看上去框架結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu),砌體結(jié)構(gòu)屬于剛性結(jié)構(gòu),合用在一起,正好符合“剛?cè)嵯酀?jì)”的思想,其實(shí)不然。在1976年,唐山大地震波及到天津市,該市有許多的辦公樓和多層廠房采用砌體墻和框架結(jié)構(gòu)混合承重,地震時(shí)承重砌體墻出現(xiàn)裂縫，局部屋頂、電梯間因采用砌體承重墻,不僅嚴(yán)重開(kāi)裂,有的甚至嚴(yán)重破壞被甩出，無(wú)法保證結(jié)構(gòu)的抗震性能。

因此，框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)合能真正有效保證建筑結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性能，是切實(shí)可行的。

（三）經(jīng)濟(jì)性原則

運(yùn)用概念設(shè)計(jì),在保證結(jié)構(gòu)可靠性的前提下,對(duì)成本進(jìn)行有效的控制，做到經(jīng)濟(jì)合理,以促進(jìn)企業(yè)間的最終利益。

（四）合理受力原則

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)時(shí),運(yùn)用力學(xué)原處理對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力分析:①?gòu)氖芰妥冃慰?，均勻受力比集中受力好，剛性連接比鉸接好，空間作用比平面作用好，避免不明確的受力情況。受力和變形的分析,在對(duì)各部分構(gòu)件直接受力的狀態(tài)進(jìn)行分析時(shí),還應(yīng)分析整體構(gòu)件的宏觀受力情況,利用結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性和變形的連續(xù)性,抓住主要的受力情況和它所發(fā)生的變形。

（五）減輕自重原則

在使用道路的過(guò)程中,道路不斷受荷載車輛作用,以至于路面彎曲變形,瀝青混凝土路面,由于他們的粘彈性性能的材料不僅容易發(fā)生彈性變形,時(shí)間的長(zhǎng)短根據(jù)負(fù)載發(fā)生延遲彈性變形和塑性變形。通過(guò)不斷增加與減少負(fù)載過(guò)程中,不得超過(guò)極限壓力,減少不可恢復(fù)的變形,增加彈性變形和加強(qiáng)路面密實(shí)度加強(qiáng)道路,如果單位壓力太大,超過(guò)限度,會(huì)導(dǎo)致不可恢復(fù)的塑性發(fā)生變形,反復(fù)荷載的作用下,路面的縱向變形積累,逐漸發(fā)生垂直帶狀凹槽,就是車轍。車轍會(huì)大大影響到車輛運(yùn)行,加快道路的破壞程度,并可以使用質(zhì)量和服務(wù)水平的道路受到嚴(yán)重。所以,使用這些措施的維護(hù),確保車輛的正常運(yùn)行。

三、總結(jié)語(yǔ)

總而言之,在科技不斷進(jìn)步的今天,為適應(yīng)現(xiàn)代建筑的不斷發(fā)展,應(yīng)加大對(duì)概念的設(shè)計(jì),提高自身的專業(yè)技能和素養(yǎng),不斷積累經(jīng)驗(yàn),制定詳細(xì)的方案與措施,發(fā)展先進(jìn)的計(jì)算理論，不斷加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使概念設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái),滿足使用者的要求,把建筑工程做到極致、完美,更放心、安全地投入到社會(huì)使用當(dāng)中。

參考文獻(xiàn)：

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篇(2)

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；復(fù)雜性；安全性

對(duì)于工業(yè)建筑而言，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理與否，不僅決定著工業(yè)建筑建設(shè)質(zhì)量，也影響著工業(yè)建筑建設(shè)資金投入。只有科學(xué)的設(shè)計(jì)，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)才會(huì)合理，與生產(chǎn)活動(dòng)和工藝要求等相適應(yīng)。工業(yè)建筑與民用住宅建筑不同，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更復(fù)雜，安全性要求更高，要適應(yīng)生產(chǎn)活動(dòng)和工藝要求。介于此，進(jìn)行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性與安全性分析是必要的，利于加深對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。

1工業(yè)建筑簡(jiǎn)述

1.1概念

工業(yè)建筑，指的是提供人民從事各類生產(chǎn)活動(dòng)的建筑物或構(gòu)筑物[1]。其中，構(gòu)筑無(wú)有煙囪、水塔等，建筑物有化工廠房、紡織廠房、醫(yī)藥廠房等各類型廠房。

1.2特點(diǎn)

工業(yè)建筑主要特點(diǎn)：（1）要有足夠的面積和空間；（2）符合生產(chǎn)工藝要求，安全性要求很高；（3）具體的生產(chǎn)活動(dòng)不同，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)形式也不同，要根據(jù)生產(chǎn)活動(dòng)及其特點(diǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（4）屋面排水、通風(fēng)、采光及構(gòu)造處理等方面復(fù)雜性較高。

2工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性與安全性

2.1結(jié)構(gòu)選型

由于工業(yè)廠房建成后的使用用途不同，不同的工業(yè)廠房，其生產(chǎn)工藝等方面要求是不同的[2]。所以，進(jìn)行工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)選型時(shí)，要充分考慮工業(yè)廠房的使用用途、施工條件等因素，不僅要使用材質(zhì)好、壽命長(zhǎng)的材料，還要確保建成后的工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)能夠靈活的適應(yīng)的生產(chǎn)容量等方面變化。下面對(duì)工業(yè)建筑常用的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了分析：第一，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，具有建材采購(gòu)方便、施工便利、耐火耐蝕、現(xiàn)場(chǎng)建筑、成本低等優(yōu)勢(shì)。而且，按照這種結(jié)構(gòu)建造出來(lái)的建筑，有著很廣的適用性，很多廠房都采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。第二，鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)一般采用工業(yè)化體系建設(shè)，工期短、成本低、施工方便，且適用于大跨度、大空間的工業(yè)廠房。但是受材質(zhì)限制，這種結(jié)構(gòu)防火、防腐蝕性能較差，如果工業(yè)建筑采用這種結(jié)構(gòu)類型，必須注重防火、防腐蝕方面設(shè)計(jì)。從以上內(nèi)容可以看出，一般情況下，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)建議采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@種建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)明顯，不需要特別注意防火、防腐蝕方面的設(shè)計(jì)，安全性較高。但是如果是大跨度、大空間、振動(dòng)較大的工業(yè)建筑，適宜采用鋼結(jié)構(gòu)。

2.2平面布置

確定工業(yè)建筑選址后，以生產(chǎn)工藝流程為依據(jù)進(jìn)行建筑總平面設(shè)計(jì)，合理確定各分區(qū)、豎向設(shè)計(jì)、公用設(shè)施等[3]。進(jìn)行工業(yè)建筑總平面布置時(shí)，除了以生產(chǎn)工藝流程為依據(jù)外，還要考慮職工生活用戶、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理用房、福利設(shè)施用房，以及污染問(wèn)題，按照全局角度考慮平面布置。為了確保總平面布置的合理性，設(shè)計(jì)者可以采用計(jì)算機(jī)軟件輔助設(shè)計(jì)，如建筑信息模型，基于同一模型設(shè)計(jì)多種設(shè)計(jì)方案，優(yōu)選出最佳平面布置方案。

2.3生產(chǎn)工藝要求

建造后的工業(yè)建筑是用于生產(chǎn)活動(dòng)的，為了生產(chǎn)活動(dòng)的正常運(yùn)作，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必要以生產(chǎn)工藝為依據(jù)，將生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)活動(dòng)做出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，這樣才能保證工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。對(duì)于工業(yè)建筑而言，其生產(chǎn)工藝要求主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：（1）生產(chǎn)流程。生產(chǎn)流程影響著各部門、各工段平面的次序和相關(guān)關(guān)系；（2）運(yùn)輸方式及工具。運(yùn)輸方式及工具影響著工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)類型選用、平面布置等設(shè)計(jì)工作；（3）生產(chǎn)特點(diǎn)。生產(chǎn)活動(dòng)具有污染、易燃易爆等特點(diǎn)，做好生產(chǎn)環(huán)境、防腐蝕等方面的設(shè)計(jì)工作。

2.4防腐蝕設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑建成投入使用后，受生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)活動(dòng)影響，生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常使用或產(chǎn)生酸堿鹽類物質(zhì)，容易腐蝕建筑物。所以，進(jìn)行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注重防腐蝕設(shè)計(jì)。第一，選用防腐性能好的材料，或?qū)ú牟捎梅栏胧?。如，門窗使用木質(zhì)、塑料、玻璃鋼等防腐性能好的材料；金屬掛件涂抹耐腐蝕的涂料，在金屬表面形成防腐層；地面采用瀝青混凝土、花崗巖等材料。第二，結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用鋼筋混凝土材質(zhì)，同時(shí)是混凝土表面涂抹耐腐蝕的涂料。如果結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用鋼材，務(wù)必要做好防腐蝕措施，必須在鋼表面涂抹環(huán)氧樹(shù)脂漆等材質(zhì)的防腐蝕涂料。第三，帶有腐蝕性的生產(chǎn)活動(dòng)要集中布置在下風(fēng)側(cè)或水流的下游，限制酸堿鹽類物質(zhì)腐蝕工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)。

2.5防震設(shè)計(jì)

防震設(shè)計(jì)是關(guān)鍵的，它在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上占據(jù)首要位置，因?yàn)樗苯記Q定著工業(yè)建筑后結(jié)構(gòu)的安全性。根據(jù)我國(guó)相關(guān)規(guī)定，工業(yè)建筑方防震設(shè)計(jì)要求比較高，如果不能達(dá)到安全性要求，一旦遭受意外的沖擊振動(dòng)，所造成的后果是嚴(yán)重的，特別是生產(chǎn)活動(dòng)具有易燃易爆特點(diǎn)的，危及工業(yè)建筑區(qū)內(nèi)及周圍范圍內(nèi)的人員生命安全。因此，進(jìn)行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須合理進(jìn)行防震設(shè)計(jì)，符合抗震要求。當(dāng)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則、對(duì)稱，整體性比較好時(shí)，按照工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)；當(dāng)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)整體性比較差使，要按照工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要求采用相應(yīng)的加強(qiáng)措施，增強(qiáng)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性；當(dāng)工業(yè)建筑廠房的結(jié)構(gòu)高差比較大時(shí)，必須將生產(chǎn)用房與生活用房、管理用房等分開(kāi)來(lái)布置，并分開(kāi)相鄰的抗震縫，便于提高結(jié)構(gòu)的抗震性。此外，抗震縫兩側(cè)要布置墻等構(gòu)件，并按照設(shè)計(jì)要求合理控制抗震縫寬度。

3結(jié)論

綜上所述，工業(yè)建筑不同于民用住宅建筑，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有較高的復(fù)雜性與安全性。為滿足工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性與安全性要求，要認(rèn)真的進(jìn)行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)選型、總平面布置、防腐蝕設(shè)計(jì)、防震設(shè)計(jì)等工作，使工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合生產(chǎn)工藝要求，滿足建造后的使用用途，達(dá)到相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

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篇(3)

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)；重要性；作用

為了使人民群眾的生命、財(cái)產(chǎn)在地震的自然災(zāi)害中減少傷害損失，因此我們需要對(duì)在建的建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)防護(hù)評(píng)估，需要對(duì)抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行探討，進(jìn)而增加其應(yīng)用范圍，最大限度的減少損失。

一.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的重要性

建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在整個(gè)建筑施工中造價(jià)比重較大，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中心理念在于“實(shí)用、經(jīng)濟(jì)和安全”，抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用基于這一中心理念而產(chǎn)生。

1、是保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。人類社會(huì)在發(fā)展過(guò)程中，首先要解決的就是溫飽與安全的需求，如據(jù)有關(guān)報(bào)道，在2008 年的汶川地震的主震區(qū)內(nèi)，完好的建筑幾乎沒(méi)有。除卻地震本身的烈度較高，破壞性較強(qiáng)的原因之外，一個(gè)更重要的問(wèn)題值得我們的深思，就是建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力非常差，一方面在技術(shù)水平上缺乏突破，另一方面一部分人受利益驅(qū)動(dòng)，往往在施工過(guò)程中，存在偷工減料等行為，導(dǎo)致了建筑物抗震能力薄弱，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要性，對(duì)于保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全不言而喻。

2、是具有良好的社會(huì)正向效應(yīng)。整個(gè)社會(huì)發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，從這一戰(zhàn)略高度加以認(rèn)識(shí)的話，我們不難發(fā)現(xiàn)，建筑物抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的加強(qiáng)對(duì)于構(gòu)建和諧社會(huì)具有重要意義，良好的建筑物抗震能力，有利于維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定，對(duì)于建設(shè)“美麗中國(guó)”，實(shí)現(xiàn)“中國(guó)夢(mèng)”，具有良好的社會(huì)效應(yīng)。因此，不能孤立的片面的靜止的對(duì)待建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。

3、是促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)與理念的創(chuàng)新與發(fā)展。以地震多發(fā)地區(qū)的日本為例，1880年橫濱地震之后，日本成立了日本地震學(xué)會(huì)，1891 年在濃尾地震之后，鑒于地震給建筑物造成的重大損害，日本成立了“震災(zāi)預(yù)防調(diào)查委員會(huì)”，開(kāi)始著手進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究。經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)展，日本的建筑物結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)無(wú)論是在技術(shù)還是在理念上都處于領(lǐng)先的地位，但只解決了大部分問(wèn)題，地震持續(xù)時(shí)間對(duì)震害的影響始終在設(shè)計(jì)理論中沒(méi)有得到反映。

二.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)理念。我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）對(duì)建筑的抗震設(shè)防提出“三水準(zhǔn)、兩階段”的要求，“三水準(zhǔn)”即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。當(dāng)遭遇第一設(shè)防烈度地震即低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震時(shí)，結(jié)構(gòu)處于彈性變形階段，建筑物處于正常使用狀態(tài)。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此，要求建筑結(jié)構(gòu)滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算，要求建筑的彈性變形不超過(guò)規(guī)定的彈性變形限值。當(dāng)遭遇第二設(shè)防烈度地震即相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的基本烈度地震時(shí)，結(jié)構(gòu)屈服進(jìn)入非彈性變形階段，建筑物可能出現(xiàn)一定程度的破壞。但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此，要求結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)难有阅芰Γㄗ冃文芰Γ┎话l(fā)生不可修復(fù)的脆性破壞。

2、建筑中的建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范。建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范實(shí)際上是各國(guó)建筑抗震經(jīng)驗(yàn)帶有權(quán)威性的總結(jié)，是指導(dǎo)建筑抗震設(shè)計(jì)（包括結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算，結(jié)構(gòu)抗震措施以及地基抗震分析等主要內(nèi)容）的法定性文件它既反映了各個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)與建設(shè)的時(shí)代水平，又反映了各個(gè)國(guó)家的具體抗震實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。它雖然受抗震有關(guān)科學(xué)理論的引導(dǎo)，向技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性的方向發(fā)展，但它更要有堅(jiān)定的工程實(shí)踐基礎(chǔ)，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半點(diǎn)冒險(xiǎn)和不實(shí)。

3、抗震措施。在對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，除要考慮概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗震外，歷次地震后人們?cè)谙拗平ㄖ叨龋岣呓Y(jié)構(gòu)延性等方面總結(jié)的抗震經(jīng)驗(yàn)一直是各國(guó)規(guī)范重視的問(wèn)題。當(dāng)前，在抗震設(shè)計(jì)中，從概念設(shè)計(jì)，抗震驗(yàn)算及構(gòu)造措施等三方面入手，在將抗震與消震結(jié)合的基礎(chǔ)上，建立設(shè)計(jì)地震力與結(jié)構(gòu)延性要求相互影響的雙重設(shè)計(jì)指標(biāo)和方法，直至進(jìn)一步通過(guò)一些結(jié)構(gòu)措施來(lái)減震，即減小結(jié)構(gòu)上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經(jīng)濟(jì)的抗震性能是當(dāng)代抗震設(shè)計(jì)規(guī)范發(fā)展的方向。

三、抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用

由于地震的不確定性和破壞性特點(diǎn)，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用抗震設(shè)計(jì)體現(xiàn)了設(shè)計(jì)的安全概念以及對(duì)自然災(zāi)害的預(yù)防措施。下面筆者從提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震力和降低地震作用對(duì)建筑的影響幾個(gè)方面論述抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

1、降低地震對(duì)建筑的影響?，F(xiàn)最被工程界認(rèn)可的一個(gè)辦法是在建筑基礎(chǔ)與建筑的主體部分之間加設(shè)一個(gè)隔震層，有的設(shè)計(jì)師在建筑物的頂端部分加設(shè)一個(gè)“反擺”。此反擺的作用是能夠在地震時(shí)使建筑物的位移方向相反，降低了加速度，降低地震的作用。根據(jù)相關(guān)研究分析，如果對(duì)“反擺”設(shè)置合理，那么對(duì)降低地震作用的概率可達(dá)65%，也能最大限度地減少建筑物內(nèi)的物品受損程度。這一方式在國(guó)內(nèi)外正被廣泛地研究，并應(yīng)用到了實(shí)際的工程建筑中，取得了較好的成效。

2、提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震力。出于對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震功能的保證，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要特別注意做到以下幾點(diǎn)：a.在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要考慮地基的穩(wěn)定性因素，挑選對(duì)抗震有益的地基，防止地基變形影響抗震功能；b.同一建筑結(jié)構(gòu)單元要設(shè)計(jì)在性質(zhì)一樣的地基上，要把地基最大潛力融入建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有利于發(fā)揮地基的抗震功能；c.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)盡量做到規(guī)則、對(duì)稱，以降低地震作用導(dǎo)致的建筑變形度以及避免地震作用力集中導(dǎo)致建筑扭曲的狀況發(fā)生；d.建筑的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要多加幾道抵抗防線，以提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震力，同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)受力設(shè)計(jì)要明確，防止存在建筑結(jié)構(gòu)局部薄弱。

3、保證建筑的剛度。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，合理地設(shè)計(jì)和確定建筑物的剛度非常重要。因此首先要考慮到的是采用大量的鋼筋混凝土。主要是在已有的鋼筋混凝土之上使用“鋼結(jié)構(gòu)”對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步加層加固。加固分為兩種情況：a.如果所需要進(jìn)行加層的建筑結(jié)構(gòu)的體系是鋼結(jié)構(gòu)，而國(guó)家規(guī)定：上部是鋼結(jié)構(gòu)、下部是鋼筋混凝土兩種不同的體系結(jié)構(gòu)是不符合抗震規(guī)范的。b.假設(shè)屋蓋的部分是采用鋼結(jié)構(gòu)，而鋼筋混凝土仍然是作為整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力的主要體系，則必須根據(jù)相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

4、設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)明確規(guī)定，建筑的使用價(jià)值被區(qū)分成4個(gè)類別：甲乙丙丁。甲類和乙類建筑：當(dāng)抗震設(shè)防的烈度是6度～8度時(shí)，應(yīng)該符合本地的抗震設(shè)防再高1度；丙類建筑：丙類建筑的抗震措施以及抗震作用都應(yīng)該要符合本地的抗震設(shè)防要求；丁類建筑：在通常情況之下，地震措施可以相對(duì)于本地抗震設(shè)防的要求適度降低，但地震作用必須符合本地的抗震設(shè)防要求。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在面對(duì)地震這樣的自然災(zāi)害時(shí)，人類無(wú)法控制只能夠進(jìn)行力所能及的防護(hù)。提高建筑建筑的抗震能力是防護(hù)和減少人民生命財(cái)產(chǎn)損失的一種途徑.

參考文獻(xiàn)：

[1]宋海燕 談抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 [J] 《山西建筑》 -2013年27期-

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關(guān)鍵詞：概念設(shè)計(jì) 抗震設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 偶合作用

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為理論設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)兩個(gè)步驟。理論設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)計(jì)算理論和當(dāng)時(shí)的規(guī)范，在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算模型的假設(shè)及受力狀態(tài)的假定的前提下，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析，得出數(shù)據(jù)式的結(jié)果，然后利用計(jì)算分析結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)則是指不經(jīng)數(shù)值計(jì)算，尤其在一些難以做出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問(wèn)題中，依據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，從整體的角度來(lái)確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震細(xì)部措施的宏觀控制。

1. 概念設(shè)計(jì)的必要

概念設(shè)計(jì)應(yīng)用范圍較廣泛，幾乎組成包含了所有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在不確定因素多、受力狀態(tài)變化較大的抗震設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、高層建筑設(shè)計(jì)中，概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用尤顯重要和突出。概念設(shè)計(jì)的重要性，主要體現(xiàn)在三方面：

（1）因?yàn)楝F(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與計(jì)算理論存在許多缺陷或不可計(jì)算性。為了彌補(bǔ)計(jì)算理論的缺陷，或?qū)崿F(xiàn)對(duì)世界存在的大量無(wú)法計(jì)算的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)，都需要用概念設(shè)計(jì)來(lái)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的。

（2）由于在方案設(shè)計(jì)階段，初步設(shè)計(jì)過(guò)程是不可能借助于計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這就需要結(jié)構(gòu)工程師綜合運(yùn)用其掌握的結(jié)構(gòu)概念，選擇效果最好、造價(jià)最低的結(jié)構(gòu)方案。概念設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)人員中提得比較多，但往往被人們片面地理解，認(rèn)為其主要是用于一些大的原則，如確定結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)布置等。其實(shí)，在設(shè)計(jì)中任何地方都離不開(kāi)科學(xué)的概念作指導(dǎo)。

（3）由于計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果的高精度，容易給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員帶來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)工作性能出現(xiàn)的可能誤解，過(guò)分地依賴于計(jì)算機(jī)和設(shè)計(jì)軟件，進(jìn)行習(xí)慣性、傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)計(jì)算結(jié)果明顯不合理、甚至錯(cuò)誤的地方不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，使許多的建筑結(jié)構(gòu)留下安全隱患。因此，概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具有重要的地位。

2. 抗震概念設(shè)計(jì)要求

2.1 地震是一種隨機(jī)難以掌握的振動(dòng)，有復(fù)雜性和不確定性，要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)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(wèn)題不能完全依賴于“計(jì)算設(shè)計(jì)” 全部解決下了問(wèn)題，而必須立足于“概念設(shè)計(jì)”。

2.2 為了保證建筑物具有足夠的抗震能力，通過(guò)概念設(shè)計(jì)從宏觀上控制結(jié)構(gòu)的抗震性能，應(yīng)充分考慮以下環(huán)節(jié)：（1）選擇對(duì)控制有利的場(chǎng)地及地基，避免地面變形的直接危害，采取措施保證地基的穩(wěn)定性。（2）進(jìn)行合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，同一結(jié)構(gòu)單元不宜設(shè)置在性質(zhì)不同的地基土上，不宜采用不同的基礎(chǔ)形式，設(shè)計(jì)時(shí)宜最大限度地發(fā)揮地基的潛力。（3）建筑物的體型應(yīng)力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱、質(zhì)量和剛度變化均勻，以減少地震作用產(chǎn)生的變形、應(yīng)力集中及扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。（4）選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，抗震構(gòu)件力求均勻?qū)ΨQ，設(shè)置多道抗震防線，避免局部出現(xiàn)薄弱部位，要求結(jié)構(gòu)布置受力明確，傳力簡(jiǎn)捷。（5）各類構(gòu)件之間要有可靠的連接，并具有必要的強(qiáng)度和變形能力，從而獲得整個(gè)結(jié)構(gòu)良好的抗震性能。（6）強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)空間整體性，平面加強(qiáng)連接，豎向確保足夠整體剛度。（7）重視對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理，利用其對(duì)主體結(jié)構(gòu)的有利影響，避免不合理設(shè)置導(dǎo)致對(duì)主體結(jié)構(gòu)的有利影響。同時(shí)盡量減輕結(jié)構(gòu)自重，減少地基土壓力，從而降低向建筑物傳輸?shù)牡卣鹆Α?/p>

3. 結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的運(yùn)用

（1）運(yùn)用概念設(shè)計(jì)的思想方法，也使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路得到了拓寬。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的研究和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)似乎只關(guān)注如何提高結(jié)構(gòu)抗力r，以致使砼的強(qiáng)度等級(jí)越來(lái)越高，配筋量越來(lái)越大，造價(jià)也越來(lái)越高。結(jié)構(gòu)工程師往往只注意到不超過(guò)最大配筋率，結(jié)果是肥梁、胖柱、深基礎(chǔ)處處可見(jiàn)。以抗震設(shè)計(jì)為例，一般是根據(jù)初定的尺寸、砼等級(jí)算出結(jié)構(gòu)的剛度，再由結(jié)構(gòu)剛度算出地震力，然后算配筋。但是大家知道，結(jié)構(gòu)剛度越大，地震作用效應(yīng)也越大，配筋越多，剛

度越大，地震力就越強(qiáng)。這樣為抵御地震而配的鋼筋，增加了結(jié)構(gòu)的剛度，反而使地震作用效應(yīng)增強(qiáng)。 （2）同時(shí)，在目前建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固中，概念設(shè)計(jì)的思想也應(yīng)得到延伸。在1976年唐山地震中，天津市加固的2萬(wàn)間民房無(wú)一倒塌，但天津第二毛紡廠3層的框架廠房，卻因偏重于傳統(tǒng)構(gòu)部件的加固，忽視結(jié)構(gòu)總體抗震性能的判斷，造成不合理的加固，使抗震薄弱層轉(zhuǎn)移，最終倒塌?？拐痱?yàn)算時(shí)不同的樓蓋及布置（整體性）決定了采用剛性、剛?cè)?、柔性理論?jì)算。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，合理地確定建筑物的剛度是非常重要的。建筑物的剛度不宜太大，剛度大則結(jié)構(gòu)自振周期就短，在地震時(shí)結(jié)構(gòu)所承受的地震作用就大，相對(duì)后果較重，且造成材料的浪費(fèi)；剛度也不宜過(guò)柔，過(guò)柔的建筑結(jié)構(gòu)在地震時(shí)就會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的變形，影響其強(qiáng)度、穩(wěn)定性和正常使用。

（3）抗震驗(yàn)算時(shí)應(yīng)特別注意場(chǎng)地土類別。8度設(shè)防建筑物超過(guò)5層有條件時(shí)，盡量采用剪力墻，可大大改善結(jié)構(gòu)的抗震性能?？蚣芙Y(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向梁柱剛接體系，但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應(yīng)加強(qiáng)垂直地震作用的設(shè)計(jì)，從震害分析，規(guī)范給出的垂直地震作用明顯不足。

（4）雨蓬不允許從填充墻內(nèi)挑出。采用的大跨度雨蓬、陽(yáng)臺(tái)等處梁應(yīng)考慮抗扭?？紤]抗扭時(shí)，扭矩為梁中心線處板的負(fù)彎矩乘以跨度的一半?？蚣芰?、柱的混凝土等級(jí)宜相差一級(jí)。由于某些原因造成梁或過(guò)梁等截面較大時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件的最小配筋率。出屋面的樓梯間不得采用磚混結(jié)構(gòu)?？紤]地震作用時(shí)必須充分領(lǐng)會(huì)和靈活運(yùn)用抗震概念設(shè)計(jì)的優(yōu)化準(zhǔn)則和采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。優(yōu)化準(zhǔn)則“強(qiáng)節(jié)弱桿”——防止節(jié)點(diǎn)破壞先于構(gòu)件；“強(qiáng)柱弱梁”——防止桿系發(fā)生樓層傾移破壞機(jī)制，要求柱的抗彎能力高于梁的抗彎能力；“強(qiáng)剪弱彎”——防止構(gòu)件剪力破壞，要求桿件的受剪承載力高于受彎承載力；“強(qiáng)壓弱拉”——對(duì)桿件截面而言，為避免桿件在彎曲時(shí)發(fā)生受壓區(qū)砼破裂的脆性破壞，使受拉區(qū)鋼筋承載力低于受拉區(qū)砼受壓承載力。

（5）保證措施有兩個(gè)方面：一是調(diào)整或限制構(gòu)件的荷載效應(yīng)；二是強(qiáng)制規(guī)定必要的構(gòu)造措施。這連個(gè)方面在《高層建筑物混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（jgj3-2002）有詳細(xì)的規(guī)定，有的則是以強(qiáng)制性條文提出嚴(yán)格要求。如《高層建筑物混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中第6.3.2條的第1點(diǎn)限制梁端截面砼受壓區(qū)高度與有效高度之比，就是保證梁的變形能力，而它又決定于梁端塑性轉(zhuǎn)動(dòng)量，而塑性轉(zhuǎn)動(dòng)量又與截面混凝土受壓區(qū)的相對(duì)高度密切相關(guān)；試驗(yàn)研究結(jié)果表明，要使鋼筋混凝土梁的位移延性系數(shù)達(dá)到3～4，混凝土受壓區(qū)相對(duì)高度必須控制在0.25～0.35。又如：對(duì)鋼筋混凝土桿件而言，桿件截面的平均剪應(yīng)力過(guò)高，都會(huì)降低箍筋的抗剪效果，平均剪應(yīng)力較小時(shí)，可以避免出現(xiàn)剪切破壞。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還應(yīng)充分考慮地震的偶合作用；堅(jiān)持“小震不壞，大震不倒”；多道設(shè)防的抗震設(shè)計(jì)原則，這也是從許多教訓(xùn)中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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

地震有時(shí)會(huì)造成建筑房屋損毀和坍塌，還容易引起火災(zāi)、瘟疫等自然災(zāi)害的發(fā)生。同時(shí)，地震會(huì)造成社會(huì)公共秩序的混亂，導(dǎo)致社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)的中止，嚴(yán)重危害人們的生活安全，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民的生活帶來(lái)無(wú)法彌補(bǔ)的損失。所以，加強(qiáng)建筑的抗震設(shè)計(jì)研究，可有效減少地震帶來(lái)的房屋損毀和一些經(jīng)濟(jì)損失，避免給人們帶來(lái)重大的傷害。

1 抗震設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題

1.1 豎向不規(guī)則的建筑受損較為嚴(yán)重

強(qiáng)地震發(fā)生后一般不規(guī)則的垂直性房屋建筑毀壞較為嚴(yán)重。主要分為兩類：一類是大型的開(kāi)放式框架結(jié)構(gòu)，這個(gè)框架是為方便使用的居住者。地震發(fā)生后，因?yàn)榈讓拥膭偠群蛷?qiáng)度出現(xiàn)不足以支撐整個(gè)房子的重量，加之其他橫向力量，會(huì)出現(xiàn)倒塌、傾斜現(xiàn)象。還有一類的小塔樓的建筑結(jié)構(gòu)，這類房屋的垂直結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度很容易引起突變，建造這種結(jié)構(gòu)將在地震中受損。

1.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)地震摧毀的房屋后整體情況來(lái)看，框架剪力墻結(jié)構(gòu)基本完好，沒(méi)有受到太大的損壞，但仍有極少數(shù)的框架結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞，甚至倒塌框架結(jié)構(gòu)一般上端和下端的在地震中一起遭到破壞，或在梁和柱一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，一般像這樣的破壞現(xiàn)象是由于節(jié)點(diǎn)區(qū)沒(méi)有按規(guī)范的要求配置箍筋所造成的，主筋搭接不符合要求從而造成破壞。

1.3 框架結(jié)構(gòu)中剪力墻震壞嚴(yán)重

許多建筑物低層設(shè)置商場(chǎng)或者車庫(kù)，上部為住宅和辦公用房。這些大空間設(shè)置剪力墻不夠完善，使結(jié)構(gòu)豎向剛度分布不連續(xù)，形成薄弱層。本來(lái)底層的層間剪力最大，而由于剪力墻尚有不完善之處，剛度較小產(chǎn)生較大的層間彈性變形，同時(shí)結(jié)構(gòu)的傾覆力矩作用幾乎全部由底層框架柱承擔(dān)，地震發(fā)生后，通常出現(xiàn)較嚴(yán)重的損害。

2 建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)的內(nèi)容

2.1 抗震設(shè)計(jì)的概念

為了減少地震帶給我們的傷害，我們?cè)趯?duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。根據(jù)強(qiáng)地震之后被毀建筑的特點(diǎn)，要加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)中的薄弱部分?？拐鸬母拍钤O(shè)計(jì)要從幾個(gè)方面來(lái)考慮：房屋平面布置要規(guī)則，結(jié)構(gòu)力要對(duì)稱，房屋結(jié)構(gòu)的不規(guī)則、不對(duì)稱，凹凸的變化太大都不利于抗震；強(qiáng)度和剛度要保持勻稱，如果在建筑結(jié)構(gòu)中存在薄弱樓層，在地震力的作用下，薄弱樓層就會(huì)迅速變形，從而造成嚴(yán)重的破壞，甚至?xí)绊懙秸麄€(gè)建筑；還要保證結(jié)構(gòu)超靜定次數(shù)多，由于靜定結(jié)構(gòu)的杠桿受力和傳力路線單一，一根杠桿的破壞就會(huì)影響整個(gè)靜定結(jié)構(gòu)，超靜定結(jié)構(gòu)在超過(guò)其承受能力時(shí)，會(huì)先使多余的杠桿發(fā)生塑性變形，來(lái)消耗部分的能量，超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)越多，消耗的能量就越大，建筑的抗震效果就越明顯。

為了減少框架結(jié)構(gòu)的倒塌，提倡采用“強(qiáng)柱弱梁”的框架結(jié)構(gòu)，這樣在產(chǎn)生地震時(shí)，可以利用梁的變形來(lái)消耗地震的作用力，使框架退到第二道防線的位置，在對(duì)耗能的構(gòu)件進(jìn)行挑選時(shí)，要利用水平的構(gòu)件來(lái)抵抗地震的大多數(shù)作用力，盡量確保建筑物在地震之后壞而不倒的要求。對(duì)構(gòu)件要進(jìn)行互相的連接，使每個(gè)構(gòu)件有足夠的強(qiáng)度來(lái)傳遞地震的能量，使每個(gè)構(gòu)件能充分的吸收地震的作用力，當(dāng)建筑物的形體有突變部位時(shí)，要采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施，充分利用填充墻來(lái)減緩地震時(shí)對(duì)主體結(jié)構(gòu)的破壞，建筑的整個(gè)框架、圍護(hù)墻以及建筑的耗能構(gòu)件都應(yīng)盡量挑選輕質(zhì)的建材來(lái)減輕地震的作用力，由于地震的作用力是持續(xù)性的，在短時(shí)間內(nèi)會(huì)對(duì)建筑進(jìn)行多次沖擊，所以盡量設(shè)置多層防線，來(lái)提高建筑的抗震性能。

2.2 抗震設(shè)計(jì)的計(jì)算

由于建筑結(jié)構(gòu)的不同，抗震計(jì)算就應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的原則來(lái)考慮：在正常的情況下，一般都在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算水平地震作用，而各方向的水平抗震作用應(yīng)該由該方向的抗測(cè)力構(gòu)件來(lái)承擔(dān)；有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于15°時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用，如果是分布不清晰不對(duì)稱的房屋結(jié)構(gòu)，要分開(kāi)計(jì)算構(gòu)件各個(gè)方向的地震作用。

2.3 抗震設(shè)計(jì)的原則

需要遵循每個(gè)東西的設(shè)計(jì)它的要求和原則，因此，抗震設(shè)計(jì)也遵循它的獨(dú)特要求和原則，抗震設(shè)計(jì)是一種整體到局部的設(shè)計(jì)，所以在對(duì)建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該遵循的原則有：

2.3.1 場(chǎng)地選擇

除了根據(jù)地震危險(xiǎn)性分析盡量選擇比較安全的場(chǎng)址之外，還要考慮一個(gè)地區(qū)內(nèi)的場(chǎng)地選擇。選擇的原則是：避免地震時(shí)可能發(fā)生的地基失效的松軟場(chǎng)地，選擇硬度足夠強(qiáng)的場(chǎng)地。

2.3.2 體型均勻規(guī)整

無(wú)論是在平面上還是在立面上，結(jié)構(gòu)的布置都要力求使幾何尺寸、質(zhì)量、剛度、延性等均勻、對(duì)稱、規(guī)整，避免突然變化。

2.3.3 提高結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的強(qiáng)度和延性

結(jié)構(gòu)物的震動(dòng)破壞來(lái)自從地震動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)，因此抗震設(shè)計(jì)要力圖從地基傳入結(jié)構(gòu)物的振動(dòng)能量為最小，并使結(jié)構(gòu)物具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、剛度和延性，以防止不可挽回的破壞。在不增加重量，不改變剛度的前提下，提高總體強(qiáng)度和延性，是兩個(gè)有效地抗震途徑，剛度的選擇有助于控制變形，強(qiáng)度與延性則是決定結(jié)構(gòu)抗震吸能的兩個(gè)重要系數(shù)，由于地震動(dòng)的多次循環(huán)，還要注意循環(huán)作用下，結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度的退化。

2.3.4 等安全度設(shè)計(jì)

理想的設(shè)計(jì)是使結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件都具有近似相等的安全度，即不要存在薄弱環(huán)節(jié)；更適當(dāng)?shù)囊罂赡苁堑绕茐脑O(shè)計(jì)，幾個(gè)構(gòu)件達(dá)到破壞而引起的結(jié)構(gòu)物達(dá)到破壞的安全度近似。

2.3.5 多道抗震設(shè)防

使結(jié)構(gòu)物具有多道支撐和抗水平力的體系，則在持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的強(qiáng)地震動(dòng)過(guò)程中，一道防線破壞后上有第二道防線可以支撐結(jié)構(gòu)，避免倒塌。

2.3.6 防止脆性和失穩(wěn)破壞，增加延性

脆性與失穩(wěn)破壞常常導(dǎo)致倒塌，故應(yīng)防止，這些破壞常見(jiàn)于設(shè)計(jì)不良的細(xì)部結(jié)構(gòu)。一般房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目的是“小震不壞，中震可修，大震不倒”。在抗震設(shè)計(jì)中要注意一些特殊問(wèn)題，特別強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)細(xì)部的抗震設(shè)計(jì)。

工程設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，是以最少的代價(jià)建造具有合理安全度的，滿足使用要求的工程結(jié)構(gòu)，這是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)不能追求絕對(duì)的安全性。在以危險(xiǎn)概率為基礎(chǔ)的設(shè)防準(zhǔn)則中，合理的安全度是在經(jīng)濟(jì)和安全之間的合理的平衡，這是一切設(shè)計(jì)的總原則，也是抗震設(shè)計(jì)的總原則。

3 建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)

《抗震規(guī)范》中明確指出，采用計(jì)算機(jī)計(jì)算出來(lái)的所有結(jié)果，都必須在經(jīng)過(guò)對(duì)其合理性、有效性認(rèn)真分析判斷后才能適用于工程設(shè)計(jì)。一般，電算的結(jié)果主要包括結(jié)構(gòu)的自振周期，樓層彈性層間位移、樓層地震剪力系數(shù)、樓層的彈塑性層間位移，樓層的側(cè)向剛度比，振型參與質(zhì)量系數(shù)，墻和柱的軸壓比及墻、柱、梁和板的配筋，底層墻和柱底部截面的內(nèi)力設(shè)計(jì)值。對(duì)電算結(jié)果的合理性有一個(gè)正確的判斷，這就要求計(jì)算時(shí)必須選用正確的計(jì)算簡(jiǎn)圖與合理的結(jié)構(gòu)方案，還得分別將抗震設(shè)防烈度以及場(chǎng)地類別正確的輸入，除此之外，還必須將電算程序中的其他參數(shù)準(zhǔn)確合理的輸入。

3.1 結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)的確定

在建筑工程設(shè)計(jì)中，按照抗震設(shè)防來(lái)分類，一般的民用住宅建筑、公寓、辦公樓等，很多房屋建筑是屬于丙類建筑。當(dāng)確定這些建筑的抗震等級(jí)時(shí)，通常是根據(jù)本地區(qū)的抗震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型以及建筑高度以及《抗震規(guī)范》來(lái)確的。但是對(duì)于交通、電訊、消防、能源以及醫(yī)療類建筑，大型商場(chǎng)與體育場(chǎng)館等公共建筑，首先，就應(yīng)該確定其中哪些建筑物是乙類建筑。我們通常按照抗震設(shè)防烈度來(lái)計(jì)算乙、丙類建筑的地震作用。通常情況乙類建筑，當(dāng)抗震設(shè)防烈度在6～8度時(shí)，應(yīng)該采取抗震措施。一般是在本地區(qū)的抗震設(shè)防烈度的基礎(chǔ)上再增加一度，再查表來(lái)確定其抗震等級(jí)。若該乙類建筑處于7度地區(qū)，而其高度又超過(guò)規(guī)定的范圍，此時(shí)，就應(yīng)該采取更為有效的其他抗震措施。

3.2 地震力的振型組合數(shù)

多層建筑結(jié)構(gòu)，若不需要進(jìn)行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算，其地震力的振型組合數(shù)不應(yīng)小于3；若振型組合數(shù)大于3，則應(yīng)該取3的倍數(shù)，但與小于建筑物的層數(shù)；若房屋層數(shù)少于3層，振型組合數(shù)就取層數(shù)。不規(guī)則的高層建筑，當(dāng)需要考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)，其振型數(shù)不應(yīng)小于9。建筑結(jié)構(gòu)層數(shù)比較多或者其剛度變化較大時(shí)，其振型組合數(shù)應(yīng)越大，比如有轉(zhuǎn)換、小塔樓等建筑，其振型組合數(shù)不應(yīng)小于12，但是也不得多于3倍層數(shù)。我們一般可以采取振型參與質(zhì)量為總質(zhì)量的90%時(shí)所需要的振型數(shù)作為合適的振型數(shù)。在應(yīng)用SATWE等程序進(jìn)行電算時(shí)，便可以將這種參與質(zhì)量的比值輸入進(jìn)去。但是，有些設(shè)計(jì)人員重視程度不夠，往往比較隨意的選取振型數(shù)，這是不行的。另外，只有在建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)比較明顯時(shí)，才采用耦聯(lián)計(jì)算，若必要時(shí)還是需要補(bǔ)充非耦聯(lián)計(jì)算。

3.3 結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)的確定

框架結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)中，因?yàn)榇嬖谔畛鋲?，其?shí)際剛度往往比計(jì)算剛度大。計(jì)算周期比實(shí)際周期大，因而，計(jì)算出來(lái)的地震剪力偏小，顯得結(jié)構(gòu)的安全性較差，所以應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼蹨p，但是折減系數(shù)不得過(guò)大。若框架結(jié)構(gòu)采用砌體填充墻，則其計(jì)算周期折減系數(shù)為0.6～0.7；若采用輕質(zhì)砌體或者砌體填充墻較少則可取0.7～0.8；當(dāng)全部用輕質(zhì)墻體板材時(shí)，折減系數(shù)為0.9。而只有無(wú)填充墻的純框架，才可以不進(jìn)行計(jì)算周期折減。

4 建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)新的思路

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法的發(fā)展，如下圖所示，從最初的0.1倍的結(jié)構(gòu)自重作為水平力施加在結(jié)構(gòu)步入由基于承載力的剛性設(shè)計(jì)發(fā)展到基于位移和變形控制的柔性設(shè)計(jì)。

4.1 剛性結(jié)構(gòu)提高建筑物的抗震性能

通常高層公寓柔性結(jié)構(gòu)為主流，靠整個(gè)建筑來(lái)減弱地震引起的搖動(dòng)，但在強(qiáng)風(fēng)刮過(guò)來(lái)時(shí)，樓的結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生一定的搖動(dòng)。采取了剛性結(jié)構(gòu)后，搖動(dòng)大大降低。如高級(jí)別的地震發(fā)生時(shí)，柔性結(jié)構(gòu)的建筑一般要搖動(dòng)1m左右，而剛性結(jié)構(gòu)建筑只搖動(dòng)30cm。

4.2 橡膠提高建筑物的抗震性能

如在日本東京一座免震結(jié)構(gòu)公寓高達(dá)93m，建筑物的使用了新研制的高強(qiáng)度16積層橡膠，建筑物的中央部分使用了天然橡膠系統(tǒng)的積層橡膠。這樣，在裂度為6的地震發(fā)生時(shí)，就可將建筑物的受力減少至二分之一。一種超高層樓房用抗震裝置，使用的是類似橡膠的黏彈性體，該裝置可將強(qiáng)風(fēng)造成的搖動(dòng)減輕40%，同時(shí)也可提高抗震能力。

4.3 “局部浮力”的抗震系統(tǒng)

目前，日本開(kāi)發(fā)了一種名為“局部浮力”的抗震系統(tǒng)，即在傳統(tǒng)抗震構(gòu)造基礎(chǔ)上借助于水的浮力支撐整個(gè)建筑物。據(jù)日本媒體報(bào)道，普通抗震結(jié)構(gòu)把建筑物的上層結(jié)構(gòu)與地基分離開(kāi)，以中間加入橡膠夾層和阻尼器的方式支撐建筑物。相比之下，“局部浮力”系統(tǒng)在上層結(jié)構(gòu)與地基之間設(shè)置貯水槽，建筑物受到水的浮力支撐。水的浮力承擔(dān)建筑物大約一半重量，既減輕了地基的承重負(fù)荷，又可以把隔震橡膠小型化，降低支撐構(gòu)造部分的剛性，從而提高與地基間的絕緣性。地震發(fā)生時(shí)，由于浮力作用延長(zhǎng)了固有振蕩周期，即晃動(dòng)一次所需時(shí)間，建筑物晃動(dòng)的加速度得以降低。6～8層建筑物的固有周期最大可以達(dá)到5s以上。因此，在城市海灣沿岸等地層柔軟地帶也可以獲得較好抗震效果。此外，貯水槽內(nèi)貯存的水在發(fā)生火災(zāi)時(shí)可用于滅火，地震發(fā)生后可作為臨時(shí)生活用水。這一系統(tǒng)成本并不算高。以8層樓醫(yī)院為例，成本比普通抗震系統(tǒng)高出大約2%。

4.4 “滑動(dòng)體”基礎(chǔ)提高建筑物抗震性能

古舊建筑獨(dú)戶建筑與高層樓房相比整體重量輕，積層橡膠不起作用。有效的抗震方法是在建筑物與基礎(chǔ)之間加上球型軸承或是滑動(dòng)體，形成一個(gè)滾動(dòng)式支撐結(jié)構(gòu)，這樣可減輕地震造成的搖動(dòng)。古舊建筑的抗震問(wèn)題也得到了有關(guān)方面的重視。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)完整、系統(tǒng)的過(guò)程，從場(chǎng)地的選擇到建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抗震設(shè)計(jì)貫穿，整個(gè)過(guò)程。而且建筑物的抗震設(shè)計(jì)是衡量建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合要求的重要指標(biāo)。因此如何準(zhǔn)確、合理的運(yùn)用不同的抗震設(shè)計(jì)方法，是非常重要的，對(duì)于不同的建筑，不同的情況應(yīng)區(qū)別對(duì)待，從而尋求最合理設(shè)計(jì)方法。我國(guó)目前的抗震設(shè)計(jì)方法尚有一些不足之處，需要我們?cè)趯?shí)踐中加以完善。

總之，要確保建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(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)地合理地設(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)。

參考文獻(xiàn)

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篇(6)

【關(guān)鍵詞】房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；地震；結(jié)構(gòu)破壞特點(diǎn)；抗震設(shè)計(jì)

1.地震對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)破壞的特點(diǎn)

抗震設(shè)計(jì)作為房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，直接影響居民生命及財(cái)產(chǎn)安全。因此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須根據(jù)實(shí)際情況，將抗震設(shè)計(jì)放在重要位置，依據(jù)“抗”和“放”相結(jié)合的原則，嚴(yán)格遵守規(guī)范要求，采取科學(xué)有效的抗震措施，將地震對(duì)建筑物的破壞降至最小化。

1.1結(jié)構(gòu)體系方面。采用“填墻框架的房屋結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)平面內(nèi)柱上端易發(fā)生剪切破壞，外墻框架柱在窗洞處因受窗下墻的約束而發(fā)生短柱型剪切型破壞；采用框架一抗震墻體系的房屋結(jié)構(gòu)，破壞程度較輕；采用“底框結(jié)構(gòu)體系的房屋，剛度柔弱的底層破壞程度十分嚴(yán)重；采用“填墻框架體系的房屋，當(dāng)?shù)讓訛槌ㄩ_(kāi)式框架間未砌磚墻，底層同樣遭到嚴(yán)重破壞；

1.2地基方面。在具有較厚軟弱沖積土層場(chǎng)地，高層建筑的破壞率顯著增高；地基土液化導(dǎo)致地基不均勻沉降，從而引起上部結(jié)構(gòu)損壞或整體傾斜；建造在不利或危險(xiǎn)地段的房屋建筑，因地基破壞導(dǎo)致房屋損壞。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的基本周期與場(chǎng)地自振周期相近時(shí)，因共振效應(yīng)破壞程度將加重。

1.3剛度分布方面。矩形平面布置的建筑結(jié)構(gòu)，電梯井等抗側(cè)力構(gòu)件的布置當(dāng)存在偏心時(shí)，因發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)而使震害加重；采用三角形、L形等不對(duì)稱平面的建筑結(jié)構(gòu)，同樣在地震作用因發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)而使震害加重。

1.4構(gòu)件形式方面。在框架結(jié)構(gòu)中，通常柱的破壞程度重于梁、板；鋼筋混凝土多肢剪力墻的窗下墻通常會(huì)出現(xiàn)斜向或交叉裂縫；配置螺旋箍筋的混凝土柱，當(dāng)層間位移角達(dá)到較大數(shù)值時(shí)，核心混凝土仍保持完好，柱仍具有較大的抵抗能力；

2.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)

2.1選擇高質(zhì)量的建筑結(jié)構(gòu)材料。實(shí)踐表明建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，除了會(huì)受到建筑結(jié)構(gòu)體系、抗震防線及建筑施工方案等因素的影響之外在多數(shù)情況下還對(duì)房屋建筑的施工材料產(chǎn)生極大地影響。通常，建筑材料強(qiáng)度、建筑材料剛度對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能會(huì)產(chǎn)生很大的影響，而且還會(huì)受到來(lái)自建筑材料連續(xù)性及建筑材料均衡性的影響。所以在選取建筑結(jié)構(gòu)材料過(guò)程中，一定要對(duì)房屋建筑施工材料的延伸性和剛度進(jìn)行仔細(xì)、認(rèn)真考查，并且同時(shí)最大限度與建筑結(jié)構(gòu)體系相符合建筑施工材料能得到確保。此外對(duì)于建筑施工材料的經(jīng)濟(jì)性能池要予以足夠的重視，以便能最充分的發(fā)揮建筑施工材料的經(jīng)濟(jì)性能從而達(dá)到房屋建筑物的整體性能與單個(gè)性能的最佳配合。

2.2選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)體系。要確保建筑物各部分能維持整體性協(xié)調(diào)，最為重要的就是要選擇適合的建筑結(jié)構(gòu)體系，因此在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要讓所設(shè)計(jì)的建筑物的結(jié)構(gòu)體系同時(shí)滿足這兩大條件：第一穩(wěn)定；第二合適。對(duì)于一個(gè)科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)體系而言啟不僅可以有效滿足變形的要求，同時(shí)還可以有效抵抗沖擊力的要求。建筑物要具備一定的剛度這樣才能對(duì)自身的荷載起到一定的承受作用從而有效避免變形的出現(xiàn)此外在發(fā)生地震時(shí)才有可能對(duì)巨大的地震力起到有效緩沖作用而達(dá)到有效避免局部受損的良好效果。因此在選擇房屋建筑物結(jié)構(gòu)體系時(shí)，既要注意建筑物傳力途徑的明確性，同時(shí)又要注意受力計(jì)算的明確性盡可能在建筑結(jié)構(gòu)體系中不使用轉(zhuǎn)換層這樣在發(fā)生地震時(shí)可以有效避免房屋建筑物傾斜或局部受損等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.3提高抗震設(shè)計(jì)等級(jí)。近幾年一些地震災(zāi)害頻頻出現(xiàn)，給我國(guó)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。研究表明，以地震災(zāi)害分析50年為一個(gè)分析周期，而小震的重現(xiàn)世間為50年，小震災(zāi)害已經(jīng)超過(guò)抗震設(shè)計(jì)安全烈度的概率為62%；中型地震的重現(xiàn)世間為475年，中震災(zāi)害已經(jīng)超過(guò)抗震設(shè)計(jì)安全烈度的概率為10%；大型地震的重現(xiàn)世間為2000年，大震災(zāi)害已經(jīng)超過(guò)抗震設(shè)計(jì)安全烈度的概率為2%。因此，一些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專家指出，我國(guó)地震多發(fā)地帶應(yīng)該及時(shí)提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)，嚴(yán)格控制建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，確保建筑結(jié)構(gòu)的抗震穩(wěn)定性。

2.4軸壓比和短柱設(shè)計(jì)。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，為了提高結(jié)構(gòu)的抗震性，需要減小柱的軸壓比，增大柱的截面尺寸。減小柱軸壓比的主要目的是為了使柱子處于大偏心受壓狀態(tài)，避免縱向受力鋼筋未達(dá)到受拉屈服而混凝土卻被壓碎的情況發(fā)生。由于柱的剛性強(qiáng)度比較高，使得整體結(jié)構(gòu)的延性就差，當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，結(jié)構(gòu)吸收地震能量和耗散能量就少，使得結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生破壞。所以在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常采用強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)方法，且梁具有很好的延性，可以發(fā)生適量的變形，就會(huì)減少柱子進(jìn)入屈服強(qiáng)度的可能性，且在設(shè)計(jì)時(shí)可以適當(dāng)增大軸壓比。此外，許多高層建筑底層的柱子長(zhǎng)細(xì)比小于4，但不能依據(jù)長(zhǎng)細(xì)比小于4則判斷是短柱。因?yàn)槎讨拇_定因素是柱的剪跨比，只有柱的剪跨比小于等于2才是短柱。

2.5建筑形體及構(gòu)件布置的規(guī)則性。平而不規(guī)則的主要類型有：扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板局部不連續(xù)，具體可以體現(xiàn)到對(duì)結(jié)構(gòu)分析軟件的計(jì)算結(jié)果的分析判斷，如扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，體現(xiàn)在：位移比不宜大于1.2且不應(yīng)大于1.5，周期比對(duì)于A級(jí)高度建筑不應(yīng)大于0.90豎向剛度不規(guī)則的主要類型有：側(cè)向剛度不規(guī)則、抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)、樓層承載力突變等，如側(cè)向剛度不規(guī)則就要求本層的側(cè)向剛度不小于相鄰上一層的70。及其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80。等。如設(shè)計(jì)結(jié)果不滿足，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模型重新進(jìn)行分析，調(diào)整梁柱布置及截而，盡量做到使結(jié)構(gòu)規(guī)則。如確實(shí)滿足不了，則應(yīng)對(duì)薄弱部位進(jìn)行重點(diǎn)加強(qiáng)。如平而規(guī)則而豎向不規(guī)則的建筑，剛度小的樓層的地震剪力，規(guī)范要求乘以不小于1.15的增大系數(shù)。

2.6混凝土建筑構(gòu)造上必須保證延性。經(jīng)歷過(guò)一些地震災(zāi)害的影響之后，鋼筋混凝土建筑想要有效保證其建筑抗震能力，在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候就必須保證建筑物在地震環(huán)境中有足夠承載能力！由于地震的影響，建筑物結(jié)構(gòu)就會(huì)進(jìn)入塑形階段，非常容易產(chǎn)生變形！針對(duì)上述鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為了能夠更好地進(jìn)行抗震，處于地震多發(fā)帶的鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)，一定要按照延性框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)！在建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須要首先保證建筑物薄弱區(qū)域的承受能力以及強(qiáng)度方面的質(zhì)量，只有這樣才能夠有效保證整個(gè)建筑物的強(qiáng)度！另外，增加建筑結(jié)構(gòu)的延展性也能夠有效提高建筑物的抗變形能力，將地震的破壞性降到最低，有效提高建筑物的抗震能力。

2.7重點(diǎn)部位的設(shè)防。對(duì)于房屋建筑中容易出問(wèn)題的環(huán)節(jié)，重要的環(huán)節(jié)可以人為的對(duì)其加強(qiáng)，此外破壞后容易引起大面積倒塌的構(gòu)件，也應(yīng)作加強(qiáng)處理等等。

3.結(jié)束語(yǔ)

由于地震災(zāi)害的爆發(fā)具有不確定性、隨機(jī)性，因此在抗震設(shè)計(jì)中，需要在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的開(kāi)始階段正確掌握地震災(zāi)害的能量輸入、建筑結(jié)構(gòu)的類型、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布等主要方面，這樣可以從根本上消除房屋建筑結(jié)構(gòu)中抗震較薄弱的環(huán)節(jié)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳軍.關(guān)于房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)探討[J].江西建材，2014，18

篇(7)

關(guān)鍵詞：板式樓梯；PKPM建模；抗震設(shè)計(jì)；施工措施

引言

框架結(jié)構(gòu)是目前最常用的建筑結(jié)構(gòu)形式，而板式樓梯是框架結(jié)構(gòu)中最常用的樓梯形式，據(jù)此邏輯可以證明：關(guān)于框架結(jié)構(gòu)中板式樓梯的設(shè)計(jì)方法和抗震性能研究，具有普遍性和極強(qiáng)的代表性。眾所周知，當(dāng)建筑遭受地震等外界巨大作用力時(shí)，板式樓梯是極易受到破壞的。樓梯一旦被破壞，人們?cè)诘卣饡r(shí)唯一的逃生通道就沒(méi)有了，這給人員逃生和震后救援帶來(lái)了極大的難度。為此，必須要重視起建筑結(jié)構(gòu)中板式樓梯的抗震設(shè)計(jì)。

一、板式樓梯的概念與設(shè)計(jì)建模

樓梯作為房屋建筑工程里最常見(jiàn)的豎向通道，其結(jié)構(gòu)形式主要分為板式樓梯和梁式樓梯。其中板式樓梯以其受力簡(jiǎn)單，施工方便的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于各類建筑中。單跑樓梯、雙跑樓梯、三跑樓梯等都可采用板式樓梯。

1、板式樓梯的概念

板式樓梯由混凝土直接澆注而成，是將樓梯作為一塊板考慮，板的兩端支承在休息平臺(tái)的邊梁上，休息平臺(tái)支承在墻上。

2、板式樓梯設(shè)計(jì)建模解析

在利用PKPM建模時(shí)，模型中加入樓梯的目的是模擬樓梯對(duì)建筑整體剛度的影響。如果不輸入樓梯，在模型里只需要建梯柱，在結(jié)構(gòu)樓面布置信息中把樓梯處板的板厚設(shè)置為0，在樓面荷載傳導(dǎo)計(jì)算中，按具體情況輸入樓梯的恒荷載和活荷載。但這樣輸入，實(shí)際上跳開(kāi)了把樓梯板模擬為扁梁壓在樓梯梁上形成集中荷載的過(guò)程，而把板荷載以線荷載的形式壓在樓梯梁上。關(guān)于在模擬的扁梁上加線荷載還是加單向板荷載，區(qū)別就在于一個(gè)形成集中荷載，一個(gè)形成線荷載。至于開(kāi)洞還是設(shè)置板厚為0，對(duì)于按照剛性考慮的整體周期基本沒(méi)有影響，唯一有影響的是樓梯梁。

如此，以上兩種做法均是可行的。只是，按照在模擬樓梯板的扁梁上加線荷載的做法，對(duì)扭矩影響過(guò)大，相比還是按照加單向板荷載考慮更合理。需要注意的是，樓梯有踏步，且有剛度。在輸入模擬樓梯板的扁梁時(shí)，應(yīng)比單獨(dú)計(jì)算樓梯時(shí)的樓梯板厚度更大，且考慮踏步荷載，而不能只輸入面荷載和活載。

二、框架結(jié)構(gòu)板式樓梯的破壞原因分析

框架結(jié)構(gòu)板式樓梯在地震作用下發(fā)生破壞的主要原因是抗震構(gòu)造不足以抵抗地震剪力。框架結(jié)構(gòu)板式樓梯的破壞形態(tài)主要有以下幾種：

1、梯間小柱破壞

從結(jié)構(gòu)抗震性的角度考慮，在設(shè)計(jì)樓梯過(guò)程中，最好不要用磚砌體作為樓梯平臺(tái)梁的支撐?，F(xiàn)在最常用的做法是在鋼筋混凝土框架梁上設(shè)小柱，小柱頂在兩個(gè)方向設(shè)梁。由于受到建筑平面的約束，梯間小柱截面一般為200mm×200mm或250mm×250mm，縱筋配螺紋14或16。在地震發(fā)生時(shí)，樓梯間小柱大部分破損都出現(xiàn)在柱頭，也有梯梁縱筋被拔出的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種破壞的原因是：柱截面過(guò)小，梯橫梁鋼筋在柱內(nèi)的錨固長(zhǎng)度不能滿足最小錨固要求；在梁柱節(jié)點(diǎn)位置，混凝土澆筑施工難度大，導(dǎo)致質(zhì)量差，強(qiáng)度低；設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有充分考慮地震時(shí)該柱實(shí)際存在的地震彎矩，以至鋼筋混凝土柱的強(qiáng)度不足等。

2、梯板破壞

樓梯梯板的破壞大多是梯板受到外界作用力而發(fā)生斷裂。其斷裂的部位一般都在距離支座的1/3處、施工縫處、裝修層以及沿梯板長(zhǎng)度方向等部位。導(dǎo)致梯板破壞的原因除了地震的強(qiáng)大外力作用以外，還有在建筑施工中，對(duì)梯板的施工縫留置不夠合理恰當(dāng)，或者施工縫中存在較多夾渣，使得新舊混凝土結(jié)合性較差，使其在外力作用下極易發(fā)生斷裂。除此之外，對(duì)樓梯進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有充分考慮到梯板的抗震性，因而布置鋼筋時(shí)忽視了其所能承受的最大拉力，也很容易引起梯板斷裂。

3、樓梯平臺(tái)板和平臺(tái)梁的破壞

到目前為止，我們大多是按照受彎計(jì)算的方法對(duì)建筑樓梯平臺(tái)梁以及平臺(tái)板進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣一來(lái)，樓梯平臺(tái)梁板在使用的過(guò)程中受到較小推力時(shí)，能夠保證安全使用。但是一旦遭受地震作用，樓梯梁板受到較大軸力，而且樓梯平臺(tái)梁板結(jié)構(gòu)寬度多在200～250mm之間，這樣就使得平面梁板的抗彎和抗剪能力減弱，從而導(dǎo)致在發(fā)生地震時(shí)樓板和平臺(tái)梁板結(jié)構(gòu)受到比較嚴(yán)重的破壞。

4、梯間框架柱剪切破壞

目前，板式樓梯在半層處平臺(tái)通過(guò)平臺(tái)梁和平臺(tái)板與框架柱相連。與其他位置框架柱相比，樓梯間框架柱凈高約為其他位置框架柱凈高的一半。假定樓板為剛性，其分得的地震剪力約為其他框架柱的8倍，即便考慮樓梯平臺(tái)的一部分位移，樓梯間的框架柱分得的地震作用也比其他位置的框架柱的地震作用大得多，以致地震區(qū)中大量的樓梯間框架柱發(fā)生嚴(yán)重的剪切破壞。

5、樓梯間填充墻破壞

因?yàn)樘莅逍毕蚍胖茫蓍g小柱將樓梯間填充墻分割成幾片零碎墻體，另外梯間小柱沒(méi)有伸至上層梁底，填充墻構(gòu)造措施不滿足要求等幾個(gè)原因，導(dǎo)致樓梯間填充墻比其他地方墻體破壞更為嚴(yán)重，在地震時(shí)可能造成更多的人員傷亡和損失。

三、框架結(jié)構(gòu)板式樓梯抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)及施工措施

1、對(duì)于主體結(jié)構(gòu)計(jì)算要考慮梯板參與工作，根據(jù)計(jì)算結(jié)果增大配筋

參考樓梯梯板的斜撐之后，結(jié)構(gòu)的整體性能出現(xiàn)了非常大的變化，特別是梯板和樓梯半層平臺(tái)相連的框架柱，它的受力將出現(xiàn)非常大的變化，設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)選用恰當(dāng)?shù)能浖?，精?zhǔn)研究樓梯的受力狀況。

2、切斷梯板和框架柱的聯(lián)系，在框架梁上做獨(dú)立小柱支撐樓梯板

切斷半層平臺(tái)和柱的聯(lián)系，在框架梁距框架柱近的地方另設(shè)單獨(dú)的小柱來(lái)支撐梯板。樓梯間相近構(gòu)件產(chǎn)生的變化如下面所說(shuō)：

（1）由于梯板斜撐的作用導(dǎo)致樓梯平臺(tái)梁受到平面外的剪力，產(chǎn)生平面外彎矩。此部分目前在設(shè)計(jì)中也未加考慮，所以平臺(tái)梁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)如實(shí)考慮平面內(nèi)和平面外的彎矩及剪力，按雙向受彎構(gòu)件并按框架梁的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。樓梯平臺(tái)板也應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造，采用雙層雙向配筋來(lái)近似考慮梯板的斜撐作用。

（2）樓梯柱和樓梯半層平臺(tái)連接，比樓梯平臺(tái)與柱無(wú)連接時(shí)的橫向剪力增大幾倍甚至還要多；橫向彎矩變大。由此可見(jiàn)，切斷樓梯平臺(tái)與框架柱的連接，可以在一定范圍內(nèi)降低樓梯平臺(tái)由于地震作用對(duì)框架柱的影響。

（3）半層平臺(tái)梁剪力增大，可在一定程度降低彎矩。

3、施工措施

目前在樓梯施工中存在的最大問(wèn)題就是施工縫安設(shè)不合理；對(duì)施工縫的處理不能滿足相關(guān)規(guī)范要求；在一些梯板施工縫中存在夾渣問(wèn)題。根據(jù)混凝土施工和驗(yàn)收規(guī)范，施工縫應(yīng)該垂直于梯板，但是在施工過(guò)程中往往沒(méi)有做到。要解決此類問(wèn)題，施工管理方必須加大監(jiān)管力度，務(wù)必根據(jù)相關(guān)規(guī)范和要求執(zhí)行。對(duì)于施工縫的留設(shè)位置，最好留在樓層平臺(tái)板中。對(duì)于梯板來(lái)說(shuō)平臺(tái)板是四邊支承板，安全儲(chǔ)備更大，從這個(gè)角度來(lái)看，個(gè)人認(rèn)為把施工縫留在平臺(tái)板上會(huì)更加安全可靠。

結(jié)語(yǔ)

在傳統(tǒng)板式樓梯設(shè)計(jì)中，只考慮恒載和可變荷載，而忽略了地震作用。另外，梯段板采用分離式配筋時(shí)，抗震性能達(dá)不到理想標(biāo)準(zhǔn)。所以，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，應(yīng)充分考慮地震作用對(duì)樓梯的影響。設(shè)計(jì)樓梯時(shí)必須加強(qiáng)抗震構(gòu)造措施。梯段板負(fù)筋應(yīng)該拉通，形成雙層雙向鋼筋網(wǎng)。只有通過(guò)合理計(jì)算加上相應(yīng)的構(gòu)造措施作為保障，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，樓梯間才能真正成為生命的疏散通道。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王威.框架結(jié)構(gòu)板式樓梯的震害分析與對(duì)策研究[J].建筑結(jié)構(gòu)，2009（11）.