本站小編為你精心準備了抗震構(gòu)造論文：概念設(shè)計對防震構(gòu)造的作用參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

作者：程寶龍魏強鐘亞軍單位：浙江省建筑設(shè)計研究院

選址與結(jié)構(gòu)體系選擇

應(yīng)通過合理的規(guī)劃選址，避開地質(zhì)災害發(fā)生地段和活動斷層，確保場地的安全性，避免在抗震不利的地段上建造。選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，采用對抗震有利的建筑平面、立面布置。平面布置應(yīng)力求簡單、規(guī)則，盡量避免應(yīng)力集中的凹角和收進；避免建筑物豎向體型復雜、外挑內(nèi)收變化過多，力求剛度均勻，避免產(chǎn)生應(yīng)力集中。平面或豎向不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，其計算模型有特別要求，計算工作量大，計算難度提高且并不能保證其計算結(jié)果的準確性，造成結(jié)構(gòu)安全度難以控制。因此，設(shè)計中應(yīng)盡量避免采用不規(guī)則的方案。

結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；盡量減輕結(jié)構(gòu)自重，減小地基土壓力，降低地震作用，對可能出現(xiàn)的薄弱部位，采取措施提高抗震能力，確保節(jié)點的承載力大于構(gòu)件的承載力；從構(gòu)造上采取措施，防止地震作用下節(jié)點的承載力和剛度過早退化。

由于地形及建筑功能布局的原因，教學樓平面不規(guī)則、體型復雜，在一些不影響建筑使用和立面效果的部位設(shè)置防震縫，具體位置設(shè)在1號教學樓、2號教學樓、實驗樓的教師辦公、通用技術(shù)教室、連廊等不同使用功能、不同柱網(wǎng)的建筑單體之間，從而形成了6個單獨的、較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元，有效地解決了可能產(chǎn)生的過大的內(nèi)力和變形問題以及抗震問題。防震縫寬度取值比規(guī)范規(guī)定值大50mm，以避免地震中可能發(fā)生的碰撞。教學樓結(jié)構(gòu)單元劃分如圖2所示。

剛度與承載力分布

結(jié)構(gòu)需具有合理的剛度和承載力分布，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。結(jié)構(gòu)布置應(yīng)使結(jié)構(gòu)平面在兩個主軸方向均具有足夠的剛度和抗震能力，同時還應(yīng)具有抗扭轉(zhuǎn)剛度和抵抗扭轉(zhuǎn)振動的能力。由于設(shè)計內(nèi)力計算模型是建立在樓蓋平面內(nèi)剛度無限大的假定基礎(chǔ)上，設(shè)計應(yīng)使樓蓋系統(tǒng)有足夠的平面內(nèi)剛度和抗力，并與豎向結(jié)構(gòu)有效連接，從而保證梁、板、柱、墻能協(xié)同工作。

由于報告廳與食堂的使用功能相對獨立，利用中間庭院天井設(shè)置伸縮縫，劃分成兩個獨立的結(jié)構(gòu)單元：報告廳單元和食堂單元。報告廳結(jié)構(gòu)單元在二層標高處僅在觀眾廳兩側(cè)、門廳區(qū)域有樓板，其余部位均為樓板大開洞,形成空曠大空間，且由于建筑使用功能和隔聲的要求，北側(cè)柱較密，柱網(wǎng)開間較小，南面部分柱稀少，剛度分布不均勻，對抗扭不利。通過在適當?shù)牟课徊贾蒙倭考袅?，調(diào)整結(jié)構(gòu)的整體剛度，使各項計算指標能滿足規(guī)范要求。報告廳、食堂平面圖如圖3所示，報告廳剖面如圖4所示。

設(shè)置多道抗震防線

框架結(jié)構(gòu)尤其是教學樓、報告廳這種大開間、大柱網(wǎng)、縱橫向剛度不均勻的結(jié)構(gòu)，應(yīng)合理布置柱間支撐或柱翼墻，增加結(jié)構(gòu)縱向剛度，加強結(jié)構(gòu)的空間整體性，使結(jié)構(gòu)具備必要的抗震承載力、良好的變形能力和消耗地震能量的能力。

延性結(jié)構(gòu)設(shè)計

結(jié)構(gòu)的延性是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中一個很重要的概念。結(jié)構(gòu)的延性一般用延性系數(shù)來表示，它表示結(jié)構(gòu)極限變形與屈服變形的比值。其值越大，則結(jié)構(gòu)的延性越好，在地震作用下，結(jié)構(gòu)已無強度安全儲備，結(jié)構(gòu)的抗震性能主要取決于結(jié)構(gòu)的變形能力。因此，一個結(jié)構(gòu)的變形能力越大，在地震作用時，就能更好地消耗地震能量，保證結(jié)構(gòu)的可靠度。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由各種鋼筋混凝土構(gòu)件組成，組成結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件延性越大，整個結(jié)構(gòu)的延性就越好，結(jié)構(gòu)的延性越好，結(jié)構(gòu)的抗震能力也越好。在大震下，即使結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到屈服，仍然可通過屈服截面的塑性變形來消耗地震能量,從而避免發(fā)生脆性破壞。當?shù)卣鸷蟮挠嗾鸢l(fā)生時，由于塑性鉸的出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)的剛度明顯變小，周期變長，所受的地震力會明顯減小，震害減輕。延性結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體內(nèi)容有以下幾點。

（1）強柱弱梁。控制塑性鉸在框架中出現(xiàn)的位置，塑性鉸出現(xiàn)的位置或順序不同，將使框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的破壞形式。塑性鉸應(yīng)先出現(xiàn)于梁端部，使結(jié)構(gòu)在破壞前有較大的變形，吸收和耗散較多的地震能量，因而具有較好的抗震性能。

（2）強剪弱彎?？刂屏褐鶚?gòu)件的破壞形態(tài)，使其發(fā)生延性較好的彎曲破壞，避免脆性的剪切破壞，而且保證構(gòu)件在塑性鉸出現(xiàn)后也不會過早剪切破壞。

（3）強節(jié)點、強錨固。由于節(jié)點區(qū)受力狀態(tài)非常復雜，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計時只有保證各個節(jié)點不出現(xiàn)脆性的剪切破壞，才能使梁柱充分發(fā)揮其承載能力和變形能力。即在梁柱塑性鉸出現(xiàn)之前，節(jié)點區(qū)不能過早破壞。

（4）嚴格控制梁的配筋率。鋼筋混凝土的破壞分為受拉鋼筋達到屈服狀態(tài)的延性破壞和混凝土先被壓碎或剪切破壞等脆性破壞兩種形式。設(shè)計時應(yīng)按計算或構(gòu)造選取適宜的配筋率，避免出現(xiàn)梁受拉鋼筋過多或出現(xiàn)超筋現(xiàn)象，使結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性破壞。應(yīng)選取適宜的梁截面尺寸，嚴格控制梁截面相對受壓區(qū)高度。規(guī)范規(guī)定，對于一級抗震，相對受壓高度不大于0．25，二三級抗震不大于0．35，且受拉鋼筋最大配筋率不大于2．5％。同時控制受拉鋼筋的最小配筋率，保證梁不會在混凝土受拉區(qū)剛開裂時就屈服甚至拉斷。此外，梁上部鋼筋間距不宜太密，否則會造成混凝土澆筑困難，從而造成混凝土缺陷。

（5）梁受壓區(qū)配置適量受壓鋼筋，可提高梁的延性。

（6）加密箍筋。可提高箍筋對混凝土的約束力，避免梁的縱向受壓鋼筋產(chǎn)生彎曲，從而提高梁的延性；同時，還可提高梁的抗剪強度，防止剪切脆性破壞的發(fā)生。

（7）柱軸壓比限制。對不同烈度下有著不同延性要求的結(jié)構(gòu)會有不同的軸壓比限制。設(shè)計時應(yīng)嚴格控制柱的軸壓比，盡量避免采用短柱，因為短柱的破壞是脆性破壞，加密柱箍筋采用復合箍，都可提高對混凝土的約束力，以防柱受壓鋼筋被壓曲，從而提高柱的延性。另外，柱端箍筋用量的控制不是簡單的配箍率，而是有配箍特征值，它同時考慮了箍筋強度等級和混凝土強度等級對配筋量的影響。

抗震構(gòu)造措施

在青川中學的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，應(yīng)吸取汶川地震建筑震害的經(jīng)驗教訓，特別重視結(jié)構(gòu)抗震的構(gòu)造措施。

（1）框架結(jié)構(gòu)節(jié)點鋼筋須滿足錨固要求（圖5），梁柱箍筋按規(guī)范要求加密，注意箍筋和縱筋的比例，填充墻不到頂形成短柱時，框架柱應(yīng)全高加密，從構(gòu)造上保證強剪弱彎、強節(jié)點、強錨固。

（2）突出屋面的樓梯間、水箱、女兒墻等附屬物，由于沿房屋高度的剛度驟減而產(chǎn)生“鞭梢效應(yīng)”，從而加大了地震作用，對出屋面建筑本身和主體建筑物的抗震都非常不利。在出屋面建筑的設(shè)計中，宜通過綜合考慮來選擇其適當?shù)钠矫嫖恢?，并盡量降低其高度，減輕重量，使屋頂建筑結(jié)構(gòu)的重量和剛度分布較均勻，并與主體結(jié)構(gòu)有可靠連接，從而使其具有良好的抗震性能。

（3）位于建筑物出入口上方的挑檐、雨篷、玻璃幕墻、吊頂、構(gòu)架等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)與結(jié)構(gòu)主體有可靠連接，且具有良好的變形能力，避免地震時脫落。

（4）由于樓梯段側(cè)向剛度較大，山墻較高，休息平臺與樓層存在錯層，地震時最易破壞，作為逃生通道，對樓梯間的抗震設(shè)計應(yīng)予以充分重視。支撐樓梯的框架柱應(yīng)考慮樓梯休息平臺板的約束作用和可能引起的短柱，按短柱的抗震要求進行加強。樓梯間兩側(cè)的填充墻與柱之間加強拉結(jié)。樓梯間的混凝土梯段、梁、板應(yīng)參與計算，并按規(guī)范要求設(shè)置構(gòu)造柱和拉結(jié)鋼筋。樓梯梯段板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，梯段板采取雙層雙向配筋。

（5）教學樓、報告廳、圖書館等的屋頂均為坡屋面，在閣樓層標高處設(shè)置了框架拉梁，以加強結(jié)構(gòu)的整體性。

（6）在框架結(jié)構(gòu)中，填充墻的構(gòu)造措施很重要（圖6，7）。在水平地震作用下填充墻與框架是共同作用的，一方面墻體受到框架的約束，另一方面框架受到填充墻的支撐，由于填充墻的側(cè)向剛度較大，所受到的地震作用大，而填充墻的抗剪強度又較低，變形能力小，所以填充墻在地震發(fā)生時易出現(xiàn)裂縫。因此，填充墻與框架的連接除按國家有關(guān)規(guī)范的要求設(shè)置構(gòu)造柱、拉結(jié)筋和水平拉梁外，還應(yīng)按西南標準圖集《框架輕質(zhì)填充墻構(gòu)造圖集》（西南05G701）相應(yīng)的構(gòu)造措施進行加強。

結(jié)語

在科學技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，電子計算機雖然能夠幫助人們快速計算出各種復雜的結(jié)構(gòu)，卻不能代替設(shè)計人員的概念設(shè)計。因此，作為設(shè)計人員，要在充分利用電算結(jié)果的基礎(chǔ)上，通過概念設(shè)計對結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計，以保證結(jié)構(gòu)的安全度，真正實現(xiàn)建筑物抗震設(shè)防的要求。而且由于地震是一種破壞性很大的突發(fā)性自然災害，具有極大的不可預見性,建筑師、結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)相互配合、充分運用抗震概念設(shè)計，發(fā)展先進的設(shè)計理念，更好地解決構(gòu)造處理，保證結(jié)構(gòu)具有足夠的抗震可靠性。