房屋建筑结构抗震设计

分类：建筑设计论文发表 时间：2012-09-21 09:45 关注：(1)

　　摘要：在城市建设中进行建筑结构设计时一定要考虑到建筑的抗震设计。为了使整个建筑工程真正达到能够减轻甚至避免地震灾害，做好抗震设计是最根本的措施。笔者根据有关资料以及实践经验的总结，对城市建设中建筑结构抗震设计问题进行了探讨。

　　关键词：房屋建筑;结构;抗震设计

　　Abstract: The design of building structures in urban construction must take into account the seismic design of buildings. In order to really achieve the goal of reducing or even avoiding the earthquake disaster, good seismic design is the most fundamental measures. The author according to a summary of relevant information and practical experience of urban construction in Seismic Design problems were discussed.

　　Key Words: housing construction; structure; seismic design

　　中图分类号： TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：

　　房屋建筑在城乡建设中分量很大，涉及广大人民群众生产生活的方方面面，是人民群众生产生活的主要场所。提高房屋抗震设计质量，重视房屋抗震设计中的环节，使地震对房屋的破坏降低到最低程度。对保护广大人民群众的生命财产安全是至关重要的。为了保证结构具有足够的抗震可靠性，使地震破坏降到最低限度，达到抗震设计中“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防目标。在进行结构的抗震设计时，必须结合实际情况综合考虑多种因素的影响，从结构总体上进行设计。

　　1 有关抗震设计的若干概念

　　为了保证结构的抗震安全，根据具体情况，结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。高层建筑的结构单元宜采取加强连接的方法。尽可能设置多道抗震防线，强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，在首次破坏后在遭受余震，结构将会因损伤积累而导致倒塌。适当处理结构构件的强弱关系，使其在强震作用下形成多道防线，并考虑某一防线被突破后，引起内力重分布的影响，是提高结构抗震性能，避免大震倒塌的有效措施。合理布置抗侧力构件，减少地震作用下的扭转效应。结构刚度、承载力沿房屋高度宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱部位。

　　结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等方面的性能。主要耗能构件应有较高的延性和适当的刚度，承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。合理控制结构的非弹性(塑性铰区)，掌握结构的屈服过程，实现合理的屈服机制。框架抗震设计应遵守“强柱、弱梁、结点更强”的原则，当构件屈服、刚度退化时，结点应能保持承载力和刚度不变。采取有效措施，防止钢筋滑移、混凝土过早的剪切破坏和压碎等脆性破坏。考虑上部结构嵌固于基础结构或地下室结构之上时，基础结构或地下室机构应保持弹性工作。高层建筑的地基主要受力范围内存在较厚的软弱黏性土层时，不宜采用天然地基。采用天然地基的高层建筑应考虑地震作用下地基变形对上部结构的影响。

　　为了充分发挥各构件的抗震能力，确保结构的整体性，在设计的过程中应遵循以下原则：①结构应具有连续性。结构的连续性是使结构在地震作用时能够保持整体的重要手段之一。②保证构件间的可靠连接。提高建筑物的抗震性能，保证各个构件充分发挥承载力，关键的是加强构件间的连接，使之能满足传递地震力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求。③增强房屋的竖向刚度。在设计时，应使结构沿纵、横2个方向具有足够的整体竖向刚度，并使房屋基础具有较强的整体性，以抵抗地震时可能发生的地基不均匀沉降及地面裂隙穿过房屋时所造成的危害。

　　2 抗震设计一般规定

　　2.1多层和高层现浇钢筋混凝土房屋的结构类型和适用的最大高度应符合要求。平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构，适用的最大高度应适当降低。合相应的计算和构造措施要求。

　　2.2钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算措施要求。

　　2.3钢筋混凝土房屋抗震等级的确定，尚应符合下列要求：框架一抗震墙结构，在基本振型地震作用下，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，最大适用高度可比框架结构适当增加：裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级;当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。地下室中无上部结构的部分，可根据具体情况采用三级或更低等级;抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑应结合有关抗震设防标准的规定和确定抗震等级;其中，8度乙类建筑高度超过规定的范围时应经专门研究采取比一级更有效的抗震措施。

　　2.4高层钢筋混凝土房屋宜避免采用规定的不规则建筑结构方案，不设防震缝。

　　3 框架—抗震墙结构抗震构造措施

　　3.1抗震墙的厚度不应小于160mm且不应小于层高的1/20，底部加强部位的抗震墙厚度不应小于200mm且不应小于层高的1/16，抗震墙的周遍应设置梁(或暗梁)和端柱组成的边框;端柱截面宜与同层框架柱相同，并应满足对框架柱的要求;抗震墙底部加强部位的端柱和紧靠抗震墙洞口的端柱宜按柱箍筋加密区的要求沿全高加密箍筋。

　　3.2抗震墙的竖向和横向分布钢筋，配筋率均不应小于0.25%，并应双排布置，拉筋.间距不应大于600mm，直径不应小于6mm。

　　4 板柱—抗震墙结构抗震设计要求

　　房屋的周边和楼、电梯洞口周边应采用有梁框架8度时宜采用有托板或柱帽的板柱结点，托板或柱帽根部的厚度(包括板厚)不宜小于柱纵筋直径的l6倍托板或柱帽的边长不宜小于4倍板厚及柱截面相应边长之和;房屋的屋盖和地下一层顶板，宜采用梁板结构：板柱一抗震墙结构的抗震墙，应承担结构的全部地震作用，各层板柱部分应满足计算要求，并应能承担不少于各层全部地震作用的2O%;板柱结构在地震作用下按等代平面框架分析时，其等代梁的宽度宜采用垂直于等代平面框架方向柱距的50 ;无柱帽平板宜在柱上板带中设构造暗梁，暗梁宽度可取柱宽及柱两侧各不大于1.5倍板厚。暗梁支座上部钢筋面积应不小于柱上板带钢筋面积的50%，暗梁下部钢筋不宜少于上部钢筋的1/2;无柱帽柱上板带的板底钢筋，宜在距柱面为2倍纵筋锚固长度以外搭接，钢筋端部宜有垂直于板面的弯钩。

　　5 筒体结构抗震设计要求

　　5.1框架一核心筒结构应符合下列要求：核心筒与框架之间的楼板宜采用梁板体系;低于9度采用加强层时，加强层的大梁或桁架与周边框架柱的连接宜采用铰接或半刚性连接;结构整体分析应计人加强层变形的影响;9度时不应采用加强层;在施工程序及连接构造上，应采取措施减小结构竖向温度变形及轴向压缩对加强层的影响。

　　5.2框架一核心筒结构的核心筒、筒中筒结构的内筒，其抗震墙应符合对抗震墙的有关规定，且抗震墙的厚度、竖向和横向分布钢筋应符合相关的规定;筒体底部加强部位及相邻上一层不应改变墙体厚度。一、二级筒体角部的边缘构件应按下列要求加强：底部加强部位，约束边缘构件沿墙肢的长度应取墙肢截面高度的1/4，且约束边缘构件范围内应全部采用箍筋;底部加强部位以上的全高范围内宜的转角墙设置约束边缘构件，约束边缘构件沿墙肢的长度仍取墙肢截面高度的1/4。

　　5.3内简的门洞不宜靠近转角。

　　5.4楼层梁不宜集中支承在内筒或核心筒的转角处，也不宜支承在洞口连梁上;内筒和核心筒支承楼层梁的位置宜设暗梁。

　　5.5一、二级核心筒和内筒中跨高比不大于2的连梁;当梁截面宽度不小于400mm时，宜采用交叉暗柱配筋;全部剪力应由暗柱承担，并按框架梁构造要求设置普通箍筋;当梁截面宽度小于400mm且不小于200mm时，除普通箍筋外，宜另加设交叉的构造钢筋。

　　结束语

　　因为涉及到人类生命财产安全的重要问题，建筑物的抗震问题是目前建筑结构设计界讨论比较多的话题之一。因此，我们在对建筑物进行结构设计的时候，必须把建筑物的抗震问题放到非常重要的位置，并采取适当的措施，尽量避免地震对建筑物的损坏，为保障人民的生命及财产作出应有贡献。