建筑抗震结构设计探究.docx

建筑抗震结构设计探究摘要抗震是当前建筑施工必须要关注的话题建筑结构的抗震也就成了房屋设计必须要考量的核心环节。文章将就建筑抗震设计的要求、目标、原则以及相关的内容进行探讨。关键词抗震；结构；设计方法如何能够让建筑在地震中保持安全不受严重的损害是当前建筑施工设计必须要考量的一个大问题特别是近年来地震频繁人们的生命财产受到严重威胁建筑安全则成了社会安全的一个重要影响因素为保证建筑的抗震能力设计人员必须要根据相关标准设计出具有相当抗震能力的房屋。1.抗震设防的目标我们所说的抗震设防指的是对建筑物进行抗震设计同时有针对性的采取一定的抗震构造的措施最终实现结构抗震的效果和目的。一般来说抗震设防主要依据的是抗震设防烈度。而抗震设防烈度的依据是以国家规定权限审批或颁发的文件执行的其是一个地区作为抗震设防标准。通常情况下是采用国家地震局颁发的地震烈度区划图中规定的基本烈度的。从当前内外抗震设防目标的发展总趋势来看其基本要求建筑物在使用期间可以应对对不同频率和强度的地震即“小震不坏中震可修大震不倒”。这是我国抗震设计规范所采用的抗震设防目标。建筑工程在施工中的设防的目标如下：1）如果所遭受的是低于本地区设防烈度多遇的常规地震建筑物不受损坏不需修理仍可继续使用；2）如果遭受到本地区规定的设防烈度的地震建筑物包括结构和非结构部分可能损坏但不会对人民生命和生产设备的安全造成威胁经修理仍可使用；3）如果遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震尽量保证建筑物不倒塌。也就是说在建筑结构的防震设计上设计方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度这三个层次进行考虑。从概率上看多遇地震烈度是发生机会较大的地震级别。按照现行规范设计的建筑在设计上要达到这样的防震效果：当遭遇多遇烈度作用时建筑物处于弹性阶段通常不会损坏；当遭遇相应基本烈度的地震时建筑物将进入弹塑性状态但一般不会发生严重破坏；当遭遇罕遇烈度作用时建筑物可能会有严重破坏但不至于倒塌。2.建筑结构抗震设计方法要点我国所颁布的《抗震规范》提出了两阶段设计方法以实现上述3个烈度水准的抗震设防要求。第一阶段的设计方案必须要符合抗震设计原则同时根据与基本烈度相对应的众值烈度（相当于小震）的地震动参数通过采用弹性反应谱法求得结构在弹性状态下的地震作用标准值和相应的地震作用效应接着与其他荷载效应按一定的组合系数进行组合同时对结构构件截面进行具有针对性的承载力验算如果建筑物较高还必须要进行变形验算以保证其侧向变形不要过大。这样一方面满足了第一水准下必要的承载力可靠度同时也满足第二水准的设防要求（损坏可修）。当然最后还必须通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求。对于非地震高发区的大多数建筑结构而言只进行第一阶段的设计已经足够了但根据建筑的特点和地区的特征少部分结构诸如有特殊要求的建筑和地震时易倒塌的结构还必须要进行第二阶段的设计也就是按与基本烈度相对应的罕遇烈度（相当于大震）验算结构的弹塑性层间变形是否满足规范要求（不发生倒塌）。如果发现有变形过大的薄弱层那应该积极修改设计或者可以采取相应的构造措施以满足第三水准的设防要求也就是大震不倒。3.结构选型与结构布置3.1结构材料的选择选择哪一种材料对建筑的结构抗震有着直接的影响所以材料的选择应该与建筑的方案设计同步在研究建筑形式的同时进着手进行研究。同时还应该要确定采用什么样的结构体系。这样做的目的主要是为了能够根据工程的各方面条件选择既符合抗震要求又经济实用的结构类型。结构选型是较为复杂的一项工作在选择时必须要考虑建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素再加上经技术、经济条件比较后再确定。如果我们单从抗震角度考虑好的结构型式应具备以下特点：1）延性系数高；2）“强度／重力”比值大；3）匀质性好；4）正交各向同性；5）构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性并能发挥材料的全部强度。如果只从数据上看按照上述标准来衡量常见建筑结构类型理论上的抗震性能优劣顺序是：1）钢结构；2）型钢混凝土结构；3）混凝土一钢混合结构；4）现浇钢筋混凝土结构；5）预应力混凝土结构等。当然在这里必须要强调的是我们说的抗震最好的钢结构其优越性是相对性的从优点看其延性连接较好具有可靠的节点同时拥有在低周往复荷载下有饱满稳定的滞回曲线从实际的经验看钢结构建筑的表现都不错。但是我们说的相对性是只设计理念即施工方法的到位如果不到位这些建筑同样会在地震中受损。3.2抗震结构体系的确定不同的结构体系在抗震性能、使用效果和经济指标等方面的效果是不同的。因此确定适合的抗震结构体系至关重要。《抗震规范》的基本要求：1）必