探析建筑抗震结构设计.docx

探析建筑抗震结构设计【摘要】近几年我国发生地震灾害如汶川、玉树、雅安等地震对广大人民群众的生命和财产造成极大的伤害和损失也对我们广大结构工程师敲响了警钟。笔者认为地震产生的影响作用较为复杂在建筑的设计过程中结构设计师通过采用多种措施来提高建筑的抗震能力。【关键词】建筑抗震结构设计引言：由于地震具有随机性、复杂性、藕联性每次地震所产生的波形各异因而其对建筑物的作用各不相同所产生的破坏程度也千差万别。作为结构工程师来说必须使这一理念贯穿于结构设计的整个过程当中既要严格把握好设计的大原则又要全面考虑诸多因素最终才能保证设计的科学性和严谨性为社会创造更多精品工程。一、建筑物震害倒塌分析通过对唐山、汶川地震的建筑震害相关资料的对比研究发现建筑结构在地震作用下的倒塌过程大体可分为两类：第一类是建筑在竖向及水平地震作用和竖向荷载共同作用下在地面运动的过程中发生倒塌；第二类是地震过程中部分竖向承重构件破坏地震后由于破坏构件上部结构不能继续承受竖向荷载而发生倒塌。从倒塌的形式看可分为整体倒塌和局部破坏引起的连续倒塌两类。1、砌体结构建筑砌体结构建筑的砌筑材料多为脆性材料抗震性差在地震中破坏最为严重主要表现在墙体大量开裂、倒塌预制板脱落等方面裂缝集中出现在门窗洞和楼梯间等位置裂缝多呈X形贯通缝。2、钢筋混凝土框架结构建筑钢筋混凝土框架结构建筑在地震中的破坏方式集中表现在填充墙和围护结构的大量开裂和坍塌柱端及节点破坏也较为突出大量框架结构破坏呈现“强梁弱柱”机制。3、钢结构建筑钢结构建筑自重轻、强度大抵御地震能力强轻微破坏主要发生在围护结构和钢结构节点处等部分。二、加强结构抗震设计的措施1、重视抗震构造措施在结构设计中设计人员依据建筑方案和建筑的设防类别、烈度、结构类型和房屋高度来确定建筑的抗震等级并通程序建模进行结构设计所得的设计结果是在基于理想的假定条件下和模拟状态下的计算结果它符合了程序的计算要求这对于一个完整而合理的设计是远远不够的这就需要通过构造措施来进行加强和完善。在进行框架结构设计时设计人员在完成理论计算后应考虑框架结构的震害特点如：柱的震害重于梁柱顶的震害重于柱底、角柱的震害重于内柱、短柱的震害重于一般柱等等采取有效的抗震构造措施予以加强。具体的做法有把框架设计成延性框架遵守强柱、强节点、强锚固避免短柱、加强角柱框架沿高度不宜突变控制最小配筋率限制配筋最小直径构造上采取受力筋锚固适当加长节点处箍筋适当加密等措施对计算结果进行合理的调整真正做到有效实用和安全。2、改良短柱的受力性能（1）选用螺旋复合箍筋螺旋复合箍筋是连续整体的钢筋组件用螺箍绑扎成型的钢筋骨架呈众多三角形紧密结合其稳定性突显优异牢靠坚固混凝土利用螺旋箍筋的整体连续性显著提高构件的承载力及抗破坏能力进而提高了构件的抗震承载能力。（2）选用分体柱在设计过程中常用的降低抗弯强度方法就是将柱子沿竖向设缝将其分为若干个分体柱分体柱的配筋可在柱肢间布置一定数量的连接键从而提高构件刚度与抗震耗能能力常见的连接键主要包括分隔板、通缝、摩擦阻尼器等。分体柱的选用尽管无法提高柱子的抗剪能力但是在降低抗弯能力的同时有效提高柱子的延性与整体变形能力短柱的破坏形态从剪切型向弯曲型发生转变达到了设计人员由短柱向长柱转变极大改善短柱的抗震能力目前分体柱已经在高层建筑工程中得到广泛应用。3、采用高强箍筋约束高强混凝土构件研究表明在高强混凝土中配置高强箍筋可以改善其脆性提高配箍率和箍筋的区服强度或者采用复合箍筋可以提高混凝土的变形能力。三、建筑抗震设计方法比较分析1、结构抗震性能水平对于不同等级的抗震性能都应该根据结构类型及结构体系、竖向和横向承载构件、结构变形、设备与装修、修复使用等方面加以定义应该表达为量化指标以便工程设计和评估。我国规范中的“不坏”、“可修”、“不倒”其实就是对结构在地震作用下的性能水平的描述具体叙述为“小震”对应一般不受损坏或不需修理可继续使用；“中震”对应可能损坏经一般修理或不需修理仍可继续使用；“大震”对应不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。这一提法已经包含了一定的性能设计思想只是对性能水平的描述比较模糊水平之间的界定不明确在实际设计中很难实现对结构性能的有效控制。2、结构在抗震性能的目标3级的性能目标根据重要性划分的类别进行对应对每一级的地震作用水准下的最低的性能进行提取把其作为此类结构中水准目标的组合。而设计师在进行设计时一定要结合实际的情况以及业主的相关要求对于结构的设计要考虑到性能