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水工建筑物抗震设计标准精选(九篇)

水工建筑物抗震设计标准

第1篇:水工建筑物抗震设计标准范文

【关键词】水工建筑物;抗震设计;可靠度设计;思考

随着现代化社会经济的快速与发展,城市的建设脚步也在迅速加快,建筑行业的发展也是非常迅速,尤其是水工建筑物的建设规模有很大提高,水利工程事业也是大规模的兴起。而水工建筑物抗震设计作为水利工程能常运行并发挥综合效益的基础保障,对水工建筑物的抗震度要求也越来越高。但是受地震资料匮乏以及对地面运动特性的认识不足和对地震产生机理认识不充分等条件的限制,使得我国在对预测地震动特性的水平上还存在很大的不足。本研究主要从抗震设计的基本原则和指导思想入手,重点分析了水工建筑物抗震可靠度设计规范、结构与材料的选择、筑物场地、地基的选择以及单项安全系数法和多项安全系数法。

1、水工建筑物抗震设计的的基本原则和指导思想

任何一个设计的基本原则都是为了保证结构在设定的作用下实现预期的功能目标,水工建筑物抗震设计的的基本原则也是如此,就是为了能够保证水工建筑物的抗震安全,以水工建筑物的结构能够满足相应的抗震功能目标要求为目的。因此,水工建筑物抗震设计的的基本原则和指导思想主要体现在以下几点:第一点,在水工建筑物抗震设计中要严格按照建筑物和工程的不同等级设定其需要承受的作用、设防标准以及实现预期功能目标的安全裕度,确保工程及工程中的建筑结构的分类设防能够按其所发挥重要的作用。第二点,应该严格针对水工建筑物进行多级设防,也就是说要根据建筑物的不同功能设计出不同的抗震设防水准。第三点,是在确定水工抗震设防标准时一定要重点考虑到,在水库进行蓄水的情况下,正常蓄水位淹没的水体下的物理环境在发生改变的情况下,会不会在库坝区引发地震,即水库地震。因此,必须结合我国国情,从我国国情和水工建筑物特点出发,建立分类防的抗震设防标准体系,把确保水工建筑的安全放在第一位。

2、水工建筑物抗震设计的基本规范

我国的水工建筑物抗震设计目的主要是为了最大程度的降低地震带来的破坏并在一定程度上实现对次生灾害发生的有效防止,以减轻地震给我国带来的经济损失。在我国水工建筑物抗震设计的基本规范具体体现在以下几点:首先,Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ度的水工建筑物的抗震设计主要可以应用在混凝土重力坝、碾压式土石坝、进水塔、溢洪道、平原地区水闸、水电站压力钢管以及地下结构的抗震设计上。其次,在水工建筑物的抗震设计烈度为Ⅵ度时大可不必进行抗震计算,而在水工建筑物的抗震设计烈度高于Ⅸ度时,就必须对水工建筑物的抗震的安全性应进行专门研究论证后,根据具体的审查结论进行水工建筑物抗御设计。最后,就是要严格按照水工建筑物的工程场地基本烈度以及水工建筑物自身的重要程度进行工程抗震设防类别。

3、水工建筑物场地以及地基选择的思考

对于我国这样一个农业发展大国来说,水工建筑物的场地选择对于农业发展来说是非常重要的,水利工程关乎我国农业发展的命脉,因此水工建筑物的场地选择具有非凡的意义。在进行水工建筑物场地的选择时一定要尽量避开那些岩体结构复杂、有软弱结构面、有夹泥层的场地,,对于初步选中的场地以及场地的周围环境应该进行细致的地质勘查工作,并对勘察得到的数据进行专业的统计分析和综合比对,如果选择场地的勘察结果存在边坡稳定性条件较差等特点,就必须对不稳定边坡在设计烈度的地震作用下可能产生的危害做出正确的评估,并采取相应的、具体的处理措施。最后,综合上述工作的结果对所选择的场地构造活动、地基以及边坡等系列因素进行综合分析和评价,保证所选择的场地是符合水工建筑物的要求。在进行水工建筑物场地地基抗震设计时一定要对周围的地质条件、水文条件以及建筑物的基本型式、荷载等因素进行综合考虑,确定烈度之后再根据建筑物的使用年限以及各建筑部分的重要性,制定建筑物的抗震烈度并根据这一标准进行设计,以保证水利建筑物的地基能够在相应的设计烈度的地震作用下不发生渗透破坏、失稳破坏,避免对建筑物产生有害的变形。

4、水工建筑物抗震结构与抗震材料的思考

水工建筑物抗震结构与抗震材料的设计与选择,直接关系到水工建筑物整体结构的抗震性能。一般情况下,对于建筑的抗震材料来说,大都采用抗震性能较高的材料。水工建筑物的地面抗震结构与地下抗震结构宜为刚度大而惯性小,大多采用结构刚度与质量分布宜自下向上逐层递减,切记头重脚轻和某一环节的突变。钢筋混凝土结构就是符合这较高抗震要求的结构,例如在唐山大地震中,钢筋混凝土烟囱却无一倒塌,而砌石闸墩、素混凝土烟囱、砖烟囱等其他结构都有不同成都的坍塌,所以说,采用抗震性能高的钢筋混凝土材料,无论是从其方便施工、耐久、防渗还是承载能力上来看,抗震性能较高的材料都会在一定程度上避免或者降低地震带来的危害。

5、水工建筑物抗震设计难点的思考

安全、科学的水工建筑物抗震设计作为水利工程能常运行并发挥综合效益的基础保障,人们对水工建筑物的抗震度提出的要求也是越来越高,关注度越来越大。但是,由于地震资料匮乏,可供研究的样本数量太少。另一方面,由于人们对地面运动特性的认识不足、对地震产生机理认识不充分,加之地震发生的原因比较复杂等一系列的原因,严重限制了抗震设计的发展,使得我国在建筑物抗震设计上还存在一定的难度,并在对预测地震动特性的水平上还存在很大的不足和局限性。

6、单一安全系数法与多项安全系数法的比较

从表现形式上看来,单项安全系数法与多项系数法都可以对材料特性、大坝级别、荷载组等影响因素进行考虑,只是在抗剪断公式中存在很大的差别。在抗剪断公式中,单一安全系数法不能对粘聚力以及摩擦系数的特性同时进行考虑,而多项系数法则是可以对不同的材料的粘聚力以及摩擦系数的特性同时进行考虑。但是从二者的功能上来看,由于抗震问题复杂、样本太少、影响因素较多、系数太多等因素,大多数情况下大坝设计中的安全系数都是经验系数,因此,完全依赖理论计算大坝安全系数是很困难的。

结束语

综上所述,由于地震的形成因素复杂,产生的机理不明确,因此们很难对其进行准确的预测。我国作为一个农业发展大国,水利工程更是关乎我国农业发展命脉的基础工程。水工建筑物抗震作为一项长期而又复杂的工程,抗震概念设计提高水工建筑物抗震能力的有效措施,无论是结构与材料的选择、筑物场地、地基的选择还是单项安全系数法与多项安全系数法的选择,对于水工建筑物抗震设计这样一个十分复杂的问题都是非常重要的。

【参考文献】

[1]朱伯芳.关于水工建筑物抗震设计的几点思考[J].水利水电技术,2010(09).

第2篇:水工建筑物抗震设计标准范文

关键字:抗震设防 设防烈度 管理工作

为了提高我国工程抗震性能,减少地震灾害对我国工程设施的破坏程度,国家于2002年元旦实施《建筑抗震设计规范》(GB50011)国家标准,以此强制性推行提高地区设防烈度。实施该规范也取得了很好的成效,例如陇县城区原抗震设防烈度为7度,在积极响应国家《建筑抗震设计规范》下,该地区抗震设防烈度提升至8级,且该地区亦成为了陕西省提高抗震设防烈度唯一的地区。在本案,笔者将结合陇县城区提高设防烈度之后的抗震设防管理工作,探析抗震设防管理工作。

一、案例概况

陇县县城城区有3.1万人口,总面积2km2,建筑物占地面积290万m2。自2002年元旦,即《建筑抗震设计规范》(GB50011)实施之后,陇县新建建筑工程共4万m2。

陇县县城地震地质环境复杂,即陇县位于龙山山断裂带,受控于陇西旋扭性活动断裂带,且县城北部有陇县-马召断裂带。针对这一情况,陇县提高抗震设防烈度势在必行。自从提高了抗震设防烈度,该地区抗震设防标准大大提高。下表比较了陇县县城抗震设防标准提高前后。

由图表可得,建筑物现行设计基本地震加速度值高出原加速度值的1倍;相对于调查估算工程造价,实际造价高出约13%;据,Ⅱ类场地内建筑结构地震影响系数高出原地震影响系数的2.3倍。

二、抗震设防管理工作

在实施《建筑抗震设计规范》(GB50011)之后,陇县面临新的问题,即如何解决原有建筑物抗震设防性能低、如何管理新建高抗震设防性能建筑物。这不仅仅只是陇县面临的问题,也是若干类似于陇县的地区共同面临的问题。在本案,笔者将针对以上问题做一系列探索性研究:

(一)加固原有抗震水平较低的建筑工程

2002年元月之前,陇县已建建筑物占地面积约280万m2,为96%总建筑面积。调查结果显示,陇县已建建筑物抗震设防性能均不符合《建筑抗震设计规范》,其严重影响了陇县城区建筑物总体抗震性能。针对这一问题,笔者认为应该坚持“详细调查已建建筑物实际抗震能力、针对性加固抗震性能不足建筑物结构”管理思路。

工程建设行政主管部门应积极配合工程技术人员普查鉴定已建建筑物抗震性能,并根据鉴定结果创建数据库。针对这一问题,笔者认为应该突出重点,即重点普查鉴定震时抗震指挥系统、生命线系统及震时次生灾害严重的建筑物等。从而对陇县已建建筑物进行综合性评估,制定针对性强、可操作性强的抗震加固计划,并分期、不步骤开展,以此提高陇县已建建筑物抗震水平。

此外,扩大抗震宣传范围,适时转变城区人民观念,并积极提高城区人民8度区抗震设防意识;新建工程抗震设防管理部门、强化建设行政主管部门监督检查力度,以此为施行《建筑抗震设计规范》保驾护航;加固已建建筑工程,提升其抗震设防标准。

(二)强化提高抗震设防宣传力度

提高抗震设防烈度事关该地区社会活动及经济活动的正常开展,且对人民生命财产安全也至关重要。所以,地区领导应该及时掌握所管辖地区建筑工程抗震性能,并针对发现的问题,制定切实可行的解决措施。此外,地区管理部门应该适时向设计单位、勘察单位及建筑施工企业传达中央相关思想及文件,并通过开展学习班,组织专业技术人员学习抗震规范,以此充分转变其观念及8度区抗震设防意识。充分利用大众传媒,向当地人民传达中央相关思想,以此提高当地人民抗震防灾意识。

(三)新建工程抗震设防管理部门

新建工程抗震设防管理部门要求充分发挥建设行政主管部门监督检查职能,以确保《建筑抗震设计规范》落实到位。

笔者在结合多年研究结果及实践经验基础上,提出要强化建设行政主管部门监督检查职能应着手于以下三个方面:

1.强化管理新建工程场址选择

规范新建工程场址选择是提高设防烈度的要求,更是适应现代社会发展的需要。通过综合分析《建筑抗震设计规范》、《陇县县城抗震防灾规划》、地震地质资料及工程地质资料,根据分析结果综合评价抗震危险地段、不利地段及有利地段。新建工程场址应该尽可能避开抗震不利地段,若新建工程无法避开抗震不利地段,则应该制定针对性的、切实可行的工程抗震措施。关于新建工程场址选择相关事项,笔者认为应该适时纳入陇县城市总体规划。

2.建立健全工程施工图设计审查机制

施工图设计审查制度为建筑物抗震设防标准的保障措施之一,则应该将施工图设计审查作为新建工程抗震设防管理工作的重中之重来抓。施工图设计审查即检查抗震设防规范于建筑工程设计图的落实情况。据相关权威调查数据显示,工程项目设计均不同程度地存在问题,例如:就工程设计文件而言,设计单位说明该工程抗震设防烈度是8度,而就工程结构设计而言,该工程抗震构造措施均为7度。但针对这一问题,施工图审查机构往往不容易察觉,由此可得,施工图审查单位及工程设计单位均未完全转变抗震设防观念,且对提高建筑工程抗震设防标准概念认识不完全面。由此可得,抗震设防管理部门应该强化管理力度,并经常性监督检查施工图审查工作及施工图设计工作,以确保工程抗震设防标准落到实处。

3. 加大工程抗震设防管理部门与质量监督部门合作力度

质量监督部门应积极配合工程抗震设防管理部门跟踪检查新建工程抗震设防情况,并严格执行《中华人民共和国防震减灾法》,对减漏抗震构造措施致建筑工程抗震设防标准不达标的施工企业予以最严厉的惩罚。

结束语

综上,针对提高设防烈度地区抗震设防管理工作,笔者认为应该建立健全相关管理机制,并适时调整及探索新工作思路,以此确保提高设防烈度地区能够有效抵御未来破坏性地震灾害,并最大程度降低人民生命财产损失等。

参考文献:

[1] 叶献国,汪可,曹均锋等.皖东北部分地区民居抗震设防专项调研及震害预测[J].工程抗震与加固改造,2012,34(5):126-131.

[2] 黄一天.浅述砌体结构中构造柱的作用[J].黑龙江科技信息,2012,(7):278-278.

[3] 吴凌华,吴友岳,季文付等.软土地基处理以及加固策略的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(7).

第3篇:水工建筑物抗震设计标准范文

简单地说建筑物破坏有三种方式:上下颠簸、水平摇摆、左右扭转。多数时候,还是三种方式的复合作用。地震波传播方式有纵波、横波、面波。

纵波使建筑物上下颠簸,力量非常大,建筑物来不及跟着运动,使底层柱子和墙突然增加很大的动荷载,叠加建筑物上部的自重压力,若超出底层柱、墙的承载能力,柱、墙就会垮掉。底层垮掉后,上面几层建筑的重量就像锤子砸下来一样,又使第二层压坏,发生连续倒塌,整个建筑直接“坐”下来,原来的第三层瞬间变为“第一层”。

面波使建筑物水平摇摆,是对建筑物沿水平方向施加了一个来回反复的作用力,若底部柱、墙的强度或变形能力不够,就会使整栋建筑物向同一方向歪斜或倾倒。

第三种作用是扭转。引起扭转的原因是有的地震波本身就是打着“旋儿”过来的,也有的情况是因为面波到达建筑物两端早晚的时间差引起的。这种情况引起建筑物扭动,震区有的房子角部坍塌,多属这种情况。

一旦碰到上下颠、左右摇、扭转,三种方式共同发生,破坏力就更加可怕。此外,每个建筑物自己特定的自振频率如与地震作用的频率接近,引起类似共振的效应,那样带来的破坏力就更可怕了。

二、工程结构震害原因

1、建在活断层上

构造地震的发生,一般是由于活断层错动造成的。建在活断层上的建筑物自然会遭到严重破坏或倒毁。

2、位于软弱地基上

软弱地基(如:海边、河湖边等)在地震时会发生液化、塌陷等现象,而造成地基失效。位于其上的建筑物,将会遭到严重破坏。

3、抗震设计不合理

新建工程必须按照抗震设计规范来进行抗震设计,否则,地震时就会遭到破坏。如有的建筑物在设计时底层隔墙过少、空间过大:有的多层砖房没按要求加圈梁、构造柱:有的没按限定高度设计等,它们都有可能在地震是遭到破坏。

4、不按标准施工

经抗震设计的工程结构,必须按照相应的标准施工。一个精良的设计若施工不良一样会造成灾难,尤其是钢筋水泥建造的房屋,除了钢筋与水泥的强度需要符合标准外,还有许多施工细节必须切实遵守,诸如钢筋摆放的数量、位置、搭接位置、弯钩角度与箍筋间距等都对抗震能力有决定性之影响。近些年发生在国内外的破坏性地震中,因不按标准施工、或偷工减料,致使建筑物遭到毁坏的是件屡见不鲜。

5、使用维护不善

建筑物在设计时都是根据原定的使用条件(用途)加以分析设计,若用途变更也可能导致载重变化而影响其抗震能力。更常见的是在房屋建造后,因为某些使用上的需要就直接敲除墙,甚至连柱子都敲除。有时为了增加使用空间而在屋顶增建。以上这些作为若未经详细的工程分析并做必要之加固,都会导致房屋抗震能力严重下降,而在强震中受到严重威胁。

三、抗震设防目标

抗震设防目标是指建筑结构遭遇不同水准的地震影响时,对结构、构件、使用功能、设备的损坏程度及人身安全的总要求。建筑设防目标要求建筑物在使用期间,对不同频率和强度的地震,应具有不同的抵抗能力,对一般较小的地震,发生的可能性大,故又称多遇地震,这时要求结构不受损坏,在技术上和经济上都可以做到;而对于罕遇的强烈地震,由于发生的可能性小,但地震作用大,在此强震作用下要保证结构完全不损坏,技术难度大,经济投入也大,是不合算的,这时若允许有所损坏,但不倒塌,则将是经济合理的。

四、抗震概念设计

在实际的工程设计中如何最大限度地减轻震害,这是一个相当复杂的问题,其原因是在强烈地震作用下,建筑物的破坏机理和过程是十分复杂的。对一个建筑物要进行精确的抗震设计也是非常困难的。因此,在对建筑物进行抗震设防的设计时,根据以往地震灾害的经验和科学研究的成果首先进行“概念设计”。概念设计可以使我们提高建筑物总体上的抗震能力。数值设计是对地震作用效应进行定量计算,而概念设计是根据地震灾害和工程经验所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布局并确定细部构造的过程。概念设计在预防地震灾害时要求如下:

1 .选择对建筑抗震有利的场地,宜避开对建筑抗震不利的地段,不应在危险地段建造 甲、乙、丙类建筑。对于不利地段,结构工程师应提出避开要求,当无法避开时,应采取有 效措施,这就考虑了地震因场地条件间接引起结构破坏的原因,诸如地基土的不均匀沉陷、 地震引起的地表错动与地裂。

2..建筑的平立面布置应符合概念设计的要求,不应采用严重不规则的方案。不规则的 建筑,在结构设计时要进行水平地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震 构造措施。借鉴国际的通行做法,参考外国规范,使我们的设计更加完善合理。

3..结构材料选择与结构体系的确定应符合抗震结构的要求。采用哪一种结构材料,什 么样的结构体系,经技术经济条件比较综合确定。同时力求结构的延性好、强度与重力比值 大、匀质性好、正交各向同性,尽量降低房屋重心,充分发挥材料的强度,并提出了结构两 个主轴方向的动力特性 (周期和振型 )相近的抗震概念。

4.尽可能设置多道抗震防线。地震有一定的持续时间,而且可能多次往复作用,根据 地震后倒塌的建筑物的分析,我们知道地震的往复作用使结构遭到严重破坏,而最后倒塌则是结构因破坏而丧失了承受重力荷载的能力。适当处理构件的强弱关系,使其形成多道防线,是增加结构抗震能力的重要措施。例如单一的框架结构,框架就成为唯一的抗侧力构件,那么采用"强柱弱梁"型延性框架,在水平地震作用下,梁的屈服先于柱的屈服,就可 以做到利用梁的变形消耗地震能量,使框架柱退居到第二道防线的位置。

5.具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。提高结构的抗侧移刚度,往往是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。要使建筑物在遭受强烈地震时,具有很强 的抗倒塌能力,最理想的是使结构中的所有构件及构件中的所有杆件都具有较高的延性,然 而实际工程中很难做到。有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆作的延性是比较经济有 效的办法。例如上刚下柔的框支墙结构,应重点提高转换层以下的各层的构件延性。对于框架和框架筒体,应优先提高柱的延性。在工程设计中另一种提高结构延性的办法是结构承载 力无明显降低的前提下,控制构件的破坏形态,减小受压构件的轴压比 (同时还应注意适当 降低剪压比 ),提高柱的延性。

第4篇:水工建筑物抗震设计标准范文

关键词:抗震设计;基于性能;性能水准;性能目标

Abstracts: Performance-based seismic design theroy is the new earthquake engineering concept proposed by international earthquake engineering in the 90’s. It’s a revolution in seismic engineering, and was considered as the future direction of seismic design for development. So it was taken attention and studied at home and abroad. This paper describes the background, basic content and the development of the performance-based seismic design theory, and it make a preliminary discussion of the methods and procedures for the current seismic design under the performance-based seismic design theory.

Key words: Seismic design, Based on performance, Performance level, Performance objectives.

引言

现行的各国抗震规范大多采用以地面运动加速度反应谱为基础,按结构延性调整结构反应的设计计算方法。抗震设计的基本目的是保障生命安全,然而近十几年来大震震害却显示,按现行规范设计和建造的建筑物,虽然在地震中没有倒塌保障了生命安全,但其破坏却造成了严重的直接和间接的经济损失,甚至影响到社会的发展,而且这种破坏和损失往往超出了设计者、建造者和业主原先的估计。因此,20世纪90年代初基于结构性能的抗震设计理论由美国科学家和工程师首先提出来,可概括为:基于性能的抗震设计理论以结构抗震性能分析为基础,针对每一种抗震作用水准,将结构的抗震性能划分成不同等级,设计者根据结构的用途,业主、使用者及邻居的特殊要求,采用合理的抗震性能目标和合适的结构抗震措施进行设计,使结构在各种水准地震作用下的破坏损失,能为业主选择和承受,通过对工程项目进行生命周期的费效分析后达到一种安全可靠和经济合理的优化平衡。随后,这一理论引起了日本和欧洲地震工程界学者的极大兴趣,纷纷展开多方面的研究。近年来,我国学者也开始就这一理论展开讨论。

近年来地震震害分析

当前各国抗震设计理论多采用二级或三级设计思想,三级即“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防水准,并据此制定抗震规范和条例。按这种以保障生命安全为基本目标的抗震设计理论所设计的建筑物,在震中基本保证了人员的安全,却不能有效地控制地震破坏所造成的直接和间接的经济损失。例如,2008年发生在四川省汶川县里氏震级8.0级的大地震地震导致69197人遇难,直接经济损失8451亿元人民币。发生在今年四月的震级为里氏7.1级的中国玉树地震造成2698人遇难,20万人受灾,经济损失超过800亿。发生2010年1月的海地地震造成11.3万人丧生,造成的经济损失约为77.5亿美元。上述震害更使我们认识到过去的规范仅以保证人的生命安全为目标的设计理论,在抗震设计理念、适应社会需求等方面都存在一定问题。实际上,社会和公众对结构抗震性能存在多种层次的要求。如何改进现行的抗震设计理念,使结构在未来地震中的抗震性能达到人们的预定目标,这是摆在地震工程学界面前的重要课题。

现行抗震设计方法的缺陷

目前国际上所广泛采用的抗震设计方法主要为反应谱法和时程分析法,这两种方法是在以往的震害经验和当时的理论基础上发展形成的,随着建筑物形式的不断变化,地震震害也出现新的特点,反应谱法和时程分析法已渐渐难以满足现有结构的抗震设防要求了。反应谱给出的是结构体系的周期与最大反应(加速度、相对加速度、相对位移)的关系曲线。目前,反应谱法已在许多国家的工程结构抗震规范中得到应用。但是,目前所广泛才采用的反应谱法仍存在许多不足之处:首先,反应谱法不能有效地考虑强震时结构的非线;其次,不能考虑土与结构之间的动力相互作用;再次,不能考虑地震动持时长短的影响;并且,反应谱理论只能给出结构的最大地震反应,不能给出结构反应的全过程,以及结构各构件的破坏机理;此外,反应谱法对于非比例阻尼结构以及不规则结构的分析效果还不甚理想。

对于结构进行动力时程分析需要考虑的因素有:地震动输入要符合当地场地情况,对复杂结构要给出三个分量的过程及其空间相关性;结构和构件的动力模型要能真实反映实际情况,能包括非线性特性,动力分析要能够考虑积累损伤、土与结构相互作用、地震波的相位差等。时程分析所用的地震波为实际的强震记录或人工地震波,结构对不同的地震波输入的敏感度不同,输入后反应将会有较大的差异,这让设计人员也往往无所适从,难以定论。

我国现行的结构抗震设计是基于承载力或强度的设计方法,即采用弹性方法计算结构在小震作用下的内力和位移,用计算所得的组合内力验算构件截面,使构件具有一定的承载力。同时,为了防止非结构构件发生破坏,还要进行使用阶段的位移验算。对结构的延性和耗能能力大多是通过构造措施获得的。规范采用的“三水准”设防目标和“两阶段”抗震设计方法建立在定义结构的可靠度为结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率的基础上。表1中列出了我国抗震设计规范所采取的地震水准、结构性态水准和性态指标。表2列出了我国建筑抗震设防分类和设防标准的具体要求,体现了建筑按功能分类设计的思想。

表1我国抗震设计规范所采取的地震水准、结构性态水准和性态指标

表2 我国建筑抗震设防分类和设防标准

这里的“功能”指的是正常情况下结构能够承受可能出现的各种作用、保证结构的工作性态和耐久性态及在偶然事件中的整体稳定性。从某种意义上说,中国的抗震设计规范已包含了某些基于结构性态设计的思想,但在结构功能不断细化的今天,现行指导抗震设计的规范仍有不足之处:

(1)设防烈度(地震动)单纯依据地震区划的结果以及部分工程抗震经验来确定,很少或没有考虑设防烈度的取值对经济损失或人员伤亡的定量或半定量的影响,从而难以通过设防列队(地震动)的取值来控制未来地震的经济损失和人员伤亡。

(2)与结构性态有关的设计参数选择不适当。

现行抗震设计是基于承载力或强度的设计方法,但通过对历次地震震害的调查分析发现,在一些地震动的某些区段内,对结构破坏起控制作用的因素不是力而是速度和位移,因此,结构的抗震设计应该不仅仅是基于强度的设计。

(3)业主的要求得不到满足,损失控制不力。

由于主体结构的破坏与人身安全的关系最大,现行设计理念对主体结构破坏所造成的损失是重视的,但对非主体结构的破坏,内部设施的损坏和功能失效等所造成的损失却估计不足。

(4)规范的形态概念不明确,设计透明度小。

现行规范没有把功能或损失从定量的意义上清楚的定义为多级设防的目标。现行抗震设计方法是以规定的地震力来验算结构截面及变形以确认是否达到想象中的抗震性态,而不是以科学的性态评价为基础。业主对设计的结构性态可能完全不清楚,甚至设计人员对多级设计保证的抗震性态也并非真正领悟。规范通常通过经验系数和细部构造把复杂的抗震设计问题简化,设计出的建筑物只是达到了规范或结构工程师认为合理的性态,整个建筑物和地基系统在地震中所表现的性态对设计者越来越模糊。

(5)规范标准缺少灵活性。

设计者在设计过程中为稳妥起见,只按规范条款设计,不大会采取规范没能体现出来的、有利于抗震性态的新技术,使新技术的推广应用受到限制。而且,这些条款在某种程度上已经成为一种性态水平固定的模式和普遍适用的标准,约束了业主和设计者的主动性。

(6)设计方法具有不足之处。

目前结构抗震设计规范采用弹性加速度反应谱,用具有质量m、弹性周期T和阻尼比的单自由度体系来表示结构,这种基于承载力(或强度)的设计方法还有值得商榷之处:(1)、由于结构的基本周期未知,需要根据经验公式对其基本周期进行估算,影响因素众多,通常使得结构的设计偏于保守;(2)、规范采用的是设计地震对应的多遇地震弹性反应谱,由于结构在设计地震作用下很可能已进入非线性状态,所应用的弹性反应谱计算的地震作用需要进行折减,而折减系数需要考虑多种因素的综合作用;(3)、对结构的位移,虽然很多规范都给出了结构对应的位移限值,但只是将位移作为设计的第二步来验算,这导致设计者不能有效把握结构在地震特别是大震作用下变形行为。

基于性能的抗震设计理论研究的内容

基于性能的抗震设计理论是以结构抗震性能分析为基础,根据设防水准的不同,将结构的抗震性能划分为不同的等级,设计者可根据业主的要求,确定合理的抗震性能指标和合理的结构措施。

我国“三水准,两阶段”具有基于性态设计的雏形,但是两者又有巨大的区别。基于性态的抗震设计要求结构在不同水平地震作用下具有明确的性态水平,而目前抗震方法尽管也提出三个水准,但是并没有被明确具体量化,建筑功能很难在实际设计中得到保证。在基于性态的抗震设计中,目标性态水平的确定要综合考虑社会的经济水平、建筑物的重要性以及建筑物的造价、保养、维修以及可能遭受地震作用下的直接和间接损失来优化确定,这里的性态水平是针对整个结构体系的,而目前的抗震设计规范只针对结构构件和非结构构件,并没有对整个结构提出明确的性态水平。基于性态抗震设计方法可以满足不同业主提出的不同设计要求,发挥设计者的创造性,同时也有利于新材料和新技术的应用。

1995年,美国加州结构工程师协会在Vision2000文件中首次正式阐明了针对建筑结构的基于性态的抗震设计思想。基于性态的抗震设计思想主要包括结构抗震性态等级的定义、抗震性态目标的选择以及通过正确设计实现性态目标三部分。对于具体的工程结构,基于性态的抗震设计过程是:首先,设计人员提出几种抗震性态目标及对应的造价;其次,由社会团体或业主选择结构应达到的性态目标;最后由设计人员根据所选定的性态目标进行抗震设计,使结构满足预期的抗震性态目标。基于结构性能的抗震设计理论的基本内容包括地震设防水准、结构抗震性能目标和结构抗震设计方法等三方面。

4.1 地震设防水准

地震设防水准是指未来可能施加于结构的地震作用的大小。由于地震设防水准直接关系到未来结构的抗震能力,因此地震设防水准的选择在基于结构性能设计的理论中占有重要地位。Vision2000在关于结构性能设计的研究报告中,建议设防地震等级如表3所示。

表3Vision2000中的设防地震等级的划分

4. 2 结构抗震性能水准

结构抗震性能水准表示结构在特定的某一地震设计水准下预期破坏的最大程度。结构和非结构的破坏以及因它们破坏引起的后果,主要用结构破坏程度、结构功能性和人员安全性来表达;对于不同等级的抗震性能,都应根据结构类型、整体结构、竖向和横向承载构件、性能水准、结构变形、设备装修、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。表4为对结构性能等级的描述。

表4 结构抗震性能等级及其划分方法

Vision 2000针对建筑结构定义了四个可接受的抗震性态等级,即:

等级1 完全保持正常使用功能:建筑物基本未遭受破坏,可完全正常地投入使用;

等级2 维持一定的使用功能:非关键设备或设施遭受较小的破坏,建筑物可继续使用;

等级 3 确保生命安全:建筑物遭受中等或大范围破坏,但生命安全无忧;

等级 4 不倒塌:建筑物破坏严重,生命安全受到威胁,但不会倒塌。

建筑结构的抗震性态目标选择示于图1.1。抗震性态目标定义为在预期设计地震下结构应达到的性态等级。图中,三条斜线分别代表三个可供选择的抗震性态目标,从上到下分别为基本目标、提高目标1和提高目标2。对于一般建筑物可选择基本目标,对于重要建筑物(如医院等)一般选择提高目标1,而对于会引起严重次生灾害的建筑物(如核电站等)一般选择提高目标2。越高的性态目标意味着越高的工程造价。

图1 结构的设防目标与设防等级、抗震性能等级的关系

规范提出的抗震性能目标是最低标准,结构抗震性能目标可以根据业主的要求采用比规范的设防目标更高的设防标准。结构的设防目标与设防等级、抗震性能等级的关系如图1所示。

4. 3 基于性能的抗震设计方法

基于性能的抗震设计方法自提出以来,在国内外都受到广泛重视和研究,对基于性能的抗震设计的主要理念和目标,学术界也基本形成一致的认识。但是怎样把基于性能的抗震设计思想合理并且简单有效的应用到实际设计中,目前尚无统一的方法和标准。概括起来,基于性能的抗震设计方法主要有承载力设计方法、直接基于位移进行抗震设计方法、能量设计法。

(1)承载能力设计方法

这是我国规范现阶段采用的设计方法,对于常遇地震,利用反应谱计算底部剪力,然后按一定规则分配至结构全高并与其他荷载组合,进行结构的强度设计,使结构的各部分都具有足够的承载能力,然后再进行变形验算。承载力能力设计方法的优点是为设计人员所熟悉,并易于使用,性能概念清楚,细部设计可靠,通过非线性静力分析验算,进一步增强了对结构非线性反应的控制,可以更好地达到预期性能目标。缺点是该方法基于弹性反应,对于非弹性反应仅用于结构类型有关的系数加以折减,表面上它控制整个性能目标,实际上却只是保证了一种性能目标。

(2)直接基于位移进行抗震设计

该方法采用结构位移作为结构性能指标,与传统方法相比,基于位移的抗震设计方法从根本上改变了设计过程。主要不同是,该方法用位移作为整个抗震设计过程的起点,假定位移或层间位移是结构抗震性能的控制因素。设计时用位移控制,通过设计位移谱得出在此位移时结构有效周期,求出此时结构的基底剪力,进行结构分析,并且进行具体配筋设计。设计后用应力验算,不足的时候用增大刚度而不是强度的方法来改进,以位移目标为基准来配置结构构件。该法考虑了位移在抗震性能中的重要地位,可以在设计初始就明确设计的结构性能水平,并且使设计的结构性能正好达到目标性能水平,是性能设计理论中很有前途的一种方法。但应用于多自由度体系、多种结构类型等时,还需要做更多的研究。

(3)能量法

假设结构破坏的原因是地震输入的总能量,地震对结构物及其内部设施的破坏时由其输入的能量与结构物所消耗的能量共同决定的。能量设计法的优点就在于,能够直接估计结构的潜在破坏程度,对结构的滞回特性以及结构的非线性要求概念清楚。另外,耗能元件的设置可以更好地控制损失。缺点在于应用方法不够简化,不确定因素较多。

可见,基于性态的结构抗震设计,实际上是对人们早已认识的“多级抗震设防” 思想的进一步的细化。这一设计思想使抗震设防目标与设计过程直接相联系,设计工程师可以更准确地把握结构在不同的地震动水平下的实际性态,使所设计的结构更加经济合理。

5国内外的研究与应用发展

自基于结构性能的抗震设计理论提出以来,建立以结构功能评价为理论基础的结构设计体系是近几年美国、日本和新西兰等国家的研究课题。美国成立放眼21世纪委员会,其目的是建立新的结构性能设计体系的框架。1995年4月,日本建设省启动了一项3年联合研究开发项目,称为“建筑结构现代工程方法开发”。该项目旨在建立基于性能的结构工程方法以推动技术革新。另外,欧洲国家和拉美国家也在进行此项研究,中国这方面研究还处于起步阶段。

在未来应用方面,美国《洛杉矶性能高规2005》和《旧金山市性能高规2007》已清晰展现了性能设计方法用于高层建筑结构的具体技术框架,可供我国相应规范进行修订时的参考:

(1)在三水准地震作用下,分别从正常使用、生命安全和防止倒塌三个极限状态对结构进行分析和设计,保证结构满足以上三个极限状态的性能目标。

(2)基本设计地震(中震)作用下的结构分析应考虑P-效应、基础刚度、偶然偏心的影响,但取消(或放松)剪重比限值和层间位移限值。

(3)小震作用下正常使用极限状态只在特殊的情况下才要求进行结构计算分析,并应考虑预期地震水平和结构累计损伤程度,可以采用线性反应谱分析方法,也也可以采用时程分析法。

(4)Pushover方法不再适用于高层建筑,应采用三维非线性时程分析方法,荷载组合考虑双向地震作用。结构非线性分析反应的评估应引入能力设计的思想,将结构构件的评估分成三个水平:延性结构复核、有限延性结构复核和完全弹性状态的非延性结构复核。

(5)混凝土结构的弹性模量应考虑开裂、黏性滑移、屈服强化、剪切开裂后的受拉刚化、节点区变形等影响,取其毛截面的0.5倍进行模量折减,或者根据试验数据拟合。

(6)地震时程记录的选取应满足场地特性与统计意义。

(7)非线性分析模型必须经过试验校正。

6结语

基于结构性能的抗震设计理论是以结构抗震性能分析为基础的结构设计,是设计理念上的一次变革,代表了未来结构抗震设计的方法,采用“投资-效益”准则下的抗震性能水准的划分、抗震性能目标的确定以及常用的性能抗震设计方法,将克服基于承载力的抗震设计不能预估结构屈服后的工作性能的缺陷,可充分发挥工程师的主动性,工程师可以根据实际情况与业主的要求及其它条件自主地选择结构性能目标水准、结构措施等。

7参考文献

[1]小谷俊介. 日本基于性能结构抗震设计方法的发展[J]. 建筑结构, 2000,(6):3-9

[2]韩小雷,郑宜,季静,黄艺燕.美国基于性能的高层建筑结构抗震设计规范[J]. 地震工程与工程振动, 2008, 28 (1) : 64- 70

[3]孙俊,刘铮,刘永芳.工程结构基于性能的抗震设计方法研究[J]. 四川建筑科学研究, 2005, 31(3):98-101

[4]李应斌,刘伯权,史庆轩.基于结构性能的抗震设计理论研究与展望[J]. 地震工程与工程振动, 2001, 21 (4) : 73- 79

第5篇:水工建筑物抗震设计标准范文

关键词:结构抗震设计 基于性能 能量分析方法

中图分类号:TU375.4 文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 03-004-02

由于社会的发展,近年来地震造成的损失和伤亡越来越难以估量,例如,1994年美国加州北岭发生6.9级地震,伤亡数百人,损失300亿美元;1995年日本阪神7.2级,伤亡5500人,损失1000亿美元;2008年中国汶川8.0级,伤亡14866人,损失8451亿元人民币。这些震害表明,地震动特性和强震作用下的结构反应由现存的力或位移延性指标来确定不够完善。在此背景下,美国学者在20世纪90年代初期首先提出了抗震设计的新理论―基于性态的抗震设计理论(Performance-Based Seismic Design),认为是未来抗震设计的主要发展方向。

1基于性能的抗震设计的提出

1992年美国加利福尼亚结构工程师学会成立Vision 2000 Committee SEAOC建立了新的结构性能设计体系。美国联邦紧急救援署(FEMA)和国家自然科学基金会(NSF)对基于性能的抗震设计进行了基础性研究。日本在1995年成立了三个分委员会和社会机构对基于性能的抗震设计理论进行了研究。英国等欧洲国家和智利等拉美国家也对基于性能抗震设计进行了研究。1996年的中美抗震规范学术讨论会此理论进行了交流,基于性能的抗震概念开始受到我国学者的关注,适合国情的基于性能的抗震抗震设计理论也是我国发展的趋势。

2基于性能的抗震设计的理论框架

美国加州结构工程学会Vision 2000 Committee SEAOC 1995明确提出了基于性能的抗震设计主要内容,地震设防水准、结构抗震设防目标以及抗震设计方法等几个方面内容。

2.1地震设防水准

地震设防水准是实质上就是根据抗震设防的对象选择的地震强度大小。与我国《建筑结构抗震设计规范》(GBJ11.89)相比较,我国规范中的“大震、中震、小震”的定义对应了目前提出的基于性能的抗震设计思路的地震设防水准,Vision2000建议的地震设防等级划分如表1所示。

表1 Vision2000中地震设防等级的划分

2.2结构性能水准

结构性能水准指所设计的建筑物,在可能会遇到的特定设计地震作用下所规定的最大容许破坏,或容许的极限破坏。这里的建筑物包括整体结构、结构构件、非结构构件、室内物件和设施以及对建筑性能有影响的场地设施等。与基于性能的抗震设计思路相对比,我国现行的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防水准对应了其中的结构性能水准。即“不坏、可修、不倒”三个性能水准,虽然定义有些模糊,但是在含义中已经包含了性能水准的划分。

2.3结构抗震设防目标

社会的发展使人们不再满足于现有的抗震设防目标,那么综合考虑了众多因素,例如建筑结构的功能、收益,震后损失和重修,以及业主的个人要求等等,而达到的某种建筑结构破坏程度的限定,即结构抗震设防目标。由于诸多的不确定因素,目前关于结构抗震设防目标在国内外的划分种类不易于达成统一的认识。我国工程建设标准化协会标准《建筑工程抗震性态设计通则》(试用CECS 160:2004)划分了各级地震动水平下的最低抗震形态要求,把抗震建筑使用功能划分为多遇地震下的基本运行和充分运行,抗震设防地震下的生命安全、基本运行、运行、充分运行四类,罕遇地震下分为接近倒塌、生命安全、基本运行、运行四类。

3结构抗震设计方法

3.1基于能量的设计法

结构的耗能能力和地震动的输入能之间的关系可以直观的体现结构的抗震性能,并且利用能量的原理设计结构可以体现地震动三要素的影响。因此,可以用能量的方法对地震作用下的结构反应做分析,从而对结构进行设计使其满足相应的抗震要求。对单自由度的能量分析法的基本原理做如下简述。

动力方程可写为:

(1)

其中:m――结构体系的质量

c――结构的粘滞阻尼系数

fs――滞变恢复力

――地面运动加速度

对在地面运动的持续时间上对公式中的dx积分可以定义公式(1)的积分表达方式:

(2)

公式的右边是地震动输入能E,利用地面运动加速度写成:

(3)

公式左边定义分别为结构动能Ek

(4)

公式(2)的左边第二项结构阻尼耗能Ed

(5)

第三项是弹性变形能Ees和结构的非弹性塑性耗能Eh之和:

(6)

在任意时刻,结构的总能量保持平衡,且平衡方程

(7)

由公式(7)可知,在地震的情况下,结构用自身的耗能来平衡地震输入的能量。地震动总输入能、地震动瞬时输入能,结构塑性耗能、结构极限耗散能力等之间的关系的研究是用能量方法进行结构抗震设计的研究内容之一,能量的计算应综合考虑场地特征、结构动力参数以及地震动特性等多种因素,才可以建立可靠的能量设计准则。

能量分析方法的基本原理可以概括为:

输入能量≤耗能能力

物理意义:在整个地震过程中,输入结构的能量不超过结构所允许的耗能能力。由于地震反应结束后,结构的动能趋于零,结构的阻尼耗能再总耗能中所占的比重较小,可以忽略不计,则方程式(7)简化为:

(8)

则能量准则相应可以写为:

(9)

该式的物理意义:如果结构的弹性应变能和滞回耗能的能量大于地震动输入能,那么在地震的过程中结构不会损坏,按能量的指标控制结构也能够满足业主要求的设防目标。

3.2其它设计方法

3.2.1基于位移的设计法

基于位移性能的抗震理论是以结构的目标位移为性能参数,在一定水准的地震作用下设计结构构件,使结构达到该地震水准下的性能要求。目前,基于抗震性能分析方法强调了结构位移性状和非线性弹塑性静力、非线性弹塑性动力分析,沿用了现行的结构体系的分析方法,实质上是基于位移的抗震分析方法为主。基于位移的分析方法目前的研究现状可以归纳为以下四种:(1)延性系数法,(2)能力谱法,(3)直接基于位移法,(4)非线性动力增量分析(IDA)方法。

3.2.2综合设计法

按照业主的要求使建筑物达到一定的性能目标是综合设计法的基本理念,这种方法也是最全面的结构基于性能的抗震设计方法,能够最大程度的提供最优方案。但是,由于考虑因素过多,涉及面广,设计过程复杂,具体实施面临较大困难。

4总结

基于性能的抗震设计工程结构的设计和发展有重要的理论和实际意义。它强调的结构设计满足了社会多种设防需求,发挥了设计人员的主动性,使业主有了自主性的选择。但是,设计方法的复杂性大大的增加了。目前对结构性能提出全面、清晰的要求和量化,以及通过合理的抗震分析和设计方法实现基于性能的抗震设计理念是21世纪的设计标准所需要的。

参考文献:

[1]Vision 2000 Committee. Performance-based engineering of building [C]. Miranda E.Seismology Committee of the Structure Engineer Association of California, Oakland: Wiley Inc, 1995.

[2]Structural Engineers Association of California (SEAOC), Performance Based Seismic Engineering of Buildings, April, 1995.

[3]FEMA273/274. HEHRP Commentary on the Guidelines for the rehabilitation of Buildings [R].Federal Emergency management Agency, Washington, D.C.11, 1996.

[4]ATC-40. Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Concrete Building [R]. Applied Technology Council. RedWood City, California, 1996.

[5]小谷俊介. 日本基于性能结构抗震设计方法的发展[J].建筑结构,2000,30(6):3-9.

第6篇:水工建筑物抗震设计标准范文

关键字:建筑结构;抗震设计;优化;提升

引言

现阶段人们还不能对地震进行有效的控制,当地震发生时,可以在很短的时间内摧毁城市的建筑物,对人们的生命财产造成比较严重的影响,和其他自然灾害相比地震的危害程度更大。要想让建筑物的安全性和可靠性得到有效提升,就需要优化建筑物的布局设计,让建筑物的布局能够更加完善,让建筑物的抗震性能得到有效提高。这样在地震灾害中,建筑物的损失才能得到有效控制,从而来保证人们的生命财产,让社会效益和经济效益能得到有效提升。

一、建筑结构抗震设计的重要性

在地壳运动某些阶段中,出现的一些急剧变化就是地震,它是一种由自然现象形成的。通过对相关数据的分析可知,全球每年所发生的地震次数上百万次,大部分地震都发生在地球深处,因此所释放的能力不大,人们凭自身很难察觉。但是每年能给人们造成危害的地震很少,但是一旦遇到特大、特级地震却会对人们造成非常严重的危害,如08年的“汶川地震”。通过对相关的地震灾害资料进行统计分析可知,地震中大部分的人员受伤和死亡都是因为建筑物倒塌而造成的。所以要想对地震造成的损害进行有效控制,就需要提升建筑结构中的抗震设计。

二、现阶段建筑结构抗震性造成影响的主要因素

(一)抗震设计的标准化

在建筑结构的抗震设计中,现在采用的标准主要是根据我国针对各个地区出现地震自然灾害的可能性和危害程度而进行的初步预测工作,之后确定出各个地区的设防性能强度。在对抗震标准进行设计中,主要的参考指标就是设防性能强度。只有通过对抗震强度进行精密、准确的预测和测量,才能让抗震设计更加科学、实用和标准。建筑设计单位在实际的抗震设计中,应该要根据建筑物的实际使用功能和抗震设计的规范标准来进行,对建筑物的抗震性能进行有效的强化,这样才能让建筑物的抗震性能得到有效满足。

(二)抗震设计的合理化

建筑物的抗震设计主要就是对建筑工程项目的结构体系进行科学和合理的设计规划,同时选择最合理的建筑抗震措施,让建筑结构体系的抗震性能得到有效保证。这样建筑结构在地震作用下才能减少损坏,让人们的生命财产安全得到有效保证。一般情况下,与普通建筑结构相比,高层建筑结构的抗震设计标准要求更高,高层建筑的结构类型一般都是选择剪力墙框架结构。剪力墙框架结构的强度比较好,在地震作用下,可以让整体的建筑结构体系保持平稳,从而避免地震作用带来的损失。由此可见,建筑结构抗震设计是否合理,会对建筑物的抗震性能产生直接影响。

(三)建筑物的施工质量

建筑物的施工质量会直接影响到建筑物的使用性能和使用年限。在地震的强烈振幅波及影响下,如果建筑施工的措施比较合理和规范,建筑物的抗震性能就能有效提升。所以在建筑物的实际施工建设中,要对施工质量进行严格的管理与控制,对施工中的每一个环节都应该要进行规范和监督,对质量监督管理和检验要进行不断的强化,这样建筑物的施工建设质量才能得到有效提升,最终让建筑物的抗震性能得到有效保证。

三、提升建筑结构抗震设计的措施

(一)让建筑物的整体性和刚度得到加强

建筑物是一种由横向承重构建、纵向承重构建以及楼盖组成的结构体系,所以建筑物应该要具备良好的整体稳定性和刚度,同时也应该要重视抗侧力构件的布置情况以及结构质量的实际分布情况。钢性楼盖可以很好的让各个抗侧力构件根据自身的实际侧移刚度来对地震作用进行科学的分配。现浇钢筋混凝土屋盖和楼板是比较好的抗震构件,其整体性比较好,同时水平的刚度也比较大,能有效避免散落以及滑移等问题。另外现浇钢筋混凝土屋盖和楼板还可以让平面上墙体的实际要求变得宽松,可以对层间的变形进行有效控制。如果屋盖和楼板的水平刚度较好,那么在对荷载进行传递时也会更加有效。在水平面上,如果上下墙体之间没有对齐,屋盖和楼板还能对水平力进行有效的传递,现浇的屋盖和楼板还能有效约束墙体。故而若在实际的建筑结构中采用现浇屋盖和楼板,可以让建筑结构的整体稳定性和空间刚度得到有效提升,这样建筑结构的抗震性能也就能得到有效加强。

(二)对抗震防线进行多道设置

在建筑结构中设置多道抗震防线可以让其抗震能力得到有效提升。在建筑结构的抗震体系中,往往在地震作用下一些延性比较好的构建会先达到屈服强度,从而起到第一道抗震防线的作用。在第一道抗震防线屈服后,剩下的抗震防线才会依次屈服。所以如果在建筑结构中设置多道抗震防线,在某一道抗震防线失去作用后,其他抗震防线还能发挥出自身的抗震作用,最终让建筑结构的抗震性能得到有效提升。

(三)合理选址

建筑物的建设地址也会影响到其抗震性能的发挥。如果在选择建筑物施工建设地址时不合理,在地质不稳固的基层上进行地基的建设。在地震作用下,地面会出现错动、地裂和地面的沉降,在地基不稳固地区这种破坏更加显著,所以在实际的施工建设前,要对地址进行合理的选择,这样也能让建筑物的抗震性能得到有效提升。在实际的选址时,应该尽量选择在底层比较稳定的区域,尽可能避开地质不好的地带,比如地下水空洞区、地下采空区以及断层带等。如果在选址时不能有效避开地质不好的地带,就应该要根据实际情况采取有效的抗震措施。

(四)采用积极有效的减震技术

建筑结构设计中的减震技术就是利用建筑物以外的部件来让建筑物的阻尼增加,让地震传递的能量得到有效减弱,从而来有效降低地震带来的损害。在社会不断发展的过程中,人们的安全意识也得到了有效提升,建筑结构的设计理念在不断的完善和更新,人们也开始更加关注建筑结构的隔震设计和减震设计。在实际的建筑结构设计中,不仅需要对建筑物的基础部分进行有效的处理,同时也可以采用减震装置和元件来让地震传递的能量减弱,这样人们的生命财产安全就能得到有效保证。在建筑物正式施工前就应该要对建筑物基础进行隔震设计。

结语:

在社会科学技术不断发展的过程中,依然不能对地震进行准确的预测,在自然灾害面前,人类永远都是最大的受害者。当各种自然灾害发生时,不仅会对人们的生命财产造成比较严重的影响,同时也会对人们的心理造成难于抚平的创伤,地震就是各种自然灾害中最严重的一种。提升建筑结构中的抗震设计是避免建筑物受到地震损害的一种有效方式,在实际的建筑结构设计中,设计人员应该要从建筑结构的整体入手,在保证建筑物的使用功能的基础上,还要重视建筑物的安全性能,让建筑物的整体质量和抗震性能得到提升,这样才能让人们的生命财产得到有效保证。

参考文献:

[1]祁继鑫.建筑结构抗震设计方式探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(1)

[2]李强.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].城市建设理论研究,2014,(10)

[3]马婵娟.浅论建筑结构规划中的抗震设计[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(5)

[4]吴亚林.浅谈房屋建筑结构中的抗震设计要求[J].城市建设理论研究,2014,(9)

第7篇:水工建筑物抗震设计标准范文

【关键词】建筑结构抗震设计

前言

由于我国是一个地震多发的国家,分布广、频率高、强度大、震源浅,是世界上地震灾害最严重的国家之一。近几年来,各国历次地震对人类造成了严重灾害,通过总结大量的经验教训,促使结构抗震设计不断发展。建筑抗震的实践表明,一个地震区建筑物,如果没有良好的建筑总体布置方案,单靠结构抗震计算和抗震的构造措施,在较强烈的地震作用下,仍是难以取得建筑抗震的较好效果,甚至减轻不了建筑物的震害程度。因此,只有建筑设计与建筑抗震设计有机地结合起来,建筑抗震设计水平才能达到一个比较完善的高度。

一、目前我国抗震设计中存在的不足

通过多年对于建筑抗震设计的研究,我国逐渐形成了自己的一套较为先进的抗震设计方法而且日益成熟,但是也有许多考虑欠妥的地方,需要我们今后加以完善。首先,与国外规范相比,我国抗震规范在对关系的认识上还存在一定的差距。美国UBC规范按同样原则来划分延性等级,但在高烈度区推荐使用高延性等级,在低烈度区推荐使用低延性等级。这几种抗震思路都是符合规律的,而目前我国将地震作用降低系数统一取为2.86,而且还把用于结构截面承载能力设计和变形验算的小震赋予一个固定的统计意义。另外,我国规定的“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设防目标也存在一定的问题。该设防目标对甲类、乙类、丙类这三类重要性不同的建筑来说,并不都是恰当的。最后,由于不同类别建筑的不同重要性,不宜再笼统的使用以上同一个性态目标。此外,还应该考虑建筑所有者的不同要求,选择不同的设防目标,从而做到在性态目标的选择上更加灵活。

二、结构抗震的可靠度

在结构所有的功能中,首先需要满足的是结构的安全性。由于在震源的发生机制、地震波的传播路径和场地条件中存在很多不确定性,以及在循环荷载作用下的性能和分析计算模型中的不确定性,结构的地震反应非常随机,并且安全性只能采用抗震可靠度进行描述。按照可靠度理论,服役期内结构的抗震可靠度同时体现了环境和结构两方面的、特征,采用可靠度作为设防参数在概念上似乎更充分一些,在方法上也比较统一。这种方法实质上是认为工程结构自身以及所处环境存在着不确定性,使所设计的结构在遭受未来可能发生的地震作用时绝对安全既不可能也不经济,人们使用这些结构时必须承受一定的风险。因此需要确定一个可以接受的安全度水准,这个水准被定义为目标可靠度,它可以作为结构抗震设防的参数,所有抗震结构实际的抗震可靠度应该不低于规定的目标可靠度。

由于结构抗震可靠度中包含了场地可能遭遇的各种强度地震动对结构安全性的影响,以目标可靠度进行抗震设防时就不必再去区分“小震 、“中震”和“大震”,从而也就避免了为解决该问题所产生的各种困难。结构抗震可靠度的大小同结构服役期限的长短有关,它不仅描述了结构建造完成前规划、设计、施工等过程中的安全性,而且考虑了结构服役过程的安全影响因素,因此采用目标可靠度进行抗震设防既可以完成基于生命的抗震设防目标,也可以实现基于性态的设防目标,对于具有不同服役功能的工程结构,只需适当调节目标可靠度的具体取值,就可以方便地实现多级抗震设防的目标了。

三、结构抗震设计中概念设计

所谓 “建筑抗震概念设计”是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,是进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。地震动是一种随机振动,有难于把握的复杂性和不确定性,要准确预测建筑物所遭遇的特性和参数,目前尚难做到。在结构分析方面,由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等诸多因素,也存在着不确定性。因此抗震问题不能完全依赖计算结果。而是应该立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念,往往是构造良好结构性能的决定性因素。抗震概念设计主要有如下几点:

3.1建筑选址。避免抗震危险地段,选择对抗震有利的场地、地基和基础在进行设计时,应根据工程需要,掌握地震活动情况和工程地质的有关资料,作出综合评价,宜选择坚硬土或开阔平坦密实均匀的中硬土等有利地段;避开软弱土、液化土、河岸和边坡边缘,平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层等不利地段;同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基土上,也不宜部分采用天然地基,部分用桩基,当地基有软弱黏性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层时,宜加强基础的整体性和刚度。

3.2合理的平立面布置。建筑物的动力性能基本上取决于它的建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,从而确保房屋具有良好的抗震性能。建筑物的平、立面布置宜规则、对称,质量和刚度变化均匀,避免楼层错层。对体形复杂的建筑物合理设置变形缝,在结构设计时要进行水平地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施,严格控制建筑物的高度和高宽比。

3.3 结构选型和结构布置。结构选型根据建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素,经技术、经济条件比较综合确定。单从抗震角度考虑,作为一种好的结构形式,应具备下列性能:延性系数高;匀质性好;正交各向同性;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。结构布置遵循的原则是平面布置力求对称,使构件分配的力均匀;竖向布置力求均匀,尽可能使其竖向刚度、强度变化均匀,避免出现薄弱层,并应尽可能降低房屋的重心。

3.4多道抗震防线的设置。多道设防就是人为加强某些竖向抗侧力结构,提高部分的可靠度;并且有意识地设置一些薄弱环节,使其在强震作用下退出工作。将建筑物自振周期与地震动卓越周期错开,使建筑物的共振现象得以缓解,减轻地震的破坏作用。

3.5刚度、承载力和延性的匹配。当结构具有较高的抗力时,其总体延性的要求可有所降低;反之,较低的抗力需要较高的延性要求相配合。地震时建筑物所受地震作用的大小与其动力特性密切相关,具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。提高结构的抗侧刚度,往往是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。要使建筑物具有很强的抗倒塌能力,最理想的是使结构中的所有构件都具有较高的延性,然而实际工程中很难做到。有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性是比较经济有效的办法。

四、建筑结构消能减震与隔震设计

消能减震隔震是指在结构体系中设置隔震层以隔离地震能量,或在抗侧力结构中设置消能器吸收地震能量,从而达到减轻震害的目的。由于它是一种新型的结构体系,且隔震层以上结构部分的使州要求高于非隔震建筑,因此,在目前的设计中应用较少。其主要原理为:在房屋底部设置橡胶隔震支座和阻尼器等,以延长构件的自振周期、增大阻尼,或在结构中设置消能装置,通过局部变形提供附加阻尼,消耗地震能力,而达到保护上部结构的目的。结构空间刚度房屋是由纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度的结构体系,其抗震能力的高低取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。

刚性楼盖体系是保证所有竖向抗侧力构件共同受力的先决条件,建议采用现浇楼屋盖,对于砖混结构体系采用现浇楼屋盖不仅可消除滑移、散落问题,提高房屋的整体性,增大楼板的刚度,而且对平面上墙体对齐的要求也可以予以适当的放宽,因为作为以剪切变形为主的砖混结构,层间变形是可控制性的,较强的楼、屋盖水平刚度使荷载传递具有良好的条件,平面上当上下墙体不对齐时,现浇楼、屋盖能起到一定的传递水平力的作用,同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束。砖混结构房屋采用纵墙或横墙承重,由于其另一方向的约束墙体少、间距大,因而房屋的另一方向刚度较弱,空间刚度和整体性都较差,抗震能力低。在中强地震作用下,墙体由于平面外的失稳而先行破坏,进而引起整个房屋的倒塌。而在两个方向布置适当的纵横墙混合承重房屋。由于其限制了纵墙的侧向变形,增强了空间刚度和整体性,对承受纵横两个方向的水平地震作用,以及抗弯、抗剪都非常有利,抗震性能较纵墙或横墙承重好得多。

五、抗震构造措施的设置

抗震构造措施在结构设计中具有非常重要的作用,构造设置是否合理,直接影响到结构防震的效果,由于上部主体结构类型不同,构造措施也不尽相同,以下列出常见结构类型所需采取的一般构造措施。砖混结构房屋中设置沿楼板标高的水平圈梁,加强了内外墙的连接,增强房屋的整体性。圈梁能够有效地约束预制板的散落,使砖墙出平面倒塌的可能性降低;另外,圈梁作为边缘构件,可以提高楼、屋盖的水平刚度。在地震作用下限制了墙体斜裂缝的开度与延伸,减轻了不均匀沉降对房屋的影响。并且构造柱设置合理,可以起到增强房屋整体性、改善结构脆性和增加延性的作用。每间设置构造柱的墙体,可以大大提高变形能力,即使墙体开裂以后,还可以利用其塑性变形和滑移、摩擦,来消耗地震能量。但是,设置圈梁和构造柱后,多层砖混房屋的抗裂能力并没有多大的改善,难于保证砖混结构房屋实现“小震”不坏的目标,设计中应该加以注意。

第8篇:水工建筑物抗震设计标准范文

抗震;发展;减振;振动控制;交叉研究

[中图分类号]TU352.11 [文献标识码]A [文章编号]1009-9646(2012)7-0055-02

地震是一种不可抗拒的自然现象,严重影响人们的生活和生产,给人类带来重大损失。人类的建筑史就是不断地与包括地震等自然灾害进行抗争,使人类的居住环境变得更加安全、舒适的一个过程。建筑物的抗震就是实现安全目标的重要措施和手段,但总有一些建筑因种种原因在进行设计、施工时未进行抗震处理,这就需要对这些建筑物进行抗震鉴定加固。

一、建筑抗震鉴定加固的历史

1.规范标准的发展

我国对于建筑抗震经历了一个曲折的过程。新中国成立以后,由于科学技术水平低、人们对建筑抗震的认识不足,建筑物的抗震没有得到很好落实。在经历了66年河北邢台地震和76年河北唐山大地震后,人们对建筑抗震的认识才得以深化。实践证明,震前对缺乏抗震能力的建筑物进行抗震加固,可以大大减轻地震灾害。1978年颁布实施的《工业与民用建筑抗震设计规范》(TJ11-78)为新建建筑设计提供了依据;几乎同时《工业与民用建筑抗震鉴定标准》(TJ23 -77)的颁布实施为抗震鉴定加固提供了依据。

在社会发展的推动下,对新建筑抗震设计和已有建筑抗震鉴定加固提出了更高的要求;科学技术水平和经济实力的提高,为达到上述目标奠定了基础。于是,1989年修订颁布了《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89),对新建建筑物的抗震设计提出了更高的要求。随之,1995年《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-95)的颁布实施,将抗震鉴定加固推向新的阶段。而《建筑抗震设计规范》(GB50011 -2001)的颁布实施,也势必进一步推动抗震鉴定加固标准和要求的提高。

2.加固技术的发展

相对于规范、标准的发展,加固技术的发展则相对缓慢,从八十年代开始进行抗震加固以来似乎改进不大。新材料的引入、新工艺的出现主要有:碳纤维加固技术、粘钢技术、高强材料、喷射混凝土技术等。抗震加固技术亟待得到新的发展。建筑抗震鉴定加固的现状:

(1)混合结构房屋的抗震加固:增设圈梁及钢拉杆,抗震横墙,构造柱、加强原有墙体等。

(2)钢筋混凝土框架结构的抗震加固:对构件进行抗震承载能力的验算,不满足要求者进行加固处理;注重结构构造的抗震要求并进行相应处理;对附属构件进行处理等等。

(3)建筑物地基基础抗震加固:已有建筑物抗震加固时,应尽量采用不作地基及基础加固的方案。若必须加固地基及基础,则其方案应该是施工简便,技术可靠,经济而有效的。

二、传统的抗震方法

1.概念设计的一些原则

(1)总体屈服机制。例如强柱弱梁。

(2)刚度与延性均衡。

(3)强度均匀。结构在平面和立面上的承载力均匀。

(4)多道抗震防线。

(5)强节点设计。

2.在此基础上作结构地震反应分析方法

(1)地震荷载法;

(2)振型分解法;

(3)动力时程分析法

(4)现在还发展了push-over法、能力谱等方法。

3.传统抗震方法的缺点与不足

传统抗震结构主要利用主体结构构件屈服后的塑性变形能和滞回耗能来耗散地震能量,这使得这些区域的耗能性能变得特别重要,而一旦由于某些因素导致这些区域产生问题,将严重影响到结构的抗震性能,产生严重破坏,由于破坏部位位于主要结构构件,其修复是很难进行的。

三、建筑抗震鉴定加固的展望

1.鉴定加固对象展望

首先,随着我国在解放初期建造的一批建筑相继进入老年期,对其进行抗震鉴定加固的要求也越来越多。其次,由

于人们投资观念、建筑物使用用途的变化,原来满足原使用要求的建筑物,可能在新的用途下其抗震能力满足不了要求,也必须进行抗震鉴定加固。再次,由于建筑设计、施工、使用中出现的一些问题,建筑遭受灾害也使部分建筑物的抗震性能下降,需进行鉴定加固处理。第四,由于《建筑抗震鉴定标准》(GB50023 -95)中对建筑物抗震性能的要求相对于原规范有了提高,使得原来一些满足原规范的建筑物不能满足新规范的要求,这一部分建筑也面临鉴定加固的任务。

2.加固技术的展望

(1)注重整体抗震概念

抗震鉴定加固应该从注重某些构件的抗震能力的加强,转变为对整体结构抗震性能的加强,避免出现加固了某些构件或部位,却使其他构件或部位成为薄弱环节的情况。

(2)发展新材料

材料科学的发展使许多新型材料出现的同时,使得原来价格昂贵的材料变得价廉物美,能够引入土木工程领域。譬如近几年碳纤维材料引入加固补强领域。

(3)开发新工艺

抗震加固应该从工艺角度进行研究,开发出简单易行、对周围环境(包括噪音、粉尘、湿作业、对施工人员和使用者)无不利影响的工艺,并附注实施、广泛推广。

(4)积极学习、引进先进的理念和技术

现阶段,有许多国家的抗震鉴定加固理念和技术比我国先进,对这些先进的理念和技术,我们应该针对我们国家自己的实际情况,有所选择的引进、吸收,应用到我国抗震鉴定加固领域。

四、结束语

回顾我国抗震鉴定加固的历史,关注其现状,展望未来,我们认为在抗震鉴定加固领域,虽然取得了一定的成果,但和该领域领先的国家相比,我们还处于落后阶段。因此从政策法规的制定者,到科研、设计、施工人员都应该进行不懈的努力,为提升我国在该领域的技术水平作出贡献。

[1]王社良.抗震结构设计[M].武汉理工大学出版社,2007.

第9篇:水工建筑物抗震设计标准范文

关键词:抗震技术 民用房屋 结构设计

1 引言

民房建设中,抗震结构设计是民房结构设计的一个重要环节。设计的合理与否直接影响民用房屋的质量和人民的生命、财产安全。我国属地震多发国,应在民用房屋结构设计中对抗震技术提出更高的要求。

2 民用房屋抗震技术研究现状

我国民房抗震研究起步较早,始于上个世纪50年代。最早的二部抗震鉴定和设计标准TJ 23-77《工业与民用建筑抗震鉴定标准》、TJ 11-78《工业与民用建筑抗震设计规范》,就在指导我国房屋建筑抗震设计中起到了十分重要的作用。八十年代后,我国相继制定和修订了GBJ 11-89《建筑抗震设计规范》、GB 50191-93《构筑物抗震设计规范》、GB 50223-95《建筑抗震设防分类标准》等一系列国家标准,形成了比较完整的民用房屋抗震设计标准体系。

我国现行的民房设计标准GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》,在总结国内外大地震的经验教训,特别是在经历了2008年汶川大地震后,采纳国内外先进的抗震技术最新科研成果的基础上进行了修订。修订后的标准对于抗震设防标准有了适度的提高,对民房抗震性能的增强提出了更高的要求。

3 房屋结构设计中抗震技术的应用

砖混结构因选材方便、施工简单、造价低、工期较短等特点,多年来一直是我国房屋结构设计中使用最为广泛的一种建筑形式,其中民用房屋建筑中约占90% 以上。

砖混结构通常采用粘土砖和混合砂浆进行砌筑,通过内外砖墙的咬砌使整体具有一定的连接性,多层砖混砌体房屋的基本材料和连接方式可决定建筑物的脆性性质和变形能力。因此改善建筑物砌体结构的延性,对提高房屋的抗震能力具有极其重要的意义。

3.1 科学布局建筑物的平面和立面

建筑结构设计中,建筑物的平面和立面布置是十分基础和重要的内容,其墙柱的距离、内外墙的布置、通道、电梯井以及房间数量的布局等直接反映建筑的使用功能和要求。抗震设计中,建筑物的平面、立面应简洁和规则,力求结构质量中心与刚度中心的一致,用以增强建筑物结构抗震性能;反之,平面布置不规则的房屋,其质心与刚度中心往往不容易重合,在地震作用下会产生超强的扭转效应,大大加剧地震的破坏力度。

建筑立面设计应避免头重脚轻,房屋重心应尽可能地降低,同时避免采用错落的立面结构设计方式。对建筑物结构竖向强度和刚度的均匀性应严格控制,特别应对突出屋面建筑部分的高度进行控制,使其不宜过高,以免地震发生时产生鞭梢效应。

建筑设计应符合抗震设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案,当不可避免时必须使用时,应尽量在适当的部位设置防震缝。力求在兼顾建筑造型和满足使用功能要求的前提下,建筑物既简洁、美观大方,又能有效地提高工程的抗震性能。

3.2 砌体房屋的总层数及总高度

历次地震灾害表明,砌体房屋越高,层数越多,它所遭受的地震破坏程度就越大。所以民用房屋结构设计中,必须严格按照抗震设计规范要求,控制砖砌体房屋的总高度和总层数,才能有效减少地震时带来的震害。

3.3 增强砌体房屋的刚度及整体性

房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的具有空间刚度和强度的结构体系,其结构的空间整体刚度和稳定性决定了抗震能力的强弱。现浇钢筋混凝土楼板及楼盖是较为理想的抗震构件,它所具有的整体性好、水平刚度大的等优点,不仅可消除滑移、散落等隐患,增加房屋的整体性和楼板的刚度,而且适当放宽了平面上墙体对齐的要求等。在建筑物适当的部位增设构造柱,并配置构造钢筋、设置配筋圈梁等均可增强建筑物空间刚度、加大建筑物结构的整体稳定性,提高房屋的抗震性能。

3.4 合理布置纵墙与横墙

纵、横墙体是多层砖混房屋的主要承重构件。地震时,承重纵、横墙在地震力作用下会产生裂缝,严重时出现倾斜、倒塌而使房屋造到破坏,所以提高房屋抗震性能的关键是合理布置纵、横墙。应优先采用将横墙作为承重墙或使纵横墙共同承重的结构体系,对纵、横墙的布置应合理美观、均匀对称,且窗间墙等宽。

墙体布置时,应采用纵墙贯通的平面布置方式。当纵墙无法贯通布置时,可在纵横墙的交接处采取增设钢筋混凝土构造柱,并适当加强构造配筋等加强措施,用以防止建筑物纵、横墙在交接处被拉开,提高房屋的抗震能力。

3.5 适当增加墙体面积 合理提高砂浆强度

多层砖混房屋的抗震能力与墙体面积的大小和砂浆强度等级密切相关。合理提高墙体面积、科学地提高砂浆强度等级,可有效地提高房屋的抗震能力。经验数据表明,在对6层砖混房屋的抗震试验中,房屋上层的地震作用较小,基本满足了抗震承载力的要求;但底部二层,特别是第一层,属薄弱层,地震作用力较大。但若增加墙体的承载面积,即将240mm宽的承重墙改为360mm宽的墙,或适当提高砂浆的强度等级,由M5提高到M10,则可基本满足抗震承载力的要求。可见,增加底部,特别是1层~2层的墙体面积或适当提高砂浆强度,是减轻震害的有效途径之一。

3.6 有效设置房屋圈梁和构造柱

在多层砖混房屋建筑中设置沿楼板标高的水平圈梁,可有效加强内外墙的连接,从而增强房屋的整体性。圈梁的设置,其约束作用使得楼盖与纵、横墙构成一个整体的箱形结构,有效地约束了预制板的散落,大大降低了砖墙平面倒塌的可能性,使各片墙体的抗震能力得以充分发挥。圈梁的设置还可以限制墙体裂缝的沿伸和开裂,提高墙体的抗剪能力和有效减轻地震时因地基的不均匀沉陷与地表裂缝对房屋造成的影响。圈梁是民用房屋结构设计中较为经济有效的提高房屋的抗震能力和减轻震害的抗震技术。

3.7 在墙段内设置水平钢筋

为提高民用房屋墙体的抗震能力,可采用在抗震力不足的承重墙段内配置水平钢筋的结构设计方法,使砌体及水平钢筋共同承担地震力。经验试验表明,配置水平钢筋可有效地减少墙段的脆性、增加延性,从而提高墙段的抗震性能和增强整个砖混房屋的抗震性能。对水平配筋砖砌体的要求如下:

砌筑砂浆强度等级应≥M7.5;

水平钢筋宜采用HPB235(即屈服应力为235Mpa的热轧光圆钢筋)或HRB335的普通低合金钢的2级带肋钢筋;

0.07%≤配筋率≤0.17%,且间距不应大于400mm;

钢筋锚固长度应≥180mm。

4 结论

综上所述,抗震技术的应用是民用房屋结构设计的重要内容。民用房屋抗震设计应体现预防为主的设计思想,只有把握民用房屋结构设计的抗震机理,才能确保民房建筑结构具备较强的抗御地震的能力。

参考文献:

[1] 韩小虎, 王丽霞. 探讨建筑抗震设计中的建筑设计[J].内蒙古水利,2010,125(1):162-163.

[2] GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010:

[3] 侯建娟. 建筑结构设计中的抗震设计[J]. 工业建设与设计,2009(6):35-37