正文 建築結構的抗震概念設計(1 / 2)

提要本文根據地震作用的特點,結合震後啟示,闡述了結構抗震設計中“概念設計”的重要性以及對結構進行概念設計的原則。在提高結構的整體抗震性能時,注重新的抗震設計理念的應用,為工程設計人員在今後的設計工作中提供思路。

關鍵詞:建築結構;抗震;概念設計

中圖分類號:F407.9文獻標識碼:A

地震災害具有突發性,至今可預報性很低,給人類社會造成的損失嚴重是各類自然災害中最嚴重的災害之一。隨著建築結構抗震相關理論的不斷發展,結構抗震設計思路也經曆了一係列的變化。設計思路經曆了從彈性到非線性,從基於經驗到基於非線性理論,從單純保證結構承載能力的“抗”到允許結構屈服,並賦予結構一定的非彈性變形能力的“耗”的一係列轉變。由於地震作用的隨機性、複雜性、藕聯性,每次地震所產生的波形各異,因而其對建築物的作用各不相同,所產生的破壞程度也千差萬別。因此,在進行結構的抗震設計時要綜合考慮多方麵因素,而切實做好抗震概念設計又顯得尤為重要。

一、抗震概念設計的含義

建築結構的抗震概念設計是指在進行結構抗震設計時,根據地震災害和工程經驗等所形成的基本設計原則和設計思想,從概念上,特別是從結構總體上考慮抗震的工程決策,即正確地解決總體方案、材料使用和細部構造,以達到合理抗震設計的目的。

二、抗震概念設計的基本內容

1、建築設計應重視建築結構的規則性。建築結構的規則性對抗震能力重要影響的認識始自若幹現代建築在地震中的表現。最為典型的例子是1972年2月23日南美洲的馬那瓜地震。馬那瓜有相距不遠的兩幢高層建築,一幢為十五層高的中央銀行大廈,另一幢為18層高的美洲銀行大廈。當地地震烈度估計為8度。一幢破壞嚴重,震後拆除;另一幢輕微損壞,稍加修理便恢複使用。研究發現破壞較輕的建築平、立、剖均較規則、對稱;結構側向剛度、材料強度和質量的分布也較均勻、連續,而另一棟建築則恰恰相反,導致產生嚴重扭轉、抗剪不足等而破壞嚴重。

2、合理選擇建築的結構體係。抗震結構體係是抗震設計應考慮的關鍵問題,結構方案的選取是否合理,對安全性和經濟性起決定性作用。

(1)結構體係應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。要求結構體係受力明確、傳力合理、傳力路線不間斷、抗震分析與實際表現相符合。

(2)應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力。抗震設計的一個重要原則是結構應有必要的贅餘度和內力重分配的功能。諸多震後實例均印證了它的重要性,設計時要引起足夠重視。