第一篇：關(guān)于復(fù)合墻民用住宅的抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)研究分析論文

國(guó)內(nèi)尤其是廣大鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)地區(qū)已建成的底部框架結(jié)構(gòu)中，底層一般采用磚砌體作為抗震墻，抗震規(guī)范和砌體規(guī)范對(duì)此類(lèi)抗震墻的設(shè)計(jì)做出了相應(yīng)規(guī)定。針對(duì)地震作用下磚砌體墻容易開(kāi)裂、延性較差的問(wèn)題和設(shè)置混凝土墻帶來(lái)的剛度過(guò)大等不利影響，提出在房屋底層設(shè)置一種新型抗側(cè)力構(gòu)件—一密肋復(fù)合抗震墻，形成底部框架—一密肋復(fù)合墻上部砌體房屋結(jié)構(gòu)(簡(jiǎn)稱(chēng)底部框架—一復(fù)合墻結(jié)構(gòu))。本文結(jié)合課題組前期對(duì)密肋復(fù)合墻、框架-密肋復(fù)合墻的研究成果，對(duì)底部框架—一復(fù)合墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法、構(gòu)造措施等方面進(jìn)行較為系統(tǒng)的介紹，以利于今后對(duì)底部框架房屋結(jié)構(gòu)的研究和工程應(yīng)用。

1上部砌體結(jié)構(gòu)

密肋復(fù)合墻是以截面及配筋較小的鋼筋混凝土為框格，內(nèi)嵌以各種具有一定強(qiáng)度的輕質(zhì)砌塊工地現(xiàn)澆或工廠(chǎng)預(yù)制而成。密肋復(fù)合墻在水平荷載作用下，與隱形外框架共同工作，兩者相互作用，充分發(fā)揮各自性能，以密肋復(fù)合墻為主要受力構(gòu)件、與隱形外框架和現(xiàn)澆樓板組成的裝配整體式密肋壁板結(jié)構(gòu)，已在我國(guó)部分省市的多層和小高層住宅體系中得到應(yīng)用。底部框架房屋的設(shè)計(jì)中，砌體層與底部框架—一抗震墻層剛度比值的控制是決定這類(lèi)房屋抗震性能優(yōu)劣的關(guān)鍵性因素，其中一個(gè)重要的原因在于無(wú)論是砌體墻還是混凝土墻，在墻體截面面積固定不變的條件下無(wú)法實(shí)現(xiàn)剛度的自由調(diào)整，造成上下層剛度比值難于控制，而密肋復(fù)合墻可以有效解決墻體面積不變時(shí)其抗側(cè)剛度的調(diào)整問(wèn)題，從而滿(mǎn)足不同條件下結(jié)構(gòu)對(duì)抗震墻的設(shè)計(jì)需求。

2抗震性能研究

框架—一密肋復(fù)合墻體受力特點(diǎn)。為了研究反復(fù)荷載作用下框架與復(fù)合墻協(xié)同工作機(jī)制、破壞形態(tài)和極限剪承載能力，進(jìn)行了內(nèi)置“十”字形、“豐”字形、“井”字形等不同框格形式的框架—一復(fù)合墻荷載試驗(yàn)?？蚣堋粡?fù)合墻荷載試驗(yàn)結(jié)果表明：①試件破壞形式均是剪切型，內(nèi)墻板中填充砌塊首先開(kāi)裂，繼而墻板框格(主要是肋梁)端部形成塑性鉸，最后外框架柱發(fā)生壓彎破壞，框架-復(fù)合墻體具有明顯的雙重延性受力特點(diǎn);②內(nèi)填砌塊與混凝土框格、復(fù)合墻板與外框架相互支撐、相互約束，依照各自剛度大小承擔(dān)相應(yīng)荷載，并在荷載作用過(guò)程中不斷進(jìn)行內(nèi)力重分配與調(diào)整，具有良好的協(xié)同工作性能;③密肋復(fù)合墻板的獨(dú)特構(gòu)造特點(diǎn)，減小甚至避免了砌體墻發(fā)生平面外破壞的可能，砌體在破壞階段仍能發(fā)揮一定支撐作用;較小的框格有利于控制墻體裂縫分布，避免形成貫通框架對(duì)角的主斜裂縫，同時(shí)增加了墻體變形能力，使得后期變形更為平緩;④處于壓彎狀態(tài)的肋柱較拉彎狀態(tài)的肋梁破壞輕微，在荷載作用的整個(gè)過(guò)程中均能保持豎向承載力，始終分擔(dān)試件所承擔(dān)的豎向荷載，表現(xiàn)出良好的抗倒塌能力。

3實(shí)用抗震設(shè)計(jì)方法

確定框架與復(fù)合墻協(xié)同工作計(jì)算模型和不同階段復(fù)合墻剛度折減系數(shù)后，即可進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。底部框架結(jié)構(gòu)層數(shù)一般不會(huì)超過(guò)8層，剛度沿高度分布比較均勻，并且以剪切變形為主，因此可采用底部剪力法進(jìn)行計(jì)算。參考一般底部框架-抗震墻磚房結(jié)構(gòu)，給出底部框架—一復(fù)合墻結(jié)構(gòu)的主要設(shè)計(jì)步驟：

3.1初步擬定框架、復(fù)合墻及上部砌體墻的截面尺寸和材料強(qiáng)度等級(jí)，計(jì)算出各樓層重力荷載代表值，將其分別集中置于相應(yīng)的樓蓋水平處。

3.2計(jì)算結(jié)構(gòu)的層間側(cè)移剛度。底層側(cè)移剛度按公式(6)計(jì)算，若底層同時(shí)還有砌體抗震墻或混凝土墻，則可在式(6)上增加相應(yīng)構(gòu)件有效側(cè)移剛度表達(dá)式。初步設(shè)計(jì)階段，復(fù)合墻彈性等效剛度可取0.4~0.6倍的同截面混凝土墻剛度，誤差不大。

3.3計(jì)算結(jié)構(gòu)的自振周期.底層框架-復(fù)合墻結(jié)構(gòu)的基本周期建議采用頂點(diǎn)位移法或瑞雷法，由此兩式計(jì)算所得的基本周期值與實(shí)測(cè)值符合較好。

4抗震構(gòu)造措施

底部框架復(fù)合墻結(jié)構(gòu)所采取的抗震構(gòu)造措施除應(yīng)滿(mǎn)足抗震規(guī)范、砌體規(guī)范等對(duì)多層砌體房屋和底部框架房屋的有關(guān)規(guī)定外，框格配筋還應(yīng)滿(mǎn)足下列幾方面的要求:①框格縱筋配筋率與墻板截面積的比值不應(yīng)小于1.0‰，鋼筋直徑不宜小于16mm，截面配筋數(shù)量不少于4根;箍筋直徑不宜小于6mm，間距不大于300，梁柱交接處適當(dāng)加密;②與復(fù)合墻相連的框架柱除承擔(dān)自身所分配的地震力外，還與復(fù)合墻之間存在較為復(fù)雜的受力關(guān)系，抗震等級(jí)宜提高一級(jí)考慮，箍筋沿柱全高加密;③肋梁鋼筋外伸長(zhǎng)度在框架柱內(nèi)符合錨固長(zhǎng)度要求，當(dāng)框架柱兩側(cè)均有復(fù)合墻時(shí)，肋梁縱筋宜連續(xù)設(shè)置;④肋梁、肋柱與框架之間的砌塊參與結(jié)構(gòu)受力，與框架柱通過(guò)26間400mm的拉結(jié)筋可靠連接，沿框格全長(zhǎng)設(shè)置。

底部框架—一抗震墻房屋是符合我國(guó)現(xiàn)階段國(guó)情特點(diǎn)、在城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)中被廣泛應(yīng)用的一種結(jié)構(gòu)形式，預(yù)計(jì)在今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)仍會(huì)建造大量的底框砌體住宅建筑。

第二篇：結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)論文

結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)論文

在平平淡淡的日常中，大家肯定對(duì)論文都不陌生吧，論文是探討問(wèn)題進(jìn)行學(xué)術(shù)研究的一種手段。相信寫(xiě)論文是一個(gè)讓許多人都頭痛的問(wèn)題，下面是小編精心整理的結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)論文，歡迎大家分享。

一、結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的提出原因及必要性

每棟建筑物都是一個(gè)空間結(jié)構(gòu)體，在荷載作用下各構(gòu)件并非是以脫離體系的單一構(gòu)件獨(dú)自工作，而是以相當(dāng)復(fù)雜的方式共同工作，精確計(jì)算其作用和受力是相當(dāng)困難的，在計(jì)算地震作用時(shí)尤其如此，由于地震作用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)的復(fù)雜性及不確定性、人們對(duì)地震時(shí)結(jié)構(gòu)響應(yīng)認(rèn)識(shí)的局限性和模糊性、理論計(jì)算中的假定與實(shí)際情況的差異性，注定了在現(xiàn)階段無(wú)論計(jì)算工具再如何發(fā)展，計(jì)算過(guò)程再如何嚴(yán)格，其結(jié)果也只能是一種比較粗略的估計(jì)，甚至有時(shí)還根本無(wú)法計(jì)算。

顯然在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，僅依靠現(xiàn)有理論進(jìn)行抗震計(jì)算往往不能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)安全性、可靠性的要求，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。因此在不確定因素眾多，受力狀況復(fù)雜的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，抗震概念設(shè)計(jì)的提出和應(yīng)用就顯得尤為重要了。

二、結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的涵義

所謂抗震概念設(shè)計(jì)，一般是指不經(jīng)過(guò)計(jì)算，尤其在難以做出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問(wèn)題中，依據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分結(jié)構(gòu)體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、震害、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)中所獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，從總體的角度來(lái)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震細(xì)部措施的宏觀(guān)控制，從而從根本上保證結(jié)構(gòu)的抗震性能。

三、結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的基本原則和具體要求

（一）建筑場(chǎng)地的選擇

地震造成建筑的破壞，除地震動(dòng)直接引起結(jié)構(gòu)破壞以外，還有場(chǎng)地條件的原因，諸如：地震引起的地表錯(cuò)動(dòng)與地裂，地基土的不均勻沉陷、滑坡和土體液化等。因此選擇有利于抗震的建筑場(chǎng)地是減輕建筑物地震災(zāi)害的第一道重要工序。

（二）建筑物的平面、立面及豎向剖面的布置建筑物平面和立面的規(guī)則性是抗震概念設(shè)計(jì)中需要考慮的一個(gè)重要因素。

規(guī)則的建筑方案體現(xiàn)在：建筑物的平面布置基本對(duì)稱(chēng)；結(jié)構(gòu)體型簡(jiǎn)單；抗側(cè)力體系的剛度和承載力上下變化連續(xù)、均勻。因?yàn)?，?jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)容易估算其在地震時(shí)的反應(yīng)，容易有針對(duì)性的采取抗震措施并對(duì)其進(jìn)行細(xì)部處理。因此，這就要求建筑專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)人員具有一定的抗震知識(shí)素養(yǎng)，應(yīng)該對(duì)所設(shè)計(jì)的建筑的抗震性能有所估計(jì)，避免采用抗震性能差的嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。

（三）結(jié)構(gòu)體系的確定和結(jié)構(gòu)布置

結(jié)構(gòu)體系的.確定是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中頭等重要的大事。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)通過(guò)綜合分析使結(jié)構(gòu)體系盡量合理且經(jīng)濟(jì)，應(yīng)優(yōu)先采用抗震能力強(qiáng)、延性好、耗能能力強(qiáng)、便于施工且具有多道防線(xiàn)的結(jié)構(gòu)體系（如框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，框架-筒體結(jié)構(gòu)，設(shè)置耗能連梁的剪力墻結(jié)構(gòu)等），避免采用抗震能力較低的結(jié)構(gòu)體系（如板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)，單跨框架結(jié)構(gòu)等），尤其應(yīng)避免采用看似“合法”（符合規(guī)范）但不合理的結(jié)構(gòu)體系（如當(dāng)房屋高度接近規(guī)范框架結(jié)構(gòu)類(lèi)適用高度上限時(shí)，仍采用框架結(jié)構(gòu)，震害表明，框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小，整體性較差，結(jié)構(gòu)的抗震性能較差，此情況下應(yīng)采用抗震性能較好的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)為宜）。

而在結(jié)構(gòu)布置時(shí)，應(yīng)采用概念清晰、傳力途徑明確的布置方式，盡量避免造成結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)、平面和立面的里出外進(jìn)、豎向傳力桿件的間斷與不連續(xù)等問(wèn)題。

（四）多道抗震防線(xiàn)的設(shè)置

單一結(jié)構(gòu)體系只有一道抗震防線(xiàn)，一旦破壞就會(huì)造成建筑物倒塌的嚴(yán)重后果。特別是當(dāng)建筑物的自振周期與地震動(dòng)卓越周期相近時(shí)，建筑物由此而發(fā)生的共振，更加速其倒塌進(jìn)程。而如果建筑物采用的是多重抗側(cè)力體系時(shí)，第一道防線(xiàn)的抗側(cè)力構(gòu)件在當(dāng)?shù)谝坏揽箓?cè)力防線(xiàn)因共振而破壞，第二道防線(xiàn)接替工作，建筑物自振周期將出現(xiàn)較大幅度的變動(dòng)，與地震動(dòng)卓越周期錯(cuò)開(kāi)，使建筑物的共振現(xiàn)象得以緩解，避免再度嚴(yán)重破壞。在雙重結(jié)構(gòu)體系中一般應(yīng)優(yōu)先選擇不負(fù)擔(dān)或少負(fù)擔(dān)重力荷載的豎向支撐或填充墻，或軸壓比值較小的抗震墻、實(shí)墻筒體等構(gòu)件作為第一道防線(xiàn)的抗側(cè)力構(gòu)件，如框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻，框架-填充墻結(jié)構(gòu)中的填充墻，單層廠(chǎng)房縱向體系中的柱間支撐，均可作為各自體系中的第一道抗震防線(xiàn)。如因條件限制，只能采用單一的框架體系，則框架就成為整個(gè)體系中唯一的抗側(cè)力構(gòu)件，此時(shí)應(yīng)采用“強(qiáng)柱弱梁”型的延性框架。

在地震作用下，框架梁成為第一道抗震防線(xiàn)，框架柱為第二道抗震防線(xiàn)，用框架梁的變形去消耗地震能量，使框架梁的屈服先于框架柱的屈服，從而保護(hù)了框架柱的相對(duì)完整，最終達(dá)到“大震不倒”的要求。

（五）結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)的把握

在結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)中，還應(yīng)注重對(duì)結(jié)構(gòu)體系中的關(guān)鍵部位（如薄弱層，加強(qiáng)層等）、關(guān)鍵部位中的關(guān)鍵構(gòu)件（如加強(qiáng)層的重要豎向構(gòu)件、轉(zhuǎn)換層的水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件等）、關(guān)鍵構(gòu)件中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)（如梁柱節(jié)點(diǎn)，柱根部位等）幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的把握，從而實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固、強(qiáng)柱根弱桿件”的設(shè)計(jì)理念。

結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)不是拒絕進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而是要求在處理復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)明確：什么是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最佳選擇？采用不合理的結(jié)構(gòu)方案或結(jié)構(gòu)布置可能會(huì)帶來(lái)什么樣的后果？需要采取哪些補(bǔ)救或加強(qiáng)措施，并對(duì)這些措施的合理性和有效性做出客觀(guān)的評(píng)價(jià)，以保證結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，確保房屋安全。結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)不是指手畫(huà)腳的空洞說(shuō)教，而是具有豐富內(nèi)涵的實(shí)實(shí)在在的工作。

第三篇：砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的研究

砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的研究

摘要：砌體結(jié)構(gòu)作為我國(guó)傳統(tǒng)建筑形式，在各類(lèi)建筑中占有十分重要的地位。但由于材料明顯的脆性性質(zhì)，相比于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)建筑,砌體結(jié)構(gòu)的抗震能力較差。本文對(duì)砌體結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施和目前存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析闡述。

關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu)、抗震措施、抗震性能研究

Abstact: As a traditional structure,masonry structure plays an important role.Its seismic capacity is much poorer than reinforced concrete or steel structure due to the material brittleness.the masonry structure seismic structural measures and the existing problems are analyzed in this paper。Keywords：masonry structure；earthquake-resisting；Seismic resistance research引言

砌體結(jié)構(gòu)是一種傳統(tǒng)的墻體材料，在我國(guó)的廣大中西部縣域城鎮(zhèn)中仍占有85%以上的比例。近些年來(lái)，隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，新型墻體材料也不斷涌現(xiàn)，如混凝土小型空心砌塊就是其中的一種。另外，結(jié)合就地取材的原則生產(chǎn)的各種地方性砌體材料，如蒸壓類(lèi)和燒結(jié)類(lèi)的非粘土多孔磚及實(shí)心磚。這都為砌體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用擴(kuò)大了領(lǐng)域和范圍。[1]

現(xiàn)代砌體結(jié)構(gòu)已與傳統(tǒng)的磚砌體有許多區(qū)別。按照砌體中的配筋率大小可將其分為無(wú)筋砌體、約束砌體和配筋砌體三類(lèi)，它們的界限定義為：僅有少量的拉結(jié)鋼筋，含筋量在0.07%以下時(shí)，可稱(chēng)為無(wú)筋砌體；約束砌體適用于地震設(shè)防地區(qū)的砌體結(jié)構(gòu)，如在墻段邊緣設(shè)置邊緣構(gòu)件（鋼筋混凝土構(gòu)造柱），同時(shí)，墻段上下設(shè)置有圈梁，此類(lèi)砌體的特點(diǎn)是砌體周邊均有鋼筋混凝土約束構(gòu)件，砌體的配筋量為0.10%~0.2%左右；配筋砌體適用于10層以上的中高層建筑，如配筋混凝土空心小砌塊，其實(shí)質(zhì)是一種砌筑成型的剪力墻結(jié)構(gòu)，其配筋率也接近于現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，即在0.25%左右。[2]

1966 年的邢臺(tái)地震和1976 年的唐山地震等數(shù)十次破壞性大地震，以及2008年的汶川地震等，幾乎無(wú)一例外地表明無(wú)筋砌體結(jié)構(gòu)不能經(jīng)受大地震的考驗(yàn)。盡管砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能是如此之差，然而，在城鎮(zhèn)建設(shè)中，由于人口集中，土地有限，規(guī)范限制了一些傳統(tǒng)材料的砌體結(jié)構(gòu)高度，但又不可能把砌體結(jié)構(gòu)限制過(guò)嚴(yán)，而是要適應(yīng)發(fā)展的需要，在研究和總結(jié)震害的基礎(chǔ)上，改進(jìn)砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能，嚴(yán)格要求了小砌塊的建造層數(shù)和高度，滿(mǎn)足業(yè)主的需要。新修訂的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）就適應(yīng)了這種要求，提供了建造較高層數(shù)的砌體結(jié)構(gòu)的安全性和適用性。同時(shí)相對(duì)于現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)而言，其較低的工程造價(jià)也是顯而易見(jiàn)的。砌體結(jié)構(gòu)材料的特點(diǎn)

砌體材料作為一種地方性材料，具有取材容易、加工簡(jiǎn)單、砌筑工藝易于掌握，因而被廣泛采用。并且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的改進(jìn)和發(fā)展，形成了具有各地特色的傳統(tǒng)制作方式和砌筑方法，是一種生命力極強(qiáng)、應(yīng)用最廣泛的建筑材料。砌體材料在我國(guó)大體可分為粘土類(lèi)制品、蒸壓類(lèi)制品、混凝土類(lèi)制品和以各類(lèi)工業(yè)廢料制成的墻體材料等。

當(dāng)前各地除沿用傳統(tǒng)材料粘土制品以外，也相繼制成以頁(yè)巖、煤矸石和粉煤灰為主要原料的燒結(jié)磚；以白灰砂、粉煤灰為主要原料的蒸壓磚；以及以細(xì)石砼（或輕質(zhì)骨料）為材料的砼小型空心砌塊等墻體材料。大部分地區(qū)有逐步替代粘土制品的趨勢(shì)。

新型墻體材料中，用頁(yè)巖或煤矸石或粉煤灰為原材料，或按一定比例混合使用的經(jīng)燒結(jié)而成的實(shí)心磚、多孔磚，較好地利用工業(yè)廢料為原料，制成墻體材料。它們具有類(lèi)似于燒結(jié)粘土磚的性質(zhì)，亦具有新的原材料的特點(diǎn)。

新型燒結(jié)磚一般抗壓強(qiáng)度均較高，普通的煤矸石加頁(yè)巖混合燒結(jié)磚的抗壓強(qiáng)度均在MU15 以上，少量的可達(dá)MU20以上，多孔磚的孔洞率在25%-30%左右。此類(lèi)實(shí)心磚由于表面比粘土磚更粗糙，抗剪強(qiáng)度亦普遍比粘土磚高；多孔磚由于有孔洞作為鍵槽，砂漿能起

到銷(xiāo)鍵作用。增大了砌體的抗剪強(qiáng)度，對(duì)抗震十分有利。

新型燒結(jié)磚還由于經(jīng)焙燒而成，因此，其砌體的線(xiàn)膨脹系數(shù)和收縮率都比較小，與燒

結(jié)粘土磚沒(méi)有什么區(qū)別。

另一類(lèi)是蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚。由于它們的原材料不同，特別是制作養(yǎng)護(hù)過(guò)程的差異，導(dǎo)致蒸壓磚特有的性質(zhì)。

蒸壓灰砂磚以石灰和砂為原材料，蒸壓粉煤灰磚以電廠(chǎng)工業(yè)廢料粉煤灰為原材料。經(jīng)

過(guò)機(jī)械壓制成型，高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成砌體材料。由于它的制作過(guò)程和生產(chǎn)工藝，決定了這類(lèi)

磚具有收縮率較大、表面比較光滑、抗壓強(qiáng)度較高而抗剪強(qiáng)度較低的特點(diǎn)。

因此，反映在設(shè)計(jì)應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)一些問(wèn)題。比如由于收縮率大，線(xiàn)膨脹系數(shù)亦大，這類(lèi)砌體墻受材料收縮以及溫度影響較大，墻體容易出現(xiàn)裂縫和變形。又比如由于磚表面比

較光滑，磨擦系數(shù)小，與砂漿的粘結(jié)性能就差。因此，其抗剪強(qiáng)度偏低，不利于抗震。砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要性

砌體是一種脆性材料,傳統(tǒng)的砌體結(jié)構(gòu)是采用粘土實(shí)心磚和混合砂漿砌筑,通過(guò)內(nèi)外磚墻的咬砌達(dá)到具有一定整體連接的目的。目前的磚砌體房屋除上述方式外,大多采用了預(yù)制鋼

筋混凝土樓板、裝配式樓屋蓋、且過(guò)梁等其它構(gòu)件多數(shù)為預(yù)制裝配。因此整個(gè)砌體結(jié)構(gòu),由

于其組成的基本材料和連接方式,決定了它的脆性性質(zhì),從而使其在遭遇強(qiáng)烈地震時(shí)破壞較重,抗震性能很差。我國(guó)在地理位置上處于世界兩大地震帶之間,是世界大陸內(nèi)的一個(gè)最寬廣的淺源強(qiáng)震活動(dòng)地區(qū),是多地震國(guó)家?；玖叶葹?度和7度以上的地區(qū)的面積達(dá)312萬(wàn)平方

公里,約占全國(guó)國(guó)土面積的325%?；玖叶葹? 度和6 度以上地區(qū)面積達(dá)576 萬(wàn)平方公

里, 約占全國(guó)國(guó)土面積的60%。我國(guó)是世界上遭受地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。世界地震史

上死亡人數(shù)最多一次為1556 年我國(guó)陜西華縣的8級(jí)地震, 死亡約83 萬(wàn)人。近代地震史上

死亡人數(shù)最多的一次地震也發(fā)生在我國(guó), 即1976年唐山的7.8 級(jí)地震, 死亡24萬(wàn)多人, 重

傷16.4萬(wàn)人,倒塌房屋322萬(wàn)間, 直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)100億元。

地震所以能造成如此重大損失,主要原因是建筑物缺乏必要的抗震設(shè)防。所謂抗震設(shè)防

是指對(duì)房屋進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)包括地震作用、抗震承載力計(jì)算和采取抗震構(gòu)造措施來(lái)達(dá)到抗震的目的。建筑物抗震設(shè)防就要保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,所采取的措施應(yīng)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)相適應(yīng),如

果要求建筑物在強(qiáng)烈地震后仍完好無(wú)損,勢(shì)必增加造價(jià),在技術(shù)上也有一定困難。相反,設(shè)防標(biāo)

準(zhǔn)過(guò)低,將會(huì)危及人們的生命財(cái)產(chǎn)?；趪?guó)際趨勢(shì), 結(jié)合我國(guó)的具體情況, 提出一個(gè)適當(dāng)?shù)脑O(shè)

防目標(biāo)是很必要的。我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ11-89)以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)范》提出了“三

水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防目標(biāo): 小震不破壞, 可正常使用;設(shè)計(jì)烈度地震可修復(fù)使用;遭遇大震時(shí)

不倒塌。砌體結(jié)構(gòu)現(xiàn)存問(wèn)題

近年來(lái),由于城市用地緊張、資金緊張等問(wèn)題,設(shè)計(jì)的磚混房屋往往在總高度和層數(shù)上超

限;片面追求直接采光和通風(fēng),導(dǎo)致加大面寬、減少進(jìn)深等作法,往往使房屋高寬比超限。這些

都造成了極為不利的體型, 致使房屋的抗震性能大為降低, 此類(lèi)現(xiàn)象應(yīng)引起廣泛重視。

隨著建筑業(yè)的發(fā)展, 臨街有底層為鋼筋混凝土框架的大空間商店,上部為小空間磚房或

砌塊建筑的房屋大量建設(shè)。這種房屋存在著明顯的弊病:(一)往往形成梁上砌墻的布置,使

抗震橫墻在最不利的底層被切斷。且底層框架一般為大空間的公共建筑, 由于使用功能上的需要, 在客觀(guān)上給縱橫抗震墻的布置帶來(lái)了不少困難。(二)底層大部分用于商業(yè)目的,門(mén)窗

開(kāi)洞要求都很大,因而有的采用了前排為鋼筋混凝土柱后為磚混的結(jié)構(gòu), 此結(jié)構(gòu)目前無(wú)明確

定義且前后兩種材料剛度差異懸殊,對(duì)高烈度地區(qū)的抗震極為不利。(三)未作計(jì)算憑習(xí)慣錯(cuò)

誤地認(rèn)為,底層框架的側(cè)向剛度一定比磚房好,縱向框架側(cè)向剛度一定比橫向好,而實(shí)際上并

非如此。(四)上面為幾層砌體、開(kāi)間小、橫墻多、不僅重量大, 側(cè)移剛度也大,而底層框架

側(cè)移剛度比上層小得多。剛度的急劇變化使得在結(jié)構(gòu)剛?cè)峤唤犹?應(yīng)力高度集中,在柱端產(chǎn)生

塑性鉸,并使房屋的變形集中發(fā)生在相對(duì)薄弱的底層。這種比較薄弱的底層或中間層,可稱(chēng)之為“軟層”。這種“軟層”在抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)引起高度的注意?？拐鸫胧?/p>

（1）設(shè)置構(gòu)造柱

構(gòu)造柱是一種約束砌體的邊緣構(gòu)件,它不單獨(dú)承受垂直荷載，在墻體受水平地震作用的初期,構(gòu)造柱的應(yīng)力很小,剛度也不大,但當(dāng)墻體開(kāi)裂后,柱內(nèi)應(yīng)力逐步增大,直到裂縫貫通墻體, 構(gòu)造柱才明顯受力直到鋼筋屈服。此時(shí)的墻體雖已破碎但由于構(gòu)造柱的約束作用使得墻體不至于倒塌, 從而達(dá)到“裂而不倒”的目的。構(gòu)造柱的設(shè)置較大幅度地增強(qiáng)了墻體的變形能力, 使房屋取得了較大的延性,從而減小了突然發(fā)生倒塌的可能性。當(dāng)然,構(gòu)造柱的截面尺寸與配筋率也不宜過(guò)大,否則,大量的構(gòu)造柱將會(huì)吸收大多數(shù)地震作用力,使得構(gòu)造柱先于墻體破壞, 這就起不到約束墻體的作用了,反而使結(jié)構(gòu)抵抗地震作用的能力降低了。

（2）設(shè)置圈梁

構(gòu)造柱作為一種豎向構(gòu)件,一股沿墻高而截面尺寸不變,配筋也少有變化。因此,在各樓層柱高處設(shè)置圈梁作為錨固點(diǎn),使得構(gòu)造柱和圈梁產(chǎn)生拉結(jié),形成對(duì)上下和左右墻體的約束作用, 從而限制墻體裂縫的發(fā)展,并減小裂縫與水平面的夾角,保證墻體的整體性和變形能力,提高墻體的抗剪能力。除此以外,圈梁作為一種重要的構(gòu)造措施,它還加強(qiáng)了內(nèi)外墻之間、樓板與墻體之間的連接, 提高了結(jié)構(gòu)的整體性, 并減輕地震時(shí)地表裂縫對(duì)房屋的影響, 特別是檐口圈粱和地圈梁具有提高房屋豎向剛度的能力和抵御地基不均勻沉陷的能力。

（3）驗(yàn)算墻柱高厚比

砌體結(jié)構(gòu)房屋中的墻體是受壓構(gòu)件, 除了滿(mǎn)足承載力要求外,還必須保證它的穩(wěn)定性。墻柱高厚比是指砌體墻、柱的計(jì)算高度和墻厚或邊長(zhǎng)的比值?！兑?guī)范》中規(guī)定,墻柱高厚比不能大于允許高厚比。只有滿(mǎn)足這個(gè)要求,才可以保證砌體結(jié)構(gòu)存施工階段和使用階段的穩(wěn)定性。結(jié)合以往的工程經(jīng)驗(yàn),綜合考慮包括砂漿強(qiáng)度等級(jí)、砌體類(lèi)型、橫墻間距、支承條件等多種因素后擬定的。

（4）設(shè)置伸縮縫

由于鋼筋混凝上和砌體材料的線(xiàn)膨脹系數(shù)不同, 屋蓋和墻體的剛度不同, 當(dāng)溫度變化時(shí), 鋼筋混凝土屋蓋和砌體材料的墻體將產(chǎn)生不同的變形。因墻與屋蓋變形相互制約, 而產(chǎn)生溫度應(yīng)力, 當(dāng)墻體中的主拉應(yīng)力或剪應(yīng)力超過(guò)徹體的抗拉或抗剪強(qiáng)度時(shí), 就會(huì)使墻體內(nèi)產(chǎn)生斜裂縫和水平裂縫,頂層墻體一般最為嚴(yán)重,它包括縱墻的八字縫、橫墻L 端的八字縫、屋蓋與墻體之間的水平縫、縱橫墻的包角裂縫、屋蓋或樓蓋中的裂縫以及墻體自上而下的貫通裂縫。為了防止房屋在正常使用條件下,由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫,可存墻體中產(chǎn)生裂縫可能性最大的地方設(shè)置伸縮縫,如房屋平面轉(zhuǎn)折處和體型變化處,房屋中間部位及錯(cuò)層處等。實(shí)踐證明,伸縮縫的設(shè)置達(dá)到了防止裂縫出現(xiàn)或減小裂縫寬度的目的,成為砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的構(gòu)造措施。此外,通過(guò)在屋蓋上設(shè)置保溫層、隔熱層, 或設(shè)置屋面與墻體間相互滑動(dòng)的滑動(dòng)層等措施,也可以有效地防止溫度變化或干縮變形引起的裂縫。

（5）加強(qiáng)構(gòu)件間的連接

砌體結(jié)構(gòu)房屋各構(gòu)件間的抗震構(gòu)造連接是其抗震的關(guān)鍵?？拐饦?gòu)造連接的部位較多, 重要部位的連接措施有下列幾項(xiàng)：造柱與樓、屋蓋連接；屋頂間的連接；墻與墻的連接；后砌體的連接；欄板的連接；構(gòu)造柱底端連接； 懸臂構(gòu)件的連接。結(jié)束語(yǔ)

砌體結(jié)構(gòu)既是一種量大面廣的結(jié)構(gòu)形式,又是一種抗震性能較差的結(jié)構(gòu)形式。我們不可能徹底淘汰它,摒棄它,只有面對(duì)現(xiàn)實(shí),孜孜不倦,深入研究它,提高它的抗震性能,不斷賦予砌體結(jié)構(gòu)新的內(nèi)容、新的理念,使砌體結(jié)構(gòu)具有更好的抗震性能和安全性,這就是

我們研究的目的。

參考文獻(xiàn)：

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第四篇：教學(xué)樓抗震設(shè)計(jì)研究與實(shí)例分析

教學(xué)樓抗震設(shè)計(jì)研究與實(shí)例分析

1引言

學(xué)校是人員相對(duì)密集的場(chǎng)所，建筑比較集中，尤其中小學(xué)，學(xué)生的逃生和自救能力差，地震中教學(xué)樓的倒塌造成了較大的人員傷亡。汶川地震過(guò)后，國(guó)內(nèi)中小學(xué)教學(xué)樓的抗震設(shè)計(jì)要求被提到了一個(gè)新的高度，特別在于防倒塌及變形能力兩個(gè)方面。目前中小學(xué)教學(xué)樓多采用框架結(jié)構(gòu)，在此通過(guò)一個(gè)具體的工程實(shí)例對(duì)中小學(xué)教學(xué)樓抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

2抗震設(shè)計(jì)研究

框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓普遍具有有以下特點(diǎn)：（1）具有比較大的高度和空間；（2）多跨結(jié)構(gòu)；（3）樓板采用結(jié)構(gòu)整體性較強(qiáng)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土板；（4）延性較好；（5）結(jié)構(gòu)布置靈活，在地震時(shí)容易出現(xiàn)對(duì)抗震不利的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

建筑方案階段，針對(duì)教學(xué)樓的特殊情況，為了達(dá)到最優(yōu)化的建筑功能，最安全的結(jié)構(gòu)體系，首先應(yīng)防止建筑方案導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)體系不合理。建筑在平面布置上應(yīng)該盡量對(duì)稱(chēng)、避免平面凹凸不規(guī)則，避免平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，保證整體性良好；建筑在豎向剖面立面上也應(yīng)盡量規(guī)則，避免出現(xiàn)豎向不規(guī)則的建筑方案。另外，按抗震概念設(shè)計(jì)的理念，側(cè)向剛度不宜變化過(guò)大宜均勻，為了避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的材料強(qiáng)度和截面尺寸宜自下而上逐漸減小。

我們一直要求抗震設(shè)計(jì)要做到“強(qiáng)柱弱梁”，但地震中卻發(fā)現(xiàn)依然有很多“強(qiáng)梁弱柱”的破壞。國(guó)內(nèi)外的研究表明：框架梁鄰近樓板內(nèi)的配筋會(huì)使框架梁的實(shí)際抗彎承載力增大百分之二十到百分之三十，在某些情況下，甚至可能增大幾乎一倍。梁筋超配導(dǎo)致的“強(qiáng)梁弱柱”的情況也很多。所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建議做到以下幾點(diǎn)：充分考慮梁的剛度增大系數(shù)，考慮梁的塑形內(nèi)力重分布；梁端配筋應(yīng)取用梁在柱邊截面的彎矩設(shè)計(jì)值；適當(dāng)控制中下部鋼筋進(jìn)入支座的數(shù)量，避免框架梁端和中下部鋼筋計(jì)算值差異過(guò)大；嚴(yán)格控制柱子軸壓比，當(dāng)柱子采用構(gòu)造配筋時(shí)可以適當(dāng)加大柱子配筋。

加強(qiáng)框架柱底部沿兩個(gè)主軸方向的約束，將所有的框架柱底部都連成一個(gè)整體，有效地控制甚至消除框架柱底端之間的相對(duì)水平位移，共同抵抗地震作用，防止單根框架柱受力過(guò)大破壞，繼而其它柱子被破壞，有效的避免底層柱抗震能力較小而使得教學(xué)樓整體垮塌。

現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)是多層框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓的樓、屋面較常采用的，預(yù)應(yīng)力多孔板的裝配整體式結(jié)構(gòu)也會(huì)偶爾用到。平面剛度較大的樓、屋蓋是框架柱的側(cè)向支點(diǎn)，可確?？蚣苤鶄?cè)向水平位移在同一樓面保持相同。

單跨結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度小，耗能能力弱，結(jié)構(gòu)超靜定次數(shù)少，一旦柱子出現(xiàn)強(qiáng)震時(shí)不可避免的塑性鉸，出現(xiàn)連續(xù)倒塌的可能性很大，震害表明單跨框架結(jié)構(gòu)震害較重，甚至房屋倒塌。所以抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)不宜采用單跨結(jié)構(gòu)。

填充墻、隔墻的設(shè)計(jì)，是框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中十分重要的內(nèi)容。填充墻、隔墻的平面及豎向布置不當(dāng)，可能會(huì)引起結(jié)構(gòu)實(shí)際受力時(shí)的偏心扭轉(zhuǎn)過(guò)大或上下樓層側(cè)向剛度突變，所以填充墻、隔墻的平面和豎向布置宜均勻、對(duì)稱(chēng)。填充墻、隔墻自身的倒塌也是地震中的一個(gè)嚴(yán)重的破壞。加強(qiáng)填充墻、隔墻與主體結(jié)構(gòu)的可靠拉結(jié)，保證填充墻及隔墻自身的穩(wěn)定性與整體性，是十分重要和必要的。

樓梯設(shè)計(jì)，樓梯是建筑物的豎向交通要道，遇到地震等突發(fā)事件時(shí)更是人員疏散的重要通道。樓梯間的布置應(yīng)盡量減小其造成結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則；宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯，應(yīng)有足夠的防倒塌能力；樓梯間的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)盡可能避免出現(xiàn)短柱，梯段板和休息平臺(tái)板不宜采用折板式做法；加強(qiáng)樓梯間填充墻與主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拉結(jié)。

人們通過(guò)大量的地震災(zāi)害中總結(jié)出來(lái)，新型防震技術(shù)基礎(chǔ)隔震通過(guò)控制結(jié)構(gòu)底部有限的滑動(dòng)能有效的減輕地震對(duì)上部結(jié)構(gòu)的破壞。基礎(chǔ)隔震技術(shù)是指在基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間安裝隔震層，地震時(shí)隔震層會(huì)吸收地震力而導(dǎo)致較大的集中變形，從而減少或降低了上部結(jié)構(gòu)的速度、加速度和位移，使得上部結(jié)構(gòu)變形減小或免招破會(huì)。因?yàn)榻虒W(xué)樓這類(lèi)建筑層數(shù)低，平立面比較簡(jiǎn)單，上部結(jié)構(gòu)可選方案類(lèi)型較多，所以非常適宜基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用。

教學(xué)樓抗震設(shè)計(jì)要重視以下幾點(diǎn)：

1、加強(qiáng)對(duì)中小學(xué)師生在地震突發(fā)事件中的逃生及自救教育；

2、重視抗震概念設(shè)計(jì)與構(gòu)造設(shè)計(jì)、包括結(jié)構(gòu)整體抗震性能化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)整體抗震分析計(jì)算、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)；

3、必要的加固改造現(xiàn)有教學(xué)樓，采取有效措施對(duì)其進(jìn)行是減輕地震損失，避免或減輕其在地震中的損壞，避免或減少人員及財(cái)產(chǎn)的傷亡；

4、在節(jié)點(diǎn)處安裝阻尼器，或者在底層設(shè)置隔震支座等耗能構(gòu)件，使得主體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)減小，在大震到來(lái)時(shí)有效保護(hù)主體結(jié)構(gòu)不發(fā)生破壞。在合理的設(shè)計(jì)后，能夠滿(mǎn)足規(guī)范中“小震不壞、中震可修、大震不倒”的要求。

3實(shí)例與分析

3.1.1工程概況

某教學(xué)樓，五層框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)使用年限為50年。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223-2008）的要求，中小學(xué)為重點(diǎn)設(shè)防類(lèi)建筑?？拐鹪O(shè)防烈度為 7 度區(qū)（0.15g），（按8度考慮抗震等級(jí)），設(shè)計(jì)地震分組為第1組，特征周期Tg=0.35s，Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地類(lèi)別，抗震等級(jí)為二級(jí)。

3.1.2教學(xué)樓平面設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)選型

學(xué)校建筑要求跨度較大，在通風(fēng)、采光等方面也有要求較高，內(nèi)外廊式平面在學(xué)校建筑中特別經(jīng)常使用。由于教學(xué)樓多為寬度較小的建筑，且空間使用上中間不能下柱，所以很容易會(huì)設(shè)計(jì)出單跨結(jié)構(gòu)，單跨結(jié)構(gòu)在規(guī)范中規(guī)定乙類(lèi)建筑不應(yīng)采用單跨結(jié)構(gòu)，所以外廊式教學(xué)樓在端部增設(shè)一排柱子成了建筑師們的首選，提高了結(jié)構(gòu)的整體抗震性能同時(shí)也保證建筑使用功能。而且，外廊式教學(xué)樓非常有利于疏散，所以應(yīng)該適當(dāng)?shù)淖鰧?。單跨結(jié)構(gòu)體系的教學(xué)樓汶川大地震的調(diào)研結(jié)果顯示在大地震中的破壞非常嚴(yán)重，甚至有很大一部分教學(xué)樓直接整體倒塌。但是外廊式教學(xué)樓增設(shè)了一整排的柱子，可能會(huì)影響建筑外立面，使得建筑師在立面設(shè)計(jì)上多了些局限性，而且造價(jià)也會(huì)普遍增加。此外，因?yàn)榻虒W(xué)樓與教學(xué)樓之間設(shè)有連廊，而且連廊多為單跨結(jié)構(gòu)，但又不得不設(shè)，為了滿(mǎn)足規(guī)范，需要把連廊分割歸入教學(xué)樓整體計(jì)算，但這樣做的弊端會(huì)導(dǎo)致教學(xué)樓跟連廊連接的位置剛度聚變，地震時(shí)扭轉(zhuǎn)較大，為了避免地震時(shí)變形過(guò)大需要增大連廊部分的剛度，一般會(huì)加厚樓板，從而又增加了造價(jià)。但是相對(duì)于地震破壞造成的損失，這些必要的費(fèi)用增加是微乎其微的。

3.1.3教學(xué)樓基礎(chǔ)形式

該教學(xué)樓采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，首先是出于該教學(xué)樓所在位置地質(zhì)情況考慮的。樁基基礎(chǔ)，尤其是端承樁在很多次地震災(zāi)害中被證實(shí)其在地震作用下附加沉降小，上部結(jié)構(gòu)震害比較輕。此外箱型基礎(chǔ)，有地下室的建筑，因?yàn)槁裨诘叵碌牟糠衷诘卣鹱饔脮r(shí)與上部結(jié)構(gòu)形成一個(gè)剛度很大的整體，能夠共同抵御地震的動(dòng)力作用，所以在有需要的情況下可以建議采用，尤其是抗震烈度高的8度或9度區(qū)。

4總結(jié)

本文通過(guò)闡述設(shè)計(jì)過(guò)程中的設(shè)計(jì)思路和方法，根據(jù)教學(xué)樓的特殊性從建筑方案開(kāi)始進(jìn)行考慮，確保主體結(jié)構(gòu)抗震性能的良好性。具體分析了某五層框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓的平面布置及基礎(chǔ)選型，并得出該教學(xué)樓的具體抗震措施。為今后學(xué)者研究教學(xué)樓的抗震設(shè)計(jì)方法提供參考意見(jiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王利中.中小學(xué)教學(xué)樓抗震性能及對(duì)策分析[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2011.[2] 徐建.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)及疑難問(wèn)題解析（第二版）中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2014.

第五篇：工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程總結(jié)報(bào)告

2011-2012第二學(xué)期工程抗震課程過(guò)程考核：課程總結(jié)報(bào)告

課 程 總 結(jié) 報(bào) 告

姓 名：學(xué) 號(hào)：專(zhuān)業(yè)班級(jí)：成 績(jī)： 張志星

0901012045

09土木 2 班

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)總結(jié)

通過(guò)一學(xué)期對(duì)《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》課程的學(xué)習(xí)，雖然時(shí)間很短暫，但還是了解和認(rèn)識(shí)到了，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)對(duì)房屋建筑的重要性，并且學(xué)習(xí)到了抗震設(shè)防的目標(biāo)和思想，當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時(shí)，可能發(fā)生損壞，但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其他方面有專(zhuān)門(mén)要求的建筑，當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計(jì)時(shí)，具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。

一、了解地震知識(shí)和設(shè)防思想

地球內(nèi)部的溫度隨深度增加而不斷升高，從地下20km到700km，溫度從大約600°C上升到2000°C。另外，地球內(nèi)部的壓力也不均衡，在地幔上部約為900MPa，地幔中間則達(dá)到370000MPa。在這樣的熱狀態(tài)和不均衡壓力下，地幔內(nèi)部的物質(zhì)處于緩慢運(yùn)動(dòng)之中，地殼巖層也不停地連續(xù)變動(dòng)，不斷產(chǎn)生變形和應(yīng)力，積聚了大量的能量。當(dāng)巖層的應(yīng)變達(dá)到其極限應(yīng)變時(shí)，巖層就會(huì)發(fā)生突然斷裂和錯(cuò)動(dòng)，積聚的應(yīng)變能得到突然釋放，以波的形式傳到地面，從而形成地震。這從局部地質(zhì)構(gòu)造上解釋了地震的成因，稱(chēng)為斷層學(xué)說(shuō)。地震引起的振動(dòng)將能量以波的形式從震源向各個(gè)方向傳播，此即為地震波。地震波是一種彈性波，包括在地球內(nèi)部傳播的體波和在地表傳播的面波。體波又包括縱波和橫波，面波包括瑞利波和樂(lè)夫波。

地震烈度——某一區(qū)域的地表和各類(lèi)建筑物遭受某一次地震影響的平均強(qiáng)弱程度，既反應(yīng)地震后果又是地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的一種度量。表示一次地震大小的震級(jí)只有一個(gè)，然而由于同一次地震對(duì)不同地點(diǎn)的影響不一樣，隨著距離震中的遠(yuǎn)近會(huì)出現(xiàn)多種不同的烈度。一般來(lái)說(shuō)，距離震中越近，烈度就越高；距離震中越遠(yuǎn)，烈度就越低。

抗震設(shè)防的思想

抗震設(shè)防目標(biāo)應(yīng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)與安全間的合理平衡，世界上的大多數(shù)國(guó)家都遵循“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)。我國(guó)“抗震規(guī)范”的三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)是：第一水準(zhǔn)——當(dāng)遭遇多遇的、低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震時(shí)，主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用； 第二水準(zhǔn)——當(dāng)遭遇相當(dāng)于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，可能發(fā)生損壞，但經(jīng)一般修理仍可繼續(xù)使用；第三水準(zhǔn)——當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其它方面有特殊要求的建筑，當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計(jì)時(shí)，具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。規(guī)范要求對(duì)抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

二、抗震概念設(shè)計(jì)

抗震概念設(shè)計(jì)就是根據(jù)實(shí)際的震害和工程經(jīng)驗(yàn)、科學(xué)和試驗(yàn)研究等形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，做好建筑和結(jié)構(gòu)的總體布置和細(xì)部構(gòu)造，避免不利于結(jié)構(gòu)抗震的做法。建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)涉及勘察、設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)，包括場(chǎng)地選擇、建筑平立面造型、結(jié)構(gòu)體系的選擇、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理以及材料的選用等。2、1場(chǎng)地、地基與基礎(chǔ)

在建筑選址時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程需要和地震活動(dòng)情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料，盡量選擇對(duì)建筑抗震有利的地段，避開(kāi)不利和危險(xiǎn)地段。主要的考慮方面：斷裂帶、滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流、孤突地形、非巖質(zhì)陡坡、河岸和邊坡邊緣、軟弱土、液化土、延性及均勻性等。對(duì)山區(qū)建筑，場(chǎng)地勘察應(yīng)有邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和防治建議，邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)符合《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50330）的要求。邊坡附近的建筑基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行抗震穩(wěn)定性設(shè)計(jì)，建筑基礎(chǔ)與土質(zhì)邊坡、強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡的邊緣應(yīng)留有足夠的距離。為減少地面運(yùn)動(dòng)傳給上部結(jié)構(gòu)的地震能量，應(yīng)選擇具有較大平均剪切波速的堅(jiān)實(shí)場(chǎng)地，較薄的場(chǎng)地土覆蓋層可以減輕柔性建筑的震害。盡量將建筑物的自振周期與地震的卓越周期錯(cuò)開(kāi)，避免共振的情況出現(xiàn)。同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上，也不宜部分采用樁基礎(chǔ)部分采用天然基礎(chǔ)，充分考慮到地基不均勻沉降可能帶來(lái)的影響。2、2建筑的平立面布置

建筑設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)抗震概念設(shè)計(jì)的要求，明確建筑形體（建筑平面、立面和豎向剖面）的規(guī)則性。不規(guī)則的建筑應(yīng)按規(guī)定采取加強(qiáng)措施，特別不規(guī)則的建筑應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)研究和論證并采取特別的加強(qiáng)措施。不應(yīng)采取嚴(yán)重不規(guī)則的建筑。規(guī)則性評(píng)價(jià)需綜合考慮幾何布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及使用等因素，總的要求是平面布置、質(zhì)量和抗側(cè)力構(gòu)件的平面布局宜規(guī)則、對(duì)稱(chēng)，立面變化和側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸減小，避免側(cè)向剛度和承載力的突變。2、3防震縫的設(shè)置要求

1）當(dāng)不設(shè)防震縫時(shí)，應(yīng)采用符合實(shí)際的計(jì)算模型，分析判明應(yīng)力集中、變形集中或地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)等導(dǎo)致的易損部位，采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施；

2）當(dāng)在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫時(shí)，宜形成多個(gè)較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。防震縫應(yīng)根據(jù)設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)材料種類(lèi)、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、結(jié)構(gòu)單元的高度和高差以及可能的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)情況，留有足夠的寬度，其兩側(cè)的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)完全斷開(kāi)；

3）當(dāng)防震縫兼作伸縮縫和沉降縫時(shí)，其寬度應(yīng)符合防震縫的要求。防震縫寬度應(yīng)符合下列要求：（1）框架結(jié)構(gòu)（含設(shè)少量抗震墻的框架結(jié)構(gòu)）房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超過(guò)15m時(shí)不應(yīng)小于100mm，高度超過(guò)15m時(shí)，6度、7度、8度和9度分別增加5m、4m、3m和2m時(shí)，宜增加20mm；（2）框架-抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度不小于上述寬度的70％，抗震墻結(jié)構(gòu)房屋不小于上述值的50％。均不可小于100mm；（3）防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類(lèi)型不同時(shí)，宜按較寬者和較低的房屋高度確定。

三、結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 3、1振型分解反應(yīng)譜法分析

平動(dòng)的振型分解反應(yīng)譜法是最常用的振型分解法?！捌絼?dòng)”表示只考慮單向的地震作用且不考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振型；“反應(yīng)譜法”表示采用反應(yīng)譜將動(dòng)力問(wèn)題轉(zhuǎn)換為等效的靜力問(wèn)題而不是用時(shí)程分析獲得各個(gè)振型的反應(yīng)。平動(dòng)的振型分解反應(yīng)譜法適用于可沿兩個(gè)主軸分別計(jì)算的一般結(jié)構(gòu)，其變形可以是剪切型，也可以是彎剪型和彎曲型。3、2計(jì)算水平地震作用的底部剪力法 用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算比較復(fù)雜，能否采用簡(jiǎn)單近似的方法？前面的例題中發(fā)現(xiàn)，總的地震作用效應(yīng)與第一振型的地震剪力分布相近。用第一振型的地震作用效應(yīng)作為結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)的方法稱(chēng)為底部剪力法。底部剪力法的適用條件和假定：適用條件：建筑高度不超過(guò)40m以剪切變形為主，質(zhì)量和剛度沿高度分布均勻；假定：位移反應(yīng)以第一振型為主，為一直線(xiàn)。思路是：首先求出等效單質(zhì)點(diǎn)體系的總作用力（即底部總剪力），然后再按一定的規(guī)則分配到各個(gè)質(zhì)點(diǎn)。最后按靜力法計(jì)算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。3、3結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時(shí)程分析法

為了了解不同結(jié)構(gòu)在不同地震歷程中的反應(yīng)過(guò)程，從70年代開(kāi)始，動(dòng)力時(shí)程分析方法開(kāi)始在理論界作為分析結(jié)構(gòu)地震作用的主導(dǎo)方法。該方法對(duì)一條具體的具有某種頻譜特點(diǎn)的地震波，根據(jù)給定的場(chǎng)地條件、具概念意義的加速度直接求解結(jié)構(gòu)的動(dòng)力方程。不滿(mǎn)足于反應(yīng)譜法中對(duì)延性的總體考慮，根據(jù)試驗(yàn)和理論分析結(jié)果，建立結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)的非線(xiàn)性恢復(fù)力模型，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析，以期把握結(jié)構(gòu)在地震過(guò)程中任一時(shí)刻的力和位移的反

應(yīng)、薄弱部位、甚至各構(gòu)件的狀態(tài)和屈服機(jī)制。這一階段的主要研究?jī)?nèi)容有時(shí)程分析方法、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的非線(xiàn)性性能(各種滯回模型)的研究、振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、擬動(dòng)力試驗(yàn)、頻域分析方法、抗震可靠度和多維多點(diǎn)地震輸入等問(wèn)題。動(dòng)力時(shí)程分析理應(yīng)能更好地反應(yīng)結(jié)構(gòu)的地震行為，但由于對(duì)結(jié)構(gòu)的非線(xiàn)性性質(zhì)和地震動(dòng)特性認(rèn)識(shí)的不足，分析過(guò)程中所用的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的恢復(fù)力模型和合理的地震動(dòng)輸入問(wèn)題等尚需進(jìn)一步發(fā)展，相對(duì)復(fù)雜的分析過(guò)程也限制了這種方法的普及。3、4建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算

地震作用的方向：規(guī)則結(jié)構(gòu)對(duì)抗震有利，對(duì)分析的結(jié)果也易于把握，因此盡可能保證結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。對(duì)各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)的地震作用，一般情況下應(yīng)至少在建筑的兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算地震作用，各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。對(duì)有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)交角大于15?時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。對(duì)質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計(jì)入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響，其它情況允許采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計(jì)入扭轉(zhuǎn)影響。

8、9度時(shí)的大跨度和長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)及9度時(shí)的高層建筑應(yīng)計(jì)算豎向地震作用。

計(jì)算模型：結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑。質(zhì)量和剛度分布接近對(duì)稱(chēng)且樓、屋蓋可視為剛性橫隔板的結(jié)構(gòu)可采用平面結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抗震分析，其它情況應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抗震分析。除抗震規(guī)范特別規(guī)定外，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行多遇地震下的內(nèi)力和變形分析，此時(shí)可假定結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)，內(nèi)力和變形分析可采用線(xiàn)性方法。不規(guī)則或具有明顯薄弱部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行罕遇地震下的彈塑性變形分析，可采用彈塑性靜力或時(shí)程分析方法，符合條件時(shí)可采用簡(jiǎn)化方法。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，可采取必要的簡(jiǎn)化計(jì)算與處理，但應(yīng)符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況，應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的影響。計(jì)算軟件的技術(shù)條件應(yīng)符合規(guī)范和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并應(yīng)闡明其特殊處理的內(nèi)容和依據(jù)。多遇地震下復(fù)雜結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形分析應(yīng)采用不少于兩個(gè)合適的不同力學(xué)模型，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析。所有計(jì)算結(jié)果應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)合理、有效后方可用于過(guò)程設(shè)計(jì)。當(dāng)重力附加彎矩大于初始彎矩的10％時(shí)應(yīng)計(jì)入重力二階效應(yīng)的影響。樓屋蓋的剛度對(duì)受力影響很大。現(xiàn)澆和裝配整體式混凝土樓屋蓋等剛性樓屋蓋建筑，樓層水平地震剪力宜按抗側(cè)力構(gòu)件的等效剛度的比例分配；木樓蓋、木屋蓋等柔性樓屋蓋建筑，宜按抗側(cè)力構(gòu)件從屬面積上重力荷載代表值的比例分配；普通的預(yù)制裝配式混凝土樓屋蓋等半剛性樓屋蓋結(jié)構(gòu)，可取前述兩種分配結(jié)果的平均值。

四、總結(jié)

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是一門(mén)土木專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)課，對(duì)于我們土木工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)講，是必須掌握的，眼下會(huì)對(duì)以后相關(guān)的課程起到很大的輔助作用，特別是畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)有很多的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，對(duì)我們以后的從事工作有很大幫助。而且在當(dāng)前社會(huì)形勢(shì)下，地震災(zāi)害愈來(lái)愈多的出現(xiàn)，對(duì)于我們抗震設(shè)計(jì)的人員是一大考驗(yàn)，所以我們應(yīng)該努力學(xué)習(xí)好這門(mén)專(zhuān)業(yè)課。在這里，感謝江老師在這一學(xué)期里的教導(dǎo)和幫助！