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《建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力設(shè)計(jì)方法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力設(shè)計(jì)方法研究摘要：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保證建筑抗震能力提升的重要基礎(chǔ)，從抗倒塌能力提升的角度進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以最大限度降低建筑倒塌的破壞程度，從系統(tǒng)化的角度進(jìn)行先整體后細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)，可以保證建筑結(jié)構(gòu)具備一定的整體性，從而迗到其大震不倒的最終目標(biāo)。關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗倒塌；整體性；設(shè)計(jì)方法一、建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力設(shè)計(jì)的基本思路地震對(duì)于建筑的破壞會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)變形和倒塌，因此在地震中造成傷亡的不是地震本身而是建筑的損毀，所以提高建筑物的抗倒塌能力是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)思想之一。建筑本身是一個(gè)整體，所以在抗倒塌的要求下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須將建筑作為
2、一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全面衡量，這樣才能提高建筑的抗倒塌能力。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的體系而言，建筑構(gòu)件與整體之間是相互依存的關(guān)系，離開整體結(jié)構(gòu)也就不能發(fā)揮其應(yīng)有的作用，反之獨(dú)立的結(jié)構(gòu)構(gòu)件也會(huì)影響整體的功能，所以在設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)抗倒塌就必須從整體系統(tǒng)來考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因?yàn)榻ㄖ到y(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，所以結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的功能必須依靠構(gòu)件與構(gòu)件之間的相互作用來實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)構(gòu)件不同的組合方式就會(huì)產(chǎn)生不同的整體性，即抗震抗倒塌的效果，這也就是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的核心思路。選擇不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)件形式和組合方式使之迗到抗倒塌的目的。綜上就會(huì)出現(xiàn)兩種情況，一種是結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的相互依賴加劇了結(jié)構(gòu)整體
3、的功能性損失，這樣在地震中一旦結(jié)構(gòu)構(gòu)件遭到破壞就會(huì)導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)平衡的破壞，從而產(chǎn)生受力的不對(duì)稱，此時(shí)整個(gè)建筑的抗震能力也就變?nèi)?，這樣的情況就稱之為不利于整體結(jié)構(gòu)，整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)就會(huì)體現(xiàn)為易倒塌。而另一種情況則是有利于整體性的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中利用合理的系統(tǒng)組織和設(shè)計(jì)，可以影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的響應(yīng)模式，從而最大限度的減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件損失而導(dǎo)致的整體失衡，即結(jié)構(gòu)構(gòu)件遭到破壞而不會(huì)影響整個(gè)建筑的穩(wěn)定性，也就不會(huì)發(fā)生連續(xù)的破壞而導(dǎo)致建筑物倒塌。這樣的系統(tǒng)性能也可稱之為魯棒性。這樣的系統(tǒng)抗震性往往可以體現(xiàn)為3-1而大于2,其重要的意義就在于，如果建筑遇到強(qiáng)震建筑也會(huì)保持一定的
4、形態(tài)而不至于倒塌或者連續(xù)倒塌等。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，要以抗地震抗倒塌能力作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思想，就必須提高魯棒性和整體的穩(wěn)定性，但是也不能忽視整體牢固性的支持，所以建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力設(shè)計(jì)的基本思路就是將結(jié)構(gòu)的魯棒性、整體穩(wěn)定、整體牢固三者平衡起來，三者缺一則建筑結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力就不會(huì)達(dá)到抗震的要求、提高建筑抗震倒塌能力的設(shè)計(jì)方法1、提高第二階段的設(shè)計(jì)在我國(guó)現(xiàn)有的規(guī)定中，抗震有三個(gè)水準(zhǔn)，“小震不壞、中震可修、大震不倒”，并利用二階段設(shè)計(jì)的方式予以實(shí)現(xiàn)，一階段是按照小規(guī)模地震進(jìn)行計(jì)算與分析，解決的是結(jié)構(gòu)整體的基本安全儲(chǔ)備，這個(gè)設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)方法與思路都已十分成熟
5、。但是第二階段中，抗倒塌設(shè)計(jì)因?yàn)榉治雠c模擬的難度較大，我國(guó)抗震規(guī)范中要求僅停留在采用合理抗震措施來保證大震不倒，但是針對(duì)“不到”的具體操作往往存在理解與操作偏差，實(shí)現(xiàn)起來十分復(fù)雜。我國(guó)采用的是梁柱受彎承載力比的條件來實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”結(jié)構(gòu)屈服機(jī)制，但是曰本采用的是延性的整體結(jié)構(gòu)屈服機(jī)制的計(jì)算和分析，并對(duì)框架結(jié)構(gòu)和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)具有延性的整體結(jié)構(gòu)屈服機(jī)制的模式，同時(shí)也在結(jié)構(gòu)屈服計(jì)算中要求進(jìn)行靜力彈塑性分析，可操作性較強(qiáng)，在我國(guó)的設(shè)計(jì)中也可采用此思路進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。同時(shí)利用概念設(shè)計(jì)來考慮建筑整體結(jié)構(gòu)的屈服機(jī)制，幫助設(shè)計(jì)者明確整體結(jié)構(gòu)的破壞模式和倒塌機(jī)制，進(jìn)而明
6、確結(jié)構(gòu)中不同構(gòu)件的主次，以及變形能力和承載能力等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)抗倒塌能力的提高，完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2、重視對(duì)結(jié)構(gòu)形式的選擇結(jié)構(gòu)形式的選擇和抗震體系的選擇是保證建筑抗震安全的重要基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)中必須重視對(duì)建筑結(jié)構(gòu)整體形式的選擇，按照抗震的需要進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)組織與配置，按照系統(tǒng)組織科學(xué)的思路進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建筑抗震能力的體現(xiàn)首先體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的選擇上，也就是解決抗震體系的問題，然后才是抗震構(gòu)造的組織與實(shí)施，最后才是按照抗震要求進(jìn)行細(xì)化計(jì)算，從而形成一個(gè)完整的設(shè)計(jì)方案。然而在實(shí)際的工程中，因?yàn)榭拐痼w系和結(jié)構(gòu)類型存在多種形式，不同的結(jié)構(gòu)形式會(huì)形成不同的計(jì)算與分析方法，
7、所以不能用細(xì)致的規(guī)范進(jìn)行羅列以供選擇，同時(shí)在我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)于結(jié)構(gòu)整體性的設(shè)計(jì)往往不夠重視，所以結(jié)構(gòu)工程師往往在設(shè)計(jì)中對(duì)于整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)存在短板，不能完全按照規(guī)范和實(shí)際需求進(jìn)行科學(xué)的選擇與設(shè)計(jì)。因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)強(qiáng)化抗震規(guī)范中結(jié)構(gòu)體現(xiàn)與選擇類型上的指導(dǎo)意見和標(biāo)準(zhǔn)，立足于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體性。同時(shí)在實(shí)際的災(zāi)害和案例分析中說明，按照同樣的規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也可能會(huì)產(chǎn)生抗震性能的差異，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)參數(shù)的不同，如結(jié)構(gòu)方案、超靜定次數(shù)、屈服機(jī)制等等，都會(huì)導(dǎo)致建筑的抗倒塌能力存在差異。目前結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范多是針對(duì)承載力和變形能力為基礎(chǔ)，而對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體現(xiàn)在整體上的冗余度關(guān)注
8、不足，因此在選擇結(jié)構(gòu)形式和組合類型時(shí)應(yīng)注意對(duì)結(jié)構(gòu)冗余度的選擇。3、具體設(shè)計(jì)方法總
