文档介绍：钢筋混凝土结构的抗震设计思想
钢筋混凝土结构的抗震设计思想
摘要:地震具有突发性的特点,至今可预报性仍然很低。地震灾害是人类面临的严重自然灾害之一。建筑抗震设计包括三个方面的内容与要求:概念设计、抗震计算与构造措施。结构抗震设计三个方面的内容是一个不可分割的整体,忽略其中任何一部分都可能造成抗震设计的失效。
关键词:抗震概念设计;抗震计算方法;提高结构抗震性能的措施
中图分类号:TU37 文献标识码:A
1 抗震概念设计及思路
抗震设防的基本目的是在一定的经济条件下,最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏,保障人民生命财产的安全。为了实现这一目的,抗震设计规范以“小震不坏,中震可修,大震不倒”,即三水准的抗震设防要求作为建筑抗震设计的基本原则。
一般来说,建筑抗震设计包括三个方面的内容与要求:概念设计、抗震计算与构造措施。概念设计在整体上把握抗震设计的主要原则,减少由于建筑结构自身带来地震作用及结构地震反映的复杂性而造成抗震计算不准确;抗震计算为结构抗震设计提供定量依据;构造措施则是抗震概念设计与抗震计算的有效保障。结构抗震设计三个方面的内容是一个不可分割的整体,忽略其中任何一部分都可能造成抗震设计的失效。
建筑结构抗震概念设计的目标是使整体结构能发挥耗散地震能量的作用,从而避免结构出现比较敏感的薄弱部位,导致结构过早的破坏。假定整个结构能发挥耗散地震能量的作用是抗震设计方法的前提之一,在此前提下才能以多遇地震作用进行结构计算与构造措施。
建筑结构抗震设计的基本原则包括:(1)结构的简单性,即结构在地震作用下具有比较明确的传力途径,结构的计算、内力及位移分析都易于把握。(2)结构的规则及均匀性,造型和结构布置比较均匀可以避免刚度、承载能力与传力途径的突变,以限制结构在竖向出现敏感的薄弱部位,建筑平面比较规则可以使建筑物质量分布与结构刚度分布协调,限制质量与刚度之间的偏心。(3)结构的刚度与抗震能力,结构布置应使结构在两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力、足够的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力。

2 结构抗震计算方法及抗震验算
结构抗震计算可分为地震作用计算和结构抗震验算两部分。进行结构抗震设计时,在确定结构方案后,首先应计算地震作用,然后计算结构和构件的地震作用效应,最后再将地震作用效应与其他荷载效应进行组合,验算结构和构件的承载力与变形,以满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防要求。
结构抗震计算的方法包括:(1)底部剪力法,特点是忽略高振型的影响,假定结构地震反应以基本振型为主,将基本振型简化为倒三角形进行计算,但是计算精度稍差。(2)振型分解反应谱法,利用振型分解的原理和反应谱理论进行结构最大地震反应分析,计算精度稍高。(3)时程分析法,选用一定的地震波直接输入到所设计的结构,然后对结构的运动微分方程进行逐步数值积分,求得结构在整个地震时程范围内的地震反应,计算精度高。
为了满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防标准,《建筑抗震设计规范》规定进行下列内容的抗震验算:(1)多遇地震下结构允许弹性变形验算,防止非结构构件的破坏,如隔墙、幕墙、建筑装饰等的破坏。(2)多遇地震下结构强度验算,防止结构构件因承载力不足而破坏。(3)罕遇地震下结构弹塑性变形验算,以防止结构因过大变形发生倒