抗震設計

抗震設計

抗震設計是在重視"計算設計"的同時,要著重從結構的整體出發,在抗震設計中具有主導作用,在結構抗震設計過程中在結構的剛度、強度、延度和軸壓比方面加強結構的概念設計。

基本介紹

  • 中文名:抗震設計
  • 外文名:design against earthquake 
  • 釋義:地震區的工程結構進行的專項設計
  • 目的:滿足工程結構安全與經濟綜合要求
  • 內容:抗震分析和抗震措施
  • 最新技術:彈性建築等
簡介,抗震設計一般規定,廠房的平面布置,屋蓋系統,柱及柱間支撐,圍護結構,國際最新抗震設計理念,我國的抗震設計,

簡介

抗震設計,對處於地震區的工程結構進行的一種專項設計,以滿足地震作用下工程結構安全與經濟的綜合要求,一般包括抗震分析和抗震措施兩個方面。抗震分析是指以結構動力學為基礎,計算和分析結構在地震動作用下的反應。抗震措施包括工程總體布置、結構選型、地基基礎處理以及各種構造措施。

抗震設計一般規定

廠房的平面布置

廠房的平面布置,應力求簡單、規整、平直,使整個廠房結構的質量與剛度分布均勻、對稱,儘可能使質量中心與剛度中心重合。具體應注意以下幾點:
(1)為了減少地震時廠房的扭轉效應,宜在廠房兩端對稱布置山牆,兩側縱牆剛度也應均勻對稱。
(2)與廠房貼建的房屋,應沿廠房縱牆或山牆布置,不宜布置在廠房角部。
(3)當廠房體形複雜或有貼建房屋時,如沿廠房縱向屋蓋高低錯落,沿廠房橫向高跨與低跨剛度相差懸殊,廠房側邊貼建生活間等·宜設防震縫。其防震縫寬度,在廠房縱橫交接處可採用100~150mm,其他情況可採用50~90mm.

屋蓋系統

(1)天窗架是突出屋面的承重和抗側力結構,地震反應較大。6~8度時,可採用矩形截面桿件的鋼筋混凝土天窗架。9度時,宜採用下沉式天窗。天窗屋蓋與端壁板宜採用輕型板材,天窗架宜從廠房單元端部第三柱之間開始設定。
(2)廠房宜採用預應力混凝土屋架跨度大於24m或8度和9度時應優先採用鋼屋架柱距為12m時,可採用預應力混凝土托架。
(3)廠房端部宜設屋架,不宜共用山牆承重。

柱及柱間支撐

8度和9度時,廠房宜採用矩形、工字形截面柱或斜腹桿雙肢柱,不宜採用薄壁工字形柱、腹板開孔工字形柱、頂制腹板的工字形柱和管柱柱底至室內地坪以上500mm範圍內和階形柱的上柱,宜採用矩形截面。

圍護結構

廠房圍護牆宜採用輕質牆板或鋼筋混凝土大型牆板,砌體圍護牆應採用外貼式並與柱可靠拉結。外側柱距為12m時應採用輕質牆板或鋼筋混凝土大型牆板。

國際最新抗震設計理念

許多國家在高層建築的抗震設計方案中,已經出現了新的結構,如:美國紐約的42層高層建築物,建在於基礎分離的98個橡膠彈簧上,日本的建在弧型鋼條上防地震建築物,前蘇聯的建在與基礎分離的沙墊層上的建築物,以及在中國已經獲得了美國、中國和英國發明專利權的,剛柔性隔震、減震、消震建築結構與抗震低層樓房加層結構,都十分成功的套用於工程實踐中,都明顯的在建築結構體型上,改變了傳統的插入式剛箍捆住內力(吸收地震能量)的結構體系。總之都在建築設計的結構方面設法擺脫在地震災害時,嚴重威脅著人們的生命安全的插入式剛箍捆住內力的結構體系。其實質都反映了對“似地球為相當好的慣性參考系”為指導理論,所制定的現行抗震硬抗、死抗地震打擊設計規範的動搖,本質上也是改變了建築結構受力體系,而不在似地球為絕對靜止不動的慣性參考系了。
彈性建築。日本在東京建造了12座彈性建築,經芮氏6.6級地震的考驗,減災效果顯著。這種彈性建築物建在隔離體上,隔離體由分層橡膠、硬鋼板組和阻尼器組成,建築結構不直接與地面接觸。阻尼器由螺旋鋼板組成,可減緩上下的顛簸。滾珠大樓美國矽谷興建了一座電子工廠大廈,採用一種抗震新法,即在建築物每根柱子或牆體下安裝不鏽鋼滾珠,由滾珠支撐整個建築,縱橫交錯的鋼樑把建築物同地基緊緊地固定起來。發生地震時,富有彈性的鋼樑會自動伸縮,於是大樓在滾珠上輕微地前後滑動可以大大減弱地震的破壞力。彈簧大樓日本鹿島建築部門發明了一種新的防震大樓營造法:由彈簧把連著地基的基礎部分和建築物主體分開,讓建築物主體處在一種能吸收地震和其他振動衝擊的中介物上。無論地基怎樣搖晃,振動能量傳到這種建築物時也將減到原來的1/10。

我國的抗震設計

總體來看,我國在抗震法律法規、國家標準上做得比較充分。我國發布有《建築工程抗震設防分類標準》、《城市抗震防災規劃管理規定》等國家標準,對建築物抗震設防分類、責任劃歸、防災規劃均有具體劃分。《城市抗震防災規劃管理規定》第八條規定:當遭受多遇地震時,城市一般功能正常;當遭受相當於抗震設防烈度的地震時,城市一般功能及生命線系統基本正常,重要工礦企業能正常或者很快恢復生產;當遭受罕遇地震時,城市功能不癱瘓,要害系統和生命線工程不遭受嚴重破壞,不發生嚴重的次生災害。

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