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建筑抗震概念设计

/seismic conceptual design of buildings/
条目作者翟越安伟光
条目作者翟越

翟越

安伟光

安伟光

最后更新 2023-06-15
浏览 129
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根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。

英文名称
seismic conceptual design of buildings
所属学科
安全科学与工程

建筑抗震概念设计主要包括如下内容。

选择对建筑抗震有利的场地,宜避开对建筑抗震不利的地段,不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。对于不利地段,结构工程师应提出避开要求,当无法避开时,应采取有效措施,考虑地震因场地条件间接引起结构破坏的原因,诸如地基土的不均匀沉陷、地震引起的地表错动与地裂。

建筑的平立面布置应符合概念设计的要求,不应采用严重不规则的方案。不规则的建筑,在结构设计时要进行水平地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施。借鉴国际的通行做法,参考外国规范,使我们的设计更加完善合理。

结构材料选择与结构体系的确定应符合抗震结构的要求。采用哪种结构材料,以及什么样的结构体系,须经技术经济条件比较综合确定。同时力求结构的延性好、强度与重力比值大、匀质性好、正交各向同性,尽量降低房屋重心,充分发挥材料的强度。

尽可能设置多道抗震防线。地震有一定的持续时间,而且可能多次往复作用,根据地震后倒塌的建筑物的分析,地震的往复作用使结构遭到严重破坏,而最后倒塌则是结构被破坏而丧失了承受重力荷载的能力。适当处理构件的强弱关系,使其形成多道防线,是增加结构抗震能力的重要措施。

具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。提高结构的抗侧移刚度,是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价。有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆作的延性是比较经济有效的办法。

确保结构的整体性。各构件之间的连接必须可靠,符合下列要求:①构件节点的承载力不应低于其连接构件的承载力,当构件屈服、刚度退化时,节点应保持承载力和刚度不变。②预埋件的锚固承载力不应低于连接件的承载力。③装配式的连接应保证结构的整体性,各抗侧力构件必须有可靠的措施以确保空间协同工作。4)结构应具有连续性,注重施工质量,避免施工不当使结构的连续性遭到削弱甚至破坏。

一般对地震区的工程结构进行的设计,包括抗震概念设计、结构抗震计算和抗震构造措施三个方面。合理抗震设计须从建筑和结构两方面来规划。

建筑设计不应采用严重不规则的设计方案。建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。

结构设计上结构体系应符合:①应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。②应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。③应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。④对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。⑤非结构构件,包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,自身及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。

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