發布時間：2013-04-23所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 近年來人們對于建筑項目的質量要求呈現出逐年提升的態勢，特別是在對于建筑工程的相關配套設施的建設上，更是成為人們所關注的焦點性問題，建筑項目抗震施工建設便是其中一項重要組成部分。下面本文將結合作者多年的工作實踐經驗，以工民建結構抗震分析為重點
摘要：近年來人們對于建筑項目的質量要求呈現出逐年提升的態勢，特別是在對于建筑工程的相關配套設施的建設上，更是成為人們所關注的焦點性問題，建筑項目抗震施工建設便是其中一項重要組成部分。下面本文將結合作者多年的工作實踐經驗，以工民建結構抗震分析為重點進行簡單的論述，以供參考。
關鍵詞：工建筑工程；抗震結構；設計
Abstract: In recent years the quality requirements for construction projects showing increased year by year trend, especially in the construction of related facilities for construction projects, is to become the focus of attention, the earthquake construction of the building construction project is one of the important part. This paper will combine with many years of practical experience, civil engineering seismic analysis focus on the simple exposition, for reference.
Key words: construction work projects; seismic structure; design
中圖分類號：TU3文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）06-0020-02
0引言
由于我國處于地殼運動中的兩條地震帶上，導致我國相關城市經常會遭受到地震災害的影響，從上世紀六、七十年代的幾次地震中足以看出，因建筑物倒坍、傾斜等而造成的人員傷亡和財產損失占到了整體災害損失80%左右，因此，加強對建筑工程抗震結構施工，從而提高建筑項目的穩定性能已刻不容緩。
加強對建筑工程的抗震結構建設，首先需要對建筑結構進行抗震結構分析工作，以使其在建設施工過程中抗震效益得到最大程度的發揮，因此起初的設計分析工作尤為關鍵。當然，在對建筑工程進行抗震結構設計時，應充分對相關的影響因素進行考慮，使其整體概念符合設計施工的標準規范。簡言之，抗震結構概念設計是指在特定的建筑空間及地理條件下，通過整體概念對結構的總體方案進行分析，依據結構總體系與分體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的基本設計原則和設計思想，從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和抗震細部構造措施的宏觀控制。概念設計受到國內外工程界的普遍重視，并將發揮更大的作用。
1概念設計的重要性和必要性
隨著社會經濟的發展和生活水平的提高，人們對建筑結構設計也提出了更高的要求。發展先進計算理論，加強計算機的應用，加快新型高強、輕質、環保建材的研究與開發，使建筑結構設計更加安全、適用、可靠、經濟已成為當務之急。而且針對建筑結構設計的現狀，提倡采用概念設計思想來促進結構工程師的創造性，推動結構設計的發展，是非常有必要的。這就需要工程界和教育界共同的努力，而推廣概念設計思想是一種有效的辦法，分析如下：
1.1建筑抗震設計規范（GB50011-2001）（以下稱新抗震規范）
以可靠度理論為基礎，吸收了延性設計的思想。但對于一些具體問題，例如“中震可修”的設防目標等，規定相當模糊。所以我們不能盲目地照搬照抄規范，應該把規范作為一種指南和參考，并在實際工程應用中作出正確的選擇。這就要求我們對整體結構體系與各基本分體系之間的力學關系有透徹的認識，把概念設計應用到實際工作中去。
長期以來，人們認為結構設計很簡單，只需遵循規范和手冊，等建筑師完成建筑設計后，使用計算機就可以完成結構設計。但這不能充分地運用結構設計者的知識和技能，而且還會與建筑設計方案產生分歧和矛盾。所以我們應考慮在結構設計中如何運用概念設計，比如結構的抗風設計與抗震設計，抗震設計要求能消減外荷載，吸收或轉換震動的能量；而抗風設計則要求結構在風的作用下動力效應較小，剛度較大。這一矛盾必然影響結構體系的抗風和抗震性能。為了彌補這一缺陷，需要合理的概念設計與延性構造措施來加以保證。
1.2概念設計的重要性，還體現在方案設計階段。初步設計過程是不能借助計算機來實現的，這就需要結構工程師綜合運用結構概念，選擇最為可靠、經濟的結構方案。為此，需要工程師不斷地豐富自己的設計理念，深入了解各類結構的性能，并能有意識地、靈活地運用它們。運用概念性近似估算方法，可以在設計方案階段迅速、有效地對結構體系進行構思、比較與選擇。所得方案往往概念清晰、定性準確，避免后期設計階段一些不必要的繁瑣運算，具有較好的經濟可靠性能。同時，這也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。美國一些著名學者和專家曾說過：“誤用計算機造成結構破壞而引起災難只是一個時間的問題。”計算軟件的選擇和使用不當，也會造成結構設計的不合理，甚至影響到建筑物本身的安全性。應用概念設計的思想，可以避免此類情況的發生。
1.3新抗震規范提出了在建筑物內設置地震反應觀測系統的要求，并提出了結構兩個主軸方向的動力特性（周期和振型）相近的抗震概念。所以在結構概念設計中還應該注意結構與場地的共振問題。例如在唐山地震時，天津塘沽地區的7-10層框架結構房屋破壞嚴重，而3-5層的磚混結構住宅卻只有輕微損壞。后來經調查發現，框架房屋的自振周期和場地的卓越周期一致導致共振，而3-5層磚混住宅的自振周期遠低于場地的卓越周期，因此破壞較輕。
1.4建筑結構的抗震設計，存在著許多模糊而且不確定的因素。例如地震作用是一種隨機性很強而且循環往復的荷載，建筑物的地震破壞機理又十分復雜，要準確計算或預測建筑物所遭遇的地震特性和參數，還難以做到。風荷載的脈動性與渦流作用情況也是如此。因為建筑物受到的地震作用難以確定，所以適用、安全、經濟的結構體系必須注重概念設計。
2概念設計的理解及應用
結構抗震設計的目的是使結構在強度、剛度、延性以及節能等方面取得最佳，從而滿足“小震不壞，中震可修，大震不倒”的要求。在當前的科技水平和經濟條件下，為了保證結構具有可靠的抗震性能，概念設計應充分考慮以下因素：場地條件和場地土的穩定性，建立結構計算模型，抗震結構體系的選取，材料效用，風作用、溫度作用以及結構的空間作用等。
2.1現行抗震計算模型的理解和應用
新抗震規范規定：一般情況下，應允許在建筑結構的2個主軸方向分別計算水平地震作用并進行抗震驗算，各方向的水平地震作用應由該方向抗側力構件承擔。而實際結構難以實現強柱弱梁的主要原因則是計算模型問題。即：僅僅對相互正交的2個主軸方向進行內力分析和強度設計，不能真實反映結構的空間作用。所以，應用概念設計的原理，結合大量震害和試驗研究成果，所得出的結論是：構件的最不利受力狀態隨著構件和地震作用方向而變化。當地震作用方向與結構主軸方向一致時，梁處于最不利受力狀態；當地震作用與結構的主軸方向呈45度時，大多數柱處于最不利受力狀態。
2.2結構薄弱部位抗震構造措施的理解和應用
結構薄弱部位的處理，如建筑平面外墻轉角處的轉角窗，限制了角部結構豎向抗側力構件的設置，如果采用概念設計，解決這一問題的方法是2豎向構件間應設厚板、暗梁等可靠拉結。再如，由于節點部位的重要性，所以引入抗裂性的概念，以此來比較梁、柱節點偏心所引起的節點性能的變化。建議在地震區，不宜采取梁柱偏心過大的節點形式，而且構件節點的承載力不應低于其連接構件的承載力。
3建筑結構抗震設計的前景展望
結構抗震體系由傳統的以“硬抗”為主的抗震體系向以“柔抗”為主的結構減震控制體系發展。結構減震體系采用的是以“柔”克剛的新概念，它通過調整結構動力特性、隔震、減能或控制來達到抗震的目的，在未來的工民建中結構抗震的思路將向著減輕危害的方向發展。
4總結
經過多年的抗震探索和研究，設計中引入了概念設計的設計新理念。這種設計理念從宏觀角度對建筑抗震結構進行設計，在某些方面彌補了以往設計思路對抗震結構思考的不足之處，為今后的工民建結構抗震設計開辟了新路。
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