1、黑龍江東部地區建筑抗震設計要點摘要:我國在學習借鑒世界其他國家抗震研究成果的基礎上,逐漸形成了自己的一套較為先進的抗震設計思路。其中大部分內容都符合現代抗震設計理念,但是也有許多考慮欠妥的地方,需要我們今后加以完善。 /1/view-12419538.htm關鍵詞:抗震分析方法建筑抗震這個課題具備知識面廣,構造要求繁多的特點,在現今的學科體系下教學過程中一一詳細介紹給學生,容易造成學生不明主次,主線不清的結果,然后導致從事建筑施工的學生,在工作中容易分不清施工要點。因此,在在學校的講授中應突出重點內容,而將大量文字性內容交由學生自學。作者在施工和設計實踐中主要有以下幾點體會:抗震設計包括三個層
2、次概念設計、抗震驗算及構造措施等內容,重點是概念設計、抗震驗算,應作為重點,而構造措施的內容把國家規范、規程、標準圖集對各種建筑工程的要求介紹給學生就可以了。一、高等院校教學方式方法結合布置作業,把書中例題的重點給學生提出來,其余由學生自己解決;同時把國家注冊結構工程師考試的相關資料介紹給學生,由好奇心來提高大家學習的積極性。在講到各種結構體系的抗震設計時,重點就是各種結構計算參數如何取值、考慮哪些地震作用的影響及用什么計算方法、內力組合等內容,其它其余由學生自己解決。建筑結構抗震設計課程是與建筑施工中抗震內容關系最密切的一門學科。課程內容按教學性質主要可分為以下3種類型:(1)知識認識型,包
3、括地震的基本知識,工程結構的抗震設防目標和方法,場地和場地土的分類,地基與基礎的抗震驗算,液化土的判別及抗震措施,工程結構水平地震作用分析的振型分解反應譜法和底部剪力法,各種工程結構的震害現象和特征,震級、地震烈度、反應譜等各類專業基礎名詞、術語和概念等。(2)技能型,例如根據各種震害現象及破壞特征所采取的抗震設計要求和抗震構造措施等。(3)邏輯推理和綜合分析,例如根據建筑功能和造型的要求,結合所選結構材料和結構形式的特性,進行結構的概念設計并綜合分析其受力性能,確定合理的抗震結構方案和形式等。這三種課程內容放在各教學章節里,構成整個教學內容。因此,教學過程中應向學生強調課程知識的分門別類,始
4、終將上述知識主線貫穿于教學當中。建筑結構抗震設計課程的內容,不僅與我國設計規范密切相關,而且課程內容具有很強的實踐性和綜合性,因此實踐教學環節都是必不可少的。根據教學內容,本課程實踐環節采用震害調查、課程設計、畢業設計及生產實習等教學方式來完成。由于抗震結構設計涉及學科較多,綜合性較強,且結構材料復雜,一般工程力學的計算公式和概念不能直接應用于結構或構件的抗震承載力計算,故需借助震害調查、實驗、概念設計和構造等手段來解決。為了使學生清楚地認識和理解結構或構件從開始加載到最終破壞的全過程,特別是各種結構或構件的主要震害現象、抗震受力機理和抗震破壞特征等,震害調查和實驗是一個非常重要的教學環節。二
5、、建筑設計單位對于建筑抗震的研究隨著建筑結構抗震相關理論研究的不斷發展,結構抗震設計思路也經歷了一系列的變化。最初,在未考慮結構彈性動力特征,也無詳細的地震作用記錄統計資料的條件下,經驗性的取一個地震水平作用(0.1倍自重)用于結構設計。結構抗震設計思路經歷了從彈性到非線性,從基于經驗到基于非線性理論,從單純保證結構承載能力的“抗”到允許結構屈服,并賦予結構一定的非彈性變形性能力的“耗”的一系列轉變。1 現代抗震設計思路及關系在當前抗震理論下形成的現代抗震設計思路,其主要內容是:合理選擇確定結構屈服水準的地震作用。一般先以一具有統計意義的地面峰值加速度作為該地區地震強弱標志值(即中震的),再以
6、不同的R(地震力降低系數)得到不同的設計用地面運動加速度(即小震的)來進行結構的強度設計,從而確定了結構的屈服水準。制定有效的抗震措施使結構確實具備設計時采用的R所對應的延性能力。2 保證結構延性能力的抗震措施合理選擇了結構的屈服水準和延性要求后,就需要通過抗震措施來保證結構確實具有所需的延性能力,從而保證結構在中震、大震下實現抗震設防目標。這一系統的抗震措施理念已被世界各國所接受,但是對于耗能機構卻出現了以新西蘭和美國為代表的兩種不完全相同的思路。首先,這兩種思路都是以優先引導梁端出塑性鉸為前提不需要被塑性力學的機構概念所限制,只要能在大震下實現以下的塑性耗能機構,就能保證抗震設計的基本要求
7、:以梁端塑性鉸耗能為主;不限制柱端塑性鉸出現(包括底層柱底),但是通過適當增強柱端抗彎能力的方法使它在大震下的塑性轉動離其塑性轉動能力有足夠裕量;同層各柱上下端不同時處于塑性變形狀態。我國的抗震措施中對耗能機構的考慮也基本遵循了這一思路,采用了“梁柱塑性鉸機構”模式,而放棄了新西蘭的基于塑性力學的“理想梁鉸機構”模式。抗震設計中我們為了避免沒有延性的剪切破壞的發生,采取了“強剪弱彎”的措施來處理構件受彎能力與受剪能力的關系問題。三、我國抗震設計思路中的部分不足我國在學習借鑒世界其他國家抗震研究成果的基礎上,逐漸形成了自己的一套較為先進的抗震設計思路。其中大部分內容都符合現代抗震設計理念,但是也
8、有許多考慮欠妥的地方,需要我們今后加以完善。最值得我們注意的是,與國外規范相比,我國抗震規范在對關系的認識上還存在一定的差距。歐洲和新西蘭規范按地震作用降低系數(“中震”的地面運動加速度與“小震”的地面運動加速度之比)來劃分延性等級,“小震”取值越高,延性要求越低,“小震”取值越低,延性要求越高。從現代抗震設計思路提出至今,世界各國的抗震學術界和工程界又取得了許多新的成果,比如進行了大量鋼筋混凝土構件的抗震性能試驗;通過迅速發展的計算機技術編制了準確性更好的非線性動力反應程序;在設計方法上也不再拘泥于以前單一的基于力的傳統抗震設計方法,開始嘗試基于性能和位移的新的抗震設計理念。在這樣的環境中,我國的抗震設計思路也應該在完善自身不足的同時,不斷向前發展。牡丹江科技攻關項目:智慧城市建設路徑及關鍵技術研究(G2014a1572)