工民建结构抗震现状分析及研究

1、工民建结构抗震现状分析及研究 【摘要】近些年来，由于与人民群众的生命财产安全问题密切相关，工民建结构的抗震性能逐步引起了社会各方的强烈关注，因此，在现时探讨工民建结构的抗震性能，并提出一定的问题解决措施，具有非常重要的积极意义。 【关键词】工民建结构；抗震性能；框架结构；剪力墙结构 中图分类号： tu973+.31文献标识码：a 文章编号： 一、前言 地震对所有人来说都意味着是一场浩劫，而地震中的建筑物则成了大海中的孤舟，是否能够抵挡地震的破坏力成了建筑的主要考量标准。本文针对工民建结构的建设做出了分析和判断，从理论和实际对工民建结构抗震现状做出了研究和阐述。 二、地震对建筑结构的影响 地震对

2、于建筑结构有着非常恶劣的影响，它以波状的形式从震中迅速的向四周扩散，通过岩石以及地基，使建筑物的上下部结构出现不规则的震动和变形。当地震发生的时候， 建筑结构的内部会产生很大的应力和变形，当这种应力和变形超出了材料构件的各项极限值，还会出现不同程度的破坏现象，譬如说混凝土的裂缝以及钢筋的断裂，最终导致建筑结构的整体倒塌。因此，现代建筑特别是工民建结构，必须要做好结构抗震，防止建筑物在地震中发生变形扭曲甚至是坍塌。现代社会建筑物特别是工民建项目越来越趋向于高层，对于抗震的要求也会越来高，因此，加强对工民建结构抗震的研究及探索，在当下有着非常重要的现实意义。 三、工民建结构的抗震现状分析 工民建结

3、构的建设质量尤其是抗震性能不仅和施工企业的经济效益有着直接关系，还和国家的发展利益以及人民群众的生命财产安全有着很大的关联，因此必须要对工民建结构的抗震性能做出一定的要求。在对工民建结构的抗震研究过程中，概念设计的提出，为工民建结构的设计提供了一种全新的思路，而结构抗震模式的设计思想在当下房屋结构的抗震设计过程中应用范围越来越广泛，也得到了越来越多人的重视。因此，通过对填充墙作用下的建筑框架结构进行很好的分析和研究，提出更好的、更符合实际的设计概念，并在这种概念的引导下，从整体上来提高工民建结构的抗震级别和性能，从而提高工民建结构的安全性，保护人民群众的生命财产安全，有着非常积极的意义。 在工

4、民建结构的抗震设计应用过程中，等效斜撑的模型应用得比较普遍，但是它的精确度却不够高，等效的宽度也很难确定，在不同的受力影响下会呈现出不同的等效状态。从另一个角度来讲，填充墙存在一定的刚度效应会减小建筑结构的自振周期，从而使整个结构在振动过程中的水平作用力增大，也会是建筑结构变得更加脆弱。另外，工民建结构框架的周期折减系数在地震中是否合理，还没有一个明晰准确的认证结果。我们可以明确的是，填充墙作为同时具有刚度贡献和强度贡献的结构，对建筑框架的周期、受力以及振动模式都会产生很大的影响，但是却要通过科学合理的周期折减系数来考虑填充墙作用的框架结构是否合理，从近年来我国工民建筑物在地震中的表现来看，这

5、一点不容乐观。 四、结构抗震1、填充墙作用下的框架结构的抗震性能不足 填充墙刚度效应的存在使得结构自振周期减小，从而使作用与整个建筑上的水平地震作用增大。其刚度的影响，抗震规范规定，在按空框架分析的基础上乘以小于 1 的周期修正系数体现填充墙对结构的刚度贡献，而不去计算填充墙的刚度。周期修正系数的取值将直接影响地震作用下钢筋混凝土框架的反应。所以合理地确定周期修正系数是框架填充墙结构抗震计算分析中一个较重要的问题规范只是规定了在一个范围内变化的周期修正系数。 2、结构地震所响应的分析方法 （一）、静力法：静力法把结构看成是刚接于地面的刚体。这样根据地面最大水平加速度计算出结构所受的最大惯性力，

6、并以此作为等效静力进行结构的地震响应分析。由于静力法是19世纪末20世纪初提出来的，当时，人们对地面运动的频谱特性还是不太了解，分析设计的房屋多为低层建筑，采用静力法进行结构抗震设计还是可以接受的。但随着地震学及地震工程领域的研究发展以及越来越多的工程结构抗震设计的需要，静力法已不能满足要求，因此就逐渐被考虑结构弹性性质、阻尼性质及相应动力特性的反应谱法代替了。 （二）、反应谱法：反应谱法基于线性假定，分析时只取少数几个低阶振型就可以取得较为满意的结果，其计算量较小，且将时变动力问题转化为拟静力问题，易于为工程师所接受。反应谱法的实施过程包括以下三步：1.根据强震记录统计用于抗震设计的地震动反

7、应谱。2.将结构进行振型分解求得各振型的最大反应值。3.用适当的方法将各振型反应最大值结合起来得到结构大响应值。随着技术的发展，各种复杂结构的出现，反应谱法也逐渐暴露出其局限性，主要表现为反应谱法原则上只适用于线性体系的抗震设计。 （三）、时程分析法：作为反应谱法的补充，时程分析法从 20 世纪70 年代开始成为一种为各国规范普遍采用的动力分析方法。时程分析法将地震时地面运动产生的位移、速度和加速度作用在结构物上，利用数学上的逐步积分法求出结构在地震作用下从静止到振动直至振动终止整个过程的地震响应(位移 内力 变形等)，时程分析法实质上是求解运动微分方程的一种逐步积分法。我国抗震设计规范规定对

8、于那些特别不规则的建筑、甲类建筑和达到一定高度范围的高层建筑以及采用新的结构形式或新的建筑材料的建筑结构，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算。 五、概念设计的理解和应用 结构抗震设计的目的是使结构自强度、刚度、延性以及节能等方面取得最佳以满足“小震不坏，中震可修，大振不倒”的要求。为了保证结构具有可靠地抗震性能，在目前我国经济科技发展的基础与现状上，概念设计应充分考虑以下因素：场地条件和场地土的稳定性，建立结构计算模型，抗震结构体系的选取，材料效用，风作用、温度作用以及结构的空间作用等。 1、现行抗震计算模型的理解和应用。新抗震规范规定：一般情况下，应允许在建筑结构的2个主轴方向分别计算

9、水平地震作用并进行抗震验算，个方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构建承担。而实际结构难以实现强柱弱梁的主要原因则是计算模型问题。它不能真实反映结构的空间作用。所以，应用概念设计的原理，再联系大量震害和试验研究成果表明构件的最不利受力状态随着构件和地震作用方向而变化。 2、结构薄弱部位抗震构造措施的理解和应用。结构薄弱部位的处理，如建筑平面外墙转角处的转角窗，限制了角部结构竖向抗侧力构件的设置，如果采用概念设计，解决这一问题的方法是竖向构件间应设厚板、暗梁等可靠拉结。再如，由于节点部位的中药性，所以引入抗裂性的概念，以此来比较梁、柱节点偏心所引起的节点性能的变化。 3、建筑结构抗震设计的前景和展望。如今，结构抗震体系已经从之前的以“硬抗”理念为主的抗震体系，逐渐发展呈以“柔抗”年年为主的减震控制系统，在未来的工民建中结构抗震的思路将向着减轻危害的方向发展。 六、结束语 结构抗震模式的设计思想在我国的抗震设计中得到了越来越广泛的应用，其发展也得到了越来越多人的重视。概念设计理念从宏观角度色剂建筑抗震结构，在一些方面解决了之前设计思路对抗震结构思考的缺陷，开辟了工民建结构抗震设计的心路。这种设计理念从在某