1、黑龙江东部地区建筑抗震设计要点摘要:我国在学习借鉴世界其他国家抗震研究成果的基础上,逐渐形成了自己的一套较为先进的抗震设计思路。其中大部分内容都符合现代抗震设计理念,但是也有许多考虑欠妥的地方,需要我们今后加以完善。 /1/view-12419538.htm关键词:抗震分析方法建筑抗震这个课题具备知识面广,构造要求繁多的特点,在现今的学科体系下教学过程中一一详细介绍给学生,容易造成学生不明主次,主线不清的结果,然后导致从事建筑施工的学生,在工作中容易分不清施工要点。因此,在在学校的讲授中应突出重点内容,而将大量文字性内容交由学生自学。作者在施工和设计实践中主要有以下几点体会:抗震设计包括三个层
2、次概念设计、抗震验算及构造措施等内容,重点是概念设计、抗震验算,应作为重点,而构造措施的内容把国家规范、规程、标准图集对各种建筑工程的要求介绍给学生就可以了。一、高等院校教学方式方法结合布置作业,把书中例题的重点给学生提出来,其余由学生自己解决;同时把国家注册结构工程师考试的相关资料介绍给学生,由好奇心来提高大家学习的积极性。在讲到各种结构体系的抗震设计时,重点就是各种结构计算参数如何取值、考虑哪些地震作用的影响及用什么计算方法、内力组合等内容,其它其余由学生自己解决。建筑结构抗震设计课程是与建筑施工中抗震内容关系最密切的一门学科。课程内容按教学性质主要可分为以下3种类型:(1)知识认识型,包
3、括地震的基本知识,工程结构的抗震设防目标和方法,场地和场地土的分类,地基与基础的抗震验算,液化土的判别及抗震措施,工程结构水平地震作用分析的振型分解反应谱法和底部剪力法,各种工程结构的震害现象和特征,震级、地震烈度、反应谱等各类专业基础名词、术语和概念等。(2)技能型,例如根据各种震害现象及破坏特征所采取的抗震设计要求和抗震构造措施等。(3)逻辑推理和综合分析,例如根据建筑功能和造型的要求,结合所选结构材料和结构形式的特性,进行结构的概念设计并综合分析其受力性能,确定合理的抗震结构方案和形式等。这三种课程内容放在各教学章节里,构成整个教学内容。因此,教学过程中应向学生强调课程知识的分门别类,始
4、终将上述知识主线贯穿于教学当中。建筑结构抗震设计课程的内容,不仅与我国设计规范密切相关,而且课程内容具有很强的实践性和综合性,因此实践教学环节都是必不可少的。根据教学内容,本课程实践环节采用震害调查、课程设计、毕业设计及生产实习等教学方式来完成。由于抗震结构设计涉及学科较多,综合性较强,且结构材料复杂,一般工程力学的计算公式和概念不能直接应用于结构或构件的抗震承载力计算,故需借助震害调查、实验、概念设计和构造等手段来解决。为了使学生清楚地认识和理解结构或构件从开始加载到最终破坏的全过程,特别是各种结构或构件的主要震害现象、抗震受力机理和抗震破坏特征等,震害调查和实验是一个非常重要的教学环节。二
5、、建筑设计单位对于建筑抗震的研究随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展,结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。最初,在未考虑结构弹性动力特征,也无详细的地震作用记录统计资料的条件下,经验性的取一个地震水平作用(0.1倍自重)用于结构设计。结构抗震设计思路经历了从弹性到非线性,从基于经验到基于非线性理论,从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服,并赋予结构一定的非弹性变形性能力的“耗”的一系列转变。1 现代抗震设计思路及关系在当前抗震理论下形成的现代抗震设计思路,其主要内容是:合理选择确定结构屈服水准的地震作用。一般先以一具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值(即中震的),再以
6、不同的R(地震力降低系数)得到不同的设计用地面运动加速度(即小震的)来进行结构的强度设计,从而确定了结构的屈服水准。制定有效的抗震措施使结构确实具备设计时采用的R所对应的延性能力。2 保证结构延性能力的抗震措施合理选择了结构的屈服水准和延性要求后,就需要通过抗震措施来保证结构确实具有所需的延性能力,从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标。这一系统的抗震措施理念已被世界各国所接受,但是对于耗能机构却出现了以新西兰和美国为代表的两种不完全相同的思路。首先,这两种思路都是以优先引导梁端出塑性铰为前提不需要被塑性力学的机构概念所限制,只要能在大震下实现以下的塑性耗能机构,就能保证抗震设计的基本要求
7、:以梁端塑性铰耗能为主;不限制柱端塑性铰出现(包括底层柱底),但是通过适当增强柱端抗弯能力的方法使它在大震下的塑性转动离其塑性转动能力有足够裕量;同层各柱上下端不同时处于塑性变形状态。我国的抗震措施中对耗能机构的考虑也基本遵循了这一思路,采用了“梁柱塑性铰机构”模式,而放弃了新西兰的基于塑性力学的“理想梁铰机构”模式。抗震设计中我们为了避免没有延性的剪切破坏的发生,采取了“强剪弱弯”的措施来处理构件受弯能力与受剪能力的关系问题。三、我国抗震设计思路中的部分不足我国在学习借鉴世界其他国家抗震研究成果的基础上,逐渐形成了自己的一套较为先进的抗震设计思路。其中大部分内容都符合现代抗震设计理念,但是也
8、有许多考虑欠妥的地方,需要我们今后加以完善。最值得我们注意的是,与国外规范相比,我国抗震规范在对关系的认识上还存在一定的差距。欧洲和新西兰规范按地震作用降低系数(“中震”的地面运动加速度与“小震”的地面运动加速度之比)来划分延性等级,“小震”取值越高,延性要求越低,“小震”取值越低,延性要求越高。从现代抗震设计思路提出至今,世界各国的抗震学术界和工程界又取得了许多新的成果,比如进行了大量钢筋混凝土构件的抗震性能试验;通过迅速发展的计算机技术编制了准确性更好的非线性动力反应程序;在设计方法上也不再拘泥于以前单一的基于力的传统抗震设计方法,开始尝试基于性能和位移的新的抗震设计理念。在这样的环境中,我国的抗震设计思路也应该在完善自身不足的同时,不断向前发展。牡丹江科技攻关项目:智慧城市建设路径及关键技术研究(G2014a1572)