結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計
結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計是指根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想,進行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細部構(gòu)造的過程。
一、選擇抗震有利的地段
地震地質(zhì)災(zāi)害單靠工程措施是很難達到預(yù)防目的的,或者所花代價昂貴。
選擇建筑場地時,宜選擇對建筑抗震有利的地段;對不利地段,應(yīng)提出避開要求;當無法避開時應(yīng)采取有效的措施。對危險地段,嚴禁建造甲、乙類的建筑,不應(yīng)建造丙類的建筑。
建筑抗震設(shè)計應(yīng)符合抗震概念設(shè)計的要求,不應(yīng)采用嚴重不規(guī)則的設(shè)計方案;
建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對稱,并應(yīng)具有良好的整體性;建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度變化宜均勻變化。
體型復(fù)雜、平立面特別不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu),可按實際需要在適當部位設(shè)置防震縫,形成多個較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。
二、選擇抗震有利的建筑場地和地基
1、選擇抗震有利的建筑場地和地基時應(yīng)注意以下幾點:
(1)選擇薄的場地覆蓋層。
對于柔性建筑,厚土層上的震害重,薄土層上的震害輕,直接座落在基巖上的震害更輕。
(2)選擇堅實的場地土。
震害表明,場地土剛度大,則房屋震害指數(shù)小,破壞輕;剛度小,則震害指數(shù)大,破壞重。故應(yīng)選擇具有較大平均剪切波速的堅硬場地土。
4)采取基礎(chǔ)隔震或消能減震措施。
利用基礎(chǔ)隔震或消能減震技術(shù)改變結(jié)構(gòu)的動力特性,減少輸入給上部結(jié)構(gòu)的地震能量,從而達到減小主體結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的目的。
為克服傳統(tǒng)抗震方法的缺陷,結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)逐漸發(fā)展起來,它是通過在結(jié)構(gòu)的適當位置安裝消能減振裝置,利用這些裝置的耗能來減小結(jié)構(gòu)在強震和大風作用下的振動反應(yīng),以此保護民眾人身財產(chǎn)安全。
結(jié)構(gòu)控制就是通過調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率ω或自振周期T(通過改變K,M)或增大阻尼C,或施加控制力F(t),以大大減少結(jié)構(gòu)在地震(或風)作用下的反應(yīng)。
三、有利的房屋抗震體型
1、選擇對抗震有利的建筑平面和豎向
不規(guī)則建筑——主要根據(jù)體型(平面和立面)、剛度和質(zhì)量沿平面、高度的不同等因素進行判別。
從有利于建筑抗震的角度出發(fā),地震區(qū)的房屋建筑平面形狀應(yīng)以方形、矩形、圓形為好,正六邊形、正八邊形、橢圓形、扇形次之,L形、T形、十字形、U形、H形、Y形平面較差。
地震區(qū)建筑的豎向體型及剛度變化要均勻,宜優(yōu)先采用矩形、梯形、三角形等均勻變化的幾何形狀,盡量避免過大的外挑和內(nèi)收。