建筑结构抗震设计.doc

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浅析建筑结构抗震
摘 要
中国将会在今后的几十年内，为了城市的开展会掀起建筑高层的风潮。而高层在抗震和抗风方面的要求比拟高。所以抗震技术方面要不断提高和创新。 
关键词：中面复杂的建筑，主要采用长宽比小于2∶1的矩形。规如此的平面形态和结构布局有利于抗震。传统建筑往往是中间的一间(当心间)最大，两侧的次间、梢间等依次缩小面宽，这样的设计非常有利于抵抗地震的扭矩。 中国古代建筑一般由台基、梁架、屋顶构成，高等级的建筑在屋顶和梁柱之间还有一个斗栱层。中国古代建筑的台基用现代结构语言描述，堪称“整体浮筏式根底〞，好比是一艘大船载着建筑漂浮在地震形成的“惊涛骇浪〞中，能够有效地防止建筑的根底被剪切破坏，减少地震波对上部建筑的冲击。中国传统建筑的梁架一般采用抬梁式构造，在构架的垂直方向上，形成下大上小的结构形状，实践证明这种构造方式具有较好的抗震性能。优雅的大屋顶是中国古代传统建筑最突出的形象特征之一，而且对提高建筑的抗震能力也做出过相当的贡献。形成大屋顶(尤其是庑殿顶、歇山顶等)需要复杂结构和大量构件，大大增加了屋顶乃至整个构架的整体性；庞大的屋顶以其自重在柱网上，也提高了构架的稳定性。 绝招二：斗拱是古建筑抗震中的又一位重要“战士〞斗拱是中国古代建筑抗震的又一位重要“战士〞，在地震时它像汽车的减震器一样起着变形消能的作用。它是由假如干斗形的木块和弓形的短枋木相互交接组合而成的构件，用在柱头顶或额枋之上，起着承托梁架和出挑屋檐的作用。当地震发生时，屋顶与柱之间的假如干组内外檐斗拱像弹簧层一样起着变形消能的作用，从而大大减少了建筑物的破坏程度。历史上，很多带斗拱的建筑都能抵御强烈地震，比如某某某某的华严寺，在没有斗拱的低等级附属建筑被破坏殆尽的情况下，带斗拱的主要殿堂仍能幸存，充分说明了斗拱对抗震的贡献。斗拱但能起到
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“减震器〞的作用，而且被各种水平构件连接起来的斗拱群能够形成一个整体性很强的“刚盘〞，按照“能者多劳〞的原如此把地震力传递给有抗震能力的柱子，大大提高了整个结构的安全性。
绝招三：榫卯是抗击地震的关键 除了这些较显著的手法外，中国古代传统建筑中还使用了大量的其他技术措施，这些措施是古建筑抗震的关键。比如榫卯的使用，榫卯是极为精巧的发明，我们祖先早在7000年前就开始使用，这种不用钉子的构件连接方式，使得中国传统的木结构成为超越了当代建筑排架、框架或者刚架的特殊柔性结构体，不但可以承受较大的荷载，而且允许产生一定的变形，在地震荷载下通过变形吸收一定的地震能量，减小结构的地震响应。 还有如柱子的生起、侧脚等技法降低了建筑的重心，并使整体结构重心向内倾斜，增强了结构的稳定性；柱顶、柱脚分别与阑额、地袱以与其他的结构构件连接，使柱架层形成一个闭合的构架系统，用现代术语来说，就是形成上、下圈梁，有效地制止了柱头、柱脚的移动，增强了建筑构架的整体性。梁架系统通过阑额、由额、柱头枋、蜀柱、攀间、搭牵、梁、檩、椽等诸多构件强化了联系，显著增强了结构的整体性；柱子与柱础的结合方式能显著地减少柱底与柱础顶面之间的摩擦，进而有效地产生隔震作用；在高大的楼阁中，如独乐寺观音阁、应县木塔等，都在暗层中设有斜撑，大大强化了构架对水平冲击波反复作用的抵抗能力；在外檐柱间设置较厚的墙体，起到现代建筑中“剪力墙〞的作用诸如此类，举不胜举，大到建筑群体的布局处理，小到构件断面的尺寸设计，处处都展示出古代工匠们在抗震设计方面的知识和匠心。
二、传统抗震
从汶川地震来看，砖混结构房屋破坏的都是90年代以前的建筑物，或是没有按规X设置足够的构造柱和圈梁的。而按规X设置了圈梁和构造柱的砖混房屋，在大震下尽管墙体已经开裂破坏，但被圈梁和构造柱箍住，墙体并没有倒塌，从而达到了“大震不倒〞的设计预期。白而破坏最严重的是大开间大窗洞的教学楼，9米的大开间，中间用两根进深梁代替横墙来承受楼板的荷载。而大梁的两端仅仅是搁置在窗间墙上，下面没有设置构造柱。因为墙体的破坏或外闪，预制板才跌落下来。按现行抗震规X，预制板不应是简单的搁置在墙上，而是和圈梁要有钢筋拉结，板和板之间也要有钢筋拉结，从而使预制板形成整体受力，对竖墙也有约束作用，才能有效地抵抗地震作用。
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现代科技的开展，虽能对地震的发生进展预测，但准确地预报何时、何地将发生何种强度的地震目前是很困难的。为了尽量减少地震对人类带来的损失，世界各国进展了一系列针对减轻震害的研究，其中工程结构抗震被认为是一项最有效的减轻震害的措施。
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