结构抗震概念设计
结构抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。
一、选择抗震有利的地段
地震地质灾害单靠工程措施是很难达到预防目的的,或者所花代价昂贵。
选择建筑场地时,宜选择对建筑抗震有利的地段;对不利地段,应提出避开要求;当无法避开时应采取有效的措施。对危险地段,严禁建造甲、乙类的建筑,不应建造丙类的建筑。
建筑抗震设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案;
建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度变化宜均匀变化。
体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构,可按实际需要在适当部位设置防震缝,形成多个较规则的抗侧力结构单元。
二、选择抗震有利的建筑场地和地基
1、选择抗震有利的建筑场地和地基时应注意以下几点:
(1)选择薄的场地覆盖层。
对于柔性建筑,厚土层上的震害重,薄土层上的震害轻,直接座落在基岩上的震害更轻。
(2)选择坚实的场地土。
震害表明,场地土刚度大,则房屋震害指数小,破坏轻;刚度小,则震害指数大,破坏重。故应选择具有较大平均剪切波速的坚硬场地土。
4)采取基础隔震或消能减震措施。
利用基础隔震或消能减震技术改变结构的动力特性,减少输入给上部结构的地震能量,从而达到减小主体结构地震反应的目的。
为克服传统抗震方法的缺陷,结构振动控制技术逐渐发展起来,它是通过在结构的适当位置安装消能减振装置,利用这些装置的耗能来减小结构在强震和大风作用下的振动反应,以此保护民众人身财产安全。
结构控制就是通过调整结构的自振频率ω或自振周期T(通过改变K,M)或增大阻尼C,或施加控制力F(t),以大大减少结构在地震(或风)作用下的反应。
三、有利的房屋抗震体型
1、选择对抗震有利的建筑平面和竖向
不规则建筑——主要根据体型(平面和立面)、刚度和质量沿平面、高度的不同等因素进行判别。
从有利于建筑抗震的角度出发,地震区的房屋建筑平面形状应以方形、矩形、圆形为好,正六边形、正八边形、椭圆形、扇形次之,L形、T形、十字形、U形、H形、Y形平面较差。
地震区建筑的竖向体型及刚度变化要均匀,宜优先采用矩形、梯形、三角形等均匀变化的几何形状,尽量避免过大的外挑和内收。