2015年一建備考《建筑工程》考點1A411032結構抗震的構造要求
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1A411032 結構抗震的構造要求
一、地震的震級及烈度
地震是由于某種原因引起的強烈地動，是一種自然現象。地震的成因有三種：火山地震、塌陷地震和構造地震。火山地震是火山爆發，地下巖漿迅猛沖出地面時而引起的地動;塌陷地震是石灰巖層地下溶洞或古舊礦坑的大規模崩塌而引起的地動，它數量少，震源淺。以上兩種地震釋放能量較小，影響范圍和造成的破壞程度也較小。構造地震是地殼運動推擠巖層，造成地下巖層的薄弱部位突然發生錯動、斷裂而引起的地動。此種地震破壞性大，影響面廣，而且發生頻繁，約占破壞性地震總量的95%以上。房屋結構抗震主要是研究構造地震。
地殼深處發生巖層斷裂、錯動的部位稱震源。震源正上方的地方位置叫震中。震中附近地面震動最厲害，也是破壞最嚴重的地區，稱為震中區。地面某處至震中的水平距離稱為震中距。震中至震源的垂直距離稱為震源深度。如圖1A411032所示。
我國發生的絕大多數地震屬于淺源地震，一般深度為5～40km，淺源地震造成的危害最大。如唐山大地震斷裂巖層約llkm，屬于淺源地震。
震級是按照地震本身強度而定的等級標度，用以衡量某次地震的大小，用符號M表不。震級的大小是地震釋放能量多少的尺度，也是地震規模的指標，其數值是根據地震帶記錄到的地震波圖來確定的。一次地震只有一個震級。目前，國際上比較通用的是里氏震級。
地震發生后，各地區的影響程度不同，通常用地震烈度來描述。如人的感覺、器物反應、地表現象、建筑物的破壞程度。世界上多數國家采用的是12個等級劃分的烈度表。一般來說，M<2的地震，人是感覺不到的，稱為無感地震或微震;M=2～5的地震稱為有感地震;M>5的地震，對建筑物引起不同程度的破壞，統稱為破壞性地震;M>7的地震為強烈地震或大震;M>8的地震稱為特大地震。
地震烈度是指某一地區的地面及建筑物遭受一次地震影響的強弱程度。一般來說，距震中愈遠，地震影響愈小，烈度就愈小;反之，距震中愈近，烈度就愈高。此外，地震烈度還與地震大小、震源深淺、地震傳播介質、表土性質、建筑物的動力特性、施工質量等許多因素有關。
一個地區基本烈度是指該地區今后一定時間內，在一般場地條件下可能遭遇的最大地震烈度。基本烈度大體為在設計基準期超越概率為l0%的地震烈度。為了進行建筑結構的抗震設計，按國家規定的權限批準作為一個地區抗震設防的地震烈度稱為抗震設防烈度。一般情況下，抗震設防烈度可采用中國地震參數區劃圖的地震基本烈度。
二、抗震設防
抗震設防是指房屋進行抗震設計和采用抗震措施，來達到抗震效果。抗震設防的依據是抗震設防烈度。
1.抗震設防的基本思想
現行抗震設計規范適用于抗震設防烈度為6、7、8、9度地區建筑工程的抗震設計、隔震、消能減震設計。抗震設防是以現有的科技水平和經濟條件為前提的。以北京地區為例，抗震設防烈度為8度，超越8度的概率為l0%左右。
我國規范抗震設防的基本思想和原則是“三個水準”，簡單地說就是“小震不壞、中震可修、大震不倒”。
“三個水準”的抗震設防目標是：當遭受低于本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時，建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續使用;當遭受相當于本地區抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經一般修理或不需修理仍可繼續使用;當遭受高于本地區抗震設防烈度預估的罕遇地震影響時，不會倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。
2.建筑抗震設防分類
建筑物的抗震設計根據其使用功能的重要性分為甲、乙、丙、丁四個抗震設防類別。大量的建筑物屬于丙類，這類建筑的地震作用和抗震措施均應符合本地區抗震設防烈度的要求。
3.抗震結構的概念設計
在強烈地震作用下，建筑物的破壞機理和過程是十分復雜的。對一個建筑物要進行精確的抗震計算也是非常困難的。因此，在對建筑物進行抗震設防的設計時，根據以往地震災害的經驗和科學研究的成果首先進行“概念設計”o概念設計可以使我們提高建筑物總體上的抗震能力。數值設計是對地震作用效應進行定量計算，而概念設計是根據地震災害和工程經驗所形成的基本設計原則和設計思想，進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。概念設計要考慮以下因素：
(1)選擇對抗震有利的場地，避開不利的場地。開闊、平坦、密實、均勻的中硬土地段是有利場地。不利場地一般是指軟弱土、易液化土、山嘴孤丘、陡坡河岸、采空區和土質不均勻的場地。
(2)建筑物形狀力求簡單、規則，平面上的質量中心和剛度中心盡可能靠近，以避免地震時發生扭轉和應力集中而形成薄弱部位。
(3)選擇技術先進又經濟合理的抗震結構體系，地震力的傳遞路線合理明確，并有多道抗震防線。
(4)保證結構的整體性，并使結構和連接部位具有較好的延性。
(5)選擇抗震性能比較好的建筑材料。
(6)非結構構件應與承重結構有可靠的連接以滿足抗震要求。
三、抗震構造措施
1.多層砌體房屋的抗震構造措施
多層砌體房屋是我們目前的主要結構類型之一。但是這種結構材料脆性大，抗拉、抗剪能力低，抵抗地震的能力差。震害表明，在強烈地震作用下，多層砌體房屋的破壞部位主要是墻身，樓蓋本身的破壞較輕。因此，采取如下措施：
(1)設置鋼筋混凝土構造柱，減少墻身的破壞，并改善其抗震性能，提高延性。
(2)設置鋼筋混凝土圈梁與構造柱連接起來，增強了房屋的整體性，改善了房屋的抗震性能，提高了抗震能力。
(3)加強墻體的連接，樓板和梁應有足夠的支承長度和可靠連接。
(4)加強樓梯間的整體性等。
2.框架結構構造措施
鋼筋混凝土框架結構是我國工業與民用建筑較常用的結構形式。震害調查表明，框架結構震害的嚴重部位多發生在框架梁柱節點和填充墻處;一般是柱的震害重于梁，柱頂的震害重于柱底，角柱的震害重于內柱，短柱的震害重于一般柱。為此采取了一系列措施，把框架設計成延性框架，遵守強柱、強節點、強錨固，避免短柱、加強角柱，框架沿高度不宜突變，避免出現薄弱層，控制最小配筋率，限制配筋最小直徑等原則。構造上采取受力筋錨固適當加長，節點處箍筋適當加密等措施。
3.設置必要的防震縫
不論什么結構形式，防震縫可以將不規則的建筑物分割成幾個規則的結構單元，每個單元在地震作用下受力明確、合理，避免產生扭轉或應力集中的薄弱部位，有利于抗震。
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