綜述當今建筑結(jié)構(gòu)設計中的抗扭抗震要點

林雁

【摘要】：地震災害帶來的除了房屋倒塌埋人類，人類金融以外，還砸傷和人性的圍攻，嚴重威脅著人類的生活。然而，近年來，地震頻繁開始在中國的許多地區(qū)，房屋倒塌造成嚴重影響，山洪和裂縫對人類生命和財產(chǎn)安全。為了減少地震的影響災害，鞏固建筑物的結(jié)構(gòu)骨架，提高建筑物的施工質(zhì)量，現(xiàn)對建筑工程結(jié)構(gòu)設計的抗扭抗震要點作詳細探析，供相關(guān)人員參考。

【關(guān)鍵詞】土建；結(jié)構(gòu)設計；地震；點扭矩點 ；

近年來，國內(nèi)多個地區(qū)地震頻發(fā)。許多研究結(jié)果表明，地震倒塌的建筑物，崩潰的主要原因是因為地震不僅給施工和剪切作用的翻譯，也給建筑扭轉(zhuǎn)力。 這個旋轉(zhuǎn)力便剛好是感化并破損建筑布局，乃至形成建設坍毀的罪魁禍首。自從建立明確的原因，在地震中倒塌，所以為了防止房屋倒塌現(xiàn)象出現(xiàn)的自然災害之后，我們需要從土木工程結(jié)構(gòu)設計開始，為了克服扭轉(zhuǎn)效應和翻譯目的的剪切作用，土木工程結(jié)構(gòu)地震扭轉(zhuǎn)設計，提高土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。扭轉(zhuǎn)地震構(gòu)造細節(jié)在土木工程的設計要點。

1. 引起建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應的因素

研究表明，建筑結(jié)構(gòu)，尤其是高層建筑結(jié)構(gòu)變形、破壞，甚至倒塌現(xiàn)象的原因大多是因為扭轉(zhuǎn)引起的，因此，為了保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，提高建筑整體質(zhì)量， 就必須在設計施工中加強建筑結(jié)構(gòu)的抗扭轉(zhuǎn)能力。 而對于引起建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)效應的因素主要包括：

1.1 外界因素的干擾

以地震為例，一般來說，在地震區(qū)的建設將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應在地震發(fā)生的時候。這是因為地震發(fā)生時，由于地殼運動，地面會隨之進行運動，這時地面不僅會產(chǎn)生平動分量，還會產(chǎn)生轉(zhuǎn)動分量，地面運動的轉(zhuǎn)動部件、在是導致扭轉(zhuǎn)地面工作人員結(jié)構(gòu)的主要產(chǎn)生的原因。鑒于此，針對外界干擾這一影響因素，我們大可采用計算出地面運動分量和地震扭轉(zhuǎn)分量，并在此基礎上加強建筑主體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，提高建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方式，來避免建筑扭轉(zhuǎn)的發(fā)生。但現(xiàn)實是，由于我國地震觀測技術(shù)的缺乏，觀測條件復雜，使地震動分量和地震扭轉(zhuǎn)組件和計算工作，不能有效地實施，因此，國內(nèi)現(xiàn)有的抗震規(guī)范不完整。

1.2建筑結(jié)構(gòu)本身原因

除了外界因素的干擾之外，建筑結(jié)構(gòu)本身也可能是引起建筑扭轉(zhuǎn)的主要原因之一。通常情況下，當?shù)卣鸢l(fā)生時，工業(yè)和民用結(jié)構(gòu)將另外的剪切外翻譯方向，但也因為地面運動和結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度中心的逆轉(zhuǎn)，在結(jié)構(gòu)故障。如果我們不考慮地震扭轉(zhuǎn)分量的影響，假定土木結(jié)構(gòu)在剛度無中心結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心重合，因而土木工程結(jié)構(gòu)都不可避免地由于其自身的重力而發(fā)生扭轉(zhuǎn)?；蛘撸谕聊竟こ探Y(jié)構(gòu)的剛度中心與彼此的質(zhì)量中心，但兩個不在同一軸線上，在這個時候，如果地面有運動部件和扭轉(zhuǎn)組件，建筑結(jié)構(gòu)仍然會發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動。從這個角度來看，如果你想找到在工業(yè)與民用建筑本身的原因，土木工程結(jié)構(gòu)的剛度是均勻或不均勻的關(guān)鍵因素是決定是否在土木工程結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。

2. 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)的性質(zhì)

高級土木工程結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)地震中受損，位移會提高建筑物的抗推剛度弱側(cè)，使剪切力的增加，損傷加重，如果每層建筑平面布局是不一樣的，改變一些支柱，脫位或形狀和長邊方向，這可能是由于地震的柱底和打破引起上崩潰。當結(jié)構(gòu)的平面形狀不規(guī)則，對斜裂縫寬度的孔隙度可達100mm交叉。單扭構(gòu)件失效分析表明，少筋和脆性破壞和破壞形式的超級樂隊成員，是突然的，沒有明顯的塑性變形，并通過扭構(gòu)件鋼筋延性破壞形式，破壞具有明顯的塑性變形過程。控制方法和措施，扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設計：造成民用高層結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)振動的因素很多，包括地面的運動、建筑物質(zhì)量和剛度分布的不均勻、計算分析的誤差以及抗扭構(gòu)件的脆性破壞等，這些使得扭轉(zhuǎn)振動在所難免。在設計時應盡量提高結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應，并采取一定的措施來減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。

3建筑結(jié)構(gòu)設計中的抗震抗扭要點分析

3.1 建筑結(jié)構(gòu)的平面和立面布置

3.1.1 平面布置

高層建筑的地震帶，循環(huán)利用，方形或矩形平面，橢圓，扇形，六角，八面也可以使用。雖然三角平面看起來是比較簡單的，對稱的，但這不是主要的軸對稱時發(fā)生了地震，但也容易產(chǎn)生強烈的扭轉(zhuǎn)振動，所以目前在地震區(qū)高層建筑中避免使用三角。此外，與L形，長法蘭的U型，H型，T形，十個形狀，Y形平面被建議不要使用，因為這樣容易損壞飛機移地震發(fā)生時不同的一面。

3.1.2 立面布置

地動區(qū)高層建筑的立面也盡可能選用長方形和梯形等平均的若干外形，不宜采用帶有忽然轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變的立面形狀，由于形狀突變會引起質(zhì)地和剛度的激烈的變化，在塑性變形的濃度效應而產(chǎn)生的地震基因突變位點和加重損傷。在地震區(qū)，特別是不應該出現(xiàn)的倒梯形大廈，但這兩種建筑形式更受歡迎。雖然梯形建筑風格更時尚，但在質(zhì)量，剛度和強度分布的不與抗震設計原則一致，上、其高質(zhì)量降低很小，這使得高重心，增加的傾覆力矩：上削減程度而小的剛度低，相對較弱的程度增加底。許多大底盤高層建筑，容易導致在低層裙房和高層建筑物的剛度突變的連接處，在底層的主要建筑變得相對薄弱層，很容易在地震中塑性變形的濃度的影響，造成嚴重的破壞。

3.2 改善扭轉(zhuǎn)效應

總的來說，就是要做到削弱中間、加強周邊。具體可從以下幾個方面來改善扭轉(zhuǎn)效應：

（1） 建設平面整體安插應規(guī)則、對稱，擁有杰出的整體性。

（2） 建設的立面外形應規(guī)則，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的原料強度和形狀巨細從上到下應逐漸增添了，防止其剛度和承載力突變。

（3）增加剪力墻厚度遠離心臟的質(zhì)心，盡量靠近中心的質(zhì)量，減少偏心。

（4）平面凹凸不規(guī)則應加拉斯梁或拉地板。

（5）盡量加大周邊構(gòu)件截面，以增加整個平面的抗扭剛度。

3.3抗扭措施

（1）根據(jù)具體的高度選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)類型。

（2）確?？蚣芤患袅A具有良好的整體性和剛度。

（3）框架結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)，梁柱偏心距，柱中線中線中線中線和剪力墻的距離不宜太大，與框架和剪力墻應安裝在兩個方面。

（4） 剪力墻應貫穿整個建筑高，橫向和縱墻應連接：縱向剪力墻不宜在家灣設置長，不應該開大孔的位置設置在墻上。剪力墻孔對準太陽。

（5）調(diào)解后的框架的角柱的剪力計劃值和配合彎矩設計值還應乘以一個增大全體，而且是其值不小于1.1。

（6） 甲等剪力墻的底部增強部位及以上一層的截面配合的彎矩計劃值，應采用墻肢底部截面組合彎矩設計值，而其余部位設計值應乘以增大全體1.2 。

（7） 各級加強底部剪力墻設計截面剪力墻的網(wǎng)站值應乘以相應的系數(shù)增加，增加一個或兩個和三個等級系數(shù)分別為1.6，1.4，1.2。

4. 結(jié)束語

長話短說，軸系扭轉(zhuǎn)振動是倒塌的建筑結(jié)構(gòu)的直接因素。 建筑設計和施工人員在進行建筑工程的結(jié)構(gòu)設計時，為了保障建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，務必要對建筑結(jié)構(gòu)的抗震抗扭設計加以重視。只有在了解和熟悉了建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)原因以及扭轉(zhuǎn)性質(zhì)以后，才能通過研究和探索來掌握相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)理論和扭轉(zhuǎn)分量的計算方法， 并在其基礎之上，采取積極、有效的措施對建筑結(jié)構(gòu)所發(fā)生的扭轉(zhuǎn)效應進行控制，達到提高建筑抗戰(zhàn)抗扭能力，保障人們生命和財產(chǎn)安全的的目的。

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