抗震概念设计

发布于：2022-08-31 13:55:31 来自：建筑结构/结构资料库 [复制转发]

由于地震作用的随机性、结构模型的简化性、材料性能的变异性，计算方法的近似性，施工误差的偶然性，工程造价的经济性等因素，工程结构的抗震问题不能完全依赖“计算设计”实现；还要辅以必要的抗震措施，比如，抗震构造措施和抗震概念设计。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。抗震概念设计涉及的内容很多，本文仅就其中的一部分进行简单地梳理，包括场地和地基、建筑形体及其构件布置的规则性、结构体系、非结构构件、内力调整措施五个方面。

1、场地和地基

1）场地选择

抗震设防区的建筑工程宜选择有利的地段，应避开不利的地段并不在危险的地段建设。具体见《抗规》3.3.1、4.1.1条及条文说明，本公众号《场地、地基和基础》亦有说明。

2）发震断裂的影响

如果不能忽略发震断裂错动对地面建筑的影响时，应予避开；当确实需要在避让范围内建造房屋时，仅限于建造分散的、不超过三层的丙、丁类建筑，并满足相应的措施及规定，具体见《抗规》4.1.7条及条文说明。

3）局部突出地形的影响

局部突出地形上的建筑，震害加重。《抗规》4.1.8条引入增大系数以考虑局部突出地形对地震动参数的放大作用，具体见条文及条文说明。

4）地基和基础设计要求

《抗规》3.3.4条对地基和基础设计提出要求，比如“同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上”、“同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基”等，并对采用不同基础类型等情况时，提出了明确的对策。

2、建筑形体及其构件布置的规则性

1）规则性

《抗规》3.4.2条规定，建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免刚度和承载力突变。

本公众号《结构超限报告相关知识理解》中“哪些情况属于结构超限”对规则性有详细的说明，不再赘述。

2）防震缝

对于是否设置抗震缝，总体倾向是：（1）可设缝、可不设缝时，不设缝。（2）当不设置防震缝时，结构分析模型复杂，连接处局部应力集中需要加强，而且需仔细估计地震扭转效应等可能导致的不利影响。防震缝的相关要求见《抗规》3.4.5条及条文说明，钢筋混凝土房屋防震缝宽度等要求见《抗规》6.1.4条。

3、结构体系

1）结构体系的要求

抗震结构体系受力明确、传力途径合理且传力路线不间断，是结构选型与布置结构抗侧力体系时首先考虑的因素之一。《抗规》对结构体系的要求分为强制性和非强制性两类，具体见《抗规》3.5.2、3.5.3条；多道防线、抗震薄弱层（部位）等概念，在条文说明中有详细说明。

2）结构构件的要求

《抗规》3.5.4条对各种不同材料的结构构件提出了改善其变形能力的原则和途径，具体见条文及条文说明。

3）连接的要求

《抗规》3.5.5条指出了主体结构构件之间的连接应遵守的原则：通过连接的承载力来发挥各构件的承载力、变形能力，从而获得整个结构良好的抗震能力，具体见条文及条文说明。

4、非结构构件

《抗规》3.7.1条规定，非结构构件，包括建筑非结构构件（即，附属结构构件，装饰物，围护墙和隔墙）和建筑附属机电设备，自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计（见《抗规》第13章）。条文说明指出，建筑非结构构件在地震中的破坏允许大于结构构构件，其抗震设防目标要低于《抗规》1.0.1条的规定。