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【五層】5000平米左右框架結(jié)構(gòu)大學(xué)教學(xué)樓（開題報告、任務(wù)書、計算書、設(shè)計圖）,【溫馨提示】壓縮包內(nèi)含CAD圖有預(yù)覽點開可看。打包內(nèi)容里dwg后綴的文件為CAD圖,可編輯,無水印,高清圖,壓縮包內(nèi)文檔可直接點開預(yù)覽,需要原稿請自助充值下載,所見才能所得,請細(xì)心查看有疑問可以咨詢QQ：11970985或197216396 xx科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(文獻綜述) 第 8 頁 單位代碼 02 學(xué)　　號 分 類 號 TU 密 級 畢業(yè)設(shè)計 文獻綜述 院（系）名稱 工學(xué)院建筑系 專業(yè)名稱 土木工程 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2013年3月1日 淺談多層混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震 1. 前言 抗震設(shè)防是指對建筑物進行抗震設(shè)計并采取一定的抗震構(gòu)造措施，以達到結(jié)構(gòu)抗震的效果和目的?？拐鹪O(shè)防的依據(jù)是抗震設(shè)防烈度?？拐鹪O(shè)防烈度是一個地區(qū)作為抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度，應(yīng)按國家規(guī)定權(quán)限審批或頒發(fā)的文件執(zhí)行。一般情況下，采用國家地震局頒發(fā)的地震烈度區(qū)劃圖中規(guī)定的基本烈度。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的目的是減輕建筑物的地震破壞、避免人員傷亡和減輕經(jīng)濟損失?？拐鹪O(shè)防水準(zhǔn)在很大程度上依賴于經(jīng)濟條件和技術(shù)水平，既要使震前用于抗震設(shè)防的經(jīng)費投入為國家經(jīng)濟條件所允許，又要使震后經(jīng)過抗震技術(shù)設(shè)計的建筑物的破壞程度不超過人們所能接受的限度。國際上的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)：抵抗小地震，結(jié)構(gòu)不受破壞；抵抗中等地震，結(jié)構(gòu)不顯著破壞；抵抗大地震結(jié)構(gòu)不倒塌。基于上述抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，建筑物在使用期間對不同強度的地震應(yīng)具有不同的抵抗能力，這可以用多遇烈度、基本烈度、罕遇烈度3個地震烈度水準(zhǔn)來考慮。 2. 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的思考 2.1 抗震設(shè)計的發(fā)展歷史 　新中國以后，隨著人類對自然災(zāi)害的重視和科學(xué)的發(fā)展，人們認(rèn)識到地震的危害，在修建建筑物的時候開始考慮結(jié)構(gòu)的抗震，國家頒布了許多關(guān)于抗震設(shè)計的規(guī)范。我國正式頒布的建筑抗震設(shè)計規(guī)范有：《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計煩》TJ11-74（74規(guī)范）、《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計煩》TJ11-78（78規(guī)范）、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GBJ11-89（89規(guī)范）、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001（2001規(guī)范） 不同時期的抗震設(shè)計規(guī)范，其抗震設(shè)防目標(biāo)也不同。隨著對地震工程研究的逐步深入、國家經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展和歷次地震震害經(jīng)驗的不斷總結(jié)，抗震規(guī)范的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)也在不斷改變。? 74規(guī)范將基本烈度定義為：“一個地區(qū)的基本烈度是指該區(qū)在今后一定期限內(nèi)，一般場地條件下可能遭遇的最大地震烈度”，它的設(shè)計總則是以基本烈度估計地震危險性，以設(shè)計烈度作為抗震設(shè)計的設(shè)防依據(jù)。一般工業(yè)與民用建筑的設(shè)計烈度規(guī)定降低一度（7度時不降低）。經(jīng)抗震設(shè)計后，在遭遇的地震影響相當(dāng)于設(shè)計烈度時，建筑物的損壞不致使人民生命和重要生產(chǎn)設(shè)備遭受危害，建筑物不須修理或經(jīng)一般修理仍可繼續(xù)使用；從設(shè)計烈度7度開始設(shè)防。但對建筑物遭遇超過設(shè)計烈度的地震時，則沒有提出要求。 78規(guī)范主要是以唐山地震后各單位的初步調(diào)查總結(jié)資料為依據(jù)，基本烈度定義和設(shè)計總則與74規(guī)范基本相同，但設(shè)計烈度按基本烈度設(shè)防，不再降低。設(shè)防范圍7-9度，6度地區(qū)范圍很廣大，約占全國總面積的27.5%，未列為抗震設(shè)防區(qū)。對建筑物遭遇超過設(shè)計烈度的地震也沒有提出要求。 89規(guī)范的變革較大，采用了3水準(zhǔn)設(shè)防（小震不壞、中震可修、大震不倒）、2階段設(shè)計（強度校核、變形驗算）的設(shè)計思想。其中3水準(zhǔn)設(shè)防：第一水準(zhǔn)烈度，50 年內(nèi)超越概率約為63.2% 的地震烈度，即小震（多遇地震）；第二水準(zhǔn)烈度， 50 年超越概率約10%的烈度，即中震（偶遇地震）；第三水準(zhǔn)烈度，50 年超越概率2%～3% 的烈度，即大震（罕遇地震）。中震為基本地震烈度即設(shè)防烈度，小震比設(shè)防烈度低1.5度，大震比設(shè)防烈度高1度。2階段設(shè)計方法為，在小震作用下進行以概率論為基礎(chǔ)的截面設(shè)計，在大震作用下進行變形驗算。地震基本烈度的定義為：一個地區(qū)的基本烈度是指該地區(qū)今后一定時期內(nèi)在一般場地條件下可能遭遇的最大地震烈度，即現(xiàn)行中國地震烈度區(qū)劃圖規(guī)定的烈度（50年超越概率10%）。取消了“設(shè)計烈度”，引入了“抗震設(shè)防烈度”的概念：按國家批準(zhǔn)權(quán)限審定作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度（一般情況下采用1990年地震區(qū)劃圖的基本烈度作為設(shè)防烈度）。以設(shè)防烈度作為建筑的抗震設(shè)防依據(jù)，并規(guī)定從6度開始設(shè)防。 2001規(guī)范仍然是3水準(zhǔn)設(shè)防（小震不壞、中震可修、大震不倒）、2階段設(shè)計（強度校核、變形驗算）的設(shè)計思想?？拐鹪O(shè)防標(biāo)準(zhǔn)由抗震設(shè)防烈度和建筑使用功能的重要性確定。設(shè)計基本地震加速度為50 年設(shè)計基準(zhǔn)期超越概率10%的地震加速度的設(shè)計取值，第一次在規(guī)范中明確給出了抗震設(shè)防烈度所對應(yīng)的設(shè)計基本地震加速度值。2階段設(shè)計為: 第一階段設(shè)計是承載力驗算, 取第一水準(zhǔn)的地震動參數(shù)計算結(jié)構(gòu)的彈性地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和相應(yīng)的地震作用效應(yīng), 采用《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068 規(guī)定的分項系數(shù)設(shè)計表達式進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力驗算, 這樣“小震不壞，中震可修”的目標(biāo)。對大多數(shù)結(jié)構(gòu), 可只進行第一階段設(shè)計, 而通過概念設(shè)計和抗震構(gòu)造措施來滿足“大震不倒”。第二階段設(shè)計是彈塑性變形驗算, 對特殊要求的建筑地震時易倒塌的結(jié)構(gòu)及有明顯薄弱層的不規(guī)則結(jié)構(gòu), 除進行第一階段設(shè)計外, 還要進行結(jié)構(gòu)薄弱部位的彈塑性層間變形驗算并采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施, 實現(xiàn)“大震不倒”的要求。 2.2 框架結(jié)構(gòu)的震害 　　　框架結(jié)構(gòu)體系由梁和柱組成，平面布置靈活，易于滿足建筑物設(shè)置大房間的要求，在工業(yè)與民用建筑中應(yīng)用廣泛?？蚣荏w系的側(cè)向剛度小，在房屋高度增加的情況下其內(nèi)力和側(cè)移增長很快。 　　　目前，我國地震區(qū)的工業(yè)與民用建筑中，大多采用多層框架、框架-剪力墻及剪力墻結(jié)構(gòu)體系。地震作用具有較強的隨機性和復(fù)雜性，要求在強烈地震作用下結(jié)構(gòu)仍保持在彈性狀態(tài)，不發(fā)生破壞是很不實際的；既經(jīng)濟又安全的抗震設(shè)計是允許在強烈地震作用下破壞嚴(yán)重，但不倒塌。因此，依靠彈塑性變形消耗地震的能量是抗震設(shè)計的特點，提高結(jié)構(gòu)的變形、耗能能力和整體抗震能力，防止高于設(shè)防烈度的“大震”不倒是抗震設(shè)計要達到的目標(biāo)。歷次地震經(jīng)驗表明，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋一般具有較好的抗震性能，結(jié)構(gòu)設(shè)計中經(jīng)過合理的抗震計算并采取妥善的抗震構(gòu)造措施，在一般烈度區(qū)建造多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋是可以保證安全的，但是設(shè)計不良或施工質(zhì)量欠佳的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋在地震中遭遇震害的情況，亦不鮮見。主要震害如下。 （1）共振效應(yīng)引起的震害 　　　框架結(jié)構(gòu)的自振周期與場地土的自振周期很接近，發(fā)生共振，導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)破壞。 （2）結(jié)構(gòu)平面或豎向布置不當(dāng)引起的震害 　　　 一些框架廠房因平面形狀和剛度不對稱，在地震作用下容易產(chǎn)生顯著的扭轉(zhuǎn)，從而使角柱上下錯位、斷裂。平面不規(guī)則的建筑物在地震中也易產(chǎn)生嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)破壞，其中角柱的破壞十分嚴(yán)重。雞腿式建筑物底層柱發(fā)生剪切破壞或脆性壓彎破壞，導(dǎo)致上部倒塌；豎向剛度分布不合理而導(dǎo)致中間層破壞或倒塌。 （3）框架柱、梁和節(jié)點的震害 　　　未經(jīng)抗震設(shè)計的框架的震害主要反映在梁柱節(jié)點處。柱的震害重于梁；柱頂震害重于柱底；角柱震害重于內(nèi)柱；短柱震害重于一般柱。 （4）框架磚填充墻的震害 　　　框架中嵌砌磚填充墻，容易發(fā)生墻面斜裂縫，并沿柱周邊開裂。端墻、窗間墻和門洞口邊角部位破壞更加嚴(yán)重。烈度較高時墻體容易倒塌。由于框架變形屬剪切型，下部層間位移大，填充墻震害呈現(xiàn)“下重上輕”的現(xiàn)象。填充墻破壞的主要原因是，墻體受剪承載力低，變形能力小，墻體與框架缺乏有效的拉結(jié)，因此在往復(fù)變形時墻體易發(fā)生剪切破壞和散落。 （5）結(jié)構(gòu)層間的震害 　　 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在整體設(shè)計上存在較大的不均勻性，使得這些結(jié)構(gòu)存在著層間屈服強度特別薄弱的樓層。在強烈地震作用下，結(jié)構(gòu)的薄弱層率先屈服，彈塑性變形急劇發(fā)展，并形成彈塑性變形集中的現(xiàn)象。如1976年唐山大地震中，13層蒸吸塔框架，由于該結(jié)構(gòu)樓層屈服強度分布不均勻，造成第6層和第11層的彈塑性變形集中，導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)6層以上全部倒塌 （6）柱端與節(jié)點的震害 　　　框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件震害一般是梁輕柱重，柱頂重于柱底，尤其是角柱和邊柱易發(fā)生破壞。除剪跨比小的短柱易發(fā)生柱中剪切破壞外，一般柱是柱端的彎曲破壞，輕者發(fā)生水平或斜向斷裂；重者混凝土壓酥，主筋外露、壓屈和箍筋崩脫。當(dāng)節(jié)點核芯區(qū)無箍筋約束時，節(jié)點與柱端破壞合并加重。當(dāng)柱側(cè)有強度高的砌體填充墻緊密嵌砌時，柱頂剪切破壞嚴(yán)重，破壞部位還可能轉(zhuǎn)移至窗洞上下處，甚至出現(xiàn)短柱的剪切破壞。 （7）砌體填充墻的震害 　　　砌體填充墻剛度大而變形能力差，首先承受地震作用而遭受破壞，在8度和8度以上地震作用下，填充墻的裂縫明顯加重，甚至部分倒塌，震害規(guī)律一般是上輕下重，空心砌體墻重于實心砌體墻，砌塊墻重于磚墻。 2.3框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 　　　總結(jié)多、高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的震害經(jīng)驗，抗震設(shè)計除了計算分析及采取合理的構(gòu)造措施外，掌握正確的概念設(shè)計尤為重要。 較合理的框架地震破壞機制，應(yīng)該是節(jié)點基本不破壞，梁比柱屈服可能早發(fā)生、多發(fā)生，同一層中各柱兩端的屈服歷程越長越好，底層柱底的塑性鉸宜最晚形成。即：框架的抗震設(shè)計應(yīng)使梁、柱端的塑性鉸出現(xiàn)盡可能分散，充分發(fā)揮整個結(jié)構(gòu)的抗震能力。 2.3.1 抗震計算中的延性保證 　從用樓層水平地震剪力與層間位移關(guān)系來描述樓層破壞的全過程可反映出，在抗震設(shè)防的第二、三水準(zhǔn)時，框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件已進入彈塑性階段，構(gòu)件在保持一定承載力條件下主要以彈塑性變形來耗散地震能量，所以框架結(jié)構(gòu)需有足夠的變形能力才不致抗震失效。試驗研究表明，“強節(jié)點”、“強柱弱梁’、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的框架結(jié)構(gòu)有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力，極限層間位移大，抗震性能較好。規(guī)范通過構(gòu)件承載力調(diào)整辦法在一定程度上可以體現(xiàn)上述的強弱要求，且考慮了設(shè)計者的使用方便，采用地震組合內(nèi)力的抗震承載力驗算表達式，只是要對地震組合內(nèi)力的設(shè)計值按有關(guān)公式進行相應(yīng)的調(diào)整。 　　綜合大量實驗研究成果，影響不同受力特征節(jié)點延性性質(zhì)的主要綜合因素有：相對作用剪力、相對配筋率、貫穿節(jié)點的梁柱縱筋的粘結(jié)情況。 2.3.2 構(gòu)造措施上的延性保證 　　根據(jù)大地震實踐證明，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)在大地震中要求保持足夠的承載能力來吸收進入塑性階段而產(chǎn)生的巨大能量，因為此時的結(jié)構(gòu)在震中進入到一個塑性階段，容易產(chǎn)生變形。所以，根據(jù)這種特點和抗震的要求，多發(fā)地震的國家鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計均要求按延性框架結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，所以建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須保證結(jié)構(gòu)局部薄弱區(qū)的承載力與剛度，保證了建筑構(gòu)造的整體性，延性的增加也就提高了變形能力，這樣可以減少地震的破壞性，提高了建筑的抗震能力。 　　在結(jié)構(gòu)布置上，按擴大了的柱端抗彎承載力進行設(shè)計，理論上可將柱屈服的可能性減少，保證“強柱弱梁”的設(shè)計原則。但因各種原因，如梁的實際抗彎承載力可能增大，高振型使柱中反彎點的轉(zhuǎn)移等綜合因素影響，要使柱中完全避免塑性鉸是困難的，同時為實現(xiàn)“強剪弱彎”的要求，保證塑性鉸區(qū)域的局部延性，也必須通過一定的構(gòu)造措施來保證結(jié)構(gòu)的延性，具體做法如下： 2.3.2.1 限制軸壓比和合理配筋 限制軸壓比與縱筋最大配筋率合理的受力過程可明顯提高構(gòu)件延性，為實現(xiàn)受拉鋼筋的屈服先與受壓區(qū)混凝土壓碎的破壞形態(tài)，以提高塑性鉸區(qū)域的轉(zhuǎn)動能力，規(guī)范限制軸壓比與縱筋最大配筋率，同時對混凝土受壓區(qū)高度也提出相應(yīng)要求。 2.3.2.2 限制約束配筋和配筋形式。 加密塑性鉸區(qū)內(nèi)的箍筋間距是很重要的一點，為保證“強節(jié)點”、“強柱弱梁”、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的設(shè)計原則及塑性鉸區(qū)域的局部延性，有必要加密塑性鉸區(qū)內(nèi)的箍筋間距，這不但可提高柱端抗剪能力，還可約束核心區(qū)內(nèi)混凝土，對縱向鋼筋提供側(cè)向支承，防止大變形下縱筋壓曲，從而改善塑性鉸區(qū)域的局部延性。規(guī)范對約束區(qū)縱筋的最小直徑、最大間距、塑性鉸區(qū)域的最小長度等做出了詳細(xì)的規(guī)定，并對箍筋肢距及箍筋形式提出了相應(yīng)要求。 　　隨著工程應(yīng)用中箍筋強度和混凝土強度不斷提高，對塑性鉸區(qū)域內(nèi)箍筋布置的要求是抗震構(gòu)造措施的一個重要方面，這一情況將導(dǎo)致高強度混凝土中約束箍筋配筋率的減少而降低結(jié)構(gòu)的設(shè)計可靠度，建議以配筋特征值代替原體積配筋率，同時鑒于約束配筋對柱端塑性鉸區(qū)的良好約束作用，建議適當(dāng)增大配筋量。 2.3.2.3 限制材料。 拒絕豆腐渣工程的第一關(guān)就是把握好材料質(zhì)量，材料延性對確保構(gòu)件（結(jié)構(gòu)）延性極為重要，為此規(guī)范對材料也提出了相應(yīng)的限制，如保證鋼筋強屈比、延伸率及混凝土強度等級等，同時對施工過程中可能出現(xiàn)的鋼筋代換也提出了相應(yīng)的限制。 3. 結(jié)語 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是我國大量存在的建筑結(jié)構(gòu)形式之一，歷年震害資料表明：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的柱端與節(jié)點的破壞較為嚴(yán)重，其抗震設(shè)計中必須滿足“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節(jié)點”、“強底層柱底”等延性設(shè)計原則和有關(guān)規(guī)定。在多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計的實踐中，由于設(shè)計人員對規(guī)范的理解和掌握尺度上，以及因地因人在結(jié)構(gòu)選型、布置以及計算方法上相互差異較多而對設(shè)計產(chǎn)生較多的爭議，抗震設(shè)計方法值得深入研究。 汶川地震給我們每個學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)的人敲響了警鐘。讓我們了解了結(jié)構(gòu)抗震的重要性。提高了結(jié)構(gòu)的安全度。但要使建筑結(jié)構(gòu)有良好的工作性能，在設(shè)計就得認(rèn)真計算，嚴(yán)格按照國家規(guī)范設(shè)計，注意在設(shè)計中可能遺漏的東西。把建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計擺在第一位，結(jié)合經(jīng)濟等角度多方面考慮，讓建筑更好的發(fā)揮作用。 參考文獻 [1]包世華，結(jié)構(gòu)力學(xué)（上、下冊）.武漢：武漢理工大學(xué)出版社 [2]吳培明，混凝土結(jié)構(gòu)（上、下冊）.武漢：武漢理工大學(xué)出版社 [3]王社良，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計.武漢：武漢理工大學(xué)出版社 [4]劉建榮，房屋建筑學(xué).武漢：武漢大學(xué)出版社 [5]房屋建筑學(xué). 中國建筑工業(yè)出版社 [6]高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計.中國建筑工業(yè)出版社 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