结构设计中,地震烈度计算与采取抗震措施为什么不一致?
pl_49248110
2023年03月02日 16:03:34
只看楼主

《 建筑工程抗震设防分类标准 》3.0.2里说的四种抗震设防分类,规范如下。我们可以看到甲类建筑(例如核电站)不但要提高抗震措施,还要提高结构计算时候的地震作用。乙类建筑(例如幼儿园)提高抗震措施,地震作用计算不变。丙类(例如商业)抗震措施不变,地震作用计算也不变。规范明确规定了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震性能设计目标。这样,所有的建筑,只要严格按规范设计和施工,可以在遇到高于区划图一度的地震下不倒塌——实现生命安全的目标。因此,将使用上需要提高防震减灾能力的建筑控制在很小的范围。其中,重点设防类(乙类)需按提高一度的要求加强其抗震措施——增加关键部位的投资即可达到提高安全性的目标;特殊设防类(甲类)在提高一度的要求加强其抗震措施的基础上,还需要进行“场地地震安全性评价”等专门研究。

《 建筑工程抗震设防分类标准 》3.0.2里说的四种抗震设防分类,规范如下。

我们可以看到甲类建筑(例如核电站)不但要提高抗震措施,还要提高结构计算时候的地震作用。乙类建筑(例如幼儿园)提高抗震措施,地震作用计算不变。丙类(例如商业)抗震措施不变,地震作用计算也不变。

规范明确规定了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震性能设计目标。这样,所有的建筑,只要严格按规范设计和施工,可以在遇到高于区划图一度的地震下不倒塌——实现生命安全的目标。因此,将使用上需要提高防震减灾能力的建筑控制在很小的范围。其中,重点设防类(乙类)需按提高一度的要求加强其抗震措施——增加关键部位的投资即可达到提高安全性的目标;特殊设防类(甲类)在提高一度的要求加强其抗震措施的基础上,还需要进行“场地地震安全性评价”等专门研究。

地震作用提高是整体提高设计要求,造价提高巨大;抗震措施提高是只提高关键部位,造价提高较大。

抗震措施不同是由于建筑的抗震等级不同引起的。抗震等级就是我们常说的一级、二级、三级、四级。钢筋混凝土结构可以看《抗规》表6.1.2。比如我们在成都修一个商场(丙类建筑),28米高,框架结构,可以查表得,二级框架。但如果修的是医院(乙类建筑),抗震措施需要提高一度,即8度,>24米,查出来就是一级框架啦。

而抗震等级的高低代表的是——结构对于延性要求的不同。抗震等级一级的要求最高,后面依次降低。延性:结构、构件或构件的某个截面从屈服开始到达最大承载能力或到达以后而承载能力还没有明显下降(一般认为是不小于极限承载力的85%)期间的变形能力。简单说就是橡皮泥被拉拽,橡皮泥会发生很大变形,但是没那么容易断,但是你去拉拽纸,纸不会发生过大变形,一下子就被扯坏了。再比如钢材变形能力好,混凝土差,所以素混凝土发生脆性破坏,而钢材是延性破坏。

像医院、养老院、幼儿园这样的乙类建筑,如果在遇到大震的时候,就是超了抗震设防烈度能承受的那种震级,这类“金贵”的房子在设计的时候比普通房子的延性更好,那么结构在发生塑性变形的时候,承载力不至于下降过大,就给人留下更多逃命的时间,或者房子延性特别好,虽然发生较大变形,但是也不会倒塌(我们的追求“大震不倒”),那么也就不会发生过大的人员伤亡。

而针对不同的抗震等级,规范对于梁柱配筋率,箍筋间距,箍筋直径,墙柱的轴压比等都是有不同的要求,等级数值越小,要求就越高,结构延性越高。

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