2015年結(jié)構(gòu)工程師考試答疑:抗震設(shè)計需要掌握的原則

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2015年結(jié)構(gòu)工程師考試已經(jīng)入備考階段，環(huán)球網(wǎng)校結(jié)構(gòu)工程師頻道為各位考生整理了問題答疑，祝各位考生取得好成績。

　　1條 平面或豎向不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，其計算模型有特別要求，計算工作量大，計算難度提高;而且，雖然計算手段增多了，但并不能保證其計算結(jié)果“準確”，造成結(jié)構(gòu)安全度難以控制。因此，設(shè)計中(特別是建筑設(shè)計)應(yīng)盡量避免采用不規(guī)則的設(shè)計方案，尤其不應(yīng)采用嚴重不規(guī)則的設(shè)計方案，除非該方案的使用功能特殊需要或建筑效果是唯一最好的。

　　2條 設(shè)置防震縫是解決體型復雜、平面立面特別不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)由于變形復雜而避免碰撞的一種好方法。但對于高層，尤其是超高層建筑宜選用合理的建筑結(jié)構(gòu)方案而不設(shè)防震縫，同時采用合適的計算方法和有效的措施，以消除不設(shè)防震縫帶來的不利影響;此外，要注意由于設(shè)置了防震縫而形成結(jié)構(gòu)高寬比超限問題。防震縫同時又能兼作溫度縫，對于超長建筑則是比較理想的選擇。

　　3條 “結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近”，體現(xiàn)在具體設(shè)計中，一是注意建筑平面的長寬比不宜過大，二是對于矩形平面，在剪力墻的布置、柱截面bh的擺向以及樓層結(jié)構(gòu)布置中，應(yīng)采取增強結(jié)構(gòu)橫向(短方向)剛度的設(shè)計方法而不是其相反，否則將本已有差距的兩主軸動力特性進一步擴大，對結(jié)構(gòu)的杭震不利。

　　4抗震設(shè)計不是結(jié)構(gòu)專業(yè)人員應(yīng)該或能夠全部包辦的，其它專業(yè)人員也應(yīng)有抗震設(shè)計的意識、責任和能力。

　　5條 一般的建筑物通常都是采用抗震方法(設(shè)置抗震構(gòu)件、抗震墻)和防震措施(如設(shè)置防震縫)來預(yù)防地震災(zāi)害的，隔震和減震僅適用于特殊要求和高烈度抗震結(jié)構(gòu)。

　　6條 由于強調(diào)“強剪弱彎”故需改變傳統(tǒng)的做法――箍筋只用Ⅰ級鋼，現(xiàn)在提倡用Ⅱ、Ⅲ級鋼箍;砼強度越高，其脆性越大，抗裂性能越低，所以對砼強度等級的采用是有所限制的，不是越高越好，正確的設(shè)計方法是恰當、適用就行。在附錄B中可體會到，采用高強砼時，有關(guān)構(gòu)件剪力、軸壓比、柱墻箍筋特征值都比普通砼要求嚴。

　　7條 “部分框支抗震結(jié)構(gòu)”指首層或底部兩層框支抗震墻結(jié)構(gòu)，意即不包括高位轉(zhuǎn)換層框支結(jié)構(gòu)，換句話說，即高位轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的最大高度從嚴控制。

　　8條 部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的框支層框架，不管設(shè)防烈度高低也不管房屋高度如何，其抗震等級最低為二級，不存在三級，意即其結(jié)構(gòu)計算及構(gòu)造措施要求都較嚴。

　　9條 與舊規(guī)范不同的是，出現(xiàn)“抗撞墻”的新概念，什么情況下需設(shè)置抗撞墻，如何合理設(shè)置，規(guī)范中都有明確規(guī)定。

　　10條 框架―剪力墻結(jié)構(gòu)中的抗震墻連梁剛度要求大，而在抗震墻結(jié)構(gòu)和部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)中的抗震墻連梁的剛度要求小，兩種結(jié)構(gòu)處理方法截然不同。

　　11條 地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端時，從樓板厚度、砼強度等級、板的配筋率、樓層的側(cè)面剛度等都有具體要求。此外，從規(guī)范條文說明中看到，地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端時，地下室層數(shù)不宜少于兩層，這意味著對高層建筑來說，地下室層數(shù)或總深層不僅由地基基礎(chǔ)埋深決定，還必須考慮上述因素。

　　12條 角柱在結(jié)構(gòu)中是最重要的構(gòu)件之一，其受力復雜，故在其受彎受剪配筋上都要給予加強。

　　13條 部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)屬于復雜結(jié)構(gòu)之一，故規(guī)范附錄E1對框支層樓板厚度、砼強度等級、樓板的配筋率等都有特別要求，設(shè)計時務(wù)必給予滿足。

　　14條 扁梁樓蓋的抗震性能并不優(yōu)于傳統(tǒng)梁板結(jié)構(gòu)，因此扁梁樓蓋不宜用于一級框架結(jié)構(gòu)，即扁梁樓蓋的應(yīng)用是有一定限制的。只有當客觀條件受到限制，比如房屋總高與層數(shù)關(guān)系、層高與凈高關(guān)系等，才考慮采用扁梁樓蓋。

　　15條 框架梁面筋不再使用“貫通筋”名詞，但從條文敘述上看，實際上還需有貫通筋，此方面的條文原則新舊規(guī)范沒有根本區(qū)別。

　　16條 對柱抗剪線剛度的要求不再是其結(jié)構(gòu)尺寸簡單比例的“短柱”概念，而是用內(nèi)力形式―剪跨比λ=MC/VCH0≥2來衡量。

　　17條 柱的軸壓比可以通過加強復合箍筋和加芯柱的辦法給予提高，軸壓比最高可達1.05，即使是一級的框剪或筒體―框架結(jié)構(gòu)的框架柱，其軸壓比可達0.9，這對于縮小柱截面很有現(xiàn)實意義。

　　18條 柱箍筋加密區(qū)的體積配箍率與柱的軸壓比，砼強度等級和箍筋鋼筋種類有并，ρV≥λVfc/fyv，不像舊規(guī)范簡單的箍筋體積比的計算方法。

　　19條 抗震墻端部和洞口兩側(cè)的邊緣構(gòu)件根據(jù)抗震等級和軸壓比分為“約束邊緣構(gòu)件”和構(gòu)造邊緣構(gòu)件“，兩者的配筋范圍和配筋量都有不同的規(guī)定，尤其約束邊緣構(gòu)件的箍筋配置決定于砼強度等級和箍筋鋼筋種類，具體設(shè)計時頗為繁瑣。邊緣構(gòu)件的形式除規(guī)范中列出的典型截面外，由于建筑平面開門洞的關(guān)系，會產(chǎn)生許多異型截面，設(shè)計時也頗費周折。

　　20條 框架―抗震墻結(jié)構(gòu)中的抗震墻的周邊要設(shè)置梁(暗梁)和端柱，這條在設(shè)計中容易忽略，應(yīng)特別注意。

　　21條 房屋的屋蓋和地下一層的頂板宜采用梁板結(jié)構(gòu)而不宜采用無梁樓(屋)蓋。

　　22條 板柱―抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻承受結(jié)構(gòu)的全部地震作用，另析柱部分承受20%的地震作用，即整體結(jié)構(gòu)承受的地震作用等于或大于120%. 6.7.1條 核心筒與框架之間的樓蓋不宜采用板柱體系;加強層的采用有所限制，而不是一遇到側(cè)向剛度太弱就設(shè)加強層。

　　23條 內(nèi)筒角部應(yīng)有翼緣，因此內(nèi)筒角部開門洞應(yīng)有所限制，不能隨心所欲，否則將作為筒體的整體作用。

　　24條 筒體樓層的結(jié)構(gòu)布置有特別要求，角部不宜布置放謝性樓層梁，也不宜支承在洞口連梁上，后者尤其要避免。

　　25條 筒體轉(zhuǎn)換層在附錄E.2有特別要求：不宜采用二次轉(zhuǎn)換、厚板轉(zhuǎn)換層有限制、轉(zhuǎn)換層樓蓋不應(yīng)有大洞口、轉(zhuǎn)換層的采用有限制。