结构师,抗震措施与抗震构造措施,你能分清吗?

来源:土木工程结构设计
作者:工程师雷东宝
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文/工程师雷东宝

阳光明媚,风景正好!

某天下午,我刚从会议室开完会回到工位上,冯工就径直走过来,生无可恋的说:雷工,我快被抗震措施和抗震构造措施整疯了有时二者的抗震等级不一样,我实在区分不开。你能救我于水火之中吗?说完,可怜巴巴的看着我。

你问的这个问题很经典,也很宏大。这个问题不单单是两个名词的差异,背后是如何对待地震的问题,搬个椅子过来吧,我说道。

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如何对待地震
我们设计的建筑物,一般是要承受地震力的。大自然的力量,真的很大,必须敬畏。我们希望建筑物在小的地震下不坏,中等地震下可修,大的地震下不倒,这样它才是合格的。尤其是大震不倒,只要建筑物不倒,我们就能跑出去,继续留在这个美好的世界里,毕竟人间值得。
眼角的余光瞥见冯工正专心致志的听着,我继续说道:为了让我们的建筑物能够承受地震力作用,常规的结构,我们需要计算出小震下地震力的大小。若根据这个地震工况下组合内力来配筋,再加上构造措施,小震来的时候,房屋可不坏。
但是我们还需要它中震下可修及大震下不倒,需要它有延性耗能作用才能达到。实现延性耗能就需要构件小震下地震工况组合内力的调整(强柱弱梁、强剪弱弯等)。若根据此调整后的内力来配筋,再加上构造措施,我们设计的房屋可以中震不坏和大震不倒(常规结构无须薄弱层弹塑性变形验算)。说完看向冯工,只见她饶有兴趣的听着,做思考状。
雷工,你讲的好清晰啊,有点庖丁解牛的味道,冯工略带着佩服的语气说道。
以上内容你听明白了,这个问题几乎迎刃而解了。以你设计的教学楼为例吧,为了让教学楼具有抗震性能,我们需要对它进行抗震设计。只有进行了抗震设计,它才能在地震发生时,向英雄一样,保护学生。
抗震设计内容有两大块,第一大块是地震作用计算及抗力计算,第二大块就是抗震措施。

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抗震设计之一:地震作用计算+抗力计算
地震作用计算我们采用PKPM软件帮我们计算,很幸福吧。你只需要输入抗震设防类别,抗震设防烈度、场地类别、自振周期及阻尼比,轻轻run一下,地震作用就就计算出来了。
抗力计算,就是构件承载力的计算。地震作用是循环反复动荷载,地震工况下,构件的承载力公式与普通恒载及活载工况下是不同的,某些公式需要考虑反复动荷载造成的承载力降低。说完看向冯工,只见她依旧心无旁骛的听着。

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抗震设计之二:抗震措施
接下来说第二大块:抗震措施。抗震措施包含两部分:构件组合内力的调整、抗震构造措施。
正如前文所说,这个组合内力是地震工况下的组合内力,仅须调整这个内力即可,无须调整非地震工况下的内力。
抗震构造措施一般是指不需计算而对结构采取的细部构造:钢筋的锚固、最小配筋率、混凝土保护层等。地震作用很复杂,到现在也不能说全部搞清楚了,所以要有构造措施。构造措施多数是根据真实地震下的经验得来的。比如说,唐山大地震下,设置构造柱的砌体房屋比不设置的房屋倒塌的少。从那以后,地震区的砌体房屋都要求设构造柱,我一鼓作气的说完,随后看向冯工,只见她露出了开心的笑脸。
雷工,您讲的很精彩。我现在能分清抗震措施及抗震构造措施了,就是下面两句话:
抗震设计=地震作用计算、抗力计算+抗震措施
抗震措施=构件内力调整+抗震构造措施
弄清楚二者的差别,我就知道仅调整抗震构造措施的时候,是调整哪些东西的抗震等级了,冯工自己神采飞扬的总结道。
冯工三下五除二就搞清楚了这个问题,真是江山代有人才出,我满意的笑了。
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