結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)主要重視規(guī)范和規(guī)程中結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的各項(xiàng)規(guī)定,不會(huì)陷入只有計(jì)算的誤解。如果結(jié)構(gòu)嚴(yán)重不規(guī)則,整體性差,只按當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算水平,結(jié)構(gòu)安全難以保證,非常不經(jīng)濟(jì)。
結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的基本原則如下:
(1)結(jié)構(gòu)簡單性:結(jié)構(gòu)在地震和其他負(fù)荷作用下具有明確直接的傳輸途徑,易于建立完整準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型。
(2)結(jié)構(gòu)規(guī)則性和均勻性:建筑平面規(guī)則、平面內(nèi)結(jié)構(gòu)布局規(guī)則、對稱、均勻、減少偏心,使建筑物分布質(zhì)量產(chǎn)生的地震慣性力以較短、直接的方式傳遞,質(zhì)量分布與結(jié)構(gòu)剛性分布協(xié)調(diào),限制質(zhì)量與剛性之間的偏心。沿建筑物縱向結(jié)構(gòu)配置規(guī)則均勻,避免過大的外部挑選和內(nèi)部收獲,避免剛性、承載能力和傳輸途徑的突變,限制結(jié)構(gòu)在縱向第一層或少數(shù)層出現(xiàn)弱層,這些部位應(yīng)力集中和過大變形
(3)結(jié)構(gòu)剛性和抗震能力:結(jié)構(gòu)布局應(yīng)使結(jié)構(gòu)平面在兩個(gè)主軸方向具有足夠的剛性和抗震能力,同時(shí)具有抗扭轉(zhuǎn)剛性和抗扭轉(zhuǎn)振動(dòng)能力?蚣芙Y(jié)構(gòu)應(yīng)在縱橫兩個(gè)方向布置成雙向剛接框架。
(4)結(jié)構(gòu)的整體性:設(shè)計(jì)內(nèi)力計(jì)算模型基于建筑平面內(nèi)剛性無限大的假設(shè),設(shè)計(jì)應(yīng)使建筑系統(tǒng)具有足夠的平面內(nèi)剛性和抵抗力,與垂直結(jié)構(gòu)有效連接,保證梁、板、柱、墻壁能夠共同工作。
(5)抗震住宅應(yīng)盡量設(shè)置多條抗震防線,考慮第一條防線突破后,內(nèi)力重分布的影響不會(huì)使結(jié)構(gòu)倒塌。
(6)結(jié)構(gòu)部件應(yīng)具有必要的承載力、剛性、穩(wěn)定性、延展性和能耗等性能。主要耗能構(gòu)件應(yīng)具有較高的延性和適當(dāng)?shù)膭偠,承受豎向荷載的主要構(gòu)件不宜作為主要耗能構(gòu)件。
(7)合理控制結(jié)構(gòu)的非彈性部位(塑性鉸區(qū)),掌握結(jié)構(gòu)的屈服過程,實(shí)現(xiàn)合理的屈服機(jī)制。
多高層鋼筋混凝土房屋可以歸納為兩類屈服機(jī)制:一種為總體機(jī)制,另一種為樓層機(jī)制,其他機(jī)制均可由這兩種機(jī)制組合而成。典型的樓層機(jī)制表現(xiàn)為在水平力作用下僅豎向構(gòu)件屈服,而橫向構(gòu)件處于彈性?傮w機(jī)制則表現(xiàn)為所有橫向構(gòu)件屈服而豎向構(gòu)件除根部外均處于彈性狀態(tài)。
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