山地建筑結(jié)構(gòu)的震害特點(diǎn)及抗震設(shè)計(jì)探討

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1、山地建筑結(jié)構(gòu)的震害特點(diǎn)及抗震設(shè)計(jì)探討奧意建筑工程設(shè)計(jì)有限公司廣東深圳518031摘要：隨著我國(guó)土地的不斷被開(kāi)發(fā)以及人們對(duì)于居住環(huán)境的要求越來(lái)越高，各個(gè)城市的郊區(qū)也納入了住宅規(guī)劃之中。而坡地建筑的結(jié)構(gòu)底部構(gòu)件并不能同一水平面上，呈現(xiàn)不規(guī)則形式，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震不利。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師并不能以簡(jiǎn)單的平地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思維進(jìn)行設(shè)計(jì)。木文主要對(duì)山地建筑結(jié)構(gòu)的震害特點(diǎn)及抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行探索，供同行借鑒參考。關(guān)鍵詞：山地建筑；平地建筑；特點(diǎn)；抗震設(shè)計(jì)一、山地建筑結(jié)構(gòu)的界定與震害特點(diǎn)山地建筑結(jié)構(gòu)主要有以下兩種類(lèi)型，即吊腳結(jié)構(gòu)和掉（錯(cuò)）層，見(jiàn)圖1:圖1山地建筑結(jié)構(gòu)的主要類(lèi)型5&b

2、ull;12汶川地震后，諸多結(jié)構(gòu)專(zhuān)家深入災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，對(duì)典型山地建筑震害特點(diǎn)進(jìn)行分析例證，為后續(xù)的這種特殊建筑類(lèi)型的抗震設(shè)計(jì)工作提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和啟示。山地建筑結(jié)構(gòu)的震害特點(diǎn)主要?dú)掷ㄒ韵聨c(diǎn)：①架空層形成柔弱底層而嚴(yán)重破壞；②采用長(zhǎng)短不同柱將坡地架空，短柱易發(fā)生剪切破壞；③采用樁柱混合體系將坡地架空，樁基礎(chǔ)易發(fā)生破壞;④錯(cuò)層處樓梯柱、樓梯板破壞嚴(yán)重；⑤陡坎邊緣地帶建筑物震害較重等。山地建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和啟示：①選擇建筑場(chǎng)地時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)不穩(wěn)定的邊坡和陡坎；②山地建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能需要嚴(yán)格的構(gòu)造措施和施工質(zhì)量給予保證；③山地建筑結(jié)構(gòu)架空層易形成柔弱底層，對(duì)

3、于不等高柱架空，建議從概念設(shè)計(jì)上考慮和釆取必要的抗震構(gòu)造措施，盡量避免短柱和上剛下柔；④由于山地建筑結(jié)構(gòu)豎向剛度不規(guī)則，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯，建議設(shè)計(jì)時(shí)底部加強(qiáng)；⑤山地建筑架空層常會(huì)為了設(shè)計(jì)和施工方便，直接把樁基礎(chǔ)伸出地面當(dāng)柱使用，由于其抗彎和抗剪都較弱，出地面的樁身容易發(fā)生破壞，建議設(shè)計(jì)時(shí)勿用樁代替柱，如代替柱，樁應(yīng)按柱設(shè)計(jì)；二、山地建筑與平地建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的差異(1)房屋建筑高度的確定房屋的總高度是指起算地面到主要屋面板板頂或檐UI的高度。①平地建筑，起算地面一般指室外地面，半地下室吋指地下室室內(nèi)地面，全地下室和嵌固條件好的半地下室指室外地面。②坡地建筑，起

4、算地面指較低一側(cè)的室外地面。(2)結(jié)構(gòu)計(jì)算嵌固端的選擇①平地建筑，無(wú)地下室的結(jié)構(gòu)，可取獨(dú)立基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)底為計(jì)算嵌固端，奮地下室的結(jié)構(gòu)，地下室頂板作為結(jié)構(gòu)嵌固端吋應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范對(duì)于計(jì)算嵌固端下一層與上一層比值的要求，《抗規(guī)》中6.1.14條及《高規(guī)》5.3.7條中都有規(guī)定。②坡地建筑，掉層結(jié)構(gòu)當(dāng)下接地部分面積小于上層面積的15%吋或上下接地位置高差小于1/2層高吋，嵌固端可視為同高；當(dāng)嵌固端選為上接地位置吋，下部結(jié)構(gòu)與上部對(duì)應(yīng)部分的側(cè)向剛度比值不應(yīng)小于2;當(dāng)嵌固端選在不冋高度位置吋，宜優(yōu)先采取獨(dú)立設(shè)計(jì)的擋土結(jié)構(gòu)，保證上接地部位坡地的穩(wěn)定性。(3)風(fēng)壓高度起算點(diǎn)

5、的確定①平地建筑，風(fēng)荷載計(jì)算中高度的起算點(diǎn)為建筑室外地坪。②坡地建筑，風(fēng)荷載計(jì)算中高度的起算點(diǎn)宜取為建筑較低一側(cè)的室外地面；考慮地形條件的風(fēng)壓高度變化系數(shù)的修正按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009采用。(4)關(guān)于地震動(dòng)作用的放大①平地建筑，無(wú)地震動(dòng)放大的要求。②坡地建筑，按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010第4.1.8條規(guī)定，水平地震影響系數(shù)最人值應(yīng)乘以增人系數(shù)。(5)結(jié)構(gòu)樓層的側(cè)向剛度問(wèn)題①平地建筑，應(yīng)滿(mǎn)足《抗規(guī)》和《高規(guī)》對(duì)相應(yīng)結(jié)構(gòu)形式的具體要求。②坡地建筑，除應(yīng)足《抗規(guī)》和《高規(guī)》對(duì)相應(yīng)結(jié)構(gòu)形式的具體要求外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：

6、a.對(duì)吊腳建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)驗(yàn)算建筑底層以下吊腳部分的等效側(cè)向剛度，蘇值與上部若干層的等效側(cè)向剛度之比宜接近于1，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于0.5，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于0.8。驗(yàn)算時(shí)，吊腳部分的高度可取為最人和最小吊腳高度的平均值，上部若干層結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算高度接近iL不大于該平均值。b.對(duì)掉層建筑，應(yīng)驗(yàn)算上接地層及以下部分的等效側(cè)向剛度，蘇值與上部結(jié)構(gòu)若干層的等效側(cè)向剛度之比宜接近于1，非抗震設(shè)汁時(shí)不應(yīng)小于0.5,抗震設(shè)計(jì)吋不應(yīng)小于0.8。驗(yàn)算時(shí)，上接地層及以下部分的等效高度可按各豎向構(gòu)架的側(cè)向剛度進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算，上部若干層結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算高度接近且不大于該平均值。(1)結(jié)構(gòu)樓

7、層受剪承載力的問(wèn)題①平地建筑，應(yīng)滿(mǎn)足《抗規(guī)》和《高規(guī)》對(duì)相應(yīng)結(jié)構(gòu)形式的具體要求。②坡地建筑，當(dāng)為吊腳結(jié)構(gòu)時(shí)，吊腳部分層間受剪承載力不宜小于其上層相應(yīng)部位豎向構(gòu)件的承載力之和；當(dāng)為掉層結(jié)構(gòu)吋，掉層層間受剪承載力不宜小于其上層相應(yīng)部位豎向構(gòu)件的承載力之和。(2)關(guān)于地基基礎(chǔ)形式的確定①平地建筑，同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在截然不同的地基上，一般情況下，同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用天然地基部分采用樁基。當(dāng)必須采用不冋的基礎(chǔ)形式時(shí)應(yīng)采取必要的措施平衡不均勻沉降的產(chǎn)生。②坡地建筑，巖石地基時(shí)可部分采用天然地基部分采用樁基，但應(yīng)加強(qiáng)樁基剛度。由于巖石地基剛度大，一般可不考

8、慮不均勻沉降帶來(lái)的不利影響。三、山地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)際工程中若干細(xì)節(jié)