建筑混合结构的抗震性能探析

摘要：建筑自身抗震强度和抗震性能决定建筑物使用年限和整体建筑质量，本文就抗震性能相关方面做简要分析。

关键字：混合结构抗震性能影响因素

中图分类号：TU3 文献标识码： A 文章编号：

一： 延性与耗能性能

建筑耗能能力是混凝土柱抗震性能的重要评价指标。在做建筑混合结构抗震性能实验分析中，绘制如下图图形。每次循环荷载力-位移曲线所包围的面积表示循环的建筑耗能大小。由图可知，当混凝土强度等级由C60增加到C70时, 建筑总耗能量由11788. 3kN.mm 增加到14637. 2kN.mm,增幅增长为24% ,由此可见对其影响较大。

当混凝土强度等级由C70 增加到C80 时,总耗能量下降8069. 8kN.mm,下降54. 7% , 影响更大。可见当混凝土强度等级达至一定值时,会显著提升其耗能能力。另外混凝土强度等级对累积滞回耗能和建筑延性系数关系也存在影响；当构件进入弹塑性后,可对建筑体外产生损伤弹性变形能量释放,由图中的能量释放量与位移延性系数关系可得知:采用循环滞回能量度量延性系数其数据离散性较大，建筑延性和耗能性能的评析对建筑混合结构抗震性能起到重要作用。

二：提升混合结构抗震能力措施

1 设计方案选择上

建筑混合结构抗震性能总体设计理念应保证建筑结构在强震震感下仍保持良好抗震能力。为此，在进行建筑结构设计过程中,要充分考虑建筑物结构体系控制设计；在抗震设计方案选择上，尽量选用体形简单、平面对称，规则、抗侧向力和综合荷载力的体系刚度与承载能力变化连续相对均匀的建筑设计方案。

2 建筑结构局部抗震设计措施

（一）场地选择与承台抗震设计。

在建筑混合结构设计时,就应针对场地进行抗震测评, 通过对地段地质、工程地质、地形地貌和岩土环境等场地条件合理科学分析,充分研究场地条件对承台和上部结构震害影响,合理选择有利建筑场地和地基或混合结构抗震措施, 尽量避免及减轻地震对建筑物或工程设施破坏影响。

在实际操作中，混合结构场地选取时宜选平坦，土质地质好的建筑条件,尽量避开弱黏性土、非岩质陡坡等不利地质。对建筑结构承台抗震设计中,除常规保证建筑结构基础整体性设计要求,加大混合结构混凝土用量等提升承台和基础刚性抗震能力之外，在建筑结构底部与承台之间还应设置防震垫以减缓强烈地震波带来的冲击力影响。

（二）混合结构局部强化措施

从地震破坏机理角度分析,地震冲击纵首先会到达地表,在引起建筑结构上下震动同时,建筑结构自重惯性力及纵波引起地震惯性力共同作用下使建筑结构与其相连接构件之间连接部位成为最薄弱环节, 当地震横波滞后于纵波传至地表时,建筑结构受到横波横向惯性力冲击,建筑薄弱环节会立即破坏,引起建筑结构瞬间毁损或垮塌情况。

因此, 对于主体结构相互间的连接应建立可靠,明确传播途径。主体结构与其相关结构或构件，例如：楼板、后砌墙体及其附属构件；之间连接应确保牢固。

因此，应加强对楼板与建筑主体之间的连接，并进行专门的研究和加强设计，从而在设计或施工角度上大幅度减轻地震对居民财产与生命安全造成灾害和损失。

三：混合建筑地下室抗震性能

地下室作为整栋建筑工程基础工程，在建筑物抗震性能上具有重要作用。

地震对高层建筑破坏主要体现在如下几个结构部位，纵横墙衔接处，楼梯间墙体，房屋平面凸凹等方面；由于在建筑设计中，容易出现墙体设计强度较低，各建筑材料粘结性较弱，容易导致抗弯，拉和抗剪强度均较低情况。当设计水平地震承受能力不是很强，遇到地震烈度加大，容易造成建筑体进一步开裂，甚至倒塌事故，危险性极高。针对这些问题，进行混合结构设计时要考虑地震造成破坏其影响因素，保证施工质量和建筑抗震性能。

1. 横纵墙抗震性能

对于地下室抗震结构，首先要保证横墙的数量要多，间距小，并在提升横墙刚度同时加强其抗震性能。采取钢混结构建筑横墙承重或横墙梁柱与纵向共同承重结构体系。横纵墙布置需均匀对称，在实际施工操作过程中，平面方向要尽量对齐，纵向方向应上下连续，避免水平面和纵面突兀导致不匹配变化和地下室不规则情形出现，影响整体受力均衡以及抗震性能。

在抗震设计时要保证地下室结构不会直接影响建筑物抗震性能，应注意地下室墙柱与上部结构墙柱相互匹配情况，定位一致；并且半地下室埋深应大于地下室露出地面以上高度。并且地下室顶板标高变化过大或侧面墙承载力等不足时应采取相应措施，例如：在高差变化处设置斜腋，水平仪测定标高等，以确保计算准确性和水平力在地下室顶板及横墙等处有效传递。

地下室作为混合结构建筑嵌固端，连接承重台与主体建筑部分，在进行顶板设计时应留有足够厚度，板厚要大于180mm，顶板配筋不小于0.25%最小配筋率。

2. 防震缝设计

建筑抗震设计另一要点是防震缝的设计，防震缝应沿着房屋全高设计，两侧尽量设置为墙体或墙柱，并且地下室基础上部可不设置防震缝。防震缝长度一般在80cm左右，但各建筑要求和建筑水准均不同，为达到理想抗震要求，应根据设计需求度和房屋高度具体分析决定。防震缝与沉降缝，伸缩缝应相辅相成，在抗震设计时要充分考虑相关影响因素。沉降缝与伸缩缝的具体设计尺寸可参照抗震缝。

一般高层建筑纵向尺寸较大，纵向间距较小，因此无论是商业还是住宅类型建筑，其纵向水平形状变化都不会很大，在进行地震建剪力设计分配过程中，可按照刚性楼盖考虑，即纵向抗震墙分担地震剪力值按照纵向墙体抗侧的刚度比例进行分配设计。

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