抗震概念设计的重要性?
结构抗震设计过程一般由(1)概念设计和(2)计算设计两个过程组成,两个过程在设计中相辅相成,不可偏废。
抗震概念设计——设计人员对结构地震反应规律和结构抗震性能较好掌握基础上,依据震害经验和理性判断,设计有效抗震结构体系的过程。
抗震概念设计是目前工程设计高度自动化的背景下唯一具有能动性和创造性的设计过程。
ü 由于“抗震计算设计”在“地震输入”和“反应分析”两个方面均存在许多不确定问题,使得“抗震概念设计”尤为重要。
地震方面——确定未来地震未知的因素很多,以致无法在任何确定程度上定量地预测未来的未知地震。地震震源机制和地震动的传播机理非常复杂,地震动具有强烈不确定性,很难准确预测建筑物所遭遇地震动的特性和参数。
结构分析方面——未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、非结构构件、材料时效、阻尼变化、地基变形、共同工作等多种因素。
由于地震的不确定性和结构地震反应的复杂性,目前关于地震本身和结构的地震反应,还有许多规律未被人们所认识,结构计算模型存在很大程度的简化,许多设计计算参数无法精确确定。
建筑结构的地震破坏,不仅与建筑的抗震性能有关,而且同震源机制、震级、震中距、场地条件等因素有关。如果一味加强结构本身而忽视其他因素,可能适得其反。
由于经济考虑,实际地震加速度往往比规范规定的用于计算地震作用的加速度要高许多。如果仅仅是从数字运算上去满足规范要求,而未能了解规范的意图,肯定不能保证在遇到大地震时建筑物有足够的抗震能力。
利用大量的震害经验总结和试验研究获取的有效抗震设计方法和规律,一直以来是人们进行抗震设计、完善抗震技术、开拓研究领域的重要依据。
震害经验表明,这些抗震概念、原则、规律、构造往往对获取良好抗震性能起决定性作用。这些规律经历了多次地震的验证,往往比计算分析更加重要。
ü 因此,“抗震概念设计”有助于掌握明确的设计思想,灵活、恰当地运用抗震设计原则,使设计人员不致陷入盲目的计算工作,从而做到比较合理的抗震设计。
F抗震概念设计——设计人员对结构地震反应规律和结构抗震性能较好掌握基础上,依据震害经验和理性判断,设计有效抗震结构体系的过程。
F由于较小的设计地震力取值,有必要使结构具有超过弹性应力后能够表现出期望的抗震能力。如果要使结构能够抵抗真正记录到的地震,那么延性是至关重要的。
ü 合理的设计原则:
设计时要认识到地震需求的不确定性。其原则是在只增加很少造价,或者适当牺牲建筑外形的前提下,为结构提供尽可能多的储备能力。