排架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)有其獨(dú)特關(guān)鍵因素，它由柱、屋架和基礎(chǔ)構(gòu)成，柱頂與屋架鉸接、柱底與基礎(chǔ)剛接，因屋架不參與抗彎且節(jié)點(diǎn)限制彎矩傳遞，無需遵循“強(qiáng)柱弱梁”原則；又因柱剪跨比大、剪切破壞風(fēng)險(xiǎn)低，也不采用“強(qiáng)剪弱彎”策略，設(shè)計(jì)時(shí)側(cè)重調(diào)整地震作用效應(yīng)系數(shù)提升柱抗彎能力，重視穩(wěn)定性與強(qiáng)度控制，通過合理截面尺寸、配筋率及配置箍筋滿足抗剪需求，其抗震性能依賴柱子強(qiáng)度，安全性能表現(xiàn)為柱頂或柱底局部破壞而非整體倒塌，體現(xiàn)了與框架結(jié)構(gòu)在功能、形式及抗震策略上的本質(zhì)區(qū)別

排架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素

一、結(jié)構(gòu)選型與布局

• 結(jié)構(gòu)形式的合理性
  • 排架結(jié)構(gòu)本身的形式對(duì)于抗震性能有重要影響。例如在工業(yè)廠房中，由屋架、柱子和基礎(chǔ)構(gòu)成橫向的平面排架，這種結(jié)構(gòu)形式需考慮其在地震作用下的受力特性。它是廠房中的承重體系，要通過屋面板、吊車梁、支撐等縱向的構(gòu)件將平面的排架聯(lián)結(jié)起來構(gòu)成整體的空間結(jié)構(gòu)。在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，要確保這種結(jié)構(gòu)形式能夠有效地抵抗地震力的作用，避免結(jié)構(gòu)局部的破壞引發(fā)整體的倒塌。因?yàn)榕偶荏w系房屋的剛度較小、重心較高且需承受較大動(dòng)荷載，所以結(jié)構(gòu)形式的合理設(shè)計(jì)至關(guān)重要。如在設(shè)計(jì)時(shí)，合理確定屋架與柱子的連接方式，對(duì)于提高整體結(jié)構(gòu)的抗震性能有很大幫助。
• 質(zhì)量與剛度分布均勻性
  • 應(yīng)盡量使排架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布均勻。不均勻的質(zhì)量和剛度分布可能導(dǎo)致地震時(shí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，增加結(jié)構(gòu)破壞的風(fēng)險(xiǎn)。在排架結(jié)構(gòu)中，如工業(yè)廠房中的設(shè)備布置，如果設(shè)備集中在某個(gè)區(qū)域，可能會(huì)使該區(qū)域質(zhì)量增大，從而影響整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分布均勻性。同樣，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸和材料性能不一致也可能導(dǎo)致剛度分布不均勻。在設(shè)計(jì)過程中，要綜合考慮這些因素，進(jìn)行合理的規(guī)劃和調(diào)整，以保證質(zhì)量和剛度分布均勻。

二、構(gòu)件設(shè)計(jì)

• 柱子的設(shè)計(jì)
  • 柱子是排架結(jié)構(gòu)中的重要承重構(gòu)件，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的抗震能力。柱子的截面尺寸、配筋等要滿足抗震設(shè)計(jì)要求。在地震作用下，柱子要能夠承受豎向荷載和水平地震力的組合作用。例如，根據(jù)不同的抗震設(shè)防烈度，確定柱子合適的截面形狀和尺寸，保證柱子具有足夠的承載能力。同時(shí)，柱子的配筋應(yīng)按照抗震規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證柱子在地震時(shí)不會(huì)出現(xiàn)脆性破壞。
• 屋架的設(shè)計(jì)
  • 屋架的結(jié)構(gòu)形式和連接方式是抗震設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)考慮的因素。屋架與柱子的連接應(yīng)牢固可靠，能夠傳遞地震力。在選擇屋架形式時(shí)，要考慮其在地震作用下的變形能力和穩(wěn)定性。例如，大型的屋架在地震時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生較大的變形，如果連接不牢固或者自身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足，容易發(fā)生破壞，進(jìn)而影響整個(gè)排架結(jié)構(gòu)的安全性。因此，要對(duì)屋架的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行優(yōu)化，采用合理的連接構(gòu)造措施，確保其在地震中的可靠性。

三、支撐系統(tǒng)

• 柱間支撐的設(shè)置
  • 由于排架體系房屋剛度較小，需安裝柱間斜支撐。柱間支撐能夠有效提高結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，抵抗水平地震力。在設(shè)計(jì)柱間支撐時(shí)，要根據(jù)廠房的高度、跨度以及地震設(shè)防烈度等因素確定支撐的形式、數(shù)量和布置位置。合理的柱間支撐設(shè)置可以使地震力在結(jié)構(gòu)中均勻傳遞，避免局部受力過大而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。例如，在較高大的工業(yè)廠房中，適當(dāng)增加柱間支撐的數(shù)量和強(qiáng)度，可以顯著提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。
• 屋蓋支撐的設(shè)計(jì)
  • 屋蓋部分的水平和斜向支撐也是排架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。屋蓋支撐可以增強(qiáng)屋蓋的整體性和空間剛度，保證屋蓋在地震作用下的穩(wěn)定性。屋蓋支撐的布置應(yīng)根據(jù)屋蓋的結(jié)構(gòu)形式、跨度等因素進(jìn)行合理規(guī)劃。例如，對(duì)于大跨度的排架結(jié)構(gòu)廠房，屋蓋支撐的設(shè)計(jì)更為重要，要保證其能夠有效地約束屋蓋的變形，防止屋蓋在地震時(shí)發(fā)生局部破壞甚至整體坍塌。

四、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

• 考慮土壤條件
  • 基礎(chǔ)是排架結(jié)構(gòu)抵抗地震力的關(guān)鍵部位。要考慮建筑物所處地區(qū)的土壤條件，如土壤的類型（砂土、粘土等）、承載能力等。如果土壤承載能力較低，在地震作用下可能會(huì)發(fā)生地基沉降等問題，影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。根據(jù)土壤條件，可以采取不同的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)措施，如增加基礎(chǔ)面積、采用樁基礎(chǔ)等，以提高基礎(chǔ)的承載能力和抗震性能。
• 基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的連接
  • 基礎(chǔ)與柱子等上部結(jié)構(gòu)的連接應(yīng)牢固可靠，能夠有效地傳遞地震力。連接部位的構(gòu)造設(shè)計(jì)要滿足抗震要求，避免在地震時(shí)出現(xiàn)連接失效的情況。例如，采用合適的預(yù)埋件、錨固措施等，保證基礎(chǔ)與柱子之間的連接強(qiáng)度，使地震力能夠從上部結(jié)構(gòu)順利傳遞到基礎(chǔ)，再由基礎(chǔ)傳遞到地基。

排架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的最新研究進(jìn)展

工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化方法

排架結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析技術(shù)

排架結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)