钢结构抗震优缺点

钢结构抗震优缺点
钢结构抗震优缺点

钢结构工程学习小节

钢结构就是指用钢板与热扎、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成得能承受与传递荷载得结构形式。钢结构体系具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势,与钢筋混凝土结构相比,更具有在“高、大、轻”三个方面发展得独特优势,在全球范围内,特别就是发达国家与地区,钢结构在建筑工程领域中得到合理、广泛得应用。钢结构行业通常分为轻型钢结构、高层钢结构、住宅钢结构、空间钢结构与桥梁结构五大子类,钢结构在各项工程建设中得应用极为广泛,如钢桥、钢厂房、钢闸门、各种大型管道容器、高层建筑与塔轨机构等。根据每平米用钢量及主要构件钢板厚度,钢结构有轻钢与重钢之分,轻钢结构住宅得墙体主要由墙架柱、墙顶梁、墙底梁、墙体支撑、墙板与连接件组成。钢结构与其它建设相比,在使用中、设计、施工及综合经济方面都具有优势,造价低,可随时移动,钢结构与普通钢筋混凝土结构相比,其匀质、高强、施工速度快、抗震性好与回收率高等优越性,钢比砖石与砼得强度与弹性模量要高出很多倍,因此在荷载相同得条件下,钢构件得质量轻。从被破坏方面瞧,钢结构就是在事先有较大变形预兆,属于延性破坏结构,能够预先发现危险,从而避免。

钢结构工程优点

抗震性:低层别墅得屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用得就是由冷弯型钢构件做成得三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固得“板肋结构体系”,这种结构体系有着更强得抗震及抵抗水平荷载得能力,适用于抗震烈度为八度以上得地区。

抗风性:型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅就是砖混结构得五分之一,可抵抗每秒七十米得飓风,使生命财产能得到有效得保护。

耐久性:轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工与使用过程中得锈蚀得影响,增加了轻钢构件得使用寿命。结构寿命可达一百年。

保温性:采用得保温隔热材料以玻纤棉为主,具有良好得保温隔热效果。用以外墙得保温板,有效得避免墙体得“冷桥”现象,达到了更好得保温效果。

隔音性:隔音效果就是评估住宅得一个重要指标,轻钢体系安装得窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音达四十分贝以上;由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成得墙体,其隔音效果可高达六十分贝。

健康性:干作业施工,减少废弃物对环境造成得污染,房屋钢结构材料可完全回收,其她配套材料也可大部分回收,符合当前环保意识;所有材料为绿色建材,满足生态环境要求,有利于健康。

舒适性:轻钢墙体采用高效节能体系,具有呼吸功能,可调节室内空气干湿度;屋顶具有通风功能,可以使屋内部上空形成流动得空气间,保证屋顶内部得通风及散热需求。

快捷:全部干作业施工,不受环境季节影响。

环保:材料可回收,真正做到绿色无污染。

节能:全部采用高效节能墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%得节能标准。

钢结构工程得缺点

(一)复杂性:钢结构工程项目施工质量问题得复杂性,主要表现在引发质量问题得因素繁多,产生质量问题得原因也复杂,即使就是同一性质得质量问题,原因有时也不一样,从而质量问题得分析、判断与处理增加了复杂性。例如焊接裂缝,其既可发生在焊缝金属中,也可发生在母材热影响中,既可在焊缝表面,也可在焊缝内部;裂缝走向既可平行于焊道,也可垂直于焊道,裂缝既可能就是冷裂缝,也可能就是热裂缝;产生原因也有焊接材料选用不当与焊接预热或后热不当之分。

(二)严重性:钢结构工程项目施工质量问题得严重性表现在:一般得,影响施工顺利进行,造成工期延误,成本增加,严重得,建筑物倒塌,造成人身伤亡,财产受损,引起不良得社会影响

(三)可变性:钢结构工程施工质量问题还将随着外界变化与时间得延长而不断地发展变化,质量缺陷逐渐体现。例如,钢构件得焊缝由于应力得变化,使原来没有裂缝得焊缝产生裂缝:由于焊后在焊缝中有氢得活动得作用便可产生延迟裂缝。又如构件长期承受过载,则钢构件要产生下拱弯曲变形,产生隐患。

(四)频发性:由于我国现代建筑都就是以混凝土结构为主,从事建筑施工得管理人员与技术人员对钢结构得制作与施工技术相对比较生疏,以民工为主得具体施工人员更不懂钢结构工程得科学施工方法,导致施工过程中得事故时常发生。

(五)钢结构耐腐蚀性差钢材容易腐蚀:钢结构必须注意防护,特别就是薄壁构件,因此,处于较强腐蚀性介质内得建筑物不宜采用钢结构。在设计中应避免使结构受潮、漏雨,构造上应尽量避免存在于检查、维修得死角。

(六)钢结构不耐火:温度达六百度时,钢材进入塑性状态不能继续承载(七)钢结构可能发生脆性断裂:钢结构在低温与某些条件下,可能发生脆性断裂,还有厚板得层状撕裂,都应引起设计者注意

钢结构也就是有损坏得时候,钢结构网介绍钢结构损坏主要因素有:由荷载变化,超期服役,规范与规程改变导致结构承载力不足;构件由于各种意外产生变形、扭曲、伤残、凹陷等,致使构件截面削弱,杆件翘曲,连接开裂等;温差作用下引起构件或连接变形、开裂与翘曲;由于化学物质得侵蚀而产生腐蚀以及电化学腐蚀致使钢结构构件截面削弱;其它包括设计、生产、施工中得失误及服役期中得违规使用与操作等。

杨伟11121201

钢结构优点

钢结构优点 抗震性 低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的"板肋结构体系",这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区。 抗风性 型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒70米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。 耐久性 轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。 保温性 采用的保温隔热材料以玻纤棉为主,具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板,有效的避免墙体的“冷桥”现象,达到了更好的保温效果。100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙。 隔音性 隔音效果是评估住宅的一个重要指标,轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音达40分贝以上;由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体,其隔音效果可高达60分贝。 健康性:干作业施工,减少废弃物对环境造成的污染,房屋钢结构材料可100%回收,其他配套材料也可大部分回收,符合当前环保意识;所有材料为绿色建材,满足生态环境要求,有利于健康。 ? 舒适性

轻钢墙体采用高效节能体系,具有呼吸功能,可调节室内空气干湿度;屋顶具有通风功能,可以使屋内部上空形成流动的空气间,保证屋顶内部的通风及散热需求。dd 快捷 全部干作业施工,不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑,只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。 环保 材料可100%回收,真正做到绿色无污染。 节能 全部采用高效节能墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%的节能标准。 钢结构的优势 钢结构与其它建设相比,在使用中、设计、施工及综合经济方面都具有优势,造价低,可随时移动。 一、钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求,并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板,提高面积使用率,户内有效使用面积提高约6%。 二、节能效果好,墙体采用轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板,保温性能好,抗震度好。节能50%, 三、将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强,具有优良的抗震抗风性能,大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下,钢结构能够避免建筑物的倒塌性破坏。 四、建筑总重轻,钢结构住宅体系自重轻,约为混凝土结构的一半,可以大大减少基础造价。 五、施工速度快,工期比传统住宅体系至少缩短三分之一,一栋1000平米只需20天、五个工人方可完工。 六、环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量,所用的材料主要是绿色,100%回收或降解的材料,在建筑物拆除时,大部分材料可以再用或降解,不会造成垃圾。 七、以灵活、丰实。大开间设计,户内空间可多方案分割,可满足用户的不同需求。

钢结构抗震性能分析

钢结构抗震性能分析 摘要:钢结构建筑具有建设速度快、工业化程度比较高、技术经济指标好、抗震性能相比较其他建筑材料比较优越,所以能够广泛地应用于建筑的各个领域,有着得天独厚的发展优势。本文对钢结构建筑的抗震性能进行分析,总结出钢结构抗震的特点及在建设中的应用,分析了几种钢结构所具有的抗震性能,为建筑中明确钢结构的抗震性能找到了依据。 关键词:建筑;钢结构;发展;抗震;分析 引言 近几年,随着我国建筑产业高速发展,钢铁材料和结构体逐渐呈现多元化的发展趋势,建筑行业的发展也更是各具特色。作为现代建筑领域新兴的钢结构建筑,也越来越被建筑界所重视,这对地震多发的地区,建筑在地震中由于倒坍所造成的灾害,将会成为地震灾害中,对于生命和财产安全中,最具破坏力和杀伤力的直接因素,这就需要不断加强钢结构的抗震性能,提升钢结构建筑抗震的能力 1 钢结构的特点 优质的钢结构具有良好的延伸性,能够将震动时发生的波动抵消掉。对于钢结构在抗拉、抗压、抗剪的强度要求上都很高,特别是钢结构需要凭着工艺制造,利用其所具有的高延性,提升其在地震中的抗震能力[1]。钢结构通过自身的塑性变形特点,达到吸收和消耗震动过程中,抵抗强烈地震的能力。 2 建筑中的钢结构体系 在钢结构建筑中,用的较多钢结构框架体系有纯框架结构、中心支撑结构、偏心支撑结构等。纯框架结构延性和抗震性能比较好,但是由于抗侧刚度比较差,一般不太适合用于层数比较高的建筑。以中心支撑的钢结构框架结构抗侧刚度大,适用于层数较高的建筑。由于一些钢结构支撑构件,具有的滞回性能较差,对于耗散的震动的能量有限,抗震性能没有钢结构纯框架的性能好。钢结构的框架偏心支撑结构,还可以通过偏心连梁进行剪切,达到耗散地震的能量,保证通过钢结构框架的支撑不丧失稳定,这种抗震性能的效果,优于中心支撑的钢结构框架[2],并且其弹性阶段的刚度也接近中心支撑框架。如果采用能与钢结构框架抗侧刚度相匹配含有钢板的剪力墙,还有带竖缝剪力墙的钢结构代替支撑,可以构成具有钢结构框架的抗震墙板结构,其抗震的性能强于由钢结构框架构成的中心支撑结构。当房屋建筑的刚度要求更高时,一般都可以采用沿着建筑周边,有秩序地进行设置一些密柱深梁框架,来构成钢结构的框筒结构。这样设计安装的框筒结构抗侧刚度大,能够起到具有良好抗震性能的效果。 3 建筑中钢结构的抗震性能分析

钢结构工程优点

钢结构工程优点 抗震性:低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的"板肋结构体系",这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区。 抗风性:型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、防变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒70米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。 耐久性:轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。保温性:采用的保温隔热材料以玻纤棉为主,具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板,有效的避免墙体的“冷桥”现象,达到了更好的保温效果。100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙。隔音性:隔音效果是评估住宅的一个重要指标,轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音达40分贝以上;由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体,其隔音效果可高达60分贝。 健康性:干作业施工,减少废弃物对环境造成的污染,房屋钢结构材料可100%回收,其他配套材料也可大部分回收,符合当前环保意识;所有材料为绿色建材,满足生态环境要求,有利于健康。

舒适性:轻钢墙体采用高效节能体系,具有呼吸功能,可调节室内空气干湿度;屋顶具有通风功能,可以使屋内部上空形成流动的空气间,保证屋顶内部的通风及散热需求。 快捷:全部干作业施工,不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑,只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。环保:材料可100%回收,真正做到绿色无污染。 节能:全部采用高效节能墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%的节能标准。

钢结构样卷全部答案

三、填空 1.钢材 2.脆性破坏 3.塑性破坏 4.脆性破坏 5.力学性能 6.抗拉强度 7.屈服点 8.韧性 9.冷弯性能 10.疲劳强度 11.概率极限状态 12.铆钉 13.高强度螺栓连接 14.粗制螺栓 15.角焊缝 16.斜缝 17.部分焊透 18.斜角角焊缝 19.残余变形 20.施工要求 21.受剪螺栓 22.受拉螺栓 23.钢梁 24.组合梁 25.热轧型钢梁 26.临界荷载 27.局部稳定 28.经济条件 29.建筑高度 30.拼接 31.工厂拼接 32.工地拼接 33.刚接 34.滚轴支座 35.桁架 36.高度 37.弯矩 38.轴心力 39.节点板 40.构件详图 41.结构布置图 42.结构布置图 43.构件详图

44.施工导流闸门 45.弧形闸门 46.液压式 47.螺杆式 48.卷扬式 49.水头的大小 50.闸门的尺寸 四、简答题 1. 钢材在复杂应力作用下是否仅产生脆性破坏?为什么? 答:钢材在复杂应力作用下不仅仅发生脆性破坏。因为当材料处于三向同号应力场时,它们的绝对值又相差不大时,根据第四强度理论,即使σ1、σ2、σ3的绝对值很大,甚至远远超过屈服点,材料也不易进入塑性状态。因而,材料处于同号应力场中容易产生脆性破坏。反之,当其中有异号应力,且同号的两个应力相差又较大时,即使最大的一个应力尚未达到屈服点f y时,材料就已进入塑性工作状态,这说明材料处于异号应力状态时,容易发生塑性破坏。 2.残余应力对压杆的稳定性有何影响? 答:由于残余应力的存在,在轴心压力N的作用下,残余应力与截面上的平均应力N/A叠加,将使截面的某些部位提前屈服并发展塑性变形。因此,轴心受压杆达临界状态时,截面由屈服区和弹性区两部分组成,只有弹性区才能承担继续增加的压力。这时截面的抗弯刚度降低,由理论分析知,残余应力对构件稳定的不利影响对弱轴要比对强轴严重的多。 3. 钢桁架与梁相比,桁架具有哪些优点?为什么它适合于大跨度? 答:钢桁架与梁相比是用稀疏的腹杆代替整体的腹板,并且杆件主要承受轴心力,应力沿截面分布均匀,能充分利用材料,从而能节省钢材减少自重,所以钢桁架特别适用于跨度或高度较大的结构。同时钢还可以按使用要求制成不同的

高层钢结构震害现象及原因

高层震害现象及原因是非常重要的,了解现象以及发生的原因,才能根据专业知识制定对应 的方案,防范于未然。小编就高层钢结构震害现象及原因和大家说一下。 钢结构被认为具有卓越的抗震性能,在历次的地震中,钢结构房屋的震害要小于钢筋混凝土 结构房屋。很少发生整体破坏或倒塌现象。尽管如此,由于焊接、连接、冷加工等工艺技术 以及外部环境的影响,钢材材料的优点将受到影响。特别是因设计、施工以及维护不当,就 很可能造成结构的破坏。根据钢结构在历次地震中的破坏形态,可能破坏形式分为以下几类:1、结构倒塌 结构倒塌是地震中结构破坏最严重的形式。造成结构倒塌的主要原因是结构薄弱层的形成, 而薄弱层的形成是由于结构楼层屈服强度系数和抗变4刚度沿高度分布不均匀造成的。这就 要求在设计过程中应尽量避免上述不利因素的出现。 2、节点破坏 节点破坏是地震中发生最多的一种破坏形式。剐性连接的结构构件一般采用铆接或焊接形式 连接。如果在节点的设计和施工中,构造及焊缝存在缺陷,节点区就可能出现应力集中、受 力小均的现象,在地震中很容易出现连接破坏。梁柱节点可能出现的破坏现象主要表现为: 铆接断裂,焊接部位位脱,加劲板断型、屈曲,腹板断裂、屈曲等。 3、构件破坏 在以往所有地震中,多钢结构构件破坏的主要形式有支撑的破坏与失稳以及梁柱局部破坏两种。(1)支撑的破坏与失稳。当地震强度较大时,支撑承受反复拉压的轴向力作用,一旦 压力超出支撑的屈曲临界力时,就会出现破坏或失稳。(2)梁柱局部破坏。对于框架柱, 主要有翼缘屈曲、翼缝撕裂,甚至框架柱会出现水平裂缝或断裂破坏。对于框架梁,主要有 翼缘屈曲、腹板屈曲和开裂、扭转屈曲等破坏形态。 4、基础锚固破坏 件与基础的锚固破坏主要表现为柱脚处的地脚螺栓脱开、混凝土破碎导致锚固失效、连接板 断裂等,这种破坏形式曾发生多起,根据对上述钢结构房屋震害特征的分析可知,尽管钢结 构抗震性能较好,但在历次的地震中,也会出现不同程度的震害。究其原因,元素是和、结 构构造、施工质量、材料质量、日常维护等有关,为了预防以上震害的出现,减轻震害带来 的损失,多高层钢结构房屋抗震设计必须严格遵循有关规程进行。

钢结构的建筑特点分析

钢结构的建筑特点分析 钢结构工程中君正钢结构工程技术采用以钢材制作为主,由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成;各构件或部件之间采用焊缝、螺栓或铆钉连接的结构,是主要的建筑结构类型之一。 以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产。钢结构今后应研究高强度钢材,大大提高其屈服点强度;此外要轧制新品种的型钢,例如H型钢(又称宽翼缘型钢)和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。 另外还有无热桥轻钢结构体系,建筑本身是不节能的,本技术用巧妙的特种连接件解决了建筑的冷热桥问题;小桁架结构使电缆和上下水管道从墙里穿越,施工装修都方便;无比节能是世界上唯一的一家以冷弯薄壁型钢建7层住宅的建筑体系。 钢结构的优缺点 1、材料强度高,自身重量轻 钢材强度较高,弹性模量也高。与混凝土和木材相比,其密度与屈服强度的比值相对较低,因而在同样受力条件下钢结构的构件截面小,

自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构。2、钢材韧性,塑性好,材质均匀,结构可靠性高 适于承受冲击和动力荷载,具有良好的抗震性能。钢材内部组织结构均匀,近于各向同性匀质体。钢结构的实际工作性能比较符合计算理论。所以钢结构可靠性高。 3、钢结构制造安装机械化程度高 钢结构构件便于在工厂制造、工地拼装。工厂机械化制造钢结构构件成品精度高、生产效率高、工地拼装速度快、工期短。钢结构是工业化程度最高的一种结构。 4、钢结构密封性能好 由于焊接结构可以做到完全密封,可以作成气密性,水密性均很好的高压容器,大型油池,压力管道等。 5、钢结构耐热不耐火 当温度在150℃以下时,钢材性质变化很小。因而钢结构适用于热车间,但结构表面受150℃左右的热辐射时,要采用隔热板加以保护。温度在300℃-400℃时。钢材强度和弹性模量均显著下降,温度在600℃左右时,钢材的强度趋于零。在有特殊放火需求的建筑中,钢结构必须采用耐火材料加以保护以提高耐火等级。 6、钢结构耐腐蚀性差 特别是在潮涅和腐蚀性介质的环境中,容易锈蚀。一般钢结构要除锈、被锌或涂料,且要定期维护。对处于海水中的海洋平台结构,播采用“锌

从结构抗震的角度论述钢结构的性能

题目: 从结构抗震的角度论述钢结构的性能,优缺点及发展前景 学院:土木工程学院 专业:建筑工程技术专业 班级:建工一班 姓名:杨星星 指导教师:盛朝晖 2014年04月10日从结构抗震的角度论述钢结构的性能,优缺点及发展前景 论文摘要: 本文简要分析了钢结构建筑的结构体系及性能特点,优缺点,抗震性能以及日后良好的发展前景。 关键词: 钢结构,抗震性能好,施工方便,耐火性差,质量轻,强度大,发展前景好。 目录: 一、摘要 二、绪论 三1.1钢结构的性能及特点。 1.1.1钢结构的特点: 1.1.2钢结构的性能 四、1.2钢结构的优缺点 1.2.1钢结构的优点

1.2.2钢结构的缺点 五、1.3钢结构的发展前景 1.3.1钢结构的应用范围 1.3.2钢结构的发展前景 1.3.3发展方向 六、 1.4结论 七、参考文献 二、绪论 三 1.1钢结构的性能及特点。 近年来,全世界地震频频发生,对人们是生命财产安全造成了很大的威胁。在地震中造成人员财产损失的因素之一是建筑物的倒塌,如 何提高建筑物的抗震性能就显得尤为重要。目前建筑使用较多的轻钢结构建筑其抗震的能力有明显成果。 1.1.1钢结构的特点 1.钢材的材质均匀,质量稳定,可靠度高;自重轻,变形大,可以吸收很大能量,而且可以通过构造实现强梁弱柱、强剪弱弯。 2.钢材的强度高,塑性和韧性好,抗冲击和抗振动能力强; 3.钢结构工业化程度高,工厂制造,工地安装,加工精度高,制造周期短,生产效率高,建造速度快; 4.钢结构抗震性能好; 5.耐腐蚀和耐火性差,单价较高。 1.1.2钢结构的性能

钢结构轻质高强,所以地震时受地震作用小。而钢结构具有良好的延展性,可以将地震波的能耗抵消掉。钢材基本上属各向同性材料,扛拉、抗压、扛剪强度均很高,而且具有良好的延展性,特别是钢结构凭着自己特有的高延展性减轻了地震反应。钢结构还可以看作比较理想的弹塑性结构,可以通过结构的塑性变形吸收和消耗地震输入能量,从而具有较高的抵抗强烈地震的能力。钢结构相对于其他结构自重轻,这也大大减轻了地震作用的影响。不同的结构形式,抗震性能明显不同。混凝土结构的房屋受压较好,但不抗拉力,两种力的差距达10倍。当地震来临时,房屋在地震波循环荷载情况下,极易发生整体垮塌。钢结构除了抗震性能高,施工周期短、工业化程度高、环保性能好的特点也显著优于混凝土结构。 三1.2 钢结构的优缺点 1.2.1钢结构工程优点 钢结构住宅建筑是以工厂化生产的钢梁、钢柱为骨架,同时配以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构建造而成,其中主要承重骨架是由钢构件或钢管(圆管或矩形管)混凝土构件所组成。在建筑中应用钢结构的优势主要体现在以下几个方面: .1 强度高、自重轻、抗震性能好 钢结构体系轻质高强,可减轻建筑结构自重的30%,大大降低基础的造价;钢结构是柔性结构,有很好的抗震,同时结构安全度高,受损轻,而且由于钢材便于加工,灾后容易修复。型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力好。低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的“板肋结构体系”,这种结构体系有很明显的抗震及抵抗水平荷载的能力,用于抗震烈度为八度以上的地区。 .2 功能区分割灵活 传统的砖混、钢筋混凝土的结构自重大,进深和开间相对较小,梁、柱粗大,空间利用

浅谈高层建筑抗震的现状及发展前景

浅谈高层建筑抗震的现状及发展前景 (中国矿业大学建筑工程学院土木11-5班马绪文) 摘要:对于一个高层结构的设计,遇到的问题可能错综复杂,只能具体问题具体分析。工程实践表明在高层结构的设计过程中,设计人员只有抗震概念清晰,构造措施得当,应用合适的结构分析软件三者有机结合才能取得比较理想的结果,在这个过程中抗震构造重于结构计算。本文对建筑抗震进行必要的理论分析,从而探索高层建筑的设计理念、方法,采取必要的抗震措施并简述其发展前景。 关键词:高层建筑;抗震;结构设计 现阶段,土与结构物共同工作理论的研究与发展使建筑抗震分析在概念上进一步走向完善,如果可以在结构与地基的材料特性,动力响应,计算理论,稳定标准诸方面得到符合实际的发展,自然会在建筑结构抗震领域内起到重要的作用。 1 高层建筑抗震设计特点 第一,控制建筑物的侧移是重要的指标。在地震荷载作用下,建筑结构所产生的水平剪切力占主导地位,所以建筑物会产生明显的侧移,随建筑结构的高度不断曾加,结构的侧向位移迅速增大,但该变形要在一定限度之内,这样才能保证结构安全以及使用功能。 第二,地震荷载中的水平荷载是决定因素。水平荷载会使建筑物产生倾覆力矩,并且在结构的竖向构件中引起很大的轴力,这些都与建筑物高度的两次方成正比,故随建筑结构高度的曾加,水平载荷大相径庭。对高度一定的建筑物而言,竖向荷载基本上是不变的,但是随着建筑物的质量、刚度等动力特性的不同,水平地震荷载和风荷载的变化是比较大的。 第三,要重视建筑结构的延性设计。高层建筑结构随着高度增加,刚度减小,显得更柔,在地震荷载作用下变形较大。这就要求建筑结构要有足够的变形能力,使结构进入塑性变形阶段仍然安全,需要在结构构造上采取有利的措施,使得建筑结构具有足够的延性。 2 建筑抗震的理论分析 2.1 建筑结构抗震规范简介 建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计(包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容)的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平,又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导,向技术经济合理性的方向发展,但它更要有坚定的工程实践基础,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识,现代规范中的条文有的被列为强制性条文,有的条文中用了“严禁,不得,不许,不宜”等体现不同程度限制性和“必须,应该,宜于,可以”等体现不同程度灵活性的用词。 2.2 抗震设计的理论 拟静力理论:拟静力理论是20世纪10~40年代发展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于

考研钢结构复试总结

一、问答题 1.钢结构具有哪些特点? 2.钢结构的合理应用范围是什么? 3.钢结构对材料性能有哪些要求? 4.钢材的主要机械性能指标是什么?各由什么试验得到? 5.影响钢材性能的主要因素是什么? 6.什么是钢材的疲劳?影响钢材疲劳的主要因素有哪些? 7.选用钢材通常应考虑哪些因素? 8.钢结构有哪些连接方法?各有什么优缺点? 9.焊缝可能存在的缺陷有哪些? 10.焊缝的质量级别有几级?各有哪些具体检验要求? 11.对接焊缝的构造要求有哪些? 12.角焊缝的计算假定是什么?角焊缝有哪些主要构造要求? 13.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的?焊接残余应力 和焊接残余变形对结构性能有何影响?减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些? 14.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接,在抗剪连接中,它们 的传力方式和破坏形式有何不同? 15.螺栓的排列有哪些构造要求? 16.普通螺栓抗剪连接中,有可能出现哪几种破坏形式?具体设计 时,哪些破坏形式是通过计算来防止的?哪些是通过构造措施来防止的?如何防止?

17.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义? 18.轴心压杆有哪些屈曲形式? 19.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影 响? 20.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时,对虚轴为什么要采 用换算长细比? 21.什么叫钢梁丧失整体稳定?影响钢梁整体稳定的主要因素是 什么?提高钢梁整体稳定的有效措施是什么? 22.什么叫钢梁丧失局部稳定?怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的 局部稳定? 23.压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同? 24.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同? 二、问答题 1.钢结构具有的特点:○1钢材强度高,结构重量轻○2钢材内部组织比较均匀,有良好的塑性和韧性○3钢结构装配化程度高,施工周期短○4钢材能制造密闭性要求较高的结构○5钢结构耐热,但不耐火○6钢结构易锈蚀,维护费用大。 2.钢结构的合理应用范围:○1重型厂房结构○2大跨度房屋的屋盖结构○3高层及多层建筑○4轻型钢结构○5塔桅结构○6板壳结构○7桥梁结构○8移动式结构 3.钢结构对材料性能的要求:○1较高的抗拉强度f u和屈服点f y○2较好的塑性、韧性及耐疲劳性能○3良好的加工性能 4.钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。其中屈服点、抗拉强度和伸长率由一次静力单向均匀拉伸试验得到;冷弯性能是由冷弯试验显示出来;冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定。

钢结构厂房十大优点

结构厂房(第五代厂房)的十大优点 结构厂房所具有的10大优点: 1.抗震性:低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的"板肋结构体系",这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区。 2.抗风性:型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒70米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。 3.耐久性:轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。 4.保温性:采用的保温隔热材料以聚氨酯保温板为主,具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板,有效的避免墙体的“冷桥”现象,达到了更好的保温效果。35mm左右厚的PU聚氨酯保温板热阻值可相当于1m厚的砖墙。 5.隔音性:隔音效果是评估住宅的一个重要指标,轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音达40分贝以上;由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体,其隔音效果可高达60分贝。 6.健康性:干作业施工,减少废弃物对环境造成的污染,房屋钢结构材料可100%回收,其他配套材料也可大部分回收,符合当前环保意识;所有材料为绿色建材,满足生态环境要求,有利于健康。 7.舒适性:轻钢墙体采用高效节能体系,具有呼吸功能,可调节室内空气干湿度;屋顶具有通风功能,可以使屋内部上空形成流动的空气间,保证屋顶内部的通风及散热需求。 8.快捷:全部干作业施工,不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑,只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。 9.环保:材料可100%回收,真正做到绿色无污染。 10.节能:全部采用高效节能聚氨酯保温复合板墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%的节能标准。

钢结构抗震优缺点

钢结构工程学习小节 钢结构就是指用钢板与热扎、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成得能承受与传递荷载得结构形式。钢结构体系具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势,与钢筋混凝土结构相比,更具有在“高、大、轻”三个方面发展得独特优势,在全球范围内,特别就是发达国家与地区,钢结构在建筑工程领域中得到合理、广泛得应用。钢结构行业通常分为轻型钢结构、高层钢结构、住宅钢结构、空间钢结构与桥梁结构五大子类,钢结构在各项工程建设中得应用极为广泛,如钢桥、钢厂房、钢闸门、各种大型管道容器、高层建筑与塔轨机构等。根据每平米用钢量及主要构件钢板厚度,钢结构有轻钢与重钢之分,轻钢结构住宅得墙体主要由墙架柱、墙顶梁、墙底梁、墙体支撑、墙板与连接件组成。钢结构与其它建设相比,在使用中、设计、施工及综合经济方面都具有优势,造价低,可随时移动,钢结构与普通钢筋混凝土结构相比,其匀质、高强、施工速度快、抗震性好与回收率高等优越性,钢比砖石与砼得强度与弹性模量要高出很多倍,因此在荷载相同得条件下,钢构件得质量轻。从被破坏方面瞧,钢结构就是在事先有较大变形预兆,属于延性破坏结构,能够预先发现危险,从而避免。 钢结构工程优点 抗震性:低层别墅得屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用得就是由冷弯型钢构件做成得三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固得“板肋结构体系”,这种结构体系有着更强得抗震及抵抗水平荷载得能力,适用于抗震烈度为八度以上得地区。 抗风性:型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅就是砖混结构得五分之一,可抵抗每秒七十米得飓风,使生命财产能得到有效得保护。 耐久性:轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工与使用过程中得锈蚀得影响,增加了轻钢构件得使用寿命。结构寿命可达一百年。 保温性:采用得保温隔热材料以玻纤棉为主,具有良好得保温隔热效果。用以外墙得保温板,有效得避免墙体得“冷桥”现象,达到了更好得保温效果。 隔音性:隔音效果就是评估住宅得一个重要指标,轻钢体系安装得窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音达四十分贝以上;由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成得墙体,其隔音效果可高达六十分贝。 健康性:干作业施工,减少废弃物对环境造成得污染,房屋钢结构材料可完全回收,其她配套材料也可大部分回收,符合当前环保意识;所有材料为绿色建材,满足生态环境要求,有利于健康。 舒适性:轻钢墙体采用高效节能体系,具有呼吸功能,可调节室内空气干湿度;屋顶具有通风功能,可以使屋内部上空形成流动得空气间,保证屋顶内部得通风及散热需求。 快捷:全部干作业施工,不受环境季节影响。 环保:材料可回收,真正做到绿色无污染。 节能:全部采用高效节能墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%得节能标准。

浅谈建筑结构抗震概念设计

浅谈建筑结构抗震概念设计 发表时间:2015-12-17T16:01:14.980Z 来源:《基层建设》2015年16期供稿作者:袁芬 [导读] 浙江省天正设计工程有限公司浙江杭州根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程。 袁芬 浙江省天正设计工程有限公司浙江杭州 310012 摘要:建筑工程的质量,直接影响到人们的生命和财产安全。在工程建设中,抗震设计是影响整个工程质量不可缺少的要素之一,因此,必须完善好建筑抗震结构设计的工作。本文主要论述抗震概念设计基本内容,提出建筑抗震结构设计的策略,以供参考。关键词:建筑;抗震;概念设计;策略 1 抗震概念设计基本内容 1.1什么是抗震概念设计: 根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程。就是把地震及其影响的不确定性和规律性结合起来,设计时应着眼于结构的总体反应,依据结构破坏机制和破坏过程,灵活运用抗震设计准侧,从一开始就全面合理地把握好结构设计的本质问题(如把握好总体布置、结构体系、承载能力与刚度分布、结构延性等),顾及关键部位的细节,力求消除结构中的薄弱环节,从根本上保证结构的抗震性能。 1.2抗震概念设计的目标 实际地震的不可预知性,可供分析的地震资料的有限性,目前地震计算手段 的局限性,故重视建筑抗震概念设计,从某种意义上来说,也是对地震理论不完善所采取的弥补措施。抗震概念设计目标:“小震不坏,中震(设防烈度地震)可修,大震不倒”;以及为实现这一目标所采取的“两阶段设计步骤”,即:承载力验算和弹塑性变形验算。 2 建筑抗震结构设计的策略 2.1 采用合理的结构体系 2.1.1 影响结构体系的因素很多,如抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等,还应考虑技术、经济和使用条件等。目前我国比较常用的结构形式有:砖混结构、钢筋混凝土结构、钢- 混凝土组合结构(混合结构)、钢结构。砖混结构以砖墙作为抗侧力构件,在地震力作用下,易发生剪切破坏。混凝土结构包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。在地震力作用下,不同结构形式,不同抗侧力构件,发生不同破坏(剪切变形,弯曲变形)。 2.1.2 结构抗震设计的关键是解决承载力、刚度和延性问题: 1)对于非抗震结构,足够的材料强度和刚度是结构设计需要考虑的问题,而对于抗震结构除了要承担常规荷载外还要承担地震动作用,其材料强度和刚度不是越大越好(如抗弯强度过高不利于抗剪,刚度过大也会加大结构的地震作用),而需要控制在合理的范围内。2)结构体系由各类构件相互连接组成,抗震结构构件应具有必要承载力、合理的刚度、良好的延性、可靠的连接,使相互之间合理均衡。 3)结构构件应具有良好的延性(即变形能力和耗能能力),延性可以增加结构的抗震潜力,增强结构的抗倒塌能力。结构抗震设计的本质就是对结构承载力、刚度和延性的合理把握问题。 2.2 选择合理的平面和立面布置 2.2.1 建筑布置对结构的规则性影响重大,抗震性能良好的建筑,需要建筑师与结构工程师的互相配合。不应采用严重不规则的设计方案,避免采用特别不规则的方案。 2.2.2 建筑形体及其构件布置应避免形成平面和竖向的不规则。平面不规则主要关注的是结构的扭转和水平传力途径的有效性问题,体现在扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续;竖向不规则主要关注薄弱层问题及竖向传力途径的有效性问题,体现在侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变。 2.3 选择合理的结构计算方法进行结构分析 2.3.1 结构分析是结构设计的前提,是结构设计的重要依据性工作,采用合理的计算模型,合理的计算假定,合理选用计算程序,必要时的多模型多程序比较分析等对结构设计关系重大。 2.3.2 目前的地震作用计算方法主要有: 1)高层建筑结构宜采用振型分解反应谱法;对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构应用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法。 2)高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层建筑结构,可采用底部剪力法。3)时程分析法作为振型分解反应谱法的补充计算方法。根据结构的规则性,依据相关规范的规定,在多遇地震下进行弹性时程分析,在罕遇地震下进行弹塑性时程分析。 2.3.3 结构抗震设计应根据不同要求,对同一结构布置采取不用的计算假定。比如对结构进行不规则判别,选用在规定的水平力作用下,考虑偶然偏心等。比如配筋设计计算,根据工程具体情况,采用刚性楼板假定、分块刚性楼板假定、弹性楼板假定及零刚度楼板假定,考虑双向地震,框架柱配筋按单向偏心计算或按双向偏心计算等。 2.4 抗震措施及抗震构造措施 2.4.1 抗震措施要求做到“四强、四弱”。 1)强柱弱梁:目的是框架在地震情况下产生梁铰机制,即要求柱子不先于梁破坏,因为梁破坏属于构件破坏,是局部性的,柱子破坏将危及整个结构的安全,可能会整体倒塌,后果严重。 2)强剪弱弯:弯曲破坏是延性破坏,是有预兆的——如开裂或下挠等,而剪切破坏是一种脆性破坏,没有预兆,瞬时发生,没有防范,要避免。 3)强节点弱构件:因节点失效意味着与之相连的梁与柱都失效,故要求节点的承载力应高于连接构件。

钢框架结构与混凝土结构优缺点比较

钢框架结构与混凝土结构优缺点比较 钢结构具有结构自重轻、抗震性能好、工业化生产程度高、施工速度快、建筑造型美观、有利环境环保、空间大等优点。建设部称之为可重复利用型和环保型绿色建筑。在沙、石资源日益紧张的今天,钢结构的优势越发明显。 一、钢框架结构与普通钢混凝土结构相比的优点: 1、钢框架结构是采用钢砼柱+钢梁结构。由于钢结构强度明显高于混凝土强度,大大减小了框架柱和梁的截面,使混凝土和钢筋用量大大减少,最主要的是大大减少了结构的主体重量,根据粗略计算主体重量(柱和梁)能降低约30%,这样就大大减轻了对地基的压力,基础施工开挖取土量减少,对土地资源破坏小且可大幅降低基础造价(在超高层建筑中,基础造价可达整个建筑造价的三分之一)。 2、钢砼柱提高了框架柱的承载能力,减薄了柱的钢板厚度,同时又提高了柱的刚度和相应的结构侧向刚度,并且有利于提高柱的防火能力。 3、钢结构强度明显高于混凝土,更容易获得大空间,提高室内空间的使用率,以前的建筑空间稍大的室内就有断面很大的混凝土柱子,影响美观和使用。钢结构比钢砼结构主构件截面面积更小(本工程初步框算下来柱截面小1/6,梁高小150~200),使得业主在同等情况下可以获取更大的使用面积;一般可将使用面积扩大5%-10%。 4、钢结构施工速度快,综合考虑制造周期、安装周期、材料费、

管理费等因素,造价在工期长的项目上具有经济优势。 5、由于钢结构件是工厂规模化生产,加工精度高,有利于现场施工精度控制,它的误差控制是以“毫米”来控制的;而混凝土施工精度是以“厘米”来控制的。 6、钢结构可干式施工,节约用水,施工占地少,产生的噪音小、粉尘少,且建筑外形容易满足多样化要求,利于外墙装修。 7、使用钢结构可大量减少混凝土的使用和砖瓦的使用,有利于环境保护也是当前建筑的发展趋势。 8、建筑使用寿命到期后,钢结构拆除产生的固体垃圾少,废钢资源回收价格高。从目前来看,钢结构建筑是对城市环境影响最小的一种结构之一,所以被称为绿色建筑,也是当年国家重点扶持和发展的对象。 9、使用钢框架结构方便楼面采用钢筋桁架楼承板与混凝土的组合楼板,楼板采用钢筋桁架自承式楼板,选择合适型号的自承式楼板,跨度在3m内浇注楼板无需进行支撑,这样就大大减少了浇注楼板使用的脚手架、模板用量和人工费用,大量减少了施工的措施费用,从而降低了工程成本,加快了施工速度,根据工程统计能节约脚手架和模板大约40%-50%。 二、钢框架结构与普通钢混凝土结构相比的缺点:从现有钢结构的建筑来看,缺点主要还是钢结构的防腐和防火两方面, 1、钢结构在发生大火时耐火性能较差,需要涂刷防火涂料或者用混凝土包裹。

钢结构抗震性能设计

第四章抗震性能设计 4.2b 综述适用于钢构件、钢节点、钢连接的几种滞回模型和损伤指数。(重点阐述有关钢结构的内容) 答: 1、滞回模型 (1)钢构件的滞回模型: a、轴心受力构件 反复荷载作用下轴心受力钢构件滞回模型 b、受弯构件

反复荷载作用下受弯钢构件的滞回模型 c、钢板 反复荷载作用下受弯钢构件板的滞回模型 (2)钢连接的几种滞回模型 线性模型非线性模型

(3)钢节点的滞回性能模型 反复荷载作用下受弯钢节点的几种滞回模型 2、损伤指数综述 为了定量描述结构防止在地震中倒塌的安全度,提出了损伤指数的概念。对结构在其寿命周期内所能承受的地震破坏总量的预测由损伤指数(Damage Index)控制,而损伤指数由刚度、强度和延性确定。对于其中的延性而言,损伤指数分别从构件级别、楼层级别和整体结构级别代表了塑性铰的塑性转动能力。 (1)构件损伤指数 可以由所需塑性转动能力和可提供的塑性主动能力之间的比值计算得出。 a dm I θθ/r (2)楼层损伤指数 代表了楼层抵御地震破坏的能力: (3)整体损伤指数 描述整个结构的损伤指数,包括地震作用下的结构整体性能。

4.3c综述屈曲约束支撑(无粘结支撑、防屈曲支撑)的特点、类型、设计要点以及国内外最新研究进展和工程应用现状。答: 1、特点 在普通支撑外部设置套管,约束支撑的受压屈曲,构成屈曲约束支撑。屈曲约束支撑仅芯板与其他构件连接,所受的荷载全部由芯板承担,外套筒和填充材料仅约束芯板受压屈曲,使芯板在受拉和受压下均能进入屈服,因而,屈曲约束支撑的滞回性能优良。 .屈曲约束支撑与普通支撑滞回性能对比 优点: (1)承载力与刚度分离 普通支撑因需要考虑其自身的稳定性,使截面和支撑刚度过大,从而导致结构的刚度过大,这就间接地造成地震力过大,形成了不可避免的恶性循环。选用防屈曲支撑,即可避免此类现象,在不增加结构刚度的情况下满足结构对于承载力的要求。 (2)承载力高 抗震设计中,普通支撑和屈曲约束支撑的轴向承载力设计值为:

浅谈建筑结构抗震设计的一些思考

浅谈建筑结构抗震设计的一些思考 发表时间:2018-12-15T12:20:50.103Z 来源:《防护工程》2018年第27期作者:王胜荣 [导读] 我国抗震设计规范明确划分了建筑场地的等级,分别是不利地段、危险地段和有利地段。 酒泉市建筑规划设计有限责任公司 摘要:综合近些年来我国地震的发生情况来看,我国属于地震较多的国家。综合考量我国各类地震的发生,可以得出频率较高、强度较大、分布较广以及震源较浅是我国地震的根本特征。地震对建筑物造成的负面影响非常强,所以说建筑物的防震设计十分重要。世界各国抗震学术界和工程界在抗震设计思路提出伊始就致力于深入研究,至当前阶段已经取得非常不错的成果,对基于力学的传统单一抗震设计方法进行改变。 关键词:建筑结构;抗震设计;综合探析 一、分析地震对建筑结构造成的影响 我国抗震设计规范明确划分了建筑场地的等级,分别是不利地段、危险地段和有利地段,并要求在进行建筑场地选择时需要将工程的实际需要作为依据,全面掌握地震的活动状况、工程地质、地震地质的相关资料,进而对抗震设计的有利性、不利性甚至危险性进行综合评价。于不利地段而言需要提出相应的避开要求,如实在无法将其避开则需要采取有效的措施。如建筑建造在断裂范围内,其结构只能为1-2层的分散单体建筑,并尽量采用整体性基础的应用,对于独立柱基的建筑结构形式要最大限度避免,从而对上部结构的完整性进行增强,不能将甲、乙、丙类建筑建设在危险地段。在地震时可能会有地陷、滑坡、崩塌、泥石流以及地裂等各类情况发生的地带,此类区域也就是所说的危险地段。我国典型的汶川地震和唐山地震中各类建筑物如处于危险地段,地震对其的破坏都为毁灭性,无论该建筑采取的何种结构形式,震害强度也比其它地段上的建筑物更大。 一般情况下,可用正比例对地震于建筑结构自身重量和建筑结构作用程度二者之间的关系进行阐述,相同条件下建筑物质量越大其刚度越大,地震的作用也就越大,震害程度相应的越大;如建筑质量较小而正好相反,其刚度更小,地震作用也就更小,震害随之降低。因此,在进行屋面结构、墙体、楼板、各段、框架以及围护墙建筑时,多对陶粒混凝土、多孔砖、空心塑料板材、瓦楞等相对较轻的材料进行应用,以此来对建筑物的抗震性能进行提升。 二、建筑结构抗震设计思考 抗震、消防和人防当属建筑设计中三项灾害预防设计的主要内容。综合考虑三种灾害造成的后果,其中当属地震灾害的强度最大,但是对于某些规范来说,抗震设计安全概率处于最低程度。当前阶段我国所采用的抗震规范是对两阶段、三水准设计理论进行应用。三水准应用的基础是该区域假设的地震强度和地震模型下概率,所以说通常情况下此种单纯性质的结构抗震设计和真实地震反应之间差距非常大,并不能对建筑物的安全性进行有效保证,充其量只能将损失一定程度降低,这是当前阶段我国现行结构抗震设计中一直无法克服的难题。抗震规范明确规定了建筑场地危险地段、不利地段和有利地段的具体划分规则,因此结构工程师有必要将不同设计阶段作为依据,将不同的工程地质勘查要求进行提出,争取尽早发现建筑物拟建场地内存在的不利地质作用和地质灾害等,进而可对有效预防措施进行应用。 第一,在进行项目可行性方案研究时,需要提出工程项目的可行性研究勘察要求,需要对建筑物拟建场地的适宜性和稳定性进行侧重。如存在一个以上的建筑物拟建场地,应要求勘查单位对其进行进一步的比对分析,并在其中将科学的选址意见或者建议进行提出。建筑物拟建区域的地形、地貌、岩土工程、地质以及建筑经验等数据为重点内容,进而对该拟建场地的岩土性质、地层构造、不良地质作用等进行全面了解和掌握。此外,还需要查看不良地质作用可能引发的地质灾害。岩溶、泥石流、地面沉降、滑坡、采空区、崩塌、场地与地基地震效应、活动断裂等为不良地质作用的主要内容。 第二,应将初步勘察要求在项目初步设计阶段直接提出,并将建筑物拟建场地的稳定性要求作为侧重点。在查看项目初步勘察报告文件时,应当重点查看建筑物拟建场地的地层结构、地下水埋藏条件、地质构造以及岩土工程特性等内容,不良地质作用的原因、分布状况、作用附魔以及发展趋势等也属于查看内容,进而明确拟建场地稳定性评价结论的准确与否。此外,还需对建筑物建构可能采用的地基基础类型、水土对建筑材料的腐蚀性、基坑开挖与支护、工程降水方案等进行进一步分析和评价。 第三,在施工图纸设计阶段提出工程项目的详细勘察需求,其中需要侧重建筑地区的地基岩土工程评价,此项工作的内容相对比较丰富,像岩土性质、岩土的基础形式、岩土均匀性、地基类型以及不良地质作用的防治等都包含在内。在查看工程项目详细勘察报告时需要重点查看不良地质作用类型、具体成因、分布状况、发展趋势和危害程度等进行侧重,并探讨不良作用的整治方案。如对于勘察报告内所提出的地基处理和基础方案建议存在疑问需要及时进行沟通。 第四,应该在建筑结构的设计过程中,借助抗震构造措施来对建筑的抗震性能进行提升, 对地震中塑性铰形成部位的塑性变形能力和塑性耗能能力的充足性进行保证,同时对结构的整体性进行保证。为了避免抗震设计中发生延性破坏的状况,所以应用强剪弱弯的应对措施,旨在利用其对构件受弯能力和受剪能力的关系问题进行有效处理。将地震作用的剪破坏和非抗震剪破坏进行对比可发现二者之间存在较大差异。延性是抗震设计中的一个特殊性质,而且十分重要。要想利用抗震措施实现结构延性保护的目的,必须对影响延性的各项因素进行明确。影响梁柱等支撑结构延性的因素可以归纳为两个种类,一个为混凝土上极限压的应变,另外一个则是地震破坏时的受压区高度。这两方面的因素是其它对延性造成影响因素的延伸。在抗震设计中为了对结构的延性进行保证,通常情况下会对受拉钢筋的配筋率进行合理把控,保证受压钢筋的合理数量,并借助加固筋对纵筋局部压屈失稳的情况进行应对。 第五,多元化结构形式。每个结构单元需要对同样的结构体系进行应用,注意需要对其刚度布置的均匀性进行保证。为了将各构件的抗震能力和作用做大限度发挥并对结构的整体性进行保证,需要在设计过程中严格遵守各项具体原则,具体如下:首先,保证结构的连续性。如想保证建筑物在地震作用下还能够保证整体性,那结构连续性是最为直接且重要的防护措施;其次,建筑构件之间的可靠连接性。将建筑物抗震性能进行提升,进而确保建筑物各个构件之间的承载力可充分发挥,所以说需要增强各构件直接的可靠连接性,使得其可对地震强度的传递需求进行满足,进而对地震时建筑物变形的延性要求进行适应;最后,提升房屋竖向刚度。对建筑物进行设计时需要保证

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