浅析建筑结构隔震与减震原理及技术

浅析建筑结构隔震与减震原理及技术
浅析建筑结构隔震与减震原理及技术

浅析建筑结构隔震与减震原理及技术

[提要]:本文介绍了建筑结构地震反应机理与评价,也对减隔振系统模型与分析计算方法进行了论述,对建筑抗震理论研究及设计提供了借鉴的意见。

[关键词]:建筑抗震;结构隔震;减震原理

TU352.1

1、引言

建筑结构减振防灾关键技术是利用控制理论的基本思想,通过在建筑结构上附加隔减震装置,通过对地震、强风等动力作用的抑制和利用,实现提高建筑结构综合防灾能力,保障人民生命和财产安全,减轻和避免地震等自然灾害对建筑结构损伤作用的目的。

2、建筑结构地震反应机理与评价

2.1、在不同服役期内结构抗震设防水准的简化计算方法

(1)我国现行建筑抗震设计规范以50年为设计的基准期,要求结构在此期间满足具备正常的服役性能。显然这种标准服役期是针对大多数普通建筑物而言的,不同的建筑物所要求的服役期长短可能会有所不同。

(2)关于抗震设防烈度和对应的地震重现期的规定以“中震”烈度为基础来确定“小震”和“大震”对应的烈度。“小震”和“大震”的概率含义实际是平均意义上的一种人为的约定,对于给定的地区或场地,如果明确规定“小震”和“大震”的重现期分别为50年和1975年,相应的烈度就不能保持比“中震”减小1.55度和“大震”增加1.00度;反之,如果“小震”和“大震”明确为比“中震”减小1.55度和增加1.00度,相应的重现期就不能保持为50年和1975年,这是抗震设计规范中设防水准概率含义中存在的不明确的一方面。

(3)目前抗震设防标准中的“三水准二阶段”设计,名义上以“小震”时的抗震强度验算为主要对象,由于其概率水准并不是“小震”时的实际值,而是发生基本烈度地震的概率水准,因此是在一定延性要求之下对基本烈度地震的验算。工程界迫切希望有一个简单的抗震设防水准估计方法,以便了解设防烈度随服役期的变化规律,因此本项目假定“小震”和“大震”的概率定义是确定的,与“中震”相比其烈度差异在平均意义上分别为-1.55和+1.00度(对9度区为+0.50度)。基于“小震”和“大震”间的近似比例关系,通过二次项插值得到了不同概率水准的设防烈度和抗震设计地震动参数的实用计算公式。所提出的对不同服役期内设防烈度的估计方法,可用于重大工程的方案和初步设计和一般工程的抗震设计。

建筑结构设计

65 建筑结构设计分析 张亚超 魏强 西安骊山建筑规划设计院 摘 要:本文主要介绍建筑结构的基本内容,然后针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,提倡采用概念设 计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展,对建筑结构设计常见问题做了分析,为以后的设计提供参考。 关键词:建筑;结构设计;方法;概念设计 而建筑结构设计优化方法的应用则既能满足建筑美观、造型优美的要求,又能使房屋结构安全、经济、合理,成为实质意义上的“经济适用”房。 1 结构设计的基本内容 1.1 屋顶(面)结构图 当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。反之,则适用折板式。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法, 建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法(实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸)。1.2 结构平面图 在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下, 就是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑地处抗震设防烈度为 6 度区时,根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的但应符合有关的抗震措施要求。那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的,直接设计即可,但要注意受压和局部受压的问题。必要时进行人工复核。对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好, 有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。另外,当建筑地处抗震设防烈度为 7 度及以上时我的观点是必须要输入软件建模计算的, 绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了, 这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分,简单快捷的方法是利用软件的图层功能,直接冻结相关的层。然后再建立新的结构图层:圈梁层、构造柱层、梁层、文字层、板钢筋层等等。这样做的目的是提高绘图效率, 方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。1.3 楼梯 楼梯梯板要注意挠度的控制, 梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求, 梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。阁楼层处的楼梯由于有 分户墙的存在要设置抬墙梁。注意梁下的净空要求, 并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题, 必要时应设梯梁。1.4 基础 基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。基础的配筋应满足最小配筋率的要求(施工图审查中心重点审查部位)。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用,应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度(因软件计算的是墙下的平均轴力)。基础图中的构造柱,当定位不明确时应给予准确定位。 2 概念设计 所谓的概念设计一般指不经数值计算, 尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中, 依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想, 从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法, 可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能,同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 概念设计的重要性:概念设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为,概念设计做得好的结构工程师,随着他的不懈追求,其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富,设计成果也越来越创新、完善。遗憾的是,随着社会分工的细化,大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计,缺乏创新,更不愿(不敢)创新,有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳(害怕承担创新的责任)。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天,对计算机结果的明显不合理、甚至错误不能及时发现。 3 建筑结构设计常见问题 (下转第67页)

隔震和消能减震与常规抗震的对比分析

隔震和消能减震与常规抗震的对比分析 在实际的建筑行业发展中,為了有效避免地震对建筑以及人民生命财产安全带来的影响,要对相应的隔震、消能减震等情况进行分析,同时与常规的抗震进行有效对比,做好最佳的抗震预防。基于此,文章分别对三种防震方法进行分析,最后结合题目就隔震和消能减震与常规抗震之间进行对比分析,以期人们更好的开展防震工作。 标签:常规抗震;隔震;消能减震 随着经济的快速发展,建筑行业蒸蒸日上,且在国民经济的发展中也越来越重要。以此同时,随着建筑行业的发展,相关的安全预防措施也要予以充分的重视。在实际的生活当中,为了避免地震给人们以及建筑行业带来巨大的经济损失,要对相关的防震举措予以充分重视,如此才能将其更好的应用在实际的工程建筑当中,为人们提供更多的安全保障。 1、常规抗震分析 1.1原理 延性抗震设计主要是利用一些结构部件的塑性变形来对地震能量进行消耗,从而实现一定的抗震作用,该种抗震的能量表达为Ein =ER +ED +ES ,其中ES 是主体结构和承载构件的不变弹性所消耗的能量;Ein 是发生地震时输入的结构能量;ED 是阻尼消耗的能量;ER 地震反应能量。 1.2特点 (1)砌体结构。该种结构相对较脆,实际的抗拉、康佳能力相对较弱,实际地震中的抗震于延性能也不理想。砌体结构在地震中受到破坏的几率相对较大,具体因素主要与窗间承载力不足、施工不当、设计问题以及整体抗剪强度弱等有关。在5.12地震中,由于建筑物的抗震设防性能较差,致使其中的很多砌体结构出现了一定的倒塌。在海地的某些地区,由于实际砌体结构建筑并不具有一定的抗震措施,致使相关建筑出现了不同程度的坍塌。(2)钢结构。钢结构具有延性好、轻质高强以及环境污染小的特点,其缺点主要是很难确保实际施工质量,且有很多的节点。在5.12地震中由于钢结构而造成的危害相对较轻,很多的轻屋房建设由于实际的屋架与屋面之间没有明确的固定,进而使得屋面板出现脱落。 2、隔震与消能减震 2.1隔震 (1)隔震的基本原理。隔震是指隔离地震对实际建筑结构的影响,主要原

浅谈建筑隔震橡胶支座的原理、制造及应用

浅谈建筑隔震橡胶支座的原理、制造及应用 庾光忠,冯正林,胡宇新,郭红峰,周函宇 (株洲时代新材料科技股份有限公司,412007) 摘要:介绍建筑隔震橡胶支座产品的设计理念、隔震原理、技术特性、性能参数;介绍建筑隔震橡胶支座产品一般的生产过程、检测过程和控制要点;说明建筑隔震橡胶支座这种新型隔震产品有着良好的应用前景、社会效应和经济效益。 关键词:地震;隔震;基础隔震技术;建筑隔震橡胶支座; 地震是一种危害性极大的随机性自然灾害,地震的发生带给人类的是巨大的灾难,人们在与其长期地抗争过程中,不断地总结经验,寻求更好的抗震防灾措施,使抗震理论日趋发展。 在“5.12”汶川地震发生后,某著名建筑设计大师曾指出:“我国现在的抗震技术已经达到世界水平,只要采用先进的抗震设计,像5.12汶川大地震所产生的后果是完全可以减轻的。”21世纪的中国已经拥有与美国、日本等先进国家同等级的抗震技术——基础隔震技术。 当前最先进的基础隔震技术是通过一种高新技术产品——建筑隔震橡胶支座,将上部建筑结构与下部地基结构隔离,由于建筑隔震橡胶支座中的隔震层水平刚度小,柔性强,当地震发生时隔震层将发挥“隔”震的作用,代替上部结构承受地震强烈的位移动力,以此来隔离或耗散地震的能量,避免或减少地震能量向上部结构传输;增设的隔震层可以延长结构的自振周期并给予结构较大的阻尼,使上部建筑结构的反应减小到相当于不隔震情况下的1/4~1/8,近似平动,从而起到“隔离”地震的作用。 一、建筑隔震橡胶支座的隔震基本原理 建筑隔震橡胶支座隔震的基本原理是通过增设橡胶隔震支座,使整个建筑的自振周期得以延长,以减轻上部结构的地震反应。一般做法是在建筑物底部设计一层隔震层,在隔震层设置橡胶隔震支座,利用橡胶隔震支座的水平柔性形成一道柔性隔震层,通过柔性隔震层吸收和耗散地震能量,阻止并减轻地震能量向上部结构的传递,最终达到减轻上部结构地震破坏的目的。这种隔震技术不仅可以保证结构的整体安全,并且能够防止非结构部件的破坏,避免建筑物内部装修、室内设备的损坏以及由此引起的次生灾害[1]。 隔震设计技术的基本原理可以通过如下图示来表示。假设一个结构悬浮于地面,如图 1-a 所示,则地震作用不会对结构产生影响,但由于结构还有自重,这样的情况几乎不可能发生。为了承担结构的自重,可以用摩擦力非常小的滚珠来代替示意,如图 1-b,滚珠在竖向支撑结构,而在水平方向与悬浮的情况近似,在水平地震作用下结构不会产生响应,但建筑物会滑移到其它位置而不能复位。因此,为了使结构复位,需要在结构中设置水平弹簧,如图 1-c 所示,但如果仅有弹簧,一旦产生振动后就很难停止,因此必须在结构中设置阻尼装置,以阻止振动的持续。任何一个隔震结构都可简化为图 1-b 或图 1-d 的情形,隔震结构就是在传统的抗震结构的基础与上部结构之间增加了一个可以隔离地震的装置。 从以上的分析可知,隔震装置主要由滚珠、弹簧和阻尼构成,滚珠的作用是在竖向支撑建筑物,而在水平向可以自由滑动,弹簧对结构进行复位,阻尼消减振动的幅度。其中,弹簧和阻尼的大小会影响减震的效果。 假设图 1-2d 中的阻尼很小,就相当于图1-c 的情形,建筑物会在弹簧恢复力的作用下一直振动下,这对上部结构非常不利。当阻尼增加非常大时,并非有利于减震的效果。 因此,对一个隔震结构而言,需要选择适当的弹簧和阻尼,才能达到理想的减震效果,具体

建筑隔震与消能减震知识分享

第十五讲建筑隔震与消能减震设计规定 一、隔震与消能减震是减轻建 筑结构地震灾害的新技术 地震释放的能量以震动波为载体向地球表面传播。 通常的建筑物因和基础牢牢地连接在一起,地震波携带的能量通过基础传递到上部结构,进入到上部结构的能量被转化为结构的动能和变形能。在此过程中,当结构的总变形能超越了结构自身的某种承受极限时,建筑物便发生损坏甚至倒塌。 1、什么是房屋结构的“隔震设计” 《隔震》,即隔离地震。在建筑物基础与上部结构之间设置由隔震器、阻尼器等组成的隔震层,隔离地震能量向上部结构传递,减少输入到上部结构的地震能量,降低上部结构的地震反应,达到预期的防震要求。地震时,隔震结构的震动和变形均可只控制在较轻微的水平,从而使建筑物的安全得到更可靠的保证。表15.1列出了隔震设计和传统设计在设计理念上的区别。 表 15.1 隔震房屋和抗震房屋设计理念对比 隔震器的作用是支承建筑物重量、调频滤波,阻尼器的作用是消耗地震能量、控制隔震层变形。隔震器的类型很多。目前,在我国比较成熟的是“橡胶隔震支座”。因此,本《规范》所指隔震器系指橡胶隔震支座(规范12.1.1条注1)。在隔震设计中采用其他类型隔震器时,应作专门研究。 2、什么是房屋建筑的“消能减震设计” 在建筑物的抗侧力结构中设置消能部件(由阻尼器、连接支撑等组成),通过阻尼器局部变形提供附加阻尼,吸收与消耗地震能量。这样的房屋建筑设计称“消能减震设计”。 采用消能减震设计时,输入到建筑物的地震能量一部分被阻尼器所消耗,其余部分则转换为结构的动能和变形能。这样,也可以达到降低结构地震反应的目的。阻尼器有粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器、金属阻尼器、电流变、磁流变阻尼器等。 3、隔震和消能减震设计的主要优点

建筑结构隔震技术

建筑结构隔震技术 福州市规划设计研究院教授级高工夏昌 0引言 2008年5月12日,我国四川省发生里氏8 0级特大地震,造成死亡、失踪 8 万余人,房屋倒塌数千万平米的重大损失。纵观世界范围, 20世纪由于地震而 死亡的人数,中国人占到60%,三十年前唐山大地震的惨烈景象历历在目,三 十年后悲剧 再度重演,如何做好防震减灾,如何保证房屋在地震中的使用功能, 保护人民生命财产的安全,成为我们要迫切解决的问题。 让我们首先探讨现行结构抗震设计存在的问题。 1结构传统抗震设计存在的问题 传统的结构抗震技术,自新中国成立以来,经过长期的研究,多版本抗震规范的 完善,在工程实践中已有显著成果,但是,传统抗震设计仍存在诸多问题: 1)抗震设防思想落后: 设计人员错误把“设防烈度”当作保证安全的准确指标, 而实际上,预防为主不 是预报为主,地震预报工作远未达到成熟的水平。 中长期预报很不准确,地震区 划方法、地震危险性分析方法有待提高。基于上述不准确的“中长期预报”只能 定出不准确的“设防烈度”, 突发强地震时,难于控制结构受损程度,难保证 不倒塌。 我国近年来发生的典型大地震烈度(设防烈度)如下: 因此,抗震设计既应满足“按烈度设防”,也要考虑防御高烈度的大地震。 2)适应性问题:现有抗震技术只要求保护结构在设防烈度内可修、不倒,未保 护非结构构件及装修,未保护内部设备、仪器。 3)采用抗震技术设计时,若建筑设计复杂结构更易破坏: 不规则平面扭转破坏,不规则立面层间剪切破坏。 结构传统抗震设计存在的上述问题,极大的制约了我们防震减灾目标的完美实 现。如何做到在突发强地震时房屋不坏、不倒,保护室内装修和内部设施,保护 人民生命财产安全,经过多年的探索,更为科学的结构减震控制技术已臻成熟。 2结构减震控制技术 在工程结构的特定部位,装设某种装置(如隔震垫),或某种机构(如消能支撑), 或某种子结构(如调频质量),或施加外力,以改变或调整结构的动力特性或动 力作用,这就是结构减震控制技术。结构抗震技术和减震技术机理对比如下表 1。 工程结构减震控制技术的方法主要有:隔震技术、 消能减震技术、调谐减震技 术、主动控制技术、半主动混合控制技术。 隔震(免震)技术是指:在建筑物的内部设置既能支撑建筑物本体重量,又具有 在水平方向自由变形能力的隔震层, 将地震时产生的水平变形集中于隔震层。 在 隔震层中,设置用于吸收和消耗地震输入能量的隔震器。 表1结构抗震减震技术机理对比 1966年,邢台大地震, 1975年,海城大地震, 1976年,唐山大地震, 2008年,汶川大地震, 10度(6度); 9、10 度(6 度); 11度(6度); 11度(7度)。

隔震设计指导

目录 隔震结构设计要点及流程---西昌彩云府隔震项目总结 (2) 一、隔震目标: (2) 二、隔震建筑要求: (2) 三、嵌固端: (2) 四、隔震层设计: (2) 1、隔震层层高: (2) 2、隔震层位置: (2) 3、隔震层结构体系: (3) 3、隔震层结构抗震等级: (3) 4、隔震支座类型: (4) 5、隔震支座设计: (4) 6、竖向隔震缝设计: (4) 6、上支蹲和下支蹲设计: (5) 7、隔震层的抗风验算: (6) 8、其他隔震措施: (6) 五、隔震层以上结构设计: (6) 1、隔震后地震作用的确定: (6) 2、隔震后抗震等级的确定: (6) 3、竖向地震作用: (7) 4、剪重比: (8) 5、计算模型: (8) 六、隔震层以下结构设计: (9) 1、计算模型: (9) 2、隔震层以下地面以上的结构的层间位移角: (9) 七、基础设计: (9) 1、计算模型: (10) 八、抗风设计: (10) 九、采取的加强和改进措施: (10)

十、隔震后楼梯和电梯设计: (11) 十一、隔震层建筑、机电专业做法 (13) 隔震结构设计要点及流程---西昌彩云府隔 震项目总结 一、隔震目标: 仅隔离水平地震,不隔离竖向地震。 通常采用隔震设计后,水平地震作用可以降低半度、1度、1度半。 根据以往大量隔震工程项目经验,场地条件较好,属于ⅠⅡ类场地,上部结构比较规则、质量和刚度分布均匀。层数6层及以下时,多采用框架结构,可以初步确定隔震目标为降低一度半;6~12层,位于高烈度区,一般会采用框剪结构或者剪力墙结构,可以初步确定隔震目标降低一度或者一度半以上;对于12~22层的隔震建筑,可以确定隔震目标降低一度。 具体隔震目标需计算确定。详下述。 二、隔震建筑要求: 建筑高宽比<4;建筑场地宜为ⅠⅡⅢ类。 对于剪力墙结构,结构周边要尽量少布置剪力墙,尽量降剪力墙布置在结构内部。 三、嵌固端: 通常取隔震层下面一层顶板为嵌固端 四、隔震层设计: 1、隔震层层高: 一般隔震层梁底到地面的净高不应小于600,建议不小于800,因此层高至少为“梁高+800”。 2、隔震层位置: A:有地下室结构,通常设置在地下室顶部设置一个隔震层

12 隔震和消能减震设计

12 隔震和消能减震设计 12.1 一般规定 12.1.1本章适用于设置隔震层以隔离水平地震动的房屋隔震设计,以及设置消能部件吸收与消耗地震能量的房屋消能减震设计。 采用隔震和消能减震设计的建筑结构,应符合本规范第3.8.1条的规定,其抗震设防目标应符合本规范第3.8.2条的规定。 注:1,本章隔震设计指在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层,以延长整个结构体系的自振周 期,减少输入上部结构的水平地震作用,达到预期防震要求。 2,消能减震设计指在房屋结构中设置消能器,通过消能器的相对变形和相对速度提供附加阻尼,以消耗输入结构的地震能量,达到预期防震减震要求。 12.1.2建筑结构隔震设计和消能减震设计确定设计方案时,除应符合本规范第3.5.1条的规定外,尚应与采用抗震设计的方案进行对比分析。 12.1.3建筑结构采用隔震设计时应符合下列各项要求: 1,结构高宽比宜小于4,且不应大于相关规范规程对非隔震结构的具体规定,其变形特征接近剪切变形,最大高度应满足本规范非隔震结构的要求;高宽比大于4或非隔震结构相关规定的结构采用隔震设计时,应进行专门研究。 2,建筑场地宜为I、Ⅱ、Ⅲ类,并应选用稳定性较好的基础类型。 3,风荷载和其他非地震作用的水平荷载标准值产生的总水平力不宜超过结构总重力的10%。 4,隔震层应提供必要的竖向承载力、侧向刚度和阻尼;穿过隔震层的设备配管、配线,应采用柔性连接或其他有效措施以适应隔震层的罕遇地震水平位移。 12.1.4消能减震设计可用于钢、钢筋混凝土、钢-混凝土混合等结构类型的房屋。 消能部件应对结构提供足够的附加阻尼,尚应根据其结构类型分别符合本规范相应章节的设计要求。 12.1.5隔震和消能减震设计时,隔震装置和消能部件应符合下列要求: 1,隔震装置和消能部件的性能参数应经试验确定。 2,隔震装置和消能部件的设置部位,应采取便于检查和替换的措施。 3,设计文件上应注明对隔震装置和消能部件的性能要求,安装前应按规定进行检测,确保性能符合要求。 12.1.6建筑结构的隔震设计和消能减震设计,尚应符合相关专门标准的规定;也可按抗震性能目标的要求进行性能化设计。 12.2 房屋隔震设计要点 12.2.1隔震设计应根据预期的竖向承载力、水平向减震系数和位移控制要求,选择适当的隔震装置及抗风装置组成结构的隔震层。 隔震支座应进行竖向承载力的验算和罕遇地震下水平位移的验算。 隔震层以上结构的水平地震作用应根据水平向减震系数确定;其竖向地震作用标准值,8度(0.20g)、8度(0.30g)和9庋时分别不应小于隔震层以上结构总重力荷载代表值的20%、30%和40%。 12.2.2建筑结构隔震设计的计算分析,应符合下列规定: 1,隔震体系的计算简图,应增加由隔震支座及其顶部梁板组成的质点;对变形特征为剪切型的结构可采用剪切模型(图12.2.2);当隔震层以上结构的质心与隔震层刚度中心不重合时,应计入扭转效应的影响。隔震层顶部的梁板结构,应作为其上

浅述建筑结构减震与消能减震设计

浅述建筑结构隔震与消能减震设计 崔XX XX理工大学XX学院XX学员大队江苏XX 02XXXX 内容摘要 摘要:本文对建筑结构“隔震”与“消能减震”设计的基本原理及其特点进行简要的介绍和说明,并对结构抗震设计、隔震设计和消能减震设计进行分析和对比,供初学者参考。 主题词:抗震设计隔震设计消能减震设计 1 引言 地震是一种突发性的破坏性极强的自然灾害,罕遇的大地震会给建筑物及构筑物造成极大的破坏,造成极大的人员伤亡和经济财产损失。回顾21世纪发生的几次大地震如尼泊尔大地震,汶川大地震,智利地震等无一不对人们和社会造成不可估量的破坏和损失。当前的科技水平尚无法预测地震的到来,未来相当长的一段时间内,地震也是无法预测的。而且即使做到了震前预报,如果工程设施的抗震性能薄弱,也难以避免经济损失。地震时不可控的,但工程结构是可控的,因此,实施有效的抗震设防是当前防震抗灾的关键性工作,而隔震和消能减震技术在建筑结构中应得到广泛应用。 传统的建筑结构抗震设计是依靠增加结构的强度、刚度和延性来增加结构各构件的承载力和变形能力来抵御地震作用,,来实现“大震不倒,中震可修,小震不坏”的防御目标,立足于“抗”,是一种消极的设计方法。随着科技水平的发展和传统抗震结构在地震中的表现,传统建筑结构抗震设计暴露出很多问题,不能满足现代建筑在抗震设防方面的需求。所以抗震减灾事业的发展,不能局限于传统的建筑结构抗震设计,更应该搭上科技创新的这辆快车,用新技术来提高和改善建筑物的抗震性能。在建筑物中设置隔震层和消能减震装置来减轻地震的破坏这种新型结构体系就是其中之一。本文就这一新结构体系做一简要阐述。 2 “隔震设计”与“消能减震设计”的基本设计原理 2.1 隔震设计 “隔震”即隔离地震,分为基础隔震和层间隔震。在建筑物适当部位设置隔离装置,切断或削弱地面运动向上部结构的传递,并提供适当的阻尼,从而使上部结构的地震作用大大降低,耗能能力加强,达到预期的防震要求。如叠层橡胶垫支座、高阻尼橡胶垫支座、滑移隔震支座和混合隔震装置等。 2.2 消能减震设计 消能减震技术是把结构物某些部位(如支撑、剪力墙、连接缝或连接件)设置耗能 阻尼器,通过该装置产生摩擦,弯曲(或剪切、扭转)弹塑性(或粘弹性)直回变形来耗散或吸收地震输入结构的能量,以减小主体结构的地震反应,从而避免结构产生破坏或倒塌,达到减震控制的目的。 在消能减震结构体系中,消能(阻尼)装置在主体结构进入非弹性状态前率先进入耗能工作状态,充分发挥耗能作用,消耗掉输入机构体系的大量地震能量,式结构本身需消耗的

浅谈建筑隔震设计流程及要点

浅谈建筑隔震设计流程及要点 发表时间:2018-11-14T09:02:30.700Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第16期作者:陆亮[导读] 本文根据笔者工作经验,对建筑隔震设计的流程以及注意要点进行阐述。1同济大学结构工程与防灾研究所,上海 200092 2江苏正宏城建设计研究院有限公司,江苏宿迁 223800 摘要:建筑隔震设计是个系统的全面的工作,需要扎实的理论知识、灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员,不仅要掌握隔震设计的流程及要点,保证结构设计的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者工作经验,对建筑隔震设计的流程以及注意要点进行阐述。 关键词:隔震设计;流程;要点 一、建筑隔震设计流程 隔震技术已经系统化、实用化,包括摩擦滑移系统、叠层橡胶支座系统和摩擦摆系统,其中工程界最常用的是叠层橡胶支座隔震系统。目前常用的橡胶隔震支座主要有:普通叠层橡胶隔震支座、铅芯叠层橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座。 隔震结构建筑的减震原理隔震,即隔离地震。隔震结构是指在建筑物上部结构与基础之间设置隔震层以隔离地震能量结构。在房屋底部设置由隔震支座和阻尼器等部件组成高度很低的柔性底层,称为隔震层,使基础和上部结构断开,以延长整个体系的自振周期、增大阻尼,减少输入上部结构的地震能量,达到预期防震要求。 建筑隔震设计的主要流程如下:1确定隔震层位置;2明确减震目标和设防标准;3基础隔震方案选择,上部结构布置及初步计算;4根据上部计算的支座反力进行隔震层结构布置;5上部结构带隔震层结构计算分析,并按照基本地震计算确定减震系数;6根据减震系数确定减震之后的地震影响系数最大值,然后进行减震结构上部设计;7隔震层及隔震支座验算(支座在重力荷载代表值下最大压应力,罕遇地震下支座拉应力,支座水平位移验算,偏心率验算,屈重比验算等)8下部承结构设计(下部支承结构按照中震进行正截面设计,按照罕遇地震进行斜截面设计);9基础设计及地基处理(基础按照正常结构进行设计);10明确隔震支座连接安装设计要求;11撰写基础隔震设计分析报告(供专项审查)。 二、建筑隔震设计要点 在隔震建筑设计时,主要需考虑预设地振动周期、烈度、最大位移量和建造物重量等参数.隔震器和阻尼器的合理利用,将降低1~2级地震烈度。与以往的建筑结构抗震设计,采用隔震技术的建筑物具有以下优点:提高地震时结构的安全性;设计自由度增大;防止内部物品的振动移动和翻到;防止非结构构件的破坏;抑制振动的不适感;可以保证机械器具的使用功能。为达到明显减震效果,通常设计的基础隔震系统需具备以下四种特性:(1)承载特性:具有足够的竖向强度和刚度以支撑上部结构的重量;(2)隔震特性:具有足够的水平初始刚度,在风载和小震作用下,体系能保持在弹性范围内,满足正常使用的要求,而中强地震时,其水平刚度较小,结构为柔性隔震结构体系;(3)复位特性:地震后,上部结构能回复到初始状态,满足正常的使用要求。(4)耗能特性:隔震系统本身具有较大的阻尼,地震时能耗散足够的能量,从而降低上部结构所吸收的地震能量。 我国目前使用最普遍的是铅芯叠层橡胶支座,普通叠层橡胶支座亦有少量应用。由于天然橡胶本身不具有耗能能力,天然橡胶支座阻尼比很小,使用时,常需与其他阻尼器结合使用。铅能与普通板式橡胶支座很好地结合,并且铅具有较低的屈服剪切强度(10MPa)和足够高的初始剪切强度(约130MPa),其恢复力特性接近刚塑性,因而在隔震支座中加入铅芯除了能起到阻尼作用以外,还可以防止建筑物在强风或微小地震作用时晃动。 隔震分析过程中要注意以下要点:(1)隔震结构方案的选择隔震主要用于高烈度地区或使用功能有特别要求的建筑以及符合以下各项要求的建筑:①不隔震时,结构基本周期小于1.0s的多层砌体房屋、钢筋混凝土框架房屋等。②体型基本规则,且抗震计算可采用底部剪力法的房屋。③建筑场地宜为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,并应选用稳定性较好的基础类型。④风荷载和其他地震作用的水平荷载不宜超过结构的总重力的10%。隔震建筑方案的采用,应根据建筑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求,进行技术、经济可行性综合比较分析后确定。 (2)隔震层的设置隔震层宜设置在结构第一层以下的部位。当隔震层位于第一层及以上时,结构体系的特点与普通隔震结构可能有较大差异,隔震层以下的结构设计计算也更复杂,需作专门研究。①隔震层可由隔震支座、阻尼装置和抗风装置组成。阻尼装置和抗风装置可与隔震支座合为一体,亦可单独设置。必要时可设置限位装置。 ②隔震层刚度中心宜与上部结构的质量中心重合。③隔震支座的平面布置宜与上部结构和下部结构的竖向受力构件的平面位置相对应。④同一房屋选用多种规格的隔震支座时,应注意充分发挥每个橡胶支座的承载力和水平变形能力。⑤同一支承处选用多个隔震支座时,隔震支座之间的净距应大于安装操作所需要的空间要求。⑥设置在隔震层的抗风装置宜对称,分散地布置在建筑物周边或周边附近。 (3)隔震结构的抗震计算目前的叠层橡胶隔震支座只具有隔离或耗散水平地震的功能,对竖向地震隔震效果不明显,为了反应隔震建筑隔震层以上结构水平地震反应减小这一情况,引入“水平向减震系数”。隔震结构的抗震计算要点如下: ①橡胶隔震支座平均压应力限值和拉应力规定:橡胶支座的压应力既是确保橡胶隔震支座在无地震时正常使用的重要指标,也是直接影响橡胶隔震支座在地震作用时其他各种力学性能的重要指标。它是设计或选用隔震支座的关键因素之一。在永久荷载和可变荷载作用下组合的竖向平均压应力设计值,不应超过建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)的规定,在罕遇地震作用下,不宜出现拉应力。 ②隔震结构的抗震计算可采用底部剪力法和时程分析法。 采用底部剪力法时,隔震层以上结构的水平地震作用,沿高度可采用矩形分布,确定水平地震作用的水平向减震系数按建筑抗震设计规范规定确定。采用时程分析法计算隔震和非隔震结构时,计算简图可采用剪切型结构模型,当上部结构体型复杂时,应计入扭转变形的影响。

浅析建筑结构设计中减隔震技术的原理及设计应用

浅析建筑结构设计中减隔震技术的原理及设计应用 摘要:在众多自然灾害当中,地震对我国人们生命财产安全带来的威胁是最大的,为了有效降低地震对经济发展带来的损失,维护人民生命财产安全,建筑行业开始着手深入研究建筑结构的减隔震技术。本文以建筑结构设计中应用减隔震技术的意义为切入点,通过深入研究建筑结构中减隔震技术的基本原理,探寻在建筑结构设计中减隔震技术的具体应用,进而为相关从业工作者提供参考性建议,为提升我国建筑结构质量,保障人民生命财产安全奠定坚实的技术基础。 关键词:建筑结构设计减隔震技术具体应用 地震是自然界中常见的一种地质现象,是地壳板块运动和碰撞的过程中迅速释放能量所带来的振动,我们生存的地球每年会产生约500万次地震,这些地震中的个别地震会给人类的生命财产安全带来巨大的破坏,因此,近年来,建筑结构设计进行防震处理就成为了人类社会发展所广泛关注的课题。减隔震技术是目前建筑结构设计中应用较为广泛,作用较为显著的抗震技术,通过对减隔震技术原理的不断分析以及进行深入推广应用是建筑结构设计未来的主要发展方向。 一、建筑结构中应用减隔震技术的重要意义。 在现代城市发展建设当中,特别是内陆城市,地震对城市居民能够造成了巨大安全威胁,地震对城市建筑物的破坏

是惊人的,给人们的生命财产造成巨大的破坏,为了提升城市建筑结构的抗震能力,确保人民的生命财产安全,我国建筑领域进行了深入的研究以及全面的探索。 通过大量的实验数据证明,应用了减隔震技术的城市建筑,其建筑结构的抗震能力远大于未应用减隔震技术的建筑物,建筑在应用减隔震技术后,遇到非大型破坏地震的情况下可以有效降低建筑结构损坏程度。减隔震技术进行抗震应用的原理在于它能够有效缓解地震带来的地表剧烈振动波,将削减近乎60%的地震反应速度,极大的保护了城市建筑结够的主体,对室内人员的生命财产安全带来的巨大的保障。因此,应用减隔震技术对保护我国人民群众生命财产安全,实现高质量民生工作开展具有十分积极的意义。 二、建筑结构设计中应用减隔震技术的基本原理。 2.1减隔震技术应用的基本概念。 减隔震技术应用的基本内容就是最大限度的降低地震产生的能量对建筑结构的伤害,以此保护建筑的主体结构。在传统的建筑结构抗震设计当中,往往通过增强结构件自身变形力的方式来抵御地震反应力,但是这种方式无法降低或者规避损失。减隔震技术就是通过一种装置将地震发生所产生的地震地面运动或支座运动与建筑物中的结构件隔离开来,避免地震产生的巨大破坏的能量传递至结构件当中。减隔震技术具有极高的抗震能力,同时还能够大幅降低建筑结

浅谈建筑结构的隔震减震技术

高层建筑结构隔震减震技术研究 焦涛 南京理工大学理学院土木工程系 摘要近年来高层建筑隔震减震技术理论和应用进展,主要包括隔震技术措施与减震技术措施,并分析了在隔震减震技术研究与应用中所存在的问题。 关键词高层建筑结构;隔震;减震;耗能装置 1 引言 地震是一种多发自然灾害。据统计,世界上平均每年发生造成严重破坏的地震约18次,每年平均有10000人死于地震中。我国是世界上地震多发的国家之一,发生过破坏性地震的城市占全国城市总数的10%以上,给人民的生命财产和国民经济造成了巨大的损失。地震引起地面剧烈的颠簸和摇晃对房屋建筑特别是高层建筑会产生毁灭性的破坏。目前,城市建筑都朝着中高层建筑发展。因此,如何减少地震对高层建筑的影响是目前房建设计与施工所面临的一个重要问题。为防止地震对建筑的危害,传统的方法是采用抗震结构体系,依靠结构的承载力和变形能力,来耗散地震能量,使结构免于倒塌。但由于它是一种“被动防震”法,不免存在很多不足之处: 1. 由于地震的不确定性,实际地震力有时超出设计地震力较多,从而使地震设计失效; 2.地震力不是常值,它是随结构承载力和刚度的增大而加大,在高烈度区,单靠结构的承载力和刚度来抵御地震是不经济的; 3.结构破坏后,不但造成重大经济损失,而且修复工作十分困难; 4.随着生产、办公、生活的日益现代化,楼内的仪器设备的价值有时远远大于建筑物本身的造价,良好的抗震设计即使保住了建筑物本身,但剧烈的震动使仪器设备中断工作,甚至遭到破坏[1]。 建筑隔震减震技术作为一种新型的抗震防灾技术能大大提高高层建筑的抗震能力,已经在1994年美国圣费南尔多地震、1995年日本阪神地震中得到验证,并且表现出了良好的效

隔震结构设计实例

隔震结构工程设计 1工程概况 某商业办公楼,地上6层,首层5.1m,其余层高度皆为3.6m,总高24.6m,隔震支座设置于基础顶部。上部结构为钢框架结构,楼盖为普通梁板体系,基础采用独立基础。丙类建筑,设防烈度7度,设计基本加速度0.15g,场地类别Ⅱ类,地震分组第一组,不考虑近场影响。 表1.1 上部结构重量及侧移刚度 侧移刚度KN/m815796796796796796 2 初步设计 2.1是否采用隔震方案 (1)不隔震时,该建筑物的基本周期为0.45s,小于1.0s。 (2)该建筑物总高度为24.6m,层数6层,符合《建筑抗震设计规范》的有关规定。 (3)建筑场地为Ⅱ类场地,无液化。 (4)风荷载和其他非地震作用的水平荷载未超过结构总重力的10%。 以上几条均满足规范中关于建筑物采用隔震方案的规定。 2.2确定隔震层的位置 隔震层设在基础顶部,橡胶隔震支座设置在受力较大的位置,其规格、数量和分布根据竖向承载力、侧向刚度和阻尼的要求通过计算确定。隔震层在罕遇地震下应保持稳定,不宜出现不可恢复的变形。隔震层橡胶支座在罕遇地震作用下,不宜出现拉应力。 2.3隔震层上部重力设计 上部总重力为如表1.1所示。 3 隔震支座的选型和布置 确定目标水平向减震系数为0.50,进行上部结构的设计,并计算出每个支座上的轴向力。根据抗震规范相应要求,丙类建筑隔震支座平均应力限制不应大于15MPa,由此确定每个支座的直径(隔震装置平面布置图如图1.1所示,即各柱底部分别安置橡胶支座)。

隔震支座布置图1.1 图确定轴向力3.1. ?GF?=19261kN 竖向地震作用vevk kNN84679?竖向地震作用??活载) ?1.31?.2?(恒载?0.5柱底轴力设计kNN2057.92?中柱柱底轴力 中kNN1884.86?边柱柱底轴力边.2确定隔震支座类型及数目3,共20个。中柱支座:LRB600型,竖向承载力2673KN ,共20个。边柱支座:LRB600型,竖向 承载力2673KN 其支座型号及参数如表3.1。 表3.1 隔震支座参数 ?水平向减震系数的计算4 的水平刚度和等效粘滞阻尼比。多遇地震时,采用隔震支座剪切变形为50% 由式 ?kNmmKK/?83.68092??40?2.jh由式 ?K?292092?0..40?2jj?2920?.??。eg K83.68h由式G??1.27S?5T?5?0.T?24?2.0s。g1Kg h??.050eg??1??0.57 2?7.06?10.eg??050.eg??0.9??0.78?5?.50eg由式 ?0.9???0.37?)0(T/T).5?2T(/T gg210即水平向减震系数满足预期效果。

建筑结构设计规范和设计方法

建筑结构设计规范和设计方法 建筑结构设计规范和设计方法 摘要:本文分析了几个建筑设计中结构设计方面存在的普遍问题,并提出了针对这些问题的防治方法,供大家参考借鉴。 关键词:建筑结构设计存在问题 建筑设计是一项繁重而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。但在实际设计工作中,常常发生建筑结构设计的种种概念和方法上的差错,这些差错的产生,有的是由于设计人员没有对一般建筑尤其是多层建部设计引起高度重视,盲目参照或套用其他的设计的结果;有的则是由于设计对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构验算结果也缺乏判断正确与否的经验,为了避免或减少类似的情况发生,确保建筑设计质量能上一个台阶,应从以下几个方面对结构设计中的常见问题加以改进: 1 剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题 底层框架剪力墙砌体结构房屋是指底层为钢筋混凝土框架--剪 力墙结构,上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼,底层为商店,餐厅、邮局等空间房屋,上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积,将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上,各层设计有挑梁,但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝,该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。 原因是原设计各层挑梁均按承受本层楼盖及其墙体的荷载进行 计算。但实际结构中,悬挑梁上部墙体均为整体砌筑,且下部墙体均兼上层挑梁的底摸,这样挑梁上部的墙体及楼盖的荷载实际上是由上往下传递。上述挑梁的设计计算与实际工程中受力及传力路线不符是导致底层挑梁承载力不足并出现受力裂缝的主要原因,解决的办法要么改变计算简图及受力路线,要么注意施工顺序和施工工序。

浅谈建筑结构隔震技术

浅谈建筑结构隔震技术 目前各国抗震设计规范均以“大震不倒,中震可修,小震不坏”为抗震设计原则,以保护结构不遭到毁坏和保护生命安全为主要目标。传统抗震结构通过增强结构强度来抵抗地震,同时容许结构构件在地震时进入非弹性状态,具有一定的延性,以结构本身的损坏为代价消耗地震能量,减轻地震反应。从近10多年的地震震害损失来看,凡是按照抗震规范设计和建造的房屋,基本可以保证大地震发生时,房屋不倒塌。但按照传统抗震方式建造的房屋,在高烈度区常造成建筑构件尺寸过大,影响实际使用空间与建筑功能;另一方面,在发生超过设防烈度地震时,由于承重构件在地震中的不断损伤,累计到一定程度还会引起房屋倒塌,不能保证房屋在超大地震下的安全;在很多情况下,即使房屋没有倒塌,由于承重构件损伤较重,房屋也很难修复。尽管人员的伤亡大幅减少,但是经济损失较大。因此,单纯强调工程结构在地震下不严重破坏和不倒塌,已不是一种完善的抗震思想,不能适应现代工程结构抗震需求。 为了更有效地保障建筑物安全,国内外学者经过大量研究,提出了建筑隔震技术。建筑隔震技术是在建筑物基础或下部与上部结构之间设置由隔震器(橡胶隔震支座、滑移支座、FPS摩擦摆滑动支座)、阻尼装置等组成的隔震层,隔离地震能量向上部结构传递,减少输入到上部结构的地震能量,同时延长上部结构的自振周期,降低上部结构的地震反应,达到预期的抗震防震要求,使建筑物的安全得到更可靠的保证。国内外大量试验和工程经验表明:隔震技术能有效降低结构的水平地震作用,特别是在罕遇地震作用下隔震效果更好,上部结构的地震反应一般仅相当于不隔震时的20%—50%。隔震体系能实现建筑结构自身、非结构构件和建筑物内部设施“三保护”,确保震后建筑物无需修复,即可继续使用。常用的隔震装置有天然橡胶支座、铅芯橡胶支座和高阻尼橡胶支座。橡胶支座隔震系统装置简单、施工方便,被认为是隔震技术迈向实用化最卓有成效的体系。 一、建筑隔震技术的发展 1.国外隔震技术发展概述

东南大学建筑结构设计大纲.doc

《建筑结构设计》考试大纲 一、课程基本要求 本课程是一门综合性课程,内容包括混凝土结构、钢结构、砌体结构和钢—混凝土组合结构。 1.1了解建筑结构的组成和常用种类,能进行结构类型的判别。 1.2了解结构设计的一般过程和内容。 1.3了解建筑结构的作用,了解可变荷载的随机特性;掌握荷载标准值、组合值、频遇值、准永久值等概念;掌握风荷载的计算方法。 1.4了解结构耐火设计的基本知识。 1.5了解建筑结构的安全性等级、地基基础设计等级、设计使用年限、结构重要性系数等概念;熟悉极限状态设计要求和内容,掌握荷载效应的基本组合、标准组合、频遇组合和准永久组合的方法和使用场合。 1.6了解抗震设防目标、抗震设防标准及抗震设计基本内容。 2.1了解建筑工程中常用的梁板结构种类,熟悉混凝土单向板肋梁楼盖、混凝土双向板楼盖和钢楼盖的平面布置方案。 2.2熟悉混凝土楼盖、钢楼盖和钢—混凝土组合楼盖中板、次梁、主梁的计算模型,包括计算简图和荷载;掌握连续梁、板内力计算的调幅法,各向同性双向板的塑性铰线法以及四边支承组合板内力的弹性计算方法;熟悉变刚度连续梁的内力分布特性和连续梁的挠度计算方法;熟悉计算模型与实际受力的差异以及它的适用性。 2.3掌握混凝土楼盖板、梁的配筋构造要求,掌握钢楼盖次梁与主梁、主梁与柱的连接方式;掌握组合板的承载力、挠度和裂缝宽度计算方法,了解组合板的基本构造要求;掌握组合梁的承载力计算方法,熟悉组合梁挠度和裂缝宽度计算原理,了解组合梁的基本构造要求。 2.4了解楼梯的常用种类,熟悉梁式楼梯和板式楼梯的布置方法和计算要点,了解梁式楼梯和板式楼梯的构造要求。

3.1了解单层厂房的常用结构类型,熟悉混凝土排架结构和钢门式刚架结构厂房的组成、布置及各部分的作用; 3.2熟悉厂房结构的荷载传递路线,掌握荷载计算方法和排架结构、刚架结构内力分析方法;熟悉分析模型选取的合理性、适用范围和结构的空间作用性能。3.3掌握排架柱、刚架梁柱控制截面的内力组合方法;理解确定构件计算长度的原理。熟悉混凝土牛腿的设计方法,熟悉刚架梁柱节点和柱脚节点的设计方法。 3.4熟悉柱间支撑的计算模型、腹杆计算长度的确定方法。 3.5了解柱下独立基础的破坏形式,掌握独立基础的计算方法,熟悉独立基础的构造要求。 3.6了解屋架的常用结构类型,熟悉屋架的计算模型,掌握钢屋架的节点设计方法。了解檩条、隅撑、拉条与撑杆的设计要求。 4.1了解多层现浇混凝土框架结构、装配整体式框架结构和钢框架结构的常用节点类型;熟悉框架结构的布置方式以及与楼盖布置方案的关系;了解框架结构的平面规则性和竖向规则性;熟悉框架梁柱构件截面尺寸的估算方法。 4.2熟悉框架结构内力分析模型选取的合理性和适用范围;掌握框架结构在竖向和水平荷载下的内力分析方法。理解框架的P—Δ效应,了解二阶分析方法。4.3掌握框架梁柱控制截面的内力组合方法;熟悉混凝土框架梁柱、钢框架梁柱和型钢—混凝土框架梁柱构件的设计方法;掌握混凝土框架节点的构造要求;掌握钢框架节点的设计方法和构造要求,了解型钢—混凝土框架节点的构造要求。 4.4了解常用的基础类型、地基分析模型和弹性基础模型;熟悉常用的刚性基础模型;掌握条形基础的设计方法,熟悉十字形基础和筏型基础的分析要点。 5.1了解高层结构的基本受力单元和常用的结构体系;熟悉高层结构的规则性;了解高层结构的布置原则和变形缝设置要求。 5.2熟悉无洞口剪力墙的受力性能;掌握有洞口剪力墙的连续化分析方法;理解剪力墙整体性系数α的物理意义,掌握剪力墙的分类判别方法,能根据不同的类型选择合适的分析模型。

浅析建筑结构减隔震的现状及未来发展

浅析建筑结构减隔震的现状及未来发展刘环(河北省衡水工业学校)【摘要】地震是由于地面的运动,使地面上原来静止的建筑物由于受到动力作用而产生强迫振动,因而在结构中产生内力、变形和位移。经过简化后的模型动力学分析,即一次次的震害分析进行修正、补充,得到一些建筑物在地震作用下的反应机理及破坏形式,提出了一些建筑物抗争的计算方法及设计的基本原则。这些在实际应用中得到了很不错的效果。 【关键词】消震;隔震;被动减震;主动减震 一 、地震原理地震是由于地面的运动,使地面上原来处于静止的建筑受到动力作用而产生强迫振动,因而在结构中产生内 力、变形和位移。经过简化后模型的动力学分析,即一次次 的震害分析进行修正、补充,得到一些建筑物在地震作用下 的反应机理及破坏形式,提出了一些建筑物抗争的计算方 法及设计的基本原则。 二、减隔震的现状 由于传统抗震方法的缺点与不足,并在全部了解地震 引起结构震动的全过程。由震源产生地震动,通过传播途 径传递到结构上,从而弓l起结构的震动反应。通过在不同 阶段采取震动方法控制措施,就成为不同的积极抗震方法。 大致包括以下四点: ①震源一消震

消震是通过减弱震源震动强度达到减小结构震动的方 法,由于地震源难以确定,且其规模宏大,目前还没有有效可行的措施将震源强度减弱到预定的水平。 ②传播途径一隔震 隔震是通过某种装置将地震与结构隔开,其作用是减 弱和改变地震动时结构作用的强度和方式,以此达到减少结构震动的目的。隔震方法主要有基底隔震和悬挂隔震两种。 ③结构一被动减震 被动减震是通过采取一定的措施或附加子结构吸收和 消耗地震传递给主结构的能量,达到减小结构震动的目的。被动减震方法有耗能减震,冲击减震和吸震减震。 ④反应一主动减震 主动减震是根据结构的地震反应,通过地震系统地执 行机,主动给结构施加控制力,达到减小结构震动的目的。 (一)隔震 1、基地隔震 1)橡胶垫隔震装置 用于隔震装置的橡胶垫块,可用天然橡胶,也可用人工 合成橡胶(氯丁胶)。为提高垫块的垂直承载力和竖向刚度,橡胶垫块一般由橡胶片与薄铜板叠合而成。 2)铅芯橡胶支座

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