浅谈现代建筑幕墙设计中的结构抗震设计

浅谈现代建筑幕墙设计中的结构抗震设计

影响建筑幕墙抗震性的因素分析及其构造措施

影响建筑幕墙抗震性的因素分析及其构造措施摘要: 根椐我国建筑抗震设计标准,分析了影响建筑幕墙抗震性的因素,指出建筑幕墙设计应满足抗震安全性要求;并对常用的 3种建筑抗震构造措施作了介绍。 关键词: 建筑幕墙;抗震;变形性能;弹性分析法 abstract: the root tree seismic design of building standards in china, analyses the influence factors of the extent of building act wall, and points out that the construction curtain wall design should meet seismic safety requirements; and to commonly used three kinds of anti-seismic structure measures are introduced. key words: the construction curtain wall; seismic; deformation performance; elastic analysis 中图分类号:tu973+.31文献标识码:a 文章编号: 随着高层建筑迅速崛起,建筑幕墙的抗震安全问题已引起广泛的关注。根据我国建筑抗震设计中提出的“小震不坏,中震可修和大震不倒”设计原则,对建筑幕墙的结构抗震原理和相应对策作如下阐述。 1 影响建筑幕墙抗震性的因素 1. 1 作用在幕墙上的地震作用力 幕墙玻璃平面处的地震作用可按下式计算:

浅析建筑抗震结构设计要点及其策略

浅析建筑抗震结构设计要点及其策略 发表时间:2019-09-21T22:48:52.813Z 来源:《基层建设》2019年第19期作者:边思捷 [导读] 摘要:抗震结构设计对建筑结构工程建设具有重要影响,因此为了提升建筑结构的抗震能力以及整个建筑的抗震性能,本文阐述了建筑抗震相关理论及其设计原则,对建筑抗震结构设计要点及其策略进行了探讨分析。 上海原构设计咨询有限公司天津分公司 摘要:抗震结构设计对建筑结构工程建设具有重要影响,因此为了提升建筑结构的抗震能力以及整个建筑的抗震性能,本文阐述了建筑抗震相关理论及其设计原则,对建筑抗震结构设计要点及其策略进行了探讨分析。 关键词:建筑抗震;理论;设计原则;结构设计;要点;策略 1.建筑抗震的相关理论及其设计原则的分析 1.1建筑抗震相关理论分析。主要包括: 1.1.1动力理论。动力理论也称地震时程分析理论,其主要对地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而保障抗震的有效性。 1.1.2拟静力理论。拟静力理论是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。地震力大小等于结构的重量乘以地震系数。 1.1.3反应谱理论。反应谱理论是以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的分析,以及结构动力反应特性的研究为基础,是对地震动加速度记录的特性进行分析后的研究成果。 1.2建筑抗震设计原则分析。 1.2.1结构性原则。建筑结构设计要始终保证建筑结构的合理性,从建筑整体布局和整体结构进行考虑,最大限度保证建筑结构的合理性。对于建筑物的布局应考虑平衡和稳定,尽可能减少建筑物的侧向拉力,保证建筑物结构的稳定性。 1.2.2整体性原则。建筑结构设计需要注意建筑的整体合理性。虽然建筑结构设计需要注意相关抗震设计,但在抗震设计过程中还是对建筑整体的合理性给予关注,防止其与相关建筑规范相悖。 1.2.3垂直统一原则。建筑结构设计中的抗震设计时,需要对建筑自身的竖向均匀给予关注,在出现地震时,建筑自身会承担比较大的外力,这时就会使得建筑产生形变。假如建筑自身的竖向设计不均匀,在不均匀的应力影响下,一旦建筑自身强度和刚度出现不足,就会使得建筑产生扭曲,令建筑整体存在形变的可能,使得建筑自身的危险系数持续提升。所以在涉及建筑自身结构抗震时候,需要尽可能保证建筑自身的竖向均匀,针对建筑竖向受力情况给予详尽分析与了解,保证建筑竖向力可以被抑制在合理范围内。另外,还需要保证建筑物中墙柱等承重结构上下保持一致的链接,这样可以令建筑自身的整体性得到提升,令建筑具备吸收地震力的能力,减少地震对建筑结构造成的破坏。 2.建筑抗震结构设计要点的分析 2.1合理选择建筑场地。建筑抗震结构设计过程中,需要选择持力层土壤结构密度,性能好的场地,尽量稳定的土壤组成。作为建筑结构工程的场地,应确保施工场地内的持力层更加均匀地承受上层建筑的负荷。设计人员应避开软土和液化土,采空区和河岸边等相关地段的选址,以避免由于上述地质区域内土壤的密度,硬度和凝结而造成的土壤性能差对地震进行反应的过程。对于一些易发生山体滑坡,泥石流的危害,在设计的时候需要尽可能的避开。同时尽量避免在地震断层带选址,这样才能够提升上部建筑结构对地震灾害作用力的抵抗性能。 2.2严格建筑结构抗震材料的选择。从地震的角度来看,作为建筑材料应该是较轻并保持高强度;部件之间的连接应具有良好的整体性,延展性,并能充分发挥材料的强度。根据这一原理,钢结构最符合抗震材料的要求,多次地震的例子表明,钢结构的抗震性能好,但钢材的成本和维修费用较高。现浇钢筋混凝土结构完整性好,其自身的成本相对较低,抗侧向刚度较大,设计可以保证结构具有一定的延性。但是这种材料也有不可逾越的弱点:当地震长期存在时,在反复的地震荷载作用下,由于裂缝的萌生,构件的刚度下降,混凝土被压碎。组合式钢筋混凝土结构易于施工,但其地震弱点在于框架节点等节点的强度和变形能力低于构件本身的强度,并且预制构件在进行装配的时候会出现次应力,整体结构缺少连续性与整体性;所以这种结构不应该在高烈度地区进行使用。所以在建筑结构进行设计的过程中,为了使得建筑抗震性能得到提升,一定要科学合理的去选择适合该建筑的建筑材料。 2.3科学布局建筑结构平立面体型。建筑抗震结构设计过程中,如果建筑结构布局合理,符合抗震规范要求,就可以有效提升建筑结构抗震能力。建筑结构平面布局是指建筑物体型尺寸设计过程中,在保证功能使用的基础上,合理选择平面规则进行布局,从而保证同一楼层同一建筑楼层刚度一致;同时需要减少建筑物的竖向不平度,使建筑物的竖向刚度变化稳定,避免不同刚度之间的不稳定性。 2.4做好结构参数计算工作。建筑抗震结构设计过程中,需要结合该地区的自然条件,选择合适的地震级别和合理的建筑物抗震策略。根据不同类型结构在地震冲击力作用下的荷载作用力,完成抗震设计参数的选取。采用先进的计算机技术,建立相应的建筑结构抗震计算模型,清晰地计算出建筑物的抗震力,确保选定的抗震等级和抗震策略,以及抗震设计参数还有相关的抗震计算模型能够达到抗震性能需要,确保建筑结构抗震设计过程中的应力合理性和科学性。 3.建筑抗震结构设计策略的分析 3.1充分考虑位移问题。我国建筑抗震结构设计大多以承载力作为基础,而设计人员则采取线弹性方法,对小幅度震动情况下的结构变形力、内力等进行分析,采取组合内力方法,对构件的截面进行验证,以此确保结构的可靠性、稳定性。另外,为了更好地针对基础位移状况实行抗震设计,应该充分了解结构变形情况和配筋之间的关系,有针对性地采取设计方法,当建筑结构进入到抗震阶段后,对其变形力进行细致分析与探讨。 3.2设置多道抗震防线。发生强烈地震后通常会发生多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。 3.3提升薄弱部位的抗震能力。 3.3.1在强烈的地震影响下,构件并不存在强度安全储备,其实际承载能力是判断薄弱部位的重要依据。

建筑幕墙设计面试习题

21.钢结构普通螺栓连接设计中,承压承载力设计值:普通螺栓 N b c =dΣt·f b c , 式中f b c 热轧型钢、冷弯成型钢材各取为多少 22.铝合金结构构件的抗力分项系数γ R 怎样采用

23.用计算示例说明铝合金结构材料强度设计值材料强度设计值计算方法。 24.《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003对总安全系数和材料性能分项系数是怎样规定的 25.《玻璃墓墙工程技术规范》JGJ102-2003板面板内力分析是怎样规定的 26.《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003对夹层玻璃和中空玻璃的计算是怎样规定的 27.复合(蜂窝)铝板抗弯截面最大应力设计值怎样计算 28.四边简支金属板、加肋金属板各验算那些部位 29.幕墙立柱的计算简图怎样选用 30.单元式幕墙竖框怎样验算 31.幕墙横梁的计算简图怎样选用 32.幕墙预埋件怎样设计 33.用钢螺栓直接锚入铝型材(即以铝型材为螺母时),铝螺母怎样进行抗剪验算 34.什么是膨胀型螺栓 35.什么是扩孔型锚栓 36.什么是粘结型锚栓 37.什么是化学植筋 38.怎样按后锚固设置位置进行后锚固计算 39.怎样计算膨胀(扩孔)型螺栓混凝土锥体受拉破坏承载力 40.怎样计算粘结型螺栓混凝土锥体受拉破坏承载力 41.建筑幕墙平面内变形性能以建筑幕墙层间位移角为性能指标。在非抗震设计时,指标值应不小于主体结构弹性层间_________;在抗震设计时,指标值应不小于主体结构弹性层间__________。(答案B) (A) 位移角控制值2倍, 位移角控制值3倍 (B) 位移角控制值, 位移角控制值的3倍 (C)位移角控制值, 位移角控制值2倍(D)位移角控制值2倍, 位移角控制值2倍 42.建筑幕墙应满足所在地抗震设防烈度的要求。对有抗震设防要求的建筑幕墙,其试验样品在设计的试验峰值加速度条件下不应发生破坏。幕墙具备_______时应进行振动台抗震性能试验或其他可行的验证试验。 (A)面板为脆性材料,且单块面板面积或厚度超过现行标准或规范的限制;(B)面板为脆性材料,且与后部支承结构的连接体系为特殊应用; (C)应用高度超过150m时; (D)所在地区为8度以上(含8度)设防烈度。 43.幕墙在自重标准值作用下,水平受力构件在单块面板两端跨距内的最大挠度不应超过该面板两端跨距的_________,且不应超过3mm。 (A)1/250 (B)1/180

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间:2016-06-27T14:51:54.553Z 来源:《基层建设》2016年5期作者:隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 摘要:对于普通建筑物的结构抗震设计,目前我国是以小震为设计基础,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 关键词:中震设计概念;地震影响系数;荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题: 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定,仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定; 2在中震作用下,规范仅提出“中震可修”的概念设计要求,没有具体的抗震设计方法; 3“中震可修”的技术经济问题:可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步,现在的建筑物体型复杂,结构新颖,超高超限越来越多,因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢? 《抗规》条文说明1.0.1条指出,对大多数结构,可只进行第一阶段设计(即小震下的弹性计算),而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求,但前提是建筑物的体型常规、合理,经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物,在大震下的结构反应和小震完全不同,不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求,须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计,其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时,要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度,即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展,它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡,业主(设计者)可选择所需的性能目标,而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点,设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言,利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现,给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍(αmax=0.23)取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法,第一种按照中震弹性设计,第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点,中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念,两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计,设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数,保留材料、荷载等分项系数,对应地保留了结构的安全度和可靠度,结构仍属于弹性阶段,属正常设计。中震不屈服设计,设计中除了地震内力不作调整,同时也取消了材料、荷载等分项系数,对应地不考虑结构的安全度和可靠度,结构已经处于弹塑性阶段,属承载力极限状态设计,是一种基于性能的设计方法。由此可见,中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计,而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类,以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法,介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数,则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数,屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算:地震信息中抗震等级均为四级;αmax按表3取值;总信息中风荷载不参加计算;勾选地震信息中的按中震(或大震)不屈服做结构设计选项;其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算:主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级:四级;主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数:定义中震反应谱,在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可,β值按表3计算所得;总信息中风荷载不参加计算;主菜单→结果→荷载组合:将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0;主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数:将材料分项系数取为1.0;其它同小震。 3.3.4 ETABS计算:选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级:四级;定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱,地震影响系数最大值αmax取值,其余参数按《抗规》;静荷载工况中不定义风荷载作用;定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ;定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数:二十二层框支剪力墙结构,三层楼面转换,无地下室,首、二层4.5米,标准层3.5米,总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76,长宽比1.22;抗震参数,7 度,第一组,0.10g;场地II类;风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。

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

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

关于建筑抗震结构设计的分析

关于建筑抗震结构设计的分析 摘要:本文作者介绍了建筑抗震设计的标准及设计的基本要求,提出了建筑抗震结构设计的措施。 关键词:建筑;抗震结构设计;分析 abstract: in this paper, the author introduces the building seismic design standards and the basic design requirements, and puts forward the building seismic structural design measures. key words: building; seismic structural design; analysis 中图分类号:tu3 文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计,其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳,从而经济地实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”的目的。但是,由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载,建筑物的地震破坏机理又十分复杂,存在着许多模糊和不确定因素,在结构内力分析方面,由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,计算方法还很不完善,单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的 抗震能力。自从去年东京的大地震之后,人们对于建筑物防震性能的关注加强了,建筑物的防震性能在地震来临之时对于保护人民的财产和生命安全起着至关重要的作用,作为一名建筑工作者,对于建筑结构中有关防震设计的理念和措施,提出了一些自己的看法

浅析建筑结构设计中的抗震设计

浅析建筑结构设计中的抗震设计 摘要:进入21世纪,在建筑设计中,抗震设计依然在建筑设计中占重要地位, 一个好的建筑设计必定会有与之相匹配的优秀抗震设计,因此,在工程建设当中,加强工程结构的抗震性设计是工程师在设计时主要考虑的问题之一。特别是近年 来我国的工程建设脚步逐渐加快,为了应付日益频繁的地震灾害,必须要使建筑 结构具有非常高的抗震能力,减少地震带来的损失。抗震性设计是工程结构设计 中的重要环节,抗震性设计要兼顾工程实际以及地震类型以使抗震效果得到最大 发挥。该文正是基于此,研究地震发生时的特质,分析工程结构设计中的关键要素,供同行参考。 关键词:建筑结构;抗震性;设计要点;应用 当下,在面对地震这样的自然灾害时,为了使人民群众的生命、财产在地震 的自然灾害中减少伤害损失,因此我们需要对抗震设计在建筑结构设计中的应用 进行探讨,进而增加其应用范围,最大限度的减少损失。地震会对工程结构产生 复杂的机理破坏,而工程抗震设计就是为了抵消地震对建筑物的不良作用,降低 建筑的受影响程度,即:“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设计标准。在 工程结构的抗震设计上,不应将计算设计作为唯一方式,更主要的是将工程抗震 理念与实践经验相结合。解决抗震问题主要经过定性的实际现象、物理机制分析、变化过程研究以及总结特性规律和震后情况分析等方式来解决。这些理念共同组 成了抗震概念设计,即概念化设计,其主要研究结果如下。 1、我国目前工程结构抗震理论的问题 众所周知,从世界各国的建筑方式来看,普遍采用吸收消耗地震作用力为主 的插入式整体结构,但是对于工程结构抵抗地震作用力的受力设计与分析,则必 须从结构的整体来分析建筑的抗震性能。 随着建筑市场的蓬勃发展,超高层建筑的数量激增,这给建筑抗震工作带来了更 大的难度,对于这些不同种类的建筑,基础深度的差异主要对应于地震作用的强弱,建筑基础的深度与受地震影响的大小成正比,同时加上基础设施的多样化: 例如地铁、管道、电缆等地下设施都增加了地震场地的不稳定性。当前的抗震设 计没有考虑建筑本身的效果,忽略了建筑地基的地震场地效应衍生的种种问题。2、抗震概念的关键要素 因为近年来我国几次严重的地震灾害给受灾区域的经济、群众人身安全带来 严重打击,所以目前国内抗震技术也在不断地发展,其占工程结构设计的比重也 逐渐增加。因此根据地震的形态进行抗震设计非常具有必要性。其中需要注意的 有以下几点:第一,抗震概念设计要求工程结构的形态足够简练。当工程各构件 的受力情况清晰时,抗震设计的难度也会相应降低,同时保证了受力信息分析的 准确性。且简明的建筑结构也能降低建筑的受损害程度,避免了过多的结构薄弱点,从而保证了建筑的整体性,增强了建筑的抗震能力。第二,设计当中首先要 研究竖向力的均匀分布,要保证建筑横隔层上下部分比例的竖向收进尺寸的准确性,只有合理分析结构的竖向受力情况才能使分隔层平衡达标。洞口的开设要保 证整齐规则,确保建筑整体的刚度和强度得到加强,防止因为地震外力导致刚度 不稳定变化以及整体结构变形的情况出现。另外还应保证建筑的刚度和延性,这 需要相同高度的层面支柱与相关连接构件保持统一。刚度均匀分布和强化结构的 延性,使建筑具有更强的地震抵抗能力,同时保证填充墙的墙和柱不直接接触, 必要时可以设置防震缝。第三,建筑的基础设计是工程结构设计的核心工作,为

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。

论建筑结构工程抗震设计研究分析

论建筑结构工程抗震设计研究分析 发表时间:2020-01-13T15:59:20.167Z 来源:《基层建设》2019年第28期作者:葛云霞1 吴晓晨2 [导读] 摘要:近年来,人们在生产生活中的用地面积随着社会不断进步与发展而逐渐增加,并且对物质生活的质量要求也在不断提高,所以,建筑高层及超高层的趋势就普遍应用在房屋建筑方面。 身份证号码:1、22070219790924XXXX;2、23112119810618XXXX 摘要:近年来,人们在生产生活中的用地面积随着社会不断进步与发展而逐渐增加,并且对物质生活的质量要求也在不断提高,所以,建筑高层及超高层的趋势就普遍应用在房屋建筑方面。建筑结构工程中的抗震设计是一种复杂并且系统性极强的工作,从建筑的选址到建筑的结构设计都要进行严谨的抗震设计,根据不同的建筑项目,不同的抗震方法进行不同的建筑设计及抗震设计,保证建筑的抗震能力符合其结构设计。所以在对房屋建筑进行建筑结构工程时应根据建筑的特点选择合适的抗震设计。 关键词:抗震设计;多安全系数;层间位移角限值 1建筑结构工程中抗震设计的重要性 1.1可以保护人民群众的生命财产安全 人类社会在发展过程中,首先要解决的就是温饱与安全的需求,如据有关报道,在2008 年的汶川地震的主震区内,完好的建筑几乎没有。除却地震本身的烈度较高,破坏性较强的原因之外,一个更重要的问题值得我们的深思,就是建筑结构的抗震能力非常差,一方面在技术水平上缺乏突破,另一方面一部分人受利益驱动,往往在施工过程中,存在偷工减料等行为,导致了建筑物抗震能力薄弱,加强建筑结构抗震设计的重要性,对于保护人民群众的生命财产安全不言而喻。 1.2具有正能量效应 整个社会发展是一个复杂的系统,建筑物抗震结构设计的加强对于构建和谐社会具有重要意义,良好的建筑物抗震能力,有利于维护社会稳定,对于建设“美丽中国”,实现“中国梦”,具有良好的社会效应。因此,不能孤立的片面的静止的对待建筑结构抗震设计。 1.3促进建筑结构工程理念的创新; 以地震多发地区的日本为例,鉴于地震给建筑物造成的重大损害,日本成立了“震灾预防调查委员会”,开始着手进行抗震结构设计研究。经过近百年的发展,日本的建筑物结构抗震设计无论是在技术还是在理念上都处于领先的地位,虽然解决了大部分问题,地震持续时间对震害的影响始终在设计理论中没有得到反映。 2抗震结构设计理论的基本概念及注意事项 2.1建筑结构工程中抗震设计的基本概念 建筑结构工程中的抗震设计理论是在长期的工程实践中积累总结而来的,是一种防御地震灾害,将地震灾害所产生的破坏降到最低点的一种设计思路和概念。也就是说建筑结构工程中的抗震设计的目的是提高建筑结构整体抗震能力,确保建筑物在地震灾害来临时能够有效地抵御灾害。当然地震发生时的剧烈程度我们是无法预知的,我们能做的是运用抗震设计理论知识,结合建筑空间结构工程的实际情况,从分析抗震材料选择等方面入手,提高建筑结构整体抗震能力。 2.2 建筑结构工程抗震设计注意事项 2.2.1 建筑物建筑场地的选择 在建筑结构工程抗震设计阶段,建筑场地的选择是抗震设计过程中必须要注意的关键技术性问题,抗震设计人员在设计时应深入到建筑场地,对建筑场地的地质情况和水文情况进行勘察,收集记录数据,认真研讨在该建筑场地建筑房屋对抗震设计的影响因素,比如建筑场地处于地震频发地段或者建筑场地的地基为软弱地基等,所以在建筑场地选择时应尽量避开这些地段,如果无法避开,就需要充分地运用建筑抗震设计理论知识,对建筑地基和结构进行强化和优化设计,保证建筑整体结构的稳固性,进而提升建筑的抗震能力。同时,根据建筑物地域性分布及结构特征选择不同的建筑材料和抗震设计方案,如果建筑场地处在地震高发区,建筑房屋的抗震防烈度要求高,这就需要对建筑结构的柔性和延展性进行考虑。 2.2.2 建筑结构体系的选择 在建筑结构体系选择时要对建筑结构的特征进行综合考虑分析,在设计过程中要对建筑结构中的任何一个构件都要进行抗震能力的分析及试验,避免因某个微小的房屋构件未达到抗震设计要求,一旦地震发生,会因一个微小的建筑构件影响整个建筑的抗震能力。因此在建筑结构体系选择时,首要工作是对建筑结构中的各个构件承重能力、构件均匀沉重分布情况及构件的抗震能量传输进行分析和计算。 2.2.3建筑结构中的抗震设计另外一个需要注意的问题是建筑平面布置问题 在建筑结构抗震设计时,除了抗震设计达到有关要求外,还需要注意建筑平面布置的规则性,做到既能满足抗震要求又能满足城镇建设规划要求。 3建筑结构工程中抗震设计的作用 3.1降低地震对建筑的影响 现最被工程界认可的一个办法是在建筑基础与建筑的主体部分之间加设一个隔震层,有的设计师在建筑物的顶端部分加设一个"反摆"。此反摆的作用是能够在地震时使建筑物的位移方向相反,降低了加速度,降低地震的作用。根据相关研究分析,如果对"反摆"设置合理,那么对降低地震作用的概率可达65%,也能最大限度地减少建筑物内的物品受损程度。这一方式在国内外正被广泛地研究,并应用到了实际的工程建筑中,取得了较好的成效。 3.2保证建筑的刚度 在建筑结构的设计过程中,合理地设计和确定建筑物的刚度非常重要。因此首先要考虑到的是采用大量的钢筋混凝土。主要是在已有的钢筋混凝土之上使用"钢结构"对其进行进一步加层加固。加固分为两种情况:a.如果所需要进行加层的建筑结构的体系是钢结构,而国家规定:上部是钢结构、下部是钢筋混凝土两种不同的体系结构是不符合抗震规范的。b.假设屋盖的部分是采用钢结构,而钢筋混凝土仍然是作为整个建筑结构的抗侧力的主要体系,则必须根据相关的规定进行抗震设计。 3.3提高建筑结构的抗震力 出于对建筑结构抗震功能的保证,在建筑结构工程中要特别注意做到以下几点:a.在建筑结构工程中要考虑地基的稳定性因素,挑选对

幕墙抗震缝功法

石材幕墙抗震缝施工工法 编制单位:中建东方装饰有限公司 主执笔人:匡昱、匡俊安、李兴 1、前言 为了适应建筑因温度、湿度、地震和地基不均匀沉降等因素对建筑物产生形变或破坏,我们石材幕墙需要在相应的位置设置伸缩缝。但是普通做法石材 幕墙伸缩缝只做到了能抵消板材平面内线形位移带来的形变,未做到各个部分 能独立变化,更不用说在地震时两侧建筑相对无规则的剧烈运动时,伸缩缝部 位石材能适应各个方向变形,不至于挤压破坏而脱落。 对此,中建东方装饰有限公司邳州市人民医院幕墙工程项目部管理班子将 石材幕墙的抗震缝做为课题,通过QC小组探讨研究,采用压簧锚固与构件连 接相结合的办法,制定方案并且进行样板施工。根据样板反应的实际情况,该 方案在成功解决石材幕墙抗震缝的结构安全问题同时还兼顾到了经济、防水、 防火等实际问题。其本身不影响外墙装饰效果前提还兼顾多项功能性的优点得 到了业主与监理到位一致好评,我司将在本项目中进行相关推广应用。 2、工法特点 2.1、通过采取压簧弹性锚固,使得石材面层板材能进行空间内前后位移,本工艺中前后可位移距离为90mm,配合构件连接使面层板材业能进行水平位移,从而达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震要求。 2.2、内部设置背衬折弯的镀锌铁皮,并在接口处填充防火胶。具有防水,防火功能。 2.3、本工艺在不改变外墙原有的装饰效果的前提下兼具多种功能性与实用性。 2.4、本工艺所用的材料购置方便,具备现场加工条件,无需工厂特制定做,缩短了加工周期,保证工期要求。 2.5、本工艺还可延伸应用于其他材质面层,如陶片幕墙等。 3、适用范围

本工艺适用于石材幕墙抗震缝部位施工。 4、工艺原理 本工艺采取压簧弹性锚固,通过M6不锈钢背栓连接面层石材与转接件,再由转接件焊接M12镀锌螺杆配合压簧连接至方管骨架。常规静止情况下面层板材受压簧弹力紧贴2侧收口板材内侧,达到闭合效果,而在地震情况下,因内侧有活动空间,前后可位移距离为90mm(此距离受石材面层完成面与结构基层的宽度影响)。同时配合立柱横梁与构件,在伸缩缝一侧构件连接,另一侧悬挑。从而达到地震时两侧建筑相对无规则运动时,伸缩缝部位石材能适应各个方向变形,不至于挤压破坏而脱落,内部设置有背衬折弯的镀锌铁皮,并在接口处填充防火胶。兼具防水,防火功能。 5、工艺流程及操作要点 5.1工艺流程 放线定位→安装抗震缝两侧支座及主龙骨→固定防火铁皮→打防火胶→保温岩棉系统安装→安装横龙骨→抗震缝处石材安装→抗震缝两侧幕墙石材安装

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