结构控制系统与建筑性能设计
住宅结构设计控制要点
住宅结构设计控制要点1.承重体系：住宅结构设计的第一个要点是确定承重体系。
承重体系是指用于承载和传递楼层荷载的结构体系。
常见的承重体系包括框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构。
在设计中，需要根据建筑物的功能、高度和荷载等因素来选择适当的承重体系。
2.地基基础：地基基础是建筑物的重要组成部分，它将建筑物的荷载传递到地下，确保建筑物稳定。
在住宅结构设计中，需要根据地基的类型和土壤的性质来选择适当的地基基础形式，如浅基础或深基础。
同时，还需注意地基的合理设计和严密施工，以确保地基的稳定性和可靠性。
3.柱网结构：柱是承受上部荷载并将其传递到地基的重要构件。
在住宅结构设计中，柱网结构的合理布置是确保建筑物稳定的关键。
设计师需要根据建筑物的功能和空间布局等因素，合理确定柱的位置、尺寸和数量，使其能够满足荷载要求，并尽可能减少对室内空间的影响。
4.梁板系统：梁和板是连接和承载楼层的重要构件。
在住宅结构设计中，需要根据楼层荷载和跨度等因素，合理确定梁和板的尺寸和布置。
同时，还需要注意梁和板的连接方式和施工技术，以确保其承载力和刚度。
5.抗震设计：住宅结构设计中抗震设计是非常重要的。
设计师需要根据建筑物所处的地震烈度区和建筑物的使用性质，确定适当的抗震设计参数。
在设计中，需要采取一系列的抗震措施，如增加剪力墙、加强节点连接、采用抗震支撑系统等，以提高建筑物的抗震能力。
6.施工质量：住宅结构设计的最后一个要点是施工质量的控制。
施工质量直接影响建筑物的安全性和使用性能。
因此，设计师需要与施工单位保持密切合作，确保施工过程中各项技术要求的落实，包括材料的选择和使用、节点的连接和施工工艺等，以确保建筑物达到设计要求。
综上所述，住宅结构设计的控制要点包括承重体系的确定、地基基础的选择、柱网结构的合理布置、梁板系统的设计、抗震设计的采取以及施工质量的控制。
通过遵循这些要点，可以确保住宅结构设计的安全性和可靠性，提高居住质量。
建筑结构的抗风设计与控制
建筑结构的抗风设计与控制随着现代建筑技术的不断发展，抗风设计与控制对于建筑结构的安全和可持续发展至关重要。
本文将探讨建筑结构的抗风设计原理、措施与方法，并分析其对建筑的影响和作用。
1. 抗风设计的重要性建筑结构的抗风设计是指在建筑物的设计与施工过程中，考虑到气象条件和气候特点，采取相应的措施和设计原则，使建筑物能够抵御风力的作用，确保其在长期使用中的稳定性和安全性。
抗风设计对于建筑结构来说至关重要，不仅直接关系到人民的生命财产安全，还关系到建筑物的使用寿命和经济效益。
2. 抗风设计原理抗风设计的基本原理是通过减小风力对建筑物的影响，降低风力对建筑物结构的作用，增强建筑物的抵抗力和稳定性。
其主要原理包括：2.1 稳定原理：通过设计合理的结构形式、选择适当的材料和构造，使建筑具有足够的抗倾覆和抗倒塌能力。
2.2 减小风力影响原理：通过合理的立面设计、减小建筑物与风的迎角、设置遮挡物等方法，降低风力对建筑物的作用。
2.3 控制风振原理：通过合理选择阻尼系统、增加刚度和强度，控制风振的产生和传递，保证建筑物结构在风载荷作用下的稳定性。
3. 抗风设计的措施与方法为了实现建筑结构的良好抗风性能，需要采取一系列的措施与方法。
以下是一些常见的措施与方法：3.1 合理的建筑形态设计：选择具有较小风力影响的建筑形态，如流线型、圆形、卵形等，并避免棱角过多的设计。
3.2 优化构造设计：通过合理的结构配置和布置，提高结构的稳定性和抗风性能。
例如增加立杆、加强柱子和梁的抗风刚度。
3.3 选择合适的材料：选用具有良好抗风性能的材料，例如高强度混凝土、结构钢等。
3.4 设置风挡和遮阳装置：在建筑物的外立面或周边设置适当的风挡和遮阳装置，减小风力对建筑物的直接作用。
3.5 增加阻尼措施：在建筑物结构中增加适当的阻尼系统，如阻尼器、减震墩等，以减小风振效应。
4. 抗风设计对建筑的影响与作用抗风设计不仅可以提高建筑结构的抗风能力，还可以对建筑物的整体性能和舒适度产生积极影响。
《建筑结构抗震性能化
《建筑结构抗震性能化
建筑结构抗震性能化是指通过优化设计和施工工艺，提高
建筑结构在地震作用下的抗震能力和耐震性能。
具体来说，建筑结构抗震性能化包括以下几个方面：
1. 抗震设计准则：根据地震区划和建筑物用途，制定相应
的抗震设计准则。
这些准则包括地震烈度、设计地震力、
抗震性能目标等，以确保建筑结构在地震作用下不发生倒
塌或严重破坏。
2. 结构抗震分析：通过数值分析和试验等手段，对建筑结
构进行抗震性能评估。
这包括确定结构的周期、刚度、阻
尼等参数，以及结构在不同地震波作用下的响应。
3. 结构抗震设计：根据抗震性能目标和抗震分析结果，进
行结构的抗震设计。
这包括选择合适的结构形式、材料和
构件尺寸，以及确定合理的抗震措施，如加固、剪力墙、
隔震等。
4. 施工质量控制：在施工过程中，严格控制施工质量，确
保结构的抗震性能。
包括材料的选择和检验、施工工艺的
控制和监督、结构连接的质量等。
5. 抗震设备和系统：在建筑结构中引入抗震设备和系统，
提高结构的抗震性能。
例如，安装减震器、阻尼器、隔震
系统等，以减小地震作用对结构的影响。
6. 抗震监测与评估：在建筑物使用阶段，进行抗震监测和
评估，及时发现结构的变形和损伤，采取相应的维修和加固措施，确保建筑物的安全性。
总之，建筑结构抗震性能化是一个综合性的工程问题，需要在设计、施工和使用阶段都进行综合考虑和措施实施，以提高建筑结构的抗震能力和耐震性能。
工业建筑工程设计技术措施--节能专篇
工业建筑工程设计技术措施--节能专篇全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：工业建筑工程是一项重要的基础设施工程，其设计和施工质量直接关系到企业的生产效率和员工的工作环境。
随着环保意识的提高和能源资源的日益紧张，节能已经成为工业建筑工程设计的重要考量因素之一。
为了提高工业建筑的节能性能，设计师们采取了一系列技术措施，下面我将为大家详细介绍关于工业建筑工程设计的节能专篇。
一、建筑外加保温材料在工业建筑的设计中，建筑外加保温材料是其中一个重要的节能措施。
通过在建筑结构外部增加保温材料，可以有效降低建筑的热传导系数，减少能量的损失。
目前，常见的建筑外加保温材料有聚苯板、岩棉板、泡沫玻璃等，这些材料都具有优良的保温性能和耐久性，能够有效提高工业建筑的节能性能。
二、采光设计充分利用自然采光是工业建筑节能设计的重要内容之一。
合理的采光设计可以降低照明系统的使用频率，减少电力消耗。
设计师们通常会设计大面积的采光窗户和天窗，通过优化窗户的位置和朝向，使室内能够获得充足的自然光线，降低用电成本。
采用智能化的光控系统，可以根据室内光照强度自动调节照明系统，进一步提高节能效果。
三、节能建筑材料选择节能建筑材料也是工业建筑节能设计的关键。
采用低导热系数的材料来做墙体和屋顶隔热层，采用高隔热玻璃来做窗户等，都可以有效降低建筑的能耗。
还可以采用可再生资源或回收材料来制作建筑构件，减少对自然资源的消耗，实现绿色建筑。
四、智能化控制系统智能化控制系统是工业建筑节能的利器。
通过对建筑内部设备和系统进行智能化管理和控制，可以优化能源的使用效率，降低能耗。
采用智能化温控系统和新风净化系统，可根据室内外温度和空气质量自动调整供暖和通风设备的运行状态，避免能源的浪费。
五、绿色屋顶和太阳能发电在工业建筑的设计中，绿色屋顶和太阳能发电系统也是常见的节能技术措施。
绿色屋顶可以有效降低建筑的表面温度，减少空调系统的负荷，提高室内舒适度。
太阳能发电系统可以利用太阳能光伏板将阳光能转换为电能，实现自给自足，减少对传统能源的依赖，降低能耗。
建筑环境与能源应用工程专业课程
建筑环境与能源应用工程专业课程建筑环境与能源应用工程是一个涵盖建筑环境、建筑材料、建筑节能与可持续发展等方面的专业。
它着重于探讨如何优化建筑的环境性能，提高能源利用效率，以及减少对环境的影响。
下面将介绍一些典型的专业课程。
1.建筑物理建筑物理是建筑环境与能源应用工程专业的基础课程之一。
它研究建筑材料的热、湿、声、光等性能，以及建筑物的传热、传湿、隔热、隔声、采光等问题。
学生通过学习建筑物理，可以深入了解建筑材料和结构的性能，从而为优化建筑环境提供理论基础。
2.建筑设备工程建筑设备工程是研究建筑物设备系统与能源供应系统的课程。
它包括采暖、通风、空调、给排水等方面的内容。
学生通过学习建筑设备工程，可以了解建筑物设备的选择、设计与运行管理等方面的知识，为提高建筑物的舒适性和能源利用效率提供技术支持。
3.建筑智能化技术建筑智能化技术是研究如何将信息技术、自动化技术应用于建筑领域的课程。
它包括建筑自动控制、建筑智能监控系统、建筑能耗数据分析等方面的内容。
学生通过学习建筑智能化技术，可以掌握建筑智能化系统的设计、安装与维护等技术，为打造智能、高效的建筑环境提供支持。
4.建筑节能与可持续发展建筑节能与可持续发展是考虑到环境保护和可持续性因素的课程。
它研究建筑节能技术、可再生能源利用、绿色建筑设计等方面的内容。
学生通过学习建筑节能与可持续发展，可以了解建筑节能的理论与实践，以及绿色建筑的设计原则和评估方法，为建设环保、节能的建筑环境提供技术支持。
5.建筑环境工程建筑环境工程是研究室内环境质量与建筑环境控制的课程。
它包括室内空气质量、照明与采光、噪声与振动等方面的内容。
学生通过学习建筑环境工程，可以了解室内环境与人体健康的关系，以及如何通过建筑环境控制来提升人们的生活质量。
以上只是建筑环境与能源应用工程的一些典型课程，实际的教学内容还会根据学校、教师和学生的需求进行调整。
通过学习这些专业课程，学生可以全面了解建筑环境与能源应用工程领域的知识，为未来从事相关工作奠定坚实的基础。
抗震建筑设计原理
抗震建筑设计原理抗震建筑设计是确保建筑物在地震发生时能够承受震动和位移，减少人员伤亡和财产损失的重要措施。
本文将介绍抗震建筑设计的基本原理，包括结构设计、材料选择、施工技术等方面的内容。
一、结构设计原则抗震建筑设计的首要任务是确保结构的整体性和延性。
整体性是指建筑物的各个部分能够协同工作，共同抵抗地震力的作用。
延性则是指结构在受力后能够发生一定的变形而不致破坏，从而消耗地震能量，减少结构的损伤。
为此，设计师通常会采用以下几种方法：1. 设置足够的横向支撑系统，如剪力墙、核心筒等，以提高结构的抗侧力能力。
2. 使用柔性连接件，如橡胶垫、弹簧等，以增加结构的变形能力。
3. 优化结构布局，避免出现刚度突变和质量集中的情况。
二、材料选择与应用选择合适的建筑材料对于提高建筑物的抗震性能至关重要。
常用的抗震材料包括：1. 钢筋混凝土：具有良好的抗压和抗拉性能，是抗震建筑的主要材料之一。
2. 钢材：具有高强度和良好的塑性，适用于需要较大变形能力的构件。
3. 木材：具有一定的弹性和韧性，可用于轻型结构的抗震设计。
4. 新型复合材料：如碳纤维增强塑料（CFRP）等，具有轻质高强的特点，可用于加固现有结构。
三、施工技术要点抗震建筑的施工过程中，需要特别注意以下几点：1. 严格按照设计图纸和技术规范进行施工，确保结构尺寸和材料强度符合要求。
2. 加强施工现场的质量控制，对关键节点和重要部位进行重点检查。
3. 采用适当的施工工艺，如滑模施工、预制装配等，以提高施工效率和质量。
4. 做好施工过程中的安全防范措施，防止因施工不当导致的安全事故。
四、结语抗震建筑设计是一个综合性的工程，涉及结构设计、材料科学、施工技术等多个领域。
通过科学合理的设计和精心的施工，可以有效提高建筑物的抗震性能，保障人民生命财产安全。
随着科技的发展和社会的进步，抗震建筑设计的理念和技术也将不断更新和完善，为人类创造更加安全舒适的居住环境。
《智能建筑系统设计规范》(GB50503—2024)
《智能建筑系统设计规范》（GB50503—2024）智能建筑系统设计规范（GB50503—2024）1. 总则1.1 适用范围本规范适用于新建、扩建、改建智能建筑系统的设计与施工，对于已建智能建筑系统的改造可参照执行。
1.2 设计原则1. 安全性：确保建筑系统运行安全、数据安全、网络安全。
2. 可靠性：保证系统稳定运行，降低故障率。
3. 经济性：合理选用设备材料，控制建设成本。
4. 先进性：采用成熟先进的技术和产品，预留发展空间。
5. 舒适性：满足用户舒适度需求，提高生活质量。
6. 节能环保：降低能耗，减少污染，保护环境。
1.3 设计依据本规范依据《建筑设计规范》（GB50009）、《建筑电气设计规范》（GB50052）、《建筑自动化系统设计规范》（GB50174）等相关国家标准和行业规定。
2. 术语和定义2.1 智能建筑系统指采用计算机技术、通信技术、自动控制技术、传感器技术等现代信息技术手段，对建筑物的结构、设备、安全、节能、环保、舒适等方面进行综合管理的建筑系统。
2.2 智能建筑系统设计指在建筑项目前期，根据项目需求和条件，对智能建筑系统的总体布局、功能模块、设备选型、系统集成、网络安全等方面进行系统化、科学化的设计。
3. 智能建筑系统总体设计3.1 系统架构智能建筑系统应采用分层分布式架构，包括：1. 基础设施层：包括供配电、给排水、暖通空调等建筑设备系统。
2. 网络通信层：包括有线和无线通信网络，确保数据传输畅通。
3. 数据处理层：包括数据中心、服务器、存储设备等。
4. 应用服务层：包括智能照明、安防、消防、节能监测等应用系统。
5. 用户接口层：包括各类终端设备、显示屏、控制器等。
3.2 功能模块划分智能建筑系统应包括以下功能模块：1. 智能照明系统：实现照明控制、节能管理等功能。
2. 安防系统：包括视频监控、入侵报警、门禁等，确保建筑安全。
3. 消防系统：实现火灾自动报警、灭火控制等功能。
结构设计时结构参数的控制与分析
结构设计时结构参数的控制与分析结构设计是工程设计的重要环节之一，是建筑物、桥梁、船舶等工程物的设计过程中最为关键的一步。
结构参数是影响结构承载能力和稳定性的重要因素之一，因此，在结构设计过程中，控制和分析结构参数的合理性显得尤为重要。
一、结构参数的定义与分类结构参数是指设计对象所具有的各项尺度的参数值。
结构参数一般分为几类：基本参数（如长度、宽度、高度、厚度等），极限状态参数（如承载力、极限变形等），服务状态参数（如挠度、加速度、位移等）。
二、控制结构参数的策略1、合理选取结构体系，控制支承结构参数结构体系对结构的刚度、承载能力等性能有着重要的影响，因此在设计中应选择合理的结构体系，在控制结构参数的基础上，减少结构系统的质量，提高结构承载能力。
2、选用优质的材料，控制材料参数3、合理控制截面形状和尺寸截面形状和尺寸对结构的承载能力和稳定性有着重要的影响。
在结构设计过程中，应根据设计要求，合理控制截面形状和尺寸，以满足结构的需求。
1、有限元分析有限元分析是一种通过采取离散化方法处理结构连续体的方法来求解结构力学问题的数值方法。
在结构设计过程中，通过有限元分析可以准确地分析结构参数，并获得各种结构节点的位移和应力等信息。
2、实验研究通过实验研究，可以获得更加真实的结构参数，并能检验设计方案的可行性。
在实验研究中，可以采用静力试验、振动试验、疲劳试验等方法来分析结构参数，以提高结构设计的可靠性。
3、结构参数计算利用结构参数计算方法，可以对结构进行精确的计算和分析，以控制和优化结构参数。
常见的结构参数计算方法包括等效静力法、等效动力法、承载力设计法等。
综上所述，控制结构参数的合理性是结构设计中一个非常重要的方面，结构设计工程师需要在设计过程中综合考虑多种因素，选择合适的结构参数计算方法，最终确保设计方案的可靠性。
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Acceleration (g)
Acceleration (g)
1992 Landers Ground Motion
0.60
Scale Factor
0.40
Original Record
0.20
0.00 0
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30
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Spectrally Matched Original Record
Scaled Ground Motion 1.2
1
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0.6
0.4
0.2
0
0
1
2
3
4
Period (sec)
Interstitial Brace Modeling
• Force Controlled Components • Pu = Max Average MCE Force • Detailed as OCBF • Braces not expected to buckle
• 结构控制系统 • 建筑性能设计 • 绿色建筑与结构控制 • 科思泰研发结构控制产品 • 问题与讨论
• 结构控制的历史
• 地震或强风中的结构破坏 • 1980～ • 1988，日本，9WCEE
• 结构控制的概念
• 使用不同类型的结构控制方法以改善结 构的性能
• 结构控制的目的
• 降低结构的动力响应 • 改善结构的抗震抗风性能 • 提高结构的安全度
1997 FEMA 273/274
“Guidelines”
2000 FEMA 356 “Pre-Standard”
1906 San Francisco Earthquake
1927 – First US seismic design
regulations
1923 Kanto Earthquake
1940 Imperial Valley Earthquake
立柱加固
FRP Pier Wrap
抗剪加固
楼板加固
FRP C.M.
防砸落系统
• 加固改造费用对比
传统设计方案 vs. 性能设计方案
$25,000,000 vs. $5,000,000
• 工程建设中 • 地下两层，地上十层 • 50,000平米 • 工程造价约三亿美元 • 底层剪力墙，主体特殊钢框架结构
Seismic design regulations become mandatory in some
states
1964 Niigata Earthquake
1994 Northridge Earthquake
1978 – Present day seismic design
methods introduced
• 被动控制系统 – 摩擦耗能阻尼 器
• 粘弹性/粘滞性耗能阻尼器
• 调谐质量阻尼器
Байду номын сангаас • 调谐质量阻尼器
• 调谐质量阻尼器
• 调谐质量阻尼器
1908 Messina, Italy Earthquake
1933 Long Beach Earthquake
中震 (10% in 50 yrs，475 year return)
大震 (2% in 50 yrs，2475 year return)
立即使用(IO)
较小破坏 生命安全(LS) 倒塌防御(CP)
Define Earthquake Hazard Level
Define Target Building
Electrical and Communication Equipment
立即使用 （IO）
生命安全 倒塌防御 （LS） （CP）
EARTHQUAKE DESIGN LEVEL
小震(5% in 30, 43 year return)
偶遇地震(20% in 50 yrs，72 year return)
Shearwall Modeling
• Modeled as Elastic Components to save on Run Time
• Assumed elastic behavior was verified
• Design Force = Max Average DBE Force
Diaphragm Modeling
• Diaphragm was modeled explicitly to verify force distribution and facilitate extraction of forces
Performance
Develop Mathematical
Model
Meets Performance Objective?
• 建于1962年 • 五层钢筋混凝土剪力墙结构 • 11,000平米
传统设计
基于性能的设计
传统设计
Areaway modified
基于性能的设计
FRP Column Wrap
• 结构隔震系统 – 滑移摩擦体系
• 结构隔震系统 – 滑移摩擦体系
• 半主动及主动控制系统
• 外部提供能量 • 即时反馈结构反应信息 • 半主动或主动调整结构动力性能
• 半主动及主动控制系统
• 半主动及主动控制系统
• 被动控制系统 – 金属耗能阻尼 器
• 被动控制系统 – 金属耗能阻尼 器
0.20
0.00 0
-0.20
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20
30
40
-0.40
-0.60
Time (sec)
Spectral Acceleration, Sa(g)
1992 Landers Response Spectra
1.6
Target Spectrum
1.4
Spectrally Matched Ground Motion
1971 San Fernando Earthquake
1989 Loma Prieta Earthquake
Future
1995 Kobe Earthquake
1995 - SEAOC Vision 2000
2006 ASCE 41
• 靠近加州洛杉矶地区 • 6.7级 • 死亡57人，伤5,000 • $200亿美金损失
• 引入阻尼对结构响应的影响
• 结构控制的现状
• 结构隔震系统
• 结构隔震系统
• 结构隔震系统 – 隔震垫
Energy Dissipation Core
Steel Reinforcing Plates
Cover Rubber
Internal Rubber Layers
Bottom Mounting Plate