建筑结构抗倒塌设计-等效线性化方法
结构抗连续倒塌设计方法分析

结构抗连续倒塌设计方法分析
一、设计原理:
二、设计方法:
1.软弹性设计方法:该方法通过在结构中引入柔性元件,如阻尼器、
减震器等,来增加结构的柔韧性和耐动力,减少震动对建筑物整体的破坏。
这种方法适用于地震较为频繁的地区。
2.松散连接设计方法:该方法通过在结构构件之间采用可拆卸或可剪
切的连接方式,使建筑物在发生灾害时能够发生局部破坏而不致整体倒塌。
这种方法适用于抵抗爆炸、冲击等非地震灾害的建筑物设计。
3.层间位移控制设计方法:该方法通过在结构中设置层间位移抗力装置,使建筑物在受到地震动力作用时能够通过控制层间位移来减小震害。
这种方法适用于多层和高层建筑的设计。
三、应用案例:
1.东京湾岸城市防灾塔:该建筑采用了软弹性设计方法,在结构中引
入了大量的阻尼器和减震器,能够有效减少地震灾害对建筑物的破坏,提
高了建筑物的抗连续倒塌能力。
2.郑州绿博园展厅:该建筑采用了松散连接设计方法,在结构构件之
间采用了可拆卸的连接方式,使建筑物在受到风灾等非地震灾害时能够局
部破坏而不致整体倒塌。
3.台北101大楼:该建筑采用了层间位移控制设计方法,通过设置层
间位移抗力装置,使建筑物在受到地震动力作用时能够控制层间位移,提
高了建筑物的抗连续倒塌能力。
总结:结构抗连续倒塌设计方法是一项重要的工程技术,能够有效地降低地震等灾害对建筑物的破坏程度。
在实际设计中,可以根据具体的工程要求选择合适的设计方法,以提高建筑物的安全性和抗灾能力。
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法

提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法摘要:地震是一种自然灾害,当地震发生时,地震对当地人民的生命安全和财产安全都产生严重的威胁和破坏性,然而建筑的倒塌比地震更加存在隐性的危害。
因此,为了保障人民的生命和财产的安全,有效的防止地震所引起的二次灾害,就必须在建筑抗倒塌的工程环节上加以考虑。
做好建筑结构的抗震设计,切实提高建筑的抗震抗塌能力。
本文将从地震对建筑结构破坏的原理着手,对建筑抗震抗塌的设计进行探讨。
关键词:地震;建筑结构;倒塌引言纵观国内外所发生的地震案例中,我们可以从中了解概括下,地震所带来的灾害往往是由于房屋等建筑物的倒塌所引发的二次灾害,其中包括掩埋、砸伤人员等。
因此,对于一些地处地震频发的地区来说,想要减少地震所带来的伤亡,就必须在建筑结构抗地震能力上加以良好地设计,做好建筑物抗震设计的工程质量控制,以此来保证建筑物整体结构的安全性和稳定性,从而达到抗地震的目的。
1 地震的破坏原理1.1 地震的灾害性地震具有瞬间性,地震发生是一瞬间的事情,地震的作用时间很短,最短才十几秒,最长则是2~3min就会造成山体崩裂和房屋倒塌,让人防不胜防。
地震使大量的房屋倒塌,是造成人员伤亡的元凶,特别是地震发生在人们熟睡时。
随着城市化发展的进程,用地的紧张使得房屋建筑在空间上越来越密闭,据统计每一次地震发生后造成的伤亡总是比上一次地震所带来的伤亡更为严重,这主要是房屋的抗震结构不够完善。
有专家认为,约60%的死亡是抗震能力差的砖石房屋倒塌所造成的,所以提高建筑结构抗地震能力的设计有着至关重要的作用。
1.2 地震对建筑构造的破坏结合震区建筑物机构破坏程度分析,当地震发生时,由于受到地震震波的影响,地面和建筑物底层会发生强烈的震动。
随后,这种波动会将地震的作用力传递到建筑的结构本身,从而导致建筑结构失去平衡性,严重的将会发生倒塌。
地震发生的时候都会产生地震波,地震波的传播方式有3种。
1.2.1 地震纵波上下震动,首先到达地面纵波,地震纵波对建筑物结构的破坏一般不会有太大的破坏力。
建筑结构抗倒塌分析方法

建筑结构抗倒塌分析方法发布时间:2021-07-26T15:09:47.020Z 来源:《工程建设标准化》2021年第4月第7期作者: 1.梁艳明2.王志博[导读] 在近年来建筑产业的发展过程中,建筑倒塌问题愈发严重,受到了社会大众广泛的关注。
建筑结构的倒塌可分为两种模式:建筑物侧向增量倒塌与竖向连续倒塌。
1.梁艳明2.王志博2.1.身份证号码:21030319890405****3.2.身份证号码:******************摘要:在近年来建筑产业的发展过程中,建筑倒塌问题愈发严重,受到了社会大众广泛的关注。
建筑结构的倒塌可分为两种模式:建筑物侧向增量倒塌与竖向连续倒塌。
本文论述了建筑结构倒塌概述。
介绍了现有的连续倒塌研究方法,尤其是基于备用荷载路径的竖向非线性动力分析方法。
为建筑结构整体抗震可靠度研究以及结构抗震性能评定与设计提供参考。
关键词:建筑结构;抗倒塌;分析方法引言建筑结构中出现的连续倒塌问题,主要是因为建筑体内部部分构件损坏,造成了水平、垂直方向上的连续性破坏,进而导致整个建筑结构出现倒塌问题。
如果没有有效控制局部倒塌问题,将会造成连续倒塌事故,影响整个建筑体的安全性和稳定性。
因此,在建筑工程施工过程中,必须要避免建筑体的连续倒塌问题,保证人们的生命财产安全。
1建筑结构倒塌概述建筑物在强震下的倒塌破坏是造成人员伤亡和经济损失的主要原因。
山地建筑结构由于其分阶嵌固的特点,其受力变形特征与普通平地结构的不同,汶川地震震害调查表明,山地建筑结构的抗倒塌设计是建筑结构抗震设计的薄弱环节,合理准确地评价山地建筑结构抗地震倒塌能力是综合评价结构抗震性能和抗倒塌设计的基础。
结构倒塌失效是结构地震损伤演化的极限形态。
由于建筑结构抗倒塌能力难以通过大量试验或数值模拟倒塌全过程实现,故一般采用建立倒塌判定准则的方式间接分析结构的抗倒塌能力。
根据结构损伤指标的计算层次,倒塌判定准则可分为基于结构层次、基于子结构层次(层、1榀框架等)以及基于构件层次。
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法.doc

提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法-【摘要】在对建筑工程设计管理中,做好建筑工程结构设计中的抗地震倒塌能力的应用是非常必要的,只有科学设置设计计划,对结构设计的过程数据进行正确的分析,提高抗震管理的预见性,防止建筑工程项目受到结构设计中的抗地震倒塌能力问题的影响而威胁整个项目的成本、进度、质量和安全。
本文首先分析了建筑工程结构设计中的抗地震倒塌能力的相关设计思想和理念,并结合工程设计经验,就建筑工程结构设计中的抗地震倒塌能力的相关设计问题与方法进行了浅要的分析与探讨。
【关键词】建筑结构;抗地震倒塌能力;设计思想;设计方法;一、引言时代的飞快发展也大大增加了建筑工程的数量和需求,虽然建筑工程能够解决人们的住房等问题,但是,建筑工程的建设过程中也产生了许多负面的影响。
其中,最重要的一个问题就是建筑工程结构设计中的抗地震倒塌能力。
我们都知道,因为建筑工程项目从开始建设到投入使用是一个漫长的过程,因而在建筑工程的建设过程中经常会遭遇设计考虑不全面的问题,除此之外,建筑工程设计过程中各专业的一系列纷繁复杂的协调问题,以及结构抗震设计中的的诸多影响因素,也加大了发生设计问题的可能性。
这在一方面使得建筑工程设计的圆满管理会受到影响,另一方面建筑工程项目的成本、进度、质量和安全也可能会受到影响,所以建筑工程结构设计中的抗地震倒塌能力是十分有必要的。
二、建筑结构抗地震倒塌能力的相关设计思想和理念材料的受力性以及稳定性等重要特点都是选择构件时必须考虑的因素,所以应当注意以下几点:第一,选择的构件要符合强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)等条件的要求。
第二,针对存在安全隐患、缺乏足够牢固的结构,必须进行相应的举措进行防震。
第三,关键耗能部件不能使用负担竖向力的构件。
最佳方案就是尽可能设计更多的防线,以获得更好的避震效果。
第一,全部抗震体系不仅要包括众多简单的延性较为优良的分支,而且还包括众多延性良好的构建相互配合。
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法

提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法摘要:抗地震倒塌设计是建筑设计中的重要组成部分,近年来,地震灾害频发。
而建筑行业发展到今天,在科学技术与设计原理的共同促进下,建筑结构的抗震性能明显提高。
在建筑建设前,对施工地段进行科学、专业的抗震结构设计逐渐成为全面保证建筑安全性的有效措施。
关键词:建筑结构;抗震1 建筑结构抗地震倒塌设计的内容1.1 考察施工地点在建筑工程施工过程中,抗地震倒塌设计是保证建筑稳定性与可靠性的重要手段。
因此,在前期准备阶段,首先,设计人员需要根据建筑工程的建设要求,对施工地点进行实地考察,并做好地质勘测和记录工作。
设计人员在考察施工地点时收集的工程数据是建筑结构抗地震倒塌设计的重要参考依据。
其次,专业设计人员需要做好分析、研究等工作,排查建筑工程施工场地周边存在的各种不利因素,并有针对性地加以规避。
最后,在实地考察工作结束后,设计人员可根据考察结果来完成建筑结构抗地震倒塌设计工作,从而有效减少周边环境存在的安全隐患,进一步保证建筑工程的安全性。
1.2 优化建筑布局提高建筑布局的专业性、科学性、合理性,能够在地震灾害发生时,有效避免建筑出现倒塌或危害住户生命财产安全的问题,有利于提高建筑结构的安全性。
在一定程度上,建筑设计不科学往往导致建筑与建筑之间相互影响。
因此,在进行建筑结构抗地震倒塌设计时,设计人员要保证建筑布局的平衡性以及整体性,例如尽量避免为了建筑的美观性和独特性而采用不规则的建筑造型。
另外,在建筑建设过程中,建筑布局必须严格遵循相关国家规定与行业规范的要求。
此外,施工单位在制订建筑结构抗地震倒塌设计方案时,必须采用符合建筑布局要求的建筑材料。
1.3 选择合适的抗震体系设计人员在开展建筑结构抗地震倒塌设计工作时,需要结合施工场地周边环境来确定抗震体系,提高建筑的安全系数。
对此,设计人员在实际工作中,应选择合适的建筑结构抗震体系,以提高建筑的抗震性能。
在此过程中,设计人员应仔细分析与对比建筑施工现场情况,并结合相关参数对建筑结构的抗震性能及抗震效果进行科学评估,以便在众多的抗震体系中挑选出最合适的抗震体系。
建筑结构抗连续倒塌的分析方法及控制设计

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11 .
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建筑结构抗地震倒塌设计修改稿(20200107)-李国强意见

《建筑结构抗倒塌设计规范》第五章建筑结构抗地震倒塌设计修改稿202001075 建筑结构抗地震倒塌设计5.1 一般规定5.1.1极罕遇地震抗倒塌设计、地震倒塌风险分析和其它必要情况下,可按本章进行抗地震倒塌设计。
【5.1.1】按国家现行有关标准进行抗震设计的建筑结构,应能达到罕遇地震作用下不发生倒塌的抗震设防目标。
第五代地震区划图给出了极罕遇地震相关规定,本章的规定是对国家现行标准的补充。
5.1.2抗震设防的建筑结构应按国家现行有关标准进行抗震设计,并建议采用下列设计原则:1 避开发震主断裂带;2 避开地质灾害影响区域;3 采取有效的抗震、隔震措施;4 采用消能减震装置;5 减小结构自重及非结构构件的重量。
【5.1.2】地震及地震引发的地质灾害是不可避免的自然灾害,建筑选址避开发震主断裂带及地质灾害影响区域,可以有效避免地震引起的建筑倒塌。
隔震可以减小主体结构的地震作用,消能减震可以减小地震作用输入到结构构件上的能量。
减小结构自重及非结构构件的重量,可以减小结构的地震作用,减轻非结构构件的破坏。
5.1.3 抗震设防的建筑结构在地震作用下其结构构件应有合理的屈服次序。
【5.1.3】地震作用下结构构件合理的屈服次序对于结构抗地震倒塌十分重要,所谓“合理的屈服次序”是指先屈服的构件应为消能构件,比其他构件具有更大的弹塑性变形能力和消能能力,且重要性程度相对较低的构件,该类构件屈服不致引起结构倒塌。
一般而言,首先屈服的构件应为弯曲破坏的水平构件及消能构件,然后是支撑杆件、普通竖向构件,最后才是关键竖向构件。
5.1.4 非结构构件的布置及其与主体结构之间的连接构造,不应影响地震作用下主体结构预期的屈服耗能机制。
【5.1.4】如钢筋混凝土框架结构的窗间墙采用砌体墙,且砌体墙与主体结构连接不当时,框架柱在窗高范围内易发生极短柱的剪切破坏,不能形成预期的弯曲屈服耗能机制;装配式混凝土建筑中部分非结构构件与主体结构均采用普通钢筋混凝土预制,且连接未采用合理的构造措施,会改变主体结构屈服耗能机制。
如何提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计方式

如何提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计方式地震是自然界中灾难性的自然现象之一。
对于建筑物而言,抗地震倒塌能力的设计是非常关键的,因为地震往往是导致建筑结构严重损坏的主要原因。
因此,如何提高建筑结构的抗地震倒塌能力,成为建筑工程设计的重点之一。
本文将从建筑设计、材料选择和施工等方面介绍如何提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计方式。
一、建筑设计优秀的设计是优秀建筑的关键。
在抗地震倒塌能力的设计中,建筑设计是非常重要的一环。
建筑物的设计要考虑入手动荷载、地震荷载和水平荷载等因素,从而决定建筑物的受力性质。
建筑物的结构形式也对其抗地震倒塌能力有重要影响。
目前,抗震墙、抗震框架、钢结构等结构形式已经成为常见的抗震设计方式。
设计人员在设计时要根据建筑物的用途、地理位置以及环境条件,选择合适的结构形式,从而提高建筑物的抗地震倒塌能力。
二、材料选择材料是建筑物抗地震倒塌能力的基础。
建筑材料的质量对建筑物的抗震能力有很大影响。
优秀的抗震建筑材料应具备高强度、高韧性和耐久性等特点。
其中,混凝土和钢材是常用的建筑材料,是抗震性能较好的材料。
墙体应采用钢筋混凝土墙或砌块混凝土墙,从而提高建筑物的整体抗地震倒塌能力。
在材料选择过程中,还应注意材料的质量控制、质量检测以及施工质量把控等问题。
三、施工施工质量是影响建筑抗地震倒塌能力的关键因素之一。
在建筑施工过程中,需要保证施工质量和施工工序。
如浇灌混凝土时要控制水灰比,振动混凝土,抹平混凝土表面,从而保证墙体更加牢固耐用。
此外,还需要对钢筋布置、焊接工艺等进行把控,保证钢结构的加固与修复。
施工中,必须严格按照设计要求进行操作,同时对施工过程进行全过程质量控制,确保施工质量达到设计要求。
四、维护长期的维护和保养是提高建筑物抗地震倒塌能力的重要保障。
在维护过程中,应及时进行检修、加固等工作,避免因材料的老化和损伤带来危险。
同时,对墙体开裂、结构变形等情况进行及时处理,防止发生灾难性事故。
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附录C 等效线性化方法
C.1 适用范围
C.1.1 罕遇地震动影响下多层钢筋混凝土结构、钢结构的弹塑性峰值地震响应及其构件的承载力需求和延性需求可采用等效线性化方法计算。
C.1.2 采用等效线性化方法计算的结构应主要由弯曲型或弯剪型构件组成。
C.2 计算方法
C.2.1 罕遇地震动影响下结构响应计算的等效线性化方法可按以下步骤进行:
1合理选择结构的预期损坏部位,并初步估计罕遇地震动下结构各预期损坏部位的延性系数。
2 罕遇地震动影响下预期损坏部位的延性系数μ可按下式确定:
(C.2.1) 式中: ∆t ——罕遇地震动影响下预期损坏部位的总变形;
∆y ——预期损坏部位的屈服变形。
3 根据结构各个预期损坏部位的延性系数μ,可按本附录C.2.2第3款的方法确定相应预期损坏部位的等效刚度k e 和等效阻尼比ζe ,并可按本附录C.2.3确定整体结构各阶模态的等效阻尼比ζm ,建立整体结构的等效线性化模型。
4 采用振型分解反应谱方法计算结构的等效线性化模型的地震响应,并计算各个构件的延性系数。
若计算所得延性系数与本条第1款所取预期损坏部位的延性系数相差较大时,应进行迭代计算,直至前后两次迭代计算的延性系数相近为止。
5 可采用本标准第5.4.1条的规定,对结构进行罕遇地震动影响下的抗倒塌判别。
C.2.2 结构的等效线性化模型应符合下列要求:
1 结构的计算模型应与弹性分析所采用的计算模型相一致,合理考虑核心区及节点域刚度、楼板和非结构构件的影响。
除楼板及预期不屈服的构件可取弹性模型外,其余构件均应取等效线性化模型。
0.1y
t >∆∆=μ
2 钢构件的骨架线可简化为双折线型,钢筋混凝土构件的骨架线可简化为三折线型。
承受较大轴力的钢筋混凝土构件的骨架线应反映轴力对构件抗弯承载力的影响。
3 构件的等效刚度k e 与附加等效阻尼比ζe 可按下式计算:
(C.2.2-1)
(C.2.2-2) 式中: k y ——构件骨架线上屈服点所对应的割线刚度;
μ——构件的延性系数;
ζ0——结构的初始阻尼比;
——修正系数,可按下式计算:
(C.2.2-2)
4 对于采用三折线型骨架线的钢筋混凝土构件,当构件变形大于开裂变形、且小于屈服变形时,构件的等效刚度k e 应在初始刚度(未开裂刚度)和屈服刚度k y 之间线性插值,且附加等效阻尼比ζe 取为零。
C.2.3 整体结构各阶模态所对应的等效阻尼比可按下式计算:
(C.2.3) 式中: ζm ——结构第m 阶模态的等效阻尼比;
ζe,i ——第i 单元的附加等效阻尼比;
E S0m,i ——等效线性化结构模型按第m 阶振型变形时第i 单元的弹性应变能;
ζ0——结构的初始阻尼比,钢筋混凝土结构可取0.05,钢结构可取0.02。
C.2.4采用振型分解反应谱法计算时,地震影响系数曲线可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定采用,阻尼比应按本附录第C.2.3条规定的结构等效阻尼比取值。
μy
e k k =0e 112ζμπκζ⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛−=κ413.0μκ=0i
S0m,i e,i S0m,m ζζζ+⋅=∑∑i i
E E。