简述结构抗震概念设计的含义

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建筑结构抗震设计第4章建筑抗震概念设计

建筑结构抗震设计第4章建筑抗震概念设计

表1 有利、一般、不利和危险地段的划分
段 一般地段 不利地段
危险地段
稳定基岩,坚硬土,开阔、平坦、密实、均匀的中硬土 等
不属于有利、不利和危险的地段
软弱土,液化土,条状突出的山嘴,高耸孤立的山丘, 陡坡,陡坎,河岸和边坡的边缘,平面分布上成因、岩 性、状态明显不均匀的土层(含故河道、疏松的断层破 碎带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基),高含水量的 可塑黄土,地表存在结构性裂缝等 地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及 发震断裂带上可能发生地表位错的部位
质量分布的不确定性;基础与上部结构的协同作用;节点的非刚性
转动;偏心、扭转及P—Δ效应;柱轴向变形。考虑或不考虑节点
非刚性转动的影响程度可达5%—10%;考虑柱轴向变形,自振周期
可能加长15%,加速度反应可能降低8%;考虑P—Δ效应可能增加位
移10%。 (3)材料的影响。混凝土的弹性模量随着时间及应变程度而改变。
在海城地震时,从位于大石桥盘龙山高差58m的两个测点 上所测得的强余震加速度峰值记录表明,位于孤突地形上 的比坡脚平地上的平均达1.84倍,这说明在孤立山顶地震波将被 放大。图1表示了这种地理位置的放大作用。
图1 不同地形的震害
天津塘沽港地区,地表下3—5m为冲填土,其下为深厚的 淤泥和淤泥质土,地下水位为-1.6m。1974年兴建的16幢 3层住宅和7幢4层住宅,均采用片筏基础。1976年唐山地 震前,累计沉降分别为200mm和300mm,地震期间沉降量突然增 大,分别增加了150mm和200mm。震后,房屋向一边倾斜,房屋 四周的外地坪地面隆起,如图2所示。
图2 房屋沉降
§4.2 把握建筑形体和结构的规则性
建筑结构的平面、立面规则与否,对建筑的抗震性能具有 重要的影响,建筑结构不规则,可能造成较大扭转,产生 严重应力集中,或形成抗震薄弱层。国内外多次震害表明,房屋形体 不规则、平面上凸出凹进、立面上高低错落,破坏程度比较严重,而 简单、对称的建筑的震害较轻。为此,《抗震规范》规定,建筑设计 应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的 影响,宜择优选用规则的形体,其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、 侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度 宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。 建筑平、立面布置的基本原则:对称规则,质量与刚度变化均匀。

建筑结构抗震设计(概念及其他)1

建筑结构抗震设计(概念及其他)1

1)平面不规则 4个楼梯间偏置塔楼西端,西端有填充墙。 4层以上的楼板仅为5cm厚,搁置在高45cm长14m小梁上。 2)竖向不规则 塔楼上部(4层楼面以上),北、东、西三面布置了密集的小柱子,共64根,支承在4层楼板水平 处的过渡大梁上,大梁又支承在其下面的10根1m× 1.55m的柱子上(间距9.4m)。上下两部分严 重不均匀,不连续。 主要破坏:第4层与第5层之间(竖向刚度和承载力突变),周围柱子严重开裂,柱钢筋压屈; 横向裂缝贯穿3层以上的所有楼板(有的宽达1cm),直至电梯井东侧; 塔楼西立面、其他立面窗下和电梯井处的空心砖填充墙及其它非结构构件均 严重破坏或倒塌。 震后计算分析结果:1.结构存在十分严重扭转效应;2.塔楼3层以上北面和南面大多数柱子抗剪能 力大大不足,率先破坏;水平地震作用下,柔而长的楼板产生可观的竖向运动等。
十、妥善处理非结构部件
非结构部件在抗震设计时若处理不当, 在地震中易发生严重破坏或闪落,甚至造 成主体结构破坏。 1、考虑填充墙的影响
2、玻璃幕墙的构造 3、外墙板的连接
2 混凝土结构房屋抗震设计
多层和高层钢筋混凝土结构体系包括: 1、框架结构; 2、抗震墙结构; 3、框架—抗震墙结构; 4、筒体结构; 5、框架—筒体结构等。
4、框架填充墙的震害
4、框架填充墙的震害
5、抗震墙的震害
在强震作用下,抗震墙的震害主要 表现为墙肢之间连梁的剪切破坏 。这 主要是由于连梁跨度较小、高度大形 成深梁,在反复荷载作用下形成X形剪 切裂缝,这种破坏为剪切型脆性破坏, 尤其是在房屋1/3高度处的连梁破坏更 为明显。
5、抗震墙的震害
马那瓜美洲银行大厦
马那瓜中央银行大厦
马那瓜 中央银行大厦
结构是均匀对称的,基本的抗侧力体系包 括4个L形的桶体,对称地由连梁连接起来, 美洲 这些连梁在地震时遭到剪切破坏,是整个结 银行 构能观察到的主要破坏。 分析表明:1.对称的结构布置及相对刚强的 联肢墙,有效地限制了侧向位移,并防止了 明显的扭转效应;2.避免了长跨度楼板和砌 体填充墙的非结构构件的损坏;当连梁剪切 破坏后,结构体系的位移虽有明显增加,但 由于抗震墙提供了较大的侧向刚度,位移量 得到控制。

结构抗震概念设计

结构抗震概念设计

结构抗震概念设计
结构抗震概念设计是指在建筑设计阶段,通过合理的结构形式和布局、优化的材料选择以及适当的抗震措施,以提高建筑物在地震发生时的抗震性能,降低地震灾害对建筑物的破坏和人员的伤亡。

以下是一些常见的结构抗震概念设计方法:
1. 震度和设计地震力的确定:根据所在地区的地质构造、历史地震数据以及建筑物的用途和重要性等因素,确定合适的设计震度和设计地震力,用作设计参数。

2. 结构形式的选择:优选合适的结构形式,如框架结构、剪力墙结构、框剪结构等,以保证结构在地震力作用下能够保持整体稳定性。

3. 结构布局的合理调整:通过合理的结构布局,使得建筑物各部分受力均匀,避免发生局部集中破坏,提高结构整体的抗震性能。

4. 材料的选择与强度设计:合理选择适应当地地震特点的材料,并根据设计地震力要求确定结构强度等级,以确保结构在地震荷载下具有足够的强度和刚度。

5. 建筑物的抗震连接设计:合理设计结构的连接部位,采用适当的节点形式和连接方式,以确保结构整体刚度和稳定性,提高抗震性能。

6. 抗震控制措施的设置:如设置剪力墙、拉杆、钢筋混凝土柱等抗震构件,以增加结构的抗震能力;采用阻尼器、减隔震装置等减轻地震作用的措施。

7. 结构设计的动力响应分析:通过动力响应分析,考虑结构的固有周期、频率、模态等参数,以更好地了解结构的地震反应情况,为结构抗震设计提供依据。

以上是结构抗震概念设计的一些基本方法和注意事项,具体的设计应根据具体工程情况和地震要求进行。

抗震设计概念

抗震设计概念

抗震设计概念
抗震设计,是针对地震区的工程结构进行的一种专项设计,以满足地震作用下工程结构安全与经济的综合要求。

一般包括抗震分析和抗震措施两个方面。

抗震分析是以结构动力学为基础,计算和分析结构在地震动作用下的反应。

抗震措施则包括工程总体布置、结构选型、地基基础处理以及各种构造措施。

抗震概念设计是指根据地震作用水平,选择合适的结构体系、材料及细部构造,以到达合理的抗震设计目的。

涉及方面有建筑场地的选择、结构体系的选择、平面立面布置的规则性、结构的动力特性的确定、传力机制的可靠性等。

这种设计可以在源头上避免或减轻不利于抗震设计因素的影响,有助于获得结构抗震性能方面的最有利组合,为设计过程中的数值计算创造有利条件。

总的来说,抗震设计的主要目的是保证建筑在地震发生时能够保持结构的完整性,减少地震对建筑的破坏,保证人们的生命安全。

简述抗震概念设计

简述抗震概念设计

简述抗震概念设计
抗震概念设计是指在建筑物的设计阶段,根据地理环境和地震活动等因素,采取一系列措施来提高建筑物抗震能力的设计过程。

抗震概念设计包括以下几个方面:
1. 结构设计:在结构设计中,要考虑建筑物的质量、刚度和稳定性,采用合理的结构形式和连接方式,以抵御地震力的作用。

常用的结构形式包括框架结构、剪力墙结构和筒结构等。

2. 地基处理:地基是建筑物的承载基础,地基的不稳定会导致建筑物受震时发生倾斜、沉降等问题。

因此,在抗震概念设计中,要对地基进行必要的处理,如加固地基、提高地基的承载力等。

3. 防震隔震设备:防震隔震设备通过减小建筑物与地面之间的相互作用,降低地震力的传递,减少建筑物的震动。

常见的防震隔震设备包括阻尼器、隔震支座和减震墩等。

4. 材料选择:在建筑物的建设中,要选择抗震性能好的建筑材料。

例如,使用具有一定抗震性能的混凝土、钢材和玻璃纤维等材料,能够提高建筑物的抗震能力。

5. 设计准则:抗震概念设计还要参考抗震设计相关的国家标准和规范,确保设计符合抗震要求。

这些准则包括建筑物的抗震设计参数、建筑物的抗震等级和最大抗震烈度等。

抗震概念设计是抗震设计的起点,通过合理的设计和措施采取,可以提高建筑物的抗震能力,减少地震对建筑物的破坏,保障人员的生命安全。

浅谈建筑抗震概念的含义

浅谈建筑抗震概念的含义

浅谈建筑抗震概念的含义1 前言历次地震表明,我国地震区划图所规定的烈度有很大的不确定性,抗震设计还处于摸索阶段,地震理论还有待完善。

重视建筑抗震概念设计,是抗震设计应把握的要点。

从某种意义上说,抗震概念设计也是对地震理论不完善所采取的弥补措施。

2 抗震概念设计的必要性2.1概念设计的含义抗震概念设计就是把地震及其影响的不确定性和规律性结合起来,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则,全面合理把握好结构设计的本质问题,如总体布置、结构体系、承载能力与刚度分布、结构延性与耗能等,同时顾及关键部位的细节,消除结构中的薄弱环节,从根本上保证结构的抗震性能。

2.2 抗震概念设计的原因实际地震的大小是现有科学水平难以准确预估的,虽然在确定烈度区划图时尽量体现了科学性、准确性,但由于可供统计分析的历史地震资料很有限,在一定地区发生超过设防烈度的地震是完全可能的。

另外,地震动随震源机制、震级大小、震中距和传播途径中的土层性质不同等诸多因素而变化。

到目前为止,人类对于地震的预测及研究还远未达到能称之为科学的水平。

我国的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的指导思想是“小震不坏,中震可修,大震不倒”,即三水准设防目标。

对于大多数结构,都需要通过概念设计和抗震构造措施来实现第二、第三水准设防要求,对强烈地震时易倒塌的结构、有明显薄弱层的不规则结构及其他特殊要求的建筑,则更需要抗震概念设计来进行薄弱部位的弹塑性层间变形验算,采取相应的抗震构造措施实现第二、第三水准设防要求。

3 抗震概念设计主要内容结构体系是一个多次的超静定体系,个别构件的破坏在一定程度上不会影响整个结构的安全性,所以一定要注重概念设计,从宏观上保证结构的整体安全性,做到“刚柔相济、多道防线、分清主次、保证节点”。

3.1刚柔相济合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。

结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很大,容易造成局部重要构件受损最后全部毁坏;太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法满足正常使用功能甚至全体倾覆。

建筑结构设计中的抗震设计

建筑结构设计中的抗震设计

建筑结构设计中的抗震设计抗震设计是建筑结构设计中非常重要的一部分,因为它关乎到建筑的安全性和稳定性。

在建筑结构设计中,抗震设计是指确保建筑能够在地震等自然灾害中具有足够的抵御力和适应能力,以保证人员和财产的安全。

本文将就建筑结构设计中的抗震设计进行详细的介绍。

1.抗震设计的定义抗震设计是指在建筑结构设计中采用一系列适当措施,以提高建筑的抗震能力,防止地震灾害对建筑的破坏。

抗震设计的目的是尽可能减少人员伤亡和财产损失,保障建筑及其使用者的安全。

在抗震设计中,要根据建筑的重要性、用途、地理位置和地震烈度等因素,制定相应的设计标准和建筑规范。

(1)合理布局:合理布局是建筑抗震设计的基础。

要根据建筑的结构类型和空间布局,采取合理的结构形式和布局方式,使建筑在地震作用下具有良好的重心和稳定性,能够有效地承受地震力的作用。

(2)确定设计参数:在抗震设计中,需要根据地震烈度、地质条件、建筑重要性等因素,确定相应的设计参数。

这些参数包括地震设计水平、地震作用系数、抗震设防烈度等,都是确保建筑抗震能力的重要依据。

(3)采用适当的结构形式:不同的结构形式具有不同的抗震性能,设计者需要根据建筑的用途和区域特点,选择适当的结构形式,以保证建筑在地震发生时的稳定性和安全性。

(4)保证结构的连续性和韧性:在抗震设计中,需要保证建筑结构的连续性和韧性。

这可以通过采用适当的构造形式、材料组合和构造系统等方式来实现。

(5)进行地震效应分析:为保证建筑抗震能力的可靠性,抗震设计中需要进行地震效应分析,以便模拟地震作用下的建筑结构响应,评估结构的强度、稳定性和适应性。

(6)施工质量检验:抗震设计中施工质量的检验与控制也非常重要,要求在地震安全鉴定之前,对建筑结构和施工质量进行细致的检验和控制,以确保建筑物的抗震能力符合要求。

3.常见的抗震措施(1)加强构造:在建筑结构设计中,采用钢筋混凝土或预应力混凝土等高强度材料,以增加建筑结构的强度和韧性,提高抗震能力。

结构抗震设计的基本概念及抗震结构的概念设计

结构抗震设计的基本概念及抗震结构的概念设计
分析表明:1.对称的结构布置及相对刚强的 联肢墙,有效地限制了侧向位移,并防止了 明显的扭转效应;2.避免了长跨度楼板和砌 体填充墙的非结构构件的损坏;3.当连梁剪 切破坏后,结构体系的位移虽有明显增加, 但由于抗震墙提供了较大的侧向刚度,位移 量得到控制。
1)平面不规则 4个楼梯间偏置塔楼西端,西端有填充墙。 4层以上的楼板仅为5cm厚,搁置在高45cm长14m小梁上。
5抗震概念设计
——基于震害经验建立的抗震基本原则和思想。 包括工程结构的总体布置和细部构造。
由于地震的随机性,结构抗震不能完全依赖 “计算设计”,立足于工程抗震基本理论及长期工 程抗震经验总结的工程抗震基本概念,是构造良 好结构性能的决定因素,即“概念设计”。
概念设计强调,在工程设计一开始,就应把握 好能量输入、房屋体形、结构体系、刚度分布、 构件延性等几个主要方面,从根本上消除建筑中 的抗震薄弱环节,再辅以必要的计算和构造措 施,就有可能具有良好的抗震性能和足够的抗震 可靠度的建筑。
2 建筑的平立面布置
《抗震规范》 3.4.1 建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不
应采用严重不规则的设计方案。
3.4.2 建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、 对称,并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向 剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗 侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减 少,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。
进入弹塑性状态,乃至破坏丧失承载能力。
经全国超限高层审查委员会批准, 综合考虑 现行规范、安评报告、100 年设计使用年限、结构体系
确定设计地震参数:
(1) 反应谱计算公式依据现行抗震规范; (2) 3水准抗震影响系数参照地震安评报告。
地震作用加速度: 小震95gal,中震265gal, 大震400gal
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简述结构抗震概念设计的含义
结构抗震概念设计是指在建筑设计阶段,通过合理分析和设计结构,使建筑在地震作用下能够充分发挥自身的抗震能力,以减少地震对建筑物造成的破坏和人员伤亡。

结构抗震概念设计需要考虑以下方面:
1. 结构整体性:通过合理的结构布局和连通方式,使整个建筑结构能够形成一个整体,以提高抗震能力。

2. 建筑材料:选用合适的材料,如高强度钢筋混凝土、钢结构等,以增加结构的刚度和强度,提高抗震能力。

3. 结构体系:选择适当的结构体系,如框架、剪力墙、桁架等,以满足地震作用下的荷载传递要求。

4. 抗震设计要素:考虑地震作用下的水平力、垂直力、剪力等,确定结构的尺寸、强度、柱网布置、墙体厚度等参数,以满足设计要求。

5. 结构连接:合理设计结构连接,如梁柱连接、墙体与结构连接等,以确保结构的整体性和刚度。

6. 附加构件:增设抗震构件,如减隔震、阻尼器等,以增加结构的抗震性能。

结构抗震概念设计目的是在建筑设计早期阶段,通过合理的设
计理念和方法,尽可能提高建筑的抗震能力,减少地震对建筑物和人员的危害。

这样可以提高建筑的安全性和可靠性,保护人民的生命财产安全。

结构抗震概念设计是指在建筑结构设计的初期阶段,考虑地震影响和力学特性的基础上,通过结构布局、形式、材料、连接方式等方面的综合设计,以提高建筑结构在地震发生时的抗震性能。

结构抗震概念设计的含义包括以下几个方面:
1. 提前考虑抗震性能:结构抗震概念设计在初期阶段就将抗震性能的考虑纳入设计中,通过合理的布局、形式和结构系统的选择,以及考虑地震产生的荷载、地震波传播路径等因素,在建筑结构设计的初期就提出合理的抗震方案。

2. 综合设计思路:结构抗震概念设计是综合考虑建筑的整体性能和安全性的设计过程,不仅仅追求单一方面的抗震性能,还要考虑结构的可行性、经济性、舒适性等因素。

3. 满足抗震设计要求:结构抗震概念设计需要满足国家和地区的抗震设计规范要求,确保建筑在地震发生时能够安全、稳定地承受地震力的作用。

4. 持续改进与创新:结构抗震概念设计要求设计师不断地进行研究和探索,不断提供新的抗震方案和技术手段,以适应地震工程的发展和建筑结构的不断变化。

总之,结构抗震概念设计是一种早期的综合设计方法,通过合理的选择和设计,以提高建筑结构的抗震性能和安全性。

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