建筑结构设计抗震分析研究
建筑结构设计抗震分析研究
发表时间:2019-01-03T11:10:35.257Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第28期 作者: 韩东
[导读] 地震灾害作为具有突发性高、危害性大等特点的的自然灾害,在现阶段还不能够很好的被人们所预测。
深圳市建筑设计研究总院有限公司 广东深圳 518000
摘要:随着地震灾害的频发,对震中区域及震中附近区域的房屋、道路、桥梁等都造成了极大的破坏,尤其是房屋出现大面积的开裂、倒塌等情况。这些都是由于房屋在建设的过程中缺乏对建筑房屋进行有效的抗震设计,使得房屋的抗震能力弱,无法抵御突发性、破
坏性极强的地震冲击。因此,这也使得建筑企业越来越重视房屋建筑中的抗震设计,保障房屋建筑具备较好的抗震能力和保障人们的人身
财产安全。
关键词:建筑结构;结构设计;抗震设计
引言
地震灾害作为具有突发性高、危害性大等特点的的自然灾害,在现阶段还不能够很好的被人们所预测。所以,当地震灾害发生时,特别是当大的地震灾害突然发生在城市等人口密集度高的地区,就会给人们带来巨大的生命、财产损失。这就要求城市建筑工程的设计人员
要从地震灾害中吸取教训,加强建筑结构的抗震性,从而给人们提供一个可以做到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的建筑物。因此,本文
在针对建筑结构抗震设计进行分析的基础上,提出了提高建筑结构抗震性的方法。
1、建筑结构抗震的概述
纵观我国建筑行业发展的整个历史过程,我们不难发现从古至今,建筑行业中所有的建筑物聚集的本身就是一个非常庞大的而且复杂的建筑系统。我国的实际地质条件状况是比较复杂的,因此在建筑结构设计师对建筑物进行实际的建筑设计的时候,应该首要考虑到的建
筑结构设计要素就是我国的地址条件。在设计师对建筑物进行结构设计的实际过程当中,应该要对建筑物的稳定性功能做出明确的设计要
求,在这方面上,对于建筑物结构的设计理念是稳定性中最为重要的建筑考虑要素之一。根据我国目前的建筑行业领域的实际情况而言,
我国在传统的建筑结构设计中所采用的建筑结构的建筑地震反应可以通过运用不同的建筑结构变量来加以体现。在我国传统的建筑结构设
计理念之中,对于建筑结构抗震方面的具体要求,在实际的抗震设计过程中可以采用何种设计变量来满足所设计出的建筑物对于建筑结构
抗震的要求,应该首先要根据所设计的建筑物结构的自身类型、建筑设计物对于不同区域中地震反应的独特性质、以及建筑物在设计中地
震破坏模式等多种建筑结构设计因素综合进行考虑。建筑结构体系的合理选择是建筑结构设计中应该考虑到的一个重要问题,建筑结构设
计师对于建筑结构设计方案的选取是否合理,对安全性和经济性起决定的作用。
2、抗震概念设计的基本原则与要求
2.1选择有利场地
在建筑工程施工中,建筑抗震设计有着十分重要的意义,它是保障整个建筑物稳定性和可靠性的重要手段之一,于是,我们在对其施工场地进行选择的过程中,就要对其施工地段进行全方位的分析,对整个工程的地质情况进行全面的了解,以确保工程的施工质量。
2.2采用合理的建筑平立面
在对建筑平面结构进行设计的过程中,设计师们必须要对整个建筑平面进行合理的设计,并且将相应的抗震设计理念融入到其中,只有这样才能使得建筑物的稳定性得到进一步保障。
2.3选择合理的结构形式
在建筑抗震设计的过程中,技术人员为了避免其整个建筑结构出现相关的破坏问题,我们就要对建筑结构体系中设置相应的抗震防线,从而使得建筑结构形式的稳定性和刚度得到进一步的保障。而且随着时代的不断进步,人们也将许多先进的施工技术和管理理念应用
到其中,这就使得建筑结构形式的各方面性能得到进一步的提升。
3、抗震设计在建筑结构设计中的重要性
3.1充分保护生命财产安全
房屋建筑的使用对象一般来说都是为人们的生活提供一个固定的场所,它最实用的功能就是解决人们衣食住行中住的问题,如何评判一个好的房屋建筑首先就是其实用性,其次就是美观程度。在如今的时代大背景下,人们对自然灾害的防护意识并不高,在建筑行业中,
有些建造商利欲熏心,为了获得更高的利益在建筑过程中偷工减料,导致房屋的抗震性能不高。另一方面就是长期以来,人们对抗震意识
的匮乏导致抗震设计技术不能得到进步和发展,因为人们没有这方面的需求,在技术方面也很难取得长远的突破。
3.2促进建筑结构设计理念的创新和进步
众所周知,2008年的四川汶川地震给当地人们带来的巨大的损失,不管从物质上还是从精神上,这种国家的创伤使我们永久的铭记,在汶川大地震发生的时候除了震级较大的原因导致损失十分严重之外,还有另一方面的原因需要引起人们的重视,那就是在地震之前,在
房屋建筑设计中对抗震设计的考虑较少,大多数的房屋都是这样,没有先进的设计理念,房屋的抗震性能较差。在汶川地震以后,房屋的
抗震设计得到了有关部门的重视,人们开始着力研究如何使房屋的抗震性能变得更好。
4、建筑结构中的抗震设计
4.1选择有利的场地
在对建筑工地进行选择时,建筑结构设计师要对施工场地的地形地貌进行勘测分析,勘测工地附近是否有地震带或对抗震不利的地段,例如泥石流、山体滑坡易发地段。建筑设计师要充分考量这些因素,在设计中避开对抗震不利的地理区位,选择抗震有利的地理区
位,如地势开阔、平坦的场地。这样才能最大限度的确保建筑房屋的安全性和稳定性。在建设场地的选择中要始终坚持一条原则,绝对不
能选择在抗震危险区域内进行房屋建设,以免造成不可挽回的经济损失和人员伤亡。
4.2合理的平立面设置
建筑结构设计师在进行建筑平面结构设计时,要注意将抗震理念融入其中才能最大程度的保证建筑结构切合抗震的原则和建筑物良好的抗震功能。建筑结构设计时要确保建筑结构的对称性,如果建筑结构不对称的话,那么建筑房屋的刚度的分布就会不均匀从而影响建筑物受力的不均衡,在地震的冲击下,建筑结构各部分的受到的力也就不同,建筑物就会容易向一方倾斜、倒塌。
4.3设置多道抗震防线
科学合理的抗震结构系统应该要设置的多道抗震防线,当遭到地震冲击时,如果第一道抗震防线被破坏时,还有第二道防线对其进行抗击,依次轮番接替这就保证了建筑结构足够的抗震能力,不会因为局部的抗震体系破坏而对整体建筑物的抗震能力造成巨大的破坏。
4.4强大的结构延性
建筑结构设计师在进行机构设计时要确保建筑物有充足的强度和变形能力,以保证建筑结构的稳定。因为在地震发生时,建筑物是受到强大的震感冲击的,如果建筑物的弹性变形能力足够强的话,建筑物的承载能力就比较好,因而就不会发生开裂、倒塌等现象的出现。
4.5抗震设计方法
随着高层建筑物的不断增多,抗震设计的难度也在不断加大。因为建筑物高度的增加意味着建筑物的重心也在增高,而在地震发生时也是比较容易受到攻击的。所以在建造高层建筑物时要选用强度较大、重量较轻的建筑材料以减少建筑物的重量。此外,高层建筑的楼层
比较多,在建筑过程中不免会存在一些抗震薄弱的地方,施工工人要对薄弱区域进行抗震加固,增强薄弱区域的抗震能力以达到对建筑整
体的保护。
5、结束语
作为地震的多发国家之一,我国建筑工作者都应在建筑工程的设计施工中有效的进行抗震概念的设计,良好的抗震概念设计是保证建筑工程质量性、抗震性、安全性的一项重要手段,因此必须了解建筑物或是民用基础设施和地面相互的关系,通过评估预见地震潜在的后
果。设计、修建和维护结构,使其在地震发生时能达到法规规范的要求。
参考文献
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[3]袁建龙,石军辉.谈建筑结构的抗震加固[J].陕西建筑,2007(4)
高层建筑结构的抗震设计的研究
高层建筑结构的抗震设计的研究
【摘 要】高层建筑物结构性能的好坏和人们的生活息息相关,关系重大。为了确保我们的生命财产安全不受到损害,本文主要介绍了高层建筑结构抗震设计的基本内容、影响因素,并提出了做好防震设计的具体实施方法。
【关键词】高层建筑;抗震;研究
1、前言
自世界第一座高层建筑物诞生以来,至今已有将近150年的历史。科技的发展促进社会的进步。此后,高层建筑在全世界飞速发展起来。特别是进入到二十一世纪之后,建筑物的高度不断增加,结构变得也越来越复杂,出现了许多不规则的形体。但是,一些自然灾害的频发,比如说地震,时刻影响着人们的生命、财产安全。所以说,抗震的设计是高层建筑在设计的过程中必须重点考虑的一个问题。
2、建筑物抗震性能的影响因素分析
内部因素和外部因素是影响建筑物抗震效果的两大主要原因。内部因素即是我们常说的高层建筑自身结构和所选用的材料,而外部因素主要包括地理环境的影响。因此,我们将对这几个方面进行进一步的分析探讨。
2.1建筑物体的自身因素
影响抗震性能的一个关键性的因素是建筑物体的本身结构设计形式。结构形式越合理,表示建筑物的抗震性能越强。许多专家表示,我国整体建筑物的结构设计水平已经大大落后于西方发达国家。无论是在钢筋配置率上,还是在梁柱的承载力配置上,都无法满足自身发展的需要。一个建筑体,无论层次高低,都必须有合理的设计结构,尤其是高层建筑体,而现在的高层建筑又趋于复杂化、不规则化。一个好的设计结构应该满足小的地震不出现损害,大的地震倒塌不了的抗震特征,从而更好提高建筑体的抗震效果,减少人们的生命财产损失。例如,建筑物的平面布置繁简度、不规则度,出屋面部分的高低等都是需要纳入重点考虑范围的问题[1]。
2.2建筑物材料的选用
建筑物选用材料的好坏直接决定了建筑物自身抗震效果的高低,这是显而易见的问题。这相同的环境下,一个建筑物所使用的材料越先进高端,那么它的抗震性能就会越高;相反,选用的材料质量越差,防震能力就会越低。所以,在实际的建造过程中,多采用诸如围护墙等复杂的构成部件,尽量选用诸如空心砖等质量轻的材料,这都会大大的提高建筑的防震能力。
高层建筑结构设计抗震分析
高层建筑结构设计抗震的分析
摘要:文章主要对我国高层建筑结构的抗震设计进行了分析,从抗震概念设计的内容、重要性等方面进行了论述。
关键词:结构体系; 结构类型; 抗震设计
1、高层建筑结构设计的概念及内容
结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素。包括基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。
2、高层建筑抗震设计思想
概念设计是相对于数值设计而言着眼于结构的总体地震反应,可以理解为运用人的思维和判断能力,从宏观上决定结构设计中的基本问题。抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,进行建筑结构总体布置并确定基本抗震措施的。
(1)结构的简单性结构简单是指结构在地震作用下具有直接和明确的传力途径。建筑抗震设计规范(gb50011-2001)第3.5.2条作为强制性条文要求,“结构体系应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。”只有结构简单,才能够对结构的计算模型、内力与位移分析,限制薄弱部位的出现易于把握,因而对结构抗震性
能的估计也比较可靠。
(2)结构的规则性和均匀性建筑抗震设计规范(gb50011-2001)第3.4.2条要求,“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布置宜规则,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小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。”建筑平面比较规则,不应采用严重不规则的平面布置,对a级高度建筑宜平面简单、规则、对称、减小偏心;而对b级高度建筑则应简单、规则、减小偏心。平面布置均匀规则,使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递,并使质量分布与结构刚度分布协调,限制质量与刚度之间的偏心。结构布置均匀、建筑平面规则,有利于防止薄弱的子结构过早破坏、倒塌,使地震作用能在各子结构之间重分布,增加结构的赘余度数量,发挥整个结构耗散地震能量的作用。沿建筑物竖向,建筑造型和结构布置比较均匀,避免刚度、承载力和传力途径的突变,以限制结构在竖向某一楼层或极少数几个楼层出现敏感的薄弱部位。
建筑结构抗震设计的研究
2013年1O月 叠两目爱晦 规划与设计
建筑结构抗震设计的研究
王娜
(广州电力设计院 周素华
广东广州510610)
摘要:近年来我国地震频发,强烈的地震造成人身伤亡和财产的巨大损伤,所以建筑结构的抗震设计也越来越受人
们所关注。目前,建筑结构抗震设计研究已成为土木工程行业中的研究前沿,随着近年来新型建筑材料不断涌现,在建筑
结构设计方法与应用上出现了很多新思路,新方法,并在传统的抗震设计基础上引入了一些新理念,设计了很多刚度大、
耗能能力强的结构体系和结构构件。本文就当前一些最新的研究作一些简述。
关键词:建筑结构;新型建筑材料;抗震设计;刚度;耗能
中图分类号:TU352.1+1 文献标识码:B 文章编号:1673一O038(2013)32—0001—02
1引言
建筑结构在地震作用下会产生结构的振动,过大的结构振动
会导致建筑物的正常使用情况受到一定程度影响,情况严重时,
有可能建筑的主体结构会受到破坏甚至倒塌。有时尽管主体的
结构没被破坏,但因建筑的装修、饰面或者室内的昂贵仪器、设
备被破坏都会带来严重损失。为了减轻地震灾害导致的损失以
及维护国家和人民的生命财产安全,全国的地震工程科技人员
都致力于研究建筑的抗震能力,并且已经取得~定成果,形成了
一套较为完善的抗震设计理论。这种抗震设计理论主要以传统
抵御地震灾害的思想为基础,通过增强建筑结构自身的刚度、强
度以及延性等,使所设计的建筑达到“小震不坏、中震可修、大震
不倒”的抗震设防目的。传统的抗震理论虽然在很多情况下非常
有效,但仍然存在较大的局限性【I]
2结构抗震设计应注意的问题
2.1抗震场地的选择
选择有利于建筑抗震的场地是结构抗震设计的首要问题。人
们经常见到在同一场地震中不同区域的建筑物的破坏程度明显
不同,这是由于不同区域的地质建筑条件不同,即地震对建筑物
造成破坏,除了直接的结构破坏外,建筑所处的场地也是其中一
建筑结构抗震设计若干问题研究探讨
工程科技 民营科技2014年第1期
建筑结构抗震设计若干问题研究探讨
’ 李伟
(黑龙江省龙翔建筑安装工程有限公司,黑龙江哈尔滨158100)’
摘要:针对抗震在建筑结构设计中起着至关重要的作用,抗震设计的基本目的是保障生命安全,然而近十几年来大震震害却显
示。按现行规范设计和建造的建筑物,虽然在地震中没有倒塌保障了生命安全,但其破坏却造成了严重的直接和间接的经济损失,甚至
形响到社会的发展,而且这种破坏和损失往往超出了设计者、建造者和业主原先的估计。
关键词:抗震设计;高层建筑;结构安全
随着新的建筑抗震设计规范(GB5001 1-2001)的颁布与实施,新
的抗震设计规范中较旧的抗震设计规范(GBJl1—89)的主要改进点及
新规范对各类结构抗震设计所带来的实际影响倍受关注;在
GB5001 1-2001规范的执行过程中,发现GB5001 1-2001规范中仍存
在一些值得进一步研究的问题;在建筑结构抗震设计的实践中,由于
设计人员对规范的理解和掌握尺度上,以及因地因人在结构选型、布
置以及计算方法上相互差异较多而对 十产生较多的争议,抗震设计
方法值得深入的研究。 1结构抗震设计内容
地震是一种随机振动,有着难以把握的复杂性和不确定性,要准
确地预测建筑物遭遇地震的特I生和参数,尚难以做到。在建筑抗震理
论未达到科学严密的今天,单靠计算很难使建筑具备良好的抗震能
力。因此,结构工程师必须重视建筑总体抗震能力的概念设计。
I.I避免抗震危险地段,选择对抗震有利的场地、地基和基础。在进
行设计时,应根据工程需要,掌握地震活动情况和工程地质的有关资
料,作出综合评价,宜选择坚硬土或开阔平坦密实均匀的中硬土等有
利地段;避开软弱土、液化土、河岸和边坡边缘,平面分布上成因、岩
性、状态明显不均匀的土层等不利地段;同一结构单元不宜设置在性
质截然不同的地基土上,也不宜部分采用天然地基,部分用桩基,当地
建筑结构设计中的抗震性研究
龙源期刊网
建筑结构设计中的抗震性研究
作者:孙亚菲 杜泽辉
来源:《城市建设理论研究》2012年第31期
摘要
地震是一种自然现象,也是一种不可抗力的自然现象。如果强烈地震发生在我们的居住地,将会发生不可预料的后果。所以,为了防止、减少建筑物的地震破坏工程技术人员与设计人员有必要对建筑结构的抗震性分析与抗震性研究。
关键词: 建筑结构设计;地震下结构特点;抗震性;结构延伸性;研究
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
引言
通过在地震下结构的特点,来确定建筑结构设计中的原则,从而找出抗震合理的应对措施。提高建筑抗震性能的重要措施就是增强结构延性,故建筑结构应设计成延性结构。结构中抵抗较大地震作用下的非弹性变形的主要是由延性来,故在地震作用下,结构的延性与结构的强度拥有非常重要的意义。地震力降低系数对设防烈度地震作用的整体降低实际上决定了结构的屈服水准和对结构延性需求的大小。目前,能力设计法已经被各国普遍接受,通过能力设计法,形成合理的耗能机制,使塑性铰出现在延性易于保证的部位;确保结构在未达到所需要的延性前不至于发生剪切失效;并在细部构造措施上来保证延性的充分发挥。
1.在地震下结构的主要特点
地震以波的形式从震源(地面上的相对位置称震中)向周围快速传播,通过岩土和地基,使建筑物的基础和上部结构发生不规则的往复振动和激烈的变形。结构在地震时发生的相应运动叫做地震反应,包括位移、速度、加速度。另外,结构内部发生很大的内力(应力)和变形,在它们超过了材料和构件的各项极限值后,结构就会出现各种不同程度的破坏现象,比如砼裂缝,钢筋屈服,显著的残余变形,局部的破损,碎块或构件坠落,整体结构倾斜,倒塌等等。
在震中区的附近,地面运动振动激烈,且频率高就是垂直方向方向的运动,水平方向振动是比较弱的;距震中较远处,垂直方向的振动衰减快,其加速度峰值约为水平方向加速度峰值的1/2至1/3。故对地震区的大部分建筑来说,水平方向的振动的主要因素是引起结构强烈反应和破坏。
建筑结构的抗震设计分析
建筑科学 SCIENCE&TECHN0L0GY .一201 0 NO.21墨圆 建筑结构的抗震设计分析 翁启锋 (宁波市民用建筑设计研究院有限公司 浙江宁波 31 5 500) 摘要:建筑抗震设计规范是建筑抗震设防的依据,人们的生命财产安全--b否--b之密切相关。论文重点针对建筑结构抗震设计中几个常 见的问题的进行了分析和探讨。旨在不断提高建筑抗震等级,确保人民生命财产安全。 关键词:建筑抗震 设计规范 地震作用 中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1 672--3791(201o)o7(c)--0079--01 1场地地基的选择 选择建筑场地时,应根据工程需要,拿 捏地震活动情况和工程地质的有关资料综 合评价。对不同的场地,应分析其作为天然 地基时的抗震承载力,如为软弱土(软土、 液化士),则应分析其震陷、震动液化可能 性与液化危害度。必要时,可以按规范采取 相应的地基或基础处理措施,如桩基、地基 加固处理、或基础与上部结构处理等。对于 场地范围内的地震断裂,规范要求根据地 震烈度(8度以上)、断裂的地质历史和场地 上的厚度来确定避让距离。宜选择对建筑 抗震有利的地段;避开对建筑不利的地段, 当无法避开时,取适当的抗震措施;不应在 危险地段建造甲、乙、丙类建筑物。 2选择有利于抗震的体系的类型 建筑结构影响抗震的因素很多.使用 功能的重要性,体系的类型(结构在平面与 立面上的规则性、对称性、整体性与刚度的 均匀性,以及材料类型)与施工因素等都会 有所影响。 首先,建筑的体型要简单,平立面布置 矗观则。体型简单和规则的建筑,受力性能 明确.设计时容易分析结构在地震作用下 的实际反应及其内力分析。且结构细部的 构造也易于处理。所以这类结构遭遇地震 后其震害相对都较轻。 其次,对于结构体系的类型,其规则性 笑系到建筑地震作用的产生、分配和传递, 其建筑材料及结构体系对建筑物的固有周 期和抗震延性有很大影响。扭转不规则时, 产生附加扭矩,即影晌地震作用的产生:刚 度不连续时,影响地震作用的分配;传力构 件不连续时,影响地震作用的传递。它们都 对建筑的抗震不利。因此,对体型复杂、平 立面特别不规则的建筑结构需要在适当部 位设置防震缝,使其形成多个较规则的抗 侧力结构单元。否则,如为平面不规则的建 筑结构(扭转不规则,凹凸不规则,楼板局 部不连续),或立面不规则的建筑结构(侧向 刚度不规则,竖向抗侧力构件不连续,楼板 侧向承载力突变),则应进行水平地震作用 计算和内力调整,并对薄弱部位采取有效 的抗震结构措施。由于偶然偏心放大了结 构的扭转效应,因此扭转不规则的计算应 该考虑偶然偏心的影响。必要时设置防震 缝,抗震规范的原则是,建筑防震缝的设 置,可按结构的实际需要考虑。体型复杂的 建筑。不设防震缝时、应选择符合实际的结 构计算模型,进行精细的抗震分析,估计其 局部应力和变形集中及扭转影响、判别其 易损部位、采取措施提高抗震能力。当设置 防震缝时。应将建筑分成规则的结构单元, 防震缝应根据烈度、场地类别、房屋类型等 留有足够的宽度,其两侧的上部结构应完 全分开。 3选择合理的抗震结构体系 避免因局部削弱或突变而形成薄弱部 位产生过大的应力或塑性变形集中(对可 能出现的薄弱部位应采取措施提高抗震能 力);结构体系各构件之间的连接应保证结 构的整体性(采用圈梁,构造柱,芯柱,配筋 砌体等)。非结构构件应保证其合理设置和 与主体结构的可靠连接与锚固。这些一般 可以通过限制措施(限制高度,限制轴压比 等),内力调整措施(如构件设计内力乘以调 幅系数)和构造措施(对配筋率和配筋规格 提出要求等)来体现。并确保不发生剪切破 坏先于弯曲破坏,混凝土压溃先于屈服,锚 固粘接破坏先于构件破坏。 同时,抗震结构的材料应满足其强度 等级,或延性与韧性,施工应满足施工顺序 和施工质量上的特殊要求。宜有多道抗震 防线.避免因部分结构或构件破坏而导致 整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能 力。一个抗震结构体系应由若干个延性较 好的分体系组成。并由延性较好的结构构 件连接起来协同丁作。 般情况下,应优先选择不负担重力 荷载的竖向支撑或填充墙,或选用轴压比 不太大、延性较好的抗震墙等构件,作为第 一道抗震防线的抗侧力构件。框架一抗震 墙结构体系中的抗震墙、处于第一道防线, 当抗震墙在一定强度的地震作用下遭受可 允许的损坏,刚度降低而部分退出工作并 吸收相当的地震能量后,框架部分起到第 二道防线的作用。这种体系的设计既考虑 到抗震墙承受大部分的地震力。对于强栓 弱梁型的延性框架。 应具备必要的强度,良好的变形能力 和耗能能力。如果抗震结构体系有较高的 抗侧力强度,但缺乏足够的延性,则这样的 结构在地震时很容易破坏(如元筋砌体);但 如结构有较大的延性、而抗侧力强度不高, 在不大的地震作用下结构产生较大的变形 (如纯框架结构),如果砌体结构加上届边约 束构件,使其只有较好的变形能力。如果框 架中设琶抗震墙,使其抗例力强度增加,则 上述两种结构的抗震潜力都增大了。 宜具有合理的刚度和强度分布,避免 因局部削弱或突变形成薄弱部位。产生过 大的应力或塑性变形集中,对可能出现的 薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。结构 在强烈地震下不存在强度安全储备、构件 的实际强度分布是判断薄弱层(部位)的基 础。 抗震计算中的延性保证。延性控制准 则的一般要求都包括对两个物理量的要 求:一是所讨论的部件(如包括节点在内的 梁柱接头区)在预定部位(如梁端)屈服后所 能达到的变形量的大小;另一个是直到变 形量增大到预期值为止,部件各部位都必 须保持其应具备韵承载力而不发生先期承 载力失效。其中第一个物理量是被衡量和 控制的量,第二个量是第一物理量的基本 保障.对节点而言,就是要求节头区梁端或 柱端屈服后达到某个必要的变形之前不会 先行发生破坏或剪切失效。具体框架节点 延性设计准则表达如下。提高抗震结构构 件的延性、改变其变形能力,力求避免脆性 破坏;为此砌体结构应按规定设置钢筋混 凝土圈梁和构造柱、芯校,或采用配筋砌体 和组合砌体柱等;钢筋混凝土构件应合理 的选择尺寸、配置纵向钢筋和箍筋。避免剪 切破坏先于弯曲破坏,避免混凝土的受压 破坏先于钢筋的屈服,防止局部或整个构 件失稳。其次,保证抗震结构构件之间的连 接具有较好的延性、是充分发挥各个构件 的强度、变形能力,从而获得整个结构良好 抗震能力的重要前提。为了保证连接的可 靠性,构件节点的强度不应低于其连接构 件的强度,预埋件的锚固强度不应低于其 连接构件的强度;装配式结构构件之间应 采取保证结构整体性的连接措施。 参考文献 [1】凌燕.建筑结构设计的基本方法及存在 的问题【J】.科技咨询导报,2007(29). 【2】周定松,吕西林,蒋欢军.钢筋混凝土框 架结构基干性能的抗震设计方法[J】.四 川建筑科学研究,2005(6). [3】欧进萍,何政,吴斌,等.钢筋混凝土结 构基于地震损伤性能的设计【J】.地震工 程与工程振动,1999(1). 科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION
高层建筑结构的抗震性能分析与设计
高层建筑结构的抗震性能分析与设计
摘要:高层建筑的特点是高度比较高,所以地震荷载和风荷载在设计过程中占主导和控制地位,而我国又是地震多发国家,因此高层建筑的抗震设计分析显得尤为重要。本文探讨了高层建筑结构的抗震性能分析与设计。
关键词:高层;建筑结构;抗震;性能;设计
abstract: the characteristics of the high-rise building
is highly is higher, so the earthquake loads and wind load
in the design process control and occupies a leading position,
and our country is where earthquakes are a country, and
therefore the seismic design of high-rise building analysis
is particularly important. this paper discusses the structure
of the high-rise building aseismic performance analysis and
design.
keywords: top; building structure; seismic; performance;
design
中图分类号:s611文献标识码:a 文章编号:
随着我国社会主义现代化建设和城市化进程的不断向前推进,建设用地日趋紧张,促使建筑 能越来越多样化,高层建筑的发展是大势所趋。高层建筑的特点是高度比较高,所以地震荷载和风荷载在设计过程中占主导和控制地位,而我国又是地震多发国家,因此高层建筑的抗震设计分析显得尤为重要。
建筑结构抗震设计分析
建筑结构抗震设计分析 建筑结构 摘要:我国是一个地处多地震带国家,东邻太平洋地震带,南接欧亚地震带,地震分布较为广泛,地震活动频度高、震级大,是世 界上遭受地震灾害较为严重的国家之一。本文作者结合自身工作经验,分析了建筑结构设计的抗震方法,简述了不一样的方位的减 震方法,而且论述了减震工艺等内容,论述了设计时期要高度关注的具体内容,以及可以使用的合理的应对方法。 关键词:建筑;结构设计;抗震设计; 1、何为结构设计的抗震 3、强化建筑工程抗震措施的几点对策 通常来讲,我们说的结构抗震设计内容是说结合出现的震情危害以及结 构项目经由长久时间而累积的经验等而组成的一项基础的设计措施以及历 年,它是开展结构总体布局而且综合论定其细节处的构造的一个步骤。所谓 的地震动具体的说是一项不固定的振动,其是一项无法固定分析的,随机的 而且繁琐的内容,在当前背景之中,要想精准的预估建筑体能够承担的地震 的特征和相关的信息还是非常困难的。和很多国外的内容比对来看,我们国 家的抗震规定在对关系的认知层次之中还面对非常多的不利现象。像是欧洲 等区域结合地震的降低指数来区分其延性级别,对于小震来讲,如果它的数 值非常大,此时的延性规定就相应的要低。相反的,如果数值非常小的话,该 规定就会高。在相关的设计层次之中,因为无法精准的分析结构的空间功效 以及性质和物质等等的变动要素,所以其具有不明确性。因此在开展设计工 作的时候,不应该全部的借助于其运算获取的信息,要将该项设计的基础信 息和经由长久抗震活动获取的设计措施当成是关键的前提,可以有更好的建 筑结构性能的起决定性作用的影响因索。 2、常见的设计措施 2 1结合基本构造开展设计活动 通常来讲,建筑体使用的混凝土体系,是通过建筑钢筋砼构件的截面高 宽比来限制取值,那么,建筑要求的最小配筋率,是由承重柱的轴压比来控制 的。建筑的砖混结构,般比较常见的构造方法有限制建筑房屋的整体高度与 建筑的层数与层高,在建筑的横纵墙中来设置一些钢筋混凝,并且还要设置 一些防震缝等等。在经过修订以后的建筑结构抗震设计的规范标准中要求增 加一些具有强制性的条例,要突出建筑屋顶的楼,电梯,要求建筑构造柱应该 延伸到建筑的顶部,并且要与建筑顶部圈的粱连接在一起,以此来拉结建筑 的填充墙来加入总体建筑结构的承受力。 2.2结合性能目标开展设计 建筑体在出现地震之时有着非常高的安全性特征,它是在设计的时候要 具有的最为显著的特征,因此该项设计规定把将要开展建设活动的区域或许 会出现的大震烈度当成是关键的参考点。同时还应该以建筑体本身或是其中 的室内物体不会受到影响为最终的目的来明确结构的一些指标。结构体的很 多不抗震的下方构造和其基础方位也要有很高的抗震性才可以,当出现较大 的地震时,结构要维持在其可以承担的弹性区间之中。除此之外,结构本身的 抗风能力是由于抗震的建筑水平所具有的刚度比较小而容易发生一些比较 小的波动,此时要具体的分析由于季风而导致的不利现象等。因此,因为风压 而导致的建筑体的横向振动或许会使得建筑体的安全性和它的抗震区域的 持久性受到干扰。所以,该结构要具有非常好的性能要素,进而才可以实现优 秀的抗震设计规定。 2.3结合场地以及规划等开展设计 要想保证结构有优秀的抗震能力,就要选取那些稳定性好的常说,此时 就具有非常优秀的基础。除此之外,有着优秀的抗震水平的建筑体要具有抗 震层布局,而且建筑结构的外部空间应该做包括邻栋间距、建筑外观等等的 一些舒适感以及安全性能的角度来考虑。而且在进行建筑结构的场地规划的 时候,也应该从适应建筑上部结构的位移等特点与性能方面的角度来考虑 建筑物在经过长时间的使用后,建筑结构的整体可能发生移动的范围之内不 应该堆放一些障碍杂物。在建筑结构可能发生移动的范围之内一般来说会设 置一些建筑的出口与人口,并且还要注意不能因此而使得人受到一些伤害, 最好为了避免人或者车辆比较容易通过出入口,应该设置一些门墙或者指示 标记等等。 3.1选址要科学合理 《中华人民共和国防震减灾法》规定,对于重大建设工程和可能发生严重 次生灾害的建设工程,必须进行地震安全性评价;并根据地震安全性评价的 结果,确定抗震设防要求,进行抗震设防。建筑物建造在软弱地基或可液化场 地或I临近地震断层,地震对场地液化导致地基失效,建筑物倾斜而易于倒塌。 务必重视社会经济系统的安全,规划时应注意避免导致地震次生灾害或使次 生灾害限于局部。新设计建筑物时,要选择对抗震有利的地段,避开对建筑不 利的地段,不应在危险地段建造各类工业与民用建筑。 3.2采用合理的结构形式 目前我国建筑常用结构形式有砖混结构,钢筋混凝土结构、钢筋一混凝 土组合结构、钢结构。可根据不同的地区,不同设防烈度选择不同的结构形 式。钢筋混凝土本身具有柔性,因而这种结构的建筑物变形能力好,承载能力 高,一般来说抗震能力也强。在确定结构方案时,应根据建筑使用功能要求和 抗震要求进行合理选择。从抗震角度来说,结构的侧移度是选择结构体系时 要考虑的重要因素,特别是对于高层建筑的设计,这一点起控制作用,随着多 层和高层房屋高度的增加。 结构在地震作用以及其他荷载作用下产生的水平位移迅速增大,要求结 构的抗侧移刚度必须随之增大。而不同类型的钢筋混凝土结构体系,由于构 件及其组成方式的不同和受力特点的不同,在抗侧移刚度方面有很大差别, 他们具有各自不同的合理使用高度。因此,为了满足结构的抗侧移剐度要求, 避免不合理的设计, ̄Yx,t不同类型的钢筋混凝土结构体系的房屋总高度分别 给予不同的限制,这是确定结构的一个重要因索。选择多层砌体房屋结构体 系应优先选用横墙承重或纵横墙共同承重的方案。 3.3合理的提升设计的品质 地震特别是那些震级大的,其带来的危害是很严重的,建筑体相关的抗 震性就变得非常的关键。现在,在开展该项抗震设计工作的时候,要确保其按 照设定好的目标来活动,比如要保证小震的时候不被破坏,大震的时候不会 倾倒。现在我们国家的该项设计能力并不是非常好,很多的建筑使用的方案 并不有效,此时就导致方案不能有效地布局,进而使得使用的材料增多,然后 导致非常不利的现象。第一,成本变多了。第二其自身的重量变多了,进而使 得地震的力变高,所需的材料就更多了。实际上讲,站在建筑设计的层次上来 分析,在合理的抗震信息的指引之下,结合有序的设计理念,也可以提升或是 确保结构具有稳定性特征。具体的原则是,构件要具有非常高的受力性。要保 证结构有很高的刚度,进而降低地震力的于扰之下而导致的位移现象的发生 几率。要保证结构有很好的延性水平,其对于结构在较强的地震力度干扰下 的安全特征来讲非常关键。所谓的延性是说构件等屈服之后,有着受力性不变 弱,或是大体上不变弱,同时还具有有效的塑性变形水平的一类特征。此处讲 到的延性高,是意味着塑性变形的水平高,其强度以及受力性等的下降较缓, 进而有非常高的能力来吸收或是扩散地震力,防止塌陷等问题发生。全方位的 使用抗震理念,将受力性以及刚度等当成是关键的目的,将多道防线有机的结 合到一起,而且确保体型简单,保证结构的受力等的路径是合理的,此时就能 够从设计层次上保证结构在地震的力的干扰下具有非常好的安全性。 4、结束语 建筑体的抗震事项是如今结构设计领域分析非常多的一项内容,两时还 牵扯到人类的生命以及财产等的安稳。所以,在开展该项设计的时候,要将抗 震事项放到非常关键的层次之中分析,而且使用合理的方法,防止地震干扰 到建筑体。
建筑结构抗震设计原则及设计要点分析
建筑结构抗震设计原则及设计要点分析
摘要:随着城市发展步伐的逐渐加快及城市人口的逐渐增加,我国城镇化建设过程中土地资源紧张问题越发严峻,城市建筑数量越来越多。很多地区都处于地震带上,地震带来的损伤与影响非常严重,因此建筑工程在建设设计的过程中都融入了抗震结构理念。经汶川、玉树等地震考验后,我国建筑工程抗震结构设计要求逐步高。建筑工程抗震设计变得更加专业与复杂,因此必须对设计特点进行详细分析考量,才能够达到较高的设计质量。
关键词:建筑结构;抗震设计原则;设计要点分析
引言
随着施工高度的不断提高,高层建筑面临着新的挑战。其中,消防安全、抗震性能和抗风能力是目前需要优先考虑的问题之一。许多地区位于地震带和地震影响最为严重的地区。因此,长期以来,提高建筑结构的地震活动性一直是一个非常有价值的问题。特别是在新时代,由于施工的复杂性和结构的复杂性不断增加,对抗震性能的要求也越来越高。因此,高层结构的抗震设计显得尤为重要,它必须减少地震对建筑物的影响,确保人员和财产的安全。此外,抗震设计还应该兼顾建筑的美观性、安全性和实用性,以减少损失和风险。
1建筑结构抗震设计的基本原则
(1)将整个建筑结构作为一个系统来考虑,而不是把它看作是由独立部件组成的集合。这意味着在抗震设计中,需要综合考虑建筑结构的各个部分之间的相互作用和协同工作,而不是单独对每个部分进行设计。通过在整体考虑的基础上进行设计,可以提高建筑结构的整体刚度和强度,从而增强其抵抗地震力的能力。(2)抗震设计中注重结构的韧性和能量耗散能力。地震作用通常会引起结构内部的应力和变形集中,如果结构不能承受这些应力和变形而发生破坏,将导致建筑整体倒塌。为了增强结构的韧性,可以采用一些措施,如提高材料的延性和减震器的安装等。这些措施可以使结构在地震作用下发生一定的变形,从而起到地震能量的耗散和减缓破坏的效果,保护整体结构的稳定性。(3)抗震设计中注重结构的连续性和完整性。地震作用会引起结构的局部破坏和失稳,因此,通过增强结构的连续性和完整性,可以将地震作用传递到整个结构,减小局部破坏的风险。这可以通过采用适当的结构连接方式和加强结构节点的措施来实现。通过保持结构的连续性和完整性,可以增加结构的整体稳定性和抗震性能[1]。
框架建筑结构抗震设计分析
框架建筑结构抗震设计分析 建筑结构 I 圈d囵圜
鲁海祥
煤炭工业合肥设计研究院 f 230041
0、前言 摘要:根据近年的地震灾害总结,框架结构在地震中依然有需要改进之处。框架结构虽然是抗震不利结构形武,但在多层和中
高层建筑中应用非常广泛,为避免地震时给人类带来大的灾难,要求结构设计人员能正确运用框架结构抗震概念设计,克服框架结
构的弊端,运用科学有效的手段,确保建筑结构安全,从而实现建筑使用功能。
关键词:框架;设计;结构抗震;
框架结构体系由于其传力路线明确,应用量大面广,得到了较多的关注
和研究。然而,人们对框架结构的抗震性能和地震作用下的损伤,并没有完全
掌握,这一点在汶川地震中,充分暴露出来了。2008年5月12日14时28分,
四川汶川县发生里氏8.0级地震。此次地震是我国自建国以来破坏力最大的
一次地震。其强度、烈度都超过了唐山大地震,据称整个东亚和整个南亚地区
都有震感,其直接严重受灾地区达1O万平方公里。地震造成69185人遇难,
347401人受伤。另外还有道路、桥梁和其他城市基础设施的损失,共计直接
经济损失8452亿元人民币,而汶川I地震造成的间接经济损失更是无法估计。
地震发生后,清华大学等高校立即组织相关专家赶赴现场开展震害调查,对
震害情况进行了初步统计,分析震害特点,在此基础上,对我国房屋目前的抗
震现状进行了初步评价,结构抗震分析理论和设计方法一直是地震工程界所
关注的研究课题。随着人类对地震及建筑物地震反应研究的不断深入,抗震
设计理论也在不断完善之中,下文作者就框架结构抗震设计的原则和设计要
点进行分析。
1、框架结构抗震设计的一般原则
1)强节点弱构件
这是为了提高结构整体性。各构件之间的连接,必须可靠,符合下列要
求:构件节点(主要是梁柱节点)的承载力不应低于其连接构件的承载力,当
构件屈服、刚度退化时,节点应保持承载力和刚度不变。予埋件的锚固承载力
