复合结构墙体住宅的抗震性能研究
分析建筑结构隔震技术的研究和应用
分析建筑结构隔震技术的研究和应用建筑结构隔震技术是指通过一定的设计和结构改造手段，使建筑能够在发生地震等外部振动作用时，降低结构受力，减小地震损害，从而增强建筑结构的抗震性能。
隔震技术的研究和应用对于提高建筑结构的抗震能力、减少地震灾害具有非常重要的意义。
本文将分析建筑结构隔震技术的研究现状和应用情况，并探讨其未来发展趋势。
一、建筑结构隔震技术的研究现状建筑结构隔震技术是20世纪60年代中期提出的抗震结构新概念。
早期的隔震技术主要是基于减震和隔震理论，通过设置减震器、隔震支座等装置，来降低地震振动对建筑结构的影响。
随着科学技术的不断发展和进步，建筑结构隔震技术也得到了很大的突破和进展。
目前，隔震技术的研究重点主要集中在以下几个方面：1. 防震设计理论和减震技术的改进：通过对地震波动的分析和理解，对隔震支座、减震器等装置的设计和制造进行改进，以提高其抗震性能和可靠性。
2. 多学科交叉研究：隔震技术的研究不仅需要结构工程领域的专业知识，还需要涉及土木工程、地震工程、材料科学、机械工程等多个学科领域的专业知识。
多学科交叉研究成为隔震技术研究的一个重要趋势。
3. 隔震技术的数值模拟和实验研究：通过数值模拟和实验研究，可以更加深入地了解隔震技术在不同条件下的工作原理和性能特点，为隔震技术的实际应用提供科学依据。
二、建筑结构隔震技术的应用情况隔震技术已经在世界范围内得到了广泛的应用，并取得了显著的效果。
在日本、美国、中国等地，都建造了大量采用隔震技术的建筑。
这些建筑在地震发生时，能够有效地减小结构受力，降低地震破坏，为人们的生命和财产安全提供了有力的保障。
在中国，隔震技术也得到了广泛的应用。
以北京大学陈天华教授的领衔的隔震技术团队为例，他们的隔震支座在北川汶川地震中发挥了重要作用，降低了建筑结构的震害程度，得到了极大的成效。
中国还建造了一系列地震隔震示范工程，如北京全国地震科技示范工程、宁夏隔震建筑示范工程等，这些示范工程在实际应用中积累了大量的宝贵经验，推动了隔震技术的发展和成熟。
密肋复合墙结构体系抗震性能试验研究
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｕ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｉ ｒ ｂ ｂ ｅ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｗ ａ ｌ ｌ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｈ ｏ ｗ ｓ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｏ ｆ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ 一 ｄ ． ｏ ｕ ｔ ｅ ｒ ｆ ｒ ａ ｍｅ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ
３ ．Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｍｕ ｎ ｉ ｃ ｉ ｐ ａ ｌ Ｅ ｎ ｉ ｇ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ４ ４， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
１ ３ ０ １ １ ８ ；
（ １ ．北京交通大学 土木 建筑 工程学院 ， 北京
１ ０ ０ ０ ４ ４；２ ．吉林 建筑工程学院 ， 长春
３ ．北京市工程咨询公 司 ， 北京
摘 要 ：密肋复合墙结构独特的构造使结构在地震作用下表现出填块一框格一外框的破坏模式 ， 实现对地震能量
的分级释放 ， 形成结构抗震 的三道 防线 。为探讨 密肋 复合墙 体 中各道 抗震防线对 抗震性 能的影 响， 进行 ２组复合墙 体 的 试验研究 。观察墙体 主要破坏 形态和破坏 过程 ， 分析墙体 承载 力 、 滞 回特 征、 延性、 刚度 、 耗 能能力 等抗震 性能 。研 究表 明： 肋格约束下 的填充 砌块 极限承载力 明显提高 ， 屈服位移减小 ， 延性 降低 。加外框 的墙 体比不加外框 的墙板承 载力 明显 提 高。屈服荷载之前主要为砌块开裂耗 能 ， 屈服荷载后 主要 为裂 缝 的开裂 闭合及相互 摩擦耗 能 ， 标准墙 板 中的砌块 及墙 板 内裂缝 分别受到肋格和外框 的约束 ， 摩擦耗能较为充分 。在 密肋结构 中 ， 可通 过调整每道 防线 的设计参 数改变三 道抗
建筑抗震技术的研究与实践
建筑抗震技术的研究与实践自古以来，人们一直致力于寻找建筑物抗震的有效方法，以应对地震带来的巨大破坏和生命损失。
随着科学技术的进步和不断的研究，建筑抗震技术得到了长足的发展和实践应用。
本文将探讨建筑抗震技术的研究成果以及在实际建筑项目中的实践应用。
一、建筑抗震技术的研究成果1. 结构设计与分析建筑抗震技术的核心是建筑结构的设计与分析。
为了提高建筑物的抗震性能，结构工程师采用了多种方法，如模型试验、计算机仿真和结构分析等。
其中，模型试验可用于验证理论和假设，通过对结构在地震荷载下的响应进行测量，来完善结构设计；计算机仿真则可模拟地震荷载作用下的结构行为，进一步优化结构设计；结构分析则通过使用数学方法，对结构的强度、刚度和稳定性等进行详细分析和评估。
2. 材料研究与选择建筑抗震技术中的另一个重要方面是材料的研究与选择。
在抗震设计中，通常会选择具有良好抗震性能的材料，如高强度混凝土、钢结构和纤维增强复合材料等。
这些材料具有较高的强度和韧性，能够在地震发生时有效地分担地震荷载，减小结构的应力和变形。
3. 抗震隔震与减振除了结构设计和材料选择外，抗震技术还包括抗震隔震和减振措施。
抗震隔震技术通过增加结构与地基之间的缓冲层，使地震引起的振动能量得到减少。
常见的抗震隔震装置包括弹簧、支座和摇摆装置等。
减振技术则通过设立减振器等装置，将结构的振动能量转化为其他形式的能量，以达到减小地震响应的目的。
二、建筑抗震技术的实践应用1. 抗震建筑设计建筑抗震技术的研究成果在实践中得到了广泛应用。
在抗震建筑设计中，结构工程师会考虑地震区域的地震烈度、地质条件和建筑用途等因素，选择合适的结构形式和抗震措施。
他们将抗震设计作为一个全过程、多学科的任务，力求在最大程度上保障建筑物的安全和稳固。
2. 抗震改造与维护除了新建建筑的抗震设计，抗震技术也广泛应用于已有建筑物的改造和维护。
对于老旧建筑，工程师可以通过增加支撑、加固墙体和改进结构等方式提高其抗震能力。
基于抗震概念设计的密肋复合墙新型抗震结构体系
基于抗震概念设计的密肋复合墙新型抗震结构体系姚谦峰;庞乃勇;夏雷;郭猛【摘要】以512汶川大地震震害调查为基础,从抗震概念设计的角度出发,对建筑结构的典型震害进行了分析,指出设置多道防线、合理刚度布置、增强整体性能、重视非结构构件等对于保证结构抗震安全的重要意义,并结合课题组多年的研究成果,提出了一种具备多道抗震防线的刚度可调型密肋复合墙新型抗震结构体系,探讨了其对于改善结构抗震性能所起的积极作用.【期刊名称】《北京交通大学学报》【年(卷),期】2010(034)004【总页数】6页(P50-55)【关键词】汶川地震;抗震概念设计;密肋复合墙结构【作者】姚谦峰;庞乃勇;夏雷;郭猛【作者单位】北京交通大学,土木建筑工程学院,北京,100044;北京交通大学,土木建筑工程学院,北京,100044;北京交通大学,土木建筑工程学院,北京,100044;北京交通大学,土木建筑工程学院,北京,100044【正文语种】中文【中图分类】TU352.11 建筑抗震概念设计与震害分析1.1 建筑抗震概念设计建筑抗震设计主要包括3个方面内容:概念设计、抗震计算和构造措施[1].其中概念设计是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,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程.由于地震动的不确定性和随机性,很难精确描述地震的作用机理及其传递规律;又由于工程结构的复杂性和多变性,也难以全面掌握结构自身的动力特性及破坏过程.因此,在建筑抗震设计理论和方法远未成熟的情况下,目前还不可能完全依靠抗震计算来对结构进行设计和分析,这就需要从基本力学概念、震害现象等各种宏观和具体的经验出发,进行建筑抗震概念设计.我国的《建筑抗震设计规范》[2]明确提出了建筑抗震概念设计的基本原则,其内容主要包括:选择有利场地,设置多道防线,合理刚度布置,增强整体性能,重视非结构构件等.本文作者结合课题组三赴汶川地震灾区收集的建筑结构典型震害资料,分析阐述了建筑抗震概念设计对于保障结构安全的重要性.1.2 结构震害分析1.2.1 多道抗震防线在此次汶川地震中,最为突出一个问题就是不少学校建筑震害极为严重,北川中学(图1)等学校甚至还发生了教学楼整体垮塌的事件,这引起了许多专家和学者的广泛关注.导致这一问题的原因是多方面的,但是多道防线的设置不合理可能是其中最为重要的因素.图1 北川中学废墟Fig.1 Ruins of Beichuan middle school具有多道抗震防线的结构应满足的条件是:①抗震结构体系应由若干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工作;②抗震结构体系应有最大可能数量的内部和外部赘余度,有意识地建立起一系列分布的屈服区,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,一旦破坏也易于修复[2],对于保证结构在大震作用下的抗倒塌能力具有举足轻重的作用.图2 砌体结构底部破坏Fig.2 Damage of masonry structure不少地震灾区的学校建筑采用外廊式多层砌体砖房或框架结构,而且为了采光的需要还经常采用单跨形式[3].砌体结构是由脆性材料砌筑而成,它的抗拉、抗弯、抗剪强度均较低,因此单一砌体结构的整体性、延性也较差,且只具备一道抗震防线,常常会因为底部严重破坏(图2)而导致结构局部或者整体倒塌(图3),在历次地震中的倒塌破坏率均较高.为了解决这一问题,在1976年唐山大地震以后,我国的工程技术人员提出了对砌体结构增设一定的混凝土构造柱和圈梁或者加密构造柱及圈梁,以形成约束砌体结构.这些措施能够紧密约束内部砌体,限制砌体砖墙中裂缝的发展,增强结构的整体性和延性,从而避免结构在大震作用下发生垮塌(图4).汶川地震震害调查表明:合理设置了构造柱和圈梁的多层砖混结构房屋,在竖向和水平地震先后作用下,砌体虽严重开裂却裂而不倒[4],能够有效保证结构的抗震安全.图3 砌体结构倒塌Fig.3 Collapse of masonry structure框架结构也只具有一道抗震防线,但如果能通过合理设计实现“强柱弱梁”型破坏模式(图5),框架结构还能表现出良好的延性和抗震性能.然而,由于在设计过程中没有充分考虑现浇楼板对于框架梁的增强作用,实际震害中框架结构还是较多地表现出“强梁弱柱”型破坏形态(图6).一旦框架柱出现塑性铰,则结构变为机动体系,很容易直接导致框架结构在大震作用下发生倒塌,更是单跨框架结构和缺少柱间连接的空旷框架结构.图4 约束砌体结构基本完好(王亚勇提供)Fig.4 Good performance of constrained masonry structure(Provided by Wang Yayong)图5 框架结构的“强柱弱梁”破坏(王亚勇提供)Fig.5 Strong column-weak beam damage in frame structure(Provided by Wang Yayong)作为框架结构中的非结构构件,填充墙在地震作用下会发生开裂和破坏(图7),同时也耗散掉部分输入地震能量,在一定程度上保护了框架结构,起到了类似于抗震防线的作用.但由于框架结构对填充墙的约束作用较弱,填充墙的整体性很差,裂缝产生后会迅速发展扩大,并可能导致墙体严重破坏甚至倒塌而退出工作(图8),难以充分发挥其自身的作用.为了改善框架结构抗震防线单一的问题,通常可以在框架结构内增设剪力墙或柱间支撑,将其作为结构的第一道抗震防线,在地震作用下率先发生破坏并耗散地震能量,以保护作为第二道抗震防线的框架结构,更好地实现“大震不倒”的抗震设防目标要求(图9).例如,日本的许多学校建筑普遍采用设置钢或钢筋混凝土支撑的方式,且不会影响教室采光和建筑外形[4].图6 框架结构的“强梁弱柱”破坏Fig.6 Strong beam-weak column damage in frame structure图7 框架结构的填充墙体开裂Fig.7 Crack of infilled wall in frame structure 图8 框架结构的填充墙体倒塌Fig.8 Collapse of infilled wall in frame structure 1.2.2 合理刚度布置汶川地震灾区震害较重的另一种典型结构是底部框架-上部砖混的混合结构形式.由于上下两种不同结构形式的刚度相差较大,在转换层部位刚度发生突变,使其成为结构的薄弱环节,抗震性能较差.其破坏形态主要表现为两种形式.1)底部框架破坏.建筑结构底层承受结构整体水平剪力,当底框结构无抗震墙或设置抗震墙数量较少时,结构底层的水平刚度相对较弱,形成了“上刚下柔”的“鸡腿建筑”.在水平地震作用的冲击下,层间侧向变形主要集中于结构底层,致使底部框架柱因侧移较大、重力二阶效应(P-Δ效应)加剧,致使承载力不足而发生破坏、倾斜(图10)甚至倒塌(图11).同时由于底部框架梁的截面高度较大,加上楼盖的约束作用,底框结构更难实现“强柱弱梁”的抗震设计目标,导致底部框架以框架柱的破坏为主,对于结构抗震极为不利(图12).图9 房柱间支撑屈曲(王亚勇提供)Fig.9 Buckling brace betweencolumns(Provided by Wang Yayong)图10 某底框结构底层发生倾斜Fig.10 Incline of frame-supported structure图11 底框结构底层倒塌Fig.11 Collapse of frame in frame-supported structure2)上部墙体破坏.为提高底层刚度,通常在底层设置抗震墙.若抗震墙数量设置过多,则结构的薄弱部位会转移到上部墙体.在水平地震的反复作用下,上部墙体结构会出现X形交叉的剪切裂缝,并且随着水平剪力自上而下逐层增大,墙体裂缝的宽度也逐层加宽,至托梁上部转换层墙体的裂缝最宽,严重时甚至还可能导致托梁上部一层或几层墙体部分或者完全倒塌(图13).图12 某底框结构的“强梁弱柱”破坏Fig.12 Strong beam-weak column in frame-supported structure图13 底框结构二层倒塌(袁一凡提供)Fig.13 Collapse of wall in frame-supported structure(Provided by Yuan Yifan)综上,因底框结构的抗侧刚度在竖向分布不合理,导致结构形成转换薄弱层.当底部结构刚度小、上部结构刚度大时,底部框架结构震害严重;当底部结构刚度大、上部结构刚度小时,托梁上部的墙体震害严重.因此,选择合理的结构刚度和承载力分布形式,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中[2],对保证结构抗震性能具有不可忽视的作用.此外,在框架结构中,填充墙的配置对结构刚度也具有一定影响.当墙体分布不均匀也可能会导致刚度分布不合理,从而产生薄弱层导致结构破坏(图14).故《建筑抗震设计规范》[2]特别针对框架结构的围护墙和隔墙作出规定,在非结构构件中应考虑其设置对结构抗震性能的不利影响,避免因不合理设置导致主体结构的破坏.图14 框架结构底层破坏Fig.14 Damage of bottom columns in frame structure2 结构形式改进针对不同结构在地震中所表现出来的典型震害,国内外众多学者和工程技术人员从不同的角度出发,提出了一些增强结构抗震性能的有效方法和途径,并对传统结构形式进行了改进.天津大学傅秀岱等[5]基于双重抗震概念,提出了一种框架格构剪力墙双重抗震结构体系,在钢筋混凝土框架结构框架梁、柱所组成的平面内增加十字形支撑,形成钢筋混凝土框撑格形结构,然后在格构中砌筑砖或砌块.由于十字形支撑增强了对填充墙体的约束作用,与普通框架结构相比,能够更有效地发挥出填充墙体自身的内部摩擦阻尼作用,在一定程度上可作为次结构参与结构抗震耗能.框撑具有较大延性,作为主结构保证结构的抗震安全性能,形成了具备两道抗震防线的双重主次结构.国外一些学者提出将耗能支撑、黏滞阻尼墙等耗能构件用于框架结构,力求通过耗能构件自身的耗能来耗散地震输入能量,从而确保主体结构在大震作用下的安全性,实质相当于增加一道抗震防线,能够大大改善框架结构的抗震性能.针对底框结构刚度分布不均匀的问题,哈尔滨工业大学王凤来等[6]提出一种配筋砌块短肢砌体剪力墙结构,并将其用于底框结构中以减小上部墙体结构的刚度.重庆大学杨佑发等[7]把隔震橡胶垫放置在上部砌体与底层框架结构之间,马云舟等[8]在结构屋顶设置层间隔震层,利用层间隔震技术较好地解决了两种不同结构形式之间刚度和承载力合理匹配的难题.广州大学周云等[9]针对砌体结构提出一种“隐形构造柱”和“捆绑法”抗震技术,在宽度较大的砌体墙片中插入两根或多根竖向钢筋,将墙体分成2段或多段,并在水平方向放置拉接筋.对宽度较小的墙体,可在墙体两侧沿竖向放置2根或3根钢筋,并在水平方向放置拉接筋,借助钢筋的“套箍”作用增加墙体的整体性、延性和耗能能力.为了合理调节填充墙体对框架结构的刚度影响,国外一些学者提出一种耗能柔性连接,将填充墙与框架梁柱之间采用柔性连接,既可以发挥填充墙增加整体结构刚度的作用,又可以避免其在地震作用下受力过大而发生破坏.上述种种改进措施虽然形式各异、方法不同,但核心都围绕着设置多道防线,合理刚度布置,增强整体性能,重视非结构构件等基本思想,体现了建筑抗震概念设计对于保证结构抗震安全的重要性.3 密肋复合墙结构新型抗震体系本文作者及课题组多年来一直致力于工程抗震与减震控制领域研究,经过近20年的科研攻关,以建筑抗震概念设计理论为基础,从合理的结构构造和适宜的墙体材料两方面着手,研发了一种新型抗震结构体系:密肋复合墙结构新型抗震体系.密肋复合墙结构[10]主要是由预制的密肋复合墙板、现浇的隐形框架和楼板组合而成(图15).其中,密肋复合墙板是由截面及配筋较小的钢筋混凝土肋梁和肋柱构成框格,内嵌炉渣、粉煤灰等工业废料为主要原料的轻质高性能混凝土砌块(或其他具有一定强度的轻质砌块)预制而成;隐形框架是由钢筋混凝土边框柱、连接柱和楼层暗梁组合而成.图15 密肋复合墙结构Fig.15 Multi-ribbed composite wall structure由于密肋复合墙结构所具有的独特嵌套式结构,使其具有以下一些显著特点.1)整体工作性能较好.从结构构造形式来看,密肋复合墙结构可以看作隐形框架内嵌承重密肋复合墙板,其受力与框架-剪力墙结构相似.密肋复合墙板又可以看作加密了暗梁和暗柱的砌体结构,大大增强了结构的整体性.密肋复合墙板一方面受到隐形框架的紧密约束,另一方面又对隐形框架施加反作用,两者相互作用、共同受力,能够充分发挥各自性能.墙板在密肋复合墙结构中不仅具有围护、分隔空间和保温的作用,而且能够与隐形框架一起承担结构的竖向及水平荷载.类似地,墙板中的填充砌块由于受到框格的紧密约束,其裂缝被限制在一定范围内.在反复荷载作用时,砌块在一个方向荷载作用下产生裂缝,在反方向荷载作用下裂缝又趋于闭合,使得砌块能够有效参与墙体受力,显著提高墙体的承载能力和抗侧刚度.2)具备多道抗震防线.从结构的材料组成来看,密肋框格和隐形框架是具有较大延性的钢筋混凝土结构,而填充砌块则是刚度较大的脆性材料.在水平荷载作用下,填充砌块会率先开裂,但由于密肋框格的紧密约束作用,使其能够充分发挥自身的摩擦耗能作用,可以看作是结构的第一道抗震防线.密肋框格由于肋梁、肋柱加强了平面内的相互联系,加上填充砌块的支撑作用,其刚度较隐形框架更大,因此会先于隐形框架发生破坏,可以看作结构的第二道抗震防线.隐形框架可看作结构的第三道防线最后发生破坏,并与肋柱一起保证结构在大震作用下不会发生倒塌.前期试验研究及分析也表明[11]:在低周反复荷载作用下,密肋复合墙结构中的填充砌块、密肋框格及隐形框架能够依次发生破坏,表现出多道抗震防线分阶段破坏的特征和良好的抗倒塌能力(图16).图16 密肋复合墙结构分阶段破坏形态Fig.16 Damage process of multi-ribbed composite wall当小震作用时,密肋复合墙结构处于弹性受力阶段,结构具有较大的抗侧刚度,层间与顶点位移容易控制在规范规定的范围.当中震作用时,结构具有较大的承载力,众多填充砌块在密肋框格的紧密约束下反复开裂闭合,增加了结构材料内的摩擦阻尼并耗散地震能量,从而减小了主体结构的地震反应,震后恢复仅限于填充砌块,其作用类似于一种耗能装置.当大震作用时,填充砌块由于破坏严重而逐渐退出工作,使得结构刚度衰减、周期延长,从而减小了结构的输入地震能量;密肋框格的肋梁也将逐渐发生屈服并出现塑性铰,通过自身能量耗散来减轻隐形框架的破坏程度.在整个地震作用的过程中,密肋复合墙结构的填充砌块、密肋框格及隐形框架能够依次发生损伤破坏并耗散地震能量,使整个结构从一种稳定体系逐步向另一种新的稳定体系过渡,并通过改变结构的振动特性来减小输入地震能量,大大提高了结构在大震作用下的抗倒塌能力,体现出优良的抗震性能和耗能减震结构的基本特性[12].3)便于调整结构刚度.在密肋复合墙结构中,通过改变密肋框格的划分方式、肋梁肋柱的截面尺寸、填充砌块的材料性能等参数,可以方便地调节密肋复合墙板的抗侧刚度,进而达到控制结构整体刚度的目的.同时可以配合调整隐形框架的截面尺寸,实现合理的刚度分配和破坏模式.4 结语汶川大地震在给我们带来沉重灾难的同时,也为我们提供了丰富的震害资料.透过这些震害现象可以发现:建筑抗震概念设计对于结构抗震安全具有举足轻重的作用,对于工程实践和结构改进也具有广泛的指导意义和重要的参考价值.作为一种新型抗震结构体系,密肋复合墙结构从合理的结构构造和适宜的墙体材料两方面着手,充分体现了建筑抗震概念设计的若干要求,是一种具有多道抗震防线的刚度可调型减震结构体系,具有优良的抗震性能.此外,密肋复合墙结构还具有轻质节能、就地取材、绿色环保、保温隔声、施工简便、建造快速、造价低廉等优点,具有广阔的发展和应用前景.参考文献:[1]李国强,李杰,苏小卒.建筑结构抗震设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.LI Guoqiang,LI Jie,SU Xiaozu.Seismic Design of BuildingStructures[M].Beijing:China Architecture and Building Press,2002.(in Chinese)[2]GB 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楼房抗震总结报告范文(3篇)
第1篇一、引言随着城市化进程的加快，高楼大厦在我国各大城市中屡见不鲜。
然而，地震作为自然界的一种灾害，对高层建筑的抗震性能提出了严峻考验。
为了提高建筑的抗震能力，确保人民生命财产安全，本报告对近年来我国楼房抗震技术的研究成果进行总结，旨在为今后的建筑设计提供参考。
二、楼房抗震设计原则1. 安全性原则：确保在地震作用下，建筑结构不会发生倒塌，人员可以安全撤离。
2. 可靠性原则：建筑结构在地震中应具有良好的承载能力和变形能力，保证结构的长期稳定。
3. 经济性原则：在满足抗震要求的前提下，尽量降低建筑成本。
4. 合理性原则：结构设计应合理，便于施工和后期维护。
三、楼房抗震设计关键技术研究1. 抗震设防烈度与抗震等级抗震设防烈度是指建筑所在地区的地震基本烈度，抗震等级则反映了建筑结构的抗震性能。
根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010），我国将抗震设防烈度分为六个等级，分别为Ⅰ级至Ⅵ级。
在设计过程中，应根据建筑物的用途、重要性和设防烈度来确定抗震等级。
2. 结构体系（1）框架结构：框架结构具有良好的抗震性能，适用于高层建筑。
其特点是柱、梁、板组成一个整体，通过节点连接形成空间框架。
（2）剪力墙结构：剪力墙结构主要由墙体和楼板组成，墙体起到抗震墙的作用。
适用于地震多发地区。
（3）框架-剪力墙结构：结合了框架结构和剪力墙结构的优点，适用于中等高度的建筑。
3. 基础设计（1）地基处理：地基处理是提高建筑抗震性能的重要手段。
常用的地基处理方法有：换填、加固、桩基等。
（2）基础形式：基础形式的选择应考虑地基条件、建筑高度、荷载等因素。
常用的基础形式有：筏板基础、箱形基础、桩基础等。
4. 非结构构件设计（1）隔墙：隔墙的设置应考虑抗震要求，提高建筑的整体稳定性。
（2）门窗：门窗的设置应满足抗震要求，防止地震作用下产生较大变形。
（3）装饰装修：装饰装修材料应具有良好的抗震性能，避免在地震中脱落。
5. 抗震构造措施（1）节点连接：节点连接是建筑结构的关键部位，应保证节点连接的可靠性和安全性。
框架一密肋耗能复合墙结构与框架填充墙结构抗震性能的对比分析
Ａｂ ｔａ ｔ Ａ ｅ ｓｒ ｃｕ ａ ｓ ｓｅ ｃ ｌ ｄ ｆａ — ｌ —ｉ ｂ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔ ｌ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｉ ｇ ｎ ｒ ｔ ｄ ｂ ｓｒ ｃ ： ｎ ｗ ｔｕ ｔ ｒ ｌ ｙ ｔ ｍ ａ ｌ ｒ ｍｅ ｍｕ ｔ ｒｂ ｅ ｏ ｏ ｉ ｗａｌ ｔｕ ｔ ｒ ｓ ｅ ｅ ａ ｅ ｙ ｅ ｉ ｅ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｍｕ ｔ—ｉ ｂ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔ ｌ ａ ｈ ｎ ｉ ｅ ｌ ｉ ｒ ｍｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｔ ｅ ｌｃ ｈ ｒ ｄ ｔ ｎ ｌ ｓｎ ｈ ｌ ｒｂ ｅ ｏ ｏ ｉ ｗａ ｌ ｓ ｔ ｅ ｉ ｆｌ ｄ ｗａ ｌ ｎ ｆ ａ ｔｕ ｔ ｒ ｏ ｒ ｐａ ｅ ｔ ｅ ｔ ａ ｉ ｏ ａ ｉ ｅ ｌ ｉ
摘
要： 用密肋 耗 能复合 墙取 代传 统 的砖 墙 作 为 框 架结构 中 的填 充墙 ， 形成 框 架一 密肋耗 能复 合墙
结构 ． 通过 建 立简化 的 刚 架一 整体 钭 压杆模 型 ， 用静 力弹 塑性 分析 方 法 对框 架一 能 复合墙 结构 与 运 耗 框 架填 充墙 结构在 周期 、 间位 移 角 、 层 局部 变形等 几 方面进 行 对 比分析 ． 计算 结果表 明 ， 能复合 墙 耗 通过优 化 设计 即 可调整 抗侧 刚度 并 能有 效耗散 地 震 能量 ， 中 高地 震 烈 度 区以 密肋 耗 能 复合 墙代 在 替砖 填 充墙后 ， 构的抗 震 性 能明显 优 于普通 框 架一 填 充墙 结构 ． 结 砖 关 键词 ： 架一 框 密肋 耗 能复合 墙 结构 ； 架填 充墙 ； 间位移 角； 力弹 塑性分 析 框 层 静
多层住宅新型复合结构的理论分析及研究
留每种 型号 的 钢筋及 混凝 土试 块 ；构件 试 验 前 ， 进行 材性试 验 ， 先 以确 定各 种钢 筋 的屈 服 强度 、 限强度及 混凝 土的抗 压强 度 。 极 混凝 土 采用 商品混 凝 土 ， 验前 ， 试 先做 混凝 土试 块抗 压试 验 ，混凝 土抗 压强 度标 准值 ：ｋ０ ６ ０ ｃ一 ． ｘ ． ７ ８ ｘ １ — １ ６ Ｐ ， 拉强 度 ： ＝ ． Ｍ ａ 抗 ８ ３． ２． Ｍ ａ抗 ７ ２ ｔ ２１ Ｐ ， ｋ ６ 压 强度 设计 值 ： ＝ ５ ４ Ｐ ，较 Ｃ ０ 凝 土 ｆ １． Ｍ ａ ｃ ７ ３混 强度 稍大 。 ２ 试验加 载制 度和方 法 ． ２ 试 验加 载制 度 和方法 按 《 建筑 抗震 试验 方法规 程》 行 。正式 试验 前 ， 进 先进 行预 加反 复荷载 ２ ， 次 取值 为计 算开 裂荷 载 （ 不考 虑竖 向荷 载 ） ３ ％， 一 ｋ 的 ０ Ｆ ３ Ｎ。竖 向荷载 加 载 系统 采 用 ４台 同步液 压加 载器 组成 ，竖 向荷 载分 两部分 施加 。轴压 比为 Ｏ２ 模拟 用于 ５ ． ２ 层住 宅 时底层 柱 在设 计 荷 载作 用 下 的受 力 状 况 。 水 平 荷载 加节 点 荷 载 Ｆ ，荷载 从 ０ 至计 算 加 开裂 荷 载 （ 考虑 竖 向荷 载 ） ５ ％ ， 加至 计 的 ０ 再 算 开裂 荷载 ， 每级 荷载下 反复 ２次 。 以支 撑钢 筋屈 服 （ ｙ １ ７ １ ） ｅ ＝ ６ ６ ｅ 出现塑 性 铰 作 为试 件 的 ｘ 名 义 屈服 ， 件屈 服 后 ， 试 以屈 服位 移 Ａｙ 为 作 控 制参 数 ， 实施 等 位移 加载 ， 每级 加 载使试 件 位 移达 到 Ａｙ的整数 倍 ， 每一 级荷 载 下反 复 ３ 次， 直至试 件破 坏 ， 止试验 。 停 。 拟静 力试验 加荷 方法 ：
木材与混凝土复合结构的性能分析
木材与混凝土复合结构的性能分析在现代建筑领域，材料的创新和应用一直是推动行业发展的关键因素。
木材与混凝土复合结构作为一种新兴的建筑结构形式，近年来受到了越来越多的关注和研究。
这种复合结构结合了木材的轻质、环保、可再生等优点以及混凝土的高强度、耐久性等特点，展现出了独特的性能优势。
一、木材与混凝土复合结构的特点（一）木材的特性木材是一种天然的有机材料，具有良好的保温隔热性能、美观的纹理和舒适的触感。
其轻质的特点使得运输和施工相对便捷，同时木材还是一种可再生资源，对环境友好。
（二）混凝土的特性混凝土是一种广泛应用的建筑材料，具有高强度、耐久性好、抗压性能优越等特点。
然而，混凝土的自重较大，且生产过程中会产生一定的环境污染。
（三）复合结构的协同作用木材与混凝土复合结构将两者的优点相结合。
混凝土为结构提供了主要的承载能力，而木材则在保温隔热、声学性能和美观方面发挥优势。
两者协同工作，提高了结构的整体性能。
二、木材与混凝土复合结构的力学性能（一）承载能力这种复合结构在承载能力方面表现出色。
混凝土承担大部分的压力和弯矩，而木材则在一定程度上分担拉力和剪力。
通过合理的设计和连接方式，可以实现两种材料的有效协同工作，从而提高结构的承载能力。
（二）变形性能由于木材和混凝土的弹性模量不同，在受到荷载作用时，两者的变形存在差异。
然而，通过适当的构造措施和连接方式，可以减小这种变形差异带来的不利影响，保证结构的稳定性和安全性。
（三）抗震性能在地震作用下，木材与混凝土复合结构具有较好的抗震性能。
木材的延性和耗能能力可以有效地吸收地震能量，而混凝土的强度和刚度则为结构提供了足够的抗侧力能力。
三、木材与混凝土复合结构的耐久性（一）木材的耐久性木材在使用过程中容易受到腐朽、虫蛀和火灾等因素的影响。
为了提高木材在复合结构中的耐久性，通常需要对木材进行防腐、防虫和防火处理。
（二）混凝土的耐久性混凝土在长期使用过程中可能会受到化学侵蚀、冻融循环和钢筋锈蚀等因素的影响。
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１ 复 合 结 构 墙 体 的一 般 构 造
１ １ 柔 性 梁 柱 加 支 撑 的 墙 体 ．
力 和使用 要求 ， 以上 主要针 对单 榀 的复合 结构 墙体 ．
复合 结构 墙体 住宅 整 体 的抗 震 性能 是将 其用 于实 际
工程 之前 必须 研究 的 内容 ． 笔者 采 用 工 程 常 用 软 件
第３ ２卷 第 ５期
余 兴华 ： 复 合 结 构 墙 体 住 宅 的抗 震 性 能 研究
６ ７
度 （ ． ５ｇ 设 防 时轴 压 比均 有所 提高 ． 防烈 度 为 ０ １ ） 设
８度 （ ． ） ， 设 防 烈 度 为 ８度 （ ． ） 比 ， ０ ３ｇ 时 与 ０ ２ｇ 相 ４ 根 边 柱 的 轴 压 比 超 过 限 值 ０ ９ 不 满 足 承 载 力 的 要 。，
文章 编 号 ：０ ２— ６ ４ ２ １ ） ５— ０ ６一Ｏ １０ ５ ３ （０ １ ０ ０ ６ ５
复 合 结 构 墙 体 住 宅 的 抗 震 性 能 研 究
余 兴 华
（ 南工 程 学 院 土 木 工 程 系 ，河 南 郑 州 ４ １ ９ ） 河 ５ １１
摘
要 ： 不 同 烈 度 地 震 作 用 下 ， 对 某 一 复 合 结 构 体 系住 宅 模 型进 行 了 承 载 能 力 分 析 ， 几 种 烈 度 地 震 作 用 在 针 对
第 ３ ２卷 第 ５期
２１ ０ １年 １ Ｏ月
华
北
水
利
水 电
学 院
学
报
Ｖ０ Ｊ ２ ＮＯ ５ ｌ３ ．
０ｃ ． ２ ｔ Ｏｌｌ
Ｊ ｒ ａ ｆＮｏ ｔ ｏｕ ｎ ｌｏ ｒｈ Ｃｈｉ ｎ ｔｔ ｔ ｆＷ ａ ｅ ｎ ｅｖ ｎｃ ｎｄ Ｈｙ ｒ ｅｅ ｔｉ ｗｅ ｎａ Ｉ ｓｉｕ ｅ ｏ ｔｒ Ｃｏ ｓ ｒ ａ ｙ ａ ｄ ｏ ｌｃｒｃ Ｐｏ ｒ
２ １ 柱 承 载 能 力 ．
图 １ 人 宇 支 撑 复 合 结 构
应 用 所 建 立 的 Ｐ Ｐ 模 型 ， 过 调 整 抗 震 设 防 ＫＭ 通
１ ２ 不 加 支 撑 的 墙 体 ．
烈度 ， 分别 计 算 出该 模 型 在 不 同设 防烈 度 时 柱 子 的 承 载 力 ．图 ２ —４ 分 别 为 抗 震 设 防 烈 度 为 ７ 度 （ ． ５ｇ 、 ０ １ ） ８度 （ ． ） ８度 （ ． ） ０ ２ｇ 及 ０ ３ｇ 时该 建 筑第 １
的支撑 夹在 中间作 为墙体 材 料 ． 同时 ， 了满 足 目前 为 住宅 墙体 的节 能设 计 标 准 ， 根据 需要 ， 墙板 之 间 可 在 加入 保 温材 料 ．
２ 不 同抗 震 设 防烈 度 时 承 载 能力 分 析
以莱钢 樱花 园 ４ 楼 ［ 个 单 元 为 研 究 对 象 ， ｓ１ ｌ 以 复 合结 构作 为 承重 横 墙 ， 以不 加 支 撑 的 框架 作 为 纵
下 的 振 型 进 行 研 究 ， 复 合 结 构 住 宅 的设 计 及 适 用 范 围 提 供 了参 考 ． 为 关 键 词 ： 型 结 构 体 系 ； 震性 能 ； 新 抗 复合 结 构
复 合结 构是 由钢筋 混凝 土柔 性梁 柱 和钢筋 混 凝 土 人字 支 撑 （ 面 尺 寸小 于 梁 柱 ） 成 的人 字 支 撑 截 组
层 的柱子 轴 压 比与有 效长 度系 数． 由 图 ２ ４可 知 ， 震 设 防 烈 度 为 ７度 （ ．５ｇ — 抗 ０ １ ）
作为 住宅 纵 向墙 体 ， 要 满足 照 明 、 风 、 通 主 通 交 等 要求 ， 因此 ， 需开 较 大 的 门窗 洞 口 ， 常 设 计 为 非 通 承重结 构 ， 采用 梁 柱 结 构 而 不 加 支 撑． 以 ， 墙 仅 所 其
向墙 体 ， 用 预 应 力 预 制 楼 板 ， ６层 ， 高 为 采 共 层 ２ ９ｍ， 立 Ｐ Ｐ 计 算 模 型 ， 纵 向 墙 体 方 向为 ． 建 ＫＭ 以
方 向 ， 承 重 横 墙 方 向为 】方 向建 立 坐标 系． 本 沿 ， 基
风 压设 定 为 ０４ Ｎ ｍ ． ． ５ｋ ／
体 既 可 以 选 择 轻 质 墙 板 ， 可 以 选 择 混 凝 土 加 气 块 也 或粉 煤灰 空 心砌块 等 材料 ．
和 ８度 （ ． ） ， 子 的轴 压 比均 未 超 过 ０ ９ 符 ０２ｇ 时 柱 ．， 合 规范 的要 求． 抗震 设 防烈 度 为 ８度 （ ． ） ７ 但 ０ ２ｇ 较
Ｐ Ｐ 通 过 对不 同抗 震设 防烈 度下 复合 结构 墙体 住 Ｋ Ｍ，体住 宅 的抗 分 研
震性 能 ．
复合 结构 合 理 的 柱 截 面 为 ２ ０ ｍｍ ×２ ０ ｍｍ， ５ ５ 优化 的支 撑 截面 宽 为 １０ｍｍ” 如 图 １所 示． ２ ， 因此 ， 可使 用 厚 度 为 ６ ｍ 的 ２块 轻 质 墙 板 将 复 合 结 构 ０ｍ
柱 在竖 向荷 载作 用 下 的 内力 较 梁 柱结 构 大 大 减 小 ；
而在地 震作 用下 ， 撑 起 主要 的抗 侧 、 震 作 用 ， 支 抗 使
复合结 构 具有 良好 的抗 震 性 能 ， 足 住 宅 结 构 承 载 满
新 型结 构 ， 代替 原 多层 住宅 中 的黏 土砖 承重墙 ．
由文 献 ［ １—４ 可 知 ， 所 加 支 撑 的 帮 助 下 ， ］ 在 梁
收 稿 日期 ：０ ｌ一０ ２１ ５—１ ５ 基金项 目： 河南 省 自然 科 学 基 金 项 目（ １ ０ ０ ０ ． ５ １ ５ ４ ０）
作 者 简 介 ： 兴 华 （ ９ ９ ） 男 ， 南 信 阳 人 ， 教 ， 士 ， 要 从 事 结 构 工 程 方 面 的研 究 余 １７ 一 ， 河 助 硕 主
求． 可 以通过 增 大这 些 边 柱 的截 面尺 寸 或 混 凝 土 但