关于对建筑结构抗震设计分析84
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关于建筑抗震结构设计的分析摘要:本文作者介绍了建筑抗震设计的标准及设计的基本要求,提出了建筑抗震结构设计的措施。
关键词:建筑;抗震结构设计;分析abstract: in this paper, the author introduces the building seismic design standards and the basic design requirements, and puts forward the building seismic structural design measures.key words: building; seismic structural design; analysis 中图分类号:tu3 文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计,其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳,从而经济地实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”的目的。
但是,由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载,建筑物的地震破坏机理又十分复杂,存在着许多模糊和不确定因素,在结构内力分析方面,由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,计算方法还很不完善,单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的抗震能力。
自从去年东京的大地震之后,人们对于建筑物防震性能的关注加强了,建筑物的防震性能在地震来临之时对于保护人民的财产和生命安全起着至关重要的作用,作为一名建筑工作者,对于建筑结构中有关防震设计的理念和措施,提出了一些自己的看法和见解。
1 建筑结构抗震措施的标准对于性能方面:一种是以损坏的程度来描述,另一种是以用途的重要性来描述的;将建筑中的各种危害层级和可能造成的损失碱性等级划分,从高到低的划分为几类,根据不同类别制定不同的标准来要求各个部分,在遭遇到相当层级的影响时,各个部分对于抗击震灾祈祷自己所在层级相当的作用,承担相应的压力和风险,其按照按照层级的不同递增或者递减,而非简单的“一刀切”和平均化。
建筑工程设计的抗震设计要点分析一、建筑工程的抗震设计理念我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
當遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。
建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。
因此,要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。
当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物可能出现一定程度的破坏。
但经一般修理或不需修理仍可继续使用。
二、建筑工程中抗震设计的作用1、保证建筑的刚度。
合理地设计和确定建筑物的刚度非常重要。
因此首先要考虑到的是采用大量的钢筋混凝土。
主要是在已有的钢筋混凝土之上使用“钢结构”对其进行进一步加层加固。
加固分为两种情况:a.如果所需要进行加层的建筑工程的体系是钢结构,而国家规定:上部是钢结构、下部是钢筋混凝土两种不同的体系结构是不符合抗震规范的。
b.假设屋盖的部分是采用钢结构,而钢筋混凝土仍然是作为整个建筑工程的抗侧力的主要体系,则必须根据相关的规定进行抗震设计。
2、降低地震对建筑的影响。
被工程界认可的一个办法是在建筑基础与建筑的主体部分之间加设一个隔震层,有的设计师在建筑物的顶端部分加设一个“反摆”。
此反摆的作用是能够在地震时使建筑物的位移方向相反,降低了加速度,降低地震的作用。
根据相关研究分析,如果对“反摆”设置合理,那么对降低地震作用的概率可达65%,也能最大限度地减少建筑物内的物品受损程度。
3、提高建筑工程的抗震力。
出于对建筑工程抗震功能的保证,在建筑工程中要特别注意做到以下几点:a.在建筑工程中要考虑地基的稳定性因素,挑选对抗震有益的地基,防止地基变形影响抗震功能;b.同一建筑工程单元要设计在性质一样的地基上,要把地基最大潜力融入建筑的结构设计,有利于发挥地基的抗震功能;c.建筑工程尽量做到规则、对称,以降低地震作用导致的建筑变形度以及避免地震作用力集中导致建筑扭曲的状况发生;d.建筑的整体结构设计中要多加几道抵抗防线,以提高建筑工程的抗震力,同时建筑工程受力设计要明确,防止存在建筑工程局部薄弱;e.最大程度的减少建筑工程自身重量,从而减小建筑对地基的压力,达到缓解地震冲击作用对建筑体的影响力。
建筑结构抗震设计参数的敏感性分析建筑结构作为人类生活和工作的重要场所,在地震来临时的安全问题尤其重要。
为了保证建筑在极端情况下能够保持稳定和不倒塌的状态,结构设计师会选用适当的抗震设计参数。
然而幸存者调查表明,即使建筑是按照规范要求进行设计和施工的,地震时仍有不小的风险和危险,这可能与参数选择不合理导致的。
敏感性分析是一种针对某个模型或者系统,寻找对系统影响最敏感的因素的方法。
对建筑结构设计参数进行敏感性分析,有助于寻找合适和合理的参数范围,从而保障建筑在地震等自然灾害时的安全性。
在建筑抗震结构设计时,选择合适的材料和参数需要考虑到很多因素,如建筑的类型、使用场所、设计的预期寿命、地震频率和振动幅度等等。
抗震设计参数包括工程的自重、荷载、结构体系、刚度和阻尼等等。
任何一个参数的变化都可能引起结构体系和行为的变化,进而影响到建筑的安全性。
因此,建筑结构设计时需要进行敏感性分析。
敏感性分析的主要方法是参数扰动(Parameter perturbation)。
将设计的最优参数设为基准值,对每个参数进行增减比例(5-20%),并分别计算建筑结构的稳定性与安全性,对结果进行比较和评估。
通过比较不同参数下建筑的反应和变化,可以找到对建筑结构影响最为显著的因素,从而确定建筑结构的最优参数设置。
敏感性分析需要指定一个合适的目标函数来进行评估。
评价函数的选取直接影响对参数敏感性的评价。
常见目标函数有最小化最大位移和最小化最大加速度等。
在敏感性分析中,需要将目标函数及计算模型进行统一。
对于简单建筑,可以采用线性的弹性动力学计算方法,如双钢梁、框架结构等等,而大型、多层、非线性的建筑结构则需要采用复杂的非线性计算方法进行分析。
在进行敏感性分析时,存在一些常见的误区。
首先,需要保证参数变化后的建筑结构与实际建筑结构相似,并能反应出真实的工作状态;其次,参数变化时需要考虑到各个因素之间的协同作用,如阻尼和刚度之间的关系,以及荷载和自重之间的关系等等;最后,一定要注意计算误差的控制,同时进行多次模拟分析,以求得更准确的分析结果。
建筑结构抗震设计存在的问题与对策第一篇全世界每年发生地震约50万次,其中中国发生地震的次数占到全世界地震次数的三分之一。
地震的发生严重阻碍我国社会和经济的发展。
因此,在房屋建设的过程中,加强建筑结构设计中的抗震设计是十分必要的,其能提早预防及减少地震灾难带来的损失,保证人们的生命财产安全,间接助推我国社会和经济稳定的、有序的发展。
1建筑结构中的抗震设计需要注意的问题1.1建筑场地的选择地震发生时会对建筑物主体结构造成严重的破坏。
地震过程中产生的地质运动直接破坏建筑物的建筑结构。
地质条件是建筑物被破坏的主要影响因素之一,所以,在地震的预防措施中,需要对建筑物所在的场地进行认真的选择。
对建筑物所在场地的选择应选抗震能力比较强的地质环境。
例如,开阔地就十分方便地震发生时人员的避难。
又如地质坚硬的土地,在地震发生时,其地面的沉陷程度相对较小,可以有效减少建筑物坍塌的机率。
大量的数据表明,土质越坚硬的地带,被盖层就越薄,建筑物受地震活动的程度就越小,反之亦然。
所以,应避开在地质疏松及液化现象明显的河岸、山坡地带的边缘地区建设房屋。
因为一旦发生地震,由于地基较松,在地质现象的影响下建筑物会以极快的速度下沉,非常容易造成建筑物的坍塌,若实在无法避开,则要对建筑物本身采取抗震措施。
1.2地基的设计为了确保建筑物整体结构的刚性,增强建筑的抗震能力,在房屋的建造过程中,同一个单元的建筑不能建设在不同的地基上,也不能采取相应的措施来对地基进行处理,要么就全部选用天然地基进行建造,要么就全部采取桩基的方式。
房屋建筑基础的埋置一定要达到一定得深度。
埋置过浅就会使得建筑物的嵌固作用减小,地震发生时容易造成建筑物振幅过大,非常容易坍塌。
所以在对建筑物的基础进行埋置时,要尽可能多的增加埋置的深度,提高建筑物地基的稳定性。
1.3抗震结构的选择抗震结构的合理选择是保障建筑结构抗震性能的重要因素。
建筑主体结构的抗震设计能够最大程度的减少建筑结构在地震活动中的变形概率,保障建筑物的安全性能。
高层建筑结构设计与抗震性能分析高层建筑在现代都市中起到了举足轻重的作用,但由于其复杂的结构以及高度,抗震性能成为设计和建造过程中不可忽视的重要因素。
本文将对高层建筑结构设计与抗震性能进行分析,并探讨相关的优化技术。
一、高层建筑结构设计要点高层建筑的结构设计要点包括以下几个方面:1. 基础设计:高层建筑的基础设计应考虑地质条件、土壤承载力以及建筑的荷载等因素。
采用适当的基础形式和深度可以提高建筑的稳定性和抗震性能。
2. 结构体系:高层建筑的结构体系应选用抗震性能良好的方案,如剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-筒状墙结构等。
这些结构体系具备较好的抗震性能,能够有效吸收和分散地震作用。
3. 材料选择:高层建筑结构的材料选择对于提高抗震性能至关重要。
采用高强度、高韧性的钢材或混凝土材料,可以提高结构的整体强度和延性,从而提高抗震性能。
二、高层建筑抗震性能分析方法高层建筑的抗震性能可以通过以下几种方法进行分析:1. 静力分析:静力分析是一种简化的抗震性能分析方法,通过计算建筑在地震作用下的静力响应来评估其抗震性能。
该方法适用于低层建筑或对于结构刚度较为均匀的高层建筑。
2. 动力分析:动力分析是一种较为准确的抗震性能分析方法,通过计算建筑在地震作用下的动力响应来评估其抗震性能。
该方法适用于高层建筑或对于结构刚度较为不均匀的情况。
3. 数值模拟:数值模拟是一种基于有限元原理的抗震性能分析方法,通过建立结构的数值模型来模拟地震作用下的动力响应。
该方法能够更加准确地评估结构的抗震性能,并可用于优化结构设计。
三、高层建筑抗震性能的优化技术为了进一步提高高层建筑的抗震性能,可以采用以下优化技术:1. 设计合理的剪力墙布置:剪力墙是高层建筑中一种常用的抗震结构形式,其布置合理与否直接关系到结构的抗震性能。
通过优化剪力墙的位置和布置方式,可以提高结构的整体刚度和延性,增强其抗震性能。
2. 采用抗震支撑系统:抗震支撑系统能够在地震发生时提供额外的支撑和稳定性,对高层建筑的抗震性能具有重要影响。
建筑结构抗震性的优化设计与分析研究随着科技的发展和人们的需求不断提高,建筑结构抗震性的优化设计和分析研究变得越来越重要。
在地震频繁的地区,抗震是一项至关重要的工作,可以保障人们的生命财产安全。
本文将探讨建筑结构抗震性优化设计的关键因素和分析方法。
一、材料的选择与使用建筑结构的抗震性能很大程度上取决于所使用的材料。
钢材、混凝土、木材等材料在抗震性能方面具有各自的特点。
若要进行抗震性能的有效设计,首先需要根据建筑的类型和用途选取合适的材料。
在设计过程中,合理使用高性能材料和先进技术也是提高抗震性能的重要途径。
例如,使用抗震强钢材可以提高结构的耐震性能,利用纤维增强复合材料可以增加结构的延性,同时可以减小结构的自重。
二、结构形式的优化结构形式的优化是提高建筑抗震性的重要手段之一。
多种结构形式具有不同的抗震性能。
传统的框架结构、剪力墙结构以及新兴的核心筒结构等都有着各自的特点。
在进行结构设计时,需要根据地震烈度、建筑高度和结构质量等多种因素综合考虑,选取最适合的结构形式。
此外,合理采用隔离、能量耗散等措施也能提高建筑的抗震能力。
三、抗震设计的分析方法在进行建筑抗震设计时,需要进行大量的结构分析。
常用的分析方法有静力分析、动力分析和非线性动力分析等。
静力分析是一种较为简单的分析方法,可以用于初步评估结构的抗震能力。
动力分析和非线性动力分析更为精确,可以模拟真实的地震波进行分析,得出结构的位移、加速度等参数。
通过这些分析数据,工程师可以得出结构的强度、刚度等重要参数,从而进行抗震设计和优化。
四、地震对建筑的影响地震是建筑抗震性能的重要评价标准。
地震波对建筑的力学响应会导致结构的位移、应力等发生变化。
理解地震对建筑的影响有助于进行抗震设计和分析。
地震波的频率和幅度是影响建筑结构抗震性能的重要因素,地基的土质和地震波的传播路径也会对建筑产生重要影响。
因此,在进行抗震设计时,需要综合考虑地震特性、建筑特性和结构特点等因素,以确保建筑可以在地震中保持完整并降低破坏程度。
钢筋混凝土框架结构的抗震性能分析与设计钢筋混凝土框架结构是当前主要的建筑结构形式之一,其在抗震性能方面具有较高的稳定性和承载能力,广泛应用于各类建筑中。
本文将对钢筋混凝土框架结构的抗震性能进行分析与设计,以提高建筑在地震等自然灾害中的安全性和稳定性。
一、抗震性能分析钢筋混凝土框架结构的抗震性能主要体现在其刚度、强度和韧性三个方面。
1. 刚度刚度是指结构在受力时抵抗变形的能力,是保证结构整体稳定性的基础。
钢筋混凝土框架结构通常具有较高的刚度,其主要受到构件的截面尺寸和材料的影响。
在抗震设计中,应根据地震作用的水平和垂直特点,合理确定结构的刚度。
2. 强度强度是指结构在受到外力作用下抵抗破坏的能力。
钢筋混凝土框架结构的强度主要体现在构件的截面大小和材料的抗压和抗拉强度上。
在抗震设计中,应根据结构所处地震烈度区域和设计要求,合理确定构件的截面尺寸和材料的强度等级。
3. 韧性韧性是指结构在受到地震荷载作用时具有较大的变形能力,能够消耗地震能量,减小地震反应。
钢筋混凝土框架结构的韧性主要受到构件的延性和连接的影响。
在抗震设计中,应采用具有良好延性的构件和可靠的连接方式,确保结构具有足够的韧性。
二、抗震性能设计根据钢筋混凝土框架结构的抗震性能要求,设计中应遵循以下几个原则。
1. 合理选取结构形式根据建筑的高度、用途和地震烈度等因素,选择合适的钢筋混凝土框架结构形式,如普通框架、剪力墙-框架结构等。
并根据具体情况增加防震措施,如设置剪力墙、加强柱-梁节点等。
2. 优化结构参数通过合理调整结构的刚度和强度等参数,实现结构的韧性和稳定性之间的平衡。
根据设计要求和结构的受力特点,选择合适的构件尺寸、钢筋配筋和混凝土强度等参数。
3. 加强结构连接结构的连接部位是钢筋混凝土框架的薄弱环节,需要采用可靠的连接方式,如焊接、螺栓连接等。
同时,应加强节点的抗震设计,通过设置剪力墙、加强节点钢筋配置等措施,提高结构的整体抗震性能。
2024年建筑结构抗震分析与减震控制学习心得2024年建筑结构抗震分析与减震控制是我在大学期间的一门重要专业课程。
通过学习和实践,我深刻认识到了抗震设计在保护建筑物和人们生命财产安全方面的重要性。
以下是我对这门课程的学习心得。
首先,这门课程让我更加深入地了解了地震灾害对建筑物的影响以及抗震设计的原理和方法。
我们学习了地震波的基本性质、地震荷载的计算方法,以及材料和结构在地震中的响应机理。
通过学习这些基础知识,我能够更好地理解抗震设计的目标和要求。
同时,我们还学习了各种抗震设计的原理和方法,如增加结构刚度、加固和改造现有结构、采用减震控制技术等。
这些知识对于我未来从事相关工作具有重要意义。
其次,这门课程还培养了我分析和解决问题的能力。
在课堂上,我们不仅学习了理论知识,还进行了大量的实例分析。
通过参与实例分析,我学会了如何快速准确地了解一个建筑物的结构形式和设计参数,并判断其抗震性能。
同时,通过解决实例中的问题,我也积累了一定的实践经验,提升了自己的解决问题的能力。
这对我今后从事实际工作非常有帮助。
另外,这门课程还注重培养学生的实践能力。
我们参观了一些地震风险较高的建筑物,实地调查了其结构形式和材料特性。
通过这样的实践活动,我更加直观地感受到了地震对建筑物的破坏性,并对实际工程中的抗震设计有了更深入的认识。
同时,我们还使用专业软件进行了一些抗震设计的计算和分析。
通过这些实践操作,我掌握了一些常用工具和方法,提高了我的抗震设计能力。
最后,这门课程注重培养了我们的团队合作和沟通能力。
在课堂上,我们经常组成小组进行项目设计和分析。
通过与同学的合作,我学会了尊重他人的意见并协调不同意见之间的矛盾。
同时,在小组讨论中我也学会了更好地表达自己的观点和听取他人的建议。
这些团队合作和沟通的能力对于我今后的职业发展非常重要。
总的来说,2024年建筑结构抗震分析与减震控制是一门非常重要的专业课程。
通过学习和实践,我不仅深化了对抗震设计的理解,还提高了自己的问题分析和解决能力。
高层建筑结构抗震性能分析随着城市化进程的加快,高层建筑的兴起已成为都市发展的一道靓丽风景线。
然而,高层建筑由于其特殊的结构形式,常常面临地震带来的巨大挑战。
因此,对高层建筑结构抗震性能进行深入分析和研究,具有重要的理论和实践意义。
一、高层建筑结构的特点高层建筑结构通常具有以下几个特点:1. 高度:高层建筑一般高度超过50米,甚至更高。
这种高度特点使得结构容易受到地震力的影响。
2. 自重:高层建筑自身的自重通常较大,使得结构需要更强的抗震能力。
3. 柔性:高层建筑通常采用柔性的结构形式,如钢结构、混凝土框架结构等。
这种柔性使得结构在地震中更容易受到水平荷载的作用。
二、高层建筑抗震设计原则为了确保高层建筑在地震中具备较强的抗震能力,需要遵循以下抗震设计原则:1. 抗震性能目标:确定高层建筑的抗震性能目标,包括地震烈度、安全性能要求等。
2. 结构计算方法:选择合适的结构计算方法,包括静力计算、准静力计算和动力响应谱计算等。
3. 结构材料和形式:选择适当的结构材料和结构形式,如钢结构、混凝土框架结构等。
4. 结构稳定性:保证高层建筑结构的整体稳定性,防止结构在地震中发生局部破坏。
5. 预制与拼装:采用预制和拼装结构,提高结构的整体性能和施工质量。
6. 基础处理:合理设计高层建筑的基础,确保其抗震性能。
三、高层建筑结构抗震分析方法高层建筑结构抗震分析有多种方法,可以根据具体情况选择合适的方法,常用的有:1. 静力分析方法:通过静态荷载计算,分析结构的受力情况和位移响应。
2. 响应谱分析方法:基于地震响应谱,分析结构的动力特性和受力情况。
3. 时程分析方法:通过地震波时程分析,模拟结构在地震中的实际受力情况。
4. 参数分析方法:通过改变结构参数,分析结构的敏感性和抗震性能。
四、高层建筑结构抗震加固与改造对于现有的高层建筑,如何提升其抗震性能是一个重要的问题。
常见的高层建筑结构抗震加固与改造方法有:1. 增加承载力:通过增大柱子和梁的截面,提高结构的抗震能力。
对建筑结构抗震设计的几点认识【摘要】地震灾害具有突发性和毁灭性,严重威胁着人类生命和财产的安全。
我国是一个地震灾害极其严重的国家,随着社会和经济的发展,建筑规模越来越大,并不断出现很多新型结构和复杂结构。
与此同时,在保障地震下人民生命安全的同时,对建筑在地震作用下各种性能要求也不断提高。
建筑结构抗震设计就是为了使建筑在地震的作用下仍可以保持一定的安全性和可靠性。
【关键词】地震作用;建筑结构抗震设计;安全性;可靠性地震,作为人们所熟知的一个名词,给人们的印象是山摇地动、房倒屋塌、人畜伤亡!纵观历次大地震,以建筑结构为主的工程设施在地震中所扮演的角色是显而易见的。
正是由于地震中工程设施的损坏,特别是建筑物的倒塌导致了更大规模的财产损失,同时也带来了难以承受的人员伤亡、因此,对于发生的时间、地点、强度和频繁程度都不确定的地震作用,采取什么样的策略和措施从而令建筑物在地震中可以可靠地承受地震的破坏作用,是摆在土木工程师面前的一个重大问题,更是一向责任和使命。
一、防震减灾是工程抗震最有效的措施建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。
甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑,乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑,丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑,丁类建筑应属于抗震次要建筑。
土木工程防震减灾的基本措施通常有四类:灾害预测、评估及预警,工程防灾减灾规划,抗灾救灾决策与措施,提高工程结构的抗灾能力。
历年来的各次大地震的事实充分表明,人类目前尚无法避免地震的发生。
但是,切实可行的抗震计算和抗震措施使人类可以有效避免或减轻地震造成的灾害,因此,就目前来说,提高工程结构的抗震减灾能力是最根本最直接最有效的措施,而且人类在与地震的抗争中已经总结出不少行之有效的防震减灾、救灾的经验,并成功应用与工程实践。
二、防震减灾的目标我国是一个多地震国家,近年来地震活动频繁发生,特别是在四川汶川地震和雅安地震中,建筑物的严重损坏已经引起人们对建筑物抗震安全的重视,我国建筑结构的抗震设计准则是“小震不坏、中震可修、大震不倒”。
房屋建筑结构抗震设计难点及措施分析摘要:现阶段我国地震时有发生,必须考虑建筑的抗震设置是否存在城市建设中建筑结构设计中,所以,为了从根本上解决建筑物在遭遇地震时所带来的伤害,最重要的措施便是在建筑物内做好抗震设计。
本文在房屋建筑结构抗震设计重要性的基础上,对其常见的设计难点进行讨论,提出一些有效的解决措施,以期提高建筑结构抗震设计的质量。
关键词:建筑结构;抗震设计;难点;措施以建筑房屋结构设计来说,一个建筑物抗震能力程度直接决定着建筑物质量的好坏。
一个合格的建筑物中必须有抗震设计,防止地震发生时建筑的倒塌可能,同时保护人民生命与财产安全[1],所以,房屋建筑结构中的抗震设计工作在今天就显得十分重要了。
一、房屋建筑结构抗震设计的重要性随着我国经济不断发展,城市人口不断增加,城市化进程不断加快,房屋建筑工程也随之增多,一旦发生地震灾害,对建筑物就会造成难以预测的损失。
为人们提供一个安全舒适的住宿环境和防护所是一个建筑房屋的根本性质,对人们接受极端天气和风吹日晒的情况也做了保护工作,而自然灾害中最严重的一个就会地震灾害,不但会给社会以及人们造成很大程度的伤害,还有可能引起泥石流与海啸等灾害的发生,所以不能低估其破坏能力。
如果发生自然灾害时,人们就急需安全的避难所,所以我们的房屋建筑行业不能不重视对于自然灾害的设计防护,同时,人们的生活水平也在不断提高,使得人们对房屋的要求不单单是舒适的居住环境,还对房屋建筑结构抗震功能有着一定的要求,这就要求我们的建筑房屋结构设计的人员在房屋的抗震设计上更好的完善其质量[2]。
二、房屋建筑结构抗震设计存在的问题(一)填充墙设计以及材料选择的问题建筑房屋时,如果填充墙的设计不合理,不但会对房屋建筑的抗震功能有着巨大的影响,也会影响房屋主体的质量安全,很容易造成损害人身安全的情况,其设计不合理对减震效果不但没有效果,还会降低房屋建筑的抗震能力。
现阶段我国房屋建筑结构大部分都存在着填充墙设计不合理的情况,会导致住户在使用过程中,即便没有人为破坏,还是会造成填充墙开裂的现象发生[3]。
建筑抗震设计原理及实例分析地震是一种自然灾害,由于其突发性和破坏性,给人们的生命和财产带来了极大的威胁。
因此,对于建筑物而言,抗震设计是至关重要的。
本文将介绍建筑抗震设计的原理,并通过实例分析加深理解。
1. 抗震设计原理1.1 静力合成法静力合成法是一种最为简单和常用的抗震设计方法,在计算建筑物的抗震能力时常常采用。
其原理是将楼房的结构视为刚体,同时将建筑物所受的地震力视为外力,用物理学的静力学原理求出其应变和应力。
静力合成法最大的优点是计算量小,适用于简单的建筑结构。
1.2 动力计算法动力计算法是一种用于计算建筑物动态响应的方法,通常采用的是模拟振动试验或数学模拟。
其原理是利用地震波在建筑中的传播特性,通过数学模型求解建筑物的加速度、速度、位移等响应参数。
动力计算法的优点是可以考虑建筑物的动态响应,适用于复杂的结构体系。
1.3 减震措施减震措施是通过改变建筑结构体系的刚度、质量和阻尼等方式来减少地震对建筑物的破坏。
常用的减震措施包括添加阻尼器、悬挂系统或膨胀节等,以减少地震波引起的建筑震动。
2. 实例分析2.1 建筑物地震响应的简单模型为了更好地理解抗震设计原理,我们可以考虑一种简单的建筑物模型。
假定这是一幢三层的砖混结构建筑,地震波的主要频率为5Hz,地震力最大加速度为0.15g。
我们采用静力合成法来计算这个建筑物的抗震能力,其计算过程如下:- 计算建筑物的重量:假定每个楼层的高度为3m,建筑物总高度为9m,每个楼层的平面面积为100m²,使用砖混结构,建筑物单位体积重量为24kN/m³,则可计算出建筑物总重量为(3×100×24)×9=64.8MN。
- 计算建筑物的抗震力:假定地震波在建筑高度方向的方向分布均匀,则可用得到建筑物的抗震力为64.8×0.15=9.72MN。
- 计算建筑物的层间剪力:假设建筑物为刚体,其所受到的地震力等效于作用在其重心处的一个力,通过静力学原理可以得到建筑物每层所受到的应力分布,从而计算出每层的层间剪力。
建筑物抗震设计规范引言地震是一种自然灾害,对建筑物产生的影响广泛而严重。
为了确保建筑物的稳定和安全,各国制定了抗震设计规范。
本文将就建筑物抗震设计规范进行探讨,介绍其基本原则、设计要求和实施方法。
基本原则抗震设计规范是为了提高建筑物的抗震能力,减少地震对建筑物的破坏程度和人员伤亡。
在制定抗震设计规范时,应考虑以下基本原则:1. 保护人员安全:建筑物的抗震设计首要任务是确保建筑物在发生地震时能提供足够的逃生通道和稳定的结构,保护人员的安全。
2. 抗震性能等级:抗震设计根据建筑物的用途和重要性,将其分为不同的抗震性能等级,确保建筑物在不同烈度的地震下能满足对应的抗震要求。
3. 结构合理性:抗震设计规范要求建筑物结构在受力上要合理分布,避免出现过于集中的应力点,提高结构的整体抗震能力。
4. 材料选择:合理选择抗震性能良好的建筑材料,如高强度混凝土、钢材等,提高建筑物的抗震能力。
设计要求根据抗震设计规范,建筑物的设计要求包括以下几个方面:1. 设计基础:建筑物的地基和基础应根据地震烈度和土壤条件进行设计,确保基础的稳定性和抗震能力。
2. 结构设计:建筑物的结构设计应按照抗震设计规范进行,包括结构的布局、梁柱的尺寸和配筋等方面。
同时,还应考虑不同楼层之间的水平和垂直抗震连接。
3. 防护措施:为了增加建筑物的抗震能力,还需要采取一些防护措施,如设置抗震支撑、减震装置、防震墙等。
4. 建筑材料:选择抗震性能良好的建筑材料,保证结构的稳定性和可靠性。
实施方法在抗震设计过程中,需要进行一系列的分析和计算,以确定建筑物的抗震能力。
以下是一些常用的实施方法:1. 地震烈度分析:根据地震烈度指标和地震波的传播特性,对地震的烈度进行分析和评估。
2. 结构响应分析:通过数学建模和计算,分析建筑物在地震作用下的响应,包括位移、应力等参数。
3. 抗震设计参数计算:根据结构响应分析的结果,计算出各个部位的抗震设计参数,如强度、刚度等。
抗震分析方法抗震分析是指对建筑物在地震作用下的结构响应、破坏及其连锁效应进行研究和评估的科学方法。
通过抗震分析,可以预测建筑物在地震中的性能,并采取合理的设计和改进措施,从而提高建筑物的抗震能力。
抗震分析方法主要包括静力分析和动力分析两种。
静力分析是基于建筑物在地震作用下的静力平衡原理进行的分析。
它将地震力简化为等效静力,在建筑物结构中引入地震力并进行计算。
静力分析方法简单易行,广泛应用于各类建筑物的抗震设计中。
常见的静力分析方法有等效静力法、刚度分析法和静弹性分析法。
等效静力法是一种简化模型的静力分析方法。
它将动力系统简化为一个等效静力系统,通过静力平衡计算结构的位移和内力响应。
等效静力法适用于简单结构体系和中小型建筑物的抗震分析,计算结果相对可靠。
刚度分析法是一种基于刚度分析原理的静力分析方法。
它根据结构的刚度分布和地震力分布,推算出结构的响应。
刚度分析法适用于复杂结构体系和重要建筑物的抗震分析,计算精度较高。
静弹性分析法是在结构假定为线弹性的条件下进行的抗震分析方法。
它利用静力平衡方程和力与位移之间的关系,计算建筑物在地震作用下的受力和位移。
静弹性分析法适用于线弹性结构体系和各类建筑物的抗震分析,计算结果较为精确。
动力分析是利用结构的动力特性进行的分析。
它将地震力作为外界激励,考虑结构系统的惯性力和阻尼等影响因素,通过求解结构振动方程,得到结构在地震中的动态响应。
动力分析方法可以更准确地预测建筑物的地震响应,尤其适用于大型和复杂结构的抗震分析。
常见的动力分析方法有简单谐波分析法、时程分析法和模态分析法。
简单谐波分析法是一种基于简单谐波振动的动力分析方法。
它假设地震力为简单谐波波形,通过求解结构动力方程,计算建筑物的动态响应。
简单谐波分析法适用于单自由度结构和较小规模的建筑物抗震分析。
时程分析法是一种基于实测地震波进行的动力分析方法。
它通过将实测地震波输入到结构系统中,求解振动方程,计算建筑物在地震中的动态响应。
建筑结构设计中基于抗震措施的分析【摘要】:本文围绕建筑结构设计中钢筋混凝土结构、框架结构以及砌体结构的抗震设计要求以及抗震措施进行了阐述和分析。
【关键词】:建筑结构抗震设计要求措施中图分类号: tu318 文献标识码: a 文章编号:一、建筑结构抗震设计的基本要求地震作用越大,房屋抗震要求越高。
不同设防烈度和场地上,结构的实际抗震能力会有差别,结构可能进入弹塑性状态的程度不同。
震害表明,未经抗震设计的钢筋混凝土结构,在7度区只有个别构件破坏,8度、9度破坏增多,因此,对不同设防烈度和场地可以有明显差别。
结构的抗震能力主要取决于主要抗侧力构件的性能,主、次要抗侧力构件的要求可以有区别。
如框架结构中的框架与框架——抗震墙结构中的框架应有所不同。
房屋越高,地震反应越大,其抗震要求越高。
综合考虑地震作用,结构类型和房屋高度等因素划分抗震等级进行抗震设计,可以对同一设防烈度的不同高度的房屋采用不同抗震等级设计;对同一建筑物中结构部分采用不同抗震等级。
钢筋混凝土结构体系平面布置宜简单、对称、良好的整体性。
建筑物立面和竖向剖面宜规则,侧向刚度宜均匀变化,竖向构件尺寸及强度宜自上而下逐渐减小,避免刚度和承载力的突变。
建筑物平、立面复杂时,可考虑用防震缝将结构分割开。
一般地,软弱地基对建筑物有增长周期、改变振型和增大阻尼的作用。
在软弱地基上,柔性结构最容易破坏,刚性结构则较好;坚硬地基上,柔性结构表现较好,而则性结构有的表现较差。
总的来说,软弱地基更为不利。
场地土对建筑物震害的影响,主要与场地土的坚硬程度和土层的组成有关。
饱和的砂土或粉土(不含黄土),当符合下列条件之一时,可初步判别为不液化或可不考虑液化影响。
当初步判别认为需进一步进行液化判别时,对于饱和粉土和砂土,应采用标准贯入试验判别法判别地面下20m深度范围内的液化。
当饱和土标准贯入锤击数(未经杆长修正)小于液化判别标准贯入锤击数临界值时,应判为液化土。
地震时,结构受到地基传来的地震波影响产生地震作用,在进行结构地震反应分析时,一般都假定地基是刚性的,实际上地基并非为刚性,故当上部结构的地震作用通过基础反馈给地基时,地基将产生局部变形,从而引起结构的移动和摆动,这种现象称为地基与结构的相互作用。
建筑工程结构设计中抗震问题的分析董西霞摘要:房屋建筑的抗震设计关系到人们的生命财产安全问题,由于我国地形地势复杂,为了应对突发地震对建筑的影响,提高建筑物的抗震能力是非常重要的。
本文先后对抗震设计在建筑结构设计中的重要性以及遵循的主要原则进行阐述,而后就当前我国抗震设计中存在的一些问题以及相应的提升措施进行了详细的分析,以此希望可以给广大建筑设计工作者在抗震设计中提供一些有用的建议。
关键词:建筑工程;结构设计;抗震问题引言建筑工程在城市的建设中属于非常重要的施工项目,因此需要保证工程的结构稳定与施工质量。
在进行工程前期设计时,需要重视结构设计质量。
尤其是混凝土抗震结构的设计应用,因为建筑结构非常复杂,在设计时会出现很多问题,因此提高结构设计的稳定性与抗震性能会有一定难度。
在混凝土建筑抗震结构设计时,还要以设计为出发点,如果抗震性得不到保证就会影响到整个建筑施工质量。
因此,需要提高设计单位混凝土建筑结构的抗震设计质量,确保建筑的使用功能与应用效果。
1抗震设计的重要性随着地震现象的频繁出现,人们对建筑物的安全性能逐渐重视起来,特别是深受地震灾害的区域,建筑均采用防震设计,这在很大程度上保护了人民群众的生命财产安全。
地震是一种危害十分巨大的自然灾害,抗震建筑的设计能够有效缓解地震发生时能量的局部集中,其采用巧妙的布局与结构,在材料的选择方面也与普通建筑存在较大差异,这样的建筑对抵抗地震这类自然灾害具有十分显著的效果。
虽然我国绝大多数地区并不处于地震多发区域,但其仍存在地震的可能性,抗震建筑的设计能够大大地保证建筑的强度与韧性。
而且,这种设计给人们的心理上增加了一道安全屏障,使得人们能够安居乐业,生命财产得到有效保障。
2建筑结构设计中抗震结构设计出现的问题2.1抗震设计验证不完善对抗震设计进行检验,也是提升建筑抗震能力的一项重要策略,主要有下述三种检验方式:①在地震发生后,对建筑完好情况进行检验;②使用抗震模型来开展模拟检测;③研究分析地震对建筑带来的危害。
建筑结构抗震性能分析与抗震设计方法研究1. 引言地震是一种自然灾害,具有破坏性和不可预测性。
为了保护人类财产和生命安全,建筑结构的抗震性能分析与抗震设计方法的研究变得至关重要。
本文旨在探讨建筑结构抗震性能分析的关键问题,介绍常用的抗震设计方法,并分析其优缺点,以期为建筑结构的抗震设计提供有效的指导。
2. 建筑结构抗震性能分析的关键问题建筑结构抗震性能分析旨在评估结构在地震作用下的响应,包括结构变形、应力和损伤程度。
以下为建筑结构抗震性能分析的关键问题:2.1 结构的受力性能分析通过受力性能分析,可以确定建筑结构在地震作用下的变形和应力情况。
常用的分析方法包括静力分析、动力分析和非线性分析等。
2.2 结构的耗能性能分析结构的耗能性能是指结构在地震作用下能够吸收和耗散能量的能力,从而减轻地震对结构的影响。
常用的耗能装置包括阻尼器、摆锤和耗能支撑等。
2.3 结构的破坏性能分析结构的破坏性能分析是为了评估结构在地震作用下的破坏程度,包括局部破坏和全局破坏。
通过破坏性能分析,可以确定结构的失稳性和破坏模式。
3. 常用的抗震设计方法为了提高建筑结构的抗震性能,人们常常采用一些抗震设计方法,以增强结构的抗震能力。
以下为常用的抗震设计方法:3.1 强度抗震设计方法强度抗震设计方法的基本原理是通过增加结构的强度,使其能够承受地震作用所带来的巨大力量。
常见的强度抗震设计方法包括配置钢筋和预应力设计。
3.2 刚度抗震设计方法刚度抗震设计方法的基本原理是通过增加结构的刚度,减小结构的变形,从而降低地震对结构的影响。
常见的刚度抗震设计方法包括增加框架柱的截面尺寸和梁柱节点的刚度。
3.3 隔震抗震设计方法隔震抗震设计方法的基本原理是通过隔震系统将建筑结构与地面隔开,从而减小地震的作用。
常见的隔震抗震设计方法包括基础隔震和液体阻尼器。
4. 分析与讨论以上介绍了建筑结构抗震性能分析的关键问题和常用的抗震设计方法,下面将对这些方法进行分析和讨论。
建筑结构抗震分析与减震控制学习心得建筑结构抗震分析与减震控制是建筑工程学科中非常重要的一个方向,它研究的是如何通过设计和控制来提高建筑物抗震性能,保障人民生命财产安全。
在进行这门课程的学习过程中,我深刻地体会到了抗震分析与减震控制的重要性和复杂性,也领悟到了其中的一些关键要点和核心思想。
接下来,我将从以下几个方面来分享我的学习心得:第一,抗震设计的原理和方法;第二,减震控制的技术措施;第三,抗震分析与减震控制的发展趋势。
首先,抗震设计的原理和方法是我在学习过程中最为关注的内容之一。
在抗震设计中,最重要的原理就是“强度设计原则”,即通过提高建筑物的抗震能力,使其能够在地震作用下保持结构完整并实现人员安全疏散。
在实际应用中,我们可以通过采用一系列的设计方法来进行抗震设计,如选择合适的结构类型、确定设计地震动参数、考虑地震波作用等。
其次,减震控制是提高建筑物抗震性能的重要手段之一。
减震控制的主要目标是通过减少地震波对建筑物的冲击力或减少建筑物的振动响应,从而降低结构的破坏性。
在减震控制中,常见的技术措施有“筒状减震器”、“摆锤减震器”、“金属异型橡胶支座”等。
通过采用这些技术措施,我们可以有效地降低建筑物的地震反应,提高其抗震能力。
最后,抗震分析与减震控制的发展趋势是我在学习过程中思考的一个问题。
随着科技的不断进步和人们对安全性能的要求越来越高,抗震分析与减震控制的技术也在不断发展和改进。
未来,我认为抗震设计将越来越注重综合性能和可靠性,更加重视建筑物的整体抗震能力而非简单地提高某一个单项指标。
而减震控制技术也将越来越多样化和精细化,可以根据不同建筑物特点和需求来设计和选择合适的减震措施。
通过学习抗震分析与减震控制,我深刻地认识到了建筑物抗震设计的重要性和复杂性。
只有通过深入研究和探索,不断改进和创新,我们才能够提供更加安全可靠的建筑物,保障人民生命财产安全。
因此,我希望通过不断努力,进一步提高自己的专业知识水平,并将所学应用于实际工程中,为社会做出更大的贡献。
建筑结构的非线性分析与抗震设计方法研究建筑结构的非线性分析与抗震设计是现代建筑领域中的重要研究方向。
随着科技的发展和人们对建筑安全性的要求日益提高,非线性分析与抗震设计方法的研究不断深入,为建筑结构的稳定性和耐震性提供了有效的分析和设计工具。
一、引言随着城市化进程的加快和人口的增加,大量的高层建筑和特殊结构得到广泛应用。
然而,在地震活跃区,地震对建筑结构的破坏性是不可忽视的。
因此,非线性分析与抗震设计方法的研究势在必行。
二、非线性分析方法的研究传统的线性分析方法只能对结构在弹性阶段的响应进行分析,无法准确预测结构在超过弹性极限时的行为。
而非线性分析方法则可以考虑结构在大变形和破坏阶段的特性,更加贴近实际工程应用。
目前常用的非线性分析方法包括有限元法、离散元法、能量方法等,这些方法能够模拟结构在不同负荷下的非线性响应,为抗震设计提供可靠的依据。
三、抗震设计方法的研究抗震设计方法是为了提高结构的抗震能力而采取的一系列措施。
基于非线性分析的抗震设计方法成为研究热点。
首先,抗震设计要考虑结构的合理布局和选择适当的结构形式,以提高结构的整体稳定性。
其次,通过增加结构的承载能力,提高结构的耐震性能。
对于高层建筑和特殊结构,采用耗能减震与控制结构的设计方法,能够有效降低结构在地震作用下的变形和损伤。
此外,对于地震活跃区域的建筑结构,还可以采用被动控制技术,如钢铁阻尼器、摆锤等,来减小结构的振动响应。
四、案例研究与分析为验证非线性分析与抗震设计方法的可行性和有效性,通过对真实工程案例的研究与分析,可以得出结论。
例如,在某高层建筑的抗震设计过程中,运用非线性分析方法进行了结构的地震性能评估,评估结果表明该结构的抗震性能良好,可以满足抗震设计要求。
此外,还可以通过对多个不同类型结构在地震作用下的模拟分析,比较不同抗震设计方法的效果,从而提供科学合理的抗震设计策略。
五、结论建筑结构的非线性分析与抗震设计方法的研究对于提高结构的稳定性和耐震性具有重要意义。
建筑工程结构设计中抗震问题分析摘要:目前,建筑业发展下建筑工程结构面临诸多挑战,抗震设计对建筑结构质量安全有直接影响,为降低这方面困扰还需要加强抗震设计。
文章对建筑工程结构设计中抗震问题与抗震设计措施展开探讨。
关键字:建筑工程;工程结构;结构设计;抗震问题引言随着我国社会主义现代化建设的快速发展,建设用地变得越发紧张,而现代化的建筑结构也逐渐朝着多元化的方向不断发展,高层建筑形式逐渐成为当前建筑领域的一大发展趋势。
但是高层建筑的特点是层高较高,一旦发生地震等灾害就会造成极大的损失,因此,在现代建筑结构中融入抗震设计是非常重要的。
由于建筑结构抗震设计与工程的质量安全有着密切相关的联系,并且在展开抗震设计期间,所能够涉及到的领域及因素相对众多,在很大程度上增加了抗震设计的难度。
1地震灾害的主要特点地震是一种较为常见且破坏力强的自然灾害,其往往会造成一定的人员伤亡与财产损失,部分情况下还会引起其他灾害性事故。
其主要具有以下特点:第一,突发性强的地震往往不能被有效预测,依靠现下技术手段,只能在地震到来前几十秒监测到,难以采取有效措施预防。
自古以来,人们对地震就心存畏惧,为预测地震、减少损失,古人曾多次尝试,但仍然无法对地震进行精准预测,由于地震发生时间较短,人们往往无法及时采取有效措施,因此只能通过强化建筑结构方式,减少经济损失,为人们创造生存条件。
第二,破坏性较强,是地震灾害的主要特点之一,通常主要表现在地表破坏、建筑物破坏两个方面,就目前情况来看,建筑物抗震等级,是根据破坏程度划分的,主要有基本完好、轻微损坏、中等破坏、严重破坏以及倒塌五个等级,抗震设防要求为小震不坏、大震不倒、中震可修,要求建筑施工必须达到。
第三,社会影响深远。
大规模地震会引起严重的人员伤亡,且经济损失较为严重,当地基础设施建设难以在短时间之内恢复,进而影响经济状况,人们身心也会受到重创。
2建筑结构抗震设计原则在高层混凝土建筑中,对于抗震防线而言,设计人员在不同的工程环节中需要进行不同的工程设计与资源配置。
关于对建筑结构抗震设计分析
摘要:我国是地震多发国,破坏性地震造成建筑结构、桥梁结构的损坏,人员
的伤亡及经济损失都是巨大的。
随着社会的不断向前发展,各门学科的交叉发展,使得隔震、消能减震等抗震技术的运用走上一个新的阶段。
任何结构所受的载荷
都具有不同程度的动载荷性质,有不少结构主要在振动环境下工作。
通过对隔震
装置的动力学分析,发现自振振动在结构的地震反应中经常占有主导地位,不能
够忽略。
建筑结构抗震设计中的概念设计是对建筑抗震设计的宏观控制。
本文根
据地震的特点,从建筑物的场地选择、平立面形式、结构布置、延性等方面论述
了建筑结构设计中概念设计的内容。
关键词:建筑结构;抗震;设计
一、建筑结构抗震概念设计概述
我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态
计算,到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。
现行的《建筑结构可靠度设
计统一标准》(GB50068-2001)则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用的原则。
概率
极限状态设计法更科学、更合理,但该法在运算过程中还带有一定程度近似,只
能视作近似概率法,并且仅凭极限状态设计也很难估算建筑物的真正承载力。
事
实上,建筑物是一个空间结构,各种构件以相当复杂的方式共同工作,并非是脱
离结构体系的单独构件。
地震具有随机性、不确定性和复杂性,要准确预测建筑物所遭遇地震的特性
和参数,目前是很难做到的。
而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统,在遭受地
震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。
且在结构分析方面,由于未能充分考
虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,也存在着不
确定性。
因此,结构工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决。
应立足于工程
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,从“概念设计”的角
度着眼于结构的总体地震反应,按照结构的破坏过程,灵活运用抗震设计准则,
全面合理地解决结构设计中的基本问题,既注意总体布置上的大原则,又顾及到
关键部位的细节构造,从根本上提高结构的抗震能力。
二、抗震概念设计的基本原则与要求
1.选择有利场地。
造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。
由于场地因素引
起的震害往往特别严重,而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。
因此,选择工程场址时,应进行详细勘察,搞清地形、地质情况,挑选对建筑抗震
有利的地段,尽可能避开对建筑抗震不利的地段,任何情况下均不得在抗震危险
地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。
对建筑抗震有利的地段,一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均
匀中硬场地土。
建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害,从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。
对建筑抗震不利的地段,就地形而言,一般是指条状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非
岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘;就场地土质而言,一般是指软弱土、易液化土、故河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等,以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段。
2.采用合理的建筑平立面。
建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。
建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。
经验表明,简单、规则、对称的建筑抗震能力强,在地震时不易破坏;反之,如果房屋体形不规则,平面上凸出凹进,立面上高低错落,在地震时容易产生震害。
而且,简单、规则、对称结构容易准确计算其地震反应,可以保证地震作用
具有明确直接的传递途径,容易采取抗震构造措施和进行细部处理。
3.选择合理的结构形式。
抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。
按结构材料分类,目前主要应
用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构等;按结构形式分类,目前常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响,是一个综合的技术经济问题,需进行周密考虑确定。
抗震规范对建筑结构体系主要有以下规定:①结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;②结构体系宜具有多道抗震防线,应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荷载的承载能力;③结构体系应具有必要的抗震承载力,良好的变形能力和耗能能力;④结构体系宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应
力集中或塑性变形集中,对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力;⑤结构在两个主轴方向的动力特性宜相近,在结构布置时,应遵循平面布置对称、
立面布置均匀的原则,以避免质心和刚心不重合而造成扭转振动和产生薄弱层。
4.提高结构的延性。
结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。
结构的延性反映了结构的变形能力,是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。
结构良好的延性有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。
而结构延性和耗能的大小,取决于构件的破坏形态及其塑化过程,弯曲构件的延
性远远大于剪切构件,构件弯曲屈服直至破坏所消耗的地震输入能量,也远远高
于构件剪切破坏所消耗的能量。
因此,结构设计应力求避免构件的剪切破坏,争
取更多的构件实现弯曲破坏。
始终遵循“强柱弱梁,强剪弱弯、强节点、弱锚固”
原则。
构件的破坏和退出工作,使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定
体系,致使结构的周期发生变化,以避免地震卓越周期长时间持续作用引起的共
振效应。
5.确保结构的整体性。
结构是由许多构件连接组合而成的一个整体,并通过各个构件的协调工作来
有效地抵抗地震作用。
若结构在地震作用下丧失了整体性,则结构各构件的抗震
能力不能充分发挥,这样容易使结构成为机动体而倒塌。
因此,结构的整体性是
保证结构各个部分在地震作用下协调工作的重要条件,确保结构的整体性是抗震
概念设计的重要内容。
为了充分发挥各构件的抗震能力,确保结构的整体性,在设计的过程中应遵
循以下原则:①结构应具有连续性。
结构的连续性是使结构在地震作用时能够保持整体的重要手段之一。
②保证构件间的可靠连接。
提高建筑物的抗震性能,保证各个构件充分发挥承载力,关键的是加强构件间的连接,使之能满足传递地震
力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求。
③增强房屋的竖向刚度。
在设计时,应使结构沿纵、横2个方向具有足够的整体竖向刚度,并使房屋基础具有
较强的整体性,以抵抗地震时可能发生的地基不均匀沉降及地面裂隙穿过房屋时所造成的危害。
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