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论变电站土建结构的抗震设计

论变电站土建结构的抗震设计
论变电站土建结构的抗震设计

论变电站土建结构的抗震设计

发表时间:2018-06-19T16:34:45.180Z 来源:《基层建设》2018年第12期作者:陈群岗

[导读] 摘要:在经济发展的带动下,人们对电力的需求量不断增加,只有保证电力的稳定发展,才能满足人们的日常用电需求。

上海电力设计院有限公司 200025

摘要:在经济发展的带动下,人们对电力的需求量不断增加,只有保证电力的稳定发展,才能满足人们的日常用电需求。抗震设计方法是影响变电站土建结构稳定的主要因素,所以必须进行变电站土建结构设计时,必须选择合理的抗震设计方法,保证变电站的运行安全。鉴于此,本文就变电站土建结构的抗震设计展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。

关键词:变电站;土建结构;抗震设计

1、常见的电气设备受损情况

(1)变压器倾倒、脱轨、位移、变形、套管断裂及漏油等,如图1 所示。(2)支持式管母线配电装置: 用于支持式管母线的支柱绝缘子裂缝、断裂及管母线变形等。(3)断路器、互感器、避雷器、隔离开关及电容器等一次设备倾倒、扎裂、渗油、一次桩头拉裂、支持绝缘子裂缝及断裂等。

2、变电站土建结构抗震设计

2.1、选址

变电站这一工业建筑设施由于在国民经济中所处的重要地位,在设计前期选址这一问题上必须引起高度重视,根据规范须注意以下几点:1)站址应满足电气与线路进出线的要求,不仅要靠近负荷中心,而且应与城乡或工矿企业规划相协调,进出线走廊应开阔,便于架空进出线或埋设电缆。2)选址要节约用地,不占或少占耕地及经济效益高的土地。3)变电站要紧邻公路,以方便交通运输及运行人员的工作生活。4)站址周围环境宜无明显污秽,如空气污秽时,站址宜设在受污源影响最小处(最小频率风向的上风侧)。5)站址应具有适宜的地质、地形和地貌条件,要避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带、山区风口和有危岩或易发生滚石的场所;还要避免选在有墓区(可能有重要文物)或开采后对变电所有影响的矿藏地点,否则应征得有关部门同意。6)站址应在50年一遇的高水位之上,以防水害发生。否则,所区应有可靠的防洪措施或与本地区(工企业)的防洪标准相一致,但仍应高于内涝水位。7)选址应考虑运行人员生活上的方便及水源条件。8)选址应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。如:要避开航空指示塔、光缆线路等设施。

2.2、结构抗震薄弱部位设计

在进行变电站结构抗震设计时,不仅要做好建筑物主体结构的抗震设计工作,还要做好楼梯间、风道等平面设置,提升变电站结构抗震性。主要操作步骤如下:1)在进行平面布置时,避免在转角部位或是建筑物的尽头处设置楼梯间。2)尽量选用现浇板式或梁式楼梯,避免内部结构的空旷,还应当在楼板端部位置处设置梯梁。3)当梯段转折处在楼层的中间位置时,应当在下层楼面设置梯柱支承梯梁,并尽量不要选用折板楼梯结构设计方法,避免在遇到地震灾害时发生梯板折断的情况,进而阻断维护人员的逃生路线。

2.3、建筑物抗震构造

建筑物的抗震设计除主体结构应满足抗震要求外,还应根据不同的结构体系采取相应的构造措施来加强建筑物的整体性。在变电站的建筑物中最常见的结构形式为砌体结构和钢筋混凝土框架结构,对框架结构体系,应选择合理的柱、梁截面尺寸,配筋率不要过小,也不宜过大,梁、柱箍筋在端部均应加密,箍筋搭接端做135°弯钩等构造措施;对于砌体结构体系房屋,应采取设置现浇钢筋混凝土构造柱和圈梁、加强楼、屋面板与墙体的连接薄弱部位墙体设置钢筋网片等构造措施。

3、变电站抗震施工注意事项

1)建筑物的抗震能力与场地条件有密切的关系,场地条件包括地质构造,地基土质和地形,对建筑物震害有着明显的影响,变电站建筑物如建在地震断裂带及其附近,地震时最易倒塌,因此,选址时应避开地震带。

2)地基基础和上部结构是协同工作的,不能只重视加大基础和加强上部结构,更应重视地基的处理。因为再大的基础断面相对地基来说,也是较弱的,而地基处理是治本的办法。本地区为湿陷性黄土区,为了消除其湿陷性,根据规范要求,一般可采用换土、垫层、打桩等办法,且不应把未经处理的湿陷性黄土作为持力层。

3)结构选型应根据建筑物的基本条件来决定,合理的结构选型,可加强结构的整体刚度。同时,增强结构构造连接,是减轻地震灾害,提高抗震能力的前提条件。结构选型应有明确的计算简图和合理的传力途径,结构内力分析应符合建筑物的实际情况,结构体系应有多道防线,应具有必要的强度和良好的变形能力,避免因部分构件失效而导致整个结构的破坏。

4)横墙最大间距问题。横墙承担横向水平地震力,必须具有足够的承载力,楼屋盖具有传递水平地震力给横墙的作用,如果间距较大,就应该按空旷房屋计算。水平圈梁的设置,是为了加强内外墙整体连接,增强房屋的整体性和刚度,按规范规定:8度地区,圈梁应沿外墙、纵墙及横墙设置。沿横墙设置的圈梁,间距不大于7m,否则,应利用横梁与圈梁拉通。构造柱的设置应按规范设置:8度以上地区的建筑物所有纵横墙交接处。构造柱在地震时起到增强建筑物整体性,改善结构脆性,增强延性的作用。因此,截面不必过大,配筋不必过多。

4、变电站抗震设计优化措施

4.1、正确处理土建变电站工程中出现的各种荷载

不论是在工程的施工建设过程中还是竣工后,工程建筑都会不可避免的受到来自自然环境、人为作用以及自身(自重等)等因素产生的荷载。种种的荷载对工程的质量、安全性和耐久性都产生了或大或小的影响。面对这种情况,我们必须采取相应的措施来降低这种影响,保证工程的质量。一般我们采取的措施主要有:一是工程建筑设计必须使用严格的设计标准和合理的安全系数,避免开发商只强调利润而采取模糊不准的计算模式的现象的发生;二是配置完善的受力钢筋骨架,设计合理的混凝土结构体系安全有效的传递,避免因结构开裂以及裂缝宽度超出限值而导致钢筋侵蚀;三是采用有利于物件结构耐久性的最小配筋率并且安置限裂钢筋,合理设置后浇带以及变形缝,形成合理的构造系统;四是通过严格的计算和实验对特殊环境中的混凝土进行合理配比,提高混凝土的抗拉强度;五是完善工程施工设计图,详细的注明工程中混凝土结构的特点、材料要求以及施工注意事项,指导施工单位和人员的行为,从而保证工程的质量。

4.2、加强对工程的定期检测和维护

加强对工程的定期检测和维护不仅体现在施工的过程中,还体现在工程竣工之后。在施工过程中,工程人员要不断的检测工程的结构

《建筑结构抗震设计》课后习题全解(王社良版)

第一章绪论 1.1地震按其成因分为哪几种类型?按其震源的深浅又分为哪几种类型? 构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震。深浅:构造地震可分为浅源地震(d<60km)、中源地震(60 –300km),深源地震(>300km) 1.2什么是地震波?地震波包含了哪几种波?各种地震波各自的传播特点是什么?对地面和建筑物的影响如何? 地震波:地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量。是一种弹性波,分为体波(地球内部传播)、面波(地球表面传播)。 体波:分为纵波(p波):在传播过程中,其介质质点的振动方向与波的前进方向一致。特点是:周期短,振幅小;影响:它使地面发生上下振动,破坏性较弱。横波(s波):在传播过程中,其介质质点的振动方向与波的前进方向垂直。特点是:周期长,振幅大。影响:它使地面发生前后、左右抖动,破坏性较强,。 面波:分为洛夫波(L波):传播时将质点在与波前进方向相垂直的水平方向上作蛇形运动。影响:其波长大、振幅强,只能沿地表面传播,是造成建筑物强烈破坏的主要因素。 地震波的传播速度:纵波>横波>面波 横波、面波:地面震动猛烈、破坏作用大。 地震波在传播过程中能量衰减:地面振动减弱、破坏作用逐渐减轻。 地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波。地震发生时,震源区的介质发生急速的破裂和运动,这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性,这种波动就向地球内部及表层各处传播开去,形成了连续介质中的弹性波。 1.3什么地震震级?什么是地震烈度和基本烈度?什么是抗震设防烈度? 地震震级:表示地震本身强度或大小的一种度量指标。地震烈度:指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。基本烈度:在一定时期内(一般指50年),某地区可能遭遇到的超越某一概率的最大地震烈度。抗震设防烈度:就是指指地面及房屋等建筑物受地震破坏的程度。 1.4什么是多遇地震和罕遇地震? 多遇地震一般指小震,50年可能遭遇的超越概率为63%的地震烈度值。 罕遇地震一般指大震,50年超越概率2%~3%的地震烈度。 1.5什么是地震、地震作用、震源、震中距、烈度、震级、震中? 地震:指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动。 震源:地球内部断层错动并辐射地震波的部位。 震中距:地面某处至震中的水平距离。 震中:震源在地面上的投影点。 震级:表示一次地震本身强弱程度和大小的尺度。它以地震释放的能量为尺度,根据地震仪记录到的地震波确定。地震强度由震级和烈度来反映。 地震烈度:某一地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度,是衡量地震后引起后果的一种标度。 地震烈度与震级:一次地震,表示地震大小的震级只有一个 由于同一次地震对不同地点的影响不一样,随着距离震中的远近会出现多种不同的烈度。 地震作用:地震引起的作用于建筑物上的动荷载。

建筑结构抗震设计课后习题答案

武汉理工大学《建筑结构抗震设计》复试 第1章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系? 震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防? 规范将建筑物按其用途分为四类: 甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。 1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3.怎样理解小震、中震与大震? 小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%; 中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系? 建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。 5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。 延性设计:通过适当控制结构物的刚度与强度,使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的延性,从而可以通过塑性变形吸收更多地震输入能量,使结构物至少保证至少“坏而不倒”。延性越好,抗震越好.在设计中,可以通过构造措施和耗能手段来增强结构与构件的延性,提高抗震性能。 第2章场地与地基 1、场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别和联系? 由于地震动的周期成分很多,而仅与场地固有周期T接近的周期成分被较大的放大,因此场地固有周期T也将是地面运动的主要周期,称之为地震动的卓越周期。 2、为什么地基的抗震承载力大于静承载力? 地震作用下只考虑地基土的弹性变形而不考虑永久变形。地震作用仅是附加于原有静荷载上

高层建筑抗震设计原则及应注意的问题.

高层建筑抗震设计原则及应注意的问题 摘要:高层建筑抗震工作一直建筑设计和施工的重点,概述高层建筑的发展,对建筑抗震进行必要的理论分析,从而来探索高层建筑的设计理念、方法,从而采取必须的抗震措施。为了避免短柱脆性破坏问题在高层建筑中发生,笔者认为,首先要正确判定短柱,然后对短柱采取一些构造措施或处理,提高短柱的延性和抗震性能。关键词:高层建筑抗震设计措施引言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。 1,高层建筑抗震结构设计的基本原则1.1结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能①结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙”的原则。②对可能造成结构的相对薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。③承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。1.2尽可能设置多道抗震防线①一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协同工作。例如框架—剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成,双肢或多肢剪力墙体系组成。②强烈地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。③适当处理结构构件的强弱关系,同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后,其他抗侧力构件仍处于弹性阶段,使“有效屈服”保持较长阶段,保证结构的延性和抗倒塌能力。④在抗震设计中某一部分结构设计超强,可能造成结构的其他部位相对薄弱,因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小,改变抗侧力构件配筋的做法,都需要慎重考虑。 1.3对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力①构件在强烈地震下不存在强度安全储备,构件的实际承载能力分析是判

建筑结构抗震设计(第三版)习题解答1-5章

第一章的习题答案 1.震级是衡量一次地震强弱程度(即所释放能量的大小)的指标。地震烈 度是衡量一次地震时某地区地面震动强弱程度的尺度。震级大时,烈度就高;但某地区地震烈度同时还受震中距和地质条件的影响。 2.参见教材第10面。 3.大烈度地震是小概率事件,小烈度地震发生概率较高,可根据地震烈度 的超越概率确定小、中、大烈度地震;由统计关系:小震烈度=基本烈度-1.55度;大震烈度=基本烈度+1.00度。 4.概念设计为结构抗震设计提出应注意的基本原则,具有指导性的意义; 抗震计算为结构或构件达到抗震目的提供具体数据和要求;构造措施从结构的整体性、锚固连接等方面保证抗震计算结果的有效性以及弥补部分情况无法进行正确、简洁计算的缺陷。 5.结构延性好意味可容许结构产生一定的弹塑性变形,通过结构一定程度 的弹塑性变形耗散地震能量,从而减小截面尺寸,降低造价;同时可避免产生结构的倒塌。 第二章的习题答案 1.地震波中与土层固有周期相一致或相近的波传至地面时,其振幅被放 大;与土层固有周期相差较大的波传至地面时,其振幅被衰减甚至完全过滤掉了。因此土层固有周期与地震动的卓越周期相近, 2.考虑材料的动力下的承载力大于静力下的承载力;材料在地震下地基承 载力的安全储备可低于一般情况下的安全储备,因此地基的抗震承载力高于静力承载力。 3.土层的地质年代;土体中的粘粒含量;地下水位;上覆非液化土层厚度; 地震的烈度和作用时间。 4.a 中软场地上的建筑物抗震性能比中硬场地上的建筑物抗震性能要差 (建筑物条件均同)。 b. 粉土中粘粒含量百分率愈大,则愈容易液化. c.液化指数越小,地震时地面喷水冒砂现象越轻微。 d.地基的抗震承载力为承受竖向荷载的能力。

关于对建筑结构抗震设计分析84

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。

我国建筑结构的抗震设计思路

我国建筑结构的抗震设计思路 摘要:本文综述了我国建筑结构的抗震设计方法的发展过程,通过与国外规范 的比较指出我国规范对抗震设计存在的问题。 关键词:结构设计抗震 0 引言 随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展,结构抗震设计思路也经历了一 系列的变化。最初,在未考虑结构弹性动力特征,也无详细的地震作用记录统计 资料的条件下,经验性的取一个地震水平作用(0.1倍自重)用于结构设计。结 构抗震设计思路经历了从弹性到非线性,从基于经验到基于非线性理论,从单纯 保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服,并赋予结构一定的非弹性变形性能力 的“耗”的一系列转变。 1 现代抗震设计思路及关系 在当前抗震理论下形成的现代抗震设计思路,其主要内容是: 1.1 合理选择确定结构屈服水准的地震作用。一般先以一具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值(即中震的),再以不同的R(地震力降 低系数)得到不同的设计用地面运动加速度(即小震的)来进行结构的强度设计,从而确定了结构的屈服水准。 1.2 制定有效的抗震措施使结构确实具备设计时采用的R所对应的延性能力。其中主要包括内力调整措施(强柱弱梁、强剪弱弯)和抗震构造措施。 现代抗震设计理念是基于对结构非弹性性能的研究上建立起来的,其核心 是关系,主要指在不同滞回规律和地面运动特征下,结构的屈服水准与自振周 期以及最大非弹性动力反应间的关系。其中R为弹塑性反应地震力降低系数,简 称地震力降低系数;而μ为最大非弹性反应位移与屈服位移之比,称为位移延性 系数。 随着对地震作用规律认识的深入,这一规律已被各国规范所接受。在抗震设 计时,对在同一烈度区的同一类结构,可以根据情况取用不同的R,也就是不同 的用于强度设计的地震作用。当R取值较大,即用于设计的地震作用较小时,对 结构的延性要求就越严;反之,当R取值较小,即用于设计的地震作用较大时, 对结构的延性要求就可放松。 2 保证结构延性能力的抗震措施 合理选择了结构的屈服水准和延性要求后,就需要通过抗震措施来保证结构 确实具有所需的延性能力,从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标。系 统的抗震措施包括以下几个方面内容: 2.1 “强柱弱梁”:人为增大柱相对于梁的抗弯能力,使钢筋混凝土框架在大震下,梁端塑性铰出现较早,在达到最大非线性位移时塑性转动较大;而柱端塑性 铰出现较晚,在达到最大非线性位移时塑性转动较小,甚至根本不出现塑性铰。 从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。 2.2 “强剪弱弯”:剪切破坏基本上没有延性,一旦某部位发生剪切破坏,该部 位就将彻底退出结构抗震能力,对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整 体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值,使结构能在大震下 的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。 2.3 抗震构造措施:通过抗震构造措施来保证形成塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力,同时保证结构的整体性。

提高建筑结构抗震设计的措施

提高建筑结构抗震性能的措施 摘要:随着社会的发展和科学技术的进步,建筑抗震设防已是工程结构设计面临的迫切任务,建筑结构设计人员为防止、减少地震给建筑造成的危害,就需要分析研究如何合理地提高结构的抗震性能。从目前抗震设计现状出发,找出结构安全与经济合理的最佳结合点,找出合理有效的抗震设计方法。 一、建筑结构抗震性能的影响因素 1.1 建造场地的选址不正确 当建筑物的建造场地在软土、液化土等土壤分布不均等 场地时,在地震发生时可能会导致建筑物的崩塌和下陷,这是由于地基内土壤存在软弱粘性的土壤和不均匀的土层造成的,特别是在填土的区域,特别是在建筑物建设时如果无法避开土地和地形地势的影响,应该对地基进行加固处理和建筑结构的合理设计。 1.2 建筑物结构设计不科学 当发生较大的地震灾害时,建筑结构的延性能力的性能十分重要,某种程度上来说,建筑结构构件的延性能力能够产生更大的抗震能力。建筑结构的延性能力主要是通过破坏部分次要的建筑构件来减轻地震对整个建筑结构所造成的破坏,达到对建筑物整体的保护作用。延性构件能够很好的在地震发生时产生非弹性的形变,最大限度地将地震能力转移至自身,其抗震性能和产生的作用甚至高于建筑结构的抗震强度,但是在对于建筑延性构件的设计上往往存在很多的问题。在地震灾害发生时,以钢筋混凝土为主的框架梁往往会最先出现形变,在对建筑起支撑作用的支柱变形出现稍晚。如果在延性框架上的设计缺乏合理,没有正确的选择一个可以受到强力作用的形变构件,建筑结构延性构件还没有发挥其延性就遭到破坏,没有一定的消耗地震发生对建筑结构产生的破坏力,那么就无法保证框架的对地震能量的消耗,从而对建筑结构造成破坏。

几种建筑结构抗震性能比较与分析

几种建筑结构抗震性能比较与分析 1.前言 地震是一种突发性的自然灾害,至今可预报性仍然很低。强烈地震发生时会使建筑物产生沿竖直和水平方向的加速度,给建筑局部构件以严重破坏,严重时甚至造成整体结构的倒塌,并造成人身和财产的巨大损失。由于建筑物依附在地球表面,建筑物受地震破坏的方式主要受地震波的传播方式影响。通常,地震对建筑物的破坏有三种方式:上下颠簸、水平摇摆、左右扭转。多数时候,还是三种方式的复合作用。地震波传播方式有纵波、横波、面波,由于地球表层岩性的复杂性,传播过程中也会出现像激流中“漩涡”的复杂情况。 我国属地震多发国家,需要考虑抗震设防的地域辽阔。自五十年代开始,在国际抗震理论的推动下,我国逐渐形成了自己的抗震设防的特色。经过充分的研究和大量的实践,在2001年新修订的抗震设计规范(gb5001122001)中,建筑物的抗震能力较之前的规范可提高10 %以上,其技术含量达到国际先进水平。但是受经济实力的限制,我国建筑安全可靠度的设置仍低于欧美等发达国家。因此研究结构的抗震性能在我国具有充分的必要性。 2.几种建筑结构的特点及抗震分析 目前,我国主要民用建筑的结构主要有三类:底框结构、砌体结构和混凝土结构 2.1底框结构

底框结构能够在建筑物底层形成大空间,是我国现阶段经济条件下特有的一种结构。这种结构多用于临街的住宅、办公楼等建筑在底层设置商店、饭店、邮局或银行等。这样,房屋的上面几层为纵横墙较多的砌体承重结构,而底层则因使用要求上需要大空间的原因采用框架结构形成了砖混底层框架结构。但这种结构形式在抗震性能方面却是不利的:上部砖混结构部分纵横墙较密,不仅重量大, 抗侧移刚度也大,而底框部分抗侧移刚度则较小,形成“上刚下柔” 的结构体系。地震位移反应相对集中于底层,引起底层的严重破坏,从而危及整个房屋的安全。 底框结构建筑因其在使用上的方便性和灵活性而被广泛采用,但是从抗震角度来看它是一种不合理的结构形式。这类结构的体系亦较混乱,由于经济原因,大多尽可能少用混凝土框架,导致框架和砌体承重墙抗侧力构件的承载力和变形能力很不协调,平面抗侧刚度极不均匀心。这类结构的震害现象主要表现为底部框架由于变形集中而破坏,或上部砌体结构破坏。其具体表现为: 1.由于刚度突变,底框和上部砖混的结合处成为底框结构的薄弱环节。底框结构刚度大,上部砖混结构破坏;砖混结构刚度大,底框结构破坏。 2.在底框结构建筑中,如果底部为多层框架结构的混合结构,则由于底层设置抗震墙,底框的坍塌减少;而上部砖混的坍塌增多。 3.圈梁和构造柱的设置对上部结构的抗震起到关键作用

工程建筑结构抗震设计试题与答案

建筑结构抗震设计试题 一、名词解释(每题3分,共30分) 1、地震烈度 2、抗震设防烈度 3、场地土的液化 4、等效剪切波速

5、地基土抗震承载力 6、场地覆盖层厚度 7、重力荷载代表值 8、强柱弱梁

9、砌体的抗震强度设计值 10、剪压比 二、填空题(每空1分,共25分) 1、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波,其中体波包括波和波, 而面波分为波和波,对建筑物和地表的破坏主要 以波为主。 2、场地类别根据和划分为类。 3、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时,对于 T1>1.4T g时,在附加ΔF n,其目的是考虑的影响。

4、《抗震规范》规定,对于烈度为8度和9度的大跨和结构、烟囱和类似的高耸结构以及9度时的等,应考虑竖向地震作用的影响。 5、钢筋混凝土房屋应根据烈度、和 采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。 6、地震系数表示与之比;动力系数是单质点与的比值。 7、多层砌体房屋的抗震设计中,在处理结构布置时,根据设防烈度限制房屋高宽比目的是 ,根据房屋类别和设防烈度限制房屋抗震横墙间距的目的是。 8、用于计算框架结构水平地震作用的手算方法一般 有和。 9、在振型分解反应谱法中,根据统计和地震资料分析,对于各振型所产生的地震作用效应,可近似地采用 的组合方法来确定。 10、为了减少判别场地土液化的勘察工作量,饱和沙土液化的判别可分为两步进行,即 和判别。 三、简答题(每题6分,共30分) 1、简述两阶段三水准抗震设计方法。

2、简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤。3、简述抗震设防烈度如何取值。 4、简述框架节点抗震设计的基本原则。 5、简述钢筋混凝土结构房屋的震害情况。

建筑结构抗震设计复习资料(完美篇)

《建筑结构抗震设计》总复习 (武汉理工配套) 考试的具体题型和形式可能会有变化,但知识点应该均在以下内容中。复习不要死记硬背,而应侧重理解。 第一章:绪论 1.什么是地震动和近场地震动?P3 由地震波传播所引发的地面振动,叫地震动。其中,在震中区附近的地震动称为近场地震动。 2. 什么是地震动的三要素?P3 地震动的峰值(振幅)、频谱和持续时间称作地震动的三要素。 3. 地震按其成因分为哪几类?其中影响最大的是那一类?答: 地震按其成因可分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震等几类,其中影响最大的是构造地震。 4. 什么是构造地震、震源、震中、震中距、震源深度?P1 答: 由于地壳构造运动使深部岩石的应变超过容许值,岩层发生断裂、错动而引起的地面震动,这种地震称为构造地震,一般简称地震。地壳深处发生岩层断裂、错动的地方称为震源。震源至地面的距离称为震源深度。一般震源深度小于60km的地震称为浅源地震;60~300km的称为中源地震;大于300km的称为深源地震;我国绝大部分发生的地震属于浅源地震,一般深度为5~40km。震源正上方的地面称为震中,震中邻近地区称为震中区,地面上某点至震中的距离称为震中距。 5. 地震波分哪几类?各引起地面什么方向的振动?P1-3 答: 地震波按其在地壳传播的位置不同可分为体波和面波。在地球内部传播的波称为体波,体波又分为纵波(P波)和横波(S波)。纵波引起地面垂直方向的震动,横波引起地面水平方向震动。在地球表面传播的波称为面波。地震曲线图中,纵波首先到达,横波次之,面波最后到达。分析纵波和横波到达的时间差,可以确定震源的深度。 6. 什么是震级和地震烈度?几级以上是破坏性地震?我国地震烈度表分多少度?P4答: 震级:指一次地震释放能量大小的等级,是地震本身大小的尺度。(1)m=2~4的地震为有感地震。(2)m>5的地震,对建筑物有不同程度的破坏。(3)m>7的地震,称为强烈地震或大地震。 地震烈度:是指某一区域内的地表和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。 M(地震震级)大于5的地震,对建筑物就要引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震。我国地震烈度表分为十二度,用罗马数字表示。 7. 什么是基本烈度和设防烈度?什么是设计基本地震加速度?P5答: 基本烈度是指一个地区在一定时期(我国取50年)内在一般场地条件下按一定概率(我国取10%)可能遭遇到的最大地震烈度。它是一个地区抗震设防依据的地震烈度。 抗震设防烈度是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 设计基本地震加速度指50年设计基准期内超越概率为10%的地震加速度的取值:7度--0.10g(0.15g); 8度--0.20g(0.30g);9度--0.40g 8. 不同震中距的地震对建筑物的影响有什么不同?设计规范如何考虑这种影响? 答:宏观地震烈度相同的两个地区,由于它们与震中的距离远近不同,则震害程度明显不同。处于大震级,远震中距下的高柔结构,其震害远大于同样烈度的中小震级、近震中距的建筑物,且反映谱特性不同。 ?为了区别同样烈度下不同震级和震中距的地震对建筑物的破坏作用,89《规范》将地震影响分为近震和远震两种情况。01《规范》进一步引入了设计基本地震加速度和设计地震分组。

建筑结构抗震分析论文

建筑结构抗震分析论文 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

山东科技大学土木工程与建筑学院《土木工程理论与实践》学习报告 题目建筑结构抗震分析 专业班级土木工程2011级2班 学生姓名张国刚 学号 2015 年 5月

建筑结构抗震分析 摘要 近年来,我国地震频发,在多次地震中,建筑物也经受着重大的考验,有关建筑物结构抗震设计的问题引起了全社会的高度重视。本文在此背景下,首先分析了当前的研究背景,对结构抗震理论的内容及其发展做了扼要的介绍,在此基础上,分析了建筑结构抗震设计的重要性,最后提出了一些对策措施和意见建议。地震区建筑结构设防与不设防,震后结果大不一样。要使工程建设真正达到能够减轻以至避免地震灾害,把握好抗震设计关是减轻地震灾害的根本措施。文章根据实践经验和对有关资料的总结,对多层及高层钢筋混凝土房屋的抗震设计问题进行了研究和探讨。 关键词:建筑结构、抗震设计、抗震设防 目录 1研究背景以及结构抗震理论的发展 (4) 2建筑结构抗震的意义是什么 (4) 3建筑结构抗震设计的重要性分析 (5) 4震害多发点 (6) 结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层 (6) 柱端与节点的破坏较为突出 (6)

砌体填充墙的破坏较为普遍 (6) 5抗震结构设计 (6) 抗震计算中的延性保证 (7) 构造措施上的延性保证 (7) 抗震设计的依据和目标 (8) (8) (8) 6结语………………………………………………………………………………………………… 8 参考文献 (9) 建筑结构抗震分析 1研究背景以及结构抗震理论的发展 5·12汶川地震是于2008年5月12日14时28分04秒,四川省汶川县发生的级地震,地震造成69227人遇难,374643人受伤,17923人失踪。自2008年“5·12”汶川大地震之后,2009年6月30日云南姚安级地震,2010年4月14日青海玉树发生级地震,2012年9月7日云南彝良、贵州威宁交界处发生级地震,2013年4月20日四川省

建筑结构抗震设计的研究

建筑结构抗震设计的研究 发表时间:2018-09-18T16:24:34.330Z 来源:《基层建设》2018年第23期作者:张智民 [导读] 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。 广州地铁集团有限公司 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 1 引言 建筑结构在地震作用下会产生振动,过大的结构振动现象不仅会影响到结构物的正常使用,还会造成主体结构的破坏、甚至倒塌。有时虽然主体结构未破坏,但由于建筑饰面、装修或非结构配件、室内昂贵仪器、设备的破坏而导致严重的损失。为了保护人类生命财产的安全,减轻地震灾害,全国地震工程科技人员致力于提高建筑抗震能力的研究,已经形成一套较为完整的抗震设计理论。这种抗震设计理论建立在传统抵御地震灾害思想的基础上,主要是通过增加结构本身的强度、刚度或延性的办法,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[1]。 2 结构抗震设计应注意的问题 2.1选择有利的抗震场地 选择对建筑抗震有利的场地。首先人们常常看到在具有不同工程地质条件的场地上,建筑物在地震中的破坏程度是明显不同的。地震造成建筑物的破坏,除地震动直接引起的结构破坏外,场地条件也是一个重要的原因。因此,应选择对建筑抗震有利的地段,应避开对抗震不利地段,如软弱场地土,易液化土,条件突出的山嘴,高耸孤立的山丘,非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘,场地土在平面分布上的成因、岩性、状态明显不均匀等地段;当无法避开时,应采取适当的抗震加强措施,应根据抗震设防类别、地基液化等级,分别采取加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施。 2.2 抗震的建筑平面和立面布置的选择 (1)建筑形状力求简单规则,平立面不出现凹角的结构。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。反之,建筑体型不规则,平面上曲出凹进,立面上高低错落。易于形成刚度和强度上的突变,引起应力集中或变形集中,也容易形成薄弱环节,往往造成比较严重的危害。 (2)建筑的平、立面刚度和质量分布力求对称。因为不对称结构由于地震作用引起的扭转作用十分明显,在设计时应采取加强措施;周边构件的强度和刚度不对称,布置时应在总体上减小刚度偏心,计算时要充分估计薄弱侧的较大位移及构件的内力和变形。 (3)建筑的质量和刚度变化要均匀。建筑的质量和刚度沿竖向分布往往是不均匀的。 2.3 合理的抗震结构体系选择 合理的抗震结构体系,首先应根据建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、材料和施工等因素,结合技术、经济条件综合考虑抗震结构体系。其次,还应该设计多道抗震防线。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。一般情况下,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—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。另外,该抗震体系还要具备必要的强度,良好的变形能力和耗能能力以及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。最后,要选择合适的材料,减轻结构自重。 2.4 合理的建筑结构参数设计 结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形,因此,地震作用下,结构的延性与结构的强度具有同等重要的意义。为了使钢筋混凝土结构在地震引起的动力反应过程中表现出必要的延性,就必须使塑性变形更多地集中在比较容易保证良好延性性能或者具有一定延性能力的构件上参数设计是进行地震作用和房屋各构件的地震响应计算,包括各墙柱梁板承载力和变形计算。开始计算前,应根据高层结构的实际工作状况,建立正确的计算模型,根据概念设计做必要的简化计算与处理。 3结构构件的抗震优化设计 在结构延性设计中应保证结构关键构件的延性优于整个结构以保证结构的整体延性性能的要求,因此,在抗震设计中需要对一些延性要求高的部位的结构构件进行优化设计,以保证其良好的延性性能。以下是几种常用的构件的优化设计方案: 3.1框架梁塑性铰外移 传统钢筋混凝土框架梁的塑性铰出现在始于柱面的梁端。将塑性铰从柱面移开一定距离,可以避免梁端钢筋屈服,从而不仅可以避免钢筋屈服后向节点核心区发展,引起粘结破坏,还能改善核心区的性能。如图1所示

建筑结构抗震设计试卷及答案

土木与水利学院期末试卷(A) 考试科目:工程结构抗震设计20~20学年第一学期 题号一二三四五六合计题分20 20 48 12 100 得分 阅卷人 一、填空题:(20分,每空1分) 1.一般来说,某地点的地震烈度随震中距的增大而减小。 2.《建筑抗震设计规范》规定,根据建筑使用功能的重要性及设计工作寿命期的不同分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别。3.《建筑抗震设计规范》规定,建筑场地类别根据等效剪切波速和场地覆盖土层厚度双指标划分为4类。 4.震害调查表明,凡建筑物的自振周期与场地土的卓越周期接近时,会导致建筑物发生类似共振的现象,震害有加重的趋势。 5.为了减少判别场地土液化的勘察工作量,饱和沙土液化的判别可分为两步进行,即初判法和标准贯入试验法判别。 6.地震系数k表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比;动力系数 是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值。 7.《建筑抗震设计规范》根据房屋的设防烈度、结构类型和房屋高

度,分别采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算、构造措施要求。8.为了保证结构具有较大延性,我国规范通过采用强柱弱梁、强剪弱弯和强节点、强锚固的原则进行设计计算。 二、单项选择题:(20分,每题2分) 1.地震烈度主要根据下列哪些指标来评定( C )。 A.地震震源释放出的能量的大小 B.地震时地面运动速度和加速度的大小 C.地震时大多数房屋的震害程度、人的感觉以及其他现象 D.地震时震级大小、震源深度、震中距、该地区的土质条件和地形地貌 2.某一场地土的覆盖层厚度为80米,场地土的等效剪切波速为200m/s,则该场地的场地类别为( C )。 A.Ⅰ类 B.Ⅱ类 C.Ⅲ类 D.Ⅳ类3.描述地震动特性的要素有三个,下列哪项不属于地震动三要素( D )。 A.加速度峰值 B.地震动所包含的主要周期 C.地震持续时间 D. 地震烈度 4.关于地基土的液化,下列哪句话是错误的( A )。 A.饱和的砂土比饱和的粉土更不容易液化 B.土中粘粒含量越高,抗液化能力越强 C.土的相对密度越大,越不容易液化, D.地下水位越低,越不容易液化 5.根据《规范》规定,下列哪些建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算( D )。 A.砌体房屋

建筑结构抗震设计阶段性作业2

1. _____适用于重量和刚度沿高度分布均匀的结构。(5分) (A) 底部剪力法 (B) 振型分解反应谱法 (C) 时程分析法 (D) 顶点位移法 参考答案:A 2. 下列_____地段属于对抗震不利的地段。(5分) (A) 稳定岩石地基地段 (B) 半挖半填的地基土地段 (C) 中密的砾砂地段 (D) 平坦开阔的中硬土地基地段 参考答案:B 判断题 3. 鞭梢效应就是共振。(5分) 正确错误 参考答案:错误 解题思路: 4. 一般体系阻尼比越小,体系地震反应谱值越大。(5分) 正确错误 参考答案:正确 解题思路: 5. 共振就是一种当结构体系自振频率与简谐地面运动频率相近时结构发生强烈振动反应的现象。(5分) 正确错误 参考答案:正确 解题思路: 6. 地震系数就是地震影响系数。(5分) 正确错误 参考答案:错误 解题思路: 7. 滞回曲线就是结构或构件在反复荷载作用下的力与弹性变形间的关系曲线。(5分) 正确错误 参考答案:错误 解题思路: 8. 框架-抗震墙结构中抗震第一道防线是剪力墙。(5分) 正确错误 参考答案:正确 解题思路: 9. 一般工程结构均为欠阻尼状态。(5分) 正确错误 参考答案:正确 解题思路:

10. 非结构构件的存在,不会影响主体结构的动力特性。(5分) 正确错误 参考答案:错误 解题思路: 11. 为了考虑鞭梢效应,抗震规范规定,采用底部剪力法计算时,对突出屋面的屋顶间的地震效应,宜乘以增大系数3,此增大部分不应往下传递。(5分) 正确错误 参考答案:正确 解题思路: 12. 水平地震影响系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与重力加速度的比值。(5分) 正确错误 参考答案:正确 解题思路: 13. 水平地震影响系数是地震系数与动力系数的乘积。(4分) 正确错误 参考答案:正确 解题思路: 14. 震级大则烈度大。(4分) 正确错误 参考答案:正确 解题思路: 15. 当结构的基本自振周期与场地自振周期接近或相等时,结构的地震反应最大,使建筑灾害加大。(4分) 正确错误 参考答案:正确 解题思路: 16. 抗震设计时,应使结构的自振周期远离场地的卓越周期。(4分) 正确错误 参考答案:正确 解题思路: 17. 大震是指该地区50年内超越概率为5%的地震烈度。(4分) 正确错误 参考答案:错误 解题思路: 填空题 18. 设防烈度为8度和9度区的大跨度屋盖结构、长悬臂结构、烟囱及类似高耸结构和设防烈度为9度区的高层建筑,应考虑______ 地震作用。(4分) (1). 参考答案: 竖向

建筑结构抗震能力分析

建筑结构抗震能力分析 【摘要】破坏性地震会给国家经济建设和人民生命财产安全造成直接和间接的危害和损失,尤其是强烈的地震会给人类带来巨大的灾害。目前,每年全世界由地震灾害造成的平均死亡人数达8000-10000 人/次,平均经济损失每次达十亿美元。尽管如此,地震造成的惨重人员伤亡和巨大的财产损失,主要却是由建筑物的破坏所引起。因此,如何提高建筑物抗震能力就成为一个人们很关注的问题。地震是一种危害性极大的自然灾害。地震造成的惨重人员伤亡和巨大的财产损失,主要是由建筑物的破坏所引起。抗震就是和地震这种自然灾害进行斗争。 【关键词】地震;建筑结构;抗震能力 1.影响建筑结构抗震能力的主要因素 1.1建造结构所用的材料及施工质量 这个因素是显而易见的,但是也容易被人们忽视。对于材料而言,我们要明确这样一个道理:地震对结构作用的大小几乎与结构的质量成正比。一般说在相同条件下,质量大,地震作用就大,震害程度就大;质量小,地震作用就小,震害就小。所以,在建筑的楼板、墙体、框架、隔断、围护墙以及屋面构件中,广泛采用多孔砖、硅酸盐砌块、陶粒混凝土、加气混凝土板、空心塑料板材、瓦楞铁等轻质材料,将能显著改善建筑的抗震性能。 施工质量的影响是深远的,在整个施工过程中,任何一个环节出现问题,都可能影响建筑结构本身的抗震能力。施工中造成的材料性能和截面几何特征在一定范围内变动,砂浆强度、混凝土浇筑质量以及延性构造措施在施工中的变动等施工质量问题,对实际结构抗震性能具有重要影响。 1.2建筑物本身的设计 建筑物如果平面布置复杂,致使质心与刚心不重合,在地震作用下产生扭转效应,则会加剧了地震的破坏作用,海城地震和唐山地震中有不少这样的震害实例.台湾921 地震中,一栋钢筋混凝土结构由于结构平面不规则,在水平地震作用下,结构产生严重扭转效应而破坏倒塌,同时撞坏相邻建筑上部的阳台。抗震设计中,要求结构平面布置尽可能地使结构的刚心和质心相一致,以减小地震作用下结构产生的扭转效应,对于结构平面布置不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端抗震墙或框架柱承载力的验算。建筑立面应避免头重脚轻,结构重心尽可能的降低,出屋面部分如屋顶的女儿墙、水箱间等,由于根部与下部结构连接薄弱,刚度突变,受鞭梢效应影响严重,在地震时容易率先破坏倾倒;另外,其地震作用通过周边的屋面结构传至下部结构,如屋面结构刚度不够时,在突出屋面结构的下部一定范围内破坏相对集中。 1.3建筑场地 地震造成建筑物的破坏,情况是各种各样的,其一,由于地震时的地面强烈运动,使建筑物在振动过程中,因丧失整体性或强度不足,或变形过大而破坏;其二,由于水坝倒塌、海啸、火灾、爆炸等次生灾害所造成;其三,由于断层错动、山崖崩塌、河岸滑坡、地层陷落等地面严重变形直接造成。前两种可以通过工程措施加以防治,而后一种情况,单靠工程措施很难达到预防目的,或者代价昂贵。 2.建筑结构抗震能力评估方法 建筑结构抗震能力评估方法是高层建筑结构分析的核心内容。只有对建筑结

高层建筑抗震设计常见的问题

高层建筑抗震设计常见的问题 在高层建筑的建设中,其中最主要的问题是对它的抗震问题的研究,其中又以中短柱问题为最主要的问题。现在首先介绍一下抗震设计中常见的一些问题。 缺乏岩土工程勘察资料或资料不全。有的在扩初设计阶段还缺建筑场地岩土工程的勘察资料,有的在扩初设计会审之后就直接进入了施工图设计,有的在规划设计或方案设计会审后就直接进入了施工图设计。无岩土工程勘察资料,设计缺少了必要的依据。 结构的平面布置。外形不规则、不对称、凹凸变化尺度大、形心质心偏心大,同一结构单元内,结构平面形状和刚度不均匀不对称,平面长度过长等。 一个结构单元内采用两种不同的结构受力体系。如一半采用砌体承重,而另一半或局部采用全框架承重或排架承重;底框砖房中一半为底框,而另一半为砖墙落地承重,这种情况常发现在平面纵轴与街道轴线相交的住宅,其底层为商店,设计成一半为底框砖房(有的为二层底框),而另一半为砖墙落地自承,造成平面刚度和竖向刚度二者都产生突变,对抗震十分不利。 底框砖房超高超层。如1996年,对在杭设计单位作的一次专题普查,发现有69幢底框砖房超高超层。新项目亦普遍存在此现象,1999年某地块住宅竣工交付使用验收中发现有三幢底框砖房超高超层,甚至有超三层的。

抗震设防标准掌握不当。有一些项目擅自提高了设防标准,按照《建筑抗震设防分类标准(gb50223-95)》划分应属六度设防的,但设计中提高了一度按七度设防,提高了建筑抗震设防标准,将会增加工程投资;有的项目严格应按七度采取抗震措施的,但设计中又按六度设防,减低了抗震设防标准,不利抗震。 结构的竖向布置。在高层建筑中,竖向体型有过大的外挑和内收,立面收进部分的尺寸比值b1/b不满足≥0.75的要求。 抗震构造柱布置不当。如外墙转角处,大厅四角未设构造柱或构造柱不成对设置;以构造柱代替砖墙承重;山墙与纵墙交接处不设抗震构造柱;过多设置抗震构造柱等。 框架结构砌体填充墙抗震构造措施不到位。砌体外围护墙砌筑在框架柱外又没有设置抗震构造柱,框架间砌体填充墙高度长度超过规范规定要求又没有采取相应构造措施。 结构其他问题。有的底层无横向落地抗震墙,全部为框支或落地墙间距超长;有的仅北侧纵墙落地,南侧全为柱子,造成南北刚度不均;有的底层作汽车库,设计时横墙都落地,但纵墙不落地,变成了纵向框支;还有的底框和内框砌体住宅采用大空间灵活隔断设计,其中几乎很少有纵墙。不少地方都采用钢筋混凝土内柱来承重以代替砖墙承重,实际上将砖混结构演变为内框架结构,这比底框砖房还不利,因内框砖房的层数、总高度控制比底框砖房更严,因此存在着严重抗震隐患。更为严重的是这种情况并未引起目前大多数结构工程师的重视。

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