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浅谈建筑结构的抗震概念设计

浅谈建筑结构的抗震概念设计
浅谈建筑结构的抗震概念设计

浅谈建筑结构的抗震概念设计

摘要:地震的随机性使得结构的抗震设计必须遵循概念设计的原则,从结构整体出发研究场地基础、平立面结构、结构体系、构件在地震作用下反应及其对结构整体的影响,并采取相关措施,提高结构的抗震性能。

关键词:概念设计建筑结构抗震性能

一、引言

抗震设计是结构设计的重点。但地震发生的随机性、不确定性,加之结构本身地震反应的非线性特征,使我们难以对相关数据做出假设,因此,仅靠计算的“精确”并不能设计出良好的抗震结构,因此,必须重视抗震概念设计。“概念设计”就是指正确地解决总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。

二、抗震概念设计原则

1、选择对抗震有利的场地、地基及基础

建筑物在地震中的破坏首先与场地和地基的地震效应相关,因此,应首先根据工程的需要,对场地地质情况情况进行勘察,掌握地震活动情况,尽可能选择对抗震有利的基岩和接近基岩的密实均匀的坚硬、中硬土地段,避开软弱土、易液化土以及密实不均的地段。当无法避开时,应采取有效的措施增强建筑物的抗震功能。

对于地基,为了避免地基在地震作用下的不均匀沉降,首先,同一结构单元的基础应设置在性质同一或接近的地基上;其次,当地基为软土、易液化土、新填土时,应采取采取相应的措施;再次,采用整体性好的基础方案,这不仅可消除不均匀沉降,同时使基础、结构能够整体传力,从而保证建筑结构的抗震可靠性。

2、优化平立面结构

为避免建筑物在地震时发生扭转反应导致应力或塑性变形集中,建筑物的结构应简单、规则对称,刚度变化均匀,结构的质量中心和刚度中心以及几何中心尽可能做到“三心合一”,同一结构单元应尽可能使用同一的结构体系。为了避免抗侧力结构在地震作用下的侧向刚度和承载力突变,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度,宜自上而下逐渐增强,不应采用不规则的设计方案。如因功能需要等方面原因而不得不采用不规则的结构形式,应选取适当的部

位,根据设防烈度、结构材料种类、结构类型,合理设置防震缝,以形成多个抗侧力单元。如不设防震缝,应根据实际结构的计算模型,进行抗震分析,估计其局部的应力集中和变形集中及扭转影响,以采取相应的措施提高。

3、选择恰当的结构体系

选择结构体系,应当根据建筑物的抗震设防类别、等级,以及建筑物的高度、场地、地基、材料等因素加以确定。譬如,多层砌体房屋应优先采用横墙承重的结构体系,高层钢筋混凝土房屋中,宜采用抗震墙或框架抗震墙结构体系,等等。不管选择何种结构体系,都应有合理的刚度、必要的抗震承载力、合理的承载力分布、良好的变形能力以及明确的地震作用传递途径,并且为了避免因部分结构的破坏而带来结构整体丧失抗震能力,应当设置多道抗震防线。据此,我们认为,在结构选型方面,钢砼结构优于砌体结构,在砌体结构中,有配筋优于无筋,超静定结构优于静定结构,框架结构优于排架结构,在框架结构中,空间结构优于平面结构,刚接框架结构优于半刚接框架和铰接框架结构等。

4、提高结构构件的抗震性能,设置合理的破坏机制

砌体结构必须提高结构的延性、抗剪强度以及抗倒塌能力,应设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯柱,对于关键部位、薄弱部位还应采用配筋砌体以提高抗剪强度,同时钢筋混凝土结构构件应合理选择截面尺寸以及适当的纵横向配筋,以提高抗震能力。

为了提高结构整体的抗震性能,对于结构构件还应遵循如下几个原则:首先,节点的承载力应大于其连接构件的承载力;其次,预埋件的锚固承载力应大于其连接件的承载力;第三,各类构件的连接要具有一定的刚度和变形能力。

同时,结构在地震作用下的破坏有多种形式,每一种破坏所带来的损失也不一样,抗震结构设计必须优化破坏顺序,遵循“强柱弱梁,强节弱杆,强剪弱弯”的原则进行设计,以防止结构整体先于结构部分的破坏,从而把损失降到最低。

5、刚度和延性的匹配

一般说来,结构的刚度与其延性成反比关系,刚度大则延性底,但刚度大则意味着承担的地震能量也大,而这恰恰需要结构具有很高的性以消耗地震能量,而延性强,虽然能够很好地消耗地震能力,但却会变形过大而不能继续使用。要使建筑物有很强的抗倒塌能力,理

想的状况是,结构同时具有较强的抗测力刚度以及较高的延性,但这是理想状况,实际工程中可以选择结构中的重要构件以及某些构件中关键杆件,如,楼房中会出现塑性变形集中的楼层,房屋周边转角处、平面突变处以及复杂平面各翼相接处等,提高他们的延性。对此,总的原则是:结构部分的延性大于结构整体的延性,具体说来,包含如下几方面内容:重要构件的延性大于结构总体的延性,构件中关键杆件延性大于整个构件的延性,从而使得结构在刚度和延性之间达到某种平衡。

三、结论

概念设计贯穿于结构抗震设计全过程,建筑物的抗震性能如何,主要依赖于结构工程师对结构整体、结构与其周围环境及结构构件的把握与了解所进行的概念设计,只要概念设计合理,结构达到一定的要求,符合一定的原则,便具有较好的抗震性能。

参考文献:

[1]中华人民共和国建设部:《GB50011—2001建筑抗震设计规范》[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]李刚、程耿东:《基于性能的结构抗震设计———理论、方法与应用》[M].北京:科学出版社,2004.

浅谈抗震概念设计的重要性

浅谈抗震概念设计的重要性 摘要本文结合规范浅谈在抗震设计中概念设计的必要性、依据和来源、特点、应用 关键词总体地震效应薄弱层抗震设计概念设计 一、概述 目前,建筑抗震理论远未达到十分科学严密,单靠理论计算很难使建筑物具有良好的抗震能力,而着眼于建筑总体抗震能力的“概念设计”则愈来愈受到工程界的普遍重视,它在我国的抗震设计规范也开始有所体现。下面我就概念设计几点进行探讨。 二、抗震设计不确定因素 1. 地震发生的时间、地点和强度是不确定的,而且在某一次实际发生的地震中,方圆几千米区域内的地震加速度变化很大,表现出很强的离散型和不确定性。但实际设计时,往往是某一行政区域内所采用的地震作用参数确定的,例如,北京市为8度(0.2g,第一组,对于Ⅱ类场地设计特征周期为0.35s)设防区,上海为7度(0.1g,第一组,对于二类场地土为0.35s)设防区等,设计所采用的理论化结果和实际可能发生的地震作用之间不可能一致。就现阶段而言,结构抗震设计实际上只是一种校核或验算,即对给定结构的尺寸,给定预测的地震作用,验算结构是否满足强度和变形要求。即使考虑了结构构造措施的作用,也是在假定的地震作用条件下考虑的。由于地震的发生是未知的,一旦实际发生的地震大于预先假定的地震作用,结构就难以达到预先设计的安全性。 2. 结构理论本身也存在着许多不确定性,例如:结构构件材料性能、截面几何参数和计算模式的精度的不确定性导致结构构件抗力的不确定性,在结构整体分析中采用简化计算分析模型所引起的误差导致的不确定性,以及场地土类型的不确定性等。这些不确定性反映在工程设计方面,主要表现在以下几方面(1)结构分析的影响;(2)材料的影响;(3)阻尼系数的变化。(4)基础差异沉降的影响(5)地基承载力的影响(6)持续荷载的影响。 由此可见,由于地震作用的不确定性和复杂性,以及结构计算模型的基本假定与实际受力情况的不一致性,仅靠计算分析得出的数据进行的抗震设计即计算设计(或称为数值计算)所设计出的结构必然缺乏对不同地震作用的适应性,很难有效的控制结构的抗震性能。总结历次大地震灾害的经验教训,人们发现,在抗震设计时不能完全依赖计算,概念设计比计算设计更为重要,《建筑抗震设计规范》(GBJ 11-08)的条文说明中明确提出“结构抗震性能的决定因素是良好的概念设计”. 三、概念设计的定义及原则

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间:2016-06-27T14:51:54.553Z 来源:《基层建设》2016年5期作者:隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 摘要:对于普通建筑物的结构抗震设计,目前我国是以小震为设计基础,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 关键词:中震设计概念;地震影响系数;荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题: 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定,仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定; 2在中震作用下,规范仅提出“中震可修”的概念设计要求,没有具体的抗震设计方法; 3“中震可修”的技术经济问题:可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步,现在的建筑物体型复杂,结构新颖,超高超限越来越多,因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢? 《抗规》条文说明1.0.1条指出,对大多数结构,可只进行第一阶段设计(即小震下的弹性计算),而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求,但前提是建筑物的体型常规、合理,经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物,在大震下的结构反应和小震完全不同,不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求,须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计,其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时,要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度,即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展,它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡,业主(设计者)可选择所需的性能目标,而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点,设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言,利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现,给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍(αmax=0.23)取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法,第一种按照中震弹性设计,第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点,中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念,两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计,设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数,保留材料、荷载等分项系数,对应地保留了结构的安全度和可靠度,结构仍属于弹性阶段,属正常设计。中震不屈服设计,设计中除了地震内力不作调整,同时也取消了材料、荷载等分项系数,对应地不考虑结构的安全度和可靠度,结构已经处于弹塑性阶段,属承载力极限状态设计,是一种基于性能的设计方法。由此可见,中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计,而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类,以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法,介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数,则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数,屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算:地震信息中抗震等级均为四级;αmax按表3取值;总信息中风荷载不参加计算;勾选地震信息中的按中震(或大震)不屈服做结构设计选项;其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算:主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级:四级;主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数:定义中震反应谱,在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可,β值按表3计算所得;总信息中风荷载不参加计算;主菜单→结果→荷载组合:将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0;主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数:将材料分项系数取为1.0;其它同小震。 3.3.4 ETABS计算:选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级:四级;定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱,地震影响系数最大值αmax取值,其余参数按《抗规》;静荷载工况中不定义风荷载作用;定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ;定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数:二十二层框支剪力墙结构,三层楼面转换,无地下室,首、二层4.5米,标准层3.5米,总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76,长宽比1.22;抗震参数,7 度,第一组,0.10g;场地II类;风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。

浅谈高层建筑抗震的现状及发展前景

浅谈高层建筑抗震的现状及发展前景 (中国矿业大学建筑工程学院土木11-5班马绪文) 摘要:对于一个高层结构的设计,遇到的问题可能错综复杂,只能具体问题具体分析。工程实践表明在高层结构的设计过程中,设计人员只有抗震概念清晰,构造措施得当,应用合适的结构分析软件三者有机结合才能取得比较理想的结果,在这个过程中抗震构造重于结构计算。本文对建筑抗震进行必要的理论分析,从而探索高层建筑的设计理念、方法,采取必要的抗震措施并简述其发展前景。 关键词:高层建筑;抗震;结构设计 现阶段,土与结构物共同工作理论的研究与发展使建筑抗震分析在概念上进一步走向完善,如果可以在结构与地基的材料特性,动力响应,计算理论,稳定标准诸方面得到符合实际的发展,自然会在建筑结构抗震领域内起到重要的作用。 1 高层建筑抗震设计特点 第一,控制建筑物的侧移是重要的指标。在地震荷载作用下,建筑结构所产生的水平剪切力占主导地位,所以建筑物会产生明显的侧移,随建筑结构的高度不断曾加,结构的侧向位移迅速增大,但该变形要在一定限度之内,这样才能保证结构安全以及使用功能。 第二,地震荷载中的水平荷载是决定因素。水平荷载会使建筑物产生倾覆力矩,并且在结构的竖向构件中引起很大的轴力,这些都与建筑物高度的两次方成正比,故随建筑结构高度的曾加,水平载荷大相径庭。对高度一定的建筑物而言,竖向荷载基本上是不变的,但是随着建筑物的质量、刚度等动力特性的不同,水平地震荷载和风荷载的变化是比较大的。 第三,要重视建筑结构的延性设计。高层建筑结构随着高度增加,刚度减小,显得更柔,在地震荷载作用下变形较大。这就要求建筑结构要有足够的变形能力,使结构进入塑性变形阶段仍然安全,需要在结构构造上采取有利的措施,使得建筑结构具有足够的延性。 2 建筑抗震的理论分析 2.1 建筑结构抗震规范简介 建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计(包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容)的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平,又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导,向技术经济合理性的方向发展,但它更要有坚定的工程实践基础,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识,现代规范中的条文有的被列为强制性条文,有的条文中用了“严禁,不得,不许,不宜”等体现不同程度限制性和“必须,应该,宜于,可以”等体现不同程度灵活性的用词。 2.2 抗震设计的理论 拟静力理论:拟静力理论是20世纪10~40年代发展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于

浅谈建筑结构设计中抗震概念设计的重要性

浅谈建筑结构设计中抗震概念设计的重要性 摘要:抗震性能是建筑结构中评判稳固性最为重要的指标之一,基于此,本文 对于抗震设计在建筑结构设计中的相关内容进行了论述,力求不断推进建筑结构 质量的发展。 关键词:建筑结构;设计;抗震设计 引言 在建筑工程设计中,切实有效地处理好结构的基本要点可以有效提高建筑结 构的可靠性,使结构的使用更加合理与安全。在建筑结构设计过程中,抗震设计 可以说是比较重要的一个方面,提高建筑的抗震性能需要从概念设计、计算分析 和构造做法等层层把关,概念设计和构造做法为计算分析的假定提供了可能,而 计算分析又对概念设计和构造做法提供了延伸,三者间缺一不可,互相依存。而 对于当前建筑结构设计中比较容易出现的问题,却是抗震设计中的毒瘤,我们需 要不断地反思与总结,将这些问题严格控制,才能保证建筑结构设计的有效性, 保障安全。 1、建筑结构抗震的重要性 我们对建筑赋予了不同的职能,有提供居住的建筑,有办公的建筑,还有休 闲娱乐的建筑。这些建筑的质量关系到人们的生命安全。只有建筑物本身是安全 可靠,才能够给人们带来不同的功能。所以,现在越来越多的设计师开始注重起 建筑物的质量,一定要把质量安全放在第一位。地震是非常严重的自然灾害,现 在我们的技术还不能够精确预测出地震的发生时间、地点。这种未知的情况下, 当地震发生时会给建筑物带来致命的打击。现在的建筑以高层为主,一旦建筑物 倒塌以后,那么人们的生命财产会受到严重的后果。所以,对建筑物进行抗震设 计就是从根本上保障人们的生命财产安全。 2、影响抗震效果的因素 2.1、抗震场地 建筑抗震场地的选择对建筑整体结构抗震性能有着非常重要的影响,可以说 是抗震设计当中最为重要的一个影响因素。地震灾害将会带来严重性不同的破坏,在其出现之时,地表的位置将会出现变化,如果将建筑场地选择在了土质较为疏 松的位置,建筑的整体结构将会遭受到非常严重的破坏,导致十分严重的损失出现。 2.2、建筑结构 建筑结构体系直接关系到建筑整体的安全性,抗震设计工作应该着重处理好 建筑整体和局部之间的关系。要确保建筑结构具备足够的余度,不应该因为某一 部分而影响到建筑整体的应用效果,在建筑局部遭到破坏的时候,也应该确保建 筑整体结构的抗震性不会受到严重的影响。此外,在对建筑结构体系进行设计的 时候,应该确保建筑结构各个部件的刚度以及强度能够均衡。要是出现强度以及 刚度分配不够合理的情况,有些建筑结构部件所具备的刚度无法达到设计要求, 在建筑区域受到影响的时候,也就会对建筑结构所具备的抗震性能形成损害。 3、建筑结构设计中抗震设计分析 3.1、加强建筑施工场地的优化选择 建筑施工场地的安全性是保证建筑物质量的前提。在选择施工场地时,应根 据施工场地的周围环境、施工难度进行全面分析,从而保证建筑施工过程顺利进行。不同建筑物结构类型对施工场地的要求也不同,我国有关条例将施工场地的

建筑结构抗震设计复习资料完美篇

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《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。 9.抗震设防的目标(基本准则)是什么?P8 答:抗震设防的目标(基本准则)是小震不坏、中震能修、大震不倒。 10.“三个水准”的抗震设防要求具体内容是什么?P9答:

浅析建筑结构设计中的抗震设计

浅析建筑结构设计中的抗震设计 摘要:进入21世纪,在建筑设计中,抗震设计依然在建筑设计中占重要地位, 一个好的建筑设计必定会有与之相匹配的优秀抗震设计,因此,在工程建设当中,加强工程结构的抗震性设计是工程师在设计时主要考虑的问题之一。特别是近年 来我国的工程建设脚步逐渐加快,为了应付日益频繁的地震灾害,必须要使建筑 结构具有非常高的抗震能力,减少地震带来的损失。抗震性设计是工程结构设计 中的重要环节,抗震性设计要兼顾工程实际以及地震类型以使抗震效果得到最大 发挥。该文正是基于此,研究地震发生时的特质,分析工程结构设计中的关键要素,供同行参考。 关键词:建筑结构;抗震性;设计要点;应用 当下,在面对地震这样的自然灾害时,为了使人民群众的生命、财产在地震 的自然灾害中减少伤害损失,因此我们需要对抗震设计在建筑结构设计中的应用 进行探讨,进而增加其应用范围,最大限度的减少损失。地震会对工程结构产生 复杂的机理破坏,而工程抗震设计就是为了抵消地震对建筑物的不良作用,降低 建筑的受影响程度,即:“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设计标准。在 工程结构的抗震设计上,不应将计算设计作为唯一方式,更主要的是将工程抗震 理念与实践经验相结合。解决抗震问题主要经过定性的实际现象、物理机制分析、变化过程研究以及总结特性规律和震后情况分析等方式来解决。这些理念共同组 成了抗震概念设计,即概念化设计,其主要研究结果如下。 1、我国目前工程结构抗震理论的问题 众所周知,从世界各国的建筑方式来看,普遍采用吸收消耗地震作用力为主 的插入式整体结构,但是对于工程结构抵抗地震作用力的受力设计与分析,则必 须从结构的整体来分析建筑的抗震性能。 随着建筑市场的蓬勃发展,超高层建筑的数量激增,这给建筑抗震工作带来了更 大的难度,对于这些不同种类的建筑,基础深度的差异主要对应于地震作用的强弱,建筑基础的深度与受地震影响的大小成正比,同时加上基础设施的多样化: 例如地铁、管道、电缆等地下设施都增加了地震场地的不稳定性。当前的抗震设 计没有考虑建筑本身的效果,忽略了建筑地基的地震场地效应衍生的种种问题。2、抗震概念的关键要素 因为近年来我国几次严重的地震灾害给受灾区域的经济、群众人身安全带来 严重打击,所以目前国内抗震技术也在不断地发展,其占工程结构设计的比重也 逐渐增加。因此根据地震的形态进行抗震设计非常具有必要性。其中需要注意的 有以下几点:第一,抗震概念设计要求工程结构的形态足够简练。当工程各构件 的受力情况清晰时,抗震设计的难度也会相应降低,同时保证了受力信息分析的 准确性。且简明的建筑结构也能降低建筑的受损害程度,避免了过多的结构薄弱点,从而保证了建筑的整体性,增强了建筑的抗震能力。第二,设计当中首先要 研究竖向力的均匀分布,要保证建筑横隔层上下部分比例的竖向收进尺寸的准确性,只有合理分析结构的竖向受力情况才能使分隔层平衡达标。洞口的开设要保 证整齐规则,确保建筑整体的刚度和强度得到加强,防止因为地震外力导致刚度 不稳定变化以及整体结构变形的情况出现。另外还应保证建筑的刚度和延性,这 需要相同高度的层面支柱与相关连接构件保持统一。刚度均匀分布和强化结构的 延性,使建筑具有更强的地震抵抗能力,同时保证填充墙的墙和柱不直接接触, 必要时可以设置防震缝。第三,建筑的基础设计是工程结构设计的核心工作,为

浅谈建筑结构抗震概念设计

浅谈建筑结构抗震概念设计 发表时间:2015-12-17T16:01:14.980Z 来源:《基层建设》2015年16期供稿作者:袁芬 [导读] 浙江省天正设计工程有限公司浙江杭州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,进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程。 袁芬 浙江省天正设计工程有限公司浙江杭州 310012 摘要:建筑工程的质量,直接影响到人们的生命和财产安全。在工程建设中,抗震设计是影响整个工程质量不可缺少的要素之一,因此,必须完善好建筑抗震结构设计的工作。本文主要论述抗震概念设计基本内容,提出建筑抗震结构设计的策略,以供参考。关键词:建筑;抗震;概念设计;策略 1 抗震概念设计基本内容 1.1什么是抗震概念设计: 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,进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程。就是把地震及其影响的不确定性和规律性结合起来,设计时应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侧,从一开始就全面合理地把握好结构设计的本质问题(如把握好总体布置、结构体系、承载能力与刚度分布、结构延性等),顾及关键部位的细节,力求消除结构中的薄弱环节,从根本上保证结构的抗震性能。 1.2抗震概念设计的目标 实际地震的不可预知性,可供分析的地震资料的有限性,目前地震计算手段 的局限性,故重视建筑抗震概念设计,从某种意义上来说,也是对地震理论不完善所采取的弥补措施。抗震概念设计目标:“小震不坏,中震(设防烈度地震)可修,大震不倒”;以及为实现这一目标所采取的“两阶段设计步骤”,即:承载力验算和弹塑性变形验算。 2 建筑抗震结构设计的策略 2.1 采用合理的结构体系 2.1.1 影响结构体系的因素很多,如抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等,还应考虑技术、经济和使用条件等。目前我国比较常用的结构形式有:砖混结构、钢筋混凝土结构、钢- 混凝土组合结构(混合结构)、钢结构。砖混结构以砖墙作为抗侧力构件,在地震力作用下,易发生剪切破坏。混凝土结构包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。在地震力作用下,不同结构形式,不同抗侧力构件,发生不同破坏(剪切变形,弯曲变形)。 2.1.2 结构抗震设计的关键是解决承载力、刚度和延性问题: 1)对于非抗震结构,足够的材料强度和刚度是结构设计需要考虑的问题,而对于抗震结构除了要承担常规荷载外还要承担地震动作用,其材料强度和刚度不是越大越好(如抗弯强度过高不利于抗剪,刚度过大也会加大结构的地震作用),而需要控制在合理的范围内。2)结构体系由各类构件相互连接组成,抗震结构构件应具有必要承载力、合理的刚度、良好的延性、可靠的连接,使相互之间合理均衡。 3)结构构件应具有良好的延性(即变形能力和耗能能力),延性可以增加结构的抗震潜力,增强结构的抗倒塌能力。结构抗震设计的本质就是对结构承载力、刚度和延性的合理把握问题。 2.2 选择合理的平面和立面布置 2.2.1 建筑布置对结构的规则性影响重大,抗震性能良好的建筑,需要建筑师与结构工程师的互相配合。不应采用严重不规则的设计方案,避免采用特别不规则的方案。 2.2.2 建筑形体及其构件布置应避免形成平面和竖向的不规则。平面不规则主要关注的是结构的扭转和水平传力途径的有效性问题,体现在扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续;竖向不规则主要关注薄弱层问题及竖向传力途径的有效性问题,体现在侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变。 2.3 选择合理的结构计算方法进行结构分析 2.3.1 结构分析是结构设计的前提,是结构设计的重要依据性工作,采用合理的计算模型,合理的计算假定,合理选用计算程序,必要时的多模型多程序比较分析等对结构设计关系重大。 2.3.2 目前的地震作用计算方法主要有: 1)高层建筑结构宜采用振型分解反应谱法;对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构应用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法。 2)高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层建筑结构,可采用底部剪力法。3)时程分析法作为振型分解反应谱法的补充计算方法。根据结构的规则性,依据相关规范的规定,在多遇地震下进行弹性时程分析,在罕遇地震下进行弹塑性时程分析。 2.3.3 结构抗震设计应根据不同要求,对同一结构布置采取不用的计算假定。比如对结构进行不规则判别,选用在规定的水平力作用下,考虑偶然偏心等。比如配筋设计计算,根据工程具体情况,采用刚性楼板假定、分块刚性楼板假定、弹性楼板假定及零刚度楼板假定,考虑双向地震,框架柱配筋按单向偏心计算或按双向偏心计算等。 2.4 抗震措施及抗震构造措施 2.4.1 抗震措施要求做到“四强、四弱”。 1)强柱弱梁:目的是框架在地震情况下产生梁铰机制,即要求柱子不先于梁破坏,因为梁破坏属于构件破坏,是局部性的,柱子破坏将危及整个结构的安全,可能会整体倒塌,后果严重。 2)强剪弱弯:弯曲破坏是延性破坏,是有预兆的——如开裂或下挠等,而剪切破坏是一种脆性破坏,没有预兆,瞬时发生,没有防范,要避免。 3)强节点弱构件:因节点失效意味着与之相连的梁与柱都失效,故要求节点的承载力应高于连接构件。

论建筑结构工程抗震设计研究分析

论建筑结构工程抗震设计研究分析 发表时间:2020-01-13T15:59:20.167Z 来源:《基层建设》2019年第28期作者:葛云霞1 吴晓晨2 [导读] 摘要:近年来,人们在生产生活中的用地面积随着社会不断进步与发展而逐渐增加,并且对物质生活的质量要求也在不断提高,所以,建筑高层及超高层的趋势就普遍应用在房屋建筑方面。 身份证号码:1、22070219790924XXXX;2、23112119810618XXXX 摘要:近年来,人们在生产生活中的用地面积随着社会不断进步与发展而逐渐增加,并且对物质生活的质量要求也在不断提高,所以,建筑高层及超高层的趋势就普遍应用在房屋建筑方面。建筑结构工程中的抗震设计是一种复杂并且系统性极强的工作,从建筑的选址到建筑的结构设计都要进行严谨的抗震设计,根据不同的建筑项目,不同的抗震方法进行不同的建筑设计及抗震设计,保证建筑的抗震能力符合其结构设计。所以在对房屋建筑进行建筑结构工程时应根据建筑的特点选择合适的抗震设计。 关键词:抗震设计;多安全系数;层间位移角限值 1建筑结构工程中抗震设计的重要性 1.1可以保护人民群众的生命财产安全 人类社会在发展过程中,首先要解决的就是温饱与安全的需求,如据有关报道,在2008 年的汶川地震的主震区内,完好的建筑几乎没有。除却地震本身的烈度较高,破坏性较强的原因之外,一个更重要的问题值得我们的深思,就是建筑结构的抗震能力非常差,一方面在技术水平上缺乏突破,另一方面一部分人受利益驱动,往往在施工过程中,存在偷工减料等行为,导致了建筑物抗震能力薄弱,加强建筑结构抗震设计的重要性,对于保护人民群众的生命财产安全不言而喻。 1.2具有正能量效应 整个社会发展是一个复杂的系统,建筑物抗震结构设计的加强对于构建和谐社会具有重要意义,良好的建筑物抗震能力,有利于维护社会稳定,对于建设“美丽中国”,实现“中国梦”,具有良好的社会效应。因此,不能孤立的片面的静止的对待建筑结构抗震设计。 1.3促进建筑结构工程理念的创新; 以地震多发地区的日本为例,鉴于地震给建筑物造成的重大损害,日本成立了“震灾预防调查委员会”,开始着手进行抗震结构设计研究。经过近百年的发展,日本的建筑物结构抗震设计无论是在技术还是在理念上都处于领先的地位,虽然解决了大部分问题,地震持续时间对震害的影响始终在设计理论中没有得到反映。 2抗震结构设计理论的基本概念及注意事项 2.1建筑结构工程中抗震设计的基本概念 建筑结构工程中的抗震设计理论是在长期的工程实践中积累总结而来的,是一种防御地震灾害,将地震灾害所产生的破坏降到最低点的一种设计思路和概念。也就是说建筑结构工程中的抗震设计的目的是提高建筑结构整体抗震能力,确保建筑物在地震灾害来临时能够有效地抵御灾害。当然地震发生时的剧烈程度我们是无法预知的,我们能做的是运用抗震设计理论知识,结合建筑空间结构工程的实际情况,从分析抗震材料选择等方面入手,提高建筑结构整体抗震能力。 2.2 建筑结构工程抗震设计注意事项 2.2.1 建筑物建筑场地的选择 在建筑结构工程抗震设计阶段,建筑场地的选择是抗震设计过程中必须要注意的关键技术性问题,抗震设计人员在设计时应深入到建筑场地,对建筑场地的地质情况和水文情况进行勘察,收集记录数据,认真研讨在该建筑场地建筑房屋对抗震设计的影响因素,比如建筑场地处于地震频发地段或者建筑场地的地基为软弱地基等,所以在建筑场地选择时应尽量避开这些地段,如果无法避开,就需要充分地运用建筑抗震设计理论知识,对建筑地基和结构进行强化和优化设计,保证建筑整体结构的稳固性,进而提升建筑的抗震能力。同时,根据建筑物地域性分布及结构特征选择不同的建筑材料和抗震设计方案,如果建筑场地处在地震高发区,建筑房屋的抗震防烈度要求高,这就需要对建筑结构的柔性和延展性进行考虑。 2.2.2 建筑结构体系的选择 在建筑结构体系选择时要对建筑结构的特征进行综合考虑分析,在设计过程中要对建筑结构中的任何一个构件都要进行抗震能力的分析及试验,避免因某个微小的房屋构件未达到抗震设计要求,一旦地震发生,会因一个微小的建筑构件影响整个建筑的抗震能力。因此在建筑结构体系选择时,首要工作是对建筑结构中的各个构件承重能力、构件均匀沉重分布情况及构件的抗震能量传输进行分析和计算。 2.2.3建筑结构中的抗震设计另外一个需要注意的问题是建筑平面布置问题 在建筑结构抗震设计时,除了抗震设计达到有关要求外,还需要注意建筑平面布置的规则性,做到既能满足抗震要求又能满足城镇建设规划要求。 3建筑结构工程中抗震设计的作用 3.1降低地震对建筑的影响 现最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。这一方式在国内外正被广泛地研究,并应用到了实际的工程建筑中,取得了较好的成效。 3.2保证建筑的刚度 在建筑结构的设计过程中,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结构的体系是钢结构,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结构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。 3.3提高建筑结构的抗震力 出于对建筑结构抗震功能的保证,在建筑结构工程中要特别注意做到以下几点:a.在建筑结构工程中要考虑地基的稳定性因素,挑选对

浅谈建筑结构抗震设计的一些思考

浅谈建筑结构抗震设计的一些思考 发表时间:2018-12-15T12:20:50.103Z 来源:《防护工程》2018年第27期作者:王胜荣 [导读] 我国抗震设计规范明确划分了建筑场地的等级,分别是不利地段、危险地段和有利地段。 酒泉市建筑规划设计有限责任公司 摘要:综合近些年来我国地震的发生情况来看,我国属于地震较多的国家。综合考量我国各类地震的发生,可以得出频率较高、强度较大、分布较广以及震源较浅是我国地震的根本特征。地震对建筑物造成的负面影响非常强,所以说建筑物的防震设计十分重要。世界各国抗震学术界和工程界在抗震设计思路提出伊始就致力于深入研究,至当前阶段已经取得非常不错的成果,对基于力学的传统单一抗震设计方法进行改变。 关键词:建筑结构;抗震设计;综合探析 一、分析地震对建筑结构造成的影响 我国抗震设计规范明确划分了建筑场地的等级,分别是不利地段、危险地段和有利地段,并要求在进行建筑场地选择时需要将工程的实际需要作为依据,全面掌握地震的活动状况、工程地质、地震地质的相关资料,进而对抗震设计的有利性、不利性甚至危险性进行综合评价。于不利地段而言需要提出相应的避开要求,如实在无法将其避开则需要采取有效的措施。如建筑建造在断裂范围内,其结构只能为1-2层的分散单体建筑,并尽量采用整体性基础的应用,对于独立柱基的建筑结构形式要最大限度避免,从而对上部结构的完整性进行增强,不能将甲、乙、丙类建筑建设在危险地段。在地震时可能会有地陷、滑坡、崩塌、泥石流以及地裂等各类情况发生的地带,此类区域也就是所说的危险地段。我国典型的汶川地震和唐山地震中各类建筑物如处于危险地段,地震对其的破坏都为毁灭性,无论该建筑采取的何种结构形式,震害强度也比其它地段上的建筑物更大。 一般情况下,可用正比例对地震于建筑结构自身重量和建筑结构作用程度二者之间的关系进行阐述,相同条件下建筑物质量越大其刚度越大,地震的作用也就越大,震害程度相应的越大;如建筑质量较小而正好相反,其刚度更小,地震作用也就更小,震害随之降低。因此,在进行屋面结构、墙体、楼板、各段、框架以及围护墙建筑时,多对陶粒混凝土、多孔砖、空心塑料板材、瓦楞等相对较轻的材料进行应用,以此来对建筑物的抗震性能进行提升。 二、建筑结构抗震设计思考 抗震、消防和人防当属建筑设计中三项灾害预防设计的主要内容。综合考虑三种灾害造成的后果,其中当属地震灾害的强度最大,但是对于某些规范来说,抗震设计安全概率处于最低程度。当前阶段我国所采用的抗震规范是对两阶段、三水准设计理论进行应用。三水准应用的基础是该区域假设的地震强度和地震模型下概率,所以说通常情况下此种单纯性质的结构抗震设计和真实地震反应之间差距非常大,并不能对建筑物的安全性进行有效保证,充其量只能将损失一定程度降低,这是当前阶段我国现行结构抗震设计中一直无法克服的难题。抗震规范明确规定了建筑场地危险地段、不利地段和有利地段的具体划分规则,因此结构工程师有必要将不同设计阶段作为依据,将不同的工程地质勘查要求进行提出,争取尽早发现建筑物拟建场地内存在的不利地质作用和地质灾害等,进而可对有效预防措施进行应用。 第一,在进行项目可行性方案研究时,需要提出工程项目的可行性研究勘察要求,需要对建筑物拟建场地的适宜性和稳定性进行侧重。如存在一个以上的建筑物拟建场地,应要求勘查单位对其进行进一步的比对分析,并在其中将科学的选址意见或者建议进行提出。建筑物拟建区域的地形、地貌、岩土工程、地质以及建筑经验等数据为重点内容,进而对该拟建场地的岩土性质、地层构造、不良地质作用等进行全面了解和掌握。此外,还需要查看不良地质作用可能引发的地质灾害。岩溶、泥石流、地面沉降、滑坡、采空区、崩塌、场地与地基地震效应、活动断裂等为不良地质作用的主要内容。 第二,应将初步勘察要求在项目初步设计阶段直接提出,并将建筑物拟建场地的稳定性要求作为侧重点。在查看项目初步勘察报告文件时,应当重点查看建筑物拟建场地的地层结构、地下水埋藏条件、地质构造以及岩土工程特性等内容,不良地质作用的原因、分布状况、作用附魔以及发展趋势等也属于查看内容,进而明确拟建场地稳定性评价结论的准确与否。此外,还需对建筑物建构可能采用的地基基础类型、水土对建筑材料的腐蚀性、基坑开挖与支护、工程降水方案等进行进一步分析和评价。 第三,在施工图纸设计阶段提出工程项目的详细勘察需求,其中需要侧重建筑地区的地基岩土工程评价,此项工作的内容相对比较丰富,像岩土性质、岩土的基础形式、岩土均匀性、地基类型以及不良地质作用的防治等都包含在内。在查看工程项目详细勘察报告时需要重点查看不良地质作用类型、具体成因、分布状况、发展趋势和危害程度等进行侧重,并探讨不良作用的整治方案。如对于勘察报告内所提出的地基处理和基础方案建议存在疑问需要及时进行沟通。 第四,应该在建筑结构的设计过程中,借助抗震构造措施来对建筑的抗震性能进行提升, 对地震中塑性铰形成部位的塑性变形能力和塑性耗能能力的充足性进行保证,同时对结构的整体性进行保证。为了避免抗震设计中发生延性破坏的状况,所以应用强剪弱弯的应对措施,旨在利用其对构件受弯能力和受剪能力的关系问题进行有效处理。将地震作用的剪破坏和非抗震剪破坏进行对比可发现二者之间存在较大差异。延性是抗震设计中的一个特殊性质,而且十分重要。要想利用抗震措施实现结构延性保护的目的,必须对影响延性的各项因素进行明确。影响梁柱等支撑结构延性的因素可以归纳为两个种类,一个为混凝土上极限压的应变,另外一个则是地震破坏时的受压区高度。这两方面的因素是其它对延性造成影响因素的延伸。在抗震设计中为了对结构的延性进行保证,通常情况下会对受拉钢筋的配筋率进行合理把控,保证受压钢筋的合理数量,并借助加固筋对纵筋局部压屈失稳的情况进行应对。 第五,多元化结构形式。每个结构单元需要对同样的结构体系进行应用,注意需要对其刚度布置的均匀性进行保证。为了将各构件的抗震能力和作用做大限度发挥并对结构的整体性进行保证,需要在设计过程中严格遵守各项具体原则,具体如下:首先,保证结构的连续性。如想保证建筑物在地震作用下还能够保证整体性,那结构连续性是最为直接且重要的防护措施;其次,建筑构件之间的可靠连接性。将建筑物抗震性能进行提升,进而确保建筑物各个构件之间的承载力可充分发挥,所以说需要增强各构件直接的可靠连接性,使得其可对地震强度的传递需求进行满足,进而对地震时建筑物变形的延性要求进行适应;最后,提升房屋竖向刚度。对建筑物进行设计时需要保证

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《建筑结构抗震设计》期末考试复习题 一、名词解释 (1)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; (2)地震震级:表示地震本身大小的尺度,是按一次地震本身强弱程度而定的等级; (3)地震烈度:表示地震时一定地点地面振动强弱程度的尺度; (4)震中:震源在地表的投影; (5)震中距:地面某处至震中的水平距离; (6)震源:发生地震的地方; (7)震源深度:震源至地面的垂直距离; (8)极震区:震中附近的地面振动最剧烈,也是破坏最严重的地区; (9)等震线:地面上破坏程度相同或相近的点连成的曲线; (10)建筑场地:建造建筑物的地方,大体相当于一个厂区、居民小区或自然村; (11)沙土液化:处于地下水位以下的饱和砂土和粉土在地震时有变密的趋势,使孔隙水的压 力急剧上升,造成土颗粒局部或全部将处于悬浮状态,形成了犹如“液化”的现象,即称为 场地土达到液化状态; (12)结构的地震反应:地震引起的结构运动; (13)结构的地震作用效应:由地震动引起的结构瞬时内力、应力应变、位移变形及运动加速 度、速度等;(14)地震系数:地面运动最大加速度与重力加速度的比值; (15)动力系数:单质点体系最大绝对加速度与地面运动最大加速度的比值; (16)地震影响系数:地震系数与动力系数的乘积; (17)振型分解法:以结构的各阶振型为广义坐标分别求出对应的结构地震反应,然后将对应 于各阶振型的结构反应相组合,以确定结构地震内力和变形的方法,又称振型叠加法; (18)基本烈度:在设计基准期(我国取50年)内在一般场地条件下,可能遭遇超越概率(10%)的地震烈度。 (19)设防烈度:按国家规定权限批准的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 (20)罕遇烈度:50年期限内相应的超越概率2%~3%,即大震烈度的地震。 (21)设防烈度 (22)多道抗震防线:一个抗震结构体系,有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作用; (24)鞭梢效应; (25)楼层屈服强度系数; (26)重力荷载代表值:建筑抗震设计用的重力性质的荷载,为结构构件的永久荷载(包括自 重)标准值和各种竖向可变荷载组合值之和; (27)等效总重力荷载代表值:单质点时为总重力荷载代表值,多质点时为总重力荷载代表值 的85%; (28)轴压比:名义轴向应力与混凝土抗压强度之比; (29)强柱弱梁:使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求;(30)非结构部件:指在结构分析 中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧向力的部件 二、简答题 1.抗震设防的目标是什么?实现此目标的设计方法是什么? 答:目标是对建筑结构应具有的抗震安全性能的总要求。我国《抗震规范》提出了三水准的

浅谈建筑结构抗震概念设计的重要性 丁新宇

浅谈建筑结构抗震概念设计的重要性丁新宇 发表时间:2018-09-12T16:53:28.850Z 来源:《基层建设》2018年第23期作者:丁新宇王诗瑶刘爱廉[导读] 摘要:随着国家经济的快速发展,中国的城镇化水平不断提高,在经济发展过程中,建设了大量的建筑物。 北方工程设计研究院有限公司 050000 摘要:随着国家经济的快速发展,中国的城镇化水平不断提高,在经济发展过程中,建设了大量的建筑物。目前各大建筑企业在发展过程中,面临着巨大的竞争,对于现代建筑来说,建筑质量是尤为重要的。建筑物不仅要实现居住环境的优化以及设计的改良,也要更好的提高建筑物的抗震性,这样才能保证建筑物的稳定。在建筑结构的设计过程中,建筑的抗震性是尤为重要的,接下来本文在研究过程 中,就对建筑抗震性能的设计的重要性进行分析,并提出具体的设计理念。 关键词:建筑结构;抗震性设计;重要性分析前言 当下,我国的建筑数量有了很大的增长,但是从质量上看来,我国的建筑物还存在着抗震性较差的问题。从建筑物的质量层面来说,建筑物本身的抗震性是尤为重要的,会对建筑物的使用寿命造成极大的影响。为了更好的提高建筑工程的抗震性,就需要做好建筑的抗震设计工作。一方面设计师要切实掌握建筑抗震设计理念,其次,要根据实践经验,完善抗震结构的设计方案,这样才能更好的提高建筑物的整体抗震性能,优化建筑结构质量。 1、建筑结构抗震性的重要性分析 1、1可以减少地震给建筑带来的伤害 由于我国位于亚欧板块边缘,地质结构不够稳定,在许多地区都存在着发生地震的隐患。在发生地震时,倘若房屋的抗震性能不够高,会导致建筑物的坍塌,造成大量的人员伤亡,也会造成社会经济损失。而且地震发生具有一定的偶然性和不确定性,目前我们还不能极为准确的对地震的发生时间进行预测。因此在我国大部分地区均有发生地震的潜在可能性。由此可见,增加建筑物的抗震性能是尤为重要的,可以有效减少地震给建筑物带来的伤害。因此,在进行建筑设计的过程中,要充分考虑建筑结构的抗震性。 1、2有助于优化建筑结构 在建筑结构抗震概念设计过程中,必须认识到概念设计是体现先进设计理念的一种内在表现,结构设计师必须明白在建筑结构设计过程中,结构抗震概念设计是尤为重要的一个环节。要想使建筑结构整体设计得到有效优化及完善,便需要从细节角度出发,注重每一个环节设计的优化,所以在做好建筑结构抗震概念设计工作的基础上,有助于结构设计的整体完善及优化。例如:在结构抗震概念设计过程中, 1、3能增强建筑部分结构功能 在建筑结构抗震设计实施的条件下,能够使钢筋混凝士的性能得到有效增强,进而起到抗震的作用。与此同时,还能够使梁柱结构的性能得到有效优化。在受到强烈地震的情况下,大部分构件会发生塑性变形,进而会使部分地震能量被消耗。而在做好建筑结构抗震概念设计基础上,能够使梁柱节点在强震作用下发展为理想的塑性铰,从而使地震能量被大幅度耗散。并且,将“强柱弱梁”理念应用到混凝土框架结构设计当中,实现浇楼板及相应的配筋发挥作用,能够使框架梁的强度及刚度大幅度提升。总体而言,在优化构抗震概念设计的条件下,能够使建筑物结构功能得到较大增强。 2、建筑结构抗震概念设计的要点分析 建筑结构抗震概念设计的重要性体现在多个方面,比如:为了建筑结构整体设计得到有效优化,便有必要做好建筑结构整体及局部节点、杆件的抗震概念设计工作。在实际设计工作开展过程中,更需要注重各大设计要点的落实。 2、1对建筑抗震结构体系进行合理选取 在建筑结构抗震概念设计过程中,有必要对建筑抗震结构体系进行合理选取,这样才能够使设计体现出安全性及经济性的特点。根据实际设计工作经验,合理选取建筑抗震体系的要点包括:首先,需确保抗震结构体系存在详细的计算简图,并具备规范、科学的地震作用传递途径。在抗震结构体系受力、传力上需和实际设计相符,同时做好抗震分析工作;其次,对于一些构件或者结构导致整体结构受到破坏的情况需充分避免,进而使结构的抗震能力得到有效保障,防连续倒塌能力有效增强,并且,对于抗震设计,需确保结构具备内力重分配的功能;最后,对于抗震结构体系来说,需拥有优良的承载能力,同时在变形控制能力以及地震能量消耗能力等方面,也需体现出优良的特点。例如:如果承载能力良好,但变形能力缺乏,那么对于砌体结构来说,则易发生脆性破坏,进而呈现倒塌的风险。 2、2努力提升结构构件的延性 对于建筑抗震结构来说,其变形能力对组成结构的构件有着非常明显的影响,同时会使结构构件连接过程的延性能力受到很大程度的影响。因此,需对各种结构的抗震策略加以明确,做到规范、科学,进一步使结构构件的延性能力得到有效提升。以砌体结构为例,对水平向圈梁与竖向构造柱以及芯柱等混凝土构件加以应用,同时对砌体结构的约束加以强化,或者应用配筋砌体,确保砌体在出现裂缝之后不会散落或者坍塌。在发生地震的条件下不会失去承载能力。除此以外,在各结构构件的延性水平得到有效保证的条件下,还应该使结构节点的整体稳定性得到有效增强,确保节点以砌体结构的稳定性。这样一来,能够更好的实现建筑物内部结构的延性,能够有效提高建筑结构的稳定性。 3、结束语 对于建筑物来说,增强建筑结构的抗震性能是尤为重要的,一方面可以有效避免在地震发生时出现不必要的人员伤亡。其次,也能更好的保证建筑结构的稳定性。这就要求结构设计师,要充分考虑建筑结构的抗震性能,做好对建筑物的抗震设计。这样才能更好的提高建筑结构的稳定性,能够更好的提高我国建筑的使用质量。 参考文献: [1]刘艺晶.高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计[J].江西建材,2016(17):15+21. [2]吴家杰.中欧规范设计建筑抗震性能对比[A].中国力学学会结构工程专业委员会、内蒙古科技大学、中国力学学会《工程力学》编委会、清华大学土木工程系、水沙科学与水利水电工程国家重点实验室(清华大学)、土木工程安全与耐久教育部重点实验室(清华大学),2015:5.

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