工程抗震论文
土木建筑工程设计抗震设计论文
土木建筑工程设计抗震设计论文摘要:随着经济的发展以及城市化建设的快速推进.人类对资源的过度利用.自然灾害变得越来越多,在面对地震这样的自然灾害时,人类无法控制只能够进行力所能及的防护,因此必须加强土木建筑工程设计的抗震设计。
1 土木建筑工程中抗震设计的作用1.1 提高土木建筑工程的抗震力在土木建筑工程抗震设计中要特别注意做到以下几点:(1)在土木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;(2)同一土木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;(3)土木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;(4)建筑的整体结构设计中要多加几道抵抗防线.以提高土木建筑工程的抗震力,同时土木建筑工程受力设计要明确.防止存在土木建筑工程局部薄弱:(5)最大程度的减少土木建筑工程自身重量,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。
1.2 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:(1)如果所需要进行加层的土木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。
(2)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土木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。
1.3 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。
土木工程防灾减灾论文
土木工程概论论文——土木工程抗震摘要:建筑抗震在未来建筑的发展中将会成为重要的研究方向。
在中国遭遇严重的汶川地震和玉树地震后,建筑的抗震引起了人们的广泛关注,国家也对建筑的抗震提出了更严格的要求。
本文将从地震导致建筑破坏的原因谈起,简单论述高层建筑的抗震设计及一些抗震措施。
关键词:建筑;抗震设计;抗震技术;基础隔震技术正文:构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震。
由于地壳运动,推挤地壳岩层使其薄弱部位发生断裂错动而引起的地震叫构造地震。
构造地震一般震级较大,危害很大。
火山地震则是由于火山爆发,岩浆猛烈冲击地面而引起的。
陷落地震是由于地表或地下岩层突发大规模的陷落和塌陷所引起的小范围内的地面震动,通常级数低,危害小。
由于水库蓄水或深井注水等引起的地面震动叫做诱发地震。
大多数是人为的诱发。
一、地震及其破坏作用众所周知,地震可分为火山地震、塌落地震、诱发地震及构造地震四种类型,但是,由于构造地震的发生概率高、破坏作用大、影响范围广等特点,建筑抗震一般会将构造地震视为主要的研究对象。
构造地震亦称为“断层地震”,是由于地壳(或岩石圈,少数发生在地壳以下的岩石圈上地幔部位)发生断层引起的。
地壳(或岩石圈)在构造运动中发生变形,当变形超过了岩石的承受能力,岩石就发生断裂,在构造中长期积累的能量迅速释放,造成岩石振动,从而形成地震。
构造地震波及范围大,破坏性很大。
世界上90%以上的地震、几乎所有的破坏性地震属于构造地震。
构造地震类型可分为:⑴孤立型:没有前震,余震小而少,且与主震震级相差悬殊,地震能量基本是通过主震一次性释放的。
⑵主震-----余震型:一个地震序列中,最大的地震特别突出,所释放的能量占全序列能量的90%以上。
这个最大的地震叫主震,其他较小的地震中,发生在主震前的地震叫前震,发生在主震后的地震叫余震。
⑶双震型:一个地震序列中,90%以上的能量主要由发生时间接近、地点接近、大小接近的两次地震释放。
⑷震群型:一个地震序列的主要能量是通过多次震级相近的地震释放的,没有明显的“老大”,几次地震(震群)所释放的能量占80%以上。
建筑结构抗震设计能力措施方法论文(共6篇)
建筑结构抗震设计能力措施方法论文(共6篇)第1篇:房屋建筑结构设计体系选型和抗震设计分析前言我国目前房屋建筑的抗震设计工作还有很长的路要走,相关建筑企业应把房屋1具体使用需求,对不同建筑结构进行有效的功能区分,实现建筑结构资源与建筑功能的完美结合。
现阶段,我国建筑的功能越来越多样化、综合化和复杂化,用户对于建筑物的使用需求也越来越多,因此,要科学划分建筑物的使用功能,合理对建筑内部的空间进行规划,综合考虑建筑结构、建筑设计等相关规范要求,对建筑结构进行科学选型,做到既满足建筑物功能要求,又提高建筑物使用效率,又有效节约建筑建造和运营的有关成本和费用。
1.1.3充分考虑结构材料的特性和功能建筑结构的选型过程中需要考虑的最为重要的就是选择建筑结构材料,要对相关材料的基本特性、材料的功能以及特点进行充分地分析,在建筑选型以及布置过程中充分分析建筑结构所具有的优势和特点,科学合理地调整好建筑结构。
现代建谓的水平承重结构,此类型的结构一般包含有无梁楼盖结构、密肋楼盖结构、肋形楼盖以及平板体系几种,而这些结构一个最大的应用优势在于能够有效增加楼层层数。
1.2.3下部结构的选型对于建筑物来说,特别是高层建筑,其最为重要的一个组成部分就是基础选型,即下部结构。
此类结构选型的好坏,会对结构的安全、建筑工程的造价以及施工工期产生重要影响,因而做好高层建筑的基础选型工作有着十分重要的意义。
常见的高层建筑的基础形式有以下几种,分别为:①柱下独立基础:此类基础适合用于层数较少,土质较好的框架结构。
地基为岩石地质时,则可以利用地錨在岩石上锚固好基础,要注意锚入长度≥40d。
②交叉梁基础:即双向为条形基础。
适用:层数不2够与第三抗震性能的水准相满足。
2.1.2地震作用下结构设计要求在多遇地震时,计算结构构件的承载力以及复核结构变形时都要跟弹性设计要求相满足。
经弹性计算分析后可知,结构沿着主轴方向产生的振动形式相似,并且结构的振型、周期、位移形态以及量值都要能够保持在合理的范围:结构所具有的地震作用要能够跟高度分布进行响应:有效的质量系数跟楼层剪力的大小要相关的规范要求相满足,同时要确保剪力墙和连梁截面跟剪应力的控制要求、配筋都在合理范围内。
地震工程学论文地震需求论文
地震工程学论文地震需求论文地震地面运动特性对结构地震需求的影响研究现状摘要:在结构抗震设计和分析中,地震地面运动特性(用幅值、频谱特性和持时表示)的变异性对于结构地震需求的影响最大。
震害经验表明,各类结构的震害均表现为这三个基本要素综合影响的结果。
因此,从地震工程学和结构抗震两个方面,对国内外结构地震需求分析研究现状进行了较为全面的论述,包括分析方法、研究内容、影响因素等,重点论述了地面运动三要素对结构地震需求的影响,提出了存在的问题和今后尚需开展的研究工作。
关键词:桥梁工程;基于性能的地震工程学;地震需求;地面运动强度参数;频谱特性;持时中图分类号:TU352.1 文献标识码:A 文章编号:1000-0666(2011)01-0075-060 引言在结构抗震设计和分析中,需要预计在工程场地处的特定地震灾害环境下,待建或已建结构可能遭受到的最大地震反应以及相应的破坏规律,并将这种预计结果进行量化。
在这个过程中,有很多不确定因素会对预计结果产生影响,对这些不确定因素需要认真考虑并尽量减小其对结构地震需求预计的影响,从而提高精确性和计算效率。
而且,在基于性能的地震工程学(PerformanceBased Earthquake Engineering,简称PBEE)中,一个重要任务就是处理在这个过程中每一步所出现的不确定因素,而这些不确定因素均可视为随机变量,只有这样才能更加准确地预计结构的概率地震需求和破坏规律,如易损性曲线等。
在各种不确定因素中,地震地面运动特性的变异性对于结构地震需求的影响最大(Lee,Mosalam,2006)。
地震地面运动特性主要可以用幅值、频谱特性和持时三个基本要素来表示。
震害经验表明,各类结构的震害表现是这三个基本要素综合影响的结果(解丽等,2008)。
1 对于结构地震需求的预计研究在结构抗震研究中,已有大量结果(Muto,1960;Sozen,1980;Moehle,1992)表明,当结构屈服并进入非线性阶段时,结构的破坏更直接地与变形有关而不是与侧向力的水平有关;大量试验研究结果(Krawinkler,Zohrei,1983;Chai et al,1995;ElBahy et al,1999)表明,采用累积破坏参数和能量参数来预计结构的地震需求和能力更为合理,它们能够对可能的破坏水平提供更好的指示作用。
人防地下室结构设计的抗震性能分析与改进
人防地下室结构设计的抗震性能分析与改进摘要:人防地下室作为城市基础设施的重要组成部分,在地震等自然灾害面前起着至关重要的作用。
然而,由于地理环境和建筑特点的不同,人防地下室结构的抗震性能存在一定的差异和挑战。
为了提高这些结构的抗震性能,需要深入研究结构设计与分析,并提出有效的改进策略。
本文旨在通过对人防地下室结构设计与抗震性能分析的系统研究,为优化结构性能提供有力支持。
关键词:人防地下室结构设计、抗震性能分析、结构改进、新材料、成本效益1. 人防地下室结构设计与抗震性能分析1.1 结构材料和构件选择在人防地下室结构设计中,选用合适的结构材料和构件至关重要,因为它们直接影响到结构的抗震性能。
通常,高强度混凝土、钢材和钢筋混凝土是常见的选择,因为它们具有较高的强度和韧性,能够在地震发生时有效地吸收和分散地震力。
此外,结构连接件如螺栓、焊接和钢筋套筒等也需要精心选择,以确保结构的整体稳定性和耐震性[1]。
1.2 抗震设计参数的确定抗震设计参数的确定需要考虑多个因素,包括地理位置、地质条件、结构用途和地震危险性等。
设计地震峰值加速度、地震分区、设计基准地震动谱等参数需要根据具体情况进行合理的确定。
例如,地震危险性高的地区需要采取更严格的设计参数,以确保结构在地震事件中的安全性能。
1.3 抗震性能评估方法的选择为了全面评估人防地下室结构的抗震性能,需要选择合适的评估方法。
数值模拟是一种常见的方法,通过有限元分析等工具模拟结构在地震加载下的响应,提供详细的性能数据。
实验测试可以用来验证数值模拟结果,包括地震模拟实验和物理试验。
此外,经验分析也有其价值,可以依赖历史数据和经验规则来估算结构的性能。
综合使用这些方法有助于全面了解结构的抗震性能,并为后续的改进提供指导。
1.4 模拟地震加载分析模拟地震加载分析是抗震性能评估的重要步骤,它模拟了地震发生时地下室所受到的地震作用。
这包括地震动的频谱特性、幅值和时间历程等方面的详细分析。
地质工程专业毕业论文选题参考地震与灾害防治研究
地质工程专业毕业论文选题参考地震与灾害防治研究地震是一种自然灾害,给人类社会和经济发展带来巨大的破坏和影响。
在地质工程专业中,研究地震与灾害防治是一个重要的课题。
本文将探讨地质工程专业毕业论文选题参考地震与灾害防治的研究方向和方法,以期为相关研究者提供参考和指导。
一、地震灾害的成因和特点地震是地球内部能量释放的结果,它的发生主要受构造运动、地壳应力等因素的影响。
地震灾害具有突发性、破坏性和不可预测性的特点,对人类社会和经济发展造成了巨大的影响。
二、地震监测与预测技术地震监测和预测是地震与灾害防治的重要环节。
现代地震监测技术如地震仪、地震台网以及地震波传播理论等,提供了大量数据和信息用于地震预测,但目前地震预测的准确度还有待提高。
三、地震对工程结构的影响地震对工程结构的影响主要表现在振动荷载、土体动力特性以及结构抗震性能等方面。
研究地震对工程结构的影响,有助于提高工程的抗震能力,确保人员生命财产安全。
四、地震灾害防治策略与技术地震灾害防治是地质工程专业的核心内容之一。
研究地震灾害防治策略和技术,可以通过抑制地震灾害的发生和减轻其对人类社会的影响,保护人民的生命财产安全。
五、国内外地震与灾害防治案例分析通过对国内外地震与灾害防治案例的分析,可以了解不同地区和环境中的地震灾害特点和防治经验,为地震与灾害防治提供思路和借鉴。
六、地震紧急救援与灾后重建地震发生后,紧急救援和灾后重建是至关重要的环节。
研究地震紧急救援与灾后重建策略和技术,可以提高救援效率和灾后恢复速度,减轻地震对人类社会的影响。
综上所述,地震与灾害防治是地质工程专业中一个重要的研究方向。
通过深入研究地震的成因和特点、地震监测与预测技术、地震对工程结构的影响、地震灾害防治策略与技术、国内外地震与灾害防治案例以及地震紧急救援与灾后重建等方面,可以为地震与灾害防治提供科学依据和技术支持,促进我国地质工程专业在地震灾害防治方面的发展与进步。
希望以上内容为您的地质工程专业毕业论文选题提供了参考和启示,祝您在研究中取得良好的成果!。
钢筋混凝土建筑结构论文3篇
钢筋混凝土建筑结构论文3篇第一篇1建筑物的抗震评估当前,我国的《抗震建筑标准》按照建筑物的使用权限将建筑物分为三大类:使用年限三年的为A类、使用年限四年的为B类、使用年限达到五十年的为C类。
针对建筑物的种类不同,评估和鉴定也会有不同的方法。
对于现有钢筋混凝土建筑结构实行的评估能够划分为两级鉴定:一级鉴定主要对建筑的设计结构实行鉴定,综合评估对钢筋混凝土建筑结构的抗震的各项指标;二级鉴定是在一级抗震鉴定的基础上,通过精密的计算来对钢筋混凝土建筑结构实行再次抗震评估。
加固钢筋混凝土建筑结构实行之前,理应对建筑物实行准确的抗震分析评估。
如果现有钢筋混凝土建筑结构都能满足建筑的各项抗震性能指标,能够不用对现有钢筋混凝土建筑结构实行抗震加固。
如果现有钢筋混凝土建筑物的每一层均有超过85%的大梁、视为满足结构性能和层级位移性能目标。
随着时代的持续发展,人们的安全意识越来越强。
尤其是人们对建筑结构的抗震要求也越来越高。
普通的砖混的建筑容易在地震中坍塌,钢筋框架成了当今社会建筑的必然要求。
尤其是在经历过大地震以后,人们更加注重建筑结构的设计和抗震系数的高低。
当前,我国在工程实践中增加了很多建筑物抗震的方法。
这些方法对于施工更方便,工序更简单,耗用建筑材料也相对较少,既节省了人力,也在加固后充分发挥出了各自功能的优点,在实践中能够减少停产所带来的经济损失,有很强的应用性。
这里面简单介绍以下三种方法的实践应用。
2.1截面积增大加固法截面积增大来对建筑物实行抗震加固,其理论依据主要是在建筑物的弯曲面上打上混凝土,从而提升建筑物结构构件的最大承载水平。
采用增大截面积的具体方法,能够对原建筑新旧混凝土结合部位实行凿打处理,使表面更加光滑、更加平整。
把建筑物表面的不平整度控制在5以内。
在原构件的浇筑面上凿成凹槽,每隔一定的距离,乳状的水泥浆均匀的涂抹在结合处的位置上,并插上钢筋加固。
截面增大的尺寸应满足钢筋强度的设计要求,还要保持充足大的尺寸来放置附加钢板构架,并顺利浇筑混凝土。
谈底框结构工程的抗震设计
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谈底 框 结构 工程 的抗 震设 计
黄 坤
( 淮北市第二建 筑安装有 限责任公 司, 安徽 淮北 2 50 ) 3 0 0
摘 要: 底部框架抗震墙砖房上部和底部抗震 性能差异较 大, 建设设 计、 结构布 置、 底部地 震作 用效应调 整 , 构造措施等 方面要 引起 重视 , 才 能保障结构安 全。本 文对底 部框 架结 构设 计 存在 的 问题进 行 分析 , 同时提 出底 部框 架 结构抗 震构 造措 施 。
关键 词 : 部框 架 ; 底 结构 工程 ; 抗震 设计
1 震设计基本要求。 抗 1 房屋 的层数高和总高度限值 . 1 在设防烈度 6789 、、、 度时 ,底部框 架砖 房 的总高度不应超过 2、32 和 1m 62、O 4 。总层数分 别不 宜超过 8764 , … 层 且砖混层 的层高均不宜 超过 4 。对上部砖混层 为医院 、 学楼等横墙 m 教 较少的底部框架—抗震墙砖房 的总 高度 , 比 应 上述规 定降低 3 层数 相应减 少一层 , m, 以保证 上部砖房的抗 震能力 。
1 2建筑平立剖面及结构 布置 底部框架砖房的平 、 、 立 剖面应 简单 、 规整 , 避免楼层错 层 , 平面上质量和刚度 均匀 对称。 四
周闭合 , 可能地减小扭转效应 。 部框架 砖房 尽 底 的底部应采用全框架形式 , 并应沿纵 、 横两个方 向对称 布置 一定数量的抗震墙 , 防烈度为 7 设 度且总层数不超过 5 层时 ,可采 用嵌砌 于框 架 之间 的粘土砖墙或混凝土小 砌块墙 ,其余情况 为保证抗震横墙和框架柱能合理地承 担水 平地震力 以及尽量做到纵墙不先于抗震横墙破 坏, 楼、 根据 屋盖水平变 位要求 , 类房 屋 的抗 这 震横墙间距应满足: 在设防烈度 6789 … 度时, 底部框剪层分别不 能超过 2、11 和 1m 抗 52 、8 5 。 震墙在布置应做到 :第 2 和第 1 层 层抗震墙 的 平面布置一致 ,截面尺寸相同 ,以满足规范要 求 ; 震墙布置于上层砖 房没有砖抗震墙轴线 抗 处 , 好布置在外围或靠近外墙处 , 且最 以获得较 大的整体抗 弯刚度 。 此外 , 底部框架砖房 的砖砌 分别符合多层砖房和 多层 混凝土结构房屋 的有关规定。 1 楼层 的侧 移刚度 比和极限剪力 系数 比 3 限值 为了提高这种房屋的整体抗震能力 ,应经 过合 理设计 , 房屋的薄弱部位 既能出现在变 使 形 和耗能能力较好的底部两层 ,又可避免该两 层变形 过分集 中而过早丧失承载能力。 为此 , 应 同时控制结构砖混过渡层 与相邻 框剪层的极 限 剪力 系数 比和侧移刚度比。砖 混过渡层与相邻 框剪层 的极 限剪力 系数比和侧移 刚度比分别控 制在 1 01 5 1- ̄范围 内较为合适。 . -2 和 2 2 1 1 框剪层抗 震墙数量的合理确定 4 底部框架砖房框剪层抗 震墙 的设 置数量 由 抗震横墙最大间距、砖混过渡层与相邻框剪层 的侧移刚度 比及相邻框剪层 的弹塑性位 移等限 值来 控制 , 且对底 层框架一 抗震墙砖 房 , 混 当砖 层为小开 间房 子时 , 抗震横墙数量仅 由当前 两 者控制 ; 震纵墙数量均 由后两者控制。 抗 底部框
江河湖海桥梁工程中抗震系统设计论文
江河湖海桥梁工程中的抗震系统设计摘要:在人类文明的发展史中,桥梁工程占有重要的一页。
随着我国高速铁路、高速公路、城市轻轨和地铁的加快发展,铁路桥梁和公路桥梁在祖国各地如雨后春笋般地涌现。
本文结合工程实践经验,分析了桥梁及支座设计中的抗震,尤其是分析了江河湖海中的桥梁支座在抗震设计问题和现实意义。
关键词:桥梁抗震结构耐久中图分类号:tu20文献标识码:a 文章编码:1引言在人类文明的发展史中,桥梁工程占有重要的一页,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。
在我国的现代化建设中,随着国家对维护海洋权益方面的重视,桥梁工程将延伸到东海到南海。
1.1中国及周边地震频发中国古代木桥、石桥和铁索桥都长时间保持世界领先水平,为世人所公认。
我国的桥梁工程建设从20世纪50年代起,尤其在近年来,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用,发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
随着我国高速铁路、高速公路、城市轻轨和地铁的加快发展,铁路桥梁和公路桥梁在祖国各地如雨后春笋般地涌现。
2011年3月11日发生的日本9.0级超强地震作为该国历史上发生过的最强烈地震之一,将注定被载入史册。
这次的大地震按照9.0级计算,是人类有记录历史以来发生过的第四大地震。
2008年5月12日发生在我国四川省的汶川大地震,遇难6.9万人。
1923年9月1日,日本关东大地震引起大火,7万多人在火灾中丧生。
1920年,发生在我国海源8级大地震,因滑坡和泥石流死亡10多万人,超过地震原生灾害。
这些都让我们记忆忧心。
1.2国家开始重视海洋权益和海洋经济快速发展十八大报告中多次提到海洋这个词,其中在“关于优化国土空间开发格局”以及“国防和军队现代化”中都提到了海洋权益、海洋安全,加上中国不断提升海军和空军力量,中国未来将更重视海洋国土安全和海洋权益的维护。
2013年3月,改革后的国务院机构设置中重新组建国家海洋局,负责研究制定国家海洋发展战略,统筹协调海洋重大事项,促进海洋经济持续、健康、快速发展。
桥梁工程抗震设计相关问题论文
浅谈桥梁工程抗震设计相关问题摘要:目前桥梁工程抗震的研究问题是当今热点问题,本文在分析桥梁结构地震破坏的主要形式基础上,阐述了桥梁抗震设计原则,最后对于桥梁抗震设计方法进行分析,重点探讨了桥梁抗震概念设计、桥梁延性抗震设计、地震响应分析及设计方法的改变以及多阶段设计方法等内容。
关键词:桥梁工程抗震破坏抗震设计0 引言桥梁工程又是交通网络中的重中之重,桥梁工程抗震研究的重要性不言而喻。
本文主要探讨了桥梁工程抗震设计相关问题,为今后桥梁设计起到借鉴作用。
1 桥梁结构地震破坏的主要形式根据桥梁过去的地震破坏情况,除了如液化、断层等凼地基失效引起的破坏以外,混凝上桥梁最常见的破坏形式有以下四种[1]:1.1 弯曲破坏。
结构在水平地震荷载作用下由于过大的变形导致混凝土保护层脱落、钢筋压屈和内部混凝土压碎、崩裂,结构失去承载能力。
整个过程可以用以下四个阶段来描述:①当弯矩达到开裂强度时,截面出现水平弯曲裂缝;②随着裂缝的发展和荷载强度的提高,受拉侧的纵筋达到屈服强度;③随着变形量的增大,混凝土保护层脱落、塑性铰范围扩大;④钢筋压屈(或拉断)和内部混凝土压碎、崩裂。
1.2 剪切破坏(弯剪破坏)。
在水平地震倚戟作用下,当结构受到的剪切力超过截而剪切强度时发生剪切破坏,整个破坏过程可以用以下四个阶段来描述:①截血弯矩达到开裂强度时,截面出现水平弯曲裂缝;②随着裂缝的发展和荷载强度的提高,柱内出现斜方向的剪切裂缝;③局部剪切裂缝增大,箍筋屈服导致剪切裂缝进一步增长;④发生脆性的剪切破坏。
1.3 落梁破坏。
当梁体的水平位移超过梁端支撑长度时发生落梁破坏。
落梁破坏是由于梁与桥墩(台)的相对位移过大,支座丧失约束能力后引起的一种破坏形式。
发生在桥墩之间地震相对位移过大、梁的支撑长度不够、支座破坏、梁间地震碰撞等情况。
1.4 支座损伤。
上部结构的地震惯性力通过支座传到下部结构,当传递荷载超过支座设计强度时支座发生损伤、破坏。
土木工程结构抗震技术论文
土木工程结构抗震技术论文摘要:我国土木工程结构中抗震技术的发展前景是极好的,在这样的发展事实面前,我们有理由相信,我国的土木工程结构中抗震技术的发展会在未来的几年中有着更加明显的突破,为我国的抗震事业的发展做出贡献,为经济与科技的发展提供安全保障。
前言近年来,由于人类的发展对环境的破坏,使得灾害发生的频率不断的增加;人们意识到补习及时的解决灾害频发的问题,改善与自然的关系。
比如说在抗震过程中人们主要分三个方面展开工作:一是做好抗震前的准备工作包括对地震频发地区增加地震演习的次数、提高建筑物的抗震级别、配备抗震所需的医疗器械、加强对地震的检测;二是地震来临时的应变工作包括自保与互保的意识与能力的提高;三是做好震后的善后工作包括伤员统计、赢救队伍的待命等等。
抗震技术的发展并不是单方面的发展,更加要求从人员到技术等每个方面都要面面俱到,这就需要在安全时期不断的练习,不断的摸索与研究,制定合理的计划。
1土木工程中抗震技术需要的条件1.1安全性需要。
国内外的地震震害经验表明,造成人员伤亡和财产损失的主要因素是建筑物破坏或倒塌。
在人类对地震的认识有限、无法预报地震的时代。
我们惟有把房屋建得坚固抗震才能最大限度地减少生命财产的损失。
现有建筑物有的是早些年代修建的,相当一部分未考虑抗震设防,有些虽然考虑了抗震但由于地震基本烈度几经变动、多次升级抗震设防分类标准也有所提高。
造成现有建筑不符合抗震安全性要求;此外,由于设计、施工考虑不当使用动能改变投计荷载,增加超过使用年限等原因使建筑物存在诸多不安全因素。
1.2经济性需要。
我国还属于发展中国家还是个穷国,经济条件要求我们量力而行。
相对于新建建筑,加固充分利用了既有建筑的基本框架,在满足结构可靠度的前提下,充分发挥和挖掘原有资源,以较小的投入达到使用功能要求的目的。
因而抗震加固是一项以较低投入获取较高生产、使用、社会效益的重要行业。
1.3社会性需要已有房屋中正在使用的建筑物许多不能中断或不能长时间中断使用,有的还具有纪念意义,因此不允许予以拆除重建只能走加固之路我国抗震加固的目标,贯彻以预防为主的方针和新修订的《中华人民共和国防震减灾法》减轻地震破坏,减少损失对现有建筑的抗震能力进行鉴定,为抗震加固或减灾对策提供依据使现有建筑的抗震加固做到安全、经济、合理、有效的要求。
防灾减灾论文
防灾减灾论文土木工程防灾的发展与趋势0.引言灾害是人类社会中的一种特殊现象,给人类社会带来了生命危害、经济严重损失等,并导致社会的不稳定。
由于成灾的机理和灾害的载体不同,灾害的种类也多种多样。
土木工程防灾是指针对以土木工程为载体的灾害,通过工程技术来达到防灾减灾的目的。
从灾害种类上来区分有:地震、强风、火灾、爆炸、地质灾害、洪水等等;从涉及的学科上来区分,它包括结构工程、生命线工程、岩土工程、交通工程、水利工程等诸多学科;从其包含的科学问题上来讲,它包括:灾害源的发生机理、灾害特征及其作用机制、工程结构的抗灾力学分析、工程结构的抗灾性能与现代设计理论、工程结构的灾害模拟与控制等。
因此,土木工程防灾包含众多内容,是一门综合性很强的新兴学科,在工程学科中占有重要的地位。
综上所述,土木工程防灾,既涉及诸多的学科(结构工程、岩土工程、水利工程等),又涉及各类科学问题(静力学、动力学、材料力学等),因此,土木工程防灾减灾问题不仅包含的内容和学科众多,问题复杂,也是当今土木工程学科中最重要、最活跃的领域之一。
本文拟以其主要的科学问题为主线,同时重点讨论地震、强风等动力灾害,探讨该学科的发展现状及前沿发展方向。
主要阐述工程结构抗震与减震、工程结构抗风等方面的新理论、新方法、新材料和新技术。
结合国际上的最新发展态势,重点讨论研究工程结构抗灾防灾的基本性能、分析理论与现代设计方法,结构灾害的物理机制和灾变过程,结构抗灾性能设计理论和结构防灾减灾措施。
1.灾害日趋严重自然灾害直接危害人类生命和健康,一次灾害会导致千百万人乃至上亿人受灾,其对人类社会的影响至深至远,在人类历史上留下过惨痛的教训。
以我国地震灾害为例,1556年陕西华县、潼关大地震,造成83万人遇难;1976年通海地震,造成1.6万人遇难;1976年唐山地震,造成24万人遇难;2008年汶川地震,造成近8万人遇难。
据统计资料,1949~1959年,因灾害死亡人数94 914人,年平均8 629人;1960~1967年,因灾害死亡人数43084人,年平均5 386人;1978~1997年,因灾害死亡人数131 511人,年平均6 576人。
土木工程结构设计对抗震问题分析论文
土木工程结构设计对抗震问题分析论文土木工程结构设计对抗震问题分析论文地震这一自然灾害的发生具有极大的不可预测性,且易对房屋建筑等产生消灭性的影响,从而导致人员伤亡等严重事故。
因此,为了减小土木工程建筑所受到的地震造成的负面影响,在进行土木工程结构设计的过程中应当对其抗震性予以充分考虑并积极落实。
以此为根底,本文以土木工程结构抗震设计的必要性及设计原那么为根底,对其具体落实方案作出了简要分析,以期为实现我国土木工程建筑抗震化的进一步提升起到一定的借鉴意义。
地震这一自然灾害的发生是由地壳的剧烈运动所导致的,在发生时地面会产生不同程度的抖动现象,极易威胁到人类生产生活的平安性及稳定性,再加之其发生频率较高且难以预测,所造成的损失更是严重。
联系实际可知,地震带来的损失多半是由于建筑物的倒塌所导致的,因此,要想减少地震所带来的危害,减少人类由于地震而遭受的生命及财产损失,就应当加强土木建筑工程结构的抗震设计,以充分保障地震时人类的生命财产平安,防止造成恐慌。
2.1实现结构形状的简化及精确化对于设计复杂的土木建筑工程来说,一旦地震发生,其受力情况会十分复杂,所存在的薄弱之处也就会越多,十分不利于建筑的稳定性。
并且,复杂的结构在设计过程中设计者也难以对其受力情况进行准确的计算,也就难以评估结构设计的牢固性是否符合国家标准,更是难以保障建筑的抗震能力。
因此在设计者进行土木工程结构设计的过程中应当尽可能地实现结构的简单化,并在此根底上对其受力情况及外力抗击情况进行精确地计算,解决其中的薄弱环节,以此来保障土木建筑工程抗震性能的提升,增加其在地震环境中的稳定性及平安性。
2.2坚持结构设计的科学化与合理化土木工程结构设计的科学化及合理化是保障其在地震环境中维持稳定的关键因素。
因此,在进行土木建筑工程结构设计的过程中,设计者应当根据地震所产生外力的情况合理地对建筑的结构进行设计,尽可能地实现建筑物整体在地震环境中的稳定性。
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基于Seismostruct的框架结构抗震分析秦篁(湘潭大学土木工程与力学学院,湖南湘潭411105)摘要:介绍了应用 Seismostruct 对框架结构进行时程分析法和反应谱分析法的具体的建模及分析要点,通过对框架结构的加速度反应谱、顶点位移图和滞回曲线的分析,以及后处理的数据分析结果可以看出,运用 Seismostruct 分析抗震分析的正确性及可靠性都是可以保证的,为研究人员运用 Seismostruct 进行更为复杂的分线性分析工作奠定了基础。
关键词:时程分析法,地震波,反应谱based on Seismostruct of Frame structure seismic analysisqin huang(School of Civil Engineering and Mechanic,Xiangtan University,Xiangtan 411105)Abstract:This paper introduces the application of Seismostruct frame structure for time history analysis and response spectrum analysis of concrete modeling and analysis o f main points, through the stress nephogram of frame structure,displacement nephogram and acceleration analysis of the cloud, and the post-processing of the data analysis results can be seen that using Seismostruct seismic analysis of validity and reliability can be guaranteed, as the researchers use Seismostruct for more complex linear analysis work laid the foundationKey words:time history analysis method,seismic wave ,response spectrum1引言我国许多重要的城市如成都、兰州、西宁、乌鲁木齐和海城等均位于断层附近。
近场地震动的破坏作用在近年来的几次大的地震中都有所表现,对所获得记录的研究发现,这种断层附近的地震动时常伴随有较快的速度和位移脉冲。
这几次地震已经突出了近场地震动对位置接近断层的建筑物和生命线工程的重要性,鉴于此,目前许多学者开始关注近场地震动本身的性质以及其对结构的影响。
以近场地震动的脉冲特性为出发点,对比了近场脉冲型地震动和远场地震动作用下钢筋混凝土框架结构的反应,建议了在近场环境中可以用来估计结构破坏程度的地震动参数。
最近几次大地震 ,即美国Northridge地震 (1994, 1, 17)、日本Kobe地震(1995, 1, 16)、中国台湾集集(Chi- Chi)地震(1999, 9, 21)给人类社会带来重大财产损失和人员伤亡 ,引起工程界对地震工程各方面进行重新认识和思考。
由于这几次地震造成破坏的广泛性和特殊性 ,关于震害的合理解释必须首先识别这几次地震与历史上其它地震的不同之处。
这几次地震的最显著特点之一是 ,地震发生地点距城市市区很近 ,而且这种近断层地震动具有明显的长周期速度和位移脉冲运动 ,这是城区地震烈度很高的原因之一。
近几年 ,近断层地震动的特征和近断层地震动作用下工程结构的地震反应及抗震设计成为工程地震学、抗震工程学领域关注和重视的两个课题。
结构隔震技术是一种发展较快的地震防护技术 ,在土木工程中得到了较大规模的应用。
隔震结构在远震场地减震效果良好,但是近断层地震动的明显的长周期速度和位移脉冲运动可能对隔震建筑等长周期结构的抗震性能和设计带来不利影响,需要深入探讨。
2,抗震时程分析时程分析法是对结构动力方程直接进行逐步积分求解的一种动力分析方法。
时程分析法将地震波按时段进行数值化后,输入结构体系的振动微分方程,采用直接积分法计算出结构在整个给出各个时刻各个杆件的内力和强震时域中的振动状态全过程变形输入实际地震记录(选波)图1(代号ChiChi地震加速度反应谱)图2 (代号Friuli地震加速度反应谱)数值分析模型图3 Seismo模型本文采用的一榀单跨五层框架钢筋混凝土结构,模型简图如图一,跨度为4m,高度为3m。
主要参数为:框架柱为固接的矩形截面400mm*500mm,框架梁600mm*250mm*1000*150*150*375,在输入单向地震波时在地面两个节点同时施加x y z rx ry rz方向约束,其余每个节点都施加y z rx ry rz的约束。
施加的地震波为Friuli and Chichi两列波,分别加载地震波作用时时只在X 方向输入上述地震波。
地震波的频率范围。
从地震波如图一和图二中我们可以看出地震在作用40s以后,地震波的作用趋于平缓,所以我选取了0-40s的地震波。
数值分析结果图波作用下n116相对于n111的节点相对位移图图波作用下n116相对于n111的节点相对位移图图波作用下相对时程曲线图波作用下相对时程曲线图波作用下的滞回曲线图波滞回曲线3分析结果比较Chichi地震波和Friuli地震波作用同一模型下得出的关于,n116相对于n111的节点相对位移,相对时程曲线,滞回曲线,分析结果等,可以得出以下结论:在结构的抗震设计中,竖向地震波对结构的影响作用力较小,可以不考虑。
所以在本文中我只讨论了一个方向的地震作用对结构的影响。
地震作用调整系数与结构设计地震作用直接相关,我们知道由于结构在水平两个方向分量(X方向和Y方向)的地震波是随机的,这里取得是加速度最大值归一后依据抗震规范双向地震波作用折减幅值比为1:要求,沿结构同一个方向分别输入两列地震波后重新计算,具有较大目标的为地震作用最不利方向,即为地震波的输入方向。
工况1:输入单向地震波即结构X方向输入Friuli波,峰值加速度为;工况2:输入单向地震波即结构X方向输入Chichi波,峰值加速度同样为-35gal。
在siesmostruct输入上述地震波得到相对位移曲线如图4,图5;(图6)输入X方向Friuli地震波结构的相对位移时程曲线,(图7)为输入X方向Chichi 地震波结构的相对位移时程曲线。
从图中很明显的可以看出,两个相对位移的曲线形状有很大的区别,假如只在X方向输入Friuli地震波,节点相对位移大概会在地震波作用15秒以后达到最大值,但是在X方向输入Chichi地震波,节点相对位移大概会在地震波作用32秒以后达到最大值且以后变化不大。
Friuli地震波相对来说主要作用时间是在前面且很快进入平稳阶段,最大相对位移值为,而Chichi地震波作用下,前期一直较平稳,最大相对位移值为即Friuli地震波比Chichi地震波对结构相对位移影响较大。
从上述各图中可看出,不论结构是在Chichi地震波作用,还是在Friuli地震波作用,实测值的符合较好反应趋势相同,但是最大振幅相差较远,从这上面我们还不足以看出两者的区别,为了看出差别我们接下来讨论位移的情况。
接下来我们讨论在不同地震波下的顶点位移情况,在这里我选择堪固端为基点,其它顶点位移都是参照堪固端下的相对位移,其中堪固端位移如图4, 图5由图可知基点位移在任何时刻都是为零的。
其中顶点相对于基点的位移如图4图5,从图5中我们明显的可以看出,在Friuli地震波作用下的顶点位移要比Chichi波作用下的顶点位移大,当然我们这是对X方向位移的比较。
从图中我们可以看到在单向波地震作用下,由于我们把基点(这里的基点是堪固端)以上的位移除X方向外其它方向都约束住且我们认为模型在单向地震波作用下是理想模型即X方向地震波作用对Y方向不会产生位移。
所以我们可以从图4,图5单向地震波作用下Y方向的位移都是为零的。
同样我们可以从图4,5中可以看出结构在地震波作用下各个节点在Y方向是有位移的而且位移比较大。
在地震波作用力的循环往复作用下,得到结构的荷载-变形曲线(即滞回曲线)。
它反映结构在反复受力过程中的变形特征、刚度退化及能量消耗,是确定恢复力模型和进行非线性地震析的依据。
本模型结构或构件滞回曲线的典型形状为反S形,反S形反映了更多的滑移影响,滞回曲线的形状不饱满,说明该结构或构件和吸收地震能量的能力较差。
4 结论1)一榀框架的钢筋混凝土结构在加速度反应谱作用大的地震波作用下每个时刻的各个节点的位移比加速度反应谱作用小的地震波作用下每个时刻要大的多。
2)不太复杂的多层、小高层的钢筋混凝土结构,假如不考虑地震波维数的输入,将会对结构的抗震设计带来很大的影响。
3)对重要的建筑或严格控制层间侧移的结构,应考虑不同加速度反应谱地震波的影响。
4)反S形反映了更多的滑移影响,滞回曲线的形状不饱满,说明该结构或构件和吸收地震能量的能力较差。
5提高框架结构抗震性能的建议为提高框架结构的抗震性能,结合《工程结构抗震》课程及以上的分析,并参考抗震工程学(Aseismic Engineering)现提出以下建议。
1.柱梁强度比影响着自控框架结构的实际情况及其抗震性能,欲实现框架结构抗震的自控目的,拟定柱梁强度比ac,据实际情况,当梁比柱强的多的时候取较小值,否则取较大值。
2.框架柱上端的处理为使框架柱上端不产生塑性铰,以实现框架抗震自控的目的,必须对柱上端进行加强。
建议将柱上端强度提高10-30%,当梁比柱强时取较大值,否则取较小值。
3.柱子轴压比是影响框架柱塑性铰变形能力的主要因素之一,为保证框架柱铰的变形能力和延性,拟定轴压比n小于或等于,当不满足这个条件时,宜采用内埋工字钢的方法使得轴压比n满足上述要求4.框架结构的梁柱节点是保证框架有效地抗御地震作用的关键部件,它的破坏时剪切脆性破坏,变形能力极差,且同时使交与节点的梁,柱失效,所以应保证其不发生太重的剪切裂缝。
弯压剪作用的柱变形能力一般远比弯剪作用的梁差,且柱的破坏直接导致本层结构的失效。
主要参考文献[1] 王崇昌,王宗哲,钢筋混凝土弹塑性抗展结构的机构控制理论,西安冶金建筑工程学院学报,[2] 丰定国,王社良,抗震结构设计,武汉工业大学出版社,[3] 张谷琼,混凝土框架结构抗震设计深析,建筑科学,[4] 沈聚敏,周锡元,高小旺,刘晶波抗震工程学,中国建筑工业出版社湘潭大课程论文题目:框架结构抗震分析学院:土木工程与力学学院专业:结构工程学号: 1855姓名:秦篁指导教师:周靖导师:陈铖完成日期: 2013-11-20。