建筑抗震中结构设计的布置及确定
关于建筑结构抗震设计的基本要求
关于建筑结构抗震设计的基本要求以关于建筑结构抗震设计的基本要求为标题,我们来探讨一下在建筑设计中抗震设计的基本要求。
在地震频发的地区,建筑结构的抗震设计是非常重要的。
抗震设计的目的是确保建筑在地震发生时能够保持结构的完整性和稳定性,从而保护人们的生命财产安全。
以下是抗震设计的基本要求:1. 设计地震力:抗震设计首先需要确定建筑所面临的地震力。
这通常通过地震地区的地震烈度和设计地震加速度来确定。
地震烈度是根据地震历史和地质情况进行评估的,而设计地震加速度是根据设计标准和建筑的使用目的来确定的。
2. 结构的强度和刚度:建筑结构的抗震设计需要保证足够的强度和刚度,以承受地震力的作用。
强度是指结构材料的抗震性能,而刚度是指结构的抗震变形能力。
抗震设计需要根据建筑的使用目的和地震力的大小来确定结构的强度和刚度。
3. 结构的稳定性:抗震设计还需要考虑结构的稳定性。
地震力会引起结构的变形和位移,因此需要确保结构在地震作用下能够保持稳定,避免倒塌或局部破坏。
4. 非结构构件的抗震设计:除了主体结构,建筑中的非结构构件也需要进行抗震设计。
非结构构件包括墙壁、天花板、管道等,它们在地震中可能成为飞行物或破坏物,对人员安全造成威胁。
因此,抗震设计还需要考虑非结构构件的固定和加固。
5. 防护层的设计:抗震设计中还需要考虑地震时的防护层设计。
防护层是指用于保护结构和设备不受地震影响的一层建筑物外部保护结构。
防护层的设计需要考虑地震波传播特点、地震波的能量吸收和分散等因素。
6. 断层和软弱地基的处理:在地震频发地区,如果建筑位于断层带或软弱地基上,抗震设计还需要考虑如何处理这些特殊情况。
断层和软弱地基会增加地震对建筑的影响,因此需要采取相应的措施来增加结构的抗震性能。
7. 施工质量控制:抗震设计不仅仅是在设计阶段进行,还需要在施工过程中进行质量控制。
施工质量的控制包括材料的选用、施工工艺的控制、施工过程中的监测等,以确保建筑按照设计要求进行施工。
抗震设计中常用的结构设计方法以及优缺点
抗震设计中常用的结构设计方法以及优缺点抗震设计是建筑工程领域的一项重要技术,它是为了在地震发生时,减少建筑物的损毁和人员伤亡。
在抗震设计中,结构设计方法是一个关键问题,它直接影响到建筑物的抗震性能。
下面将介绍几种常用的结构设计方法以及它们的优缺点。
1. 框架结构框架结构是一种常见的建筑结构形式,它采用柱、梁、架等单元按照一定的规则组成的。
在抗震设计中,框架结构通常被用来作为建筑物的主体支撑结构。
框架结构抗震性能好,能够有效减少建筑物在地震中的破坏程度。
然而,框架结构也有它的缺点,比如容易出现局部塌陷、刚度分布不均等问题。
2. 剪力墙结构剪力墙结构是一种相对成熟的抗震性能比较好的结构形式,它能够将建筑物整体刚性提高,从而有效减少建筑物在地震中的受力和破坏程度。
剪力墙结构也是建筑物中比较常见的结构形式。
但是,剪力墙也有它的缺点,比如它会造成非常大的刚度反应,从而影响建筑物的使用效率。
3. 钢结构钢结构是一种较为新颖的结构设计方法,它具有优良的抗震性能,能够有效提高建筑物的抗震性能。
钢结构的另一个优点是制造过程较为简单、容易精确控制尺寸等特点,因此在一些特殊场合中,钢结构也得到了广泛应用。
但是,钢结构也存在着一些缺点,比如它的造价相对一般的混凝土结构来说更高,而且在火灾或小规模爆炸等事故中,钢结构的抗灾能力相对较差。
4. 预应力混凝土结构预应力混凝土结构是一种将混凝土在施工前进行预应力处理,以提高强度和抗震性能的方法。
预应力混凝土结构具有重量轻、刚度高等优点,因此在高层建筑和大型桥梁的建造过程中,得到了广泛应用。
但是,预应力混凝土结构的存在一定的风险,一旦预应力混凝土失效,建筑物的整体安全性将会严重受到威胁。
以上是几种常用的结构设计方法以及它们的优缺点,当然还有其他的方法,比如悬挂链条结构、网壳结构等,在不同的场合下,也可以被考虑使用。
在进行抗震设计时,需要根据具体情况,选择合适的设计方案,以达到最佳的抗震效果。
建筑物抗震设计规范
建筑物抗震设计规范建筑物抗震设计规范是指在建筑物的设计和施工阶段,为了保证建筑物能够在地震发生时具备一定的抗震能力,维护人员及居住者的生命安全和财产安全,所制定的一系列规范和标准。
下面是建筑物抗震设计规范的主要内容和要点。
第一、地震烈度区划:建筑物抗震设计应根据建设地区的地震烈度区划,并参考相关规范确定设计地震动参数,以确保建筑物的抗震设计能够满足当地的地震需求。
第二、设计基本规定:建筑物抗震设计应符合国家和地区的相关规范要求,并按照工程结构等级确定受力构件的设计标准。
第三、结构基本要求:建筑物的结构应具备整体稳定性和抗震能力,包括使用适当的构件和材料、合理布置结构、设置有必要的加固措施、采用可靠的连接方式等。
第四、抗震设计负荷、组合和容许值:根据建筑物的重要性和用途,确定设计地震动力荷载、荷载组合以及结构的抗震容许值,以满足建筑物在地震作用下的安全要求。
第五、结构材料:建筑物抗震设计应采用符合相关规范的结构材料,如钢筋混凝土、钢结构等,以保证建筑物的抗震性能。
第六、结构形式和布置:结构形式和布置应选取合适的形式,以满足建筑物对抗震强度和刚度的要求,如采用剪力墙、框架结构等。
第七、结构构件设计:建筑物抗震设计应根据结构构件的受力特点和抗震需求,进行合理的构件设计,包括梁、柱、墙体、地基等。
第八、非结构构件设计:建筑物抗震设计还应考虑非结构构件的设计,如天井、管道、设备等,以确保它们在地震作用下不会对结构的整体稳定性造成破坏。
第九、施工技术要求:建筑物抗震设计规范还要求施工方在施工过程中采取适当的工艺和技术来确保结构的质量和稳定性。
第十、检验和验收:建筑物抗震设计完成后,应进行相应的检验和验收工作,以确保建筑物符合相关规范的要求。
总之,建筑物抗震设计规范是保证建筑物在地震发生时具备一定的抗震能力,保护人员和财产安全的重要依据和指导文件。
它包含了地震烈度区划、设计基本规定、结构要求、负荷和容许值、材料选择、非结构构件设计以及施工技术要求等内容。
建筑结构抗震设计14个要点要注意
建筑结构抗震设计14个要点要注意抗震设计是建筑结构设计中非常重要的一个方面,它关系到建筑物在地震中的安全性和稳定性。
下面是14个抗震设计要点,供参考:1.地震烈度评定:要根据建筑所在地的地震烈度等级进行评定,确定相应的抗震设计要求。
2.结构类型选择:根据建筑物的用途和高度确定结构类型,如钢结构、混凝土结构或钢混凝土组合结构。
3.基础设计:合理设计建筑的基础,使其能够承受地震力的作用,包括基础的形式、尺寸和材料选择。
4.建筑物整体的抗震设计:要考虑建筑物从地震中脱离的可能性,通过合理分布和连接结构的方法,提高建筑物的整体抗震性能。
5.结构的水平抗力设计:要根据建筑物的高度和形状确定合适的结构配置,提供足够的抗震强度和刚度。
6.结构的垂直抗力设计:要考虑建筑物在地震中可能产生的垂直振动和倾斜,通过合理的结构布局和刚度调整,提高建筑物的垂直抗震能力。
7.结构的抗震连接设计:要确保建筑物内部和外部结构之间的连接点能够承受地震产生的剪力和扭矩,提高结构的整体稳定性。
8.结构的抗震概念设计:要通过合理的布局和设计,减少结构的震动峰值,降低地震造成的损失。
9.结构的抗倒塌设计:要设计建筑物的各个部分,使其在地震中不易倒塌或局部破坏,保证建筑物的整体稳定性。
10.结构的振动控制设计:要通过合理的结构设计和控制方法,控制建筑结构的振动幅值,在地震中减少结构和设备的震动破坏。
11.结构的抗震措施选择:要根据设计目标和地震烈度等级,选择适当的抗震措施,如内柱加固、梁柱节点加固、墙体加固等。
12.结构的抗震计算:要进行合理的结构抗震计算,考虑地震的特点和建筑物的荷载,确保结构的安全和稳定。
13.结构的抗震验算:要对抗震设计方案进行验算和检查,确保设计方案的合理性和有效性。
14.结构的施工和监理:要根据设计方案进行施工和监理工作,确保建筑物的抗震性能符合设计要求。
以上是抗震设计中需要注意的14个要点,每一个要点都与建筑物在地震中的安全性和稳定性有关,设计师和工程师需要在设计和施工过程中认真考虑和执行这些要点,确保建筑物具备良好的抗震性能。
剪力墙布置及尺寸确定的基本原则
剪力墙布置及尺寸确定的基本原则剪力墙是建筑结构中常用的抗震构件,其布置及尺寸的确定对于整体结构的抗震安全至关重要。
下面是剪力墙布置及尺寸确定的基本原则。
1.布置原则:剪力墙应均匀布置在结构中,并尽量避免出现“冷墙”或“热墙”。
所谓“冷墙”是指剪力墙布置不均匀,集中分布在一部分区域,而其他区域剪力墙较少或甚至没有的情况。
这种不均匀布置会导致整体结构刚度不均,容易发生局部变形或破坏。
相反,“热墙”是指剪力墙集中布置在一部分区域,墙体密集、连续,而其他区域剪力墙较少,墙体间距大的情况。
热墙会在地震作用下出现过度集聚位移,造成部分结构位移超过允许值,容易导致结构破坏,因此也应尽量避免。
2.尺寸确定原则:剪力墙的尺寸应根据结构的荷载、约束条件和抗震需求进行合理确定。
主要考虑以下几个方面:-荷载:剪力墙承受着垂直荷载和水平荷载,所以需要根据结构设计的荷载计算结果来确定剪力墙的尺寸。
通常情况下,剪力墙的高度比例在整个结构的高度上不宜过高,建议在整个结构高度范围内分布。
-约束条件:剪力墙需要与其他结构构件(如梁、柱)等进行连接,因此在尺寸确定时需要考虑与其他构件的衔接情况,确保剪力墙能够有效承受荷载并传递给其他构件,提高整体结构的稳定性。
-抗震需求:剪力墙作为抗震构件,其尺寸的确定应符合地震作用下结构的抗震要求。
根据地震烈度、土层状况等因素,需要进行结构的抗震计算和分析,确定剪力墙的强度和刚度,进而确定其尺寸。
另外,还需要考虑实际施工条件、经济性、施工成本等因素。
根据具体项目的情况,可通过结构设计师和抗震专家的合作,进行详细计算和分析,从而确定合理的剪力墙布置及尺寸。
同时,还需遵循相关的建筑法规和抗震规范,确保结构的安全可靠。
总之,剪力墙布置及尺寸的确定是一个综合考虑多个因素的过程,需要考虑荷载、约束条件、抗震需求以及实际施工条件等因素,从而达到结构的稳定和安全。
在实际设计中,需要结合具体项目的情况进行综合分析,确保剪力墙的布置和尺寸满足相关的要求。
建筑物抗震设计的标准要求
建筑物抗震设计的标准要求建筑物抗震设计是指在建筑物的设计和施工过程中,根据抗震设计规范和标准,采取相应的措施,确保建筑物在发生地震时具备良好的抗震性能,减少地震灾害对建筑物造成的破坏和人员伤亡。
一、抗震设计的背景与意义地震是一种地球表面物质运动的自然现象,具有破坏性和随机性特点。
建筑物作为人们的生活和工作场所,对地震有较高的脆弱性,因此进行抗震设计具有重要的意义。
抗震设计的目标是确保建筑物在地震作用下不倒塌,保护人员的生命安全,并尽可能减小地震灾害所造成的财产损失。
二、抗震设计的标准要求1.地震烈度抗震设计的第一步是确定地震烈度。
地震烈度根据地震区域的地质条件、历史地震数据和地震动力学等因素进行评估,常用的地震烈度分级有八度或十度制。
根据地震烈度的不同,建筑物的抗震设防标准也会有所差异。
2.结构类型和设计参数抗震设计的标准要求根据建筑物的结构类型和设计参数进行具体规定。
不同的结构类型,比如钢结构、混凝土结构、砖木结构等,其抗震设防标准和设计参数也会有所不同。
例如,对于混凝土结构,要求钢筋的质量和数量满足一定的要求,以提高结构的抗震性能。
3.抗震设计基本原则抗震设计的基本原则包括结构的整体性、合理性、刚度和韧性等。
首先,结构的整体性要求建筑物的各个构件之间形成一个有机的整体,以提高结构的稳定性。
其次,合理性要求结构的各部分布置合理,力的传递路径明确。
另外,刚度和韧性是抗震设计的关键要素,刚度要求结构在地震作用下保持较小的变形,韧性则要求结构能在一定的变形范围内吸收地震能量。
4.抗震构造措施抗震设计标准要求采取一系列抗震构造措施,以提高建筑物的抗震性能。
例如,构件应采用预制和装配的方式,以确保构件的质量和连接的可靠性;同时,要选用适当的抗震支承形式,如钢筋混凝土剪力墙、框架和核心筒等,提高结构的整体刚性。
5.震害评估和抗震设防研究抗震设计的标准要求对结构的抗震性能进行评估和研究。
通过震害评估,可以了解建筑物在地震作用下的变形和破坏情况,为抗震设防提供依据。
建筑结构抗震设计的要点及方法
TM建筑结构抗震设计的要点及方法李淑彦 秦皇岛市建筑设计院摘 要:近年来,我国建筑业的发展突飞猛进,各地高楼林立。
多功能的居住环境以及简洁美观的立体效果,已然成为人们对建筑设计的主流追求,为了满足这一需求,设计中普遍采用结构复杂的建筑体系,这在保证建筑拥有足够多使用空间的同时,无疑也增加了建筑结构抗震设计的工作量。
关键词:建筑结构;抗震;方法随着我国经济的蓬勃发展,各地的高层建筑纷纷拔地而起,速度惊人。
高层建筑结构的抗震设计一直以来就是建筑设计和施工的重点,要使工程建设真正能够减轻甚至避免地震带来的危害,把握好抗震设计是关键。
因此,我们应该把握建筑结构抗震设计的要点以及应对的方法。
1 建筑结构抗震设计的要点1.1 选择合适的地基 由于施工场地的地质环境不同,建筑结构在地震中的反应也是不尽相同的。
因此,在有选择的情况下,选择一块有利于抗震的场地开展施工,很大程度上可以减轻地震所造成的损害。
为了保证高层建筑的稳定性,要求基础要有一定的埋置深度。
埋深基础四周土壤的被动土压力,能够抵抗高层建筑承受水平载荷所产生的倾覆和滑移。
天然地基基础埋深为建筑高度的 1/15,桩基基础埋深为建筑高度的 1/18。
针对地下室分缝处,应有 500 以上空隙用砂回填夯实;若地下室一面为开口,应保证开口以下至少 2 米以上覆土。
此外,还要尽可能地错开地震周期与在建项目的自振周期,用以防止建筑结构产生共振损坏。
1.2 增强建筑的整体性建筑物作为许多细节构件连接而成的整体,是一个具备空间刚度的结构体系,其能否承受地震惊人的破坏力量,全看各构件间能不能实现协调工作、有机地形成一个整体。
所以说,建筑物的整体性能不但是建筑抗震的首要条件,还是建筑结构抗震设计中的重点内容。
一般来说,每层楼盖应足以起水平隔板作用。
我国抗震规范推荐钢结构的楼盖宜采用压型钢板现浇钢筋凝土组合楼板或非组合楼板, 对超过 12 层的钢结构, 必要时可设置水平支撑。
高层建筑结构设计与抗震性能分析
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。
建筑工程结构设计中的抗震设计
建筑工程结构设计中的抗震设计摘要:本文首先分析了建筑结构设计中抗震结构设计的主要原则,接着分析了建筑结构设计中抗震设计的主要内容,希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词:建筑工程;结构设计;抗震设计引言:建筑是我国基础设施建设与城市化发展的重要内容,在新时期建筑工程呈现出阶梯式快速发展状态,在这个过程中只有保证质量和保证施工安全,才可以保证结构的稳定。
设计人员应做好全面的设计,在设计中重视抗震设计,将抗震设计放在重要位置,充分考虑建筑可能发生的地震危害,保证建筑物使用功能、效果,从而发挥结构的作用,减少地震产生的危害。
结构抗震赋予了建筑抗震性能。
1建筑结构设计中抗震结构设计的主要原则分析1.1简化原则建筑结构设计的简单程度能够对结构抗震性能产生较大影响,通常来说,在建筑结构相对简单的条件下,受到这种结构形式在力传导方面优势性的影响,表现出的抗震性能也维持在较为理想的水平。
实践中,需要切实参考建筑物现实情况,对抗震结构模型实施简化处理,促使结构构件传力途径进一步优化,从而达到推动建筑物结构抗震性能增强的效果。
1.2整体性原则抗震结构设计所面向的是整个建筑物,而并非为建筑物内的某一部分。
所以,在实际的抗震结构设计期间,即便相关设计人员针对其中某一重点部位进行优化设计,也要在此过程中落实对局部构件与整体结构之间关系性的考量,具体来说,就是要切实考虑局部构件优化处理后会引发的建筑物整体结构变化情况,避免集中应力问题的发生,促使整个建筑物结构的稳定性以及抗震能力有所提高。
1.3规则性原则设计建筑物抗震结构时,需要尽可能保证沿竖向均匀布置建筑造型与结构,规避承载能力、刚度、传力路径等突然发生变化的现象出现;尽可能保证平面内不同结构实现均匀布局,规避结构刚度与质量之间“偏心”现象的出现。
2建筑结构设计中抗震设计的主要内容分析2.1考量构件的性能要求对于不同构件的刚度、稳定性以及承载能力要求落实全面性、综合性考量,并确保在实际的建筑抗震结构设计中能够对上述要求进行切实满足,保证所有构件均能够达到预设的抗震标准要求与等级要求。
建筑结构抗震设计原则及设计要点分析
建筑结构抗震设计原则及设计要点分析摘要:近年来建筑施工技术日新月异,促进了建筑行业的快速成长,为城市化进程提供了动力。
建筑功能不断优化改良,已经成为衡量建筑建设效果的重要指标。
我国建筑抗震设计理念正处于快速更新的阶段,抗震设计趋于科学合理。
就建筑抗震设计原则展开讨论,并提出可行地实施措施。
关键词:建筑工程;抗震设计;原则1建筑抗震结构设计地特点首先,建筑抗震结构设计必须要针对结构受力情况进行检测分析。
由于建筑结构无论从整体柔韧性上还是整体承载力方面,都需要综合考量受力的稳定与均衡,而这对建筑在较大震动情况下是否可以保持稳定造成了一些影响。
因此,在实际结构设计期间,必须要对建筑受力状态进行综合考量分析,对结构与连接点的连接情况进行有效监督检测,这样才能够保证一旦发生地震,也不会对建筑造成较大的能量冲击。
这样一来,就可以保证建筑在地震当中始终维持受力平衡,避免主体结构因此而受损。
其次,建筑抗震结构设计必须要考虑到轴向变形问题,高层建筑工程承担的竖向荷载量比较大,不仅存在一些轴向变形问题,还可能会对连续梁的弯矩造成一些影响,进而导致在负弯矩值变小的同时增大正弯矩值。
因此,在抗震结构设计的过程中,必须要对轴向变形情况进行准确计算,从而准确调整下料长度,避免剪力与位移造成较大影响。
最后,建筑抗震结构设计还需要考虑到结构的延展性,结构延展属于建筑设计期间的一项重要指标,一些中低层建筑延展性比较小,而高层建筑延展性比较大,这导致在地震发生之后,高层建筑出现变形的概率也更大。
为了降低在地震当中高层建筑出现较大变形导致构件损坏,就需要在结构设计上采取一定措施来改善建筑结构延展性,提升建筑结构使用效果。
2建筑抗震结构设计的基本原则2.1建筑场地选择的基本原则首先,需要结合地质条件选择合适地区域,对于大多数建筑物,选择一个稳定的地基非常重要。
设计师应该优先选择地壳稳定和不存在潜在地质灾害的区域建造建筑物,并且需要根据当地的地形、地貌和地质条件等因素设计相关抗震技术方案。
抗震结构设计--建筑抗震概念设计
应采取有效措施。 4.1.2 选择有利于抗震的场地 有利地段: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。 在选择高层建筑的场地时,应尽量建在基岩或薄 土层上,或应建在具有较大“平均剪切波速”的 坚硬场地土上,以减少输入建筑物的地震能量, 从根本上减轻地震对建筑物的破坏作用。 地基和基础设计应符合下列要求: 同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的 地基上;(图4.1)
立面不规则类型
侧向刚度不规则
定义
该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其上相邻三个 楼层侧向刚度平均值的80%;除顶层外,局部收进的水平向尺 寸大于相邻下一层的25%
竖向抗侧力构件不连续
楼层承载力突变
竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换 构件(梁、桁架等向下传递
抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%
按照上述标准,常见结构类型,按其抗震性能的 优劣排序为: 钢结构 型钢混凝土结构 混凝土—钢组合 结构 现浇钢筋混凝土结构 预应力混凝土 结构 装配式钢筋混凝土结构 配筋砌体结 构 砌体结构。 混凝土结构的优点 现场浇筑,整体性好; 就地取材; 造价较低; 有较好的抗侧移刚度,保护非结构构件; 良好的设计可保证结构的延性。
4 建筑抗震概念设计 4.1 场地选择 4.2 建筑的平立面布置 4.3 结构选型与结构布置 4.4 多道抗震防线 4.5 刚度、承载力和延性的匹配 4.6 确保结构的整体性 4进行的一种专业 设计,一般包括抗震概念设计、结构抗震计算和 抗震构造措施三个方面。 抗震概念设计:基于震害经验建立的抗震基本原 则和思想。包括工程结构的总体布置和细部构造。 概念设计的基本内容:建筑场地选择;建筑选型 与结构布置;设置多道抗震防线;刚度、承载力 和延性的匹配;结构整体性的确保;非结构部件 处理。
浅谈建筑抗震设计原则和措施
浅谈建筑抗震设计原则和措施摘要:现如今社会大众的生产生活、消费娱乐都难以脱离建筑工程构建的空间,一旦发生地震建筑结构的抗震水平将会成为人们生命安全的最大保障。
但是地震本身是具有极大随机性的,对建筑结构造成的影响也具有极大的复杂性和不确定性。
我国部分地区处于地震频发的地带,研究建筑结构的抗震能力对建筑工程质量的提升有着极大的价值,文章从抗震结构设计的角度出发,研究了建筑工程结构设计中关于抗震能力的设计,希望能成为我国建筑行业进步的一部分助力。
关键词:建筑工程;结构设计;抗震问题引言改革开放以来,我国历经几次重大的地震灾害,造成了大范围的伤亡,损失惨重。
这让人们开始重视地震灾害防控,并在建筑抗震设计方面投入了极大的关注。
我国建筑施工水平不断提升,作为城市规划建设中的重要内容,建筑工程能够获得巨大的经济效益,同时也与广大群众的利益息息相关。
先进的建筑施工技术支持下,建筑功能趋于多样化,建筑设计更加科学合理,为用户提供了良好的居住体验。
在短短几十年内,我国建筑行业发展取得了可观的成果,加快了城市化进程。
与此同时,建筑行业竞争也日益加剧。
为了稳定地立足于市场,建筑企业必须重视用户需求,强化建筑抗震功能,在建筑结构设计阶段,以抗震功能为指导,提高建筑结构的稳固性,即使发生地质灾害,也能够最大限度地保持原貌。
本文将介绍目前建筑抗震设计概况,并提出有效的优化方案。
1建筑抗震设计原则1.1保证建筑结构的功能性保证建筑结构的功能性,需要结合建筑物的具体情况进行功能方面的优化。
在建筑结构设计的过程中,首先必须满足建筑的基本使用功能。
1.2抗震理念与结构设计结合对整体建筑工程而言,建筑设计为项目的施工提供了主要指导,通常建筑设计都要在项目施工之前尽可能完善。
实际施工过程中建筑设计方案还会受到自然环境、地质条件等多方面因素的影响,不得不进行适应性调整。
为了确保建筑工程的施工能够按照预期开展,不仅仅要保证建筑设计的科学性与实用性,还需要对可能出现的变化进行预测,并留出应对和调整的空间。
建筑结构设计中的抗震规范要求
建筑结构设计中的抗震规范要求建筑结构设计是确保建筑物在各种自然灾害中具有足够的安全性和稳定性的重要环节。
其中,抗震规范是设计师必须遵循的基本要求之一。
本文将介绍建筑结构设计中的抗震规范要求,并阐述其在确保建筑物抗震安全方面的重要性。
1. 抗震设计背景随着科学技术的发展,人们对于建筑物在地震中的安全性要求也逐渐提高。
特别是在地震频发地区,抗震设计成为了重中之重。
抗震设计的目标在于降低地震对建筑物造成的损害,并确保人们在地震发生时能够安全撤离。
2. 地震分析地震分析是抗震设计的基础。
设计师需要了解地震参数,包括地震烈度、震源距离、地震波频率等,以获得准确的地震荷载。
通过地震分析,设计师可以确定建筑物的抗震性能指标,并合理选择结构形式和材料。
3. 抗震设计原则抗震设计的主要原则包括合理布置结构、增加结构刚度、提高结构强度、增强结构的耗能能力等。
通过合理布置结构,可以减小地震对结构的影响;增加结构刚度可以降低结构的位移响应;提高结构强度可以增加结构的抵抗能力;增强结构的耗能能力可以吸收地震产生的能量。
4. 抗震设计措施为了满足抗震规范要求,设计师需采取一系列的抗震设计措施。
例如,在结构中设置抗震墙、剪力墙等,以提高结构的整体刚度;通过合理选择建筑材料,如高强度钢筋、高性能混凝土等,来提高结构的强度;利用减震装置和阻尼器等,增强结构的耗能能力。
5. 抗震设计验算在设计过程中,设计师需要进行抗震设计验算,以确保设计方案的合理性和可行性。
抗震设计验算包括强度验算、刚度验算、稳定性验算等。
通过验算,可以对设计方案进行调整和优化,以满足抗震设计要求。
6. 抗震设计的挑战与发展随着科技的进步和抗震理论的不断完善,抗震设计面临着新的挑战与发展机遇。
新材料、新结构形式和新技术的引入,使抗震设计具备了更大的灵活性和创新性。
然而,在地震频发地区,抗震设计仍然面临许多困难,包括地震参数不确定性、抗震设计经验的不足等。
7. 抗震规范的重要性抗震规范的制定和遵循对于确保建筑物在地震中的安全性至关重要。
建筑抗震设计规范
建筑抗震设计规范1总则1.0.1为贯彻执行国家有关建筑工程、防震减灾的法律法规并实行以预防为主的方针,使建筑经抗震设防后,减轻建筑的地震破坏,避免人员伤亡,减少经济损失,制定本规范。
按本规范进行抗震设计的建筑,其基本的抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,主体结构不受损坏或不需修理可继续使用;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时,可能发生损坏,但经一般性修理仍可继续使用;当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
使用功能或其他方面有专门要求的建筑,当采用抗震性能化设计时,具有更具体或更高的抗震设防目标。
1.0.2抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计。
1.0.3本规范适用于抗震设防烈度为6、7、8和9度地区建筑工程的抗震设计以及隔震、消能减震设计。
建筑的抗震性能化设计,可采用本规范规定的基本方法。
抗震设防烈度大于9度地区的建筑及行业有特殊要求的工业建筑,其抗震设计应按有关专门规定执行。
注:本规范“6度、7度、8度、9度”即“抗震设防烈度为6度、7度、8度、9度”的简称。
1.0.4抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定。
1.0.5一般情况下,建筑的抗震设防烈度应采用根据中国地震动参数区划图确定的地震基本烈度(本规范设计基本地震加速度值所对应的烈度值)。
1.0.6建筑的抗震设计,除应符合本规范要求外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1抗震设防烈度seismic precautionary intensity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。
一般情况,取50年内超越概率10%的地震烈度。
2.1.2抗震设防标准seismic precautionary criterion衡量抗震设防要求高低的尺度,由抗震设防烈度或设计地震动参数及建筑抗震设防类别确定。
5-3 框架结构抗震设计
黏土砖的容重:19KN/m3
同上列表:
墙 体 女儿墙 底层纵墙
每片面积 高×宽=
片数 每层片数×层数
重量
底层横墙
其他层纵墙 其他层横墙
7、荷载分层总汇
屋面重力荷载代表值
Gi=屋面恒载+50%屋面活荷载+纵横梁自重+楼面下半 层的柱及纵横墙自重; 各楼层重力荷载代表值 Gi=楼面恒荷载+50%楼面活荷载+纵横梁自重+楼面上 下各半层的柱及纵横墙自重; 总重力荷载代表值
五、确定计算简图、选取计算单元 1、画出水平计算简图,标注框架编号(横向为1、
2、3-----,纵向为A、B、C---)、框架梁编号(材 料、截面和跨度相同的编同一号),确定梁的计算 跨度。 2、选取计算单元(所需计算的一榀或几榀框架), 画出计算简图,标出计算跨度、柱的计算高度,并 对柱编号(材料、截面和高度相同的编同一号)。
kc
b
(底层)
0 .5 K 2K
12k c h2
根 数
中柱 底 层 边柱
D
中柱 边柱
其 他 层
D
第四步、计算横向框架自振周期
能量法计算框架的自振周期
T1 2 T
i 1 n
Gi ui
n
2
i 1
Gi ui
式中 ui ——将各质点的重力荷载Gi视为水平力所产生的质
右 kb 左 (M c上 M c下 ) 右 kb kb
右 Mb
对边柱节点:
Mb M
上 c
M
下 c
列表计算:
边柱处 层 号 …
中 柱 处
建筑抗震设计规范
1 平面不规则而竖向规则的建筑,应采用空 间结构计算模型,并应符合下列要求:
• 扭转不规则时,应计入扭转影响,且楼层竖 向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别 不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移 平均值的1.5 倍,当最大层间位移远小于规 范限值时,可适当放宽;
凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用 符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型; 高烈度或不规则程度较大时,宜计入楼板 局部变形的影响;
建筑形体及其构件布置的规则性
• 建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确 建筑形体的规则性; 不规则的建筑应按规定采取加强措施; 特别不规则的建筑应进行专门研究和论证, 采取特别的加强措施; 不应采用严重不规则的建筑。
注:形体指建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化。
• 建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性
• 主要修订内容是:
• 补充了关于7 度(0.15g)和8 度(0.30g)设防的抗震措施 规定
• 按《中国地震动参数区划图》调整了设计地震分组 • 改进了土壤液化判别公式
• 调整了地震影响系数曲线的阻尼调整参数、钢结构的 阻尼比和承载力抗震调整系数、隔震结构的水平向减 震系数的计算
• 并补充了大跨屋盖建筑水平和竖向地震作用的计算方 法
• 使用功能或其他方面有专门要求的建筑,当采用抗 震性能化设计时,具有更具体或更高的抗震设防 目标。
• 抗震设防烈度为 6 度及以上地区的建 筑,必须进行抗震设计
抗震设防烈度必须按国家规定的权限审 批、颁发的文件(图件)确定。
• 抗震设防烈度 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。一般情况,取50 年内超越概率10%的地震 烈度
• 平面不规则且竖向不规则的建筑,应根据不规则
建筑结构设计中的抗震设计方法
建筑结构设计中的抗震设计方法抗震设计是建筑结构设计中十分重要的一部分。
在设计过程中,抗震设计的目标是通过合理的结构布置、灵活的结构形式和强度设计的措施,提高建筑物的抗震性能,减少地震对建筑物的破坏。
以下是常见的抗震设计方法:1.地基改良:对于软弱地基,可以采用土体加固等方法,提高地基的承载力和稳定性,减轻地震时地基产生的变形。
2.结构布置:合理的结构布置可以均匀地将地震力传递到地基,减小地震对建筑物的影响。
通常采用梁柱体系或框架结构,以及适当的剪力墙来提高建筑物的稳定性。
3.结构形式:通过选择合适的结构形式,如剪力墙、框架结构和筒结构等,强化建筑物的刚度和稳定性,增加其抗震能力。
此外,在结构设计中还应考虑柱子和墙体的抗倾覆能力。
4.低刚度层:设计中可以在建筑物的上部或中部设置一个低刚度层,如悬挂层或刚性梁层等,以分担地震力,减轻结构的震动响应。
5.支撑体系:合理的支撑体系可以增加建筑物的稳定性和刚度,减轻地震时的变形。
常用的支撑形式包括剪力墙、筒状结构和钢结构等。
6.材料选择:使用高强度、高韧性、抗蠕变和耐地震的材料,如钢筋混凝土、钢结构和加固砌体等,提高建筑物的抗震性能。
7.钢筋混凝土柱的加固:在既有建筑物中,对柱子的加固可以提高其抗震性能。
常见的加固方法包括在现有柱子外包钢筋混凝土或钢壳,并通过加固梁或剪力墙来提高柱子的抗震能力。
8.剪力墙设计:剪力墙是常用的抗震结构体系之一,通过布置在建筑结构中的垂直墙体,提高建筑物的抗震性能。
剪力墙的高度、厚度和布置要满足设计要求,以保证其在地震荷载下可以充分发挥作用。
9. 结构的抗震性能评估:通过抗震性能评估方法,如弹性反应谱、时程分析和Pushover分析等,可以对建筑物的抗震能力进行定量化分析和评估,为结构设计提供依据。
总之,在建筑结构设计中,抗震设计是保证建筑物抵御地震破坏的重要手段。
通过合理的结构布置、灵活的结构形式和强度设计的措施,可以提高建筑物的抗震性能,确保人员和财产的安全。
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建筑抗震中结构设计的布置及确定
【摘要】本文针对目前建筑结构设计当中传统思维惯性的现象,提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展。
并对建筑物抗震中“概念设计”的探讨,说明了建筑结构设计中,应如何选择合理的结构方案,如何以“概念设计”来补充“计算设计”,而使得建筑物的抗震设计更加合理。
从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。
【关键词】建筑抗震;结构设计;概念设计
前言
建筑结构抗震设计中的概念设计是指正确地解决总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理的抗震设计为目的。
建筑结构中的抗震设计是以现有的科学水平和经济条件为前提的。
目前地震及结构所受地震作用还有许多规律未被认识,因为建筑物及构筑物在地震作用下的破坏机理和全过程是非常复杂的,要想精确地进行抗震计算也是困难的,据此抗震设计规范gbj—89提出了一个比较新的设计方法——“概念设计”。
它打破了依赖“计算设计”来满足工程抗震的要求。
实践证明仅靠“计算设计”往往满足不了结构在实际地震作用时要求,因而很大程度上取决于良好的“概念设计”。
通过多年来的设计实践和对建筑结构抗震设计的概念设计原理
的学习,我们认为建筑结构抗震设计中概念设计应主要考虑以下内容:
1.建筑和结构的布置
1.1 建筑结构竖向应力求均匀
建筑结构的竖向应均匀布置,不均匀布置会产生刚度和;强度的突变,引起竖向应力集中或变形集中,从而导致结构的破坏。
要想解决好这些问题,应按照建筑抗震设计规范要求,限制收进的尺寸;把复杂的结构;体型变成若干简单的规则钦单元体型,有条件的可以做动力分析;对刚度突变的楼层,应对构件采取加强措施;对柔性层设计中:应配置相应强韧性的结构来承受大的侧向位移或加设抗震墙来补偿抗侧力能力的不足,对于同层柱子刚度不一的;应尽量调整刚度,避免在刚度大的柱子上产生较大的内力。
对抗震墙不连续的,规范规定:连续墙刚度不应小于50%,数量不宜少于50%,连续墙的间距不宜大于四开间,且落地抗震墙之间楼盖长宽以及楼盖的厚度均有相应的要求。
1.2 建筑形状力求规则
大家都知道,形状比较简单的建筑在地震作用时破坏较轻,这是因为,形状简单的建筑物,受地震作用时受力性能明确,结构内力分布基本一致。
但是,什么样的建筑是简单的,什么样的建筑是复杂的,从建筑上讲是很难区别的。
但是有一个基本思路是:凸形的结构不易造成建筑在刚度和强度上的突变而引地震时应力集中和
变形集中;有凹角的结构则容易形成抗震不利或薄弱地方。
抗震设计规范对此做了限制,如:房屋的平面突出部分的长度不大于其宽度,且不大于该方向总长度的30%;房屋立面局部收进的尺寸不大于该方向尺寸的25%;由于立面上的形状突变或抗震力构件的变化,
导致建筑竖向刚度的变化,但楼层刚度不小于其相邻上层刚度的70%,且连续三层的刚度降低不超过50%时,应认为是规则的或是比较简单的结构。
1.3 建筑结构应力求对称
对于建筑的平、立面,刚度和质量的分布力求对称,以减少地震产生的扭转,从而导致结构的破坏。
这是抗震设计中十分重要的一个原则。
在很多设计中,往往由于种种因素不能做到对称分布。
如在某设计中一层为车库,二~五层为办公室的建筑,周边构件的强度和刚度不对称,要求一边为敞口,三边为砖墙,这类建筑刚度中心和质量明显不重合,地震时会产生扭转。
在这种情况下,应本着这样的处理原则:力求在总体布置上减少刚度偏心;在计算上估计一侧的较大位移,并估计由于在较大位移引起敞口边和垂直于敞口一侧的柱或墙段的内力和变形;加强与敞口处相邻接的横向抗侧力构件的强度和变形能力。
1.4 建筑结构中的防震缝设置
防震缝的位置与建筑体型有着密切的联系,从建筑上讲防震缝的设置直接影响到建筑立面。
—防震缝的设置应按建筑结构的实际需要考虑,当建筑形状复杂又不设防震缝时,应选择符合实际的结构计算模型,进行精细抗震分析,估计局部应力和变形集中及扭转影响,判别易损坏部位,采取措施,提高抗震能力;当设防震缝时,应将建筑分成规则的结构单元。
各部分结构的刚度以及质量变化不同的建筑,都应根据具体情况
设置防震缝,而且还要根据结构间的变形多少来确定防震缝的宽度。
1.5 建筑结构中开洞应规则
在建筑结构中由于建筑要求进行开洞,应尽量规则,并在不削弱结构的强度和刚度下进行。
如有严重降低最大传力点的开洞,应经计算分析,对应力集中处及最大传力点处配置足够的钢筋;以避免局部提早产生塑性变形集中而破坏。
2.抗震结构的确定
抗震结构是抗震设计考虑的关键问题:结构方案选择是否合理,对结构安全及经济起决定作用。
它与地震性质、场地条件、建筑材料施工技术等有关。
2.1 建筑结构与地震性质、场地条件有关
在抗震概念设计中应把地震及其影响的不确定性和规律性相结合起来,了解场地条件的地震危险性等因素,选择的建筑抗震结构方案,其细部构造能具备较好的抗震能力及变形能力,才能达到最佳理想效果。
2.2 建筑结构应具有多道抗震防线
建筑结构抗震设计在概念设计中应考虑多道的抗震设防。
多道抗震防线的概念,一是要求结构具有良好的吸收能量的能力;二是要求结构具有尽可能多的赘余度。
结构系统的吸能和耗能能力,主要依靠结构或构件在预定部位产生塑性铰。
结构体系应由若干具有延性良好的分部结构组成,各部分结构之
间用联系构件连接,作为结构的“耗能元件”,这种“耗能元件”应进行精细的计算和采取合理的构造措施,使在地震作用下,整个结构不被破坏,同时又能消耗相当的地震能量,从而达到结构及构件“裂而不倒”的设计要求。
2.3 抗震结构必须有良好的“强韧性”
结构有良好的是指在结构有较高的抗侧力强度基础上韧性。
满足了这些要求,结构在地震作用中就能充分显示出很好的吸能能力和变形能力。
如抗侧力构件就具有很高强度,而框架结构的变形性能比较好,这样组合的结构体系就大大增强了结构的抗震能力。
2.4 建筑结构应避免竖向强度与刚度突变
建筑抗震性能好坏,取决于总体结构的强度、变形和吸能能力等。
位间结构屈服强度是指结构各层实际配筋和材料标准强度计算的
抗剪承载力同该层弹性剪力的比值。
刚度变化不连续和不均匀的部位,就会产生应力集中,如梁在设计时不考虑加强,使其先于相邻部位进入屈服,在地震反复作用下,塑性变形就会集中,导致结构破坏。
屈服强度的变化不均匀,同样将导致塑性变形集中现象。
所以在抗震设计中对刚度及强度的突变必须重视,达到总体结构的刚度及强度的均匀和连续性。
3.非结构构件
非结构构件的概念设计是一个重要的问题,如果处理好,将直接提高构件的抗震能力。
非结构构件主要有:女儿墙、雨蓬、装饰构件及围护墙体、内隔墙体等。
对于女儿墙应采取抗震措施,使女儿
墙与主体结构有可靠的联接,保证建筑的整体稳定性。
对装饰物要防止脱落,与主体结构要有可靠连接。
对围护墙,内隔墙与主体结构,必须有抗震连接措施,防止墙体平面外的失稳而破坏。
同时还要考虑非结构构件的强度,刚度及变形和吸能能力。
4.结语
随着现代社会经济水平的不断发展和人们生活水平的提高,结构师也对建筑结构设计提出了更高的要求。
不仅仅要发展先进的计算理论,加强计算机水平,同时还要加快新型的高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计在实际运用当中更加安全、适用、可靠。
更要打破建筑结构设计中一成不变的惯性思维,充分发挥结构设计师的创新能力是很重要的。