未来抗震设计发展趋势之我见(内容清晰)
建筑结构设计抗震措施之我见
建筑结构设计抗震措施之我见随着社会的不断进步,人们的生活水平在不断提高,各种建筑也在不断发展,建筑结构的设计也逐渐成熟。
但是面对自然灾害的袭击,尤其是地震这种破坏性较大的自然灾害,建筑结构的稳定性就显得格外重要。
因此,建筑结构设计抗震措施成为了建筑设计中必须要考虑的一项重要指标。
在我看来,建筑结构设计抗震措施应该从以下几个方面来考虑。
首先,保证建筑结构的稳定性是最基本的一步。
建筑物经过抗震设计加固后,必须确保其结构能够承受地震带来的巨大振动力和地面的水平位移。
为此,建筑师应该在设计之初充分考虑地震的影响,选择合适的地基建设和建筑材料,设计出能够承受较大地震的结构形式,如钢筋混凝土框架结构、框架-筒体结构、剪力墙结构、桁架结构等。
在实际操作中,结构设计需要考虑承重、刚性、延性、稳定性等方面,并综合考虑结构的可靠性与经济性,为整个建筑提供稳定可靠的结构。
其次,在特定区域的建筑结构设计上应有特色。
各个地区的地震状况不同,因此建筑结构的抗震性能也不尽相同。
需要根据建筑所在地区的地震区域分级,评估不同建筑结构的地震反应能力,调整建筑结构的抗震性能,避免在地震中引发破坏。
如在地震比较频繁的地区,建筑师可选择采用阻尼器、防震减振器等技术,以增加建筑的抗震能力,保证地震发生时的安全性;而在地震较为少见的地区,也应进行一定的抗震设计,以预防可能发生的地震损失。
第三,结构设计的质量管理是确保建筑结构稳定性的关键。
建筑结构设计是复杂而重要的工程,设计人员应履行相应的职责,对建筑结构稳定性的设计过程进行严格的质量管理,以确保结构的稳定可靠性。
质量管理的要求包括结构设计的计算材料、设计参数、结构审查、施工图设计等方面,同时应进行合理的验收和监管,以保证最终结构的实际抗震能力符合设计要求。
最后,抗震设施配备也是建筑结构设计的重要一环。
在建筑通常不可能完全消除地震对其产生的影响,因此在设计时,合理配置抗震设施尤为重要。
常见的抗震设施有同步调震器、防震墩、减振支座、抗震支撑、减振器等。
抗震建筑的未来趋势
抗震建筑的未来趋势地震,这个自然界的巨大力量,总是在不经意间给人类带来巨大的破坏和伤痛。
而建筑,作为我们生活和工作的重要场所,其抗震能力的强弱直接关系到人们的生命和财产安全。
随着科技的不断进步和社会的发展,抗震建筑也在不断演变和创新,展现出一系列令人瞩目的未来趋势。
材料科学的突破是推动抗震建筑发展的重要力量之一。
新型的高强度、高韧性材料正在逐渐取代传统的建筑材料。
例如,高性能的纤维增强复合材料,其强度和韧性远远超过了普通的钢材和混凝土。
这些材料不仅能够增强建筑结构的承载能力,还能在地震发生时吸收和分散能量,减少结构的损坏。
此外,智能材料的出现也为抗震建筑带来了新的可能。
比如,形状记忆合金能够在变形后自动恢复原状,这种特性使其在建筑结构的减震和自修复方面具有巨大的应用潜力。
设计理念的创新是抗震建筑未来发展的关键。
传统的抗震设计往往侧重于增加结构的强度和刚度,以抵抗地震的作用。
然而,未来的趋势将更加注重“柔”性设计,即通过合理的结构布局和连接方式,使建筑能够在地震中灵活变形,从而消耗地震能量。
比如,采用隔震技术,在建筑基础和上部结构之间设置隔震层,隔离地震波的传播;或者采用耗能减震技术,在结构中安装耗能装置,如阻尼器,将地震能量转化为热能等其他形式的能量耗散掉。
数字化技术的应用将为抗震建筑的设计和施工带来前所未有的变革。
通过计算机模拟和分析,工程师可以更加准确地预测地震对建筑的影响,优化建筑结构的设计。
建筑信息模型(BIM)技术的发展,使得从设计到施工的整个过程都能够实现数字化管理,提高效率和精度。
而且,利用大数据和人工智能技术,可以对大量的地震数据和建筑抗震案例进行分析,总结规律,为新建筑的设计提供更可靠的依据。
绿色环保与抗震性能的结合将成为未来抗震建筑的重要发展方向。
在追求抗震能力的同时,建筑也要考虑节能减排和可持续发展。
例如,采用绿色建筑材料,减少对环境的影响;利用自然通风和采光,降低建筑的能源消耗;设计雨水收集和利用系统,实现资源的循环利用。
2024年建筑抗震学习心得(3篇)
2024年建筑抗震学习心得作为一个建筑系的学生,建筑抗震一直是我非常关心和重视的领域。
在2024年度的建筑抗震学习中,我有幸参加了多个学术研讨会和实地考察,并深入研究了建筑抗震的理论和实践。
在此,我将分享一下我从2024年的建筑抗震学习中所获得的心得体会。
首先,我发现在2024年,建筑抗震理论已经得到了很大的进步和完善。
以往的抗震设计主要是依据地震波的水平推力来计算建筑物的受力和抗震能力,而在2024年,人们开始更加重视垂直地震波对建筑物的影响。
在实践中,各种抗震技术和材料也在不断发展和改进,使得建筑物的抗震能力得到了大幅提升。
我学习了一些新的抗震设计方法,如反应谱法、时程分析法等,并了解了一些新的抗震材料和技术,如拉挤钢筋混凝土、阻尼器等。
这些新的理论和实践使我对建筑抗震有了更深入的了解。
其次,2024年的建筑抗震学习使我对地震的认识更加深刻。
在之前的学习中,我只知道地震是由地壳运动引起的,但并不清楚地震的发生原因、过程和影响。
通过参加研讨会和听取专家的讲座,我逐渐了解到地震是地球的自然现象,是地壳运动释放的能量导致的。
地震的发生不仅与板块运动有关,还与地震带、断层、震源和地震波等因素密切相关。
我还了解到地震不仅对建筑物产生水平力,还会导致建筑物的垂直振动和地震波的传播。
这些知识的掌握使我对地震有了更全面的认识,对建筑抗震的设计和防灾工作具有了更深入的理解。
另外,2024年的建筑抗震学习还让我更加清楚地认识到建筑抗震的重要性。
地震是一种破坏性极大的自然灾害,常常会导致大量的人员伤亡和财产损失。
在过去的地震中,我们可以看到一些抗震性能较差的建筑物被摧毁,而一些抗震性能较好的建筑物能够安全地承受住地震的冲击。
因此,建筑抗震不仅是为了保证人员的生命安全,还是为了减少财产损失和社会恢复的重要手段。
在2024年的学习中,我还积极参与了一些实地考察和模拟实验。
通过与当地的抗震工程师和专家交流,我了解到他们在实践中所面临的困难和挑战。
工程抗震发展现状及未来趋势分析
工程抗震发展现状及未来趋势分析摘要:地震是一种自然灾害,给人类的生命和财产造成严重威胁。
因此,保护人们的生命和财产安全,提高工程抗震能力成为世界范围内的重要课题。
本文旨在探讨当前工程抗震的发展现状,并展望未来的趋势。
通过分析现有的工程抗震技术和策略,本文认为在加强抗震设计、结构改进、建筑材料创新等方面,工程抗震能力将不断提高。
同时,以人工智能、大数据、先进材料等技术为支撑,工程抗震将朝着更智能、可持续的发展方向迈进。
1. 引言地震是指地球地壳发生的震动现象,常常造成严重的破坏与人员伤亡。
为了应对地震带来的挑战,工程抗震成为建设安全可靠的建筑和基础设施的必要条件。
工程抗震的发展历程为我们提供了宝贵的经验和技术手段,并且未来对于工程抗震的需求将更加迫切。
2. 工程抗震发展现状2.1 抗震设计准则随着地震工程的发展,各国纷纷制定了相应的抗震设计准则。
比如美国的ATC-40、中国的GB 50011-2010等,这些准则为工程抗震设计提供了基本的标准和指导,为抗震设计提供了科学的参考。
2.2 结构改进结构改进是提高抗震能力的重要手段。
采用新型结构体系、改进原有结构等方法,能够使建筑物具有更好的抗震性能。
例如采用剪力墙、隔震设备以及耗能结构等,可以在地震中提供较好的保护。
2.3 建筑材料创新建筑材料对于工程抗震能力的提升至关重要。
近年来,围绕抗震性能,如高韧性混凝土、高性能钢材等新型建筑材料的研究不断推进。
这些新型材料具有更高的延性和抗震性能,能够有效减少地震对建筑物的影响。
3. 工程抗震未来趋势分析3.1 抗震设计进一步优化未来,工程抗震设计将不断优化,更加科学化、系统化,借助先进的计算机仿真技术,提高抗震设计的准确性和可靠性。
同时,需求将更加注重适应不同类型地震场地的特点,以及如何应对多次地震的复杂情况。
3.2 结构材料进一步创新未来的工程抗震将推动建筑材料的进一步创新,提高抗震性能和持久性。
例如,纳米材料、高性能复合材料等都将成为工程抗震材料的重要发展方向。
2024年建筑抗震学习心得范本(3篇)
2024年建筑抗震学习心得范本作为一名建筑专业的学生,在我接触建筑抗震学科的学习过程中,我深深感受到了抗震设计对于建筑的重要性。
抗震设计不仅是保护人民生命财产安全的责任,也是建筑师应该具备的基本素养。
在这篇文章中,我将分享我在学习建筑抗震学科过程中的心得体会。
首先,我意识到了抗震设计的重要性。
地震是一种破坏性极强的自然灾害,对建筑物的破坏是无情的和不可逆转的。
在地震灾害中,建筑物的抗震性能直接关系到人员的生命安全和财产损失的大小。
因此,建筑抗震设计就显得尤为重要。
只有在设计阶段考虑到地震因素,并采取相应的设计措施,才能使建筑物在地震中具备一定的抗震能力。
其次,我学习了抗震设计的基本原理和方法。
抗震设计是将地震作用和建筑结构的抗震能力综合起来,通过对结构体系、材料、构造形式等的设计,以提高建筑物的抗震能力。
抗震设计的基本原则是“抗震设计的前提是合理组织力学性能和地震效应的相互作用,使结构在所规定的地震动作用下不发生破坏,并且恢复到正常运转状态。
”这一原则指导着建筑师在设计中要有整体的抗震设计思路,考虑结构的整体和全局性能。
在学习抗震设计的方法中,我了解到了常用的结构抗震设计方法,如等效静力法、能量法、模态组合法等。
每个方法都有其适用的范围和应用的条件,建筑师需要根据实际情况选择合适的方法进行抗震设计。
同时,抗震设计还需要考虑到结构的抗侧倾、抗剪和抗扭等方面的设计,以使结构具备较好的整体稳定性和韧性。
另外,我还了解到了抗震设计中的一些基本概念和指标。
如设计加速度、位移角、周期等。
设计加速度是指建筑物能够承受的最大地震作用加速度,位移角是结构由于地震作用产生的变形角度,周期是结构的振动周期。
在设计中,建筑师需要根据这些指标来确定结构的强度和刚度,以提高结构的抗震性能。
除了理论知识,我还了解到了一些抗震设计的实际问题和解决方法。
在实际的抗震设计中,建筑师需要考虑到地震的地质条件、建筑物的用途和功能等因素,并根据这些因素进行相应的设计。
混凝土结构抗震设计的现状与发展趋势
混凝土结构抗震设计的现状与发展趋势摘要随着地震灾害的不断增多,混凝土结构抗震设计已经成为建筑工程领域中的重要研究方向。
本文从混凝土结构抗震设计的现状和发展趋势两方面进行了深入探讨。
首先,我们介绍了混凝土结构抗震设计的基本概念、原则和流程。
然后,我们分析了目前混凝土结构抗震设计中存在的问题和挑战,包括结构优化、地震动输入、材料性能等方面。
最后,我们提出了混凝土结构抗震设计的未来发展趋势,包括结构优化、新材料应用、智能化设计等方面。
关键词:混凝土结构、抗震设计、现状、发展趋势一、引言混凝土结构抗震设计是建筑工程领域中非常重要的研究方向之一。
近年来,地震灾害的频率不断增加,这也使得混凝土结构抗震设计的研究变得更加紧迫和重要。
本文从混凝土结构抗震设计的现状和发展趋势两方面进行了深入探讨。
二、混凝土结构抗震设计的基本概念、原则和流程1.基本概念混凝土结构抗震设计是指在地震作用下,保证建筑结构安全并减少震害的设计方法。
该方法主要包括了结构抗震能力的评估、地震荷载的计算和结构设计等方面。
2.原则混凝土结构抗震设计的原则包括了以下几点:(1)安全性原则:保证结构在地震作用下的安全性。
(2)经济性原则:在保证结构安全的前提下,尽可能降低设计和施工成本。
(3)可靠性原则:保证结构在整个设计寿命内的可靠性,并考虑结构的维修和加固问题。
3.流程混凝土结构抗震设计的流程通常包括以下几个步骤:(1)确定地震分区和设防烈度;(2)确定设计地震动参数和地震动输入方式;(3)评估结构的抗震性能;(4)计算地震荷载;(5)设计结构的抗震构造和尺寸;(6)验算和优化设计;(7)绘制施工图和编制工程量清单。
三、混凝土结构抗震设计的现状1.存在的问题目前混凝土结构抗震设计中存在以下问题:(1)结构优化问题:在设计过程中,如何优化结构形式和尺寸,以提高结构的抗震能力,是一个重要的问题。
(2)地震动输入问题:如何准确地评估地震动的强度和频率,是混凝土结构抗震设计的难点之一。
抗震设计的未来趋势是
抗震设计的未来趋势是
抗震设计的未来趋势将包括以下几个方向:
1. 高效材料:未来的抗震设计将采用更先进的高效材料,如碳纤维增强聚合物、高强度混凝土等。
这些材料具有更好的抗震性能和更轻的重量,能够有效减少建筑物自重对地震力的响应,并提高建筑物的整体稳定性。
2. 结构多样化:为了提高建筑物的抗震性能,未来的抗震设计将更加注重结构的多样化。
传统的框架结构将逐渐被更具弹性和耐震性的结构形式所取代,如抗震支撑结构、剪力墙结构和承重墙结构等。
这些结构形式能够在地震发生时更好地分散和吸收地震能量,提高建筑物的抗震能力。
3. 智能监测系统:未来的抗震设计将会更加注重建筑物的智能化监测系统。
通过安装传感器和监测设备,可以实时监测建筑物的结构变形和地震动态响应,及时发现和预测潜在的安全隐患,以便采取相应的措施进行修复和加固,避免发生灾害事故。
4. 减震措施:未来的抗震设计将会更加注重减震措施的应用。
减震技术,如减震支撑器、液压减震器和摩擦减震器等,可以有效降低建筑物受到的地震力,提高建筑物的抗震能力。
这些减震措施将成为未来抗震设计的重要组成部分。
5. 整体系统考虑:未来的抗震设计将更加注重建筑物的整体系统考虑。
不仅仅
关注单一的结构抗震性能,还要考虑到建筑物的土壤条件、基础设计、附加设备和建筑物的相互作用等因素。
通过综合考虑建筑物的各个方面,可以提高建筑物的整体抗震能力。
防震减灾建筑设计的现状与未来发展趋势
防震减灾建筑设计的现状与未来发展趋势建筑设计是现代社会的重要行业之一,越来越多的人意识到建筑设计需要考虑地震灾害的影响。
防震减灾建筑设计是为了减小地震发生时建筑物的破坏程度、避免人身伤亡而进行的一项技术性工作。
本文将就防震减灾建筑设计的现状以及未来发展趋势进行探讨和讨论。
一、防震减灾建筑设计的现状1、中国地震灾害情况中国是地震灾害比较严重的国家之一,因为中国位于环太平洋火山带、欧亚板块边缘和印度洋板块边缘交汇处,地震活动频繁。
根据统计数据,中国的地震灾害特别是大地震造成的人员伤亡和经济损失在全球都是领先的。
地震灾害造成的社会经济后果对于公共安全、社会稳定和国家安全都会造成巨大的影响。
2、防震减灾建筑设计的应用为了提高建筑物的防震能力,建筑师和设计人员在建筑设计中应当考虑防震减灾的因素。
例如,建筑物的结构应当足够坚固,能够抵抗地震的力量。
墙体、柱子、梁和楼板等部分应当按照一定的抗震要求进行设计,保证在地震发生时不会出现结构破坏和倒塌的情况。
同时,建筑物的地基也需要经过严格的设计和检验,以便保证建筑物能够安全地站立在地表之上。
3、现代科技在防震减灾建筑设计中的应用科技的不断进步,给防震减灾建筑设计带来了新的机遇和挑战。
现代科技包括计算机仿真、材料研究、数字化设计和模拟等技术,这些技术可以帮助建筑师和设计人员更加准确地模拟和预测地震的影响,提高建筑物的防震能力。
4、与防震减灾建筑设计相关的法律法规中国国家在防震减灾方面也制定了一系列的法律法规,例如《建筑抗震设计规范》等。
这些法律法规包含了建筑抗震设计的原则、标准和要求,建筑师和设计人员需要遵守这些规范来保证建筑物的安全稳定。
二、防震减灾建筑设计的未来发展趋势1、教育工作的加强防震减灾建筑设计是一个综合性的技术领域,需要对建筑工程、力学、计算机科学等多学科进行深入的研究。
因此,加强教育工作是未来发展的一个重要方向。
加强防震减灾建筑设计的教育工作,可以培养更多的专业人才和技术人员,为防震减灾建筑设计的未来发展提供坚实的基础。
建筑结构中的抗震设计技术发展
建筑结构中的抗震设计技术发展地震是一种极具破坏力的自然灾害,给人类的生命和财产安全带来了巨大的威胁。
为了在地震发生时保障建筑物的稳定性和安全性,建筑结构中的抗震设计技术显得尤为重要。
随着科学技术的不断进步和对地震研究的深入,抗震设计技术也在不断发展和完善。
一、传统抗震设计技术在早期的建筑结构设计中,传统的抗震设计技术主要依靠增加结构的强度和刚度来抵抗地震作用。
例如,采用厚重的墙体、粗大的梁柱等结构构件,以承受地震时产生的水平力和竖向力。
这种方法虽然在一定程度上能够提高建筑物的抗震能力,但也存在着一些局限性。
一方面,过于强调强度和刚度的增加,会导致建筑物自重增大,从而增加了地震作用下的惯性力,对基础和地基提出了更高的要求。
另一方面,这种设计方法往往使得结构在地震作用下产生较大的变形,甚至可能出现脆性破坏,影响建筑物的使用功能和安全性。
二、现代抗震设计理念随着对地震作用机制和结构抗震性能的深入研究,现代抗震设计理念逐渐形成。
现代抗震设计不再仅仅追求结构的强度和刚度,而是更加注重结构的延性和耗能能力。
延性是指结构在承受较大变形的情况下仍能保持不倒塌的能力。
通过合理的设计,可以使结构在地震作用下发生塑性变形,消耗地震能量,从而减轻结构的损伤。
例如,在框架结构中,通过合理设计梁柱节点,可以使节点在地震作用下产生塑性铰,从而增加结构的延性。
耗能能力则是指结构通过自身的变形和破坏来消耗地震能量的能力。
常见的耗能装置有金属阻尼器、粘滞阻尼器等。
这些装置可以在地震作用下产生较大的变形和阻力,有效地消耗地震能量,减小结构的振动响应。
三、基于性能的抗震设计基于性能的抗震设计是一种更为先进和科学的设计方法。
它根据建筑物在地震作用下的性能要求,如人员伤亡、经济损失、建筑物功能的可恢复性等,来确定设计目标和设计参数。
在基于性能的抗震设计中,首先需要明确建筑物的性能目标,例如“小震不坏、中震可修、大震不倒”等。
然后,根据性能目标,采用相应的分析方法和设计手段,对结构进行抗震设计。
建筑抗震技术的现状与发展趋势
建筑抗震技术的现状与发展趋势建筑抗震技术是指在建筑设计和施工过程中,为了减少建筑结构在地震时所受到的破坏和损失,采取的一系列物理、化学和材料科学等技术手段。
由于地震的不确定性和突发性,建筑抗震技术在保障人民生命财产安全方面扮演着重要的角色。
目前,随着我国建筑业的蓬勃发展,建筑抗震技术也在不断地得到完善和提升。
以下将从建筑抗震技术的现状和发展趋势两个方面进行探讨。
一、建筑抗震技术的现状1. 抗震设计标准的不断更新我国目前在对建筑抗震技术进行规范和标准化方面取得了显著进展。
自1988年发布的《建筑抗震设计规范》以来,我国先后发布了多个版本的抗震设计规范,包括2010年修订版和2019年最新版本。
这些标准的更新,不仅体现了我国建筑抗震技术的不断发展,也为抗震工程提供了坚实的法律依据。
2. 抗震技术的应用范围不断拓展目前,我国的建筑抗震技术已经广泛应用于各类建筑物的设计和施工中。
不仅是高层建筑、大型商业综合体等高风险地区的建筑物,就连普通的住宅小区以及学校、医院等公共场所的建筑抗震技术也得到了更加注重和重视。
3. 抗震材料的研发和应用推广建筑抗震技术的核心是利用各种材料和技术手段,在设计、建造过程中尽量减少建筑物的震动和荷载。
目前,建筑抗震材料的研发和应用推广也是建筑抗震技术的重要组成部分。
例如,增加钢筋的使用量、利用板材等材料对墙体进行加强等多种技术手段都可以有效减少建筑物的受损程度。
二、建筑抗震技术的发展趋势1. 建筑抗震技术的个性化定制建筑抗震技术是一个相对成熟的技术领域,但随着社会变迁和现代化发展的需要,建筑抗震技术也应与时俱进,不断实现个性化定制。
随着数据技术的发展,建筑抗震技术将会从基于统计数据和具有普适性的框架转向更加个性化的方向,更好地拟合不同地区的建筑需求。
2. 增加抗震性能预测技术研究和应用抗震性能预测技术是建筑抗震技术的一个重要组成部分。
在预测建筑物在地震中的抗震性能时,可以在设计阶段提前预判建筑物的受灾状况,从而尽早采取相应的应对措施。
建筑结构设计抗震措施之我见
建筑结构设计抗震措施之我见【摘要】经济发展越来越迅速,人们居住越来越密集,建筑物飞快的在城市中拔起。
建筑成为支撑人们生活的重要的一部分,建筑结构的合理性直接关系到人们的生命财产安全,是不可忽视的问题。
更何况我国是地震多发国家,建筑物在抗震设计方面更应该多加注意,抗震要求更应该高一些。
本文对地震导致建筑物倒塌的原因进行分析,并对建筑结构设计抗震措施发表了个人的一些看法。
【关键词】建筑;结构设计;抗震;措施1、前言在建筑设计中,抗震规范是必须严格遵守的,在汶川地震之后,我国在抗震设计的重视程度越来越高。
虽然在抗震设计上采取了不少的措施,但是,在多种因素的影响下,建筑的抗震系数也提高甚少。
这导致地震给人们造成了巨大的财产和精神损失。
所以,地震应该受到更多的重视。
从工程设计到施工,最后的投入使用都需要在抗震上进行注意,尤其是在建筑结构的设计上。
2、地震导致建筑物倒塌原因2.1 地震破坏性太强地震可分为浅源地震,中源地震和深源地震。
通常造成大范围破坏的是浅源地震,由于地震震源距离地面过近(在三十公里以内),能量损失较小,到达地面的能量占总能量的80%以上,足以破坏地面建筑,给人们生活带来影响。
2.2 建筑材料不满足抗震需求总结之前的经验,在地震中倒塌的建筑多为村镇住宅或是被包工头偷工减料过的建筑。
在这些建筑中,都存在建筑材料的问题,村镇住宅大多都是自己建造的,对于材料的要求基本没有;经过偷工减料的建筑,建筑材料是很难满足抗震需要的,在不地震时,建筑可以屹立不倒,而在地震来临时,那些劣质的材料往往不能承受建筑的震动,断裂或者是扭曲,造成建筑物倒塌。
2.3 抗震设计要求过低在村镇建设中,由于一般是个人设计,基本没有抗震设计要求,缺少专业的知识体系,造成建筑设计的不合理。
在专业的设计中,由于我国的结构设计规范对荷载的要求非常低,这就使设计者可以用更加节省资金的方式设计符合基本规范的建筑,预留给建筑物的安全富裕度是很少的。
建筑结构抗震设计之我见
建筑结构抗震设计之我见- 结构理论建筑结构抗震设计之我见【摘要】由于地震对人民生活与生命造成的严重破坏,特别是汶川地震一类的强震,使国家与人民遭受了很大的“灾难”,究其主要原因,地震最大的破坏力是来自于建筑物,因此,建筑物结构中抗震的设计是非常重要的。
本文主要是结合自身在实际工作中的体会来探讨抗震设计的一些方法。
【关键词】建筑,结构,抗震,方法提起地震,人们的第一反应似乎都是令人揪心的断壁残垣,特别是2008年的5.12地震,至今我们都是记忆犹新,那些曾经的美景转眼成了废墟。
地震造成严重损害原因有三种:一是引起地面严重变形;二是引起结构物地基的震陷、砂土液化,使地基失效;三是结构物由于地面运动剧烈震动,因结构强度不足、变形过大、连接接头的破坏、构件失稳甚至整体倾覆而破坏。
正如美国科罗多大学的一位专家所说:“造成伤亡的是建筑物,而不是地震”。
房屋建筑结构的倒塌和破坏是造成地震灾害的最主要根源。
房屋建筑结构对于地震破坏力的影响,对于生命的安全保护不能不引起我们建筑设计人员的深思与重视。
良好的抗震设计能够帮助国家和人民减少许多不必要的灾难。
基于地震的破坏力原因,在房屋的建筑设计中应该遵循这样的原则:“小震不坏,中震可修,大震不倒”,这也是符合我国基本国情的。
这个原则的意思也就是在指在轻微的地震状况下,建筑结构应不发生破坏;在强震的状况下,可以允许结构产生一定程度、乃至严重破坏,但应防止建筑结构物的倒塌,确保其整体的安全性。
那么如何在实际操作中体现这一原则,让地震的破坏力减少到最小的程度呢?1有利抗震场地选择的重要性地震对建筑物的破坏程度,场地条件是一个重要原因。
在场地选择中,应选择对建筑抗震有利的地段,避开对抗震不利地段。
有力地段主要指一些坚硬的地段,不利地段主要指在地震时可能发生地基失效的松软场地,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。
浅谈桥梁抗震及发展趋势
浅谈桥梁抗震及发展趋势【摘要】桥梁是连接城市的重要纽带,而桥梁抗震设计则是确保桥梁在地震中具备足够的安全性。
本文从桥梁抗震设计原则、方法、加固技术、监测技术以及发展趋势等方面进行了探讨。
通过对桥梁结构的抗震设计,可以提高桥梁在地震中的承载能力,减少损坏程度。
桥梁抗震监测技术的发展也能及时监测桥梁的状况,保障桥梁的安全性。
未来,随着科技的进步和经济的发展,桥梁抗震工作将更加重要,发展方向也将更加多样化和智能化。
加强桥梁抗震工作,倡导科学技术和理论创新是当务之急。
桥梁抗震工作不仅关乎城市的交通运输,更关乎市民的生命和财产安全。
【关键词】关键词:桥梁、抗震、设计原则、设计方法、加固技术、监测技术、发展趋势、重要性、发展方向。
1. 引言1.1 概述桥梁抗震及发展趋势桥梁是连接两地的重要交通枢纽,也是城市发展的重要基础设施。
随着自然灾害频发,特别是地震的影响,桥梁抗震设计和加固成为了重要的课题。
桥梁抗震工作的重要性不言而喻,它关系着人们生命财产的安全,也直接影响城市的交通畅通和经济发展。
桥梁抗震设计原则主要包括考虑地震加载、结构重要性及功能性等因素。
桥梁抗震设计方法也在不断创新和完善,从传统的反应谱法到性能设计法,以及基于性能的地震工程设计等,都在不断提高桥梁的抗震性能。
桥梁抗震加固技术和监测技术也是不可或缺的一部分。
通过加固技术可以提高已有桥梁的抗震性能,而监测技术可以及时发现桥梁结构的变化和损伤,为及时维护提供数据支持。
未来桥梁抗震工作的发展方向包括利用新材料、新技术以及数字化技术等,提高桥梁的抗震性能和安全性。
结合全球化的视野和国际标准,桥梁抗震设计将更加科学和细致,为城市的发展和人们的生活带来更多便利和安全。
2. 正文2.1 桥梁抗震设计原则桥梁抗震设计原则是指在设计桥梁结构时,需考虑地震作用对结构的影响,采取相应的抗震设计措施以提高桥梁的抗震性能。
其中的设计原则包括以下几点:1. 结构合理性:桥梁结构应设计成合理的形式,避免出现明显的结构缺陷或疏漏,确保结构在地震作用下能够稳定可靠地工作。
建筑抗震设计和施工现状与趋势
建筑抗震设计和施工现状与趋势建筑的抗震设计与施工一直是人们非常关心的问题,毕竟地震是自然灾害中最具破坏性的一种,建筑物是否能够在地震中安全稳定地存在,直接关系到人们的生命财产安全。
因此,随着人们对于地震的认识越来越深入,建筑抗震设计和施工也随之发生了许多变革和新的趋势。
本文将分为三个部分,分别介绍建筑抗震设计和施工的现状、趋势以及现存的问题和挑战。
一、建筑抗震设计和施工的现状建筑抗震设计一直是建筑行业的一个重要领域,针对不同地域、不同建筑类型和不同的设计标准,常常需要进行适当的调整和改进。
目前,我国的抗震设计标准已经越来越严格,而建筑的抗震性能也越来越高。
一些新的建筑抗震技术和材料也不断应用到抗震设计和施工当中。
在抗震施工方面,我国的技术水平和施工质量也有了显著的提升。
建筑抗震施工中,钢筋混凝土结构是最常用的建筑结构类型之一。
近年来,我国的钢筋混凝土结构施工质量得到了很大提高,大大增强了建筑的耐震性。
二、建筑抗震设计和施工的趋势随着科技的不断进步和人们对于地震的认识的不断加深,建筑抗震设计和施工也在不断进行改革和创新。
建筑结构材料、建筑技术和建筑施工工艺都在不断更新和完善。
一方面,新型材料被加入建筑结构中,例如高强度钢板、混凝土自恢复材料等等,这些材料在许多方面都具有传统材料所不能比拟的优势。
同时,建筑抗震技术也更加注重材料的可持续发展,发展出一些绿色环保的材料。
另一方面,由于地震的瞬间发生并且异常猛烈,因此建筑物在地震中的一些变形和位移对于房屋本身的结构和安全性至关重要。
因此,在抗震设计中加入一些柔性的设计思路,例如振动控制、剪力墙、防震隔震等等,这些设计技术有助于提高建筑物的灵活性和减小震动的影响,更好地确保建筑物的安全性。
三、现存的问题和挑战尽管建筑抗震设计和施工有了明显的进步,但是依然存在许多问题和挑战需要克服。
例如,不少农村地区的建筑施工水平落后,质量难以保证,建筑物的抗震能力不足。
建筑抗震技术的应用也还存在着一些困难。
高层建筑抗震设计中的最新发展趋势
高层建筑抗震设计中的最新发展趋势随着城市化进程的加速,高层建筑如雨后春笋般在世界各地拔地而起。
然而,地震作为一种不可预测的自然灾害,对高层建筑的安全构成了严重威胁。
因此,高层建筑的抗震设计显得尤为重要。
近年来,随着科学技术的不断进步和工程实践的积累,高层建筑抗震设计领域出现了一系列新的发展趋势。
一、性能化抗震设计理念的深化传统的抗震设计方法通常基于“设防烈度”,以确保建筑物在遭遇一定强度的地震时不倒塌。
然而,性能化抗震设计则更加注重根据建筑物的使用功能、重要性以及业主的特殊需求,设定不同的抗震性能目标。
例如,对于医院、消防指挥中心等重要的公共建筑,要求在地震后能够迅速恢复功能;而对于普通的住宅和商业建筑,可能更侧重于保障生命安全。
性能化抗震设计的实现需要借助先进的计算机模拟技术和结构分析方法。
通过建立详细的结构模型,分析在不同地震强度下的结构响应,从而确定结构的薄弱部位,并采取针对性的加强措施。
同时,性能化抗震设计也促进了新型抗震材料和构件的研发与应用,以满足多样化的抗震性能要求。
二、基于减隔震技术的广泛应用减隔震技术是近年来高层建筑抗震设计中的一大亮点。
传统的抗震设计主要依靠结构自身的强度和刚度来抵抗地震作用,而减隔震技术则通过在结构中设置减震装置或隔震支座,有效地减少地震能量向建筑物的传递。
常见的减震装置包括粘滞阻尼器、金属阻尼器等。
粘滞阻尼器通过液体的粘性阻力来消耗地震能量,金属阻尼器则利用金属材料的塑性变形来吸收能量。
隔震支座则将建筑物与基础隔开,例如橡胶隔震支座,能够在地震时延长结构的自振周期,从而减小地震反应。
减隔震技术的应用不仅提高了高层建筑的抗震性能,还可以降低结构的造价。
在一些地震高发地区,采用减隔震技术的高层建筑已经成为一种趋势。
三、智能化监测与健康诊断系统随着物联网和传感器技术的发展,智能化监测与健康诊断系统在高层建筑抗震设计中发挥着越来越重要的作用。
在建筑物施工和使用过程中,通过在关键部位安装传感器,可以实时监测结构的变形、应力、加速度等参数。
建筑结构设计抗震措施之我见
对建筑物内的设备管道进行抗震设计,采取减震、隔震措 施,防止设备管道在地震中破损,保障建筑功能的正常运 行。
装饰装修抗震设计
在装饰装修设计中考虑抗震因素,选择轻质、耐震的装修 材料,避免使用过重或过脆的装饰材料,减轻地震对装饰 装修的破坏。
03
CATALOGUE
新型抗震技术与应用
减震技术
主动控制技术
实时监测与调整
VS
• 主动控制技术利用先进的传感器和 计算机系统,实时监测建筑结构在 地震作用下的响应,并通过控制系 统对结构进行主动调整,使结构保 持稳定的振动状态。这种技术能够 实现对建筑结构地震响应的实时控 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ,提高结构的抗震性能。
主动控制技术
突破传统抗震设计限制
• 传统的抗震设计主要依赖结构的刚度和承载力来抵抗地 震作用,而主动控制技术则通过实时监测和主动调整来 减小结构的振动反应。这种技术突破了传统抗震设计的 限制,为建筑结构抗震设计提供了新的思路和方法。
实时监测与调整
利用传感器、物联网等技术,实时监测建筑结构在地震作用下的响 应,并根据监测结果对设计方案进行实时调整,确保结构的抗震性 能。
绿色建筑与抗震设计的融合
环保材料选用
在抗震设计中优先选择环保、可再生的建筑材料,降低建筑结构 对环境的影响。
节能技术应用
将节能技术融入抗震设计中,如采用太阳能、风能等可再生能源, 减少建筑结构在运营过程中的能耗。
有效消减地震能量
• 减震技术通过在建筑结构中设置阻尼器或减震器等设备,使结构在地震时能够 吸收和消耗地震能量,从而减轻结构的振动反应。这种技术能够显著提高建筑 的抗震性能,降低地震对建筑的破坏。
减震技术
提高结构安全性
建筑结构抗震设计建筑物抗震设计发展趋势
跨学科整合:整合建筑、结构、材料等多学科知识,形成更加全面和系统的抗震设计方 法。
轻质材料:具有较好的减震性能,可减轻建筑物重量,提高抗震性能。
复合材料:如碳纤维、玻璃纤维等,具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点,可用于加固建筑物和 制作预制构件。
应用范围:高层 建筑、医院、学 校等重要建筑物。
发展趋势:随着 技术的进步,减 震和隔震技术将 更加成熟和普及。
Part Five
智能化设计:利用人工智能、大数 据等技术提高抗震设计的精准度和 可靠性
预制结构设计:通过预制结构件拼 装建造,提高建筑抗震性能和施工 效率
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
公共建筑:根据建筑功能和规模,采用不同的抗震设计标准。重点考虑结构体系、构件连 接和支撑、消能减震等方面的设计,确保建筑物的安全性和稳定性。
工业建筑:根据生产工艺和设备要求,采用相应的抗震设计标准。重点考虑厂房的 结构形式、构件连接和支撑、设备固定等方面的设计,确保生产安全和正常运行。
Part Four
添加 标题
概念:基于性能的抗震设计是一种新的抗 震设计理念,它以结构抗震性能为基础, 综合考虑地震动特性、结构特性、工程费 用等因素,以达到最佳的抗震效果。
添加 标题
应用范围:基于性能的抗震设计适用于各 种类型的建筑物和基础设施,尤其适用于 重要建筑和生命线工程。
添加 标题
优势:基于性能的抗震设计能够更好地满 足不同地震动和不同结构类型的要求,提 高结构的抗震性能和安全性。
抗震设计的等级 划分:根据地震 烈度、场地类别 等因素,将建筑 物划分为不同的 抗震等级。
抗震设计的计算 方法:采用动力 分析法、静力分 析法等方法进行 抗震设计计算。
城市建筑抗震设计的现状与趋势
城市建筑抗震设计的现状与趋势在当今社会,城市的发展日新月异,高楼大厦拔地而起,城市的面貌不断地发生着变化。
然而,在这繁华的背后,我们不得不面对一个严峻的问题——地震。
地震作为一种不可预测的自然灾害,给城市建筑带来了巨大的威胁。
因此,城市建筑的抗震设计显得尤为重要。
一、城市建筑抗震设计的现状1、法律法规与标准规范的不断完善为了保障城市建筑在地震中的安全,各国都制定了相应的法律法规和标准规范。
这些法规和规范对建筑的抗震设防烈度、设计方法、施工要求等方面都做出了明确的规定。
例如,我国的《建筑抗震设计规范》就根据不同地区的地震风险,确定了相应的抗震设防标准,要求建筑在遭遇一定强度的地震时能够保持结构的稳定性和安全性。
2、抗震设计方法的多样化目前,城市建筑的抗震设计方法主要包括基于承载力的设计方法、基于位移的设计方法和基于性能的设计方法等。
基于承载力的设计方法是传统的设计方法,通过计算结构在地震作用下的承载力来确保结构的安全;基于位移的设计方法则更加注重结构在地震作用下的变形控制;基于性能的设计方法则是根据建筑在地震中的预期性能要求来进行设计,更加灵活和人性化。
3、新型抗震材料的应用随着科技的不断进步,新型抗震材料也不断涌现。
例如,高强度钢材、高性能混凝土、纤维增强复合材料等在城市建筑中的应用越来越广泛。
这些新型材料具有更好的力学性能和抗震性能,能够有效地提高建筑结构的抗震能力。
4、计算机模拟技术的广泛应用计算机模拟技术在城市建筑抗震设计中发挥了重要作用。
通过建立建筑结构的数值模型,模拟地震作用下结构的响应,可以更加准确地评估结构的抗震性能,为设计提供科学依据。
同时,计算机模拟技术还可以用于优化结构设计,提高建筑的抗震效率。
二、城市建筑抗震设计存在的问题1、部分地区抗震设防标准偏低虽然我国已经制定了较为完善的抗震设防标准,但在一些经济相对落后的地区,由于资金和技术等方面的限制,部分建筑的抗震设防标准仍然偏低,存在较大的安全隐患。
抗震建筑的未来规划
抗震建筑的未来规划地震,这一无法预测且极具破坏力的自然现象,给人类带来了无数的伤痛和损失。
在地震面前,建筑物的抗震能力直接关系到人们的生命安全和财产保障。
因此,抗震建筑的未来规划显得尤为重要。
随着科技的不断进步和社会的发展,对抗震建筑的要求也越来越高。
未来的抗震建筑规划将不再仅仅满足于“不倒”,而是要追求更加全面、智能和可持续的发展。
从材料的选择上,未来会有更多新型的高性能材料应用于抗震建筑中。
例如,高强度、高韧性的纤维复合材料,其重量轻、强度高的特性能够大大提高建筑结构的抗震性能。
同时,具有自修复能力的智能材料也将崭露头角。
当建筑在地震中受到轻微损伤时,这些材料能够自动感知并进行自我修复,确保建筑的安全性和耐久性。
在结构设计方面,创新的结构形式将不断涌现。
传统的框架结构、剪力墙结构将与更先进的隔震、减震技术相结合。
隔震技术通过在建筑基础与上部结构之间设置隔震层,有效减少地震能量向上传递;减震技术则通过在结构中安装阻尼器等装置,消耗地震输入的能量。
此外,仿生结构的研究也将为抗震设计提供新的思路。
比如,仿照竹子的中空结构或者蜘蛛网的柔性结构,设计出既轻巧又坚固的建筑形式。
建筑智能化也将是抗震建筑未来规划的重要方向。
通过在建筑物中安装大量的传感器,实时监测建筑的结构状态、受力情况以及周围环境的变化。
这些传感器收集到的数据将被传输到中央控制系统进行分析和处理。
一旦发现异常,系统能够及时发出预警,并自动启动相应的应急措施,如关闭燃气、电力等设施,保障居民的生命安全。
未来的抗震建筑规划还将更加注重社区和城市的整体抗震能力。
不再是孤立地考虑单个建筑,而是将建筑群体、基础设施以及公共空间作为一个整体进行规划和设计。
例如,合理规划城市的道路和交通网络,确保在地震发生时能够快速疏散人群和救援车辆能够顺利通行。
加强社区公共设施的抗震能力,如学校、医院等,使其在灾难发生时能够成为临时的避难场所和救援中心。
同时,建筑的抗震设计也要充分考虑到人类的心理和社会需求。
未来抗震设计发展趋势之我见
未来抗震发展趋势之我见作者:张子北发布:2015。
05。
29【摘要】随着我国城镇化道路的逐步实现,在可预见的未来,最大限度地预防和减小地震灾害所引发的损失,必将是我国未来几年最急迫的课题。
因此,适合本国国情的新的地震预防和抗震设计理念,以及新兴的抗震材料应用也变得越来越急迫!本文通过比较传统的抗震方法和新兴的设防理念,介绍了新理论的优越性以及未来在我国的应用发展趋势。
【关键字】地震抗震传统结构发展趋势【正文】一、引言随着21世纪的到来,国家制定了未来几年的城镇化规划,随着人口密度的增加,伴之而来的由自然灾害而带来的损失也越大。
为应对频发的自然灾害,有效提高建筑安全等级则成为了一个必须面对且更需有效解决的现实问题,这关乎生命,关乎未来,关乎国家的可持续发展。
而在所有危害建筑的自然灾害当中,地震危害首当其冲。
在人口密集区的一次大型地震,不仅给该地区带来了极其巨大的经济损失,也带给本地区人民无以平复的生命灾难的创伤!地震灾害具有突发性强、破坏性大和比较难预测的特点。
目前,地震的监测预报还是个世界性的难题。
而且即使做到震前预报,如果建筑及其设施的抗震性能薄弱,也难以避免经济损失。
因此,有效的抗震设防是建筑防震减灾的关键性任务.随着城镇化道路步伐的加快,未来抗震研究与发展则变得越来越重要,也变得极具挑战性,就此,分析未来抗震技术的发展也变得不可或缺。
二、地震的机理及破坏力地震,俗称地动,其本质为一种自然现象。
触发此种自然现象的原因极多,如:地层受到挤压而断裂错动,局部岩层的坍塌,火山喷发等。
各种原因引起的震动以波的形式向上传递至地表时引起地面的运动,形成地震.震中距越小,破坏力越强。
其中,以构造型地震的破坏性为最大,影响面为最广。
而火山地震和陷落地震则因为成因的不同,影响较小,破坏性也较小。
三、传统抗震设计方法、结构体系及其缺点破坏性地震引起的人员伤亡和经济损失,主要是由于地震时产生的巨大能量使得建筑物、工程设施发生的破坏和倒塌,以及伴随的次生灾害造成的.要想最大限度地减轻地震灾害,工程建设时必须进行科学合理的抗震设防,这是人类减轻地震灾害对策中最积极和最有效的措施.随着人们对地震动特性和结构动力特性理解的不断加深,人们认识到,地震使地面上的静止建筑产生强迫振动,通过分析建筑物在地震作用下的反应机理及破坏形式,构建了传统的建筑物抗震方法与基本原则。
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未来抗震发展趋势之我见
作者:张子北发布:2015.05.29
【摘要】
随着我国城镇化道路的逐步实现,在可预见的未来,最大限度地预防和减小地震灾害所引发的损失,必将是我国未来几年最急迫的课题。
因此,适合本国国情的新的地震预防和抗震设计理念,以及新兴的抗震材料应用也变得越来越急迫!本文通过比较传统的抗震方法和新兴的设防理念,介绍了新理论的优越性以及未来在我国的应用发展趋势。
【关键字】
地震抗震传统结构发展趋势
【正文】
一、引言
随着21世纪的到来,国家制定了未来几年的城镇化规划,随着人口密度的增加,伴之而来的由自然灾害而带来的损失也越大。
为应对频发的自然灾害,有效提高建筑安全等级则成为了一个必须面对且更需有效解决的现实问题,这关乎生命,关乎未来,关乎国家的可持续发展。
而在所有危害建筑的自然灾害当中,地震危害首当其冲。
在人口密集区的一次大型地震,不仅给该地区带来了极其巨大的经济损失,也带给本地区人民无以平复的生命灾难的创伤!
地震灾害具有突发性强、破坏性大和比较难预测的特点。
目前,地震的监测预报还是个世界性的难题。
而且即使做到震前预报,如果建筑及其设施的抗震性能薄弱,也难以避免经济损失。
因此,有效的抗震设防是建筑防震减灾的关键性任务。
随着城镇化道路步伐的加快,未来抗震研究与发展则变得越来越重要,也变得极具挑战性,就此,分析未来抗震技术的发展也变得不可或缺。
二、地震的机理及破坏力
地震,俗称地动,其本质为一种自然现象。
触发此种自然现象的原因极多,如:地层受到挤压而断裂错动,局部岩层的坍塌,火山喷发等。
各种原因引起的震动以波的形式向上传递至地表时引起地面的运动,形成地震。
震中距越小,破坏力越强。
其中,以构造型地震的破坏性为最大,影响面为最广。
而火山地震和陷落地震则因为成因的不同,影响较小,破坏性也较小。
类型成因影响
构造地震地球的运动和发展过程中,内部的能量(例如
地幔对流、转速的变化等)使得底壳与地幔上
部的岩层产生很大的应力,日积月累,当地应
力超过某处岩层强度时,岩层破坏断裂错动引
起地面震动。
如:美国旧金山圣安德烈斯断裂
断层上1906年突然发生错动,在435km长的一
段地表上,水平错距最大达6.4m。
破坏性大,
影响面广。
火山地震火山爆发引起地面震动。
影响和破坏性较小
陷落地震地表或地下岩突然大规模陷落和崩塌,如石灰
石地区地下大溶洞的坍塌和古矿坑的塌陷而引
起的地面震动。
影响和破坏
性较小
三、传统抗震设计方法、结构体系及其缺点
破坏性地震引起的人员伤亡和经济损失,主要是由于地震时产生的巨大能量使得建筑物、工程设施发生的破坏和倒塌,以及伴随的次生灾害造成的。
要想最大限度地减轻地震灾害,工程建设时必须进行科学合理的抗震设防,这是人类减轻地震灾害对策中最积极和最有效的措施。
随着人们对地震动特性和结构动力特性理解的不断加深,人们认识到,地震使地面上的静止建筑产生强迫振动,通过分析建筑物在地震作用下的反应机理及破坏形式,构建了传统的建筑物抗震方法与基本原则。
其中包括:
1、总体屈服机制,例如强柱弱梁;
2、刚度与延性均衡。
砌体结构中为提高延性,设构造柱与圈梁,形成柔性框架;
3、强度均衡,结构在平面和立面上的承载力均匀。
4、多普抗震防线。
5、强节点设计,避开场地卓越周期区。
但是,传统抗震结构主要利用了主体结构屈服后的塑性变形能和滞回耗能来耗散地震能量,这使得这些区域的耗能性能变得特别重要,而一旦由于某种因素导致这些区域产生问题,将严重影响到结构的抗震性能,产生严重破坏,由于破坏结构位于主要结构构件,其修复是很难进行的。
传统抗震结构以防止结构倒塌为目标,其抗震性能在很大程度上依赖于结构(构件)的延性,以往的许多研究也注重于提高结构(构件)的延性,却忽略了对损伤程度的控制。
传统结构基本为框架结构、剪力墙结构以及框架_剪力墙结构,下面就此三种墙体结构的缺点一一分析:
框架结构:
就目前来看许多专家推荐强柱弱梁体系为最合理的框架体系。
该体系将地震输入能量反三道建筑结构的许多部分消耗掉,控制塑性铰出现的部位,但这些预期的塑性铰区在中等地震中也会产生,延性也同时应该被看做是一种破坏。
后期修复费用很高。
剪力墙结构:
该结构具有抗侧刚度大,在水平地震作用下侧移小,其总水平地震作用也大等特点,常见的震害一般来说为墙面的斜向裂缝或者底部楼层的水平施工缝发生水平错动。
底部屈服时,剪力墙的侧抗作用减小,剪力墙耗能基本集中在底部塑性铰区域,上部墙堆防御强震无显著作用。
又因剪力墙要承担一定的竖向荷载,因此底部的破坏也十分难以修复。
框架_剪力墙结构:
此结构具有多道抗震防线。
在由框架和墙体组成的结构中,框架刚度小,承担的地震作用小,弹性极限变形值和延性较小。
整个结构在地震作用下,墙体很快超过自身弹性形变极限,出现裂缝,水平承载力下降,此时,框架尚未发挥自身的水平抗力。
墙体开裂后,框架承担的地震里增大,同时由于结构刚度的变化,地震作用效应也发生变化。
但无论是框架还是剪力墙,都是主题结构的一部分,损伤损坏后的修复工作都比较困难,而且花费也不菲。
因此,在未来,提出新的抗震设计方法与发展新型抗震建筑材料,是必然的也是必须的趋势所在。
四、新兴的抗震设计方法
抗震设计方法是基于各种状态的抗震设计理论的主要内容之一,而基于性态的抗震设计理论,对我们所要研究的未来发展趋势的高层建筑最具有意义。
基于性态的抗震设计方法主要包括:基于位移的设计方法、综合设计法、能力设计法、基于可靠度的分析法等。
综合设计法(Comprehensive Design Approach)
综合设计法是由美国学者Bertero等人提出来的,并被加州结构工程师协会(SEAOC) VISION 2000委员会采纳。
该方法首先确定业主所能接受的最低性态目标,在对场地的适宜性作出评价后,进行总体概念设计和综合数值设计,最终确定结构和非结构构件的尺寸。
基于位移的抗震设计方法(DBSD)
基于位移的抗震设计方法(Displacement-based seismic design)是指用量化的位移设计指标来控制建筑物的抗震性能。
该方法是由美国加州大学伯克利分校提出的,最早应用于桥梁的抗震设计中。
Mohele是最早将其用于建筑结构设计的学者,他的主要观
点是在抗震设计时进行定量分析,使结构的塑性变形能力满足在预期的地震作用下的变形要求,即控制结构在大震作用下的层间位移角限值。
该设计方法的核心思想是从总体上控制结构的位移和层间位移角。
与传统的基于承载力或强度的抗震设计方法相比,基于位移的抗震设计方法是一种全新概念的抗震设计法。
其基本思想是,首先确定结构的目标位移,再根据目标位移进行数值迭代,反求结构的屈服位移,如此反复进行,直到满足给定的精度。
也就是说,传统方法的设计顺序是承载力后位移,设计变量是构件的强度和刚度;而基于位移的抗震设计方法的设计顺序则是位移后承载力,构件的强度、刚度及配筋等只是设计的最终结果。
基于位移的抗震设计方法能够从总体上控制结构的位移和层间位移角等反应量,有利于基于性态的抗震设计方法的实现,因此,基于位移的抗震设计是实现基于性态的抗震设计的重要环节。
能力设计法(Capability design method)
能力设计法也是由美国学者Priestley提出的,主要面向桥梁结构。
它是一种介于传统设计法和基于位移的设计法之间的一种抗震设计方法,其基本思想是在非延性破坏模式和设计延性破坏模式之间,确保一个合适的强度界限,强调的是延性设计的概念。
基于性态的可靠度设计发
美国学者文义归等人提出把可靠度与基于性态的设计相结合的设计方法,引入基于push-over分析的等效单自由度方法,提出了“一致危险性反应谱”的概念,把结构的两种概率极限状态(使用极限状态和最终极限状态)转化为相应的基于位移的确定性极限状态,并提出了二阶段可靠度的设计方法。
我国哈尔滨工业大学欧进萍等在随机反应谱的基础上,提出了“概率push-over分析”方法,并采用该法快速评估结构体系抗震性能可靠度。
五、未来抗震设防概念及新兴材料应用的发展趋势
在未来,人们通过对地震的不断深入认识,新的抗震方式理念和新兴材料也愈发增多,以此,未来建筑中的抗震准则也愈发严谨和高效。
多级设防
所谓多级设防,即习惯所称的多级设计原则。
多级设防的思想是在核电站抗震设计中首先提出的。
由于核电站的破坏造成的影响极大,凡是与核扩散危险有关的核电站结构物,都要求不出现非弹性形变,或只出现轻微的非弹性形变。
在抗震设计中采用了安全运行地震和安全停堆地震的二级设计地震动。
前者能保证核电站在一般情况下不停止生产,后者防止在极特殊的情况下不产生核扩散事故。
这种多级设防准则后来逐步在近海平台、高压储液设备和生命线等重大工程中所采用。
美国农垦局对大坝分析规定了安全运行地震动、设计依据地震动和最大可信地震动的三级发生概率不同。