行波效应对大跨度空间结构随机地震响应的影响

行波效应对大跨度空间结构随机地震响应的影响
行波效应对大跨度空间结构随机地震响应的影响

大跨空间结构案例分析

通过这一个学期建筑结构选型将建筑结构分类如下:●平面结构 梁柱结构(框架结构 桁架结构 单层钢架结构 拱式结构 ●空间结构 薄壁空间结构 网架结构 网壳结构网格结构 悬索结构 薄膜结构 ●高层建筑结构 ●平面结构 平面屋盖结构空间跨度相比较小,节点、支座形式较简单。 2008年奥运会摔跤比赛馆总建筑面积约23950平方米,比赛馆平面是一个82.4*94米平面,屋面是反对称的折面,采用巨型门式钢钢架结构,将建筑塑造为富有韵律感的

造型,如图所示。三维整体模型工程屋盖由12榀空间门式钢钢架组成,跨度82.4米,中心距8,0米,钢刚架为四肢组合的格构式结构。构件间的连接节点均为相贯节点,钢架柱(钢管连接于看台部分的钢筋混凝土柱,屋盖结构外形简洁、流畅,节点形式简单,刚度大,几何特性好。 单榀空间门式钢刚架单榀空间门式钢刚架(有连系杆单榀空间门式钢刚架(有连系杆

刚架柱支座 ●空间结构 ●网格结构 ?网架结构 一:2008奥运会国家体育馆 国家体育馆位于北京奥林匹克公园中心区,建筑面积80 476m2 ,固定座席118 万座,活动座2 000座,用于举办2008 年奥运会的体操、手球比赛,赛后用于举办体育比赛和文艺演出。虽然体育馆在功能上划分为比赛馆和热身馆两部分,但屋盖结构在两个区域连成整体,即采用正交正放的空间网架结构连续跨越比赛馆和热身馆两个区域,形成一个连续跨结构。空间网架结构在南北方向的网格尺寸为815m,东西方向的网格有两种尺寸,其中中间(轴a和○K之间的网格尺寸为1210m,其他轴的网格尺寸为815m。按照建筑造型要求,网架结构厚度在11518~31973m之间。不包括悬挑结构在内,比赛馆的平面尺寸为114m ×144m,跨度较大,为减小结构用钢量,增加结构刚度,充分发挥结构的空间受力性能,在空间网架结构的下部还布置了双向正交正放的钢索,钢索通过钢桅杆与其上部的网架结构相连,形成双向张弦空间网格结构。其中最长桅杆的长度为91237m,钢索形状根据桅杆高度通过圆弧拟合确定。在

大跨度空间结构复习题

1空间结构的特点:1)空间结构具有合理形体,三维受力特性,内力均匀,结构整体刚度大,抗震性能好。对集中荷载的分散性较强,能很好的承受不对称荷载或较大的集中荷载。2)自重轻,经济性好。3)便于工业化生产4)形式多样化,造型美观。5)有较大的跨越能力,为建筑功能提供较大的空间。6)建筑,结构和使用功能的统一。 2大跨度空间结构分类按大跨度空间结构的受力特点可分为刚性,柔性空间结构和杂交结构体系按单元划分分为板壳单元,梁单元,杆单团,索单元和膜单元。 3刚性空间结构体系包括薄壳,空间网络和立体桁架结构。薄壳结构多为钢筋混凝土整体浇灌而成 4空间网格结构一般是由钢杆件按一定规律组成的网格状高次超静定空间杆系结构。空间网格结构根据外形分:网架——外形呈平板状,网壳——其外形呈曲面状 5立体桁架结构是以钢管通过焊接有机连接而成的一种空间结构。 6柔性空间结构体系是指由柔性构件构成,通过施加预应力而形成的具有一定刚度的空间结构体系(包括:悬索结构,膜结构,张拉整体结构)。 7杂交空间结构体系:第一类为刚性结构体系之间的组合,第二类为柔性结构体系于刚性结构体系的组合,第三类为柔性体系之间的组合。 8单层网壳由梁单元组成,而双层网壳由杆单元组成 9网架结构具有空间三维受力、整体性好、刚度好、施工简单、快捷等优点。优点:1,应用范围广2,建筑高度小,能更有效的利用建筑空间,获得良好的经济效益。3,网格结构的刚度大,整体性好,抗震性好。4,网格尺寸小,可采用小规模的杆件界面,并为采用轻型屋面提供了便利的条件。5)便于制造定型化,网格可做成少数几种标准尺寸的组合单元,节点和零件,在工厂大量生产。组合单元若采用螺栓连接,网架可装可拆,也可任意加长或缩短,灵活性更大。6)由于网架杆件与节点的单一性,一般结构设计所需的施工图纸比较少。 10网架结构形式按结构组成分有双层和三层网架;按支承情况,可分为周边支承、点支承、三边支承和两边支承,周边支承与点支撑相结合的混合支承,按网格组成情况,可分为有两向或三向平面桁架组成的平面桁架体系和由三角锥、四角锥组成的空间桁架体系。根据搁置方式不同,可分为周边支承、点支撑、三边支撑和两边支承,以及周边支承与点支撑相结合的情况。 11双层网架由上下两个平放的平面构架做表层,上、下表层设有层间杆件相联系。组成上下表层的杆件称为网架的上弦杆或下弦杆,位于两层之间的杆件称为副杆。 12三层网架由3个平放的平面构架及层间杆件组成。三层网架结构的稳定性能比双层网架好,杆件密集,传力路径众多,结构有更好的安全储备,致使结构有很好的延性。三层网架结构杆件内力分布均匀。三层网架也存在不足之处是节点和杆件数量增多,中层节点上的链接的杆件较密。 13常用的柱帽形式有3种:1柱帽设置在网架下弦平面下,就是在支点处向下延伸一个网架高度,这种柱帽能很快将柱顶反力扩散,由于假设柱帽将占据一部分室内空间。2柱帽在网架上弦平面之上,就是在支点处向上延伸一个网架高度,其优点是不占室内空间,柱帽上凸部分可兼作采光天窗。3柱帽布置在网架内,将上弦节点直接搁置于柱顶,使柱帽呈伞形,其优点是不占室内空间,屋面处理较简单。这种柱帽承载力较低,适用轻屋盖或中小跨度网架。 14按网格形式分类,网架可分为平面桁架系和空间桁架系。平面桁架体系由平行斜架组成,杆件较多,刚度较大,适用与各种跨度。平面桁架体系分为1两向正交正放网架2两向正交斜放网架3两向斜交斜放网架空间桁架体系分为四角锥体系和三角锥体系四角锥体系是由许多四角锥按一定规律组成,组成的基本单位为倒置四角锥,这类网架上下弦平面均为方

隔震结构的基本原理及动力分析

隔震结构的基本原理及动力分析 摘要:本文根据现行的《建筑抗震设计规范》,介绍了隔震结构的基本原理、实用范围和设计与分析方法,并通过一隔震结构的设计实例说明隔着结构的优越性。 关键词:基础隔震;地震响应;时程分析法; 引言 目前,我国和世界各国普遍采用的传统抗震方法是将建筑物设计为“延性结构”,通过适当控制调整结构物的自身刚度和强度,使结构构件(如梁、柱、墙、节点等)在强烈地震时进入非弹性状态后具有较大的延性,从而通过塑性变形消耗地震能量,减轻建筑物的地震反应,使整个结构“裂而不倒”,这就是“延性结构体系”[1~3]。它的设防目标是“小震不坏”、“中震可修”、“大震不倒”。实践证明,这种方法对减轻地震灾害起到了积极作用,但是这种传统的结构抗震方法有其明显的不足,随着我国经济的高速发展,对建筑功能要求越来越高,结构的形式越来越多样化、复杂化,很多重要的建筑(电力、通讯中心、核电站、纪念性的建筑、海洋平台等)结构及内部设备的破化将造成巨大的经济损失。对这类建筑的抗震性能提出更高的要求——结构不允许进入塑性工作阶段,因此采用传统抗震方法很难满足此类建筑抗震要求。面对新的社会要求,各国地震工程专家一直寻求新的结构抗震设计途径,以隔震为代表的“结构振动控制技术”便是这种努力的结果[4~6]。 1、隔震结构的基本原理 结构隔震体系是指在建筑物上部结构的底部与基础面之间设置某种隔震装置,使之与固结于地基中的基础地面分离开来的一种结构体系[6]。隔震结构的基本原理可以用图1进一步阐明。图中三条曲线表示不同的阻尼大小,为普通中低层建筑的自振周期,为隔震层建筑的自振周期。 (a)加速度反应谱(b)位移反应谱 图1隔震原理 从图中可以看出,结构自振周期延长,结构的地震加速度反应减小,地震位移反应增大;结构阻尼增大,结构的地震加速度反应和位移反应均减小。隔震系统的水平刚度远远低于上部结构的抗侧刚度,因此,结构的自振周期大大延长,

大跨度空间结构工程案例样本

大跨度空间结构案例及分析

1、大跨度空间结构选型的概念 跨度超过30米的空间结构就是大跨度空间结构。大跨度空间结构使建筑实现较大的跨度, 满足建筑大空间的使用要求, 而且结构轻巧, 造型优美, 受力合理, 实用耐久, 用钢量低。大跨度空间结构不但使空间的水平分隔的灵活性增大, 而且也增大了垂直方向的自由调整的可能性。大跨度空间结构的选型即大跨度空间结构体系方案的优化选择, 实际上就是对适合建筑设计的多种结构体系方案进行分析、比较、判断、假设、择优的过程。 2、大跨度空间结构选型的原则 大跨度建筑迅速发展的原因一方面是由于社会发展使建筑功能愈来愈复杂; 另一方面则是新材料、新结构、新技术的出现, 促进了大跨度建筑的进步。因此大跨度空间结构的发展是在结构受力合理, 造型美观等诸多因素的限制下发展起来的。各种结构不同的优势与劣势, 只有将它们合理的运用起来, 才能达到技术与艺术都最合适的结构选择, 甚至创造出完美的建筑。 在大跨度空间结构中引入现代预应力技术, 不但使结构体形更为丰富而且也使其先进性、合理性、经济性得到充分展示。经过适当配置拉索, 或可使结构获得新的中间弹性支点或使结构产生与外载作用反向的内力和挠度而卸载。前者即为斜拉结构体系, 后者则为预应力结构体系。这一类”杂交”结构体系将改进原结构的受力状态, 降低内力峰值, 增强结构刚度、经济效果明显提高。

一、案例 南京医科大学新建新基础医学教学与科研楼/教研服务中心工程, 位于南京市江宁大学城,分教学楼和教研服务中心两部分。其建筑群皆为四周办公楼中间设中庭的结构形式,中庭跨度约55米,屋面采用折叠钢屋架结构,钢屋架上铺设玻璃采光天窗,有效的解决了楼内的采光问题,外观造型线条优美,气势磅礴,在满足使用功能的同时,又给人以美的享受。 1.1 工程概况 中庭钢结构屋面, 结构形式为一倾斜的折叠钢屋架。位于一区、二区、三区、四区之间, 高端支撑于一区和四区的屋面钢结构上, 经过固定支座与一区和四区的屋面钢结构相连; 低端支撑于二区和三区的屋面钢结构上, 经过滑动支座与一区和四区的屋面钢结构相连, 边榀下设箱型柱支撑。 中庭折叠钢屋架由5榀正三角形管桁架组成, 两边悬挑。低端钢桁架下弦标高从15.831米至17.271米, 上弦标高从17.940米至19.080米, 高约2米, 宽23.477米; 高端下弦标高20.490米至22.274米, 上弦标高从24.752米至26.524米, 高约4米; 跨度: 第一榀40.306米, 第二榀48.133米, 第三榀56.825米, 第四榀58.673米, 第五榀53.862米, 钢折梁屋面部

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

大跨空间结构答案.doc

大跨空间结构(答案整理) 一、单项选择题(共20分,每小题2分) 1. 下列哪一种空间结构在高空作业时施工费用最高( B ) A. 网格结构 B. 折板结构 C. 平板结构 D. 混合结构 2. 下列哪一种网架结构的刚度最差( D ) A. 两向正交正放网架 B. 两向正交斜放网架 C. 三向网架 D. 单向折线形网架 3. 若三角锥网架的全部杆件等长(其中h 为网架高度,s 为弦杆长度),必须满足下列哪 一种条件( D ) A. 腹杆与高度方向的夹角为33arccos B. 腹杆与高度方向的夹角为2 3arccos C. 腹杆与高度方向的夹角为32arccos D. A 、B 、C 都不对 4. 下列哪种网架的节点处杆件汇交的数量最少( B ) A. 两向正交正放网架 B. 蜂窝形三角锥网架 C. 棋盘形四角锥网架 D. 抽空三角锥网架 5. 下列哪种网架的节点处杆件汇交的数量最多( A ) A. 三向网架 B. 三角锥网架 C. 四角锥网架 D. 星形四角锥网架 6. 下列哪一种网架屋面构造最为复杂( D ) A. 星形四角锥网架 B. 棋盘形四角锥网架 C. 斜放四角锥网架 D. 两向斜交斜放网架 7. 正放四角锥网架须满足下列哪种条件方能做到所有杆件等长( A ) A. 网架腹杆与弦杆的夹角为60° B. 网架腹杆与竖向的夹角为60° C. 网架腹杆与腹杆的夹角为60° D. 以上答案均不正确。 8. 下列哪一种网架受力的均匀性较差( C ) A. 正放四角锥网架 B. 正放抽空四角锥网架 C. 星形四角锥网架 D. 棋盘形四角锥网架 9. 有一间接承受动力作用的网架,其受拉杆的容许长细比[]λ为( D ) A. 180 B. 200 C. 250 D. 300

并联复合隔震结构的地震响应和滞回特性分析

IndustrialConstructionVol畅44,No畅1,2014 工业建筑 2014年第44卷第1期 并联复合隔震结构的地震响应和滞回特性分析 倡 袁 颖1  周爱红1  杨树标2  何国峰 1 (1.石家庄经济学院勘查技术与工程学院,石家庄 050031;2.河北工程大学土木工程学院,河北邯郸 056038) 摘 要:在建立并联复合隔震结构运动微分方程的基础上,通过数值模拟,计算并研究了不同加速度峰值下,给定摩擦承压比的多自由度并联复合隔震结构的自振周期、最大基底剪力、最大基底剪力系数、最大层间位移、层间速度、层间加速度等地震响应以及隔震层的滞回特性,并与普通抗震结构、夹层橡胶垫隔震结构、摩擦滑移结构进行了全面对比分析和讨论。结果表明:并联复合隔震结构由于充分利用了复合隔震支座的优点,能够显著降低结构的地震响应,并且具有优良的滞回耗能特性。 关键词:并联复合隔震;摩擦滑移隔震;夹层橡胶垫隔震;地震响应;滞回特性 DOI:10.13204/j.gyjz201401007 SEISMICRESPONSEANDHYSTERETICPERFORMANCEANALYSISOFPARALLEL COMPOSITEISOLATEDSTRUCTURE YuanYing1  ZhouAihong1  YangShubiao2  HeGuofeng 1 (1.SchoolofProspectingTechnologyandEngineering,ShijiazhuangUniversityofEconomics,Shijiazhuang050031,China; 2.SchoolofCivilEngineering,HebeiUniversityofEngineering,Handan056038,China) Abstract:Thedifferentialequationofmotionforparallelcompositeisolationstructurewasformulatedfirstly.Then,takingthemulti-degreeoffreedomsparallelisolatedstructurewithagivenfrictionbearingratioforanillustrativeexample,theseismicresponsesunderdifferentaccelerationpeakvalues,suchasnaturalperiodofvibration,themaximumbaseshear,themaximumbaseshearcoefficient,themaximumdisplacement,velocityandacceleration, andthehystereticperformancewerecalculatedandstudiedbynumericalsimulationmethod.Andthecalculationresultswerecomparedwiththoseofordinaryaseismicstructure,isolatedstructurewithlaminatedrubberbearingsandisolatedstructurewithfrictionslidingbearingscomprehensivelyanddiscussedindetail.Finally,someconclusionsweremadethattheisolationeffectofparallelcompositeisolatedstructurecouldreducetheseismicresponsedramaticallyduetothefulluseofthemeritsofcompositeisolatedbearings,andthehystereticenergydissipationperformancewasalsoexcellent. Keywords:parallelcompositeisolation;isolationwithfrictionslidingbearing;isolationwithlaminatedrubberbearing;seismicresponse;hystereticperformance 倡国家自然科学基金项目(41204075);国家大坝工程技术研究中心开放基金资助项目(NDSKFJJ1201)。 第一作者:袁颖,男,1976年出生,博士,副教授,硕士生导师。电子信箱:yuanyingson@163.com收稿日期:2013-05-15 近十几年来,在世界范围内,地震频发,比如 2001年印度7畅9级地震,2004年的印尼9畅0级地震,2005年巴基斯坦7畅8级地震,2007年秘鲁7畅5级地震,2008年中国汶川8畅0级地震,2011年日本9畅0级地震等,造成了巨大的人员伤亡和经济损失。在目前水平下,对地震进行准确预报很困难,因此,对建筑物进行结构抗震设计和设防以保证建筑物和人民生命财产安全是十分必要的。 隔震技术是工程抗震领域中的研究热点,在结构底部安装隔震支座是一种行之有效的减震方法。从20世纪60年代末起,国外学者开展了相关的研 究工作,并取得了很多研究成果[1-5] 。世界上许多国家都修建了隔震建筑,日本和美国等国家的有些 隔震建筑还经受过强震考验,隔震效果明显,并取得 了巨大的经济效益和社会效益[6-7] 。我国自2001年将隔震消能技术写进了GB50011—2001枟建筑抗震设计规范枠以来,隔震理论和应用的研究也得到 了迅速发展[8-9] 。 本文在以往工作基础上[10-12] ,对并联复合隔震体系进行了理论分析,建立了并联复合隔震的力学

大跨度空间结构的发展历史及分类

大跨度空间结构的发展历史及分类【摘要】按照古代、近代、现代的时间顺序介绍空间结构的发展历程。按传统划分方法、单元组成划分法对空间结构进行分类,后者能更好的囊括和包络既有的空间结构形式。 【关键词】大跨度空间结构;发展历史;分类 1982年中国成立空间结构委员会,在此后三十多年里大跨度空间结构发展迅速,兴建了大量体育场馆、会议展览馆、机场车库、大型娱乐场所、多功能厅等,结构在跨度上跨度的要求越来越高,在形式上,也不断创新。 一、空间结构的发展历史 在二十世纪前,古代空间结构就已经出现并大量应用,主要标志性结构为拱券式穹顶,该结构充分利用拱券合理传力的原理,有连环拱、交叉拱、拱上拱、大拱套小拱。该类结构的代表工程:南京无梁殿(明洪武14年),平面尺寸38m×54m,净高22m。 二十世纪初叶(1925年)后,涌现了大梁的近代空间结构,主要标志性结构为薄壳结构、网格结构和一般悬索结构。其中薄壳结构代表工程有:北京火车站(1959年),跨度35m×35m;网架结构代表工程有:首都体育馆(1968年),跨度99m ×112.2m;悬索结构代表工程:北京工人体育馆(1961年,跨度94m),浙江人民体育馆(1967年,跨度60m ×80m ),成都城北体育馆(1979年,跨度61m)。

到二十世纪末叶(1975 年前后),现代空间结构开始发展,其主要标志性结构为索膜结构、索杆张力结构、索穹顶结构等。例如,2008 年建成的114m×144m北京奥运会国家体育馆是世界上最大跨度的双向弦支桁架结构。 二、按传统方法划分空间结构 按传统的划分方法,空间结构分为薄壳结构、网架结构、网壳结构、悬索结构和膜结构五类。五种空间结构的定义及主要形式如下: (一)网架结构是以多根杆件按照一定规律组合而成的网格状高次超静定空间杆系结构,有以下主要形式:(1)平面桁架系组成的网架结构,主要有两向正交正放网架、两向斜交斜放网架、两向正交斜放网架、三向网架等型式。(2)四角锥体组成的网架结构主要有正放四角锥网架、斜放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式。(3)三角锥组成的网架结构主要有三角锥网架、抽空三角锥网架(分Ⅰ型和Ⅱ型)、蜂窝形三角锥网架等型式。(4)六角锥体组成的网架结构主要形式有正六角锥网架。 (二)网壳结构是将杆件沿着某个曲面有规律地布置而组成的空间结构体系其受力特点与薄壳结构类似,是以“薄膜”作用为主要受力特征的。主要有球面网壳、双曲面网壳、圆柱面网壳、双曲抛物面网壳等。

工程结构抗震题目及答案

填空题(每空1分,共20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,其中体波包括纵波(P)波和横(S)波,而面波分为瑞雷波和洛夫波,对建筑物和地表的破坏主要以面波为主。 2、场地类别根据等效剪切波波速和场地覆土层厚度共划分为IV类。3.我国采用按建筑物重要性分类和三水准设防、二阶段设计的基本思想,指导抗震设计规范的确定。其中三水准设防的目标是小震不坏,中震可修和大震不倒4、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,在结构顶部附加ΔF n,其目的是考虑高振型的影响。 5、钢筋混凝土房屋应根据烈度、建筑物的类型和高度采用不同的 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、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,可近似地采用平方和开平方的组合方法来确定。 名词解释(每小题3分,共15分) 1、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。 2、抗震设防烈度: 一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,应按国家规定权限审批或颁发的文件(图件)执行。 3、反应谱: 地震动反应谱是指单自由度弹性体系在一定的地震动作用和阻尼比下,最大地震反应与结构自振周期的关系曲线。 4、重力荷载代表值: 结构抗震设计时的基本代表值,是结构自重(永久荷载)和有关可变荷载的组合值之和。 5 强柱弱梁: 结构设计时希望梁先于柱发生破坏,塑性铰先发生在梁端,而不是在柱端。 三简答题(每小题6分,共30分) 1.简述地基液化的概念及其影响因素。 地震时饱和粉土和砂土颗粒在振动结构趋于压密,颗粒间孔隙水压力急剧增加,当其上升至与土颗粒所受正压应力接近或相等时,土颗粒间因摩擦产生的抗剪能力消失,土颗粒像液体一样处于悬浮状态,形成液化现象。其影响因素主要包括土质的地质年代、土的密实度和黏粒含量、土层埋深和地下水位深度、地震烈度和持续时间 2.简述两阶段抗震设计方法。?

建筑构造(一)考试复习题

、单项选择题 1.除住宅建筑之外的民用建筑高度大于( d )为高层建筑(不包括单层主体建筑) 大于( )时为超高层建筑。 A. 16m , 20 层 B. 16m , 40 层 C. 24m , 100 层 2.结构的承重部分为梁柱体系,墙体只起围护和分隔作用,此种建筑结构称为( 11.下列选项中,不是建筑剖面图所表达的内容的是( 12.基础埋深不得过小,一般不小于( c )。 A. 300mm B. 200mm C. 500mm D. 400mm 建筑构造(一) ,建筑总高度 D. 24m , 100m A.砌体结构 B.框架结构 C.板墙结构 D.空间结构 3?—般建筑跨度 30m 以上的大跨度建筑采用( )结构。 A.砌体 B.框架 C.板墙 D.空间 4.建筑物的耐久等级为二级时其耐久年限为( )年,适用于一般性建筑。 A. 50 ?100 B. 80 ?150 C. 25 ?50 D. 15 ?25 5.建筑物的设计使用年限为 50年,适用( A.临时性结构 B.易于替换的结构构件 C.普通房屋和构筑物 D.纪念性建筑和特别重要的建筑结构 8.模数60M 的数值是(c ),经常用于( A. 60mm ,构件截面或缝隙 B. 600mm ,门窗洞口 C. 6000mm ,柱距或开间 D. 60000mm ,建筑总尺寸 A.各层梁板、楼梯、屋面的结构形式、位置 B.楼面、阳台、楼梯平台的标高 C.外墙表面装修的做法 D.门窗洞口、窗间墙等的高度尺寸

24. 纵墙承重的优点是( a )。 25. 在一般民用建筑中,不属于小开间横墙承重结构的优点的是( a )。 A.空间划分灵活 B.房屋的整体性好 C.结构刚度较大 D.有利于组织室内通风 13.柔性基础与刚性基础受力的主要区别是( A. 柔性基础比刚性基础能承受更大的荷载 B. 柔性基础只能承受压力,刚性基础既能承受拉力,又能承受压力 C. 柔性基础既能承受压力,又能承受拉力,刚性基础只能承受压力 D. 刚性基础比柔性基础能承受更大的拉力 14.刚性基础的受力特点是( d )。 A.抗拉强度大、抗压强度小 B.抗拉、抗压强度均大 C.抗剪切强度大 D.抗压强度大、抗拉强度小 15.砖基础的采用台阶式、逐级向下放大的做法,一般为每 A. 1 /4 砖 B. 1 / 2 砖 C. 3 / 4 砖 D. 一皮砖 2皮砖挑出(a 0的砌筑方法。 16.地基软弱的多层砌体结构,当上部荷载较大且不均匀时,一般采用( c )。 A.柱下条基 B.柱下独立基础 C.片筏基础 D.箱形基础 21 .下面既属承重构件,又是围护构件的是( a )。 A.墙、屋顶 B.基础、楼板 C.屋顶、基础 D.门窗、墙 22.墙体按受力情况分为(b )。 A.纵墙和横墙 B.承重墙和非承重墙 23.墙体按施工方法分为( a )。 C.内墙和外墙 D.空体墙和实体墙 A.块材墙和板筑墙等 B.承重墙和非承重墙 C.纵墙和横墙 D.空体墙和实体墙等 A.空间组合较灵活 B.纵墙上开门、窗限制较少 C.整体刚度好 D.楼板所用材料较横墙承重少

大跨空间结构的发展回顾与展望

大跨空间结构的发展——回顾与展望 来源:中国论文下载中心[ 06-03-20 08:42:00 ] 作者:沈世钊编辑:studa9ngns 摘要:大跨空间结构是目前发展最快的结构类型。大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。本文就空间网格结构和张力结构两大类介绍了国内外(但主要是国外)空间结构的发展现状和前景。对这一领域几个重要理论问题,包括空间结构的形态分析理论、大跨柔性属盖的动力风效应、网壳结构的稳定性和抗震性能等问题的研究提出了看法。 关键词:空间结构回顾展望 一、概述 在这实际的三维世界里,任何结构物本质上都是空间性质的,只不过出于简化设计和建造的目的,人们在许多场合把它们分解成一片片平面结构来进行构造和计算。与此同时,无法进行简单分解的真正意义上的空间体系也始终没有停止其自身的发展,而且日益显示出一般平面结构无法比拟的丰富多彩和创造潜力,体现出大自然的美丽和神奇。空间结构的卓越工作性能不仅仅表现在三维受力,而且还由于它们通过合理的曲面形体来有效抵抗外荷载的作用。当跨度增大时,空间结构就愈能显示出它们优异的技术经济性能。事实上,当跨度达到一定程度后,一般平面结构往往已难于成为合理的选择。从国内外工程实践来看,大跨度建筑多数采用各种形式的空间结构体系。 近二十余年来,各种类型的大跨空间结构在美、日、欧等发达国家发展很快。建筑物的跨度和规模越来越大,目前,尺度达150m以上的超大规模建筑已非个别;结构形式丰富多彩,采用了许多新材料和新技术,发展了许多新的空间结构形式。例如1975年建成的美国新奥尔良“超级穹顶”(Superdome),直径207m,长期被认为是世界上最大的球面网壳;现在这一地位已被1993年建成夏径为222m的日本福冈体育馆所取代,但后者更著名的特点是它的可开合性:它的球形屋盖由三块可旋转的扇形网壳组成,扇形沿圆周导轨移动,体育馆即可呈全封闭、开启1/3或开启2/3等不同状态。1983年建成的加拿大卡尔加里体育馆采用双曲抛物面索网屋盖,其圆形平面直径135m,它是为1988年冬季奥运会修建的,外形极为美观,迄今仍是世界上最大的索网结构。70年代以来,由于结构使用织物材料的改进,膜结构或索-膜结构(用索加强的膜结构)获得了发展,美国建造了许多规模很大的气承式索-膜结构;1988年东京建成的“后乐园”棒球馆,也采用这种结构技术尤为先进, (Geogia 其近似圆形平面的直径为204m;美国亚特兰大为1996年奥运会修建的“佐治亚穹顶”Dome,1992年建成)采用新颖的整体张拉式索一膜结构,其准椭圆形平面的轮廓尺寸达192mX241m。许多宏伟而富有特色的大跨度建筑已成为当地的象征性标志和著名的人文景观。 由于经济和文化发展的需要,人们还在不断追求覆盖更大的空间,例如有人设想将整个街区、整个广场、甚至整个山谷覆盖起来形成一个可人工控制气候的人聚环境或休闲环境;为了发掘和保护古代陵墓和重要古迹,也有人设想采用超大跨度结构物将其覆盖起来形成封闭的环境。目前某些发达国家正在进行尺度为300m以上的超大跨度空间结构的设计方案探讨。

结构抗震课后习题答案

结构抗震课后习题答案

《建筑结构抗震设计》课后习题解答建筑结构抗震设计》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。

大跨空间结构答案

四、简答题(共20分,每小题5分) 1.在进行网架节点设计时,有哪些基本要求? 答:①牢固可靠,传力明确简捷;(1分) ②构造简单,制作简单,安装方便;(1分) ③用钢量省,造价低;(1分) ④构造合理,使节点尤其是支座节点的受力状态符合设计计算假设。(2分) 2.确定网架结构的网格尺寸时,需要考虑哪些因素? 答: 1)与屋面材料有关。钢筋混凝土板尺寸不宜过大,否则安装有困难,一般不宜超过 3m;当采用有檩体系构造方案时,网架一般不超过6 m。(3分) 2)与网架高度有一定比例关系。夹角过大、过小,节点构造会产生困难。(2分) 3. 当网架只承受恒载、活载、风载作用时,应考虑哪些荷载组合? 答: ①永久荷载+可变荷载(1分) ②②永久荷载+半跨可变荷载(2分) ③网架自重+半跨屋面板+施工荷载(2分) 4.在螺栓球节点网架中杆件的计算长度L0等于杆件几何长度L,而在焊接球节点网架中杆件的计算长度L0小于杆件几何长度L,试说明理由。 答:在焊接球网架中,焊接球通过焊缝与杆件连接,由于焊接抗弯刚度大,工作性能接近于刚节点,故计算长度L0

市场常供钢管。(4)考虑到杆件材料负公差的影响,宜留有适当的余地。 6.用有限单元法对网架进行分析时,采用了哪些基本假设? 答:①假定节点为铰节点,每个节点有三个自由度,忽略节点刚度的影响;②荷载作用在网架节点上,杆件只承受轴力;③材料在弹性阶段工作,符合胡克定律;④假定网架的变形很小,由此产生的影响予以忽略。 7.屋面排水坡度的做法共有几种方式?这几种方式有何特点? 答:(1)上弦节点上加小立柱找坡:当小立柱较高时,应注意小立柱自身的稳定性,此法构造比较简单。(2)网架变高度:当网架跨度较大时,会造成受压腹杆太长的缺点。(3)支承柱变高:采用点支撑的网架可用此法找坡。(4)整个网架起拱:一般用于大跨度网架。网架起拱后,杆件、节点的规格明显增多,使网架的设计、制造、安装复杂化。 8.焊接球节点有哪些优缺点? 答:优点:构造和制造均较简单,球体外型美观、具有万向性,可以连接任意方向的杆件。缺点:用钢量较大,节点用钢量占网架总用钢量的20%~25%;冲压焊接费工,焊接质量要求高,现场仰焊、立焊占很大比重;杆件下料长度要求准确;当焊接工艺不当造成焊接变形过大后难于处理。 9.空间结构与平面结构有何不同? 答:平面结构,荷载作用方向平行于结构中面并沿结构中面方向均匀分布,或不同平面的结构单一在各向平面内的平行荷载作用下相互间的合作效应没有影响或影响很小。空间结构,具有不宜分解为平面结构体系的三维形体,具有三维受力特性,在荷载作用下呈空间工作的结构。 10.空间结构有哪几种基本类型?各类基本类型有哪些主要形式? 答:(1)实体结构(薄壳、折板、平板)。(2)网格结构(网架、网壳、立体桁架)。(3)张力结构(悬索、薄膜)。(4)混合结构(张弦梁(桁架)、斜拉网架(网壳)、索承网壳) 11.何为实体结构、网格结构、弦力结构、混合结构? 答:实体结构:用钢筋混凝土材料建造,内部无空洞或空洞率很小的结构,特点①以薄膜压力为主,能充分发挥混凝土强度;②折板抗弯刚度大,可作为受弯和压弯构件;③既是承重结构,又是维护结构;④曲面壳体模板复杂,耗工、耗材、耗时。网格结构:由标准化的刚构件和加大组成,并按一定规律相连而成的高次超静定空间网状结构。张力结构:通过对

大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析

建筑构造作业——大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析

大跨度建筑通常是指跨度在30m以上的建筑,我国现行钢结构规范则规定跨度60m以上结构为大跨度结构。主要用于民用建筑的影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑。在工业建筑中则主要用于飞机装配车间、飞机库和其他大跨度厂房。 大跨度建筑在古代罗马已经出现,如公元120到124年建成的罗马万神庙,成圆形平面,穹顶直径达43.5m,用天然混凝土浇筑而成,是罗马穹顶技术的光辉典范。

罗马万神庙 虽然大跨度建筑在古代罗马已经出现,但是大跨度建筑真正得到迅速发展还是在19世纪后半叶以后,特别是第二次世界大战后的最近几十年中。 大跨建筑迅速发展的原因一方面是由于社会发展使建筑功能越来越复杂,需要建造高大的建筑空间来满足群众集会、举办大型的文艺体育表演、举办盛大的各种博览会等;另一方面则是新材料、新结构、新技术的出现,促进了大跨度建筑的进步。一是需要,二是可能,两者相辅相成,相互促进,缺一不可。19世纪后半叶以来,钢结构和钢筋混凝土结构在建筑上的广泛应用,使大跨建筑有了很快的发展,特别是近几十年来新品种的钢材和水泥在强度方面有了很大的提高,各种轻质高强材料、新型化学材料、高效能防水材料、高效能绝热材料的出现为建造各种新型的大跨度结构和各种造型新颖的大跨度建筑创造了更有利的物质技术条件。 大跨度建筑常用结构形式;大跨度常用建筑结构根据结构形式,受力构件排列组合不同可分平面平面机构体系和空间结构体系两大类,共有八种。它们是: 平面结构体系有拱、刚架以及桁(héng)架。空间结构体系有网架、折板(薄壳)、悬索、膜结构以及混合结构。 拱是古代大跨度建筑的主要结构形式。由于拱成曲面形状,在外力作用下,拱内的弯矩可以降到最小限度,主要内力变为轴向压力,且应力分布均匀,能充分利用材料的强度,比同样跨度的梁结构断面小,故拱能跨越较大的空间。 但是拱结构在承受荷载后将产生横向推力,为了保持结构的稳定性,必须设置宽厚坚固的拱脚支座抵抗横推力。常见方式是在拱的两侧作两道厚墙来支承拱,墙厚随拱跨增大而加厚。很明显,这会使建筑的平面空间组合受到约束。 拱的内力主要是轴向压力,结构材料应选用抗压性能好的材料。古代建筑的拱主要采用砖石材料,近代建筑中,多采用钢筋混凝土拱,有的采用钢衍架拱,跨度可达百米以上。拱结构所形成的巨大空间常常用来建造商场、展览馆、体育馆、散装货仓等建筑。

大跨度空间结构的主要形式及特点

大跨度空间结构的主要形式及特点 摘要: 大跨度空间结构往往是衡量一个国家或地区建筑技术水平的重要标志。其结构形式主要包括网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等五大空间结构及各类组合空间结构。形态各异的空间结构在体育场馆、会展中心、影剧院、大型商场、工厂车间等建筑中得到了广泛的应用。 关键词: 大跨度空间结构形式特点 1 网架结构 由多根杆件按照某种规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构称之为网格结构,其中双层或多层平板形网格结构称为网架结构或网架。它通常是采用钢管或型钢材料制作而成。 1.1 网架结构的形式 (1)平面桁架系组成的网架结构。主要有:两向正交正放网架、两向斜交斜放网架、两向正交斜放网架、三向网架等型式。 (2)四角锥体组成的网架结构。主要有:正放四角锥网架、斜放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式。 (3)三角锥组成的网架结构。主要有:三角锥网架、抽空三角锥网架(分Ⅰ型和Ⅱ型)、蜂窝形三角锥网架等型式。 (4)六角锥体组成的网架结构。主要形式有:正六角锥网架。 1.2 网架结构的主要特点 空间工作,传力途径简捷;重量轻、刚度大、抗震性能好;施工安装简便;网架杆件和节点便于定型化、商品化、可在工厂中成批生产,有利于提高生产效率;网架的平面布置灵活,屋盖平整,有利于吊顶、安装管道和设备;网架的建筑造型轻巧、美观、大方,便于建筑处理和装饰。 2 网壳结构

曲面形网格结构称为网壳结构,有单层网壳和双层网壳之分。网壳的用材主要有钢网壳、木网壳、钢筋混凝土网壳等。 2.1 网壳结构的形式 主要有球面网壳、双曲面网壳、圆柱面网壳、双曲抛物面网壳等。 2.2 网壳结构主要特点 兼有杆系结构和薄壳结构的主要特性,杆件比较单一,受力比较合理;结构的刚度大、跨越能力大;可以用小型构件组装成大型空间,小型构件和连接节点可以在工厂预制;安装简便,不需大型机具设备,综合经济指标较好;造型丰富多彩,不论是建筑平面还是空间曲面外形,都可根据创作要求任意选取。 3 膜结构 薄膜结构也称为织物结构,是20世纪中叶发展起来的一种新型大跨度空间结构形式。它以性能优良的柔软织物为材料,由膜内空气压力支承膜面,或利用柔性钢索或刚性支承结构使膜产生一定的预张力,从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。 3.1 膜结构的主要形式 主要有空气支承膜结构;张拉式膜结构;骨架支承膜结构等形式。 3.2膜结构主要特点 自重轻、跨度大;建筑造型自由丰富;施工方便;具有良好的经济性和较高的安全性;透光性和自结性好;耐久性较差。 4 悬索结构 悬索结构是以能受拉的索作为基本承重构件,并将索按照一定规律布置所构成的一类结构体系,悬索屋盖结构通常由悬索系统,屋面系统和支撑系统三部分构成。用于悬索结构的钢索大多采用由高强钢丝组成的平行钢丝束,钢绞线或钢缆绳等,也可采用圆钢、型钢、带钢或钢板等材料。 4.1悬索结构形式

相关文档
最新文档