建筑结构的地震危害与抗震研究正

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结构震害分析与减隔震技术应用

结构震害分析与减隔震技术应用

结构震害分析与减隔震技术应用地震是一种自然灾害,其破坏性往往给建筑结构带来严重威胁。

特别是在高密度人口的城市中,地震造成的损失往往是不可估量的。

对于建筑结构的震害分析和减隔震技术的应用,对于提高建筑结构的抗震能力具有非常重要的意义。

一、结构震害分析地震的破坏性主要取决于地震的震源参数、地震波传播路径以及建筑结构的本身。

对于建筑结构的抗震能力和地震破坏机理的研究非常重要。

通常对于建筑结构的震害分析主要包括以下几个方面:1.结构的地震响应分析:通过数值模拟或者理论分析,研究地震作用下结构的整体变形情况、结构的内力和位移、以及结构的受力性能等。

2.结构的破坏机理分析:研究地震作用下结构的损伤模式、破坏机理、以及对整体结构的影响等。

3.结构的安全评估:通过震害分析结果,评估结构的抗震能力和地震安全性能,为改善结构的抗震能力提供依据。

通过震害分析可以了解建筑结构在地震作用下的表现和破坏机理,为提高建筑结构的抗震性能提供依据。

二、减隔震技术应用减隔震技术是一种被广泛应用于建筑结构中的抗震措施,其主要原理是通过减小结构与地基之间的接触面积,降低结构在地震作用下的受力情况,从而减少地震对建筑结构的破坏。

1. 减隔震技术原理减隔震技术主要包括隔震结构和减震结构两种形式。

隔震结构通过设置隔震层,将结构与基础隔离,减小地震作用对结构的传导;减震结构通过设置减震器,提供一定的减震能力,减小地震作用对结构的影响。

隔震结构和减震结构目前已经被广泛应用于建筑结构中,尤其是在地震频发地区的高层建筑和重要公共建筑中。

这种技术可以有效减小地震对建筑结构的影响,提高结构的地震安全性能。

1. 结构震害分析为减隔震技术的设计提供依据通过震害分析结果,可以准确了解结构的抗震能力和地震安全性能,为设计减隔震技术提供依据。

根据结构的破坏机理和受力情况,确定隔震层和减震器的设置位置、数量和性能指标,保证减隔震技术的有效性。

2. 减隔震技术的应用提高结构的抗震能力减隔震技术的应用可以有效减小结构受到地震作用的影响,提高结构的地震安全性能,减少地震造成的损失。

工程施工中常见的地震与抗震问题与解决措施

工程施工中常见的地震与抗震问题与解决措施

工程施工中常见的地震与抗震问题与解决措施地震是一种自然灾害,对人类的生命和财产造成了巨大的威胁。

在工程施工中,地震与抗震问题是工程师们必须要重视和解决的关键问题之一。

本文将从不同角度探讨常见的地震与抗震问题,并提出相应的解决措施。

一、地震的危害性地震是地球内部发生的震动,具有突发性和破坏性。

它可以造成建筑物倒塌、土壤液化、地基沉降等问题,严重威胁到人们的生命和财产安全。

二、地震对工程施工的影响地震对工程施工的影响主要体现在两个方面:一是对工程材料和设备的破坏,导致施工进度延误;二是对建筑结构的破坏,增加了施工难度和工程成本。

三、地震对建筑结构的影响地震会给建筑结构带来很大的振动作用力,从而引起结构的破坏。

特别是在高层建筑和大型桥梁等大型工程中,地震所带来的动力荷载更为显著。

四、抗震设计原则在工程施工中,抗震设计是防止地震破坏的关键措施。

抗震设计要遵循以下原则:一是优化结构形式,减小结构自重和惯性力;二是增强结构的抗震能力,提高结构的刚度和韧性;三是合理选择建筑材料,提高结构的承载力和耐久性。

五、地震对土壤的影响地震会导致土壤液化和地基沉降等问题。

土壤液化指的是在地震发生时,原本固态的土壤因水分饱和而失去强度,变成流体状,对建筑物的承载能力造成威胁。

地基沉降则是指地震后地基下沉,导致建筑物出现位移。

六、对土壤液化的抗震措施为了防止土壤液化造成的破坏,工程师们采取了一系列的抗震措施。

比如,在土壤中加入固化材料,提高土壤的稳定性;或者采用地下加固措施,增强地基的稳定性。

七、对地基沉降的抗震措施地基沉降可以通过采用加固措施来解决。

例如,可以采用预应力锚杆来增强地基的承载力;或者在地基中设置排水系统,促使地下水的流动,减小地基的沉降。

八、抗震设备的应用抗震设备在工程施工中起着重要的作用。

例如,施工场地可以设置振动传感器,实时监测地震动态,及时采取安全措施;建筑物可以安装减震器、阻尼器等装置,减小地震对结构的影响。

木结构建筑在地震灾害中的抗震性能研究

木结构建筑在地震灾害中的抗震性能研究

木结构建筑在地震灾害中的抗震性能研究地震是一种自然灾害,不可预测且破坏性极大。

然而,中国位于环太平洋地震带上,经常发生地震,因此对建筑的抗震性能要求很高。

传统的混凝土和钢结构虽然具有较好的抗震性能,但其成本较高并且对环境造成污染。

相比之下,木结构建筑由于其材料的天然可再生性和良好的抗震性能而备受研究者的关注。

本文将探讨木结构建筑在地震灾害中的抗震性能研究。

首先,木结构建筑因其材料的天然可再生性而备受青睐。

木材作为一种可再生资源,具有良好的环保特性。

相比之下,混凝土和钢结构需要大量的能源和资源来制造,并且会产生大量的污染物。

木结构建筑的建造过程对环境的影响较小,更加符合可持续发展的理念。

其次,木结构建筑在地震灾害中展现出较好的抗震性能。

研究表明,木结构建筑可以通过吸能、减震和抵抗地震力来降低地震破坏的风险。

木材具有优异的柔韧性和弯曲性能,可以吸收和消散地震力的能量,减少结构的震动反应。

此外,木结构建筑采用榫卯结构,使建筑具有一定的柔性,能够在地震时发挥更高的抵抗能力。

为了研究木结构建筑的抗震性能,研究者进行了大量的实验和数值模拟。

实验通过在地震模拟台上进行木结构建筑的振动试验,测量建筑对地震力的反应,从而评估其抗震性能。

数值模拟利用计算机模型和数学方法,模拟木结构建筑在地震动力下的极限状态,分析结构的动力特性和破坏机理。

这些研究为改善木结构建筑的抗震性能提供了科学依据。

此外,针对木结构建筑的抗震设计和施工规范也得到了加强。

中国木结构抗震设计规范和国际木结构抗震设计规范为木结构建筑的设计和施工提供了指导。

这些规范包括木结构材料的选择、连接方式的设计、结构的抗震性能评估等内容,以确保木结构建筑在地震灾害中的安全性。

随着科技的不断进步,木结构建筑在地震灾害中的抗震性能也在不断提高。

目前,研究者正在探索新型的木材和木结构建筑技术。

例如,利用高强度木材或者增加木材与其他材料的复合性能,可以提高木结构建筑的抗震性能。

现有建筑抗震鉴定与加固标准

现有建筑抗震鉴定与加固标准

现有建筑抗震鉴定与加固标准在现代建筑领域,抗震鉴定与加固标准是确保建筑结构安全、降低地震破坏程度的重要措施。

本文将介绍现有建筑抗震鉴定与加固的标准和相关内容,以指导建筑师、工程师和相关从业人员进行有效的抗震工作。

1. 抗震鉴定标准抗震鉴定是评估现有建筑结构在地震作用下的抗震性能,以确定建筑的抗震状况和脆弱部位。

下面是常见的抗震鉴定标准:1.1 地震作用参数在进行抗震鉴定时,需要考虑地震作用参数,包括地震加速度、设计地震烈度等参数,根据当地地震研究机构发布的地震烈度图谱确定。

1.2 结构性能评估通过对建筑结构的材料、构造体系等进行评估,确定结构的抗震性能等级,包括优良、一般和较差等级。

1.3 评定准则根据国家相关规范和标准,对建筑结构进行定级,判断建筑是否符合抗震要求,以确定是否需要加固。

2. 抗震加固标准抗震加固是在抗震鉴定的基础上,对结构脆弱部位进行加固改造,以提升建筑的抗震性能。

以下是常见的抗震加固标准:2.1 加固方案设计根据抗震鉴定结果,设计合理的加固方案,包括对结构构件的加固、增加剪力墙或增加筋、加固节点等措施。

2.2 施工工艺在进行加固施工时,需按照相关规范和标准进行操作,确保加固效果和施工质量,避免对原有结构产生不良影响。

2.3 材料选用在加固工程中,选用符合国家标准的优质材料,确保施工质量和加固效果,提升建筑的整体抗震性能。

3. 结语现有建筑抗震鉴定与加固标准是保障建筑结构安全的重要保障,建筑师和工程师应当依据相关标准进行抗震设计和加固工作,以提升建筑结构的抗震性能,保障人民生命财产安全。

希望本文内容对相关从业人员有所帮助,使抗震工作更加科学、有效。

钢结构建筑在地震中的抗震性能研究与优化

钢结构建筑在地震中的抗震性能研究与优化

钢结构建筑在地震中的抗震性能研究与优化引言随着城市化的进程和人口的不断增长,地震给城市带来的灾害性影响越来越受到人们的关注。

作为一种重要的建筑材料,钢结构由于其独特的优势在地震中展现出了极高的抗震性能。

本文将针对钢结构建筑在地震中的抗震性能进行深入研究,并探讨如何优化其抗震性能。

第一章钢结构材料的特点及其影响1.1 钢结构的优点与不足钢结构具有优异的抗拉强度和刚度,可以有效承受地震力的作用,但其在抗压和抗弯方面相对较弱,因此需要对结构进行合理的设计和优化。

1.2 钢材的力学特性钢材具有较高的屈服强度、抗拉强度和弹性模量,这些特性对钢结构的抗震性能起着重要影响。

第二章钢结构建筑的地震反应及其分析方法2.1 钢结构地震反应的分类钢结构在地震中可能产生的反应包括与建筑物的整体位移、变形、应力以及地震能量的分散等。

2.2 钢结构地震反应的评估方法常用的钢结构地震反应评估方法包括静力弹塑性分析、时程分析和模态分析等,这些方法可以有效评估钢结构在地震中的性能。

第三章钢结构建筑的抗震设计原则3.1 强度设计原则钢结构的强度设计原则是确保结构在地震中不超过其强度极限,从而保证其完整性和稳定性。

3.2 刚度设计原则钢结构的刚度设计原则是通过控制结构的变形,降低地震作用引起的结构响应。

3.3 能量耗散设计原则能量耗散设计原则是通过设计能够吸收和分散地震能量的结构元素和装置,降低地震对结构的破坏。

第四章钢结构抗震性能优化方法4.1 结构配置优化通过优化钢结构的布置和构造形式,可以提高结构的刚度和强度分布,增强其抗震性能。

4.2 材料选择和性能优化选用具有较高屈服强度和延展性的钢材,可以提高钢结构的抗震性能。

4.3 防震措施的改进与完善加强连接节点的设计,增加剪力墙、支撑等措施,可以提高钢结构在地震中的整体稳定性。

结论在地震中,钢结构建筑具备较高的抗震性能,适宜于抵御地震所带来的力量。

通过合理的设计原则和优化方法,可以进一步提高钢结构的抗震能力。

分析建筑结构隔震技术的研究和应用

分析建筑结构隔震技术的研究和应用

分析建筑结构隔震技术的研究和应用建筑结构隔震技术是近年来在建筑工程领域备受关注的一个重要话题。

隔震技术可以有效地提高建筑结构的抗震能力,减小地震对建筑物的影响,保障人们的生命和财产安全。

随着科学技术的不断发展,隔震技术在建筑工程中的应用也越来越广泛。

本文将从隔震技术的背景和原理、研究现状以及未来发展方向等多个方面进行分析,以期对建筑结构隔震技术的研究和应用有一个全面的了解。

一、背景和原理地震是自然界的一种自然灾害,其破坏力极大,给人类的生命和财产安全带来了巨大的威胁。

而建筑结构在地震中的受力和变形则是地震灾害的关键点。

传统的建筑结构在地震作用下易发生严重的损坏,甚至倒塌。

提高建筑结构的抗震能力引起了人们的广泛关注。

隔震技术是一种基于减震器的结构工程技术,通过在建筑结构底部设置弹簧、减震器等装置,来减小地震作用对建筑结构的影响,从而提高建筑结构的抗震能力。

其基本原理是利用隔震装置将建筑物与地基隔离开来,使地震作用能够在一定程度上被减小。

隔震技术可以有效地减小地震对建筑结构的影响,从而大大提高建筑物抗震能力,保障人们的生命和财产安全。

隔震技术的发展可以追溯到上个世纪六十年代,当时日本地震频发,大量建筑物被毁坏,造成了重大损失。

随后,日本开始研究并应用隔震技术,取得了明显的成效。

此后,国际上也开始了对隔震技术的深入研究。

目前,已有许多国家和地区在地震频发区域广泛应用了隔震技术,取得了显著的经济和社会效益。

二、研究现状隔震技术在世界范围内的应用已非常广泛,尤其是在地震频发区域,隔震建筑已成为一种主流趋势。

许多国家和地区在自然灾害频发的环境下,提出了一系列严格的建筑规范和标准,以保障建筑物的安全。

日本在1995年通过了《建筑物抗震设计规范》和《建筑物抗震施工规程》,对建筑抗震性能进行了具体规定。

中国也在地震规范中对隔震建筑的设计、施工和验收等方面进行了详细的规定。

在科学界,对隔震技术的研究也在不断深入。

目前,主要的研究方向包括隔震结构的设计优化、隔震装置的材料和性能研究、隔震结构的数值模拟和仿真等。

地震灾害对建筑物结构的影响与抗震设计

地震灾害对建筑物结构的影响与抗震设计

地震灾害对建筑物结构的影响与抗震设计地震是自然界中常见的自然灾害之一,对建筑物结构具有严重的破坏作用。

在地震发生时,地震波能量传播至建筑物,产生水平和垂直方向的振动力,使结构受力加剧,从而引发倒塌或损坏。

因此,抗震设计成为建筑工程中至关重要的一环。

本文将着重探讨地震灾害对建筑物结构的影响,并介绍抗震设计的原则和方法。

一、地震灾害对建筑物结构的影响1. 水平地震力对建筑物结构的破坏地震波在水平方向上产生的冲击力会使建筑物产生水平位移和摇摆,导致结构变形和破坏。

特别是高层建筑,容易受到水平地震力的影响,随着层数的增加,受力加剧,结构变得更加脆弱。

2. 垂直地震力对建筑物结构的破坏地震波在垂直方向上产生的地震力会使建筑物上下震动,对建筑物的基础和承重结构产生压缩和拉伸力,导致结构损坏。

基础的稳固性和承重结构的强度对地震破坏的抵抗能力至关重要。

3. 地震灾害对非结构性构件的影响地震波的振动会对建筑物内部的非结构性构件(如墙面、天花板、家具等)产生影响,容易产生倒塌和碎裂等危害,给人员安全造成威胁。

二、抗震设计原则和方法1. 抗震设计的重要性抗震设计是为了确保建筑物在地震发生时能保持结构的稳定性和安全性。

首先需要按照强震动区的地震烈度要求进行概率计算,然后确定设计地震力。

抗震设计的目标是提高建筑物的抗震韧性,减小地震对建筑物的破坏程度。

2. 结构设计的抗震原则抗震设计应遵循以下原则:(1) 增加结构的刚度和强度,提高整体稳定性。

(2) 使用适当的结构形式,如框架结构、剪力墙结构等。

(3) 采用合理的构造材料和技术,确保结构的韧性和耐震性。

(4) 设计合理的承重结构和基础,确保建筑物有足够的抵抗能力。

3. 结构设计的抗震方法为了提高建筑物的抗震能力,抗震设计采用了以下方法:(1) 设计地震时考虑结构的动力特性,进行地震响应分析和结构参数的选择。

(2) 考虑结构的容位能,采取一定的变形控制措施,例如添加剪力墙、减轻层间位移等。

建筑结构的抗震性能与损伤评估研究

建筑结构的抗震性能与损伤评估研究

建筑结构的抗震性能与损伤评估研究建筑结构的抗震性能与损伤评估研究地震是一种自然灾害,不可避免地会对建筑物造成破坏,给人们的生命财产带来巨大的损失。

因此,建筑结构的抗震性能与损伤评估研究是一项非常重要的工作。

建筑结构的抗震性能是指建筑物在地震作用下不发生倒塌或严重损坏的能力。

为了提高建筑物的抗震性能,需要从以下几个方面入手:1. 结构设计在建筑物的结构设计中,应考虑地震作用对建筑物的影响,采用抗震设计原则和规范进行设计。

例如,采用合理的结构形式和材料,增加结构的刚度和强度等。

2. 施工质量施工质量是影响建筑物抗震性能的重要因素之一。

在施工过程中,应严格按照设计要求进行施工,并对施工过程进行监督和检查,确保施工质量符合要求。

3. 维护保养建筑物的维护保养也是提高抗震性能的重要措施之一。

定期检查、维修和加固建筑物,及时处理发现的问题,可以有效地提高建筑物的抗震性能。

除了提高建筑结构的抗震性能外,对于已经建成的建筑物,还需要进行损伤评估。

损伤评估是指在地震后对建筑物进行检查和评估,确定其损伤程度和安全状况。

损伤评估可以分为初步评估和详细评估两个阶段。

初步评估主要是通过外观检查和简单测试等方法,对建筑物进行初步评估。

如果初步评估结果显示建筑物存在安全隐患,则需要进行详细评估。

详细评估是通过对建筑物进行更加详细的检查和测试,确定其损伤程度和安全状况,并提出加固措施和修复方案。

详细评估需要专业人员进行,并且需要借助先进的检测设备和技术手段。

总之,建筑结构的抗震性能与损伤评估研究是一项非常重要的工作。

通过加强抗震设计、施工质量控制和维护保养等措施,可以提高建筑物的抗震性能;而通过损伤评估,则可以及时发现并处理存在的安全隐患,保障人们的生命财产安全。

地震对建筑结构的影响及防护措施

地震对建筑结构的影响及防护措施

地震对建筑结构的影响及防护措施地震是自然界中一种具有巨大危害性的自然灾害,其对建筑结构的影响是不可忽视的。

地震通常会引起建筑物的倒塌、破坏和损害,给人们生命财产造成巨大损失。

因此,为了最大限度地减少地震对建筑造成的破坏,科学的防护措施非常必要。

首先,地震对建筑结构的影响主要体现在地震波的传播和震动。

当地震波传播到建筑物底部时,会引起地基和基础的振动,进而传输到建筑物的结构上。

这些震动力会造成建筑物的位移、变形和应力集中,从而导致建筑物的倒塌。

同时,地震还会引起建筑物的共振效应,即建筑物与地震波的频率相近,导致振幅放大,进一步增加了建筑物的破坏。

针对地震对建筑结构的影响,人们提出了一系列的防护措施。

首先,建筑物的结构设计应符合地震抗震的要求。

抗震建筑设计要考虑地震波的传播特点,并合理选择建筑材料和结构形式。

同时,还需要根据地震区域的地震烈度,确定相应的抗震设防烈度,确保建筑结构在一定程度上可以抵抗地震的影响。

此外,可以采用隔震结构设计,通过设置隔震装置将地震波的能量转移,从而减少对建筑物的影响。

其次,地震防护还需要考虑到建筑物的抗震加固。

对于既有建筑物,可以通过加固措施来提高其抗震能力。

常见的加固措施包括加固柱、加固梁、加固墙等。

此外,在建筑物的设计中还可以添加一些抗震装置,如防震支座、水平支撑等,以增加建筑物的稳定性。

此外,地震对建筑物的影响还需要考虑到建筑材料的选择和施工质量。

建筑材料的选择应尽量采用抗震性能好的材料,如钢材、钢筋混凝土等。

同时,在施工时要严格按照规范进行操作,保证建筑物的结构稳定性和质量。

最后,为了有效防护地震对建筑物的影响,人们还可以采用预警和避震措施。

地震预警系统可以提前发现地震波,通过及时预警能够给人们躲避和疏散的时间。

而地震避震措施则是通过在建筑物下方设置弹簧等避震装置,将地震波的能量分散和减小,从而有效减少地震对建筑物的影响。

综上所述,地震对建筑结构的影响是无法忽视的,但通过科学的防护措施可以最大限度地减少地震对建筑造成的破坏。

地震对建筑物的影响与抗震设计的重要性

地震对建筑物的影响与抗震设计的重要性

地震是一种自然灾害,常常给社会、经济和环境带来极大的影响。

在地震的影响下,建筑物往往成为受害者之一,其结构承受的力量可能超出设计时预计的负荷,从而导致严重的破坏和甚至崩塌。

因此,抗震设计在建筑工程中显得尤为重要。

地震对建筑物的影响主要表现在以下几个方面:首先,地震会产生巨大的水平力。

这种水平力通常由地震波产生,对建筑物产生摇晃和振动,从而导致建筑物的变形和破坏。

当水平力超过建筑物的承重能力时,建筑物就有可能发生倒塌或严重破坏。

其次,地震还会引起建筑物的地基沉降和土体液化。

由于地震波的影响,地基会沉降或出现裂缝,导致建筑物的倾斜和损坏。

同时,当土壤处于液态状态时,其承载能力会急剧降低,加剧了建筑物的破坏。

第三,地震还会使建筑物的结构产生变形。

由于地震波的振动作用于建筑物的结构,建筑物往往会发生剪切、弯曲和扭曲等变形,从而引起脆性破坏。

因此,在建筑工程中实施抗震设计显得尤为重要。

抗震设计是指在建筑物设计阶段,考虑到地震的影响,采取一系列的技术措施,以提高建筑物的抗震能力。

这些措施有助于降低建筑物在地震中遭受损害的风险,减少人员伤亡和财产损失,保障人民生命财产安全。

抗震设计需要考虑许多因素,包括建筑物的结构、建筑材料、地基环境和地震波特性等。

在设计过程中,需要对建筑物进行合理的加固和改造,选用适当的建筑材料,以及采用先进的抗震技术和工艺。

首先,抗震设计需要考虑建筑物的结构。

建筑物的结构应该具有良好的静力和动力性能,以便减少地震时的变形和破坏。

这通常涉及到建筑物的布局、支撑结构和支撑杆件的选择等方面。

其次,抗震设计需要考虑建筑材料的选择。

在抗震设计中,应该优先选用具有良好抗震性能的建筑材料,如钢筋混凝土、预应力混凝土和钢结构等。

同时,建筑材料的质量也是保证抗震能力的重要因素,需要严格按照国家标准进行检验和验收。

第三,抗震设计需要考虑地基环境的影响。

建筑物的地基环境对其抗震能力有着重要的影响。

建筑物的地基应具有一定的承载力和稳定性,以便在地震时能够承受地震波的作用。

5.12汶川地震房屋建筑震害分析与对策研究报告

5.12汶川地震房屋建筑震害分析与对策研究报告

“5·12”汶川地震房屋建筑震害分析与对策研究报告----“5·12”汶川地震房屋震害研究专家组2008年5月12日14时28分,四川省汶川县境内发生了里氏8.0级特大地震,地震造成重大人员伤亡和经济损失。

地震发生后,在国家建设部等有关部委支持下,在四川省委、省政府的统一部署下,四川省建设系统和地震系统迅速组织相关专家和工程技术人员前后共计2500余人次,持续时间达2个多月,深入灾区开展地震震害调查、房屋安全应急评估、专项房屋结构技术鉴定和技术人员培训等工作,掌握了较丰富的房屋震害第一手调查评估资料。

根据国务院《汶川地震灾后恢复重建条例》第22条的规定:县级以上人民政府应当依据各自职责分工组织有关部门和专家开展地震活动对相关建设工程破坏机理的调查评估,为改进建设工程抗震设计规范和工程建设标准,采取抗震设防措施提供科学依据。

按照省委、省政府的指示要求,省建设厅、省地震局组织成立了专家组,在已掌握的第一手调查评估资料的基础上,针对本次地震对房屋建筑的震害情况进行了较深入的分析研究,得出了如下初步结论和建议。

一、震害分析(一)对导致房屋破坏的本次特大地震特点研究表明:1、此次地震能量巨大、烈度超强。

本次8.0级特大地震发生在青藏高原东边缘的龙门山断裂带上,是该断裂带千年不遇的特大地震。

8级地震释放的能量为7级地震的32倍。

据有关资料介绍,在汶川卧龙获取的峰值加速度记录达0. 9g(地震烈度10度强),在江油获取的峰值加速度记录达0.7g(地震烈度接近10度)。

此次地震所产生的峰值加速度大于0.4g(地震烈度9度)的区域尺度达到350公里,震中烈度高达到11度。

如此巨大的地震造成地面大量工程建筑倒塌,引发了数以万计的山体崩塌、滑坡、泥石流等次生灾害,形成了众多堰塞湖,造成巨大的人员伤亡和经济损失。

2、此次地震震源深度浅、破裂长度大、震害范围广。

本次地震震源发生在地表以下19千米处,所产生的地面运动十分剧烈,地震破裂面从震中汶川开始向北偏东49度方向传播,破裂长度达240千米,破裂过程可明显分成相互连贯的若干个破裂事件,每个破裂事件相当于一次7.2~7.6级的地震,造成的地震震害面积达44万平方公里,涉及四川、甘肃和陕西3省237个县、市。

地震对建筑结构的影响与抗震设计

地震对建筑结构的影响与抗震设计

地震对建筑结构的影响与抗震设计地震是一种自然灾害,经常给人们的生活和产业带来严重破坏。

在地震发生的瞬间,地面的抖动会给建筑结构造成巨大压力,如果建筑物的结构不牢固,其破坏程度就会更加严重。

因此,抗震设计成为了建筑工程领域非常重要的一项技术和研究领域。

首先,地震对建筑结构的影响主要体现在建筑物的承重结构上。

地震发生时,地下的断层运动会导致地面摆动,这会使建筑物受到横向和纵向的地震力。

在承受地震力的作用下,建筑结构可能会出现变形、断裂等现象,甚至倒塌。

因此,在抗震设计中,需要考虑建筑结构的抗震能力,确保其在地震发生时能够稳定地承受地震力。

其次,地震对建筑结构的影响还体现在建筑材料的选择上。

不同的建筑材料在地震中的表现各不相同。

例如,混凝土是一种常用的建筑材料,具有较好的抗震性能。

然而,如果混凝土的配比不合理或质量不过关,就会影响其抗震能力。

此外,钢材作为一种具有良好韧性的材料,在地震中也有广泛应用。

通过合理选择和使用建筑材料,可以提高建筑结构的抗震能力,减少地震对建筑物的影响。

除了建筑结构和材料,地震对建筑环境的影响也是不可忽视的。

比如,地震会造成土体液化现象,使地基失去支撑能力,直接危及建筑物的稳定性。

因此,在抗震设计中,需要对建筑的地基进行合理设计和加固,以增强建筑物在地震中的稳定性。

此外,地震还会引发火灾、瓦斯泄漏等次生灾害,对建筑物的安全产生严重威胁。

基于这一点,在抗震设计中还需要考虑建筑消防系统和安全疏散通道等设施的设置,以保障人员的生命安全。

在实际的抗震设计中,建筑师和工程师们采用了许多有效的手段来应对地震的挑战。

例如,他们使用了增强节点的设计,通过加固并增加连接节点的刚度,增加结构的抗震性能。

另外,他们还使用了阻尼器、减振器等装置,通过调节结构的振动特性来减少地震对建筑物的破坏程度。

此外,结构隔震技术也被广泛应用于抗震设计中,通过隔离建筑结构和地震作用,减少地震对建筑物的传递效应。

抗震设计是一个综合性的工程领域,需要考虑建筑结构、材料、环境等多个因素的综合影响。

地震作用和结构抗震验算

地震作用和结构抗震验算

地震作用和结构抗震验算地震是地球表面或内部地壳发生震动的现象,它是由于地壳运动中的应力积累和释放所引起的。

地震作用对结构物有着严重的破坏力,因此建筑结构的抗震设计和验算非常重要。

本文将介绍地震的作用机理以及结构抗震验算的方法。

地震作用机理:地震作用是由地壳运动引起的震动传递到建筑物上造成的。

地震的震源是地壳运动过程中的断层破裂,震中是地震能量释放的地点,位于震中周围的区域被称为震源区。

地震波是地壳运动所引起的能量在地球中传播时所激发的波动。

地震波包含三种类型:纵波、横波和表面波。

纵波是一种相对较快的波动,其振动方向与传播方向一致。

横波是振动方向垂直于传播方向的波动。

表面波是短周期的波动,其主要分为Rayleigh波和Love波。

Rayleigh波是一种振动旋转的表面波,而Love波是横向振动的表面波。

地震波在地下传播到地表后,将引起建筑结构的震动。

地震作用主要包括地震波引起的惯性作用、地震波引起的弹性变形作用和地震波引起的地基反力作用。

惯性作用是由于地震波的振动引起结构物惯性力的作用,迫使结构产生振动。

弹性变形作用是指结构物在地震波的激励下产生的临时弹性变形。

地基反力作用是指在地震波的力作用下,地基上产生的反向力。

结构抗震验算的方法:结构抗震验算是指通过对结构物在地震作用下的力学行为进行计算和分析,来确定结构抗震性能的一种方法。

常见的结构抗震验算方法包括动力弹塑性时程分析、静力弹塑性分析和模态超静定校验分析。

动力弹塑性时程分析是目前最为常用的抗震验算方法之一、它通过建立结构动力方程,利用数值求解方法得到结构在地震波作用下的时程反应。

这个方法可以考虑结构的非线性性质,如塑性材料的非线性、接触的失效等。

静力弹塑性分析是一种较为简化的抗震验算方法。

它是通过假设地震作用时结构处于静力平衡状态,根据结构的强度和刚度性能进行计算。

这个方法适用于一些简单的结构和小震级地震的验算。

模态超静定校验分析是一种结构验算方法,它通过分析结构的模态形式来确定结构的抗震性能。

建筑结构抗震性能分析与抗震设计方法研究

建筑结构抗震性能分析与抗震设计方法研究

建筑结构抗震性能分析与抗震设计方法研究1. 引言地震是一种自然灾害,具有破坏性和不可预测性。

为了保护人类财产和生命安全,建筑结构的抗震性能分析与抗震设计方法的研究变得至关重要。

本文旨在探讨建筑结构抗震性能分析的关键问题,介绍常用的抗震设计方法,并分析其优缺点,以期为建筑结构的抗震设计提供有效的指导。

2. 建筑结构抗震性能分析的关键问题建筑结构抗震性能分析旨在评估结构在地震作用下的响应,包括结构变形、应力和损伤程度。

以下为建筑结构抗震性能分析的关键问题:2.1 结构的受力性能分析通过受力性能分析,可以确定建筑结构在地震作用下的变形和应力情况。

常用的分析方法包括静力分析、动力分析和非线性分析等。

2.2 结构的耗能性能分析结构的耗能性能是指结构在地震作用下能够吸收和耗散能量的能力,从而减轻地震对结构的影响。

常用的耗能装置包括阻尼器、摆锤和耗能支撑等。

2.3 结构的破坏性能分析结构的破坏性能分析是为了评估结构在地震作用下的破坏程度,包括局部破坏和全局破坏。

通过破坏性能分析,可以确定结构的失稳性和破坏模式。

3. 常用的抗震设计方法为了提高建筑结构的抗震性能,人们常常采用一些抗震设计方法,以增强结构的抗震能力。

以下为常用的抗震设计方法:3.1 强度抗震设计方法强度抗震设计方法的基本原理是通过增加结构的强度,使其能够承受地震作用所带来的巨大力量。

常见的强度抗震设计方法包括配置钢筋和预应力设计。

3.2 刚度抗震设计方法刚度抗震设计方法的基本原理是通过增加结构的刚度,减小结构的变形,从而降低地震对结构的影响。

常见的刚度抗震设计方法包括增加框架柱的截面尺寸和梁柱节点的刚度。

3.3 隔震抗震设计方法隔震抗震设计方法的基本原理是通过隔震系统将建筑结构与地面隔开,从而减小地震的作用。

常见的隔震抗震设计方法包括基础隔震和液体阻尼器。

4. 分析与讨论以上介绍了建筑结构抗震性能分析的关键问题和常用的抗震设计方法,下面将对这些方法进行分析和讨论。

地震对建筑结构的破坏机理与控制策略研究

地震对建筑结构的破坏机理与控制策略研究

地震对建筑结构的破坏机理与控制策略研究地震是一种自然灾害,给人们的生命和财产安全带来巨大威胁。

建筑结构在地震中常常受到严重破坏,这是因为地震波的传播和地震力的作用导致结构的震动。

本文将深入探讨地震对建筑结构的破坏机理以及一些控制策略的研究。

地震对建筑结构的破坏机理主要有三个方面。

首先是地震波通过地基传播到建筑结构,使结构发生强烈震动。

地震波是由地震源释放的能量所引起的,经过地球内部的传播形成地震波。

当地震波到达建筑物时,会对建筑物产生震动。

结构的地震反应不仅与地震波的特点有关,也与建筑结构的刚度、阻尼等特性有关。

其次,地震力对建筑结构产生作用。

地震力是地震波传播到建筑物后,在结构上产生的力。

地震力的大小与建筑结构的质量、刚度以及地震波的特性有关。

当地震波经过地基传播到建筑结构时,地震力作用于结构上,使结构发生变形。

如果地震力超过了结构的承载能力,结构就会发生破坏。

最后,建筑结构的破坏还与结构的设计和施工质量有关。

如果建筑结构的设计不合理,不考虑到地震的影响,结构的抗震性能就会较差,容易受到地震的破坏。

此外,如果建筑结构的施工质量不过关,结构的连接部位容易出现问题,导致结构的破坏。

为了减少地震对建筑结构的破坏,人们提出了一些控制策略。

首先是提高建筑结构的抗震性能。

通过合理的结构设计和施工,提高结构的刚度和耐震能力,使结构能够承受较大的地震力。

其次是采取合适的隔震措施。

隔震技术是一种通过隔离结构与地基之间的传力路径,减小地震波传达到建筑物的震动的方法。

隔震技术在一定程度上可以减少地震对建筑结构的破坏。

此外,还可以利用减震装置来减小结构的震动,例如使用减震器和阻尼器等。

此外,加强地震监测和预警系统也是减轻地震破坏的重要手段。

通过监测地震活动和地震波传播情况,及时预警并采取相应的措施,可以避免人员聚集的地区发生重大事故。

总之,地震对建筑结构的破坏机理是多方面的,包括地震波传播、地震力作用以及结构设计和施工等因素。

地震灾害下建筑结构的抗震设计与防灾措施

地震灾害下建筑结构的抗震设计与防灾措施

地震灾害下建筑结构的抗震设计与防灾措施灾难往往是残酷而无情的,地震作为一种自然灾害,给人们带来了无尽的痛苦和伤亡。

然而,地震是无法避免的,唯一能做的就是采取合理的抗震设计和防灾措施,尽量减少损失。

一、抗震设计抗震设计是指将建筑物设计为具有抵御地震破坏及其余震影响能力的一项工作。

在抗震设计中,核心是地震荷载的确定。

地震荷载是指建筑物在地震作用下受到的外力,需要精确测定荷载的大小和方向,以便在设计阶段合理安排结构。

此外,抗震设计还包括选择合适的结构体系和材料,提高结构的韧性和抗侧移能力等。

对于地震灾害较为频繁的地区,抗震设计尤为重要。

比如,日本作为一个地震带,其建筑物中都采取了高度的抗震设计,以确保地震时尽量减少损失。

在抗震设计中,不仅要考虑建筑物的整体结构,还要考虑地基的稳定性及地震动力学等方面的问题。

只有在系统的抗震设计下,建筑物才能在地震中保持相对稳定。

二、防灾措施除了抗震设计,还需要采取一系列的防灾措施来减轻地震灾害带来的损失。

其中,最重要的一项就是加固旧建筑。

大部分地震灾害中,旧建筑往往是最容易受到破坏的。

因此,对于那些历史悠久、建筑结构脆弱的建筑物,需要采取适当的技术手段进行加固。

例如,通过增加钢筋混凝土的抗震柱、横梁和剪力墙等,提高建筑物的抗震性能。

另外,还需要加强地震灾害的减灾培训和教育。

公众的防灾意识和紧急反应能力的提升,将极大地减少地震灾害带来的人员伤亡。

政府和相关部门可以通过开展宣传活动、组织演习等方式,向公众普及地震安全知识,提高公众的自我保护和逃生能力。

此外,还可以在城市规划中加入抗震因素。

比如,在密集地区的建筑物之间保持一定的距离,以避免地震时因相互倒塌导致更大的损失。

在城市规划中合理规划道路和防护绿地,以便更好地进行救援和疏散工作。

总之,地震灾害下建筑结构的抗震设计和防灾措施是保障人民生命财产安全的核心所在。

只有在科学合理的设计和全面有效的防灾措施下,才能最大程度地减少地震带来的危害。

建筑物结构抗震性能的评估与改善

建筑物结构抗震性能的评估与改善

建筑物结构抗震性能的评估与改善随着城市化进程的不断推进,建筑物在我们日常生活中起到至关重要的作用。

然而,地震等自然灾害对建筑物结构安全性提出了巨大挑战。

因此,评估和改善建筑物结构的抗震性能成为一项迫切且重要的任务。

本文将深入探讨建筑物结构抗震性能的评估与改善,为读者提供一些建议和观点。

一、抗震性能评估1. 结构稳定性检查对于已建成的建筑物,首先要开展结构稳定性检查。

这种评估可以通过定期进行单元检验和整体检验来完成。

单元检验通过对建筑物的构件进行检查,包括基础、柱子、梁等,以确认结构的健康程度。

整体检验则对整个建筑物进行全面评估,以确定其整体抗震性能。

2. 强度和刚度分析强度和刚度是评估建筑物抗震性能的重要指标。

强度指建筑物的抵抗外部地震荷载的能力,而刚度则指建筑物在地震荷载下的变形程度。

通过强度和刚度分析,我们可以了解到建筑物在地震中的承载能力和变形情况,从而确定是否需要进行改善措施。

3. 模拟地震试验模拟地震试验是评估建筑物抗震性能的重要手段之一。

通过在实验室中模拟地震荷载,并观测建筑物的响应,可以获取到建筑物在实际地震中的工作状况。

通过与理论计算结果进行对比,我们可以更准确地评估建筑物的抗震性能。

二、抗震性能改善1. 结构加固当建筑物抗震性能评估结果显示存在不足时,进行结构加固是提高抗震性能的有效手段。

加固方法包括钢结构加固、混凝土加固和增加剪力墙等。

选择合适的加固方法取决于建筑物的结构特点和实际情况。

2. 材料改进新型建筑材料的引入可以显著提高抗震性能。

例如,可在混凝土中加入纤维材料,以增强其韧性。

此外,高性能钢材的使用也可以有效改善结构的抗震性能。

3. 设计优化在建筑物抗震性能的评估与改善中,设计优化起着关键作用。

通过科学的结构设计,可以在满足功能和美学要求的同时,提高建筑物的抗震性能。

设计优化包括减少结构的刚度不平衡、合理配置剪力墙和增加层间连接等。

4. 定期维护定期维护是保持建筑物抗震性能的关键。

地震作用下建筑结构的抗震性能研究

地震作用下建筑结构的抗震性能研究

地震作用下建筑结构的抗震性能研究一、现状分析地震是自然界一种破坏力极强的自然灾害,给人们的生命财产安全带来了严重威胁。

在地震发生时,建筑结构往往是最容易受到破坏的,因此研究建筑结构的抗震性能是至关重要的。

目前,随着科技的不断发展,建筑抗震性能的研究也得到了很大的进展,但仍然存在一些问题。

一些地震频繁地区的建筑结构抗震性能相对较差,无法有效地抵抗地震的破坏。

一些建筑结构设计和施工过程中存在缺陷,导致其抗震性能大打折扣。

另外,一些建筑结构虽然在设计时考虑了抗震要求,但在实际使用过程中,由于维护保养不到位,抗震性能逐渐下降。

有必要对地震作用下建筑结构的抗震性能进行进一步的研究和探讨,以提高建筑结构在地震中的安全性。

二、存在问题在地震作用下,建筑结构会受到地震波的作用,产生振动。

一些存在的问题主要包括:一是地震频繁地区的建筑结构在设计和施工上存在缺陷,无法有效地抵抗地震的破坏;二是一些建筑结构在设计时考虑了抗震要求,但在实际使用过程中,由于维护保养不到位,抗震性能逐渐下降;三是目前一些地震抗震结构设计的标准还不够完善,无法很好地保证建筑结构的抗震性能。

三、对策建议为了改善地震作用下建筑结构的抗震性能,我们可以从以下几个方面提出对策建议:1. 提高建筑结构设计水平。

建筑设计师应加强对于地震作用下建筑结构的研究和设计,合理选择建筑结构材料、提高结构稳定性,设计出更具抗震能力的建筑结构。

2. 加强建筑结构施工质量管理。

施工单位应依据抗震设计图纸进行施工,确保建筑结构的质量合格,避免出现漏施、错施等情况,提高建筑结构的抗震性能。

3. 加强建筑结构维修保养。

建筑业主应定期对建筑结构进行检查和维护,发现问题及时修复,保持建筑结构的良好状态,提高其抗震性能。

4. 完善地震抗震结构设计标准。

相关部门应加强对地震抗震结构设计标准的制定和完善,提高标准的科学性和实用性,确保建筑结构在地震作用下具有更好的抗震性能。

综上所述,至关重要,只有通过不断地研究和改进,才能提高建筑结构在地震中的抗震能力,保障人们的生命财产安全。

建筑结构设计中的地震与抗震设计原理

建筑结构设计中的地震与抗震设计原理

建筑结构设计中的地震与抗震设计原理地震是一种自然灾害,对建筑结构的安全性和可靠性提出了严峻的挑战。

为了保障人们的生命安全和财产安全,建筑结构设计中的地震与抗震设计原理成为了至关重要的研究领域。

本文将从地震的基本原理、地震对建筑结构的影响、抗震设计的目标和方法等方面进行探讨。

地震是由地球内部的断层活动引起的地球表面振动现象。

地震发生时,地震波将传播到建筑结构中,对其产生作用力。

建筑结构的地震响应包括加速度、速度和位移三个方面。

为了保证建筑结构在地震中的安全性,抗震设计需要考虑以下几个方面的原理。

首先,抗震设计的目标是在地震发生时,使建筑结构能够承受地震荷载并保持弹性变形能力,尽可能降低地震灾害损失。

为了达到这一目标,抗震设计需要通过选择适当的结构形式和材料、合理的结构布局和刚度布置等手段来提高结构的地震抗力。

其次,抗震设计需要根据地震波的特性进行地震荷载计算。

地震波具有强烈的突发性和瞬时性,荷载与时间的关系是非线性的。

因此,抗震设计需要考虑地震波的频率、幅值、时程等参数,并进行地震动力学分析,以确定建筑结构在地震作用下的响应。

另外,抗震设计需要考虑建筑结构的耐震性能。

耐震性能是指建筑结构在地震作用下所能承受的最大地震力及其变形能力。

根据结构的使用性质和地震烈度等级,可以确定建筑结构的耐震性能等级,并采取相应的抗震措施,如加固结构、提高结构刚度和强度等,以保证建筑结构在地震中具有足够的承载能力和变形能力。

此外,抗震设计还需要考虑建筑结构的生命安全性。

一旦发生地震,建筑结构的破坏情况将直接关系到人们的生命安全。

因此,抗震设计需要考虑建筑结构在地震作用下的倒塌形式和倒塌机理,设计合理的撤离通道和安全避难场所,以确保人员能够及时安全地撤离。

最后,抗震设计还需要考虑经济性和可行性。

抗震设计的成本是建筑工程的重要因素之一,而且不同地区的地震烈度和建筑结构的特点也会导致抗震设计方案的差异。

因此,抗震设计需要在满足安全性要求的前提下,尽可能降低造价并提高工程可行性。

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建筑结构的地震危害与抗震研究摘要在当今世界,随着人们经济的发展,城市越建越广阔,建筑的高度、空间、建设技术不断提高,功能性不断扩大,但安全性与实用性仍是重中之重。

但在大自然的环境中地震是经常发生地,这给人类带来的巨大的生命危险与财产损失。

目前全世界的建筑的建筑朝高层发展,在发生较大地震时如果没有坚实的建筑结构,人们的生命便随时处于危险中。

每个国家都有自己不同的抗震设防等级,体现了对抗震设计的重视程度。

提高城镇综合抗震防灾能力,最大限度地减轻地震灾害,搞好新建工程的抗震设计,成为一项重要的根本性减灾措施。

所以,对于建筑结构的抗震研究是十分有必要的。

本文主要介绍了建筑结构的结构分类,引出几种常见的建筑结构的震害,并对其分析。

提出建筑结构的抗震设防思想,分析建筑结构抗震能力的影响因素,然后再针对所介绍的几种建筑结构提出不同的抗震措施,然后进行总结。

关键词建筑结构;地震危害;抗震;研究目录1 引言2 建筑结构的分类 (3)2.1按材料种类分类 (3)2.2按承重结构类型分类 (3)3 建筑结构震害 (4)3.1多层砌体结构的震害 (4)3.2单层钢筋混凝土厂房的震害 (5)3.3多层和高层钢筋混凝土房屋结构的震害 (6)4 建筑工程的抗震设防 (8)4.1建筑结构抗震能力的主要影响因素 (8)5. 建筑结构的抗震措施 (9)5.1多层砌体结构抗震构造措施 (9)5.2单层钢筋混凝土厂房的抗震构造措施 (10)5.3多层和高层钢筋混凝土房屋结构的抗震措施 (11)6 结语 (12)1 引言在建筑工程的建设中,防水是必不可少的一项重要施工,建筑的防水性能决定建筑的耐久性,可靠性与实用性,相对于整个建筑工程体系,防水工程作为辅助工程是不可替代的一项。

2 建筑结构的分类建筑结构是人类在大自然中建造的人工空间,稳固的人工空间能够保证人类得正常活动。

为了使建筑物在各种自然的和人为的作用下,保持其自身的工作状态,必须有相应的受力、传力体系,这个体系构成建筑物的承重骨架,称为建筑结构,简称结构。

结构必须是安全的,在各种作用下保持其基本强度要求——不破坏;基本刚度要求——不发生大的变形;基本稳定要求——不出现整体和局部的倾覆。

2.1按材料种类分类建筑结构按承重结构所用的材料不同,可分为以下4种结构。

(1)钢筋混凝土结构:这是目前应用最广泛的结构形式,主要用于大型公共建筑、工业建筑和高层住宅。

它具有承载力高、耐火性能和耐久性能好、抗震性能好的特点,但结构自重大,抗裂性能差,工期长。

(2)砌体结构:因其强度较低,故在建筑物中适宜于将砌体做成承重墙、柱、过梁等受压构件。

砌体结构具有造价低廉,施工简便,具有较好的保温、隔热和耐火性能的优点。

缺点是自重大,抗震性能差,砌筑劳动强度大。

一半多用于民用建筑。

(3)钢结构:自重轻,能建超高摩天大楼;又能支撑大跨度、高净高的空间,具有广阔的发展前景,特别适合大型公共建筑和工业建筑。

但钢结构建筑材料价格昂贵,装配施工组织要求高,钢材易腐蚀、耐火性能差。

(4)木结构:易于就地取材,制作简单,但易燃、易腐蚀、易变形。

由于木材资源匮乏,大量地砍伐树木会引起环境问题,目前很少将木材作为建筑结构材料。

2.2 按承重结构类型分类(1)砖混结构:因其强度较低,故砖混结构主要用于多层民用建筑,如住宅、办公楼等。

(2)框架结构:强度较高,具有较好的整体性和延展性,抗震性能较好。

但在高层建筑中,框架结构属于柔性结构,抗侧刚度较小,多用于6~15层的工业与民用建筑。

(3)剪力墙结构:现浇钢筋混凝土剪力墙的刚度很大,整体性好,抗侧刚度大。

但剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,且自重大。

适用于15~20层的高层建筑。

(4)框架-剪力墙结构:它结合了框架、剪力墙结构的各自的特点,使框架-剪力墙结构的刚度介于两者之间,多用于15~20层的工业与民用建筑。

(5)排架结构:排架结构可采用混凝土结构、钢结构。

单层排架结构的跨度一般为12~36 m,可以是单跨和多跨,应用于单层工业厂房。

(6)筒体结构:它主要是有若干片剪力墙围成的封闭筒式结构。

整体性强,抗侧力刚度很大,适用于较高的高层建筑。

根据筒体的不同组成方式,筒体结构可分为框筒、框架-核心筒、筒中筒和束筒等多种形式。

3 建筑结构震害建筑的结构体系是随着社会生产的发展和科学技术的进步而不断发展的。

二十世纪以来,全球频频发生的里氏8级以上的大地震,这不仅给人类造成了极大的经济损失,还带来了一系列的人员伤亡、安全稳定等严重问题。

历次地震震害调查分析表明,地震造成的直接经济损失和人员伤亡,主要是因为房屋建筑物的倒塌破坏造成的。

地震对房屋建筑的破坏随结构类型的不同而有较大的差别,下面仅对在我们生活工作中几种常用的建筑结构类型进行分析。

3.1 多层砌体结构的震害砌体房屋的震害可概括为两类:一类是倒塌。

倒塌又有全部倒塌、上部倒塌和局部倒塌三种情况。

当房屋的整体性好底部强度差或整体性差且上层墙体过于薄弱时,容易发生整体倒塌。

当房屋的上层自重很大、刚度差,或上层砌体强度很小整体性又差时,房屋可能发生上部倒塌。

当房屋个别部位的整体性特别差,纵横墙间联系不好;平面或立面上有显著的局部突出;抗震缝预留位置不当或宽度不足时,都有可能产生局部倒塌。

另一类是墙体出现不同程度的裂缝而使房屋发生损坏。

水平裂缝一般发生在外纵墙的窗口上、下皮处;而竖向裂缝则大多出现在纵横墙交界处或变化较大的两种体系交接处。

砌体结构中常见的一些破坏还有墙脚破坏、纵横墙连接破坏、楼梯间破坏、楼盖与屋盖的破坏、附属构件的破坏等。

3.2 单层钢筋混凝土厂房的震害单层厂房的震害主要表现为屋盖系统、排架柱、支撑系统、围护墙体等的破坏。

3.2.1 屋盖系统单层钢筋混凝土柱厂房大部分采用无檩屋盖,即大型屋面板;少量采用有檩屋盖。

在地震作用下,无檩屋盖的破坏较严重。

钢筋混凝土无檩屋盖的大型屋面板在地震作用下,与屋架上弦的连接发生破坏,从而错动移位,常因移位较大而引起屋面板从屋架上坠落,而导致整体倒塌。

在地震作用下屋架的震害主要表现为:屋架发生部分杆件的局部破坏或屋架的整榀倒塌。

其主要原因是屋盖整体刚度不足,支撑布置不完整或不合理等。

钢筋混凝土有檩屋盖的震害较无檩屋盖轻,主要表现为屋面檩条的移位、下落和塌落。

产生此震害的主要原因屋架与檩条之间的连接不好,尤其在屋面坡度较大情况下,更容易造成移位和下滑。

3.2.2 排架柱排架柱是单层钢筋混凝土厂房的主要抗侧力构件。

排架柱具有一定的承载能力和抗侧刚度。

排架柱的震害特点为:在上柱根部和起重机梁标高处出现水平裂缝;下柱靠近地面处开裂,严重者混凝土剥落,纵向钢筋压曲;不等高厂房高低跨交界处中柱支承低跨屋盖牛腿上截面部位的柱截面出现水平裂缝;平腹双肢柱和薄壁开孔预制腹板工字型柱发生剪切破坏;大柱网厂房中部、根部破坏等。

3.2.3 支撑系统地震时破坏最多最严重的凸出屋面的天窗架支撑和厂房纵向柱列的柱间支撑,屋盖支撑的震害不多。

天窗支撑的破坏主要是两侧竖向支撑杆失稳。

柱间支撑是厂房纵向抗震的主要抗侧力构件,具有较大的抗侧刚度,其破坏主要特征是支撑斜杆的压屈与柱的连接节点的拉脱。

3.2.4 围护墙体单层钢筋混凝土柱厂房的围护墙是出现震害较多的部位。

随着地震烈度的增加,出现外闪、开裂直至倒塌的现象,发生这些震害的主要原因是墙体本身的抗震能力低,墙体与主体结构缺乏牢固拉结,高大墙体的稳定性较差等。

3.3 多层和高层钢筋混凝土房屋结构的震害相对其他材料建造的房屋而言,钢筋混凝土结构的房屋具有较好的抗震性能,但如果设计不合理,施工质量不良,钢筋混凝土结构房屋也会产生严重的震害,建筑结构震害的严重程度主要取决于地震动特性和结构自身特征两个因素,下面主要针对结构自身特征进行震害分析。

3.3.1 结构布置不合理产生的震害(1)平面布置不合理产生的震害。

如果建筑物平面布置不规则、质量和刚度分布不均匀、不对称而造成刚度中心和质量中心有较大的不重合,易使结构在地震时产生过大的扭转反应而严重破坏。

例如,四川省都江堰市中医院住院部大楼的平面为L形,七层框架结构。

5.12汶川地震时产生了强烈的扭转反应,一侧完全倒塌。

(2)竖向不规则产生的震害。

结构沿竖向布置的刚度有局部削弱或过大突变,地震时变化处产生应力集中,会产生严重震害。

如果结构沿竖向布置的刚度严重不均匀时,刚度较小的楼层会成为薄弱层,若对可能出现的薄弱部位未采取相应的措施,将会致使局部变形过大,极易发生破坏,甚至倒塌。

(3)防震缝处碰撞。

防震缝两侧的结构单元各自振动特性不同,地震时会发生不同形式的震动,如果防震缝宽度不够,其两侧的结构单元就会发生碰撞而产生震害。

例如,唐山地震时,北京地区的烈度并不高,而民航局办公大楼却因防震缝的宽度不够引起两侧结构碰撞致使女儿墙被破坏。

3.3.2 框架结构的震害(1)框架结构的整体震害框架结构的整体破坏形式可分为延性破坏和脆性破坏。

若结构的塑性铰出现在梁端,形成梁铰机制(强柱弱梁),此时结构能承受较大的整体变形,吸收较多地震输入能量,结构发生延性破坏;当塑性铰出现在柱端,形成柱铰机制(强梁弱柱),此时结构的变形往往集中在某一薄弱层,结构发生脆性破坏,严重时会出现房屋倒塌。

(2)框架构件的震害历次地震震害调查表明:框架结构的震害多发生于柱端和节点,梁端震害相对较小。

框架柱的主要震害形态有:柱端弯剪破坏、柱身剪切破坏、角柱弯剪破坏以及短柱的剪切破坏;框架梁的震害相对较轻,其基本表现为竖向弯曲裂缝或剪切斜裂缝;框架梁柱节点是连接框架梁和柱的关键部位,地震中节点核心区常产生对角方向的斜裂缝或交叉斜裂缝,严重时混凝土剪碎剥落,柱纵筋压屈外鼓,这种破坏的主要原因是受剪承载能力不足或施工质量较差所致,节点核心区箍筋配置不足是主要原因。

3.3.3 抗震墙的震害历次震害调查表明,相对框架结构而言,抗震墙结构、框架-抗震墙结构的震害较轻。

高层建筑结构中抗震墙的破坏主要有两种类型:一种是抗震墙底部破坏,这主要是由于狭而高的墙肢工作性能类似于悬臂梁,震害常出现在底部;另一种是连梁的剪切破坏,连梁是位于上下门窗洞口之间联系墙肢的水平构件,墙肢之间是抗震墙结构变形集中之处,故连梁很容易产生破坏。

3.3.4 填充墙的震害框架填充墙的震害形态表现为:发生墙面斜裂缝,并沿柱周边开裂,在端墙、窗间墙或门洞口的边角部位产生斜裂缝或交叉裂缝,震害更为严重。

发生这些破坏的主要原因是:墙体抗拉、抗剪能力低,变形能力小,墙体与框架缺乏有效的拉结。

3.3.5 楼梯的震害楼梯的震害是5.12汶川地震中发现的一个重要问题。

以往的设计中没有考虑楼梯参与抗震计算,仅对楼梯进行竖向荷载作用下的静力分析和设计,实际上楼梯对结构提供了较大的抗侧移刚度。

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