抗震性能化设计在某高层抗震加固中的应用
解析抗震设计在高层建筑结构设计中的运用
解析抗震设计在高层建筑结构设计中的运用摘要:近年来,不管是2008年发生的汶川地震还是2017年发生的九寨沟地震事件都给当地的人们带来了生命财产威胁,同时还给我国经济带来了巨大的损失。
而面对这样的天灾人祸,我们是无法避免的,但是我们可以通过在加强建筑结构的抗震性能,尤其是要将抗震设计充分运用于当前城市发展的主角——高层建筑中,从而有效提高高层建筑的安全性能,保障人们的生命财产安全。
关键词:高层建筑;结构设计;抗震设计1.建筑结构抗震等级的规定和标准震级是根据地震的强度而进行的划分,在我国,地震划分为六个级别:3级为小地震,3~4.5级为有感地震,4.5--6级为中强地震,6~7为级强烈地震,7~8级为大地震,8级以上的为巨大地震,是国家根据相关的历史、地理和地质方面的经验资料,经过勘查和验证,对地震进行分组的一个经验数值,它是地域概念。
抗震设防有甲、乙、丙、丁类建筑,国家设计部门依据有关规定,按照建筑物的分类和设防标准,根据房屋高度、结构等方面,采用不同的抗震等级。
比如,在钢筋混凝土结构中,抗震等级可以分一般、较为严重、严重和很严重这4个级别。
在高层建筑结构的抗震设计中,混凝土结构应该根据建筑的高度、建筑的结构和设防的烈度运用不同的抗震等级,而且应该符合相应的计算和措施要求。
2.抗震设计在高层建筑结构设计中的运用2.1对建筑的抗震的场地的选择2.1.1应选择对建筑抗震有利的地段,如开阔平坦的坚硬场地土或密实均匀的中硬场地土等地段。
2.1.2对于强度和刚度还需要一定的匀称性,在多层次的建筑结构当中,应该使得多个层面的强度和可能具备的刚度都要有匀称性。
不管在那一层,当存在着薄弱的楼层的时候,这一出可能就会在地震的强大的作用下使得变形或者可能会成为变形的集中区域。
当无法避开时,应采取有效的抗震措施。
2.1.3不应在危险地段造建甲、乙、丙类建筑,对建筑抗震危险地段,一般是指地震的可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地段,发震断裂带上地震等可能发生地表错位地段。
论抗震设计在高层建筑结构设计中的应用
论抗震设计在高层建筑结构设计中的应用发表时间:2017-12-04T13:48:42.987Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第18期作者:吴志海[导读] 在对高层建筑结构设计中,必须突破建筑构建思路的局限性,加强高层建筑结构的抗震设计,以此提升高层建筑的抗震性能。
广东博意建筑设计院有限公司 528312 摘要:高层建筑具有层数多、体量大、工期长等特点,因此,结构设计较为复杂,抗震理念的应用更是加大了设计的难度,作为高层建筑结构设计中的重要组成部分,高层建筑结构设计应合理科学,可以有效提高高层建筑的抗震性。
因此,相关设计人员应该熟练掌握设计的相关概念和知识,灵活运用抗震设计,全面考虑各项因素,保证高层建筑工程的质量和安全系数,为我国设计出更多的精品建筑。
关键词:抗震设计;高层建筑;结构设计引言:近年来,地震灾害频发,由于地震具有破坏性强、无确定规律、不可逆转等特点,因此,在对高层建筑结构设计中,必须突破建筑构建思路的局限性,加强高层建筑结构的抗震设计,以此提升高层建筑的抗震性能。
1.建筑结构抗震等级的规定和标准震级是根据地震的强度而进行的划分,在我国,地震划分为六个级别:3级为小地震,3~4.5级为有感地震,4.5--6级为中强地震,6~7为级强烈地震,7~8级为大地震,8级以上的为巨大地震,是国家根据相关的历史、地理和地质方面的经验资料,经过勘查和验证,对地震进行分组的一个经验数值,它是地域概念。
抗震设防有甲、乙、丙、丁类建筑。
国家设计部门依据有关规定,按照建筑物的分类和设防标准,根据房屋高度、结构等方面,采用不同的抗震等级。
比如,在钢筋混凝土结构中,抗震等级可以分一般、较为严重、严重和很严重这4个级别。
在高层建筑结构的抗震设计中,混凝土结构应该根据建筑的高度、建筑的结构和设防的烈度运用不同的抗震等级,而且应该符合相应的计算和措施要求。
2.抗震设计在高层建筑结构设计中的应用2.1进行合理的基础设计同一结构单元不宜设置在性质不同的地基土上,不宜采用不同的基础形式。
高塔混凝土抗震加固技术及应用
高塔混凝土抗震加固技术及应用一、前言随着城市化进程的不断推进,高层建筑的数量呈现出逐年递增的趋势。
然而,由于地震等自然灾害的影响,高层建筑的安全性备受关注。
为了保障高层建筑的安全性,混凝土抗震加固技术被广泛应用。
本文将重点介绍高塔混凝土抗震加固技术及其应用。
二、高塔混凝土抗震加固技术1. 概述混凝土抗震加固技术是指对建筑物进行改造,提高其抗震能力的一种方法。
在实际应用中,抗震加固技术主要包括加固墙体、加固柱子、加固梁等。
由于高塔建筑的结构较为复杂,其抗震加固技术也相应更为复杂。
2. 加固墙体高塔的墙体是其结构的重要组成部分。
在地震中,墙体的抗震性能直接关系到整个建筑物的安全性。
因此,在进行高塔混凝土抗震加固时,加固墙体是非常重要的一环。
加固墙体的方法有很多种,比如在墙体内部加设钢筋、在墙体表面加设钢板等。
这些方法都能有效提高墙体的抗震能力,从而保障建筑物的安全性。
3. 加固柱子高塔的柱子是其承重结构的主要组成部分。
在地震中,柱子的抗震性能也直接关系到整个建筑物的安全性。
因此,在进行高塔混凝土抗震加固时,加固柱子也是非常重要的一环。
加固柱子的方法有很多种,比如在柱子的表面包裹钢板、在柱子内部加设钢筋等。
这些方法都能有效提高柱子的抗震能力,从而保障建筑物的安全性。
4. 加固梁高塔的梁是其承重结构的重要组成部分。
在地震中,梁的抗震性能也直接关系到整个建筑物的安全性。
因此,在进行高塔混凝土抗震加固时,加固梁也是非常重要的一环。
加固梁的方法有很多种,比如在梁的表面加设钢板、在梁内部加设钢筋等。
这些方法都能有效提高梁的抗震能力,从而保障建筑物的安全性。
5. 技术难点高塔混凝土抗震加固技术的最大技术难点在于如何在不破坏原有结构的情况下进行加固。
此外,加固材料的选择也是一个关键问题。
在选择加固材料时,需要考虑其抗震能力、耐候性等因素。
三、高塔混凝土抗震加固应用案例1. 上海中心大厦上海中心大厦位于中国上海市浦东新区,是一座超高层建筑,高度达632米,是目前中国第一高、世界第二高的建筑物。
基于性能的抗震设计方法及其在高层混合结构抗震评估中的应用共3篇
基于性能的抗震设计方法及其在高层混合结构抗震评估中的应用共3篇基于性能的抗震设计方法及其在高层混合结构抗震评估中的应用1基于性能的抗震设计方法是一种以性能为导向的抗震设计方法,该方法不仅考虑建筑物在激励地震下的安全性能,还兼顾了建筑物在地震后的疏散和恢复能力。
这种抗震设计方法已经逐渐成为世界各地高层建筑的主要设计方法。
该方法在高层混合结构抗震评估中具有重要的应用。
基于性能的抗震设计方法主要包括以下步骤:首先,建筑物的使用要求和设计参数进行明确和确定。
这些参数包括建筑物的高度、荷载类型、支座特性等。
其次,通过分析建筑物的受力情况和振动特性,确定建筑物在地震条件下需要承受的设计地震烈度和地震波时间历程。
然后,将建筑物进行模拟计算,通过模拟计算得到建筑物在地震条件下的响应,包括加速度、速度等物理量。
最后,通过对建筑物的响应进行评估,确定建筑物在地震条件下的安全性能,包括破坏形态、建筑物的倾覆或者滑动、塌陷或折断等。
具体到高层混合结构的抗震评估中,基于性能的抗震设计方法的应用可以分为以下几个方面:首先,对于高层混合结构来说,建筑物的周期、许用应变等参数需要重新确定。
其次,对于混凝土结构而言,考虑到它的物理特性、裂缝形态和本构关系变化,需要采用适当的后评价方法对其抗震性能进行评估。
最后,钢结构可以采用黏滞阻尼器、双曲线型减震器等各种减震装置来提高其抗震性能。
总之,基于性能的抗震设计方法的实际应用需要综合考虑建筑物的地理位置、建筑材料、结构类型等因素,通过科学的计算和评估方法来保证建筑物在地震条件下的安全性能。
对于高层混合结构而言,应用基于性能的抗震设计方法也具有一定程度的优势和局限性,需要在实践中进行更加深入的探索和研究。
基于性能的抗震设计方法及其在高层混合结构抗震评估中的应用2基于性能的抗震设计方法是一种针对地震作用下结构的设计和评估方法,通过考虑结构在地震发生时的变形和受力状态,从而使结构在地震中的响应控制在可接受范围内,实现对结构安全的保护。
高层建筑钢结构工程中抗震性能化设计的应用
0 引言高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99(以下简称“高钢规”)提出:高层民用建筑钢结构应注重概念设计,综合考虑建筑的使用功能、环境条件、材料供应、制作安装、施工条件因素,优先选用抗震抗风性能好且经济合理的结构体系、构件形式、连接构造和平立面布置。
在抗震设计时,应保证结构的整体抗震性能,使整体结构具有必要的承载能力、刚度和延性。
抗震性能化设计是以结构的安全性、可靠性和适用性为核心,以结构在罕遇地震作用下的弹塑性变形和损伤等为基本指标,采用一定的设计方法,进行结构抗震性能的评估,对结构在罕遇地震作用下的安全性做出定量或定性的评价,以确定其是否满足在罕遇地震作用下所需具备的性能要求,从而达到预期的抗震目标。
它是抗震设计方法中一种新的发展方向,是结构抗震设计发展到一个新阶段后出现的一种全新设计方法。
我国抗震设计规范体系已经基本建立,但是于高层建筑钢结构工程来说,由于其结构复杂、周期较长、环境恶劣的特点,其抗震设计规范体系的建立还不够完善。
如张谨等[1]从抗风、防火、防腐和舒适度等结构专项分析,将日渐成熟的数值仿真计算作为各类性能设计与评价的重要手段和依据,形成和完善钢结构全生命周期的性能化设计框架和流程,充分发挥出钢结构的良好性能。
王亚西[2]依托四川雅安某办公楼的加层改造项目,针对框剪加层结构的阻尼比取值问题,不同加层方案对整体结构抗震性能的影响,以及框剪加层结构在多遇地震和罕遇地震作用下的抗震性能展开研究,为类似的加层改造工程提供合理的设计参考。
渠欣荣[3]以新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市的新疆大学图书馆复杂钢结构体系为例进行研究,得出于新疆大学图书馆钢框架无隔震技术结构来说,采用倒三角分布加载模式的静力弹塑性方法结果与非线性动力时程分析结果更接近的分析结果。
基于此,本文从基础设计、荷载设计、抗震目标设计等方面对高层建筑钢结构工程中抗震性能化设计的应用进行分析,以期为相关工作人员提供一定借鉴意义。
浅析抗震加固技术在高层建筑结构设计中的应用
浅析抗震加固技术在高层建筑结构设计中的应用摘要:地震是一种强烈的自然现象,是威胁人类安全的主要自然灾害之一,为避免它给人类带来大的灾害,这就要求工程师要重视抗震加固技术的研究。
文章作者从高层建筑结构设计的抗震加固的迫切性、加固与改造设计的内容等方面对抗震加固技术在高层建筑结构设计中的应用进行了探讨。
关键词高层建筑结构设计抗震加固应用前言由于我国是一个地震多发的国家,分布广、频率高、强度大、震源浅,是世界上地震灾害最严重的国家之一,因此人们对地震产生的机理逐步进行了深入的研究,并对地震动特性以及地震结构的动力响应特性、破坏机理、构件能力的研究也有了重大的突破,世界各国对结构抗震设计课题的研究也取得了重大成果,并出现了一些新的发展趋势。
目前最严峻的问题是如何建立安全、经济和可靠的工程结构抗震设计,使得设计的工程结构可以抵御某种程度的不可预知的灾难性大地震。
本文分析抗震加固的相关设计在高层建筑中的应用,并对于我国结构抗震设计方法进行相关探索。
一、高层建筑抗震加固的迫切性我国是个地震多发国家,自20世纪以来,我国共发生破坏性地震2600多次,其中6级以上的破坏性地震500余次。
总结地震灾害的经验得出,造成人员伤亡和经济损失的主要原因是房屋建筑的倒塌和工程设施、设备的破坏。
世界上发生的多次伤亡巨大的地震,有95%以上的人员伤亡是由于不抗震的建筑物倒塌造成的。
我国汶川地震发生后,我国广大工程技术人员意识到已建重要建筑物实施可行的加固可以抵御地震灾害、延长建筑物使用寿命。
由于对建筑结构采取可行的加固措施后,建筑物整体抗震能力显著增强,安全度也得到了提高,一旦遭遇地震可极大限度的减少人员伤亡及财产损失。
以上充分表明了我国建筑结构抗震加固的严重性和迫切性。
二、结构抗震设计在加固建筑中的应用业主在建设中出于经济因素的考虑,在设计时允许在地震作用下结构发生塑性变形,因此作为衡量结构抗震性能的指标的强度就不适用,而仅针对脆性构件和不允许发生非弹性响应的构件才适用。
基于性能的抗震设计理论及其在抗震加固中的应用研究
目标 、 对安全起控制作 用的 目 标和不能接受的状态进行分类 的 1 . 基于结构性能的抗震设计方法 .3 2 在我 国现行 的抗震设计规范 中已经考虑 了“ 功能 ” 对结构 的影 响 程度 , 对结构完成预定功 能的概率进行 了一定 的限制 . 并 已有 的震 害 表明 , 现行抗震设计规范在减轻建筑 “ 能” 功 震害损 失方面有 着十分重 要的意思 但 在实 际的抗震设计过程 中. 还未 给一些定性 和定量 的指 标. 对结构的抗震性能状态进行划分 , 由此缺乏一套思路清晰 、 设计步 骤完整的基于性能 的抗震设计过程 . 因此工程设计人员不能从基于结 构 眭能” 的方 面着手进行抗震设计 . 使得抗规 中要求 的“ 功能” 一词变 的相对模糊
基本目标必要122结束语鉴于以上原因我国当前的建筑工程也逐渐的由新建建筑走向既有建筑的维修加固和改造其未来的发展方向也引起了越来越多的研究学者进行研究建筑结构维修加固的发展和应用733科技信息2011规划与设计sciencetechnologyinformation基线解算工作在每天观测结束后进行并进行闭合差重复基线的检核工作gps外业观测数据处理使用随机购置的locusprocessor软件1000比例尺地形测图954km测量范围为江北堤和江南堤两防洪堤堤外测至邕江水边堤内测至堤路园路边背水面坡脚起30参与平差的边长最小13956m最弱边相对中误差最大为129900
2 基 于性能抗震设计理论在抗震加 固中的应 用
由于出台规范 、 为影响及历史等诸多 因素 . 人 我国房屋 的建筑质 量有 很大波动 . 国城 镇房屋多建造 于上 世纪八 十年代左右 . 全 至今服 役时 间已经在 3 年 以上 . O 加上业主对建筑使用功能的重视程度不够 . 甚至 中途改变建筑的使用功能 . 使得这部分建筑在未来遭遇小级别的 地震作用时 . 就可能出现严 重的损坏 . 造成巨大的社会影响 . 因此急需 采取一定的措施对这 部分建筑进行加 固或拆除 但依据 当前我国的基 本 国情 , 总体经济水平不高 . 生产力 发展不完备 . 这些存 在一定安 如将 全质量 隐患的建筑全部拆 除重建 . 需要 昂贵 的经 济费用 . 显然不是 十 分合理的 根据已有 工程经验 的数 据分析表 明 . 工程项 目 建与新建 改 工程相 比占有很 多优势 , 如缩短工期 、 节约投 资、 提高材 料的可利用率 等方面。 伴 随着当前 我国市场经济 的发展 和综合 国力 的显著提 高. 国的 我 建筑工程项 目 建设 已经从新建建筑逐 步走入新建 与维修 、 固与改造 加 并重的发展时期 第一 . 上世纪五十年代之后 , 国相继颁发了反应相 我 应历史 时期综合 国力水平 的国家标准 . 且其可靠度水平逐步提高 从 12 结 构 抗 震 性 能 水 准 .. 2 当前保 护社会公众 的人身安全和生命财产安全 的角度 出发 . 建造于上 结构 的抗震性能水准是指结构在遭遇某一级 别的地震作用时 . 结 世纪八 十年代 的既有建筑 中. 其安全度和居住环境大部分都难 以满足 构 可能发生 的最大破损程度 . 及对结构功 能和人 员伤亡的影响 基于 当前 国家持续稳定发展和人们基本生活水平 的需求 数据显示 . 当前 性能 的抗震设计理论突 出了由业主选择建筑抗震性 能水准的特点 , 这 房屋总数量 中的 3 % 8 建造 于上世 纪 5 0年代至 7 O年代 .这类建筑 已 就需要 选择一部分定 量的指标 . 由业 主对其进 行选择 . 了能让业主 经成为影 响国家长期稳定发展和社会安全稳定的一大隐患 。 为 急需采用 更清楚选定抗震性能水准下建筑对应的性能状态 . 于性 能的抗震设 些新 的结构改造方法对其改造 . 基 以提高建筑人居环境 的舒适性和结 计理论按 照不 同的性 能水准 . 及遭 遇震害后建 筑造成人员伤亡 、 功能 构 的安全性。 第二 , 伴随着 当前我 国市场经济的逐步发展 , 的临街 繁华 影响及经济损失等分别进行分类 有利于业主对结构抗震性能 目标的 商业建 筑物逐渐 的成 为商家共同 的垂青之 地 . 相关建筑 的维修 、 加固 选取 . 也有 利于工程设计 人员在抗震工 程设计 中 . 好的把握建筑 的 更 和改造技术逐渐的成 为促进 和保障我 国第三产业飞速发展 的基石 。 第 抗震性能状态 . 合理的进行结构布置 三. 随着全球范围内工业化 和科 学技术的快速发展 , 生产工艺提升 、 设 其次 . 在抗震 设计过程 中 . 业主选定 的抗震性 能水 准可 以被视 为 备更新和产业 调整的速度愈来 愈快 . 这就使得 相关的既有建筑物可以 建筑的最高抗 震性能水 准 . 按照结构所 在地的抗震设 防要求 : 结构 震 满足使用功能改变的要求 第 四 . 为提高一些重要建筑物和构筑物的 后 损坏对社会 和公众 的影 响 :结构震损破 坏后恢复所需 的时 间等 因 可靠度水 平 , 需要对其进行一定 的耐久性评估 , 以便确定是否对其进 素 . 应为建 筑选 择最低 的抗 震性能水 准 . 还 当建筑低于 某一抗震性能 行维护和改造 五. 第 随着运输能力的增加和道路 车辆 的迅猛增大 , 越 水准 时, 可被视 为危 险建筑 . 不应被社会和公众所接收 。 这一抗震性 能 来 越多的码头 和桥梁 已不堪重负 . 亟待进行维护和加 固 水 准可 作为工程设计人 员控制结构抗震设计 的最低限制值 . 对结构 进 行初 步设计 和评估 .对 于普通 民用建筑 这一抗震设计要求并不重要 , 3 结束语 但 对于震后对社 会危害程度 比较大 的建 筑如含有核设施 的设备或建 鉴于以上 原因 . 我国当前 的建 筑工 程也逐 渐的由新建建筑走向既 筑。 或对社会公众产生严重心理伤害 的建筑 如学 校 、 医院 、 纪念性博物 有建筑 的维修 、 固和改造 加 其未来的发展方 向也引起 了越来越多 的 馆 . 被视作强 制性要求 目前常见 的最低 地震 抗震设防水准是按 照 应 研究学 者进行研究 , 建筑结构维修加固的发展和应 用( 下转第 33页) 0 地震发生 的概率 , 以及 四种不 同的地震设 防水准包 括 : 基本 目标 、 必要
抗震设计在高层建筑结构设计中的应用
抗震设计在高层建筑结构设计中的应用随着国家经济水平的不断提高,越开越多的高层建筑出现在城市化的建设中,这些高层建筑的出现不仅改善着人们的居住环境,还为一些公司和企业提供优质的办公环境,是时代进步的重要体现。
但是,一些自然灾害的出现却给高层建筑的使用或建设带来了不小的挑战,其中地震给高层建筑造成的影响最为严重。
因此很多高层建筑工程对抗震设计以及相关设计理念会加以重视,以此来提升高层建筑的抗震性能。
本文就抗震设计在高层建筑结构设计中的应用展开论述,希望对高层建筑提升抗震性能,保障人们的人身安全有所帮助。
标签:抗震设计;高层建筑;结构;应用地震灾害是对人类伤害最大的自然灾害,它不仅会给人们的生命安全和财产安全造成非常严重的损失,还会给社会造成严重的负面影响。
地震发生的时候,各种建筑受到的影响最大,移位、倒塌等现象会不断出现,而且是造成人员伤亡的主要原因,高层建筑给人们造成的伤害最为严重。
为了提升高层建筑的抗震性能,相关科研团队加大了高层建筑抗震设计的研究力度,并将很多可实施的方法投入到了高层建筑的建设中。
但是地震的威力是不可预测的,因此高层建筑施工团队和相关设计团队要从多个方面考虑建筑的抗震设计,让抗震设计发挥出最大的价值。
一、抗震概念设计的一般原则第一,简单性结构的简单性是指结构在地震的作用下具有直接、明确的传力的途径。
在建筑抗震设计规范中做出强制性条文要求,“结构体系应该有明确的计算简图与合理的地震作用传递途径。
”只有结构简单,才能对结构的计算模型、内力和位移进行分析,避免薄弱部位的出现,因此对结构的抗震性的估计也相对可靠。
第二,规则性与均匀性建筑以及抗侧力结构在平面的布置上应该规则和对称,并应该具备良好的整体性;建筑物的立面与竖向的剖面布置应规则,结构侧向刚度的变化应均匀,竖向抗侧力结构的材料强度及截面大小应自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的承载力以及侧向刚度的突变。
平面布置的均匀规则,使建筑分布质量产生的地震惯性力以比较短且直接的途径进行传递,并使结构刚度分布与质量分布相互协调,限制刚度和质量之间的偏心。
抗震性能设计方法在某超限高层中的应用实例
抗震性能设计方法在某超限高层中的应用实例耿建华【摘要】近年来,在超限高层结构设计中,越来越的的采用基于性能的抗震设计方法.除满足规范对小中大三个等级地震作用下的基本要求外,在不同等级的地震设防水准下对超限高层的安全性提出更高的要求,实现多级设防标准已成为现阶段超限高层设计中广泛采用的方法.本文以莆田市仙游县顶园小区超高层项目为例,详细介绍了该工程抗震性能目标的确定及实现过程,可为类似工程设计提供一定参考.【期刊名称】《福建建筑》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】4页(P111-113,119)【关键词】超限高层建筑;基于性能的抗震设计方法;多级设防标准【作者】耿建华【作者单位】嘉博(福建)联合设计有限公司福建福州350001【正文语种】中文【中图分类】TU973+.31随着社会生产力和科学技术的发展,以及人类活动的需要而发展起来的高层建筑,已经成为一个城市乃至国家经济繁荣和社会进步的重要标志。
随着我国发达程度不断提高,大城市人口日渐密集,高层建筑结构不仅能够节约土地资源,还同时发挥着美化城市空间环境的作用,越来越多的大中城市对高层及超高层建筑有了更迫切的需求。
新世纪以来,各种异形建筑,复杂结构的不断增多,使人们对结构的安全性提出了更高要求。
基于性能的抗震设计引起了国际地震工程领域的广泛重视,在一段时间内,引领着结构抗震设计的发展潮流[1]。
超限高层抗震设计的宏观定性已经很明确,但实际的工程应用中需要可操作性强、设计目标明确的设计方法,该方法很好的实现了这一目标,使设计工作具有了更明确的目的、更强的可操作性和更高的可靠性[2]-[4]。
本文通过一个具体工程实例的设计,介绍了抗震性能化设计的步骤和方法。
根据工程特点,确定了设计的性能目标和性能水准,阐述了各个目标在小震、中震以及大震下如何具体实现等内容,总结出建筑结构进行抗震性能化设计的基本流程,希望能给类似项目的设计提供帮助。
1 工程概况本工程位于莆田市仙游县,其中超限高层2#楼为集商业与办公一体化的综合商业体,地上建筑面积约49500m2,主体高度 149.900m,考虑室内外高低差100mm,结构总高度150.00m,结构高宽比4.09。
浅谈关于抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用
浅谈关于抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用随着城市化的发展,高层建筑在城市中越来越常见。
然而,地震是一种极具破坏力的自然灾害,对于高层建筑的结构设计来说,抗震设计是至关重要的一环。
本文将会探讨抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用。
首先,什么是抗震概念设计?抗震概念设计是指在建筑结构设计初期,从整体和局部结构角度上考虑地震力的作用,通过结构的合理布局、选材、尺寸和受力状态的合理设置,来提高结构的抗震能力,减少地震对建筑物造成的破坏程度。
1. 框架结构的应用框架结构是一种主要的高层建筑结构形式。
在抗震概念设计中,需要充分考虑框架结构的面积分布、刚度分布、荷载分布等问题。
要充分利用结构的自重、抵抗风荷载的性能,从而提高结构的抗震性能。
2. 抗震支撑体系的应用抗震支撑体系是指通过设置合理的支撑结构来改善结构的抗震性能。
在高层建筑结构设计中,可以通过采用对称剪力墙、砖混结构墙、钢筋混凝土核心筒等支撑体系来提高结构的抗震能力。
3. 建筑物的刚度设计建筑物的刚度是指它们对于外力的响应能力,它是决定结构抗震能力的关键因素之一。
一般来说,建筑物的刚度越大,抗震能力就越好。
在高层建筑结构设计中,应该通过设计合适的横向刚度体系、增加刚度剪力墙等方式来提高建筑物的刚度,从而提高其抗震能力。
4. 结构材料的选择结构材料的选择是影响建筑物抗震能力的一个重要因素。
在高层建筑结构设计中,应当选择强度高、韧性好、可塑性强的材料来进行设计,从而提高结构的抗震能力。
总的来说,抗震概念设计的应用在高层建筑结构设计中至关重要。
只有通过科学合理的抗震概念设计,才能提高结构的抗震能力,减少地震对建筑物带来的破坏程度。
希望未来在高层建筑的设计中,抗震概念设计能够得到更好的应用和推广。
基于性能要求的某超高层建筑抗震分析3篇
基于性能要求的某超高层建筑抗震分析3篇基于性能要求的某超高层建筑抗震分析1近年来,随着世界范围内经济的发展和人民生活水平的提高,高层建筑变得越来越普遍。
随之而来的,就是更高的建筑结构安全性要求。
因此,抗震性能成为了超高层建筑设计中至关重要的一环。
超高层建筑的抗震设计,必须考虑到建筑结构的受力性能和地震荷载的作用。
在进行抗震设计时,首先要确定地震烈度级别,然后根据建筑类型及高度,选择相应的抗震设计规范。
对于某超高层建筑而言,其性能要求非常高。
首先,该建筑必须要能够承受预定地震作用;其次,必须要保证在地震发生后,建筑内部的人员和设施能够得到充分的保护。
一般来说,超高层建筑的抗震分析包括两种方法:线性弹性分析和非线性分析。
线性弹性分析是指建筑结构在满足线性弹性的前提下进行分析,得到结构受力情况及变形情况;而非线性分析则考虑了结构材料及连接处的非线性影响,更精确地模拟了结构的受力情况。
在进行抗震分析时,应根据建筑的具体情况来选择合适的模型。
对于某超高层建筑,我们选择了非线性分析方法,通过开展有限元分析,研究结构在地震作用下的受力情况及变形情况。
首先,我们对建筑结构进行3D建模,采用力法进行分析,得到建筑结构在地震荷载作用下的受力情况。
随后,我们采用ABAQUS软件进行非线性分析,考虑了结构材料的非线性影响,模拟了建筑结构在地震作用下的变形和破坏情况。
最后,我们对模拟结果进行了分析和评价,为后续设计和改进提供了依据。
通过抗震分析,我们得出了一些重要结论。
首先,在地震发生时,该建筑能够有效地分散地震荷载,减缓地震对建筑的破坏作用。
其次,该建筑结构设计非常合理,能够充分利用结构材料的强度和刚度,来抵抗地震荷载带来的作用。
最后,我们建议该建筑在施工过程中,应严格按照设计要求进行建设。
在建成后,应定期对建筑进行定期检查和维护,以确保建筑结构的完好和安全。
同时,应加强对员工的安全教育,提高其对地震和突发事件的应对能力,以保障其生命和财产安全。
高层建筑结构在地震中的抗震性能分析与优化设计
高层建筑结构在地震中的抗震性能分析与优化设计摘要:本论文探讨了高层建筑在地震中的抗震性能分析与优化设计方法。
首先,介绍了地震对高层建筑结构安全性的影响。
接着,分析了抗震性能评价的指标和方法,包括位移、剪力、层间位移角等。
然后,探讨了提高抗震性能的设计策略,包括增加刚度、强度和耗能能力等。
最后,讨论了结构优化设计方法,如减震、阻尼和隔震等,以提升高层建筑的地震安全性。
关键词:高层建筑、地震、抗震性能、结构评价、设计策略、刚度、强度一、引言高层建筑在地震中的抗震性能是建筑结构设计中至关重要的一部分。
地震力可能导致结构破坏,进而危及人员生命和财产安全。
因此,深入了解高层建筑在地震中的抗震性能,以及如何进行优化设计,对保障城市的地震安全具有重要意义。
二、地震对高层建筑结构的影响地震作为地球内部地壳运动的产物,引发的地震波在传播过程中对高层建筑结构产生显著的影响。
地震波的作用下,高层建筑结构可能经历一系列动态响应,包括振动、位移、应变等现象。
这些影响对于高层建筑的结构稳定性、安全性和整体性能具有重要意义。
因此,深入分析地震对高层建筑结构的影响,对于设计合理的抗震措施和优化结构具有至关重要的意义。
2.1 振动响应地震波的传播会引起高层建筑结构的振动,产生周期性的周期性变形和应变。
这些振动响应可能导致结构的动态变形,甚至可能引起结构的共振,从而加剧结构的震动响应。
不同的地震波特征和结构固有周期之间的相互作用,可能导致结构的非线性行为和不稳定性。
2.2 位移与位移角地震引发的地震波传播在高层建筑结构中引起水平和垂直位移,同时也会导致结构的位移角变化。
位移和位移角的增加可能影响结构的稳定性,甚至可能导致结构的倒塌。
因此,准确预测和控制地震引起的位移和位移角变化,对于高层建筑的地震安全性至关重要。
2.3 应变与变形地震波的传播还会引起高层建筑结构的应变和变形。
结构的应变和变形可能在局部区域集中,也可能在整个结构中分布。
抗震结构设计在高层建筑中的应用分析
抗震结构设计在高层建筑中的应用分析摘要:高层建筑在人们的生活中较为常见,高层建筑的出现及使用有效地缓和了城市居民的住房问题,通过科学的设计及施工,高层建筑的各项性能可以很好地满足用户的需求,同时在智能化设施的支持下,人们的生活水平可得到较好的提升。
对于高层混凝土建筑而言,结构抗震设计的科学性影响较大,同时,如何保护高层建筑在地质灾害中不被破坏需要设计者予以重视。
关键词:抗震结构设计;高层建筑;应用分析1导言高层建筑在人们的生活中较为常见,高层建筑的出现及使用有效地缓和了城市居民的住房问题,通过科学的设计及施工,高层建筑的各项性能可以很好地满足用户的需求,同时在智能化设施的支持下,人们的生活水平可得到较好的提升。
对于高层混凝土建筑而言,结构抗震设计的科学性影响较大,同时,如何保护高层建筑在地质灾害中不被破坏需要设计者予以重视。
2高层抗震设计的重要性在二十世纪中后期,我国的建筑结构工程师在总结地震经验中认识到概念设计对于抗震能力的重要性要远远大于数值设计,所以人们越来越重视高层的抗震设计。
这一设计概念是在整栋建筑的设计方案开始时便根据人们已有的抗震结构知识和各种抗震结构设计相结合,从而设计好建筑的体型,结构,刚度分布。
再对建筑设计进行评价、选择处理,再加上严格的计算,达到消除建筑抗震能力弱的问题,符合建筑的抗震能力要求。
根据以往的抗震经验,确定影响建筑抗震能力的基本问题。
所以工程师要全面了解各种结构的抗震特点、结构的抗震受力点特征,设计出抗震能力强的模型,从而建设出抗震能力强的建筑,保证我国人民的生命和财产安全。
3高层建筑抗震结构设计的基本原则结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能。
结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则;对可能造成结构的相对薄弱部位,应采取措施提高抗震能力;承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
应尽可能设置多道抗震防线。
一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接协同工作。
基于性能的抗震设计方法在高层建筑设计中的应用
基于性能的抗震设计方法在高层建筑设计中的应用摘要:现代高层建筑向着多功能、多用途及造型新颖方向发展,结构体系日益复杂和多样化。
如何进行高层建筑的地震作用分析和抗震设计,是高层建筑设计的一个重要内容。
该文从地震反应分析发展过程入手,主要分别介绍了我国现行常规设计方法和基于性能的抗震设计方法,并对两者进行对比,对今后高层建筑基于性能的抗震设计方法进行了展望。
关键词:现行常规抗震设计,基于性能的抗震设计,高层建筑设计引言我国的高层建筑,尤其是超限高层建筑工程设计比较适合采用基于性能的抗震设计方法。
这些工程在房屋高度、规则性等方面都不同程度地超过现行标准规范的适用范围,如何进行抗震设计缺少明确具体的目标、依据和手段,设计者需要根据具体工程实际的超限情况,进行仔细的分析、专门的研究和论证,必要时还要进行模型试验,从而确实采取比标准规范的规定更加有效的具体的抗震措施。
业主也需要提供相应的资助,设计者的论证还需要经过抗震设防专项审查,以期保证结构的抗震安全性能。
这个设计程序在某种意义上类似于抗震性能设计的基本步骤。
这些年来,高层建筑工程抗震设防专项审查实践表明,不少工程的设计和专项审查己经涉及到基于性能抗震设计的理念和方法。
1超限高层建筑结构的抗震性能目标1.1结构的抗震性能水准超限高层建筑结构在不同水准地震下的性能水准以及性能性能可分为如下几个水准:(1)结构在地震后完好、无损伤,一般不需修理即可继续使用,人们不会因结构损伤造成伤亡,可安全出入和使用。
(2)结构在地震后基本完好,仅有个别构件轻微裂缝,一般不需修理或稍加修理即可继续使用,人们不会因结构损伤造成伤亡,可安全出入和使用。
(3)地震后结构的薄弱部位和重要部位的构件完好、无损伤,其它部位有部分选定的具有一定延性的构件出现明显的裂缝修理后可继续安全使用。
地震后结构的薄弱部位和重要部位的构件轻微损坏,出现轻微裂缝,其它部位有部分选定的具有延性的构件发生中等损坏,出现明显的裂缝,进入屈服阶段,需要修理并采取一些安全措施才可继续使用。
基于性能的抗震设计方法在超限高层建筑中的应用
Th e r e s e n t s i t u a t i o n a n d s i g n i ic f a n c e o f c o n c r e t e d a ma g e c o n s t i t u t i v e mo d e l r e s e a r c h
注: 后排为带转换结构的商住楼
图 1 超限高层建筑效果图
本工程 建 筑 结 构 安 全 等 级 为 二 级 , 结 构 设 计 使 用 年 限 为
住楼 高 9 9 . 1 5 m , 2 号公 寓式酒店 高 9 9 . 4 5 m , 商业 裙房高 3 6 . 3 m 5 0年 , 结构重要性系数 y 。 =1 . 0 。抗震设 防类别 : 公寓式酒店 、 商住 种分 析 , 其 中有 限元分析方法是进 行结构分 析的一种 比较有效 的 到位 , 从而设计 出来 的混凝土结构就很 难准确 的避免混凝 土 的全
1 工程 概况
本工程位 于 浙 江 省 湖州 市 吴 兴 区 中心 城 区。总 建 筑 面 积 1 1 4 0 6 3 . 2 7 m 。地上部分 由 2 9层 的 1号商住楼 、 2 5层 的 2号公 寓式酒 店和 6层 的商业裙 房组成 , 地下 为 2层 地下 车库 。1 号 商
抗震优化设计在高层住宅结构的应用
抗震优化设计在高层住宅结构的应用在建筑事业快速发展的今天,抗震优化设计在住宅高层建筑结构中的应用十分重要。
其不仅能够让整体的抗震效率得到相应的提升,还能让高层建筑的结构体系得到相应的优化。
本文主要针对抗震优化设计在住宅高层建筑结构中的应用进行分析,并提出了相应的优化措施。
标签:抗震优化设计;住宅;高层住宅结构1、高层住宅结构抗震设计原理1.1高层住宅结构抗震设计目标原则在设计具有抗震性能的高层住宅时,应确保:在发生低级地震时,高层建筑具有极大的安全性;发生中级地震时,住房建筑存在的损坏不会危及居民生命安全;而当发生大型地震时,则需要保证高层住房不会存在倒塌的风险,从而给居民创造出较大的时间和空间撤离居所。
1.2高层住房结构抗震设计基本原则为了不断優化高层住宅结构抗震设计目的,需要讲以下原则融合到住宅的抗震设计中来。
其一,住宅建筑应具有一定的刚性和弹塑性,这样就可以保证高层住宅在发生地震时,由于刚性过硬和弹塑性过大而导致建筑结构出现形变。
其二、地震过后一般都会伴发余震,因此过度追求建筑的抗震性能就会导致建筑整体刚性偏大,而对余震所带来的压力则难以承受而易出现结构的损毁。
其三,依据地震后对建筑产生的结构变形程度,需要高层住宅具有备延性良好的分体系,从而防止整体塌陷的后果发生。
2、高层住宅结构设计方法2.1高层建筑设计方法高层住宅设计应严格按照两阶段设计和三标准设防进行。
两阶段即为对住宅建筑第一阶段设计的地震动参数应与第一标准相同,地震参数的设计应严格按照结构弹性理论,通过精确计算高层结构地震作用效应,并结合实际建筑中存在的重力载荷、风荷载和实际所需承载抗震调整系数,促使第一阶段设计能与第一标准完全匹配。
而第二阶段需要将以上设计的地震动参数与第二、三标准相匹配,确定合理的地震弹塑性位移角,并不高于抗震规范最大值,并严格符合建筑第三标准中的防倒塌要求,从而在结构设计上确保高层建筑的抗震性能。
2.2结构规则设计对住宅高层建筑而言,足够的扭转刚度是确保其抗震性能良好的另一标准。
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抗震性能化设计在某高层抗震加固中的应用
在现代化高层建筑中加强抗震性能的设计水平,可以为住户提供可靠的安全保障。
因此本文以某高层的抗震加固施工为例,深入讨论了抗震性能化设计在高层加固过程中的应用,列举了具体的施工步骤和计算方法,希望能够给相关工作人员提供参考。
标签:抗震设计;性能化设计;高层抗震加固
引言:近几年来,社会经济水平的不断提高为我国建筑工程企业带来了很宝贵的发展机遇,因此各建筑施工单位不断的强化施工技术、提高工程质量。
在现代化高层建筑中,抗震性能是非常重要的一种建筑基础性能,对于保障发生地震等自然灾害时房屋建筑安全性和稳定性具有非常深远的影响意义。
工程设计人员对高层建筑进行抗震加固施工设计时,应该充分的做好抗震性能化设计,通过采用更加科学合理的设计方案,能用国内先进的高层建筑加工技术,有效的提高建筑物的抗震能力,为建筑用户提供安全的住宿环境。
1 工程概况
本文主要以大连的某高层建筑施工情况为例,该建筑为塔楼带三层地下室及两层裙楼,楼梯的主要高度为自地坪起到屋顶高度为163.2m,主楼层数分布为47层,整个高层建筑的结构采用了以钢筋混凝土作为框架的核心筒式结构。
本高层建筑在进行设计时将使用年限定为50年,同时由于施工单位的技术水平相对较高,因此该高层建筑结构的安全等级评定被划分为二级。
而通过施工队伍在高层建筑的基础上进行了抗震加固处理,因此本建筑即便经过了几年的使用时间后,仍然能够保持抗震设防烈度为7度、抗震设防类别为丙类的抗震性能。
并且根据相关工作人员对建筑现场进行的实地勘察来看,该高层建筑的场地和环境相对较为稳定,并且该地区不存在产生较大地震等自然灾害情况的条件,因此可以对该高层建筑进行适当的抗震加固优化,以此来进一步提高建筑的质量和抗震性能,保障建筑内人们的安全生活。
2 结构性能优化目标的选定
在对高层建筑进行改造施工之前制定好建筑结构和性能的优化目标是非常有必要的,在本次高層建筑抗震加固施工项目开展之前,工程设计师便充分的掌握了建筑的基本情况和各项性能与条件,并且通过与业主和建设方进行深入沟通,将本次工程的抗震性能目标进行了确定:小震以下满足性能水准1a要求,即确保在小型地震之后该高层建筑结构依然能够保持较好的完整性,会出现大面积的损伤或脱落现象,在地震过后基本不需要进行修理,同样也不会影响该建筑的继续使用;而中震以下要满足性能水准3要求,也就是说建筑内的一些薄弱部位或非重要部位的构件在震后可能会产生一定程度的轻微损伤。
一些具有延展性的结构会出现比较明显的裂痕,在地震结束后需要对建筑结构进行适当的修理,同时要采取一定的安全保护措施才能继续进行使用;大震以下满足性能水准4要
求,即高层建筑结构受到地震的影响会产生中等程度的损坏,建筑主体结构和一些重要的构件会产生一定程度的损坏。
此外大面积的建筑结构会出现轻微损坏,延展性建筑结构会进入屈服,裂痕比较多,建筑内部存在着一定的安全隐患,能进行正常的人员出入。
在地震结束后需要进行必要的修理和加固,并且要采取一定的安全措施才能够继续使用。
3 结构体系及结构布置
对于现代化高层建筑而言,采取不同的建筑结构体系和结构布置会对建筑物的抗震能力等各方面性能产生不同程度的影响。
由于本次工程项目所研究的建筑物采取的是筒体结构,因此从平面的角度对建筑结构进行评价,无论是在建筑物的长度方面还是宽度方面来说,不会让观察者感到尺寸受限。
而筒体建筑结构最重要的限制条件就是在进行建筑改造时,延筒体Y方向的尺寸无法进行相应的增加。
因此工程设计人员需要采取避重就轻的方式,沿筒体Y方向在建筑物的内外墙外延出共8个落地墙肢,进一步加强建筑物平面结构的稳定性。
此外,出于对建筑施工经济效益和使用价值的考虑,研究人员通过对工程设计进行合理的优化,将地下1层至15层的建筑结构采用了型钢混凝土柱,这样就能够达到对建筑结构的整体刚度进行了有效的强化,同时还增加了建筑内支撑柱的延性,是该项高层建筑加固工程体现出了更高的经济价值。
4 结构性能目标的实现
4.1 小震作用下性能水准1a
这项性能水准对建筑结构的各项指标均提出了较高的要求,使周期比和位移比均满足了建设规范,尤其是对于高层建筑结构的扭转效应产生了良好的控制。
每个楼层的侧向刚度都达到了一定的标准,与相邻上部楼层的侧向刚度相比可以达到其标准的70%,而与相邻三层楼层的侧向刚度相比则可以达到其平均值的80%左右。
建筑结构的各方向布置均符合规范规则,不存在薄弱层都有质量缺陷的楼层;同时各楼层之间的位移角的大小达到了建筑工程标准,而高层结构顶点的最大加速度限值也满足了标准规范,此外从整体上来看无论是楼层结构的侧向刚度还是舒适度都在合适的范围内。
当刚重比大于1.4时高层建筑结构的整体稳定性可以得到有效的保障;而当刚重比大于2.7时,则不考虑重力二阶效应。
对建筑结构在该性能水准下的计算结果都满足《高规》的相关要求,同时振型分解反应谱法和时程分析的结果具有相同的统计意义。
在对高层建筑结构缓解地震作用时产生的效应进行计算时,按照工程要求已将结果取平均值,而对震型分解反应谱法计算结果则取的是较大值。
4.2 中震作用下性能水准3
高层建筑物在该性能水准要求下具有较高的抗地震作用能力,在设防烈度的地震作用下建筑结构会进入非弹性工作阶段。
同时,地震对高层建筑结构体系的损坏程度不会进入不可修复的范围,对于重要的结构构件例如支柱,剪力墙底部加强部位等建筑结构应该始终保持不屈服的状态,这样在地震作用结束之后便可
以通过对建筑结构进行简单的修复即可以继续使用。
一般情况下,中震的烈度比通常遇到的地震烈度约大1.55°,在进行计算分析时要将建筑结构的水平地震影响系数调整到0.23,相较于小震下的0.08有所升高。
此外,对于建筑材料的强度也会有所提高,例如抗震承载力调整系数取1.0等。
4.3 大震作用下性能水准4
通常建筑物在该性能水准下具有较高的抵抗地震作用能力,在地震中结构不会产生扭转效应,同时建筑结构的最大侧向位移和水平位移限值均满足规范要求,并且在局部楼层梁上会出现塑性铰对建筑结构进行加固。
此外,在地震作用下建筑周围的型钢混凝土柱绝大部分都不会进入塑性阶段,因此可以有效的确保底部的剪力墙始终保持着较好的承载能力。
5 改造措施概述
对于该高层建筑的改造部分柱体结构采取的是型钢混凝土柱,并在改造过程中合理应用了井字复合箍提高建筑的抗震能力。
此外,本次改造工程剪力墙周围部分建筑结构的抗震性能,通过控制各墙肢的各项比例系数和结构设计提高剪力墙的承载能力,确保在地震作用下不会出现底部坍塌等现象。
同时在底部的建筑边缘构件中还加设了型钢,进一步强化了该高层建筑的抗震性能。
结束语:本文主要论述了抗震性能化设计在高层建筑加固过程中的应用,同时结合了大连某高层建筑改造工程的实例,并以此为根据展开了对各项抗震性能水准以及改造措施的阐述。
希望各建设单位能够提高重视,努力加强我国高层建筑的抗震水平。
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