STMD对高层建筑地震响应的控制

地震动力响应问题方法研究进展

地震动力响应问题方法研究进展随着科学技术的不断发展，国内外学者和研究人员对边坡问题的认识也不断完善，特别是近几十年来，国内外对土石坝地震动力响应问题的研究取得了比较丰硕的成果，而且关于边坡地震动力响应问题的研究方法也逐渐完善。目前，最常采用的研究方法是拟静力法、Newmark 滑块位移法和动力有限法。静力计算的基础上，将地震作用简化为一个惯性力系，将其所产生的惯性力假定为一个恒定的静力，并将其作用在边坡潜在的不稳定滑体上，然后根据极限平衡理论，求出边坡的抗震安全系数，其核心是设计地震加速度的确定问题；随着对边坡动力问题认识的不断深入，最早把坝坡认为是变形体的是Mononobe HA 等人，并开始了以变形体的观点来探究土质边坡的动力反应问题，并首次提出了剪切楔法模型的概念，发明了边坡地震反应分析的新方法- 剪切楔法；随着边坡地震响应分析方法不断发展，到20 世纪中期，Newmark 通过假定滑移面的方法来确定变形体的屈服加速度值，并采用动力分析手段来判定是否产生滑移，并估算其永久位移，然后根据潜在变形来评价土坝坝坡的动力稳定性，这就是非常有名的有限滑块位移法；周健、徐志英等发展了基于粘弹性本构关系的动力有限单元法，黄建梁等借用Sarma 法进行了地震稳定性的动态理论分析，在同时考虑水平和竖向地震动基础上，给出了坡体临界加速度计算公式，建立了根据水平和铅直地震加速度时程估计坡体失稳的加速度、速度和位移时程的方法，解决了地震加速度时程的确定问题、地震过程中坡体抗滑强度的衰减问题和孔隙的动态响应问题及坡体稳定性的评价问题；薄景山建立了计算土质边坡地震反应及评价其动力稳定性的数值分析模型；我国学者王思敬较早的研究了岩体边坡的动力问题，通过振动模拟试验探索并建立了边坡块体运动的动力微分方程，通过数值积分求得块体滑动的动力学特征，即块体运动加速度和块体相对基岩的运动加速度、运动速度和位移曲线多种动力响应分析方法，大致可分为3 种(贾俊) [10] ：a.解析方法；b.物理模拟方法；c.数值模拟方法。 l)解析方法边坡根据临空面的数目可以分为单面坡和双面坡(比如坝坡)。双面坡有两个自由面，它的动力反应三量(速度、加速度和应力)的分布规律可以采用解析的方法—剪切楔法来获得。一维剪切楔法是1936 年由Mononobe 等提出的，随后大量的文献对该法进行了改进，并把它推广到三维情形。对于顺层岩质边坡，大多只有一个自由面，因此其基本属于单面坡，解析的方法对单面坡是无能为力的。 (2)物理方法物理模拟是科学研究的重要手段，能较为合理的揭示事物的本质，但是由于受实验材料、实验设备以及实验技术等限制，物理模拟无法保证模型与原型的真正相似。同时，物理模拟会存在尺寸效应问题，要研究边坡在整个剖面上的动力响应规律，在动力作用过程中必须在边坡体内布置大量的监测点。这对于物理模拟来说是非常困难的。 (3)数值模拟

高层建筑地震逃生方法

高层建筑地震逃生方法高层建筑地震逃生方法中国国际救援队cisar队员、国家地震灾害紧急救援训练基地教官在救灾过程中分析，发现很多楼房的底层，尤其是一层和二层，受到的横向剪切力非常大，特别是在房屋窗户窗体特别多、门框比较多这种情况下，房屋会沿着窗子和窗子的对角线发生开裂。换言之，如果开发商建的房子质量不够合格，那么建筑物的一层就会被剪切破碎，二层可能会在一层倒塌过程中跌落到地下室，这种情况在灾害现场十分常见。所以高层避险应以三层为一个界限，三层以上的住户不建议大家逃跑。三层以下，特别是一层和二层，建议大家快速地从楼里撤出。为什么三层以上的居民不建议逃跑?几年前上海发生过楼倒倒事件，当时发生倒塌的原因是地基的地面沉降，即便楼房整体倒塌，我们可以看到楼的内部空间还是有的。一旦楼内存在生存空间，我们就有可能在其中幸存下来。而三层以上的住户在从三层往下跑的过程中，大部分的时间花费在从楼道中往下撤离这一过程中，一旦发生余震，楼梯间是最最不稳定的地点。楼梯间只是一个逃跑的通道，并不是躲避的空间。如果往下撤离的时间过长，当余震来的时候，处在楼梯间的人很容易遇难。三层以上的住户在屋里就近躲避，三层以下的快速撤离，这是针对高层建筑物避震的一个建议。下面给大家说一个高层逃生的真实案例，911时大部分人是怎

样逃生的?其实他们大多数都是通过电梯逃生的。(后文会讲到)在这里，先给大家说几个火灾中的高层逃生方法：第一种方法是通过安全通道逃生。安全通道就是楼梯间的安全出口。在房屋设计的时候，安全通道的四周墙壁都是做过防火处理的，换言之，它是一个天然的隔烟通道。但是它的隔烟功能有一个前提，即每一层通往安全通道的门是防火门，并且平时都应该是关闭的。我们平时很少会把防火门关上，因为我们觉得它很碍事、很重，我们通常会拿一些绳子把它打开，或是拿一些木楔子让它保持敞开，这样的情况下，它就变成了一个烟可以到达的区域，换言之，如果我们在楼梯间里发现有烟进来了，那么它就已经不再是一个安全通道，而变成了一个死亡通道，那么我们在楼梯间往下走的过程就会觉得烟越来越大，很多人也是因为这个原因在楼梯间遇难。第二种方法可以通过高层逃生滑道逃生。现在这种技术在国内普及率并不是很高，在发达国家的普及相对较高，但我相信在过几年之后，在我国这种高层逃生通道也会有的。逃生滑道跟滑梯一样，人可以从窗户里直接出来，从国际上普遍采用这种技术的国家来看，大概一分钟能跑出二十个人左右，所以这种方式非常受用。第三种方法是通过高空直升机救援。如果是在大城市，高层逃生时一般建议顶层的人往楼顶上跑，因为楼房顶部可能会有直升机停机坪，这也就要求城市里救援系统中必须得有高空直升机救援，但并不是每个城市都能做到，所以这种方法有一定的局限性。

地震带来的危害

地震常常造成严重人员伤亡，能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散，还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。地震所造成的直接灾害有：建筑物与构筑物的破坏，如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等等。地面破坏，如地面裂缝、塌陷，喷水冒砂等。山体等自然物的破坏，如山崩、滑坡等。海啸、海底地震引起的巨大海浪冲上海岸，造成沿海地区的破坏。此外，在有些大地震中，还有地光烧伤人畜的现象。地震的直接灾害发生后，会引发出次生灾害。地震引起的次生灾害主要有；火灾，由震后火源失控引起；水灾，由水坝决口或山崩壅塞河道等引起；毒气泄漏，由建筑物或装置破坏等引起；瘟疫，由震后生存环境的严重破坏所引起。泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑，地形险峻的地区，因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快，流量大，物质容量大和破坏力强等特点。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。海啸就是由海底地震、火山爆发、海底滑坡或气象变化产生的破坏性海浪，海啸的波速高达每小时700～800千米，在几小时内就能横过大洋；波长可达数百公里，可以传播几千公里而能量损失很小；在茫茫的大洋里波高不足一米，但当到达海岸浅水地带时，波长减短而波高急剧增高，可达数十米，形成含有巨大能量的“水墙”。海啸主要受海底地形、海岸线几何形状及波浪特性的控制，呼啸的海浪冰墙每隔数分钟或数十分钟就重复一次，摧毁堤岸，淹没陆地，夺走生命财产，破坏力极大。全球的海啸发生区大致与地震带一致。全球有记载的破坏性海啸大约有260次左右，平均大约六、七年发生一次。发生在环太平洋地区的地震海啸就占了约80%。而日本列岛及附近海域的地震又占太平洋地震海啸的60%左右，日本是全球发生地震海啸并且受害最深的国家。

TMD多点控制体系随机地震响应分析的虚拟激励法_朱以文

收稿日期:2003-10-26;　修回日期:2003-11-22 基金项目:国家电力公司资助项目(KJ 00-03-26-01) 作者简介:朱以文(1945-),男,教授,主要从事计算力学和结构防灾减灾研究文章编号:1000-1301(2003)06-0174-05 TM D 多点控制体系随机地震响应分析的虚拟激励法朱以文,吴春秋 (武汉大学土木建筑工程学院,湖北武汉430072) 摘要:对于频率分布密集或受频带较宽的地震激励的结构,其响应不再以某一单一振型为主,须考虑采用多点控制。本文对受T M D 多点控制的结构进行了研究。文中建立了带有多个子结构系统的以模态坐标和子结构自由度为未知量的统一运动方程。针对所得方程为非对称质量、非对称刚度、非经典阻尼的情况,本文给出了使用直接法求解的格式。地震随机响应分析采用了虚拟激励法,可以考虑各振型之间的耦合项,计算量小且精度高。本文的方法适用于带有多个子结构的系统的一般性问题,具有广泛的应用价值。关键词:多点控制;主结构;子结构;随机地震响应中图分类号:P315.96 文献标识码: A Pseudo -excitation method for random earthquake response analysis of control system with MTMD ZH U Yi -wen ,WU Chun -qiu (Civil and structural engineering school ,W uhan university ,Wuhan 430072,China ) A bstract :The response of the structure is no t constituted with one sing le mode shape w hen the frequency distri -bution is dense o r the earthquake excitation 's frequency band is w ide .At this time ,it is necessary to adopt the multi -point control sy stem .The study on the structures w ith M TMD is carried out in this paper .The uniform dynamic equation w ith mode coordinate and slave system 's DOF as variables is established fo r the system w ith multi slave sy stem .The equatio n has asy mmetric mass m atrix ,asymmetric stiffness matrix and nonclassical damping m atrix ,and the direct solving format is given in this paper .The random earthquake response is studied by using pseudo -excitation method ,thus the coupling items between modes can be considered .The calculation is cheap and precision is high .The method in this paper is adaptable to the general case of the sy stem with multi -slave structures and has broad application wo rth .Key words :multi -point control ;master structure ;slave structure ;random earthquake response 1　引言对于高层建筑、大跨桥梁、高耸塔架等高柔结构采用TMD (Tuned Mass Damper )减小风振及地震响应是有效的,这一点得到了人们的普遍认同。TMD 对建筑结构的功能影响较小,便于安装、维修和更换控制元第23卷第6期2003年12月地　震　工　程　与　工　程　振　动EA RT HQ UAK E ENG IN EERI NG A ND ENG IN EERIN G V IBRA T ION V ol .23,No .6 Dec .,2003DOI :10.13197/j .eeev .2003.06.028

地震对建筑的影响

第九组组员：陈耀铭、黄伟鹏、江信贤地震与民用建筑一、民用建筑在地震中的震害特点（一）砌体结构房屋的震害及分析 1）震害现象（1）墙角的破坏：房屋的四角墙面上开裂以至于局部倒塌的现象。（2）楼梯间的破坏：楼梯间两侧承重墙出现严重的斜裂缝。（3）内外墙连接的破坏：内外墙连接处出现竖向裂缝，严重时纵横墙拉脱。造成纵墙外闪倒塌，

房屋丧失整体性。（4）突出屋面的屋顶间等附属结构的破坏：地震时，平面突出部位出现局部破坏现象。相邻部位的刚度差异较大时尤为严重。突出屋面的屋顶间、烟囱、女儿墙等附属结构，由于地震“鞭鞘效应”的影响，一般较下部主体结构破坏严重，而且突出部分面积和房屋面积相差越大，震害越严重，如图所示。（5）墙体的破坏：墙体出现水平裂缝、斜裂缝、X形裂缝，严重的则出现歪斜以致倒塌现象，图所示。方向平行的墙体，在水平地震作用下，墙体首先出现斜裂缝，如果墙体高宽比接近1，则墙体出现X形交叉裂缝；如果墙体的高宽比较小，则在墙体中间部位出现水平裂缝。

（6）其他部位常见破坏：由于楼盖缺乏足够的拉结或施工中楼板搁置长度过小，会造成楼板坠落；由于伸缩缝过窄，不能起到防震缝的作用，地震时缝两侧墙体放生碰撞而造成破坏。 2）分析：历次大地震，如1963年前南斯拉夫地震，1972年美国费尔南多斯地震，1976年罗马利亚地震，1975年营口海城地震，1976年唐山地震以及2008年汶川地震中，都证明底部框架砌体结构房屋震害是相当严重的。在地震作用下，底部框架—抗震墙结构房屋的底层承受着上不砖房倾覆力矩的作用，其外侧柱会出现受拉的状况；底层为内框架时，外侧的砖壁柱则会因砖柱受拉承载力低而开裂，甚至严重破坏；底层为半框架时会出现底层横墙开裂，而后由于内力重分布，加重了层半框架的破坏；底层商店住宅，由于需要大空间，横墙较少，因底层的抗震能力弱形成特别的薄弱楼层，造成破坏特别严重。（二）钢结构房屋的震害及分析 1）钢结构的震害主要有节点连接的破坏、构件的破坏以及结构的整体倒塌三种形式。 2）分析：历次地震表明，在同等场地、地震烈度（seismic intensity）条件下，钢结构房屋的震害要较钢筋混凝土结构房屋的震害小得多。以1985年9月墨西哥城大地震（里氏8.1级）的震害为例，其中倒塌和严重破坏的钢结构房屋为12栋，而钢筋混凝土房屋却有127栋。 1、节点连接的破坏（1）框架梁柱节点区的破坏由于节点集中力、构造复杂、施工难度较大，极易造成应力集中，因此节点破坏时发生最多的一种破坏形式。1994年美国诺斯里奇（Northridge）地震和1995 年日本阪神地震均造成了很多梁柱刚性节点的破坏。2008年汶川地震也造成钢结构网架节点破坏。诺斯里奇地震时，H形截面的梁柱节点的典型破坏形式。由图中可见，大多数节点破坏发生在梁端下翼缘处的柱中，这可能是由于混凝土楼板与钢梁共同作用，

高层建筑抗震设计常见的问题

高层建筑抗震设计常见的问题在高层建筑的建设中，其中最主要的问题是对它的抗震问题的研究，其中又以中短柱问题为最主要的问题。现在首先介绍一下抗震设计中常见的一些问题。缺乏岩土工程勘察资料或资料不全。有的在扩初设计阶段还缺建筑场地岩土工程的勘察资料，有的在扩初设计会审之后就直接进入了施工图设计，有的在规划设计或方案设计会审后就直接进入了施工图设计。无岩土工程勘察资料，设计缺少了必要的依据。结构的平面布置。外形不规则、不对称、凹凸变化尺度大、形心质心偏心大，同一结构单元内，结构平面形状和刚度不均匀不对称，平面长度过长等。一个结构单元内采用两种不同的结构受力体系。如一半采用砌体承重，而另一半或局部采用全框架承重或排架承重；底框砖房中一半为底框，而另一半为砖墙落地承重，这种情况常发现在平面纵轴与街道轴线相交的住宅，其底层为商店，设计成一半为底框砖房(有的为二层底框)，而另一半为砖墙落地自承，造成平面刚度和竖向刚度二者都产生突变，对抗震十分不利。底框砖房超高超层。如1996年，对在杭设计单位作的一次专题普查，发现有69幢底框砖房超高超层。新项目亦普遍存在此现象，1999年某地块住宅竣工交付使用验收中发现有三幢底框砖房超高超层，甚至有超三层的。

抗震设防标准掌握不当。有一些项目擅自提高了设防标准，按照《建筑抗震设防分类标准(gb50223-95)》划分应属六度设防的，但设计中提高了一度按七度设防，提高了建筑抗震设防标准，将会增加工程投资；有的项目严格应按七度采取抗震措施的，但设计中又按六度设防，减低了抗震设防标准，不利抗震。结构的竖向布置。在高层建筑中，竖向体型有过大的外挑和内收，立面收进部分的尺寸比值b1/b不满足≥0.75的要求。抗震构造柱布置不当。如外墙转角处，大厅四角未设构造柱或构造柱不成对设置；以构造柱代替砖墙承重；山墙与纵墙交接处不设抗震构造柱；过多设置抗震构造柱等。框架结构砌体填充墙抗震构造措施不到位。砌体外围护墙砌筑在框架柱外又没有设置抗震构造柱，框架间砌体填充墙高度长度超过规范规定要求又没有采取相应构造措施。结构其他问题。有的底层无横向落地抗震墙，全部为框支或落地墙间距超长；有的仅北侧纵墙落地，南侧全为柱子，造成南北刚度不均；有的底层作汽车库，设计时横墙都落地，但纵墙不落地，变成了纵向框支；还有的底框和内框砌体住宅采用大空间灵活隔断设计，其中几乎很少有纵墙。不少地方都采用钢筋混凝土内柱来承重以代替砖墙承重，实际上将砖混结构演变为内框架结构，这比底框砖房还不利，因内框砖房的层数、总高度控制比底框砖房更严，因此存在着严重抗震隐患。更为严重的是这种情况并未引起目前大多数结构工程师的重视。

TMD对结构地震响应控制效果的研究

第26卷,第1期 2010年3月世界地震工程W ORLD E ARTHQUAKE ENGI NEER I N G V o.l 26N o .1 M ar .2010 收稿日期:2009-01-07; 修订日期:2010-01-07 基金项目:湖北省教育厅中青年项目(Q20092501);襄樊学院青年项目(2009YB020) 作者简介:秦丽(1976-),女,讲师,博士,主要从事工程抗震方面的教学和研究.E m ai:l gracieq1@e m ails .b j u t .edu .cn 文章编号:1007-6069(2010)01-0202-05 TMD 对结构地震响应控制效果的研究秦丽1,2 ,李业学1 ,徐福卫 1 (1.襄樊学院建筑工程学院,湖北襄樊441021; 2.北京工业大学建筑工程学院,北京100022) 摘要:TMD 对简谐激励和风荷载引起振动的控制效果得到了一致的肯定,然而关于T M D 地震控制的效果还没有一致的结论。文中比较了几种有代表性的T M D 参数优化方法所确定的T M D 参数;利用MAT LAB 编制了计算程序,分析了不同方法所确定的TMD 参数用于地震控制时,控制效果的差别;从反应谱的概念出发,研究TMD 对单自由度结构的地震控制效果。结果表明,TMD 总体上对于单自由度结构的地震响应是有控制效果的,结构本身响应越大,控制效果越好;结构本身响应很小的时候,T M D 有放大结构响应的现象,但由于结构本身响应很小,放大后的结构响应也不会导致结构有破坏的危险。关键词:TM D;地震响应;反应谱;单自由度主结构中图分类号:TU 435;P315 966 文献标志码:A R esearch on control effectiveness of TM D to structural seis m ic res ponse Q IN L i 1,2 ,L I Yexue 1 ,XU Fuw ei 1 (1.C oll ege of Arc h itecture and C i vilEng i neeri ng ,X iangf an Un ivers i ty ,X iangf an 441021,Ch i na ;2.C ollege of Arch i tecture and C i v ilEng i neeri ng ,B eiji ng Un ivers i ty of Techn ol ogy ,Beiji ng 100022,Ch ina) Abst ract :The contro l effecti v eness of T MD to v i b rati o n caused by har m onic excitation and w ind is affir m ed by all t h e researchers ,w hile there is no t co inc i d ent conclusion about the contro l effectiveness ofTMD to m iti g ate structura l seis m i c response .In th is paper ,t h e differentm ethods for TMD para m eter opti m izati o n are co m pared and their seis m ic control effectiveness is co m pared .Based on the concept o f response spectra ,t h e control e ffectiveness of T MD for a SDOF syste m seis m ic response is st u died .The resu lts de m onstrate thatTMD is effective to m itigate seis m ic re sponse of t h e SDOF in genera.l K ey w ords :T MD;se is m ic response ;response spectrum;SDOF struct u re 引言 T MD 作为一种减振消能装置,安装和维护价格很低,性能稳定可靠,适用范围广泛。在结构减振控制中受到较多的关注,目前已经有不少高层建筑成功运用TMD 来控制结构的风振。 T MD 的控制效果取决于它的参数,质量比(TMD 质量与结构质量之比)、阻尼比、频率比(T M D 频率与结构基频之比)。因此很多相关的理论研究都致力于T MD 的参数优化。最经典的是Den H artog [1] 提出的利用无阻尼单自由度结构-TMD 系统的主结构位移的传递函数来确定的T MD 的最优参数。此后,很多学者提出了不同的确定T MD 最优参数的方法,限于篇幅在此只介绍与文中内容相关的有代表性的研究。W arbur ton (1982) [2] 总结了无阻尼结构简谐和白噪声激励下,以结构的位移响应最小化为目标时,T MD 的最优参

地震对建筑的影响

第九组组员:陈耀铭、黄伟鹏、江信贤地震与民用建筑一、民用建筑在地震中得震害特点（一）砌体结构房屋得震害及分析 1)震害现象 (1)墙角得破坏:房屋得四角墙面上开裂以至于局部倒塌得现象。 (2)楼梯间得破坏:楼梯间两侧承重墙出现严重得斜裂缝。 (3)内外墙连接得破坏:内外墙连接处出现竖向裂缝,严重时纵横墙拉脱。造成纵墙外闪倒塌,房屋丧失整

体性。（4）突出屋面得屋顶间等附属结构得破坏:地震时,平面突出部位出现局部破坏现象。相邻部位得刚度差异较大时尤为严重。突出屋面得屋顶间、烟囱、女儿墙等附属结构,由于地震“鞭鞘效应” 得影响,一般较下部主体结构破坏严重,而且突出部分面积与房屋面积相差越大,震害越严重,如图所示。（5）墙体得破坏:墙体出现水平裂缝、斜裂缝、X形裂缝,严重得则出现歪斜以致倒塌现象,图所示。方向平行得墙体,在水平地震作用下,墙体首先出现斜裂缝,如果墙体高宽比接近1,则墙体出现X 形交叉裂缝;如果墙体得高宽比较小,则在墙体中间部位出现水平裂缝。（6）其她部位常见破坏:由于楼盖缺乏足够得拉结或施工中楼板搁置长度过小,会造成楼板坠落;由于伸缩缝过窄,不能起到防震缝得作用,地震时缝两侧墙体放生碰撞而造成破坏。 2)分析:历次大地震,如1963年前南斯拉夫地震,1972年美国费尔南多斯地震,1976年罗马利亚地

震,1975年营口海城地震,1976年唐山地震以及2008年汶川地震中,都证明底部框架砌体结构房屋震害就是相当严重得。在地震作用下,底部框架—抗震墙结构房屋得底层承受着上不砖房倾覆力矩得作用,其外侧柱会出现受拉得状况;底层为内框架时,外侧得砖壁柱则会因砖柱受拉承载力低而开裂,甚至严重破坏;底层为半框架时会出现底层横墙开裂,而后由于内力重分布,加重了层半框架得破坏;底层商店住宅,由于需要大空间,横墙较少,因底层得抗震能力弱形成特别得薄弱楼层,造成破坏特别严重。 (二)钢结构房屋得震害及分析 1) 钢结构得震害主要有节点连接得破坏、构件得破坏以及结构得整体倒塌三种形式。 2)分析:历次地震表明,在同等场地、地震烈度(seismic intensity)条件下,钢结构房屋得震害要较钢筋混凝土结构房屋得震害小得多。以1985年9月墨西哥城大地震(里氏8、1级)得震害为例,其中倒塌与严重破坏得钢结构房屋为12栋,而钢筋混凝土房屋却有127栋。 1、节点连接得破坏 (1)框架梁柱节点区得破坏由于节点集中力、构造复杂、施工难度较大,极易造成应力集中,因此节点破坏时发生最多得一种破坏形式。1994年美国诺斯里奇(Northridge)地震与1995 年日本阪神地震均造成了很多梁柱刚性节点得破坏。2008年汶川地震也造成钢结构网架节点破坏。诺斯里奇地震时,H形截面得梁柱节点得典型破坏形式。由图中可见,大多数节点破坏发生在梁端下翼缘处得柱中,这可能就是由于混凝土楼板与钢梁共同作用,

浅析地震对建筑物的破坏及建筑减震防震措施

浅析地震对建筑物的破坏及建筑减震防震措施姓名：王涛班级：土木通过对土木工程概论这门课程的学习，我对土木工程这个专业有了大概的了解。我对建筑防震减震方面的问题有着浓厚的兴趣，通过陈老师的介绍以及我查阅的相关资料，浅析一下本人对地震对建筑物的破坏以及建筑物减震防震方面的认识。破坏性地震会给国家经济建设和人民生命财产安全造成直接和间接的危害和损失，尤其是强烈的地震会给人类带来巨大的灾难。目前，每年全世界由地震灾害造成的平均死亡人数达8000一10000人／次，平均经济损失每次达几十亿美元。据联合国统计，本世纪以来，全世界因地震死亡人数达260万，占全球自然灾害所造成的死亡总和的58％。从某种意义上说，地震是群灾之首。大地震如果发生在渺无人烟的地方是不会造成伤害的，如果发生在城市或农村的活，就会造成房倒屋塌，甚至建筑物与重要工程也会遭至"破坏并危及人员的生命安全，给人们造成严重灾害。我国由于地处板块交界处地震灾害频度高，强度大，成灾率高，这是造成地震灾害特别严重的原因。同时，我国民众防灾意识不高，同一震级的地震，造成伤亡的人数可多达数倍。另外，我国大部分城市的基础设施，抗震性能较差。建国头20年中，多数建筑物和工程未考虑抗震设防，加之城市生命线管线纵横交错，埋设不合理，有的材料强度不够，有的年久失修，使我国多数城镇防震抗震的能力脆弱，潜在着很大的隐患。广大农村多属土、石结构建筑，抗震能力更差。据估计，地震若发生在我国工业城市及人口稠密的地区，8级左右或7级左右以及5、6级左右的地震所造成的经济损失分别为百亿元、数十亿元和数亿元人民币。譬如1976年唐山大地震，在几十秒钟的时间内，将一座百万人口的工业城市变成了废墟，伤亡侧万人，直接经济损失100亿元以上，救灾花了6亿多元，重建用了50亿元，而

地震对工程建筑实施的影响

浅谈地震灾害对工程建筑的影响

地震对工程建筑实施的影响摘要地震是非常严重的自然灾害之一，它以瞬间的能量瞬息间使成千上万的生命遭到伤害，地震称为地动、地振动，是地壳快速释放能量过程中造成振动，期间会产生地震波的一种自然现象。地震产生的原因随其形式的不同而不同，本文将阐述地震成因的具体知识，能让我们更好的了解地震带给工程实施的影响。地震时会使房屋等建筑物受到严重的震动致使破坏，会使桥梁断裂、路面开裂下陷、铁路扭曲等，从而使城市瘫痪。地震常常还会伴随滑坡、泥石流、地基沉陷等地面破坏现象，其次生灾害也是非常严重的。对此我们应该对其地震带上的城市进行防范，地震灾害的破坏程度与地震震级和震源深度、地震发生的时间、地貌地质条件、建筑物的质量和地震的防御状况。其中后三个因素则是人类可以控制的，通过对采取有效手段完全可以降低地震灾害的程度。在未来的发展过程中，我们还不能有效地预测地震，无法避免地震灾害的发生，但采取一定措施的前提下是可以有效地减少地震造成的破坏的。关键词：地震地震成因震级地震烈度应对措施引言地震灾害这两年对我国造成的灾害较大，本文研究地震对工程实施的影响可为改善这种现象采取一定的防治措施，我国是地质灾害较多的国家，每年因地质灾害造成的经济损失不计其数，也给人类的生命安全财产造成极大的伤害，因此本文研究地震地质灾害及防治具有一定的社会意义，也使人们更加重视面对地震灾害时采取应对措施。理论基础 2.1 地震现象与成因地震是由于地球内部应力，引起构造变动而产生的地震，地震是一种地质现象，地球上差不多每天都有地震，地震时，从震源地方的岩石破裂产生的地震波，在地球内部和地球表面传播。地震一般可分为人工地震和自然地震两大类，下面所说的地震成因为天然地震的成因：①构造地震，因为地壳运动引起的地壳构造突然变化，地壳岩层错动破裂而发生的地壳震动，这就产生了人们平常所说的地震。由于地球不停地运动变化，从而内部产生了巨大的地应力，在其长期缓慢的作用下，造成地壳的岩层

浅谈高层建筑抗震

浅谈高层建筑抗震 2008年的汶川地震和2010年的玉树地震对中国来说无不是沉重的打击，不但造成巨大的经济损失，更心痛的是有那么的生命离开了我们，这不得不让人们反思我们建筑的抗震设防能力。在地震中，几乎所有的建筑都倒塌了，相对于低层建筑而言，高层建筑破坏和倒塌的后果就更加严重。近年来国内国外高层、超高层建筑的高度不断攀升，就在2010年正式开放的哈利法塔的高度达到了惊人的828米，而且建筑的体型越来越复杂，不规则结构越来越多，这对于结构的抗震都是十分不利的。为保证高层结构的抗震安全，达到安全和经济的统一，有必要对高层结构的抗震设计、抗震结构和抗震技术进行探讨。 1.地震导致建筑破坏的原因根据地震经验，地震期间导致高层建筑破坏的直接原因可分为以下三种情况：（1）地震引起的山崩、滑坡、地陷、地面裂缝或错位等地面变形，对其上部建筑的直接危害；（2）地震引起的砂土液化、软土震陷等地基失效，对上面建筑物所造成的破坏；（3）建筑物在地面运动激发下产生剧烈震动过程中，因结构强度不足、过大变形、连接破坏、构件失稳或整体倾覆而破坏； 2.建筑的抗震概念设计所谓“建筑抗震概念设计”是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,依此进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。科技论文。 3.建筑抗震设计方法的发展过程 3.1、静力理论阶段水平静力抗震理论始创于意大利，发展于日本，1900年日本学者大森房吉提出“震度法”的概念。该理论认为：结构物所收到的地震作用，可以简化为作用于结构的等效水平静力，其大小等于结构重力荷载乘以一个系数。 3.2、反应谱理论阶段我国及国际上多数国家抗震设计规范本质上都采用了反应谱理论及结构能力设计原则。其主要特点如下： (1) 用规范规定的设计反应谱进行结构线弹性分析。 (2) 结构构件的承载力是根据设计反应谱所作的结构线弹性计算通过荷载和地震作用效应组合后内力进行设计。 (3) 在早期方案设计阶段，结构体系、结构体型的规则性及结构的整体性满足规范的规定，以使结构能可靠地发挥非弹性延性变形能力。 3.3、动力理论阶段

地震对建筑的影响

地震对建筑的影响 Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8

第九组组员：陈耀铭、黄伟鹏、江信贤地震与民用建筑一、民用建筑在地震中的震害特点（一）砌体结构房屋的震害及分析 1）震害现象（1）墙角的破坏：房屋的四角墙面上开裂以至于局部倒塌的现象。（2）楼梯间的破坏：楼梯间两侧承重墙出现严重的斜裂缝。

（3）内外墙连接的破坏：内外墙连接处出现竖向裂缝，严重时纵横墙拉脱。造成纵墙外闪倒房屋丧失整体性。（4）突出屋面的屋顶间等附属结构的破坏：地震时，平面突出部位出现局部破坏现象。相邻的刚度差异较大时尤为严重。突出屋面的屋顶间、烟囱、女儿墙等附属结构，由于地震鞘效应”的影响，一般较下部主体结构破坏严重，而且突出部分面积和房屋面积相差越震害越严重，如图所示。（5）墙体的破坏：墙体出现水平裂缝、斜裂缝、X形裂缝，严重的则出现歪斜以致倒塌现象，所示。方向平行的墙体，在水平地震作用下，墙体首先出现斜裂缝，如果墙体高宽比接1，则墙体出现X形交叉裂缝；如果墙体的高宽比较小，则在墙体中间部位出现水平裂缝

（6）其他部位常见破坏：由于楼盖缺乏足够的拉结或施工中楼板搁置长度过小，会造成楼板落；由于伸缩缝过窄，不能起到防震缝的作用，地震时缝两侧墙体放生碰撞而造成破坏 2）分析：历次大地震，如1963年前南斯拉夫地震，1972年美国费尔南多斯地震，1976年罗亚地震，1975年营口海城地震，1976年唐山地震以及2008年汶川地震中，都证明底部框架砌体结房屋震害是相当严重的。在地震作用下，底部框架—抗震墙结构房屋的底层承受着上不砖房倾覆力矩的作用，其外侧柱现受拉的状况；底层为内框架时，外侧的砖壁柱则会因砖柱受拉承载力低而开裂，甚至严重破坏；层为半框架时会出现底层横墙开裂，而后由于内力重分布，加重了层半框架的破坏；底层商店住宅由于需要大空间，横墙较少，因底层的抗震能力弱形成特别的薄弱楼层，造成破坏特别严重。（二）钢结构房屋的震害及分析 1）钢结构的震害主要有节点连接的破坏、构件的破坏以及结构的整体倒塌三种形式。 2）分析：历次地震表明，在同等场地、地震烈度（seismic intensity）条件下，钢结房屋的震害要较钢筋混凝土结构房屋的震害小得多。以1985年9月墨西哥城大地震（里氏级的震害为例，其中倒塌和严重破坏的钢结构房屋为12栋，而钢筋混凝土房屋却有127栋。 1、节点连接的破坏（1）框架梁柱节点区的破坏由于节点集中力、构造复杂、施工难度较大，极易造成应力集中，因此节点破坏时发生最多的一种破坏形式。1994年美国诺斯里奇（Northridge）地震和 1995年日本阪神地震均造成了很多梁柱刚性节点的破坏。2008年汶川地震也造成钢结构网架节点破坏。诺斯里奇地震时，H形截面的梁柱节点的典型破坏形式。由图中可见，大多数节点破坏发生在梁端下翼缘处的柱中，这可能是由于混凝土楼板与钢梁共同作用，

地质灾害对建筑物的影响

地质灾害对建筑物的影响地质灾害对建筑物的影响摘要：随着时代的发展，人们对生活水平的需求逐渐提高，建筑物的建设变得尤其重要，建筑物的设计、建造都在一定程度上反映了人们的生活水平。然而，建筑物的建设也影响了自然界的正常发展，大自然也通过各种方式向我们人类发出了警告，也反映在许多地质灾害在各地时有发生，均不同程度的造成人员或经济损失。所以在建造建筑物的同时也应慎重考虑地质灾害对建筑物的影响。地质灾害对建筑物的影响越来越严重，如何进行防、冶，从选址到建设的过程应该注意的环节，已建好的建筑物如何进行监测防冶等等。本文依据广西柳州市帽合地区发生的地质灾害塌陷进行了讨论与总结，讨论了从选址到建设的过程应该注意的环节，如何防冶，已建好的如何进行监测防冶等等。关键词：地质灾害；对建筑物的影响；检测防治；环节 Abstract: with the development of The Times, people life level requirements gradually improve, building construction becomes especially important, building design, construction in a certain extent reflects people's living level. However, the construction of the building have also affected the normal development of the nature, nature also by various means to our human issued a warning, also reflected in many geological disasters have occurred at all, all different degree of caused the personnel or economic loss. So in the construction of buildings should also be careful consideration of the effect of geological disasters in buildings. The influence of geological hazards on building more and more serious, how to prevent and smelting, from the process of construction site to should pay attention to link, has built good building monitoring the smelting how, and so on. Based on the liuzhou

浅谈高层建筑抗震的现状及发展前景

浅谈高层建筑抗震的现状及发展前景（中国矿业大学建筑工程学院土木11-5班马绪文）摘要:对于一个高层结构的设计,遇到的问题可能错综复杂,只能具体问题具体分析。工程实践表明在高层结构的设计过程中,设计人员只有抗震概念清晰,构造措施得当,应用合适的结构分析软件三者有机结合才能取得比较理想的结果,在这个过程中抗震构造重于结构计算。本文对建筑抗震进行必要的理论分析,从而探索高层建筑的设计理念、方法,采取必要的抗震措施并简述其发展前景。关键词:高层建筑;抗震;结构设计现阶段,土与结构物共同工作理论的研究与发展使建筑抗震分析在概念上进一步走向完善,如果可以在结构与地基的材料特性,动力响应,计算理论,稳定标准诸方面得到符合实际的发展,自然会在建筑结构抗震领域内起到重要的作用。 1 高层建筑抗震设计特点第一，控制建筑物的侧移是重要的指标。在地震荷载作用下，建筑结构所产生的水平剪切力占主导地位，所以建筑物会产生明显的侧移，随建筑结构的高度不断曾加，结构的侧向位移迅速增大，但该变形要在一定限度之内，这样才能保证结构安全以及使用功能。第二，地震荷载中的水平荷载是决定因素。水平荷载会使建筑物产生倾覆力矩，并且在结构的竖向构件中引起很大的轴力，这些都与建筑物高度的两次方成正比，故随建筑结构高度的曾加，水平载荷大相径庭。对高度一定的建筑物而言，竖向荷载基本上是不变的，但是随着建筑物的质量、刚度等动力特性的不同，水平地震荷载和风荷载的变化是比较大的。第三，要重视建筑结构的延性设计。高层建筑结构随着高度增加，刚度减小，显得更柔，在地震荷载作用下变形较大。这就要求建筑结构要有足够的变形能力，使结构进入塑性变形阶段仍然安全，需要在结构构造上采取有利的措施，使得建筑结构具有足够的延性。 2 建筑抗震的理论分析 2.1 建筑结构抗震规范简介建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计(包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容)的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平,又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导,向技术经济合理性的方向发展,但它更要有坚定的工程实践基础,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识,现代规范中的条文有的被列为强制性条文,有的条文中用了“严禁,不得,不许,不宜”等体现不同程度限制性和“必须,应该,宜于,可以”等体现不同程度灵活性的用词。 2.2 抗震设计的理论拟静力理论：拟静力理论是20世纪10～40年代发展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于

地震的好处与坏处

地震的好处与坏处 Prepared on 22 November 2020

地震的好处对于受灾地区的人们来说是灾难,而对于全球地震是缓解地球本身的压力,释放过多能量,保持岩石圈受力平衡的有效而唯一的途径. 同时地震也会把地下的矿物带到地表,火山喷发的火山灰使土壤变得肥沃,有利于农业生产.而海底地震引起的海啸和海风给内陆地区带来难得一遇的水汽对于缓解干旱,净化空气起到了一定的作用. 地震的危害地震，是地球上所有自然灾害中给人类社会造成损失最大的一种地质灾害。破坏性地震，往往在没有什么预兆的情况下突然来临，大地震撼、地裂房塌，甚至摧毁整座城市，并且在地震之后，火灾、水灾、瘟疫等严重次生灾害更是雪上加霜，给人类带来了极大的灾难。据统计，全球每年要发生500万次左右地震，虽然大部分地震因为发生在海洋或地壳深处或是由于震级太小而不被人感觉到，但每年仍有不少地震给震区人民带来巨大的生命财产损失，仅上个世纪以来，全世界就有120多万人死于地震，几乎每个地方都受到过地震的侵扰。地震是一种破坏力很大的自然灾害，除了直接造成房倒屋塌和山崩、地裂、砂土液化、喷砂冒水外，还会引起火灾、爆炸、毒气蔓延、水灾、滑坡、泥石流、瘟疫等。除此之外，地震还会带来，主要有： 1.火灾：由房屋倒塌、煤气泄漏和明火引起；

2.水灾：由水坝决口或山崩壅塞河道等引起； 3.毒气泄漏：由建筑物或装置破坏等引起； 4.瘟疫：由震后生存环境的严重破坏所引起。地震是地壳快速释放能量过程中造成的震动，期间会产生地震波，其中地震波又分为S波及P波。地震可由地震仪所测量，地震的震级是用作表示由震源释放出来的能量，通常以“里氏地震规模”来表示；烈度则透过“修订麦加利地震烈度表”来表示，某地点的地震烈度是指地震引致该地点地壳运动的猛烈程度，是由震动对个人、家具、房屋、地质结构等所产生的影响来断定。在地球的表面，地震会使地面发生震动，有时则会发生地面移动。震动可能引发山泥倾泻甚或火山活动。如地震在海底发生，海床的移动甚至会引发海啸。（一）什么叫地震灾害 1、地震灾害。强烈的地震，会引起地面强烈的振动，直接和间接地对社会及自然造成破坏。直接破坏如：由于地面强烈震动引起的地面断裂、变形、冒水、喷沙和建筑物损坏、倒塌以及对人畜造成的伤亡和财产损失等等。这种由地震引起的破坏，统称为地震灾害。 2、地震次生灾害。地震次生灾害是指：由于强烈的地震使山体崩塌，造成滑坡和泥石流；水坝河堤决口造成水灾；震后造成瘟疫流行；引燃易燃易爆物造成火灾、爆炸；由于破坏管道造成毒气泄漏；细菌和放射性物质的扩散对人畜生命造成威胁等等。