抗震设防水准及其设计实现问题
村镇房屋抗震设防存在的问题和几点建议
Value Engineering1什么是地震我们常见的地震是由于地壳在不断释放能量剧烈震动过程中产生震波的一种自然现象,剧烈的震动会造成板块间的碰撞和积压,导致板块边缘发生错动或内部破裂的情况。
最初发生地震的方位就是震源,而震动源最上方的地表就是震中,地面晃动最为剧烈破坏性最强的地方就是极震区,也可以说是震中所处的位置,地震导致的火灾、水灾和有毒物质的泄漏及扩散给人们的生命及财产安全带来无可挽回的损失,而地震引发的泥石流、山体崩塌等自然灾害造成的影响更是无法估量。
据相关数据显示,在全球范围内每年都会发生上百起的地震现象,但是由于绝大部分的地震震感非常的低,人们在日常生活中根本感觉不到,而真正对人类造成重大伤害的地震事件也就十几起,为了更好的预防地震发生,就要第一时间关注到地震源,防患于未然,但是,以目前的科技发展水平,地震仪只是起到检测地震源的作用,地震准确的发生时间是没法预测到的,一些成功预测地震发生的成功事件也只不过是一种巧合,因此,我们应该做好建筑物抵抗震动等级,提高设防标准,做好防御,尤其是相对较弱的村镇的抗震设防。
2从地震灾害看抗震设防的重要意义地震巨大的破坏力给人们的身心留下了深刻的烙印,因此抗震防灾事关重大关乎着人类共同发展的利益,据相关史料表明,由于剧烈震动造成建筑物倒塌是导致人员伤亡及财产损失的罪魁祸首,因此加强对建筑物的抗震设计,采取科学合理的抗震措施,在施工时严格按照抗震施工标准进行作业等可以有效的避免地震灾害,如果抗震设防工作完成效果不好直接影响着建筑工程的施工进度。
所以在抗震设防管理工作中还要综合考虑地震环境、建筑物建造的重要意义和风险等级以及国家对经济的承受能力等因素。
由于村镇所处环境和房屋建设的特点,让村镇房屋坚实巩固有更高的抗震效果是目前抗震设防工作的重点方向,为了降低地震发生的危险性及减少建筑工程设备的破坏,所以在进行城镇房屋建造施工的时候要结合当地的地质环境和所处的位置,避开地质疏松或是地震易发地段进行选址,重视房屋地基、构架、墙体、设施等抗震设计及相应的抗震加固方法,以此来降低建筑工程的损伤,提高建筑自身抵抗震灾的能力。
黄世敏:建筑抗震设计若干问题
沈阳市
7度 6度 8度 7度
0.10g 0.05g 0.20g 0.15g 0.10g 0.05g 0.05g 0.20g 0.10g 0.10g
第一组 第一组 第一组 第一组 第二组 第二组 第一组 第二组 第二组 第一组
大连市 7度 6度 6度 8度 鞍山市 7度 7度
工程抗震研究所
Institute of Earthquake Engineering
工程抗震研究所
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3、《建筑工程抗震设防分类标准》对二、三级医院、 具有外科手术或急诊科的乡镇卫生院,幼儿园和中小 学等建筑的抗震设防要求为重点设防类,在抗震设计 中要求按提高一度采取抗震措施,其效果高于单一提 高地震加速度的效果。
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2、具体调整系数争议很大,定量有待商榷。 世界各国的抗震规范或标准,凡要求不同场地反应 谱峰值加速度调整的,加速速度调整的幅度只有特征周 期调整幅度的1/3~1/2。故相应的加速度调整幅度不宜大 于 1.15。欧洲规范相当Ⅲ类场地的加速度峰值甚至比Ⅱ 类场地略有减少。 3、资料性附录 4、不是建设部管辖的工程建设标准,不协调地方 如征求意见稿中学校、医院地震作用提高一度要求 等 5 、工程建设标准通过抗震设防分类、抗震措施和抗震 计算配套使用,共同保证建筑物抗震安全
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例: A.0.6 辽宁省
烈度 加速度 分组 县级及县级以上城镇 和平区、沈河区、大东区、皇姑 区、铁西区、苏家屯区、浑南区 (原东陵区)、沈北新区、于洪 区、辽中县 康平县、法库县、新民市 瓦房店市、普兰店市 金州区 中山区、西岗区、沙河口区、甘 井子区、旅顺口区 长海县 庄河市 海城市 铁东区、铁西区、立山区、千山 区、岫岩满族自治县 台安县
建筑设计中的抗震设计问题
浅析建筑设计中的抗震设计问题摘要:在建筑结构设计中,抗震设计是设计的一个重要部分。
随着现代社会的发展,高层建筑已经成为城市空间中不可缺少的元素,因此抗震设计变得尤为重要。
本文就对目前抗震设计中的设计要求内容进行了简单的探讨,仅供参考。
关键词:建筑结构;抗震设计abstract: in the design of the building structure, seismic design is an important part of the design. this paper has carried on the simple discussion on the design requirements of the seismic design of the content, for reference only. keywords : building structure; seismic design中图分类号:tu3文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2013)近几年来,各国历次地震对人类造成了严重灾害,通过总结大量的经验教训,促使结构抗震设计不断发展。
在我国,随着建筑设计的发展,对结构抗震设计提出了一系列的抗震规范,要求设计人员注意抗震概念设计。
合理、全面的设计有助于明确设计思想,恰当、灵活地运用抗震设计原则使设计人员不致陷入盲目的计算工作,从而做到比较合理的抗震设计。
一、目前我国抗震设计中存在的不足从目前来看,首先,与国外规范相比,我国抗震规范在对关系的认识上还存在一定的差距。
美国ubc规范按同样原则来划分延性等级,但在高烈度区推荐使用高延性等级,在低烈度区推荐使用低延性等级。
这几种抗震思路都是符合规律的,而目前我国将地震作用降低系数统一取为2.86,而且还把用于结构截面承载能力设计和变形验算的小震赋予一个固定的统计意义。
另外,我国规定的“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设防目标也存在一定的问题。
我国抗震规范提出的三水准
我国抗震规范提出的三水准篇一:建筑结构抗震_随堂作业主观题建筑结构抗震随堂作业一. 解释名词1. 震级答:地震震级是衡量一次地震释放能量大小的尺度。
震级的表示方法有很多,目前国际上常用的是里氏震级,其定义首先由里克特于1935年给出。
2. 地震烈度答:地震烈度是指地震对地表和工程结构影响的强弱程度,是衡量地震引起后果的一种尺度。
3. 抗震设防烈度答:抗震设防烈度是指按照国家批准权限审定作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
4. 罕遇地震答:大震是罕遇地震,它多对应的烈度为在50年期限内超越概率为2%~3%的地震烈度。
5. 液化答:在地下水位以下的松散的饱和砂土或饱和粉土受到地震的作用时,土颗粒间有压密的趋势,因此表现为土中空隙水压力的增高以及空隙水向外运动,引起地面出现喷水冒砂现象,或因更多水分来不及排出,致使土颗粒处于悬浮状态,形成有如“液体”一样的现象,称为液化。
6. 自振周期答:自振周期是结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间。
7. 底部剪力法答:根据地震反应谱理论,以工程结构底部的总地震剪力与等效单质点的水平地震作用相等,来确定结构总地震作用的方法。
8. 轴压比答:是指柱(墙)的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。
9. 刚性楼盖答:现浇或装配整体式钢筋混凝土楼(屋)盖10. 延性答:是指材料的结构、构件或构件的某个截面从屈服开始到达最大承载能力或到达以后而承载能力还没有明显下降期间的变形能力。
二、简答题1.我国抗震设防目标中对三个地震烈度水准提出哪些具体设防要求?答:《抗震规范》将抗震设防目标称为三水准的要求,简称为“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
1、第一水准要求——小震不坏当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般应不受损坏或不需修理可继续使用,即小震不坏。
2、第二水准要求——中震可修当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能有一定的损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用,即中震可修。
抗震设计中的常见问题
二、弹性分析
计算模型准确:板计算单元有刚板、 1. 计算模型准确:板计算单元有刚板、膜单元和板壳 单元, 单元,板的刚度在有些结构中影响地震计算的准 确性 1)按实际模型计算,小心采用无限刚假定 ,膜单元 在如下结构中应广泛应用。 无板结构 存在的问题:在建模时应让 存在的问题: 弱连接结构 设计人员了解楼板和周边构 开大洞结构 件的关系, 件的关系,若计算时关系不 狭长结构 对则计算有问题。 对则计算有问题。 连体结构 错层结构 有缝结构 多塔结构 斜柱斜梁结构
6.刚度比计算 刚度比计算
1)剪弯刚度K=F/∆与抗规的K=V/∆计算的刚度比 有较大差别,不同的规范条文采用不同的刚度比计 算方法; 2)转换层刚度比应采用剪弯刚度,采用弹簧串联 用层刚度求有较大差别(1/k=1/k1+1/k2) ; 3)竖向不规则判定采用抗规的方法 ;
7.指定有侧约束的地下室 7.指定有侧约束的地下室 四川地震灾害表明,有效控制首层构件损伤程度对“大震不 倒”起关键作用 。 1)基础回填土对结构的约束作用 ; 2)结构主体高度扣除了带侧约束地下室部分和小 塔楼部分 ; 3)内力调整时带侧约束地下室的上一层为底层 ; 4)剪力墙底部加强区判定时,带侧约束地下室的 上一层为首层; 5)带侧约束地下室柱长度系数自动计算为1.0。
3.多方向地震计算 3.多方向地震计算
其它计算只算了地震内力,没有如下考虑, 存在重大的安全隐患
1)多方向的刚度比、承载力比、剪重比、倾覆弯矩、框架 剪力调整、重力二阶效应及结构稳定。 2)多方向的偶然偏心和双向地震 。 大底盘3塔楼结构的地震方向:0,90,65,155,111,21。考虑偶然偏心和 双向地震时总地震工况数:6*4*2=48个。 (1)6个方向规范验算; (2)分段框剪调整;有专家提议提高2.0限值,加强二道防线;去掉 斜拄对框剪调整的影响(GSSAP已去掉)。
建筑结构抗震设防设计中的若干问题探讨
术人员对抗震技术标 准不够熟悉 , 许多地 区也没有及时编制适 合 的平面形状和立体的空间形状 的设计 。在建筑体 型的设计 中 , 应 当地实际情况 的抗 震 构造 节点 图集 和 标准 , 便 于施工 质量 控 不 尽可 能地使平 面和空 间的形 状简 洁 、 规则 , 在平 面形状上 , 矩形 、 制, 加上抗震设 防综合管理制度不健全 、 措施不到位 , 抗震主管部 圆形 、 方形 等对抗震来 说 , 是较好 的体型。尽可 能少 做外 凸和 都 门与招标 投标 和质 量管 理等部 门之 间的协调 、 配合 不够 密切 , 致 内凹的体型 , 尽量避免 不对称 的侧翼 和过长 的侧翼 , 在体 型布置
使抗震设防在设计 审查 , 工方案 核查 , 施 施工 质量 的检查验 收等 上使建筑结构的质量和刚度 比较均 匀地分布 , 避免产生 因体 型不 方面 的管理时有脱节 , 留有漏洞 。 对称导致质量与刚度不对 称而 引起建筑 物在抗 震时发 生扭转反 应 。在建 筑设计 中 , 了建 筑立面美 观和艺术 上的创 意, 为 复杂 的 建筑抗震的实践表 明 , 个地 震 区建 筑物 , 一 如果没 有 良好 的 建筑体 型是难 以避免的 , 但是 , 在设计时一定要把建筑艺术 、 建筑 建筑总体布置方案 , 靠结 构抗震 计算 和抗震 的构造措 施 , 单 在较 使用功能 同结构抗震安全很好地结合起来 。 强烈的地震作用下 , 是难 以取得 建筑抗 震 的较 好效果 , 至减 2 3 抗震设 防措施 要 贯 穿于工程 建设的 全过程 仍 甚 . 轻 不 了建 筑 物 的 震 害 程 度 。 要使建筑 工程真 正达到能够减轻 以至避免地震灾害 , 必须把 抗震 防灾工作 自场址选择 、 设计 、 施工 、 量监 督和竣工验收贯穿 质 施工队伍整体素质 下降 、 施工 队伍 管理水 平 、 技术 素质 的下 始终 。在抗震设计中 , 定要严 格按 “ 阶段” 一 二 的设计 步骤 和“ 三 降给建筑物 的抗震设防 留下隐患 , 工企业 的领导者 中还有不少 个水准 ” 施 的设 防 目标进行设计 , 不得马虎 。此外 , 在施工 的各个环 人存在重效益 、 轻质量 的观念 , 自身质量 意识差 , 监理部 门需要旁 节上要全面贯彻抗震 规范要 求 , 充分体 现抗震设 计意图 , 建筑 使 站监理 的工序不能做 到现场 旁站检 查 、 监督 , 施工 人员违 反操作 物防御 地震 的能力得 到保障 , 而减 轻地 震灾害给人 民生命 财产 从 1 3 施 工 、 理 方 面 的 问题 . 监
建筑抗震设防三水准的要求
建筑抗震设防三水准的要求1. 背景介绍地震是一种自然灾害,它给人们的生命和财产安全带来巨大威胁。
为了保护建筑物在地震中的稳定性和安全性,各国都制定了相应的建筑抗震设防标准。
在中国,建筑抗震设防三水准是非常重要的规定。
2. 三水准的定义建筑抗震设防三水准分别为一般要求、中等要求和重要要求。
根据不同场所和用途的建筑物,需要满足相应的水平。
2.1 一般要求一般要求适用于一些较小规模、低层次、简单结构的建筑物。
这些建筑物在地震中可能会发生损坏,但不会对人员安全造成严重威胁。
2.2 中等要求中等要求适用于一些较大规模、多层次、复杂结构的建筑物。
这些建筑物在地震中可能会有轻微损坏,但不会倒塌。
2.3 重要要求重要要求适用于一些关键性建筑物,如医院、消防站、电力设施等。
这些建筑物在地震中需要保持基本完好,不会倒塌或严重受损。
3. 设计要点为了满足建筑抗震设防三水准的要求,设计师需要考虑以下几个方面:3.1 结构设计结构设计是抗震设防的核心。
建筑物的结构应能够承受地震产生的地面运动和动态荷载,并将其传递到地基上。
合理选择结构类型、采用适当的梁柱布置和连接方式,以及使用抗震材料都是关键。
3.2 地基处理地基是建筑物的基础,它对建筑物的抗震性能起着至关重要的作用。
在地基处理中,应进行土壤勘察和分析,采取相应措施来提高土壤的承载力和稳定性。
3.3 非结构部分设计除了主体结构外,建筑物还包括许多非结构部分,如墙面、天花板、管道等。
这些非结构部分在地震中可能会脱落或倒塌,对人员造成伤害。
因此,在设计中应考虑非结构部分的抗震性能,采用适当的连接方式和材料。
3.4 抗震设备和措施除了上述设计要点外,还需要在建筑物中安装抗震设备和采取相应措施来增强抗震能力。
例如,安装减震器、防震支座等抗震装置,以及设置紧急疏散通道和避难场所等。
4. 施工要求建筑抗震设防不仅仅是设计的问题,在施工过程中也需要严格执行相关要求。
4.1 施工质量控制施工过程中应严格按照设计要求进行操作,并进行质量检查和验收。
我国当代建筑抗震设计规范若干问题探讨
我国当代建筑抗震设计规范若干问题探讨林凡(宁夏建设工程质量监督总站,宁夏银川750001).工矍焦苤喃要]我国历史上是一个多地震的国家。
人类在适应自然和改造自然的过程中。
不断地探索抵御地震的方法,但限于古时候的科教发展水平和实践能力,一直没有形成系统科学的抗震设防方法。
[关键词]建筑;抗震设计;抗震标准;规范我国历史上是一个多地霞的国家。
现代的抗震从建筑结构的发展趋势来看,施工技术的发展往往领先于结构设计的发展,当前的结构抗震研究的重要目标是加快发展抗震设计方法,更经济安全地保持地震后的建筑功能。
一般的建筑结构抗震设计主要包括3个方面的内容:一是结构抗震设防水准和等级的选取;二是结构地震反应分析:三是结构抗震设计。
1我国抗震理论发展的三个阶段我国抗震设计理论是从20世纪初才开始建立起来的。
经历了一个世纪的发展,随着人们对地震动特性和结构动力特性理解的不断加深,结构抗震设计理论从最初的静力阶段和反应谱阶段,发展到动力阶段及目前的基于性态的抗震设计理论阶段:一是静力理论阶段。
20世纪10~40年代属于静力理论阶段。
静力理论是指估计地震力时,不考虑地震的动力特性和结构的动力性质,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,其大,J湘当于结构的重量乘以一个比例常数。
二是反应谱理论阶段。
20世纪40~60年代属于反应谱理论阶段。
反应谱理论的发展是伴随着强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动性质的进一步了解,以及对结构动力反应特性的研究而发展起来的,是加州理工学院的一些研究者对地震动加速度记录的特性进行分析后所取得的一个重要成果。
三是动力理论阶段。
20世纪70—80年代属于动力理论阶段。
随着20世纪60年代电子计算机技术和试验技术的发展,人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解,同时随着强震观测台站的不断增多,各种受损结构的地震反应记录也不断增多,这促进了结构抗震动力理论的形成。
浅谈城市抗震防灾规划的问题与建议
浅谈城市抗震防灾规划的问题与建议范涛[1]陈志高[1]唐丽华[2][3]杨江[1]([1]中国地震局地震研究所地震预警湖北省重点实验室湖北·武汉430071;[2]新疆维吾尔自治区地震局新疆·乌鲁木齐830011;[3]中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江·哈尔滨150040)摘要中国是一个地震多发国家,随着城市化进程的进一步推进,城市抗震防灾显得尤为重要.为了减轻城市在地震作用下的灾害,本文在介绍了城市抗震防灾规划的抗震设防目标、主要内容的基础上,指出了我国在城市抗震防灾规划中存在的一些问题,提出了一些建议,可为城市总体规划和城市抗震防灾规划标准的修订提供参考。
关键词城市抗震防灾设防目标规划建议中图分类号:TU984.116文献标识码:A0引言2007年颁布的《城市抗震防灾规划标准》,已经较全面的说明了国家对城市抗震防灾规划的重视。
2008年新修订的《中华人民共和国防震减灾法》中对防震减灾规划从立法角度做了明确的阐述,进一步体现了国家对抗震防灾规划的重视。
目前,随着我国社会经济的发展,城镇化进程的进一步推进,资源过多的向城市集中,城市在政治经济生活中占据主导地位。
因此,如何提高城市应对灾害的能力是亟需解决的重要课题。
我国是一个地震多发国家,地震给我国造成的人员和经济损失特别重大。
2008年四川汶川8.0级地震、2010年青海玉树7.1级地震、2013年四川芦山7.0级地震等均暴露出我国城市在抗震防灾减灾方面存在突出问题。
总体来看,我国城市依然面临着许多抗震防灾不利因素,主要包括:城市建筑和人口密度大;老城区,城乡结合部,棚户区抗震防灾能力相对薄弱;旧有城市基础设施老化,布局不合理,道路狭窄,交通不畅;商业区、工业区、生活区布局混杂;地震次生灾害隐患多;缺少绿地、公园等避难场所;大量古建筑、文化遗址没有充分的抗震防护;经济社会快速发展与基础设施建设矛盾突出等。
第三讲 抗震设防水准与性能水准
绪论
专题1:基于性能 的抗震设计理论
专题2:连续倒 塌设计理论
专题3:钢-混 凝土组合结构
1. 什么是现代 建筑? 2. 现代建筑面 临的问题 3. 本课程的主 要内容 4. 教学计划和 考评
1. 2. 3. 4.
理论背景 抗震设防水准 性能水准 设计方法
性能水准:
指结构在某一特定设防地震等级下预期破坏的最大程度。
性能抗震 设计理论
基于性能的抗震设计方法:
包含传统的基于力的抗震设计方法和基于位移的抗震设计 方法。
1.结构的地震设防水准
指工程设计中如何根据客观的设防环境和已定的设防目标,并考虑具体的社会经 济条件来确定采用怎样的设防参数,或者说,应该选择多大强度的地震作为防御 的对象.
二级
三级 四级
主干道上的高架桥
次干道上的高架桥 支路上的高架桥
TL
30
不同设计基准期的设防地震相当于50年内的超越概率 重要性类别 设防水准 一级 二级 三级 39% 46% 63% 内超越概率63% 29% 35% 50% 内超越概率50% 5.1% 6.4% 10% 内超越概率10% 2.5% 3.2% 5% 内超越概率5% 1.0% 1.3% 2% 内超越概率2%
SEAOC Vision 2000建议的多级地震设防水准
地震发生频度 多遇 偶遇 罕遇 稀罕 极稀罕 地震设防水准 水准1 水准2 水准3 水准4 水准5 重现期/a 43 72 475 970 2475 超越概率 30a内50% 50a内50% 50a内10%
50a内5%或100a内 10%
50a内2%
重要性等级路线等级设计基准期使用年限年一级快速路上的高架桥100二级主干道上的高架桥80三级次干道上的高架桥50四级支路上的高架桥30丌同重要性城市高架桥分类设防水准重要性类别一级二级三级四级内超越概率6339466381内超越概率5029355069内超越概率1051641016内超越概率52532582内超越概率21013233tltltl不同设计基准期的设防地震相当于50年内的超越概率多少个抗震设防等级合适
建筑结构抗震课后思考题、问答题、简答题答案
1.1地震按其成因分为哪几种类型?其震源的深浅又分为哪几种类型?按成因分:构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震按震源深浅分:①浅源地震震源深度在70k m以内,一年中全世界所有地震释放能量的85%来自浅源地震。
②中源地震震源深度在70k m~300k m范围内,一年中全世界所有地震释放能量的12%来自中源地震。
③深源地震震源深度超过300k m,一年中全世界所有地震释放能量的3%来自深源地震。
1.2什么是地震波?地震波包含了哪几种波?地震波:地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量。
地震波包含:体波,在地球内部传播。
面波,只限于在地球表面传播。
1.3什么是地震震级?什么是地震烈度?什么是抗震设防烈度?地震震级:表示一次地震本身强弱程度和大小的尺度。
地震烈度:指在地震时某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强烈程度。
抗震设防烈度:是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执行。
1.4什么是多遇地震?什么是罕遇地震?多遇地震:一般指小震,50年可能遭遇的超越概率为63%的地震烈度值。
罕遇地震:一般指大震,50年超越概率2%~3%的地震烈度1.5建筑的抗震设防类别分为哪几类?分类的作用是什么?(1)建筑工程应分为以下四个抗震设防类别:①特殊设防类:指使用上有特殊设施,涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果,需要进行特殊设防的建筑。
简称甲类。
②重点设防类:指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑,以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果,需要提高设防标准的建筑。
简称乙类。
③标准设防类:指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑。
简称丙类。
④适度设防类:指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害,允许在一定条件下适度降低要求的建筑。
简称丁类。
(2)分类作用:①甲类建筑,地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求,其值应按批准的地震安全性评价结果确定;抗震措施,当抗震设防烈度为6-8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。
抗震设防的“三水准”和抗震设计的“两阶段”
抗震设防的“三⽔准”和抗震设计的“两阶段”抗震设防的“三⽔准”和抗震设计的“两阶段”抗震设防的“三⽔准”和抗震设计的“两阶段”近年来,国内外抗震设防⽬标的发展总趋势是要求建筑物在使⽤期间,对不同频率和强度的地震,应具有不同的抵抗能⼒,即“不震不坏,中震可修,⼤震不倒”。
这⼀抗震设防⽬标亦为我国《抗震规范》所采纳。
三⽔准设防的设防要求:第⼀⽔准:在遭受低于本地区规定的设防烈度的地震影响时,建筑物⼀般不受损坏或不需要修理仍可继续使⽤;第⼆⽔准:在遭受本地区规定的设防烈度的地震影响时,建筑物(包括结构和⾮结构构件)可能有⼀定损坏,但不致危及⼈民⽣命和⽣产设备的安全,经⼀般修理或不需要修理仍可继续使⽤;第三⽔准:在遭受⾼于本地区设防烈度的预估罕遇地震影响时,建筑物不致倒塌或发⽣危及⽣命的严重破坏。
“两阶段设计⽅法”根据上述三⽔准抗震设防⽬标的要求,在第⼀⽔准(⼩震)时,结构应处于弹性⼯作阶段,因此,可以采⽤线弹性动⼒理论进⾏建筑结构地震反应分析,以满⾜强度要求。
在第⼆和第三⽔准(中震、⼤震)时,结构已进⼊弹塑性⼯作阶段,主要依靠其变形和吸能能⼒来抗御地震。
在此阶段,应控制建筑结构的层间弹塑性变形,以避免产⽣不易修复的变形(第⼆⽔准要求)或避免倒塌和危及⽣命的严重破坏(第三⽔准要求)。
因此,应对建筑结构进⾏变形验算。
在具体进⾏建筑结构的抗震设计时,为简化计算,《抗震规范》提出了两阶段设计⽅法,即建筑结构在多遇地震作⽤下应进⾏抗震承载能⼒验算以及在罕遇地震作⽤下应进⾏薄弱部位弹塑性变形验算的抗震设计要求。
即:第⼀阶段设计:⾸先按基本烈度相应的众值烈度(相当于⼩震,约⽐基本烈度低1.55度)的地震参数,⽤弹性反应谱法求得结构在弹性状态下的地震作⽤效应,然后与其它荷载效应按⼀定的组合原则进⾏组合,对构件截⾯进⾏抗震设计或验算,以保证必要的强度;再验算在⼩震作⽤下结构的弹性变形。
这⼀阶段设计,⽤以满⾜第⼀⽔准的抗震设防要求。
工程结构抗震设计习题与思考题
《工程结构抗震设计》习题与思考题第一章地震基础知识与工程结构抗震设防1、地震按其成因分为几种类型?按其震源深浅又分为哪几种类型?2、试述构造地震成因的局部机制和宏观背景?3、试分析地震动的空间分布规律及其震害现象4、地震波包含了哪几种波?它们的传播特点是什么?对地面运动影响如何?5、什么是地震震级?什么是地震烈度?两者有何关联?6、地震基本烈度的含义是什么?7、为什么要进行设计地震分组?8、试列出三座城市的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和所属的设计地震分组9、什么是建筑抗震三水准设防目标和两阶段设计方法?10、我国规范根据重要性将抗震类别分为哪几类,不同类别的建筑对应的抗震设防标准是什么?11、什么是建筑抗震概念设计?包括哪些方面的内容?12、根据经验公式,某次地震释放的能量大约是5×1024尔格,它对应的里氏震级是多少?第二章场地、地基和基础抗震1、什么是场地,怎样划分场地土类型和场地类别?2、简述选择建筑场地的相关规定3、如何确定地基抗震承载力?简述天然地基抗震承载力的验算方法4、已知某建筑场地的钻孔资料见下表,试计算该场地土层的自振周期,并按《抗震规范》的规定来确定该建筑场地的类别土层资料5、什么是砂土液化?液化会造成哪些危害?影响液化的主要因素有哪些?6、怎样判别地基土的液化,如何确定地基土液化的危害程度?7、简述可液化地基的抗液化措施第三章 工程结构地震反应分析与抗震验算1、什么是地震作用?如何确定结构的地震作用?2、地震系数和动力系数的物理意义是什么?通过什么途径确定这两个系数?3、 影响地震反应谱形状的因素有哪些?设计用反应谱如何反映这些因素影响的?4、简述确定结构地震作用的底部剪力法和振型分解反应谱法的基本原理和步骤?5、何谓求水平地震作用效应的平方和开方法(SRSS ),写出其表达式,说明其基本假定和适用范围6、简述计算地震作用的方法和适用范围7、什么叫鞭端效应?设计时如何考虑这种效应?8、什么叫结构的刚心和质心?结构的扭转地震效应是如何产生的?9、哪些结构需要考虑竖向地震作用?如何计算竖向地震作用?10、 什么是结构或构件恢复力特征曲线,反映了结构或构件的什么性能?11、地震动的三要素是什么?采用时程分析法选取地震波时如何考虑这三要素?12、 抗震设计中如何考虑结构的地震作用?依据的原则是什么?13、什么是承载力抗震调整系数?为什么要引入这一系数?14、什么是楼层屈服强度系数?怎样确定结构薄弱层或部位?15、一单层单跨框架如图1所示。
建筑结构抗震设计问题及解决策略论文(共4篇)
建筑结构抗震设计问题及解决策略论文(共4篇)第1篇:建筑结构设计中抗震设计探讨1、建筑结构抗震设计存在的问题1.1不够重视建筑抗震的问题近些年来,我国连续发生了不少大大小小的地震,这些地震所造成的直接影响就是给人们的生命、财产安全带来了无可弥补的损失,造成该损失的大部分原因是我国已有的建筑物缺乏足够的抗震性能。
另外,还有一些建筑的设计人员不够重视建筑结构抗震设计的重要性,在确定设计方案时不够重视建筑结构设计中的抗震设计的合理性,导致设计方案中的抗震计内容被忽视,这种情况在一些改建,扩建工程中尤为普遍,在地震灾害来临时就会留下致命的隐患。
因此,这就要求建筑结构设计人员在建筑结构设计的时候,要严格按照抗震规范的条款,根据该地区的自然条件来选择恰当的抗震级别和合理的抗震构造措施。
必须考虑怎样能最大限度的提高建筑物的抗震性能,从而确保人们的生命财产安全。
1.2建筑结构抗震设计验证问题为了检验建筑抗震结构分析结果的合理性、有效性,目前可采用三种验证手段:第一进行建筑抗震模型试验;第二对建筑地震反应监测;第三对建筑震害研究。
实践是检验真理的唯一标准,试验是实践的一种近似体现。
与航天工程、机械工程领域相比,由于建筑结构体型庞大,几乎不可能完成足尺建筑结构的抗震加载试验,因此通常采用建筑抗震模型结构试验。
近几年,国际上陆续举办多次不同类型建筑抗震结构的盲测试验,以检验现有的各种抗震设计计算模型的模拟方法。
试验结果表明采用不同软件甚至采用同一软件所模拟的建筑结构抗震设计结果相互都存在一定的差异,这也说明我们目前的结构地震反应分析还有待进一步的完善。
此外,由于在已有的建筑安装监测设备数量很少或甚至没有,而地震灾害又具有极大的不可预测性,这也大大降低了利用地震反应监测检验抗震建筑结构设计的可行性。
1.3建筑结构设计人员的意识问题现在不少的建筑结构设计人员不具备扎实的专业知识,缺乏足够的专业设计能力,导致设计出来的建筑物缺乏足够的抗震性能,留下一定的抗震安全隐患。
考研抗震复试题及答案 (4)
一、判断题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)。
1.质量和刚度明显不对称、不均匀的结构,应考虑水平地震作用的扭转影响。
2.在计算地震作用时,多质点体系的高阶振型发挥的贡献比低阶振型小。
3.坚实地基上的房屋震害重于软弱地基和非均匀地基上的房屋震害。
4.多层砌体房屋应优先采用纵墙承重体系。
()5.钢筋混凝土框架柱的轴压比越大,抗震性能越好。
()6.一般体系阻尼比越小,体系地震反应谱值越大。
()7.地基的抗震承载力一定大于静承载力。
()8.地震波的传播速度,以横波最快,面波次之,纵波最慢。
()9.框架-抗震墙结构中抗震第一道防线是剪力墙。
()10.在同等场地、烈度条件下,钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要大。
四、简答题(本大题共6个小题,每题5分,共30分)。
1.地震震级和地震烈度有何区别与联系?2.简述底部剪力法的适用条件。
3.砌体结构中各楼层的重力荷载代表值是怎么确定的?4.在多层砌体房屋中,横向楼层地震剪力如何在各道墙之间分配?5.为什么进行罕遇地震结构反应分析时,不考虑楼板与钢梁的共同作用。
6.什么叫隔震?隔震方法主要有哪些类型?五、计算题(本大题共2个小题,共30分)。
1.根据下表计算场地的等效剪切波速。
(10分)土层的剪切波速2.试用底部剪力法计算下图体系在多遇地震下的各层地震剪力。
已知设防烈度为8度,设计基本加速度为0.2g ,Ⅲ类场地一区,m 1=116.62t, m 2=110.85t, m 3=59.45t, T 1=0.716s,δn=0.0673,ξ=0.05.(20分)max a max 245.0a ηmax)(a T T a g γ=max 21)]5(2.0[a T T a g --=ηηγaT(s)00.1Tg 5Tg 6.0当ξ=0.05时,η2=1.0 η1=0.02 γ=0.9地震影响系数曲线水平地震影响系数最大值特征周期(s)一、判断题(每题1分,共10分)1.√2.√3.×4.×5.×6.√7.√8.×9. √10.×四、简答题(每题5分,共30分)1.地震震级是表示地震大小的一种度量。
抗震简答题
1、 工程结构抗震设防的三个水准是什么如何通过两阶段设计方法来实现答:抗震设防的三个水准 :第一水准:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理仍可继续使用;第二水准:当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用; 第三水准:当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
两阶段设计方法:第一阶段设计:对结构和构件进行多遇地震作用下的承载能力验算和弹性变形验算;第二阶段设计:对有明显薄弱层的不规则部位和有特殊要求的结构进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算并采取相应的构造措施。
什么是小震、中震和大震。
答:小震指该地区50年内超越概率约为%的地震烈度,即众值烈度,又称为多遇地震。
中震指该地区50年内超越概率约为10%的地震烈,又称为基本烈度或设防烈度。
大震指该地区50年内超越概率为2%~3%左右的地震烈度,又为称为罕遇地震。
2、 抗震设计中为什么要限制各类结构体系的最大高度和高宽比答:随着多层和高层房屋高度的增加,结构在地震作用以及其他荷载作用下产生的水平位移迅速增大,要求结构的抗侧移刚度必须随之增大。
不同类型的结构体系具有不同的抗侧移刚度,因此具有各自不同的合理使用高度。
房屋的高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。
震害表明,房屋高宽比大,地震作用产生的倾覆力矩会造成基础转动,引起上部结构产生较大侧移,影响结构整体稳定。
同时倾覆力矩会在混凝土框架结构两侧柱中引起较大轴力,使构件产生压曲破坏;会在多层砌体房屋墙体的水平截面产生较大的弯曲应力,使其易出现水平裂缝,发生明显的整体弯曲破坏。
3、 简述现行抗震规范计算地震作用所采用的三种计算方法及其适用范围。
答:现行抗震规范计算地震作用所采用的三种计算方法为:底部剪力法,振型分解反应谱法和时程分析法。
适用条件:(1) 高度不超过40米,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法计算。
从各国规范对比看我国抗震设计安全水准评价中的有关问题
第22卷 增刊2000年5月重庆建筑大学学报Journal of Chongqing Jianzhu U niv ersityVol.22 Sup.M ay2000文章编号:1006-7329(2000)s0-0192-09从各国规范对比看我国抗震设计安全水准评价中的有关问题X杨 媛, 白绍良(重庆建筑大学 建筑工程学院,重庆 400045)摘要:在阐述了各国抗震设计规范对钢筋混凝土结构抗震设计使用的“地震力设计法”(f orce based design)及其所含的评价结构抗震能力的“设计地震力-延性”联合准则的基础上,说明了不能单纯用对比同样设防烈度地面运动峰值加速度条件下设计地震力取值的高低来评价不同抗震设计规范的安全水准。
在对新西兰、欧洲共同体、美国、日本和我国抗震设计规范关于钢筋混凝土结构的设计地震力取值原则以及延性要求作了评述和对比后,对我国钢筋混凝土结构抗震设计的安全状况作出了评价。
关 键 词:钢筋混凝土;抗震设计;设计地震力-延性准则;安全水准中图分类号:T U352.1+1 文献标识码:A1 对钢筋混凝土结构抗震能力进行评价的设计地震力-延性准则相对于目前在性态设计法(perfo rmance based desig n,简称PBD法)的总概念下正在研究发展的新一代位移设计法(displacement based design,简称DBD法)而言,可以把目前世界各国普遍使用的体现二十世纪80年代中期到90年代中期认识水平的抗震设计法称为地震力设计法(force based design,简称FBD法)。
它与非抗震结构的基于极限状态的承载力设计法的主要区别在于,虽然由分配到结构各楼层的地震力经弹性分析得出的作用效应仍然直接参与与其它荷载经弹性分析求得的荷载效应的组合,并以组合得出的最不利内力作为结构各控制截面承载力设计的基本依据,但必须另外遵循“承载力级差设计法”的原则,通过一系列重要设计措施来完成结构的抗震设计。
我国公路桥梁抗震设计规范存在的问题及改进建议
我国公路桥梁抗震设计规范存在的问题及改进建议摘要:在我国公路桥梁抗震规范设计规范的修订中,是借鉴了国外的成功方法和经验,在分析我国桥梁抗震设计后,找出我国公路桥梁设计规范的中的突出问题,并提出相关的解决建议,以期能够加快我国桥梁抗震设计水平的提升。
关键词:公路桥梁;抗震设计;问题;建议工程的安全性是工程结构设计中的重要环节,尤其是保证偶然荷载下工程的安全,地震属于主要的偶然荷载,因为人们难以预测地震发生,而且地震造成后果极其严重。
这就要求科学设计工程结构的抗震设计,制定科学的设计指标与方法,以保证桥梁结构设计的经济性与安全性。
我国已经出现较多起地震,地震的发生会对桥梁结构造成那个严重损坏,以至于耽误抗震救灾的最佳时机,导致灾害的损失继续扩大,所以需要保证地震作用下桥梁机构的安全性就是桥梁研究人员和设计人员值得思考的问题。
一、我国桥梁设计特点和震害特点我国的桥梁大多是中小跨径的混凝土桥梁,主要是使用简支或者连续梁桥的结构型式,桥梁的上部结构主要是使用多肋式界面,而且板式橡胶支座的应用是最普遍的,但在地震作用下,最容易受损的就是支座,在支座受到损坏后,就切断上部结构和下部结构之间的传力,使上部结构的保持较好,下部结构受到的惯性力也能控制,可以保证整体结构的安全性。
从零八年汶川地震的调研中得出:中小跨径桥梁受到的震害主要是支座和挡块被破坏、主梁移位、桥墩局部的混凝土开裂等一些情况,在调查中的两千多座简支梁桥中出现桥墩受损的只有几十个,约占百分之五,远远小于主梁、支座以及挡块的受害比例,这主要原因就是因为我国使用的是多肋式桥梁配合板式橡胶支座,可以将地震作用从底部桥墩传送到支座,因为板式橡胶支座所具备的耗能特性以及变形特性,就会使上部和下部的结构变形,以导致板式橡胶支座出现位移以及病害,从而致使挡块破损,但因为上下部结构的联系被切断,地震作用就不会传送到上部结构,但下部结构的桥墩主要表现出根部局部受损的情况[1]。
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抗震设防水准及其设计实现问题
王世权
(河南省建筑设计研究院有限公司郑州450003)
[提要]对目前我国抗震设防水准“小震不坏、中震可修、大震不倒”进行梳理,
并详细讨论在实际结构设计中的实现方法。
[关键词]多遇地震设防烈度地震罕遇地震
1、设防水准基本规定:
《抗规》总则有如下规定:
“按本规范进行抗震设计的建筑,其抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用,当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用,当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
”
即我们常说的“小震不坏、中震可修、大震不倒”。
我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证。
2、小震、中震、大震的量化标准:
在《抗规》总则的条文说明中,对小震、中震、大震有较具体的规定:
根据我国华北、西北和西南地区地震发生概率的统计分析,50年内超越概率约为63%的地震烈度为众值烈度,比基本烈度约低一
度半,规范取为第一水准烈度;50年超越概率约10%的烈度即1990中国地震烈度区划图规定的地震基本烈度或新修订的中国地震动参数区划图规定的峰值加速度所对应的烈度,规范取为第二水准烈度;50年超越概率2%~3%的烈度可作为罕遇地震的概率水准,规范取为第三水准烈度,当基本烈度6度时为7度强,7度时为8度强,8度时为9度弱,9度时为9度强。
根据超越概率我们可以推算出:
50年一遇的地震,其50年不遇的概率是(49/50)^50=0.364,50年内发生的概率为1-0.364=63.6%,即这里所说的多遇地震(小震)。
500年一遇的地震,其50年不遇的概率是(499/500)^50=0.90,则50年内发生的概率1-0.9=10%,即这里我们所说的设防烈度地震(中震)。
1700~2500年一遇的地震,其50年不遇的概率是(1699/1700)^50=0.971,(2499/2500)^50=0.98,则50年内发生的概率1-0.98=2%~1-0.971=3%,即这里我们所说的设防罕遇地震(大震)。
3、各设防烈度及设防水准的水平地震影响系数确定:
表1 水平地震影响系数表
设防烈度6度7度7.5度8度8.5度9度
小震a 0.04 0.08 0.12 0.16 0.24 0.32
中震a 0.11 0.23 0.33 0.46 0.66 0.8
大震a 0.28 0.5 0.72 0.9 1.2 1.4
中震放大系数
β 2.75 2.875 2.75 2.875 2.75 2.5
大震放大系数
β7 6.25 6 5.625 5 4.375 弹性反应谱理论仍是现阶段抗震设计的最基本理论,规范所采用
的设计反应谱以地震影响系数曲线的形式给出。
振型分解反应谱法便是目前规范采用的抗震算法。
大震分析时若仍选用地震影响系数曲线进行,则仍属于弹性计算范畴,分析中将不会考虑塑性变形的影响,这点一定注意,同时要搞清分析程序的内在原理。
4、各设防水准的设计实现:
目前的地震算法主要有两大类:弹性算法和弹塑性算法。
弹性算法主要有:
拟静力弹性法:比如底部剪力法;
动力弹性法:比如振型分解法、时程分析法。
弹塑性算法分两大类:
静力弹塑性分析法:即pushover;
动力弹塑性分析法:即弹塑性时程分析法;
1)多遇地震(小震设计):
我国目前的抗震设计既是以小震为基础的,所以规范也规定得最为详实,各分析软件也都可以轻松予以实现。
《抗规》主要给出了三种算法:底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法。
目前设计中最常用的是振型分解反应谱法,各常用结构分析程序均可实现。
2)设防烈度地震(中震)
规范中并没有给出中震设计的判断标准和设计要求但对于复杂结构、超高超限结构,工程上需要进行中震设计。
目前工程界对于结构的中震设计有两种方法,第一种按照中震弹性设计,第二种是按照
中震不屈服设计。
基本算法可采用:振型分解法和时程分析法。
中震弹性设计:按中震反应谱计算地震作用,不考虑抗震等级及内力调整系数,取正常荷载组合,并按材料强度的设计值进行构件设计,即保证构件在中震作用下保持弹性工作状态。
中震反应谱即在小震反应谱的基础上乘以放大系数β得到,中震反应谱地震影响系数及β值参见表1。
中震不屈服设计:按中震反应谱计算地震作用,不考虑抗震等级及内力调整系数,荷载组合时地震作用工况荷载组合分项系数取为1.0,并按材料强度的标准值进行构件设计,即考虑构件在中震作用下进入弹塑性工作状态。
在采用结构软件进行分析计算时,注意个参数的调整,才能分析准确。
目前的程序midas building有中震分析的选项,可以较方便地实现结构的中震分析。
3)罕遇地震(大震)
罕遇地震分析主要是通过研究结构在强烈地震作用下结构的变形特性来分析结构的抗震性能。
因为应变与应力是相关的,通过研究变形来研究结构抵抗地震的能力,从而发现结构的薄弱层,进而改进结构。
这也是罕遇地震分析的目的。
大震分析内容主要有:大震弹性分析、大震弹塑形分析。
大震弹性分析类似小震分析,同样可采用:振型分解法和时程分析法。
弹塑形分析比较复杂,一般采用:规范简化算法(粗略算法只适
合12层以下简单建筑)、静力弹塑性分析法(即pushover)、弹塑性时程分析法。
《抗规》5.1.2.4条规定:
计算罕遇地震下的结构变形,应按第5.5节规定采用简化的弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法。
《抗规》5.5.2条明确给出了哪些工程需要进行弹塑性验算;
《高规》10.5.3条,要求连接体结构与主体结构非刚性连接时,支座滑移量应能满足两个方向在罕遇地震作用下的位移要求。