抗风抗震

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抗震抗风强度计算

抗震抗风强度计算

抗震抗风强度计算抗震抗风强度计算是建筑结构设计中的重要环节,用于确定建筑物在地震和风灾情况下的抗震和抗风能力。

抗震强度计算主要包括以下几个步骤:1. 确定设计地震作用和设计地震动参数。

根据地震分区划定和工程场地类别,确定设计地震作用水平。

根据设计地震作用水平,确定地震动参数,例如设计地震加速度、周期等。

2. 进行结构响应分析。

根据结构的几何形状、材料性质和荷载等信息,进行结构的非线性动力分析。

通过分析,得到结构的受力状态、应力应变分布、变形等信息。

3. 判定结构的强度和位移要求。

根据规范要求,判定结构的强度和位移要求。

结构的强度要求包括构件的抗剪、抗弯和抗压强度等,位移要求包括结构的层间位移限值等。

4. 进行结构的强度校核。

根据结构的荷载和材料等信息,进行结构的强度校核。

校核包括构件的截面和材料强度校核,整体结构的稳定性校核等。

5. 进行结构的位移校核。

根据结构的位移要求,进行结构的位移校核。

校核包括结构的刚度和变形控制等。

6. 进行结构的抗震性能评定。

根据结构的抗震性能和设计地震要求进行评定。

评定包括结构的弹性适应性、弹塑性适应性等。

抗风强度计算主要包括以下几个步骤:1. 确定设计风压和设计风速。

根据地理位置、建筑高度和建筑类型等信息,确定设计风压和设计风速。

2. 进行风场分析。

根据建筑的几何形状、地形和周围环境等信息,进行风场分析,得到建筑物所受的风荷载。

3. 判定结构的强度和位移要求。

根据规范要求,判定结构的强度和位移要求。

结构的强度要求包括构件的抗风强度等,位移要求包括结构的位移限值等。

4. 进行结构的强度校核。

根据结构的荷载和材料等信息,进行结构的强度校核。

校核包括构件的截面和材料强度校核,整体结构的稳定性校核等。

5. 进行结构的位移校核。

根据结构的位移要求,进行结构的位移校核。

校核包括结构的刚度和变形控制等。

以上是抗震抗风强度计算的一般步骤,具体计算方法要根据不同的规范和标准进行。

重要的是要确保结构的强度和位移满足设计要求,以确保建筑物在地震和风灾情况下的安全可靠性。

建筑结构的抗风与抗震设计

建筑结构的抗风与抗震设计

建筑结构的抗风与抗震设计建筑结构的抗风与抗震设计是现代建筑工程中至关重要的一环。

随着科技的进步和社会的发展,建筑结构的抗风与抗震性能要求越来越高,以确保建筑物在自然灾害或其他外部力量的影响下能够保持安全和稳定。

本文将探讨抗风与抗震设计的原则、方法和实践,并强调其对建筑结构的重要性。

一、抗风设计1. 风对建筑结构的影响风是一种具有强大力量的自然力量,对建筑物产生的影响主要包括气压分布、风速、气流等。

风力的大小和方向直接影响着建筑物的稳定性和安全性。

2. 抗风设计的原则为了确保建筑物在强风环境下的稳定性,抗风设计应遵循以下原则:(1) 结构整体稳定性:建筑结构应具有足够的整体稳定性,包括纵向和横向稳定性,以抵抗侧向风力的作用。

(2) 槽口设计:对于高层建筑,应采用疏风的槽口设计,减少风力对建筑等的作用。

(3) 风洞试验:在设计过程中,可以借助风洞试验模拟不同风速下的风力对建筑物的作用,从而确定合适的抗风设计方案。

二、抗震设计1. 地震对建筑结构的影响地震是地球表面破裂释放能量的现象,其产生的地震波通过介质传播,对建筑物产生打击和摇晃。

地震力的大小和频率直接影响着建筑物的抗震能力。

2. 抗震设计的原则为了确保建筑物在地震中能够保持稳定和安全,抗震设计应遵循以下原则:(1) 结构的韧性:建筑结构应具备一定的韧性,能够承受地震波的冲击和变形,在保证人员安全的前提下保护建筑物本身。

(2) 剪力墙和框架结构:在设计过程中,应采用剪力墙和框架结构等抗震措施,以增加建筑物的抗震能力。

(3) 地基处理:合理的地基处理可以提高建筑物的抗震能力,如采用升降变换地基或灌注桩等。

三、抗风与抗震设计的实践1. 结构选择与材料选用在抗风与抗震设计实践中,应根据具体需求选择合适的结构形式和材料。

例如,在地震易发区,应选择更加柔韧的结构形式和较好的抗震性能的材料,以提高建筑物的抗震能力。

2. 合理的结构布局合理的结构布局能够减少风力和地震力对建筑物的影响。

建筑防灾设计抗震、抗风、抗火的综合考虑

建筑防灾设计抗震、抗风、抗火的综合考虑

建筑防灾设计抗震、抗风、抗火的综合考虑建筑防灾设计是建筑工程领域中至关重要的一环,通过科学合理的设计可以在灾害来临时最大限度地减少人员伤亡和财产损失。

而抗震、抗风、抗火是建筑防灾设计中的三大核心要素,综合考虑这三个方面能够使建筑在各种突发情况下保持稳固和安全。

本文将从抗震、抗风、抗火的角度出发,探讨建筑防灾设计中的综合考虑。

抗震设计地震危害及建筑物受力特点地震是自然界一种破坏力极为强大的自然灾害,地震会给建筑物造成垂直向下的重力荷载、水平向外的地震作用力以及水平向内的惯性作用力。

建筑物在地震中受到横向地震力的影响最为显著,因此需要在设计中充分考虑建筑物对地震的抵抗能力。

抗震设计原则抗震设计的原则是确保建筑在地震发生时,能够保持基本结构完整并保障人员安全撤离。

一般采取采用加强构件节点、设置抗震支撑墙、增加水平承载体系等手段来提高建筑物对地震的承受能力。

抗震设计技术在实际的建筑设计中,通常会采用钢筋混凝土框架结构或钢结构等具有较好延性和变形能力的结构形式,以增加建筑物受力性能。

通过设置剪力墙、加固柱子、设置横向支撑等措施来提高建筑物整体的抗震性能。

抗风设计风灾危害及建筑物受力特点风灾是常见的自然灾害之一,飓风、龙卷风等极端天气条件下风速巨大,会给建筑物带来猛烈的风压和吸力作用。

而在正常气象条件下,强风也会对建筑物产生一定影响,导致局部破坏或倒塌。

抗风设计原则抗风设计的原则是确保建筑在强风袭击下不发生破坏,保障人员生命财产安全。

一般采用减小建筑外形系数、减少裙房等侧向投影面积、增加外墙厚度等手段来提高建筑物对风压的承受能力。

抗风设计技术在实际设计中,可以通过合理选择材料和结构形式,在建筑物表面设置减风板或减风条以减小风对建筑表面造成的冲击。

通过加固屋顶、设置风挡墙等方式来提高整体抗风性能。

抗火设计火灾危害及建筑物受力特点火灾是一种具有极高破坏性的灾害,在火势蔓延过程中会使建筑物受到高温和明火直接作用,并可能导致结构倒塌。

建筑结构的安全等级

建筑结构的安全等级

建筑结构的安全等级建筑结构的安全等级是指建筑物所具备的抗震、抗风、抗火等自然灾害和人为破坏的能力。

建筑结构的安全等级直接关系到建筑物的使用寿命、安全性和稳定性,是建筑工程中非常重要的一个指标。

下面将从抗震、抗风、抗火等几个方面来探讨建筑结构的安全等级。

首先,抗震是建筑结构安全等级的重要指标之一。

地震是一种破坏性极大的自然灾害,对建筑结构的破坏能力非常强。

因此,在地震多发地区,建筑结构的抗震等级尤为重要。

一般来说,抗震等级越高的建筑结构,其抗震性能越强,能够在地震发生时减少破坏程度,保障人员的生命安全。

其次,抗风也是建筑结构安全等级的重要考量因素之一。

风灾是另一种常见的自然灾害,尤其在沿海地区和台风频发地区,建筑结构的抗风能力显得尤为重要。

抗风等级高的建筑结构能够在强风袭击下保持稳定,减少倒塌的风险,保障建筑物的安全。

此外,抗火也是建筑结构安全等级的重要方面之一。

火灾是常见的人为破坏因素,也是建筑结构安全的重要考验。

抗火等级高的建筑结构能够在火灾发生时保持一定的稳定性,延缓火势蔓延,为人员的疏散和消防救援争取时间,减少人员伤亡和财产损失。

最后,建筑结构的安全等级还包括其他一些因素,如抗震设防烈度、抗风等级、抗火等级等。

这些指标综合考量了建筑结构在自然灾害和人为破坏情况下的安全性能,是评定建筑结构安全等级的重要依据。

综上所述,建筑结构的安全等级是一个综合指标,涉及抗震、抗风、抗火等多个方面。

建筑结构的安全等级直接关系到建筑物的使用寿命、安全性和稳定性,是建筑工程中非常重要的一个指标。

在设计和施工过程中,应充分考虑建筑结构的安全等级,采取相应的措施和技术手段,确保建筑物具备良好的安全性能。

只有这样,才能有效保障建筑物的安全,保障人员的生命财产安全。

评估装配式建筑中模块化构件的抗风与抗震性能测试

评估装配式建筑中模块化构件的抗风与抗震性能测试

评估装配式建筑中模块化构件的抗风与抗震性能测试随着现代建筑技术的不断发展,装配式建筑作为一种高效、可持续的建造方式越来越受到关注。

而在模块化构件的设计和安装过程中,抗风与抗震性能是非常重要的考虑因素。

本文将对装配式建筑中模块化构件的抗风与抗震性能测试进行评估。

一、抗风性能测试1. 现行国家标准和规范要求国家对于装配式建筑中模块化构件的抗风性能有一系列标准和规范要求,例如《钢结构住宅设计技术规定》(GB 50009-2012)等。

2. 风洞试验风洞试验是评估装配式建筑模块化构件抗风性能的有效手段之一。

通过在缩尺比例模型上进行风洞试验,可以获得实际施工环境下该构件的动态响应和破坏形态,从而评估其在风荷载作用下的稳定性。

3. 数值模拟数值模拟是另一种评估装配式建筑模块化构件抗风性能的方法。

通过借助计算机软件,进行结构的有限元分析,可以得到在不同风荷载作用下的变形和应力分布情况,为工程设计提供参考依据。

二、抗震性能测试1. 抗震规范要求装配式建筑模块化构件在抗震设计方面需要满足国家相关规范的要求,如《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)等。

2. 振动台试验振动台试验是评估装配式建筑模块化构件抗震性能的常用方法之一。

通过对模型进行振动激励,在不同地震作用下观察与测量构件的应力、变形等参数,以及结构的破坏形态,从而评估其抗震性能。

3. 数值模拟类似于抗风性能测试中的数值模拟方法,也可以用于评估装配式建筑模块化构件的抗震性能。

通过有限元分析等数值方法,可以获得结构在地震荷载下的响应特性,进而进行合理优化与改进。

三、测试结果分析通过对装配式建筑中模块化构件的抗风与抗震性能进行综合测试,可以获得以下信息:1. 构件的安全系数通过测试,可以评估构件在风荷载和地震荷载下的安全系数,从而判断其是否满足国家规范要求。

2. 构件的破坏形态在风洞试验和振动台试验中观察并记录构件的破坏形态,这些信息对于改进设计和施工工艺具有重要指导意义。

建筑防灾设计抗震、抗风、抗火的综合考虑

建筑防灾设计抗震、抗风、抗火的综合考虑

建筑防灾设计抗震、抗风、抗火的综合考虑建筑防灾设计是指在建筑设计过程中,考虑到自然灾害可能带来的影响,通过科学合理的设计手段和技术措施,提高建筑物的抗灾能力,减少灾害对建筑物和人员造成的损失。

其中,抗震、抗风、抗火是建筑防灾设计中至关重要的三个方面。

本文将分别从抗震、抗风、抗火三个方面展开论述,探讨建筑防灾设计在面对不同自然灾害时如何综合考虑,提高建筑物的整体安全性。

抗震设计抗震设计是建筑防灾设计中最为重要的一环。

地震是造成建筑毁损和人员伤亡的主要自然灾害之一,因此在建筑设计中必须充分考虑到地震力的作用。

为了提高建筑物的抗震性能,设计师需要根据当地地质条件和地震烈度等级进行地震动力学计算,确定地震下结构受力情况,并采取相应的减震和加强措施。

常见的抗震设计措施包括设置剪力墙、加固柱子、采用隔震支座等。

抗风设计抗风设计是指针对强风天气(如台风、飓风)可能造成的破坏,在建筑物结构和外墙幕墙等方面采取相应的设计措施。

在抗风设计中,首先要根据当地气象数据确定设计风压,然后通过结构计算和模拟分析来评估建筑物在强风作用下的受力情况,进而选择合适的结构形式和材料。

常见的抗风设计手段包括设置足够数量和尺寸的框架柱、加固连接件、选用耐风材料等。

抗火设计抗火设计是指为了预防火灾发生和减少火灾对建筑物造成损失,在建筑材料、结构和功能区域划分等方面进行合理安排。

在抗火设计中,需要考虑到建筑物发生火灾后烟雾扩散、人员疏散通道设置、消防设备配置等问题。

此外,还需要选择具有良好阻燃性能的材料,并对电气设备、管道线路等进行合理隔离和防火处理。

通过科学合理的布局和设施配置,可以有效提高建筑物的整体抗火能力。

综合考虑在建筑防灾设计中,抗震、抗风、抗火三个方面是密不可分的。

因此,在实际设计中需要综合考虑各种自然灾害可能带来的综合作用,采取综合应对措施,提高建筑物整体的安全性能。

比如,在设置结构柱时可以考虑其既能承受地震作用又具有一定抗风能力,在选择外墙材料时要兼顾防水防火性能,在布局疏散通道时要注意减少地震和火灾可能对人员疏散造成的影响等。

木材的抗震与抗风性能

木材的抗震与抗风性能
汇报人:
木材的韧性:木材在受到外 力作用时,会产生塑性变形, 但外力消失后,木材会保持 变形后的形状。
木材的弹性:木材在受到外力 作用时,会产生形变,但外力 消失后,木材会恢复原状。
木材的抗震性能:木材的弹性 和韧性使其在受到地震等自然 灾害时,能够吸收和分散能量,
降低建筑物的破坏程度。
木材的抗风性能:木材的弹 性和韧性使其在受到风荷载 作用时,能够吸收和分散能 量,降低建筑物的破坏程度。
木材在建筑中的 应用:广泛应用 于抗风建筑中, 如木结构房屋、 桥梁等
木材的抗风性能:轻质高 强,抗弯抗压
木材在建筑中的应用:墙 体、屋顶、地板等
木材在抗风建筑中的优势: 易于加工,可塑性强
木材在抗风建筑中的挑战: 防水、防火、防蛀等问题
绿色建筑:环保、节能、 可持续的建筑
木材的特性:可再生、 可降解、低能耗
木材复合材料:将木材与其他材 料复合,提高木材的综合性能
木材结构优化:通过优化木材的 结构,提高其抗震与抗风性能
木材防护处理:对木材进行防护 处理,提高其耐久性和抗风化性 能
汇报人:
木材的强度:木材的抗拉、 抗压、抗弯等力学性能
木材的重量:木材的密度 和体积
强度与重量比的关系:强 度与重量成正比,即强度
越高,重量越大
木材的抗震性能:强度与 重量比越高,木材的抗震
性能越好
木材的弹性和塑性:木材 在受力时能吸收能量,减
少地震和飓风的破坏
木材的纤维结构:木材的 纤维结构使其具有较高的
物理处理: 通过加热、 加压等方 法改变木 材的微观 结构,以 提高木材 的强度和 稳定性
复合处理: 结合化学 处理和物 理处理, 以达到更 好的强化 效果
强化处理 的效果评 估:通过 实验和实 际应用, 评估强化 处理对木 材抗震与 抗风性能 的改善程 度。

工程结构的抗震和抗风设计(1)

工程结构的抗震和抗风设计(1)
滚动隔震技术
通过在地基上设置滚轮或球体等滚动元件,使建筑物在地震时发生滚动,从而减轻地震力 对结构的作用。
消能减震技术及应用
金属耗能器
利用金属的塑性变形能力,吸收和消耗地震或风振产 生的能量。
摩擦耗能器
通过摩擦产生热量来消耗振动能量,降低结构的动力 反应。
粘弹性阻尼器
利用粘弹性材料的耗能特性,减轻结构在地震或风荷 载作用下的振动。
结构体系选择
采用刚度大、阻尼比高的结构体系,如框架-核心筒结构 、钢框架-支撑结构等,提高结构的整体抗风能力。
加强构件设计
对关键构件如柱子、梁、楼板等进行加强设计,提高其承 载力和变形能力。
大跨度桥梁抗风措施
桥塔设计
采用合理的桥塔形状和截面形式,提高桥塔的稳 定性和抗风能力。
主梁设计
通过优化主梁截面形状和气动布局,减小风致振 动和涡激振动对桥梁的影响。
耗能装置
在桥梁关键部位设置耗能装置,如金属屈服耗能器、摩擦耗能器等 ,通过耗能来减轻地震对桥梁的破坏。
结构冗余度设计
通过增加桥梁结构的冗余度,如设置多余墩柱、加强横梁联系等,提 高桥梁的整体性和抗震性能。
地下结构抗震措施
土体加固
对地下结构周围的土体进行加固处理,如注浆、高压旋喷桩等, 提高土体的承载力和抗震性能。
的能量。
消能减震技术
利用阻尼器、耗能支撑等装置吸收 和消耗地震能量,降低结构的地震 反应。
结构优化
通过改进结构形式、增强构件刚度 、提高连接性能等手段,提升结构 的整体抗震能力。
桥梁结构抗震措施
减隔震支座
在桥梁墩台与上部结构之间设置减隔震支座,实现地震时桥梁上部 结构的相对位移,减小地震力对桥梁的影响。

桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法探讨

桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法探讨

桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法探讨桥梁在地震和强风等极端天气条件下的抗震和抗风设计是非常重要的,因为这些天气条件可能给桥梁结构带来巨大的破坏风险。

在进行桥梁抗震和抗风设计时,需要考虑桥梁材料的强度、结构的刚度以及桥梁的几何形状等多个因素。

本文将探讨桥梁抗震和抗风设计的理念和方法。

首先,桥梁抗震设计是为了使桥梁能够在地震中保持其完整性和稳定性。

在进行抗震设计时,应考虑到地震引起的地震力和动力效应。

地震力是指地震引起的作用力,而动力效应是指地震波所产生的动力荷载对桥梁结构的作用。

为了抵抗这些力量和效应,可以采取多种措施,如增加桥墩的承受能力、加固桥梁结构内部的连接部分、采用一些减震设备等。

此外,还应根据地震水平和桥梁的重要性确定设计参数,以确保桥梁在地震中能够承受相应的力量。

其次,桥梁抗风设计是为了使桥梁能够在强风条件下保持其稳定性和安全性。

强风可能产生强大的风载荷,在桥梁表面、顶部和侧面产生巨大的压力。

为了抵抗这些风载荷,可以采用一些措施,如增加桥墩的宽度和高度、采用空气动力学构件以减少风阻力、使用减压通风口等。

此外,还应考虑到桥梁在不同风向下的稳定性以及风应力对桥梁材料和连接部件的影响,以确保桥梁在强风中能够承受相应的力量。

在进行桥梁的抗震和抗风设计时,可以应用一些设计方法来评估桥梁结构的性能。

其中一个常用的方法是地震和风载荷的时间历程分析。

通过对地震波和风速的变化进行模拟计算,可以得到桥梁结构在地震和强风条件下的动态响应。

另一个常用的方法是使用有限元分析软件来建模和分析桥梁结构的行为。

通过将桥梁结构划分为多个小元素,并对每个小元素进行力学分析,可以得到桥梁结构在地震和强风作用下的应力、应变和位移等参数。

此外,还可以使用试验来评估桥梁结构的性能,例如通过对小样品进行抗震和抗风试验来研究桥梁的破坏机制和受力特点,以制定相应的设计规范。

综上所述,桥梁的抗震和抗风设计是非常重要的。

在进行抗震和抗风设计时,需要考虑地震和风载荷的作用,并采取一些措施来增加桥梁结构的稳定性。

建筑工程验收标准中的建筑物抗风与抗震性能评估

建筑工程验收标准中的建筑物抗风与抗震性能评估

建筑工程验收标准中的建筑物抗风与抗震性能评估建筑工程验收是确保建筑物符合建筑规范与标准的一项重要程序。

其中,评估建筑物的抗风与抗震性能是保证建筑物结构稳定与安全的重要环节。

本文将介绍建筑工程验收标准中的建筑物抗风与抗震性能评估。

一、抗风性能评估1. 风荷载计算在建筑工程验收标准中,抗风性能评估的第一步是对建筑物所受风荷载进行计算。

风荷载计算通常依据建筑所在地的气象条件、建筑物的高度、形状、结构类型等因素进行。

工程师在进行计算时需遵循相关标准与规范,确保计算结果的准确性和可靠性。

2. 结构设计与构造抗风性能评估的第二步是对建筑物的结构设计与构造进行评估。

工程师需要分析建筑物的结构材料、墙体、屋面、窗户等各个部分的抗风能力。

对于高层建筑,还需要评估其钢结构或混凝土结构的抗风能力。

3. 风振分析风振分析是抗风性能评估的关键一步。

工程师通过风洞实验或数值模拟等方法,分析建筑物在受到风力作用时的振动情况。

根据分析结果,可以评估建筑物的结构响应,并采取相应的措施来提高其抗风能力。

二、抗震性能评估1. 地震动参数计算在建筑工程验收标准中,抗震性能评估的第一步是进行地震动参数的计算。

这包括地震烈度、地震波峰值加速度及其功率谱特征等参数。

通过准确计算地震动参数,可以为后续的结构分析与设计提供基础数据。

2. 结构分析与设计抗震性能评估的第二步是对建筑物的结构分析与设计进行评估。

工程师需要分析建筑物的结构受力情况,并进行静力分析或动力分析。

在分析过程中,应考虑建筑物的几何形状、材料的强度与刚度等因素,以确保建筑物在地震作用下具有足够的抗震能力。

3. 抗震措施为提高建筑物的抗震性能,抗震性能评估中还需考虑采取相应的抗震措施。

这包括设置剪力墙、增加柱子的数量、加固构件连接等。

通过合理的抗震措施,可以提高建筑物的整体抗震能力,降低地震对其造成的破坏。

结论建筑工程验收标准中的建筑物抗风与抗震性能评估是确保建筑物结构稳定与安全的重要环节。

玻璃制造中的抗震与抗风技术

玻璃制造中的抗震与抗风技术

玻璃制造中的抗震与抗风技术玻璃制造技术的发展历史悠久,而安全性一直是玻璃制造行业关注的重点之一在玻璃制造过程中,抗震与抗风技术是确保玻璃产品安全的重要环节本文将详细分析玻璃制造中的抗震与抗风技术一、抗震技术地震是自然界中的一种灾害性现象,对人类生活和生产造成极大的影响在玻璃制造过程中,地震可能会导致生产设备损坏、原料损失、产品报废等严重后果因此,玻璃制造企业需要采取一系列抗震措施,降低地震对生产的影响1.设备选型与安装在玻璃制造设备选型过程中,应充分考虑设备的抗震性能选用具有较高抗震等级的设备,以降低地震对设备的影响同时,在设备安装过程中,要确保设备的稳定性和可靠性,避免地震时设备产生滑动或位移2.基础设施抗震设计玻璃制造企业的生产厂房、仓库等基础设施应进行抗震设计根据地震烈度、场地地质条件等因素,合理设置建筑物的抗震等级,确保建筑物在地震发生时具有较强的抗变形能力此外,在建筑物的地基处理、结构布局、连接节点等方面也要进行精心设计,提高建筑物的整体抗震性能3.防震间距与减震措施在玻璃制造企业中,生产设备、管道、储罐等设施之间应保持一定的防震间距,以减小地震时设施之间的相互影响同时,采用减震措施,如安装减震器、橡胶垫等,以降低地震对设备的影响4.地震应急预案玻璃制造企业应制定地震应急预案,明确地震发生时的应急响应措施包括组织人员疏散、切断关键设备电源、防止火灾爆炸等通过地震应急预案的制定和演练,提高企业的地震应急能力二、抗风技术风是自然界中另一种常见的灾害性现象,对玻璃制造企业也具有较大的影响在玻璃制造过程中,抗风技术主要是针对风压对建筑物和设备的影响,采取相应措施确保生产和人员安全1.建筑物的抗风设计玻璃制造企业的生产厂房、办公楼等建筑物应进行抗风设计根据当地的风力等级、建筑物的体型和高度等因素,合理设置建筑物的抗风等级,确保建筑物在风作用下的稳定性和安全性在建筑物的设计过程中,要注意优化建筑物的形状、结构和布局,提高建筑物的整体抗风性能2.设备的抗风措施对于玻璃制造设备,尤其是大型设备,应采取抗风措施如对设备进行固定、加装防风装置等,以降低风对设备的影响此外,在设备选型过程中,应考虑设备的抗风性能,选用具有较高抗风等级的设备3.抗风间距与防风设施在玻璃制造企业中,建筑物、设备、管道等设施之间应保持一定的抗风间距,以减小风作用下的相互影响同时,设置防风设施,如防风墙、防风林等,以降低风对企业的整体影响4.抗风应急预案玻璃制造企业应制定抗风应急预案,明确风灾发生时的应急响应措施包括组织人员疏散、关闭关键设备电源、防止火灾爆炸等通过抗风应急预案的制定和演练,提高企业的抗风应急能力本文对玻璃制造中的抗震与抗风技术进行了分析在实际生产过程中,企业应根据当地地震和风灾的特点,采取相应的技术措施,确保玻璃制造过程的安全性和可靠性三、抗震与抗风技术的应用实例1.地震实例某玻璃制造企业位于地震多发地区,为了提高生产设备的抗震能力,企业对关键设备进行了抗震改造改造包括提高设备的固定稳定性、加强设备的连接节点、增设减震装置等在地震发生时,这些措施有效地降低了地震对设备的影响,确保了生产的正常进行2.抗风实例某玻璃制造企业位于沿海地区,经常受到强风的影响为了降低风对建筑物和设备的影响,企业采取了多项抗风措施如在建筑物顶部设置抗风球、加装防风网、种植防风林等这些措施有效地提高了企业的抗风能力,保障了生产的安全性四、抗震与抗风技术的未来发展随着科技的发展,玻璃制造中的抗震与抗风技术也在不断进步在未来,我们可以期待以下几个方面的发展:1.先进材料的应用新型材料的研究和应用,如高强度玻璃、碳纤维增强复合材料等,将进一步提高玻璃制造设备的抗震与抗风能力2.智能化技术的应用智能化技术的应用,如传感器监测、数据分析、等,可以帮助企业实时掌握地震和风灾的信息,提前预警,从而采取相应的措施,降低灾害对生产的影响3.整体解决方案的形成玻璃制造企业将寻求更为全面和整体的抗震与抗风解决方案,包括设计、施工、运营等各个环节,以提高企业的抗灾能力五、结论玻璃制造过程中的抗震与抗风技术是确保生产安全的重要环节通过设备的选型与安装、基础设施的抗震设计、防震间距与减震措施、抗风应急预案等措施,可以有效降低地震和风灾对玻璃制造过程的影响在未来,随着先进材料、智能化技术的发展,玻璃制造企业的抗震与抗风能力将得到进一步提升六、国际抗震与抗风技术的标准和规范在全球范围内,各个国家和地区的玻璃制造行业都高度重视抗震与抗风技术为了提高玻璃制造设备的安全性,各国纷纷制定了相关的抗震与抗风技术标准和规范这些标准和规范为玻璃制造企业的设备选型、设计、施工等提供了重要的依据1.国际抗震与抗风技术标准国际上一些权威的组织和机构,如国际标准化组织(ISO)、国际地震工程学会(IAEE)等,都制定了关于抗震与抗风技术的相关标准这些标准对玻璃制造企业的设备选型、设计、施工等方面提出了明确的要求,以确保设备在地震和风灾发生时的安全性2.各国抗震与抗风技术规范各个国家和地区根据自己的地质条件、气候特点等因素,制定了适用于本地区的抗震与抗风技术规范如美国 seismic codes、日本抗震设计规范、中国建筑抗震设计规范等这些规范为玻璃制造企业的设备选型、设计、施工等提供了重要的参考七、玻璃制造企业如何应对地震和风灾面对地震和风灾这两种常见的自然灾害,玻璃制造企业应采取一系列应对措施,以降低灾害对生产的影响1.强化企业员工的抗震与抗风意识企业应加强对员工的培训和教育,提高员工的抗震与抗风意识员工应熟练掌握抗震与抗风措施的正确操作方法,确保在灾害发生时能够迅速采取应对措施2.建立健全的应急预案玻璃制造企业应建立健全的抗震与抗风应急预案,明确应急组织架构、应急响应程序、应急资源配置等内容通过应急预案的制定和演练,提高企业的应急响应能力3.加强设备的检查与维护企业应定期对生产设备进行检查和维护,确保设备的正常运行特别是对关键设备和易受灾害影响的设备,要加强检查和维护,确保设备在灾害发生时能够正常运行4.建立灾害监测预警系统企业应根据当地地震和风灾的特点,建立灾害监测预警系统通过实时监测地震和风灾的信息,提前预警,为企业采取相应的措施提供数据支持八、结论玻璃制造过程中的抗震与抗风技术对保障生产安全具有重要意义通过设备的选型与安装、基础设施的抗震设计、防震间距与减震措施、抗风应急预案等措施,可以有效降低地震和风灾对玻璃制造过程的影响同时,玻璃制造企业还应关注国际抗震与抗风技术标准和规范,提高自身的抗震与抗风能力在未来,随着先进材料、智能化技术的发展,玻璃制造企业的抗震与抗风能力将得到进一步提升。

木材的抗震和抗风性能

木材的抗震和抗风性能

优化木材的连接方式:采用合理的连接方式,如榫卯连接、螺栓连接等,提高木材的抗风性能。
优化木材的结构设计:通过优化木材的结构设计,如采用轻型结构、空间结构等,提高木材的抗风性能。
木材在建筑结构中的应用
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木材在建筑结构中的抗震应用
木材的抗震性能:轻质、高强、弹性好
木材在建筑结构中的应用:梁、柱、墙、楼板等
木材在建筑和家具行业中的应用广泛,可以减少对化石燃料的依赖,降低环境污染
木材的经济性
木材是一种可再生资源,可以持续供应
木材的生产和加工成本相对较低
木材的耐久性和稳定性使其具有较长的使用寿命
木材可以回收利用,减少环境污染和资源浪费
木材的可持续性评估
木材来源:可持续林业或回收木材
废弃处理:可回收、可降解、可再利用
抗震设计:采用合理的结构形式和连接方式
实例:日本、新西兰等国家的抗震建筑
木材在建筑结构中的抗风应用
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木材在建筑结构中的应用:可以作为墙体、屋顶、地板等构件
木材的抗风性能:轻质高强,具有良好的抗风能力
木材的抗风设计:需要考虑风荷载、结构形式、连接方式等因素
木材的抗风性能与建筑结构的抗风性能之间的关系:木材的抗风性能是建筑结构抗风性能的重要影响因素之一
木材的可持续性
4
木材的可再生性
木材是一种可再生资源,可以持续供应
木材的再利用和回收利用可以减少浪费和环境污染
木材的碳储存能力有助于减少温室气体排放
树木可以通过种植和再造林来恢复
木材的环保性
木材是可再生资源,可循环利用
木材生产过程中产生的废弃物较少,对环境影响较小
木材可以吸收二氧化碳,有助于减缓全球变暖

桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法

桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法

桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法1. 桥梁抗震设计理念:桥梁抗震设计的主要目的是在地震发生时,确保桥梁结构能够安全地承受地震力的作用,避免结构破坏或倒塌。

2. 桥梁抗震设计方法:桥梁抗震设计方法包括强度设计、刚度设计、能量耗散设计和容限状态设计等。

3. 强度设计:强度设计是指根据地震力要求确定结构的强度,确保桥梁在地震力作用下不会发生破坏。

通常采用抗震设防烈度等级来确定设计地震力。

4. 刚度设计:刚度设计是指通过控制桥梁结构的刚度,使其能够在地震作用下产生足够的变形和位移,分散地震能量,减少对结构的破坏。

5. 能量耗散设计:能量耗散设计是指通过设计合理的耗能装置,将地震能量引导到可控制的耗能装置中,从而减少对桥梁结构的破坏。

6. 容限状态设计:容限状态设计是指在地震作用下,桥梁结构仍然能够保持可用性和安全性,不会发生严重的破坏。

7. 桥梁抗风设计理念:桥梁抗风设计的主要目的是确保桥梁结构能够抵御风力的作用,避免结构受到风灾的影响。

8. 桥梁抗风设计方法:桥梁抗风设计方法包括风洞试验、计算模拟等。

9. 风洞试验:风洞试验是通过建立模型,在风洞中模拟不同的风速和风向条件,测试桥梁模型在风力作用下的响应,从而得到设计所需的抗风能力。

10. 计算模拟:计算模拟是通过建立桥梁结构的数值模型,在计算机上模拟不同风速和风向下的风力作用,分析桥梁结构的响应。

11. 桥梁抗震设计中的设计地震力:设计地震力是指根据所在地区的抗震设防烈度等级,确定桥梁结构所需的地震力。

12. 桥梁抗震设计中的土动力性能:土动力性能是指土壤在地震作用下的变形和位移特性,对桥梁结构的抗震性能有重要影响。

13. 桥梁抗震设计中的结构可靠性:结构可靠性是指桥梁结构在地震作用下的安全性能,包括结构的强度、刚度和位移控制等。

14. 桥梁抗风设计中的风压计算:风压计算是确定桥梁结构受风力作用下的压力分布和大小,从而进行结构设计。

15. 桥梁抗风设计中的风荷载选择:风荷载选择是根据所在地区的设计风速和风向,确定桥梁结构所需的抗风能力。

装配式建筑施工中的抗震与抗风设计要求

装配式建筑施工中的抗震与抗风设计要求

装配式建筑施工中的抗震与抗风设计要求随着社会和经济的发展,装配式建筑在现代建筑领域越来越受到关注。

装配式建筑是通过将构件在制造厂内进行预制,然后将构件运送到工地进行快速组装而成的建筑方式。

在装配式建筑施工中,抗震与抗风设计是非常重要的方面,因为这两个因素直接关系到建筑物的结构稳定性和安全性。

本文将探讨装配式建筑施工中的抗震与抗风设计要求。

一、抗震设计要求1. 建立合理的结构体系在装配式建筑中,合理的结构体系是抵御地震力量并保持稳定性的基础。

通常使用框架结构、剪力墙结构或组合结构等形式。

冷弯薄壁型钢及钢混凝土是常用于搭建装配式建筑结构的材料,其具有良好的抗震性能,可以有效承受地震荷载。

2. 加强连接处设计连接处是整个装配式建筑系统中最易发生破坏的位置,所以必须加强其设计。

使用可靠的连接件和技术,确保构件之间具有足够的刚度和强度,能够有效地传递荷载。

3. 提高抗震性能通过加固墙体、增加剪力墙数量等方式来提高装配式建筑的整体抗震性能。

同时,在施工过程中要仔细监测每个构件的质量,并及时进行修复和更换。

4. 考虑地震影响因素在抗震设计中需要考虑到地震区域、地面分类和设计基准地面加速度等因素。

根据当地的实际情况,合理确定抗震参数,确保装配式建筑在各种可能的地震动力作用下都能保持安全。

二、抗风设计要求1. 选用适应风速的构件材料装配式建筑施工中,应选择与当地风速相匹配的合适材料。

通常选用优质钢材或者预制混凝土构件来增强建筑物整体结构的稳定性。

2. 加强结构稳定性采取适当措施提高装配式建筑物结构稳定性,如加设风撑(对悬挂构件进行支持)、增加抗风墙(在建筑的侧面设置抵抗风力的墙体)等。

还可以采用绳索和拉杆等结构设计来提高整体的稳定性。

3. 考虑气流动力作用在装配式建筑的抗风设计中,需要考虑气流动力作用对建筑物产生的压力、吸力和扭矩。

通过合理布置构件和增加加劲材料来减小风荷载所引起的效应。

4. 进行模拟分析利用计算机辅助工具进行抗风分析,模拟建筑物在不同风速下的受力情况,得出合适的设计方案。

抗风抗震措施

抗风抗震措施

抗风抗震措施1. 简介抗风抗震措施是为了保护建筑物在遭受自然灾害如风暴和地震时的安全。

在建筑设计和施工过程中,采取一系列的抗风抗震措施可以大大减少建筑物遭受损坏的风险。

本文将介绍一些常见的抗风抗震措施。

2. 抗风措施2.1 加固建筑结构在建筑物的设计和施工中,应注意加固建筑结构,使其能够抵御强风的冲击。

一些常见的加固方法包括:•增加建筑物的基础深度和梁柱尺寸,以增强其抗风能力。

•使用高强度的建筑材料,如钢材和混凝土,以提高建筑物的整体强度。

•在建筑物的外墙和屋顶上设置防风设施,如风墙和风吸管,以分散风力。

2.2 设计合理的风荷载分布在建筑物的设计阶段,应根据地理位置和周围环境确定合理的风荷载,并将其合理分布在建筑物的各个部位。

通过在建筑物上设置风荷载分布器,可以让风力均匀地作用在建筑物上,减少了风力对建筑物的冲击。

2.3 安装风纲和风柱风纲和风柱是用于固定建筑物的钢制或混凝土制品。

它们被安装在建筑物的墙壁和地基上,用于增强建筑物的整体稳定性。

通过安装风纲和风柱,可以分散风力在建筑物上的作用,减少了建筑物受风力摆动的风险。

3. 抗震措施3.1 类似于抗风措施的加固方法在设计和施工阶段,对于抗风抗震,有一些方法是相似的,比如加固建筑结构和使用高强度材料。

这些方法同样适用于抗震,可以提高建筑物的整体抗震能力。

3.2 考虑地震的力学参数在设计阶段,应根据地震的力学参数,如地震分级和设计地震力,来设定合理的抗震设计标准。

这样可以保证建筑物在地震发生时具有足够的抗震能力。

3.3 安装抗震支撑和缓冲装置抗震支撑和缓冲装置是用于吸收地震能量并减少地震冲击的装置。

这些装置通常安装在建筑物的结构关键部位,如柱子和墙壁上。

通过使用抗震支撑和缓冲装置,可以减少地震对建筑物造成的破坏。

4. 总结抗风抗震措施是保护建筑物在自然灾害中安全的重要手段。

通过加固建筑结构,设计合理的风荷载分布,安装风纲和风柱,以及考虑地震的力学参数,安装抗震支撑和缓冲装置,可以大大提高建筑物的抗风抗震能力。

高层结构抗风与抗震设计

高层结构抗风与抗震设计
(2-2)
图2-1结构上的风力
阻力系数
横向力系数(水平向结构也称升力系数)
扭矩系数
B 结构的参数尺度,常取截面垂直于流动方向的最大尺度(m)
三种类型的振动
顺风向弯剪振动 或弯扭耦合振动
横风向风力下 涡流脱落振动
空气动力失稳 (驰振、颤振)
当无偏心风力矩时,在顺力向风力作用下,结构将产生顺风向的振动,对高层结构来说,一般可为弯曲型(剪力墙),也有剪切型(框架),当为框剪结构时,可为弯剪型。
BRI: 33 ( 花旗银行大厦 ) BRI:56 BRI: 63
抗剪:理想的抗剪体系是一片无洞口的板块或墙体 SRI=100 SRI=62.5 与杆件的长度、截面、高度有关 SRI=31.3 SRI,BRI的概念设计及应用 wind design, seismic design.
解得上两式得到:
01
02
我国规范修订稿将地貌分成A,B,C,D四类
A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区。取 , ;
B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的中小城镇和大城市郊区为标准地貌。取 , ;
三、平均风速的时距
房屋建筑类统一取10m为标准高度
一、标准高度的规定
取年最大风速为统计样本,即每年以一最大风速记录值为一个样本
四、最大风速的样本
设重现期为 年,则 为超过设计最大风速的 概率,因为不超过该设计最大风速的概率或保证率应 为:
五、最大风速的重现期
式中m(z)、c(z)、I(z)、p(z)均沿高度上的质量、阻尼系数、惯性和水平风力 f(t)为时间函数,最大值为1,而w(x,z)为坐标(x,z)处的单位面积上的风力
(1)
设用振型分解法求解,位移按振型展开为:

钢结构抗风抗震标准

钢结构抗风抗震标准

钢结构抗风抗震标准1. 引言钢结构建筑在风和地震等自然灾害下的表现是衡量其质量和安全性能的重要指标。

为了确保钢结构建筑在抗风抗震方面的安全性和可靠性,制定了一套全面的设计标准。

本标准旨在为钢结构建筑的设计提供抗风和抗震方面的指导,以确保其能够在大风和地震等自然灾害下保持稳定和安全。

2. 抗风设计标准2.1 风速等级划分根据我国气象局规定,将风速分为六个等级,分别是:无风、软风、轻风、微风、强风和狂风。

在钢结构建筑设计中,应考虑不同等级风速的影响。

2.2 风载计算钢结构建筑所承受的风载可采用气象台提供的风压数据进行计算。

根据不同的风速等级,选择相应的风压数据进行组合计算。

在计算过程中,还需考虑建筑物的形状、高度、结构形式等因素对风载的影响。

2.3 结构强度要求钢结构建筑的结构强度应能够承受风载的作用。

在设计过程中,应根据风载计算结果,对钢结构构件的截面尺寸、连接方式等进行优化设计,以满足结构强度要求。

2.4 结构稳定性要求钢结构建筑的稳定性也是抗风设计的重要因素之一。

在设计过程中,应考虑结构整体和局部的稳定性,采用合理的结构形式和构件尺寸,以确保建筑物在强风作用下的稳定性。

3. 抗震设计标准3.1 地震等级划分根据我国地震局规定,将地震分为六个等级,分别是:微震、轻震、弱震、中震、强震和大地震。

在钢结构建筑设计中,应考虑不同等级地震的影响。

3.2 地震抗性计算钢结构建筑的地震抗性可采用地震局提供的地震动数据进行计算。

根据不同的地震等级,选择相应的地转动数据进行组合计算。

在计算过程中,还需考虑建筑物的抗震设防烈度、场地条件、结构类型等因素对地震抗性的影响。

3.3 结构位移要求钢结构建筑的结构位移应能够满足地震作用下的要求。

在设计过程中,应根据地震动数据计算结果,对钢结构构件的截面尺寸、连接方式等进行优化设计,以满足结构位移要求。

同时应采取措施减小地震作用下的结构位移和振动。

3.4 结构吸能要求为了降低地震对钢结构建筑的破坏程度,应采取措施增加结构的吸能能力。

桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法分析

桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法分析

桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法分析摘要:桥梁是我国经济发展的重要枢纽,尤为注重抗震和抗风设计。

因为地震作用与风荷载会影响桥梁整体受力,进而影响桥梁的使用,并缩减桥梁的运营寿命。

所以,文章从实际出发,分析和研究了桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法,旨在完善我国桥梁建筑中存在的缺陷,增强桥梁建筑的实际使用性能,为国民经济的发展提供重要保障。

关键词:桥梁;抗震设计;抗风设计;理念;方法在地震波的影响下,桥梁结构的安全性就会降低,轻则导致交通瘫痪,影响车辆的通行,重则导致车毁人亡,由此造成的损失难以估量。

据相关研究发现,减隔震能够帮助桥梁疏散热量,减弱地震波带来的反应。

风荷载同样会影响桥梁的稳定性,引发桥梁病害问题。

但在以往的桥梁设计中,很少会重视风荷载对桥梁结构带来的影响,使得桥梁发生巨大的震荡,从而引起疲劳破坏。

所以,针对桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法展开分析和研究具有重要意义。

1桥梁抗震设计理念与设计方法1.1抗震设计理念在设计桥梁抗震结构时,应该着重比对设计方案的技术效益与经济效益,首先,要保证桥梁结构性能参数满足最好标准,比如,强度、刚度和延性等;其次,必须控制抗震结构设计造价。

如此就要求桥梁设计团队在实际工作中不能照搬相关规范,应该根据桥梁工程特性、区域实际以及科学设计理念来确定抗震措施。

具体设计理念为:第一,明确桥梁工程场地。

在工程场地确定过程中,尽可能避开地基失效且坚硬的场地,以及碎石类地基、不稳定坡地,这些场地均为工程危险区域。

第二,保证抗震系统完整。

在设计方案规划中,桥梁结构的上部区域(桥面、主梁、支座等),要尽可能保证连续性和完整新,确保质量与刚度都均匀分布,如此受到地震波的影响,桥梁的构件就不易被震散、震落[1]。

第三,加强构件强度与延性。

因地震导致的桥梁结构破坏,一般是地震波传入到桥梁构件中所引起。

所以,在实际设计中,应该保证构件的质量与刚度不发生变化,然后增加构件的强度与延性。

建筑防灾设计抗震、抗风、抗火的综合考虑

建筑防灾设计抗震、抗风、抗火的综合考虑

建筑防灾设计抗震、抗风、抗火的综合考虑近年来,世界各地频繁发生的地震、风灾和火灾等自然灾害给人们的生命财产安全带来了巨大的威胁。

在建筑工程设计中,为了保障人们的生命安全和财产安全,必须充分考虑抗震、抗风、抗火等多种自然灾害因素。

本文将探讨建筑防灾设计中抗震、抗风、抗火综合考虑的重要性,并提出一些常见的设计方法和技术。

抗震设计地震的威胁地震是由地壳运动引起的地球表面的振动,具有瞬时性和破坏性强的特点。

地震波的传播会导致建筑物的震动,如果建筑物无法承受地震力,就会发生倒塌或严重损坏,造成巨大的人员伤亡和财产损失。

抗震设计原则结构计算:采用合理的荷载和强度计算方法,确保建筑物能够承受设计基准地震力。

结构形式:选择适合地区地震特点的结构形式,如框架结构、剪力墙结构等。

材料选择:选用具有良好抗震性能的材料,如高强钢筋混凝土。

抗震加固:对存在安全隐患或老化的建筑进行抗震加固,提高其整体抗震能力。

抗风设计风灾的威胁风灾是指台风、龙卷风、暴风等强风天气带来的破坏性影响。

强风会对建筑物造成较大压力和吸力,导致结构受损或倒塌。

抗风设计原则建筑布局:根据风向和场地条件合理布置建筑物,减少风压作用。

结构形式:选择适合防风要求的结构形式,如斜拉桥、空心楼板等。

建筑外墙:采用具有良好气动性能的外墙材料,减小风载荷。

连接件设计:采用合理的连接件设计,确保连接牢固可靠。

抗火设计火灾的威胁火灾是指由于电器故障、火源引燃等原因而引发的大面积火灾。

火灾会迅速蔓延并造成建筑物结构失稳、烟雾危害和人员伤亡。

抗火设计原则阻燃材料:选用阻燃性能好的材料作为主要构件材料,减缓火势蔓延速度。

防烟设计:设置合理的排烟系统和防烟门窗,保持通道畅通。

前期规划:合理设置消防通道和消防设施,并进行规范化管理。

设计规范:严格按照消防法规和标准进行设计,确保建筑物满足防火要求。

综合考虑方法为了综合考虑抗震、抗风、抗火等因素,在建筑工程设计中可以采用以下方法:综合评估法:通过结构分析软件模拟多种自然灾害作用下建筑物受力情况,并进行综合评估。

桥梁抗风与抗震

桥梁抗风与抗震

桥梁抗风与抗震1.桥梁抗震1.1桥梁的震害及破坏机理调查与分析桥梁的震害及其破坏机理是建立正确的抗震设计方法,采取有效抗震措施的科学依据。

国内外学者对桥梁震害的调查研究结果表明,桥梁震害主要表现为:(1)上部结构的破坏:桥梁上部结构本身遭受震害而被毁坏的情形不多,一般都是由于桥梁结构的其他部位的毁坏而引起的。

如落梁,一种是由于弹性设计理论采用毛截面刚度,这样就会低估横向地震作用和位移。

导致活动节点处所设置的支座长度明显不足以及相邻梁体之间因横向距离不足而引起的相互冲击,造成落梁及相邻结构的撞击破坏;另外一种是由于地基土的作用造成大的地震位移,这种桥梁震害主要发生在建在软土或者可能液化的地基土上的桥梁上。

软土通常会使结构的振动反应放大,使得落梁的可能性增加。

(2)支座连接部位的破坏:这中破坏比较常见,由于连接部位的破坏会引起力传递方式的变化,从而对结构其他部位的抗震产生影响,进一步加重震害。

这种破坏是抗震设计中最关注的问题之一。

(3)下部结构和基础的破坏:下部结构和基础的严重破坏是引起桥梁倒塌,并在震后难以修复使用的主要原因。

除了地基毁坏的情况,桥梁墩台和基础的震害是由于受到较大的水平地震力,瞬时反复振动在相对薄弱的截面产生破坏而引起的,从大量震害实例来看,比较高柔的桥墩多为弯曲破坏,矮粗的桥墩多为剪切型破坏,介于两者之间的为混合型。

地基破坏主要表现为砂土液化,地基失效,基础沉降和不均匀沉降破坏及由于其上承载力和稳定性不够,导致地面产生大变形,地层发生水平滑移,下沉,断裂。

(4)桥台沉陷,当地震加速度作用时,由于桥台填土与桥台是不完全固结的,桥台填土的纵向土压力增大,桥梁与桥台之间的冲撞会产生相当大的被动土压力,造成桥台有向桥跨方向移动的趋势。

由于桥面的支撑作用,桥台将发生以桥台顶端为支点的竖向旋转,导致基础破坏。

如果桥台基础在液化土上,又将引起桥台垂直沉陷,最终导致桥梁破坏。

以上所介绍桥梁的几种破坏形式是相互影响的,不同的地质条件和不同的抗震措施所造成的破坏程度和类型往往是不同的。

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无锡蓉湖大桥抗风抗震初步分析报告中铁大桥勘测设计院2002年7月武汉分析复核专业负责人站长院总工程师前言无锡蓉湖大桥工程位于江苏省无锡市市区,该桥跨越京杭大运河。

本研究报告所研究的方案为: 145m+41.2m+33.8m独塔单索面混合梁斜拉桥;桥面以上主塔高为55.3m(不含塔顶装饰部分), 桥面以上塔柱为双柱钢管砼塔柱,其中锚固区的双柱由20mm厚的钢板相连,下塔柱为单柱砼塔柱,斜拉索为单索面,两根索沿横桥向的间距为1.0m。

该方案的主梁主跨为钢箱梁,边跨为砼箱梁。

由于桥址处设计基本风速达25.9m/s,因此,该桥在成桥运营状态和施工全过程的抗风安全应高度重视;同时,大桥所在地区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35秒,故该桥在成桥运营状态的抗震安全也应重视;为此,我们对该桥的抗风安全性和抗震安全性进行了较为全面的分析。

其主要研究内容、主要研究结论及评价如下:1.主要研究内容1.1 设计基本风速、设计基准风速和主梁颤振检验风速的确定1.2 抗震设防标准的确定1.3 结构动力特性分析1.4 主梁抗风稳定性验算1.5 有关抗风的其它问题1.6 结构的抗震分析2.主要研究结论及评价2.1 基本风压W0=600Pa,设计基本风速V10=25.9m/s。

主梁设计基准风速V D(梁)=21.5m/s;主塔设计基准风速V D(塔)=29.8m/s。

施工阶段主梁设计基准风速V D(梁施工)=18.1m/s;施工阶段主塔设计基准风速V D(塔施工)=25.0m/s。

主梁成桥状态颤振检验风速[V cr]=36.1m/s;主梁施工阶段颤振检验风速[V cr s]=30.3m/s。

2.2 抗震设防标准:地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35秒,具体设计计算取地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.30秒,检算结构物的强度;取地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期为0.30秒,检算结构物的位移。

2.3 结构动力特性分析和主梁颤振临界风速的估算(见表一)表一成桥状态动力特性及主梁颤振临界风速的估算表中:ε——扭弯频率比;V cr1——弯扭耦合颤振临界风速;V cr2——分离流扭转颤振临界风速;从上表中可以看出,由于斜拉桥主跨不大,且主跨主梁为箱梁,扭转刚度较大,桥面较宽,且在结构体系中采取了合理的布置(塔梁固结、设置一个辅助墩),使主梁具有较高的扭转自振频率和扭弯频率比,同时,主梁采用扁平(宽高比12.5)的流线型箱梁,这些对增大颤振临界风速,减小涡激振的振幅,减小抖振响应均是有利的。

同时,也使对结构控制截面地震响应贡献最大的振型的周期都比较长,为大桥的抗震安全性提供了良好的结构动力学基础。

所有估算出的主梁颤振临界风速,成桥状态主梁颤振临界风速高达250m/s以上, 远大于成桥状态主梁颤振临界检验风速36.1m/s。

从成桥状态的抗风安全性角度看,满足《公路桥梁抗风设计规范》的有关规定,即满足抗风稳定性要求。

2.4 有关抗风的其它问题2.4.1 主梁的涡激振竖向涡激共振发生风速为53.9m/s,扭转涡激共振发生风速为79.8m/s;主梁不可能发生竖向涡激共振和扭转涡激共振。

2.4.2 主塔的风振及制振措施独塔的自立状态下可能发生的风振现象有:驰振、涡激共振,必要时采取如下制振措施:①在塔顶安装TMD;②加大主塔结构刚度。

2.4.3 斜索的风振及制振措施本桥塔较高、跨度不大,经分析,斜索产生驰振、尾流驰振、抖振的可能性不大;涡激振的发振风速较小,难以提供激起大振幅斜索振动所需的能量;风雨振视成桥运营状态的情况再决定是否采取抗风措施,将拉索的间距控制在某一范围就可避免尾流驰振的发生。

2.5 结构的抗震分析2.5.1 结构的抗震计算独塔斜拉桥本阶段的地震响应一般采用反应谱法,反应谱采用《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)中Ⅱ类场地的动力放大系数。

)(t β=⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+3.0)3.0(25.225.25.120.198.0T T中震时,水平地震系数K h =0.10,竖向地震系数K v =0.067,并考虑两种组合:水平纵向0.10g + 竖直向0.067g水平横向0.10g + 竖直向0.067g大震时,水平地震系数K h =0.15,竖向地震系数K v =0.10,并考虑两种组合:水平纵向0.15g + 竖直向0.10g水平横向0.15g + 竖直向0.10g在地震响应分析中,取前50阶反应组合,组合方法采用SRSS 法,经验算,结构各部位的地震响应均在设计允许的范围内,均不控制结构设计。

2.5.2 结构的抗震措施抗震设计包括抗震计算设计和抗震概念设计,本桥除了上述抗震计算设计外,还应重视抗震概念设计,即包括:正确的场地选择,合理的结构造型和布置以及正确的构造措施。

本桥的结构抗震措施如下:(1)参考《蓉湖大桥工程地质勘察报告》,针对桥址处场地类别,对塔、墩基础选用钻孔桩。

(2)结构的总体布置,对独塔斜拉桥有3种结构体系,由于桥址处地震动峰值加速度达100cm/s2(100Y10%的概率水平),故不宜采用漂浮体系、弹性约束体系。

本桥采用塔梁固结体系,对减少结构的位移响应有很大的益处。

另外,设置一个辅助墩,对减少主塔结构的横向内力响应有很大的作用。

(3)抗震构造措施:(a)在墩与梁交接处的支座采用减隔振性能良好的铅芯橡胶支座。

(b)对于边墩和辅助墩结构的横向地震响应,可按边墩及辅助墩与梁交接处的横桥向约束条件,按支座—支座破坏—挡块—挡块破坏多道设防体系考虑。

总之,结构各部位的地震响应均在设计允许范围之内,结构的抗震性能是有保证的。

目录1.采用的规范及参考依据2.设计基本风速、设计基准风速和主梁颤振检验风速的确定2.1 设计基本风速2.2 设计基准风速2.3 主梁颤振检验风速3.抗震设防标准的确定4.结构动力特性分析4.1 计算图式4.2 边界条件4.3 动力特性分析5.主梁抗风稳定性验算5.1桥梁颤振稳定性指数5.2 颤振临界风速的估算6.有关抗风的其它问题6.1 主梁涡激振6.2 主塔风振及制振措施6.3 斜拉索的风振及制振措施7.结构的抗震分析1.采用的规范及参考依据1.1中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)1.2中华人民共和国交通部部标准《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)1.3《公路桥梁抗风设计指南》,人民交通出版社,1996年1.4中华人民共和国行业标准《公路斜拉桥设计规范》(试行)(JTJ027-96)1.5日本道路协会《道路桥耐风设计便览》,19912.设计基本风速、设计基准风速和主梁颤振检验风速的确定2.1设计基本风速由参考依据1.1中的全国基本风压分布图查知:桥址区距离空旷地面以上20米高,100年一遇的10分钟平均最大风速所对应的基本风压为600Pa,拟建的无锡蓉湖大桥——主跨为145m的斜拉桥,其设计基准期为100年,因此,设计基本风速应取为离空旷地面以上10米高,100年一遇的10分钟平均最大风速,即为25.9m/s。

2.2 设计基准风速由参考依据1.3可知,在成桥运营状态下,主梁设计基准风速V D(梁)=K1·V10=21.5m/s主塔设计基准风速V D(塔)= K1·V10=29.8m/s对于施工阶段,梁塔的设计基准风速可考虑取10年重现期的风速,主梁设计基准风速V D(梁施工)=0.84 V D(梁)=18.1m/s主塔设计基准风速V D(塔施工)=0.84 V D(塔)=25.0m/s2.3主梁颤振检验风速的确定由参考依据1.3知,主梁颤振检验风速由下式确定[V cr]=K·μf·V D(梁)式中:K——考虑风洞试验误差及设计、施工中不确定因素的综合安全系数,K=1.2μf——考虑风速的脉动影响及水平相关特性的无量钢修正系数,故,成桥运营状态下主梁颤振检验风速[V cr]=36.1m/s,对于施工阶段,]=0.84[V cr]=30.3m/s主梁颤振检验风速[V scr3.抗震设防标准的确定对于斜拉桥的抗震设防,首先是要确定一个安全经济合理的抗震设防标准,根据该桥桥址区的地震环境,近场区的断裂情况,以及桥址区的地震地质条件,结合本桥是城市桥梁,为生命线工程,按《中华人民共和国防震减灾法》第十七条的规定,本工程须进行地震安全性评价,但目前未给出场地地震安全性评价在不同超越概率下的基岩加速度峰值PGA和基岩水平地震系数K h,因此,本分析报告的抗震设防标准暂按下述方法进行。

国家标准《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)已于2001年2月2日由国家质量技术监督局发布,并于2001年8月1日正式实施。

由《中国地震动峰值加速度区划图》查得无锡市的地震动峰值加速度为0.05g;由《中国地震动反应谱特征周期区划图》查得无锡市的地震动反应谱特征周期为0.35秒。

由参考依据经计算得出,大桥场地类别为Ⅱ类。

综上所述,本桥抗震计算取:具体设计计算取地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.30秒,检算结构物的强度;取地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期为0.30秒,检算结构物的位移;场地类别为Ⅱ类,反应谱特征周期为0.3秒。

4.结构动力特性分析4.1计算图式该桥的动力特性分析采用空间结构计算图式,空间结构计算图式见图1。

4.2边界条件本桥成桥状态结构各部位边界条件如下(见表二)表二成桥状态结构各部位边界条件上表中,△x、△y、△z分别表示沿纵桥向、横桥向、竖桥向的线位移,θx、θy、θz分别表示绕纵桥向、横桥向、竖桥向的转角位移。

1-约束,0-放松。

4.3动力特性分析成桥状态的振型主要特点见表三,其相应的振型图见图2,从振型图来看:(1) 边墩、辅助墩对主梁的横向和竖向振动的制约作用比较明显,这对结构抗风是有利的。

(2) 与结构抗风稳定性有关的振型是以梁的振动为主的振型,其中与主梁竖向抖振有关的振型是N0.2振型;与主梁自激振动有关的振型是N0.2振型和N0.3振型,扭弯频率比ε=2.22。

总之,由于该桥主跨不大,主梁为箱梁,扭转刚度较大,桥面较宽较重,且在结构体系中采取了合理的布置,使主梁仍具有较高的扭转自振频率和扭弯频率比,同时,主梁采用扁平(宽高比12.5)的流线型箱梁,这些对增大颤振临界风速,减小涡激振的振幅,减小抖振响应均是有利的。

同时,也使对结构控制截面地震响应贡献最大的振型的周期都比较长,为大桥的抗震安全性提供了良好的结构动力学基础。

表三 成桥状态动力特性5.颤振临界风速的估算 5.1 桥梁颤振稳定性指数I f =Bf V t cr ][,成桥状态的颤振稳定性指数及分级见表四。

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