高层结构易损性简述
黏滞阻尼器对高层钢结构地震易损性的影响
高层钢结构震害现象及原因
高层震害现象及原因是非常重要的,了解现象以及发生的原因,才能根据专业知识制定对应的方案,防范于未然。
小编就高层钢结构震害现象及原因和大家说一下。
钢结构被认为具有卓越的抗震性能,在历次的地震中,钢结构房屋的震害要小于钢筋混凝土结构房屋。
很少发生整体破坏或倒塌现象。
尽管如此,由于焊接、连接、冷加工等工艺技术以及外部环境的影响,钢材材料的优点将受到影响。
特别是因设计、施工以及维护不当,就很可能造成结构的破坏。
根据钢结构在历次地震中的破坏形态,可能破坏形式分为以下几类:1、结构倒塌结构倒塌是地震中结构破坏最严重的形式。
造成结构倒塌的主要原因是结构薄弱层的形成,而薄弱层的形成是由于结构楼层屈服强度系数和抗变4刚度沿高度分布不均匀造成的。
这就要求在设计过程中应尽量避免上述不利因素的出现。
2、节点破坏节点破坏是地震中发生最多的一种破坏形式。
剐性连接的结构构件一般采用铆接或焊接形式连接。
如果在节点的设计和施工中,构造及焊缝存在缺陷,节点区就可能出现应力集中、受力小均的现象,在地震中很容易出现连接破坏。
梁柱节点可能出现的破坏现象主要表现为:铆接断裂,焊接部位位脱,加劲板断型、屈曲,腹板断裂、屈曲等。
3、构件破坏在以往所有地震中,多钢结构构件破坏的主要形式有支撑的破坏与失稳以及梁柱局部破坏两种。
(1)支撑的破坏与失稳。
当地震强度较大时,支撑承受反复拉压的轴向力作用,一旦压力超出支撑的屈曲临界力时,就会出现破坏或失稳。
(2)梁柱局部破坏。
对于框架柱,主要有翼缘屈曲、翼缝撕裂,甚至框架柱会出现水平裂缝或断裂破坏。
对于框架梁,主要有翼缘屈曲、腹板屈曲和开裂、扭转屈曲等破坏形态。
4、基础锚固破坏件与基础的锚固破坏主要表现为柱脚处的地脚螺栓脱开、混凝土破碎导致锚固失效、连接板断裂等,这种破坏形式曾发生多起,根据对上述钢结构房屋震害特征的分析可知,尽管钢结构抗震性能较好,但在历次的地震中,也会出现不同程度的震害。
究其原因,元素是和、结构构造、施工质量、材料质量、日常维护等有关,为了预防以上震害的出现,减轻震害带来的损失,多高层钢结构房屋抗震设计必须严格遵循有关规程进行。
论高层建筑的结构特点和建筑体系
论高层建筑的结构特点和建筑体系高层建筑是指建筑物高度较大、结构较为复杂的建筑物,通常用于商业、办公和居住等用途。
随着城市化进程的加快和经济的不断发展,高层建筑已经成为城市中不可或缺的重要组成部分。
高层建筑的结构特点和建筑体系是设计中需要重点考虑的因素,本文将对这一主题进行深入探讨。
一、高层建筑的结构特点1.1 高层建筑的结构稳定性较强高层建筑由于自身的高度和体量,需要具备较强的结构稳定性,以抵御风压、地震等外部自然力的影响。
高层建筑的结构设计通常会采用混凝土框架、钢结构或混合结构等可靠的结构形式,以确保建筑能够在各种自然环境下保持安全可靠。
1.2 高层建筑的结构轻量化为了减轻自身重量,减少对基础的压力和地基的沉降,高层建筑的结构设计通常会采用轻质材料,如玻璃幕墙、铝合金、特殊钢材等,以实现建筑的轻量化设计,同时确保结构的稳定性和安全性。
1.3 高层建筑的结构变形与调整高层建筑由于自身的高度和复杂性,容易受到温度变化、自重、荷载等因素的影响,需要具备一定的变形与调整能力。
高层建筑的结构设计通常会考虑到变形预应力、伸缩缝、变形补偿等技术手段,以保证建筑在使用过程中能够自适应环境的变化。
二、高层建筑的建筑体系2.1 高层建筑的垂直交通体系高层建筑通常需要满足大量人员和货物的垂直交通需求,因此建筑体系中需要包含合理的垂直交通系统,如电梯、扶梯、楼梯等,以确保建筑内部的交通流畅和便利。
2.2 高层建筑的空调通风体系高层建筑的空调通风系统是建筑体系中的重要组成部分,需要满足建筑内部空气质量、温度、湿度等多方面的需求,以提供舒适的使用环境。
建筑体系中需要包含科学合理的空调通风设施,如空调机组、通风管道、送风口等。
2.3 高层建筑的消防安全体系高层建筑的消防安全是建筑体系中的重要关注点,需要满足建筑内部的火灾预防、疏散逃生等多方面的需求,以确保建筑的安全稳定。
建筑体系中需要包含完善的消防设施,如消防水源、灭火器、疏散通道等。
钢筋混凝土框架结构的概率地震易损性与风险分析共3篇
钢筋混凝土框架结构的概率地震易损性与风险分析共3篇钢筋混凝土框架结构的概率地震易损性与风险分析1钢筋混凝土框架结构是现代建筑领域中经常使用的一种结构形式,具有较强的承载能力和稳定性。
然而,在面对地震等自然灾害时,这种结构也存在着一定的易损性和风险。
地震是影响钢筋混凝土框架结构的重要因素之一,其易损性主要表现在两个方面。
首先是框架结构自身的设计问题。
如果设计不合理,如未考虑地震荷载、支撑剪切强度不足等问题,就难以保证其在地震中不发生破坏。
其次是地理位置的影响。
地震是不可预测的,如果钢筋混凝土框架结构建造在容易发生地震的区域,那么就很容易受到地震的影响,从而导致损坏或坍塌。
除了地震,风也是影响钢筋混凝土框架结构的因素之一。
在气候条件较差的地区,如发生飓风、龙卷风等恶劣天气,就很容易对结构产生影响,导致其损坏甚至坍塌。
为了更好地评估钢筋混凝土框架结构的易损性和风险,需要进行各种分析和评估。
降低地震风险的方法可以从建筑结构设计、材料及施工过程等方面入手。
在地震的严重情况下,建筑物结构的抵抗能力尤为重要,因此应注重框架结构的强度和抗震能力的提高。
在风力方面,需要加强建筑物的抗风能力,在设计中加入能够抵抗风力的结构组件,以提高建筑物的稳定性和耐受能力。
除了在建筑设计及施工中要注意以上问题,科学合理的防灾预防系统也是降低钢筋混凝土框架结构风险的有效手段。
建筑物防灾预防系统可以包括地震应急预案、人员救援预案、灾后重建预案等,旨在提高建筑物的抗灾能力以及灾后应急处理的效率。
总之,钢筋混凝土框架结构的易损性和风险并非不可逆转,通过合理科学的施工和防灾预防系统建设,可以有效地降低其易损性和风险。
国家和建筑界的相关部门需要加强对该领域的监管和规范,使钢筋混凝土框架结构在未来的使用中更加安全可靠,为人民生命和财产安全提供更好的保障钢筋混凝土框架结构具有广泛的应用,但其易受地震、风等自然灾害的影响。
通过建筑结构设计、材料及施工过程等方面的优化以及科学合理的防灾预防系统建设,可以有效降低其易损性和风险。
高层建筑结构特点分析
高层建筑结构特点分析随着城市化进程的加快,高层建筑在城市中的地位日益重要。
高层建筑的结构特点对于建筑的安全性、稳定性和经济性都有着重要的影响。
本文将对高层建筑的结构特点进行分析。
一、垂直承载结构高层建筑的垂直承载结构是其最基本的结构特点。
由于高层建筑的高度较大,需要能够承受垂直荷载的结构设计。
常见的垂直承载结构包括框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构等。
框架结构是最常见的高层建筑结构形式,通过柱和梁的组合来承受垂直荷载。
剪力墙结构则是通过设置剪力墙来承受垂直荷载,剪力墙可以是混凝土墙或者钢板墙。
框架-剪力墙结构则是将框架结构和剪力墙结构相结合,以提高结构的稳定性和承载能力。
二、水平承载结构除了垂直承载结构外,高层建筑还需要具备良好的水平承载结构。
由于高层建筑容易受到风荷载和地震荷载的影响,水平承载结构的设计至关重要。
常见的水平承载结构包括框架结构、剪力墙结构和筒体结构等。
框架结构通过设置水平框架来承受水平荷载,剪力墙结构则通过设置剪力墙来承受水平荷载。
筒体结构是一种特殊的结构形式,通过设置圆柱形或者多边形的筒体来承受水平荷载,筒体结构具有较好的抗风性能。
三、抗震设计高层建筑的抗震设计是其结构特点之一。
由于高层建筑容易受到地震荷载的影响,抗震设计的重要性不可忽视。
抗震设计包括抗震设防烈度的确定、结构的抗震性能要求的确定以及结构的抗震设计方法的选择等。
常见的抗震设计方法包括增加结构的刚度、增加结构的阻尼、设置剪力墙和减震装置等。
抗震设计的目标是使高层建筑在地震发生时能够保持稳定,减少破坏和损失。
四、节能设计高层建筑的节能设计是其结构特点之一。
由于高层建筑的能耗较大,节能设计对于提高建筑的经济性和可持续性至关重要。
节能设计包括建筑外墙的保温隔热、采光和通风系统的设计以及能源利用的优化等。
常见的节能设计措施包括使用高效的保温材料、设置双层玻璃窗、采用自然通风和太阳能利用等。
节能设计的目标是减少高层建筑的能耗,提高建筑的能源利用效率。
结构易损性分析
结构易损性分析
S130110141
姓名:杨求
主讲内容
• 一.结构易损性概念、现状及问题 • 二.结构地震易损性分析基本原理 • 三.结构易损性分析计算方法 • 四.钢筋混凝土结构易损性分析 • 五.基于可靠度和性能的结构整体地震易损性分析
y ( j, k )b jk bi xi
j 1 k 1 i 1 M N 2
• 朱美珍统计了唐山、海城、通海100多座公路桥梁的震害情况,建立 了公路桥梁的非线性易损性计算公式: ( j ,k ) M N
A W0 W
j 1 k 1 jk
• (3)规范校核法:规范校核法是先依据《公路工程抗震 设计规范》(JTJ004-89)中的有关规定计算桥梁主要结构 构件的地震作用,然后将地震作用效应与恒载效应组合, 得到结构构件的内力,并与结构构件的极限荷载相比较, 从而给出桥梁结构的震害等级。该方法的一般公式为:
• 1.钢筋混凝土建筑物的易损性预测: 钢筋混凝土建筑物的震害顶测通常是根据对各个构件的延性要求 进行的。由许多非弹性循环引起的低周期疲劳型破坏对钢筋混凝土构 件的破坏也是很严重的。依据1979年Montengro地震中,对4万多建筑 物的震害分类,进行了详细的分析,以建立经验的和理论的易损性函 效,发展 了两类建筑物的易损函效,其中考虑到震后建筑物的修复、加固的费 用,和新建的抗震建筑物的费用。在第一类建筑物中,研究了4个类型 的没有进行抗震考虑的建筑系统,在第二类建筑物中,选择了两个类 型的经抗震考虑的钢筋混凝土建筑进行了详细的分析。
浅谈建筑结构地震易损性分析与抗震性能评估
浅谈建筑结构地震易损性分析与抗震性能评估何鑫;胡俊凯【摘要】近年来,地震所造成的灾害和发生的频率都有明显增加,从概率的角度进行结构抗震性能评估是未来的一个趋势.随着城市各类高层建筑结构的不断涌现,新的易损性分析方法在地震风险评估中也发挥着不可替代的作用.一方面,增量动力时程分析方法可以真实反映模拟的建筑结构在地震作用下动力响应的整个过程.另一方面,设计人员逐渐认识到不断增加建筑结构的强度并不能够有效提升结构的安全性,同时,对建筑结构在大震作用下的损伤帮助并不大,因此,近几年建筑结构抗震性能评估得到了高度重视.【期刊名称】《建材与装饰》【年(卷),期】2018(000)040【总页数】2页(P103-104)【关键词】结构易损性;增量动力时程分析法;需求能力系数法【作者】何鑫;胡俊凯【作者单位】中南林业科技大学土木工程学院长沙 410004;中南林业科技大学土木工程学院长沙 410004【正文语种】中文【中图分类】TU398.91 引言近十几年来,在全球范围内,地震所造成的灾害和发生的频率都有明显增加,究其原因包括人口的增长和城市区域的不断蔓延,这些原因必将导致人类在地震灾害来临是生命和财产安全受到威胁。
我国地处欧亚板块与太平洋板块交界面,是一个地震多发国家,20世纪以来,仅七级以上的大地震就发生了十几次,尤其是以2008年5月发生的汶川大地震强度最高、造成的破坏最大。
如何减少地震引起的建筑结构破坏己成为地震灾害的风险分析的必要内容。
地震灾害的风险分析主要包括三方面[1]:地震易损性分析、地震灾害损失估计和地震危险性分析。
真实地震波输入的不确定性和建筑结构在施工过程中的随机性,从概率的角度进行结构抗震性能评估是未来的一个趋势,在概率的基础上对建筑结构进行易损性分析是十分科学有效的。
2 建筑结构的地震易损性分析方法建筑结构的地震易损性是指结构在可能遭遇到的不同强度的地震波作用下达到损伤状态的概率值,对不同强度地震作用下结构造成的破坏进行定量分析。
高层结构易损性简述
结构易损性简述余佳骏(南京理工大学理学院,南京 210094)摘要:与地震危险性分析的研究相比,承灾体的地震易损性分析,尤其是土木工程结构的地震易损性分析方面的研究还远没有成熟;另外,地震灾害的损失评估也受到了工程界与经济界学者的共同关注,目前这两个分支学科正处于蓬勃的发展过程中。
本文对结构易损性的概念和分析方法进行了简单介绍,并系统地提出了框剪结构分析方法和其易损性曲线的形成。
关键词:易损性;地震风险分析;易损性曲线;框架结构A Brief Introduction to Structural VulnerabilityYU Jiajun(College of Science, NUST, Nanjing 210094)Abstract:Compared with the study of seismic hazard analysis, the seismic vulnerability analysis of hazard bearing bodies, especially the study of seismic vulnerability analysis for civil engineering structures are also far away from mature; In addition, the assessment of the loss of earthquake disaster has been a common concern of engineering and economic scholars, the two branch is in the process of developing the vigorous. In this paper, the concept and analysis method of structural vulnerability was introduced, and put forward the formation of frame shear wall structure analysis and its vulnerability curve.Keywords:Seismic vulnerability; risk analysis; fragility curve; frame structure引言地震是自然灾害中危害最大的灾种之一,地震预测预报是世界性难题,因此对地震灾害进行风险分析已成为目前主要的防灾和减灾措施。
高层住宅易损性分析
目录1 青岛市高层住宅易损性研究 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 震害预测方法研究现状 (2)1.1.2弹塑性时程分析方法简介 (3)1.2 运用Sap2000进行弹塑性分析获得易损性曲线 (5)1.2.1 待分析的高层住宅建筑简介 (5)1.2.2 运用Sap2000进行弹塑性时程分析 (9)1.2.3 各高层住宅易损性曲线及平均易损性曲线 (14)1.3 小结 (20)2 国内墙体材料简述 (20)2.1 概述 (20)2.2 墙体材料简述 (21)2.2.1 砖 (21)2.2.2 砌块 (26)2.2.3 墙用板材 (34)2.3 小结 (50)3 结束语 (52)1 青岛市高层住宅易损性研究1.1 概述根据2009年相关部门的初步统计,青岛市已有的公共高层建筑单位共687家,高层住宅2600多栋,高层建筑已经成为青岛市建筑的重要组成部分。
高层建筑的采用,大大缓解了城市化带来的城市人口膨胀、用地紧张、住房困难等问题,它的突出优点是能有效利用空间资源,占地面积小。
同时,高层建筑的存在,为青岛营造出独特的城市天际线,丰富和美化城市竖向空间,为青岛增添了亮丽的一笔。
建筑高度越来越高,高层建筑慢慢成为城市建筑的主流,各地甚至已经开始了建设超高层建筑的“竞赛”来显示自己的经济实力和技术实力。
然而这些高层建筑能否经受地震的考验,在地震中岿然不倒,使人身财产得到安全可靠地保障,却是我们无法回避的问题。
根据有关部门对世界上130例伤亡巨大的地震灾害资料的统计发现,地震中95%的伤亡使由于建筑物倒塌造成的。
地震不可怕,可怕的是地震中倒塌的建筑物。
处于高层住宅中的居民,当发生地震时,面临的危险会比低层多层居民大得多。
因此对高层建筑能否抗御地震作用进行研究将直接关系到城市建设和人民生命财产安全。
青岛地区地下是花岗岩结构,地层坚固,地质条件良好,相对来说发生地震的几率很小,但并不代表不会发生。
青岛市被三个强震带环绕,分别为郯庐地震带、南黄海地震带和燕威地震带,它们对青岛是有一定影响的,周边情况不容乐观。
地震和风耦合作用下上海中心大厦结构易损性研究
ZHOUYing1,SHANHuiwei1,XINGLili1,ZHAOXuelian1,2
(1.DepartmentofDisasterMitigationforStructuresinTongjiUniversity,Shanghai200092,China; 2.EastChinaArchitecturalDesign& ResearchInstitute,Shanghai200002,China)
tongji.edu.cn
2
世 界 地 震 工 程
第 36卷
引言
随着城市人口的增加,越来越多的超高层建筑在中国各大城市涌现,建筑高度不断突破刷新[1],在其全 寿命周期内不可避免的会遭受风甚至地震等多灾害的作用。目前,开展多灾害作用下结构分析与设计研究 已经成为土木工程领域的热点研究方向。根据已有的研究表明[2]:中震和强震发生前后,会引起气候的突 变,地震发生时产生的热能能够激发大气波普的活跃和增强,从而引导了地震前后冷空气的南下,因此地震 爆发往往会伴随着强风现象。虽然地震和强风同时发生的概率必然会小于二者任一单独发生的概率,但一 旦地震和强风同时发生,2种灾害的耦合作用对于超高层结构的破坏程度可能会远大于 2种灾害单独作用 造成结构破坏的简单叠加。
第 36卷,第 2期
世 界 地 震 工 程
2020年 4月
WORLDEARTHQUAKEENGINEERING
文章编号:1007-6069(2020)02-0001-11
Vol.36,No.2 Apr.2020
地震和风耦合作用下上海中心大厦结构易损性研究
试论高层建筑的结构特点和建筑体系
试论高层建筑的结构特点和建筑体系高层建筑是当今城市发展中不可或缺的一部分,其结构特点和建筑体系直接影响着建筑的安全性、稳定性和使用功能。
本文将从高层建筑的结构特点和建筑体系两个方面进行论述,以期对高层建筑的设计和建设有所启发和帮助。
一、高层建筑的结构特点高层建筑在结构设计上存在着一些与普通建筑不同的特点,主要表现在以下几个方面:1.结构疲劳与损伤由于高层建筑承受的自重和风荷载都比较大,建筑结构会长期处于变形和受力状态,因此容易发生结构疲劳和损伤。
高层建筑在地震等自然灾害下的应变和变形也会对结构造成损伤,因此在结构设计上需要考虑到这些因素,并使用高强度、耐久性好的材料。
2.抗风设计高层建筑容易受到风的影响,尤其是在风速较大的地区,需要进行精确的风压计算和风荷载分析,并在建筑结构中设计相应的抗风措施,包括增加风柱、加固梁柱节点等,保证建筑不受强风影响及变形。
3.建筑材料的选择高层建筑的结构设计需要考虑到建筑材料的强度、刚度和稳定性,以及在长期使用中的耐久性和可维修性。
在高层建筑的结构设计中常使用高强度混凝土、高强度钢材等材料,以保证建筑结构的安全和稳定。
4.易受地基沉降和楼层间位移由于高层建筑的自重较大,建筑结构容易受到地基沉降的影响,同时在使用过程中也会发生楼层间的位移。
因此在结构设计中需要考虑地基的承载能力和变形性,以及进行楼层位移对结构稳定性的影响分析。
5.建筑结构的抗震性能高层建筑在地震中容易受到较大的振动影响,因此在结构设计中需要考虑到建筑的抗震性能。
设计者需通过增加结构抗震构件、优化结构刚度和层间剪力墙等方法,以提高建筑的整体抗震性能。
二、高层建筑的建筑体系高层建筑的建筑体系是指建筑在整体布局、功能分区、建筑构件和系统设备等多个方面的组合和协调。
高层建筑的建筑体系设计不仅需要满足建筑功能和使用需求,还需要考虑到结构特点和建筑环境等因素,以保证建筑的安全性、稳定性和舒适性。
1.整体布局高层建筑的整体布局是建筑体系设计的起点,它直接影响着建筑的结构构造、空间组织和功能布局。
不同类型高层钢结构的优缺点
高层钢结构各种类型的优缺点分析前言随着我国在大中城市住宅建筑中禁止使用黏上砖,且混凝上结构施工复杂周期长。
钢结构受到了工程界的青睐,已成为较有竞争力的民用建筑结构体系之一。
与传统的住宅建筑结构体系相比,钢结构不仅具有环保、右能、产业化等特征,而且还具有强度髙、自重轻、节约能源、抗震性能好等优点。
国家建筑钢结构产业“十二五”计划和2020年发展纲要(草案)提出,“十二五”期间应以多高层钢结构房屋为突破点。
1.纯框架结构体系纯框架结构是指沿房屋的纵、横两个方向均由框架作为承重和抵抗水平抗侧力的主要构件所组成的结构体系。
框架结构可以分为半刚接框架和全刚接框架两种,框架结构的梁柱宜采用刚性连接。
与其他的结构体系相比,框架结构体系可以使建筑的使用空间增大,适用于多类型使用功能的建筑。
其结构各部分的刚度比较均匀,构件易于标准化和定型化,构造简单,易于施工,常用于不超过30层的髙层建筑。
但该结构体系的弹性刚度较差且属于单一抗侧力体系,抗震能力较弱。
图1纯钢框架结构三维模型图组成及其特点典型的框架体系多层轻钢住宅由基础、H型或箱形框架梁柱、节点、轻质墙体、屋而板、楼层次梁、压型钢板楼盖等组成,常见柱距为5m~8m°具有下列优势:(1)它是一种延性体系;(2)在建筑设计和平而布置上具有很大的灵活性;(3)%部分刚度比较均匀,构造简单,易于施工;(4)自重周期较长,自重轻,对地震作用不敏感。
设计原则及注意问题1)强柱弱梁的设计原则。
这个设计原则是为了保证结构在最终破坏的时候具有较好的延性及耗能效果,保证结构的安全性,使塑性钱出现在梁端而不是发生在柱端。
2)框架肖点域的验算。
修点域是钢结构框架体系的关键,其强度及刚度都要根据规范要求进行保证。
主要是通过脸算保证腹板厚度,防止在非线性剪切变形下发生局部失稳。
同时对柱设置加劲肋保证其翼缘不发生失稳。
3)稳定验算和二阶效应。
钢结构构件强度一般都可以满足,在设讣中主要是保证其稳赵性。
高层建筑结构分析
高层建筑结构分析高层建筑是现代城市中的重要组成部分,其结构设计对于安全性和稳定性至关重要。
本文将对高层建筑的结构进行分析,讨论各种结构形式的利弊,以及应对地震等外力作用的设计考虑。
一、悬臂结构悬臂结构是一种常用的高层建筑结构形式,其特点是底部支撑,顶部悬挂。
这种结构形式使得中间没有垂直的支撑柱,增加了空间的利用率。
然而,悬臂结构对于地震的抗力相对较弱,因为没有支撑柱可以吸收地震产生的水平力。
因此,在设计悬臂结构的高层建筑时,需要采取一系列的加强措施,如设置加固框架、增加剪力墙等。
二、框架结构框架结构是高层建筑中最常见的结构形式之一。
其特点是由柱、梁和楼板组成的框架支撑整个建筑。
框架结构能够提供良好的刚度和稳定性,适用于各种类型的高层建筑。
然而,框架结构在地震中的耐力相对较差,容易发生框架节点的破坏。
因此,为了增强框架结构的抗震性能,可以采用加固节点、增加剪力墙等措施。
三、筒状结构筒状结构是一种利用建筑外立面形成封闭的圆筒形结构的设计形式。
筒状结构具有较好的抗震性能,因为其外立面能够分担水平荷载,减少对主体结构的作用。
此外,筒状结构还能够实现低频振动和多摇摆周期,提高建筑的稳定性。
然而,筒状结构的施工难度较大,且在使用空间布局上存在一定的局限性。
四、双壳结构双壳结构是一种将两个外壳结合在一起的设计形式,外壳之间形成一个空间,类似于双层外壳之间的蓄水层。
双壳结构能够分担外部荷载,并通过空气压力平衡内外荷载。
这种结构形式能够提供良好的抗震性能和隔热性能,适用于高层建筑。
但是,双壳结构的设计和施工难度较大,且成本较高。
以上是几种常见的高层建筑结构形式,每种结构形式都有其特点和适用范围。
在实际设计中,需要综合考虑建筑的用途、地理环境、成本等因素,选择合适的结构形式。
总结:高层建筑的结构设计是确保建筑安全可靠的重要环节。
不同的结构形式对于抗震性能和稳定性有不同的影响,需要根据具体情况进行选择和设计,以提高高层建筑的整体安全性。
高层建筑隐患总结汇报
高层建筑隐患总结汇报高层建筑隐患总结汇报摘要:高层建筑在城市化进程中起到至关重要的作用,然而,高层建筑也存在各种隐患,给人们的生命财产安全带来了威胁。
本文对高层建筑隐患进行总结,并提出相应的对策,以提高高层建筑的安全性。
一、引言高层建筑近年来在城市化进程中的迅速发展,给人们的生活和办公环境带来了极大的改变,然而,高层建筑隐患也逐渐浮出水面,频发的事故给人们的生命财产安全带来了威胁。
因此,对高层建筑隐患进行总结和分析,对于提高高层建筑的安全性具有重要意义。
二、高层建筑隐患类型1. 火灾隐患:高层建筑火灾的蔓延速度快,疏散困难,容易造成重大伤亡和财产损失。
2. 结构安全隐患:高层建筑的结构承载能力、抗震性能等方面可能存在问题,容易引发建筑物倒塌事故。
3. 电梯安全隐患:高层建筑的电梯运行频繁,电梯故障可能会导致人员被困、事故伤亡等情况。
4. 装修材料隐患:高层建筑装修过程中使用的材料可能存在有害物质,对人体健康造成潜在威胁。
三、高层建筑隐患分析1. 火灾隐患分析:高层建筑火灾事故多发生在夜间,逃生路线不清晰,疏散通道堵塞等问题是导致伤亡较多的主要原因。
2. 结构安全隐患分析:高层建筑选材不当、质量把关不严、施工质量不过关等问题是导致结构安全隐患的主要原因。
3. 电梯安全隐患分析:高层建筑电梯老化、维护保养不到位、操作不当等问题容易导致电梯故障,对人员安全构成威胁。
4. 装修材料隐患分析:高层建筑装修使用的甲醛等有害物质超标,对人体健康造成潜在威胁。
四、高层建筑隐患对策1. 火灾隐患对策:a. 加强建筑消防设施建设,确保疏散通道、消防水源等设施完善;b. 加强火灾预防教育,提高居民的防火意识和应急能力;c. 定期对高层建筑进行火灾隐患排查,及时修缮消防设施。
2. 结构安全隐患对策:a. 严格按照相关标准进行选材,确保材料符合安全要求;b. 在施工过程中加强质量控制,严格遵守施工规范;c. 定期对高层建筑进行结构安全检测,及时进行维护和修缮。
结构易损性分析课件
目录
• 结构易损性分析概述 • 结构易损性分析的基本原理 • 结构易损性分析的实践应用 • 结构易损性分析的挑战与展望 • 案例研究
01
结构易损性分析概述
定义与目的
定义
结构易损性分析是一种评估结构在承 受各种潜在风险因素时的脆弱性的方 法。
目的
通过评估结构的易损性,确定结构的 薄弱环节,为结构加固和维护提供依 据,提高结构的可靠性和安全性。
结构易损性分析的步骤与方法
步骤
建立模型、确定参数、进行计算、结果评估 。
方法
有限元分析、离散单元法、概率分析等。
注意事项
选择合适的分析方法和模型,考虑各种不确 定性和风险因素,确保分析结果的准确性和 可靠性。
03
结构易损性分析的实践应用
地震易损性分析
总结词
地震易损性分析是评估建筑物在地震中可能遭受破坏的风险 。
为结构易损性分析提供了更高效的数据处理和分析 手段。
结构易损性分析的未来发展方向
多学科交叉融合
结构易损性分析将与多个学科(如物理学、数学、计算机科学等 )交叉融合,推动理论和方法的发展。
智能化与自动化
利用人工智能和机器学习技术,实现结构易损性分析的智能化和 自动化。
精细化与定制化
针对不同结构和灾害特点,发展更加精细化、定制化的易损性分 析方法。
详细描述
通过分析建筑物的结构特性、地震历史和地质条件,可以评 估建筑物在地震中的脆弱程度和可能遭受的破坏程度。这种 分析有助于确定哪些建筑物可能更容易受到地震的影响,从 而采取适当的加固措施。
风灾易损性分析
总结词
风灾易损性分析是评估建筑物在强风或飓风中可能遭受破坏的风险。
探讨装配式建筑施工中的建筑易损性分析
探讨装配式建筑施工中的建筑易损性分析建筑易损性分析是装配式建筑施工中的重要环节,在保障建筑安全和可持续发展方面起着关键作用。
本文将探讨装配式建筑施工中的建筑易损性分析,首先介绍了建筑易损性的概念和意义,接着从地震、火灾和气候变化等多个角度分析了装配式建筑施工中的易损性因素,并提出了相应的应对措施。
一、建筑易损性的概念和意义在讨论装配式建筑施工中的易损性分析之前,我们首先需要了解建筑易损性的概念和意义。
简单来说,建筑易损性是指建筑物在遭受外界自然或人为灾害时所表现出来的脆弱程度。
一个具有较低易损性的建筑物往往能够更好地抵抗火灾、地震等自然灾害,减少人员伤亡和财产损失。
二、地震易损性分析地震是造成严重破坏和伤亡的自然灾害之一,在装配式建设领域同样需要关注地震易损性分析。
装配式建筑的优势在于其轻质结构和模块化组装方式,但也存在一定程度的地震易损性。
为了降低地震对装配式建筑的影响,可以采取以下措施:1. 使用高强度、抗震性能良好的建材;2. 设计合理的结构连接和支撑系统;3. 考虑建筑物在地震中的垂直荷载传递问题。
三、火灾易损性分析火灾是另一个常见的安全风险,在装配式建筑施工中同样需要进行火灾易损性分析。
由于装配式建筑多采用木材或其他可燃材料,因此在设计和施工过程中需要重点考虑防火措施,如:1. 选用阻燃性能好的材料;2. 增加防火隔墙和防火门等被动防火措施;3. 安装可靠的自动灭火系统。
四、气候变化易损性分析气候变化是当前全球面临的重要挑战之一,它不仅对自然环境造成影响,也对建筑物的耐久性和易损性产生影响。
在装配式建筑施工中进行气候变化易损性分析可以帮助设计师和工程师更好地抵御极端气候事件。
以下是一些应对气候变化的建议:1. 考虑材料的热膨胀系数,选择适合当地气候条件的材料;2. 注重隔热和保温措施,减少能源消耗;3. 增加屋顶绿化、雨水收集系统等可持续设计。
五、综合管理与改进除了以上所述的针对地震、火灾和气候变化等方面的易损性分析和措施外,综合管理也起着关键作用。
装配式建筑施工中的易损性分析与风险评估
装配式建筑施工中的易损性分析与风险评估概述随着现代工业化和城市化进程的不断加速,装配式建筑施工成为一种越来越受欢迎的建筑方式。
然而,装配式建筑施工过程中存在一定的易损性和风险。
本文将对装配式建筑施工中的易损性进行分析,并进行风险评估,以便采取相应措施保证施工质量和安全。
一、装配式建筑的易损性1. 材料运输和储存装配式建筑需要大量预制构件,这些构件在运输和储存过程中容易受到外界条件的影响。
例如,在长途运输中,构件可能被震动、碰撞或扭曲;在临时储存期间,可能受潮、发霉或变形。
这些都会导致构件的质量下降,增加后续施工过程中出现问题的可能性。
2. 施工现场组装装配式建筑需要在施工现场进行组装,这个过程涉及到大量人员和机械设备。
如果组装操作不规范或者设备故障,就会导致构件连接不牢固、尺寸不准确或者出现其他问题。
同时,施工现场的恶劣环境(如恶劣天气、高温等)也会对施工质量产生不利影响。
3. 结构设计和细节处理装配式建筑的结构设计和细节处理是整个施工过程中非常重要的环节。
如果设计存在缺陷,如结构强度不足、材料选用不当等,就容易引发安全事故。
另外,细节处理也需要精心考虑,比如防水、隔音等方面的问题。
任何一个细节处理不到位都可能导致装配式建筑的易损性增加。
二、装配式建筑施工风险评估1. 风险识别在进行装配式建筑施工前,需要对可能存在的风险进行识别。
可以通过分析历史数据、检查现场情况和专家意见等方式来确定潜在风险,并形成清单。
2. 风险评估风险评估是对潜在风险进行定性和定量分析的过程。
可以采用多种方法来评估风险的严重程度和可能性。
常用的方法包括风险矩阵、层次分析法和事件树分析等。
评估结果可以为制定相应的风险控制措施提供依据。
3. 风险控制风险控制是在识别和评估基础上,采取一系列措施来减少和管理风险。
可以从以下几个方面进行风险控制:加强质量管理,提高构件运输和储存条件,规范施工操作程序,加强现场安全监管等。
4. 监测和改进在装配式建筑施工过程中,应设立监测机制,并及时收集施工数据进行分析。
装配式建筑施工中的建筑物易损性分析
装配式建筑施工中的建筑物易损性分析装配式建筑,即将建筑各部分以预先定制的方式生产,并通过现场组装完成整座建筑的施工方式,由于其具有环保、快速和经济等优势,在近年来受到了越来越多人的关注。
然而,在装配式建筑施工过程中,由于各种因素影响,建筑物易损性成为一个重要的问题。
本文将从材料选择、结构设计和外界力作用角度对装配式建筑施工中建筑物易损性进行深入分析。
一、材料选择对易损性的影响1.1 材料的耐久性在装配式建筑施工中,材料的耐久性是衡量其易损性的重要指标之一。
首先,要考察各个构件所使用的材料是否具有良好的耐候性能。
因为日常环境条件下,如紫外线、温湿度变化等都会对材料产生不同程度的影响。
其次,在考虑隔热层时应选用具有较高稳定性和防火性能的材料,以提高整体结构抗火能力。
1.2 材料的强度和刚度材料的强度和刚度也是影响易损性的重要因素。
装配式建筑中,各个构件需要经受施工过程中的各种力学负荷以及后续使用阶段产生的静、动态荷载作用。
因此,在材料选择阶段应选择强度足够高、挠度适中的材料来满足实际需求。
二、结构设计对易损性的影响2.1 结构布局装配式建筑在设计初期应该合理地进行结构布局,以降低损失风险。
首先,需要充分考虑结构的稳定性,避免出现明显的薄弱环节。
其次,在空间布置和形状设计上要注重整体均衡性,避免出现局部堆积或过于集中的压力点。
2.2 连接方式装配式建筑中,连接方式对于整体结构承载能力具有重要影响。
合理选择连接方式能够有效提高建筑物整体抗震性能,并减少易损部位风险。
例如,采用可靠、紧固且易于检修的连接搭接方式,则可以大幅减少构件之间的位移和变形,提高整体稳定性。
三、外界力作用对易损性的影响3.1 雨水渗透装配式建筑中,由于各个构件的接缝处更多,如果没有有效的防水措施,雨水有可能会通过接缝渗入建筑内部,导致墙体、地板或屋顶等部分产生易损性。
因此,在施工中应进行严密防水处理,并加强材料选择上的防水措施。
3.2 风力作用风力是影响建筑物易损性的另一个重要外界因素。
高层结构分析
摘要随着人们生活水平的不断提高和工业生产、文化、体育事业的日益进步,尤其是现代化的全面推进,大大加强了社会对各种新型建筑结构体系的需求。
计算理论的日益完善以及计算机技术的迅猛发展使得对极其复杂的三维结构的分析与设计成为可能,并成为各种新型结构体系能够得以蓬勃发展的主要因素。
随着科技日益高速发展,自重轻、跨度大、功能多样、施工周期短成为现代建筑结构的发展方向。
因而,研制出轻质高强的新型建筑材料"研究开发合理的结构形式成为各种新型体系结构体系应运而生的前提和基础。
现代建筑结构体系复杂,建筑也朝着更高的方向发展。
关键词:砖混结构体系;框架结构体系;剪力墙结构体系;高层建筑结构目录摘要 (1)第1章绪论....................................................... 错误!未定义书签。
1.1砖混结构体系 (2)1.1.1砖混结构体系介绍 (2)1.1.2.工程应用实例 (4)1.2框架结构体系 (5)1.2.1框架结构体系介绍 (6)1.2.2.工程应用实例 (8)1.2剪力墙结构体系 (9)1.2.1剪力墙结构体系介绍 (10)1.2.2.工程应用实例 (14)1.2高层建筑结构 (15)1.2.1高层建筑结构介绍 (16)1.2.2.工程应用实例 (24)结论 (25)参考文献 (26)浅谈现代建筑结构处理从建国到现在,几十年的光景里,中国经济发生了突飞猛进的发展,同时也带动了建筑的发展。
由于新材料,新技术的适用,建筑的结构也开始变得多种多样,建筑造型更是琳琅满目。
在建筑发展如此迅速的今天,我们都很好奇未来的城市会变成什么样?建筑的结构还会有什么创新?等等,太多的问题值得我们期待,未来不可预见的因素太多,我们无法准确地预算,但我们可以总结现在的建筑,现就现在建筑的结构做个简单的总结。
房屋结构一般是指其建筑的承重结构和围护结构两个部分。
房屋在建设之前,根据其建筑的层数、造价、施工等来决定其结构类型。
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结构易损性简述余佳骏(南京理工大学理学院,南京 210094)摘要:与地震危险性分析的研究相比,承灾体的地震易损性分析,尤其是土木工程结构的地震易损性分析方面的研究还远没有成熟;另外,地震灾害的损失评估也受到了工程界与经济界学者的共同关注,目前这两个分支学科正处于蓬勃的发展过程中。
本文对结构易损性的概念和分析方法进行了简单介绍,并系统地提出了框剪结构分析方法和其易损性曲线的形成。
关键词:易损性;地震风险分析;易损性曲线;框架结构A Brief Introduction to Structural VulnerabilityYU Jiajun(College of Science, NUST, Nanjing 210094)Abstract:Compared with the study of seismic hazard analysis, the seismic vulnerability analysis of hazard bearing bodies, especially the study of seismic vulnerability analysis for civil engineering structures are also far away from mature; In addition, the assessment of the loss of earthquake disaster has been a common concern of engineering and economic scholars, the two branch is in the process of developing the vigorous. In this paper, the concept and analysis method of structural vulnerability was introduced, and put forward the formation of frame shear wall structure analysis and its vulnerability curve.Keywords:Seismic vulnerability; risk analysis; fragility curve; frame structure引言地震是自然灾害中危害最大的灾种之一,地震预测预报是世界性难题,因此对地震灾害进行风险分析已成为目前主要的防灾和减灾措施。
地震灾害的风险分析主要包括 3 个方面:地震危险性分析、地震易损性分析和地震灾害损失估计。
其中,地震易损性分析是预测结构在不同等级的地震作用下发生各级破坏的概率。
因此,对建筑物进行易损性分析一方面可以用于震前灾害预测,设计人员可以根据结构易损性的不同,有针对性地提高结构的抗震能力;另一方面可以用于震后损失评估,为估计地震损失提供依据,从而尽可能避免或减少人员伤亡,实现我国防震减灾的目标。
1 研究背景灾害风险分析是指对灾害发生的可能性和造成的后果进行定性与定量的分析及评估,其目的是为风险区土地的合理利用与投资、灾害预防与管理、灾害保险制度的建立、城市与工程的防灾减灾以及灾期的快速评估和辅助决策提供科学依据[1-3]。
灾害风险分析主要包括致灾因子的危险性分析、承灾体的易损性分析和灾情损失评估三个方面的内容。
致灾因子的危险性分析主要研究给定区域内发生各种强度灾害的概率;承灾体的易损性分析是研究承灾体易于受到致灾因子的破坏、伤害或损伤的可能性;灾情损失评估是在危险性分析和易损性分析的基础上,研究风险区内一定时段内可能发生的一系列不同强度灾害给风险区造成的可能后果和经济损失值[1-3]。
地震是自然灾害中危害最严重的灾害之一,由于地震预测预报是世界性难题,因此对地震灾害进行风险分析就成为当前工程中主要的防灾减灾措施。
在地震风险分析的三个方面,地震危险性分析方法自从1968年由美国学者Cornell 确立以来[4, 5],无论在理论还是工程应用方面发展都很迅速,并已经取得了很大进展,目前地震危险性分析已广泛应用于地震区划和具体场地的地震动估计,前者服务于一般结构的抗震设计,后者服务于特殊的或重大的工程建设项目(如核电站)的抗震设计。
与地震危险性分析的研究相比,对于承灾体的地震易损性分析,特别是土木工程结构的地震易损性分析方面的研究则还远为成熟;另外,地震灾害的损失评估也受到了工程界与经济界学者的共同关注,目前这两个分支学科正处于蓬勃的发展过程当中。
对于承载体地震易损性分析,尤其是土木工程结构的易损性分析方面的研究还远不成熟。
国内外对桥梁和房屋建筑等工程结构的易损性进行了大量的研究,不同的研究者采用不同的战略与研究方法,取得了许多成果。
Karim Yamazaki 建议了一种用数值模拟方法建立理论易损性曲线的方法。
Shinozuka 采用Monte Carlo 模拟法检验桥梁的易损性曲线,通过两种不同的方法计算得到结构响应;常泽民等提出了基于可靠度和性能的结构整体地震易损性分析方法[6];Hwang 针对缺乏桥梁结构地震破坏数据地区,考虑地震地面运动、局部工程场地条件和桥梁本身参数的不确定性,给出了地震作用下桥梁结构的易损性曲线系统性分析方法[7]。
2 易损性概念地震风险是指在规定的时间内,在所研究的区域内,地震灾害对社会和经济的危害大小。
它反映了地震灾害对承灾体(城市或区域,土木基础设施系统或土木工程结构)的破坏程度以及对社会带来的后果,因此地震风险与所研究区域内的地震危险性、承灾体的地震易损性以及造成的地震损失或后果有关,因此可将地震风险描述为地震风险=地震危险性×地震易损性×地震损失 (1)其中,地震危险性是指给定场地在某一时期内不同强度的地震发生的概率,取决于场地的地质条件、潜在震源区的活动情况以及地震动随震中距的衰减关系等。
承灾体的地震易损性是指在给定强度的地震作用下,承灾体达到或超过某种破坏状态时的条件失效概率。
地震损失则包括直接经济损失、间接经济损失和人员伤亡损失。
式(1)右端前两项可用数学形式表达为P[s L ] =aP[s L |A =a]P[A =a] (2) 式中,s L 是结构的某种性能水准或破坏等级,P[s L ]表示达到或超过该性能水准的概率,即风险的概率测度;A 代表地震动的强度参数,如有效峰值加速度(PGA)、有效峰值加速度(PGV)或地震烈度(MMI);P[s L |A=a]代表发生强度A=a 地震动时的条件失效概率,即地震易性;P[A=a]为地震动发生强度A=a 的概率,由地震危险性分析的结果得到。
将式(2)中的地震易损性表示为R F (a) =P[s L |A =a] (3)改变地震动强度a 的数值,计算结构达到或超过破坏状态s L 的地震易损性R F ,然后采用某种统计方法进行曲线拟合,所得的光滑曲线R F (a)称为/地震易损性曲线。
图1 地震风险分析的基本原理2 易损性分析方法所谓建筑结构的易损性是指在确定的地震波作用下,建筑结构达到一定破坏程度的概率,常用基本完好、轻度破坏、中等破坏、严重破坏和毁坏五个破坏等级来作为衡量结构破坏程度的依据。
目前主要分析评定结构易损性的方法包括经验法、专家评估法、试验法、半经验办理论法、结构理论分析法等。
2.1经验法又称为历史震害统计法,通过统计某地区某种类型结构的历史震害,分析汇总,从而得到该地区该类型结构的易损性矩阵。
在理想状态下,该方法最接近实际,操作也最简单。
但是,当该地区该类型结构历史震害资料较少时,这种方法使用起来有一定困难。
因此,在实际操作中,该方法具有现实局限性。
2.2专家法是以不同专家的意见作为依据,构造地震动下结构反应的概率分布。
这种方法可以避免对于历史震害资料的依赖,具有可操作性。
目前这种方法是研究高层结构易损性的方法之一。
但是,该方法缺乏统计学依据,得到的结果也存在一定的争议。
2.3试验法是以大规模足尺结构实验结果为基础,通过搜集国内外试验数据,确定某类结构的地震易损性。
由于高层建筑本身造价昂贵,且缺乏合适的试验器械,因此,很难适用于高层建筑结构易损性的研究。
2.4半经验半理论法是指在对过去震害资料的统计总结基础上,通过理论研究,用严格的统计学方法获取各变量之间的相关关系。
半经验半理论法可以在震害资料较少的条件下进行,同时,也可以确保结果的科学性和有效性。
因此这种方法目前得到了广泛的采用。
2.5结构理论分析法是通过有限元模拟等理论方法研究建筑结构在地震作用下的易损性。
这种方法的优点是可以方便快捷的获得大量的结构震害数据。
但是,仅仅采用结构理论分析所获得的结果往往难以得到验证,计算结果仍然有争议。
[8]前文所述的方法各有利弊。
3 易损性曲线目前,结构的整体地震易损性曲线和相应的分析方法主要有两大类[7]。
第一类称为经验易损性曲线(empirical fragility curves),通常由专家根据大量的震害调查数据和经验,给出破坏概率矩阵(damage probability matrix, DPM),然后对破坏概率进行曲线拟合,从而绘制出地震易损性曲线[9]。
第二类称为解析易损性曲线(analytical fragility curves),当前国内外的研究者们主要采用基于确定性有限元分析的蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation, MCS)法获得大量的地震易损性数据,作为统计分析的样本。
上述两种方法中,方法一需要在大量的震害调查基础上进行,并受专家的经验影响较大,当缺乏震害数据时,对结构进行地震易损性预测会有较大的偏差。
方法二需要进行大量的有限元数值模拟分析,特别是当结构达到或超过某种破坏状态时已经处于弹塑性变形区域,而大型复杂结构的非线性有限元分析是非常耗时的,因此这种方法的效率较低,计算代价有时超过人们的承受能力。
4 框架结构易损性分析在地震工程中,易损性定义为:在给定的地震动参数(M)下, 如峰值地面加速度、谱加速度、地面运动的频谱或强震持续时间, 结构构件或系统失效的概率[1],即对于构件的地震需求参数(D)超过构件本身的能力参数(C)的概率(Pf)。
用条件概率可以表示为:Pf=P[D>=C|M] (4) 构件的变形、延性等性能指标可以来定量的表示地震需求参数,通过建立在给定的 M 值下 D 值的概率分布,并与 C 值的概率分布结合起来,就可得到公式(4)4.1建立概率地震需求模型“基于性能的地震工程”理论的三大主要内容是地震动、地震需求和抗震能力。
通常,地震需求与地震动参数之间的关系叫做地震需求模型,而结构地震需求与地震动参数之间的概率是“概率地震需求分析”,对应关系称为“概率地震需求模型(Probabilsitic Seismic Demand Model, PSDM)”。