有关建筑结构抗震研究文档

有关建筑结构抗震研究文档Documents on seismic research of building structures

编订：JinTai College

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前言：毕业论文是普通中等专业学校、高等专科学校、本科院校、高

等教育自学考试本科及研究生学历专业教育学业的最后一个环节，为

对本专业学生集中进行科学研究训练而要求学生在毕业前总结性独立

作业、撰写的论文。本文档根据毕业论文内容要求和特点展开说明，

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导读：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害。因此，如何提高建筑物的抗震能力就成为一个很关注的问题。施工质量的影响是深远的，在整个施工过程中，任何一个环节出现问题，都可能影响建筑结构本身的抗震能力。

关键词：地震，建筑结构，抗震能力

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害。目前，每年全世界由地震灾害造成的平均死亡人数达8000-10000 人，平均经济损失每次达十亿美元。尽管如此，地震造成的惨重人员伤亡和巨大的财产损失，主要却是由建筑

物的破坏所引起。因此，如何提高建筑物的抗震能力就成为一个很关注的问题。

1.影响建筑结构抗震能力的主要因素

1.1建造结构所用的材料及施工质量

这个因素是显而易见的，但是也容易被人们忽视。对于材料而言，我们要明确这样一个道理：地震对结构作用的大小几乎与结构的质量成正比。一般说在相同条件下，质量大，地震作用就大，震害程度就大;质量小，地震作用就小，震害就小。所以，在建筑的楼板、墙体、框架、隔断、围护墙以及屋面构件中，广泛采用多孔砖、硅酸盐砌块、陶粒混凝土、加气混凝土板、空心塑料板材、瓦楞铁等轻质材料，将能显著改善建筑的抗震性能。

施工质量的影响是深远的，在整个施工过程中，任何一个环节出现问题，都可能影响建筑结构本身的抗震能力。施工中造成的材料性能和截面几何特征在一定范围内变动，砂浆强度、混凝土浇筑质量以及延性构造措施在施工中的变动等施工质量问题，对实际结构抗震性能具有重要影响。建筑结构抗震研究

1.2建筑物本身的设计

建筑物如果平面布置复杂，致使质心与刚心不重合，在

地震作用下产生扭转效应，则会加剧地震的破坏作用。海城地震和唐山地震中有不少这样的震害实例。台湾921 地震中，

一栋钢筋混凝土结构由于结构平面不规则，在水平地震作用下，结构产生严重扭转效应而破坏倒塌，同时撞坏相邻建筑上部的阳台。抗震设计中，要求结构平面布置尽可能地使结构的刚心和质心相一致，以减小地震作用下结构产生的扭转效应，对于结构平面布置不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端抗震墙或框架柱承载力的验算。建筑立面应避免头重脚轻，结构重心尽可能的降低，出屋面部分如屋顶的女儿墙、水箱间等，由于根部与下部结构连接薄弱，刚度突变，受鞭梢效应影响严重，在地震时容易率先破坏倾倒;另外，其地震作用通过周边的屋面

结构传至下部结构，如屋面结构刚度不够时，在突出屋面结构的下部一定范围内破坏相对集中。

1.3建筑场地

地震造成建筑物的破坏, 情况是各种各样的。其一，由

于地震时的地面强烈运动，使建筑物在振动过程中，因丧失整体性或强度不足，或变形过大而破坏;其二，由于水坝倒塌、

海啸、火灾、爆炸等次生灾害所造成;其三，由于断层错动、

山崖崩塌、河岸滑坡、地层陷落等地面严重变形直接造成。前

两种可以通过工程措施加以防治，而后一种情况，单靠工程措施很难达到预防目的，或者代价昂贵。

2.建筑结构抗震能力评估方法

建筑结构抗震能力评估方法是高层建筑结构分析的核心

内容。只有对建筑结构抗震能力正确的评估，才能有预见性的研究出合理而科学的建筑结构。

2.1弹塑性计量法

目前，弹塑性分析已经成为结构抗震设计的一个重要组

成部分。国内外大量地震震害教训表明，建于强震区的早期结构，具有较高的地震易损伤性。如何评定这些已建结构的抗震性能，并据此进行合理的抗震加固，对最大限度的降低地震震害损失以及保护人民生命财产安全，都具有重要意义。弹塑性分析法主要用于对现有结构或设计方案进行抗侧力能力的计算，从而估计其抗震能力，自从基于性能的抗震设计理论提出之后，该方法的应用范围逐渐扩大到新建建筑结构的弹塑性抗震分析。这种方法与传统的抗震静力方法区别主要在于它考虑了结构的弹塑性性能并将设计反应谱引入了计算过程和计算结果的解释。基本原理是：在结构上施加竖向荷载并保持不变，同时施加某种分布的水平荷载，该水平荷载单调增加，构件逐步屈服，从

而得到结构在横向静力作用下的弹塑性性能。正因为弹塑性计量法的这种特点，已经在建筑结构抗震能力评估领域发挥越来越重要的作用。而其中弹塑性静力分析作为结构弹塑性变形分析方法之一，以其实用性较强的优点正受到越来越多的关注，已经被列入我国《建筑抗震设计规范》。有关建筑结构抗震研究

2.2反应谱法

用动力方法计算质点体系地震反应，建立反应谱;再用加速度反应谱计算结构的最大惯性力作为结构的等效地震荷载;然后按静力方法进行结构计算设计的方法。因此，是一种拟静力方法。我国抗震规范及高层规范都要求在高层建筑中用反应谱方法计算等效地震力，一般有两种方法：第一种是反应谱底部剪力法：当结构高度小于40m，沿高度方向质量刚度分布比较均匀，以第一振型为主的高层建筑;第二种反应谱振型叠加法：当把结构简化为平面结构进行分析时，采用平方和的平方根法（srss 方法）;当采用空间协同分析或空间分析方法时，考虑空间各振型的相互影响，采用完全二次方程法（cqc 方法）。

3.提高我国建筑结构抗震能力的建议