地震力对建筑结构的影响及在结构设计中减少地震力影响的策略
浅析地震力对建筑结构的影响及在结构设计中减少地震力
影响的策略
中图分类号：tu2文献标识码： a 文章编号：
摘要：地震是一种自然灾害现象，2008年与2010年我国均发生较大的地震灾害，对生命财产安全造成了极大的影响。如何减少地震力对房屋建筑结构的影响，是建筑设计过程中应该考虑的重要问题。本文针对地震对建筑结构的影响，以降低地震灾害对建筑结构的影响和损害为目的，提出减少地震对建筑结构影响的策略和方法。
关键词：地震力，建筑结构，影响损害，抗震设计
abstract: earthquake is a natural disaster phenomenon, in 2008 and 2010 china both in great earthquake disaster, to life and property security caused a great influence. how to reduce the force for housing construction structure impact, is in the process of building design should be important considerations. in this paper the structure of the earthquake effect, in order to reduce earthquake disaster to the influence of the structure of the building and damage for the purpose, put forward to reduce the influence of the structure of the building strategy and method.
keywords: earthquake force, building structure, influence damage, seismic design
浅谈建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略
浅谈建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略 发表时间：2018-12-03T17:23:50.477Z 来源：《防护工程》2018年第25期作者：张坤李爱山 [导读] 如何提高土建工程设计的安全性已经成为施工和设计单位都十分重要的研究课题之一，文章对建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略进行了探讨，希望可以起到参考作用。 张坤李爱山 山东东海建设集团有限公司山东省济南市 250001 摘要：随着我国现代化建设的不断发展，土建工程领域也迎来了难得的发展契机，如何提高土建工程设计的安全性已经成为施工和设计单位都十分重要的研究课题之一，文章对建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略进行了探讨，希望可以起到参考作用。 关键词：建筑结构；耐久性；安全性；设计策略 引言 随着时代的发展，建筑工程的应用范围逐渐扩大，建筑结构工程作为建筑工程中的主要组成部分，对最终建筑工程的设计质量起着决定性的作用。在建设结构工程设计的过程中，最重要的两项因素就是安全性以及耐久性，目前在对这两种性能展开设计的过程中，仍然存在一定的问题，这种情况严重影响了最终建筑结构工程的设计质量。 1概述建筑土建工程结构耐久性和安全性设计的基本要求 1.1耐久性设计 基于高层建筑具有一定的特殊性，在进行高层建筑土建工程结构实际的施工中，对其结构的强度性有着特定要求。但是基于高层建筑的混凝土会受各方面环境因素所影响出现地基的沉降及腐蚀等问题，致使高层建筑土建工程结构发生变化，降低了高层建筑土建工程结构的安全性。因此，在高层建筑土建工程结构安全性设计的基本要求中，对高层建筑土建工程结构的耐久性提出了较高的要求。要想提升高层建筑土建工程结构安全性设计的水准，就必须遵循其耐久性设计的基本要求，对高层建筑土建工程结构予以高效的安全性设计。 1.2牢固性设计 牢固性设计，是高层建筑土建工程结构安全性设计的基本要求之一。在一定程度上，若高层建筑土建工程结构的安全性设计无法满足牢固性的设计要求，那其安全性设计终将成为空谈，缺乏实质性意义。因而，就需要对高层建筑土建工程结构进行安全性设计过程中，遵循牢固性设计的基本要求，对高层建筑土建工程结构的总体框架予以牢固性设计，避免地震等自然灾害对高层建筑土建工程结构造成不利影响，从根本上提升高层建筑土建工程结构的耐久性与抗震性，避免相关安全事故的发生。 1.3构件的承载力设计 对于构件结构安全性设计的要求，主要包括以下两点：其一，基于国内与国外对高层建筑土建工程结构的安全性设计规范存在着一定的差异性。因而，国内需依据本国高层建筑土建工程结构的实际情况与要求，不可照搬国外的高层建筑土建工程结构相关规范进行构件的承载力设计，以避免对高层建筑土建工程结构的稳定性与安全性产生不利影响。如国外通常是以250kg/m2为标准，国内的高层办公楼的承受荷载则是在200kg/m2；其二，在进行高层建筑土建工程结构安全性设计的过程中，需对于构件的承载力予以合理设计。在具体设计环节，应当把材料强度的系数及荷载的系数充分融入其中。在给出标准的荷载数值后，上述的系数就能够体现出高层建筑土建工程结构整体的安全性能，而它的安全性能就是高层建筑土建工程结构的安全系数，该安全系数与高层建筑土建工程结构的安全性存在着必然联系，也就是说高层建筑土建工程结构的安全性能随着安全系数的增加而逐渐增强。从而有效提升高层建筑土建工程结构安全性设计的功能作用，保障高层建筑土建工程结构整体的安全性。 2探究高层建筑土建工程结构安全性设计的有效性措施 2.1采用中、高抗硫混凝土 在材料选用方面，采用中、高抗硫混凝土，中抗硫混凝土强度等级采用C30，高抗硫混凝土强度等级采用C35。混凝土配置时，选用级配良好的混凝土骨料，采用中、高抗硫硅酸盐水泥，严格控制铝酸三钙的含量，前者含量不得超过5%，后者含量不得超过3%。配置时需加入高效减水剂以减少混凝土内部含水量，同时加入适量粉煤灰以提高混凝土密实度，其中，减水剂中的硫酸钠含量不宜大于减水剂干重的15％，粉煤灰的掺量应不少于胶凝材料总量的20%。具体掺量应通过试验得出。 2.2使用阶段的检测与建筑工程结构的维护 耐久性，使用寿命，修理、使用阶段的检测与维护三者之间有着密不可分的关系。在工程建设完成和使用的时期中，要经常对建筑工程结构进行检测与维护，以确保建筑工程结构的安全性与耐久性。使用期间务必进行定期的检查，有些工程发生倒塌现象，这和使用期间的定期检查有着很大的关系。在国外，对结构损坏的建筑物已经采取强制性的定期检查，甚至包括建筑物的玻璃幕墙，外墙面砖等建筑架构，以避免引发事故对人们的生命和财产安全造成威胁。我国在建筑工程结构方面有设计规范与施工规范等相应的要求。建筑工程结构方面以避免发生意外情况，要确保建筑工程的耐久性和安全性，同时还要进行对建筑工程的定期检查，甚至可以采取强制性法律来确保定期检查的实行。以确保在工程实施的过程中，将发生结构安全质量的意外的概率压缩到最小。 2.3提升钢筋混凝土结构的抗震性能 在高层建筑土建工程结构的安全性设计当中，高层建筑土建工程结构的抗震性能是其中较为重要的设计要点。在一定程度上，高层建筑整体的抗震性能都要靠高层建筑土建工程结构自身所具备的抗震性能来实现。若高层建筑的结构为多层，或者建筑结构刚度系数突变情况下，应当多取振型数。如高层建筑的结构为多塔型、或者顶部有转换层、小塔楼等，则振型数要超过12。但是，它的大小要保持不变，不能够超过高层建筑总层数的三倍。若是弹性较强的楼板，在经过总刚性分析后，才可以适当的加大振型数。从而通过对高层建筑土建工程结构振型数的合理设计，提升高层建筑土建工程结构整体的抗震性能，保障高层建筑土建工程结构的安全性。 3建设结构工程中安全性的设计策略 3.1建筑结构设计的规范性设计 安全性是建筑结构功能中的主要内容，主要指的是建筑结构在遭到破坏时的承载力以及稳定性，在遭到强烈破坏时可以出现局部损
(完整)《高层建筑结构设计》考试试卷
高层建筑结构设计考试试卷 姓名计分 一、单选题（每题3分，共30分） 1、在相同条件下，随着建筑物高度的增加，下列指标哪个增长最快? （） A.结构底部轴力 B. 结构底部弯矩 C. 结构顶部位移 D. 结构顶部剪力 2、钢筋混凝土剪力墙的截面厚度不应小于楼层净高的多少？（） A. 1/20 B. 1/25 C. 1/30 D. 1/35 3、反弯点法的适用条件是梁柱线刚度之比值大于何值？（） A. 3 B. 2.5 C. 2 D. 1.5 4、７度抗震时的框架－剪力墙结构中横向剪力墙的最大间距是多少？（） A. 65M B. 60M C. 55M D. 50M 5、三级抗震等级的框架梁梁端箍筋加密区范围应满足下列何种条件？（） A. 不得小于2.5ｈ（ｈ为梁截面高度） B. 不得小于２ｈ（ｈ为梁截面高度） C. 不得小于500mm D. 不得小于600mm 6、C类地面粗糙度指的是下列哪项？（） A. 有密集建筑群且房屋较高的城市市区 B. 近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区 C. 有密集建筑群的城市市区 D. 田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区 7、对于需要进行罕遇地震作用下薄弱层验算的框架结构，当屈服强度系数沿高度分布均匀时，则结构薄弱层位于何处？（） A. 任意一层 B. 结构顶部 C. 结构中部 D. 结构底部 8、一规则框架，其底层计算高度为4.5m，用反弯点法近似计算在风荷载作用下的内力，其底层反弯点高度为何值（单位m）？（） A．2.0m B．2.5m C．3.0m D．3.5m 9、在地震区一般不允许单独采用下列哪种结构体系？（） A. 框架－筒体结构 B. 框支剪力墙结构 C. 框架结构 D. 剪力墙结构
抗震设计中反应谱的应用
抗震设计中反应谱的应用 一．什么是反应谱理论 在房屋工程抗震研究中，反应谱是重要的计算由结构动力特性所产生共振效应的方法。它的书面定义是“在给定的地震加速度作用期间内，单质点体系的最大位移反应、速度反应和加速度反应随质点自振周期变化的曲线。用作计算在地震作用下结构的内力和变形”，反应谱理论考虑了结构动力特性与地震动特性之间的动力关系，通过反应谱来计算由结构动力特性（自 振周期、振型和阻尼）所产生的共振效应，但其计算公式仍保留了早期静力理论的形式。地震时结构 所受的最大水平基底剪力，即总水平地震作用为： FEK = kβ(T)G 式中，k为地震系数，β(T)则是加速度反应谱Sa(T)与地震动最大加速度a的比值，它表示地震 时结构振动加速度的放大倍数。 β(T)=Sa(T)/a 反应谱理论建立在以下基本假定的基础上：1)结构的地震反应是线弹性的，可以采用叠加原理进行振型组合；2)结构物所有支承处的地震动完全相同：3)结构物最不利地震反应为其最大地震反应：4)地震动的过程是平稳随机过程。 二．实际房屋抗震设计中的应用 为了进行建筑结构的抗震设计，必须首先求得地震作用下建筑结构各构件的内力。一般而言，求解建筑结构在地震作用下构件内力的方法主要有两种，一种是建立比较精确的动力学模型进行动力时程分析计算，这种方法比较费时费力，其精确度取决于动力学模型的准确性和所选取地震波是否适当，并且对于工程技术人员来说，这种方法不易掌握；第二种方法是根据地震作用下建筑结构的加速度反映，求出该结构体系的惯性力，将此惯性力作为一种反映地震影响的等效力，即地震作用，然后进行抗震计算，抗震规范实际上采用了第二种方法，即地震作用反应谱法。实践也证明此方法更适合工程技术人员采用。 由于目前抗震规范中的地震作用反应谱仅考虑结构发生弹性变形情况下所得的反应谱，因此当结构某些部位发生非线性变形时，抗震规范中的反应谱就不能适用，而应采用弹塑性反应谱来进行计算。因此选用合适的弹塑性反应谱并提出适当的地震作用计算方法在我国抗震设计中具有重要的现实意义。弹塑性反应谱种类繁多，主要包括等延性强度需求谱和等强度延性需求谱，其实质是确定强度折减系数R，延性系数μ，以及结构周期T之间的关系。下面就普通房屋设计中的弹塑性反应谱设计来举例说明。 反应谱是指单自由度体系对于某地面运动加速度的最大反应与体系的自振特性(自振周期和阻尼比)之间的函数关系。抗震规范中所采用的弹性反应谱如图1所示?，它是在计算了大量地面运 动加速度的基础上，确定地震影响系数α与特征周期T之间关系的曲线
高层建筑结构设计(本)A答案
考试试题纸（A卷） 课程名称高层建筑结构设计 (本) 专业班级 一、填空题（每题3分，共15分） 1. 由梁、柱组成的结构单元称为框架，全部竖向荷载和侧向荷载由它承受的结构体系称为框架结构。 2. 我国房屋建筑采用三水准抗震设防目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。 3. 建筑物动力特性是指建筑物的自振周期、振型与阻尼，它们与建筑物的质量和结构的刚度有关。 4. 在任何情况下，应当保证高层建筑结构的稳定和有足够抵抗倾覆的能力。 5. 当高层结构高度较大，高宽比较大或抗侧则度不够时，可用加强层加层，加强层构件有三种类型：伸臂、腰桁架和帽桁架和环向构件。 二、判断题：（每题3分，共15分） 1. 框架结构可以采用横向承重、纵向承重，但不能是纵横双向承重。（×） 2. 平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。（√） 3. 高层建筑结构的设计，要根据建筑高度、抗震设防烈度等合理选择结构材料、抗侧力结构体系，建筑体形和结构总体布置可忽视。（×） 4. 为了避免收缩裂缝和温度裂缝，房屋建筑可设置沉降缝。（×） 5. 抗震概念设计中，核芯区的受剪承载力应大于汇交在同一节点的两侧梁达到受变承载力时对应的核芯区的剪力。（√） 三、单选题：（每题3分，共15分） 1. A级高度钢筋混凝土高层框架结构在7度抗震设防烈度下的最大适用高度：（A） A. 55 B. 45 C. 60 D. 70 2. 钢结构框架房屋在8度抗震设防烈度下适用的最大高度：（B） A. 110 B. 90 C. 80 D. 50 3. 按照洞口大小和分布的不同，将剪力墙划分类别，但不包括：（D） A. 整体墙 B. 联肢墙 C. 不规则开洞剪力墙 D. 单片墙 4. 梁支座截面的最不利内力不包括：（D） A. 最大正弯矩 B. 最大负弯矩 C. 最大剪力 D. 最大轴力 5. 框架柱的截面宽度和高度在抗震设计时，不小于：（C） A. 200mm B. 250mm C. 300mm D. 350mm 四、简答题（第一题10分，其它每题15分，共55分） 1. 工程中采取哪些措施可避免设置伸缩缝？ 工程中采取下述措施，可避免设置伸缩缝：
浅谈建筑结构设计问题及解决措施
浅谈建筑结构设计问题及解决措施 发表时间：2019-05-21T11:25:30.500Z 来源：《房地产世界》2019年1期作者：刘秀珍[导读] 为保证建筑质量，本文针对当前房屋建筑结构设计存在的一些常见的问题进行研究，并提出对应解决策略。 摘要：建筑设计是房屋建筑建造过程的首要环节，其中建筑结构设计直接决定建筑是否可投入使用。建筑结构设计不仅直接关系到建筑整体质量，还影响着城市居民的安全与生活质量，具有极为重要的地位。当前，高层建筑在我国极为风靡，但在实际运用中不可避免的暴露了许多问题。为保证建筑质量，本文针对当前房屋建筑结构设计存在的一些常见的问题进行研究，并提出对应解决策略。 关键词：房屋建筑；结构设计；问题；措施 我国经济快速发展，建筑设计的行业规模不断扩张，随之而来的是设计企业激烈的社会竞争，建筑设计的结构以及功能都在朝着更加复杂的方向发展。很多设计企业为了提高所设计建筑的外观质量，开始转变建筑的方向来迎合人们的审美。设计难度的增加给从业人员带来了很大的挑战，因此为了使得异形结构成为常态，需要从建筑设计方面明确设计要点与难点，找出存在的问题并提出措施解决，激发建筑行业新的活力。 1建筑结构设计的重要性 目前我国的建筑工程施工都需要以结构设计为依据，最重要的是要考虑建筑结构的耐久性与安全性，而不是单单考虑建筑物的美观与适应人们的审美。通俗来说就是在适用性上要满足人们对于审美的要求，但是在耐久性方面需要对结构进行计算，保证建筑物在受力情形下结构安全稳定，这也需要从选材上进行考虑，保证材料的性能满足设计要求。最后是安全性，安全性是整个设计的核心，做好安全性就是保证建筑在施工的时候、使用的时候、受到外力的影响比如地震影响的时候都能够保证结构的安全，所以必须重视建筑的结构设计。 2目前建筑结构设计存在的问题 2．1建筑行业的图纸设计较为简易建筑结构工作的开始是设计工作，这是指导整个工程施工，方案编制的基础，也是从设计标准上来保证质量的根本，因此在设计工作中，工作人员应当将自己的设计理念，包括设计的细节在图纸中明确标注，特别是涉及到建筑物的抗震性能与安全性的方面。目前的设计工作中，很多人并没有将图纸精细化，把设计的重点明确，而是设计过于简单，对很多重要的设计环节都没有明确设计，更有很多人在进行软件设计的时候胡乱选择参数，造成设计不满足当前规范的要求，从更加深层次考虑，由于受力并不明确，所以这样的图纸用来施工往往会埋下很多安全隐患，对后期的施工质量与进度造成很大的影响。 2．2建筑地基的设计不科学 整个建筑结构的传力体系最终都将荷载传递到地基上，因此如果地基基础设计不合理，整个建筑必定存在很大的问题。建筑行业中基础设计需要选型合理、安全，这样才能保障建筑物在荷载作用下的稳定。目前很多施工人员与设计人员考虑的不多，甚至在基础设计之前不考虑勘察设计报告中的设计参数，一味按照经验对基础进行设计，这样可能会出现两种情况。第一种是基础的承载能力较差，这样建筑物在后期的使用中可能会出现不均匀沉降与侧移，甚至出现安全问题。第二种是出现材料的很大浪费，降低企业的经济效益。所以在地基的设计中，需要设计人员仔细推敲，对勘察单位的报告参数进行仔细推敲，多方面考察与论证，使地基设计满足科学化要求。 2．3当前设计人员对于建筑物的低含钢率过于关注由于建筑物中的含钢率直接影响着建筑的造价，所以为了降低建筑物的成本，提高经济价值，很多设计人员过分追求钢筋含量的下降，很多参数仅仅是合格就给予通过，其实，建筑物对于含钢量还是有着很高的要求的，不仅仅是量，还对材质有着很高的要求，钢含量太低，不仅不能够顺利完成施工建设，保证建筑的质量，还为建筑结构设计带来了很大的限制，降低了结构设计的水平，也伤害了建设单位与施工单位的利益，所以不可取。 2．4地下室外墙的结构设计容易被忽略地下室外墙的设计也是建筑物结构设计中非常重要的一环，如果在外墙设计中不够重视，也会出现各种各样的问题。因为地下室外墙也承担荷载，所以在设计中也应当严格要求。很多设计人员在设计当中并没有很好地考虑地下水位和地上部分的荷载，在设计中安全系数考虑的较低，因此影响了建筑的质量。 2．5结构的抗风设计不足 高层建筑在设计中必须考虑风荷载的作用，但是在当前的设计中，很多设计人员很少考虑风荷载对高层建筑的影响，也为建筑物的安全埋下了隐患，风荷载较大的时候，可能会发生倒塌事故。 3建筑结构设计中问题的解决措施 3．1合理修缮设计图纸 由于设计图纸是整个建筑设计中的载体，能够详细表现出设计人员的设计理念与建筑结构的特点，所以成为建筑结构设计工作的基础。在图纸的结构布置以及规划设计中完善建筑结构的细节是保证建筑质量的核心。所以从设计的角度来看，首先要保证设计的专业性，这就需要不断完善图纸的细节，能够完善地表达设计理念，将可能影响建筑结构的细节问题表现完整，加强对重要节点的控制。 3．2妥善选择地基基础的结构与型式在地基基础设计之前，设计人员应当明确结构设计的选型与荷载，根据这些参数进行地基基础的设计。当然在设计中要以勘察单位的勘察报告为依据，根据地基的参数来进行基础的选型，保证不同地质中不同型式基础的受力与沉降的均匀性。设计人员应当详细考察图纸，做好地基基础设计的方案以及规划，保证受力的合理性，完善抗震性能与承载力，保证结构的安全。 3．3加强结构设计中对含钢率的控制在选择建筑材料以及进行结构设计的时候，需要适当考虑含钢率，但是不能把含钢率当作设计水平高低的标准。不能在影响结构安全的情况下选择较低的含钢率，如果站在经济性的角度来舍弃建筑物的施工质量是不可取的，因此，设计人员应当在质量保证的前提下考虑建筑物的含钢量，保证质量与成本兼得。
高层建筑结构设计复习总结
2元 高层建筑结构设计复习总结 一、1.高层建筑：将10层及10层以上或高度超过28m的混 凝土结构为高层民用建筑；高层建筑结构是高层建筑中的主要承重骨架。2.高层建筑优点：占地面积小，节约建筑用地； 缩短城市道路和各种管线，节约基础设施费用；改造城市面貌。3.高层建筑结构功能:安全性、实用、耐久、稳定4.高层建筑结构中:轴力和结构高度成线性关系；弯矩和结构高度成二次方关系；位移和结构高度成四次方关系。4.高层建筑结构形式：a按材料分：砌体结构、钢筋砼、钢结构、钢和钢筋砼材料混合结构b.按结构体系：框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构（框筒结构、筒中筒、多筒、成束筒）、悬挂结构及巨型框架结构5.(1)砌体结构：造价低； 强度低，特别是抗拉、抗剪强度低、延性差；抗震性不好(2). 钢筋砼结构：优（强度高，能组成多种结构体系，抗震性能较好，跟钢结构相比刚度大，造价低，材料来源丰富，耐火性好）缺（自重大，结构截面尺寸大，建筑面积小，造价增加施工周期较长）(3)钢结构：优（较理想材料，强度高，自重轻，延性好，抗震性能好，施工速度快，易于加工，施工方便）缺（造价高，耐火性差，维护费用高）6.（1）框架结构体系：优（建筑平面布置灵活，可形成大空间，立面也可变化；延性好；造价低。）缺（侧向刚度小；水平位移大，一般不超过60米；在高烈度地区，高度严格控制；非结构
构件破坏严重，维护费用高；缺少二道防线）设计要点：a 根据使用要求，建筑要求来布置框架层高；b梁柱节点必须刚接；c梁的跨度受梁、断面尺寸限制d柱断面尺寸根据轴力大小确定，在震区有轴压比限制（2）剪力墙结构体系：利用钢筋砼墙体组成的承受全部竖向和水平作用的。优(整体性好；侧移刚度大；变形小；非结构构件损坏小；结构次生内力P-Δ效应不显著；弹塑性稳定问题不突出；承载力易满足要求；抗震性能好；具有多道防线)缺（剪力墙间距较小；平面布置不灵活；大房间受到限制；自重大；刚度大，周期短）（3）框架-剪力墙结构体系：在框架结构中布置一定数量的剪力墙组成由框架和剪力墙共同承受竖向和水瓶座用的高层建筑结构。优（侧向位移小；减轻节点负担；增加了超静定次梁；保证了塑性的发展；屈间侧移屈干均匀；框架部分各层剪力趋于均匀；具有多道防线）缺（水平方向刚度不均匀）（4）筒体结构体系：由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构。7.高层建筑结构发展原因：经济的发展；建筑用地减少；城市人口增多；地价上涨；建筑科技进步；钢筋及水泥的应用8.高层建筑发展：建筑功能和用途越来越好，建筑城市化；向亚洲发展，高度将有新突破；在结构设计方法方面着重技术深化；采用新结构形式。二1.在高层建筑结构设计中，水平荷载与作用占据主导和控制作用2.高层建筑中活荷载的不利布置一般怎样考虑：高层
建筑结构抗震设计试卷及答案1
1、影响土层液化的主要因素是什么？ 影响土层液化的主要因素有：地质年代，土层中土的粘性颗粒含量，上方覆盖的非液化土层的厚度，地下水位深度，土的密实度，地震震级和烈度。土层液化的三要素是：粉砂土，饱和水，振动强度。因此，土层中粘粒度愈细、愈深，地下水位愈高，地震烈度愈高，土层越容易液化。 2、什么是地震反应谱？什么是设计反应谱？它们有何关系？ 单自由度弹性体系的地震最大加速度反应与其自振周期的关系曲线叫地震（加速度）反应谱，以S a （T ）表示。设计反应谱：考虑了不同结构阻尼、各类场地等因素对地震反应谱的影响，而专门研究可供结构抗震设计的反应谱，常以a （T ），两者的关系为a （T ）= S a （T ）/g 3、什么是时程分析？时程分析怎么选用地震波？ 选用地震加速度记录曲线，直接输入到设计的结构，然后对结构的运动平衡方程进行数值积分，求得结构在整个时程范围内的地震反应。应选择与计算结构场地相一致、地震烈度相一致的地震动记录或人工波，至少2条实际强震记录和一条人工模拟的加速度时程曲线 5、抗震设计为什么要尽量满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱构件”的原则？如何满足这些原则？ “强柱弱梁”可有效的防止柱铰破坏机制的出现，保证结构在强震作用下不会整体倒塌；“强剪弱弯”可有效防止脆性破坏的发生，使结构具有良好的耗能能力；“强节点弱构件”，节点是梁与柱构成整体结构的基础，在任何情况下都应使节点的刚度和强度大于构件的刚度和强度。 6、什么是震级？什么是地震烈度？如何评定震级和烈度的大小？ 震级是表示地震本身大小的等级，它以地震释放的能量为尺度，根据地震仪记录到的地震波来确定 地震烈度是指某地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度，它是按地震造成的后果分类的。 震级的大小一般用里氏震级表达 地震烈度是根据地震烈度表，即地震时人的感觉、器物的反应、建筑物破坏和地表现象划分的。 7、简述底部剪力法的适用范围，计算中如何鞭稍效应。 适用范围：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。 为考虑鞭稍效应，抗震规范规定：采用底部剪力法计算时，对突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大系数3，此增大部分不应往下传递，但与该突出部分相连的构件应予以计入。 9、什么是动力系数、地震系数和水平地震影响系数？三者之间有何关系？ 动力系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与地震地面运动最大加速度的比值 地震系数是地震地面运动最大加速度与重力加速度的比值 水平地震影响系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与重力加速度的比值 水平地震影响系数是地震系数与动力系数的乘积 10、多层砌体房屋中，为什么楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处？ 楼梯间横墙间距较小，水平方向刚度相对较大，承担的地震作用亦较大，而楼梯间墙体的横向支承少，受到地震作用时墙体最易破坏2）房屋端部和转角处，由于刚度较大以及在地震时的扭转作用，地震反应明显增大，受力复杂，应力比较集中；另外房屋端部和转角处所受房屋的整体约束作用相对较弱，楼梯间布置于此，约束更差，抗震能力降低，墙体的破坏更为严重 11、试述纵波和横波的传播特点及对地面运动的影响？ 纵波在传播过程中，其介质质点的振动方向与波的传播方向一致，是压缩波，传播速度快，周期较短，振幅较小；将使建筑物产生上下颠簸；（横波在传播过程中，其介质质点的振动方向与波的传播方向垂直，是剪切波，传播速度比纵波要慢一些，周期较长，振幅较大；将使建筑物产生水平摇晃 14为什么要限制多层砌体房屋抗震横墙间距？ （1）横墙间距过大，会使横墙抗震能力减弱，横墙间距应能满足抗震承载力的要求。）2）横墙间距过大，会使纵墙侧向支撑减少，房屋整体性降低（3）横墙间距过大，会使楼盖水平刚度不足而发生过大的平面内变形，从而不能有效地将水平地震作用均匀传递给各抗侧力构件，这将使纵墙先发生出平面的过大弯曲变形而导致破坏，即横墙间距应能保证楼盖传递水平地震作用所需的刚度要求。 16．地震作用和一般静荷载有何不同？计算地震作用的方法可分为哪几类？ 不同：地震作用不确定性，不可预知，短时间的动力作用，具有选择性，累积性，重复性。方法：拟静力法，时程分析法，反应谱法，振型分解法。 17.什么是鞭端效应，设计时如何考虑这种效应？ 答：地震作用下突出建筑物屋面的附属小建筑物，由于质量和刚度的突然变小，受高振型影响较大，震害较为严重，这种现象称为鞭端效应；设计时对突出屋面的小建筑物的地震作用效应乘以放大系数3，但此放大系数不往下传。 18.强柱弱梁、强剪弱弯的实质是什么？如何通过截面抗震验算来实现？ 答：（1）使梁端先于柱端产生塑性铰，控制构件破坏的先后顺序，形成合理的破坏机制 （2）防止梁、柱端先发生脆性的剪切破坏，以保证塑性铰有足够的变形能力 在截面抗震验算中，为保证强柱弱梁，《建筑抗震设计规范》规定： 对一、二、三级框架的梁柱节点处，（除框架顶层和柱轴压比小于0.15及框支梁与框支柱的节点外），柱端组合的弯矩设计值应符合： ∑∑ =b c c M M η
高层建筑结构设计复习试题(含答案)
高层建筑结构设计 名词解释 1. 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。 2. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件：完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而 设置的结构构件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构布置 轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层） 8. 剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比：结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力?-P 效应的主要参数。 10. 抗推刚度（D ）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴：抗侧力结构在平面内为斜向布置时，设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向，若结构产 生的层间位移与层间剪力作用的方向一致，则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形：下部层间变形（侧移）大，上部层间变形小，是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的 变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主要是通过承受 轴力抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构：在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹 塑性状态。在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法：就是将各节点的不平衡弯矩，同时作分配和传递，第一次按梁柱线刚度分配固 端弯矩，将分配弯矩传递一次（传递系数C=1/2），再作一次分配即结束。 第一章 概论 （一）填空题 1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。
浅析建筑抗震结构设计要点及其策略
浅析建筑抗震结构设计要点及其策略 发表时间：2019-09-21T22:48:52.813Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：边思捷 [导读] 摘要：抗震结构设计对建筑结构工程建设具有重要影响，因此为了提升建筑结构的抗震能力以及整个建筑的抗震性能，本文阐述了建筑抗震相关理论及其设计原则，对建筑抗震结构设计要点及其策略进行了探讨分析。 上海原构设计咨询有限公司天津分公司 摘要：抗震结构设计对建筑结构工程建设具有重要影响，因此为了提升建筑结构的抗震能力以及整个建筑的抗震性能，本文阐述了建筑抗震相关理论及其设计原则，对建筑抗震结构设计要点及其策略进行了探讨分析。 关键词：建筑抗震；理论；设计原则；结构设计；要点；策略 1.建筑抗震的相关理论及其设计原则的分析 1.1建筑抗震相关理论分析。主要包括： 1.1.1动力理论。动力理论也称地震时程分析理论，其主要对地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而保障抗震的有效性。 1.1.2拟静力理论。拟静力理论是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。地震力大小等于结构的重量乘以地震系数。 1.1.3反应谱理论。反应谱理论是以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的分析，以及结构动力反应特性的研究为基础，是对地震动加速度记录的特性进行分析后的研究成果。 1.2建筑抗震设计原则分析。 1.2.1结构性原则。建筑结构设计要始终保证建筑结构的合理性，从建筑整体布局和整体结构进行考虑，最大限度保证建筑结构的合理性。对于建筑物的布局应考虑平衡和稳定，尽可能减少建筑物的侧向拉力，保证建筑物结构的稳定性。 1.2.2整体性原则。建筑结构设计需要注意建筑的整体合理性。虽然建筑结构设计需要注意相关抗震设计，但在抗震设计过程中还是对建筑整体的合理性给予关注，防止其与相关建筑规范相悖。 1.2.3垂直统一原则。建筑结构设计中的抗震设计时，需要对建筑自身的竖向均匀给予关注，在出现地震时，建筑自身会承担比较大的外力，这时就会使得建筑产生形变。假如建筑自身的竖向设计不均匀，在不均匀的应力影响下，一旦建筑自身强度和刚度出现不足，就会使得建筑产生扭曲，令建筑整体存在形变的可能，使得建筑自身的危险系数持续提升。所以在涉及建筑自身结构抗震时候，需要尽可能保证建筑自身的竖向均匀，针对建筑竖向受力情况给予详尽分析与了解，保证建筑竖向力可以被抑制在合理范围内。另外，还需要保证建筑物中墙柱等承重结构上下保持一致的链接，这样可以令建筑自身的整体性得到提升，令建筑具备吸收地震力的能力，减少地震对建筑结构造成的破坏。 2.建筑抗震结构设计要点的分析 2.1合理选择建筑场地。建筑抗震结构设计过程中，需要选择持力层土壤结构密度，性能好的场地，尽量稳定的土壤组成。作为建筑结构工程的场地，应确保施工场地内的持力层更加均匀地承受上层建筑的负荷。设计人员应避开软土和液化土，采空区和河岸边等相关地段的选址，以避免由于上述地质区域内土壤的密度，硬度和凝结而造成的土壤性能差对地震进行反应的过程。对于一些易发生山体滑坡，泥石流的危害，在设计的时候需要尽可能的避开。同时尽量避免在地震断层带选址，这样才能够提升上部建筑结构对地震灾害作用力的抵抗性能。 2.2严格建筑结构抗震材料的选择。从地震的角度来看，作为建筑材料应该是较轻并保持高强度；部件之间的连接应具有良好的整体性，延展性，并能充分发挥材料的强度。根据这一原理，钢结构最符合抗震材料的要求，多次地震的例子表明，钢结构的抗震性能好，但钢材的成本和维修费用较高。现浇钢筋混凝土结构完整性好，其自身的成本相对较低，抗侧向刚度较大，设计可以保证结构具有一定的延性。但是这种材料也有不可逾越的弱点：当地震长期存在时，在反复的地震荷载作用下，由于裂缝的萌生，构件的刚度下降，混凝土被压碎。组合式钢筋混凝土结构易于施工，但其地震弱点在于框架节点等节点的强度和变形能力低于构件本身的强度，并且预制构件在进行装配的时候会出现次应力，整体结构缺少连续性与整体性；所以这种结构不应该在高烈度地区进行使用。所以在建筑结构进行设计的过程中，为了使得建筑抗震性能得到提升，一定要科学合理的去选择适合该建筑的建筑材料。 2.3科学布局建筑结构平立面体型。建筑抗震结构设计过程中，如果建筑结构布局合理，符合抗震规范要求，就可以有效提升建筑结构抗震能力。建筑结构平面布局是指建筑物体型尺寸设计过程中，在保证功能使用的基础上，合理选择平面规则进行布局，从而保证同一楼层同一建筑楼层刚度一致；同时需要减少建筑物的竖向不平度，使建筑物的竖向刚度变化稳定，避免不同刚度之间的不稳定性。 2.4做好结构参数计算工作。建筑抗震结构设计过程中，需要结合该地区的自然条件，选择合适的地震级别和合理的建筑物抗震策略。根据不同类型结构在地震冲击力作用下的荷载作用力，完成抗震设计参数的选取。采用先进的计算机技术，建立相应的建筑结构抗震计算模型，清晰地计算出建筑物的抗震力，确保选定的抗震等级和抗震策略，以及抗震设计参数还有相关的抗震计算模型能够达到抗震性能需要，确保建筑结构抗震设计过程中的应力合理性和科学性。 3.建筑抗震结构设计策略的分析 3.1充分考虑位移问题。我国建筑抗震结构设计大多以承载力作为基础，而设计人员则采取线弹性方法，对小幅度震动情况下的结构变形力、内力等进行分析，采取组合内力方法，对构件的截面进行验证，以此确保结构的可靠性、稳定性。另外，为了更好地针对基础位移状况实行抗震设计，应该充分了解结构变形情况和配筋之间的关系，有针对性地采取设计方法，当建筑结构进入到抗震阶段后，对其变形力进行细致分析与探讨。 3.2设置多道抗震防线。发生强烈地震后通常会发生多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。 3.3提升薄弱部位的抗震能力。 3.3.1在强烈的地震影响下，构件并不存在强度安全储备，其实际承载能力是判断薄弱部位的重要依据。
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,
2020西南大学《高层建筑结构设计》网络作业标准答案
2020西南大《高层建筑结构设计》作业 单项选择题 1、高层剪力墙结构的剪力墙布置，下列哪项符合规定？ .剪力墙宜双向布置，宜拉通对直，每个独立墙段的总高度与长度之比不应小于2，墙肢截面高度与厚度之比不于3； .剪力墙应双向布置，宜拉通对直，每个独立墙段的总高度与长度之比不宜小于3，墙肢截面高度与厚度之比不于2。 .剪力墙应双向或多向布置，宜打通对直，每个独立墙段的总高度与长度之比不宜小于2，墙肢截面高度与厚度不宜小于3； .剪力墙应双向布置，宜拉通对直，每个独立墙段的总高度与长度之比不应小于3，墙肢截面高度与厚度之比不于2； 2、在计算剪力墙的内力与位移时，为何不能随意将全部翼缘作为有效翼缘来计算？ .翼缘内应力非均匀分布，远离腹板的翼缘内应力线性衰减参考答案 .留有余地 .翼缘内应力非均匀分布，远离腹板的翼缘内应力变小 .翼缘内应力非均匀分布，远离腹板的翼缘内应力为零 3、任何结构都为一个空间结构，但是对于框架、剪力墙、框架---剪力墙结构而言，大多数可以简化为( )结构算大为简化。 .立体 .平面 .空间 .简支 4、用D值法分析多层多跨框架在水平荷载作用下的内力时，对除底层柱底外的其余各层梁、柱节点的转角所作应为下列何项所述？
.所有各层梁、柱节点的转角均为0 .同一柱上、下节点转角不相等，且同层各柱的上节点转角或下节点转角分别也不相等 .同一柱上、下节点转角相等，且同层各柱上、下节点转角也相等 .同一柱上、下节点转角不相等，但同层各柱的上节点转角或下节点转角分别相等5、框架梁、柱节点区域的箍筋配置_____。 .不能小于梁端加密区的箍筋配置 .不能小于柱端加密区的箍筋位置 .不能大于梁端加密区的箍筋配置 .不能大于柱端加密区箍筋配置 6、下述_____不正确。 . A. 反弯点法适用于高层建筑结构的内力计算 .分层计算法适用于计算竖向荷载作用下的杆件内力 .D值法适用于高层建筑结构在水平荷载作用下的内力计算 .反弯点法对多层多跨、梁柱线刚度比大于3 的结构内力计算比较精确 7、 下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是（） .刚度、承载力、质量分布均匀、无突变 .抗扭刚度低 .质量分布不均匀 .结构有较多错层 8、梁支座截面的最不利内力不包括：（） . B. 最大正弯矩
浅谈建筑结构设计的问题及相应对策
浅谈建筑结构设计的问题及相应对策 摘要：近年来，我国社会经济的快速发展，随着建筑设计行业规模的扩大和激 烈的市场竞争，从建筑结构和功能上都开始面向复杂化。本文针对建筑结构设计 在建筑行业上的意义，结合近些年发展中存在问题进行分析，并且根据相关技术 经验做出相应的处理对策，希望在未来建筑结构设计上能够有新的面貌展现出来，在新时代的发展中发挥引领作用。 关键词：建筑结构；设计问题；相应措施 随着人们生活水平的提升，人们对建筑结构的要求也逐渐提高。很多建筑商 为了提高建筑设计的审美观，从各个角度转变设计的方向，这样无行之中为建筑 结构的设计工作带来了很大的压力和挑战。为了寻找适合建筑结构设计的常态化，需要从设计主体上进行结构布置、明确设计要点，在科学合理的状态下，使得建 筑结构设计更加优质化，为此，我们要通过多方面的设计研究，为建筑行业带来 新的发展活力。 1 建筑结构设计的重要意义 从经济发展的速度上看，建筑工程项目的施工从很大程度上依照设计方案来 进行。对于建筑结构设计上来说，是从建筑结构的适应性和耐久性及其安全性上 进行考虑，通俗的说就是建筑结构设计不仅要保证美观性，还要从实际上考虑， 在适用性上要考虑该功能对消费者的需求是否达标，是否符合消费者的需求；另 外就是耐久性，也就是保证质量的可靠性，从安全维护上确保建筑施工的顺利开展，从选材和施工程序上要得到依据性；最后就是安全性，保证施工安全和施工 人员的安全以及抗震性能上的安全，为了避免遭受外力的影响，安全是整个施工 设计的核心内容。总之，建筑的结构设计对建筑发展有着不可忽视的作用，要以 最大的优势来实现建筑行业在未来的发展目标。 2 现阶段建筑结构设计中遗留的缺陷 （1）建筑结构设计图纸过于简易。建筑设计图可以说是建筑结构指导性工作的开端，从设计标准上看也是确保提升质量的重要基础，从专业团队上需要每位 设计工作者将各个设计细节在图纸上加以清晰化标注，特别是在安全抗震和抗裂 设计方面，在这个过程中，很多建筑结构的设计图纸过于简单，没有明确设计的 相关重要细节，在设计环节中，很多专业人员的技能和职业道德受到限制，没有 全面的凭借现代科技手段来设计图纸，这样的设计方式不符合现代建筑结构的需求，从更深层次上考虑，这样的设计为后期的施工进度和质量造成很大的影响， 同时也将造成不必要的安全隐患。 （2）建筑地基的选择不够科学妥善。地基是建筑结构安全稳定性的保障，其直接承载建筑整体的重力。因此建筑行业在地基选型上要合理、安全，这样可以 稳定施工的基础质量和整体质量，在地基选择上要想更加稳定，就要在选材和施 工现场上进行有效的管理。但是很多施工人员和设计人员对此问题的操作并不科学，地基实际的承载能力无法满足预算的建筑规范，时间越长越久会导致地基的 不均匀下沉和侧移等状况。因此，在地基筛选上，需要工作人员利用现代化、专 业化及科学化的技术进行敲定，同时还要多方面考察和实际论证，使得建筑地基 能够满足科学化的设计需求。 （3）建筑结构设计中对低含钢率的过分关注。建筑结构设计中对于含钢量的成本控制上，出现很多方面的影响。首先，很多建筑材料企业为了实现数量上的 急剧增长，不断的提升自身的经济效益和降低成本，这为建筑结构设计中的材料