隔震结构的抗震效果分析

隔震结构的抗震效果分析
隔震结构的抗震效果分析

关于建筑结构设计中抗震结构设计的分析

关于建筑结构设计中抗震结构设计的分析 发表时间:2016-05-21T10:22:48.723Z 来源:《基层建设》2016年1期作者:吴坚 [导读] 普洱市建设工程施工图设计审查事务所本文以建设结构设计为主题,探讨与其相关的抗震结构设计问题。 普洱市建设工程施工图设计审查事务所云南普洱 665000 摘要:本文以建设结构设计为主题,探讨与其相关的抗震结构设计问题。首先结合地震危害对建筑工程设计的抗震结构设计进行了简要概述,主要从延性系数设计、能力普法方面对抗震结构进行了分析说明,并对具体的抗震设计内容、目标进行了介绍,重点结合实际工程案例,探讨了建筑结构设计中的场地选择、平面结构设计的均衡性、简单性与完整性等。希望通过本文初步论述可以引起更多的关注与交流,同时希望可以为该方面的研究工作提供一些有价值的信息,以供参考。 关键词:建筑;结构设计;抗震结构;分析 自然灾害对人类的生存有巨大危害,以地震为例,在2008年5月12日,我国发生的7.8级汶川大地震,损失惨重,造成了众多生命的消逝;另一方面,地震会破坏地面上的建筑物、各种生物等,而且,当这些建筑物或大型树木倒塌时,也会给人类带来严重伤亡,因此,对于人类范围难以控制的领域应该防患于未然,采取远离的措施,而对于人类可控的范围,则应该采用防震技术进行预防,尤其应该加强对建筑结构中抗震结构设计的研究。 一、建筑结构抗震设计分析 在我国,建筑行业以《建筑抗震设防分类标准》为依据,进行具体的抗震设计,从而为建筑工程结构质量提供可靠保障;在抗震设计方面,会根据不同的区域、工程要求等,选择不同的抗震设计方案;其最终目的在于切实落实抗震标准要求,严格按照相关需要进行抗震结构设计,并将其运用到实际的施工之中。从建筑结构抗震设计方面分析,建筑结构中,有抗震设计这一重要环节,而且,是保障建筑物安全性能的必要基础;在通常情况之下,会采用能力普法、延性系数设计;从关联性看两种办法,均以建筑位移、抗震设计间的关系为基本考量范围,辅助建筑施工,确保建筑抗震方案的有效性,从而增加其安全可靠性。 二、从抗震结构设计的具体内容方面分析 1、建筑场地的选择 首先,应该选择适宜的建筑场地;设计师在具体的设计中,应该考虑其平坦性、开阔性,并对地质的密度、硬性以及相关构成加以具体检测;其次,对荷载承重加以分析,尽可能的避开液化土层、软土地基等;还应该防止在易发生泥石流、滑坡等地段进行场地选择;第三,应该避开地震断裂带,减少地震灾害。 2、建筑空间布置设计 首先,在建筑结构平面空间、立体空间方面的设计,应该以提高建筑结构自身的优越性,达到抗震性能的提升,应该稳定、科学合理,符合数据计算要求;最重要的是,在均衡性方面、简单性方面、整体性方面保持切实有效。 其次,在均衡性方面,应该考虑地震来袭时的作用力,引发的应力、对空气冲击所形成的作用力等,所以,应该考虑多方面的作用力,从而保证平面主轴方面强度、刚度,通过强有力的稳定性能克服来自地震灾害的强大冲击;通常而言,强度高、稳定性好,抵抗能力就越强; 第三,在结构的简单性方面,主要是考虑到建筑结构的稳定性,才选择这个结构,因为建筑结构设计的简单化,可以减少其它因素的影响,从而增加对建筑的加固建设,防止稳定性出现问题; 第四,在整体性方面而言,主要是指应该从整体抗震、部分抗震两个方向思考,确保整体上的抗震能力,又增加局部的抗震能力,从而将其消于无形之中,保障建筑工程的质量,防止因单一化造成坍塌现象。 3、科学进行参数技术工作 首先,在延性系数设计方面;主要是以最大曲率为对象,对建筑结构抗震设计中的抗震数据进行具体运算(其中,延性设计目标数据、抗震水平是与其相关的主要因素);从最大曲率的计算公式可以看出 其中,为建筑抗震结构设计中的极限曲率,为其屈服曲率;是抗震构件的极限位移,为曲线位移;以此可以计算最大曲率,并对延性系数加以计算,弄清晰二者的关联,然后,以需求的延性系数为准,设置抗震方案。 其次,从能力普法方面分析;这种方法集中用于设计好的抗震方案之中,原因是该方法重点分析抗震中的弹塑性问题、汇总抗震设计中的剪力、屈服位移;并且,在这种方法的运用之下,以变化曲线设计的方法,可以将加速度(Sa)、建筑位移(Sd)的关系清晰的表达出来;而且需要延性系数的参与;具体的公式如下 , 其中,屈服位移与位移限值的比值,就等于延性系数;而当不小于3时,抗震结构设计会有充足的延性空间,从而达到抗震的效果。

关于对建筑结构抗震设计分析84

关于对建筑结构抗震设计分析 摘要:我国是地震多发国,破坏性地震造成建筑结构、桥梁结构的损坏,人员 的伤亡及经济损失都是巨大的。随着社会的不断向前发展,各门学科的交叉发展,使得隔震、消能减震等抗震技术的运用走上一个新的阶段。任何结构所受的载荷 都具有不同程度的动载荷性质,有不少结构主要在振动环境下工作。通过对隔震 装置的动力学分析,发现自振振动在结构的地震反应中经常占有主导地位,不能 够忽略。建筑结构抗震设计中的概念设计是对建筑抗震设计的宏观控制。本文根 据地震的特点,从建筑物的场地选择、平立面形式、结构布置、延性等方面论述 了建筑结构设计中概念设计的内容。 关键词:建筑结构;抗震;设计 一、建筑结构抗震概念设计概述 我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态 计算,到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构可靠度设 计统一标准》(GB50068-2001)则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用的原则。概率 极限状态设计法更科学、更合理,但该法在运算过程中还带有一定程度近似,只 能视作近似概率法,并且仅凭极限状态设计也很难估算建筑物的真正承载力。事 实上,建筑物是一个空间结构,各种构件以相当复杂的方式共同工作,并非是脱 离结构体系的单独构件。 地震具有随机性、不确定性和复杂性,要准确预测建筑物所遭遇地震的特性 和参数,目前是很难做到的。而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统,在遭受地 震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面,由于未能充分考 虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,也存在着不 确定性。因此,结构工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决。应立足于工程 抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念,从“概念设计”的角 度着眼于结构的总体地震反应,按照结构的破坏过程,灵活运用抗震设计准则, 全面合理地解决结构设计中的基本问题,既注意总体布置上的大原则,又顾及到 关键部位的细节构造,从根本上提高结构的抗震能力。 二、抗震概念设计的基本原则与要求 1.选择有利场地。 造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。由于场地因素引 起的震害往往特别严重,而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此,选择工程场址时,应进行详细勘察,搞清地形、地质情况,挑选对建筑抗震 有利的地段,尽可能避开对建筑抗震不利的地段,任何情况下均不得在抗震危险 地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。 对建筑抗震有利的地段,一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均 匀中硬场地土。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害,从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的地段,就地形而言,一般是指条状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非 岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘;就场地土质而言,一般是指软弱土、易液化土、故河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等,以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段。 2.采用合理的建筑平立面。

(完整版)东南大学抗震结构设计考研复试重点

2012抗震防灾笔试题回忆 大题1:振型分解反应谱法,很简单,记得验算最小地震剪力。 大题2:底部剪力法;需要知道怎么算弯矩,算剪力时记得考虑鞭端效应。 简答题:1.解释隔振和减震的原理; 2.耐火极限; 3.为什么底部框架,上部砖房的结构在汶川地震中底部破坏严重; 4.怎样形成整体破坏机制; 5.什么是动力系数,地震系数,水平地震影响系数以及他们的关系; 6.简述框架结构中延性原则 判断题:桥梁抗震是根据水平地震影响系数来计算的 同样地震烈度,远震中距破坏严重。 地震只有一个烈度,一个震级。 混凝土强度要适中。 为什么砌体结构中,横强要有最小间距? 还考了两题延性,请注意,判断题要说明理由。 第一章绪论 学习要求: 1.了解地震震害 震害主要表现为地表破坏、工程结构破坏和次生灾害三种形式。 2.了解地震分类 构造地震,火山地震,陷落地震,诱发地震 3.理解地震波、地震震级与地震烈度的定义 a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,称为地震波,地震波是一种弹性波。体波(纵波,横波),面波(瑞雷波,乐浦波), 纵波使建筑物产生上下颠簸 剪切波(横波)使建筑物产生水平方向摇晃 面波使建筑物既产生上下颠簸又产生左右摇晃 b里氏震级 1935年美国人查尔斯·里克特﹙C.F.Richter﹚给出定义:M=lgA A—标准地震仪记录的距震中100km的最大水平地动位移(微米) M<2,微震,无感觉,只有仪器可观测 2≤M<5,有感地震

5≤M<7,破坏地震 7≤M<8,强烈地震或大地震 M≥8,特大地震 震级M与能量E的关系: M增大一级E增大32倍 c烈度(intensity):表示地震所造成的某一地区的地面和地面以上建筑物破坏的程度。或者说地震时在一定点震动的强弱程度。 4.深刻理解抗震设防烈度的概念 按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般情况,取50年内超越概率10%的地震烈度。 具有规定性和权威性 ◆地区最小单位为县级 ◆依据基本烈度但不一定等于基本烈度 ◆设防烈度为6、7、8、9度 5.理解多遇地震、罕遇地震的定义 6.掌握“三水准”抗震设防目标,了解建筑结构抗震设计方法 小震不坏,中震可修,大震不倒 7.了解抗震设计的基本要求 a选择有利场地,避免不利场地,不得危险场地修建建筑物。 b地基基础设计注意,同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同 的地基上;同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用 桩基。 c建筑平立面设计要求,力求简单规则、避免刚度突变 d结构体系要求, 有明确的计算简图,受力明确、传力直接,有多道抗震防线。 e结构构件要求,有较好的延性、加强节点连接及整体性 f非结构构件要求,与主体结构要有可靠连接,避免不当设置对主体结构的不利影响。 g施工质量,施工应正确贯彻抗震设计意图,并符合质量验收标准。 h隔震和耗能减震 要点、难点分析: 一、“三水准”抗震设防目标 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。(小震不坏)。 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。(中震可修)。 当遭受高于本地区抗震设防烈度的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。(大震不倒)。 二、建筑结构抗震设计方法 第一阶段: 对绝大多数结构进行小震作用下的结构和构件承载力验算;在此基础上对各类结构按规定要求采取抗震措施。对于大多数结构一般可只进行第一阶段的设计。 第二阶段: 对一些规范规定的结构(有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明显薄弱层的建筑,不规则的建筑等)进行大震作用下的弹塑性变形验算。

弹塑性时程分析实例

80 第40卷 增刊 建 筑 结 构 2010年6月 北京某超高层商住楼动力弹塑性时程分析 徐晓龙,高德志,桂满树,姜毅荣,何四祥,王 侃 (北京迈达斯技术有限公司,北京 100044) [摘要] 基于梁柱塑性铰和剪力墙纤维模型,利用MIDAS Building 软件实现了超高层建筑结构的弹塑性时程分析。结合该结构研究了在大震作用下结构将出现的破坏模式、塑性发展特点等,并与弹性分析进行了对比,说明弹塑性分析更能反映实际情况,能对结构的抗震性能给出较为合理全面的评价,并对工程设计给出指导。 [关键词] 动力弹塑性时程分析;MIDAS Building ;纤维模型 Elastic-plastic time-history analysis on the super-high business-living building in Beijing Xu Xiaolong, Gao Dezhi, Gui Manshu, Jiang Yirong, He Sixiang, Wang Kan (Beijing MIDAS Technology Information Co.,Ltd,. Beijing 100044,China ) Abstract: Based on the theory of plastic hinges (beams and columns ) and fiber model (walls ), elastic-plastic time-history analysis is performed on the super-high business-living building in Beijing by MIDAS Building software under the scarce earthquake load. Failure Modes and plastic zone development are researched according to the feature of the structure. Through the comparison with the elastic analysis, it is considered that evaluation on the structure can be deduced from the elastic-plastic analysis more reasonably and comprehensively, and there will be better instruction to the projects. Keywords: dynamic elastic-plastic analysis; MIDAS Building; fiber model 1 结构特点 某50层的超高层商住两用建筑,地上50层,结构高度达到236.3m ,采用钢骨混凝土柱框筒结构形式,平面尺寸64.8m ×43.8m (轴线尺寸)。结构已经超过型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体结构8度(0.2g )抗震设防下的最大适用高度(150m ),该结构为抗震超限结构,故有必要对结构进行动力弹塑性时程分析,以考察其在罕遇地震作用下的响应、薄弱环节、破坏模式等。结构整体模型及首层平面见图1,2。 2 动力弹塑性时程分析 图1 结构模型图 图2 首层平面图 时程分析法[1]被认为是目前结构弹塑性分析的最可靠和最精确的方法,它不仅能对结构进行定性分析,同时又可给出结构在罕遇地震下的量化性能指标,并且得到结构在各个时刻的真实地震反应。弹塑性时程分析方法将结构作为弹塑性振动体系加以分析,直接按照地震波数据输入地面运动,通过逐步积分运算,求得在地面加速度随时间变化期间内,结构的内力和变形随时间变化的全过程,也称为弹塑性直接积分法。 弹塑性动力时程分析有如下优点:1)输入的是罕遇地震波的整个过程,可以真实反映各个时刻地震作用引起的结构响应,包括变形、内力、损伤状态(开裂和破坏)等;2)有些程序通过定义材料的本构关系来考虑结构的弹塑性性能,故可以准确模拟任何结构,计算模型简化较少;3)该方法基于塑性区的概念,对带剪力墙的结构,结果更为准确可靠。 基于MIDAS Building 动力弹塑性分析平台,对北京某超高层商住楼进行了罕遇地震作用下的动力时程分析,研究其各个抗震性能指标以及破坏模式。 2.1 弹塑性动力分析的基本方法 弹塑性动力分析包括以下几个步骤:1)建立结构

几种建筑结构抗震性能比较与分析

几种建筑结构抗震性能比较与分析 1.前言 地震是一种突发性的自然灾害,至今可预报性仍然很低。强烈地震发生时会使建筑物产生沿竖直和水平方向的加速度,给建筑局部构件以严重破坏,严重时甚至造成整体结构的倒塌,并造成人身和财产的巨大损失。由于建筑物依附在地球表面,建筑物受地震破坏的方式主要受地震波的传播方式影响。通常,地震对建筑物的破坏有三种方式:上下颠簸、水平摇摆、左右扭转。多数时候,还是三种方式的复合作用。地震波传播方式有纵波、横波、面波,由于地球表层岩性的复杂性,传播过程中也会出现像激流中“漩涡”的复杂情况。 我国属地震多发国家,需要考虑抗震设防的地域辽阔。自五十年代开始,在国际抗震理论的推动下,我国逐渐形成了自己的抗震设防的特色。经过充分的研究和大量的实践,在2001年新修订的抗震设计规范(gb5001122001)中,建筑物的抗震能力较之前的规范可提高10 %以上,其技术含量达到国际先进水平。但是受经济实力的限制,我国建筑安全可靠度的设置仍低于欧美等发达国家。因此研究结构的抗震性能在我国具有充分的必要性。 2.几种建筑结构的特点及抗震分析 目前,我国主要民用建筑的结构主要有三类:底框结构、砌体结构和混凝土结构 2.1底框结构

底框结构能够在建筑物底层形成大空间,是我国现阶段经济条件下特有的一种结构。这种结构多用于临街的住宅、办公楼等建筑在底层设置商店、饭店、邮局或银行等。这样,房屋的上面几层为纵横墙较多的砌体承重结构,而底层则因使用要求上需要大空间的原因采用框架结构形成了砖混底层框架结构。但这种结构形式在抗震性能方面却是不利的:上部砖混结构部分纵横墙较密,不仅重量大, 抗侧移刚度也大,而底框部分抗侧移刚度则较小,形成“上刚下柔” 的结构体系。地震位移反应相对集中于底层,引起底层的严重破坏,从而危及整个房屋的安全。 底框结构建筑因其在使用上的方便性和灵活性而被广泛采用,但是从抗震角度来看它是一种不合理的结构形式。这类结构的体系亦较混乱,由于经济原因,大多尽可能少用混凝土框架,导致框架和砌体承重墙抗侧力构件的承载力和变形能力很不协调,平面抗侧刚度极不均匀心。这类结构的震害现象主要表现为底部框架由于变形集中而破坏,或上部砌体结构破坏。其具体表现为: 1.由于刚度突变,底框和上部砖混的结合处成为底框结构的薄弱环节。底框结构刚度大,上部砖混结构破坏;砖混结构刚度大,底框结构破坏。 2.在底框结构建筑中,如果底部为多层框架结构的混合结构,则由于底层设置抗震墙,底框的坍塌减少;而上部砖混的坍塌增多。 3.圈梁和构造柱的设置对上部结构的抗震起到关键作用

建筑结构抗震能力分析

建筑结构抗震能力分析 【摘要】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/次,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,如何提高建筑物抗震能力就成为一个人们很关注的问题。地震是一种危害性极大的自然灾害。地震造成的惨重人员伤亡和巨大的财产损失,主要是由建筑物的破坏所引起。抗震就是和地震这种自然灾害进行斗争。 【关键词】地震;建筑结构;抗震能力 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。 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,则会加剧了地震的破坏作用,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

建筑结构基于性能抗震设计的问题分析 秦伟高

建筑结构基于性能抗震设计的问题分析秦伟高 发表时间:2019-08-28T14:58:30.140Z 来源:《防护工程》2019年11期作者:秦伟高高庆马彦峰 [导读] 近年来,我国地震自然灾害频繁发生,给我国受众人身财产安全以及国家公共财产安全带来了很大的威胁。 中国建筑第八工程局有限公司广东深圳 518000 摘要:我国建筑行业的快速发展推动我国经济建设的发展迅速。随着社会的进步和发展,建筑业在这几年获得了蓬勃的发展,建筑的高度也在逐渐增加。可以说,在人们的生活中,建筑涉及的种类众多,随处可见。但是,许多问题也逐渐暴露出来,比如说在建筑过程中,没有详细的对建筑的抗震结构进行设计和分析。 关键词:建筑工程;结构;抗震设计 引言 我国地大物博,幅员辽阔,地质环境非常复杂。地震是破坏性较强的自然灾害,不仅对社会基础设施、建筑工程有着很大的破坏性,还给受众日常工作生活带来了巨大的影响。近年来,我国地震自然灾害频繁发生,给我国受众人身财产安全以及国家公共财产安全带来了很大的威胁。 1建筑设计与建筑抗震设计之间的关系 当前,很多建筑项目的实施工都综合的考虑到了建筑的抗震性能,并采取了一些措施进行建筑抗震的设计,取得了较好的效果,大大的提高了建筑工程的安全性能。建筑设计通常进行于项目施工的准备阶段,以便为工程的正式施工提供良好的参考。在进行具体的设计时,为了确保设计方案的科学合理以及工程施工的顺利进行,设计人员要结合地质及场条件、环境因素等进行综合的考虑。建筑设计是项目完成的重要环节,合理的建筑设计能保障建筑项目的顺利施工,并能保证建筑物有足够安全度抵御地震力对建筑物的破坏。所以,在建筑设计中有效的融入抗震理念,将大大提高建筑的抗震性能,给建筑物的稳定性提供最大的保障。此外,建筑设计可以为抗震设计提供重要的参考,将两者进行有效的结合,能够让建筑物的抗震性能更上一个层面。通常来说,一旦制定了建筑的设计方案,后期就很难进行改动。所以在建筑设计的过程中,设计人员要先深入的分析建筑结构的构建设置和整体布局,充分考虑建筑物的抗震性能,之后再对设计方案进行最终的确定。这样做也能让建筑物在长期的使用中仍然保持良好的抗震性能。 2建筑结构基于性能抗震设计的问题分析 2.1工程结构体系问题 就现代建筑工程结构体系问题而言,主要可以总结归纳为以下几点:第一,建筑工结构体系一定要从根本上规避制约工程整体稳定性的各类因素,这就要求工程设计师要全面考虑,着重考虑部分架构受损而影响到工程整体结构的抗震性能;第二,要想进一步提高建筑工程整体结构的稳定性,工程设计师一定要和现场施工人员做好交接,这就要求工程设计师给出确定的计算简图和科学的地震能量传播渠道,只有这样才能够让现场施工人员理解设计师的设计意图,从而更好地保证工程架构的整体抗震性能;第三,架构体系一定要具有能够满足实际使用需求的承载能力、强大的变形能力以及消耗地震能量的能力。这就要求设计师在实际设计工作中务必要有效利用钢筋混凝土架构,积极利用钢筋混凝土强大的承载力、变形力以及能量传送能力,从而全面提升建筑工程整体结构的抗震性能;第四,工程结构体系一定要具备适宜的刚度和强度,只有这样才能够最大限度地集中应力和塑性能力,从而全面规避因工程结构局部稳定性受到损坏而影响工程整体。 2.2地基选择问题 当前,随着人口的不断增加以及城市化的不断推进,各种生活资源表现出日益紧缺的趋势。部分房地产商在建筑过程中,只注重经济效益,没有按照建筑选址要求进行合理的建筑选址,没有详细的分析建筑周围地区的场地和环境,甚至根本没有考虑过是否适合建筑,有的建筑的选址在地震断裂带上,一旦发生地震将出现后果。其实,我国也出台了一些文件来规范建筑的选址,比如要求房屋建设要尽量避免在地震多发区域,建筑基础要选择在地质均云的土层或岩层上。 3提高抗震设计的对策 3.1对建筑的平立面进行合理的布置 建筑物性能的优劣可以说在一定程度上取决于房屋自身的建筑布局。所以,房屋的抗震性能也可以通过科学合理的建筑布局以及结构设计得到加强。这也就是说,如果抗震设计的要求没有很好的建筑布局配合,那么就算在精细的地震分析也无法发挥抗震设计的真正效果。此外,为了能够充分体现建筑物的抗震效果,建筑物的宽度和高度必须符合相关的要求。 3.2重视抗震结构设计方式的选取,强化非结构位置构件抗震设计 由于我国幅员辽阔,我国各地区地质土质情况各不相同。建筑工程施工建设过程中,因地质土质柔软、不稳定因素引发的工程结构不稳定问题频繁出现,因此,现代建筑工程结构抗震能力设计工作中,工程设计师一定要全面根据施工现场地质土质情况展开设计,这样才能够从根本上保证工程结构设计全面符合施工场地位置抗震能力的实际需求。实际工程结构设计工作中,建筑工程抗震结构设计方式的选取,直接决定建筑工程整体结构的安全性和稳定性,利用选取强度较高、刚度较强的工程主体架构设计方式,可以从根本上降低工程结构弯曲变形的发生几率,有利于从根本上提高建筑工程抗震能力。这就要求工程结构设计师要仔细对抗震结构进行研究,具体情况具体分析,全面根据施工现场土质地质情况进行,只有这样才能够在从根本上确保抗震结构探究的全面性和非结构位置构件设计的有效性。这一过程中需要注意的是,对于非结构位置构件设计,设计师务必要针对容易发生风险隐患的短柱进行有效的设计处理,全面遵循整体性原则,着重强化短柱位置的抗震性能,从而从根本上强化建筑工程整体结构的抗震能力。 3.3合理计算建筑结构参数 通过分析近些年来的地震灾害现象,可以发现同一地震等级对不同地区、不同类型房屋建筑所造成的影响是不同的。所以严格遵循地震设防标准,结合当地实际情况,来对房屋建筑结构进行抗震设计,才能够使得所制定的抗震设计方案是科学的、有效的。在对房屋建筑结构进行设计的过程中,设计人员应采用科学的计算方法,合理计算房屋建筑结构参数,确保所计算出来的结构参数的有效性和准确性。

隔震结构的基本原理及动力分析

隔震结构的基本原理及动力分析 摘要:本文根据现行的《建筑抗震设计规范》,介绍了隔震结构的基本原理、实用范围和设计与分析方法,并通过一隔震结构的设计实例说明隔着结构的优越性。 关键词:基础隔震;地震响应;时程分析法; 引言 目前,我国和世界各国普遍采用的传统抗震方法是将建筑物设计为“延性结构”,通过适当控制调整结构物的自身刚度和强度,使结构构件(如梁、柱、墙、节点等)在强烈地震时进入非弹性状态后具有较大的延性,从而通过塑性变形消耗地震能量,减轻建筑物的地震反应,使整个结构“裂而不倒”,这就是“延性结构体系”[1~3]。它的设防目标是“小震不坏”、“中震可修”、“大震不倒”。实践证明,这种方法对减轻地震灾害起到了积极作用,但是这种传统的结构抗震方法有其明显的不足,随着我国经济的高速发展,对建筑功能要求越来越高,结构的形式越来越多样化、复杂化,很多重要的建筑(电力、通讯中心、核电站、纪念性的建筑、海洋平台等)结构及内部设备的破化将造成巨大的经济损失。对这类建筑的抗震性能提出更高的要求——结构不允许进入塑性工作阶段,因此采用传统抗震方法很难满足此类建筑抗震要求。面对新的社会要求,各国地震工程专家一直寻求新的结构抗震设计途径,以隔震为代表的“结构振动控制技术”便是这种努力的结果[4~6]。 1、隔震结构的基本原理 结构隔震体系是指在建筑物上部结构的底部与基础面之间设置某种隔震装置,使之与固结于地基中的基础地面分离开来的一种结构体系[6]。隔震结构的基本原理可以用图1进一步阐明。图中三条曲线表示不同的阻尼大小,为普通中低层建筑的自振周期,为隔震层建筑的自振周期。 (a)加速度反应谱(b)位移反应谱 图1隔震原理 从图中可以看出,结构自振周期延长,结构的地震加速度反应减小,地震位移反应增大;结构阻尼增大,结构的地震加速度反应和位移反应均减小。隔震系统的水平刚度远远低于上部结构的抗侧刚度,因此,结构的自振周期大大延长,

土木工程结构设计中对抗震问题的分析 郝懂

土木工程结构设计中对抗震问题的分析郝懂 发表时间:2019-10-10T15:21:55.497Z 来源:《建筑模拟》2019年第33期作者:郝懂 [导读] 本文首先分析建筑抗震性能影响因素及其抗震设计原则,然后以此为基础,进一步探究抗震设计策略,希望能够对其工程质量进行更高程度的保障。 郝懂 陕西鑫濯建设工程开发有限公司 710000 摘要:在进行土木工程结构设计过程中,建筑位置选择和高度因素会对其抗震性能造成很大程度的影响,相关工作人员必须对其进行严格控制,本文首先分析建筑抗震性能影响因素及其抗震设计原则,然后以此为基础,进一步探究抗震设计策略,希望能够对其工程质量进行更高程度的保障。 关键词:土木工程:结构设计:抗震问题 引言: 在对土木工程具体实施结构设计工作时,科学分析抗震问题能够确保土木工程结构具有更高的抗震性能,确保土木工程结构具有更高的安全性,同时,还可以确保土木工程结构有效提升整体刚度,进而提升其抗震性。为了进一步明确在土木工程结构设计过程中如何更高程度的落实抗震设计,特此展开本次研究。 一、工程抗震性能影响因素 (一)建筑位置选择 在对土木工程进行结构设计时,建筑位置选择会在很大程度内影响其抗震性能,因此,在具体进行抗震设计时,相关工作人员需要确保合理选择建设位置,以此为基础,确保土木工程结构具更高的抗震性。在具体进行选择时,相关工作人员首先需要确保所选位置地势平坦,使其在地震作用下能够保持良好的平稳性,避免地震作用对其造成严重破坏[1]。其次,还需要确保位置选择平坦开阔,避免由于地震导致出现断层或滑坡等现象,对其地基稳固性进行更高程度的保障。 (二)高度因素 土木工程在进行结构设计时,高度也会对其抗震性能造成很大程度的影响,因此,在具体进行施工作业时,相关工作人员需要基于现场具体情况对其结构高度进行科学控制,以此为基础,确保土木工程结构具有更高的抗震性。就地震过程中不同建筑具体表现形式而言,建筑高度越高,地震对其破坏越强烈,建筑自身稳定性无法抵御地震作用产生的巨大冲击力,基于此,在对土木工程具体进行结构设计,相关工作人员需要基于施工现场具体环境科学设计结构高度,确保其合理性。 二、抗震结构设计原则 (一)简化结构形状 在对土木工程进行抗震结构设计时,相关工作人员必须简化结构设计,以此为基础,确保通过简单计算能够进一步明确建筑结构整体受力情况,进而确保对其土木工程进行更为精确的抗震结构设计。简化工程结构设计,不仅能够确保项目工程薄弱环节具有更高的坚固度,同时,还可以在很大程度内减少地震损害建筑物,有效提升建筑整体抗震性能及其结构稳定性。 (二)合理化和科学化 为了进一步保障土木工程结构具有更高的抗震性能,相关工作人员在进行抗震结构设计过程中,必须基于建筑具体情况合理规划其结构设计,确保在进行结构设计过程中能够对其科学性进行更高程度的保障,避免影响建筑整体结构。与此同时,在进行抗震设计时,相关工作人员还必须确保其设计的整体性,确保建筑各个结构都具有较高的可靠性和稳定性,尤其是对基础设施进行结构设计时,必须确保其连接解密性,对建筑整体稳定性进行更高程度的保障。 三、抗震设计策略 (一)优化工程基础结构 在进行土木建筑工程施工作业时,桩基等基础结构会对其工程质量造成很大程度的影响,决定建筑整体安全性能和功能发挥。因此,在具体进行结构设计时,相关工作人员必须高度重视基础结构设计,通过合理控制施工现场桩基长度,桩基设置形式和现场地质情况能够确保合理优化建筑基础结构强度,确保项目基础结构可以承载工程整体质量,同时还需要确保能够抵抗外力。与此同时,在具体进行墙体设计时,设计人员还需要对其尺寸和厚度进行合理控制,以抵抗八级地震所具有的抗震能力为目标进行墙体设计,避免在地震环境下出现墙体倒塌等不安全因素,业主经济损失进行有效控制。 (二)划分土木工程结构 通常情况下,不同地震等级所产生的破坏力存在很大程度的差异性,相关工作人员在对土木工程结构进行抗震设计时,需要综合分析当地地震历史状况,并以此为基础科学处理建筑墙结构和梁结构,确保建筑抗震能力可以抵御当地最高等级地震,进而对建筑整体结构的稳定性和适用性进行更高程度的保障,同时,还可以进一步节约资源,有效提升土木工程整体性能。与此同时,在具体进行设计过程中,相关人员还需要综合考虑在地震环境下,钢筋混凝土所具有的延展性和承载力,有效提升建筑延展性,能够确保建筑物各构件具有更高的刚度和强度,从而使建筑更为高效的抵御地震作用力。为了确保在出现地震时能够对其损害进行更高程度的控制,相关工作人员还需要科学协调土木工程结构与建筑防护标准。 (三)合理改进抗震线设计 在土木工程建设过程中,确保建筑物具有更高的整体抗震能力,避免地震导致建筑出现大面积崩塌,更高程度的保护建筑物及其相关人员是进行抗震结构的主要目的。在具体进行土木工程设计时,相关工作人员需要不断提升其延展性,同时,还需要有效结合建筑强度和刚度,以此为基础,当发生地震时,地震作用力会在一定程度内向建筑各个部门分散,从而有效提升工程结构整体抗震能力。在安装抗震结构构建时,相关工作人员需要在框架内部加强同一水平柱两端长度,确保防治柱地段能够有效避免发生塑胶性变形,进而对其梁端和柱端出现的塑胶性情况进行有效纠正,进而对胶性变形造成的影响进行有效分散[2]。在具体进行工程结构设计时,如果相关工作人员无法确定当地最强地震等级,会对其建筑结构设计准确性造成一定程度的不利影响,因此,在具体进行土木工程结构设计时,需要对其概念设计

建筑结构抗震分析论文

建筑结构抗震分析论文 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

山东科技大学土木工程与建筑学院《土木工程理论与实践》学习报告 题目建筑结构抗震分析 专业班级土木工程2011级2班 学生姓名张国刚 学号 2015 年 5月

建筑结构抗震分析 摘要 近年来,我国地震频发,在多次地震中,建筑物也经受着重大的考验,有关建筑物结构抗震设计的问题引起了全社会的高度重视。本文在此背景下,首先分析了当前的研究背景,对结构抗震理论的内容及其发展做了扼要的介绍,在此基础上,分析了建筑结构抗震设计的重要性,最后提出了一些对策措施和意见建议。地震区建筑结构设防与不设防,震后结果大不一样。要使工程建设真正达到能够减轻以至避免地震灾害,把握好抗震设计关是减轻地震灾害的根本措施。文章根据实践经验和对有关资料的总结,对多层及高层钢筋混凝土房屋的抗震设计问题进行了研究和探讨。 关键词:建筑结构、抗震设计、抗震设防 目录 1研究背景以及结构抗震理论的发展 (4) 2建筑结构抗震的意义是什么 (4) 3建筑结构抗震设计的重要性分析 (5) 4震害多发点 (6) 结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层 (6) 柱端与节点的破坏较为突出 (6)

砌体填充墙的破坏较为普遍 (6) 5抗震结构设计 (6) 抗震计算中的延性保证 (7) 构造措施上的延性保证 (7) 抗震设计的依据和目标 (8) (8) (8) 6结语………………………………………………………………………………………………… 8 参考文献 (9) 建筑结构抗震分析 1研究背景以及结构抗震理论的发展 5·12汶川地震是于2008年5月12日14时28分04秒,四川省汶川县发生的级地震,地震造成69227人遇难,374643人受伤,17923人失踪。自2008年“5·12”汶川大地震之后,2009年6月30日云南姚安级地震,2010年4月14日青海玉树发生级地震,2012年9月7日云南彝良、贵州威宁交界处发生级地震,2013年4月20日四川省

MIDAS GEN 钢筋混凝土框架结构抗震分析及设计

例题 钢筋混凝土结构 抗震分析及设计 1

例题钢筋混凝土结构抗震分析及设计 例题. 钢筋混凝土结构抗震分析及设计 概要 本例题介绍使用MIDAS/Gen 的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。 此例题的步骤如下: 1.简要 2.设定操作环境及定义材料和截面 3.利用建模助手建立梁框架 4.建立框架柱及剪力墙 5.楼层复制及生成层数据文件 6.定义边界条件 7.输入楼面及梁单元荷载 8.输入反应谱分析数据 9.定义结构类型 10.定义质量 11.运行分析 12.荷载组合 13.查看结果 14.配筋设计 2

例题钢筋混凝土结构抗震分析及设计 1.简要 本例题介绍使用MIDAS/Gen 的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。(该例题数据仅供参考) 例题模型为六层钢筋混凝土框-剪结构。 基本数据如下: ?轴网尺寸:见平面图 ?主梁: 250x450,250x500 ?次梁: 250x400 ?连梁: 250x1000 ?混凝土: C30 ?剪力墙: 250 ?层高:一层:4.5m 二~六层:3.0m ?设防烈度:7o(0.10g) ?场地:Ⅱ类 3

例题 钢筋混凝土结构抗震分析及设计 2.设定操作环境及定义材料和截面 在建立模型之前先设定环境及定义材料和截面 1:主菜单选择 文件>新项目 文件>保存: 输入文件名并保存 2:主菜单选择 工具>单位体系: 长度 m, 力 kN 注:也可以通过程序右下 角 随时更改单位。 定义单位体系 3:主菜单选择 模型>材料和截面特性>材料:添加:定义C30混凝土 材料号:1 名称:C30 规范:GB(RC) 混凝土:C30 材料类型:各向同性 定义材料 4

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。

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