導讀:許多搞建筑的人都在找關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文,下面668論文網(wǎng)李老師給大家分享3000字-5000字這方面的論文,選題都是非常新穎題目大全和關(guān)鍵字參考文獻都有,看完你就知道怎么寫相關(guān)論文了!
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文 第1篇
題目:建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計分析
【摘要】隨著住房的需求和城市化進程的加快,高層建筑逐年增多。由于像地震這樣的自然災害時有發(fā)生,會給建筑以及人們的生命安全帶來危害,所以要加強建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計,建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能夠影響到建筑工程的整體質(zhì)量。本文簡要闡述了建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的內(nèi)容,探討了建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計中存在的問題,并提出相應的解決措施。
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);抗震設計;存在問題;解決措施
“地震”這種自然災害,在人們的心目中早已根深蒂固,地震一旦來臨就意味著有很多房屋可能要倒塌,很多人可能有傷亡的危險。根據(jù)我國歷年發(fā)生的大地震來看,建筑物在整個地震發(fā)生過程中會遭受巨大的損失和坍塌,直接危害到人們的生命財產(chǎn)安全,一個個生命因地震而消失,這是多么痛心的事。所以,怎樣提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力,把地震的危害降到最低,是目前很多工程師急需解決的問題,這個任務非常艱巨。
1、建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的內(nèi)容以及目標
建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計其實就是設計師在建筑結(jié)構(gòu)整體設計的過程中總結(jié)以往建筑在地震災害中發(fā)生倒塌的經(jīng)驗教訓,結(jié)合前輩在建筑結(jié)構(gòu)抗震設計方面的經(jīng)驗以及自己已有的相關(guān)知識,然后再結(jié)合當前建筑的實際情況,完成的抗震設計工作。對建筑結(jié)構(gòu)進行抗震設計能夠抵抗一定等級的地震給建筑物帶來的危害,這樣極大的提高了地震發(fā)生過程中建筑的穩(wěn)定性和安全性。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設計研究過程中,設計師要著重考慮地震災害過程中地面運動給建筑帶來的影響,仔細研究不同等級的地震帶給建筑的地面作用力,方便后續(xù)設計工作中抗震參數(shù)的研究,從而確保建筑物的結(jié)構(gòu)質(zhì)量能夠達到抗震標準,為整個建筑物的安全性和穩(wěn)定性奠定基礎(chǔ)。
2、建筑結(jié)構(gòu)抗震設計中存在的問題
2.1建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設計依據(jù)不準確
雖然目前我國建筑行業(yè)在突飛猛進的發(fā)展,但是在建筑抗震設計規(guī)范方面仍然參照傳統(tǒng)的設計規(guī)范,這就會存在一些弊端。我國對建筑結(jié)構(gòu)承載力的設計是采用小震作用進行的,但是又把和抗震有關(guān)的各種內(nèi)力增大系數(shù)作為考慮因素,這樣就增加了設計的調(diào)整系數(shù),造成建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設計依據(jù)不準確,嚴重影響了設計人員對整體建筑的構(gòu)造以及安全性能的把握和掌控。
2.2建筑場地選擇不得當
建筑場地的選擇非常重要,建筑物因地震破壞的一個重要因素之一就是場地條件。如果建筑場地選在有滑坡、粉砂土液化以及地基土不均勻沉陷這些地方,一旦遇到地震災害就會出現(xiàn)地表錯動、地裂以及滑坡現(xiàn)象,極易影響建筑結(jié)構(gòu)抗震能力。
2.3建筑結(jié)構(gòu)抗震設計中參考方法不先進
這幾年來,雖然人們對地震的防范意識逐漸增強,同時也加深了對地震的了解,但是仍然無法了解其中的奧妙,仍然無法預測地震的動靜。同樣對于建筑結(jié)構(gòu)設計來說,盡管可以根據(jù)以往的地震經(jīng)驗來進行抗震設計,但是由于地震的不確定因素很多,讓本來可靠的抗震依據(jù)失去了意義。到目前為止,也沒有一個可行的參考方法去預測將來地震發(fā)生的強度和頻率,所以建筑結(jié)構(gòu)抗震設計中存在很多不可靠性。
2.4建筑結(jié)構(gòu)的抗震性與不規(guī)則性的沖突
受社會發(fā)展的影響,建筑設計師和業(yè)主除了要求建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定以外,還對建筑的外形和使用功能上提出要求,就會造成建筑結(jié)構(gòu)復雜外形不規(guī)則的現(xiàn)象,業(yè)主一味的按照自己的思想去要求建筑物的獨特外形以及別樣的功能,顯然出現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則性與抗震性的沖突,嚴重影響了建筑物的抗震能力。當然,過于傳統(tǒng)而死板的建筑物是難以適應現(xiàn)代社會發(fā)展潮流的,更適應不了市場的需求,所以怎樣能讓建筑物結(jié)構(gòu)多元化和抗震性并存,是如今建筑結(jié)構(gòu)設計師所有面臨的巨大挑戰(zhàn)。
3、建筑結(jié)構(gòu)抗震設計中的問題解決措施
3.1采用科學的地震動參數(shù)進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設計
我國在參數(shù)依據(jù)方面要做出改進,可以依據(jù)中震地震動參數(shù)去進行構(gòu)件承載力設計,由于構(gòu)件承載力和地震作用都會受到地理位置和地貌特征的影響,所以我國將大把的精力投入到建筑抗震設計規(guī)范研究工作中,確保規(guī)范明確化和標準化,從而讓建筑結(jié)構(gòu)抗震設計工作有章可循,有規(guī)范可依。
3.2慎重選擇建筑場地
合理選擇建筑場地對建筑結(jié)構(gòu)設計至關(guān)重要,在選擇場地的過程中,首先要從地下情況、地形、地質(zhì)、地貌這幾個方面入手,仔細勘察,篩選出有利于建筑抗震的地段。盡量選擇一些開闊、平坦,場地土比較堅硬、密實均勻的場地,在這樣的場地上建造的建筑不容易遭到震害,千萬不能選擇一些場地土比較軟弱、易液化,地基不結(jié)實的場地,這樣的場地上建造的建筑物,一旦遇到地震,就會發(fā)生危險。對地形的選擇來說,盡量避開一些像陡坡、突出的山嘴之類的地段,不管什么時候都不能在靠著危險的地段去建造建筑物,這樣會引起大量的財產(chǎn)損失和人員傷亡問題,所以在選擇借助場地方面要慎重再慎重。
3.3合理選用建筑體型和結(jié)構(gòu)布置
在進行建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的過程中,要合理選用建筑體型和結(jié)構(gòu)布置,因為這兩個方面直接決定建筑結(jié)構(gòu)的動力性能。簡單合理的建筑體型,符合抗震原則的結(jié)構(gòu)布置,有利于建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。
3.4采用合理的抗震結(jié)構(gòu)體系
采用合理的抗震結(jié)構(gòu)體系對建筑結(jié)構(gòu)抗震設計工作非常關(guān)鍵,抗震規(guī)范明確要求建筑結(jié)構(gòu)體系具備合理的地震作用傳遞途徑和計算簡圖。抗震結(jié)構(gòu)體系是否合理由多方面因素決定,其中包括場地條件,建筑材料以及經(jīng)濟條件等,這些因素都會影響到抗震結(jié)構(gòu)體系,所以需要周密考慮。
結(jié)語:
地震這種難以預測的自然災害,會影響到人們的生命財產(chǎn)安危問題。所以建筑工程設計工作者在建筑抗震結(jié)構(gòu)的研究工作中,要不斷總結(jié)經(jīng)驗,不斷學習進取,不斷加強建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計,為人們創(chuàng)造出更加美觀,更加安全、更加舒適的建筑。
參考文獻:
[1]周靜.淺談建筑結(jié)構(gòu)抗震設計要點分析[J].居舍,2020(22):105-106.
[2]劉晨曦.某帶斜柱Π形平面不規(guī)則框架結(jié)構(gòu)的抗震性能分析[D].安徽建筑大學,2020.
[3]衛(wèi)科旭.多高層斜交網(wǎng)筒結(jié)構(gòu)的抗震分析及基于TIMD的控震性能研究[D].西安工業(yè)大學,2020.
[4]張謙.西安火車站跨地裂縫高架候車室主體結(jié)構(gòu)設計與分析[J].鐵道標準設計,2020,64(07):142-145+174.
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文 第2篇
題目:關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設計討論
【摘要】近年來,人們對建筑的安全性與質(zhì)量標準越來越高,而建筑行業(yè)技術(shù)通過不斷革新,技術(shù)水平不斷提升,使得建筑工程質(zhì)量已得到大幅提升。通過總結(jié)近二十年地震易發(fā)區(qū)及已發(fā)區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)設計特征與效果,總結(jié)出本文,做出了建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的四大思想理念,并提出了幾項重要的針對建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的措施。
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);抗震;設計;問題
建筑行業(yè)發(fā)展步伐緊緊跟隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展愈來愈快的腳步。受到不同區(qū)域限制,及自然災害的產(chǎn)生,使得建筑結(jié)構(gòu)抗震設計成為建筑設計中一項不得或缺的設計任務,從保證建筑的安全性出發(fā),為人身安全做出了保障。那么如何對建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果做出合理設計,需要考慮到什么?對抗震設計需要采取什么具體措施?本文將對以上問題進行探討與解決。
1.建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的思想
1.1與不利區(qū)域相互避開
施工選區(qū)對建筑結(jié)構(gòu)抗震能力有著至關(guān)重要的影響。再好的設計更需要有一個好的根基,建筑物的構(gòu)建,需要避開地質(zhì)狀況不佳、地震低發(fā)區(qū)域,從而從根基上保證建筑地基能夠堅實穩(wěn)固。當?shù)卣馂暮Πl(fā)生時,直接破壞的是建筑結(jié)構(gòu)。如有特殊情況,無法避開不利建筑區(qū)域,這時必須使用特殊方式適當解決對應問題,并在建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)建設計上,需要對抗震能力大幅提升。所以選擇一個最佳建筑建設區(qū)域,能夠從根本上提高抗震性能。
1.2建筑外形設計
根據(jù)統(tǒng)計得出,建筑構(gòu)件截面及平立面更容易突變,發(fā)生地震應力,引發(fā)地震災害。當今時代,許多建筑設計師更注重通過建筑外形的設計穩(wěn)定抗震性,設計師清楚地明白:①建筑設計注重整體性。建筑的整體性強,才能保持“傳力通道”通暢,保證抗震能力強;②建筑結(jié)構(gòu)遵循規(guī)則性。建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則時,需要通過加倍地震產(chǎn)生的作用力與內(nèi)力來重新計算建筑受力,調(diào)整設計;③設計方案的重要性。方案是否合理,直接影響著整個工程的耗材與建筑的安全性。
1.3協(xié)調(diào)設計
如何把控建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果?不僅需要的是對平立面設計的規(guī)則與對稱,更需要的是建筑構(gòu)造設計師與建筑工程工程師之間的協(xié)調(diào)與配合。建筑構(gòu)造設計師與建筑工程工程師不僅要各司其職地完成設計與分析工作,還需要通過溝通交流,完成配合,對建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計進行調(diào)整,最終達到建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則要求與抗震設計標準。
1.4確定結(jié)構(gòu)體系
當確定建筑結(jié)構(gòu)后,需要選擇并確定合適的結(jié)構(gòu)體系。建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇與確定,抗震設計中的建筑實際條件(建筑區(qū)域地質(zhì)、地基深淺、建筑材料、建筑高度等)、抗震類別等決定了建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇,再通過各體系間經(jīng)濟、技術(shù)等對比,可確定最終的建筑結(jié)構(gòu)體系。確定結(jié)構(gòu)體系對抗震整體分析有著不可替代的重要作用。擁有地震傳遞與作用途徑、計算簡圖,能夠把控地震的作用力并分析出作用力的傳遞方向,達到預防地震來襲并在一定程度地避免了對建筑物迫害的作用。
2.建筑結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造的關(guān)鍵措施
要提升建筑結(jié)構(gòu)的`抗震效果,必須要采取一定的構(gòu)建措施。本文介紹了:設置防震縫、增設構(gòu)造柱、設置圈梁三種防控地震的構(gòu)建建筑的措施。具體措施介紹如下。
2.1設置防震縫
在抗震地區(qū),建筑物立面高差≥6m、建筑物有錯層、樓板間錯層高度差很大、或是建筑物各組件間硬度或重量差距過大時,需要設置防震縫。防震縫的作用就是將建筑整體劃分成若干個體單元,使這些個體單元的剛度以及重量均勻,從而降低地震對建筑物的破壞程度。防震縫一般設置于地基之上,寬度基本在50~100mm內(nèi)取值。
2.2設置構(gòu)造柱
為增強抗震能力,加強建筑材料強度與剮度分別在建筑物拐角、墻根部、隔斷、高墻體中部、樓梯以及電梯間等位置設置構(gòu)造柱,并通過圈梁、構(gòu)造柱與墻體三體之間緊密相連構(gòu)造出穩(wěn)固的空間骨架,大大提高了建筑物強度及穩(wěn)定性,也對墻體的應變能力得以提升,使建造出的建筑物達到“裂而不倒”的高標準要求。建筑施工過程中需要按照“砌墻→逐段柱身”的順序來進行工程搭建,在柱身過程中需要現(xiàn)澆鋼筋混凝土,使之更加堅固,在構(gòu)造柱時,要做好根基,在柱下固定鋼筋混凝土,保證其根基穩(wěn)定,柱的截面應≥180mm×240mm,主筋采用一般規(guī)格:4×412mm,箍筋間距應≤250mm,墻柱間沿墻高每≤250mm增設4×46mm的鋼筋加以連結(jié)(嵌于墻內(nèi)鋼筋需≥1m)。
2.3設量圈梁
需要圈梁來配合樓板進行搭建是提高建筑物空間的剛度,加強空間整體性,鞏固墻體穩(wěn)定性,減少開裂情況,提高抗震能力的必要措施。圈梁的材料有兩種可以選擇:鋼筋磚與鋼筋混凝土。鋼筋磚圈梁用于地震低發(fā)區(qū)的非抗震區(qū)域;鋼筋混凝土則相反用于抗震地區(qū),它的寬度基本和墻體厚度相當,高一般≥120mm,其最小橫截面為240mm×120mm。抗震地區(qū)建筑建設中圈梁務必完全閉合,保證不能被洞口截斷。
3.結(jié)語
建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計的優(yōu)劣,是衡量工程質(zhì)量的重要因素,為建筑質(zhì)量作以保障。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計直接影響的是建筑壽命,而間接影響的是建筑承納人員的生命安全以及建筑單位的經(jīng)濟效益。所以,建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的整體思想必須遵循:避開不利區(qū)域選擇合理的建筑建設地區(qū)(了解建筑施工地區(qū)的實地情況)、進行全方面合理設計(工程人員與設計人員的協(xié)調(diào)設計、建筑外形設計)、通過總結(jié)與對比選定合適的結(jié)構(gòu)體系,結(jié)合最佳抗震技術(shù),把握建筑建設過程中抗震的重點措施。根據(jù)上述設計思想,才能夠完全保障建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果。
參考文獻
[1]王秀麗.多層鋼框架梁柱連接節(jié)點抗震性能研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學,.
[2]錢俊,張大圣,馮俊等.淺談建筑結(jié)構(gòu)工程中抗震技術(shù)分析[J].城市建設理論研究:電子版,(20):65.
[3]萬利超,蔣麗平.結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)在建筑工程中的應用分析[J].城市建設理論研究:電子版,(32):38-40.
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文 第3篇
題目:建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設計
0 概述
地震是一種自然現(xiàn)象,由于地震動具有明顯的不確定性和復雜性,人們對地震規(guī)律的認識不足,所以,破壞性地震對人類而言是一種巨大的自然災害。為了減輕地震災害,有必要進行建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震設計。歷次震害經(jīng)驗表明,建筑的抗震設計仍依賴于設計人員的抗震設計理念,抗震概念設計比計算設計更為重要。抗震概念設計,指根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設計原則和設計思想,對建筑結(jié)構(gòu)進行總體布置和確定細部構(gòu)造,從而合理地進行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計,減輕震害。
1 建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設計
1.1 選擇有利抗震的場地
除地震直接引起的結(jié)構(gòu)破壞外,由地震引起的地表錯動、地裂、地基土的不均勻沉陷、滑坡及粉土的液化等場地條件的原因也會造成建筑破壞,大量的震害證實,建筑場地的地質(zhì)條件與地形地貌對建筑物有顯著影響。因而抗震概念設計的首要要求就是選擇有利抗震的場地,避開不利地段,不在危險地段進行工程建設。當確實需要在不利或危險場地進行工程建設時,需結(jié)合地震活動和工程地質(zhì)資料進行綜合評價,并采取必要的抗震措施。地基設計應符合下列要求∶
1)同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設在性質(zhì)截然不同的地基上;同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜部分采用天然地基及部分采用樁基;當采用不同基礎(chǔ)類型或基礎(chǔ)埋深顯著不同時,應根據(jù)地震時兩部分的差異,在基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)相關(guān)部位采取相應措施,如在高層建筑主樓和群房不分縫的情況下,需要仔細分析不同地基在地震下變形差異及上部結(jié)構(gòu)各部分地震反應差異再采取相應措施。
2)山區(qū)建筑場地勘察應有邊坡穩(wěn)定性評價和防治方案建議,因地制宜地設置邊坡工程;邊坡設計應符合規(guī)范要求,有關(guān)摩擦角應按設防烈度修正;山區(qū)建筑距邊坡邊緣應留有足夠的距離。
1.2 抗震建筑形體規(guī)則性
考慮抗震性能對結(jié)構(gòu)經(jīng)濟合理性的影響,結(jié)構(gòu)布置原則宜滿足∶平立面布置規(guī)則對稱,側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化,豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度自下而上逐漸減小,避免側(cè)向剛度突變。結(jié)構(gòu)剛度如存在突然削弱的薄弱層,則會在地震中引起變形集中,如結(jié)構(gòu)頂部剛度較小時會出現(xiàn)“鞭梢效應”。合理的建筑形體和布置在抗震設計中尤為重要,因為簡單對稱的結(jié)構(gòu)地震時不易損壞,而且容易估計結(jié)構(gòu)地震時的反應,易于采取抗震構(gòu)造措施。對于體形復雜、平立面不規(guī)則的建筑,可采用符合實際的計算模型分析,或在適當部位設置防震縫,形成多個較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元,避免地震破壞產(chǎn)生嚴重后果[1]。
1.3 綜合考慮結(jié)構(gòu)體系
結(jié)構(gòu)體系應綜合考慮建筑的抗震設防類別、抗震設防烈度、建筑高度、場地條件、地基、結(jié)構(gòu)材料和施工等因素來確定。
首先,抗震結(jié)構(gòu)體系應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑,這對提高結(jié)構(gòu)的抗震性能十分有利,是結(jié)構(gòu)選型和布置構(gòu)件抗側(cè)力體系的首要考慮因素。其次,應避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件損壞而導致整個結(jié)構(gòu)喪失抗震能力及對重力荷載的承載能力。再次,應具備必要的抗震承載力。良好的變形能力和消耗地震能量的能力,對可能出現(xiàn)的薄弱部位,應采取措施提高其抗震能力。最后,尚需注意多道防線和抗震薄弱部位塑性變形集中,結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近,如強柱弱梁型框架結(jié)構(gòu)或雙肢剪力墻加連梁結(jié)構(gòu),存在兩道抗震防線,一是梁出現(xiàn)塑性鉸,二是柱根或剪力墻底部發(fā)生損壞,這兩道防線之間結(jié)構(gòu)的彈塑性變形可消耗大量地震能量,可以通過采用超靜定結(jié)構(gòu)、設置人工塑性鉸或設置耗能元件來實現(xiàn)多道防線。還可以通過一些構(gòu)造措施和耗能手段來增強結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性,以結(jié)構(gòu)一定塑性變形消耗地震能量,如混凝土結(jié)構(gòu)設計中的“強剪弱彎,強節(jié)點弱構(gòu)件”,砌體結(jié)構(gòu)設計采用圈梁構(gòu)造柱體系、墻體配筋等措施[2]。
1.4 重視非結(jié)構(gòu)構(gòu)件
建筑結(jié)構(gòu)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震中的損壞允許大于結(jié)構(gòu)構(gòu)件,但非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震損壞會影響結(jié)構(gòu)安全和使用功能,應引起重視。
建筑結(jié)構(gòu)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括∶
1)附屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件,如女兒墻、高低跨封墻、雨棚等,應加強其自身的整體性,并與結(jié)構(gòu)構(gòu)件有可靠的連接,錨固。
2)裝飾構(gòu)件,如貼面、頂棚、幕墻等,應與結(jié)構(gòu)構(gòu)件有可靠的連接,避免脫落傷人。
3)圍護墻和隔墻。通常結(jié)構(gòu)分析中非結(jié)構(gòu)墻體常被略去,但在實際地震中對結(jié)構(gòu)的抗震卻產(chǎn)生重要的影響。非結(jié)構(gòu)墻體能縮短結(jié)構(gòu)自振周期,改變結(jié)構(gòu)的剛度分布,從而改變地震效應在結(jié)構(gòu)中的分配。非結(jié)構(gòu)墻體與主體結(jié)構(gòu)的連接可分為柔性連接和剛性連接,柔性連接在布置上要避免與主體結(jié)構(gòu)共同工作,如砌體填充墻與框架柱的連接宜采用柔性連接或彼此脫開,計算時只考慮質(zhì)量,不考慮其強度和剛度的影響,構(gòu)造上能保證其在水平方向自由變形,但要防止平面外倒塌。框架結(jié)構(gòu)的圍護墻和隔墻應視為剛性連接,要分擔地震作用,計算時要考慮其質(zhì)量、剛度和強度,在構(gòu)造上要與主體結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合。處理好非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和主體構(gòu)件的關(guān)系,可防止附加災害[3]。
2 結(jié)語
建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設計應貫穿于建筑方案的確定到結(jié)構(gòu)布置的整個過程中,只有建筑師和結(jié)構(gòu)師良好地配合,才能設計出抗震性能良好的建筑。抗震設計往往需要進行復雜的計算分析,計算機輔助設計系統(tǒng)的采用則提高了抗震分析計算能力,但計算軟件的應用如計算模型的建立、設計參數(shù)、建筑材料、荷載的合理取值需要依賴設計人員的技術(shù)水平和設計經(jīng)驗,而地震存在很大程度上的不確定性,所以建筑結(jié)構(gòu)的抗震不能僅靠計算解決,抗震概念設計比計算設計更為重要。
合理的抗震概念設計對結(jié)構(gòu)抗震性能具有重要意義,只有對建筑場地、建筑形體、結(jié)構(gòu)體系、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件及連接等方面合理的選型與布置,優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計,為結(jié)構(gòu)計算創(chuàng)造有利條件,才能有效控制建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的薄弱環(huán)節(jié),達到合理抗震設計的目的。
[1]GB 50011-2010,建筑抗震設計規(guī)范[S].
[2]GB 50007-2011,建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范[S].
[3]李國強.建筑抗震設計[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003.
[4]李展開.淺談對建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設計的理解[J].山西建筑,2009.
[5]王亞勇.汶川地震建筑災害啟示—抗震概念設計[J].建筑結(jié)構(gòu)學報,2008.
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文 第4篇
題目:淺談建筑結(jié)構(gòu)的抗震
1 地震的特點及災害
1.1 隨機性。地震是一種自然現(xiàn)象,如果想準確地預測地震發(fā)生時間及地點,還是不可能的。因此,我們主要采取預防的手段,對地震易發(fā)地區(qū)的建筑物進行抗震設計。
1.2 突發(fā)性強。地震發(fā)生十分突然,而且持續(xù)時間短,往往僅有幾十秒鐘,在短暫的時間內(nèi)造成大量人員傷亡以及房屋倒塌。1994年歷時45秒的洛杉磯地震造成55人死亡,7 000多人受傷,直接經(jīng)濟損失約200億美元。
1.3 破壞性大。發(fā)生在人口稠密、經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的大地震,往往容易造成大量的人員傷亡以及巨大的經(jīng)濟損失。
1.4 社會影響性持久。突發(fā)性的大地震由于帶來慘重的人員傷亡與經(jīng)濟損失,往往會產(chǎn)生一系列的連鎖反應,對一個地區(qū)甚至是一個國家的社會生活和經(jīng)濟活動造成巨大的沖擊。除此之外,地震的破壞區(qū)雖然有限,但其波及范圍廣,對有感地區(qū)的人們的心理影響甚大。
2 建筑結(jié)構(gòu)抗震加固技術(shù)
2.1 抗震加固技術(shù)概述
對建筑物進行抗震加固,一般需要滿足以下的要求:(1)現(xiàn)有建筑抗震加固前必須進行抗震設計,因為抗震鑒定結(jié)果是抗震加固設計的依據(jù)。(2)在加固設計前,仍對建筑的現(xiàn)狀進行深入的調(diào)查,查明建筑物是否存在局部損傷,并對原有建筑的缺陷損傷進行專門分析,在抗震加固時一并處理。(3)加固方案應根據(jù)抗震鑒定結(jié)果綜合確定,可包括整體房屋加固、區(qū)段加固或構(gòu)件加固。(4)當建筑面臨維修、使用布局在近期需要調(diào)整或建筑外觀需要改變時,抗震加固宜結(jié)合維修改造一并處理。(5)加固方法應該便于工人施工,與此同時減少對生產(chǎn)、生活的影響,例如在外加固時要減少對內(nèi)部工作人員的干擾。
2.2 抗震加固材料
目前,國際上對建筑結(jié)構(gòu)的抗震進行了深入的研究,生產(chǎn)出了多種抗震加固可用的新型材料,主要包括碳纖維片材,化學植筋膠,裂縫修補劑等等,通過加強墻體的強度和結(jié)構(gòu)的整體性,來提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。
2.3 建筑結(jié)構(gòu)抗震加固的常用技術(shù)
(1)加大截面加固技術(shù),是通過在原來混凝土構(gòu)件的基礎(chǔ)上,疊澆新的鋼筋混凝土,增大構(gòu)件的截面積和配筋,達到提高構(gòu)件的承載力和剛度等目的。(2)置換混凝土加固技術(shù),主要是指用新的混凝土或加固材料替代原有的不滿足設計及使用要求的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。(3)粘鋼加固技術(shù),此方法主要是在混凝土構(gòu)件外部粘貼鋼板,來提高結(jié)構(gòu)的承載力和滿足正常使用的加固方法。(4)粘貼纖維片材加固技術(shù),主要是利用樹脂膠結(jié)材料將碳纖維布或碳纖維板粘貼于構(gòu)件表面,從而提高結(jié)構(gòu)承載力的加固方法。
3 結(jié)構(gòu)抗震的建議
3.1 選擇合適的建筑場地
選擇建筑場地時,應根據(jù)工程的要求,掌握地震活動情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料,對抗震不利、有利的地段做出合理的評估。應該避開軟弱土層、可液化土層、河岸、湖邊、陡坡及人工填土等,將地震的危害降到最小。
3.2 穩(wěn)定的地基和基礎(chǔ)
為保證整個建筑的能夠均勻地承受水平地震動的作用,基礎(chǔ)應該設計的具有良好的完整性。在軟弱土層等不利地段建房,基礎(chǔ)溝槽必須寬厚,槽底均勻鋪設灰土層并分層夯實后,用水泥漿砌磚或石料混凝土做好基礎(chǔ),還可用加樁等技術(shù)加固地基。對于一般軟土地基,應設置大腳,預防不均勻沉降。另外,設置地下室的房屋,天然地基附加壓力較小,有助于減小地基變形,對于液化地基土,也可減輕地基液化的危害。
3.3 建筑體型和結(jié)構(gòu)的布置要合理
建筑體形和結(jié)構(gòu)布置的基本原則是簡單、均勻、規(guī)則、對稱。對于一些超高層建筑,應該采用簡單的造型。另外,建筑的豎向體型變化要均勻,應當避免有過大的外挑和內(nèi)收,避免地震時在薄弱環(huán)節(jié)發(fā)生破壞。
3.4 墻體要有足夠的強度和穩(wěn)定性
為了保證房屋有抗震能力,在墻體材料的選擇上應秉著強度高、穩(wěn)定性好的原則。另外,為了加強結(jié)構(gòu)的抗震性能,除注意縱橫墻、內(nèi)外墻間的拉接外,宜增設鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁。
3.5 避免不規(guī)則結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)的是否規(guī)則嚴重影響著結(jié)構(gòu)的抗震性能。但是為了保證建筑外形的多樣化,不規(guī)則的結(jié)構(gòu)類型在所難免,所以只能是盡量使其規(guī)則,減少不規(guī)則性帶來的不利影響。在這方面我們以1972年的馬那瓜地震中,相同距離的15層中央銀行和18層美洲銀行的震害相差懸殊,其最主要原因就是中央銀行的結(jié)構(gòu)有很大的偏心,在地震時,結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)反映強烈,造成了較嚴重的震害。美洲銀行是典型的框筒結(jié)構(gòu),在地震時,只有筒體間的連梁發(fā)生了輕微的破壞,其他部位還比較完好。
4 結(jié)語
為了給人類營造一個安全舒適的生活環(huán)境,各項技術(shù)正在飛速的發(fā)展。作為人類必需的生活住房,我們必須要保證其安全性。中國處在地震頻發(fā)帶,為了不會再次發(fā)生唐山大地震,汶川地震的悲劇,保證建筑物的抗震性能更是重中之重,加強結(jié)構(gòu)建設是土木人畢生致力的研究方向。
[1]周德源,張暉,施衛(wèi)星,余楠.建筑結(jié)構(gòu)抗震技術(shù).化學工業(yè)出版社,2006.
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文 第5篇
題目:建筑結(jié)構(gòu)震害與抗震對策
摘要:通過分析建筑結(jié)構(gòu)抗震研究現(xiàn)狀,闡述了建筑結(jié)構(gòu)震害的主要形式,并探討了震害影響因素,提出了一些提升建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的措施,有利于保障建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,減小地震災害對建筑物的破壞程度。
關(guān)鍵字:建筑結(jié)構(gòu),地震災害,抗震性能
在我國地震的發(fā)生次數(shù)非常多,在3000多年前我國歷史上就出現(xiàn)了關(guān)于地震災害的記錄,進入明、清時期關(guān)于地震有著更多詳盡的記錄。由于地震災害的多發(fā),從古代我國勞動人民就開始注意建筑物的抗震設計,早在1000多年前建設的趙州石拱橋受到很多次地震災害但依然未被破壞。現(xiàn)階段,我國城市化進程不斷推進,越來越多的人集中于城市區(qū)域,建筑物的抗震性能對于保障人們的生命財產(chǎn)安全顯得越來越重要。地震災害發(fā)生時會對地面上以及地下大量的建筑結(jié)構(gòu)以及設施造成毀滅性的破壞。在現(xiàn)代化進程迅猛發(fā)展的今天,由于地震次生災害導致建筑結(jié)構(gòu)以及相關(guān)設施受到破壞,所帶來的損失也是非常大的。建筑工程是民生工程中的重要組成部分,對于我國居民的生活以及城市發(fā)展有著重要的意義。和其他的工程建設項目相比較,建筑工程有著獨特的性質(zhì),因而建筑工程建設過程中的抗震性能顯得尤為重要。建筑工程在施工建設的過程中,要是沒有做好抗震設計,地震災害發(fā)生時極有可能會出現(xiàn)相對嚴重的安全問題,給社會帶來巨大的經(jīng)濟損失。因此,關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能研究是建筑工程建設過程中非常重要的,也是必須要做到的工作。但是,我國的地震災害發(fā)生概率依然很高。到如今,國內(nèi)依然不具備較為健全的建筑結(jié)構(gòu)抗震研究體系以及完善的標準與規(guī)范。因此,對建筑結(jié)構(gòu)的震害進行分析探索,并研究其抗震設計預防措施,對于建筑結(jié)構(gòu)工程來說有著非常重要的意義。
1 建筑結(jié)構(gòu)抗震研究現(xiàn)狀
在橋梁工程的抗震不斷取得大量顯著成果時,也在很大程度上促進了建筑結(jié)構(gòu)工程的抗震相關(guān)研究發(fā)展。在20世紀70年代之前,還未出現(xiàn)專門針對建筑結(jié)構(gòu)的抗震標準及設計規(guī)范。其抗震設計按照橋梁工程相關(guān)規(guī)范實施,之后才開始慢慢的發(fā)展出擁有自身特性的設計與檢測標準和規(guī)范。但是,世界范圍內(nèi)也只是日本關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的抗震規(guī)范工作做得相對到位。在20世紀50年代,我國關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)中有關(guān)的抗震設計過程里,均將大森房吉研究并取得的相關(guān)計算理論作為理論支撐,以得出相應的抗震作用力大小。在隨后的10年間,國外的學者又把彈性理論引入到抗震作用力的計算工作里,想通過這樣的方法得出單連通域里面與多連通域里面的相關(guān)抗震應力作用。而現(xiàn)階段,國內(nèi)依然未建立相對健全與完善的建筑結(jié)構(gòu)抗震標準與設計規(guī)范。
唐山發(fā)生地震以后,在其地區(qū)完成了動力測試工作。通過動力測試工作,得到了科學、簡明的力學圖式,還獲取了土彈簧的具體參數(shù),給建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能設計以及建筑物遭遇地震時的受力分析提供了可靠的基礎(chǔ)參數(shù)。我國和美國合作,得到了不同精度要求下的建筑結(jié)構(gòu)抗震設計手段,分別為曲梁有限元分析方法、瑞利—李茲分析方法以及使用分析方法。
2 地震災害對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響
2.1 建筑物上部結(jié)構(gòu)受地震災害的影響
對于大量受到地震災害破壞的建筑工程進行研究表明,建筑物底部的結(jié)構(gòu),如基礎(chǔ)、筏板等關(guān)鍵部位很少因為受到地震災害而發(fā)生破壞,通常都是因為建筑物的其他部位被地震所破壞,從而影響到建筑結(jié)構(gòu)中基礎(chǔ)、筏板的結(jié)構(gòu)完整性。建筑物如果在建設過程中擁有非常牢靠的地基基礎(chǔ)以及強度較高的樁基,建筑結(jié)構(gòu)自身將會受到地震災害較小的影響。
2.2 建筑結(jié)構(gòu)板面受地震災害的影響
建筑結(jié)構(gòu)板面在受到地震災害的時候,會受到嚴重的損害,也是建筑結(jié)構(gòu)在抗震性能中非常薄弱的地方。建筑結(jié)構(gòu)板面受到地震災害而被破壞通常會出現(xiàn)剪斷或者建筑結(jié)構(gòu)板面自身受到損害等。通常在建筑結(jié)構(gòu)板面被破壞的過程中,相應的墻體與梁結(jié)構(gòu)也會遭到破壞。建筑結(jié)構(gòu)板面受到破壞而發(fā)生脫落或者移位時,會造成建筑物整體的受力情況發(fā)生極大改變,嚴重的影響建筑結(jié)構(gòu)整體的抗震性能。
2.3 建筑物下部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)受地震災害的影響
建筑物的下部結(jié)構(gòu)一旦被破壞,建筑物就極有可能出現(xiàn)坍塌,對建筑物進行修復也非常困難。同時,建筑結(jié)構(gòu)的樁基的破壞一般直接受到地基沉降、基礎(chǔ)滑坡以及砂土液化等因素的影響,僅僅依靠強化樁基的自身抗震性能來預防其在地震災害中免受破壞不太現(xiàn)實。因此,很多建筑工程在建設過程中,往往采取強化整體結(jié)構(gòu)性能的方式加以改善樁基的抗震性能。
3 震害影響因素分析
3.1 地震烈度的影響
通過對以往地震災害的數(shù)據(jù)分析可以看出,不同的地震烈度在很大程度上決定著建筑結(jié)構(gòu)遭受破壞的程度。如果建筑結(jié)構(gòu)的地質(zhì)環(huán)境相同,那么隨著地震烈度的不斷提升,其所造成的損害程度會相應的加大。通常如果地震烈度大于7度,建筑結(jié)構(gòu)中的一些梁、板結(jié)構(gòu)等均會受到相對嚴重的損害。如果建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計不合理,那么即使中等地震烈度也會使其受到較大的損害。
3.2 空間方位的影響
在震害出現(xiàn)時,建筑結(jié)構(gòu)被損害的程度和特征與建筑結(jié)構(gòu)和震波所處的空間方位有著很大的關(guān)聯(lián)性。如果建筑結(jié)構(gòu)和震波的方向一致時,那就會受到相對大的損害。如果建筑結(jié)構(gòu)和震波的方向相垂直,那就會受到相對小的損害。
4 提升建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的措施
4.1 形成并完善建筑結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)庫
要形成具有相對完善信息的建筑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫,應當包含其所在的具體方位、地質(zhì)環(huán)境、基礎(chǔ)環(huán)境、樁基條件、施工工藝、在建設時有無塌方問題產(chǎn)生等內(nèi)容。這樣形成的信息庫能夠讓我們更加精準、科學的對發(fā)生的震害現(xiàn)象給予評測。同時,也有利于對于地震災害所造成破壞的機理加以研究與探索,為以后建筑結(jié)構(gòu)的抗震研究提供很好的數(shù)據(jù)支撐。
4.2 設置具有一致標準的設計體系
現(xiàn)階段我國各個領(lǐng)域中涉及的建筑結(jié)構(gòu)抗震設計,依然不具備統(tǒng)一的設計標準。所以,對建筑結(jié)構(gòu)受到地震損害所具有機理探索,同時設置具有一致標準的設計體系,是提升建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的有效措施。
4.3 重視非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震性能
對于建筑結(jié)構(gòu)來說,我們不但要關(guān)注結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震性能。同時,在進行非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的建設時,同樣要重視其自身的抗震性能。由于非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常都是相互連接的,兩者采取何種形式的連接以及相互作用方式,均會對建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能產(chǎn)生影響。所以,要想提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,也應當重視非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震性能。
5 結(jié)語
建筑工程對于人民的生活以及城市化的發(fā)展都起著非常重要的作用。由于地震災害的影響,使建筑結(jié)構(gòu)受到破壞,會對社會經(jīng)濟造成巨大的損失,對于建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的研究非常有必要。我國關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的研究開始相對晚,不過取得成果較為顯著。從20世紀的中旬開始,我國就已經(jīng)逐漸的展開了關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震的理論與實踐研究。但是,由于地震災害發(fā)生時的情況非常復雜,影響因素多且不確定。因此,還需要研究者們將建筑結(jié)構(gòu)抗震研究從靜力理論向動力理論發(fā)展、從動態(tài)反應理論到動態(tài)時程理論發(fā)展,采取科學的方法促進建筑結(jié)構(gòu)的抗震研究不斷發(fā)展。在社會經(jīng)濟快速發(fā)展過程中,科學與技術(shù)也持續(xù)的革新,在很大程度上推動了建筑業(yè)結(jié)構(gòu)的抗震性能發(fā)展。同時,相關(guān)人員還應當不斷的創(chuàng)新方法,遇到問題要敢想、敢做,通過科學的分析與實踐,不斷的促進建筑結(jié)構(gòu)工程抗震研究的發(fā)展與進步。
[1] 邱雪蓮.建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設計思路及策略的研究[J].住宅與房地產(chǎn),2016(3):21-23.
[2] 張忠良.建筑結(jié)構(gòu)的抗震與減震之比較分析[J].四川水泥,2016(2):60-61.
[3] 劉志忠.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設計若干問題的思考[J].建材與裝飾,2016(2):88-89.
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文 第6篇
題目:建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設計
地震災害具有突發(fā)性,至今可預報性很低,給人類社會造成的損失嚴重是各類自然災害中最嚴重的災害之一。隨著建筑結(jié)構(gòu)抗震相關(guān)理論的不斷發(fā)展,結(jié)構(gòu)抗震設計思路也經(jīng)歷了一系列的變化。設計思路經(jīng)歷了從彈性到非線性,從基于經(jīng)驗到基于非線性理論,從單純保證結(jié)構(gòu)承載能力的“抗”到允許結(jié)構(gòu)屈服,并賦予結(jié)構(gòu)一定的非彈性變形能力的“耗”的一系列轉(zhuǎn)變。由于地震作用的隨機性、復雜性、藕聯(lián)性,每次地震所產(chǎn)生的波形各異,因而其對建筑物的作用各不相同,所產(chǎn)生的破壞程度也千差萬別。因此,在進行結(jié)構(gòu)的抗震設計時要綜合考慮多方面因素,而切實做好抗震概念設計又顯得尤為重要。
一、抗震概念設計的含義
建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設計是指在進行結(jié)構(gòu)抗震設計時,根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設計原則和設計思想,從概念上,特別是從結(jié)構(gòu)總體上考慮抗震的工程決策,即正確地解決總體方案、材料使用和細部構(gòu)造,以達到合理抗震設計的目的。
二、抗震概念設計的基本內(nèi)容
1、建筑設計應重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對抗震能力重要影響的認識始自若干現(xiàn)代建筑在地震中的表現(xiàn)。最為典型的例子是1972年2月23日南美洲的馬那瓜地震。馬那瓜有相距不遠的兩幢高層建筑,一幢為十五層高的中央銀行大廈,另一幢為18層高的美洲銀行大廈。當?shù)氐卣鹆叶裙烙嫗?度。一幢破壞嚴重,震后拆除;另一幢輕微損壞,稍加修理便恢復使用。研究發(fā)現(xiàn)破壞較輕的建筑平、立、剖均較規(guī)則、對稱;結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度、材料強度和質(zhì)量的分布也較均勻、連續(xù),而另一棟建筑則恰恰相反,導致產(chǎn)生嚴重扭轉(zhuǎn)、抗剪不足等而破壞嚴重。
2、合理選擇建筑的結(jié)構(gòu)體系。抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設計應考慮的關(guān)鍵問題,結(jié)構(gòu)方案的選取是否合理,對安全性和經(jīng)濟性起決定性作用。
(1)結(jié)構(gòu)體系應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。要求結(jié)構(gòu)體系受力明確、傳力合理、傳力路線不間斷、抗震分析與實際表現(xiàn)相符合。
(2)應避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導致整個結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。抗震設計的一個重要原則是結(jié)構(gòu)應有必要的贅余度和內(nèi)力重分配的功能。諸多震后實例均印證了它的重要性,設計時要引起足夠重視。
(3)結(jié)構(gòu)體系應具備必要的承載能力,良好的變形能力和消耗地震能量的能力。足夠的承載力和變形能力是需要同時滿足的。有較高的承載能力而缺少較大變形能力,如不加約束的砌體結(jié)構(gòu),很容易引起脆性破壞而倒塌。必要的承載能力和良好的變形能力的結(jié)合便是結(jié)構(gòu)在地震作用下具有的耗能能力。
3、提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性。結(jié)構(gòu)的變形能力取決于組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件及其連接的延性水平。規(guī)范對各類結(jié)構(gòu)采取的抗震措施,基本上是提高各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性水平。這些抗震措施如:采用水平向(圈梁)和豎向(構(gòu)造柱、芯柱)混凝土構(gòu)件,加強對砌體結(jié)構(gòu)的約束,或采用配筋砌體;使砌體在發(fā)生裂縫后不致坍塌和散落,地震時不致喪失對重力荷載的承載能力;避免混凝土結(jié)構(gòu)的脆性破壞(包括混凝土壓碎、構(gòu)件剪切破壞、鋼筋同混凝土粘結(jié)破壞)先于鋼筋的屈服;避免鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體和局部失穩(wěn),保證節(jié)點焊接部位(焊縫和母材)在地震時不致開裂等等。
4、抗震設計要注重非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設計。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機電設備,自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接,應進行抗震設計。結(jié)合相關(guān)震后資料,啟示如下:(1)附著于樓、屋面結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,應與主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接或錨固,避免地震時倒塌傷人或砸壞重要設備;(2)圍護墻和隔墻應考慮對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響,避免不合理設置而導致主體結(jié)構(gòu)的破壞;(3)幕墻、裝飾貼面與主體結(jié)構(gòu)應有可靠連接,避免地震時脫落傷人;(4)安裝在建筑上的附屬機械、電氣設備系統(tǒng)的支座和連接應符合地震時使用功能的要求,且不應導致相關(guān)部件損壞。
三、結(jié)束語
“5.12”汶川大地震后,國家對《建筑抗震設計規(guī)范》重新進行了修定,不難看出新的規(guī)范對于抗震概念設計提出了更高的要求。一幢抗震性能優(yōu)良的建筑除了進行必要的結(jié)構(gòu)計算之外,概念設計更為重要。作為結(jié)構(gòu)工程師來說,必須使這一理念貫穿于結(jié)構(gòu)設計的整個過程當中,既要嚴格把握好設計的大原則,又要全面考慮諸多因素,最終才能保證設計的科學性和嚴謹性,為社會創(chuàng)造更多精品工程。
[1]GB50011-2001,建筑抗震設計規(guī)范(2008年版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
[2]王亞勇.汶川地震建筑震害啟示-抗震概念設計[J].建筑結(jié)構(gòu)學報,2008.
[3]郭繼武.建筑抗震設計(第二版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2006.
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文 第7篇
題目:建筑結(jié)構(gòu)抗震分析
【摘 要】近年來,我國地震頻發(fā),在多次地震中,建筑物也經(jīng)受著重大的考驗,有關(guān)建筑物結(jié)構(gòu)抗震設計的問題引起了全社會的高度重視。
【關(guān)鍵詞】建筑;抗震;設計;分析
1結(jié)構(gòu)抗震理論的發(fā)展
結(jié)構(gòu)地震反應計算方法的發(fā)展,大致可以劃分為三個階段。第一階段為靜力理論階段—靜力法。1920年,由日本大森房吉提出。假設建筑物為絕對剛體,結(jié)構(gòu)所受的水平地震作用,可以簡化為作用于結(jié)構(gòu)上的等效水平靜力F,其大小等于結(jié)構(gòu)重力荷載G的k倍。第二階段是反應譜理論階段,地震反應譜是單自由度彈性體系在地震作用下其最大的反應與自振周期的關(guān)系曲線稱為地震反應譜。1943年美國皮奧特( M.A.Biot)發(fā)表了以實際地震記錄求得的加速度反應譜,提出的“彈性反應譜理論”。由于反應譜理論正確而簡單地反映了地震特性以及結(jié)構(gòu)的動力特性,從而得到了國際上廣泛的承認。
2建筑結(jié)構(gòu)抗震的意義是什么
建筑結(jié)構(gòu)抗震加固設計及安全施工措施在建設工程中的意義,非常重要!地震災害防御是地震發(fā)生前應做的防御性工作。震害防御主要有工程性防御措施和非工程性防御措施。工程性防御措施是減輕地震災害最主要的途徑。工程性防御措施是用工程的抗震設防和抗震加固來完成防御建筑物、構(gòu)筑物遭受地震破壞,減輕地震災害的措施。地震造成人員傷亡的直接原因是地表的破壞和建筑物、構(gòu)筑物的破壞與倒塌。據(jù)對世界上130余次傷亡較大地震災害進行的分類統(tǒng)計表明,其中95%以上的傷亡是由于建筑物、構(gòu)筑物破壞、倒塌造成的。
3建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的重要性分析
一是充分保護人民群眾的生命財產(chǎn)安全。人類社會在發(fā)展過程中,首先要解決的就是溫飽與安全的需求(馬斯洛的需要層次理論可以說明),如據(jù)有關(guān)報道,在2008年的汶川地震的主震區(qū)內(nèi),完好的建筑幾乎沒有。除卻地震本身的烈度較高,破壞性較強的原因之外,一個更重要的問題值得我們的深思,就是建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力非常差,長時期以來,國人對于建筑的抗震設計重視不夠,一方面在技術(shù)水平上缺乏突破,另一方面一部分人受利益驅(qū)動,往往在施工過程中,存在偷工減料等行為,導致了建筑物抗震能力薄弱,加強建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的重要性,對于保護人民群眾的生命財產(chǎn)安全不言而喻。
二是促進建筑結(jié)構(gòu)設計技術(shù)與理念的創(chuàng)新與發(fā)展。我們知道,日本是一個地震多發(fā)地區(qū),事實上,在1880年以前,日本對于建筑物結(jié)構(gòu)的抗震設計也不是很重視。1880年橫濱地震(M=5.4)之后,日本成立了日本地震學會,1891年在濃尾地震之后,鑒于地震給建筑物造成的重大損害,日本成立了“震災預防調(diào)查委員會”,開始著手進行抗震結(jié)構(gòu)設計研究。
4震害多發(fā)點
地震作用具有較強的隨機性和復雜性,要求在強烈地震作用下結(jié)構(gòu)仍保持在彈性狀態(tài),不發(fā)生破壞是很不實際的;既經(jīng)濟又安全的抗震設計是允許在強烈地震作用下破壞嚴重,但不倒塌。因此,依靠彈塑性變形消耗地震的能量是抗震設計的特點,提高結(jié)構(gòu)的變形、耗能能力和整體抗震能力,防止高于設防烈度的“大震”不倒是抗震設計要達到的目標。
4.1結(jié)構(gòu)層間屈服強度有明顯的薄弱樓層
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在整體設計上存在較大的不均勻性,使得這些結(jié)構(gòu)存在著層間屈服強度特別薄弱的樓層。在強烈地震作用下,結(jié)構(gòu)的薄弱層率先屈服,彈塑性變形急劇發(fā)展,并形成彈塑性變形集中的現(xiàn)象。
4.2柱端與節(jié)點的破壞較為突出
框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件震害一般是梁輕柱重,柱頂重于柱底,尤其是角杜和邊柱易發(fā)生破壞。除剪跨比小的短柱易發(fā)生柱中剪切破壞外,一般柱是柱端的彎曲破壞,輕者發(fā)生水平或斜向斷裂;重者混凝土壓酥,主筋外露、壓屈和箍筋崩脫。當節(jié)點核芯區(qū)無箍筋約束時,節(jié)點與柱端破壞合并加重。當柱側(cè)有強度高的砌體填充墻緊密嵌砌時,柱頂剪切破壞嚴重,破壞部位還可能轉(zhuǎn)移至窗洞上下處,甚至出現(xiàn)短柱的剪切破壞。
5抗震結(jié)構(gòu)設計
較合理的框架地震破壞機制,應該是節(jié)點基本不破壞,梁比柱屈服可能早發(fā)生、多發(fā)生,同一層中各柱兩端的屈服歷程越長越好,底層柱底的塑性鉸宜最晚形成。即:框架的抗震設計應使梁、柱端的塑性鉸出現(xiàn)盡可能分散,充分發(fā)揮整個結(jié)構(gòu)的抗震能力。
5.1抗震計算中的延性保證
從用樓層水平地震剪力與層間位移關(guān)系來描述樓層破壞的全過程可反映出,在抗震設防的第二、三水準時,框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件已進入彈塑性階段,構(gòu)件在保持一定承載力條件下主要以彈塑性變形來耗散地震能量,所以框架結(jié)構(gòu)需有足夠的變形能力才不致抗震失效。試驗研究表明,“強節(jié)點”、“強柱弱梁、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的框架結(jié)構(gòu)有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力,極限層間位移大,抗震性能較好。
5.2構(gòu)造措施上的延性保證
在結(jié)構(gòu)布置上,按擴大了的柱端抗彎承載力進行設計,理論上可將柱屈服的可能性減少,保證“強柱弱梁”的設計原則。但因各種原因,如梁的實際抗彎承載力可能增大,高振型使柱中反彎點的轉(zhuǎn)移等綜合因素影響,要使柱中完全避免塑性鉸是困難的,同時為實現(xiàn)“強剪弱彎”的要求,保證塑性鉸區(qū)域的局部延性,也必須通過一定的構(gòu)造措施來保證結(jié)構(gòu)的延性,
5.3抗震設計的依據(jù)和目標
5.3.1基于性能的抗震設計依據(jù)
抗震設計的依據(jù)是抗震設防烈度。它是按國家規(guī)定的權(quán)限,作為一個地區(qū)抗震設防一句的地震烈度,一般情況下,可采用GBI8306-2001《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》的地震基本烈度,或采用GB50011-2001《建筑抗震設計規(guī)范》(2008版)中設計基本地震加速度值對應的烈度值,抗震設防標準應符合GB50223-2008《建筑工程抗震設防分類標準》的要求。《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定:抗震設防烈度6度及其以上地區(qū)的建筑,必須進行抗震設計。確定北京、天津、西安、成都、昆明地區(qū)必須有抗震設計。
5.3.2抗震設計的目標
按照我國的國情和目前的經(jīng)濟水平,確定住宅建筑抗震設計的目標為3個層次:第一層次是小震不壞。當遭受發(fā)生機會較多的地震(多遇地震)、地震烈度低于本地區(qū)的抗震設防烈度時,建筑物不受損壞或不需修理,仍可繼續(xù)使用。第二層次是中震可修,當遭受本地區(qū)設防烈度的地震時,建筑物有一定損壞,經(jīng)一般修理或不需要修理,仍可繼續(xù)使用。第三層是大震不倒,當遭受發(fā)生機會極少的地震(罕遇地震)、地震烈度高于本地區(qū)的抗震設防烈度時,建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。
6結(jié)語
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是我國大量存在的建筑結(jié)構(gòu)形式之一,歷年震害資料表明:鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的柱端與節(jié)點的破壞較為嚴重,其抗震設計中必須滿足“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節(jié)點”、“強底層柱底”等延性設計原則和有關(guān)規(guī)定。在多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設計的實踐中,由于設計人員對規(guī)范的理解和掌握尺度上,以及因地因人在結(jié)構(gòu)選型、布置以及計算方法上相互差異較多而對設計產(chǎn)生較多的爭議,抗震設計方法值得深入研究。
參考文獻:
[1]呂西林,蔣歡軍.建筑結(jié)構(gòu)抗震研究的若干進展[J].同濟大學學報(自然科學版),2004,32(10):1278-1284.
[2]李碧雄,甘立剛,王清遠等.基于震害和數(shù)值分析的加固建筑結(jié)構(gòu)抗震性能評估[J].四川大學學報(工程科學版),2010,42(5):142-149.
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文 第8篇
題目:淺析建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設計
【摘要】本文概述了建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的內(nèi)容、目標及現(xiàn)狀,闡述了高層建筑抗震設計的必要性,對建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設計的方法進行了詳細分析,以供參考。
【關(guān)鍵詞】建筑工程;結(jié)構(gòu)設計;抗震優(yōu)化設計
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,以及人們對建筑物審美、功能性要求的逐漸提高都促使建筑物在高度、安全性、功能性方面有著顯著提升。其中,建筑結(jié)構(gòu)抗震性設計對工程建設安全性提升起到了關(guān)鍵性作用。
1、建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的概述
在建筑結(jié)構(gòu)設計中,抗震設計的主要內(nèi)容是設計人員通過以往地震中建筑倒塌的數(shù)量、情況等進行總結(jié),并在此基礎(chǔ)上結(jié)合當下的設計理念、建筑地的實際情況來進行趨于完善的抗震結(jié)構(gòu)設計,使建筑能夠抵抗一定等級的地震災害。
抗震設計的目標是為了保證人們的財產(chǎn)、生命安全等,為其提供更加穩(wěn)定安全的生活環(huán)境。因此,設計人員在應當充分考慮地震的主要作用力,以便站在全局的角度完成抗震參數(shù)的設計,使建筑結(jié)構(gòu)的外形、結(jié)構(gòu)、構(gòu)件質(zhì)量等都能夠提高建筑的質(zhì)量,以完成抗震目標。
目前,建筑結(jié)構(gòu)設計中抗震設計發(fā)展的較為迅速,但是其中也存在著一定的問題影響著抗震設計的發(fā)展。如:①抗震觀念不強。部分設計人員在對建筑設計的過程中忽略了抗震性能的重要性,而只注重建筑的使用性能,在發(fā)生地震災害的時候,建筑的問題才會暴露出來,但是卻為時已晚,對人們的安全造成嚴重威脅。②結(jié)構(gòu)設計不合理。在很多外力因素的影響下,導致抗震結(jié)構(gòu)設計的不合理現(xiàn)象發(fā)生,不僅浪費了人力,同時也延長了工期。從上述情況來看,雖然很多建筑結(jié)構(gòu)設計人員意識到了建筑抗震設計的重要性,但是并沒有站在實際角度進行綜合考慮,因此,需要從多方面加強建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計。
2、高層建筑抗震設計的必要性
高層建筑抗震設計對建筑安全有著重要的影響,因此抗震設計如何使建筑物更加穩(wěn)固是目前必須要加強的研究工作。隨著近些年地震災害的危害,結(jié)構(gòu)工程師逐漸對建筑抗震設計更加重視,其中工程結(jié)構(gòu)宏觀的“概念設計”遠比“數(shù)值設計”抗震效果明顯的多。建筑結(jié)構(gòu)概念設計的提出是以建筑物宏觀整體為基礎(chǔ),并根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體進行方案的實施,同時對細部構(gòu)造以及材料進行合理使用,以此來達到建筑結(jié)構(gòu)設計應有的效果。
建筑結(jié)構(gòu)設計過程中對于結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)件延性、剛度分布要在宏觀上進行鑒別、選擇和處理,對高層建筑抗震設計中的薄弱環(huán)節(jié)要通過適當計算及構(gòu)造進行消除。建筑結(jié)構(gòu)設計工程師要充分運用自身敏捷的思維能力和判斷能力對建筑結(jié)構(gòu)設計基本問題進行確定,并延伸至設計的各個環(huán)節(jié)中。對建筑結(jié)構(gòu)抗震特點、振動中的結(jié)構(gòu)受力特性等進行充分的理解和分析,對關(guān)鍵問題重點對待,科學合理地進行結(jié)構(gòu)設計。
3、建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設計的方法
3.1能力設計法
受到地震作用的超靜定性結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)延性破壞,基于此進行建筑結(jié)構(gòu)抗震能力設計法的應用可以在保證滿足抗震要求的同時實現(xiàn)經(jīng)濟性。能力設計法的本質(zhì)是將控制理念與結(jié)構(gòu)抗震設計相結(jié)合,加強應對結(jié)構(gòu)破壞機制的能力。能力設計法對結(jié)構(gòu)抗震性能與能力有著較好的控制力,使建筑抗震設計難度大大降低。
3.2基于損傷與能量設計方法
建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設計中,從能量角度出發(fā)進行抗震設計的進行,主要是考慮到建筑結(jié)構(gòu)承受地震影響時能夠更好地承受其破壞能量,并將能量以有效的形式傳導入建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部以進行分化消散。在發(fā)生地震時,建筑結(jié)構(gòu)非彈性變形超過自身非彈性變形時,其建筑結(jié)構(gòu)會受到一定程度的損傷,在建筑結(jié)構(gòu)抗震設計過程中要將能量理念與非彈性變形相結(jié)合研究,對結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷納入研究范圍以最終提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力。
3.3基于位移設計方法,降低地震影響力輸入
地震過程中,由于地震強度的不同建筑物會進行不同程度的位移,以結(jié)構(gòu)位移為參照基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設計方法能夠在滿足結(jié)構(gòu)設計要求的同時有效控制建筑物位移情況。建筑抗震結(jié)構(gòu)位移設計方法的應用,能夠有效滿足各種預定性能的目標要求。基于位移的設計方法應用能夠使地震強度與結(jié)構(gòu)自身形成關(guān)聯(lián)性,并在地震時做出相應的反應,降低地震影響力輸入。
基于位移的結(jié)構(gòu)抗震方法,設計時要對設計方案進行綜合定量分析,首先要保證建筑結(jié)構(gòu)在收到地震影響時產(chǎn)生的形變在接受范圍內(nèi)。設計時要針對地震影響力情況確定位移限值和變形值,要研究透徹建筑構(gòu)件變形與位移的關(guān)聯(lián)。同時,在確定建筑構(gòu)件構(gòu)造時要考慮建筑界面應變分布情況的影響。根據(jù)位移設計方法,有效降低地震影響力輸入,保證建筑結(jié)構(gòu)安全性。
3.4加強抗震結(jié)構(gòu)設計
建筑建設選擇的結(jié)構(gòu)一般包括三種,即框-筒、筒-中筒以及框架-支撐體系,現(xiàn)在逐漸有更多的鋼鐵結(jié)構(gòu)被應用到建筑工程中。基于現(xiàn)狀盡量選擇鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)以及鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等,可以有效減小柱斷面尺寸,對提高結(jié)構(gòu)抗震性能具有重要意義。對于建筑結(jié)構(gòu)抗震設計,需要從傳統(tǒng)硬性為主的抗震模式逐漸向柔性為主的抗震模式轉(zhuǎn)變,降低地震產(chǎn)生的影響力。另外,在確定抗震結(jié)構(gòu)后,還需要做好對建筑材料的選擇,應根據(jù)施工需要對建筑材料性能進行全面分析,綜合考慮承載力、延性以及強度等方面要求。
3.5增加抗震防線
通過增加抗震防線,在第一道防線遭到破壞后,還可以通過其他防線降低地震沖擊力對建筑結(jié)構(gòu)造成的影響,可以有效提高建筑抗震性能,例如可以選擇用多個肢節(jié)與壁式框架的“框架剪力墻”結(jié)構(gòu)來提高結(jié)構(gòu)抗震性能。在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中,以剪力墻作為第一道抗震防線,因此為有效提高抗震性能應設置足夠多的剪力墻。減小地震能量的輸入和設置消能減震構(gòu)件。強烈地震之后往往伴隨多次余震,如只有一道防線,則在第一次破壞后再遭余震,將會因損傷積累導致倒塌。抗震結(jié)構(gòu)體系應有最大可能數(shù)量的內(nèi)、外部冗余度,有意識地建立一系列分布的屈服區(qū),主要耗能構(gòu)件應有較高的延性和適當剛度,以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量地震能量,提高結(jié)構(gòu)抗震性能,避免大震時倒塌。
結(jié)語:
綜上所述,在不可抗力的地震災害面前,雖然無法做到有效的規(guī)避,但是可以通過加強建筑結(jié)構(gòu)設計中的抗震設計來提高建筑的穩(wěn)定性。設計人員應當重視高層住宅建筑結(jié)構(gòu)的抗震優(yōu)化設計,保證建筑具有良好的抗震性能以及安全性。
參考文獻:
[1]靳永恒.建筑結(jié)構(gòu)設計中抗震設計分析[J].山西建筑,2017,43(20):44~45.
[2]李小華.建筑結(jié)構(gòu)設計中的抗震設計分析[J].城市建設理論研究(電子版),2016(19):35~36.
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文 第9篇
題目:淺析建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設計
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,以及人們對建筑物審美、功能性要求的逐漸提高都促使建筑物在高度、安全性、功能性方面有著顯著提升。其中,建筑結(jié)構(gòu)抗震性設計對工程建設安全性提升起到了關(guān)鍵性作用。
1、建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的概述
在建筑結(jié)構(gòu)設計中,抗震設計的主要內(nèi)容是設計人員通過以往地震中建筑倒塌的數(shù)量、情況等進行總結(jié),并在此基礎(chǔ)上結(jié)合當下的設計理念、建筑地的實際情況來進行趨于完善的抗震結(jié)構(gòu)設計,使建筑能夠抵抗一定等級的地震災害。
抗震設計的目標是為了保證人們的財產(chǎn)、生命安全等,為其提供更加穩(wěn)定安全的生活環(huán)境。因此,設計人員在應當充分考慮地震的主要作用力,以便站在全局的角度完成抗震參數(shù)的設計,使建筑結(jié)構(gòu)的外形、結(jié)構(gòu)、構(gòu)件質(zhì)量等都能夠提高建筑的質(zhì)量,以完成抗震目標。
目前,建筑結(jié)構(gòu)設計中抗震設計發(fā)展的較為迅速,但是其中也存在著一定的問題影響著抗震設計的發(fā)展。如:①抗震觀念不強。部分設計人員在對建筑設計的過程中忽略了抗震性能的重要性,而只注重建筑的使用性能,在發(fā)生地震災害的時候,建筑的問題才會暴露出來,但是卻為時已晚,對人們的安全造成嚴重威脅。②結(jié)構(gòu)設計不合理。在很多外力因素的影響下,導致抗震結(jié)構(gòu)設計的不合理現(xiàn)象發(fā)生,不僅浪費了人力,同時也延長了工期。從上述情況來看,雖然很多建筑結(jié)構(gòu)設計人員意識到了建筑抗震設計的重要性,但是并沒有站在實際角度進行綜合考慮,因此,需要從多方面加強建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計。
2、高層建筑抗震設計的必要性
高層建筑抗震設計對建筑安全有著重要的影響,因此抗震設計如何使建筑物更加穩(wěn)固是目前必須要加強的研究工作。隨著近些年地震災害的危害,結(jié)構(gòu)工程師逐漸對建筑抗震設計更加重視,其中工程結(jié)構(gòu)宏觀的“概念設計”遠比“數(shù)值設計”抗震效果明顯的多。建筑結(jié)構(gòu)概念設計的提出是以建筑物宏觀整體為基礎(chǔ),并根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體進行方案的實施,同時對細部構(gòu)造以及材料進行合理使用,以此來達到建筑結(jié)構(gòu)設計應有的效果。
建筑結(jié)構(gòu)設計過程中對于結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)件延性、剛度分布要在宏觀上進行鑒別、選擇和處理,對高層建筑抗震設計中的薄弱環(huán)節(jié)要通過適當計算及構(gòu)造進行消除。建筑結(jié)構(gòu)設計工程師要充分運用自身敏捷的思維能力和判斷能力對建筑結(jié)構(gòu)設計基本問題進行確定,并延伸至設計的各個環(huán)節(jié)中。對建筑結(jié)構(gòu)抗震特點、振動中的結(jié)構(gòu)受力特性等進行充分的理解和分析,對關(guān)鍵問題重點對待,科學合理地進行結(jié)構(gòu)設計。
3、建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設計的方法
3.1 能力設計法
受到地震作用的超靜定性結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)延性破壞,基于此進行建筑結(jié)構(gòu)抗震能力設計法的應用可以在保證滿足抗震要求的同時實現(xiàn)經(jīng)濟性。能力設計法的本質(zhì)是將控制理念與結(jié)構(gòu)抗震設計相結(jié)合,加強應對結(jié)構(gòu)破壞機制的能力。能力設計法對結(jié)構(gòu)抗震性能與能力有著較好的控制力,使建筑抗震設計難度大大降低。
3.2 基于損傷與能量設計方法
建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設計中,從能量角度出發(fā)進行抗震設計的進行,主要是考慮到建筑結(jié)構(gòu)承受地震影響時能夠更好地承受其破壞能量,并將能量以有效的形式傳導入建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部以進行分化消散。在發(fā)生地震時,建筑結(jié)構(gòu)非彈性變形超過自身非彈性變形時,其建筑結(jié)構(gòu)會受到一定程度的損傷,在建筑結(jié)構(gòu)抗震設計過程中要將能量理念與非彈性變形相結(jié)合研究,對結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷納入研究范圍以最終提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力。
3.3 基于位移設計方法,降低地震影響力輸入
地震過程中,由于地震強度的不同建筑物會進行不同程度的位移,以結(jié)構(gòu)位移為參照基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設計方法能夠在滿足結(jié)構(gòu)設計要求的同時有效控制建筑物位移情況。建筑抗震結(jié)構(gòu)位移設計方法的應用,能夠有效滿足各種預定性能的目標要求。基于位移的設計方法應用能夠使地震強度與結(jié)構(gòu)自身形成關(guān)聯(lián)性,并在地震時做出相應的反應,降低地震影響力輸入。
基于位移的結(jié)構(gòu)抗震方法,設計時要對設計方案進行綜合定量分析,首先要保證建筑結(jié)構(gòu)在收到地震影響時產(chǎn)生的形變在接受范圍內(nèi)。設計時要針對地震影響力情況確定位移限值和變形值,要研究透徹建筑構(gòu)件變形與位移的關(guān)聯(lián)。同時,在確定建筑構(gòu)件構(gòu)造時要考慮建筑界面應變分布情況的影響。根據(jù)位移設計方法,有效降低地震影響力輸入,保證建筑結(jié)構(gòu)安全性。
3.4 加強抗震結(jié)構(gòu)設計
建筑建設選擇的結(jié)構(gòu)一般包括三種,即框-筒、筒-中筒以及框架-支撐體系,現(xiàn)在逐漸有更多的鋼鐵結(jié)構(gòu)被應用到建筑工程中。基于現(xiàn)狀盡量選擇鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)以及鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等,可以有效減小柱斷面尺寸,對提高結(jié)構(gòu)抗震性能具有重要意義。對于建筑結(jié)構(gòu)抗震設計,需要從傳統(tǒng)硬性為主的抗震模式逐漸向柔性為主的抗震模式轉(zhuǎn)變,降低地震產(chǎn)生的影響力。另外,在確定抗震結(jié)構(gòu)后,還需要做好對建筑材料的選擇,應根據(jù)施工需要對建筑材料性能進行全面分析,綜合考慮承載力、延性以及強度等方面要求。
3.5 增加抗震防線
通過增加抗震防線,在第一道防線遭到破壞后,還可以通過其他防線降低地震沖擊力對建筑結(jié)構(gòu)造成的影響,可以有效提高建筑抗震性能,例如可以選擇用多個肢節(jié)與壁式框架的“框架剪力墻”結(jié)構(gòu)來提高結(jié)構(gòu)抗震性能。在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中,以剪力墻作為第一道抗震防線,因此為有效提高抗震性能應設置足夠多的剪力墻。減小地震能量的輸入和設置消能減震構(gòu)件。強烈地震之后往往伴隨多次余震,如只有一道防線,則在第一次破壞后再遭余震,將會因損傷積累導致倒塌。抗震結(jié)構(gòu)體系應有最大可能數(shù)量的內(nèi)、外部冗余度,有意識地建立一系列分布的屈服區(qū),主要耗能構(gòu)件應有較高的延性和適當剛度,以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量地震能量,提高結(jié)構(gòu)抗震性能,避免大震時倒塌。
結(jié)語:
綜上所述,在不可抗力的地震災害面前,雖然無法做到有效的規(guī)避,但是可以通過加強建筑結(jié)構(gòu)設計中的抗震設計來提高建筑的穩(wěn)定性。設計人員應當重視高層住宅建筑結(jié)構(gòu)的抗震優(yōu)化設計,保證建筑具有良好的抗震性能以及安全性。
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文 第10篇
題目:建筑結(jié)構(gòu)抗震措施探微
如何有效提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,一直以來都是建筑結(jié)構(gòu)設計師們重點研究的課題,隨著地震災害的增多,人們對于建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計也越來越關(guān)注。本文結(jié)合建筑性能方面的要求對抗震設計進行闡述,然后對設計流程及抗震設計方法進行重點分析,對于促進建筑行業(yè)的健康發(fā)展意義重大。
建筑結(jié)構(gòu);設計;抗震;性能
具有效數(shù)據(jù)顯示,我國傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)抗震設計可以保證在遇到地震災害的過程中,人身可以得到基本保證,但是財產(chǎn)安全通常會受到很大的威脅。新時期,在建筑業(yè)快速發(fā)展的過程中,積極加強建筑結(jié)構(gòu)抗震設計至關(guān)重要。我國現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)抗震設計在實施過程中,不僅難度較大,同時也無法徹底滿足提升建筑抗震功能的需求,在這種情況下,本文積極加強了基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設計研究。
1、建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的性能要求
多年來,世界各國針對地震和震害進行了全面的調(diào)查和分析,并對比出應用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)抗震設計構(gòu)建起來的建筑擁有較小的倒塌率,基本實現(xiàn)對居民生命安全的保障,然而經(jīng)濟損失是不可避免的,在這種情況下,社會各界開始關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計,并逐漸形成了抗震性能目標,基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設計就是在這種情況下產(chǎn)生并有效應用的。基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設計從本質(zhì)上改變了我國傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計,現(xiàn)階段,世界上多數(shù)國家在積極發(fā)展建筑業(yè)的過程中都應用了這種設計方式。從設計流程的角度來觀察可以發(fā)現(xiàn),新的設計方法在應用過程中融合了多個學科的內(nèi)容,如結(jié)構(gòu)工程、巖土工程以及建筑學等,因此該設計方法在使用過程中,設計人員對各項技術(shù)的掌握以及熟悉程度是提升設計質(zhì)量的關(guān)鍵。從性能目標的角度來看,社會大眾以及建筑使用者對建筑的結(jié)構(gòu)性能擁有一定的期望,通常包含兩方面內(nèi)容,分別為結(jié)構(gòu)抗震的性能指標以及地震凍性能指標[1]。
這兩項指標充分說明,在劃分地震動性能的過程中可以對傳統(tǒng)的地震危險性概率分析法進行充分的應用,然而這一過程中還必須綜合利用不同的危險性分析法。在對建筑結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)成因素如墻構(gòu)件和梁柱等進行實驗的過程中,應將定性以及定量分類作用于震害實驗結(jié)果當中,此時可以對數(shù)據(jù)庫技術(shù)進行充分的應用,從而有效得出結(jié)構(gòu)性能的標準圖形。
2、建筑結(jié)構(gòu)設計具體流程以及安全性評價研究
2.1 建筑結(jié)構(gòu)設計
對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)體系進行參數(shù)的確定是結(jié)構(gòu)設計的主要內(nèi)容,在此基礎(chǔ)上可以對建筑結(jié)構(gòu)進行詳細的構(gòu)造,促使其性能目標能夠滿足地震作用的要求。在設計構(gòu)件以及結(jié)構(gòu)的過程中,將指標確定為變形和能量是基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的特點。設計結(jié)構(gòu)時,應首先確定結(jié)構(gòu)抗震計算的方法,多個性能目標存在于結(jié)構(gòu)設計當中,而線性以及非線性計算方法在結(jié)構(gòu)中的應用至關(guān)重要,能夠滿足基于性能的設計要求,相關(guān)的計算方法應當滿足以下特點:首先,直觀性。便于設計人員有效解決設計問題;其次,多變性。有助于設計人員工作中可以針對不同的設計目標計算不同的參數(shù)數(shù)值;再次,實用性。[2]。
2.2 結(jié)構(gòu)性能的抗震安全評價
在對地震凍性能指標進行確定的基礎(chǔ)上,對結(jié)構(gòu)性能的抗震安全評價進行應用,可以有效全面估計該結(jié)構(gòu)的抗震能力以及安全程度,其中包含最大變形、累積變形、強度以及剛度在結(jié)構(gòu)中的體現(xiàn),這些因素是進行全面估計的重要內(nèi)容。確定性結(jié)構(gòu)性能評價更適用于現(xiàn)階段建筑工程的施工,不同的結(jié)構(gòu)體系是選擇不同性能評價準則的基礎(chǔ)。
由于隨機性是地震發(fā)生的主要特點,其時間、震級以及地點等因素都不是固定不變的,因此對概率可靠度性能評價進行應用從理論的角度來看更加適用,然而這種評價方式針對高層建筑結(jié)構(gòu)體系來講存無法徹底的貫徹落實。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因跟隨機性在性能評價指標中的體現(xiàn)具有緊密的聯(lián)系,同時隨機地震反應分析計算在高層建筑結(jié)構(gòu)中的應用也擁有較大的技術(shù)難度。眾所周知,在進行結(jié)構(gòu)性能的抗震安全評價的過程中,應將其視為一個系統(tǒng)的評價,其具有較多層次。在評價具體實施過程中,可以按照兩個流程來進行,首先,評價抗震性能在墻體、節(jié)點以及梁柱中的體現(xiàn);接下來就是綜合評價整體抗震性能在結(jié)構(gòu)中的體現(xiàn)。由此可見,在進行結(jié)構(gòu)性能的抗震安全評價的過程中,應對結(jié)構(gòu)抗震性能以及構(gòu)件抗震性能二者的關(guān)系進行充分的掌握。
3、基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設計注意事項
3.1 結(jié)構(gòu)抗震性能控制措施
地震發(fā)生的隨機性,對人們的生命以及財產(chǎn)造成了嚴重的威脅。而應用科學的結(jié)構(gòu)抗震性能控制措施是確保基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設計得以實現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),從現(xiàn)階段的角度來看,結(jié)構(gòu)自控以及設備控震是結(jié)構(gòu)抗震控制的兩種重要形式。從工程應用層面來分析,結(jié)構(gòu)抗震自適應能力的重要性更加明顯,這里的結(jié)構(gòu)抗震自適應能力就是結(jié)構(gòu)自控。本文在積極展開研究的過程中發(fā)現(xiàn),針對高層建筑來講,在耗能裝置當中不應當包含剪力墻等重要性構(gòu)件。這是因為,較大的難度產(chǎn)生于加固以及修復這部分構(gòu)建的過程中,例如,將其作為耗能裝置時,破損現(xiàn)象將產(chǎn)生于較小地震的影響下,而當中級地震發(fā)生的過程中,很容易導致該裝置面對無法進行修理的局面。現(xiàn)階段,西方發(fā)達國家在積極進行基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設計研究過程中,研發(fā)了新型耗能結(jié)構(gòu),如鋼梁-混凝土柱組合結(jié)構(gòu)以及抗震控制結(jié)構(gòu)等,從現(xiàn)階段建筑業(yè)的發(fā)展角度來看,這些結(jié)構(gòu)具有重要的應用價值。
3.2 社會經(jīng)濟評價在結(jié)構(gòu)抗震性能中的體現(xiàn)
在設計結(jié)構(gòu)工作開展之前,社會大眾以及建筑使用者通常都會擁有一定的要求從而限定結(jié)構(gòu)中的經(jīng)濟指標。實際上,促使經(jīng)濟指標以及社會效益實現(xiàn)最佳值是開展不同結(jié)構(gòu)設計的最初目標,因此這也是基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設計過程中的最初目標。現(xiàn)階段,我國在積極進行基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設計研究的過程中,必須綜合考慮多種內(nèi)容,如費用-效益分析、地震損失估計以及經(jīng)濟指標的評價方法等。
結(jié)語:
綜上所述,建立在性能基礎(chǔ)上的建筑結(jié)構(gòu)抗震設計,最突出的特點就是在對結(jié)構(gòu)性能目標進行選擇的過程中由公眾作為主體,而設計工作者從專業(yè)的角度出發(fā)盡量實現(xiàn)這些性能目標。同傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)抗震設計相比,這種設計方式具有較強的精細性,能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進行有效的預測。
[1]王亞勇,岳茂光,李宏男,等.基于不同性能目標的RC結(jié)構(gòu)抗震設計的效益分析[J].土木工程學報,2014(03):37-45.
[2]季靜,黃藝燕,韓小雷,等. 高層建筑基于性能的粘滯耗能支撐結(jié)構(gòu)抗震加固設計[J]. 建筑結(jié)構(gòu),2015( 07) : 30 -32 +55.
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文 第11篇
題目:高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的優(yōu)化設計
摘 要:隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的建筑業(yè)也得到了快速的發(fā)展。面對我國人口較多、住房緊缺的情況,我國建筑的結(jié)構(gòu)逐漸向著高層建筑發(fā)展,面對高層建筑投資較大,建設周期較長等問題,建筑師們也在一直努力在進行合理科學的設計。但是隨著高層建筑的興起,高層建筑的安全系數(shù)成為人們關(guān)注的重點,尤其在一些地震發(fā)生較為頻繁的地區(qū),高層建筑的安全更是為人們所擔憂。文章通過對高層建筑的特點進行分析,找出高層建筑在設計中所存在的問題,提出合理的抗震設計。
關(guān)鍵詞:高層建筑;抗震;結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化
高層建筑的出現(xiàn)是人類社會生產(chǎn)力和人們生活需要的表現(xiàn),高層建筑的發(fā)展加快了我國城市化,促進了我國城市經(jīng)濟的發(fā)展和工商業(yè)的發(fā)展。我國高層建筑的設計經(jīng)過了多個時期的改革,高層建筑的設計理論的出現(xiàn),使建筑業(yè)發(fā)展又向前邁出了一大步,因為同一個設計理論可以演變出多種不同的設計方案,這樣能夠使人們有各種選擇對高層建筑的設計,從而建筑出適合本地區(qū)的高層建筑。但是我國使一個地震多發(fā)的國家,在建筑的設計中需要考慮到建筑抗震的因素。我國在高層建筑的設計中有自己獨特的設計,多是將限元結(jié)構(gòu)分析和非線性數(shù)學規(guī)劃相結(jié)合,使高層建筑的設計更加的科學合理。同時這也將我國高層建筑的設計推向了一個嶄新的高度。
1 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的基本概念
高層建筑的設計概念就是應該從結(jié)構(gòu)的宏觀整體出發(fā),通過運用結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的觀點,從機構(gòu)的整體進行分析,最終能夠使工程師設計出合理科學的高層建筑設計。對于每一個工程師來說概念設計師在高層建筑設計中所占的比例較大,其中建筑的抗震性在建筑設計中是十分重要的,一般來說建筑師都是按照抗震設計的要求進行建筑結(jié)構(gòu)的分析與設計,只有這樣才能使所設計的建筑在結(jié)構(gòu)、剛度、延伸等方面都達到要求,最終使高層建筑能夠經(jīng)濟的實現(xiàn)抗震的目的。在設計高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的設計時,結(jié)構(gòu)工程師們都會從高層建筑設計的總體來考慮,然后結(jié)構(gòu)工程師們運用已經(jīng)掌握的抗震技術(shù)來對高層建筑的設計進行優(yōu)化。在高層建筑的設計中結(jié)構(gòu)工程師都會對房屋的體系、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布等方面進行考慮,然后進過一系列的分析來達到消除建筑物抗震的薄弱環(huán)節(jié)的目的,只有這樣設計的抗震設計才是最為合理的。對于結(jié)構(gòu)工程師來講思維的運用是十分重要的,可以說工程師對于思維的運用對于建筑設計來說是十分重要的,在設計高層建筑抗震時,工程師會通過自己大量的抗震經(jīng)驗來進行對高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的優(yōu)化設計。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設計中所存在的問題
我國在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的優(yōu)化設計中通常會出現(xiàn)這樣的一個問題,就是在運用優(yōu)化設計時結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化設計在實際應用中會出現(xiàn)理論與實際不相符的狀況,這樣就導致在高層建筑中出現(xiàn)實際抗震效果與理論上所出現(xiàn)的比不相符,這種問題尤為是在土木建筑設計優(yōu)化應用并不普遍的今天,這種情況表現(xiàn)的更為突出,所以在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的優(yōu)化設計中所需要解決的問題還有許多。下文簡單的概括了在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的優(yōu)化設計中所出現(xiàn)的問題。
2.1 片面的重視結(jié)構(gòu)尺寸的優(yōu)化
在對高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的優(yōu)化設計中經(jīng)常會出現(xiàn)只重視機構(gòu)尺寸的優(yōu)化,只是在給定的幾何形狀、拓撲和材料的情況下對一部分的結(jié)構(gòu)條件條件進行優(yōu)化,這樣導致了忽視結(jié)構(gòu)整體設計,使高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的優(yōu)化設計進行缺陷。進過多次的檢驗,優(yōu)化形狀比優(yōu)化尺寸更具有意義,只是片面的重視尺寸的優(yōu)化也是不可取的,所以還是需要從設計的整體出發(fā)進行全方位的優(yōu)化,
2.2 優(yōu)化的目標不合符工程的需要
優(yōu)化設計無論有多完美如果不能應用到實際的建設中的話也只是紙上談兵而已,對于建筑設計的實際情況了來講,結(jié)構(gòu)通常是十分復雜的,通常存在著設計變量多、約束條件多、受到建筑功能設計限制較大等問題。有時候建筑工地中存在著一點不確定因素就會導致整個結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計無法應用在實際的建筑色中,導致結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化不能達到原來的預期。
2.3 離散變量優(yōu)化問題
在建筑的建設中,建筑物尺寸、鋼筋、型鋼的規(guī)格都是不斷變化的,所以在結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設計中也是需要不斷的進行改進,所以傳統(tǒng)的優(yōu)化方法已經(jīng)很難應用在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計優(yōu)化中。由于這種較為大的問題使得在之后對優(yōu)化設計的計算中很容易出現(xiàn)錯誤,最后導致整個設計失敗。
3 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的優(yōu)化設計
面對高層建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設計中經(jīng)常的問題,眾多的結(jié)構(gòu)工程師進過長時間的研究,從而得出來了一套系統(tǒng)科學的抗震優(yōu)化設計,經(jīng)過優(yōu)化的結(jié)構(gòu)抗震設計能夠減少在高層建筑接結(jié)構(gòu)抗震出現(xiàn)的問題,在一定程度上完善了高層建筑中結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設計,為高層建筑物防震有增加了一份安全感。下文簡單介紹了在高層建筑結(jié)構(gòu)防震的優(yōu)化設計。
3.1 設立結(jié)構(gòu)抗震多級設防
建筑抗震設計需要規(guī)范對建筑的防震力度,所以給建筑抗震劃分等級,這樣可以有效的對不同等級的地震地區(qū)制定不同的建筑結(jié)構(gòu)防震優(yōu)化設計。一般來說都是劃分為三個等級,第一種就是這個地區(qū)經(jīng)常發(fā)生地震,第二中情況就是這個地區(qū)會發(fā)生烈度地震,最后一種情況就是這個地區(qū)罕遇地震,經(jīng)過詳細的劃分可以有效的制定出相應的防震設計,同時也能避免資源的不必要浪費。
3.2 結(jié)構(gòu)軟件電算程序的應用
隨著時代的發(fā)展計算機已經(jīng)用在各個領(lǐng)域,在建筑優(yōu)化的設計上也運用到了計算機。目前工程師們廣泛的應用各類結(jié)構(gòu)軟件電算程序,這樣就優(yōu)化了傳統(tǒng)的高層結(jié)構(gòu)的計算方法。不僅如此,工程師們經(jīng)過運用自己的經(jīng)驗運用這種新式的計算方不僅簡化了計算,而且也增加了計算的準確度。同時運用這種方法有助于結(jié)構(gòu)工程師從建筑的整體出發(fā)設計出更為合理的設計。
4 結(jié)語
高層建筑物在我國出現(xiàn)的越來越多,面對自然災害的頻發(fā)這些高層建筑物經(jīng)常會出現(xiàn)這樣或者那樣的問題,對廣大的居民造成了生命和財產(chǎn)上面了威脅。其中地震的出現(xiàn)對這些高層建筑物的威脅最大,所以高層建筑結(jié)構(gòu)防震成為了社會的重點課題之一,未解決著些問題就結(jié)構(gòu)工程師們經(jīng)過自己的實踐經(jīng)驗和一些科學設備制定出了一套完善的高層建筑結(jié)構(gòu)防震的優(yōu)化設計,這樣在一定程度上保障了人們的生命安全,同時推動了我國高層建筑的防震設計的進步。
參考文獻
[1] 鐘銀玲.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的優(yōu)化設計及趨勢[J].江西建材, 2013(05):35-36.
[2] 盧森,宋臻,汪黃翔等.住宅高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的優(yōu)化設計[J].江西建材,2016(01):12-16.
[3] 王菁.論高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的優(yōu)化設計[J].城市建設理論研究(電子版),2015(09):1665-1666.
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文 第12篇
題目:建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定技術(shù)研究
【摘要】在當前我國建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定方法中,Pushove法是一種快捷有效的分析方法,通過該法可以較好地分析建筑結(jié)構(gòu)的變形能力,找到結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),從而控制結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生輕微破壞或可接受的破壞程度以內(nèi),對工程抗震鑒定及加固設計具有很好的指導意義。
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);抗震鑒定;加固設計
1.研究背景及意義
我國是世界上地震多發(fā)國家之一。據(jù)統(tǒng)計,僅內(nèi)陸地區(qū)平均每年發(fā)生145次4級及以上的地震、20次5級及以上的地震、3~4次6級及以上的地震,平均每三年會發(fā)生兩次7級及以上的地震。到2009年底,中國大陸建成的180m以上的超高層建筑有104幢,其中200m以上的超高層建筑有55幢,而僅東南沿海地區(qū)的高層建筑就占到75%。顯然,發(fā)生在日本東南海的強烈地震會對我國東南沿海地區(qū)的高層建筑構(gòu)成嚴重威脅。盡管傳遞到場地下部基巖的地震動強度較小,但在經(jīng)過深軟土層達到地面后,就可能成為長周期震動十分突出、破壞性極大的強震動。通常把經(jīng)過長距離傳播且處在深厚和軟弱特征的場地土上的地震動稱為遠場長周期地震動,它與某些和它具有相同或者相近的較長自振周期的建(構(gòu))筑物容易產(chǎn)生共振效應,易使建筑物受到嚴重的破壞。本文旨在研究遠場長周期地震動特性,為建于厚軟土層場地上的長周期建筑結(jié)構(gòu)的抗震鑒定及加固設計打下基礎(chǔ)。
2.建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定分析方法
在建筑結(jié)構(gòu)抗震設計和研究中,常用的地震響應分析方法主要有時程分析法、反應譜分析法;而彈性反應譜法適用于彈性理論,適用彈塑性理論的時程分析法可以分析結(jié)構(gòu)破壞全過程和屈服情況,但由于計算冗長、費機時而阻礙其廣泛的應用,一般對于高層建筑或者大跨度建筑才進行非線性動力時程分析。
早在19世紀80年代,Pushover分析方法就由Freeman等人提出,之后被人們廣泛運用,但傳統(tǒng)推導理論具有許多不足,隨著研究的不斷深入,該法發(fā)展為A-D曲線(能力譜-需求譜曲線)。該法是將結(jié)構(gòu)的能力譜曲線和需求譜曲線繪制在一張圖中進行分析,用于評估結(jié)構(gòu)的抗震性能,pushover法作為一種彈塑性地震響應分析方法列入我國2001年編制的《建筑抗震設計規(guī)范》中,并將其應用到建筑結(jié)構(gòu)抗震設計中。非線性靜力法主要包括傳統(tǒng)pushover、多模態(tài)pushover分析法(MPA)、適應譜pushover分析方法(ASPA)及增量反應譜分析方法(IRSA)等。傳統(tǒng)的pushover是基于固定的側(cè)向荷載分布模式,既未考慮高階振型的影響,也未解決由于結(jié)構(gòu)的延性和結(jié)構(gòu)動力特性的改變而引起的應力重新分配問題,該法只適用由基本振型控制的建筑結(jié)構(gòu)。
為解決高階模態(tài)影響的問題,R.K.Goel等人提出考慮高階振型影響的模態(tài)靜力非線性分析方法,稱為模態(tài)pushover分析方法(ModalPushoverAnalysis,即MPA)。MPA法首先確定pushover分析中所求結(jié)構(gòu)地震力應考慮的所有重要模態(tài),將每階重要模態(tài)等效為單自由體系,并對每階模態(tài)進行一次分析,得到每階模態(tài)下的目標位移。因此分析的次數(shù)和結(jié)構(gòu)的重要模態(tài)數(shù)相等;當全部重要模態(tài)分析結(jié)束后,用SRSS或CQC方法對結(jié)果進行組合計算。
適應譜pushover法又稱ASPA法,ASPA法是在MPA法基礎(chǔ)上發(fā)展的。首先假定結(jié)構(gòu)的橫向荷載分布形式,之后每步的荷載大小通過對前一步的瞬態(tài)基底剪力和基礎(chǔ)抗力計算得到。該法在每進行一次推倒都進行剛度計算,并將計算結(jié)果進行組合的同時疊加前一次相關(guān)結(jié)果,并將計算結(jié)果運用到下一步分析中,依此進行下去。相比之下,適應譜pushover方法比傳統(tǒng)pushover法和MPA法更精確,主要因為該法不僅考慮了高階模態(tài)貢獻,而且把結(jié)構(gòu)損傷對局部抗力和動力特性的影響考慮進來,通過對瞬時剛度、質(zhì)量矩陣的求解來更新加載荷載的大小。IRA法原理和ASPA法差不多,在此不多述。
3.建筑結(jié)構(gòu)抗震加固設計
建筑結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)之間荷載是通過設置支座傳遞的,支座約束勢必影響到建筑結(jié)構(gòu)的整體剛度,如何能保證在小震作用下結(jié)構(gòu)具有較強的抵抗性,而大震下又有較大滯回能力,從而延長結(jié)構(gòu)的周期的同時降低結(jié)構(gòu)的內(nèi)力,合理的選擇、布置支座形式和剛度大小對建筑結(jié)構(gòu)抗震、避免不必要的附加內(nèi)力尤為關(guān)鍵。為此建筑結(jié)構(gòu)減隔震支座孕育而生,建筑結(jié)構(gòu)減、隔震裝置的發(fā)展始于20世紀初,70年代就已經(jīng)開始采用板式橡膠支座、鉛芯橡膠支座;在1979年美國率先采用減、隔震系統(tǒng),摩擦搖擺系統(tǒng)在此時得到運用;在上世紀80年代隨著橡膠生產(chǎn)技術(shù)的提高孕育了高阻尼橡膠支座;隨后液體粘滯阻尼器慢慢的進入人們的視野。目前主要常用的支座有板式橡膠支座(記為RB)、盆式橡膠支座、鉛芯橡膠支座(記為LRB)、高阻尼隔震橡膠支座(記為HRB)、摩擦擺隔震支座(記為FPS)。
本文以建筑邊界為非線性邊界進行模擬,根據(jù)不同支座的力學模型建立不同計算模型。研究支座對高層建筑結(jié)構(gòu)的影響,即保持除支座形式外的所有參數(shù)不變,然后比較了在不同支座的建筑結(jié)構(gòu)其對應的自振周期、基礎(chǔ)位移及梁板剪力彎矩時程反應,來說明各種支座在隔震減震效果,并探討如何選擇各種支座的使用更有益于建筑結(jié)構(gòu)受力,以對未來我國建筑結(jié)構(gòu)設計時支座選擇有所裨益。一般建筑結(jié)構(gòu)支座布置時,為使建筑受力對稱、均勻,常規(guī)做法是在建筑結(jié)構(gòu)中部支座布置為固定基礎(chǔ)。通過板式和鉛芯支座組合布置形式來控制建筑結(jié)構(gòu)的受力情況。對于高層建筑結(jié)構(gòu)在不同支座支撐下地震響應如何呢?另外,由于不同支座對結(jié)構(gòu)的約束效果不一樣從而導致計算長度不一樣為此本文將探討不同支座下成橋的穩(wěn)定性,從穩(wěn)定性和抗震效果得出有益高層建筑結(jié)構(gòu)支座的選擇。
目前建筑結(jié)構(gòu)支座的研究已經(jīng)從單一支座的抗震性能和減震率到多種支座組合減震效果的研究,單一支座的研究包括支座的各種參數(shù)對結(jié)構(gòu)減震的影響分析。在尚維波文中探討了四種抗震體系對建筑結(jié)構(gòu)減震的效果,包括:常規(guī)、增加固定基礎(chǔ)數(shù)量、液體粘滯阻尼器和鉛芯橡膠支座抗震體系果,結(jié)果表明:鉛芯橡膠支座能使建筑剛度趨于均衡,明顯降低建筑結(jié)構(gòu)的地震響應,建議鉛芯橡膠支座用于縱向抗震體系。
試驗結(jié)果表明板式橡膠支座的荷載位移曲線可用線性關(guān)系表示,該種支座下的建筑結(jié)構(gòu)能夠延長自振周期,并降低結(jié)構(gòu)的地震響應,不足的是該支座下的建筑結(jié)構(gòu)震后產(chǎn)生較大位移,給震后修復造成困難。粘滯阻尼器的荷載—位移滯回曲線較為飽滿,具有較好的耗能限位能力;但經(jīng)濟性而言,粘滯阻尼器相對其它支座而言價格昂貴。有學者對建筑結(jié)構(gòu)采用非線性時程分析計算后發(fā)現(xiàn):在順建筑向上設置黏滯阻尼器后,結(jié)構(gòu)地震響應下降顯著。也有學者分析了鉛芯支座、板式支座的力學性能,建議鉛芯支座和盆式支座的適用范圍;在建筑結(jié)構(gòu)加固設計時如果合理選擇減隔震支座,可以通過優(yōu)化支座力學參數(shù)以達到地震位移與地震力平衡的關(guān)系,使結(jié)構(gòu)達到的抗震加固目標。
結(jié)束語
隨著時代的不斷進步,社會的不斷發(fā)展,建筑施工技術(shù)的也得到了較大的提升,并還在不斷進步,不斷突破。在人民群眾生活水準不斷提高的今天,在當前的大背景下,提升建筑物的抗震加固工作刻不容緩,并已成為建筑物建成的必然前提。時代的進步給抗震加固工作提出了更高的要求,為了國家建設工作的完善和發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)的抗震加固還需不斷進步,不斷完善,使我國的建筑工作得到更高水準。
參考文獻:
[1]戴國瑩.抗震鑒定及加固的基本要求.建筑科學,2005,(1).
[2]李德虎.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震承載力鑒定的實用方法,工程抗震,2002,(4).
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文 第13篇
題目:建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設計研究
摘要: 建筑工程與社會經(jīng)濟發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系,對人們生活安全也有著密切影響。隨著技術(shù)的發(fā)展,以及人們對建筑物審美、功能性要求的逐漸提高都促使建筑物在高度、安全性、功能性方面有著顯著提升。其中,建筑結(jié)構(gòu)抗震性設計對工程建設安全性提升起到了關(guān)鍵性作用,加之目前新型材料的應用以及施工技術(shù)、管理水平的提升都使得抗震設計研究有了更大的應用空間。本文就建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設計進行研究探討。
Abstract: Construction engineering and social and economic development are inextricably linked, and have a close impact on people’s safety. With the development of technology, as well as people’s demand on the building aesthetic and function is gradually increased, so the depth, safety and function of building has been significantly improved. Among them, the seismic design of building structure has played a key role in improving the safety of engineering construction. Due to the application of new materials and the improvement of the construction technology and management level, the seismic design research has more application space. In this paper, the seismic design of building structures is discussed.
關(guān)鍵詞: 建筑結(jié)構(gòu);抗震設計;優(yōu)化;研究
Key words: building structure;seismic design;optimization;research
中圖分類號:TU352.1+1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)35-0086-02
1 高層建筑抗震設計的必要性探討
高層建筑抗震設計對建筑安全有著重要的影響,因此抗震設計如何使建筑物更加穩(wěn)固是目前必須要加強的研究工作。隨著近些年地震災害的危害,結(jié)構(gòu)工程師逐漸對建筑抗震設計更加重視,其中工程結(jié)構(gòu)宏觀的“概念設計”遠比“數(shù)值設計”抗震效果明顯的多。建筑結(jié)構(gòu)概念設計的提出是以建筑物宏觀整體為基礎(chǔ),并根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體進行方案的實施,同時對細部構(gòu)造以及材料進行合理使用,以此來達到建筑結(jié)構(gòu)設計應有的效果。
建筑結(jié)構(gòu)設計過程中對于結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)件延性、剛度分布要在宏觀上進行鑒別、選擇和處理,對高層建筑抗震設計中的薄弱環(huán)節(jié)要通過適當計算及構(gòu)造進行消除。建筑結(jié)構(gòu)設計工程師要充分運用自身敏捷的思維能力和判斷能力對建筑結(jié)構(gòu)設計基本問題進行確定,并延伸至設計的各個環(huán)節(jié)中。對建筑結(jié)構(gòu)抗震特點、振動中的結(jié)構(gòu)受力特性等進行充分的理解和分析,對關(guān)鍵問題重點對待,科學合理地進行結(jié)構(gòu)設計。
2 影響建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的主要因素
建筑結(jié)構(gòu)整體抵御地震作用的能力被稱之為抗震能力,建筑結(jié)構(gòu)的變形能力和承載能力決定了建筑物結(jié)構(gòu)抗震能力的強弱,也直接決定了建筑物在地震過程中面臨倒塌的風險程度。
一般而言,對建筑結(jié)構(gòu)抗震力起到影響作用的因素主要分為以下幾點:①結(jié)構(gòu)總體布置。高層建筑結(jié)構(gòu)體形設計情況、結(jié)構(gòu)是否對稱、強度剛度變化是否做到連續(xù)、均勻,結(jié)構(gòu)的總體布置水平對建筑抗震能力有著較大影響。②結(jié)構(gòu)選型。不同的地質(zhì)特征要針對性的進行結(jié)構(gòu)類型的選擇,超靜定次數(shù)要保證,以此對地震輸入能量進行盡可能的消耗來提升建筑抗震可靠性。③結(jié)構(gòu)整體性。增強建筑物豎向剛度的同時要注意各個構(gòu)件之間的連接情況,保證建筑物的整體性,以此為基礎(chǔ)建立其適應地震時可能發(fā)生的大變形的延性要求。④材料選擇。建筑材料質(zhì)量對結(jié)構(gòu)質(zhì)量起到了決定性作用,保證建筑材料質(zhì)量是保障后續(xù)施工質(zhì)量和抗震的基礎(chǔ)。⑤剛度、延性強度比例。建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的體現(xiàn)需要相匹配的剛度、延性、強度進行合適的配比,這是建筑結(jié)構(gòu)抗震的內(nèi)在需求。⑥建筑場地。建筑施工前要對建筑場地進行細致的勘察勘探,選擇有利的施工場地,對存在不利因素的場地要盡量避讓。⑦施工質(zhì)量。施工過程中對材料的使用不當、幾何特征的破壞等等都可能會建筑的實際抗震能力造成影響。
在進行建筑結(jié)構(gòu)抗震設計過程中,要注意以上建筑抗震能力影響因素,以科學合理地進行抗震設計,保證建筑物抗震能力。
3 高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設計的基本原則
3.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件設計原則
結(jié)構(gòu)構(gòu)件在設計時要遵循“強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點弱構(gòu)件、強底層柱(墻)”的原則。對于建筑結(jié)構(gòu)中較為薄弱的部位進行高抗震能力設計。結(jié)構(gòu)構(gòu)件在承載力、剛度、強度、穩(wěn)定性、延性、耗能方面應滿足設計要求,主要耗能構(gòu)件在延性和剛度方面應具有較高水平,承受豎向荷載的主要構(gòu)件不宜作為主要耗能構(gòu)件。
3.2 盡可能設置多道抗震防線
抗震結(jié)構(gòu)體系的完整性是通過多個延性較好的分體系支持組成的,各個體系間通過延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接并進行協(xié)同工作。簡單以框架剪力墻結(jié)構(gòu)來說,即是由延性框架和剪力墻兩部分組成。
在建筑抗震結(jié)構(gòu)設計過程中要考慮到強烈地震過后的余震,只設一道防線的情況下,一旦遭遇余震,則建筑物很可能不堪重負最終倒塌。抗震結(jié)構(gòu)設計時,要使建筑物具備最大可能數(shù)量的內(nèi)部和外部冗余度,同時建立屈服區(qū)并進行合理分布。保證主要耗能構(gòu)件具有較高的延性和剛度、強度,提升吸收和耗散地震能量的能力,使建筑物在地震中避免倒塌或者屹立的時間更久。通過對結(jié)構(gòu)構(gòu)件強弱關(guān)系的處理,使地震時樓層內(nèi)的主要耗能構(gòu)件已經(jīng)屈服的情況下,其他抗側(cè)力構(gòu)件仍然能夠處于彈性階段以保持“有效屈服”的狀態(tài),并保持較長時間,提升建筑結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌能力。抗震設計中某部分結(jié)構(gòu)設計強度較高則會使其他部位強度不同程度降低,所以設計過程中要注意對薄弱部位進行加強,施工過程中要考慮具體結(jié)構(gòu)強度,在進行構(gòu)件配筋時易改變抗側(cè)力強度,因此要謹慎對待。endprint
3.3 設計時對薄弱部位提高抗震能力
判斷建筑物薄弱部位的基礎(chǔ)是構(gòu)件的實際承載能力情況,在強地震發(fā)生過程中構(gòu)件強度安全儲備并不存在。設計時要保證建筑物樓層實際承載能力在地震來臨時保持均勻變化,當發(fā)生突發(fā)狀況實際承載能力與設計計算值的比值發(fā)生突變,會因為塑性內(nèi)力的重新分布造成塑性變形。在設計過程中要注意局部承載力加強的同時要保證建筑結(jié)構(gòu)整體的協(xié)調(diào)一致性。對薄弱部位要有意識的進行控制,提升其變形能力和承載能力,并且保證薄弱層不發(fā)生轉(zhuǎn)移,設計時需要將相關(guān)措施進行配合設計使用。
4 建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化方法探討
根據(jù)影響建筑物抗震能力的影響因素以及建筑結(jié)構(gòu)設計的原則,進行建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化研究,提出相關(guān)方法和措施。
4.1 能力設計法
受到地震作用的超靜定性結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)延性破壞,基于此進行建筑結(jié)構(gòu)抗震能力設計法的應用可以在保證滿足抗震要求的同時實現(xiàn)經(jīng)濟性。能力設計法的本質(zhì)是將控制理念與結(jié)構(gòu)抗震設計相結(jié)合,加強應對結(jié)構(gòu)破壞機制的能力。能力設計法對結(jié)構(gòu)抗震性能與能力有著較好的控制力,使建筑抗震設計難度大大降低。
4.2 基于損傷與能量設計方法
建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設計中,從能量角度出發(fā)進行抗震設計的進行,主要是考慮到建筑結(jié)構(gòu)承受地震影響時能夠更好地承受其破壞能量,并將能量以有效的形式傳導入建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部以進行分化消散。在發(fā)生地震時,建筑結(jié)構(gòu)非彈性變形超過自身非彈性變形時,其建筑結(jié)構(gòu)會受到一定程度的損傷,在建筑結(jié)構(gòu)抗震設計過程中要將能量理念與非彈性變形相結(jié)合研究,對結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷納入研究范圍以最終提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力。
4.3 基于位移設計方法,降低地震影響力輸入
地震過程中,由于地震強度的不同建筑物會進行不同程度的位移,以結(jié)構(gòu)位移為參照基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設計方法能夠在滿足結(jié)構(gòu)設計要求的同時有效控制建筑物位移情況。建筑抗震結(jié)構(gòu)位移設計方法的應用,能夠有效滿足各種預定性能的目標要求。基于位移的設計方法應用能夠使地震強度與結(jié)構(gòu)自身形成關(guān)聯(lián)性,并在地震時做出相應的反應,降低地震影響力輸入。
基于位移的結(jié)構(gòu)抗震方法,設計時要對設計方案進行綜合定量分析,首先要保證建筑結(jié)構(gòu)在收到地震影響時產(chǎn)生的形變在接受范圍內(nèi)。設計時要針對地震影響力情況確定位移限值和變形值,要研究透徹建筑構(gòu)件變形與位移的關(guān)聯(lián)。同時,在確定建筑構(gòu)件構(gòu)造時要考慮建筑界面應變分布情況的影響。根據(jù)位移設計方法,有效降低地震影響力輸入,保證建筑結(jié)構(gòu)安全性。
4.4 加強抗震結(jié)構(gòu)設計
建筑建設選擇的結(jié)構(gòu)一般包括三種,即框-筒、筒-中筒以及框架-支撐體系,現(xiàn)在逐漸有更多的鋼鐵結(jié)構(gòu)被應用到建筑工程中。基于現(xiàn)狀盡量選擇鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)以及鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等,可以有效減小柱斷面尺寸,對提高結(jié)構(gòu)抗震性能具有重要意義。對于建筑結(jié)構(gòu)抗震設計,需要從傳統(tǒng)硬性為主的抗震模式逐漸向柔性為主的抗震模式轉(zhuǎn)變,降低地震產(chǎn)生的影響力。另外,在確定抗震結(jié)構(gòu)后,還需要做好對建筑材料的選擇,應根據(jù)施工需要對建筑材料性能進行全面分析,綜合考慮承載力、延性以及強度等方面要求。
4.5 增加抗震防線
通過增加抗震防線,在第一道防線遭到破壞后,還可以通過其他防線降低地震沖擊力對建筑結(jié)構(gòu)造成的影響,可以有效提高建筑抗震性能,例如可以選擇用多個肢節(jié)與壁式框架的“框架剪力墻”結(jié)構(gòu)來提高結(jié)構(gòu)抗震性能。在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中,以剪力墻作為第一道抗震防線,因此為有效提高抗震性能應設置足夠多的剪力墻。減小地震能量的輸入和設置消能減震構(gòu)件。強烈地震之后往往伴隨多次余震,如只有一道防線,則在第一次破壞后再遭余震,將會因損傷積累導致倒塌。抗震結(jié)構(gòu)體系應有最大可能數(shù)量的內(nèi)、外部冗余度,有意識地建立一系列分布的屈服區(qū),主要耗能構(gòu)件應有較高的延性和適當剛度,以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量地震能量,提高結(jié)構(gòu)抗震性能,避免大震時倒塌。
5 結(jié)束語
高層建筑的發(fā)展與城市的發(fā)展具有密切的聯(lián)系,城市人口的密集、用地緊張,從而促進人們對高層住宅建筑的要求。建筑物的抗震設計是衡量建筑結(jié)構(gòu)設計是否符合要求的重要指標,因此如何準確運用不同的抗震設計方法,合理的選擇與優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系非常重要。經(jīng)濟與安全的關(guān)系是結(jié)構(gòu)抗震設計的重要技術(shù)措施。為了保證高層建筑結(jié)構(gòu)在地震的作用下不被受到嚴重破壞以及保證人們的生命財產(chǎn)安全通過對高層住宅建筑結(jié)構(gòu)的抗震優(yōu)化設計,保證建筑具有良好的抗震性能以及安全性。
參考文獻:
[1]王光遠等著.工程結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)抗震優(yōu)化設計的實用方法[M].中國建筑工業(yè)出版社,1999.
[2]戰(zhàn)宇,李長鳳,張歡,齊浩然,王精源.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設計探討[J].低溫建筑技術(shù),2011(01).
[3]劉光紳,吳建奇.建筑結(jié)構(gòu)抗震設防設計中的若干問題探討[J].山西建筑,2010(03).
[4]姜桂榮.淺析高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設計現(xiàn)狀與優(yōu)化方法[J].科技經(jīng)濟市場,2015(06).
[5]王志.建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設計中的應用[J]. 江西建材,2016(01).
[6]盛承財.高層住宅建筑結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計探索[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2015(15).
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文 第14篇
題目:建筑結(jié)構(gòu)工程中抗震設計分析
摘要 隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,近年來我國的城市建筑工程正在經(jīng)歷著一個較快的發(fā)展過程,各個施工領(lǐng)域中新的技術(shù)和設備都層出不窮,給該行業(yè)的建設帶來了極大的沖擊和改變。在建筑結(jié)構(gòu)工程的建設過程中,關(guān)于安全方面的設計和施工十分關(guān)鍵,尤其以抗震方面的建設最為重要。本文以建筑結(jié)構(gòu)工程建設中的抗震設計為論題,對一些常見建筑的抗震設計提出一些自己的建議。
關(guān)鍵詞 建筑結(jié)構(gòu)工程;抗震設計;分析
引言
在建筑物的設計與建設中,安全問題永遠是工程師考慮的首要問題,而自然災害則是任何建筑都無法避免的,對此,建設單位只能加強建筑物的穩(wěn)定性建設,以最大程度的降低災害來臨時的損傷。地震災害是各種自然災害中破壞性最大的,尤其是處在地震帶上的建筑,對于建筑工程師而言,抗震設計是整個建筑設計工作中最為重要的一環(huán)。本文首先分析在建筑結(jié)構(gòu)工程建設的抗震設計環(huán)節(jié)出現(xiàn)的主要問題,其次提出一些加強抗震建設的有效途徑。
1建筑結(jié)構(gòu)工程建設的抗震設計環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的主要問題
第一,建設單位缺乏必要的抗震工程建設理念。在建筑物的建設過程中,安全問題永遠是擺在首位的,在城市建筑建設中關(guān)于抗震工程的建設十分關(guān)鍵,但是目前在我國,許多負責項目工程建設的單位都缺乏基本的抗震設計工作常識,也沒有相應的監(jiān)督和管理意識,而且抗震設計工作也很落后。現(xiàn)如今許多工程單位往往只是片面的追求工程的速度,而忽略許多建設中的重要細節(jié)問題。這些單位在短期之內(nèi)往往可以完成許多可能要花很長時間才能完成的建設任務,但是這種情況下這個工程的質(zhì)量及安全肯定是存在著隱患的,而且抗震工作的設計和施工措施往往都比較復雜,如果在施工開始之后重新更改建設方案,勢必會嚴重影響施工的效率[1]。
第二,抗震設計人員的培養(yǎng)問題。建設單位在前期的設計工作中重點主要放在整個項目的施工設計工作上,很少對建筑結(jié)構(gòu)安全問題進行單獨考慮,關(guān)于抗震方面的設計工作更是得不到應有的重視,因此,在設計人員的日常培訓上也經(jīng)常會忽略這一方面的建設,從而導致各個設計人員對這一領(lǐng)域的設計工作不甚了解。為了改善這種局面,各個建設單位必須加強對于抗震設計人員的專業(yè)化培養(yǎng)工作,成立專門的抗震工作建設小組,并且廣泛吸取其他國家和地區(qū)的抗震建筑建設經(jīng)驗,以提高設計人員的抗震措施設計能力。
第三,抗震設計中的細節(jié)因素。對于建筑物的抗震工作設計而言,主要應該立足于建筑物的穩(wěn)定性和承載力等結(jié)構(gòu)性建設,在設計中必須要遵循以下幾個原則,否則將會導致整個設計工作不合格,影響下一步的施工建設:首先是各個構(gòu)件的性能設計。在抗震設計工作中,各個構(gòu)件的穩(wěn)定性是保證建筑物穩(wěn)定性的基礎(chǔ),必須遵循強柱弱梁、強節(jié)點弱等設計原則[2];然后,對于構(gòu)件中的薄弱部分必須進行重點抗震建設。其次是防線的布設點設計。在抗震工作建設中,需要盡可能多的設計防線布設點,以加強整個建筑物的抗震能力,尤其是抵抗余震的能力。最后是要注意各個零構(gòu)件之間的強弱關(guān)系。
2加強建筑結(jié)構(gòu)抗震建設的措施
2.1 完善抗震設計中的各種標準和規(guī)范
我國土木工程建設中的抗震設計工作相較于其他國家來說較為落后,系統(tǒng)化的抗震設計工程體系還沒有完全建立,因此在項目工程的前期設計中,有許多工序的設計規(guī)范和標準往往不統(tǒng)一,比如某些構(gòu)件的尺寸和位置等,這些設計標準看似是細節(jié)問題,但是關(guān)乎整個建筑物的穩(wěn)定性,如果沒有按照統(tǒng)一的標準進行設計和施工,則勢必會在日后的使用過程中埋下安全隱患。我國現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)工程建設抗震工作指標主要依據(jù)的是國家地震防設標準,因此在具體的工程建設之時,設計方一定要嚴格按照這一標準進行。同時,國家地震局也要完善相應的設計規(guī)范,尤其是要考慮到不同地區(qū)的不同情況。
2.2 明確建筑結(jié)構(gòu)性能
建筑結(jié)構(gòu)工程建設中的抗震設計中,首要工作就是明確建筑物的結(jié)構(gòu)性能,主要內(nèi)容包括對建筑物的建設場地進行整體考察,比如地質(zhì)狀況、地形條件、周圍的環(huán)境因素等,還有各種建筑材料的結(jié)構(gòu)性能、抗震指數(shù)以及抗震材料的各項數(shù)據(jù)指標等,通過這些工作的考察,建筑工程師可以對整個建筑的抗震性能有一個大致的了解,然后再通過計算機的數(shù)據(jù)處理和分析,進行進一步的抗震結(jié)構(gòu)設計。
在進行一個具體的建筑工程抗震設計工作之前,工程師通過對建筑結(jié)構(gòu)性能進行分析,然后結(jié)合以往的建筑抗震設計數(shù)據(jù),可以建立完善的地震抗震數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫中包含各種不同類型的建筑物的抗震結(jié)構(gòu)設計和數(shù)據(jù)分析,以工程設計師借鑒。最后,為了能夠有效地收集到建筑物的各項抗震數(shù)據(jù),工程師還會在設計前進行建筑物模擬地震,以此來監(jiān)測該建筑結(jié)構(gòu)性能的穩(wěn)定性,然后再進行各項指標的安全評估,以便于后期抗震方案的設計。
2.3 抗震結(jié)構(gòu)的選擇
除了進行必要的建筑結(jié)構(gòu)性能分析之外,在抗震設計工作中對建筑物抗震結(jié)構(gòu)的選擇十分關(guān)鍵。
首先,抗震結(jié)構(gòu)必須要有一定的穩(wěn)定性和承載力以及相應的變形能力。以鋼筋混凝土材料為例,我國的大部分城市建筑都采用是鋼筋混凝土材料,因為這種材料穩(wěn)定性好,并且受環(huán)境影響不大,可以使用較長的時間。
其次,在選擇抗震結(jié)構(gòu)之時還要重視材料的地震傳遞作用。比如高層房屋的抗震設計,在抗震梁柱的布置中應該選擇垂直重力載荷,這樣一旦發(fā)生地震,可以在最短的時間內(nèi)將傷害傳遞到墻體等豎直建筑上,以降低對房屋的損傷。
3結(jié)束語
建筑結(jié)構(gòu)工程建設中的抗震設計工作對于整個項目建設來講至關(guān)重要,其工作的重點與難點主要在于對建筑物抗震指標和各種環(huán)境因素的控制上。不少工程單位對此的重視程度不夠,也因此既導致了許多安全問題的存在。為了提高建筑物的抗震性能,最大程度上減少地震對建筑物的損傷,建設單位方面要完善建筑物抗震設計中的各種標準和規(guī)范,明確建筑結(jié)構(gòu)性能,同時對抗震結(jié)構(gòu)進行合理的選擇。
參考文獻
[1] 陳建坤.建筑結(jié)構(gòu)設計中的抗震設計問題探索[J].中國室內(nèi)裝飾裝修天地,2015,(6):126.
[2] 陰召勇.建筑抗震結(jié)構(gòu)設計要素及抗震措施探索[J].建筑·建材·裝飾,2018,(14):223,218.
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文范文 第15篇
題目:高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計分析
摘要:城市化發(fā)展進程不斷加快,在這一背景下,高層建筑工程施工質(zhì)量備受關(guān)注,若要確保市政建筑工程質(zhì)量,就要從結(jié)構(gòu)設計層面描述予以系統(tǒng)化分析,重點探究其中的抗震設計措施,從而營造安全的應用環(huán)境,以突出的抗震性能,保障群眾的生命財產(chǎn)安全。文章主要針對高層建筑結(jié)構(gòu)設計中的抗震設計方法進行分析,闡述了以下幾項要點。
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)抗震;設計分析
引言
當前隨著社會城市化進程加快,建筑業(yè)有了蓬勃的發(fā)展趨勢,其建設的規(guī)模以及高度也在持續(xù)性擴大,在生活中建筑的種類相當豐富,但是其內(nèi)存的結(jié)構(gòu)性問題也逐漸突出,因而在建筑的建設過程中,需要做好結(jié)構(gòu)的分析,這樣在地震到來之時,防止給居民的生命財產(chǎn)安全帶來嚴重的威脅。
1高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的內(nèi)容
高層建筑的抗震性能與人們的生命財產(chǎn)安全有著密切的關(guān)系。高層建筑的抗震設計應考慮美觀、實用和經(jīng)濟。地震期間,結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)會受到地震的嚴重影響,因此抗震設計要滿足結(jié)構(gòu)在地震作用下的性能要求,考慮結(jié)構(gòu)彈塑性變形能力的設計效果,針對高層建筑結(jié)構(gòu)在水平地震作用下變形要求、性能要求的不同超限概率,實施有效的抗震設計方案。對于重要建筑物或有特殊要求的建筑物,采用時程分析方法進行補充計算設計。計算高層建筑在大地震作用下的變形狀態(tài),確保抗震設計效果能滿足建筑性能要求,提高抗震效果。
2加強高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計措施
2.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設計
在高層建筑抗震設計中,應充分考慮地震作用下的影響因素和阻礙因素,其中最重要的是建筑位移,并應根據(jù)界面應變隨時提高框架支撐結(jié)構(gòu)的水平。在框架中,應做好強柱弱梁的設計,提高梁的延性,可有效降低柱屈服的可能性。此外,抗震結(jié)構(gòu)設計還可以采用其他方法,如采用高延性結(jié)構(gòu)、多截面強框架設計等方法,實現(xiàn)隔震減振,提高高層建筑的整體穩(wěn)定性。
在高層建筑結(jié)構(gòu)設計中,我們將嚴格遵循強柱弱梁的原則,框架的分布在地震的容限下,使高層建筑在地震中倒塌的概率降低,同時,建筑結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、內(nèi)力的設計值,如抗震效果要嚴格規(guī)范,從而提高輔助框架結(jié)構(gòu)的抗震性能和穩(wěn)定性。采用框架中心調(diào)整的方法,實現(xiàn)了強柱弱梁的原理。應注意彎矩,并應事先考慮偏差的后果,即附加彎矩。高層建筑的抗震設計,要充分考慮結(jié)構(gòu)的整體布置,充分考慮施工中基礎(chǔ)設施建設的對稱性和規(guī)則性,避免扭轉(zhuǎn)不平衡的情況,做好核心筒的豎向結(jié)構(gòu)設計,保證高層建筑整體結(jié)構(gòu)的平衡,當高層建筑局部受損時,該建筑的抗震性能以其穩(wěn)定性和填充性為主。
在高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計中,通常采用多道抗震防線。抗震設防線能對建筑結(jié)構(gòu)起到內(nèi)外平衡的作用,多道防震設防線能在地震中起到保護建筑結(jié)構(gòu)的作用。從高層建筑的角度來看,多道抗震防線可以保證在地震作用下,如果第一道防線被破壞,地震能量就會被消耗,這樣地震對建筑整體的影響就會減少,這樣才能保證高層建筑在地震時能得到修復,在地震時不墜落的目標。
2.2合理選擇鋼結(jié)構(gòu)類型
由于鋼結(jié)構(gòu)的抗震體系并不屬于單一類型,種類較為豐富且較為多元化,所以在進行鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工過程中,需要按照建筑施工所使用的材料以及鋼結(jié)構(gòu)建筑的實際高度,對相關(guān)的施工工藝展開科學選擇。應保證所選擇的鋼結(jié)構(gòu)類型能夠與具體的抗震等級要求相符合,可對施工活動順利開展形成有效促進作用,從而為后續(xù)各項操作的高質(zhì)量開展奠定良好基礎(chǔ)。
2.3建筑材料的科學選擇
對于任何建筑結(jié)構(gòu)來說,主要的承重原料都是建筑材料,建筑材料本身的塑性和剛度對整個高層建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震性能都會起到很大的作用。具體選擇時,應對高層建筑工程所處位置的實際地質(zhì)特征、地形地貌、板塊構(gòu)造等各種條件進行全面了解,并在此基礎(chǔ)上選擇抗震性能能滿足實際工程需求的建筑材料。一般情況下,在選用高層建筑結(jié)構(gòu)的材料時,通常選用自重輕、強度高的建筑材料,保證其整體性和延性足夠好。由于板的施工面積比較穩(wěn)定,高層建筑的結(jié)構(gòu)設計可以科學的使用預制混凝土,這樣更輕,施工操作也比較簡單。但是,如果高層建筑工程位于地震多發(fā)地區(qū),其混凝土結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生裂縫,其安全性難以得到有效保障。在這種情況下,需要選擇現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu),這種材料不僅具有良好的整體特性,而且具有非常高的性價比,其強度和剛度都比較好,能夠有效地保證高層建筑工程結(jié)構(gòu)的整體抗震性能,確保后期應用的有效性和安全性。
2.4科學選擇建筑地基
為了防止因為地質(zhì)災害所導致的對于建筑物的破壞,在選址時,應該避免選擇危險的地質(zhì)區(qū)域,通常房屋建筑建設在均勻的巖層以及土質(zhì)結(jié)構(gòu)上,在進行建筑設計前,做好必要的勘探檢查,確保地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地殼分析以及水文狀況良好。同時,還應該上報建筑審批部門進行嚴格審查,以確保最終選址的科學有效性。
2.5強調(diào)建筑結(jié)構(gòu)整體性
建筑結(jié)構(gòu)的完整性是決定高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計性能的關(guān)鍵。設計中應采取合理有效的措施,提高建筑內(nèi)部的整體設計效果,使建筑內(nèi)部形成塑性鉸,提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性和抗震防災能力。在高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計中,要考慮到防止破壞問題,減少韌性剪切缺失的風險,合理處理構(gòu)件,采取有力措施減弱彎曲,提高設計水平。應重視高層建筑的延性,提高抗震性能,做好抗震設計,提高結(jié)構(gòu)的延性效果。例如,在梁、柱等構(gòu)件的受拉鋼筋配筋率的合理控制,以提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性,加強高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的目的,改進和優(yōu)化高層建筑抗震結(jié)構(gòu)形式,提高設計精度。要嚴格控制高層建筑基礎(chǔ)的壓實度,保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,提高基礎(chǔ)對建筑整體的承載能力,優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計,設置抗震墻,通過加固梁柱節(jié)點,加強建筑物對水平剪應力的處理能力。
結(jié)語
總之,地震屬于不可抗力的自然災害之一,具有不可預估的特點。為了有效降低地震對高層建筑的影響,在高層建筑結(jié)構(gòu)設計中,相關(guān)部門要充分考慮高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性,設計人員在設計中要選擇防震性能好的建筑材料,嚴格按照規(guī)定開展設計工作,避免安全隱患,全面提高我國高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性和安全性。
參考文獻:
[1]趙光朋.高層建筑抗震設計分析[J].房地產(chǎn)世界,2021(05):32-34.
[2]甘昱.高層住宅建筑結(jié)構(gòu)的抗震優(yōu)化設計策略[J].工程建設與設計,2021(04):21-23.
本站論文范文來源網(wǎng)絡,若內(nèi)容不實或侵害了您的合法權(quán)益,請及時聯(lián)系我們進行刪除!原文鏈接: » 建筑結(jié)構(gòu)抗震論文(精選15篇)