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工程结构抗震分析学习心得

工程结构抗震分析学习心得

工程结构抗震分析学习心得

中之一。由于它发生次数少,所以大多数人对此放松了警惕,疏于对地震的防范。但是强烈的地震一旦发生,就会造成巨大的人员伤亡和巨额的经济损失。因此,我们在日程生活中就应对地震有所防备,普及居民和群众关于防范地震的知识,以至于在地震发生时不会手忙脚乱,同时做好房屋建筑的抗震设计,做到小震不坏,中震可修,大震不倒的最基本要求,从而减少人员伤亡和经济损失。

这就要求我们在结构设计中做好对工程结构抗震的分析。通过一年《工程结构抗震分析》这门课程的学习,我们逐渐认识这门课程的重要性及地震发生时对居民生活及其心理的影响。下面是学习中的一些心得及体会。

抗震结构分析的发展过程。结构抗震分析理论的发展大致分为静力,反应谱和动力阶段,在动力阶段又可分为弹性和弹塑性(或非线性)阶段。

从1900年日本学者提出震度法概念,将地震简化成静力到我国在1989年抗震规范中提出两阶段设计要求,第一阶段为设计阶段以反应谱方法作为设计地震作用的计算方法;第二阶段是设计校核阶段,要求用弹塑性时程分析方法进行验算。要求层间位移小于倒塌极限,要求进行第二阶段验算的只限于少数建筑结构。工程结构抗震分析已经经历近百年的发展,有关地震分析也逐渐完善,但是还有待进一步发展。在我们学习中我们认识到地震的分析方法有一下几种:静力分析法,反应谱分析法,

工程结构抗震

《工程结构抗震》命题作业 作业名称:试述底部剪力法的定义、适用条件并计算图示框架 作业要求:按以下提示步骤计算图示框架 已知:水平地震影响系数α1=0.139,顶部附加水平地震 作用δn=0。 计算步骤提示:(1)计算结构等效总重力荷载代表值 G eq=0.85 (2)水平地震影响系数已知α1=0.139 (3)计算结构总水平地震作用标准值F EK=α1G eq (4)顶部附加水平地震作用δn=0 (5)计算各层水平地震作用标准值 (6)计算各层层间剪力 第一层:V1= F1+ F2+ F3 第二层:V2= F2+ F3

第三层:V3= F3

解: 第一振型 g g T T T 51<< 139.0)( max 21==αηαγT T g 第二振型 g T T <<2s 1.0 16.0max 22==αηα 第三振型 g T T <<3s 1.016.0max 23==αηα (2)计算各振型的振型参与系数 第一振型 ∑∑===?+?+??+?+?= =3 1 2 222131 11363.11 180667.0270334.02701 180667.0270334.0270/i i i i i i x m x m γ 第二振型 ∑∑==-=?+-?+-??+-?+-?== =3 12 222 23122428.01 180)666.0(270)667.0(2701 180)666.0(270)667.0(270/i i i i i i x m x m γ 第三振型 ∑∑===?+-?+??+-?+?= =3 1 2 22233 1 33063.01 180)035.3(270019.42701 180)035.3(270019.4270/i i i i i i x m x m γ (3)计算各振型各楼层的水平地震作用 i j ji j ji G x F γα= 第一振型 kN 4.1678.9270334.0363.1139.011=????=F kN 4.3348.9270667.0363.1139.012=????=F kN 2.3348.9180000.1363.1139.013=????=F 第二振型 kN 9.1208.9270)667.0()428.0(16.021=??-?-?=F kN 7.1208.9270)666.0()428.0(16.022=??-?-?=F kN 8.1208.9180000.1)428.0(16.023-=???-?=F 第三振型 kN 2.1078.9270019.4063.016.031=????=F kN 9.808.9270)035.3(063.016.032-=??-??=F kN 8.178.9180000.1063.016.033=????=F (4)计算各振型的地震作用效应(层间剪力) 第一振型 kN 8362.3344.3344.16711=++=V kN 6.6682.3344.33412=+=V kN 2.33413=V 第二振型 kN 8.1208.1207.1209.12021=-+=V kN 1.08.1207.12022-=-=V 8.12023-=V 第三振型 kN 1.448.179.802.10731=+-=V kN 1.638.179.8032-=+-=V kN 8.1733=V (5)计算地震作用效应(层间剪力) kN 8.8452 312212111=++=V V V V

砌体结构的抗震设计

浅谈砌体结构的抗震设计 摘要:本文从抗震角度诠释了多层砌体结构设计的抗震设计,在现行抗震规范采用的“三水准两阶段”设计法下如何做好多层砌体结构的设计。 关键词:砌体结构;抗震概念设计 abstract: in this paper, the interpretation of the seismic design of multistory masonry structure seismic design from the perspective, how well the design of multi-story masonry structure is adopted in the current seismic code “ sanshui two stage design method “. key words: masonry structure; seismic concept design 中图分类号:tu973+.31 文献标识码:a文章编号: 多层砌体结构因其工程造价较低在我国目前是应用较为广泛的 结构形式,在整个建筑业中占着很大的比重。从节能和减排的角度,砌体结构仍有发展的余地。从国内外历次大地震来看,砌体结构在强烈地震作用下的破坏是极其严重的。无论我国1966年河北邢台邢台地震,1970年的云南通海地震,1976年河北唐山地震、2008年汶川地震等,还是国外如1923年日本关东地震,印度、墨西哥、希腊、俄罗斯、智利、印尼等国发生的大地震,都使砌体结构房屋大量破坏倒塌,造成人员和财产的巨大损失,教训是十分沉痛的。因此,作好砌体结构的抗震设防设计,具有十分重要的意义。 砌体结构因其构件组成和连接方式的内在原因,具有脆性性质,

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。

工程结构抗震设计试卷及答案完整版讲解

土木与水利学院期末试卷(A) 考试科目:工程结构抗震设计20~20学年第一学期 一、填空题:(20分,每空1分) 1.一般来说,某地点的地震烈度随震中距的增大而减小。 2.《建筑抗震设计规范》规定,根据建筑使用功能的重要性及设计工作寿命期的不同分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别。3.《建筑抗震设计规范》规定,建筑场地类别根据等效剪切波速和场地覆盖土层厚度双指标划分为4类。 4.震害调查表明,凡建筑物的自振周期与场地土的卓越周期接近时,会导致建筑物发生类似共振的现象,震害有加重的趋势。 5.为了减少判别场地土液化的勘察工作量,饱和沙土液化的判别可分为两步进行,即初判法和标准贯入试验法判别。 6.地震系数k表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比;动力系数 是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值。 7.《建筑抗震设计规范》根据房屋的设防烈度、结构类型和房屋高

度,分别采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算、构造措施要求。8.为了保证结构具有较大延性,我国规范通过采用强柱弱梁、强剪弱弯和强节点、强锚固的原则进行设计计算。 二、单项选择题:(20分,每题2分) 1.地震烈度主要根据下列哪些指标来评定( C )。 A.地震震源释放出的能量的大小 B.地震时地面运动速度和加速度的大小 C.地震时大多数房屋的震害程度、人的感觉以及其他现象 D.地震时震级大小、震源深度、震中距、该地区的土质条件和地形地貌 2.某一场地土的覆盖层厚度为80米,场地土的等效剪切波速为200m/s,则该场地的场地类别为( C )。 A.Ⅰ类 B.Ⅱ类 C.Ⅲ类 D.Ⅳ类3.描述地震动特性的要素有三个,下列哪项不属于地震动三要素( D )。 A.加速度峰值 B.地震动所包含的主要周期 C.地震持续时间 D. 地震烈度 4.关于地基土的液化,下列哪句话是错误的( A )。 A.饱和的砂土比饱和的粉土更不容易液化 B.土中粘粒含量越高,抗液化能力越强 C.土的相对密度越大,越不容易液化, D.地下水位越低,越不容易液化 5.根据《规范》规定,下列哪些建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算( D )。 A.砌体房屋

工程结构抗震题目及答案

填空题(每空1分,共20分) 1、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波,其中体波包括纵波(P)波和横(S)波,而面波分为瑞雷波和洛夫波,对建筑物和地表的破坏主要以面波为主。 2、场地类别根据等效剪切波波速和场地覆土层厚度共划分为IV类。3.我国采用按建筑物重要性分类和三水准设防、二阶段设计的基本思想,指导抗震设计规范的确定。其中三水准设防的目标是小震不坏,中震可修和大震不倒 >时,在结构顶部附4、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时,对于T 1 ,其目的是考虑高振型的影响。 加ΔF n 5、钢筋混凝土房屋应根据烈度、建筑物的类型和高度采用不同的 抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。 6、地震系数k表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比;动力系数 是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值。 7、在振型分解反应谱法中,根据统计和地震资料分析,对于各振型所产生的地震作用效应,可近似地采用平方和开平方的组合方法来确定。 名词解释(每小题3分,共15分) 1、地震烈度: 指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。 2、抗震设防烈度: 一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,应按国家规定权限审批或颁发的文件(图件)执行。 3、反应谱: 地震动反应谱是指单自由度弹性体系在一定的地震动作用和阻尼比下,最大地震反应与结构自振周期的关系曲线。 4、重力荷载代表值: 结构抗震设计时的基本代表值,是结构自重(永久荷载)和有关可变荷载的组合值之和。 5 强柱弱梁: 结构设计时希望梁先于柱发生破坏,塑性铰先发生在梁端,而不是在柱端。三简答题(每小题6分,共30分) 1.简述地基液化的概念及其影响因素。 地震时饱和粉土和砂土颗粒在振动结构趋于压密,颗粒间孔隙水压力急剧增加,当其上升至与土颗粒所受正压应力接近或相等时,土颗粒间因摩擦产生的抗剪能力消失,土颗粒像液体一样处于悬浮状态,形成液化现象。其影响因素主要包括土质的地质年代、土的密实度和黏粒含量、土层埋深和地下水位深度、地震烈度和持续时间 2.简述两阶段抗震设计方法。

(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。

提高建筑结构抗震设计的措施

提高建筑结构抗震性能的措施 摘要:随着社会的发展和科学技术的进步,建筑抗震设防已是工程结构设计面临的迫切任务,建筑结构设计人员为防止、减少地震给建筑造成的危害,就需要分析研究如何合理地提高结构的抗震性能。从目前抗震设计现状出发,找出结构安全与经济合理的最佳结合点,找出合理有效的抗震设计方法。 一、建筑结构抗震性能的影响因素 1.1 建造场地的选址不正确 当建筑物的建造场地在软土、液化土等土壤分布不均等 场地时,在地震发生时可能会导致建筑物的崩塌和下陷,这是由于地基内土壤存在软弱粘性的土壤和不均匀的土层造成的,特别是在填土的区域,特别是在建筑物建设时如果无法避开土地和地形地势的影响,应该对地基进行加固处理和建筑结构的合理设计。 1.2 建筑物结构设计不科学 当发生较大的地震灾害时,建筑结构的延性能力的性能十分重要,某种程度上来说,建筑结构构件的延性能力能够产生更大的抗震能力。建筑结构的延性能力主要是通过破坏部分次要的建筑构件来减轻地震对整个建筑结构所造成的破坏,达到对建筑物整体的保护作用。延性构件能够很好的在地震发生时产生非弹性的形变,最大限度地将地震能力转移至自身,其抗震性能和产生的作用甚至高于建筑结构的抗震强度,但是在对于建筑延性构件的设计上往往存在很多的问题。在地震灾害发生时,以钢筋混凝土为主的框架梁往往会最先出现形变,在对建筑起支撑作用的支柱变形出现稍晚。如果在延性框架上的设计缺乏合理,没有正确的选择一个可以受到强力作用的形变构件,建筑结构延性构件还没有发挥其延性就遭到破坏,没有一定的消耗地震发生对建筑结构产生的破坏力,那么就无法保证框架的对地震能量的消耗,从而对建筑结构造成破坏。

砌体结构的抗震设计探讨

砌体结构的抗震设计探讨 【摘要】砌体结构是一种传统的结构形式,是当前建筑工程中常用的结构形式之一,其原材料来源广泛,易于就地取材,具有良好的耐火性和耐久性,且保温、隔热、隔声性能较好,具有优于其他结构的经济效益和良好的使用性能,在各类建筑中得到广泛的应用。但是砌体结构的设计施工中要采取一定的措施加强结构的整体性,提高其抗震性能,使其更好地为我们服务。 标签砌体结构;抗震设计;抗震技术 一、砌体结构的震害破坏特点 砌体结构的房屋具有造价较低、建造方便、使用灵活的特点,容易满足大范围内人民的使用要求,在我国地震区建有大量的砌体结构房屋。国内外的震害调查表明,砌体结构的震害大致表现为房屋倒塌、墙体开裂引起局部塌落、墙角破坏、纵横墙连接破坏、楼梯间破坏、楼盖与屋盖的破坏、附属构件的破坏等,其破坏特点如下: 1、墙体开裂。地震烈度6~7级时,一般情况下,如果上下质量均匀,裂缝在底层严重,向上剪切;反之,则裂缝在顶层也很严重。通常在中震地震情况下的砌体裂缝有以下几种形式:“x”裂缝:凡与主震方向平行的墙体,虽承受不了地震力,但又尚未倒塌时,则常出现“x”形裂缝。水平裂缝:这种裂缝大都在外纵墙的窗口上、下皮处发生。当房屋纵向承重,横墙间距大而屋盖的刚度有较弱时,垂直于纵墙方向的地震力迫使纵墙在刚度小的方向发生横向弯曲,从而在窗口的上、下皮处产生水平裂缝。竖向裂缝:这种裂缝大都在纵横墙交接处出现,交接处被拉脱或成马牙状,有时因房屋结构体系的变化,相邻部分的振幅不同而产生竖向裂缝。 2、墙体的局部倒塌。如果房屋个别部位的强度和整体性差,纵墙于横墙间的联系不好,平面或里面上有显著的局部突出等,在强烈地震的作用下往往会引起局部的倒塌。此外,如果房屋的上层自重大,刚度差或上层砌体强度低,也可能发生上部倒塌的情况。 3.房屋全部倒塌。在强烈地震作用下,如果底层墙体抗震强度不够,则底层先塌,从而引起上层的倒塌,这时,倒塌后的楼板往往逐层相叠落下。当结构的整体性差而上层墙体又过于薄弱时,往往上层首先倒塌,这时由于下层受砸而发生倒塌,因而倒塌的楼板一般无一定规则。当砌体房屋的强度太差而不足以抵抗地震作用时,往往上下层同时发生散碎,彻底倒塌,这时墙体完全散裂而成为零散的块体,完全失去承载能力。 二、砌体结构房屋抗震设计的一般规定 1、房屋总高度和层数的限制。随着房屋高度的增加,地震破坏作用也将增大,因而房屋的破坏将加重。震害调查表明,房屋的破坏程度随层数的增多而加重,基于砌体材料的脆性性能和震害经验,限制其层数和高度是主要的抗震措施。 2、房屋高宽比的限制。随着房屋高宽比的增大,地震作用效应将增大,由整体弯曲在墙体中产生的附加应力也将增大。因此,砌体房屋总高度与总宽度的最大比值应符合《建筑抗震设计规范》要求。 3、墙体的布置。墙体是承担地震作用的主要构件,墙体的布置和间距对房屋的空间刚度和整体性影响很大。因而,对建筑物的抗震性能有重大影响。墙体布置时应注意以下几点:(1)合理确定墙体的主要承重体系。结构布置应优先选

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。

工程结构抗震习题答案

工程结构抗震习题答案 一、填空题 1.地震按其成因可划分为(火山地震)、(陷落地震)、(构造地震) 和(诱发地震)四种类型。 2.地震按地震序列可划分为(孤立型地震)、(主震型地震)和(震 群型地震)。 3.地震按震源深浅不同可分为(浅源地震)、(中源地震)、(深源地 震)。 4.地震波可分为(体波)和(面波)。 5.体波包括(纵波)和(横波)。 6.纵波的传播速度比横波的传播速度(快)。 7.造成建筑物和地表的破坏主要以(面波)为主。 8.地震强度通常用(震级)和(烈度)等反映。 9.震级相差一级,能量就要相差(32)倍之多。P5 10.一般来说,离震中愈近,地震影响愈(大),地震烈度愈(高)。11.建筑的设计特征周期应根据其所在地的(设计地震分组)和(场地类别)来确定。 12.设计地震分组共分(三)组,用以体现(震级)和(震中距)的影响。13.抗震设防的依据是(抗震设防烈度)。14.关于构造地震的成因主要有(断层说)和(板块构造说)。 15.地震现象表明,纵波使建筑物产生(垂直振动),剪切波使建筑物产生(水平振动),而面波使建筑物既产生(垂直振动)又产生(水平振动)。 16.面波分为(瑞雷波R波)和(洛夫波L波)。 17.根据建筑使用功能的重要性,按其受地震破坏时产生的后果,将建筑分为(甲类)、(乙类)、(丙类)、(丁类)四个抗震设防类别。 18.《规范》按场地上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震(有利)、(不利)和(危险)的地段。 19.我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据(等效剪切波速)和(覆盖层厚度)划分为四类。 20.饱和砂土液化的判别分分为两步进行,即(初步判别)和(标准贯入度试验判别)。 21. 可液化地基的抗震措施有(选择合适的基础埋置深度)、(调整基础底面积, 减小基础偏心)和(加强基础的整体性和刚度)。详见书P17 22.场地液化的危害程度通过(液化等级)来反映。 23.场地的液化等级根据(液化指数)来划分。 24.桩基的抗震验算包括(非液化土中低承台桩基抗震验算)和(液化土层的低承台桩基抗震验算)两大类。 25.目前,工程中求解结构地震反应的方法大致可分为两种,即(底部剪力法

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

(完整版)建筑结构抗震设计整理

《建筑结构抗震设计》期末考试复习题 一、名词解释 (1)地震波: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; (2)地震震级:表示地震本身大小的尺度,是按一次地震本身强弱程度而定的等级; (3)地震烈度:表示地震时一定地点地面振动强弱程度的尺度; (4)震中:震源在地表的投影; (5)震中距:地面某处至震中的水平距离; (6)震源:发生地震的地方; (7)震源深度:震源至地面的垂直距离; (8)极震区:震中附近的地面振动最剧烈,也是破坏最严重的地区; (9)等震线:地面上破坏程度相同或相近的点连成的曲线; (10)建筑场地:建造建筑物的地方,大体相当于一个厂区、居民小区或自然村; (11)沙土液化:处于地下水位以下的饱和砂土和粉土在地震时有变密的趋势,使孔隙水的压 力急剧上升,造成土颗粒局部或全部将处于悬浮状态,形成了犹如“液化”的现象,即称为 场地土达到液化状态; (12)结构的地震反应:地震引起的结构运动; (13)结构的地震作用效应:由地震动引起的结构瞬时内力、应力应变、位移变形及运动加速 度、速度等;(14)地震系数:地面运动最大加速度与重力加速度的比值; (15)动力系数:单质点体系最大绝对加速度与地面运动最大加速度的比值; (16)地震影响系数:地震系数与动力系数的乘积; (17)振型分解法:以结构的各阶振型为广义坐标分别求出对应的结构地震反应,然后将对应 于各阶振型的结构反应相组合,以确定结构地震内力和变形的方法,又称振型叠加法; (18)基本烈度:在设计基准期(我国取50年)内在一般场地条件下,可能遭遇超越概率(10%)的地震烈度。 (19)设防烈度:按国家规定权限批准的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 (20)罕遇烈度:50年期限内相应的超越概率2%~3%,即大震烈度的地震。 (21)设防烈度 (22)多道抗震防线:一个抗震结构体系,有若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的 结构构件连接起来协同作用; (24)鞭梢效应; (25)楼层屈服强度系数; (26)重力荷载代表值:建筑抗震设计用的重力性质的荷载,为结构构件的永久荷载(包括自 重)标准值和各种竖向可变荷载组合值之和; (27)等效总重力荷载代表值:单质点时为总重力荷载代表值,多质点时为总重力荷载代表值 的85%; (28)轴压比:名义轴向应力与混凝土抗压强度之比; (29)强柱弱梁:使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求;(30)非结构部件:指在结构分析 中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧向力的部件 二、简答题 1.抗震设防的目标是什么?实现此目标的设计方法是什么? 答:目标是对建筑结构应具有的抗震安全性能的总要求。我国《抗震规范》提出了三水准的

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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