抗震结构设计基本概念
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抗震结构知识点总结大全一、抗震结构的概念抗震结构是指在地震作用下能够保持稳定性和完整性的结构。
它是对建筑物在地震作用下发生损坏或倒塌的预防和保护措施,旨在减少地震灾害对建筑物和人员的影响。
抗震结构的设计原则是在地震作用下能够满足一定的安全要求,包括居住安全、人员疏散和建筑物完整性。
二、抗震设计的历史抗震设计起源于20世纪初。
在20世纪初期,人们对地震的认识还很有限,建筑结构的抗震设计仅限于简单的经验法则和试验结果。
20世纪50年代,随着地震工程学的发展,抗震设计开始逐步系统化,随后逐步推出了一系列抗震设计规范。
从此,抗震设计逐渐成为建筑工程设计的重要内容,对于提高建筑结构的抗震性能和减少地震灾害起到了重要作用。
三、抗震设计的目标抗震设计的目标是在地震作用下保证建筑物的安全,最大限度地减少地震造成的人员伤亡和财产损失。
具体包括以下几个方面:1. 预防建筑物的倒塌或严重损坏;2. 保护建筑物的结构和功能不受破坏;3. 确保建筑物的稳定性和居住安全性;4. 提高建筑物的抗震能力和减震性能。
四、抗震设计的基本原则抗震设计的基本原则包括以下几个方面:1. 安全性原则:确保建筑物在地震作用下能够保持稳定性和完整性;2. 经济性原则:在保证安全的前提下,尽量降低抗震设计的成本;3. 可行性原则:确保抗震设计方案的可行性和实用性。
五、抗震设计的基本方法抗震设计的基本方法包括以下几个方面:1. 结构增强:通过增加构件的尺寸、材料强度或者截面面积来提高建筑物的抗震能力;2. 增加结构抗震支撑:通过增加支撑设施或者增加支撑刚度来提高建筑物的抗震能力;3. 防震设施:通过设置减震设备或者减震结构来降低建筑物的振动能量;4. 结构破坏控制:通过设置抗震结构连接、构件连接件或者增加柔性结构来控制结构的破坏。
六、抗震设计的技术要求抗震设计的技术要求包括以下几个方面:1. 抗震设计的受力分析:要求对建筑结构的受力情况进行全面分析,包括静力和动力分析;2. 抗震设计的结构设计:要求合理设计建筑结构,包括选择合适的结构类型、确定结构的构件和连接方式等;3. 抗震设计的参数选择:要求选择合适的参数,包括地震动参数、土壤参数和结构参数;4. 抗震设计的验算和验证:要求对抗震设计方案进行验算和验证,确保满足强震作用下的破坏控制要求。
结构抗震性能设计结构抗震性能设计是指在建筑物或其他结构设计的过程中,考虑地震力对结构产生的影响,进行合理的结构设计,使其在地震荷载作用下能够保持稳定性、完整性和可靠性。
以下将从结构抗震设计的原则、方法和应用实例等方面进行探讨。
结构抗震设计的原则主要包括均勻分布的纵向和横向刚度、良好的延性、适当的耗能和持久性、合理的抗侧移能力、均匀分布的竖向刚度能力等。
其中,均匀分布的纵向和横向刚度能够提高结构的整体性能,使其在地震作用下能够均匀吸收和分散地震能量,减小结构的震害程度。
良好的延性是指结构能够在地震作用下产生一定的变形能力,从而减小地震力对结构的影响。
适当的耗能和持久性是指结构能够通过能量耗散的方式吸收地震能量,并在地震作用下保持一定的强度和刚度,保证结构的损伤控制能力。
合理的抗侧移能力是指结构能够在地震作用下对侧移产生一定的抵抗能力,保证结构的整体稳定性。
均匀分布的竖向刚度能力是指结构的各个部位均能够承受地震荷载,避免集中作用和局部破坏。
结构抗震设计的方法主要包括基本设计方法、实用经验法、地震动分析法和工程试验法等。
基本设计方法是根据结构的受力性质和力学原理,采用静力分析方法进行结构设计。
实用经验法是根据历史数据和经验总结出的结构设计法则,结合实际情况进行设计。
地震动分析法是基于地震动力学理论,通过对地震动力学参数的分析和计算,确定结构的抗震性能。
工程试验法是通过对已建成的结构进行地震模拟试验,获取结构的动态响应数据,从而评估和验证结构的抗震性能。
在实际应用中,结构抗震设计需要根据具体的地震区域、建筑物类型和设计要求等因素进行合理的设计。
例如,在地震频繁的地区,结构抗震设计需要更加注重结构的稳定性和整体性能;对于高层建筑或大跨度结构,需要采用更加精细的地震动力学分析方法,并考虑结构的变形控制和抗震性能的提升;对于历史建筑或古迹保护工程,需要遵循保护原则并结合地震加固技术进行设计。
总之,结构抗震性能设计是建筑工程设计中非常重要的一环,其目标是通过合理的设计手段和方法,针对地震荷载的作用,保证结构在地震作用下能够保持稳定性、完整性和可靠性。
简述结构抗震概念设计的含义结构抗震概念设计是指在建筑设计阶段,通过合理分析和设计结构,使建筑在地震作用下能够充分发挥自身的抗震能力,以减少地震对建筑物造成的破坏和人员伤亡。
结构抗震概念设计需要考虑以下方面:1. 结构整体性:通过合理的结构布局和连通方式,使整个建筑结构能够形成一个整体,以提高抗震能力。
2. 建筑材料:选用合适的材料,如高强度钢筋混凝土、钢结构等,以增加结构的刚度和强度,提高抗震能力。
3. 结构体系:选择适当的结构体系,如框架、剪力墙、桁架等,以满足地震作用下的荷载传递要求。
4. 抗震设计要素:考虑地震作用下的水平力、垂直力、剪力等,确定结构的尺寸、强度、柱网布置、墙体厚度等参数,以满足设计要求。
5. 结构连接:合理设计结构连接,如梁柱连接、墙体与结构连接等,以确保结构的整体性和刚度。
6. 附加构件:增设抗震构件,如减隔震、阻尼器等,以增加结构的抗震性能。
结构抗震概念设计目的是在建筑设计早期阶段,通过合理的设计理念和方法,尽可能提高建筑的抗震能力,减少地震对建筑物和人员的危害。
这样可以提高建筑的安全性和可靠性,保护人民的生命财产安全。
结构抗震概念设计是指在建筑结构设计的初期阶段,考虑地震影响和力学特性的基础上,通过结构布局、形式、材料、连接方式等方面的综合设计,以提高建筑结构在地震发生时的抗震性能。
结构抗震概念设计的含义包括以下几个方面:1. 提前考虑抗震性能:结构抗震概念设计在初期阶段就将抗震性能的考虑纳入设计中,通过合理的布局、形式和结构系统的选择,以及考虑地震产生的荷载、地震波传播路径等因素,在建筑结构设计的初期就提出合理的抗震方案。
2. 综合设计思路:结构抗震概念设计是综合考虑建筑的整体性能和安全性的设计过程,不仅仅追求单一方面的抗震性能,还要考虑结构的可行性、经济性、舒适性等因素。
3. 满足抗震设计要求:结构抗震概念设计需要满足国家和地区的抗震设计规范要求,确保建筑在地震发生时能够安全、稳定地承受地震力的作用。
结构抗震概念设计
结构抗震概念设计是指在建筑设计阶段,通过合理的结构形式和布局、优化的材料选择以及适当的抗震措施,以提高建筑物在地震发生时的抗震性能,降低地震灾害对建筑物的破坏和人员的伤亡。
以下是一些常见的结构抗震概念设计方法:
1. 震度和设计地震力的确定:根据所在地区的地质构造、历史地震数据以及建筑物的用途和重要性等因素,确定合适的设计震度和设计地震力,用作设计参数。
2. 结构形式的选择:优选合适的结构形式,如框架结构、剪力墙结构、框剪结构等,以保证结构在地震力作用下能够保持整体稳定性。
3. 结构布局的合理调整:通过合理的结构布局,使得建筑物各部分受力均匀,避免发生局部集中破坏,提高结构整体的抗震性能。
4. 材料的选择与强度设计:合理选择适应当地地震特点的材料,并根据设计地震力要求确定结构强度等级,以确保结构在地震荷载下具有足够的强度和刚度。
5. 建筑物的抗震连接设计:合理设计结构的连接部位,采用适当的节点形式和连接方式,以确保结构整体刚度和稳定性,提高抗震性能。
6. 抗震控制措施的设置:如设置剪力墙、拉杆、钢筋混凝土柱等抗震构件,以增加结构的抗震能力;采用阻尼器、减隔震装置等减轻地震作用的措施。
7. 结构设计的动力响应分析:通过动力响应分析,考虑结构的固有周期、频率、模态等参数,以更好地了解结构的地震反应情况,为结构抗震设计提供依据。
以上是结构抗震概念设计的一些基本方法和注意事项,具体的设计应根据具体工程情况和地震要求进行。
简述砌体结构房屋的抗震概念设计的主要内容.砌体结构房屋的抗震概念设计砌体结构房屋是一种常见的建筑结构形式,其抗震设计至关重要。
在这篇文章中,我们将深入探讨砌体结构房屋抗震概念设计的主要内容。
1. 抗震概念设计的基本原则抗震概念设计的核心原则包括结构合理、刚度足、强度大、韧性好和稳定性强。
结构合理是指结构布置符合规范,布置合理,荷载路径明确,逐层传递至基础。
刚度足和强度大是指结构刚度满足规范,具有足够的抗震能力。
韧性好是指结构具有较好的变形能力,能够吸收和延迟地震能量。
稳定性强是指结构在地震作用下不易失稳。
2. 砌体结构房屋的抗震设计主要内容(1)结构设计砌体结构房屋的抗震设计首先要考虑结构的合理布置和刚度的设计。
合理的结构布置应考虑荷载传递路径的连续性和逐层传递,以及墙体和柱的合理布置。
刚度的设计需要满足地震作用下的变形要求,避免结构出现过大的变形。
(2)墙体设计砌体结构房屋的墙体是承受地震作用的主要构件之一。
墙体设计应考虑墙体的整体稳定性和抗震能力,包括墙体厚度、配筋等。
还应考虑墙体与结构其他构件的连接方式,确保墙体能够有效地传递荷载。
(3)材料选用在抗震设计中,砌体结构房屋应选择质量优良的砌体材料和优质的砂浆,以确保结构的稳定性和抗震能力。
还应考虑材料的粘结性和耐久性,避免地震作用下材料的松动和脱落。
3. 个人观点和理解作为文章写手,我认为砌体结构房屋的抗震概念设计是一项复杂而重要的工作。
在实际设计中,需要综合考虑结构、墙体和材料等多个方面的因素,以确保房屋在地震作用下具有足够的抗震能力。
我也认为抗震设计不仅需要满足规范的要求,更需要考虑实际的地震情况和建筑的使用要求,才能真正保障建筑的安全性。
总结回顾在本文中,我们深入探讨了砌体结构房屋抗震概念设计的主要内容,包括结构设计、墙体设计和材料选用等方面。
我们强调了抗震概念设计的基本原则,并共享了个人观点和理解。
通过这些内容,相信读者能够更全面、深刻和灵活地理解砌体结构房屋抗震概念设计的重要性和复杂性。
抗震设计概念
抗震设计,是针对地震区的工程结构进行的一种专项设计,以满足地震作用下工程结构安全与经济的综合要求。
一般包括抗震分析和抗震措施两个方面。
抗震分析是以结构动力学为基础,计算和分析结构在地震动作用下的反应。
抗震措施则包括工程总体布置、结构选型、地基基础处理以及各种构造措施。
抗震概念设计是指根据地震作用水平,选择合适的结构体系、材料及细部构造,以到达合理的抗震设计目的。
涉及方面有建筑场地的选择、结构体系的选择、平面立面布置的规则性、结构的动力特性的确定、传力机制的可靠性等。
这种设计可以在源头上避免或减轻不利于抗震设计因素的影响,有助于获得结构抗震性能方面的最有利组合,为设计过程中的数值计算创造有利条件。
总的来说,抗震设计的主要目的是保证建筑在地震发生时能够保持结构的完整性,减少地震对建筑的破坏,保证人们的生命安全。
简述抗震概念设计
抗震概念设计是指在建筑物的设计阶段,根据地理环境和地震活动等因素,采取一系列措施来提高建筑物抗震能力的设计过程。
抗震概念设计包括以下几个方面:
1. 结构设计:在结构设计中,要考虑建筑物的质量、刚度和稳定性,采用合理的结构形式和连接方式,以抵御地震力的作用。
常用的结构形式包括框架结构、剪力墙结构和筒结构等。
2. 地基处理:地基是建筑物的承载基础,地基的不稳定会导致建筑物受震时发生倾斜、沉降等问题。
因此,在抗震概念设计中,要对地基进行必要的处理,如加固地基、提高地基的承载力等。
3. 防震隔震设备:防震隔震设备通过减小建筑物与地面之间的相互作用,降低地震力的传递,减少建筑物的震动。
常见的防震隔震设备包括阻尼器、隔震支座和减震墩等。
4. 材料选择:在建筑物的建设中,要选择抗震性能好的建筑材料。
例如,使用具有一定抗震性能的混凝土、钢材和玻璃纤维等材料,能够提高建筑物的抗震能力。
5. 设计准则:抗震概念设计还要参考抗震设计相关的国家标准和规范,确保设计符合抗震要求。
这些准则包括建筑物的抗震设计参数、建筑物的抗震等级和最大抗震烈度等。
抗震概念设计是抗震设计的起点,通过合理的设计和措施采取,可以提高建筑物的抗震能力,减少地震对建筑物的破坏,保障人员的生命安全。
房屋抗震结构什么是抗震结构1:科普型正文:一:什么是抗震结构?抗震结构是指能够在地震发生时保持较好稳定性和强度,减少或避免建筑物因地震而受到严重破坏或倒塌的建筑结构。
抗震结构的设计和施工涉及到多个方面的因素,包括建筑材料的选择、结构形式的优化、支撑系统的配置等。
二:抗震结构的基本原理1. 建筑材料的选择抗震结构的建筑材料应具备一定的强度和韧性,以承受地震引起的巨大力量。
常用的抗震建筑材料包括钢筋混凝土、钢结构等。
2. 结构形式的优化抗震结构的结构形式应选取适合地震作用的形式,以增强建筑物的抗震性能。
常见的结构形式包括框架结构、剪力墙结构、桁架结构等。
3. 支撑系统的配置抗震结构的支撑系统应合理配置,以减少建筑物在地震过程中受到的力量。
支撑系统包括房屋的柱子、墙体等,应具备一定的强度和刚度。
三:抗震结构的设计流程1. 确定设计地震动参数根据地震烈度区划和地震动特征,确定设计地震动参数。
2. 结构荷载计算根据建筑物的用途和结构形式,进行结构荷载计算,确定建筑物受力情况。
3. 结构参数设计根据设计地震动参数和结构荷载计算结果,进行结构参数设计,确定抗震结构的尺寸和布置。
4. 结构分析采用适当的分析方法,进行结构的静力、动力分析,对结构的受力情况进行评估。
5. 结构检验和方案优化对设计结果进行结构刚度、强度等方面的检验,根据检验结果进行方案优化,确保结构满足抗震性能要求。
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法律名词及注释:1. 地震烈度区划:根据地震灾害具体情况,将地震活动区划分为不同的烈度区。
2. 结构荷载:指建筑物在使用过程中受到的各种力的作用。
2:科技型正文:一:抗震结构的定义和意义抗震结构是指为抵御地震力所采取的措施,以保护建筑物及其内部设备、人员的完整性和安全。
抗震结构对于地震多发的地区尤为重要,能够有效减少地震对建筑物造成的损伤,并提高建筑物的稳定性和耐震性能,进而保护人员生命安全和财产。
二:抗震结构的设计原则1. 基于地震学原理抗震结构的设计需要基于地震学的理论和实践经验,考虑地震的频率、振幅、持续时间等因素,从而确定合适的设计参数。
第一章抗震设计基本概念1-1 地震震级差一等级,ΔM=M2-M1=1, 所释放能量有何关系, 即E2/E1=?1-2 试绘出世界和中国主要的地震带。
1-3用简单方法(按悬臂梁)计算一个正方形平面结构在高度为25m,50m,100m时的基底剪力V0、基底弯矩M0、顶点转角θ和顶点侧移△的数值,并加以比较(比较时均以25m高时为1)。
该正方形筒体平面为10×10m,墙厚为20mm,弹性模量E=30.0KN/mm2。
荷载分为:①倒三角形分布荷载,顶部最大值q0=50KN/m;②均布荷载q=25KN/m。
从该结构的简单比较可得到什么概念?高层、多层、低层对结构刚度和承载力要求有什么不同?1-4 什么是三水准抗震设计目标?用什么方法实现这些目标?抗震概念设计有哪些主要内容?第二章场地、地基和基础2--1 已知某场地土,从地表以下至基岩的20m范围内共有3层土,各层土的厚度、名称和物理状态见下图,试计算该场地土层的固有周期T,并确定该建筑场地的类别,(提示:杂填土,可塑亚粘土,饱和砂土的V S分别为100,150,340m/S)。
2--2s第三章地震作用和结构抗震验算3--1 底部剪力法和振型分解反应谱法计算等效地震作用有什么异同?3--2地震作用和那些因素有关?计算等效地震作用的步骤是什么?3--3 计算结构自振周期有那些方法,如何选用?3--4结构自振周期和那些因素有关?随着房屋振动加剧出现局部损坏,结构周期为什么加长?3--5结构自振周期计算值如何修正为设计值?为何需要修正?3--6计算二层框架结构的自振频率与振型。
横梁刚度为无限大,各层重量为G1=m1g =400KN, G2=m2g=300KN, 底层层间侧移刚度为K1=2╳12╳2EI/h13 =48EI c/h13=14280KN/m, K2=2╳12EI c/h23。
(K11=K1+K2,K22=K2 ,K12=K21=-K2)3---7结构整体刚度K与总重量W增大对结构自振周期T及水平地震荷载F有何影响?3--8有地震作用内力组合和无地震作用内力组合的主要区别有哪些?3--9在变形验算中,有地震作用组合和无地震作用组合有什么区别?第四章 多层混合结构房屋4-1. 验算下图所示四层砖混结构房屋首层④轴线横墙a,b,c 墙短多遇地震烈度下的抗震强度,如抗震强度不足时要求提出提高抗震强度的措施。
抗震结构的概念设计【摘要】近年来世界各地发生了很多大地震,尤其2011年的311日本特大地震后引发的海啸,继而使得核电站发生一系列的触目惊心的骇人事件,更是引起了世界各界专业人士的关注。
作为一个建筑工作者,下面围绕抗震结构的概念设计简单地阐述一下地震对结构的影响及相关措施。
【关键词】抗震;烈度;抗震设防中图分类号:u452.2+8 文献标识码:a 文章编号:一、地震的成因火山地震由于火山爆发,地下岩浆迅猛冲出地面时而引起的地动。
火山地震一般较小,数量约占地震总数的7%左右。
火山爆发可能会激发地震,而发生在火山附近的地震也可能引起火山爆发。
塌陷地震由于石灰岩层地下溶洞或古旧矿坑的大规模崩塌而引起的地动。
塌陷地震一般较小,塌陷地震只占地震总数的3%左右。
构造地震(板块地震)由于地壳(或岩石圈)在构造运动中发生形变,当变形超出了岩石的承受能力,岩石就发生断裂,在构造运动中长期积累的能量迅速释放,造成岩石振动,从而形成地震。
波及范围大,破坏性很大,发生频繁,占地震总数的90%左右。
几乎所有的破坏性地震属于构造地震。
占破坏性地震总数的95%以上。
此前已记录到的最大构造地震震级为9.5级(智利,1960年5月22日)。
此次构造地震震级为9.0级(日本,2011年3月11日)。
日本处于4大板块之间:太平洋板块/欧亚板块/菲律宾板块/北美板块之间。
菲律宾板块、欧亚板块和北美板块三者会聚之点就是富士山。
二、地震的震级及烈度震级:是按照地震本身强度而定的等级标度,用以衡量某次地震的大小,通常用字母m表示。
它是根据地震波记录测定的一个没有量纲的数值,地震愈大,震级数字也愈大。
一次地震只有一个震级,只同震源发出的地震波能量有关。
国际上通用的里氏分级表,共分9个等级。
震级每差一级,通过地震被释放的能量约差32倍。
烈度:表示同一次地震在地震波及的各个地点所造成的影响的程度,如人的感觉,器物反应地表现象,建筑物的破坏程度。
与震源深度、震中距、方位角、地质构造以及土壤性质等许多因素有关。
结构抗震设计基本知识点结构抗震设计是指通过科学的设计方法和技术手段,确保建筑物在地震作用下具有足够的抵抗力和耐久性,保护人们的生命财产安全。
在进行结构抗震设计时,需要了解和掌握一些基本知识点。
本文将介绍结构抗震设计的基本知识点,包括地震分析、结构抗震设计原则和抗震设计方法。
一、地震分析地震分析是结构抗震设计的基础,用于确定建筑物在地震作用下的响应特性和抗震需求。
地震分析主要包括静力分析和动力分析两种方法。
1. 静力分析静力分析是通过将地震作用等效为静力载荷,利用静力平衡原理计算结构的响应。
静力分析适用于高度较低、刚度较大的建筑物,计算简单、速度快,但只能得到结构的近似响应。
2. 动力分析动力分析考虑了地震的时程特性,通过基于动力学原理的数值计算方法,模拟地震荷载对结构的作用,并计算结构的动力响应。
动力分析适用于高度较高、柔度较大的建筑物,可以更准确地评估结构的抗震性能。
二、结构抗震设计原则结构抗震设计的目标是确保建筑物在预定地震作用下具有足够的抗震能力,保护人们的生命安全。
在进行结构抗震设计时,需要遵循以下原则:1. 基本设计原则(1)坚持合理的结构布置,避免出现明显的结构软弱层。
(2)采用合理的结构形式,考虑结构的刚度、强度和稳定性。
(3)合理选择结构的材料和构造,确保材料的性能和构造的可靠性。
(4)进行全面的地震安全评价,对于重要建筑物应进行地震烈度评估和抗震设防烈度确定。
2. 设计响应谱原则设计响应谱是地震动加速度、速度和位移随时间的变化关系曲线。
结构抗震设计应根据建筑物所在地的地震烈度,选择适当的设计响应谱进行地震动分析和设计。
3. 抗震设计等级原则按照建筑物所处烈度区划和重要性等级,确定相应的抗震设计等级,并采取相应的抗震设计措施。
抗震设计等级分为一级、二级和三级,一级为最高等级。
三、抗震设计方法为了提高建筑物的抗震能力,结构抗震设计采用多种方法和措施,常用的包括以下几种:1. 提高结构刚度增加结构的刚度可以降低结构的变形和加速度响应,减小地震作用对建筑物造成的影响。
抗震概念设计和结构抗震计算是建筑结构设计中非常重要的两个环节,它们分别涉及到建筑物在地震作用下的抗震性能和抗震能力。
下面我将分别为你解答这两个问题。
1. 抗震概念设计:抗震概念设计是指在建筑物的设计过程中,根据地震作用的特点和建筑物的结构特点,采用一定的抗震原则和方法,对建筑物的抗震性能进行初步评估和优化。
抗震概念设计主要包括以下几个方面:(1)确定建筑物的抗震设防类别:根据建筑物的重要性、功能和使用年限等因素,确定建筑物的抗震设防类别,从而为后续的抗震设计提供依据。
(2)选择合理的结构体系:根据建筑物的功能、使用要求和地质条件等因素,选择适合的结构体系,以保证建筑物在地震作用下具有良好的抗震性能。
(3)采用合适的抗震措施:根据建筑物的结构特点和地震作用的特点,采用合适的抗震措施,如设置抗震墙、加强结构连接等,以提高建筑物的抗震能力。
(4)进行结构布局优化:在满足建筑物功能和使用要求的前提下,合理布置结构构件,使结构在地震作用下具有较好的延性和变形能力。
2. 结构抗震计算:结构抗震计算是指根据地震作用和建筑物的结构特点,采用一定的计算方法和程序,对建筑物在地震作用下的内力、变形和稳定性等进行详细分析和计算。
结构抗震计算主要包括以下几个方面:(1)确定地震作用:根据地震烈度、场地条件和建筑物的结构特点等因素,确定地震作用的大小和方向。
(2)计算结构的内力:根据地震作用和结构体系的受力特点,采用适当的计算方法,计算结构的内力,如弯矩、剪力和轴力等。
(3)计算结构的变形:根据结构的内力和材料的性能,计算结构的变形,如位移、转角和曲率等。
(4)判断结构的抗震性能:根据结构的内力、变形和稳定性等指标,判断结构的抗震性能是否满足设计要求。
(5)调整结构设计:如果结构的抗震性能不满足设计要求,需要对结构进行相应的调整,如增加结构构件的截面尺寸、改变结构布局等。
【结构抗震概念】随着现代城市化进程的加速和人口的不断增长,地震对建筑结构的破坏性影响成为一个日益突出的问题。
因此,建筑工程师和结构设计师提出了结构抗震的概念,旨在通过合理的设计和施工措施来提高建筑物在地震中的抵御能力,减少人员伤亡和财产损失。
本文将详细介绍结构抗震的概念及其相关内容。
一、结构抗震的定义结构抗震是指建筑物在地震荷载作用下,通过采取合理的结构设计和施工技术,以及使用适当的材料和构件,使建筑物具备一定的抵抗地震破坏的能力。
它涉及到建筑结构的抗震设计原则、抗震材料的选择和使用、抗震构件的布置和连接方式等多个方面。
二、结构抗震的重要性地震是一种自然灾害,具有突发性和破坏性强的特点。
如果建筑物的结构无法承受地震荷载,将导致建筑物倒塌、破坏甚至崩塌,给人员和财产带来巨大损失。
因此,结构抗震的重要性不容忽视。
通过合理的结构抗震设计和施工,可以提高建筑物的抗震能力,保证建筑物在地震中的安全性,减少人员伤亡和经济损失。
三、结构抗震的设计原则1. 强度控制原则:结构抗震设计应确保建筑物具备足够的强度和刚度,以承受地震荷载引起的变形和应力。
设计时需根据地震烈度和建筑物用途确定合理的设计参数,确保结构的整体稳定性。
2. 塑性设计原则:结构的塑性能力是指在地震作用下能够发生塑性变形而不发生破坏的能力。
采用塑性设计原则可以使结构在地震作用下发生一定程度的塑性变形,从而消耗地震能量,减小地震反应。
3. 抗震位移控制原则:结构的抗震位移是指建筑物在地震中发生的位移。
抗震位移控制原则要求结构的抗震位移不应过大,以保证建筑物在地震中的稳定性和安全性。
4. 抗震刚度控制原则:结构的刚度是指结构对外界力的抵抗能力。
抗震刚度控制原则要求结构具备足够的刚度,以减小地震作用下产生的变形和应力。
四、结构抗震的技术手段1. 结构形式选择:选择合适的结构形式是提高建筑物抗震能力的关键。
常见的结构形式包括框架结构、剪力墙结构、桁架结构等。
建筑结构的抗震概念设计作者:杨洪胜来源:《合作经济与科技》2010年第10期提要本文根据地震作用的特点,结合震后启示,阐述了结构抗震设计中“概念设计”的重要性以及对结构进行概念设计的原则。
在提高结构的整体抗震性能时,注重新的抗震设计理念的应用,为工程设计人员在今后的设计工作中提供思路。
关键词:建筑结构;抗震;概念设计中图分类号:F407.9文献标识码:A地震灾害具有突发性,至今可预报性很低,给人类社会造成的损失严重是各类自然灾害中最严重的灾害之一。
随着建筑结构抗震相关理论的不断发展,结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。
设计思路经历了从弹性到非线性,从基于经验到基于非线性理论,从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服,并赋予结构一定的非弹性变形能力的“耗”的一系列转变。
由于地震作用的随机性、复杂性、藕联性,每次地震所产生的波形各异,因而其对建筑物的作用各不相同,所产生的破坏程度也千差万别。
因此,在进行结构的抗震设计时要综合考虑多方面因素,而切实做好抗震概念设计又显得尤为重要。
一、抗震概念设計的含义建筑结构的抗震概念设计是指在进行结构抗震设计时,根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,从概念上,特别是从结构总体上考虑抗震的工程决策,即正确地解决总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。
二、抗震概念设计的基本内容1、建筑设计应重视建筑结构的规则性。
建筑结构的规则性对抗震能力重要影响的认识始自若干现代建筑在地震中的表现。
最为典型的例子是1972年2月23日南美洲的马那瓜地震。
马那瓜有相距不远的两幢高层建筑,一幢为十五层高的中央银行大厦,另一幢为18层高的美洲银行大厦。
当地地震烈度估计为8度。
一幢破坏严重,震后拆除;另一幢轻微损坏,稍加修理便恢复使用。
研究发现破坏较轻的建筑平、立、剖均较规则、对称;结构侧向刚度、材料强度和质量的分布也较均匀、连续,而另一栋建筑则恰恰相反,导致产生严重扭转、抗剪不足等而破坏严重。
1第十章抗震设计基本概念第一节、震级、烈度、设防标准2一、地球的构造1、地壳▲地球最表面的一层,很薄,一般厚度为5-40 km,平均厚度约为30km。
▲主要由各种不均匀的岩石组成:沉积岩→花岗岩→玄武岩等。
▲绝大部分地震都发生在地壳内。
32、地幔▲中间一层,很厚,平均厚度约为2900km。
▲主要由具有粘弹性性质的质地比较坚硬的橄榄岩组成。
▲地幔内部的物质在热状态和不均衡压力作用下缓慢运动,可能是造成地壳运动的根源。
3、地核▲地球最里面的一层,半径约为3500km,是地球的核心部分。
▲可分为外核(厚2100km)和内核,其主要构成物质是镍和铁。
▲根据推测,外核可能处于液态,内核可能处于固态。
4二、地震及其成因1、按成因分类(1)火山地震:由于火势爆发而引起的地震。
这类地震在我国很少见。
(2)陷落地震:由于地表或地下岩层突然大规模陷落或崩塌而造成的地震。
这类地震的震级很小,造成的破坏也很少。
(3)诱发地震:由于水库蓄水或深井注水等引起的地震。
(4)构造地震:由于地壳运动,推挤地壳岩层使其薄弱部位发生断裂而引起的地震。
5▲特点:构造地震分布广,危害大,是抗震结构设计研究的主要对象。
▲原因:岩层发生突然断裂或猛烈错动,产生振动源,振动以波的形式传播到地面,形成构造地震。
地下岩层断裂时,往往不是沿着一个平面发生,而是形成一个一系列裂缝组成的破碎地带,并且这个破碎地带的所有岩层不可能同时达到新的平衡。
因此,每次大地震的发生一般都不是孤立的,大地震前后总有很多次中小地震发生。
6▲地震序列:在一定时间内(一般是几十天至数月)相继发生在地区一系列大小地震称为地震序列。
▲主震:在某一地震序列中,其中最大的一次地震叫主震。
▲前震:在主震之前发生的地震。
▲余震:在主震之后发生的地震。
7▲主震型地震:在一个地震序列中,若主震震级很突出,其释放的能量占全序列中的绝大部分,叫主震型地震。
是一种破坏性地震类型。
▲震群型或多发型地震:在一个地震序列中,若主震震级不突出,主要地震能量是由多个震级相近地震释放出来的。
1、地震类型:构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震。
2、地震波:地震引起的震动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量,这就是地震波。
3、它包含在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波。
地震波是一种弹性波。
4、震级:表示一次地震本身强弱程度和大小的尺度
5、地震烈度:指地震时某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度
6、震源深度:震中到震源的垂直距离,称为震源深度
7、震中距:建筑物到震中之间的距离
8、震源距:建筑物到震源的距离
9、极震区:在震中附近,震动最剧烈、破坏最严重的地区
10、等震线:一次地震中,在其波及的地区内,用烈度表可以对每一个地点评估出一个烈度,烈度相同点的外包线叫等震线
11、震害:(1)地表破坏:山石崩裂、滑坡、地面裂缝、地陷、喷水冒沙(2)工程结构破坏:承重结构承载力不足或变形过大而造成的破坏、结构丧失整体性而造成的破坏、地基失效引起的破坏
12、地质条件影响:孤立突兀的山梁、山包、条状山嘴、高差较大的台地、陡坡及故河道岸边等,均对建筑物的抗震不利;不宜将建筑物横跨在断层上,以免可能发生的错动或不均匀沉降带来危害;地下水位越浅震害越重
13、抗震设防目标:(1)在遭受低于本地去设防烈度的地震影响时,建筑物一般不受损或不需修理仍可继续使用(2)在遭受本地区规定的设防烈度的地震影响时,建筑物可能有一定损坏,但不致危及人民生命和生产设备的安全,经一般修理或不需修理仍可继续使用(3)在遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时,建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏14、场地:指工程群体所在地,具有相似的反应谱特征,其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.0km2的平面面积。
场地土指在场地范围内的地基土
15、影响场地土液化因素:土层的地质年代和组成、土层的相对密度、土层的埋深和地下水位深度、地震烈度和地震持续时间
16、地震反应谱:根据给定的地震时地面运动的加速度记录x’’和体系的阻尼比ζ,可计算出质点的最大反应速度S与体系自振周期T的一条相关曲线,并且对于不同的ζ值就可得到不同的S-T曲线,这类曲线被称为加速度反应谱
17、时程分析法:亦称直接动力法,有成动态分析法,是根据选定的地震波和结构恢复力特性曲线,采用逐步积分的方法对动力方程进行直接积分,从而求得结构在地震过程中每一瞬时的位移、速度和加速度反应,以便观察结构在强震作用下从弹性到非弹性阶段的内力变化以及构件开裂、损坏直至结构倒塌的破坏全过程
18、重力荷载代表值:在抗震设计中,当计算地震作用的标准之和计算结构构件的地震作用效应与其他荷载效应的基本组合时,作用与结构的重力荷载代表值Ge,它是永久荷载和有关可变荷载的组合值之和。
19、建筑抗震设计概念:(1)场地选择:避开抗震危险地段、选择有利于抗震的场地(2)建筑的平立面布置:平、立面布置宜规则、对称,质量和刚度变化均匀,避免楼层错层。
地震区的高层建筑,平面以正方形、矩形、圆形为好;整流变形、正八边形、椭圆形、扇形也可以。
立面也要求采用矩形、梯形、三角形等均匀变化的几何形状,尽量避免带有突然变化的阶梯型立面。
房屋越高,所收到的地震作用和倾覆力矩越大,破坏的可能性越大。
高宽比越大,建筑越瘦高,震动作用下的侧移越大,地震引起的倾覆作用越严重。
合理设置防震缝,可以将体型复杂的建筑物划分为“规则”的建筑物,从而可降低抗震设计的难度及提高抗震设计的可靠度(3)结构选型与结构布置:①材料选择(延性系数高、强度/重力比值大、均匀性好、正交各向同性、构件的连接具有整体性连续性和较好的延性并能发挥材料的全部强
度)抗震结构体系确定(应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径、宜有多道抗震防线,应避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力、应具备必要的强度以及良好的变形能力和耗能能力、宜具有合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中,对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力)。
②平面布置力求对称,竖向布置力求均匀(4)多道抗震防线(5)刚度、承载力和延性的匹配(改善构件延性的途径:控制构件破坏形态、减小杆尖轴压比、高强混凝土的应用、钢纤维混凝土的应用)(6)确保结构的整体性:(7)非结构部件处理。