高层建筑抗震论文.
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浅谈高层建筑结构抗震的优化设计【摘要】综述了高层建筑抗震设计的必要性,论述了我国高层建筑抗震设计中的一些问题,并论述了我国高层建筑结构抗震的具体设计和提高结构抗侧力和构件的延性应注意的事项。
【关键词】高层建筑;结构抗震;优化设计1.高层建筑抗震设计的必要性20世纪70年代以来,结构工程师在总结历次地震灾害的经验中逐渐认识到宏观的概念设计比以往的数值设计对工程结构抗震来说更为重要,因此,人们对于概念设计愈来愈重视。
抗震概念设计就是从结构总体方案设计一开始,就运用人们对建筑结构抗震已有的正确知识去处理好结构设计中遇到的诸如房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等问题,从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理,再辅以必要的计算和构造措施,从而消除建筑物抗震的薄弱环节,以达到合理抗震设计的目的。
2.我国高层建筑抗震设计中的一些问题2.1高度问题按我国现行高层建筑混凝土结构技术规程(jgj3-2002)规定,在一定设防烈度和一定结构型式下,钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。
可实际上,已有许多混凝土结构高层建筑的高度超过了这个限制,对于超高限建筑物,应当采取科学谨慎的态度。
在地震力作用下,超高限建筑物的变形破坏形态会发生很大的变化,有些参数本身超出了现有规范的适宜范围,如安全指标、荷载取值、力学模型选取等。
2.2材料的选用和结构体系问题在高层建筑中,应注意结构体系及材料的优选,现在我国钢材生产数量已较大,钢结构的加工制造能力已有了很大提高,因此在有条件的地方,建议尽可能采用钢骨混凝土结构,钢管混凝土(柱)结构或钢结构,以减小柱断面尺寸,并改善结构的抗震性能。
在超过一定高度后,为减小风振需要采用混凝土材料,钢骨、钢管混凝土通常作为首选。
2.3抗震设防烈度较低现在许多专家提出,现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要,认为我国“取用了可能是世界上最低的结构设计安全度”,并主张“建筑结构设计的安全度水平应该大幅度提高”。
建筑结构抗震设计能力措施方法论文(共6篇)第1篇:房屋建筑结构设计体系选型和抗震设计分析前言我国目前房屋建筑的抗震设计工作还有很长的路要走,相关建筑企业应把房屋1具体使用需求,对不同建筑结构进行有效的功能区分,实现建筑结构资源与建筑功能的完美结合。
现阶段,我国建筑的功能越来越多样化、综合化和复杂化,用户对于建筑物的使用需求也越来越多,因此,要科学划分建筑物的使用功能,合理对建筑内部的空间进行规划,综合考虑建筑结构、建筑设计等相关规范要求,对建筑结构进行科学选型,做到既满足建筑物功能要求,又提高建筑物使用效率,又有效节约建筑建造和运营的有关成本和费用。
1.1.3充分考虑结构材料的特性和功能建筑结构的选型过程中需要考虑的最为重要的就是选择建筑结构材料,要对相关材料的基本特性、材料的功能以及特点进行充分地分析,在建筑选型以及布置过程中充分分析建筑结构所具有的优势和特点,科学合理地调整好建筑结构。
现代建谓的水平承重结构,此类型的结构一般包含有无梁楼盖结构、密肋楼盖结构、肋形楼盖以及平板体系几种,而这些结构一个最大的应用优势在于能够有效增加楼层层数。
1.2.3下部结构的选型对于建筑物来说,特别是高层建筑,其最为重要的一个组成部分就是基础选型,即下部结构。
此类结构选型的好坏,会对结构的安全、建筑工程的造价以及施工工期产生重要影响,因而做好高层建筑的基础选型工作有着十分重要的意义。
常见的高层建筑的基础形式有以下几种,分别为:①柱下独立基础:此类基础适合用于层数较少,土质较好的框架结构。
地基为岩石地质时,则可以利用地錨在岩石上锚固好基础,要注意锚入长度≥40d。
②交叉梁基础:即双向为条形基础。
适用:层数不2够与第三抗震性能的水准相满足。
2.1.2地震作用下结构设计要求在多遇地震时,计算结构构件的承载力以及复核结构变形时都要跟弹性设计要求相满足。
经弹性计算分析后可知,结构沿着主轴方向产生的振动形式相似,并且结构的振型、周期、位移形态以及量值都要能够保持在合理的范围:结构所具有的地震作用要能够跟高度分布进行响应:有效的质量系数跟楼层剪力的大小要相关的规范要求相满足,同时要确保剪力墙和连梁截面跟剪应力的控制要求、配筋都在合理范围内。
高层建筑结构设计论文随着科学技术的不断发展,功能俱全的高层建筑越来越多。
高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。
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高层建筑结构设计论文范文一:探究高层建筑结构边节点抗震性能1试验概况1.1试验构件设计和制作边节点试验构件取用承重框架梁柱反弯点之间的一个平面组合体,即“T字形”试件。
为有效保证试件的浇筑质量和垂直度,并与工程实际相符,全部试件均采用钢模板、立模浇筑。
边节点构件柱子的截面尺寸为200mm×200mm,梁的截面尺寸为150mm×250mm,纵向受力钢筋采用HRB400级,箍筋采用HPB235级。
柱子的配筋率为1.13%,梁的配筋率为0.9%,所有构件配筋率和钢筋的强度相同。
为防止柱头破坏,柱上、下两端箍筋加密;节点核心区按照抗震要求对箍筋进行了加密处理。
本次试验共包括7根试件,详细的试验构件概况如表1所示,构件的尺寸和配筋图示,节点核心区采用柱混凝土的构件,施工缝留设在梁下部;节点核心区采用梁混凝土的构件,分别在梁上和梁下留设两道施工缝,施工缝处浇筑时间间隔为2天(48小时)。
1.2试验方法和加载装置采用低周反复试验方法进行研究,加载制度为力—位移混合控制加载,在开始加载到构件屈服前采用力控制;构件屈服后,改用屈服位移的整数倍为级差作为回载控制点,每一位移下循环3次。
在实际框架结构中,当作用水平荷载时,上柱反弯点可视为水平可移动铰,相应的下柱反弯点可视为固定铰;而节点两侧梁的反弯点可视为水平可移动铰。
这样可以有两种加载方案:一种是在柱端施加水平荷载或位移,这时梁能够左右移动而上下受到约束,产生剪力和弯矩。
这种边界条件比较符合实际结构中的受力状态;另一种是将柱保持垂直状态,在梁的自由端施加反复荷载或位移,此时边界条件变为上下柱反弯点为不动铰,梁反弯点为自由端。
本次试验采用的是柱端加载的方式,即采用在柱顶施加轴向力和水平力的方式进行试本次试验在东北电力大学结构试验室进行,采用美国MTS公司生产的MTS液压式伺服加载系统进行试验,采用MTS动态数据采集系统进行数据采集。
高层住宅建筑抗震设计论文在当今城市化进程不断加快的背景下,高层住宅建筑如雨后春笋般涌现。
然而,地震作为一种不可预测的自然灾害,对高层住宅建筑构成了严重威胁。
因此,高层住宅建筑的抗震设计至关重要,它直接关系到人们的生命财产安全。
一、高层住宅建筑抗震设计的重要性地震的破坏力巨大,它能够导致建筑物的倒塌、损坏,从而造成人员伤亡和财产损失。
高层住宅建筑由于其高度较高、结构复杂,在地震中的受力情况更加复杂,一旦发生地震灾害,后果不堪设想。
因此,进行科学合理的抗震设计,提高高层住宅建筑的抗震性能,是保障居民生命安全和社会稳定的关键。
二、高层住宅建筑抗震设计的基本原则1、整体性原则高层住宅建筑的抗震设计应将整个建筑结构作为一个整体来考虑,确保各个部分之间的协同工作,共同抵抗地震作用。
2、规则性原则建筑的平面和立面布置应尽量规则、对称,避免出现过大的凹凸变化和偏心,以减少地震作用下的扭转效应。
3、刚度和强度合理分布原则在设计中,应使结构的刚度和强度在竖向和水平方向上合理分布,避免出现薄弱层,以保证结构在地震作用下能够均匀受力。
4、多道防线原则设置多道抗震防线,如框架剪力墙结构中的框架和剪力墙、框架结构中的填充墙等,当第一道防线破坏后,后续防线能够继续抵抗地震作用。
三、高层住宅建筑抗震设计的关键因素1、结构体系的选择常见的高层住宅建筑结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。
不同的结构体系具有不同的抗震性能和适用范围。
框架结构具有较好的灵活性,但抗震性能相对较弱;剪力墙结构抗震性能较好,但空间布置不够灵活;框架剪力墙结构则结合了两者的优点,是高层住宅建筑中常用的结构体系之一。
2、地震作用的计算地震作用的计算是抗震设计的重要环节。
目前,常用的地震作用计算方法有反应谱法、时程分析法等。
反应谱法是一种基于统计分析的方法,计算简便,但对于复杂结构和不规则结构的计算结果可能不够准确;时程分析法则能够更准确地反映地震作用的时变特性,但计算工作量较大。
高层建筑抗震论文随着建筑行业的发展,高层建筑的建设数量越来越多。
在进行高层建筑结构设计的过程中,抗震设计是一项非常重要的组成部分,有利于在突发地震时,保证人们的生命安全。
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高层建筑抗震论文范文一:高层建筑抗震设计问题分析高层建筑在现代化的城市中比较常见,这类建筑有着较高的美观性,建筑结构多采用的是钢结构,高层建筑对抗震性有着较高的要求,设计人员要做好结构的优化工作,选择高强度的施工材料,并做好技术交底工作。
在高层建筑抗震设计中,首先要明确设计的目标,其次要对结构进行优化,设计人员必须重视抗震设计工作,其关系着业主居住的安全性。
在对高层建筑的施工方案进行设计时,要提高梁柱的承载能力,这可以避免地震等作用力对梁柱造成较大的破坏。
1高层建筑抗震设计的相关概念高层建筑的抗震设计还需要结合当地的地形以及气候环境条件,针对一些地震高发地带,设计需要采用强度较高的施工材料,要做好建筑结构的优化工作,保证建筑满足抗震设防的要求。
高层建筑有着良好的发展趋势,在设计与施工时,一定要保证建筑使用的安全性,并且要使建筑在地震力的作用下,不会出现结构严重变形的问题。
高层建筑抗震设计是一项重要的工作,下面笔者对高层建筑结构抗震设计目标以及结构优化措施进行简单的介绍。
1.1高层建筑结构抗震设计目标高层建筑结构抗震设计是一项重要的工作,设计人员需要保证结构的稳定性,高层建筑结构抗震设计目标是“小震不坏、大震不倒”。
为了达到这一目标,设计人员还要合理确定施工的材料,施工材料要具有较高的强度与刚度,建筑结构要具有良好的延展性。
另外,在高层建筑施工时,需尽量减少耗能情况,施工单位要多采用可再生的新型能源。
1.2高层建筑结构优化措施1.2.1加强结构体系的优化高层建筑施工在选择材料时,应尽量选择轻质的材料,结构材料还要具有较高的强度,这样的结构有着良好的连续性,可以抵抗较大的荷载以及作用力,可以保证建筑结构的整体性。
对某抗震超限建筑的抗震设计分析【摘要】本工程位于广东省珠海市,为地下3层,地上33层,总高133.15m的商业住宅建筑。
结构抗震设防烈度为7度,考虑建筑立面及空间使用要求,本工程竖向抗侧力构件(柱、剪力墙、支撑)不连续,为高度111.4m部分框支剪力墙结构的高层建筑,属抗震超限建筑。
通过对其结构布置,构件尺寸的优化,结构整体计算及关键构件的内力分析,从而保证本工程具有良好的抗震性能。
【关键词】部分框支剪力墙结构;抗震超限建筑概述本工程位于广东省珠海市情路南路,总用地面积42203.9㎡,总建筑面积约30000㎡,地下3层,底板面标高-14.2m,地上33层,屋面标高112.65m,屋面以上20.50m,总高133.15m。
结构模型如图1所示:1 计算模型图1 抗震结构布置方案1.1 建筑结构布置和选型本工程的典型标准层结构布置如图2所示1.1.1 地面以上33层,屋面标高112.65m,屋面以上20.50m,总高133.15m。
1.1.2 结构高宽比:112.65m/20.5m= 5.50。
1.1.3 抗震缝设置:本工程无设抗震缝。
1.1.4 结构类型:框支剪力墙结构。
1.1.5 建筑平面规则性:平面布置简单、规则,无凹凸不规则、楼板不连续情况。
1.1.6 竖向规则性:本工程为框支剪力墙结构,于2层设置转换大梁将上部除核心筒外的剪力墙转换为下部钢管混凝土柱,竖向抗侧力构件部分不连续,属复杂高层建筑。
1.1.7 楼盖结构类型:为现浇混凝土梁板结构,楼盖整体性好、抗震性能优良。
1.1.8 抗震等级:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.8.3条,对于设防烈度为7度、高度小于等于120米的框支剪力墙结构,框支框架部分抗震等级均为特一级,剪力墙部分的抗震等级均为一级。
1.2 结构主要构件断面尺寸本工程为框支剪力墙结构。
转换层下部框支钢管混凝土柱截面φ1350-35、φ1000-14,落地核心筒外围剪力墙厚度为550mm,内部剪力墙为300mm,转换层上一层剪力墙部分加厚至为350mm,其余各层剪力墙厚度为300mm,连梁高度为500~700mm;转换层转换梁尺寸为1600×2500,1600×5000, 1200×1700, 600×1700,楼板厚度为220mm;转换层上部为普通现浇混凝土楼盖,楼板厚度一般为100mm,部分大跨度楼板厚度为260mm、220mm、180mm、140mm 及120mm。
试论建筑结构设计的抗震措施摘要:我们在对建筑物进行结构设计的时候,必须把建筑物的抗震问题放到非常重要的位置,并采取适当的措施,尽量避免地震对建筑物的损坏。
本文分析了建筑结构抗震措施的衡量标准,阐述了建筑结构隔震技术以及建筑结构设计中常用的减震技术。
关键词:建筑结构;设计;抗震中图分类号:tu318 文献标识码:a 文章编号:abstract: we in the buildings of the structure design, the building must be the seismic problem in a very important position, and take proper measures to avoid the damage of the earthquake to buildings. this paper analyzes the structural seismic measures standard, expounds the structure of shock-isolation technology and structure design of the technology used in shock.keywords: building structure; design; seismic建筑物的抗震问题是目前建筑结构设计界讨论比较多的话题之一,也是涉及到人类生命财产安全的重要问题,因此, 我们在对建筑物进行结构设计的时候,必须把建筑物的抗震问题放到非常重要的位置,并采取适当的措施,尽量避免地震对建筑物的损坏。
一、建筑结构抗震措施的衡量标准对于性能的要求,现行抗震设计规范有两种基本的表达方式:一种是以损坏的程度来描述,另一种是以用途的重要性即抗震设防分类来描述。
建筑结构中的损坏程度划分为不损坏和属正常维修下的损坏、可修复的破坏和倒塌;抗震设防分类则氛围甲、乙、丙、丁四类。
论建筑结构抗震设计摘要:随着时间的推移,高层建筑抗震设计出现了很多新的难题。
本文在分析影响建筑物抗震效果的因素的基础上,就建筑机构的抗震设计提出了几点拙见,旨在与同行共同那个切磋探讨。
关键词:高层建筑;抗震设计;影响因素abstract: with the passage of time, the seismic design of high-rise building there are many new problems. based on the analysis of the factors affect the buildings aseismic effect, on a basis of the seismic design of building institutions puts forward some humble opinion, with counterparts to discuss common the contested.keywords: high building; seismic design; influence factors中图分类号:[tu208.3]文献标识码:a文章编号:建筑物抗震效果的影响因子分析研究高层建筑结构的抗震设计,必须明确建筑物抗震效果的主要影响因素。
下面,将从建筑结构本身的设计效果、施工材料和施工过程以及建筑场地情况三个方面进行分析。
1、建筑物自身的结构设计建筑物的结构设计是影响抗震效果极为关键的一个因素,建筑物若要达到抗震目的,无论点式住宅或是版式住宅,都必须进行合适的结构设计,保证抗震措施合理,能够基本实现小震不坏、大震不倒这样的目标,提高建筑结构的抗震性能。
2、建筑结构建造材料和施工过程建筑结构的材料是影响抗震效果非常重要的因素,但是这个因素往往被人们忽视,工作人员需要明确这样一点:在一般情况下,地震对建筑物作用力的大小与建筑物的质量成正比。
基于高层建筑抗震设计的实践研究【摘要】随着城市建设不断发展,高度在100m左右或100m 以上的以钢筋为主的高层建筑越来越多。
由于高层建筑的高度高,所以应该特别注重抗震设计。
本文在分析了高层建筑的抗震设计内容和特点后,结合具体的案例对高层建筑的抗震设计措施进行了探讨。
【关键词】高层建筑;抗震设计;内容特点;措施随着经济的不断发展,高层建筑得的发展是大势所趋,高层建筑的结构安全也越来越受到人们的关注。
而我国是一个地震多发国家,地震建筑灾害已成为地震灾害中最具破坏性和杀伤力的毁灭性灾害,因此,高层建筑抗震工作一直是建筑设计和施工的重点,结构工程师必须按抗震设计要求进行结构分析与设计。
1 高层建筑抗震设计的主要内容在罕遇地震作用下,抗震结构都会部分进入塑性状态,为了满足大震作用下结构的功能要求,有必要研究和计算结构的弹塑性变形能力。
当前国内外抗震设计的发展趋势,是根据对结构在不同超越概率水平的地震作用下的性能或变形要求进行设计,结构弹塑性分析将成为抗震设计的一个必要的组成部分,但是由于结构弹塑性分析的复杂性,在如何进行计算和如何设定具体要求的问题上,各国的做法也有所不同。
我国现行抗震规范(gb 50011-2010)要求高层建筑的抗震计算主要是在多遇地震作用下(小震),按反应谱理论计算地震作用,用弹性方法计算内力及位移,并用极限状态方法设计构件。
对于重要建筑或有特殊要求时,要用时程分析法补充计算,并进行大震作用下的变形验算。
这种先用多遇地震作用进行结构设计,再校核罕遇地震作用下结构弹塑性变形的方法,即为所谓的二阶段设计方法,同时规范规定了结构在罕遇地震作用下的弹塑性变形的结构弹塑性分析方法。
结构弹塑性分析可分为弹塑性动力分析(时程分析)和弹塑性静力分析(推力计算)两大类。
2 高层建筑抗震设计特点第一,控制建筑物的侧移是重要的指标。
在地震荷载作用下,建筑结构所产生的水平剪切力占主导地位,所以建筑物会产生明显的侧移,随建筑结构的高度不断曾加,结构的侧向位移迅速增大,但该变形要在一定限度之内,这样才能保证结构安全以及使用功能。
高层建筑结构抗震设计措施论文【摘要】建筑造型和构造措施是建筑物抗震设计的关键,抗震规范也是随工程抗震的不断发展变化而不断地修改以至逐步完善的,因此在遵从高层建筑抗震设计的相关规范下,充分地掌握结构受力特征和体系特点,这是高层建筑结构抗震设计的重点。
引言目前,从我国的高层建筑现状来看,是具有延续时间长、区域面积广、发展速度快等特点。
对于现在亲身实践中的建筑学者们所面临的我国现状来说,高层建筑结构抗震设计毫无疑问的是他们不可或缺的考虑选项。
而且就完善当前现有的抗震设计理念的挑战更是重中之重,由于人们近年来对地震的恐慌和居住安全性考虑,使高层建筑在当前乃至将来依然是人们关注的焦点。
本文主要结合笔者的工作实践,主要论述了高层建筑结构抗震设计。
1 高层建筑结构的受力特征从高层建筑结构的特点出发,依据我国现行的高层建筑结构抗震规范,我们总结得出高层建筑结构首要考虑的问题就是在它的受力方面。
(1)要抵抗竖向荷载和水平荷载,在地震区还要特别注意考虑额外抵抗地震作用,然而通过相关研究表明它们之中水平荷载和地震作用更是起着决定性的作用。
相对于依照荷载效应与建筑物高度的关系可知随着建筑物高度的不断增大,荷载效应产生的位移增加也越大这一研究成果。
为了应对高层建筑结构在水平作用下产生位移而影响到其基础的安全稳定性,我们在设计中应首先确定一整套完善的措施来竭尽全力地避免其发生或者把这种危害尽可能地降低到最低限度。
(2)由高层建筑与低层建筑在受力方面分析可知,高层建筑具有较高的摆动性和柔韧性,对于越是高层的建筑物来说,它的周期振幅也就越大,因此在设计中应在高层建筑地基基础上和抗震预测设计方面上首要考虑尽可能优先满足其延展性和足够的强度和刚度。
换而言之,在地震的严重作用下,结构进入弹塑性阶段后,仍具有着抵抗地震作用的足够强度变形能力,由此出发通过科学详细分析计算和实验结果,我们得出该高层建筑不会发生倒塌事故的结论。
这种看似矛盾的关系在实际工作中却屡见不鲜。
高层建筑结构论文2篇第一篇1影响高层建筑结构抗震效果的因素(1)高层建筑自身结构的设计。
作为影响高层建筑结构抗震效果的最主要因素,建筑物的结构设计应是我们首要重视的问题,点式住宅、版式住宅等各种类型的建筑物要想取得理想的抗震效果,那么就必须对其进行合适的结构设计,选择最有效的抗震措施,充分的保证高层建筑结构的抗震性能,从而实现大震不倒、小震不坏的目标。
有些高层建筑结构对平面的布置十分复杂,刚心与质心可能不一致,而一旦地震来临,那么其作用影响力和破坏力就会大大的增强。
因此,在布置高层建筑结构的平面时,应尽可能的保证刚心和质心是重合的,从而保证高层建筑结构的抗震性能。
在对建筑的结构进行设计的过程中,应保证建筑有合适的出屋面部分,这样当地震来临时才能降低其鞭梢的影响,如果房屋结构的平面布置是不规则的,在偏离建筑结构刚心的位置处建议设立抗震墙。
(2)高层建筑结构的施工材料和施工过程。
高层建筑结构的施工原材料对其抗震效果也是有着直接的影响的,因此,在施工建设的过程中,应明确施工材料的重要性,通常情况下,建筑物的建设质量越高,那么地震对建筑物的作用力就是越小的,而在同等的地震环境下,建筑施工建设中使用了性能越好的材料,其受到的地震作用力也就越小,而如果无法保证材料的使用性能,那么就会受到较大的地震作用力。
因此,在高层建筑的施工建设过程中,选择建筑材料时建议采用塑料板材、空心砖以及加气混凝土板等,这些质轻的材料对于保证建筑物的抗震性能都是十分有利的。
在高层建筑的施工过程中,为较好的保证其抗震的效果,我们还应保证施工中每一个环节和每一道工序的质量,应高度的重视施工中的各项管理工作,同时建立完善的施工监管的规范制度,保证高层建筑结构的施工质量,以提升其抗震的效果。
(3)施工现场的地质环境。
当地震来临时,其对高层建筑结构的破坏的原因是有很多方面的,最主要的原因就是地表滑坡、山体崩塌以及岩石断层等导致地表发生了运动,使建筑结构受到了破坏,而水灾和海啸等地震带来的次生灾害也会破坏建筑物。
略谈高层混凝土建筑抗震结构设计摘要:本文阐述了高层混凝土建筑抗震结构设计的概念和原理,分析了以往受地震损坏的高层案例带来的启示,有一定的参考价值。
关键词:高层混凝土建筑;抗震设计;结构设计中图分类号:tu37 文献标识码:a 文章编号:1 高层混凝土建筑抗震设计的原理《高层建筑混凝土结构技术规程》( jgj3—2002) ( 简称《高规》) 对高层的定义如下: 10 层及10 层以上或高度超过 28m 的混凝土结构高层民用建筑。
高层建筑结构从表面上看主要体现在层数和高度,而实质上高层建筑的特点是水平荷载在设计中占主导地位。
结构内力与高度的关系见图 1,轴力n与高度成正比,弯矩m和水平位移δ与层数的关系曲线均呈上升趋势。
那么高层建筑结构如何抵抗水平荷载成了又一设计主题,研究建筑结构抗侧力能力成为高层建筑结构抗震设计的重点。
高层建筑水平力主要由风荷载和地震荷载引起,而地震荷载作用往往起控制作用。
地震荷载的破坏特点是: 作用时间短暂,强度大且无规律,除水平振动外还有扭转振动。
在设计过程中为了提高建筑物的抗震性能,完全用弹性理论分析着手进行设计是不可行的,因为抗侧构件会增大很多,且增加了结构主体的自重,导致结构在水平地震力作用时增大结构自身的惯性力,从而对抗震更加不利。
那么就应该从结构概念着手,在满足建筑功能的前提下,尽量使建筑物平面、立面规则,合理有效地布置结构构件,减轻结构自身重量,避免出现由于设计不当造成人为的薄弱层。
这是一条比较好的思路,也是现代高层建筑钢筋混凝土结构设计师最为提倡的设计理念。
高层建筑钢筋混凝土结构在发展中国家应用尤为广泛,这也是由混凝土结构本身的特点所决定的。
其造价相对于钢结构较低,材料来源丰富,并且可以浇筑成各种复杂断面形状,钢材用量少,而且承载力也不低,侧向刚度大,整体浇注的连接节点可靠,抗震性能在经过合理设计之后也可获得较好的效果。
高层建筑钢筋混凝土结构的类型目前主要有以下几种: 框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等。
浅议高层建筑结构的抗震设计摘要:高层建筑抗震工作一直建筑设计和施工的重点,概述高层建筑的发展,对建筑抗震进行必要的理论分析,从而来探索高层建筑的设计理念、方法,从而采取必须的抗震措施。
为了避免短柱脆性破坏问题在高层建筑中发生,笔者认为,首先要正确判定短柱,然后对短柱采取一些构造措施或处理,提高短柱的延性和抗震性能。
关键字:高层建筑;抗震;基本原则abstract: in order to avoid short columns with the brittle fracture occurred in the high-rise buildings, i believe, the first to correctly determine the short column, and then take structural measures or treatment on short columns to improve ductility and seismic performance of short columns.key words: high-rise buildings; earthquake; the basic principles 中图分类号:tu208.3 文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计,其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳,从而经济地实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”的目的。
但是,由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载,建筑物的地震破坏机理又十分复杂,存在着许多模糊和不确定因素,在结构内力分析方面,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,计算方法还很不完善,单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的抗震能力。
1.高层建筑抗震结构设计的基本原则1.1结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能1.1.1结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。
浅谈高层建筑的抗震概念设计【关键词】高层建筑;抗震;结构立面从20世纪70年代以来,人们在总结大震灾害经验中发现:对结构抗震设计来说,“概念设计”远比“计算设计”更重要。
然而抗震概念设计的重要性和丰富内涵往往在严格的规范规定和一体化的程序设计中被淡化了。
历次地震表明:如果概念设计不利于抗震,那么不论计算多“精密”,也常常无济于事;如果概念设计非常成功,建筑物往往能承受大大超过计算时的抗震烈度而安然无恙。
但设计中建筑师不可能完全按照结构“概念设计”的准则进行设计,常常是结构师要向业主、建筑师作一定的妥协和让步。
从工程安全、经济出发,妥协让步不是无底线的,结构师面临的难点就是如何守住结构不规则的底线。
现行的《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3 -2002(以下简称《高规》)对抗震概念设计的要求作了更全面、更符合实际的规定,并作了诸多定量的限制,使得抗震概念设计在工程应用中能更具体、更明确地落到实处。
本文主要从现行规范的相关规则性条款为切人点讨论结构抗震概念设计中应该注意的若干问题。
1 结构平面布置中的规则性探讨1.1 位移比对扭转不规则的控制《高规》对于扭转不规则的控制主要可概括为对位移比、周期比两个宏观比值的控制,对楼层最大位移与平均位移比值的下限和上限分别是1.2和1.5,扭转不规则对抗震的不利影响可根据如下分析:δ1为同一侧楼层角点竖向构件最小水平位移或最小层间位移;δ2为同一侧楼层角点竖向构件最大水平位移或最大层间位移。
当δ2达到不规则判别准则的界限值时,即:δ2=1.2 ;δ2 =1.5δ1(下限)或δ2=1.5 ;δ2 =3δ1(上限);此时整个结构无论是竖向受力体系还是水平受力体系都处于受力非常不均匀的状态。
高层建筑结构按单向水平地震作用计算位移比时,需考虑质量偶然偏心的影响,比《抗震规范》的规定严格(多层建筑可不考虑),这主要是考虑高层建筑结构的需要。
当质量与刚度分布明显不对称、不均匀时,应按双向水平地震作用计算扭转影响,此时可不考虑质量偶然偏心的影响。
高层建筑结构论文随着城市化进程的不断推进,高层建筑在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
高层建筑的结构设计是确保其安全稳定运行的关键。
本论文旨在探讨高层建筑结构设计的重要性,并分析其中涉及的关键因素。
一、介绍高层建筑概念的引入使城市发展进入了一个新阶段。
与传统的低层建筑相比,高层建筑面临着更多的挑战,包括地基承载、结构抗震性、风荷载等。
因此,高层建筑的结构设计变得尤为重要。
二、地基承载分析高层建筑的地基承载能力直接决定了建筑的稳定性。
地基承载分析包括对不同土壤类型的勘察与测试、地基处理方案的制定等内容。
合理的地基承载设计可以减轻结构负荷,确保建筑的稳定与安全。
三、结构抗震性设计由于地震是高层建筑最常见的灾害风险之一,结构抗震设计是保障建筑安全的关键。
该设计包括结构材料的选择、结构给荷设计、地震时的动力性能分析等。
通过采用适当的结构抗震设计手段,可以提升高层建筑的抗震性能,降低地震给建筑造成的损害。
四、风荷载分析高层建筑容易受到风力的影响,因此风荷载分析是高层建筑结构设计的重要环节。
该分析包括对建筑物表面风压的计算、风能的分布特性等。
准确的风荷载分析可以为建筑提供稳定的结构支撑。
五、材料选用高层建筑的结构设计涉及到多种建筑材料的选用。
这些材料不仅需要具备高强度、耐久性,还需要具备适应高层建筑特殊环境的特性。
常见的高层建筑结构材料包括钢材、混凝土等。
在材料选用过程中,考虑到成本、可行性和可持续性等因素至关重要。
六、结论高层建筑的结构设计是确保建筑物稳定运行的重要因素。
通过地基承载分析、结构抗震性设计、风荷载分析以及适宜的材料选用,可以有效降低高层建筑的风险,为人们提供安全、舒适的居住与工作环境。
综上所述,高层建筑结构设计是一门复杂而关键的学科。
了解并掌握高层建筑结构设计的要点,可以为城市的可持续发展和人们的生活质量提供重要支持。
对住宅高层建筑结构抗震设计探讨【摘要】本文结合作者多年工作经验,对高层建筑结构抗震设计的准则,并介绍了高层建筑结构抗震设计的要点,并从建筑的场地选择、建筑的平、立面布置和结构体系角度进行探讨。
【关键词】高层建筑;结构;抗震;设计1.高层建筑结构抗震设计准则抗震设计要刚柔相济,选择合适的结构形式,在增加结构刚度的同时也要增强地震作用,需要确定合理的抗震措施。
保证结构的抗震性能主要是确保建筑物满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标。
在地震力作用下,要求结构保持在弹性范围内正常使用。
建筑物的变形破坏性态后不能发生很大的变化,经简单的修复后可正常使用。
随着建筑物高度的增加,允许结构进入弹塑性状态,但必须保证结构整体的安全。
因此,六级以上必须进行抗震设计。
每次强震之后都会伴随多次余震,在建筑抗震设计过程中如果若一味的提高结构抗力,就会增加结构刚度。
若只有一道设防,则会导致结构刚度大。
所以,建筑物在地震过程中既能满足变形要求,又能减小地震力的双重目标。
因此,只有这样才能使建筑物抗震设计过程中防止造成建筑物局部受损。
建筑物的抗震结构体系如果刚度太柔,首次被破坏后而余震来临时其结构将因损伤,结构构件协同工作来抵挡地震作用容易导致建筑物过大形变而不能使用。
延性较好的分体系组成,地震发生时不会发生整体倾覆。
因此,由若干个在地震发生时由具有较好延性。
2.住宅高层建筑结构抗震设计要点2.1结构规则性建筑物尤其是高层建筑物设计应符合抗震概念设计要求,同时应保证建筑物有足够的扭转刚度以减小结构的扭转影响,要求建筑物平面对称均匀。
因为该种结构建筑容易估计出其地震反映,对建筑进行合理的布置,以尽量减小结构内应力和竖向构件间差异变形对建筑结构产生的不利影响。
并应尽量满足建筑物在竖向上重力荷载受力均匀,体型简单,结构刚度。
大量地震灾害表明,需要对易于采取相应的抗震构造措施并且进行细部处理。
地震时,质量沿建筑物竖向变化均匀,需要建筑结构的规则性。
高层建筑结构论文抗震设计论文摘要:高层建筑结构材料的选择在抗震性能方面有关键性的影响。
在地震时,高层建筑物遭受地震的作用力和建筑结构的刚度往往是成正向比例的,也就是建筑物中重量越大的结构构件,遭受地震的影响也就会越大。
前言高层建筑是当前建筑行业发展的主要趋势,高层建筑物的抗震设计是一项十分重要的课题,必须要做好抗震结构设计工作。
1高层建筑结构抗震设计存在的问题1.1抗震设计准备不充分高层建筑抗震设计准备不充分主要体现在对施工环境所处的区域的地质条件的调查不充分.设计人员没有充分了解该地区的地质条件,没有对某些特殊地区进行规避,也没有对该地区的地震特点做出特殊设计。
另外,受到市场条件和自身能力的限制,一些建设单位违规的裁剪现场施工人员、压缩工期来提高效益。
1.2受力体系设计难控制受到高层建筑与众不同的受力体系决定了高层建筑的受力点更加难以控制,因此,在对高层建筑进行抗震结构设计时,需要充分考虑建筑本身的受力结构设计,避免抗震结构破坏原本的承力结构。
如果一个高层建筑的受力结构太过复杂,会导致建筑承力不均衡,容易破坏建筑的稳定性,降低抗震能力。
1.3结构设计与抗震矛盾人们在建筑的外观上投注了更多的精力,这导致了最近十几年来建筑的许多突破传统的外形。
这些创新外形的高层建筑大多都具有不规则的线条,导致这些建筑的受力结构不像普通高层建筑一样垂直,在设计时需要更多的考虑承力设计的问题。
我国有许多建筑设计人员在这些不规则外形的高层建筑设计中存在着不同意见,没有较高的水平来完成这些高难度的设计工作,导致设计的不规则高层建筑容易出现设计与实际不符等问题。
许多高层建筑的不规则结构消除了抗震设计和施工的均衡点,导致建筑抗震结构无法满足需求,对高层建筑物的整体安全性带来了很大的安全隐患。
2高层建筑结构抗震设计的内容高层建筑构设计中的抗震需要做好两个方面,一个是建筑结构的隔震,二是建筑结构的减震。
2.1高层建筑结构隔震设计高超隔震结构设计主要是在在高层建筑物下方设置一种地震时比其他层产生更大水平变形的“隔震层”,使得振动能量不容易传递到上方建筑物,从而会让上层建筑物减小与地基出现共振现象,有集中吸收振动能量的作用。
浅谈砖混结构房屋抗震加固工艺
摘要:砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点,多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广范的一种建筑结构形式;其中民用住宅建筑中约占90% 以上。
砖混结构多采用粘土砖和混合砂浆砌筑,通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。
在地震设防地区,多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质,变形能力小,导致房屋的抗震性能较差;因此改善砌体结构延性,提高房屋的抗震性能具有极其重要意义。
关键词:抗震;加固;砖混结构
近几年来的大地震导致了民用多层砖混结构破坏十分严重。
事实再一次证明:做好现有的未经抗震设计砖混结构房屋的抗震加固是十分必要的,保证现有的砖混结构民用住宅、重要建筑在地震中不倒是工程界急需解决的热点问题之一。
1 砖混结构抗震加固方法简介
从结构抗震机理出发,抗震加固可以分为减小地震作用加固法、增大结构抗震能力加固法和多道防线抗震加固法。
减小地震作用主要是通过增大结构周期或加大结构阻尼来实现,一般应用于大型公共建筑的抗震加固;增大结构抗震能力的加固方法,如增大墙体抗震性能的外包钢筋混凝土面层、钢筋网水泥砂浆面层加固法;增大结构整体性的压力灌浆加固法、增设圈梁(构造柱加固法、拉结钢筋加固法;通过增设抗震墙来降低抗震能力薄弱构件所承受地震作用的增设墙体法等,这些方法施工相对简单,大量应用于多层的砖混结构当中,尤其是民用建筑中。
多道抗震防线加固是建筑物采用多重抗侧力体系,第一道防线的的抗侧力构件在强烈的地震作用下遭到破坏后,后备的第二道乃至第三道防线的抗侧力构件立即接替,抵挡后续的地震冲击,可保证建筑物安最低限度的全,免于倒塌。
从结构抗震加固方法上来讲,抗震加固施工方法主要有外加固法,内加固法,夹板墙加固法。
外加固法一般结合砖混结构的层数及抗震鉴定的结果,需要在建筑外侧增加不同数量的构造柱,圈梁,以及保证构造柱、圈梁和抗震墙体协同工作的拉杆。
这种方法一般不占用室内建筑面积,用于住宅楼,对住户影响较小,但对建筑立面造型影响较大;内加固法基本原理同外加固法,
也需要增设构造柱,圈梁及拉杆,必要时,如原有抗震墙体间距过大,需加设抗震墙体,内加固法不会改变建筑立面造型,一般适用于公共建筑,特别是临街建筑;夹板墙加固法为在加固原有抗震墙体的基础上提高抗震性能,目前最常用的是钢筋网水泥砂浆面
层加固法,即在要加固墙体的单面或双面加设钢筋网,用锚筋、插入短筋、拉结筋等方法把钢筋网四周与楼板或大梁、柱或墙体连接。
国内外的试验表明,M10 混合砂浆砌筑的240 厚砖墙,墙体抗剪能力比原砖墙提高二倍以上。
2 砖混结构整体性抗震加固方法
这种方法属于外加固法,其加固机理主要是对多层砖混房屋的墙体大变形产生约束,使其在遭受地震袭击时,墙体虽严重开裂但不至于马上丧失承载能力而导致房屋的倒塌,使砖混房屋提高耗能能力并改善延性性能,从而保证房屋在大震作用下不倒。
本文提出了利用构造柱-圈梁-拉杆的抗震加固方法来实现这样的目标。
2.1 抗震加固原则
按照有利于抗震的要求,外加构造柱应当将其设在内外墙交接处(应在同一轴线横墙两端的内外墙交接处同时设置。
对加固的房屋,外加柱应设置对称、间距均匀、大小均匀。
同时,要注意建筑立面的美观和周围建筑相协调。
外加构造柱应沿房屋高度贯通,严禁错位。
遇到局部突出建筑物的房屋外加柱不能贯通时,必须采取妥善的锚固措施,以保证外加柱能充分发挥作用。
在屋盖和每层楼盖处,设置外圈梁和钢拉杆,以使外加柱和外圈梁及钢拉杆一起约束横墙,提高其抗剪能力和变形能力,同时也缩短了外加柱沿房屋纵向的自由长度,提高了其侧向稳定性。
如原有房屋已有圈梁或为现浇钢筋混凝土楼(屋盖时,可不再设钢钢拉杆和圈梁,但外加柱必须与原有圈梁和现浇钢筋混凝土楼(屋盖可靠拉接。
2.2 主要构件设计要求及施工措施
2.2.1 外加构造柱
外加柱基本要求:
外加柱应与圈梁或钢拉杆连成闭合系统;外加柱必须与现浇混凝土楼盖、屋盖或原有圈梁可靠连接,形成整体;内圈梁可用墙(梁两侧的钢拉杆代替。
外加柱的混凝土强度等级不应低于C20,外加柱的截面和配筋按下表采用。
外加柱与墙体的连接要求:
外加柱应与墙体一般通过拉结钢筋,销键,压浆锚杆,锚筋与墙体连接,并符合下列要求:
在楼层1/3 和2/3 层高处同时设置拉接钢筋和销键与墙体连接;沿墙体高度每隔500mm设置胀管螺栓、压浆锚杆、螺栓或锚筋与墙体连接;外加柱在室外地坪标高和外墙基础的大放脚处应设销键、压浆锚杆或锚筋与墙体连接。
所有钢筋应有保护层,以避免潮湿引起的锈蚀。
2.2.2 外加圈梁、钢拉杆
(1外加圈梁的基本要求
外加的圈梁宜在楼、层盖标高的同一平面内闭合;外加的圈梁在阳台、雨篷、楼梯间窗户附近标高变换处需拐转通过,并应有局部加强措施;变形缝两侧增设的圈梁应分别闭合,在该变形缝区段范围内交圈闭合,并可用拉杆或型钢代替混凝土圈梁。
对于要加固的砖混结构房屋,一般其楼(屋盖均为预制板,如果横墙间距超过一个开间,则楼(屋盖支承于纵墙上,而纵墙又不足以承担楼层的外力,则要靠楼层盖作为横隔板将楼层的水平地震作用传给两侧的抗横墙。
由于未设防的预制板间的连接比较差,因此楼盖很容易外甩散落。
此时,外加圈梁作为楼(屋盖的边缘受拉部分,同时起到“边箍”的作用,因而提高了楼盖的水平整体性。
圈梁截面高度不应小于180mm,宽度不应小于120mm;现浇圈梁的纵向钢筋,7、8、9 度时可采用4Φ8、4Φ10、
4Φ12:箍筋可采用Φ6@200;外加柱和钢拉杆锚固点两侧各500 mm 范围内的箍筋应加密;外加现浇圈梁在转角处应设2Φ12 斜筋;型钢圈梁当采用槽钢时,7度不应小于[8,8度不应小于[10 ,当采用角钢时,7度不应小于L75×6;8 度不应小于L90×6。
外加
圈梁配筋的计算要考虑作为梁承受墙体外甩弯距和作为楼盖的边箍承受抗震横墙间楼层水平地震作用产生的偏拉。
同时应计入外加构造柱设置对圈梁设计的影响。
(2外加钢拉杆的基本要求
根据要加固砖混结构房屋的具体特点,要设置不同形式的钢拉杆,主要有横向钢拉杆,纵向刚拉杆,代替内墙圈梁的钢拉杆。
用钢拉杆加强砖混房屋整体性可防止墙体外甩,对设有外加柱的房屋也可采用拉杆拉结外加柱,使其与墙体共同承受地震作用;外加柱加固多层砖房而提高砖墙的增强系数,设置钢拉杆用以拉结外加柱和墙体,钢拉杆截面按外加柱抗剪强度承载力相等的条件计算。
(3圈梁和钢拉杆的施工
①圈梁的施工
外加圈梁处的墙面有酥碱或饰面层时应凿掉,墙面的油污和苔藓应刷洗干净,墙体的裂缝应补强;圈梁与墙体连接的孔洞应用水冲洗干净;连接的锚筋和膨胀螺栓应注意检查是否可靠锚固;圈梁的混凝土宜连续浇筑;圈梁顶面应做泛水,其底面应做滴水槽。
②钢拉杆的施工
钢拉杆一般采用直径不小于14 的钢筋,锚固于圈梁内不小于30d,且端头设弯钩;钢拉杆通过端头加焊的锚板埋入圈梁内(锚板与墙面的间距不应小于50mm或通过钢管穿过圈梁,然后用螺帽拧紧的方法与圈梁连接;钢拉杆在原墙体锚固时,应采用钢板垫板,拉杆端部应加焊相应的螺栓,以调直拉杆,压
紧垫板,使之与原墙体紧密结合;钢拉杆应进行防锈处理。
参考文献:
[1] 周炳章.砌体房屋抗震设计[M].北京:地震出版社,1991.
[2] 中国建筑科学研究院.2008 年汶川地震建筑震害图片集[M].北京:中国建筑工业出版社,2008
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