竖向基础隔震框架结构的竖向地震反应分析
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地震作用下桥梁动态响应分析地震是一种破坏力极大的自然灾害,对桥梁等基础设施的安全构成严重威胁。
桥梁作为交通运输的关键节点,其在地震作用下的动态响应特性直接关系到人员生命和财产安全。
因此,深入研究地震作用下桥梁的动态响应具有重要的理论和实际意义。
一、桥梁在地震中的受力特点桥梁在地震作用下主要受到水平地震力和竖向地震力的影响。
水平地震力通常是导致桥梁结构破坏的主要因素,它会使桥梁产生水平位移、弯曲变形和剪切破坏。
竖向地震力虽然相对较小,但在某些情况下也可能引起桥梁的墩柱破坏、支座失效等问题。
此外,地震波的传播特性也会对桥梁的受力产生影响。
地震波包括纵波、横波和面波,它们的传播速度和振动方式不同,使得桥梁在不同部位受到的地震作用存在差异。
例如,面波在地表附近传播,其能量较大,对桥梁基础的影响较为显著。
二、桥梁结构对地震响应的影响1、桥梁的类型和跨度不同类型的桥梁(如梁桥、拱桥、斜拉桥等)在地震作用下的响应有所不同。
一般来说,梁桥的结构相对简单,但其跨度较小,在地震中的变形能力有限;拱桥具有较好的抗压性能,但对水平地震力的抵抗能力相对较弱;斜拉桥由于其复杂的结构体系,地震响应较为复杂,需要进行详细的分析。
桥梁的跨度也是影响地震响应的重要因素。
跨度越大,桥梁的自振周期越长,与地震波的共振可能性就越大,从而导致更大的地震响应。
2、桥墩和桥台的形式桥墩和桥台是桥梁的重要支撑结构,它们的形式和尺寸对地震响应有显著影响。
实心桥墩的抗弯和抗剪能力较强,但在地震作用下容易产生较大的内力;空心桥墩则具有较好的延性,但在强震作用下可能发生局部屈曲。
桥台的类型(如重力式桥台、轻型桥台等)也会影响桥梁与地基的相互作用,进而改变地震响应。
3、支座和伸缩缝支座是连接桥梁上部结构和下部结构的关键部件,其力学性能直接影响桥梁在地震中的变形和受力。
常见的支座类型如板式橡胶支座、盆式支座等,它们在地震中的滑移和变形特性不同,会导致桥梁的地震响应有所差异。
工程抗震与加固改造2009年10月度。
由此可见,部分地区的实际地震烈度已达到本地区设防水准的罕遇地震,部分地区则大大超过当地设防水准的罕遇地震。
从各地的震害看,经过抗震设计的房屋基本上经受住了地震考验。
在中低影响烈度区,如德阳市、绵阳市和广元市,影响烈度虽然已达到设计的罕遇地震,但建筑物基本完好或轻微破坏。
而高影响烈度区,影响烈度达到或超过设计罕遇地震的地区,如都江堰市,有一些建筑倒塌或严重破坏,倒塌建筑分散,没有出现集中大面积倒塌的现象。
在震中区的北川县和映秀镇,地震影响烈度高达11度,全部倒塌和部分倒塌的建筑数量较多,但仍可看倒数量不少的未倒塌房屋,这些房屋为研究特大地震时房屋的抗倒塌,提供了很好的案例。
在倒塌和严重破坏的结构中,钢筋混凝土框架结构一直是被认为抗震性能较好,因此其破坏倒塌的原因受到结构工程师的格外关注。
本文通过框架结构震害介绍和分析,探讨汶川地震中钢筋混凝土框架产生倒塌和破坏的原因以及解决办法,以期对设计人员有所帮助。
2框架结构震害震区的框架结构用于商业建筑、办公楼、学校教学楼和住宅,总体看框架结构表现良好,特别是高层框架发生倒塌破坏的很少。
如都江堰国堰宾馆为12层框架结构(图1),地震中结构只是柱头和梁端上有些裂缝,填充墙部分损坏,而它抵御的是8~9度的实际地震烈度。
3。
6层的低层框架的表现不如高层框架,出现了多种破坏类形。
图1都江堰国堰宾馆Fig.1GuoyanHotelinDujialigyan2.1框架结构整体倒塌图2为都江堰市完全倒塌的3层框架,调查发现,框架柱截面较小,梁截面较大,同时梁中的配筋明显比柱中配筋大得多(图3)。
图4为底部1—2层倒塌的5层框架结构,该建筑临街,底层层高较高,作为商业用房,比较空旷,2层以上为居民住宅。
图5为6层单跨框架,2~5层近一半倒塌,这种结构形式在2001年颁布的高规中已明文规定不宜采用。
图2完全倒塌的3层框架Fig.2IntegralCollapseofthreestoryframe图3倒塌框架梁柱节点Fig.3Thejointofcolumnandbeamofthecollapseframe2.2框架结构产生薄弱层破坏这是本次地震中框架破坏数量较多一种形式。
建筑框架结构隔震设计要点分析摘要:隔震设计是建筑框架结构总体设计工作中的重要组成部分,对保障建筑的整体质量具有重要意义。
本文结合工程实例,在介绍框架结构减震方案的基础上,围绕模型的建立、支座的选择、减震系数计算和柱子设计等方面分析了建筑框架结构隔震设计要点,以供参考。
关键词:框架结构;隔震设计;减震系数;位移验算中图分类号:s611文献标识码: a 文章编号:随着我国社会经济建设步伐的加快,城市规模不断扩大,房屋、住宅、高层建筑等建筑物数量日益增加,对建筑的抗震设计要求也有所提高。
传统的抗震设计方法虽然在很多情况下是有效的,但容易出现主体结构破坏后难以恢复、承重构件进行非弹性状态等问题,已无法满足当前城市建筑物抗震的需要,因此隔震设计方法应运而生。
隔震设计方法是一项新型的建筑结构耐震形式,不仅能够保护建筑框架结构,而且还能保护建筑内部结构的重要设备在强震的情况下免遭破坏,大大简化了建筑框架结构的设计与施工,具有良好的发展前景。
本文通过分析建筑框架结构隔震设计要点,以期完善隔震设计方法。
1 工程概况该工程为4层钢筋混凝土框架结构。
建筑总高度为15.8m,首层层高4.8m。
建筑抗震设防烈度7度(0.10g);场地类别ⅱ类,特征周期0.35s;基本风压0.80kn/m2,楼面永久荷载5.0kn/m2,楼面可变荷载2.5-3.5kn/m2;梁、柱混凝土强度等级均为c30。
2 结构减震方案本工程首层层高较高,而上部三层填充墙多且层高低,结构经计算,首层为薄弱层。
根据相关的研究,由于结构薄弱层的存在,薄弱层层间位移角将急剧增大。
震害经验也表明,在强烈地震作用下首层薄弱层破坏严重,甚至引起整座建筑物倒塌,但薄弱层以上楼层的震害轻微。
本工程考虑到非隔震结构经初步计算基本周期为0.73s且场地地质条件良好,决定采用隔震设计。
该建筑首层为薄弱层,若采用基础隔震体系,虽然达到了减小地震地面运动对结构的作用,但在超烈度的地震作用下,其首层仍将率先出现较大的弹塑性变形甚至破坏。
浅析建筑结构隔震和减震措施摘要:在社会发展的过程当中,建筑整体的结构设计越来越重视抗震,其中抗震又分为隔震和减震。
有效的抗震结构设计,可以保障建筑在遇到地震的过程当中,保持良好的稳定性,进而也就可以保障人们的安全。
目前在隔震和减震结构设计当中,有较多的方法和技术可以选择。
实际根据不同的建筑施工需求来合理选择和使用相应的结构设计方案。
这样可以有效保障建筑整体的结构稳定性。
关键词:建筑结构;隔震和减震;技术应用引言地震对建筑物的破坏,多数是由于地面的振动频率与建筑物主要结构构件的自然频率相偶合所致,在现代建筑设计中会考虑到抗震设计,来保证建筑结构安全。
建筑整体安全、抗震性能是设计过程中的重中之重,就目前来说隔震减震是减轻地震对建筑结构造成危害的最有效的手段。
隔震减震技术正在被广泛用以提升抗震能力,减少强震作用造成的地震反应,增加建筑结构的使用寿命。
1.建筑结构的隔震技术以及减震技术1.1建筑结构的减震技术通常情况下,建筑减震可以通过巧妙利用地震能量和建筑阻尼之间的内在联系实现。
如果增加建筑阻尼,可以在很大程度上消耗地震能量,基本上减震措施的基本出发点是使建筑阻尼增加,从而达到消耗地震能量的目的,减轻甚至避免地震对于建筑主体结构的破坏。
针对一些相关的布置问题,比如设置消能部件的个数、设置消能部件的位置等,都应该进行仔细的分析以及计算。
一般情况下,消能构件都是设置在结构的2个主轴方向上,这样可以使两个方向的刚度以及阻尼增加。
也可以将消能结构放置在变形较大的结构位置上,这样可以均衡整个建筑结构的阻尼分布,更容易分散地震能量,使整个建筑物的抗震性能大大提高,确保整个建筑物的安全性。
1.2建筑结构的隔震技术隔震措施往往会有一定的时间限制,因此建筑的隔震设计应该抢在建筑工程正式开工前,最晚也不能拖到建筑工程施工的时候再针对一些关键的部位设计隔震措施。
隔震措施设计时应该选择恰当的部位,一般都是选择建筑的关键部位以及基础部位。