王亚勇-关于建筑抗震设计最小地震剪力系数的讨论
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第15卷 第5期 建筑科学 BUILDING SC IENCE1999年建筑抗震设计中地震作用取值———主要国家抗震规范比较王亚勇*(中国建筑科学研究院工程抗震研究所 北京100013)郭子雄 吕西林(华侨大学) (同济大学)摘 要 对中国、日本、美国、欧洲、新西兰等国建筑抗震设计规范中的地震作用取值进行对比。
地震作用取值不但与各国的地震背景、区划方法、衰减规律等技术问题有关,还与设防水准、设防目标有关,而后者更大程度上取决于经济和行政的决策。
比较是在相同超越概率(重现期)的基础上,将地震作用取值归结到基底剪力的计算,比较弹性和弹塑性基底剪力的大小,不涉及荷载组合、材料强度取值等。
综合比较的结果表明,日本规范的地震作用取值最大,其他国家取值较小并较接近,但在不同周期段仍存在差别。
一般说来,中国规范的取值比美国规范的取值要低10%~20%。
关键词 抗震设计规范 弹性和弹塑性反应谱 地震作用 基底剪力1 前 言地震作用的取值是抗震设计的基础,各国的抗震设计规范中关于地震作用的描述一般均采用设计反应谱的形式,但座标参数的表达和取值不同,它的确定与抗震设防水准(Earthquake design levels)、设防目标( Seismic desig n objectives)有关。
而建筑结构地震效应的计算和最终的构件截面设计,除了与地震作用的取值有关之外,还与地震区划、荷载组合、材料强度取值、抗力的计算等有关。
各国的抗震设计规范依据本国的主流建筑结构类型、技术发展水平和经济实力,同时沿袭传统习惯来制订相应的条文。
因此,简单地从某一点出发来进行对比,并且下结论说地震力孰高孰低、谁安全谁不安全,是不合适的。
本文旨在综合比较中、美、日、新西兰、欧洲抗震设计规范关于抗震设防标准、抗震设防目标、抗震设计方法及地震作用取值的大小,为当前我国工程界正展开的关于建筑结构设计可靠度的讨论提供一份背景材* 《建筑抗震设计规范》管理组王亚勇,中国建筑科学研究院研究员料,以资参考。
高层结构最小地震剪力系数的研究杨文健【期刊名称】《《建材与装饰》》【年(卷),期】2019(000)025【总页数】2页(P69-70)【关键词】最小地震剪力系数; 高层结构; 长周期; 场地类别【作者】杨文健【作者单位】同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司上海 200092【正文语种】中文【中图分类】TU973.31引言弹性反应谱理论作为抗震设计的基本理论在世界各国的抗震设计规范中得到广泛应用,其适用性也通过大量的工程实例得以验证。
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)引入楼层剪力系数λ,并综合考虑了抗震设防烈度及结构基本周期两方面的因素对该系数的最小限值加以规定[1],当楼层的最小剪力系数不满足要求时,应对结构基底剪力及各楼层剪力进行调整或对结构体系进行调整使之满足要求。
目前,对于大部分短周期规则结构,最小地震剪力系数的规定是合理的也是必要的,然而对于平面不规则或高层长周期结构而言,相同的结构体系,在Ⅲ、Ⅳ类场地上可以满足最小地震剪力系数的要求,而在Ⅰ类场地上却有可能不满足要求,反而需要对结构体系进行调整。
汪大绥[2]通过对大量超高层结构的研究也证明了以上情况。
方小丹[3]认为:对于复杂结构,当结构的计算基底剪力不满足规定的最小基底剪力时,可以加大地震作用力,而不应该调整结构的刚度来加大地震反应。
廖耘[4]等人通过对超高层结构的研究认为:结构剪重比偏小有可能是因为结构基本振型的振型参与质量系数偏大造成的,而并不一定是结构刚度偏弱或质量偏大,因此当不满足规范要求的最小地震剪力系数时,应适当调整设计反应谱曲线而并不一定对结构体系进行调整。
罗琼[5]等人对大量结构的地震剪力系数进行研究,并对比了欧洲规范与我国规范的异同,建议我国抗震规范对于最小地震剪力系数的规定进行调整。
本文对比分析了中美抗震设计规范中对于最小地震剪力系数的异同,并从工程实例的角度分析了我国规范剪力系数对高层长周期结构的影响,对最小地震剪力系数的影响因素提出粗浅的看法。
王亚勇报告汶川地震建筑震害上海市建筑学会结构专业委员会3月25日邀请中国建筑学会抗震防灾分会副理事长兼秘书长王亚勇研究员来沪,为学会会员作“汶川地震建筑震害与标准修订〞专场报告,受到热烈欢送。
上海市土木工程学会工程结构专业委员会、上海现代建筑设计集团技术委员会结构专业委员会共同参与了报告会的组织工作。
王亚勇长期从事工程抗震研究,担任国家抗震设计标准主编,是中国地震学会地震工程专业委员会副主任、全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会委员兼办公室主任。
汶川地震后,他受国务院和建设部指派,九次深入震区调查研究,收集了非常珍贵和丰富的第一手震害资料,进行深入的分类研究,指导地震灾区房屋鉴定和加固,主持了标准的及时修订工作。
在现代建筑设计大厦24楼的报告厅里,他从九个方面进行了深入浅出的介绍:一、标准修订概况;二、地震概况;三、地质灾害与道路桥梁震害;四、抗震概念设计;五、抗震构造措施;六、设备和非结构破坏;七、大跨度空间结构破坏;八、抗震鉴定和加固;九、长周期地面运动效应。
王亚勇重点讲述了08抗震标准修订的依据和修订的主要条文,提醒结构工程师在今后设计当中应该重点注意局部省市设防烈度的调整,保证设计符合新标准要求。
汶川地震震害调查说明,严格按照现行标准进行设计、施工和使用的建筑,在遭遇比当地设防烈度高一度的地震作用下,没有出现倒塌破坏,有效地保护了人民生命平安。
这充分说明我国在1976年唐山地震后所贯彻的房屋建筑从6度开始抗震设防和按高于设防烈度一度的“大震不倒〞目标进行抗震设计的决策是正确的。
本次标准修订共涉及31条,包括灾区设防烈度的调整(今后全国范围内不再有设防烈度6度以下的区域)、14条强制性条文〔包括7条新增强制条款〕、2条材料性能规定以及其它12条结构构件根本要求、预制装配式楼盖、坡地、单层框架、土木石构造措施、楼梯参与计算等内容。
从大量的震害实例出发,王亚勇对不同结构类型的建筑产生破坏的原因进行剖析,并从理论角度加以说明,对建筑结构抗震设计有很大的指导意义。
有关结构抗震设计底部剪力系数的讨论李楚舒,李立,王龙(北京筑信达工程咨询有限公司,北京100043)摘要:本文推导出底部剪力系数的简洁物理表达及在反应谱曲线上的等效点,依据结构动力学、反应谱理论和结构抗震设计原理等基本理论体系,可以对此系数进行直观定性分析判断;进而探讨在结构抗震设计中应该如何使用最小限值,提出改进对最小底部剪力系数标定的建议。
关键词:结构抗震设计,底部剪力系数,最小底部剪力系数的使用和标定0引言随着我国超高层建筑的迅猛发展,广大工程设计人员和科研工作者针对抗震设计中遇到的“最小地震底部剪力系数”(或“最小剪重比”)问题,进行了有益的讨论,指出《建筑抗震设计规范》GB50011-2010[1](简称抗规)具体条文规定的一些问题。
文献[2]全面介绍了抗规对最小地震剪力系数取值规定的背景,再次强调了“当不满足规范最小地震剪力系数限值时,对楼层剪力乘以放大系数,只是提高了构件承载力,并不能解决结构体系不合理的问题,应通过调整结构布置、减轻结构质量和提高结构刚度来解决”。
文献[3]从大量超高层设计经验出发,指出“由于结构高度高,周期长,剪重比一般难以满足规范要求”,提出“剪重比限值与特征周期相关联”、“剪重比限值按结构周期分类进一步细分关联”、“通过调整结构总剪力和各楼层水平地震剪力以满足最小剪重比要求”等建议。
文献[4]从功率谱概念出发,指出抗规中“楼层最小地震剪力系数仅与地震影响系数的最大值相关,与场地类别无关,显然是不合理的”,而且“最小剪力系数与结构体系合理性无关”,提出了“加速度反应谱第一下降段按TT−1的规律下降,第二下降段按TT−2的规律下降”的反应谱函数建议。
文献[5]推导出规范最小剪重比限值的内涵是“对应II类场地,质量M,周期T的单质点结构,在TT=3.5 ss 时的基底剪力对最小剪力限值;TT=5.0 ss时,此限值为0.88M质量时单质点结构的最小基底剪力”,给出了其他类别场地的最小剪重比建议值,指出了“欲通过调整结构刚度或重量来满足规范剪重比要求是十分困难的”,“适宜的方法是通过周期折减系数,增大楼层地震剪力,当仍不满足要求时,可将不满足楼层处的地震剪力按规范要求放大(不传递),以满足规范要求”。
第十一届全国混凝土结构教学研讨会烟台2010.8.27-29《建筑抗震设计规范》修订介绍王亚勇(yayongwang@)中国建筑科学研究院工程抗震研究所北京100013建筑抗震设计规范的发展沿革1.1959年,《地震区建筑抗震设计规范》(草案),未颁发。
2.1964年,《地震区建筑抗震设计规范》(草案),未颁发。
3.1974年,《工业与民用建筑抗震设计规范》TJ11-74 (试行)4.1978年,《工业与民用建筑抗震设计规范》TJ11-78《78规范》5.1989年,《建筑抗震设计规范》GBJ11-89,《89规范》6.2001年,《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《01规范》7.2008年,《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《08版》8. 2010年,《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 《10规范》建筑抗震设计规范Code for seismic design of buildings2010-05-31发布2010-12-01实施中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局UDC中华人民共和国国家标准P GB 50011 -20102010规范的修订“依据我国国情,适当调整提高抗震设防标准”的原则,加强山区房屋的抗震设计、补充了钢筋混凝土、砌体和钢结构房屋的抗震措施、楼梯间计算与构造措施,改进了隔震和减震设计规定。
修订过程概述1、2007年1月第一次工作会议,开始全面修订;2、2008年4月“修订初稿”;3、2008年5月12日汶川地震后,局部修订(2008版):31条,调整建抗震设防分类、灾区的地震动参数、加强山区场地、楼梯间等要求,增加强制性条文;4、2008年8月继续修订工作;5、2009年5月“征求意见稿”;6、2009年8月试设计;7、2009年11月12~14日“送审稿”,审查会;8、2010年2月“报批稿”,报批;9、2010年5月31日发布编制组成员:中国建筑科学研究院和设计、勘察、研究和大学共29个单位,51人,试设计(1)小开间、横墙较少的多层普通砖和多孔砖砌体房屋;(2)多、高层钢结构房屋;(3)大跨屋盖结构:网壳、弦支穹顶、张弦梁;(4)框架结构楼梯间;(5)大底盘顶隔震的双塔塔楼;(6)时程分析选波。
关于最小地震剪力系数对超高层建筑结构抗震性能的影响摘要:由于地震等自然灾害的影响,人们开始对高层建筑的抗震性能提出了担忧,为满足人们对高层建筑抗震性能的要求,剪力墙结构被广泛应用于高层建筑中。
通过提高楼层设计剪力来满足最小地震剪力系数的方案与提高结构刚度的方案相比,其抗罕遇地震的性能基本相当,而抗地震倒塌能力更好,设计难度和建造成本会更低。
关键词:最小地震剪力系数;弹塑性分析;抗震设计引言:随着科学技术水平的不断提高,城市用地出现紧张,加上建筑功能越来越复杂,我国城市建筑逐渐由平面空间开始向纵向发展。
目前在建筑结构抗震设计时,基本都是基于加速度反应谱确定地震作用。
对于超高层建筑等长周期结构,基于规范加速度反应谱确定的底部剪力会很小。
考虑结构安全,国内外的相关抗震规范中都提出了最小地震剪力系数(或最小基底剪力)的要求。
我们需要根据实际情况,进行其刚度环节、抗风能力及其抗震性能的优化,促进其高层建设的总体环节的优化,满足社会经济的发展需要。
1.中美规范中最小地震剪力系数比较1.1中国规范中最小地震剪力系数相关规定因为我国对于地理学上的长周期地震动规律的研究还有许多不足之处,在建筑施工时为了保证工程的施工安全,《建筑抗震设计规范》规定:抗震验算时,结构任一楼层的水平地震剪力应符合有关公式。
虽然我国规范中给出了一些调整楼层剪力的建议,但是在实际建筑超限审查中,一般通过调整结构刚度(周期)的手段,确保振型分解法计算得出的楼层剪力能够符合最小地震剪力系数的标准。
现有的超高层建筑结构的周期一般都在6~10s之间,所以其抗震验算时利用振型分解法所计算出的地震剪力系数很难满足现行规范中最小地震剪力系数的要求。
但是在实际施工过程中我们发现,其中超高层建筑的刚度往往不能够达到规范中的这一相关标准。
如果想要完全符合规范中最小地震剪力系数的要求,一定要把结构周期降控制在6s以下,但是这样的结果会带来更大的成本投入而且也是很难实现。
最小地震剪力系数-概述说明以及解释1. 引言1.1 概述概述部分的内容:地震是一种具有破坏性的自然灾害,给人们的生命财产安全造成了巨大威胁。
在建筑结构设计中,为了提高结构的抗震能力,科学家和工程师们引入了地震剪力系数的概念。
地震剪力系数是描述结构在地震作用下所受到的力的一个重要参数。
它是指结构在水平面上由于地震力而引起的剪力与结构重力的比值。
通过对地震剪力系数的合理把握,我们可以评估结构在地震中所承受的力的大小,从而为结构的设计和抗震布置提供指导。
然而,传统的地震剪力系数设计方法往往以安全为前提,设计出的结构会过于保守,导致工程成本过高。
为了解决这个问题,学者们提出了一个新的概念——最小地震剪力系数。
最小地震剪力系数是指在满足结构安全性的前提下,选择尽可能小的地震剪力系数,以达到经济高效的结构设计。
它旨在降低结构在地震中所受到的力的大小,从而减少结构的破坏和损失。
本文将以最小地震剪力系数为研究对象,探讨其定义和意义。
通过对最小地震剪力系数的分析和比较,我们可以更好地理解其在结构设计中的作用和影响。
此外,还将展望最小地震剪力系数的应用前景,为今后的结构抗震设计提供有益的借鉴和指导。
1.2 文章结构本文将围绕最小地震剪力系数展开讨论。
首先,在引言部分将对概述、文章结构和目的进行说明。
接下来,在正文部分将分别阐述地震剪力系数的定义以及最小地震剪力系数的意义。
最后,在结论部分将对全文进行总结,并展望最小地震剪力系数的应用前景。
引言部分主要用于引入本文的主题,即最小地震剪力系数,并对文章的结构进行概述。
通过概述部分,读者可以对最小地震剪力系数有一个初步的了解。
文章结构部分将简要介绍本文的组织方式,包括正文的各个部分以及结论的内容。
正文部分将重点讨论地震剪力系数的定义和最小地震剪力系数的意义。
首先,地震剪力系数是衡量结构对地震力的抵抗能力的重要参数。
本节将对地震剪力系数的定义进行详细解释,包括其计算方法和物理意义。
讲座需答疑的问题1.建筑结构严重不规则,指的是体型复杂,多项不规则指标超过抗规3.4.2条上限值或某一项大大超过规定值。
对多项不规则、某一项大大超过规定值应该怎样理解执行。
【答】根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第3.4.1条条文说明:严重不规则,指的是体型复杂,多项不规则指标超过3.4.3条上限值或某一项大大超过规定值,具有严重的抗震薄弱环节,可能导致地震破坏的严重后果者,意味着该建筑方案在现有经济技术条件下,存在明显的地震安全隐患。
不同的结构类型,由于可采取的措施不同,划为严重不规则的条件也不尽相同。
对砌体结构而言属于严重不规则的建筑方案,改用混凝土结构则可能采取有效的抗震措施使之转化为非严重不规则。
例如,较大错层的多层砌体房屋,其总层数比没有错层时多一倍,则房屋的总层数可能超过砌体房屋层数的强制性限值,不能采用砌体结构;若改为混凝土结构,规范和混凝土高层规程只对房屋总高度有最大适用高度的控制。
对属于严重不规则的普通钢筋混凝土结构,改为钢结构,也可能采取措施将严重不规则转化为一般不规则或特别不规则。
2.对于重点设防类建筑,单跨框架结构是否容许?【答】根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第6.1.5条规定,“…,高层的框架结构不应采用单跨框架结构,多层框架结构不宜采用单跨框架结构。
”至于重点设防类建筑,分类标准(GB50223-2008)和抗震规范(GB50011-2001)并没有明确限制采用单跨框架结构,但考虑到单跨框架结构冗余度较小、抗震性能相对较差,因此,建议对需要提高抗震设防能力的重点设防类和特殊设防类的建筑慎用单跨框架结构,如果必需用,建议从抗震概念设计的角度采取相应的措施,改善结构的抗震性能。
3.地震区的地下室可否采用板柱结构?(分二种情况:1.独立地下室;2.地下室为整体,地上分若干独立结构。
)【答】具体解答请参考王亚勇、戴国莹著《建筑抗震设计规范疑问解答》(中国建筑工业出版社,2006年1月)P65页第7.10条。
减隔震建筑满足规范要求最小地震剪力系数研究摘要:回顾了我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)和《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)中最小剪重比提出的背景,并对满足现行规范减重比的减震、隔震结构自振周期以及阻尼比进行了分析。
依据规范有关地震影响系数与最小地震剪力系数条文按照场地类别、设计地震分组分析了不同周期以及阻尼比情况满足最小地震剪力系数的条件。
[关键词] 最小地震剪力系数;减震隔震建筑[中图分类号] TU758.11 [文献标识码] A [文章编号]Study on the minimum seismic shear coefficient required to meet the code requirements for seismic isolation buildingsZheng Zi Peng1, Cui Bo Sen1CHINA URBAN CONSTRUCTION DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.TLDAbstract: Reviews the background of the minimum shear weight ratio proposed incode for seismic design of buildings (gb50011-2010) and technical code for concrete structures of high rise buildings (JGJ 3-2010), and analyzes the natural vibration period and damping ratio of shock absorption and isolation structures that meet the current code. According to the provisions of the code on seismic influence coefficient and minimum seismic shear coefficient, the conditions of satisfying the minimum seismic shear coefficient in different periods and damping ratio are analyzed according to site category and design earthquake grouping.Key words: Minimum seismic shear coefficient; Shock absorption and isolation building 0引言[]加速度谱给出了作用在结构上的力,作用在结构上的最大剪力式中为绝对加速度,m为结构物质量。
第40卷第12期建筑结构2010年12月[编者按]国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)已于2010年12月1日开始实施。
本刊特邀请规范管理组就新规范中一些问题以疑问解答的方式进行连载介绍,以期能够帮助设计人员加强对新规范的理解和应用。
在此特向主要撰稿人王亚勇先生等致谢!国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)疑问解答(一)王亚勇1,张海明2(1中国建筑科学研究院工程抗震研究所,北京100013;2北京市住房和城乡建设委员会,北京100039)作者简介:王亚勇,研究员,Email :yayongwang@ 。
0引言为了配合国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)(简称新规范)的实施,帮助建筑设计人员对新规范的理解,规范管理组将对设计人员在学习和实施规范中所遇到的问题作出解释。
本文主要介绍新规范修订的指导思想、重要变更以及有关抗震设计基本要求的主要条文修改。
1新规范何时正式实施,有没有“过渡期”?新规范由中华人民共和国住房和城乡建设部和国家质量监督检验检疫总局于2010年5月31日发布,要求从12月1日起实施。
新规范与《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)(2008版)不再有所谓“过渡期”。
2010年10月27日,在全国新规范贯标培训班上,住房和城乡建设部标准定额主管部门明确指出:以工程项目设计合同正式签订日为执行新规范的时限,即从2010年12月1日起签订设计合同的工程项目均应按照新规范设计,在此前签订设计合同的工程项目仍可按照原规范设计。
2新规范修订的指导原则是什么?按原建设部建标[2006]77号文件通知,2001规范修订的指导原则是:依据我国国情,适当调整提高抗震设防标准。
3新规范在哪些方面延续了89规范和2001规范的基本原则?新规范在以下几方面延续了89规范和2001规范的基本原则:1)继续遵守“三水准设防和两阶段抗震验算”的抗震设计基本原则,以“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准设防目标,进行“小震作用”下的结构强度和弹性变形验算和“大震作用”下的弹塑性变形验算;2)保留7度0.15g 和8度0.30g 的设计地震分区及相应的抗震设计要求;3)保留设计反应谱(地震影响系数曲线)的骨架曲线形状,周期延长到6s ,并提供不同阻尼比的调整方法;4)保留楼层最小剪力系数强制性要求;5)保留建筑规则性定性和定量化的定义;6)保留钢筋混凝土结构抗震等级划分和相应的计算与构造要求;7)保留砌体结构设置圈梁和构造柱以提高结构延性和整体性的要求;8)保留隔震和消能减震设计内容;9)保留非结构抗震设计内容。
关于《建筑抗震设计规范》4.2.1-2条第3)款的探讨摘要:本文通过一个框架结构基础(平板式筏基)的工程实例,从有无地震作用组合的角度进行对比验算,阐述了地基基础计算时地震作用对基础内力的影响。
从而得出结论,在进行基础冲切、剪切验算时应该考虑地震作用组合,以防发生没有明确的预警的脆性破坏;基础承受弯距验算是否考虑地震作用组合可适当放宽(根据实际情况选择)。
关键词:抗震设计,建筑,框架结构Abstract: in this paper, a base frame structure (flat plate raft ) project, from have without the earthquake effects combination angle to undertake contrasting checking, elaborated the foundation calculation of earthquake action on the basis of the effects of internal force. To conclude, in basic punching, shearing checking should be considered when the earthquake effects combination, in order to avoid without a clear warning of brittle failure; foundation subjected to bending moment calculation considering earthquake action combination may be appropriate to relax ( choose according to the actual situation ).Keywords: seismic design, building, frame structure《建筑抗震设计规范》4.2.14.2.1下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算:2地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的下列建筑:3)不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架和框架-抗震墙房屋按照《建筑抗震设计规范》此条规定不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架和框架-抗震墙房屋在地基条件不是很差时,可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算。
第七讲地震作用和抗震验算新规定王亚勇赖明吕西林李英民杨溥郭子雄(一)新的设计反应谱的主要特点1、89规范的设计反应谱的主要特点89规范的设计反应谱、即地震影响系数曲线,是根据大量实际地震加速度纪录的反应谱进行统计分析并结合工程经验和经济实力的综合结果。
抗震设计反应谱通常用三个参数:最大地震影响系数αmax 、特征周期T g 和长周期段反应谱曲线的衰减指数γ来描述。
而且不同阻尼比条件下的反应谱曲线也是不同的,89规范提供了考虑近、远震和不同场地条件下阻尼比为5 % 的标准设计反应谱,其最长周期为3秒。
应该说,89规范的设计反应谱基本适应了我国八、九十年代工程建设抗震设防的要求,除房屋建筑外,各类工程设施及构筑物均参照它提出类似的设计反应谱。
2、加速度设计反应谱用于抗震设计的局限性(1)强震地面运动长周期成分的存在地震学研究和强震观测证明,强震情况下,地面运动确定存在长周期分量,其周期可以长达10秒甚至100秒,地震震级从5级到8级,其谱值在10秒周期处最大相差不超过50倍,在100秒周期处,不超过250倍。
在震级M 5时,周期在3秒以内,信噪比已经大到可以满足工程使用要求了。
同时还证明,谱曲线至少存在二个拐角周期。
如图1和表1所示。
图1 不同震级下强震地面运动福里叶振幅谱注:噪声指在强震加速度记录数据处理过程中引入的长周期误差研究表明,地震动长周期分量与震源规模、震源距有关,由此可以推出与震级、烈度的关系,从而建立起具有工程实用意义的关系来。
见公式(1)PSV =f1(M,R,T)=f2(L,W,R,T) (1)=f3(I,R,T)式中:PSV为拟速度反应谱,M为震级,R为震源距,L为断层长度,W为断层宽度,I 为烈度,T是反应谱周期。
(2)现有强震加速度记录中长周期成份的损失由于强震仪频率响应范围的限制无法记录到超过10秒以上的地面运动成分,在超过5秒以上的成分中也存在失真,而且在对加速度记录进行误差修正时将数字化过程零线修正所产生的噪声滤出的同时也将地面运动长周期分量滤去了。
建筑结构抗震设计若干问题的讨论王勇发布时间:2021-05-28T14:36:47.600Z 来源:《建筑模拟》2021第2期作者:王勇[导读] 随着高层建筑工程数量越来越多,国家对建筑结构抗震性能也提出了更高要求。
这就需要结合当地的实际情况做好抗震方案设计工作,提高建筑工程的抗震性能,保证居民安全,降低地震灾害造成的生命财产损失。
国药集团重庆医药设计院有限公司重庆市 400042摘要:随着高层建筑工程数量越来越多,国家对建筑结构抗震性能也提出了更高要求。
这就需要结合当地的实际情况做好抗震方案设计工作,提高建筑工程的抗震性能,保证居民安全,降低地震灾害造成的生命财产损失。
关键词:建筑工程;结构设计;抗震设计1建筑工程结构设计中抗震设计的重要性建筑工程结构的设计不仅对其整体的美观度和稳定性有一定的影响,通过结构设计中的抗震设计还能对建筑物的安全度进行加强。
随着生活水平的不断提高,人们对建筑物的质量和安全也有了更高的要求。
城市中,大多数建筑物是人们生活和工作的场所,因此建筑质量的高低好坏直接影响到人们的财产和生命安全,尤其在地震多发的地带,合理的利用建筑工程的空间构造可以在很大程度上减少地震灾害对建筑物的破坏,提高居民的安全系数,降低灾害破坏程度。
另外,虽然我国地震发生频率较低,但是多数的地震的可预测性较小,因此在建造房屋时就应该考虑到对地震灾害的抵抗能力。
综上所述,建筑工程结构设计中,抗震性的设计具有极大的必要性。
2选择合理的结构形式抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。
按结构材料分类,目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构等;按结构形式分类,目前常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、简体结构等。
结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响,是一个综合的技术经济问题,需进行周密考虑确定。
在影响建筑物抗震效果的因素中,建筑物自身的结构设计是其中一个非常重要的影响因素。
抗震设计规范中设计谱长周期部分的取值建议-建筑结构论文-土木建筑论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——引言《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)应用国内外大量强震观测记录数据统计并结合工程经验和考虑经济技术条件,构建了设计反应谱、即地震影响系数曲线。
抗震设计规范中设计反应谱由上升斜直线段、最大值段和下降段三部分组成,特征周期和下降段的形状控制着设计反应谱长周期部分的谱幅值。
设计反应谱曲线的适用范围为结构特征周期6s以内的结构,对超过6s结构的地震影响系数取值没有规定。
王亚勇认为强震加速度记录中长周期成分的缺失,而高层和大跨建筑对地面地震加速度的反应迟钝、滞后,导致现行的加速度设计反应谱进行抗震验算已经力不从心,而基于加速度的时程分析又有较大的局限性.吕西林指出长周期地震波对超高层结构位移响应的影响要明显大于对加速度响应的影响.耿淑伟,陶夏新等通过对美国西部和台湾集集强震记录分析,发现与短周期段许多反应谱幅值大于标准化反应谱的最大值的情况相反,长周期段谱型都相当保守.于海英,周雍年研究了台湾SMART-1台阵记录的长周期反应谱特性,实际强地震动的长周期谱值较小,为了保证长周期结构有一定的强度安全,规定的长周期设计谱值要比实际强震记录的长周期谱值大得多.随着超高层建筑、特大跨度桥梁等各种长周期结构数量的迅速增加,长周期结构的抗震设计已经成为迫切需要解决的问题.本研究采用汶川地震、日本311地震和ATC-63(AppliedTechnologyCouncil)推荐的强震记录,探讨了反应谱长周期部分的变化规律和衰减特性,提出了中国抗震设计规范中设计谱长周期部分的取值建议。
1 强震记录的分析1.1 2008.05.12汶川地震按场地类别和断层距将所选汶川地震主震四川省台站的记录分类见表1,按断层距分类统计得到平均反应谱见图1.可看出,长周期部分的谱值均明显小于规范值,长周期成分不丰富。