框架结构抗震设计讲解
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浅谈框架结构的抗震概念设计摘要:由于建筑抗震设计的复杂性,在实际工程中抗震概念设计就显得尤为重要。
它主要包括以下内容:建筑设计应注意结构的规则性;选择合理的建筑结构体系;抗侧力结构和构件的延性设计。
本文以框架结构为例重点介绍抗震概念设计中的能力设计法。
关键词:地震、框架结构、抗震设计构造框架结构作为常见的结构形式,当然其延性设计也主要是从这三个方面来体现的。
1 强柱弱梁我们常见的“强柱弱梁”的调整措施就是要人为增大柱子的抗弯能力,诱导在梁端先出现塑性铰。
这是考虑到柱中实际弯矩在地震中的可能增大。
在结构出现塑性铰之前,结构构件因拉区混凝土开裂和压区混凝土的非弹性性质,钢筋与混凝土之间的粘结退化,使得各构件刚度降低。
梁刚度降低较受压的柱子相对严重,结构由最初的剪切型变形向剪弯形变形过渡,柱内的弯矩较梁端的弯矩比例增大;同时结构的周期加长,影响到结构各振型的参与系数的大小;地震力系数发生变化,导致部分柱子弯矩增大,由于构造原因及设计中钢筋的人为增大,使得梁的实际屈服强度提高,从而使得梁出现塑性铰时柱内弯矩增大。
结构出现塑性铰之后,同样有上述原因的存在,而且结构屈服后的非弹性过程就是地震力进一步增大的过程,柱弯矩随地震力的增大而增大。
地震力引起的倾覆力矩改变了柱内的实际轴力。
我们规范中的轴压比限值一般能保证柱子在大偏压的范围内,轴力的减小也能导致柱子屈服能力的降低。
2 强剪弱弯“强剪弱弯”是为了保证塑性铰截面在达到预期非弹性变形之前不发生剪切破坏。
就常见的结构而言,主要表现在梁端、柱端、剪力墙底部加强区、剪力墙洞口连梁端部、梁柱节点核心区。
与非抗震相比,增强措施主要表现在提高作用剪力;调整抗剪承载力两个方面。
2.1 作用剪力一、二、三级框架梁和抗震墙中跨高比大于2.5的连梁,剪力设计值??其中,一级取1.3,二级取1.2,三级取1.1,一级框架结构及9度尚应符合。
一、二、三级框架柱和框支柱,剪力设计值??其中,一级取1.4,二级取1.2,三级取1.1,一级框架结构及9度尚应符合。
浅谈框架结构抗震设计钢筋混凝土框架结构是常见的建筑结构,如此进行抗震设计是有效减少地震所带来损失的关键。
因此实际工程中要注意运用提高框架结构抗震性能的设计方式,并做到严格按照设计进行施工,保证材料与施工的质量,最大化的提高框架结构的抗震等级,减少地震中受损害程度。
标签:框架;抗震;设计;前言:地震灾害的发生使得人们对建筑物的抗震设计变得尤为关注。
如果建筑物的抗震性能不好,所带来的损失是巨大的。
在框架结构设计中,做好抗震设计是保障居民安全的关键所在。
一、框架结构概念框架结构是一种常见的结构。
实现延性框架是结构抗震设计的关键。
延性框架的抗震设计概念,主要包括以下三个方面:通过调整构件之间承载力的相对大小,实现合理的屈服机制,即“强柱弱梁”、“强墙肢弱连梁”、“强核芯区弱构件”;通过调整构件斜截面承载力和正截面承载力之间的相对大小,实现构件延性破坏形态,即“强剪弱弯”;通过采取抗震构造措施,使构件自身具有大的延性和耗能能力二、框架结构优点(一)破坏前有明显预兆,破坏过程缓慢,确保生命安全,减少财产损失,因而可采用偏小的计算安全可靠度。
(二)出现非预计荷载,例如偶然超载,荷载反向,温度升高或基础沉降引起附加内力等情况下,有较强的承受和抗衡能力。
而这些因素在设计中一般是未予考虑的,因此延性材料的后期变形能力可作为出现上述情况的安全储备。
(三)有利于实现超静定结构的内力充分重分布。
延性结构容许构件的某些临界截面有一定的转动能力,形成塑性铰区域,产生内力重分布,从而使钢筋混凝土超静定结构能够按塑性方法进行设计,得到有利的弯矩分布,使配筋合理,节约材料,而且便于施工。
(四)在承受动力作用(如振动、地震、爆炸等)情况下,能减小惯性力,吸收更大动能,降低动力反应,减轻破坏程度,防止结构倒塌以及有利于修复。
5、延性结构的后期变形能力,可以作为各种意外情况时的安全储备。
三、框架结构的抗震设计原则根据工程中框架结构地震破坏的形式、抗震规范规定以及实际中累积的抗震经验总结了一些抗震设计需要注意的问题与原则,如下:(1)抗震验算时不同的楼盖及布置(整体性)决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。
房屋建筑框架结构抗震设计要点摘要:如何从我国的地震环境和社会经济发展的实际情况出发,不断提高建筑结构抗震设计的水平,使之更安全可靠、更合理经济,是结构设计人员的重要任务。
本文阐述了框架结构抗震设计时应注意的问题,探讨了框架结构抗震设计几个要点。
关键词:房屋建筑框架结构抗震设计要点近年来中国房地产的迅猛发展给建筑业的发展带来了很大机遇和挑战,房地产市场的日趋成熟和完善要求建筑功能越来越多样性和复杂性,因此如何在满足建筑功能的同时设计出安全经济合理的结构体系对设计人员是一种不小的挑战,这就需要我们结构设计人员在设计过程中不断的总结和提高。
一、抗震设计应注意的问题中国地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广,是一个震灾严重的国家。
据统计,我国绝大部分地区均发生过较强的破坏性地震,给人民的生命和财产造成了非常大的损失,如2008年5月12日发生的汶川地震、2010年4月14日发生的玉树地震都造成了大量房屋倒塌、大量人员伤亡。
因此,抗震设计是结构设计人员的一大课题,把好抗震设计关,提高建筑物的抗震能力才是减轻地震灾害的根本措施。
1、结构的抗震设计还不能完全依赖“计算设计”,更应该重视“概念设计”。
概念设计是一种基于震害经验建立的抗震基本设计原则和思想。
其目标是避免出现会导致结构过早破坏的敏感薄弱部位。
结构抗震设计中特别要注意贯彻“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的设计原则,强柱弱梁就是要求柱的抗弯能力高于梁的抗弯能力,强剪弱弯就是防止构件受剪破坏,要求杆件的受剪承载力高于受弯承载力,强节点弱构件就是要防止节点破坏先于构件。
大量的工程设计中我们发现框架梁上部配筋一般比较大,这是因为考虑了梁翼缘作用和梁裂缝宽度验算后增加了较多梁纵向钢筋,从而增大了梁端的承载力,相对减小了柱端承载力,可能会形成“强梁弱柱”,这样做的后果就是地震发生时可能使得塑性铰出现在柱端而未按照预期出现在梁端部,我们的做法是严格控制梁端裂缝验算宽度刚好满足规范要求,不因裂缝宽度过小而使得梁端增加过多的钢筋。
抗震设计中常用的结构设计方法以及优缺点抗震设计是建筑工程领域的一项重要技术,它是为了在地震发生时,减少建筑物的损毁和人员伤亡。
在抗震设计中,结构设计方法是一个关键问题,它直接影响到建筑物的抗震性能。
下面将介绍几种常用的结构设计方法以及它们的优缺点。
1. 框架结构框架结构是一种常见的建筑结构形式,它采用柱、梁、架等单元按照一定的规则组成的。
在抗震设计中,框架结构通常被用来作为建筑物的主体支撑结构。
框架结构抗震性能好,能够有效减少建筑物在地震中的破坏程度。
然而,框架结构也有它的缺点,比如容易出现局部塌陷、刚度分布不均等问题。
2. 剪力墙结构剪力墙结构是一种相对成熟的抗震性能比较好的结构形式,它能够将建筑物整体刚性提高,从而有效减少建筑物在地震中的受力和破坏程度。
剪力墙结构也是建筑物中比较常见的结构形式。
但是,剪力墙也有它的缺点,比如它会造成非常大的刚度反应,从而影响建筑物的使用效率。
3. 钢结构钢结构是一种较为新颖的结构设计方法,它具有优良的抗震性能,能够有效提高建筑物的抗震性能。
钢结构的另一个优点是制造过程较为简单、容易精确控制尺寸等特点,因此在一些特殊场合中,钢结构也得到了广泛应用。
但是,钢结构也存在着一些缺点,比如它的造价相对一般的混凝土结构来说更高,而且在火灾或小规模爆炸等事故中,钢结构的抗灾能力相对较差。
4. 预应力混凝土结构预应力混凝土结构是一种将混凝土在施工前进行预应力处理,以提高强度和抗震性能的方法。
预应力混凝土结构具有重量轻、刚度高等优点,因此在高层建筑和大型桥梁的建造过程中,得到了广泛应用。
但是,预应力混凝土结构的存在一定的风险,一旦预应力混凝土失效,建筑物的整体安全性将会严重受到威胁。
以上是几种常用的结构设计方法以及它们的优缺点,当然还有其他的方法,比如悬挂链条结构、网壳结构等,在不同的场合下,也可以被考虑使用。
在进行抗震设计时,需要根据具体情况,选择合适的设计方案,以达到最佳的抗震效果。
房屋建筑框架结构抗震设计要点摘要:钢筋混凝土框架结构具有良好抗震性能,结构抗震的本质就是延性,提高延性可增加结构抗震潜力,增强结构抗倒塌能力。
结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下非弹性变形。
本文分析了结构延性在抗震设计中的重要性及其作用,影响结构延性的主要因素以及结构延性的抗震设计。
关键词:房屋建筑;框架结构;抗震设计前言地震是一种能对人类的生产和生活带来极大破坏的自然灾害,为了预防地震灾害,减轻地震损失,我国加强了地震预报、工程抗震和地震控制方面研究工作,其中工程抗震是一项有效的措施,其目的是寻求最合理的抗震设计,保证建筑物的安全。
工程中结构抗震的设计是依据抗震设防烈度通过地震作用的取值和抗震措施的采取来实现结构抗震设防目标。
一、框架结构延性的作用对于受弯构件来说,随着荷载增加,首先受拉区混凝土出现裂缝,表现出非弹性变形。
然后受拉钢筋屈服,受压区高度减小,受压区混凝土压碎,构件最终破坏。
从受拉钢筋屈服到压区混凝土压碎,是构件的破坏过程。
在这过程中,构件的承载能力没有多大变化,但其变形的大小却决定了破坏的性质。
当结构设计成为延性结构时,由于塑性变形可以耗散地震能量,结构变形虽然会加大,但结构承受的地震作用不会很快上升,内力也不会再加大,因此具有延性的结构可降低对结构的承载力要求,也可以说,延性结构是用它的变形能力来抵抗罕遇地震作用;反之,如果结构的延性不好,则必须有足够大的承载力来抵抗地震作用。
结构或构件的延性具有以下作用:1、防止脆性破坏脆性破坏是突然的、无明显征兆的破坏,因此破坏的后果较严重。
工程设计中应避免脆性破坏,应按塑性破坏的原则进行设计,使结构或构件具有一定的延性,保证结构或构件在破坏之前有足够的变形能力,防止突然的脆性破坏发生。
2、对脆性构件起稳定作用在实际建筑结构中,延性构件与非延性构件(脆性构件)往往是并存的。
例如框架结构的长柱与短柱。
实验研究说明,在保证延性构件与非延性构件一定比例的条件下,延性构件对脆性构件起稳定作用,使结构有较好的变形能力而不致失效。
抗震框架结构设计与施工中应注意的若干问题一、引言抗震框架结构作为一种常见的建筑结构形式,其设计和施工中需要注意许多问题。
本文将从设计和施工两个方面探讨抗震框架结构应注意的若干问题。
二、设计阶段应注意的问题1.地震烈度和基本风压力的确定在设计抗震框架结构时,需要考虑地震烈度和基本风压力等因素。
因此,在设计之前需要进行地震烈度和基本风压力的确定,以确保结构能够承受相应的荷载。
2.结构刚度的确定抗震框架结构的刚度对于其抗震性能至关重要。
因此,在设计阶段需要根据实际情况确定合适的结构刚度,以保证其在地震等自然灾害中具有较好的稳定性。
3.墙体布置和开洞位置的确定在抗震框架结构中,墙体是起到支撑作用的重要部分。
因此,在设计阶段需要合理布置墙体,并确定开洞位置,以确保墙体能够承受相应荷载,并起到良好的支撑作用。
4.钢筋的布置和直径的确定抗震框架结构中,钢筋是起到加强结构强度的重要部分。
因此,在设计阶段需要合理布置钢筋,并确定其直径,以确保结构具有较好的抗震性能。
5.混凝土强度等级的确定在设计抗震框架结构时,需要根据实际情况确定混凝土强度等级,以确保结构能够承受相应荷载,并具有较好的稳定性。
6.施工方案的制定在设计阶段,需要制定合理的施工方案,以确保施工过程中能够按照设计要求进行,并保证结构质量。
三、施工阶段应注意的问题1.基础施工在抗震框架结构施工中,基础是起到承载作用的重要部分。
因此,在基础施工过程中需要注意地质条件和基础设计要求,并采取相应措施确保基础质量。
2.钢筋加工和焊接在抗震框架结构中,钢筋是起到加强作用的重要部分。
因此,在钢筋加工和焊接过程中需要严格按照设计要求进行,并采取相应措施确保钢筋质量。
3.混凝土浇筑在抗震框架结构中,混凝土是起到承载作用的重要部分。
因此,在混凝土浇筑过程中需要注意浇筑顺序和浇筑方式,并采取相应措施确保混凝土质量。
4.梁柱安装在抗震框架结构中,梁柱是起到支撑作用的重要部分。
钢筋混凝土框架结构抗震设计原则
钢筋混凝土框架结构抗震设计的原则主要包括以下几点:
1.合理布置结构:在设计过程中,要合理布置结构的位置、形状和选取适当的间距,以保证结构的整体稳定性和均匀性。
2.增强结构刚度:通过增加结构的刚度,可以减小结构在地震作用下的变形,提高结构的抗震能力。
可以采用适当的加强措施,如增加梁柱截面尺寸、设置剪力墙等。
3.提高结构的耗能能力:结构在地震作用下会发生能量耗散,减小地震作用对结构的影响。
可以采用适当的抗震构造形式,如柔性铰接和弹性支承等,以提高结构的耗能能力。
4.加强连接节点的设计:连接节点是结构的薄弱环节,容易发生破坏。
因此,在设计中要特别关注连接节点的强度和刚度,采用合适的节点形式和连接方式,提高节点的抗震性能。
5.考虑结构的地震荷载:在抗震设计中,要合理考虑结构的地震荷载,包括重力荷载、地震作用荷载和风荷载等。
通过合理的荷载计算和结构布置,保证结构在地震作用下的安全性。
6.进行抗震分析:在设计过程中,要进行抗震各种工况的强度验算和位移限值验算等抗震分析。
在分析中要考虑结构的整体受力性能,通过合理的分析和验算,找出结构的薄弱环节,采取相应的措施进行加固。
7.施工质量控制:在钢筋混凝土框架结构抗震设计中,施工质量直接影响结构的抗震性能。
因此,在施工过程中要严格控制质量,确保钢筋布置、混凝土浇注质量和施工工艺的合理性,提高结构的抗震能力。