中国结构抗震技术的发展与应用-王轩
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分析建筑结构隔震技术的研究和应用建筑结构隔震技术是指通过一定的设计和结构改造手段,使建筑能够在发生地震等外部振动作用时,降低结构受力,减小地震损害,从而增强建筑结构的抗震性能。
隔震技术的研究和应用对于提高建筑结构的抗震能力、减少地震灾害具有非常重要的意义。
本文将分析建筑结构隔震技术的研究现状和应用情况,并探讨其未来发展趋势。
一、建筑结构隔震技术的研究现状建筑结构隔震技术是20世纪60年代中期提出的抗震结构新概念。
早期的隔震技术主要是基于减震和隔震理论,通过设置减震器、隔震支座等装置,来降低地震振动对建筑结构的影响。
随着科学技术的不断发展和进步,建筑结构隔震技术也得到了很大的突破和进展。
目前,隔震技术的研究重点主要集中在以下几个方面:1. 防震设计理论和减震技术的改进:通过对地震波动的分析和理解,对隔震支座、减震器等装置的设计和制造进行改进,以提高其抗震性能和可靠性。
2. 多学科交叉研究:隔震技术的研究不仅需要结构工程领域的专业知识,还需要涉及土木工程、地震工程、材料科学、机械工程等多个学科领域的专业知识。
多学科交叉研究成为隔震技术研究的一个重要趋势。
3. 隔震技术的数值模拟和实验研究:通过数值模拟和实验研究,可以更加深入地了解隔震技术在不同条件下的工作原理和性能特点,为隔震技术的实际应用提供科学依据。
二、建筑结构隔震技术的应用情况隔震技术已经在世界范围内得到了广泛的应用,并取得了显著的效果。
在日本、美国、中国等地,都建造了大量采用隔震技术的建筑。
这些建筑在地震发生时,能够有效地减小结构受力,降低地震破坏,为人们的生命和财产安全提供了有力的保障。
在中国,隔震技术也得到了广泛的应用。
以北京大学陈天华教授的领衔的隔震技术团队为例,他们的隔震支座在北川汶川地震中发挥了重要作用,降低了建筑结构的震害程度,得到了极大的成效。
中国还建造了一系列地震隔震示范工程,如北京全国地震科技示范工程、宁夏隔震建筑示范工程等,这些示范工程在实际应用中积累了大量的宝贵经验,推动了隔震技术的发展和成熟。
我国建筑结构隔震技术的研究和应用发表时间:2020-10-23T09:02:43.238Z 来源:《建筑学研究前沿》2020年15期作者:金宗亮[导读] 中国的地震发生率相对较高。
为了确保人们的生命财产安全,多层建筑的设计对设计者有严格的要求,有必要综合多方面因素分析,考虑提高建筑结构抗震设计的重要性。
隔振技术在世界上的应用比较广泛,特别是中低层建筑,适用性更强,效果明显。
随着建筑业的快速发展,隔振技术逐渐应用于高层建筑领域,主要涉及隔振支架的拉应力。
高层建筑结构比普通中低层高,高度太大,较宽的比例使得建筑物的倾覆效果非常明显,并且支撑需要提供大的拉伸能力,这也是目前最重要的研究问题。
金宗亮身份证号码:41052119920921xxxx摘要:中国的地震发生率相对较高。
为了确保人们的生命财产安全,多层建筑的设计对设计者有严格的要求,有必要综合多方面因素分析,考虑提高建筑结构抗震设计的重要性。
隔振技术在世界上的应用比较广泛,特别是中低层建筑,适用性更强,效果明显。
随着建筑业的快速发展,隔振技术逐渐应用于高层建筑领域,主要涉及隔振支架的拉应力。
高层建筑结构比普通中低层高,高度太大,较宽的比例使得建筑物的倾覆效果非常明显,并且支撑需要提供大的拉伸能力,这也是目前最重要的研究问题。
关键词:建筑结构;隔震技术;应用1建筑隔震简析通过增强结构件整体的变形能力和强度来制衡地震反应,可在较大程度上削弱地震,但这远远不够,还应探究隔震装置,一旦出现地震,可让构件剥离于地震地面运动,以免有过多的能量传送至建筑结构内,借此来实现对主体结构的有效保护。
简单来说,结构隔震除可增强建筑物的整体抗震能力,也能够缩减工程造价,并可增加工程效益。
隔震技术的中心思想为通过不同的方法使得建筑主体结构可与地面运动最大限度地分隔开。
我们可借助结构延长来躲避地震周期,进而让微小的地震能量传送至建筑主体结构,以此来控制地震损失。
经由相关研究发现,若结构周期延长,则结构位移会增加,进而对结构设计产生一定的挑战。
分析建筑结构隔震技术的研究和应用建筑结构隔震技术是近年来在建筑工程领域备受关注的一个重要话题。
隔震技术可以有效地提高建筑结构的抗震能力,减小地震对建筑物的影响,保障人们的生命和财产安全。
随着科学技术的不断发展,隔震技术在建筑工程中的应用也越来越广泛。
本文将从隔震技术的背景和原理、研究现状以及未来发展方向等多个方面进行分析,以期对建筑结构隔震技术的研究和应用有一个全面的了解。
一、背景和原理地震是自然界的一种自然灾害,其破坏力极大,给人类的生命和财产安全带来了巨大的威胁。
而建筑结构在地震中的受力和变形则是地震灾害的关键点。
传统的建筑结构在地震作用下易发生严重的损坏,甚至倒塌。
提高建筑结构的抗震能力引起了人们的广泛关注。
隔震技术是一种基于减震器的结构工程技术,通过在建筑结构底部设置弹簧、减震器等装置,来减小地震作用对建筑结构的影响,从而提高建筑结构的抗震能力。
其基本原理是利用隔震装置将建筑物与地基隔离开来,使地震作用能够在一定程度上被减小。
隔震技术可以有效地减小地震对建筑结构的影响,从而大大提高建筑物抗震能力,保障人们的生命和财产安全。
隔震技术的发展可以追溯到上个世纪六十年代,当时日本地震频发,大量建筑物被毁坏,造成了重大损失。
随后,日本开始研究并应用隔震技术,取得了明显的成效。
此后,国际上也开始了对隔震技术的深入研究。
目前,已有许多国家和地区在地震频发区域广泛应用了隔震技术,取得了显著的经济和社会效益。
二、研究现状隔震技术在世界范围内的应用已非常广泛,尤其是在地震频发区域,隔震建筑已成为一种主流趋势。
许多国家和地区在自然灾害频发的环境下,提出了一系列严格的建筑规范和标准,以保障建筑物的安全。
日本在1995年通过了《建筑物抗震设计规范》和《建筑物抗震施工规程》,对建筑抗震性能进行了具体规定。
中国也在地震规范中对隔震建筑的设计、施工和验收等方面进行了详细的规定。
在科学界,对隔震技术的研究也在不断深入。
目前,主要的研究方向包括隔震结构的设计优化、隔震装置的材料和性能研究、隔震结构的数值模拟和仿真等。
建筑防震技术有哪些最新发展地震是一种极具破坏力的自然灾害,给人类的生命和财产带来巨大威胁。
为了减少地震对建筑物的损害,保障人们的生命安全,建筑防震技术一直在不断发展和创新。
近年来,随着科技的进步和研究的深入,建筑防震技术取得了许多令人瞩目的新进展。
一、隔震技术的优化隔震技术是通过在建筑物基础与上部结构之间设置隔震装置,如橡胶隔震支座、摩擦摆隔震支座等,来延长结构的自振周期,减少地震能量向上部结构的传递。
近年来,隔震技术在材料和设计方面有了显著的优化。
新型高性能隔震材料的研发是一大亮点。
例如,一些具有更高强度、耐久性和隔震效果的橡胶复合材料被应用于隔震支座中,使其能够承受更大的变形和荷载。
同时,隔震支座的形状和结构也在不断改进,以提高其隔震性能和稳定性。
在隔震设计方面,基于性能的设计方法得到了更广泛的应用。
通过对建筑物在不同地震强度下的性能要求进行明确规定,并结合先进的数值模拟和分析手段,可以更加精确地设计隔震系统,确保建筑物在地震中的安全性和功能性。
二、消能减震技术的创新消能减震技术是通过在结构中设置耗能装置,如阻尼器、屈曲约束支撑等,来消耗地震输入的能量,减轻结构的振动响应。
近年来,消能减震技术的创新主要体现在新型阻尼器的出现和应用上。
例如,磁流变阻尼器、电涡流阻尼器等智能阻尼器具有自适应调节阻尼力的能力,能够根据地震动的强度和频率实时调整耗能效果,从而提高结构的抗震性能。
此外,形状记忆合金阻尼器、颗粒阻尼器等也展现出了良好的耗能能力和应用前景。
消能减震技术与结构设计的融合也越来越紧密。
通过在结构的关键部位合理布置耗能装置,并结合结构的整体力学性能进行优化设计,可以实现更加高效的减震效果,同时减少对结构构件尺寸和配筋的要求,降低建筑成本。
三、结构控制技术的发展结构控制技术包括主动控制、半主动控制和被动控制等。
主动控制技术通过施加外部控制力来调整结构的动力响应,但其需要较大的能源供应和复杂的控制系统,限制了其广泛应用。
我国建筑结构隔震技术的研究和应用我国建筑结构隔震技术的研究和应用随着我国城市化进程的加快,高层建筑的兴起成为了城市建设的一大趋势。
然而,高层建筑在面对地震等自然灾害时常常显得脆弱。
为了保障人民生命财产安全以及国家的建设成果,我国对建筑结构隔震技术进行了深入的研究和广泛的应用。
一、研究背景和实施意义:1.研究背景自20世纪80年代末90年代初,我国逐步开展了建筑结构隔震技术的研究。
这主要得益于国内外地震工程学的发展和应用,以及在日本1995年神户地震中,隔震结构的良好表现。
2.实施意义建筑结构隔震技术的应用在我国具有重要的意义。
一方面,它能够有效减小地震带来的破坏性,保护建筑结构和居民的安全。
另一方面,隔震建筑可以在地震后快速恢复正常使用,减少停工和重建的时间与成本。
因此,研究和应用建筑结构隔震技术已成为我国建筑工程领域的重要课题。
二、技术原理和方法:1.技术原理建筑结构隔震技术的核心原理是通过一定的措施,在地震发生时,将主体结构与地面分离,以减小地震对建筑结构的影响。
这种分离可以通过多种方式实现,如采用轴向弹簧、摩擦滑块或液体隔震器等。
2.技术方法为实现建筑结构的隔震,一般采用以下方法:(1)隔震基础:将整个建筑底部设置弹性基础,使之与地面分离。
(2)隔震支座:在建筑和基础之间设置弹性支座,以减小地震力的传递。
(3)隔震层:在建筑结构中设置隔震层,通过隔震器和减震器来分离地面的震动。
(4)外加阻尼器:在建筑结构中设置外加阻尼器,以吸收地震力的能量。
三、研究进展和应用情况:1.研究进展随着我国地震科学的不断进步,建筑结构隔震技术在理论和实践上都取得了重要的进展。
在理论研究方面,通过仿真模拟和实验验证,加深了对隔震机理和结构响应特性的认识。
在实践应用方面,我国已经在地震高发区和重点区域大规模推广建筑结构隔震技术,取得了显著的成效。
2.应用情况目前,我国建筑结构隔震技术的应用主要集中在工程中的大型公共建筑、重要设施和高层建筑等。
[M>2020^----------------------------------------y术我国建筑结构隔震技术的分析与运用苏晓春(陕西能源职业技术学院,陕西咸阳712000)摘要:面对我国建筑结构数量增多、类型各样的状况,有关设计工作人员不得不考虑整个建筑对自然灾害的防御能力,尤其是隔震水平自然成为研究的重点。
因此,本文从地震巨大危害性的论述出发,对研究建筑结构隔震技术的必要性做进一步阐释,并分析了我国建筑结构隔震技术及其运用情况,希望能为加强建筑防御能力提供些许帮助。
关键词:我国建筑结构;隔震技术;必要性;应用及发展文章编号:2095-4085(2020)06-0082-02地震是难以预料、难以防控、破坏较大的灾害。
建国以来,我国发生了多次大大小小的地震灾害,本文统计了一些较为代表性的震灾情况进行分析山O 由表1可看出,震灾给我国带来经济损失较大的包括2008年汶川地震、1994年台湾海峡地震和2013年四川雅安地震等,其中汶川地震破坏最大。
在伤亡人数上,大多数地区的震灾都导致了很大的伤亡,严重影响了人们的生活与生产。
所以,提高隔震技术引起社会强烈关注,优化隔震技术的处理,加强隔震技术的研究与运用已是大势所趋。
表1我国历年代表性震灾情况统计表时间(年月)地点(省地)震级/里氏伤残人数/人死亡人数/人经济损失/亿元1966年4月河北邢台7.2513958182101969年7月山东渤海7.4353100.5 1970年1月云南通海7.72678315621301973年2月四川炉霍7392756517511974年5月四川永善7.1160016410.9 1975年2月辽宁海城7.32753820418.1 1976年5月云南龙陵7.445198 1.4 1976年7月河北唐山7.8164000242000541976年8月四川松潘7.2343811985年8月新疆乌恰7.42006711988年11月云南澜沧7.4426873820.5 1994年9月台湾海峡7.21003578 1995年7月云南孟连7.31361131996年2月云南丽江716131309401999年9月台湾花莲7.439241674502008年5月四川汶川81980002880008451 2010年4月青海玉树7.1121352220 6.7 2013年4月四川雅安711479196420作者简介:苏晓春(1983-),女,汉族,陕西三原人,陕西能源职业技术学院副教授,硕士学位。
简述我国建筑抗震的发展历程随着科技的进步和人们对安全的不断追求,我国的建筑抗震能力得到了显著的提升。
本文将以简述我国建筑抗震的发展历程为主题,从我国抗震的起步阶段、技术创新和法律法规制定三个方面进行介绍。
一、起步阶段我国在建筑抗震方面的起步较晚。
20世纪50年代后期,我国开始关注建筑抗震问题,建立了抗震研究和设计机构,进行了一系列的抗震试验和研究工作。
然而,由于技术水平和经济条件的限制,我国在抗震设计和建筑施工方面仍存在一定的薄弱环节。
二、技术创新随着科技的不断进步,我国在建筑抗震领域取得了显著的技术创新。
1989年,我国发布了《建筑抗震设计规范》,明确了抗震设计的要求和方法。
同时,我国加强了抗震试验和研究工作,推动了抗震技术的发展。
我国在结构抗震、材料抗震和抗震设备方面取得了一系列的研究成果,为建筑抗震提供了更加科学和可靠的技术支持。
在结构抗震方面,我国提出了一系列的抗震设计理论和方法,如碳纤维加固、钢筋混凝土框架结构的抗震加固等。
这些技术的应用,提高了建筑的整体抗震能力,减少了地震灾害造成的损失。
在材料抗震方面,我国推动了新型抗震材料的研发和应用。
例如,高性能混凝土、高性能钢材等材料的使用,使建筑结构的抗震性能得到了显著提升。
同时,我国在抗震装备方面也取得了重要突破,研发了一系列先进的抗震设备,如隔震支座、减震器等。
这些设备的应用,使建筑在地震发生时能够有效减震和吸能,减少地震对建筑的破坏。
三、法律法规制定为了加强对建筑抗震工作的管理和监督,我国制定了一系列的法律法规。
2001年,我国发布了《建筑抗震设计规范》,明确了抗震设计的要求和标准。
同时,我国还建立了一套完善的抗震监管体系,加强了对抗震设计、施工和验收的监督。
此外,我国还加强了对地震灾害的预警和应急救援体系的建设,提高了抗震救灾能力。
总结起来,我国建筑抗震的发展历程经历了起步阶段、技术创新和法律法规制定三个阶段。
随着科技的进步和人们对安全的不断追求,我国的建筑抗震能力得到了显著提升。
Industrial Construction Vol.43,No.6,2013工业建筑2013年第43卷第6期105檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮殑殑殑殑综述中国空间结构三十年抗震研究的发展和展望*薛素铎张毅刚曹资李雄彦(北京工业大学空间结构研究中心,北京100124)摘要:围绕抗震分析方法、精细化模型及结构振动控制技术等几个方面,对过去三十年来中国空间结构抗震分析理论的发展历程及主要研究成果进行总结。
针对大跨空间结构复杂效应分析理论、性能化抗震设计方法研究等方面,探讨空间结构抗震研究面临的主要问题和发展方向。
关键词:三十年;空间结构;抗震研究;发展;展望DOI :10.7617/j.issn.1000-8993.2013.06.022PROSPECT AND FURTHER DEVELOPMENT OF SEISMIC RESEARCH ONSPATIAL STRUCTURES OVER LAST THIRTY YEARS IN CHINAXue SuduoZhang YigangCao ZiLi Xiongyan(Spatial Structure Research Center ,Beijing University of Technology ,Beijing 100124,China )Abstract :In the paper ,the seismic analysis methods ,fine theoretical model ,and structural vibration control were summarized to illustrate the advance on seismic analysis theory of spatial structure over last thirty years in China.Meanwhile ,the typical achievements on seismic analysis and design for spatial structures were listed as well.In addition ,the further development of seismic analysis and design method for spatial structures which related to complexity analysis theory and performance —based seismic design method were discussed at last.Keywords :thirty years ;spatial structure ;seismic research ;development ;prospect*国家自然科学基金重大研究计划项目(90715034);国家自然科学基金项目(51078010,51278008);北京市自然科学基金项目(8112005);高等学校博士点学科专项科研基金项目(20121103110021)。
上给岬览犬箱专业前沿技术讲座结课论文题目(中文):中国结构抗震技术的发展与应用学院建筑工程学院年级/班级10 级道桥班专业土木工程(道桥)学生姓名王轩学号100155201完成日期2013 年10月中国结构抗震技术的发展与应用中国是多地震的国家,历史上遭受了许多严重的地震灾害,但是没有开展有组织的工程抗震研究工作。
1949 年新中国成立以后开始重视抗震防灾工作,于50 年代初成立了专门的研究机构。
但是由于强烈地震的复发周期很长,再加上经济条件的限制,在1976 年唐山大地震以前,建筑物都没有采取抗震措施。
种种原因造成了唐山地震令人悲痛的历史,之后严重的地震灾害推动了建筑结构的抗震研究和规范标准的制订。
此后建筑结构抗震研究和实践有了很大发展,成为结构工程的前沿研究方向。
几十年间发展了许多经济实用的抗震技术措施,并在抗震设计规范中得到了应用。
在2008 汶川大地震中按照规范标准进行抗震设防的建筑物大多数都经受的严峻的考验,与不设防的建筑物形成了鲜明的对照。
唐山地震与汶川地震的历史教训告诫我们,必须重视抗震技术在建筑结构中的应用。
灾难可以让一个人成长,一个民族成长,新中国成立以来,中国的抗震技术从无到有,从失败中积累经验教训,不断发展、更新。
有组织的结构抗震研究在我国开始于上世纪的50 年代中期,刘恢先教授是我国这一领域最早的学术带头人。
他认为地震对建筑结构的破坏是由于地震的动力作用造成的,强震观测和试验研究,理论分析以及总结震害经验教训应该是抗震工程的基本手段,尽管当时在许多国家都还都将地震作用作为一种静荷载。
力排众难,无数次的实验获取数据,分析、总结,终于在1959和1964年提出了两个版本的规范,简称为“ 59”规范的“ 64”规范。
如果说前者以“苏联规范为蓝本”,后者则体现了新的观点和科研成果,应该说与发达国家的规范相比毫不逊色。
之后中国又经历了大大小小的地震,这对我国的工程抗震有很大的推动作用,中国建筑科学研究院,等高等学校和科研机构也开始续建立了专业的研究团队。
我国减震隔震技术的历史现状和今后发展随着我国城市化进程的加快以及建筑业的快速发展,减震隔震技术作为一种重要的建筑结构控制技术,对提高建筑结构的抗震性能、保护人民生命财产安全等方面发挥着越来越重要的作用。
本文旨在全面评估我国减震隔震技术的历史现状和今后发展,并据此撰写一篇有价值的文章,帮助读者更深入地理解这一重要的建筑技术。
一、历史回顾1.1 早期减震隔震技术的应用减震隔震技术最早可追溯到20世纪初,当时主要是通过使用减震器等装置来减小建筑结构在地震荷载作用下的动力响应。
随着工程技术的进步和理论研究的深入,相关减震隔震技术逐渐得到应用和发展。
1.2 历史遗留问题然而,在我国的大部分建筑中,减震隔震技术的应用还相对较少,特别是在老旧建筑的抗震加固方面存在较大的历史遗留问题。
这不仅影响了建筑结构的抗震性能,还对人民的生命财产安全构成了较大威胁。
二、现状分析2.1 目前减震隔震技术的应用情况目前,我国在新建建筑结构中较多地采用了减震隔震技术,如摩擦减震、液体减震、钢筋混凝土减震墩等。
这些技术在提高建筑结构的抗震性能和减小地震震害方面发挥着重要作用。
2.2 老旧建筑的抗震加固问题然而,对于已经建成的老旧建筑,尤其是一些重要的文物古迹建筑,减震隔震技术的应用仍存在一些困难和挑战。
如何对这些建筑进行合理的抗震加固,提高其抗震能力,是当前需要解决的重要问题。
三、未来展望3.1 技术创新与发展未来,随着科学技术的进步和建筑领域的不断发展,我国减震隔震技术也将会迎来更大的发展空间。
在地震工程和结构工程领域,将会有更多的技术创新和新理论的应用,从而为提高建筑结构的抗震性能提供更多的选择和支持。
3.2 老旧建筑抗震问题的解决针对老旧建筑抗震问题,未来将需要更多的研究和实践,包括结构诊断、抗震加固技术、试验验证等方面的工作。
通过多种手段的综合应用,可以更好地保护和传承我国珍贵的文物文化遗产,为社会的可持续发展提供更多的保障。
专业前沿技术讲座结课论文
题目(中文):中国结构抗震技术的发展与应用学院建筑工程学院
年级/班级 10级道桥班
专业土木工程(道桥)
学生姓名王轩
学号 *********
完成日期 2013年 10月
中国结构抗震技术的发展与应用
中国是多地震的国家,历史上遭受了许多严重的地震灾害,但是没有开展有组织的工程抗震研究工作。
1949年新中国成立以后开始重视抗震防灾工作,于50年代初成立了专门的研究机构。
但是由于强烈地震的复发周期很长,再加上经济条件的限制,在1976年唐山大地震以前,建筑物都没有采取抗震措施。
种种原因造成了唐山地震令人悲痛的历史,之后严重的地震灾害推动了建筑结构的抗震研究和规范标准的制订。
此后建筑结构抗震研究和实践有了很大发展,成为结构工程的前沿研究方向。
几十年间发展了许多经济实用的抗震技术措施,并在抗震设计规范中得到了应用。
在2008汶川大地震中按照规范标准进行抗震设防的建筑物大多数都经受的严峻的考验,与不设防的建筑物形成了鲜明的对照。
唐山地震与汶川地震的历史教训告诫我们,必须重视抗震技术在建筑结构中的应用。
灾难可以让一个人成长,一个民族成长,新中国成立以来,中国的抗震技术从无到有,从失败中积累经验教训,不断发展、更新。
有组织的结构抗震研究在我国开始于上世纪的50年代中期,刘恢先教授是我国这一领域最早的学术带头人。
他认为地震对建筑结构的破坏是由于地震的动力作用造成的,强震观测和试验研究,理论分析以及总结震害经验教训应该是抗震工程的基本手段,尽管当时在许多国家都还都将地震作用作为一种静荷载。
力排众难,无数次的实验获取数据,分析、总结,终于在1959和1964年提出了两个版本的规范,简称为“59”规范的“64”规范。
如果说前者以“苏联规范为蓝本”,后者则体现了新的观点和科研成果,应该说与发达国家的规范相比毫不逊色。
之后中国又经历了大大小小的地震,这对我国的工程抗震有很大的推动作用,中国建筑科学研究院,等高等学校和科研机构也开始续建立了专业的研究团队。
1975年海城地震和1976年唐山大地震以后,工程抗震研究受到了前所未有的重视,许多单位参与了震害调查,先后出版了调查报告,在中国建筑科学研究院和冶金建筑研究总院先后成立了抗震研究所,同济大学,清华大学,哈尔滨工业大学也成立了与工程抗震有关的研究机构。
1976年拨乱反正以后哈尔滨工程力学研究所的地震工程研究报告集才得以恢复,在继续出版两集[14]之后于1981年创办《地震工程与工程振动》杂志。
2008年汶川大地震又一次推动了我
国的抗震防灾工作,四川省在西南交通大学设立工程抗震重点实验室,其它科高等学校和科研机构的抗震研究也得到了加强。
改革以后由于各种需要,地震区高层和大型复杂结构不断涌现,北京的奥运场馆和上海世博会工程大多属于这样的项目,这些结构大多超越了抗震设计规范适用范围,通常都考虑了性能设计的某些要求。
为了保障结构的抗震性能计划安全,建设部1997年发布超限高层建筑工程抗震设防管理规定。
于2003年又公布了抗震设防专项审查办法和技术要点。
基于这些文件和在抗震专项审查工作中积累的经验,专家们对有关的问题进行了探讨。
超高层建筑的结构设计基本上都是由国内的设计单位为主承担的,其中包括北京的奥运工程和上海世博会工程,尽管有许多建筑方案是国外提出的。
这些建筑大多在7度及7以上地震区,这说明在我国工程师的技术水准和解决实际问题的能力已经达到了很高的水平。
随着抗震设防专项审查制度的出台和技术要点的不断完善,在很大程度上促进了重大新建工程的抗震质量的提高。
高层建筑的结构体系是随着社会生产的发展和科学技术的进步而不断发展的。
自20世纪90年代后,高层建筑结构抗震分析和设计已提到各国建筑设计的日程,特别是我国处于地震多发区,高层建筑抗震设防更是工程设计面临的迫切任务。
但是在高层建筑的抗震设计方面,还存在着诸如高度问题、材料的选用和结构体系问题、轴压比与短柱问题、较低的抗震设防烈度等方面的问题,这就要求我们不能满足于现状,而要不断的攻克新阶段出现的新问题,这样才能立于世界抗震技术的前列,保证人民、国家的生命财产安全。
人类进入21世纪以来,世界破坏性大地震频发,台湾地震,印尼地震,汶川地震,海地地震,智利地震,日本地震,土耳其地震等等,造成惨重的人员伤亡和巨大的社会、经济损失。
我国幅员辽阔,约有80%的大中城市处于地震区,突发强地震多,城市人口稠密,又处于基本建设的高潮期,建筑物集中,一旦发生地震,将会导致工程结构物的大量破坏或倒塌,造成严重的地震灾害。
如何采用一种更加安全、有效、经济的结构减震新技术,建造在突发强地震中确保安全的建筑结构物,有效减轻地震灾害,是科学家和工程师们的迫切任务!
除了抗震技术的不断发展,抗震历年也在不断发生着翻天覆地的变化。
在抗震防灾中,传统方法还是停留在“堵”上,即通过提高结构承载力和延性来抗御地
震;而近年来开始采用“疏”的办法,也就是将地震运动输入的能量部分转移到隔震元件或减震构件上。
传统抗震设计,是在设防烈度下,达到小震不坏。
设计烈度可修(结构已损坏),大震不倒(结构严重破坏)的设防目标;并以加大结构断面、加强结构强度和刚度的途径以“硬抗”地震。
这不仅很不经济,而且也难以确保结构在突发大地震下的安全。
近30年来,结构抗震领域的重大创新成果之一是,从主要采用传统抗震技术的“硬抗”技术,逐步改用调整结构动力特性的以柔克刚”的结构减震控制技术。
这种新技术,在不增加造价或增加不多的情况下,能成倍地提
高结构的抗震安全性,确保突发大地震下结构的安全。
它包括结构隔震,消能减震和结构控制技术。
我国已建成隔震结构工程(房屋,桥梁及其它)约2500座,消能减震和控制结构约500座。
我国已完成大批量的隔震、消能和控制装置的性能试验研究,以及安装了这些装置的结构模型振动台验研究;建立了结构隔震、消能和减震控制技术的理论体系和设计方法,编制了相关的设计规范,技术规程和产品标准,并已在全国广泛推广应用,包括世界单体面积最大的昆明新机场隔震航站楼(建筑面积500,000 m2),世界跨度最长的港株澳减隔震跨海大桥(全长23公里),世界最高的混合减震控制广州电视观光塔(高度651m)等等。
目前,房屋抵抗倒塌主要依靠结构自身的累积耗能和损坏来实现。
随着社会进步,即使能减少地震中人员的伤亡,但由结构破坏造成的直接和间接经济损失及其引发的次生灾害变得日益严重和难以承受,它极大地妨碍着社会发展。
近20 年来,世界上逐渐转向结构减震隔震的研究应用,已取得较好进展。
试验研究表明,通过适当的减震控制措施,在地震中特别是“大震”作用下,结构的地震作用可大大降低,能有效防御地震灾害。
在地震工程中,走抗震与减震相结合的道路,将是今后的发展趋势。
现在国内外采用的隔震措施主要有橡胶垫支座隔震和滑移隔震。
前者一般为多层橡胶之间夹以薄钢板,中央加铅芯。
这种结构能加长房屋自振周期,使其远离地震波特征周期,减小地震作用,并具自动复位功能。
后者是在基础或层间等部位设置低摩擦的滑移元件和限位件等,通过相对滑移运动和摩擦耗能而有效限制地震能量向上部传递和向下部反馈。
该方法受力可靠,造价不断降低,施工难度不大,并
可考虑钢件的防锈、损坏更换问题,但需设置复位机构。
60年来的研究和震害经验已经表明,只要采取必要的措施,目前我国常用的的各类建筑结构都能经受强烈的地震作用而不产生严重的破坏,但是需要增加一定的抗震设防费用,也就是说为了保障建筑物在地震中的安全,需要支付一定的代价。
由于地震作用的高度不确定性,在制定设防标准方面依然存在低估的风险,再加上在采取抗震措施方面的技术和人为错误,强烈地震今后依然是威胁人类生命安全的最严重的自然灾害。
因此人们在协调建筑物的安全与经济问题时,应该更偏向于保障安全的方面,同时也要使各类建筑物和其中的设施具有更好的性能水准,使惨烈的地震灾害不再重演。
2008年汶川大地震全防卫检验了我国建筑结构的抗震设防,在暴露出许多严重问题的同时也使我们看到了希望。
许多调查报告几乎都肯定了我国抗震研究和抗震设计规范的有效性。
这说明我国建筑结构抗震探究的大方向是正确的,今后应该坚持重点发展经济高效的抗震技术措施,在完善已有技术的基础上进一步开拓创新,通过跨学科和跨行业的合作提供更多更好的抗震技术和产品,发展相应的设计方法和施工工法,完善规范标准体系。
此外也还要对建筑结构抗震设防的监督和管理,逐步使所有的重要建筑都按照性能设计的原则和方法进行设计,进而将抗震防灾措施落实每一栋建筑。