建筑结构抗震设计研究
- 格式:doc
- 大小:15.00 KB
- 文档页数:3
高层建筑结构的抗震设计的研究【摘要】高层建筑物结构性能的好坏和人们的生活息息相关,关系重大。
为了确保我们的生命财产安全不受到损害,本文主要介绍了高层建筑结构抗震设计的基本内容、影响因素,并提出了做好防震设计的具体实施方法。
【关键词】高层建筑;抗震;研究1、前言自世界第一座高层建筑物诞生以来,至今已有将近150年的历史。
科技的发展促进社会的进步。
此后,高层建筑在全世界飞速发展起来。
特别是进入到二十一世纪之后,建筑物的高度不断增加,结构变得也越来越复杂,出现了许多不规则的形体。
但是,一些自然灾害的频发,比如说地震,时刻影响着人们的生命、财产安全。
所以说,抗震的设计是高层建筑在设计的过程中必须重点考虑的一个问题。
2、建筑物抗震性能的影响因素分析内部因素和外部因素是影响建筑物抗震效果的两大主要原因。
内部因素即是我们常说的高层建筑自身结构和所选用的材料,而外部因素主要包括地理环境的影响。
因此,我们将对这几个方面进行进一步的分析探讨。
2.1建筑物体的自身因素影响抗震性能的一个关键性的因素是建筑物体的本身结构设计形式。
结构形式越合理,表示建筑物的抗震性能越强。
许多专家表示,我国整体建筑物的结构设计水平已经大大落后于西方发达国家。
无论是在钢筋配置率上,还是在梁柱的承载力配置上,都无法满足自身发展的需要。
一个建筑体,无论层次高低,都必须有合理的设计结构,尤其是高层建筑体,而现在的高层建筑又趋于复杂化、不规则化。
一个好的设计结构应该满足小的地震不出现损害,大的地震倒塌不了的抗震特征,从而更好提高建筑体的抗震效果,减少人们的生命财产损失。
例如,建筑物的平面布置繁简度、不规则度,出屋面部分的高低等都是需要纳入重点考虑范围的问题[1]。
2.2建筑物材料的选用建筑物选用材料的好坏直接决定了建筑物自身抗震效果的高低,这是显而易见的问题。
这相同的环境下,一个建筑物所使用的材料越先进高端,那么它的抗震性能就会越高;相反,选用的材料质量越差,防震能力就会越低。
基于高层建筑结构抗震设计探索与研究摘要:地震是人类在繁衍生息、社会发展过程中遇到的一种可怕的自然灾害。
强烈地震常常以其猝不及防的突发性和巨大的破坏力给社会经济发展、人类生存安全和社会稳定、社会功能带来严重的危害。
随着高层建筑往更高的方向发展,其抗震性能也变得越来越重要。
本文首先分析了现行高层建筑结构抗震分析和设计中应注意的一些问题,然后提出了一些抗震措施。
本文提出了一些自己的观点和看法,希望同行业工作人员参考借鉴。
关键词:高层建筑;抗震概念设计;措施;前言随着我国经济的蓬勃发展,各地的高层建筑纷纷拔地而起,速度惊人。
高层建筑结构的抗震设计一直以来就是建筑设计和施工的重点,要使工程建设真正能够减轻甚至避免地震带来的危害,把握好抗震设计是关键。
因此,我们首先要对建筑地震进行必要的理论分析,然后进行抗震设计,从而来探索高层建筑的抗震设计理念和方法,以采取必要的抗震措施。
一、地震作用下高层建筑结构的破坏特点分析研究1、地基方面。
( 1)在具有较厚软弱冲积土层场地,高层建筑的破坏率显著增高;( 2)地基土液化导致地基不均匀沉降,从而引起上部结构损坏或整体倾斜;( 3)建造在不利或危险地段的房屋建筑,因地基破坏导致房屋损坏;( 4)当建筑结构的基本周期与场地自振周期相近时,因共振效应破坏程度将加重。
2、结构体系方面。
( 1)采用“填墙框架”的房屋结构,钢筋混凝土框架结构平面内柱上端易发生剪切破坏,外墙框架柱在窗洞处因受窗下墙的约束而发生短柱型剪切型破坏;( 2)采用框架—抗震墙体系的房屋结构,破坏程度较轻;( 3)采用“底框结构”体系的房屋,刚度柔弱的底层破坏程度十分严重;采用“填墙框架”体系的房屋,当底层为敞开式框架间未砌砖墙,底层同样遭到严重破坏;( 4)采用钢筋混凝土板、柱体系结构的建筑,因楼板冲切或因楼层侧移过大、柱脚破坏,各层楼板坠落重叠在地面。
3、刚度分布方面。
( 1)矩形平面布置的建筑结构,电梯井等抗侧力构件的布置当存在偏心时,因发生扭转振动而使震害加重;( 2)采用三角形、l 形等不对称平面的建筑结构,同样在地震作用因发生扭转振动而使震害加重。
建筑结构抗震性能设计方案研究摘要:众所周知,自然环境的破坏程度与自然生态有着千丝万缕的内在联系,随着自然环境的破坏程度日愈严重,自然生态也随着收到不利影响。
例如,由于环境破坏而引发的强烈的地震,给人的生产生活带来灾难性影响,同时也在很大程度上暴露出现代建筑领域抗震设计的不足。
因此,提高建筑行业抗震设计势在必行。
本文主要针对抗震设计理论与方法给出合理分析,希望为地震相关人员提供参考。
关键字:建筑结构;抗震设计;理论;方法;对策引言:地震是一种相对较为常见的自然灾害现象,但一旦有剧烈地震的话,极大影响着人们的生产生活活动。
地震具有随机性与偶然性的特点,随着对大量的地震灾害进行分析研究,人们总结出来较多的丰富经验,并且人们对于地震的认识正在逐渐的加深。
并且针对当前的地震设计,采取了相关的预防措施。
在正常的设计情况下,能够有效的保证建筑结构在高于预期地震的情况下,建筑物不至于发生倒塌的现象出现。
但是,当前抗震设计的目标只是将生命放在第一要务,并没有过多考虑破坏力的控制上。
随着当前的形式发展要求,迫切的需要建筑结构抗震设计人员不断加强设计标准,从而提高抗震设计水平,进而保障建筑物不会受到地震的干扰,最终达到保证人民生命财产安全的目的,为此本文主要对建筑结构中抗震性能设计的方案研究进行简要探析。
1. 我国现行建筑抗震设计理论存在的问题1.1抗震设计认识不到位当前普遍现象是,建筑工程企业在建筑设计的过程当中,相关设计人员只会关注建筑物的整体实用性,极少或不考虑建筑的抗震设计环节。
尽管部分设计人员对抗震设计有所认识,但是,在具体的设计环节当中,并没有任何实质性的提升。
随着人们意识的不断提高,逐渐意识到建筑抗震设计的重要性。
这就要求设计单位的设计人员在建筑物的抗震设计过程中不断提高设计人员的抗震设计意识及业务能力,主要体现在抗震设计水平的提高,从而实现地震灾害的最小化。
1.2抗震设计结构缺乏合理性尽管部分设计人员在建筑结构的设计过程中,对抗震设计进行了特殊设计。
2024年建筑工程结构设计中抗震设计的研究分析建筑工程结构设计中的抗震设计是保障建筑在地震等自然灾害中具备良好稳定性和安全性的关键。
随着科技的不断进步和建筑技术的日益成熟,抗震设计在建筑工程结构设计中占据了举足轻重的地位。
一、抗震设计的重要性地震是一种常见的自然灾害,具有不可预测性和巨大的破坏力。
建筑工程结构设计中的抗震设计,旨在通过科学的设计和施工方法,增强建筑在地震中的抗震能力,减少地震对建筑物造成的破坏和损失,保障人们的生命财产安全。
因此,抗震设计在建筑工程中具有不可替代的重要性。
二、地震作用与影响分析地震作用主要包括地震波的传播、地震能量的释放以及地震对建筑物的直接作用。
地震波的传播会对建筑物产生震动,导致结构内部的应力变化和变形;地震能量的释放则会对建筑物产生冲击和振动,严重时可能导致建筑物的破坏和倒塌;地震对建筑物的直接作用包括地震波引起的地面运动、地基失效等,这些都会对建筑物的稳定性产生影响。
三、抗震设计的基本原则抗震设计应遵循以下基本原则:首先,要注重整体性设计,确保建筑结构的整体稳定性和刚度;其次,应遵循“强柱弱梁、强剪弱弯”的设计原则,通过合理的截面设计和配筋措施,提高结构的延性和耗能能力;再次,应注重结构的连续性设计,避免结构在地震中出现断裂或破坏;最后,应遵循多道防线的设计原则,通过设置多道抗震防线,提高结构的抗震性能。
四、抗震设计的具体方法抗震设计的具体方法包括:首先,进行地震作用分析,确定地震动参数和结构的地震响应;其次,根据地震作用分析结果,进行结构抗震验算,确保结构满足抗震性能要求;再次,进行结构布置和构件设计,包括选择合适的结构形式、确定构件截面尺寸和配筋等;最后,进行细部构造设计,包括节点连接、墙体开洞、楼板配筋等,确保结构的整体性和连续性。
五、材料选择与构造要求在抗震设计中,材料的选择和构造要求至关重要。
应选择具有较好延性、韧性和耗能能力的材料,如钢筋混凝土、钢结构等。
建筑结构设计中的抗震设计研究【摘要】抗震设计是建筑设计中其中一个重要的部分,它是建筑抗震的基础。
想要保证建筑结构设计中抗震设计的有好的效果,应该遵循相关的标准,来进行科学并且合理的创新抗震设计,力求使建筑物达到具有可靠的抗震性能,这样如果遇到突如其来的地震,能够保护建筑物,减少建筑物受到过多的损坏,最重要的一点是能够保护人民的生命财产安全,所以一定要重视建筑设计中的抗震设计环节,针对以往的传统抗震设计的情况,笔者在本文中着重使用概念设计思想,针对建筑结构设计当中的抗震设计环节进行相关的论述分析,供给大家一起学习和交流。
【关键字】建筑结构设计;抗震设计1 建筑结构中抗震设计的基本情况大家都知道,地震的发生具有很大的不确定性以及复杂性,即使是非常准确的测震仪器一般也做不到万无一失。
因此,建筑物作为一个庞大而又复杂的系统,在发生地震的时候,它的结构方面可能会发生很多复杂的变化。
所以说,建筑结构中的抗震设计环节中不能够完全依赖于“计划设计”来进行解决,而是需要我们立足于建筑工程抗震理论和工程抗震的实际经验,从“概念设计”的角度来看待建筑结构的整体抗震能力及反应,抗震设计人员要按照建筑结构的破坏过程灵活的运用抗震设计方法,全面的着手解决绪构设计当中出现的一些问题,不仅要顾虑到建筑整体布局的原则,也要考虑到每个关键的细节部位的构造,从而从根本上提高建筑物的抗震能力。
2 建筑设计的主要方式建筑结构设计主要是分为理论设计以及概念设计两种方法。
理论设计一般是由结构工程师根据计算理论以及规范,在假设情况下对建筑结构计算模型做详细的计算分析,然后得出一个数据式结果,之后再进行相应的设计。
概念设计则主要指的是跨过数值上的运算,特别是在遇到一些很难得到精确的理性分析的问题的时候,可以根据整体结构体系以及分体系相互之间的力学关系及结构破坏机理,而获得的基本的设计原则,从整体的方面来确定建筑结构的总体设计和做抗震细节部分的宏观方面控制。
建筑结构抗震性的优化设计与分析研究随着科技的发展和人们的需求不断提高,建筑结构抗震性的优化设计和分析研究变得越来越重要。
在地震频繁的地区,抗震是一项至关重要的工作,可以保障人们的生命财产安全。
本文将探讨建筑结构抗震性优化设计的关键因素和分析方法。
一、材料的选择与使用建筑结构的抗震性能很大程度上取决于所使用的材料。
钢材、混凝土、木材等材料在抗震性能方面具有各自的特点。
若要进行抗震性能的有效设计,首先需要根据建筑的类型和用途选取合适的材料。
在设计过程中,合理使用高性能材料和先进技术也是提高抗震性能的重要途径。
例如,使用抗震强钢材可以提高结构的耐震性能,利用纤维增强复合材料可以增加结构的延性,同时可以减小结构的自重。
二、结构形式的优化结构形式的优化是提高建筑抗震性的重要手段之一。
多种结构形式具有不同的抗震性能。
传统的框架结构、剪力墙结构以及新兴的核心筒结构等都有着各自的特点。
在进行结构设计时,需要根据地震烈度、建筑高度和结构质量等多种因素综合考虑,选取最适合的结构形式。
此外,合理采用隔离、能量耗散等措施也能提高建筑的抗震能力。
三、抗震设计的分析方法在进行建筑抗震设计时,需要进行大量的结构分析。
常用的分析方法有静力分析、动力分析和非线性动力分析等。
静力分析是一种较为简单的分析方法,可以用于初步评估结构的抗震能力。
动力分析和非线性动力分析更为精确,可以模拟真实的地震波进行分析,得出结构的位移、加速度等参数。
通过这些分析数据,工程师可以得出结构的强度、刚度等重要参数,从而进行抗震设计和优化。
四、地震对建筑的影响地震是建筑抗震性能的重要评价标准。
地震波对建筑的力学响应会导致结构的位移、应力等发生变化。
理解地震对建筑的影响有助于进行抗震设计和分析。
地震波的频率和幅度是影响建筑结构抗震性能的重要因素,地基的土质和地震波的传播路径也会对建筑产生重要影响。
因此,在进行抗震设计时,需要综合考虑地震特性、建筑特性和结构特点等因素,以确保建筑可以在地震中保持完整并降低破坏程度。
建筑结构抗震设计研究
作者:孙永文
来源:《中国房地产业·下半月》2017年第01期
【摘要】地震是一种自然现象,它是无法进行预测和防止的,而面对无法预测和防止地震而言,人们只能从遇到地震时使损失降至最低方面入手进行控制,因此,建筑结构抗震设计显得越来越重要。
本文就抗震设计的具体方法进行了分析,希望对实际的施工有所帮助。
【关键词】抗震设计;要点分析;具体方法
建筑工程与社会经济的发展以及人们生活安全有着密切的联系,在建筑施工技术快速发展的背景下,建筑结构的稳定性以及安全性在不断提高。
为了提高工程建设的安全性,应加强对结构抗震性设计的研究。
现在更多新型的材料应用到工程建设中,无论是施工技术还是施工管理在应用效果上都得到了很大的提升,为抗震设计的研究提供更大便利。
1、建筑结构抗震设计内容
1.1合理选择建设场地
在进行建筑工程建设时,应尽量避免抗震危险地段,在进行设计前应全面搜集施工场地地质勘察内容,根据勘察报告以及工程建设需求,对工程建设抗震设计进行综合评价,一般应选择坚硬土或者开阔平坦密实均匀的中硬土地段。
尤其是液化土、软化土、边坡边缘等地段,以及平面分布上成因、状态以及岩性明显不均匀的土层地段要避开
1.2合理选择建筑结
一般情况下良好的建筑结构,应该具备高延性系数、匀质性好、强度/重力比值大,以及构件的连接应具有良好的整体性、延性以及连续性等,并能充分发挥出材料的全部强度。
另外,在选择建筑结构时,应遵循两个原则,一方面是要求建筑结构平面布置应对称,构件分配力要均匀;另一方面均匀分布竖布置,尽量保证结构竖向结构、强度的变化均匀,在尽量减低避免出现薄弱层的基础上,降低房屋重心。
1.3刚度、延性等要求
如果建筑结构具有较高的抗力,则其总体延性要求将会有所降低,同样如果抗力较低,则需要有较高的延性进行配合。
在发生地震灾害时,建筑物所受到地震作用大小与其动力特性有着密切的联系,具有合理的刚度与承载力分布以及与值匹配的延性。
如果想要提高建筑结构抗侧刚度,很有可能会增加工程造价,并且随着刚度的提升延性指标也将会有所下降。
如果想要
建筑结构具有比较好的抗倒塌能力,则需要保证每个构件都有较高的延性。
因此,在进行建筑结构抗震设计时,可以有选择的对重要构件以及关键杆件的延性进行提升,确保结构刚度、延性以及承载力等之间形成一个良好的匹配关系。
2、抗震设计的具体方法
2.1建筑场地的选择
要避开抗震危险地段。
建筑抗震危险的地段,一般是指地震时可能发生崩塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段,以及震中烈度为8度以上的发震短裂带在地震时可能发生地表错位的地段。
发震断层:在过去3.5万年以内曾活动过一次,或在5万年内活动过两次的地质构造上的断层。
非发震断层:与当地的地震活动性没有成因上联系的一般断层,在地震时一般不会发生新的错动。
2.2建筑的平立面布置
一幢房屋的动力性能基本上取决于它的建筑布局和结构布置。
建筑的平立面布置宜规则、对称,质量和刚度变化均匀,避免楼层错层。
对称的结构容易估计其地震时的反应,容易采取构造措施和进行细部处理。
“规则”包含了对建筑的平、立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,直至强度分布等诸多因素的综合要求。
地震区的高层建筑,平面以方形、矩形、圆形为好;正六边形、正八边形、椭圆形、扇形也可以。
不宜采用有较长翼缘的L形、T形、U形、H形、Y形等平面形状。
地震区高层建筑的立面应采用矩形、梯形、三角形等均匀变化的几何形状,尽量避免带有突然变化的阶梯形立面。
建筑结构的规则性对抗震能力的重要影响的认识始自若干现代建筑在地震中的表现。
一般房屋愈高,所受到的地震力和倾覆力矩愈大,破坏的可能性也愈大,但不是绝对的,与经济有关。
建筑物的高宽比值愈大,建筑物就愈瘦高,地震作用下的侧移就愈大,地震引起的倾覆作用就愈大。
2.3各元素的合理搭配
钢筋混凝土剪力墙体系的抗侧移刚度大,自振周期较短,地震作用大。
若增加墙厚和数量、减小横墙间距,则刚度增加,但地震反应加大,剪力墙可能会因承载力不足而破坏,所以二者应相互匹配。
框架一剪力墙体系的自振周期的大小决定于抗震墙的数量。
数量少而薄,刚度低,周期就长,地震剪力就小,但抗侧移能力也低。
框架体系的特点为抗侧移刚度小,水平侧移大,结构周期较长,地震反应也小。
由于水平侧移大,效应增大并随高度增加而累积,会造成承载力不足而破坏。
刚度与延性对于有框架和抗震墙或由框架和支撑组成的双重体系中。
框架刚度小,承担的地震剪力小,而弹性极限变形大:墙体或竖向支承刚度大,承担的地震剪力大,而弹性极限变形小;在往复地震动的作用下,墙体和支承由于弹性变形能力差而出现裂缝、杆件屈曲,水平抗力降低,而此时的结构层间位移角远小于框架的弹性极限变形值,框架的水平抗力未得到发挥:由于体系中各抗侧力构件的刚度与延性的不匹配,造成各构件不能同
步协调地发挥水平抗力,出现先后破坏的各个击破情况。
结构不同部位的延性要求:延性是指结构承载能力无明显降低的前提下,结构发生非弹性变形的能力。
对结构中重要构件的延性要求,高于对结构总体的延性要求:对构件中关键杆件或部位的延性要求,又高于对整个构件的延性要求。
改善构件延性的途径:控制构件的破坏形态、减小杆件轴压比、高强混凝土的应用、钢纤维混凝土的应用和型钢混凝土的应用。
2.4非结构部件处理
所谓非结构部件,一般是指在结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧力荷载的部件,如内隔墙、楼梯踏步板、框架填充墙、建筑外围墙板等。
考虑填充墙的影响:填充墙对框架结构的影响:使结构抗侧移刚度增大,自振周期减短,从而使作用于整个建筑上的水平地震力增大。
改变了结构的地震剪力分布。
限制了框架的变形,减少了整个结构的地震侧移幅值。
填充墙充当了第一道抗震防线的主力构件,使框架退居为第二道防线。
结语:
在进行抗震性能研究时,必须要结合工程建设实际需求,明确研究要点并从多个方面进行分析设计,采取具体的措施,提高建筑抗震性能,保证建筑建设能够满足社会发展需求。