框架结构抗震构造措施探讨
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摇摆墙—框架结构抗震损伤机制控制及设计方法研究一、概述随着社会的快速发展和城市化进程的推进,框架结构建筑因其良好的空间布局和建筑灵活性,已成为现代城市建筑的主流形式。
随之而来的地震安全问题也愈发凸显。
在地震发生时,框架结构的抗震性能直接影响到建筑的安全性和人员的生命安全。
研究框架结构的抗震损伤机制控制及设计方法,对于提高建筑抗震性能、保障人民生命财产安全具有重要意义。
《摇摆墙—框架结构抗震损伤机制控制及设计方法研究》一文,旨在深入探讨摇摆墙这一新型抗震技术在框架结构中的应用。
通过对比分析传统框架结构与带有摇摆墙的新型框架结构的抗震性能,揭示摇摆墙对框架结构抗震损伤机制的控制作用,并提出相应的设计方法。
文章首先回顾了国内外在框架结构抗震领域的研究现状和发展趋势,然后详细介绍了摇摆墙的基本原理、设计原则及施工要点,最后通过实际工程案例,验证了摇摆墙在提高框架结构抗震性能方面的有效性。
本文的研究不仅有助于深化对摇摆墙抗震技术的认识,还为框架结构的抗震设计提供了新的思路和方法。
对于推动建筑抗震技术的进步,提高我国建筑行业的整体抗震水平,具有重要的理论价值和实践意义。
1. 地震对建筑结构的影响与危害地震作为一种突发的自然灾害,以其巨大的破坏力和不可预测性,对建筑结构产生深远的影响和严重的危害。
地震波通过地壳传播到地表,引发建筑物的振动,这种振动如果超出建筑物的承载能力,就会导致其结构破坏,甚至整体倒塌。
地震对建筑结构的影响主要体现在以下几个方面。
地震会导致建筑结构的整体稳定性丧失。
当强烈的地震波冲击建筑物时,其结构会产生大幅度的晃动,这种晃动会破坏结构的稳定性,使其无法承受自身的重量和外部荷载,导致建筑物坍塌。
地震还会引起建筑结构的变形和裂缝。
在地震的反复作用下,建筑物的各个部分会产生相对位移,导致结构变形,同时在应力集中的地方产生裂缝。
这些变形和裂缝会严重影响建筑物的使用功能和安全性。
再者,地震会破坏建筑结构的连接节点。
框架结构抗震构造措施一、基础设计方面的抗震措施1.地质勘察:进行详细的地质勘察,了解地层的性质和地震烈度,从而为地基设计提供充分的依据。
2.基础稳定性:为了增强建筑物的稳定性,在地基的设计中考虑超载和剪切效应的作用,并通过增加基础的尺寸和改进地基处理方式来提高基础的抗震能力。
二、结构设计方面的抗震措施1.结构的刚度和强度:采用合适的结构形式和材料,提高结构的刚度和强度,并采用适当的刚性节点和剪力墙等构件,以增强结构的整体刚度和稳定性。
2.结构的抗侧推性能:在结构设计中,考虑横向的地震作用,采用抗侧推措施,如设立剪力墙、加固柱子和设立拱墙等,以提高结构的抗侧推能力。
3.结构的耗能能力:通过合理的结构设计,引入耗能构件,如阻尼器和摆锤等,能够将地震能量转化为热能和声能,从而有效地减小地震对建筑物的破坏。
4.结构的纵向抗震性能:采用适当的横向加劲措施和增加纵向承载能力,以增强结构的纵向抗震性能。
三、施工过程中的抗震措施1.施工质量控制:严格控制施工过程中的质量,确保结构的精度和连接的牢固性,以提高建筑物的抗震能力。
2.施工材料的选用:选择合适的施工材料,如高强度混凝土、高性能钢材和高精度预制构件等,以增强建筑物的抗震性能。
3.施工方法的优化:采用适当的施工方法,如预制构件的使用、模板支撑的设置和砼浇筑的顺序等,能够减小施工过程中的震动和变形,从而有助于增强建筑物的抗震能力。
四、维护和修复措施1.日常维护:定期进行建筑物的巡视和维护工作,包括检查结构的完整性和建筑物的损坏情况,及时进行维修和加固,以保持建筑物的抗震能力。
2.抗震修复:如果发生地震导致建筑物损坏,需要进行抗震修复。
这包括修复已损坏的结构和构件,以及对结构进行加固和改进,以提高建筑物的抗震能力。
综上所述,框架结构抗震构造措施是一个多方面的工程,需要从基础设计、结构设计、施工过程和维护等方面进行综合考虑。
通过合理的设计和施工,加强结构的刚度、强度和抗侧推能力,增加耗能和纵向抗震性能,以及保持建筑物的稳定性和完整性,可以有效地提高建筑物的抗震能力,从而减小在地震中的破坏。
「框架结构抗震构造措施」框架结构抗震构造措施是在建筑设计和施工中采用的一系列策略和技术,用于提高建筑物在地震发生时的抗震能力。
这些措施的目标是确保建筑物能够安全地承受地震引起的震动,并保护建筑物及其内部人员的安全。
以下是一些常见的框架结构抗震构造措施。
首先,建筑的基础设计和施工非常重要。
坚固的地基和稳定的基础是确保建筑物能够抵御地震影响的关键。
这包括选择适当的基岩、加固地基或采用钢结构支撑等方法来增强地基的稳定性。
其次,建筑物的结构设计应考虑到地震时可能遭受的水平和垂直力量。
采用合适的结构形式和材料,如钢筋混凝土或钢结构,可以增加建筑物的刚度和抗震性能。
此外,适当安排支撑梁和柱子的位置,使其能够均匀地分配地震产生的力量,也是提高抗震能力的关键。
同时,加固连接部位也是提高框架结构抗震能力的重要措施之一、连接构件应具备足够的强度和刚度,以确保在地震中不会发生失效。
常用的连接方法包括焊接、螺栓和钢筋等,其选用应根据具体情况和设计要求来决定。
此外,还可以采用隔震技术来提高框架结构的抗震性能。
隔震技术是一种将建筑物与地基隔离的方法,通过使用特殊的隔震装置,可以将地震产生的震动减少到建筑物内的最小程度。
这种技术不仅可以减轻结构的负荷,还可以保护建筑物内的设备和人员免受地震的影响。
此外,针对框架结构的抗震设计还应考虑到火灾和风压等其他不可预测因素。
例如,在建筑物的设计中加入适当的消防设备和设施,以及考虑到风荷载的设计等,可以增加建筑物的整体稳定性和抗灾能力。
总之,框架结构抗震构造措施是建筑设计和施工中不可或缺的一部分。
通过合理的基础设计、结构设计、连接加固、隔震技术和综合考虑其他因素,可以提高建筑物的抗震能力,确保建筑物及其内部人员的安全。
这些措施不仅需要符合相关的建筑规范和标准,还需要根据具体的地理环境和土地条件来进行调整和优化。
随着科学技术的不断发展,框架结构抗震构造措施也将不断更新和改进,以适应更严格的抗震需求。
探讨钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震加固背景钢筋混凝土结构常常是建筑工程中的主流结构类型,而梁柱节点是钢筋混凝土结构中最关键的组成部分之一,其在地震等外力作用下的破坏往往占据了钢筋混凝土结构破坏机理的重要位置。
为了提高钢筋混凝土结构在地震等外力作用下的抗震能力,钢筋混凝土结构的抗震加固一直是一个需要深入研究的问题。
梁柱节点的破坏形式在钢筋混凝土结构中,梁柱节点的破坏形式主要包括以下几种:1.铰接破坏:在地震作用下,梁柱节点处的部位出现弯曲变形,使得梁柱处的承载能力减弱,最终导致铰接破坏。
2.剪切破坏:梁柱节点处大量的剪力和剪应力,往往是造成钢筋混凝土梁柱节点破坏的重要原因之一。
3.拉伸破坏:受到剪力和剪应力的作用下,梁柱节点处的混凝土和钢筋均会发生拉伸破坏。
4.压力破坏:梁柱节点处由于承受的压力作用过大而出现破坏。
抗震加固措施为了提高钢筋混凝土梁柱节点的抗震能力,通常采取以下几种措施:1.加固钢筋混凝土梁柱节点的衔接部位,增加主筋、箍筋和钢板的数量,并增强节点钢筋的连接埋置长度。
2.搭建钢结构框架,加固原有钢筋混凝土结构的梁柱节点。
3.增加地下室的深度,使得钢筋混凝土梁柱节点处之下的地面较硬、较稳定,从而增强梁柱节点的承载能力。
抗震加固材料在钢筋混凝土梁柱节点的抗震加固中,常用的加固材料主要包括以下几种:1.碳纤维:碳纤维具有高强度、耐腐蚀、耐高温等优良性能,常常被用于钢筋混凝土梁柱节点的加固中。
2.玻璃纤维:玻璃纤维加固材料具有质轻、耐腐蚀、难燃等特点,常被用于建筑结构的加固中。
3.钢板:钢板具有高强度、耐磨损等特点,常被用于钢筋混凝土梁柱节点的加固中。
4.钢筋:钢筋可以增强钢筋混凝土梁柱节点的连接点,增加梁柱节点的承载能力。
抗震加固方法1.碳纤维加固法:碳纤维加固法是一种在梁柱节点处将碳纤维布置在构件表面,并采用特定的胶粘剂黏合的加固方法。
该方法具有施工简便、加固效果好等优点。
2.钢板加固法:钢板加固法是将钢板焊接在梁柱节点处,以增加连接点的承载能力。
框架结构中柱的抗震构造的措施随着建筑行业的发展,越来越多的高层建筑采用了框架结构。
而在地震等自然灾害的情况下,框架结构中的柱子作为支撑整个建筑的主要承重构件,需要承受较大的震力。
因此,在设计中应该采取一系列的抗震措施,以提高框架结构中柱的抗震能力,从而保障建筑的安全。
钢混凝土柱的设计钢混凝土柱是目前广泛采用的框架结构构件之一,其在设计中应考虑以下因素:强度设计以框架结构中刚性节点处最不利的柱子来确定柱子的截面尺寸。
确定柱子的受力状态,考虑永久性荷载和可变荷载同时作用时柱子的受力状态。
延性设计延性设计主要指柱子在地震发生时,能够在一定范围内弯曲变形,而不是立即发生破坏。
设计时应进行抗震加强,以提高柱子的延性,增加其抗震能力。
剪切设计剪切力会对柱子产生影响,尤其是在地震发生时。
因此,设计中应该考虑柱子的剪切承载能力,以增强其抗震能力。
筒体钢柱的选用随着钢结构的应用越来越广泛,钢柱的使用也变得越来越常见。
筒体钢柱因其较小的截面尺寸和较高的强度,成为抗震强度较高的柱子。
在选用筒体钢柱时,应注意以下因素:强度设计在保证最小壁厚等约束条件的情况下,确定柱子的壁厚和外径。
设计时考虑永久性荷载和可变荷载同时作用时柱子的受力状态。
抗震设计考虑地震荷载作用下的柱子受力状态,确定柱子的延性设计和较高的剪切承载能力。
其他抗震措施除了钢混凝土柱和筒体钢柱的设计,还有一些其他的抗震措施:垂直加劲柱垂直加劲柱是一种较为常见的抗震措施。
通过将柱子之间的加劲杆进行连接,增加柱子的稳定性。
搭接通过在柱子之间进行搭接,加强柱子之间的协同作用,从而提高整个建筑的抗震能力。
径向连接件径向连接件主要用于在地震时防止钢柱出现轴压屈曲的情况,从而增强钢柱的承载能力。
总结在框架结构中,柱子作为主要承重构件,其抗震能力的强弱将直接影响整个建筑的安全性。
因此,在设计和施工过程中,必须考虑到柱子的抗震措施,以提高其抗震能力。
而在选择柱子的材料时,应根据实际情况进行选择,不同的材料在抗震能力和经济性等方面将有所优劣。
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。
框架结构中柱的抗震构造的措施框架结构中柱的抗震构造的措施随着城市化和经济发展的进程,高层建筑日益增多,对建筑结构的要求也越来越高,其中抗震能力成为了重中之重。
而框架结构作为一种常见的高层建筑结构形式,柱子的稳定性成为了保障整个建筑结构的关键因素。
因此,在框架结构中,针对柱子的抗震构造措施显得尤为重要。
框架结构的柱子不仅要承受自身重量,还要承受来自地震的力量。
因此,对柱子的设计和施工都需要非常精细。
在抗震构造方面,柱子的以下措施是必不可少的:1. 柱子的强度和刚度在框架结构中,柱子要承受沿着其轴线方向的作用力,同时还要承受横向地震力。
因此,柱子的强度和刚度需要得到充分保证。
在柱子截面设计时,需要根据设计规范计算出其承载能力,并考虑到地震力的作用。
同时,在施工过程中需要掌握混凝土浇筑技巧,保证柱子的强度和刚度,以减小地震时的变形程度。
2. 地震减震器的应用地震减震器是一种通过调节结构阻尼,减小结构震动响应的设备。
在框架结构的柱子中,地震减震器的应用可以有效地减少地震力的对柱子的影响。
其工作原理是通过装置在柱子和层间钢结构之间的减震器,来减少地震力对结构的冲击,从而减小柱子变形。
这种技术的应用可以大幅度提高框架结构的抗震能力,有效地保护建筑和人员的安全。
3. 钢筋混凝土柱的设计和施工钢筋混凝土柱是框架结构的主要承力构件,其设计和施工的质量对整个建筑的抗震能力至关重要。
在设计时,需要根据地震力标准要求,合理定位柱子,并选用适当的型号和规格。
在施工时,需要严格遵循设计图纸,保证每个柱子的截面积、钢筋配比等参数的一致性。
此外,施工过程中还需要注意材料质量,确保柱子的强度和稳定性。
4. 节约能源保护环境节约能源保护环境是当前社会发展所必须的环节之一。
在抗震构造中,也应该考虑环保因素。
钢筋混凝土柱的设计,需要考虑节约能源,更好地保护环境。
例如,设计时可以采用夹芯板技术,利用高强度轻质材料,来达到降低柱子自重的目的,从而实现节约能源的效果。
钢框架抗震构造措施⼀、引⾔在现代建筑设计与施⼯中,钢框架结构以其⾼强度、轻质、施⼯速度快等优点,⼴泛应⽤于各种建筑⼯程中。
然⽽,由于地震等⾃然灾害的不可预测性,钢框架结构的抗震性能显得尤为重要。
因此,本⽂将就钢框架抗震构造措施进⾏深⼊探讨,以提⾼建筑结构的抗震能⼒。
⼆、钢框架抗震构造基本原则钢框架抗震构造应遵循以下基本原则:1.整体性:确保钢框架结构的整体稳定性,避免局部破坏导致整体结构失效。
2.延性:通过合理的构造措施,使钢框架在地震作⽤下具有良好的延性,吸收和耗散地震能量。
3.耗能:采⽤耗能构件和连接节点,减⼩地震对结构的破坏。
4.冗余度:设计适当的冗余度,提⾼结构的可靠性和安全性。
三、钢框架抗震构造措施1.节点设计节点是钢框架结构的关键部位,其设计对整体结构的抗震性能具有重要影响。
节点应采⽤⾼强度螺栓连接或焊接连接,确保节点连接的可靠性和稳定性。
此外,节点应设计为耗能节点,通过节点的耗能性能减⼩地震对结构的破坏。
2.梁柱连接梁柱连接是钢框架结构的重要组成部分,其构造措施对于提⾼结构抗震性能具有重要意义。
梁柱连接应采⽤柔性连接或延性连接,避免刚性连接可能导致的脆性破坏。
同时,连接部位应设置加劲肋、垫板等构件,提⾼连接的承载能⼒和延性。
3.⽀撑体系⽀撑体系是钢框架结构的重要组成部分,⽤于承受和传递⽔平地震作⽤。
⽀撑体系应采⽤钢⽀撑或钢筋混凝⼟⽀撑,确保⽀撑体系的稳定性和承载能⼒。
同时,⽀撑与框架的连接应采⽤柔性连接,减⼩地震作⽤对⽀撑体系的影响。
4.耗能构件耗能构件是钢框架结构抗震构造中的重要组成部分,⽤于吸收和耗散地震能量。
耗能构件可采⽤阻尼器、减震器等设备,通过减⼩地震作⽤对结构的影响,提⾼结构的抗震性能。
耗能构件的选择应根据地震烈度、结构特点等因素进⾏综合考虑。
5.楼板设计楼板作为钢框架结构的⽔平构件,对于提⾼结构的整体稳定性具有重要作⽤。
楼板应采⽤钢筋混凝⼟楼板或压型钢板组合楼板等构造措施,提⾼楼板的承载能⼒和刚度。
关于框架结构中柱的抗震构造要求的说法在建筑结构中,柱是起到支撑和传递荷载的重要承重构件。
而在抗震设计中,柱的抗震构造要求尤为重要,直接关系到整体建筑结构的安全性和稳定性。
下面将从柱的布置、截面形状、纵向钢筋配置、横向钢筋配置等方面介绍柱的抗震构造要求。
柱的布置在整体结构中起到了重要的支撑作用,合理的柱布置能够提高结构的整体刚度和抗震性能。
一般情况下,柱的布置应尽量均匀,避免出现集中在某一区域的情况。
同时,在选择柱的布置位置时,还需考虑到建筑物的功能和使用要求,以及对柱的空间要求等因素。
柱的截面形状也是影响柱抗震性能的关键因素之一。
一般来说,柱的截面形状应该选择适当的矩形或近似矩形形状,以提高柱的承载能力和抗震性能。
同时,柱截面的尺寸也应根据荷载大小和柱高等因素进行合理设计,避免过大或过小的截面尺寸。
柱的纵向钢筋配置也是影响其抗震性能的重要因素之一。
纵向钢筋的配置应根据柱的荷载大小、受力情况和抗震性能要求进行合理选择。
一般来说,柱的纵向钢筋应采用密集布置,以提高柱的承载能力和延性。
同时,在柱的端部和柱-梁节点处,还需加强纵向钢筋的配置,以增强柱的抗震性能。
柱的横向钢筋配置也是确保柱的抗震性能的重要手段之一。
横向钢筋的配置应根据柱的受力情况和抗震性能要求进行合理设计。
一般来说,柱的横向钢筋应采用密集布置,以提高柱的延性和抗震性能。
同时,在柱的端部和柱-梁节点处,还需加强横向钢筋的配置,以增强柱的抗震性能。
柱的抗震构造要求包括合理的布置、适当的截面形状、合理的纵向钢筋配置和横向钢筋配置等方面。
通过合理设计和施工,能够有效提高柱的抗震性能,保证建筑结构的安全性和稳定性。
在实际工程中,还需根据具体情况和抗震设计规范的要求进行详细设计和施工,确保柱的抗震性能符合要求,并定期进行检测和维护,以确保建筑物的长期安全使用。
框架结构抗震构造措施1.抗震设计:-结构基于极限状态设计,考虑地震作用下结构的破坏特征,并确定结构的抗震性能目标。
-采用可靠性分析方法,考虑地震概率,并确定结构的可靠性指标。
-根据地震区位、设计地震参数等确定地震力的设计谱,并根据设计要求计算结构的抗震力。
-根据设计基准地震的地震动频谱,进行结构的动力特性分析,确定结构的固有周期和振型。
-通过地震响应谱分析,计算结构在地震作用下的最大位移、加速度、剪力等,以评估结构的地震性能。
2.抗震材料选择:-使用高强度、高韧性的材料作为主要构造材料,如高性能混凝土、高强度钢材等。
-选择具有良好耐震性能的连接材料,如高强度膨胀螺栓、粘结剂等,以确保构件之间的连接牢固。
-使用支撑耐震设备的材料,如阻尼器、减震橡胶等。
3.抗震构造形式的选择:-选择适合地震区的抗震结构形式,如剪力墙结构、框架结构、筒状结构等。
-设计合理的结构布局,合理配置结构横向抗力墙、支撑剂和抗震支撑系统等。
-采用双重结构、重要设备的柔性结构、迎震设备等,以提高结构的抗震性能。
4.抗震加固措施:-对已有的框架结构进行加固处理,如设置剪力墙、加强柱和梁的截面等,提高结构的承载能力和刚度。
-使用抗震填充墙、加固结构连接节点等手段,降低结构的地震响应。
-采用附加的抗震设备,如减震器、阻尼器等,提高结构的耐震性能。
5.施工质量控制:-对抗震构造的施工进行严格的质量控制,确保各个构件的尺寸、形状符合设计要求。
-充分预埋连接件,增加结构的抗震性能。
-进行地震活动期间的施工,保证施工质量并避免施工期间的地震破坏。
总之,框架结构抗震构造措施主要包括抗震设计、抗震材料选择、抗震构造形式的选择和抗震加固措施等方面。
通过合理设计和施工质量控制,可以提高框架结构的抗震性能,减少地震对建筑物的破坏。
框架结构抗地震倒塌能力的研究汶川地震极震区几个框架结构震害案例分析一、本文概述本文旨在深入研究框架结构在地震中的抗倒塌能力,特别是在汶川地震极震区的实际震害案例分析基础上,探讨框架结构的抗震性能和失效机制。
汶川地震是中国历史上一次具有极大破坏性的地震,其极震区的震害情况尤为严重,为我们提供了宝贵的震害数据和实际案例。
本文通过分析这些案例,旨在提升对框架结构抗震性能的理解,为未来的抗震设计和防灾减灾提供科学依据。
文章首先将对框架结构的基本特性和抗震设计原理进行概述,为后续的分析和讨论提供理论基础。
随后,将详细介绍汶川地震极震区的几个典型框架结构震害案例,包括震害现象、破坏程度和影响因素等。
通过对这些案例的深入分析,我们将揭示框架结构在地震中的倒塌机制和薄弱环节,探讨现有抗震设计方法的优点和不足。
在此基础上,文章将进一步研究提高框架结构抗地震倒塌能力的有效措施和方法。
结合震害案例的分析结果,我们将探讨如何优化框架结构的抗震设计,提高结构的延性、耗能能力和整体稳定性。
还将关注新型抗震材料和技术的应用,以期在未来抗震设计和防灾减灾工作中取得更好的效果。
本文将对研究成果进行总结,并提出对未来研究方向的展望。
通过本文的研究,我们期望能够为提升我国框架结构抗震性能提供有益的建议和参考,为保障人民群众生命财产安全做出积极贡献。
二、框架结构的抗地震倒塌能力分析框架结构作为一种常见的建筑结构形式,其抗地震倒塌能力一直是工程界和学术界研究的重点。
在汶川地震极震区的震害案例分析中,我们可以发现,框架结构的抗地震倒塌能力受到多种因素的影响,包括结构设计、材料性能、施工质量、地震动特性等。
从结构设计的角度来看,合理的抗震设计是提高框架结构抗地震倒塌能力的关键。
在汶川地震中,一些遵循了现行抗震设计规范的框架结构表现出了较好的抗震性能,能够在地震中保持结构的整体性和稳定性。
然而,也有一些框架结构由于设计上的不足,如结构布置不合理、节点连接不牢固等,导致在地震中出现了严重的破坏甚至倒塌。
框架梁抗震构造措施的基本要求
1.框架梁的墙体应采用抗震设计,墙体应具有足够的强度和刚度,以承担水平荷载和地震引起的惯性荷载。
2. 框架梁的梁柱节点应采用预制混凝土节点,节点应具有足够
的强度和刚度,以承受地震引起的强烈地震动力作用。
3. 框架梁的地基应进行抗震处理,采取有效的地震隔离和减震
措施,以减少地震对结构的影响。
4. 框架梁的水平抗震力应满足规范要求,采用适当的构造措施,包括加固梁柱节点、加设抗震支撑、采用抗震加强板等。
5. 框架梁的构造材料应采用高强度、高耐久性的材料,如混凝
土强度等级应不低于C30,钢筋应选用高强度钢。
6. 框架梁的设计应符合国家抗震设计规范和相关标准,经过严
格的验算和检验,确保结构的抗震能力符合要求。
- 1 -。
框架结构的抗震构造措施概述框架结构是建筑领域中常见的一种结构形式。
在地震区域,为了提高建筑物的抗震性能,需要采取一系列的抗震构造措施。
本文将介绍框架结构的抗震构造措施及其原理。
框架结构的抗震构造措施框架结构的抗震构造措施主要包括以下几个方面:1. 增加结构的抗侧刚度抗侧刚度是指建筑物在受到侧向地震作用时,结构能够抵抗倾覆和位移的能力。
为了增加结构的抗侧刚度,可以采取以下措施: - 增加框架设计中的柱子数量和布置密度,即增加水平框架的纵横比,提高刚度。
- 使用更高强度的钢筋和混凝土材料,增加结构的刚度和承载能力。
- 增大构件尺寸,如增大框架中的梁柱截面尺寸,提高刚度。
- 在框架结构中设置剪力墙,增加结构的抗剪能力。
2. 提高结构的抗震能力抗震能力是指建筑物在地震作用下,能够有效吸收和分散地震能量的能力。
为了提高结构的抗震能力,可以采取以下措施: - 在结构的连接部位采用可塑性连接,增加结构变形能力,使结构能够在地震中有一定的变形能力。
- 在结构中设置阻尼器,吸收地震能量,减小结构受力。
- 在结构中设置减震器,通过弹簧和阻尼器的组合来控制结构的变形和响应。
- 在结构中设置防层间剪切墙,增加结构的整体抗震能力。
3. 加固和改进现有结构对于已经存在的框架结构,可以通过加固和改进来提高其抗震性能。
常用的加固和改进方法包括: - 在框架结构的柱子和梁柱节点处加固,增加节点的刚度和承载能力。
- 增加钢筋混凝土包裹层,提高柱子和梁的抗震能力。
- 在柱子和梁的受压区使用加固材料,增加其抗压能力。
- 在框架结构中加设斜撑或者斜杆等支撑构件,提高结构的整体稳定性。
抗震构造措施的原理框架结构的抗震构造措施背后的原理主要是通过改变结构的刚度和抗震能力来提高结构的抗震性能。
增加结构的抗侧刚度可以通过增加结构刚性元素(如柱子和剪力墙)的数量和布置密度来实现。
这样可以增加结构的整体刚度,使其能够更好地抵抗地震作用产生的侧向力和变形。
单跨框架结构抗震攻略:如何在地震中保护
建筑和人的安全?
在地震频繁的区域建造建筑是一项极具挑战性的任务,如何保障建筑和人的安全是一项长期研究的课题。
而单跨框架结构作为常见的建筑形式,其抗震性能的改善也备受关注。
本文将为您介绍单跨框架结构抗震措施。
首先,要对单跨框架结构的构造进行了解。
单跨框架结构是由若干跨度等值的框架组成,由于结构单一且桥梁横向刚度较小,其容易受到地震水平力的影响,因此抗震性较差。
但是,通过加强构造和采用新材料等方式可以提高其抗震性能。
其次,要提高单跨框架结构的抗震能力,可以采取以下措施:
1.加强节点连接处的抗震能力:通过加大节点的横向刚度,可以减少节点在地震过程中的变形,从而增加节点的抗震能力。
2.采用防震橡胶支座:防震橡胶支座具有较好的耐震性能,能够有效减少地震荷载对桥梁的冲击,从而保护建筑和人的安全。
3.控制构件的变形:通过对接缝、板材等构件进行加固,能够有效地控制构件在地震过程中的变形,提高其抗震能力。
4.采用新材料:如钢材、纤维素材料等具有较好的抗震性能的新材料,能够提高单跨框架结构的抗震性能。
总之,单跨框架结构的抗震性能是保护建筑和人的安全的重要因素,采取以上措施可以有效地提高其抗震性能。
浅谈框架结构中圈梁与构造柱的抗震作用【摘要】本文通过对汶川大地震建筑坍塌的原因分析,结合本人自身工作经验,针对框架结构中的围梁与构造柱在抗震中的作用,提出了建筑框架设计中应加强的几个抗震问题:加强建筑设计中抗震意识与多道抗震防线设置理念、加强底建筑底层的圈梁、构造柱,从而达到提高建筑物的整体抗震能力与抗震目的。
以期对建筑设计师有所帮助与启迪,达到消除抗震设计隐患。
【关键词】圈梁构造柱抗震意识抗震作用【引言】随着我国的经济高速发展,给建筑行业带来了全所未有的发展机遇,住宅建筑的发展尤为迅猛,底层带商业门面的住宅建筑的大量涌现,造成了底层框架结构设计上的很大缺陷。
底层框架建筑设计归纳起来存在两方面的抗震问题:一是底层框架设计因投资者需要存在大空间的使用的问题;二是建筑物一面临街,而且临街面一般不布置抗震墙,使得抗震墙数量过少的问题。
本文通过对映秀镇漩口中学,建于2007年的三层混凝土框架结构的教学楼,整座教学楼倒塌以及教学楼附近一栋四层砖混结构的办公楼,一栋五层砖混宿舍楼尽管破坏严重,却没有倒塌,通过详细对比与原因分析,结合作者本人自身工作经验,针对框架结构中的围梁与构造柱的抗震作用,提出了建筑框架设计中应加强的几个抗震问题:加强建筑设计中抗震意识与多道抗震防线设置理念、加强底建筑底层的圈梁、构造柱,从而达到提高建筑物的整体抗震能力与抗震目的。
以期对建筑设计师有所帮助与启迪,达到消除抗震设计隐患。
一、框架结构建筑设计存在的问题在我国建筑抗震设计规范中,针对框架结构的构造柱与圈梁抗震设计与构造措施均有一定的规定。
作者在几年的建筑工程设计实践中发现,近年来,建筑物底部框架结构主要用于临街门面,从而使框架建筑设计呈现平面多样化,给建筑结构设计和结构处理带来困难。
设计师在建筑设计时因商业要求,无法合理安排构造柱的设计,从而引起建筑结构设计不合理,造成这类建筑抗震性能先天不足,底层因为临街原因需要大门洞与大窗户设计,圈梁、构造柱的设计布局极为不合理,加上临街一面底层抗震墙设置减少,引起底层的侧移刚度比纵横墙较多的第二层要小,这种结构的建筑物其地震倾覆力矩主要由钢筋砼框架柱承担,使得底层钢筋砼框架柱的承载能力大为降低,当地震时,因为“下柔上刚”从而危及整座建筑的安全。
对框架结构中提高短柱抗震措施的探讨摘要: 本文针对短柱的危害性,分析了短柱的判定方法、所在部位及破坏形式,根据设计经验及前人的研究成果,总结了11种可供选择的短柱处理方案,着重指出了短柱设计中应注意的若干问题。
关键词: 短柱;脆性破坏;判定;部位;处理一、短柱的危害现今钢筋混凝土框架结构在工程中被大量使用,但设计中由于疏忽或是使用要求受限,往往会出现短柱。
建筑抗震设防的目标是“小震不裂,中震可修,大震不倒”。
短柱多数发生剪切破坏;极短柱发生剪切斜拉破坏,这种破坏属于脆性破坏,对抗震来讲非常不利,应加以避免或采取措施。
二、短柱的判定判断是否是短柱的参数是柱的剪跨比λ,剪跨比λ=M/Vh≤2的柱是短柱,λ≤1.5为极短柱。
而工程中很多技术人员习惯用柱净高与截面高度之比H/h≤4来判定短柱,然而H/h≤4的柱其剪跨比λ并不一定小于2,即不一定是短柱。
按H/h≤4来判定的主要依据有两点:一是λ=M/Vh≤2;二是考虑到框架柱反弯点大都靠近柱中点,取M=0.5VH,则λ=M/Vh=0.5VH/Vh=0.5H/h≤2,由此即得H/h≤4。
但是,对于高层建筑,梁、柱线刚度比较小,特别是底部几层,由于受柱底嵌固的影响且梁对柱的约束弯矩较小,反弯点的高度会比柱高的一半高得多,甚至不出现反弯点,此时不宜按H/h≤4来判定短柱,而应按短柱剪跨比λ=M/Vh≤2来判定。
三、短柱的成因及易形成短柱的部位1、建筑的设备层。
由于设备层层高较低而柱截面大,故很容易形成短柱。
2、层高较低的框架结构。
高层框架结构中,层高较低,由于承载的要求,柱子断面不能减小,所以在底层容易形成短柱。
3、加固工程中。
在原有建筑物外采用外包钢筋混凝土,使得柱的净高与截面高度比小于4,从而形成短柱。
4、开洞填充墙。
采用钢筋混凝土框架的楼房,当围护墙采用嵌砌砖墙时由于每开间墙面上均开有较宽的窗洞,剩余的窗间墙窄,而窗洞上下的两条砖带(窗裙墙)则是通长的,并与框架柱紧密相接。
6.3 框架结构抗震构造措施6.3.1梁的截面尺寸,宜符合下列各项要求:1截面宽度不宜小于 200mm;2截面高宽比不宜大于 4;3净跨与截面高度之比不宜小于 4。
6.3.2梁宽大于柱宽的扁梁应符合下列要求:1采用扁梁的楼、屋盖应现浇,梁中线宜与柱中线重合,扁梁应双向布置。
扁梁的截面尺寸应符合下列要求,并应满足现行有关规对挠度和裂缝宽度的规定:b b≤2b c(6.3.2-1)b b≤b c+h b(6.3.2-2)h b≤16d (6.3.2-3)式中b c——柱截面宽度,圆形截面取柱直径的 0.8 倍;b b、h b——分别为梁截面宽度和高度;d——柱纵筋直径。
2扁梁不宜用于一级框架结构。
6.3.3梁的钢筋配置,应符合下列各项要求:1梁端计入受压钢筋的混凝土受压区高度和有效高度之比,一级不应大于0.25,二、三级不应大于 0.35。
2梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值,除按计算确定外,一级不应小于 0.5,二、三级不应小于 0.3。
3梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按表 6.3.3 采用,当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于 2%时,表中箍筋最小直径数值应增大 2mm。
表 6.3.3 梁端箍筋加密区的长度、箍筋的最大间距和最小直径为梁截面高度。
注:1 d 为纵向钢筋直径;hb2箍筋直径大于 12mm、数量不少于 4 肢且肢距不大于 150mm 时,一、二级的最大间距应允许适当放宽,但不得大于 150mm。
6.3.4梁的钢筋配置,尚应符合下列各项要求:1两端纵向钢筋的配筋率不宜大于 2.5%。
沿梁全长顶面、底面的配筋,一、二级不应少于 2φ14 且分别不应少于梁两端顶面、底面纵向配筋中较大截面面积的 1/4,三、四级不应少于 2φ12。
2一、二、三级框架梁贯通中柱的每根纵向钢筋直径,对框架结构不应大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的 1/20,或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦长的 1/20;对其他结构类型的框架不宜大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的 1/20,或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦长的 1/20。
纵观汶川地震和玉树地震,不难发现,做好抗震设防区工程建设的抗震设计工作,是减轻未来地震灾害最有效、最积极的措施。
然而,在实际的抗震设计过程中大多数结构设计人员,对6度区抗震设防的理解认识不清,不能严格地按照抗震规范设计进行抗震设计,普遍认为6度区可以不考虑抗震设计,或对抗震设计地要求不严格,不利于结构的抗震,存在着一定的安全隐患。
如:1984年江苏南沙6.2级地震,造成地处6度抗震设防区的南通市3人死亡,500户房屋倒塌,海门县1000余间房屋被震坏。
因此,对6度区的抗震设计应足够的重视。
本文结合上虞市华维文澜小学工程项目中的2#宿舍楼,对六度区框架结构抗震设计过程中的一些问题进行探讨。
1 工程概况本工程为浙江上虞市华维文澜小学工程项目中的2#宿舍楼,6层,建筑宽15.24m,长50.04m,占地面积为722.30m 2,建筑面积为3860.50m 2,为现浇钢筋混凝土框架结构。
本工程结构设计使用年限为50年,位于6度抗震设防区,设计基本地震加速度为0.05g,建筑物的抗震设防类别为乙类,建筑结构安全等级为二级。
2#宿舍楼轮廓图见图1。
2 钢筋混凝土框架结构体系特点及震害特点2.1框架结构体系特点框架结构体系是指有梁、柱杆系构件构成,能够承受竖向和水平荷载作用的承重结构体系。
其优点是建筑平面布置灵活,自身重量较轻因而产生的地震作用也较小,如果设计合理,它具有良好的延性性能,能耗散掉地震时输入到结构的能量。
因此,框架结构在多层工业和民用建筑中得到了广泛的应用。
其缺点是侧向刚度较小,地震时会有较大的水平变形,容易引起非结构构件的破坏,有时甚至造成主体结构的破坏。
2.2框架震害特点框架在地震中常因强度和延性不足而发生破坏。
通常柱的震害重于梁;角柱的震害重于内柱;短柱的震害重于一般柱;柱上端震害重于下端。
具体如下:柱端弯剪破坏,上下柱端出现水平和斜裂缝,有时也有交叉裂缝,混凝土局部压碎,梁端形成塑性铰;柱身剪切破坏,柱身出现交叉斜裂缝,箍筋屈服崩断;角柱破坏,地震时房屋发生扭转,角柱受剪力最大,同时受双向弯矩作用,其约束较小,震害较大;短柱破坏,短柱能吸收较大的地震剪力,常发生剪切破坏,形成交叉裂缝甚至脆断;框架梁的震害多发生在梁端。
框架结构抗震构造措施探讨
【摘要】框架结构房屋,由于其抗震性能较好,极少发现整体垮塌的现象,因此应用广泛。
本文对框架结构抗震设计的措施进行了分析探讨。
【关键词】框架结构;抗震设计;措施
框架结构抗震设计一方面应按现行设计规范对结构进行必要的
计算,满足承载力和变形要求;另一方面还要采取正确的构造措施,提高结构延性,防止结构倒塌。
1、框架梁构造措施
1.1 截面尺寸
梁的高宽比h/b过大,梁截面的抗剪能力下降。
同时梁高增大会使梁的刚度增加构成强梁,不利于形成梁铰破坏机构;梁宽过小也不利于梁对节点核芯区的约束,所以,按抗震要求设计的梁,梁的截面宽度不宜小于200m,且不宜小于柱宽的一半,梁的截面高宽比不宜大于4。
1.2 梁纵向钢筋的配置
在框架结构中,主要依靠梁端塑性铰的形成来保证结构的延性。
梁端随着纵向受拉钢筋的增多,混凝土受压区相对高度增大,变形能力降低。
因此对于梁明的最增大配筋率和受压区相对高度应加以限制,满足以下要求:梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%,且考虑受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比,一般不应大于0.25,二、三级不应大于0.35。
由于地震作用的不确定性,
框架梁的反弯点位置可能有变化,沿梁全长顶面和底面应设置通长钢筋,三级不应少于2c12。
梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20。
1.3 梁内纵筋锚固
在反复地震作用下,钢筋与混凝土之间的粘结作用较单调加载时有所降低。
因此,框架结构的抗震设计应比非抗震设计有更为严格的锚固长度和搭接长度。
纵向钢筋的最小锚固长度lae应按下式采用: lae=1.05la
1.4 梁内箍筋
震害和实验表明,梁端塑性铰区约在1.0-1.5倍梁高范围内。
为了增加对混凝土的约束,提高粱的变形能力,必须在梁端塑性铰区段内设置加密密封闭式箍筋。
对于三级抗震等级的梁端箍筋的加密区长度应取1.5h和500mm两者中的较大值、箍筋最大间距取纵向钢筋直径的8倍,梁高的1/4和150mm三者中的最小值、箍筋最小直径为一级8,沿梁全长箍筋的配筋率ρsv应符合下列规定:
三、四级抗震等级ρsv≧0.26ft/fyv
2、框架柱构造措施
2.1 截面尺寸
框架柱是弯、压、剪复合受力构件,为了防止柱发生脆性的剪切破坏,使其具有较好的延性,截面尺寸宜符合下列要求:柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm;柱的剪跨比不宜大于2;柱的净高与截面高度比宜大于4,以防止形成易发生脆性破坏的短柱;柱的
截面高宽比不宜大于3。
2.2 柱内纵筋配置
实验研究表明,柱屈服位移角主要受纵向受拉钢筋配筋率支配,并且大致随配筋率的增加线形增大,为提高柱端屈服弯矩的变形能力,框架柱中全部纵向受力钢筋的配筋率不应小于下列要求:对于三级抗震等级框架中柱、边柱不宜小于0.7%,同时,应满足每一侧配筋率不小于0.2%的要求。
另外,框架柱中全部纵向受力钢筋的配筋率不应大于5%。
考虑地震作用方向的不确定性,柱内纵筋宜对称布置。
截面尺寸大于400mm的柱,纵向钢筋的间距不宜大于200mm,这一限制是为了使柱截面核芯混凝土能受到较好的约束,增强柱延性。
2.3 柱内箍筋
震害表明,箍筋的设置直接影响到柱子延性。
在满足承载力要求的基础上对柱采取箍筋加密措施,可以增强箍筋对混凝土的约束作用,提高柱的抗震能力。
框架柱端箍筋加密区长度去矩形截面长边尺寸、层间柱净高的1/6和500mm三者中的最大值。
加密区箍筋间距和直径,在地震力的反复作用下,柱端钢筋保护层往往首先脱落,如无足够的箍筋约束,纵筋就会向外屈曲;同时箍筋对柱的核心混凝土起着约束作用,其阻止混凝土横向变形的能力与箍筋间距和直径有关。
框架柱端箍筋加密区箍筋最大间距和最小直径对于三级开展冬季应满足箍筋最大间距取纵向钢筋直径的8倍和150mm两者中的较小值,箍筋最小直径为8;提高柱的配箍率,可以显著提
高受压混凝土的极限压应变,从而增加柱的延性,框架柱箍筋加密区箍筋的最小体积配箍率,应符合下列要求:ρv=λvfc/fyv,对三级抗震等级的框架柱,其箍筋和加密区箍筋最小体积配筋率不应小于0.4%
2.4 箍筋形式
要求柱箍筋加密区长度内的箍筋肢距,三级抗震等级不宜小于250和20倍箍筋直径的较大值,对于剪跨比不大于2的柱和其他要求较高的柱,沿柱全高宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,各种形式的箍筋都必须作成封闭式,箍筋末端应做135度弯钩,弯钩的平直部分不应小于箍筋直径的10倍,以使箍筋能在核心混凝土中锚固。
当采用拉筋组合箍时,拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住封闭箍。
2.5 加密区箍筋配置
水平地震作用下,柱所受的剪力在层高范围内是不变的,为了不使柱抗剪承载力变化过大产生不利影响,同时考虑地震作用的不确定和柱实际存在的受扭情况,在箍筋加密区长度以外,箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半,对三级抗震等级,箍筋间矩不应大于15d;为纵向钢筋直径。
3、节点设计措施
本框架为三级抗震等级,不必进行节点核心区抗震受剪承载力计算,只需符合抗震构造措施是要求。
框架节点核心区的箍筋最大间距及最小直径不应低于框架柱端箍筋加密区的构造要求。
对于本框架, =0.08, =0.97%>0.4%合理。
4、纵向受力钢筋在节点的锚固和搭接
4.1 框架中间层节点:⑴中间层的中间节点处:柱纵向钢筋应该连续穿过节点,不应在中间各层节点内截断。
框架梁的上部纵向钢筋应贯穿中间节点。
⑵中间层的端节点处:在框架中间层的端节点处,当框架梁的上部纵向钢筋用直线锚固方式锚入端节点时,锚固长度不应小于 =1.05 ,尚应伸过柱中心线不小于5d。
4.2 框架顶层节点:1)顶层中间节点处:柱纵向钢筋应伸至柱顶。
采用直线锚固方式,自梁底边算起的锚固长度不小于。
2)顶层端节点采用柱内搭接方式,此时顶层端节点处的梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋的搭接连接可沿柱外设置,其搭接长度不应小于1.7 。
其中柱外侧纵向钢筋应该伸至柱顶并向内弯折,弯折段的水平投影长度不要小于12d。
总之,房屋建筑框架结构在多层和中高层建筑中被广泛的应用,为了避免地震给人类带来的巨大灾难,这就要求房屋结构设计人员能够正确运用框架结构抗震概念,运用科学有效的方法和手段,确保建筑结构安全。
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