基于性能的钢结构抗震设计理论与方法
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基于性能的结构抗震设计研究摘要:在地震灾害中造成人员伤亡和财产损失的直接主要原因是建筑物的破坏和倒塌。
因此,工程结构的抗震问题在国民经济的建设中显得极为重要。
本文结合工作实践,分析了承载力设计方法、位移设计方法和能量设计方法3种基于性能的抗震设计方法。
关键词:性能,抗震,设计,方法Abstract: in the earthquake disaster cause casualties and property losses directly the main reason is the destruction of buildings and collapsed. Therefore, engineering structure seismic problems in the construction of the national economy is very important. Based on practice, this paper analyzes the design method, the displacement of bearing capacity of the design method and design method based on 3 energy performance of the seismic design method.Keywords: performance, earthquake, the design, the method随着现代社会经济的高速发展, 城市数量规模不断扩大, 现代化程度不断提高, 由地震引起的生命、财产损失越来越严重。
如1993 年印度得干高原凯拉里镇发生M6. 4 级地震, 使地震区内10 个乡村变为废墟, 死亡和失踪者近3 万人; 1994 年美国加州北岭发生M6. 7 级地震, 此次地震虽只造成57 人的伤亡, 但所造成的损失达170 亿美元; 1995 年日本兵库县南部M7. 2 级地震造成直接和间接人员死亡5438 人, 受伤4 万人以上, 直接经济损失达1000亿美元, 是关东大地震后日本损失最为严重的地震灾害; 1999 年土耳其发生M7. 4 级地震, 直接死亡人数达1. 5 万余人、2 万余人受伤, 房屋倒塌10 万余间; 1999 年我国台湾发生M7. 6 级地震, 死亡人数2405 人, 受伤人数11306 人, 经济损失近100 亿美元, 而且还因地震造成供电系统受损, 使新竹高科技园区芯片生产停顿, 引起了世界范围内计算机市场价格波动。
基于性能的高层建筑钢结构抗震设计研究3篇基于性能的高层建筑钢结构抗震设计研究1随着现代城市化和人民生活水平提高,高层建筑的数量和高度有了显著的增长,其中不乏重要的政府和商业办公楼、酒店、购物中心甚至是住宅。
在高层建筑的设计中,抗震是一个至关重要的方面。
由于地震是一种毁灭性的自然灾害,会对建筑物造成巨大的破坏和人员伤亡。
然而,高层建筑地震设计是一项复杂而困难的工作,需要充分考虑建筑物的大小和复杂性、结构材料的种类和性质等不同因素。
近年来,随着钢结构的发展和应用,高层建筑的设计中也愈发注重钢结构抗震设计。
相对于混凝土和砖类建筑,钢结构建筑的抗震性能更加优越。
钢材具有高强度、高韧性、抗冲击力以及较好的可塑形性等特点,可以有效地抵御地震对建筑物的破坏。
因此,近年来,许多企业和工程师都将钢结构作为抗震性能优异的解决方案,用于设计和建造高层建筑。
然而,在钢结构设计方面,仍面临着一些挑战。
一方面,由于每座高层建筑的结构特点和地理情况都不同,设计人员必须充分了解这些差异以及地震带来的力量,针对每个具体的项目进行量身定制的设计。
另一方面,钢结构建筑的设计需要充分考虑材料的性能,和各种要素之间的平衡,以确保建筑的结构强度和稳定性,并且在抵御地震力量的同时,能够承受各种集中荷载、雪荷载等准静态荷载。
为了探讨高层建筑钢结构抗震设计,进行了一项基于性能的研究。
首先,需要对建筑的节点进行评估和分析,以确保在强地震条件下,节点能够充分发挥其带有冲击吸收作用的特点。
其次,需要考虑整个结构在地震中的变形能力,这一点对于钢结构设计来说尤为重要。
因为钢结构具有出色的韧性和可塑性,可以通过吸收和分散地震能量来避免建筑物的崩塌和全面破坏。
此外,还需要确保钢结构连接件的可靠性和结构的整体刚度。
总之,基于性能的高层建筑钢结构抗震设计研究具有广泛的理论和实践价值,它可以确保建筑物的安全性,保障人民生命财产安全,同时也对钢结构建筑的应用和进一步发展起到了积极的推动作用。
基于性能的大跨度钢结构设计要点及注意事项摘要:钢结构具有塑性好、强度高、重量轻等优点,目前被广泛使用、本文主要运用文献法、调查法,从性能角度出发,研究分析大跨度钢结构的设计要点及注意事项,就如何做好大跨度钢结构设计提几点看法,以供借鉴参考。
关键词:大跨度钢结构;性能;设计要点;注意事项大跨度钢结构,指的是横向跨越60m的钢结构。
大跨度钢结构目前主要有网壳结构、网架结构、悬索结构以及薄壳结构、膜索结构这几种结构形式【1】。
与其他类型的大跨度结构相比,大跨度钢结构的强度高、刚度大、质量轻、噪声低、环境污染小且制造简单,具有更高的实用性。
目前,世界许多国家都开始大范围采用钢结构,据不完全统计,全球超高层、大跨度结构中的一半都为纯钢结构,国外的高档住宅中有60%都使用了钢结构,在我国对钢结构尤其是大跨度钢结构的应用率也在逐年提升。
【2】尽管对大跨度钢结构的使用率在逐年提高,但与之相配套的技术、产品等还有提升空间,尤其是在设计方面还需不断改善优化。
下面结合实际,对基于性能的大跨度钢结构设计及应用有关问题做具体分析。
1大跨度钢结构设计方法1.1选取计算模型在进行大跨度钢结构设计时,要有准确的计算模型,计算模型的精确度关系到最终的设计效果与质量,因此在设计时不能将计算模型随意简化,要尽量根据建筑图建立合理的计算模型,提高模型精度,以保证最终的设计质量。
在进行设计时,要注意次构件的设计合理性,次构件对整个结构也有很大影响,所以在设计次构件时必须考虑性能、安全、质量与经济,在保证结构性能的基础上尽可能节约大跨度钢结构材料,降低工程造价【3】。
1.2节点构造设计大跨度钢结构构件多,构件之间的连接比较复杂多变。
设计节点构造时,需先确定构件连接方式、构件截面尺寸、大跨度钢结构受力情况等,综合这些因素科学选择最为合适的节点构造形式。
在选择好节点构造形式后,需将相关的数据代入模型进行计算,以保证整个结构受力合理,大跨度钢结构体系安全稳定。
建筑结构基于性能的抗震设计理论与方法摘要:基于性能的抗震设计理论是20 世纪90 年代初由美国学者提出,旨在使结构在未来的地震灾害下能够维持一定的性能水平。
是一种更合理的设计理念,将是未来结构抗震设计的发展方向,目前已引起了各国的广泛重视。
本文介绍了基于结构性能的抗震设计理论的主要内容,探讨了基于性能的抗震设计方法。
关键词:结构抗震基于性能抗震设计方法中图分类号:u452.2+8 文献标识码:a 文章编号:地震灾害是一种常见并且多发的自然灾害现象,它是人类面临的主要灾害之一。
地震的发生具有随机性和偶然性的特点,其发生的时间和空间、强度和持续的时间等均不确定。
随着大量的震害分析和工程抗震理论及实践经验的积累,人们对工程抗震的认识不断深入,并且基于目前的抗震设计思想采取了相应的抗震措施,在正常设计的情况下能够做到在一定程度上保障结构在遭遇高于预期地震的情况下不至于瞬间倒塌,其抗震设防的目标尚局限在基本保障人员安全的水准内,但其破坏没有得到有效的控制,震后的人员和财产损失是巨大的,往往超过了社会所能承受的范围。
由于地震和地面运动有很大的不确定性,结构在其有效使用期限内可能遭遇预期强度等级的地震,也有可能遭遇远远大于预期强度等级的地震,如何确定符合经济社会发展的抗震设防目标、并采取行之有效抗震设计方法保证设防目标的实现,进而有效的控制地震灾害发生的范围和程度,是地震学界和工程抗震界亟需解决的问题。
目前国内外工程界,在结构抗震设计实践中,传统的结构抗震思想和手段,有其明显的局限性,其可靠水准不能与现代社会发展的需求相适应。
在此背景下,基于性能的抗震设计被提出和广泛研究,并被认为是未来房屋建筑抗震设计的主要发展方向和建筑抗震设计规范的主要指导思想。
对结构采用多级性能水平和多级抗震设防目标的基于性能的抗震设计具有重要的理论意义和实用价值。
一、基于结构性能的抗震设计理论的主要内容基于结构性能的抗震设计理论的主要内容应包括确定地震设防水准、结构性能水准、结构抗震性能目标、结构抗震分析和设计方法等方面。
基于性能的抗震设计发表时间:2019-02-22T14:21:10.100Z 来源:《防护工程》2018年第32期作者:刘强刘晓伟[导读] 提出结构的抗震性能目标、基于性能抗震设计的主要方法步骤.空军广州工程设计室广东省广州市 510000摘要:本文在分析现行抗震设计方法存在的局限性的基础上,重点阐述了如何在超限建筑的抗震设计中采用基于性能的抗震设计方法,提出结构的抗震性能目标、基于性能抗震设计的主要方法步骤.关键词:超限建筑;抗震设计;基于性能设计1 前言汶川地震和海地地震使人们再次看到抗震结构设计的重要性,如何提高提高抗震性能又保证经济效益,是我们面临的一大问题。
随着经济水平的提高,我国的超限高层建筑工程越来越多。
这些工程在房屋高度、规则性等方面都不同程度地超过现行标准规范的适用范围,如何进行抗震设计缺少明确具体的目标、依据和手段,按照《全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会抗震设防专项审查办法》和《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》等的要求,需要根据具体工程实际的情况,进行分析、研究,必要时还要进行试验,从而确实采取比标准规范更加有效的抗震措施,设计者的论证还需要超限审查,以期保证结构的抗震安全性能,这就提出了基于性能的抗震设计。
2 传统的抗震设计方法局限性按我国抗震规范进行抗震设计的建筑,其抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用,当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用,当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏,即“小震不坏,中震可修,大震不倒” 的多级设计思想,但其实质是以保证人的生命安全为原则的一级设计理论。
其设计方法采用:小震不坏采用结构线弹性验算;中震可修及大震不倒采用加强结构构造措施及薄弱层弹塑性验算。
这样设计的建筑物可以避免主体结构倒塌而保证人的生命,但地震所造成的正常使用功能的丧失和巨大的社会经济损失,很可能会大大超出社会和业主可接受的程度。