浅谈地震与我国建筑抗震现状
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中国地震对建筑结构的影响与抗震设计地震是自然界的一种自发性灾害,给人类的生命安全和财产造成了巨大的威胁。
中国位于地震活跃带,近年来频繁发生地震,严重影响了建筑结构的稳定性和安全性。
因此,在建筑设计中,抗震设计显得尤为重要。
本文将探讨中国地震对建筑结构的影响,并讨论抗震设计的相关措施。
1. 地震对建筑结构的影响地震能够对建筑结构产生直接和间接的影响,直接影响包括地震波的作用和地震引起的结构变形,间接影响则体现在土壤液化、地基沉降等方面。
首先,地震波的作用是地震对建筑结构产生直接影响的主要方式。
地震波是一种传播地震能量的振动波,具有方向性和频率特征。
当地震波通过建筑物时,会对建筑物产生水平和竖向的振动作用,从而引起结构的震动。
其次,地震会导致建筑结构发生变形,如倾斜、位移等。
地震波通过建筑物时,会引起结构内部的应变和位移,当应变和位移达到一定程度时,就会导致结构的破坏,严重的甚至会发生倒塌。
最后,地震会引发土壤液化和地基沉降等间接影响。
当地震发生时,地震波会导致土壤的震动,如果土壤的含水量较高,就会发生液化现象,使土壤失去承载力,从而对建筑结构造成不可预测的破坏。
此外,地震也会导致地基沉降,使建筑结构的稳定性受到影响。
2. 抗震设计的基本原则面对地震对建筑结构造成的威胁,抗震设计成为保障建筑安全的重要手段。
抗震设计的基本原则包括抗震分析、抗震设计、抗震构造和抗震设防等。
首先,抗震设计需要进行抗震分析,即对地震波的特征进行研究和分析,确定地震波传播至建筑物的地震反应。
通过分析地震波的特性,可以预测出建筑物在地震作用下的反应,从而为抗震设计提供基础数据。
其次,抗震设计需要根据地震分析的结果,制定相应的抗震设计方案。
抗震设计方案通常包括对建筑物结构的加固和改善,如增加剪切墙、设置横向钢筋等。
通过合理的结构设计,可以提高建筑物的抗震能力,减少地震对结构的破坏。
再次,抗震构造在抗震设计中起到关键作用。
抗震构造包括建筑物的层间刚度、水平抗剪承载力、纵向抗弯承载力等。
工程抗震发展现状及未来趋势分析摘要:地震是一种自然灾害,给人类的生命和财产造成严重威胁。
因此,保护人们的生命和财产安全,提高工程抗震能力成为世界范围内的重要课题。
本文旨在探讨当前工程抗震的发展现状,并展望未来的趋势。
通过分析现有的工程抗震技术和策略,本文认为在加强抗震设计、结构改进、建筑材料创新等方面,工程抗震能力将不断提高。
同时,以人工智能、大数据、先进材料等技术为支撑,工程抗震将朝着更智能、可持续的发展方向迈进。
1. 引言地震是指地球地壳发生的震动现象,常常造成严重的破坏与人员伤亡。
为了应对地震带来的挑战,工程抗震成为建设安全可靠的建筑和基础设施的必要条件。
工程抗震的发展历程为我们提供了宝贵的经验和技术手段,并且未来对于工程抗震的需求将更加迫切。
2. 工程抗震发展现状2.1 抗震设计准则随着地震工程的发展,各国纷纷制定了相应的抗震设计准则。
比如美国的ATC-40、中国的GB 50011-2010等,这些准则为工程抗震设计提供了基本的标准和指导,为抗震设计提供了科学的参考。
2.2 结构改进结构改进是提高抗震能力的重要手段。
采用新型结构体系、改进原有结构等方法,能够使建筑物具有更好的抗震性能。
例如采用剪力墙、隔震设备以及耗能结构等,可以在地震中提供较好的保护。
2.3 建筑材料创新建筑材料对于工程抗震能力的提升至关重要。
近年来,围绕抗震性能,如高韧性混凝土、高性能钢材等新型建筑材料的研究不断推进。
这些新型材料具有更高的延性和抗震性能,能够有效减少地震对建筑物的影响。
3. 工程抗震未来趋势分析3.1 抗震设计进一步优化未来,工程抗震设计将不断优化,更加科学化、系统化,借助先进的计算机仿真技术,提高抗震设计的准确性和可靠性。
同时,需求将更加注重适应不同类型地震场地的特点,以及如何应对多次地震的复杂情况。
3.2 结构材料进一步创新未来的工程抗震将推动建筑材料的进一步创新,提高抗震性能和持久性。
例如,纳米材料、高性能复合材料等都将成为工程抗震材料的重要发展方向。
浅谈建筑抗震现状与抗震技术展望摘要:20世纪以来,各个国家都在积极探索抵抗地震的方法,由于科技和经济文化发展的不均衡,各国建筑的抗震能力也有较大差异。
本文将以地震为背景介绍了美国、日本和中国的建筑抗震现状以及未来建筑抗震技术新的发展方向。
简略阐述了隔震技术、消能阻尼器、加固技术以及主动控制技术等几种新型抗震技术的基本原理与应用。
关键词:建筑抗震;新技术;隔震技术;主动控制技术一、背景随着科技的进步,人类进入了崭新的发展阶段,而突发其来的地震往往对人类社会造成难以抵御的冲击,给经济建设和人民生命财产带来严重危害。
特别是在人口稠密、工业发达的地区,大地震给人类带来了巨大的灾难。
2008年5月12日发生在汶川的大地震,就造成了极其惨重的人员伤亡和财产损失,近7万人丧生,1.8万人失踪,1600万间房屋倒塌。
2011年3月11日日本本州东海岸附近海域的里氏9.0级地震,造成近3万人死亡或失踪,其次生灾害对全世界产生的影响危害至今。
据统计,20世纪全球因地震死亡120万人,我国占59万人,居各国之首。
我国大陆大部分地区位于地震烈度VI度以上地区,50%的国土面积位于VII 度以上的地震高烈度区域,其中包括23个省会城市和2/3的百万人口以上的大城市。
如何避免和减轻地震灾害,是当前社会发展必须首先要考虑的问题之一。
而地震中建筑物的破坏是造成地震灾害的主要原因。
因此,研究建筑抗震技术具有特别重要的意义。
二、建筑抗震现状20世纪以来,各个国家都在积极探索抵抗地震的方法,由于科技和经济文化发展的不均衡,各国建筑的抗震能力也有较大差异,当前各国建筑抗震的现状以美国,日本和中国为例可窥见一斑。
1、美国美国住宅建筑占美国建筑工业总投资的40%左右,平均每年新建居住建筑总户数在200万户左右。
目前美国住宅建筑广泛采用的建筑体系是:以钢筋混凝土和混凝土砌块为基础,以石膏板,玻璃棉、纤维板(聚氨酯硬质泡沫板)复合轻质板为围护墙体或以木型材为框架的木结构建筑体。
我国的抗震趋势我国的抗震趋势自20世纪以来一直在不断发展和改进。
随着科技的进步和经验的积累,我国在抗震设防和抗震工程方面取得了显著的进展。
首先,我国的抗震趋势体现在抗震设防标准的不断提高。
20世纪以来,我国相继颁布了一系列抗震设防标准,从原来的《地震设防规定》到现在的《建筑抗震设计规范》,标准不断更新和完善。
近年来,我国将抗震设防标准提高到7度甚至8度,目的是确保抗震性能更加可靠。
其次,我国的抗震趋势体现在抗震工程的创新和发展。
为了提高建筑物的抗震性能,我国研发了许多新型的抗震技术和材料。
例如,钢筋混凝土结构、钢结构和预应力混凝土结构等广泛应用于抗震工程中。
同时,我国还大力推广使用阻尼器、隔震器、加强墙等新型抗震装置,以提高结构的动力性能和耐震能力。
另外,我国在抗震减灾方面也做出了积极的努力。
近年来,我国加强了地震监测和预警体系的建设,提高了地震监测和预警的准确性和时效性。
同时,我国还加强了地震应急救援队伍的建设,提高了抗震救灾能力。
在灾后重建中,我国注重抗震设防的整体规划和设计,努力构建安全、可持续的城市和社区。
此外,我国在抗震方面还加强了科学研究和合作交流。
我国积极参与国际抗震研究和合作组织,与其他国家分享抗震经验和技术,开展抗震科研项目,提高了我国在抗震领域的学术水平和技术能力。
总的来说,我国的抗震趋势是不断发展和改进的。
通过不断提高抗震设防标准、创新抗震技术和材料、加强抗震减灾工作、加强科学研究和合作交流等多方面的努力,我国在抗震领域取得了显著的成就。
然而,随着城市化的快速推进和建筑物数量的增加,抗震工作面临新的挑战。
因此,我们需要继续加强抗震工作,注重抗震设防的全过程管理,提高抗震能力,确保人民群众的生命和财产安全。
浅析地震对建筑物的破坏及建筑减震防震措施姓名:王涛班级:土木通过对土木工程概论这门课程的学习,我对土木工程这个专业有了大概的了解。
我对建筑防震减震方面的问题有着浓厚的兴趣,通过陈老师的介绍以及我查阅的相关资料,浅析一下本人对地震对建筑物的破坏以及建筑物减震防震方面的认识。
破坏性地震会给国家经济建设和人民生命财产安全造成直接和间接的危害和损失,尤其是强烈的地震会给人类带来巨大的灾难。
目前,每年全世界由地震灾害造成的平均死亡人数达8000一10000人/次,平均经济损失每次达几十亿美元。
据联合国统计,本世纪以来,全世界因地震死亡人数达260万,占全球自然灾害所造成的死亡总和的58%。
从某种意义上说,地震是群灾之首。
大地震如果发生在渺无人烟的地方是不会造成伤害的,如果发生在城市或农村的活,就会造成房倒屋塌,甚至建筑物与重要工程也会遭至"破坏并危及人员的生命安全,给人们造成严重灾害。
我国由于地处板块交界处地震灾害频度高,强度大,成灾率高,这是造成地震灾害特别严重的原因。
同时,我国民众防灾意识不高,同一震级的地震,造成伤亡的人数可多达数倍。
另外,我国大部分城市的基础设施,抗震性能较差。
建国头20年中,多数建筑物和工程未考虑抗震设防,加之城市生命线管线纵横交错,埋设不合理,有的材料强度不够,有的年久失修,使我国多数城镇防震抗震的能力脆弱,潜在着很大的隐患。
广大农村多属土、石结构建筑,抗震能力更差。
据估计,地震若发生在我国工业城市及人口稠密的地区,8级左右或7级左右以及5、6级左右的地震所造成的经济损失分别为百亿元、数十亿元和数亿元人民币。
譬如1976年唐山大地震,在几十秒钟的时间内,将一座百万人口的工业城市变成了废墟,伤亡侧万人,直接经济损失100亿元以上,救灾花了6亿多元,重建用了50亿元,而且在这之后长时间内,造成全国人民的恐震心理。
去年的汶川8.0级特大地震,造成人员伤亡总数近40万之多,其中遇难者近8万左右;造成的直接经济损失8451亿人民币,其中房屋的损失很大,民房和城市居民住房的损失占总损失的27.4%。
我国城市房屋抗震设防的现状分析与对策思考1.吉林省城乡规划设计研究院;2.长春净月经济开发区规划建筑设计研究院摘要:我国是一个地震多发国家,地震区分布广大,很多城市位于地震区。
笔者对我国城市房屋抗震设防的现状进行分析,并提出建设对策。
关键词:城市建筑;抗震设防1.研究背景如今,随着公路等交通枢纽建设力度的加大和的发展,城市越来越成为地区的中心,产生“辐射”效应,越来越多的资源向城市集中,而大地震往往对人类社会造成难以抵御的冲击,给经济建设和人民生命财产带来严重危害。
在人口稠密、工业发达的城市,地震破坏尤为强烈。
大地震会给人类社会造成巨大的损失,如何避免和减轻地震灾害,是当前社会和经济发展中必须首先考虑的问题之一,尤其对城市震害的预防及其对策更具有特别重要意义。
2.我国城市房屋抗震设防的现状由于城市是高新产业及销售的经营收入,居民的收入水平和消费水平不协调,只有少部分人群会对房屋建筑抗震有较高的认识;导致了城市居民的各项设施存在较大安全隐患。
2.1老房屋建筑抗震能力差城市的老房屋结构主要以砖混结构和砌体结构为主, 这些结构含钢量低, 材料来源广, 建造技术相对简单, 造价低, 因此它们的抗震性能相对较差, 安全性能低, 在灾害中破坏最严重。
主要存在以下几种情况:①旧宅所处的位置交通闭塞,遇灾害可持续能力弱,极大影响救灾;②旧宅比较破旧,存在较大安全隐患;③住宅缺乏安全设施,遇灾害处置能力差。
2.2自救救灾能力差我国城市建筑密度相对较大,“黑巷”,“小巷”存在于城市的每个角落,虽然城市道路基本实现硬化,交通较为便利,但是城市内部道路却存在较大问题,如:①主干道路网稀疏,不能有效承担抗震救灾任务;②主干道外的路网支离破碎,简易道路为各小区交通路线的不在少数;③部分道路由开发商自建,有的违反相关规章制度。
道路网的畅通及通过力极大等问题严重影响灾害发生是村名的逃生成功率,灾后救援机械车辆的通行。
2.3防灾基础公共设施薄弱防灾基础公共设施主要包括防灾公共基础设施包括市政府、学校、医院、派出所、广场等公共设施,但由于资金,制度等问题,这些设施未能起到抗灾的效果,原因如下:①建筑修建时因施工单位责任意识低,部分建筑材料未到达指定标准;②因为地理等其他因素,相关部门对设施的把关及监管不到位;③公共设施选址时未参照相关规范,盲目的选址存在安全隐患。
浅析我国城镇房屋结构的抗震普查情况【摘要】本文通过对我国城镇房屋结构的抗震普查情况进行浅析,分析了现状,方法与数据分析,存在的问题和挑战,抗震措施和建议,以及案例分析。
在我们发现我国城镇房屋结构普遍存在设计不合理、工艺简陋、质量不均等问题,抗震性能需进一步提升。
基于现实情况提出了相应的改进策略和建议,包括加强监管力度、推动技术创新和普及知识等方面。
结论部分总结了本文的研究成果并展望了未来研究方向,希望通过不懈努力,提高我国城镇房屋结构的抗震能力,确保国民安全和社会稳定。
【关键词】城镇房屋结构、抗震普查、抗震措施、问题挑战、案例分析、改进策略、未来研究方向1. 引言1.1 背景介绍在我国经济快速发展的背景下,城镇化进程不断加快,城市房屋建设也日益增多。
由于我国地处地震多发区域之一,地震灾害频繁发生,城镇房屋的抗震问题成为亟需解决的重要课题。
近年来,随着抗震科学技术的不断进步和普及,我国城镇房屋抗震能力得到了一定提升,但仍存在诸多不足之处。
对我国城镇房屋结构的抗震普查情况进行深入分析与研究,为提升城市抗震能力,减轻地震灾害带来的损失具有重要意义。
通过对我国城镇房屋结构的抗震普查情况的研究,可以全面了解目前各地区城镇房屋抗震能力的现状,为未来城市规划和建设提供科学依据。
也可以为加强城镇房屋抗震能力,减少地震灾害带来的损失提供重要参考,推动城市抗震工作向更高水平发展。
1.2 研究目的研究目的是为了全面了解我国城镇房屋结构的抗震情况,对现有的抗震普查数据进行深入分析,找出存在的问题和挑战,并提出相应的抗震措施和建议。
通过本研究,可以为改善我国城镇房屋的抗震能力提供科学依据,保障人民生命财产安全,推动城市建设可持续发展。
本研究也旨在通过案例分析,总结成功经验和教训,为今后的抗震工作提供借鉴和参考,促进我国城镇房屋结构的整体提升。
通过本研究,力求为未来我国城镇房屋抗震工作的改进提供理论支持和实践指导,推动我国城镇房屋结构的抗震能力不断提高,为社会稳定和经济发展做出积极贡献。
防震减灾建筑设计的现状与未来发展趋势建筑设计是现代社会的重要行业之一,越来越多的人意识到建筑设计需要考虑地震灾害的影响。
防震减灾建筑设计是为了减小地震发生时建筑物的破坏程度、避免人身伤亡而进行的一项技术性工作。
本文将就防震减灾建筑设计的现状以及未来发展趋势进行探讨和讨论。
一、防震减灾建筑设计的现状1、中国地震灾害情况中国是地震灾害比较严重的国家之一,因为中国位于环太平洋火山带、欧亚板块边缘和印度洋板块边缘交汇处,地震活动频繁。
根据统计数据,中国的地震灾害特别是大地震造成的人员伤亡和经济损失在全球都是领先的。
地震灾害造成的社会经济后果对于公共安全、社会稳定和国家安全都会造成巨大的影响。
2、防震减灾建筑设计的应用为了提高建筑物的防震能力,建筑师和设计人员在建筑设计中应当考虑防震减灾的因素。
例如,建筑物的结构应当足够坚固,能够抵抗地震的力量。
墙体、柱子、梁和楼板等部分应当按照一定的抗震要求进行设计,保证在地震发生时不会出现结构破坏和倒塌的情况。
同时,建筑物的地基也需要经过严格的设计和检验,以便保证建筑物能够安全地站立在地表之上。
3、现代科技在防震减灾建筑设计中的应用科技的不断进步,给防震减灾建筑设计带来了新的机遇和挑战。
现代科技包括计算机仿真、材料研究、数字化设计和模拟等技术,这些技术可以帮助建筑师和设计人员更加准确地模拟和预测地震的影响,提高建筑物的防震能力。
4、与防震减灾建筑设计相关的法律法规中国国家在防震减灾方面也制定了一系列的法律法规,例如《建筑抗震设计规范》等。
这些法律法规包含了建筑抗震设计的原则、标准和要求,建筑师和设计人员需要遵守这些规范来保证建筑物的安全稳定。
二、防震减灾建筑设计的未来发展趋势1、教育工作的加强防震减灾建筑设计是一个综合性的技术领域,需要对建筑工程、力学、计算机科学等多学科进行深入的研究。
因此,加强教育工作是未来发展的一个重要方向。
加强防震减灾建筑设计的教育工作,可以培养更多的专业人才和技术人员,为防震减灾建筑设计的未来发展提供坚实的基础。
建筑抗震技术的现状与发展趋势建筑抗震技术是指在建筑设计和施工过程中,为了减少建筑结构在地震时所受到的破坏和损失,采取的一系列物理、化学和材料科学等技术手段。
由于地震的不确定性和突发性,建筑抗震技术在保障人民生命财产安全方面扮演着重要的角色。
目前,随着我国建筑业的蓬勃发展,建筑抗震技术也在不断地得到完善和提升。
以下将从建筑抗震技术的现状和发展趋势两个方面进行探讨。
一、建筑抗震技术的现状1. 抗震设计标准的不断更新我国目前在对建筑抗震技术进行规范和标准化方面取得了显著进展。
自1988年发布的《建筑抗震设计规范》以来,我国先后发布了多个版本的抗震设计规范,包括2010年修订版和2019年最新版本。
这些标准的更新,不仅体现了我国建筑抗震技术的不断发展,也为抗震工程提供了坚实的法律依据。
2. 抗震技术的应用范围不断拓展目前,我国的建筑抗震技术已经广泛应用于各类建筑物的设计和施工中。
不仅是高层建筑、大型商业综合体等高风险地区的建筑物,就连普通的住宅小区以及学校、医院等公共场所的建筑抗震技术也得到了更加注重和重视。
3. 抗震材料的研发和应用推广建筑抗震技术的核心是利用各种材料和技术手段,在设计、建造过程中尽量减少建筑物的震动和荷载。
目前,建筑抗震材料的研发和应用推广也是建筑抗震技术的重要组成部分。
例如,增加钢筋的使用量、利用板材等材料对墙体进行加强等多种技术手段都可以有效减少建筑物的受损程度。
二、建筑抗震技术的发展趋势1. 建筑抗震技术的个性化定制建筑抗震技术是一个相对成熟的技术领域,但随着社会变迁和现代化发展的需要,建筑抗震技术也应与时俱进,不断实现个性化定制。
随着数据技术的发展,建筑抗震技术将会从基于统计数据和具有普适性的框架转向更加个性化的方向,更好地拟合不同地区的建筑需求。
2. 增加抗震性能预测技术研究和应用抗震性能预测技术是建筑抗震技术的一个重要组成部分。
在预测建筑物在地震中的抗震性能时,可以在设计阶段提前预判建筑物的受灾状况,从而尽早采取相应的应对措施。
抗震结构现状分析报告范文引言地震是一种自然灾害,具有破坏力极强的特点。
为了保护人民的生命财产安全,抗震结构的设计和建设变得异常重要。
本报告旨在分析当前抗震结构的现状,并提出改进的建议,以提高建筑物的抗震能力。
1. 抗震设计标准与规范目前,国内的抗震设计标准与规范主要包括《建筑抗震设计规范》和《钢结构设计规范》等。
这些规范在一定程度上能够确保建筑物在地震时具有较好的抗震性能。
然而,由于地震形式及强度的多样性,现有的设计规范仍有一些不足之处。
2. 设计与建设实践大多数建筑在设计和建设过程中,仍然以低成本和高利润为目标,并在地震安全方面进行了妥协。
例如,使用低强度的混凝土和钢材,缺乏强度和刚性,并且在连接节点处存在缺陷。
这些因素都影响了建筑物的抗震能力,使其在地震中容易发生倒塌。
3. 现有建筑抗震能力评估我们进行了大量的现场调查和实测,统计了一些现有建筑物在地震中的受损情况。
结果显示,许多建筑在地震中出现了重大结构破坏和倒塌。
尤其是老旧建筑和一些农村地区的简易房屋,更容易受到地震的影响。
这证明了现有建筑物的抗震能力远远不足。
4. 抗震结构改进的建议针对现有建筑的不足,我们提出以下改进的建议,以提高建筑物的抗震能力:- 加强抗震设计标准与规范的制定,针对不同地区的地震特点和强度制定不同的设计标准,确保建筑物的抗震性能;- 加强建筑材料的质量监管,确保使用高质量的混凝土和钢材,提高建筑物的强度和刚性;- 提高施工质量,确保连接节点的合理设计和施工,避免节点的脆弱性;- 对老旧建筑和简易房屋进行改造,采用抗震加固措施,提高其抗震能力;- 加强对公众的抗震意识教育,提高人们的自身防护能力。
结论抗震结构的设计和建设是确保建筑物在地震中具有较好抗震能力的关键。
目前,国内的抗震设计标准与规范虽然已经相对完善,但在实际设计和建设中仍然存在问题。
为了进一步提高建筑物的抗震能力,我们建议加强标准规范的制定,提高建筑材料质量和施工质量,并加强对老旧建筑的改造和公众的抗震意识教育。
浅谈地震与我国建筑抗震现状截至5月3日尼泊尔内政部公布的最新数据显示,尼泊尔4月25日发生的8.1级强烈地震已造成7065人死亡,14123人受伤。
尼泊尔地震原因虽然地震成因复杂,但从宏观上说,尼泊尔发生强震的主要原因是因为地处亚欧板块和印度洋板块的交界处,位于全球著名的地震带——地中海-喜马拉雅地震带上,地质活动频繁。
08年的四川8.0级地震也是因为地处喜马拉雅-地中海地震带上。
全球有85%的地震发生在板块边界上,说明板块运动过程中的相互作用,是引起地震的重要原因。
地中海-喜马拉雅地震带所在地从印度尼西亚经缅甸到中国横断山脉、喜马拉雅山区,越过帕米尔高原,经中亚细亚到地中海及其附近地区,其地震活动释放的能量占全球地震释放总能量的24%。
另据尼泊尔文化、旅游和民航部下属考古司公布的数据,4月25日强烈地震已造成60余座印度教神殿倒塌,另有200多座神殿遭到部分毁坏。
尼泊尔地震损失惨重的两个原因脆弱的建筑震级高主震达8.1级,而且还因为震源深度比较浅——只有10-15千米。
而在主震发生后的4小时里,至少出现了14次余震,其中大部分在四到五级以下,但其中一次达到6.6级。
该地区的很多居民都住没有加固的砖房里,这种房屋的抗震能力相当有限。
虽然震级每小一级,其释放的能量会小30倍,但是由于建筑已经遭到破坏,就算是较小的余震,也有可能让它轰然倒塌。
山体滑坡严重另一个令人担心的问题就是山体滑坡。
在这样的山区,泥土和岩石滚下山坡可能会将一些村子通往外界的道路堵死,甚至是将村庄摧毁。
这会给当局抗震救灾的工作增加难度,也意味着信息的收集会比较缓慢,有时甚至会出现相互矛盾的信息。
建筑抗震等级和地震等级的对应关系是怎样的?(1)抗震等级:是设计部门依据国家有关规定,按“建筑物重要性分类与设防标准”,根据烈度、结构类型和房屋高度等,而采用不同抗震等级进行的具体设计。
以钢筋混凝土框架结构为例,抗震等级划分为四级,以表示其很严重、严重、较严重及一般的四个级别。
抗震设防烈度是某个地区的属性。
比如说北京的抗震设防烈度是8度,上海的抗震设防烈度是7度。
天工网建筑专家称抗震等级当然跟抗震能力相关,但并不是说一级的就一定比二级的好。
抗震等级取决于抗震设防烈度、结构重要性、结构类型、结构高度。
对于普通的钢筋混凝土结构,可以参见抗震规范里的这张表格。
比如说,上海的一栋高层住宅楼,采用剪力墙结构,高度为100米。
查表,上海设防烈度为7度,抗震墙结构高度大于80米,所以是二级。
再比如说,济南的一栋高层写字楼,框架核心筒。
继续查表,济南是6度区,所以框架核心筒的框架部分是三级,核心筒部分是二级。
这张表适用于「普通的钢筋混凝土结构」,也就是所谓的「丙类建筑」。
目前的抗震规范,已经把中小学校舍提高到了「乙类建筑」。
换言之,医院、中小学校舍等等非常重要的建筑物,需要在这张表的基础上进一步提高,一般是查表的时候提高一个烈度。
以上海为例,同样是小于24米的框架结构,如果是菜市场,那就按7度查表,也就是三级,如果是小学教学楼,那就要按7+1=8度查表,抗震等级为二级。
也就是说,同一个地区、同一个结构类型、差不多高度的建筑物,中小学、医院等等通常要比菜市场、普通办公楼、住宅楼高一个抗震等级。
抗震等级有什么用呢?主要体现在结构的各种内力调整和构造措施上。
表1:柱截面纵向钢筋的最小总配筋率(百分率)比如一级框架结构的角柱,最小配筋率需要到达 1.1%,而四级的角柱,最小配筋率达到0.7%就可以了。
也就是说,在计算允许的前提下,抗震等级低的结构可以用更少的钢筋。
(2)地震烈度:是国家主管部门根据地理、地质和历史资料,经科学勘查和验证,对我国主要城市和地区进行的抗震设防与地震分组的经验数值,是地域概念。
抗震设防类别分为甲、乙、丁类建筑,全国大部分地区的房屋抗震设防烈度一般为8度。
(3)震级是表示地震强度所划分的等级,中国把地震划分为六级:小地震3级,有感地震3-4.5级,中强地震4.5-6级,强烈地震6-7级,大地震7-8级,大于8级的为巨大地震。
二级是抗震等级的表示;七级是抗震烈度的表示;两者不冲突,只是表示不同;抗震等级二级可以抗七级以上地震地震危害如此之大,知道了建筑抗震等级和地震等级的对应关系之后,我们在建筑结构设计时要如何有效增强建筑物的抗震能力减少人员和经济损失呢?1、建筑结构的主要隔震措施1.1建筑物地基采用特殊材料主要对建筑物基础部分进行特殊处理消减地震时的地震波,从而减少地震对建筑物的损害。
传统上是在建筑物的基础部分交替铺上粘土、砂子,直接设置粘土或砂子垫层,在中国建筑史上,曾经有人以糯米为原材料,在建筑物的基础部分设置垫层,减少地震对建筑物的损害。
近年来,在这方面的研究已经取得了突破性的进展,以沥青为原料研究出的一种特殊材料,一次设置隔震层效果更好。
1.2建筑物基础设置隔震装置减震这一种隔震措施主要是在建筑物的基础与上部建筑物之间设置特殊装置。
减少地震向上传递,最高可减少地震对建筑物传递能量的2/3,然而,这种措施的缺陷是不适用于高层建筑,因为在高层建筑设置这种装置会延长建筑本身的自震周期,起不到减小地震对建筑物损害的目的。
通常采用的办法有:摩擦滑移防震、粘弹性隔震等几种,设置的装置有橡胶垫、混合隔震装置等。
通过在基础结构和上部部件之间设置隔震层。
其中隔震支座能够安定持续地支撑建筑物重量,并且具有适当弹性恢复力,吸收地震输入能量。
1.3建筑物层简隔震措施层间隔震这种方法主要适用于旧房改造,在施工方面具有简单、易操作的特点。
与建筑物基础部分设置隔震装置相比,层间隔震额效果不是很明显,减震的效果可达到0.2—0.3的范围。
这种方法主要是依靠设置在建筑结构各层间隔的减震装置或者消减地震能量,从而减小的证对建筑物的危害,设置的装置本身与基础隔震的相同。
这也是通过引入隔震装置来延长结构的周期,避开地震能量相对集中的频段,改变结构动力的特性,并利用耗能装置来抑制结构的位移。
1.4建筑物结构悬挂隔震悬挂隔震是将建筑物的大部分或者整个结构悬挂起来,也就是我们通常所说的悬挂结构,这样,当地震来临,地震的能量不会传递给悬挂起来的结构,从而减小地震的损害。
这种隔震方式最常见于大型钢结构,大型钢结构总采用钢结构悬挂体系,以此隔震。
大型钢结构一般分为主框架和子框架,在悬挂体系中,子框架通过锁链或者吊杆悬挂于主框架上,当地震来临时,主框架会随着地壳运动发生摇摆,但是,子框架和主框架之间是能够活动的锁链和吊杆,地震的能量到达这个部位的时候就会消弱,不至于传递到子结构产生惯性力。
1.5建筑物走向设计抗震问题地震时由于地壳运动引起的,与地质结构有非常重要的关系。
在建筑选址的时候,应充分考虑当地地质条件,分析当地地震的震向,让建筑物的走向和地震震向垂直,尽量避免两个走向平行。
从汶川地震和玉树地震的实际情况来看,与地震震向平行的建筑物的倒塌率更高,与之相反,与地震震向垂直的建筑物则不太容易倒塌。
研究发现,与地震震向平行的建筑物在发生地震时随地震波运动的幅度跟大,因此更容易倒塌。
我们再建筑设计中有关抗震都坚持了小震不塌、大震能修的原则,虽然设计在抗震方面也采取了很多措施,但是,由于各种原因,还是不可避免的出现了在地震中因为建筑结构方面的问题而给人们带来巨大损失,建筑物走向设计抗震问题也是建筑物修建不容忽视的一面。
国内建筑防震设计不足与建筑加固行业现状我国抗震房屋标准更新滞后历次震灾的经验表明,房屋倒塌是地震造成人员伤亡最主要的原因。
而房屋抗震或抗倒塌能力首先决定于设防水准。
中国也是地震频发国家,但设防水准却比日本低得多。
自1923年关东地震后日本就提出房屋设计按照0.1的系数考虑地震力(相当于我国的7度);1950年在全国范围内提高到0.2(相当于我国的8度)。
在中国,与日本抗震标准大体相当的,只有北京、唐山、西安等少数几个地方,绝大多数国土面积,甚至在一些大都市的房屋抗震水平还停留在日本1923年以前的标准。
我国的抗震设防标准,将建筑分为甲乙丙丁四类,其中对甲类和乙类建筑的抗震措施要求最高。
如果抗震烈度设计是8度,该建筑能够抵抗烈度为9度的地震,才算完成“使命”。
四川汶川地震如德阳、绵阳区划为6度,北川、绵竹、汶川、都江堰区划为7度,实际地震烈度比区划图中的设防烈度大了许多。
据天工网统计,我国现有一大批五、六十年代建造的老房屋因超过了设计基准期而有待加固,全国又有大约三分之一的住宅安全储备不足,且城市的住宅结构逐渐进入老龄化阶段,需要加固维修。
同时,从节约成本考虑,利用很多老结构、老建筑的情况越来越多,需要进行加固处理的项目逐渐增加。
2008年以后,中国建筑的维护、加固和改造需求量年增长近50%。
我国每年有一大批因生产规模及工艺等更新而需要技术改造和加层的建筑物,它们因结构超载而需要补强;同时,随着抗震要求、设防标准的提高和改变,许多地区现有房屋不能满足新设防的抗震要求,从而需要抗震加固;近年来社会上大量曝光的因工程质量低劣所造成的危房,它们也亟待加固处理。
在杭州,上世纪80年代和90年代初建设的住宅楼有2000多幢,这些住宅抗震、结构都不符合现行标准,一些已成危房,必须予以加固改造。
宁波已出现楼塌案例。
这些情况,国内城市普遍存在。
建筑加固改造行业巨大的发展空间对在这个行业注入新的技术、知识和力量提出了更高的要求。
从国际经验看,建筑及建筑服务行业经历三个大的阶段:大规模新建阶段→新建与维修改造并重阶段→旧建筑改造维修加固为主阶段欧美国家处于第三阶段,从上世纪60年代就进入大规模加固改造阶段。
我国目前处于第一阶段,并逐步进入第二阶段。
目前国内建筑行业由于新建业务巨大,对建筑加固改造领域投入较少,加固改造行业处于发展初期,产业链上的多个环节均不成熟。
在设计环节,目前国内尚没有专业的加固改造设计院,而新建和加固改造设计存在显著差异,由其是涉及新工艺、新技术的应用时,现有的设计院往往无能为力。
在检测、施工和服务环节,市场主体处于小而杂状态,国内规模位居前列的几家专业单位,如岩土科技、特希达、二航特种公司等,经营额都不过几亿人民币,不像国外的加固公司,可做到年营业额30亿美元。
防震经验借鉴日本对抗震设计的先进体现在思路先进,中国的抗震设计采用“小震不坏,中震可修,大震不倒”的原则,而日本抗震设计则是要求“中震不坏,大震不倒”,较高的设防标准必然对建筑结构提出了较高的要求。
严控新建房屋质量的同时,不少地震多发国家还十分注意对危房进行加固,防患于未然。
1981年,美国洛杉矶市政府以法令的形式强制要求:房主必须对老旧砖石结构房屋加固,主要措施之一是用钢筋锁固山墙,增强抗震能力。
1994年1月,美国洛杉矶市发生了6.7级的地震,许多房屋严重开裂,但并未倒塌。