建筑结构抗震论文(精选15篇)

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建筑结构抗震论文

建筑结构抗震论文范文 第1篇

题目:建筑结构的抗震设计分析

【摘要】随着住房的需求和城市化进程的加快,高层建筑逐年增多。由于像地震这样的自然灾害时有发生,会给建筑以及人们的生命安全带来危害,所以要加强建筑结构的抗震设计,建筑结构的抗震性能够影响到建筑工程的整体质量。本文简要阐述了建筑结构抗震设计的内容,探讨了建筑结构的抗震设计中存在的问题,并提出相应的解决措施。

【关键词】建筑结构;抗震设计;存在问题;解决措施

“地震”这种自然灾害,在人们的心目中早已根深蒂固,地震一旦来临就意味着有很多房屋可能要倒塌,很多人可能有伤亡的危险。根据我国历年发生的大地震来看,建筑物在整个地震发生过程中会遭受巨大的损失和坍塌,直接危害到人们的生命财产安全,一个个生命因地震而消失,这是多么痛心的事。所以,怎样提高建筑结构的抗震能力,把地震的危害降到最低,是目前很多工程师急需解决的问题,这个任务非常艰巨。

1、建筑结构抗震设计的内容以及目标

建筑结构的抗震设计其实就是设计师在建筑结构整体设计的过程中总结以往建筑在地震灾害中发生倒塌的经验教训,结合前辈在建筑结构抗震设计方面的经验以及自己已有的相关知识,然后再结合当前建筑的实际情况,完成的抗震设计工作。对建筑结构进行抗震设计能够抵抗一定等级的地震给建筑物带来的危害,这样极大的提高了地震发生过程中建筑的稳定性和安全性。在建筑结构抗震设计研究过程中,设计师要着重考虑地震灾害过程中地面运动给建筑带来的影响,仔细研究不同等级的地震带给建筑的地面作用力,方便后续设计工作中抗震参数的研究,从而确保建筑物的结构质量能够达到抗震标准,为整个建筑物的安全性和稳定性奠定基础。

2、建筑结构抗震设计中存在的问题

2.1建筑结构构件承载力设计依据不准确

虽然目前我国建筑行业在突飞猛进的发展,但是在建筑抗震设计规范方面仍然参照传统的设计规范,这就会存在一些弊端。我国对建筑结构承载力的设计是采用小震作用进行的,但是又把和抗震有关的各种内力增大系数作为考虑因素,这样就增加了设计的调整系数,造成建筑结构构件承载力设计依据不准确,严重影响了设计人员对整体建筑的构造以及安全性能的把握和掌控。

2.2建筑场地选择不得当

建筑场地的选择非常重要,建筑物因地震破坏的一个重要因素之一就是场地条件。如果建筑场地选在有滑坡、粉砂土液化以及地基土不均匀沉陷这些地方,一旦遇到地震灾害就会出现地表错动、地裂以及滑坡现象,极易影响建筑结构抗震能力。

2.3建筑结构抗震设计中参考方法不先进

这几年来,虽然人们对地震的防范意识逐渐增强,同时也加深了对地震的了解,但是仍然无法了解其中的奥妙,仍然无法预测地震的动静。同样对于建筑结构设计来说,尽管可以根据以往的地震经验来进行抗震设计,但是由于地震的不确定因素很多,让本来可靠的抗震依据失去了意义。到目前为止,也没有一个可行的参考方法去预测将来地震发生的强度和频率,所以建筑结构抗震设计中存在很多不可靠性。

2.4建筑结构的抗震性与不规则性的冲突

受社会发展的影响,建筑设计师和业主除了要求建筑结构稳定以外,还对建筑的外形和使用功能上提出要求,就会造成建筑结构复杂外形不规则的现象,业主一味的按照自己的思想去要求建筑物的独特外形以及别样的功能,显然出现了建筑结构不规则性与抗震性的冲突,严重影响了建筑物的抗震能力。当然,过于传统而死板的建筑物是难以适应现代社会发展潮流的,更适应不了市场的需求,所以怎样能让建筑物结构多元化和抗震性并存,是如今建筑结构设计师所有面临的巨大挑战。

3、建筑结构抗震设计中的问题解决措施

3.1采用科学的地震动参数进行结构构件承载力设计

我国在参数依据方面要做出改进,可以依据中震地震动参数去进行构件承载力设计,由于构件承载力和地震作用都会受到地理位置和地貌特征的影响,所以我国将大把的精力投入到建筑抗震设计规范研究工作中,确保规范明确化和标准化,从而让建筑结构抗震设计工作有章可循,有规范可依。

3.2慎重选择建筑场地

合理选择建筑场地对建筑结构设计至关重要,在選择场地的过程中,首先要从地下情况、地形、地质、地貌这几个方面入手,仔细勘察,筛选出有利于建筑抗震的地段。尽量选择一些开阔、平坦,场地土比较坚硬、密实均匀的场地,在这样的场地上建造的建筑不容易遭到震害,千万不能选择一些场地土比较软弱、易液化,地基不结实的场地,这样的场地上建造的建筑物,一旦遇到地震,就会发生危险。对地形的选择来说,尽量避开一些像陡坡、突出的山嘴之类的地段,不管什么时候都不能在靠着危险的地段去建造建筑物,这样会引起大量的财产损失和人员伤亡问题,所以在选择借助场地方面要慎重再慎重。

3.3合理选用建筑体型和结构布置

在进行建筑结构抗震设计的过程中,要合理选用建筑体型和结构布置,因为这两个方面直接决定建筑结构的动力性能。简单合理的建筑体型,符合抗震原则的结构布置,有利于建筑结构的抗震性能。

3.4采用合理的抗震结构体系

采用合理的抗震结构体系对建筑结构抗震设计工作非常关键,抗震规范明确要求建筑结构体系具备合理的地震作用传递途径和计算简图。抗震结构体系是否合理由多方面因素决定,其中包括场地条件,建筑材料以及经济条件等,这些因素都会影响到抗震结构体系,所以需要周密考虑。

结语:

地震这种难以预测的自然灾害,会影响到人们的生命财产安危问题。所以建筑工程设计工作者在建筑抗震结构的研究工作中,要不断总结经验,不断学习进取,不断加强建筑结构的抗震设计,为人们创造出更加美观,更加安全、更加舒适的建筑。

参考文献:

[1]周静.浅谈建筑结构抗震设计要点分析[J].居舍,2020(22):105-106.

[2]刘晨曦.某带斜柱Π形平面不规则框架结构的抗震性能分析[D].安徽建筑大学,2020.

[3]卫科旭.多高层斜交网筒结构的抗震分析及基于TIMD的控震性能研究[D].西安工业大学,2020.

[4]张谦.西安火车站跨地裂缝高架候车室主体结构设计与分析[J].铁道标准设计,2020,64(07):142-145+174.

 

建筑结构抗震论文范文 第2篇

题目:关于建筑结构抗震设计讨论

【摘要】近年来,人们对建筑的安全性与质量标准越来越高,而建筑行业技术通过不断革新,技术水平不断提升,使得建筑工程质量已得到大幅提升。通过总结近二十年地震易发区及已发区的建筑结构设计特征与效果,总结出本文,做出了建筑结构抗震设计的四大思想理念,并提出了几项重要的针对建筑结构抗震设计的措施。

【关键词】建筑结构;抗震;设计;问题

建筑行业发展步伐紧紧跟随着城镇化发展愈来愈快的脚步。受到不同区域限制,及自然灾害的产生,使得建筑结构抗震设计成为建筑设计中一项不得或缺的设计任务,从保证建筑的安全性出发,为人身安全做出了保障。那么如何对建筑结构的抗震效果做出合理设计,需要考虑到什么?对抗震设计需要采取什么具体措施?本文将对以上问题进行探讨与解决。

1.建筑结构抗震设计的思想

1.1与不利区域相互避开

施工选区对建筑结构抗震能力有着至关重要的影响。再好的设计更需要有一个好的根基,建筑物的构建,需要避开地质状况不佳、地震低发区域,从而从根基上保证建筑地基能够坚实稳固。当地震灾害发生时,直接破坏的是建筑结构。如有特殊情况,无法避开不利建筑区域,这时必须使用特殊方式适当解决对应问题,并在建筑结构的构建设计上,需要对抗震能力大幅提升。所以选择一个最佳建筑建设区域,能够从根本上提高抗震性能。

1.2建筑外形设计

根据统计得出,建筑构件截面及平立面更容易突变,发生地震应力,引发地震灾害。当今时代,许多建筑设计师更注重通过建筑外形的设计稳定抗震性,设计师清楚地明白:①建筑设计注重整体性。建筑的整体性强,才能保持“传力通道”通畅,保证抗震能力强;②建筑结构遵循规则性。建筑结构不规则时,需要通过加倍地震产生的作用力与内力来重新计算建筑受力,调整设计;③设计方案的重要性。方案是否合理,直接影响着整个工程的耗材与建筑的安全性。

1.3协调设计

如何把控建筑结构的抗震效果?不仅需要的是对平立面设计的规则与对称,更需要的是建筑构造设计师与建筑工程工程师之间的协调与配合。建筑构造设计师与建筑工程工程师不仅要各司其职地完成设计与分析工作,还需要通过沟通交流,完成配合,对建筑结构的抗震设计进行调整,最终达到建筑结构规则要求与抗震设计标准。

1.4确定结构体系

当确定建筑结构后,需要选择并确定合适的结构体系。建筑结构体系的选择与确定,抗震设计中的建筑实际条件(建筑区域地质、地基深浅、建筑材料、建筑高度等)、抗震类别等决定了建筑结构体系的选择,再通过各体系间经济、技术等对比,可确定最终的建筑结构体系。确定结构体系对抗震整体分析有着不可替代的重要作用。拥有地震传递与作用途径、计算简图,能够把控地震的作用力并分析出作用力的传递方向,达到预防地震来袭并在一定程度地避免了对建筑物迫害的作用。

2.建筑结构抗震构造的关键措施

要提升建筑结构的`抗震效果,必须要采取一定的构建措施。本文介绍了:设置防震缝、增设构造柱、设置圈梁三种防控地震的构建建筑的措施。具体措施介绍如下。

2.1设置防震缝

在抗震地区,建筑物立面高差≥6m、建筑物有错层、楼板间错层高度差很大、或是建筑物各组件间硬度或重量差距过大时,需要设置防震缝。防震缝的作用就是将建筑整体划分成若干个体单元,使这些个体单元的刚度以及重量均匀,从而降低地震对建筑物的破坏程度。防震缝一般设置于地基之上,宽度基本在50~100mm内取值。

2.2设置构造柱

为增强抗震能力,加强建筑材料强度与剐度分别在建筑物拐角、墙根部、隔断、高墙体中部、楼梯以及电梯间等位置设置构造柱,并通过圈梁、构造柱与墙体三体之间紧密相连构造出稳固的空间骨架,大大提高了建筑物强度及稳定性,也对墙体的应变能力得以提升,使建造出的建筑物达到“裂而不倒”的高标准要求。建筑施工过程中需要按照“砌墙→逐段柱身”的顺序来进行工程搭建,在柱身过程中需要现浇钢筋混凝土,使之更加坚固,在构造柱时,要做好根基,在柱下固定钢筋混凝土,保证其根基稳定,柱的截面应≥180mm×240mm,主筋采用一般规格:4×412mm,箍筋间距应≤250mm,墙柱间沿墙高每≤250mm增设4×46mm的钢筋加以连结(嵌于墙内钢筋需≥1m)。

2.3设量圈梁

需要圈梁来配合楼板进行搭建是提高建筑物空间的刚度,加强空间整体性,巩固墙体稳定性,减少开裂情况,提高抗震能力的必要措施。圈梁的材料有两种可以选择:钢筋砖与钢筋混凝土。钢筋砖圈梁用于地震低发区的非抗震区域;钢筋混凝土则相反用于抗震地区,它的宽度基本和墙体厚度相当,高一般≥120mm,其最小横截面为240mm×120mm。抗震地区建筑建设中圈梁务必完全闭合,保证不能被洞口截断。

3.结语

建筑结构的抗震设计的优劣,是衡量工程质量的重要因素,为建筑质量作以保障。建筑结构的抗震设计直接影响的是建筑寿命,而间接影响的是建筑承纳人员的生命安全以及建筑单位的经济效益。所以,建筑结构抗震设计的整体思想必须遵循:避开不利区域选择合理的建筑建设地区(了解建筑施工地区的实地情况)、进行全方面合理设计(工程人员与设计人员的协调设计、建筑外形设计)、通过总结与对比选定合适的结构体系,结合最佳抗震技术,把握建筑建设过程中抗震的重点措施。根据上述设计思想,才能够完全保障建筑结构的抗震效果。

参考文献

[1]王秀丽.多层钢框架梁柱连接节点抗震性能研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,.

[2]钱俊,张大圣,冯俊等.浅谈建筑结构工程中抗震技术分析[J].城市建设理论研究:电子版,(20):65.

[3]万利超,蒋丽平.结构抗震技术在建筑工程中的应用分析[J].城市建设理论研究:电子版,(32):38-40.

 

建筑结构抗震论文范文 第3篇

题目:建筑结构的抗震概念设计

0 概述

地震是一种自然现象,由于地震动具有明显的不确定性和复杂性,人们对地震规律的认识不足,所以,破坏性地震对人类而言是一种巨大的自然灾害。为了减轻地震灾害,有必要进行建筑工程结构的抗震设计。历次震害经验表明,建筑的抗震设计仍依赖于设计人员的抗震设计理念,抗震概念设计比计算设计更为重要。抗震概念设计,指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,对建筑结构进行总体布置和确定细部构造,从而合理地进行建筑结构的抗震设计,减轻震害。

1 建筑结构的抗震概念设计

1.1 选择有利抗震的场地

除地震直接引起的结构破坏外,由地震引起的地表错动、地裂、地基土的不均匀沉陷、滑坡及粉土的液化等场地条件的原因也会造成建筑破坏,大量的震害证实,建筑场地的地质条件与地形地貌对建筑物有显著影响。因而抗震概念设计的首要要求就是选择有利抗震的场地,避开不利地段,不在危险地段进行工程建设。当确实需要在不利或危险场地进行工程建设时,需结合地震活动和工程地质资料进行综合评价,并采取必要的抗震措施。地基设计应符合下列要求∶

1)同一结构单元的基础不宜设在性质截然不同的地基上;同一结构单元的基础不宜部分采用天然地基及部分采用桩基;当采用不同基础类型或基础埋深显著不同时,应根据地震时两部分的差异,在基础及上部结构相关部位采取相应措施,如在高层建筑主楼和群房不分缝的情况下,需要仔细分析不同地基在地震下变形差异及上部结构各部分地震反应差异再采取相应措施。

2)山区建筑场地勘察应有边坡稳定性评价和防治方案建议,因地制宜地设置边坡工程;边坡设计应符合规范要求,有关摩擦角应按设防烈度修正;山区建筑距边坡边缘应留有足够的距离。

1.2 抗震建筑形体规则性

考虑抗震性能对结构经济合理性的影响,结构布置原则宜满足∶平立面布置规则对称,侧向刚度沿竖向宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度自下而上逐渐减小,避免侧向刚度突变。结构刚度如存在突然削弱的薄弱层,则会在地震中引起变形集中,如结构顶部刚度较小时会出现“鞭梢效应”。合理的建筑形体和布置在抗震设计中尤为重要,因为简单对称的结构地震时不易损坏,而且容易估计结构地震时的反应,易于采取抗震构造措施。对于体形复杂、平立面不规则的建筑,可采用符合实际的计算模型分析,或在适当部位设置防震缝,形成多个较规则的抗侧力结构单元,避免地震破坏产生严重后果[1]。

1.3 综合考虑结构体系

结构体系应综合考虑建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素来确定。

首先,抗震结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径,这对提高结构的抗震性能十分有利,是结构选型和布置构件抗侧力体系的首要考虑因素。其次,应避免因部分结构或构件损坏而导致整个结构丧失抗震能力及对重力荷载的承载能力。再次,应具备必要的抗震承载力。良好的变形能力和消耗地震能量的能力,对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。最后,尚需注意多道防线和抗震薄弱部位塑性变形集中,结构在两个主轴方向的动力特性宜相近,如强柱弱梁型框架结构或双肢剪力墙加连梁结构,存在两道抗震防线,一是梁出现塑性铰,二是柱根或剪力墙底部发生损坏,这两道防线之间结构的弹塑性变形可消耗大量地震能量,可以通过采用超静定结构、设置人工塑性铰或设置耗能元件来实现多道防线。还可以通过一些构造措施和耗能手段来增强结构构件的延性,以结构一定塑性变形消耗地震能量,如混凝土结构设计中的“强剪弱弯,强节点弱构件”,砌体结构设计采用圈梁构造柱体系、墙体配筋等措施[2]。

1.4 重视非结构构件

建筑结构非结构构件在地震中的损坏允许大于结构构件,但非结构构件的地震损坏会影响结构安全和使用功能,应引起重视。

建筑结构非结构构件包括∶

1)附属结构构件,如女儿墙、高低跨封墙、雨棚等,应加强其自身的整体性,并与结构构件有可靠的连接,锚固。

2)装饰构件,如贴面、顶棚、幕墙等,应与结构构件有可靠的连接,避免脱落伤人。

3)围护墙和隔墙。通常结构分析中非结构墙体常被略去,但在实际地震中对结构的抗震却产生重要的影响。非结构墙体能缩短结构自振周期,改变结构的刚度分布,从而改变地震效应在结构中的分配。非结构墙体与主体结构的连接可分为柔性连接和刚性连接,柔性连接在布置上要避免与主体结构共同工作,如砌体填充墙与框架柱的连接宜采用柔性连接或彼此脱开,计算时只考虑质量,不考虑其强度和刚度的影响,构造上能保证其在水平方向自由变形,但要防止平面外倒塌。框架结构的围护墙和隔墙应视为刚性连接,要分担地震作用,计算时要考虑其质量、刚度和强度,在构造上要与主体结构紧密结合。处理好非结构构件和主体构件的关系,可防止附加灾害[3]。

2 结语

建筑结构的抗震概念设计应贯穿于建筑方案的确定到结构布置的整个过程中,只有建筑师和结构师良好地配合,才能设计出抗震性能良好的建筑。抗震设计往往需要进行复杂的计算分析,计算机辅助设计系统的采用则提高了抗震分析计算能力,但计算软件的应用如计算模型的建立、设计参数、建筑材料、荷载的合理取值需要依赖设计人员的技术水平和设计经验,而地震存在很大程度上的不确定性,所以建筑结构的抗震不能仅靠计算解决,抗震概念设计比计算设计更为重要。

合理的抗震概念设计对结构抗震性能具有重要意义,只有对建筑场地、建筑形体、结构体系、非结构构件及连接等方面合理的选型与布置,优化结构设计,为结构计算创造有利条件,才能有效控制建筑结构在地震作用下的薄弱环节,达到合理抗震设计的目的。

[1]GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S].

[2]GB 50007-2011,建筑地基基础设计规范[S].

[3]李国强.建筑抗震设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[4]李展开.浅谈对建筑结构抗震概念设计的理解[J].山西建筑,2009.

[5]王亚勇.汶川地震建筑灾害启示—抗震概念设计[J].建筑结构学报,2008.

 

建筑结构抗震论文范文 第4篇

题目:浅谈建筑结构的抗震

1 地震的特点及灾害

1.1 随机性。地震是一种自然现象,如果想准确地预测地震发生时间及地点,还是不可能的。因此,我们主要采取预防的手段,对地震易发地区的建筑物进行抗震设计。

1.2 突发性强。地震发生十分突然,而且持续时间短,往往仅有几十秒钟,在短暂的时间内造成大量人员伤亡以及房屋倒塌。1994年历时45秒的洛杉矶地震造成55人死亡,7 000多人受伤,直接经济损失约200亿美元。

1.3 破坏性大。发生在人口稠密、经济发达地区的大地震,往往容易造成大量的人员伤亡以及巨大的经济损失。

1.4 社会影响性持久。突发性的大地震由于带来惨重的人员伤亡与经济损失,往往会产生一系列的连锁反应,对一个地区甚至是一个国家的社会生活和经济活动造成巨大的冲击。除此之外,地震的破坏区虽然有限,但其波及范围广,对有感地区的人们的心理影响甚大。

2 建筑结构抗震加固技术

2.1 抗震加固技术概述

对建筑物进行抗震加固,一般需要满足以下的要求:(1)现有建筑抗震加固前必须进行抗震设计,因为抗震鉴定结果是抗震加固设计的依据。(2)在加固设计前,仍对建筑的现状进行深入的调查,查明建筑物是否存在局部损伤,并对原有建筑的缺陷损伤进行专门分析,在抗震加固时一并处理。(3)加固方案应根据抗震鉴定结果综合确定,可包括整体房屋加固、区段加固或构件加固。(4)当建筑面临维修、使用布局在近期需要调整或建筑外观需要改变时,抗震加固宜结合维修改造一并处理。(5)加固方法应该便于工人施工,与此同时减少对生产、生活的影响,例如在外加固时要减少对内部工作人员的干扰。

2.2 抗震加固材料

目前,国际上对建筑结构的抗震进行了深入的研究,生产出了多种抗震加固可用的新型材料,主要包括碳纤维片材,化学植筋胶,裂缝修补剂等等,通过加强墙体的强度和结构的整体性,来提高建筑结构的抗震性能。

2.3 建筑结构抗震加固的常用技术

(1)加大截面加固技术,是通过在原来混凝土构件的基础上,叠浇新的钢筋混凝土,增大构件的截面积和配筋,达到提高构件的承载力和刚度等目的。(2)置换混凝土加固技术,主要是指用新的混凝土或加固材料替代原有的不满足设计及使用要求的混凝土结构构件。(3)粘钢加固技术,此方法主要是在混凝土构件外部粘贴钢板,来提高结构的承载力和满足正常使用的加固方法。(4)粘贴纤维片材加固技术,主要是利用树脂胶结材料将碳纤维布或碳纤维板粘贴于构件表面,从而提高结构承载力的加固方法。

3 结构抗震的建议

3.1 选择合适的建筑场地

选择建筑场地时,应根据工程的要求,掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,对抗震不利、有利的地段做出合理的评估。应该避开软弱土层、可液化土层、河岸、湖边、陡坡及人工填土等,将地震的危害降到最小。

3.2 稳定的地基和基础

为保证整个建筑的能够均匀地承受水平地震动的作用,基础应该设计的具有良好的完整性。在软弱土层等不利地段建房,基础沟槽必须宽厚,槽底均匀铺设灰土层并分层夯实后,用水泥浆砌砖或石料混凝土做好基础,还可用加桩等技术加固地基。对于一般软土地基,应设置大脚,预防不均匀沉降。另外,设置地下室的房屋,天然地基附加压力较小,有助于减小地基变形,对于液化地基土,也可减轻地基液化的危害。

3.3 建筑体型和结构的布置要合理

建筑体形和结构布置的基本原则是简单、均匀、规则、对称。对于一些超高层建筑,应该采用简单的造型。另外,建筑的竖向体型变化要均匀,应当避免有过大的外挑和内收,避免地震时在薄弱环节发生破坏。

3.4 墙体要有足够的强度和稳定性

为了保证房屋有抗震能力,在墙体材料的选择上应秉着强度高、稳定性好的原则。另外,为了加强结构的抗震性能,除注意纵横墙、内外墙间的拉接外,宜增设钢筋混凝土构造柱和圈梁。

3.5 避免不规则结构

结构的是否规则严重影响着结构的抗震性能。但是为了保证建筑外形的多样化,不规则的结构类型在所难免,所以只能是尽量使其规则,减少不规则性带来的不利影响。在这方面我们以1972年的马那瓜地震中,相同距离的15层中央银行和18层美洲银行的震害相差悬殊,其最主要原因就是中央银行的结构有很大的偏心,在地震时,结构的扭转反映强烈,造成了较严重的震害。美洲银行是典型的框筒结构,在地震时,只有筒体间的连梁发生了轻微的破坏,其他部位还比较完好。

4 结语

为了给人类营造一个安全舒适的生活环境,各项技术正在飞速的发展。作为人类必需的生活住房,我们必须要保证其安全性。中国处在地震频发带,为了不会再次发生唐山大地震,汶川地震的悲剧,保证建筑物的抗震性能更是重中之重,加强结构建设是土木人毕生致力的研究方向。

[1]周德源,张晖,施卫星,余楠.建筑结构抗震技术.化学工业出版社,2006.

 

建筑结构抗震论文范文 第5篇

题目:建筑结构震害与抗震对策

摘要:通过分析建筑结构抗震研究现状,阐述了建筑结构震害的主要形式,并探讨了震害影响因素,提出了一些提升建筑结构抗震能力的措施,有利于保障建筑结构的稳定性,减小地震灾害对建筑物的破坏程度。

关键字:建筑结构,地震灾害,抗震性能

在我国地震的发生次数非常多,在3000多年前我国历史上就出现了关于地震灾害的记录,进入明、清时期关于地震有着更多详尽的记录。由于地震灾害的多发,从古代我国劳动人民就开始注意建筑物的抗震设计,早在1000多年前建设的赵州石拱桥受到很多次地震灾害但依然未被破坏。现阶段,我国城市化进程不断推进,越来越多的人集中于城市区域,建筑物的抗震性能对于保障人们的生命财产安全显得越来越重要。地震灾害发生时会对地面上以及地下大量的建筑结构以及设施造成毁灭性的破坏。在现代化进程迅猛发展的今天,由于地震次生灾害导致建筑结构以及相关设施受到破坏,所带来的损失也是非常大的。建筑工程是民生工程中的重要组成部分,对于我国居民的生活以及城市发展有着重要的意义。和其他的工程建设项目相比较,建筑工程有着独特的性质,因而建筑工程建设过程中的抗震性能显得尤为重要。建筑工程在施工建设的过程中,要是没有做好抗震设计,地震灾害发生时极有可能会出现相对严重的安全问题,给社会带来巨大的经济损失。因此,关于建筑结构的抗震性能研究是建筑工程建设过程中非常重要的,也是必须要做到的工作。但是,我国的地震灾害发生概率依然很高。到如今,国内依然不具备较为健全的建筑结构抗震研究体系以及完善的标准与规范。因此,对建筑结构的震害进行分析探索,并研究其抗震设计预防措施,对于建筑结构工程来说有着非常重要的意义。

1 建筑结构抗震研究现状

在桥梁工程的抗震不断取得大量显著成果时,也在很大程度上促进了建筑结构工程的抗震相关研究发展。在20世纪70年代之前,还未出现专门针对建筑结构的抗震标准及设计规范。其抗震设计按照桥梁工程相关规范实施,之后才开始慢慢的发展出拥有自身特性的设计与检测标准和规范。但是,世界范围内也只是日本关于建筑结构的抗震规范工作做得相对到位。在20世纪50年代,我国关于建筑结构中有关的抗震设计过程里,均将大森房吉研究并取得的相关计算理论作为理论支撑,以得出相应的抗震作用力大小。在随后的10年间,国外的学者又把弹性理论引入到抗震作用力的计算工作里,想通过这样的方法得出单连通域里面与多连通域里面的相关抗震应力作用。而现阶段,国内依然未建立相对健全与完善的建筑结构抗震标准与设计规范。

唐山发生地震以后,在其地区完成了动力测试工作。通过动力测试工作,得到了科学、简明的力学图式,还获取了土弹簧的具体参数,给建筑结构的抗震性能设计以及建筑物遭遇地震时的受力分析提供了可靠的基础参数。我国和美国合作,得到了不同精度要求下的建筑结构抗震设计手段,分别为曲梁有限元分析方法、瑞利—李兹分析方法以及使用分析方法。

2 地震灾害对建筑结构产生的影响

2.1 建筑物上部结构受地震灾害的影响

对于大量受到地震灾害破坏的建筑工程进行研究表明,建筑物底部的结构,如基础、筏板等关键部位很少因为受到地震灾害而发生破坏,通常都是因为建筑物的其他部位被地震所破坏,从而影响到建筑结构中基础、筏板的结构完整性。建筑物如果在建设过程中拥有非常牢靠的地基基础以及强度较高的桩基,建筑结构自身将会受到地震灾害较小的影响。

2.2 建筑结构板面受地震灾害的影响

建筑结构板面在受到地震灾害的时候,会受到严重的损害,也是建筑结构在抗震性能中非常薄弱的地方。建筑结构板面受到地震灾害而被破坏通常会出现剪断或者建筑结构板面自身受到损害等。通常在建筑结构板面被破坏的过程中,相应的墙体与梁结构也会遭到破坏。建筑结构板面受到破坏而发生脱落或者移位时,会造成建筑物整体的受力情况发生极大改变,严重的影响建筑结构整体的抗震性能。

2.3 建筑物下部结构与基础受地震灾害的影响

建筑物的下部结构一旦被破坏,建筑物就极有可能出现坍塌,对建筑物进行修复也非常困难。同时,建筑结构的桩基的破坏一般直接受到地基沉降、基础滑坡以及砂土液化等因素的影响,仅仅依靠强化桩基的自身抗震性能来预防其在地震灾害中免受破坏不太现实。因此,很多建筑工程在建设过程中,往往采取强化整体结构性能的方式加以改善桩基的抗震性能。

3 震害影响因素分析

3.1 地震烈度的影响

通过对以往地震灾害的数据分析可以看出,不同的地震烈度在很大程度上决定着建筑结构遭受破坏的程度。如果建筑结构的地质环境相同,那么随着地震烈度的不断提升,其所造成的损害程度会相应的加大。通常如果地震烈度大于7度,建筑结构中的一些梁、板结构等均会受到相对严重的损害。如果建筑结构的抗震设计不合理,那么即使中等地震烈度也会使其受到较大的损害。

3.2 空间方位的影响

在震害出现时,建筑结构被损害的程度和特征与建筑结构和震波所处的空间方位有着很大的关联性。如果建筑结构和震波的方向一致时,那就会受到相对大的损害。如果建筑结构和震波的方向相垂直,那就会受到相对小的损害。

4 提升建筑结构抗震能力的措施

4.1 形成并完善建筑结构信息数据库

要形成具有相对完善信息的建筑结构数据库,应当包含其所在的具体方位、地质环境、基础环境、桩基条件、施工工艺、在建设时有无塌方问题产生等内容。这样形成的信息库能够让我们更加精准、科学的对发生的震害现象给予评测。同时,也有利于对于地震灾害所造成破坏的机理加以研究与探索,为以后建筑结构的抗震研究提供很好的数据支撑。

4.2 设置具有一致标准的设计体系

现阶段我国各个领域中涉及的建筑结构抗震设计,依然不具备统一的设计标准。所以,对建筑结构受到地震损害所具有机理探索,同时设置具有一致标准的设计体系,是提升建筑结构抗震性能的有效措施。

4.3 重视非结构构件的抗震性能

对于建筑结构来说,我们不但要关注结构构件的抗震性能。同时,在进行非结构构件的建设时,同样要重视其自身的抗震性能。由于非结构构件与结构构件通常都是相互连接的,两者采取何种形式的连接以及相互作用方式,均会对建筑结构的整体抗震性能产生影响。所以,要想提升建筑结构的抗震性能,也应当重视非结构构件的抗震性能。

5 结语

建筑工程对于人民的生活以及城市化的发展都起着非常重要的作用。由于地震灾害的影响,使建筑结构受到破坏,会对社会经济造成巨大的损失,对于建筑结构抗震性能的研究非常有必要。我国关于建筑结构抗震性能的研究开始相对晚,不过取得成果较为显著。从20世纪的中旬开始,我国就已经逐渐的展开了关于建筑结构抗震的理论与实践研究。但是,由于地震灾害发生时的情况非常复杂,影响因素多且不确定。因此,还需要研究者们将建筑结构抗震研究从静力理论向动力理论发展、从动态反应理论到动态时程理论发展,采取科学的方法促进建筑结构的抗震研究不断发展。在社会经济快速发展过程中,科学与技术也持续的革新,在很大程度上推动了建筑业结构的抗震性能发展。同时,相关人员还应当不断的创新方法,遇到问题要敢想、敢做,通过科学的分析与实践,不断的促进建筑结构工程抗震研究的发展与进步。

[1] 邱雪莲.建筑结构工程抗震设计思路及策略的研究[J].住宅与房地产,2016(3):21-23.

[2] 张忠良.建筑结构的抗震与减震之比较分析[J].四川水泥,2016(2):60-61.

[3] 刘志忠.关于建筑结构抗震设计若干问题的思考[J].建材与装饰,2016(2):88-89.

 

建筑结构抗震论文范文 第6篇

题目:建筑结构的抗震概念设计

地震灾害具有突发性,至今可预报性很低,给人类社会造成的损失严重是各类自然灾害中最严重的灾害之一。随着建筑结构抗震相关理论的不断发展,结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。设计思路经历了从弹性到非线性,从基于经验到基于非线性理论,从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服,并赋予结构一定的非弹性变形能力的“耗”的一系列转变。由于地震作用的随机性、复杂性、藕联性,每次地震所产生的波形各异,因而其对建筑物的作用各不相同,所产生的破坏程度也千差万别。因此,在进行结构的抗震设计时要综合考虑多方面因素,而切实做好抗震概念设计又显得尤为重要。

一、抗震概念设计的含义

建筑结构的抗震概念设计是指在进行结构抗震设计时,根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,从概念上,特别是从结构总体上考虑抗震的工程决策,即正确地解决总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。

二、抗震概念设计的基本内容

1、建筑设计应重视建筑结构的规则性。建筑结构的规则性对抗震能力重要影响的认识始自若干现代建筑在地震中的表现。最为典型的例子是1972年2月23日南美洲的马那瓜地震。马那瓜有相距不远的两幢高层建筑,一幢为十五层高的中央银行大厦,另一幢为18层高的美洲银行大厦。当地地震烈度估计为8度。一幢破坏严重,震后拆除;另一幢轻微损坏,稍加修理便恢复使用。研究发现破坏较轻的建筑平、立、剖均较规则、对称;结构侧向刚度、材料强度和质量的分布也较均匀、连续,而另一栋建筑则恰恰相反,导致产生严重扭转、抗剪不足等而破坏严重。

2、合理选择建筑的结构体系。抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题,结构方案的选取是否合理,对安全性和经济性起决定性作用。

(1)结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。要求结构体系受力明确、传力合理、传力路线不间断、抗震分析与实际表现相符合。

(2)应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。抗震设计的一个重要原则是结构应有必要的赘余度和内力重分配的功能。诸多震后实例均印证了它的重要性,设计时要引起足够重视。

(3)结构体系应具备必要的承载能力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。足够的承载力和变形能力是需要同时满足的。有较高的承载能力而缺少较大变形能力,如不加约束的砌体结构,很容易引起脆性破坏而倒塌。必要的承载能力和良好的变形能力的结合便是结构在地震作用下具有的耗能能力。

3、提高结构构件的延性。结构的变形能力取决于组成结构的构件及其连接的延性水平。规范对各类结构采取的抗震措施,基本上是提高各类结构构件的延性水平。这些抗震措施如:采用水平向(圈梁)和竖向(构造柱、芯柱)混凝土构件,加强对砌体结构的约束,或采用配筋砌体;使砌体在发生裂缝后不致坍塌和散落,地震时不致丧失对重力荷载的承载能力;避免混凝土结构的脆性破坏(包括混凝土压碎、构件剪切破坏、钢筋同混凝土粘结破坏)先于钢筋的屈服;避免钢结构构件的整体和局部失稳,保证节点焊接部位(焊缝和母材)在地震时不致开裂等等。

4、抗震设计要注重非结构构件的设计。非结构构件包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,自身及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。结合相关震后资料,启示如下:(1)附着于楼、屋面结构上的非结构构件,应与主体结构有可靠的连接或锚固,避免地震时倒塌伤人或砸坏重要设备;(2)围护墙和隔墙应考虑对结构抗震的不利影响,避免不合理设置而导致主体结构的破坏;(3)幕墙、装饰贴面与主体结构应有可靠连接,避免地震时脱落伤人;(4)安装在建筑上的附属机械、电气设备系统的支座和连接应符合地震时使用功能的要求,且不应导致相关部件损坏。

三、结束语

“5.12”汶川大地震后,国家对《建筑抗震设计规范》重新进行了修定,不难看出新的规范对于抗震概念设计提出了更高的要求。一幢抗震性能优良的建筑除了进行必要的结构计算之外,概念设计更为重要。作为结构工程师来说,必须使这一理念贯穿于结构设计的整个过程当中,既要严格把握好设计的大原则,又要全面考虑诸多因素,最终才能保证设计的科学性和严谨性,为社会创造更多精品工程。

[1]GB50011-2001,建筑抗震设计规范(2008年版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[2]王亚勇.汶川地震建筑震害启示-抗震概念设计[J].建筑结构学报,2008.

[3]郭继武.建筑抗震设计(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

 

建筑结构抗震论文范文 第7篇

题目:建筑结构抗震分析

【摘 要】近年来,我国地震频发,在多次地震中,建筑物也经受着重大的考验,有关建筑物结构抗震设计的问题引起了全社会的高度重视。

【关键词】建筑;抗震;设计;分析

1结构抗震理论的发展

结构地震反应计算方法的发展,大致可以划分为三个阶段。第一阶段为静力理论阶段—静力法。1920年,由日本大森房吉提出。假设建筑物为绝对刚体,结构所受的水平地震作用,可以简化为作用于结构上的等效水平静力F,其大小等于结构重力荷载G的k倍。第二阶段是反应谱理论阶段,地震反应谱是单自由度弹性体系在地震作用下其最大的反应与自振周期的关系曲线称为地震反应谱。1943年美国皮奥特( M.A.Biot)发表了以实际地震记录求得的加速度反应谱,提出的“弹性反应谱理论”。由于反应谱理论正确而简单地反映了地震特性以及结构的动力特性,从而得到了国际上广泛的承认。

2建筑结构抗震的意义是什么

建筑结构抗震加固设计及安全施工措施在建设工程中的意义,非常重要!地震灾害防御是地震发生前应做的防御性工作。震害防御主要有工程性防御措施和非工程性防御措施。工程性防御措施是减轻地震灾害最主要的途径。工程性防御措施是用工程的抗震设防和抗震加固来完成防御建筑物、构筑物遭受地震破坏,减轻地震灾害的措施。地震造成人员伤亡的直接原因是地表的破坏和建筑物、构筑物的破坏与倒塌。据对世界上130余次伤亡较大地震灾害进行的分类统计表明,其中95%以上的伤亡是由于建筑物、构筑物破坏、倒塌造成的。

3建筑结构抗震设计的重要性分析

一是充分保护人民群众的生命财产安全。人类社会在发展过程中,首先要解决的就是温饱与安全的需求(马斯洛的需要层次理论可以说明),如据有关报道,在2008年的汶川地震的主震区内,完好的建筑几乎没有。除却地震本身的烈度较高,破坏性较强的原因之外,一个更重要的问题值得我们的深思,就是建筑结构的抗震能力非常差,长时期以来,国人对于建筑的抗震设计重视不够,一方面在技术水平上缺乏突破,另一方面一部分人受利益驱动,往往在施工过程中,存在偷工减料等行为,导致了建筑物抗震能力薄弱,加强建筑结构抗震设计的重要性,对于保护人民群众的生命财产安全不言而喻。

二是促进建筑结构设计技术与理念的创新与发展。我们知道,日本是一个地震多发地区,事实上,在1880年以前,日本对于建筑物结构的抗震设计也不是很重视。1880年横滨地震(M=5.4)之后,日本成立了日本地震学会,1891年在浓尾地震之后,鉴于地震给建筑物造成的重大损害,日本成立了“震灾预防调查委员会”,开始着手进行抗震结构设计研究。

4震害多发点

地震作用具有较强的随机性和复杂性,要求在强烈地震作用下结构仍保持在弹性状态,不发生破坏是很不实际的;既经济又安全的抗震设计是允许在强烈地震作用下破坏严重,但不倒塌。因此,依靠弹塑性变形消耗地震的能量是抗震设计的特点,提高结构的变形、耗能能力和整体抗震能力,防止高于设防烈度的“大震”不倒是抗震设计要达到的目标。

4.1结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层

钢筋混凝土框架结构在整体设计上存在较大的不均匀性,使得这些结构存在着层间屈服强度特别薄弱的楼层。在强烈地震作用下,结构的薄弱层率先屈服,弹塑性变形急剧发展,并形成弹塑性变形集中的现象。

4.2柱端与节点的破坏较为突出

框架结构的构件震害一般是梁轻柱重,柱顶重于柱底,尤其是角杜和边柱易发生破坏。除剪跨比小的短柱易发生柱中剪切破坏外,一般柱是柱端的弯曲破坏,轻者发生水平或斜向断裂;重者混凝土压酥,主筋外露、压屈和箍筋崩脱。当节点核芯区无箍筋约束时,节点与柱端破坏合并加重。当柱侧有强度高的砌体填充墙紧密嵌砌时,柱顶剪切破坏严重,破坏部位还可能转移至窗洞上下处,甚至出现短柱的剪切破坏。

5抗震结构设计

较合理的框架地震破坏机制,应该是节点基本不破坏,梁比柱屈服可能早发生、多发生,同一层中各柱两端的屈服历程越长越好,底层柱底的塑性铰宜最晚形成。即:框架的抗震设计应使梁、柱端的塑性铰出现尽可能分散,充分发挥整个结构的抗震能力。

5.1抗震计算中的延性保证

从用楼层水平地震剪力与层间位移关系来描述楼层破坏的全过程可反映出,在抗震设防的第二、三水准时,框架结构构件已进入弹塑性阶段,构件在保持一定承载力条件下主要以弹塑性变形来耗散地震能量,所以框架结构需有足够的变形能力才不致抗震失效。试验研究表明,“强节点”、“强柱弱梁、“强底层柱底”和“强剪弱弯”的框架结构有较大的内力重分布和能量消耗能力,极限层间位移大,抗震性能较好。

5.2构造措施上的延性保证

在结构布置上,按扩大了的柱端抗弯承载力进行设计,理论上可将柱屈服的可能性减少,保证“强柱弱梁”的设计原则。但因各种原因,如梁的实际抗弯承载力可能增大,高振型使柱中反弯点的转移等综合因素影响,要使柱中完全避免塑性铰是困难的,同时为实现“强剪弱弯”的要求,保证塑性铰区域的局部延性,也必须通过一定的构造措施来保证结构的延性,

5.3抗震设计的依据和目标

5.3.1基于性能的抗震设计依据

抗震设计的依据是抗震设防烈度。它是按国家规定的权限,作为一個地区抗震设防一句的地震烈度,一般情况下,可采用GBI8306-2001《中国地震动参数区划图》的地震基本烈度,或采用GB50011-2001《建筑抗震设计规范》(2008版)中设计基本地震加速度值对应的烈度值,抗震设防标准应符合GB50223-2008《建筑工程抗震设防分类标准》的要求。《建筑抗震设计规范》规定:抗震设防烈度6度及其以上地区的建筑,必须进行抗震设计。确定北京、天津、西安、成都、昆明地区必须有抗震设计。

5.3.2抗震设计的目标

按照我国的国情和目前的经济水平,确定住宅建筑抗震设计的目标为3个层次:第一层次是小震不坏。当遭受发生机会较多的地震(多遇地震)、地震烈度低于本地区的抗震设防烈度时,建筑物不受损坏或不需修理,仍可继续使用。第二层次是中震可修,当遭受本地区设防烈度的地震时,建筑物有一定损坏,经一般修理或不需要修理,仍可继续使用。第三层是大震不倒,当遭受发生机会极少的地震(罕遇地震)、地震烈度高于本地区的抗震设防烈度时,建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

6结语

钢筋混凝土框架结构是我国大量存在的建筑结构形式之一,历年震害资料表明:钢筋混凝土框架结构的柱端与节点的破坏较为严重,其抗震设计中必须满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点”、“强底层柱底”等延性设计原则和有关规定。在多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计的实践中,由于设计人员对规范的理解和掌握尺度上,以及因地因人在结构选型、布置以及计算方法上相互差异较多而对设计产生较多的争议,抗震设计方法值得深入研究。

参考文献:

[1]吕西林,蒋欢军.建筑结构抗震研究的若干进展[J].同济大学学报(自然科学版),2004,32(10):1278-1284.

[2]李碧雄,甘立刚,王清远等.基于震害和数值分析的加固建筑结构抗震性能评估[J].四川大学学报(工程科学版),2010,42(5):142-149.

 

建筑结构抗震论文范文 第8篇

题目:浅析建筑结构抗震优化设计

【摘要】本文概述了建筑结构抗震设计的内容、目标及现状,阐述了高层建筑抗震设计的必要性,对建筑结构抗震优化设计的方法进行了详细分析,以供参考。

【关键词】建筑工程;结构设计;抗震优化设计

随着科学技术的发展,以及人们对建筑物审美、功能性要求的逐渐提高都促使建筑物在高度、安全性、功能性方面有着显著提升。其中,建筑结构抗震性设计对工程建设安全性提升起到了关键性作用。

1、建筑结构抗震设计的概述

在建筑结构设计中,抗震设计的主要内容是设计人员通过以往地震中建筑倒塌的数量、情况等进行总结,并在此基础上结合当下的设计理念、建筑地的实际情况来进行趋于完善的抗震结构设计,使建筑能够抵抗一定等级的地震灾害。

抗震设计的目标是为了保证人们的财产、生命安全等,为其提供更加稳定安全的生活环境。因此,设计人员在应当充分考虑地震的主要作用力,以便站在全局的角度完成抗震参数的设计,使建筑结构的外形、结构、构件质量等都能够提高建筑的质量,以完成抗震目标。

目前,建筑结构设计中抗震设计发展的较为迅速,但是其中也存在着一定的问题影响着抗震设计的发展。如:①抗震观念不强。部分设计人员在对建筑设计的过程中忽略了抗震性能的重要性,而只注重建筑的使用性能,在发生地震灾害的时候,建筑的问题才会暴露出来,但是却为时已晚,对人们的安全造成严重威胁。②结构设计不合理。在很多外力因素的影响下,导致抗震结构设计的不合理现象发生,不仅浪费了人力,同时也延长了工期。从上述情况来看,虽然很多建筑结构设计人员意识到了建筑抗震设计的重要性,但是并没有站在实际角度进行综合考虑,因此,需要从多方面加强建筑结构的抗震设计。

2、高层建筑抗震设计的必要性

高层建筑抗震设计对建筑安全有着重要的影响,因此抗震设计如何使建筑物更加稳固是目前必须要加强的研究工作。随着近些年地震灾害的危害,结构工程师逐渐对建筑抗震设计更加重视,其中工程结构宏观的“概念设计”远比“数值设计”抗震效果明显的多。建筑结构概念设计的提出是以建筑物宏观整体为基础,并根据其内部结构系统整体进行方案的实施,同时对细部构造以及材料进行合理使用,以此来达到建筑结构设计应有的效果。

建筑结构设计过程中对于结构体系、构件延性、刚度分布要在宏观上进行鉴别、选择和处理,对高层建筑抗震设计中的薄弱环节要通过适当计算及构造进行消除。建筑结构设计工程师要充分运用自身敏捷的思维能力和判断能力对建筑结构设计基本问题进行确定,并延伸至设计的各个环节中。对建筑结构抗震特点、振动中的结构受力特性等进行充分的理解和分析,对关键问题重点对待,科学合理地进行结构设计。

3、建筑结构抗震优化设计的方法

3.1能力设计法

受到地震作用的超静定性结构会出现延性破坏,基于此进行建筑结构抗震能力设计法的应用可以在保证满足抗震要求的同时实现经济性。能力设计法的本质是将控制理念与结构抗震设计相结合,加强应对结构破坏机制的能力。能力设计法对结构抗震性能与能力有着较好的控制力,使建筑抗震设计难度大大降低。

3.2基于损伤与能量设计方法

建筑结构抗震优化设计中,从能量角度出发进行抗震设计的进行,主要是考虑到建筑结构承受地震影响时能够更好地承受其破坏能量,并将能量以有效的形式传导入建筑结构内部以进行分化消散。在发生地震时,建筑结构非弹性变形超过自身非弹性变形时,其建筑结构会受到一定程度的损伤,在建筑结构抗震设计过程中要将能量理念与非弹性变形相结合研究,对结构构件损伤纳入研究范围以最终提高建筑结构抗震能力。

3.3基于位移设计方法,降低地震影响力输入

地震过程中,由于地震强度的不同建筑物会进行不同程度的位移,以结构位移为参照基础的结构设计方法能够在满足结构设计要求的同时有效控制建筑物位移情况。建筑抗震结构位移设计方法的应用,能够有效满足各种预定性能的目标要求。基于位移的设计方法应用能够使地震强度与结构自身形成关联性,并在地震时做出相应的反应,降低地震影响力输入。

基于位移的结构抗震方法,设计时要对设计方案进行综合定量分析,首先要保证建筑结构在收到地震影响时产生的形变在接受范围内。设计时要针对地震影响力情况确定位移限值和变形值,要研究透彻建筑构件变形与位移的关联。同时,在确定建筑构件构造时要考虑建筑界面应变分布情况的影响。根据位移设计方法,有效降低地震影响力输入,保证建筑结构安全性。

3.4加强抗震结构设计

建筑建设选择的结构一般包括三種,即框-筒、筒-中筒以及框架-支撑体系,现在逐渐有更多的钢铁结构被应用到建筑工程中。基于现状尽量选择钢骨混凝土结构、钢结构以及钢管混凝土结构等,可以有效减小柱断面尺寸,对提高结构抗震性能具有重要意义。对于建筑结构抗震设计,需要从传统硬性为主的抗震模式逐渐向柔性为主的抗震模式转变,降低地震产生的影响力。另外,在确定抗震结构后,还需要做好对建筑材料的选择,应根据施工需要对建筑材料性能进行全面分析,综合考虑承载力、延性以及强度等方面要求。

3.5增加抗震防线

通过增加抗震防线,在第一道防线遭到破坏后,还可以通过其他防线降低地震冲击力对建筑结构造成的影响,可以有效提高建筑抗震性能,例如可以选择用多个肢节与壁式框架的“框架剪力墙”结构来提高结构抗震性能。在框架剪力墙结构中,以剪力墙作为第一道抗震防线,因此为有效提高抗震性能应设置足够多的剪力墙。减小地震能量的输入和设置消能减震构件。强烈地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。

结语:

综上所述,在不可抗力的地震灾害面前,虽然无法做到有效的规避,但是可以通过加强建筑结构设计中的抗震设计来提高建筑的稳定性。设计人员应当重视高层住宅建筑结构的抗震优化设计,保证建筑具有良好的抗震性能以及安全性。

参考文献:

[1]靳永恒.建筑结构设计中抗震设计分析[J].山西建筑,2017,43(20):44~45.

[2]李小华.建筑结构设计中的抗震设计分析[J].城市建设理论研究(电子版),2016(19):35~36.

 

建筑结构抗震论文范文 第9篇

题目:浅析建筑结构抗震优化设计

随着科学技术的发展,以及人们对建筑物审美、功能性要求的逐渐提高都促使建筑物在高度、安全性、功能性方面有着显著提升。其中,建筑结构抗震性设计对工程建设安全性提升起到了关键性作用。

1、建筑结构抗震设计的概述

在建筑结构设计中,抗震设计的主要内容是设计人员通过以往地震中建筑倒塌的数量、情况等进行总结,并在此基础上结合当下的设计理念、建筑地的实际情况来进行趋于完善的抗震结构设计,使建筑能够抵抗一定等级的地震灾害。

抗震设计的目标是为了保证人们的财产、生命安全等,为其提供更加稳定安全的生活环境。因此,设计人员在应当充分考虑地震的主要作用力,以便站在全局的角度完成抗震参数的设计,使建筑结构的外形、结构、构件质量等都能够提高建筑的质量,以完成抗震目标。

目前,建筑结构设计中抗震设计发展的较为迅速,但是其中也存在着一定的问题影响着抗震设计的发展。如:①抗震观念不强。部分设计人员在对建筑设计的过程中忽略了抗震性能的重要性,而只注重建筑的使用性能,在发生地震灾害的时候,建筑的问题才会暴露出来,但是却为时已晚,对人们的安全造成严重威胁。②结构设计不合理。在很多外力因素的影响下,导致抗震结构设计的不合理现象发生,不仅浪费了人力,同时也延长了工期。从上述情况来看,虽然很多建筑结构设计人员意识到了建筑抗震设计的重要性,但是并没有站在实际角度进行综合考虑,因此,需要从多方面加强建筑结构的抗震设计。

2、高层建筑抗震设计的必要性

高层建筑抗震设计对建筑安全有着重要的影响,因此抗震设计如何使建筑物更加稳固是目前必须要加强的研究工作。随着近些年地震灾害的危害,结构工程师逐渐对建筑抗震设计更加重视,其中工程结构宏观的“概念设计”远比“数值设计”抗震效果明显的多。建筑结构概念设计的提出是以建筑物宏观整体为基础,并根据其内部结构系统整体进行方案的实施,同时对细部构造以及材料进行合理使用,以此来达到建筑结构设计应有的效果。

建筑结构设计过程中对于结构体系、构件延性、刚度分布要在宏观上进行鉴别、选择和处理,对高层建筑抗震设计中的薄弱环节要通过适当计算及构造进行消除。建筑结构设计工程师要充分运用自身敏捷的思维能力和判断能力对建筑结构设计基本问题进行确定,并延伸至设计的各个环节中。对建筑结构抗震特点、振动中的结构受力特性等进行充分的理解和分析,对关键问题重点对待,科学合理地进行结构设计。

3、建筑结构抗震优化设计的方法

3.1 能力设计法

受到地震作用的超静定性结构会出现延性破坏,基于此进行建筑结构抗震能力设计法的应用可以在保证满足抗震要求的同时实现经济性。能力设计法的本质是将控制理念与结构抗震设计相结合,加强应对结构破坏机制的能力。能力设计法对结构抗震性能与能力有着较好的控制力,使建筑抗震设计难度大大降低。

3.2 基于损伤与能量设计方法

建筑结构抗震优化设计中,从能量角度出发进行抗震设计的进行,主要是考虑到建筑结构承受地震影响时能够更好地承受其破坏能量,并将能量以有效的形式传导入建筑结构内部以进行分化消散。在发生地震时,建筑结构非弹性变形超过自身非弹性变形时,其建筑结构会受到一定程度的损伤,在建筑结构抗震设计过程中要将能量理念与非弹性变形相结合研究,对结构构件损伤纳入研究范围以最终提高建筑结构抗震能力。

3.3 基于位移设计方法,降低地震影响力输入

地震过程中,由于地震强度的不同建筑物会进行不同程度的位移,以结构位移为参照基础的结构设计方法能够在满足结构设计要求的同时有效控制建筑物位移情况。建筑抗震结构位移设计方法的应用,能够有效满足各种预定性能的目标要求。基于位移的设计方法应用能够使地震强度与结构自身形成关联性,并在地震时做出相应的反应,降低地震影响力输入。

基于位移的结构抗震方法,设计时要对设计方案进行综合定量分析,首先要保证建筑结构在收到地震影响时产生的形变在接受范围内。设计时要针对地震影响力情况确定位移限值和变形值,要研究透彻建筑构件变形与位移的关联。同时,在确定建筑构件构造时要考虑建筑界面应变分布情况的影响。根据位移设计方法,有效降低地震影响力输入,保证建筑结构安全性。

3.4 加强抗震结构设计

建筑建设选择的结构一般包括三种,即框-筒、筒-中筒以及框架-支撑体系,现在逐渐有更多的钢铁结构被应用到建筑工程中。基于现状尽量选择钢骨混凝土结构、钢结构以及钢管混凝土结构等,可以有效减小柱断面尺寸,对提高结构抗震性能具有重要意义。对于建筑结构抗震设计,需要从传统硬性为主的抗震模式逐渐向柔性为主的抗震模式转变,降低地震产生的影响力。另外,在确定抗震结构后,还需要做好对建筑材料的选择,应根据施工需要对建筑材料性能进行全面分析,综合考虑承载力、延性以及强度等方面要求。

3.5 增加抗震防线

通过增加抗震防线,在第一道防线遭到破坏后,还可以通过其他防线降低地震冲击力对建筑结构造成的影响,可以有效提高建筑抗震性能,例如可以选择用多个肢节与壁式框架的“框架剪力墙”结构来提高结构抗震性能。在框架剪力墙结构中,以剪力墙作为第一道抗震防线,因此为有效提高抗震性能应设置足够多的剪力墙。减小地震能量的输入和设置消能减震构件。强烈地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。

结语:

综上所述,在不可抗力的地震灾害面前,虽然无法做到有效的规避,但是可以通过加强建筑结构设计中的抗震设计来提高建筑的稳定性。设计人员应当重视高层住宅建筑结构的抗震优化设计,保证建筑具有良好的抗震性能以及安全性。

 

建筑结构抗震论文范文 第10篇

题目:建筑结构抗震措施探微

如何有效提高建筑结构的抗震性能,一直以来都是建筑结构设计师们重点研究的课题,随着地震灾害的增多,人们对于建筑结构的抗震设计也越来越关注。本文结合建筑性能方面的要求对抗震设计进行阐述,然后对设计流程及抗震设计方法进行重点分析,对于促进建筑行业的健康发展意义重大。

建筑结构;设计;抗震;性能

具有效数据显示,我国传统的建筑结构抗震设计可以保证在遇到地震灾害的过程中,人身可以得到基本保证,但是财产安全通常会受到很大的威胁。新时期,在建筑业快速发展的过程中,积极加强建筑结构抗震设计至关重要。我国现有的建筑结构抗震设计在实施过程中,不仅难度较大,同时也无法彻底满足提升建筑抗震功能的需求,在这种情况下,本文积极加强了基于性能的建筑结构抗震设计研究。

1、建筑结构抗震设计的性能要求

多年来,世界各国针对地震和震害进行了全面的调查和分析,并对比出应用传统结构抗震设计构建起来的建筑拥有较小的倒塌率,基本实现对居民生命安全的保障,然而经济损失是不可避免的,在这种情况下,社会各界开始关注建筑结构的抗震设计,并逐渐形成了抗震性能目标,基于性能的结构抗震设计就是在这种情况下产生并有效应用的。基于性能的建筑结构抗震设计从本质上改变了我国传统建筑结构的抗震设计,现阶段,世界上多数国家在积极发展建筑业的过程中都应用了这种设计方式。从设计流程的角度来观察可以发现,新的设计方法在应用过程中融合了多个学科的内容,如结构工程、岩土工程以及建筑学等,因此该设计方法在使用过程中,设计人员对各项技术的掌握以及熟悉程度是提升设计质量的关键。从性能目标的角度来看,社会大众以及建筑使用者对建筑的结构性能拥有一定的期望,通常包含两方面内容,分别为结构抗震的性能指标以及地震冻性能指标[1]。

这两项指标充分说明,在划分地震动性能的过程中可以对传统的地震危险性概率分析法进行充分的应用,然而这一过程中还必须综合利用不同的危险性分析法。在对建筑结构的主要构成因素如墙构件和梁柱等进行实验的过程中,应将定性以及定量分类作用于震害实验结果当中,此时可以对数据库技术进行充分的应用,从而有效得出结构性能的标准图形。

2、建筑结构设计具体流程以及安全性评价研究

2.1 建筑结构设计

对结构和非结构体系进行参数的确定是结构设计的主要内容,在此基础上可以对建筑结构进行详细的构造,促使其性能目标能够满足地震作用的要求。在设计构件以及结构的过程中,将指标确定为变形和能量是基于性能的建筑结构抗震设计的特点。设计结构时,应首先确定结构抗震计算的方法,多个性能目标存在于结构设计当中,而线性以及非线性计算方法在结构中的应用至关重要,能够满足基于性能的设计要求,相关的计算方法应当满足以下特点:首先,直观性。便于设计人员有效解决设计问题;其次,多变性。有助于设计人员工作中可以针对不同的设计目标计算不同的参数数值;再次,实用性。[2]。

2.2 结构性能的抗震安全评价

在对地震冻性能指标进行确定的基础上,对结构性能的抗震安全评价进行应用,可以有效全面估计该结构的抗震能力以及安全程度,其中包含最大变形、累积变形、强度以及刚度在结构中的体现,这些因素是进行全面估计的重要内容。确定性结构性能评价更适用于现阶段建筑工程的施工,不同的结构体系是选择不同性能评价准则的基础。

由于随机性是地震发生的主要特点,其时间、震级以及地点等因素都不是固定不变的,因此对概率可靠度性能评价进行应用从理论的角度来看更加适用,然而这种评价方式针对高层建筑结构体系来讲存无法彻底的贯彻落实。产生这种现象的主要原因跟随机性在性能评价指标中的体现具有紧密的联系,同时随机地震反应分析计算在高层建筑结构中的应用也拥有较大的技术难度。众所周知,在进行结构性能的抗震安全评价的过程中,应将其视为一个系统的评价,其具有较多层次。在评价具体实施过程中,可以按照两个流程来进行,首先,评价抗震性能在墙体、节点以及梁柱中的体现;接下来就是综合评价整体抗震性能在结构中的体现。由此可见,在进行结构性能的抗震安全评价的过程中,应对结构抗震性能以及构件抗震性能二者的关系进行充分的掌握。

3、基于性能的建筑结构抗震设计注意事项

3.1 结构抗震性能控制措施

地震发生的随机性,对人们的生命以及财产造成了严重的威胁。而应用科学的结构抗震性能控制措施是确保基于性能的建筑结构抗震设计得以实现的关键环节,从现阶段的角度来看,结构自控以及设备控震是结构抗震控制的两种重要形式。从工程应用层面来分析,结构抗震自适应能力的重要性更加明显,这里的结构抗震自适应能力就是结构自控。本文在积极展开研究的过程中发现,针对高层建筑来讲,在耗能装置当中不应当包含剪力墙等重要性构件。这是因为,较大的难度产生于加固以及修复这部分构建的过程中,例如,将其作为耗能装置时,破损现象将产生于较小地震的影响下,而当中级地震发生的过程中,很容易导致该装置面对无法进行修理的局面。现阶段,西方发达国家在积极进行基于性能的建筑结构抗震设计研究过程中,研发了新型耗能结构,如钢梁-混凝土柱组合结构以及抗震控制结构等,从现阶段建筑业的发展角度来看,这些结构具有重要的应用价值。

3.2 社会经济评价在结构抗震性能中的体现

在设计结构工作开展之前,社会大众以及建筑使用者通常都会拥有一定的要求从而限定结构中的经济指标。实际上,促使经济指标以及社会效益实现最佳值是开展不同结构设计的最初目标,因此这也是基于性能的建筑结构抗震设计过程中的最初目标。现阶段,我国在积极进行基于性能的建筑结构抗震设计研究的过程中,必须综合考虑多种内容,如费用-效益分析、地震损失估计以及经济指标的评价方法等。

结语:

综上所述,建立在性能基础上的建筑结构抗震设计,最突出的特点就是在对结构性能目标进行选择的过程中由公众作为主体,而设计工作者从专业的角度出发尽量实现这些性能目标。同传统的建筑结构抗震设计相比,这种设计方式具有较强的精细性,能够对建筑结构的稳定性进行有效的预测。

[1]王亚勇,岳茂光,李宏男,等.基于不同性能目标的RC结构抗震设计的效益分析[J].土木工程学报,2014(03):37-45.

[2]季静,黄艺燕,韩小雷,等. 高层建筑基于性能的粘滞耗能支撑结构抗震加固设计[J]. 建筑结构,2015( 07) : 30 -32 +55.

 

建筑结构抗震论文范文 第11篇

题目:高层建筑结构抗震的优化设计

摘 要:随着我国经济的快速发展,我国的建筑业也得到了快速的发展。面对我国人口较多、住房紧缺的情况,我国建筑的结构逐渐向着高层建筑发展,面对高层建筑投资较大,建设周期较长等问题,建筑师们也在一直努力在进行合理科学的设计。但是随着高层建筑的兴起,高层建筑的安全系数成为人们关注的重点,尤其在一些地震发生较为频繁的地区,高层建筑的安全更是为人们所担忧。文章通过对高层建筑的特点进行分析,找出高层建筑在设计中所存在的问题,提出合理的抗震设计。

关键词:高层建筑;抗震;结构体系优化

高层建筑的出现是人类社会生产力和人们生活需要的表现,高层建筑的发展加快了我国城市化,促进了我国城市经济的发展和工商业的发展。我国高层建筑的设计经过了多个时期的改革,高层建筑的设计理论的出现,使建筑业发展又向前迈出了一大步,因为同一个设计理论可以演变出多种不同的设计方案,这样能够使人们有各种选择对高层建筑的设计,从而建筑出适合本地区的高层建筑。但是我国使一个地震多发的国家,在建筑的设计中需要考虑到建筑抗震的因素。我国在高层建筑的设计中有自己独特的设计,多是将限元结构分析和非线性数学规划相结合,使高层建筑的设计更加的科学合理。同时这也将我国高层建筑的设计推向了一个崭新的高度。

1 高层建筑结构抗震设计的基本概念

高层建筑的设计概念就是应该从结构的宏观整体出发,通过运用结构系统的观点,从机构的整体进行分析,最终能够使工程师设计出合理科学的高层建筑设计。对于每一个工程师来说概念设计师在高层建筑设计中所占的比例较大,其中建筑的抗震性在建筑设计中是十分重要的,一般来说建筑师都是按照抗震设计的要求进行建筑结构的分析与设计,只有这样才能使所设计的建筑在结构、刚度、延伸等方面都达到要求,最终使高层建筑能够经济的实现抗震的目的。在设计高层建筑结构抗震的设计时,结构工程师们都会从高层建筑设计的总体来考虑,然后结构工程师们运用已经掌握的抗震技术来对高层建筑的设计进行优化。在高层建筑的设计中结构工程师都会对房屋的体系、结构体系、刚度分布等方面进行考虑,然后进过一系列的分析来达到消除建筑物抗震的薄弱环节的目的,只有这样设计的抗震设计才是最为合理的。对于结构工程师来讲思维的运用是十分重要的,可以说工程师对于思维的运用对于建筑设计来说是十分重要的,在设计高层建筑抗震时,工程师会通过自己大量的抗震经验来进行对高层建筑结构抗震的优化设计。

2 高层建筑结构抗震优化设计中所存在的问题

我国在高层建筑结构抗震的优化设计中通常会出现这样的一个问题,就是在运用优化设计时结构设计的优化设计在实际应用中会出现理论与实际不相符的状况,这样就导致在高层建筑中出现实际抗震效果与理论上所出现的比不相符,这种问题尤为是在土木建筑设计优化应用并不普遍的今天,这种情况表现的更为突出,所以在高层建筑结构抗震的优化设计中所需要解决的问题还有许多。下文简单的概括了在高层建筑结构抗震的优化设计中所出现的问题。

2.1 片面的重视结构尺寸的优化

在对高层建筑结构抗震的优化设计中经常会出现只重视机构尺寸的优化,只是在给定的几何形状、拓扑和材料的情况下对一部分的结构条件条件进行优化,这样导致了忽视结构整体设计,使高层建筑结构抗震的优化设计进行缺陷。进过多次的检验,优化形状比优化尺寸更具有意义,只是片面的重视尺寸的优化也是不可取的,所以还是需要从设计的整体出发进行全方位的优化,

2.2 优化的目标不合符工程的需要

优化设计无论有多完美如果不能应用到实际的建设中的话也只是纸上谈兵而已,对于建筑设计的实际情况了来讲,结构通常是十分复杂的,通常存在着设计变量多、约束条件多、受到建筑功能设计限制较大等问题。有时候建筑工地中存在着一点不确定因素就会导致整个结构优化设计无法应用在实际的建筑色中,导致结构设计优化不能达到原来的预期。

2.3 离散变量优化问题

在建筑的建设中,建筑物尺寸、钢筋、型钢的规格都是不断变化的,所以在结构优化的设计中也是需要不断的进行改进,所以传统的优化方法已经很难应用在高层建筑结构抗震设计优化中。由于这种较为大的问题使得在之后对优化设计的计算中很容易出现错误,最后导致整个设计失败。

3 高层建筑结构抗震的优化设计

面对高层建筑结构抗震优化设计中经常的问题,众多的结构工程师进过长时间的研究,从而得出来了一套系统科学的抗震优化设计,经过优化的结构抗震设计能够减少在高层建筑接结构抗震出现的问题,在一定程度上完善了高层建筑中结构抗震优化设计,为高层建筑物防震有增加了一份安全感。下文简单介绍了在高层建筑结构防震的优化设计。

3.1 设立结构抗震多级设防

建筑抗震设计需要规范对建筑的防震力度,所以给建筑抗震划分等级,这样可以有效的对不同等级的地震地区制定不同的建筑结构防震优化设计。一般来说都是划分为三个等级,第一种就是这个地区经常发生地震,第二中情况就是这个地区会发生烈度地震,最后一种情况就是这个地区罕遇地震,经过详细的划分可以有效的制定出相应的防震设计,同时也能避免资源的不必要浪费。

3.2 结构软件电算程序的应用

随着时代的发展计算机已经用在各个领域,在建筑优化的设计上也运用到了计算机。目前工程师们广泛的应用各类结构软件电算程序,这样就优化了传统的高层结构的计算方法。不仅如此,工程师们经过运用自己的经验运用这种新式的计算方不仅简化了计算,而且也增加了计算的准确度。同时运用这种方法有助于结构工程师从建筑的整体出发设计出更为合理的设计。

4 结语

高层建筑物在我国出现的越来越多,面对自然灾害的频发这些高层建筑物经常会出现这样或者那样的问题,对广大的居民造成了生命和财产上面了威胁。其中地震的出现对这些高层建筑物的威胁最大,所以高层建筑结构防震成为了社会的重点课题之一,未解决着些问题就结构工程师们经过自己的实践经验和一些科学设备制定出了一套完善的高层建筑结构防震的优化设计,这样在一定程度上保障了人们的生命安全,同时推动了我国高层建筑的防震设计的进步。

参考文献

[1] 钟银玲.高层建筑结构抗震的优化设计及趋势[J].江西建材, 2013(05):35-36.

[2] 卢森,宋臻,汪黄翔等.住宅高层建筑结构抗震的优化设计[J].江西建材,2016(01):12-16.

[3] 王菁.论高层建筑结构抗震的优化设计[J].城市建设理论研究(电子版),2015(09):1665-1666.

 

建筑结构抗震论文范文 第12篇

题目:建筑结构抗震鉴定技术研究

【摘要】在当前我国建筑结构抗震鉴定方法中,Pushove法是一种快捷有效的分析方法,通过该法可以较好地分析建筑结构的变形能力,找到结构的薄弱环节,从而控制结构在地震作用下发生轻微破坏或可接受的破坏程度以内,对工程抗震鉴定及加固设计具有很好的指导意义。

【关键词】建筑结构;抗震鉴定;加固设计

1.研究背景及意义

我国是世界上地震多发国家之一。据统计,仅内陆地区平均每年发生145次4级及以上的地震、20次5级及以上的地震、3~4次6级及以上的地震,平均每三年会发生两次7级及以上的地震。到2009年底,中国大陆建成的180m以上的超高层建筑有104幢,其中200m以上的超高层建筑有55幢,而仅东南沿海地区的高层建筑就占到75%。显然,发生在日本东南海的强烈地震会对我国东南沿海地区的高层建筑构成严重威胁。尽管传递到场地下部基岩的地震动强度较小,但在经过深软土层达到地面后,就可能成为长周期震动十分突出、破坏性极大的强震动。通常把经过长距离传播且处在深厚和软弱特征的场地土上的地震动称为远场长周期地震动,它与某些和它具有相同或者相近的较长自振周期的建(构)筑物容易产生共振效应,易使建筑物受到严重的破坏。本文旨在研究远场长周期地震动特性,为建于厚软土层场地上的长周期建筑结构的抗震鉴定及加固设计打下基础。

2.建筑结构抗震鉴定分析方法

在建筑结构抗震设计和研究中,常用的地震响应分析方法主要有时程分析法、反应谱分析法;而弹性反应谱法适用于弹性理论,适用弹塑性理论的时程分析法可以分析结构破坏全过程和屈服情况,但由于计算冗长、费机时而阻碍其广泛的应用,一般对于高层建筑或者大跨度建筑才进行非线性动力时程分析。

早在19世纪80年代,Pushover分析方法就由Freeman等人提出,之后被人们广泛运用,但传统推导理论具有许多不足,随着研究的不断深入,该法发展为A-D曲线(能力谱-需求谱曲线)。该法是将结构的能力谱曲线和需求谱曲线绘制在一张图中进行分析,用于评估结构的抗震性能,pushover法作为一种弹塑性地震响应分析方法列入我国2001年编制的《建筑抗震设计规范》中,并将其应用到建筑结构抗震设计中。非线性静力法主要包括傳统pushover、多模态pushover分析法(MPA)、适应谱pushover分析方法(ASPA)及增量反应谱分析方法(IRSA)等。传统的pushover是基于固定的侧向荷载分布模式,既未考虑高阶振型的影响,也未解决由于结构的延性和结构动力特性的改变而引起的应力重新分配问题,该法只适用由基本振型控制的建筑结构。

为解决高阶模态影响的问题,R.K.Goel等人提出考虑高阶振型影响的模态静力非线性分析方法,称为模态pushover分析方法(ModalPushoverAnalysis,即MPA)。MPA法首先确定pushover分析中所求结构地震力应考虑的所有重要模态,将每阶重要模态等效为单自由体系,并对每阶模态进行一次分析,得到每阶模态下的目标位移。因此分析的次数和结构的重要模态数相等;当全部重要模态分析结束后,用SRSS或CQC方法对结果进行组合计算。

适应谱pushover法又称ASPA法,ASPA法是在MPA法基础上发展的。首先假定结构的横向荷载分布形式,之后每步的荷载大小通过对前一步的瞬态基底剪力和基础抗力计算得到。该法在每进行一次推倒都进行刚度计算,并将计算结果进行组合的同时叠加前一次相关结果,并将计算结果运用到下一步分析中,依此进行下去。相比之下,适应谱pushover方法比传统pushover法和MPA法更精确,主要因为该法不仅考虑了高阶模态贡献,而且把结构损伤对局部抗力和动力特性的影响考虑进来,通过对瞬时刚度、质量矩阵的求解来更新加载荷载的大小。IRA法原理和ASPA法差不多,在此不多述。

3.建筑结构抗震加固设计

建筑结构的上部结构和下部结构之间荷载是通过设置支座传递的,支座约束势必影响到建筑结构的整体刚度,如何能保证在小震作用下结构具有较强的抵抗性,而大震下又有较大滞回能力,从而延长结构的周期的同时降低结构的内力,合理的选择、布置支座形式和刚度大小对建筑结构抗震、避免不必要的附加内力尤为关键。为此建筑结构减隔震支座孕育而生,建筑结构减、隔震装置的发展始于20世纪初,70年代就已经开始采用板式橡胶支座、铅芯橡胶支座;在1979年美国率先采用减、隔震系统,摩擦摇摆系统在此时得到运用;在上世纪80年代随着橡胶生产技术的提高孕育了高阻尼橡胶支座;随后液体粘滞阻尼器慢慢的进入人们的视野。目前主要常用的支座有板式橡胶支座(记为RB)、盆式橡胶支座、铅芯橡胶支座(记为LRB)、高阻尼隔震橡胶支座(记为HRB)、摩擦摆隔震支座(记为FPS)。

本文以建筑边界为非线性边界进行模拟,根据不同支座的力学模型建立不同计算模型。研究支座对高层建筑结构的影响,即保持除支座形式外的所有参数不变,然后比较了在不同支座的建筑结构其对应的自振周期、基础位移及梁板剪力弯矩时程反应,来说明各种支座在隔震减震效果,并探讨如何选择各种支座的使用更有益于建筑结构受力,以对未来我国建筑结构设计时支座选择有所裨益。一般建筑结构支座布置时,为使建筑受力对称、均匀,常规做法是在建筑结构中部支座布置为固定基础。通过板式和铅芯支座组合布置形式来控制建筑结构的受力情况。对于高层建筑结构在不同支座支撑下地震响应如何呢?另外,由于不同支座对结构的约束效果不一样从而导致计算长度不一样为此本文将探讨不同支座下成桥的稳定性,从稳定性和抗震效果得出有益高层建筑结构支座的选择。

目前建筑结构支座的研究已经从单一支座的抗震性能和减震率到多种支座组合减震效果的研究,单一支座的研究包括支座的各种参数对结构减震的影响分析。在尚维波文中探讨了四种抗震体系对建筑结构减震的效果,包括:常规、增加固定基础数量、液体粘滞阻尼器和铅芯橡胶支座抗震体系果,结果表明:铅芯橡胶支座能使建筑刚度趋于均衡,明显降低建筑结构的地震响应,建议铅芯橡胶支座用于纵向抗震体系。

试验结果表明板式橡胶支座的荷载位移曲线可用线性关系表示,该种支座下的建筑结构能够延长自振周期,并降低结构的地震响应,不足的是该支座下的建筑结构震后产生较大位移,给震后修复造成困难。粘滞阻尼器的荷载—位移滞回曲线较为饱满,具有较好的耗能限位能力;但经济性而言,粘滞阻尼器相对其它支座而言价格昂贵。有学者对建筑结构采用非线性时程分析计算后发现:在顺建筑向上设置黏滞阻尼器后,结构地震响应下降显著。也有学者分析了铅芯支座、板式支座的力学性能,建议铅芯支座和盆式支座的适用范围;在建筑结构加固设计时如果合理选择减隔震支座,可以通过优化支座力学参数以达到地震位移与地震力平衡的关系,使结构达到的抗震加固目标。

结束语

随着时代的不断进步,社会的不断发展,建筑施工技术的也得到了较大的提升,并还在不断进步,不断突破。在人民群众生活水准不断提高的今天,在当前的大背景下,提升建筑物的抗震加固工作刻不容缓,并已成为建筑物建成的必然前提。时代的进步给抗震加固工作提出了更高的要求,为了国家建设工作的完善和发展,建筑结构的抗震加固还需不断进步,不断完善,使我国的建筑工作得到更高水准。

参考文献:

[1]戴国莹.抗震鉴定及加固的基本要求.建筑科学,2005,(1).

[2]李德虎.钢筋混凝土框架结构抗震承载力鉴定的实用方法,工程抗震,2002,(4).

 

建筑结构抗震论文范文 第13篇

题目:建筑结构抗震优化设计研究

摘要: 建筑工程与社会经济发展有着密不可分的联系,对人们生活安全也有着密切影响。随着技术的发展,以及人们对建筑物审美、功能性要求的逐渐提高都促使建筑物在高度、安全性、功能性方面有着显著提升。其中,建筑结构抗震性设计对工程建设安全性提升起到了关键性作用,加之目前新型材料的应用以及施工技术、管理水平的提升都使得抗震设计研究有了更大的应用空间。本文就建筑结构抗震优化设计进行研究探讨。

Abstract: Construction engineering and social and economic development are inextricably linked, and have a close impact on people’s safety. With the development of technology, as well as people’s demand on the building aesthetic and function is gradually increased, so the depth, safety and function of building has been significantly improved. Among them, the seismic design of building structure has played a key role in improving the safety of engineering construction. Due to the application of new materials and the improvement of the construction technology and management level, the seismic design research has more application space. In this paper, the seismic design of building structures is discussed.

关键词: 建筑结构;抗震设计;优化;研究

Key words: building structure;seismic design;optimization;research

中图分类号:TU352.1+1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)35-0086-02

1 高层建筑抗震设计的必要性探讨

高层建筑抗震设计对建筑安全有着重要的影响,因此抗震设计如何使建筑物更加稳固是目前必须要加强的研究工作。随着近些年地震灾害的危害,结构工程师逐渐对建筑抗震设计更加重视,其中工程结构宏观的“概念设计”远比“数值设计”抗震效果明显的多。建筑结构概念设计的提出是以建筑物宏观整体为基础,并根据其内部结构系统整体进行方案的实施,同时对细部构造以及材料进行合理使用,以此来达到建筑结构设计应有的效果。

建筑结构设计过程中对于结构体系、构件延性、刚度分布要在宏观上进行鉴别、选择和处理,对高层建筑抗震设计中的薄弱环节要通过适当计算及构造进行消除。建筑结构设计工程师要充分运用自身敏捷的思维能力和判断能力对建筑结构设计基本问题进行确定,并延伸至设计的各个环节中。对建筑结构抗震特点、振动中的结构受力特性等进行充分的理解和分析,对关键问题重点对待,科学合理地进行结构设计。

2 影响建筑结构抗震能力的主要因素

建筑结构整体抵御地震作用的能力被称之为抗震能力,建筑结构的变形能力和承载能力决定了建筑物结构抗震能力的强弱,也直接决定了建筑物在地震过程中面临倒塌的风险程度。

一般而言,对建筑结构抗震力起到影响作用的因素主要分为以下几点:①结构总体布置。高层建筑结构体形设计情况、结构是否对称、强度刚度变化是否做到连续、均匀,结构的总体布置水平对建筑抗震能力有着较大影响。②结构选型。不同的地质特征要针对性的进行结构类型的選择,超静定次数要保证,以此对地震输入能量进行尽可能的消耗来提升建筑抗震可靠性。③结构整体性。增强建筑物竖向刚度的同时要注意各个构件之间的连接情况,保证建筑物的整体性,以此为基础建立其适应地震时可能发生的大变形的延性要求。④材料选择。建筑材料质量对结构质量起到了决定性作用,保证建筑材料质量是保障后续施工质量和抗震的基础。⑤刚度、延性强度比例。建筑结构抗震能力的体现需要相匹配的刚度、延性、强度进行合适的配比,这是建筑结构抗震的内在需求。⑥建筑场地。建筑施工前要对建筑场地进行细致的勘察勘探,选择有利的施工场地,对存在不利因素的场地要尽量避让。⑦施工质量。施工过程中对材料的使用不当、几何特征的破坏等等都可能会建筑的实际抗震能力造成影响。

在进行建筑结构抗震设计过程中,要注意以上建筑抗震能力影响因素,以科学合理地进行抗震设计,保证建筑物抗震能力。

3 高层建筑抗震结构设计的基本原则

3.1 结构构件设计原则

结构构件在设计时要遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。对于建筑结构中较为薄弱的部位进行高抗震能力设计。结构构件在承载力、刚度、强度、稳定性、延性、耗能方面应满足设计要求,主要耗能构件在延性和刚度方面应具有较高水平,承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

3.2 尽可能设置多道抗震防线

抗震结构体系的完整性是通过多个延性较好的分体系支持组成的,各个体系间通过延性较好的结构构件连接并进行协同工作。简单以框架剪力墙结构来说,即是由延性框架和剪力墙两部分组成。

在建筑抗震结构设计过程中要考虑到强烈地震过后的余震,只设一道防线的情况下,一旦遭遇余震,则建筑物很可能不堪重负最终倒塌。抗震结构设计时,要使建筑物具备最大可能数量的内部和外部冗余度,同时建立屈服区并进行合理分布。保证主要耗能构件具有较高的延性和刚度、强度,提升吸收和耗散地震能量的能力,使建筑物在地震中避免倒塌或者屹立的时间更久。通过对结构构件强弱关系的处理,使地震时楼层内的主要耗能构件已经屈服的情况下,其他抗侧力构件仍然能够处于弹性阶段以保持“有效屈服”的状态,并保持较长时间,提升建筑结构的延性和抗倒塌能力。抗震设计中某部分结构设计强度较高则会使其他部位强度不同程度降低,所以设计过程中要注意对薄弱部位进行加强,施工过程中要考虑具体结构强度,在进行构件配筋时易改变抗侧力强度,因此要谨慎对待。endprint

3.3 设计时对薄弱部位提高抗震能力

判断建筑物薄弱部位的基础是构件的实际承载能力情况,在强地震发生过程中构件强度安全储备并不存在。设计时要保证建筑物楼层实际承载能力在地震来临时保持均匀变化,当发生突发状况实际承载能力与设计计算值的比值发生突变,会因为塑性内力的重新分布造成塑性变形。在设计过程中要注意局部承载力加强的同时要保证建筑结构整体的协调一致性。对薄弱部位要有意识的进行控制,提升其变形能力和承载能力,并且保证薄弱层不发生转移,设计时需要将相关措施进行配合设计使用。

4 建筑结构抗震优化方法探讨

根据影响建筑物抗震能力的影响因素以及建筑结构设计的原则,进行建筑结构抗震优化研究,提出相关方法和措施。

4.1 能力设计法

受到地震作用的超静定性结构会出现延性破坏,基于此进行建筑结构抗震能力设计法的应用可以在保证满足抗震要求的同时实现经济性。能力设计法的本质是将控制理念与结构抗震设计相结合,加强应对结构破坏机制的能力。能力设计法对结构抗震性能与能力有着较好的控制力,使建筑抗震设计难度大大降低。

4.2 基于损伤与能量设计方法

建筑结构抗震优化设计中,从能量角度出发进行抗震设计的进行,主要是考虑到建筑结构承受地震影响时能够更好地承受其破坏能量,并将能量以有效的形式传导入建筑结构内部以进行分化消散。在发生地震时,建筑结构非弹性变形超过自身非弹性变形时,其建筑结构会受到一定程度的损伤,在建筑结构抗震设计过程中要将能量理念与非弹性变形相结合研究,对结构构件损伤纳入研究范围以最终提高建筑结构抗震能力。

4.3 基于位移设计方法,降低地震影响力输入

地震过程中,由于地震强度的不同建筑物会进行不同程度的位移,以结构位移为参照基础的结构设计方法能够在满足结构设计要求的同时有效控制建筑物位移情况。建筑抗震结构位移设计方法的应用,能够有效满足各种预定性能的目标要求。基于位移的设计方法应用能够使地震强度与结构自身形成关联性,并在地震时做出相应的反应,降低地震影响力输入。

基于位移的结构抗震方法,设计时要对设计方案进行综合定量分析,首先要保证建筑结构在收到地震影响时产生的形变在接受范围内。设计时要针对地震影响力情况确定位移限值和变形值,要研究透彻建筑构件变形与位移的关联。同时,在确定建筑构件构造时要考虑建筑界面应变分布情况的影响。根据位移设计方法,有效降低地震影响力输入,保证建筑结构安全性。

4.4 加强抗震结构设计

建筑建设选择的结构一般包括三种,即框-筒、筒-中筒以及框架-支撑体系,现在逐渐有更多的钢铁结构被应用到建筑工程中。基于现状尽量选择钢骨混凝土结构、钢结构以及钢管混凝土结构等,可以有效减小柱断面尺寸,对提高结构抗震性能具有重要意义。对于建筑结构抗震设计,需要从传统硬性为主的抗震模式逐渐向柔性为主的抗震模式转变,降低地震产生的影响力。另外,在确定抗震结构后,还需要做好对建筑材料的选择,应根据施工需要对建筑材料性能进行全面分析,综合考虑承载力、延性以及强度等方面要求。

4.5 增加抗震防线

通过增加抗震防线,在第一道防线遭到破坏后,还可以通过其他防线降低地震冲击力对建筑結构造成的影响,可以有效提高建筑抗震性能,例如可以选择用多个肢节与壁式框架的“框架剪力墙”结构来提高结构抗震性能。在框架剪力墙结构中,以剪力墙作为第一道抗震防线,因此为有效提高抗震性能应设置足够多的剪力墙。减小地震能量的输入和设置消能减震构件。强烈地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。

5 结束语

高层建筑的发展与城市的发展具有密切的联系,城市人口的密集、用地紧张,从而促进人们对高层住宅建筑的要求。建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标,因此如何准确运用不同的抗震设计方法,合理的选择与优化结构体系非常重要。经济与安全的关系是结构抗震设计的重要技术措施。为了保证高层建筑结构在地震的作用下不被受到严重破坏以及保证人们的生命财产安全通过对高层住宅建筑结构的抗震优化设计,保证建筑具有良好的抗震性能以及安全性。

参考文献:

[1]王光远等著.工程结构与系统抗震优化设计的实用方法[M].中国建筑工业出版社,1999.

[2]战宇,李长凤,张欢,齐浩然,王精源.高层建筑结构抗震优化设计探讨[J].低温建筑技术,2011(01).

[3]刘光绅,吴建奇.建筑结构抗震设防设计中的若干问题探讨[J].山西建筑,2010(03).

[4]姜桂荣.浅析高层建筑抗震结构设计现状与优化方法[J].科技经济市场,2015(06).

[5]王志.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J]. 江西建材,2016(01).

[6]盛承财.高层住宅建筑结构抗震结构优化设计探索[J].中国新技术新产品,2015(15).

 

建筑结构抗震论文范文 第14篇

题目:建筑结构工程中抗震设计分析

摘要 随着社会经济的快速发展,近年来我国的城市建筑工程正在经历着一个较快的发展过程,各个施工领域中新的技术和设备都层出不穷,给该行业的建设带来了极大的冲击和改变。在建筑结构工程的建设过程中,关于安全方面的设计和施工十分关键,尤其以抗震方面的建设最为重要。本文以建筑结构工程建设中的抗震设计为论题,对一些常见建筑的抗震设计提出一些自己的建议。

关键词 建筑结构工程;抗震设计;分析

引言

在建筑物的设计与建设中,安全问题永远是工程师考虑的首要问题,而自然灾害则是任何建筑都无法避免的,对此,建设单位只能加强建筑物的稳定性建设,以最大程度的降低灾害来临时的损伤。地震灾害是各种自然灾害中破坏性最大的,尤其是处在地震带上的建筑,对于建筑工程师而言,抗震设计是整个建筑设计工作中最为重要的一环。本文首先分析在建筑结构工程建设的抗震设计环节出现的主要问题,其次提出一些加强抗震建设的有效途径。

1建筑结构工程建设的抗震设计环节中出现的主要问题

第一,建设单位缺乏必要的抗震工程建设理念。在建筑物的建设过程中,安全问题永远是摆在首位的,在城市建筑建设中关于抗震工程的建设十分关键,但是目前在我国,许多负责项目工程建设的单位都缺乏基本的抗震设计工作常识,也没有相应的监督和管理意识,而且抗震设计工作也很落后。现如今许多工程单位往往只是片面的追求工程的速度,而忽略许多建设中的重要细节问题。这些单位在短期之内往往可以完成许多可能要花很长时间才能完成的建设任务,但是这种情况下这个工程的质量及安全肯定是存在着隐患的,而且抗震工作的设计和施工措施往往都比较复杂,如果在施工开始之后重新更改建设方案,势必会严重影响施工的效率[1]。

第二,抗震设计人员的培养问题。建设单位在前期的设计工作中重点主要放在整个项目的施工设计工作上,很少对建筑结构安全问题进行单独考虑,关于抗震方面的设计工作更是得不到应有的重视,因此,在设计人员的日常培训上也经常会忽略这一方面的建设,从而导致各个设计人员对这一领域的设计工作不甚了解。为了改善这种局面,各个建设单位必须加强对于抗震设计人员的专业化培养工作,成立专门的抗震工作建设小组,并且广泛吸取其他国家和地区的抗震建筑建设经验,以提高设计人员的抗震措施设计能力。

第三,抗震设计中的细节因素。对于建筑物的抗震工作设计而言,主要应该立足于建筑物的稳定性和承载力等结构性建设,在设计中必须要遵循以下几个原则,否则将会导致整个设计工作不合格,影响下一步的施工建设:首先是各个构件的性能设计。在抗震设计工作中,各个构件的稳定性是保证建筑物稳定性的基础,必须遵循强柱弱梁、强节点弱等设计原则[2];然后,对于构件中的薄弱部分必须进行重点抗震建设。其次是防线的布设点设计。在抗震工作建设中,需要尽可能多的设计防线布设点,以加强整个建筑物的抗震能力,尤其是抵抗余震的能力。最后是要注意各個零构件之间的强弱关系。

2加强建筑结构抗震建设的措施

2.1 完善抗震设计中的各种标准和规范

我国土木工程建设中的抗震设计工作相较于其他国家来说较为落后,系统化的抗震设计工程体系还没有完全建立,因此在项目工程的前期设计中,有许多工序的设计规范和标准往往不统一,比如某些构件的尺寸和位置等,这些设计标准看似是细节问题,但是关乎整个建筑物的稳定性,如果没有按照统一的标准进行设计和施工,则势必会在日后的使用过程中埋下安全隐患。我国现阶段的建筑结构工程建设抗震工作指标主要依据的是国家地震防设标准,因此在具体的工程建设之时,设计方一定要严格按照这一标准进行。同时,国家地震局也要完善相应的设计规范,尤其是要考虑到不同地区的不同情况。

2.2 明确建筑结构性能

建筑结构工程建设中的抗震设计中,首要工作就是明确建筑物的结构性能,主要内容包括对建筑物的建设场地进行整体考察,比如地质状况、地形条件、周围的环境因素等,还有各种建筑材料的结构性能、抗震指数以及抗震材料的各项数据指标等,通过这些工作的考察,建筑工程师可以对整个建筑的抗震性能有一个大致的了解,然后再通过计算机的数据处理和分析,进行进一步的抗震结构设计。

在进行一个具体的建筑工程抗震设计工作之前,工程师通过对建筑结构性能进行分析,然后结合以往的建筑抗震设计数据,可以建立完善的地震抗震数据库,数据库中包含各种不同类型的建筑物的抗震结构设计和数据分析,以工程设计师借鉴。最后,为了能够有效地收集到建筑物的各项抗震数据,工程师还会在设计前进行建筑物模拟地震,以此来监测该建筑结构性能的稳定性,然后再进行各项指标的安全评估,以便于后期抗震方案的设计。

2.3 抗震结构的选择

除了进行必要的建筑结构性能分析之外,在抗震设计工作中对建筑物抗震结构的选择十分关键。

首先,抗震结构必须要有一定的稳定性和承载力以及相应的变形能力。以钢筋混凝土材料为例,我国的大部分城市建筑都采用是钢筋混凝土材料,因为这种材料稳定性好,并且受环境影响不大,可以使用较长的时间。

其次,在选择抗震结构之时还要重视材料的地震传递作用。比如高层房屋的抗震设计,在抗震梁柱的布置中应该选择垂直重力载荷,这样一旦发生地震,可以在最短的时间内将伤害传递到墙体等竖直建筑上,以降低对房屋的损伤。

3结束语

建筑结构工程建设中的抗震设计工作对于整个项目建设来讲至关重要,其工作的重点与难点主要在于对建筑物抗震指标和各种环境因素的控制上。不少工程单位对此的重视程度不够,也因此既导致了许多安全问题的存在。为了提高建筑物的抗震性能,最大程度上减少地震对建筑物的损伤,建设单位方面要完善建筑物抗震设计中的各种标准和规范,明确建筑结构性能,同时对抗震结构进行合理的选择。

参考文献

[1] 陈建坤.建筑结构设计中的抗震设计问题探索[J].中国室内装饰装修天地,2015,(6):126.

[2] 阴召勇.建筑抗震结构设计要素及抗震措施探索[J].建筑·建材·装饰,2018,(14):223,218.

 

建筑结构抗震论文范文 第15篇

题目:高层建筑结构抗震设计分析

摘要:城市化发展进程不断加快,在这一背景下,高层建筑工程施工质量备受关注,若要确保市政建筑工程质量,就要从结构设计层面描述予以系统化分析,重点探究其中的抗震設计措施,从而营造安全的应用环境,以突出的抗震性能,保障群众的生命财产安全。文章主要针对高层建筑结构设计中的抗震设计方法进行分析,阐述了以下几项要点。

关键词:高层建筑;结构抗震;设计分析

引言

当前随着社会城市化进程加快,建筑业有了蓬勃的发展趋势,其建设的规模以及高度也在持续性扩大,在生活中建筑的种类相当丰富,但是其内存的结构性问题也逐渐突出,因而在建筑的建设过程中,需要做好结构的分析,这样在地震到来之时,防止给居民的生命财产安全带来严重的威胁。

1高层建筑结构抗震设计的内容

高层建筑的抗震性能与人们的生命财产安全有着密切的关系。高层建筑的抗震设计应考虑美观、实用和经济。地震期间,结构的抗震结构会受到地震的严重影响,因此抗震设计要满足结构在地震作用下的性能要求,考虑结构弹塑性变形能力的设计效果,针对高层建筑结构在水平地震作用下变形要求、性能要求的不同超限概率,实施有效的抗震设计方案。对于重要建筑物或有特殊要求的建筑物,采用时程分析方法进行补充计算设计。计算高层建筑在大地震作用下的变形状态,确保抗震设计效果能满足建筑性能要求,提高抗震效果。

2加强高层建筑结构抗震设计措施

2.1结构构件的抗震设计

在高层建筑抗震设计中,应充分考虑地震作用下的影响因素和阻碍因素,其中最重要的是建筑位移,并应根据界面应变随时提高框架支撑结构的水平。在框架中,应做好强柱弱梁的设计,提高梁的延性,可有效降低柱屈服的可能性。此外,抗震结构设计还可以采用其他方法,如采用高延性结构、多截面强框架设计等方法,实现隔震减振,提高高层建筑的整体稳定性。

在高层建筑结构设计中,我们将严格遵循强柱弱梁的原则,框架的分布在地震的容限下,使高层建筑在地震中倒塌的概率降低,同时,建筑结构、构件、内力的设计值,如抗震效果要严格规范,从而提高辅助框架结构的抗震性能和稳定性。采用框架中心调整的方法,实现了强柱弱梁的原理。应注意弯矩,并应事先考虑偏差的后果,即附加弯矩。高层建筑的抗震设计,要充分考虑结构的整体布置,充分考虑施工中基础设施建设的对称性和规则性,避免扭转不平衡的情况,做好核心筒的竖向结构设计,保证高层建筑整体结构的平衡,当高层建筑局部受损时,该建筑的抗震性能以其稳定性和填充性为主。

在高层建筑结构的抗震设计中,通常采用多道抗震防线。抗震设防线能对建筑结构起到内外平衡的作用,多道防震设防线能在地震中起到保护建筑结构的作用。从高层建筑的角度来看,多道抗震防线可以保证在地震作用下,如果第一道防线被破坏,地震能量就会被消耗,这样地震对建筑整体的影响就会减少,这样才能保证高层建筑在地震时能得到修复,在地震时不坠落的目标。

2.2合理选择钢结构类型

由于钢结构的抗震体系并不属于单一类型,种类较为丰富且较为多元化,所以在进行钢结构建筑的施工过程中,需要按照建筑施工所使用的材料以及钢结构建筑的实际高度,对相关的施工工艺展开科学选择。应保证所选择的钢结构类型能够与具体的抗震等级要求相符合,可对施工活动顺利开展形成有效促进作用,从而为后续各项操作的高质量开展奠定良好基础。

2.3建筑材料的科学选择

对于任何建筑结构来说,主要的承重原料都是建筑材料,建筑材料本身的塑性和刚度对整个高层建筑工程结构的抗震性能都会起到很大的作用。具体选择时,应对高层建筑工程所处位置的实际地质特征、地形地貌、板块构造等各种条件进行全面了解,并在此基础上选择抗震性能能满足实际工程需求的建筑材料。一般情况下,在选用高层建筑结构的材料时,通常选用自重轻、强度高的建筑材料,保证其整体性和延性足够好。由于板的施工面积比较稳定,高层建筑的结构设计可以科学的使用预制混凝土,这样更轻,施工操作也比较简单。但是,如果高层建筑工程位于地震多发地区,其混凝土结构容易产生裂缝,其安全性难以得到有效保障。在这种情况下,需要选择现浇混凝土结构,这种材料不仅具有良好的整体特性,而且具有非常高的性价比,其强度和刚度都比较好,能够有效地保证高层建筑工程结构的整体抗震性能,确保后期应用的有效性和安全性。

2.4科学选择建筑地基

为了防止因为地质灾害所导致的对于建筑物的破坏,在选址时,应该避免选择危险的地质区域,通常房屋建筑建设在均匀的岩层以及土质结构上,在进行建筑设计前,做好必要的勘探检查,确保地质结构、地壳分析以及水文状况良好。同时,还应该上报建筑审批部门进行严格审查,以确保最终选址的科学有效性。

2.5强调建筑结构整体性

建筑结构的完整性是决定高层建筑结构抗震设计性能的关键。设计中应采取合理有效的措施,提高建筑内部的整体设计效果,使建筑内部形成塑性铰,提高建筑结构的整体性和抗震防灾能力。在高层建筑结构的抗震设计中,要考虑到防止破坏问题,减少韧性剪切缺失的风险,合理处理构件,采取有力措施减弱弯曲,提高设计水平。应重视高层建筑的延性,提高抗震性能,做好抗震设计,提高结构的延性效果。例如,在梁、柱等构件的受拉钢筋配筋率的合理控制,以提高建筑结构的整体性,加强高层建筑结构抗震性能的目的,改进和优化高层建筑抗震结构形式,提高设计精度。要严格控制高层建筑基础的压实度,保证基础的稳定性,提高基础对建筑整体的承载能力,优化结构设计,设置抗震墙,通过加固梁柱节点,加强建筑物对水平剪应力的处理能力。

结语

总之,地震属于不可抗力的自然灾害之一,具有不可预估的特点。为了有效降低地震对高层建筑的影响,在高层建筑结构设计中,相关部门要充分考虑高层建筑结构的抗震性,设计人员在设计中要选择防震性能好的建筑材料,严格按照规定开展设计工作,避免安全隐患,全面提高我国高层建筑结构的抗震性和安全性。

参考文献:

[1]赵光朋.高层建筑抗震设计分析[J].房地产世界,2021(05):32-34.

[2]甘昱.高层住宅建筑结构的抗震优化设计策略[J].工程建设与设计,2021(04):21-23.

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