【导语】“宣静河”通过精心收集,向本站投稿了7篇结构抗震设计中地震动输入问题的讨论,下面是小编为大家整理后的结构抗震设计中地震动输入问题的讨论,仅供大家参考借鉴,希望大家喜欢!
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篇1:结构抗震设计中地震动输入问题的讨论
结构抗震设计中地震动输入问题的讨论
(The discussion on the problem of Seismic Input in Aseismic Design)
摘要:地震动输入的不确定性是结构抗震设计中最大的不确定性,针对抗震设计中往往只重视计算方法和计算模型的研究,而忽略输入机制的情况,总结设计反应谱地震动输入机制的主要方法,对这种方法进行介绍、评价以及前景预测,使设计人员在抗震设计时可根据不同情况选择最佳的输入机制,以满足抗震设计的需要。
关键词:结构抗震设计;地震波;地震动;反应谱;
1 引言
结构抗震设计理论涉及地震学、结构工程学等多门学科知识,其内容可概括为地震动输入、结构模型化、结构反应分析及抗震设计原则四部分。
地震动输入即是根据地震危险性分析的结果进行地震动区划,对于重要的工程结构甚至还需要进行地震动小区划,从而确定工程结构在设计基准期内具有不同超越概率的设计地震动参数;结构模型化是指根据分析的目的和侧重点对实际工程结构进行必要的简化,以使分析可行, 通常的结构模型化包括结构动力分析模型和结构构件恢复力模型的简化;结构反应分析则是采取适当的计算方法分析给定结构在给定地震动输入下的响应;抗震设计原则是在经济政策指导下对震害经验、抗震原理以及工程经验的综合技术成果,通常以技术法规的形式体现于各类工程结构的抗震设计规范中,
上述四部分内容既是结构抗震设计理论必须研究的对象,同时又是具体工程结构抗震设计所应遵循的步骤,四者彼此独立又相互联系,不可或缺。
本文旨在阐明结构抗震设计中地震动输入问题的讨论。针对抗震设计中往往只重视计算方法和计算模型的研究,而忽略输入机制的情况,总结设计反应谱和时程分析中输入地震波和随机分析采用的地震动输入机制的主要方法。对各种方法进行介绍、评价以及前景预测,使设计人员在抗震设计时可根据不同情况选择最佳的输入机制,以满足抗震设计的需要。
2 地震动输入的不确定性是结构抗震设计中最大的不确定性
地震作用与其它荷载形式的区别更重要的体现在其不确定性和随机性。地震发生的时间、空间、强度乃至地震的发生过程都具有不确定性因素, 设计地震动的确定只能用概率方法处理, 工程结构在使用寿命期内是否真正遭受到与设计地震动相当的地震作用同样不得而知。考虑结构在不同水平的地震作用下处于不同的工作状态己经成为国际地震工程界达成共识的抗震设防原则, 而不同的抗震设防水准实质上就是对不同重现期设计地震动的量化以及该重现期内抗震结构所期望的动力行为的规定。
篇2:地震动中输入能量的探讨
地震动中输入能量的探讨
用能量的方法研究在单自由度体系中(SDOF),结构在差异较大的软土和硬土场地上,承受近断层实际地震时,自振周期T=0.8 s的结构在地震激励下的瞬时输入能量和总输入能量.得出对于脉冲型地面运动,结构达到最大输入能所需的响应时间要比长持时地面运动所需的时间短,而结构耗散的能量要比长持时地面运动耗散的能量大得多的'结论.从瞬时输入能量以及总输入能量两个角度考虑输入能,认为瞬时输入能是地震设计中不可忽视的.计算得出,结构进入弹塑性阶段后,在双线性的滞回模型的假定条件下,结构延性系数不同时,两种场地所得的平均弹塑性等效速度谱,并进行了场地条件对结构输入能影响的分析比较.发现软土场地上的平均等效速度谱较好体现了结构的自振周期,应避开场地的卓越周期.
作 者:丁玉春 朱 DING Yu-chun ZHU Xi 作者单位:北京交通大学,土木建筑工程学院,北京,100044 刊 名:北京交通大学学报(自然科学版) ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF BEIJING JIAOTONG UNIVERSITY 年,卷(期):2007 31(4) 分类号:P315 关键词:场地 瞬时输入能量 总能量 等效速度篇3:建筑结构抗震设计讨论论文
关于建筑结构抗震设计讨论论文
【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,2004.
[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,2013(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,2012(32):38-40.
篇4:结构抗震概念设计论文
结构抗震概念设计论文
一、结构抗震概念设计的提出原因及必要性
每栋建筑物都是一个空间结构体,在荷载作用下各构件并非是以脱离体系的单一构件独自工作,而是以相当复杂的方式共同工作,精确计算其作用和受力是相当困难的,在计算地震作用时尤其如此,由于地震作用下的结构构件受力状态的复杂性及不确定性、人们对地震时结构响应认识的局限性和模糊性、理论计算中的假定与实际情况的差异性,注定了在现阶段无论计算工具再如何发展,计算过程再如何严格,其结果也只能是一种比较粗略的估计,甚至有时还根本无法计算。
显然在结构设计中,仅依靠现有理论进行抗震计算往往不能满足结构安全性、可靠性的要求,无法达到预期的设计目标。因此在不确定因素众多,受力状况复杂的结构抗震设计中,抗震概念设计的提出和应用就显得尤为重要了。
二、结构抗震概念设计的涵义
所谓抗震概念设计,一般是指不经过计算,尤其在难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据整体结构体系与分结构体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、实验现象和工程经验中所获得的基本设计原则和设计思想,从总体的角度来进行建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制,从而从根本上保证结构的抗震性能。
三、结构抗震概念设计的基本原则和具体要求
(一)建筑场地的选择
地震造成建筑的破坏,除地震动直接引起结构破坏以外,还有场地条件的原因,诸如:地震引起的地表错动与地裂,地基土的不均匀沉陷、滑坡和土体液化等。因此选择有利于抗震的建筑场地是减轻建筑物地震灾害的第一道重要工序。
(二)建筑物的平面、立面及竖向剖面的布置建筑物平面和立面的规则性是抗震概念设计中需要考虑的一个重要因素。
规则的建筑方案体现在:建筑物的平面布置基本对称;结构体型简单;抗侧力体系的刚度和承载力上下变化连续、均匀。因为,简单、对称的结构容易估算其在地震时的反应,容易有针对性的采取抗震措施并对其进行细部处理。因此,这就要求建筑专业的设计人员具有一定的抗震知识素养,应该对所设计的建筑的抗震性能有所估计,避免采用抗震性能差的严重不规则的设计方案。
(三)结构体系的确定和结构布置
结构体系的.确定是结构设计中头等重要的大事。结构设计时应通过综合分析使结构体系尽量合理且经济,应优先采用抗震能力强、延性好、耗能能力强、便于施工且具有多道防线的结构体系(如框架-剪力墙结构,框架-筒体结构,设置耗能连梁的剪力墙结构等),避免采用抗震能力较低的结构体系(如板柱-剪力墙结构,单跨框架结构等),尤其应避免采用看似“合法”(符合规范)但不合理的结构体系(如当房屋高度接近规范框架结构类适用高度上限时,仍采用框架结构,震害表明,框架结构的侧向刚度较小,整体性较差,结构的抗震性能较差,此情况下应采用抗震性能较好的框架-剪力墙结构为宜)。
而在结构布置时,应采用概念清晰、传力途径明确的布置方式,尽量避免造成结构扭转、平面和立面的里出外进、竖向传力杆件的间断与不连续等问题。
(四)多道抗震防线的设置
单一结构体系只有一道抗震防线,一旦破坏就会造成建筑物倒塌的严重后果。特别是当建筑物的自振周期与地震动卓越周期相近时,建筑物由此而发生的共振,更加速其倒塌进程。而如果建筑物采用的是多重抗侧力体系时,第一道防线的抗侧力构件在 当第一道抗侧力防线因共振而破坏,第二道防线接替工作,建筑物自振周期将出现较大幅度的变动,与地震动卓越周期错开,使建筑物的共振现象得以缓解,避免再度严重破坏。在双重结构体系中一般应优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙,或轴压比值较小的抗震墙、实墙筒体等构件作为第一道防线的抗侧力构件,如框架-剪力墙结构中的剪力墙,框架-填充墙结构中的填充墙,单层厂房纵向体系中的柱间支撑,均可作为各自体系中的第一道抗震防线。如因条件限制,只能采用单一的框架体系,则框架就成为整个体系中唯一的抗侧力构件,此时应采用“强柱弱梁”型的延性框架。
在地震作用下,框架梁成为第一道抗震防线,框架柱为第二道抗震防线,用框架梁的变形去消耗地震能量,使框架梁的屈服先于框架柱的屈服,从而保护了框架柱的相对完整,最终达到“大震不倒”的要求。
(五)结构抗震设计关键点的把握
在结构抗震概念设计中,还应注重对结构体系中的关键部位(如薄弱层,加强层等)、关键部位中的关键构件(如加强层的重要竖向构件、转换层的水平转换构件等)、关键构件中的关键节点(如梁柱节点,柱根部位等)几个关键点的把握,从而实现“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固、强柱根弱杆件”的设计理念。
结构抗震概念设计不是拒绝进行复杂结构设计,而是要求在处理复杂结构设计时明确:什么是结构设计的最佳选择?采用不合理的结构方案或结构布置可能会带来什么样的后果?需要采取哪些补救或加强措施,并对这些措施的合理性和有效性做出客观的评价,以保证结构性能目标的实现,确保房屋安全。结构抗震概念设计不是指手画脚的空洞说教,而是具有丰富内涵的实实在在的工作。
篇5:大跨斜拉桥地震动最不利输入方向分析
大跨斜拉桥地震动最不利输入方向分析
对于复杂结构的地震反应分析,地震波的最不利输入方向对应着结构的最不利反应.通过一座大跨斜拉桥的.具体实例分析,研究了地震动输入方向不同时结构反应的变化情况,结果表明:地震动输入最不利方向和结构本身以及所采用地震波均有关,沿轴向输入并不总是最不利输入方向,同时发⑾,地震波的长周期成分对大跨斜拉桥结构的地震响应有很大影响.
作 者:王滔 郭恩栋 张丽娜 胡煜文 WANG Tao GUO Endong ZHANG Lina HU Yuwen 作者单位:中国地震局工程力学研究所,黑龙江,哈尔滨,150080 刊 名:世界地震工程 ISTIC PKU英文刊名:WORLD EARTHQUAKE ENGINEERING 年,卷(期):2007 23(4) 分类号:P315 关键词:斜拉桥 地震动 最不利输入方向篇6:高层建筑的抗震设计与抗震结构初探
高层建筑的抗震设计与抗震结构初探
5.12汶川大地震中,建筑的倒塌是造成人员伤亡的最重要原因.地震灾难警示人们:防震减灾任重道远.针对高层建筑的抗震设计与抗震结构进行了阐述.
作 者:张学智 作者单位:中房集团张家口房地产开发公司,河北,张家口,075000 刊 名:黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2009 “”(24) 分类号: 关键词:高层建筑 抗震 结构篇7:抗震墙结构有哪些设计要点?
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这主要是使构件(抗震墙和连梁)有足够的弯曲变形能力。
(2)墙肢截面的高度沿结构全高不应有突变;抗震墙有较大洞口时,以及一、二级抗震墙的底部加强部位,洞口宜上下对齐。
(3)部分框支抗震墙结构的框支层,其抗震墙的截面面积不应小于相邻非框支层抗震墙截面面积的50%;框支层落地抗震墙间距不宜大于24m。底部两层框支抗震墙结构的平面布置尚宜对称,且宜设抗震筒体。
★ 抗震演讲稿
★ 震动的读后感
结构抗震设计中地震动输入问题的讨论(精选7篇)
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