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建筑结构抗震论文

时间:2023-01-12 18:59:10

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建筑结构抗震论文

第1篇

摘要:我国是一个地震多发的国家。因此,现在越来越多的人非常重视建筑结构抗震设计问题。所以,本文主要就建筑结构的抗震设计中关键问题、具体的抗震设计举措进行研究与分析。

关键词:建筑结构;抗震设计;关键问题;具体举措

【中图分类号】TU318【文献标识码】A【文章编号】2236-1879(2017)20-0217-01

引言:随着我国经济快速发展,一栋栋高楼大厦拔地而起,但与此同时,在我国是地震多发国家的背景下,建筑抗震等安全因素成为设计需要考虑的因素之一,现阶段,我国的建筑抗震水平较高,但因地震导致房屋倒塌的情况时有发生,为了能更好的提高建筑抗震水平,在建筑抗震设计方面更加合理,作为中学生了解建筑结构的抗震设计中关键问题、具体的抗震设计举措是很有必要的。建筑结构抗震设计关键问题

(一)场地的科学选择。

建筑场地的科学选择,直接关系到建筑结构抗震设计的水平与质量。因此,有关的工程设计人员需要对于建筑物建设的场地进行全面的考察工作,选择具有土质松软、地质元素分布不均衡的区域来进行地段的选择,避免地震发生时产生出地裂或者是地表错动问题。

(二)建筑结构的合理化抗震设计。

建筑结构的合理化设计也对于提升建筑抗震设计的质量与水平发挥着重要的作用。比如:使用高强度的建筑材料使得建筑物的结构框架具有完整性的构造。而高质量设计图纸的应用,可以使得建筑物的各个部位进行更加合理、科学的布局,最终形成强有力的抗震效果。

(三)建筑平面布置的规则性。

进行满足有关抗震设计要求的施工,可以极大提高建筑的抗震水平与能力。比如:综合的考虑到各个方面的因素,应用现代的网络信息技术进行对称性的结构设计,将会对于建筑的抗震实际效果进行科学的提升。同时,我们需要清楚的了解到各种科学的设计需要真正的落实到施工实践中,使得设计的成果真正转变为实际的应用成果[1]。

一、建筑结构抗震设计的具体举措

(一)基础隔震措施。

所谓的基础隔震指的是应用各种各样的减震装置来完成有关建筑物的结构抗震设计。具体来讲,将有效的抗震、隔震的装置应用到建筑物自身的部位中,从而达到保护建筑物,使其具有良好抗震、隔震效果的一种方式。但是,这种方式不适用于高大的建筑物中。原因在于,在高大建筑物中应用抗震装置会导致建筑物产生出自振周期问题,无法达到应有的抗震效果。在我国的生活中常见的抗震装置有橡胶垫装置、混合隔震装置等。对于这些装置应用摩擦移动或者是粘弹性隔震的方式就可以进行有效的防震,保障建筑物具有良好的防震要求[2]。

(二)特殊材料在地基隔震中的应用。

应用特殊的材料全面保障建筑物的地基具有良好的防震性能,也是一个重要的防震举措。具体来讲,应用高效的沥青原料与粘土、砂子等进行混合性的应用,可以提高建筑物整体的质量与水平,保障建筑物的安全。目前这种方法已经在建筑物的防震设计中进行了一定程度的应用,并且取得了不错的应用效果[3]。

(三)建筑结构悬挂隔震。

所谓的建筑结构悬挂隔震指的是在进行建筑物结构设计工作中,应用悬挂的方式来对于建筑物大部分结构或者是整体的结构进行有效减震处理,使得地震发生时地震灾害的破壞力量对于悬挂的建筑结构没有非常大的影响,最终减轻地震对建筑的破坏程度,避免重大的人员伤亡与财产损失。比如:在一些大型钢结构建筑中应用悬挂的方式来进行有关的设计,使得有关的子框架通过锁链或者是吊杆方式的应用悬挂在主框架上。这种设计方式应用的意义在于地震发生之后,地震一部分破坏力量会传导在这些锁链或者是吊杆上,降低了地震对于建筑物地基以及墙面的影响,提高了建筑物地基抗震的实际效果[4]。

(四)建筑层间的隔震。

对于建筑物层间进行有效的隔震是一种操作简单、工序简单的应用方式。但是,这种方式与其它方面的隔震使用举措比较起来只能对于地震破坏力量的10%到30%进行有效的预防,无法从根本上形成强有力的抗震效果。因此,这种方式需要与其它模式的抗震举措进行综合性的应用,形成对于建筑物的有力保护,全面提高其应对地震破坏力量的能力。

(五)建筑结构的加固隔震。

为了全面提高建筑物结构的抗震能力,我们需要采取各种的方式对于建筑物进行必要的加固处理,提升建筑物的质量。具体来讲,第一,在建筑物竣工之后,有关的工程施工技术人员可以应用阻尼的方式对于建筑物进行全面的加固,最终使得建筑结构的抗震效果得到加强。第二,为了提高高层建筑的抗震效果,我们可以应用消能减震装置来提高其抗震的能力,使得高层建筑也可以在地震发生时具有对地震破坏力的抵御能力,避免重大的财产损失与人员伤亡。比如:消能减震装置在建筑物隔震夹层中进行应用,可以极大提高建筑物结构的抗震效果[5]。

二、结论:

通过上述几个方面,对于建筑物结构抗震若干问题进行科学的研究与探讨,有利于建筑物施工的企业应用众多的具体方法全面提高建筑物结构抗震的质量与水平,保障建筑物在地震发生时具有强有力抵御地震的能力,减少人员的伤亡与财产上的损失。如今总体的设计理念与方式比较先进,但也需要与时俱进,不断提高建筑抗震等级,为人们的生命和财产安全提高保障。

参考文献 

[1] 古力铭. 关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J]. 四川水泥,2015,06:60. 

[2] 曹振. 关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J]. 门窗,2015,06:126. 

[3] 邱子龙. 关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J]. 建材与装饰,2016,08:76-77. 

[4] 李琛琛. 关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J]. 科技创新与应用,2016,18:245. 

第2篇

关键词:建筑结构;抗震设计;存在问题;改良方案;房屋建筑 文献标识码:A

中图分类号:TU352 文章编号:1009-2374(2015)03-0044-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0214

我国是一个地震灾害比较严重的国家。随着科学技术的不断发展,我国的建筑结构抗震设计的方法随着结构试验、结构分析、地震学以及动力学的发展也在不断的进步,在不断学习国外经验的基础上,我国的震害调查、强震观察的方法在不断的成熟。但是,如何从我国的社会发展和地震环境的实际情况出发来提高建筑结构抗震性能,从而保持建筑物更加合理经济、安全可靠,是结构抗震设计中的一项重要的任务。

1 建筑结构抗震设计中的问题

1.1 选择建筑抗震场地的问题

如果施工的条件相同,不同工程地质条件下的建筑物在地震时会受到明显不同的破坏程度。所以,选择一个好的建筑场地是提高建筑物抗震性能的重要基础,在场地选择的过程中,要降低地震灾害,尽可能地避开工程地质不良的抗震场地(比如河岸、边坡边缘、高耸孤立的山丘、非岩质陡坡、湿陷性黄土区域、液化土区域),选择有利的建筑场地(比如中等风化、微风化的基岩,不含水的粘土层,密实的砂土层)。如果实在无法当避开不利区域的话,应该在场地采取抗震加强措施,应根据抗震设防类别、湿陷性黄土等级、地基液化,来采取措施提高地基的刚度和整体稳定性。比如,如果建筑地基的受力层范围处在严重不均匀土层、软弱粘性土层、新近填土时,要合理估计计算地基在地震时形成的不均匀沉降,从而采取加强上部结构和基础的处理措施或者加固地基、桩基的措施来加强地基的承

载力。

1.2 选取房屋结构抗震机制的问题

1.2.1 房屋结构机制应有科学恰当的强度与刚度,能够有力地规避房屋结构由于突然变化或者个别位置减弱构成薄弱位置,引发太大的应力聚集或者塑性产生变化聚集;对于或许形成的脆弱位置,应采用提升抗震水平的手段。

1.2.2 在房屋架构机制中应设计有科学的地震功能传送通道与确定清楚的核算简图。另外,设置纵向房屋构件时,应尽量保持在垂直重力负荷作用下纵向房屋构件的压应力多少平均;设置楼层盖梁机制时,尽量保证垂直重力负载能够通过距离最小的途径传送到纵向构件墙或者柱子上;设置转换架构机制时,尽量保证从上面架构纵向构件传过来的垂直重力负载能够通过转换层完成再次转换。

1.2.3 在选取房屋架构机制时,应重视防止由于一些构件或者架构的损坏而让总体房屋架构失去对重力负载的承受性能与抗震性能。房屋架构抗震设置的基本准则是架构应该具备内力再次分摊作用、优秀的变形性能、一定的赘余度等。进而在地震出现时,一些构件即便出现问题,其他构件仍然可以承载纵向负载,提升房屋架构的总体抗震稳固性。

1.3 房屋架构平面设置的规则性与对称性问题

房屋的平面与立体的设置应遵照抗震理论基本设置准则,通常运用规则的房屋架构设置方案。依照房屋结构抗震设置规范的标准,对平面不规则或纵向不规则,或者两者均不规则的房屋架构,应运用空间架构的核算模式;对楼板部分区域连接不畅或者表面凹凸不成规律时,应运用相对应的贴合楼层强度刚度变动的模型;脆弱位置应当注重相对应的内力加大系数,而且依照规范标准来对弹塑性形状改变加以剖析,脆弱位置应采用抗震构造手段。

在房屋架构的抗震中,对称性是不容忽视的。对称性包含房屋平面的对称、品质分布的对称及房屋架构抗侧刚度的对称三个部分。保证这三个方面的对称中心为同样的位置是最优的抗震设置方案。国内的房屋结构中,架构的对称性通常指的是抗侧力主要架构的对称。对称的房屋架构有框架架构、简体框架架构等。

房屋架构的规则性体现在以下四点:

1.3.1 在平面设置房屋抗侧力的主要架构时,应当保证周围结构与中心的刚度与强度平均分布,让房屋的主要架构维持较强的强度与抗扭刚度,很大程度上防止了房屋在风力较大或者地震的扭矩影响下而产生很大的形状改变造成非架构构件与架构构件的损坏。

1.3.2 在平面设置房屋抗侧力的主要架构时,还应当重视保证同一主轴方向的所有抗侧力架构刚度与强度位于平均形态。

1.3.3 建筑结构的抗侧力主体结构沿着构成变化和竖向断面也要保持均匀,避免出现突变。

1.3.4 建筑结构的抗侧力主体结构的两个主轴方向也要有比较接近的强度和刚度,还要有比较相近的变形特性。

总体来说,在建筑结构抗震设计中,一定要对建筑平、立面布置的规则性加以重视,在实际的工程中还应该对建筑结构抗震设计的规范规定给予高度的重视。

2 提高建筑结构抗震能力的改良方案

(1)对地震外力能量的吸收传递途径进行恰当合理的布局,保证支墙、梁、柱的轴线处于同一平面,形成一个构件双向抗侧力结构体系。在地震作用下构件呈现出弯剪性破坏,有效地使建筑结构的整体抗震能力得到提高。

(2)要按照抗震等级来对梁、柱、墙的节点采取抗震构造措施,保证在地震作用下建筑物结构可以达到三个水准的设防标准。按照“强节点弱构件”、“强剪弱弯”、“强柱弱梁”的原则,来合理选择柱截面的尺寸,注意构造配筋要求,控制柱的轴压比,确保结构在地震作用下具有足够的延性和承载力。

(3)进行多道抗震防线的设置。在一个抗震结构体系中,在地震作用下一部分延性好的构件可以担负起第一道抗震防线的作用,而在第一道抗震防线屈服后其他构件才逐次形成第二、第三或更多道抗震防线,有效提高建筑结构的抗震安全性。各地区要根据所处区域的地质特征,提高抗震设防标准。

(4)在可能发生破坏性比较强的地震区域,建设、地震、科技等部门要对建筑技术规范进行严格的规定,从施工保障、材料选用、规划设计、建房选址等方面来加强监督检查和技术指导,保证建筑设施能够符合抗震设防的基本要求。

(5)根据地震地区本身建筑物的特点来积极引用抗震减灾新材料、新工艺、新技术,并且借鉴发达国家的技术和经验,将其推广应用到建筑抗震设计中。

(6)建筑结构抗震设计的管理者以及实施者也对建筑的抗震能力起到很大的作用。所以,必须提高抗震设计工作人员的整体素质,提升整个建筑的抗震工程

质量。

3 结语

经过多年来对建筑结构中抗震设计的研究,我国的抗震设计方法已经逐渐趋于成熟,但是还有许多需要完善的地方。我们要在严格按照建筑抗震规范要求的基础上上,科学地合理地进行建筑抗震设计,保证建筑物的稳定性和可靠性,促进我国建筑结构抗震设计向着高水平方向发展。

参考文献

[1] 方小丹,魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报,2011,(12).

[2] 胡洁.浅析建筑结构抗震设计[J].科技创新与应用,2012,(6).

第3篇

关键词: 建筑;结构设计;抗震;设计;策略

中图分类号:TU318文献标识码: A 文章编号:

近几年来,全球性的地震灾害的频发,给我们的人类,带来了更加深重的灾难。从汶川地震、舟曲地震,在到雅安地震,这些灾难,带给了我们无尽的伤痛,房毁人亡,建筑损坏等的发生,使得人们更加注重起了灾后依然屹立不倒的建筑,这些建筑,在灾难来临时,无疑可以为人们提供一个避风港,在一定程度上减少了人员的伤亡。为了提高建筑的抗震性能,本文对建筑结构设计中的抗震问题,进行了分析。

一、建筑抗震结构设计的基本原则

一是在最大限度上安排多道抗震防线。由于多个延性相对较好的分体系会构成一个抗震结构体系,通过有一定延性的结构构件共同协作。比合如延性框架以及剪力墙构成了框架-剪力墙结构。在经过了级数较大的地震之后,往往随之而来是多次的余震。如果只设计了一道防线,则余震带来的破坏在很大程度上会给已经受过损伤的建筑物带来致命的一击,而造成倒塌。为了防止大地震时发生倒塌,需要在抗震结构体系中设计较大的内部、外部冗余度。所运用的耗能构件需要满足较好的延性和适当的刚度,这样才能在很大程度上提高结构的抗震性能。

二是采取相应的措施在可能出现的薄弱部位加强其抗震能力。

判断薄弱部位的基本因素是构件的实际承载能力,发生强烈地震的过程中,构件没有所谓的强度安全储备。在设计过程中,需要实现楼层(部位)的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值处于相对均匀的变化趋势。且不能过分重视局部的刚度和承载力而忽视了整体的协调程度。对于从总体上加强抗震性能的手段,效果较为显著的手段是重视薄弱层的设计,能够具备充足的变形能力而不会发生薄弱层转移的情况。

二、建筑结构设计的抗震设计策略

1、建筑抗震场地的选择

(1)房屋平面布置应当规则,在结构上应当力求对称。如果房屋在建筑过程中,其外形不规则,或者是不对称,带有凹凸变化尺度,或者是形心质心偏大,在同一个结构的单元内部,结构的平面形状以及刚度不均匀或是不对称的情况下,平面的长度过长等现象,对于抗震性能均不利。

(2)强度以及刚度都要匀称。在多层的建筑结构当中,应该使各个层面之间的强度和具备的刚度都要匀称,无论哪一层,如果存在薄弱的一个楼层,那么这一处,就会在地震力的强大作用下导致变形或成为变形集中区,从而使得建筑物最初开始从此部位发生严重的变形导致破坏,最后甚至波及到整个建筑的整体遭到严重破坏。

(3)结构的超静定次数多。静定结构的杆件,其受力系统和传力路线单一,其中一根杆件遭到破坏,就会波及整个结构体系由此而导致失效。在超静定的结构中,超过其荷载能力的时候,会先使一些多余的杆件发生一些塑性的变形,并且容易消耗吸收一部分的能量,而保证整个的结构所具备的稳定性,并且还可以减少地震的破坏。超静定结构次数多,那么消耗地震能量,也就越多,同时建筑的抗震能量也就越强。

2、建筑结构抗震体系的合理选择

建筑结构中的抗震体系的合理选择,是在建筑结构抗震结构的设计当中,应当慎重考虑的一个重要性的问题,其中建筑结构的抗震方案的选取是否合理,这是决定建筑结构的安全性以及经济性的一个重要的组成部分。

(1)首先建筑结构体系,在地震的灾害中,应当避免因为部分结构或者是构件的破坏,从而导致的整个建筑结构丧失了抗震能力,或者是对重力荷载的承载能力。建筑结构抗震设计所具备的一个重要的设计原则就是,建筑结构本身应当具有十分必要的赘余度、以及良好的变形能力,和其具备的内力重分配的功能,在地震的过程当中,即使是有一部分的构件退出了工作,但是其余部分构件,应该仍然能够承担起竖向的荷载能力,且还要避免整体的建筑结构失稳。

(2)建筑结构体系当中,其应当具备清晰而且明确的计算的简图,包括恰当而且合理的地震作用下的传递的路径。在抗震设计过程当中,竖向建筑构件的布置设计,就应当尽量使得竖向建筑构件,在垂直的重力荷载的作用下,压应力水平应当接近均匀;且其中的楼屋盖梁体系的布置,也应当尽量的使用垂直重力荷载,主要目的是以最短的路径来传递到竖向构件墙和柱的上面去;

(3)建筑结构体系应当具有合理适度的强度和刚度。应当具有合理而且恰当的强度以及刚度分布,这是因为在抗震过程中,为了防止以及避免因为局部的削弱或者是突然的变形而形成薄弱的部位,并且对薄弱的部位产生过大的塑性变形集中或者是应力集中的现象;建筑的框架结构设计,应当使节点基本不遭到破坏,同时底层柱底的塑性铰应当形成的晚些,应当使柱、梁端的塑性铰出现得尽可能地分散;这对于震中可能出现的薄弱部位,应当及时采取适当的措施来提高抗震的能力。

3、重视建筑结构平面布置的规则性和对称性

建筑的平、立面布置应符合抗震理念设计原则,宜采用规则的建筑结构设计方案,不应采用十分不规则的设计方案。建筑结构抗震设计规范规定,对平面不规则或竖向不规则,或平面、竖向都不规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型;对凹凸不规则或楼板局部不连贯时,应采用符合楼板平面内的实际刚度强度变化的计算模型;对薄弱部位应乘以内力增大系数,应按规范的有关规定分析弹塑性变形,并应对薄弱部位采取强有效的抗震构造措施。

4、提高建筑结构抗震能力的对策

(1)要合理且恰当地布局地震外力的能量传递与吸收的途径,在地震当中,要确保建筑的支柱、梁与墙的轴线,处于同一个平面上,从而可以形成构件的双向抗侧力结构体系。并且可以使其在地震的作用下,呈现弯剪性的破坏,并使塑性屈服情况,尽量的发生在墙的根底部,从而连梁适合在梁端产生塑性屈服,这样还具有足够的变形的能力。在震灾中,在墙段部分充分发挥抗震功能之前,要按照"强墙弱梁"的原则,来大力加强墙肢的承载力,避免墙肢遭到剪切性的破坏现象,从而最大限度的提高建筑结构的整体的抗震能力。

(2)要根据抗震等级,在对墙、柱以及梁节点设计中,采取相对应的抗震构造措施,力求确保建筑物结构,在地震的作用下可以达到三个水准的设防标准。还可以根据"强柱弱梁"、和"强剪弱弯" 、以及"强节点弱构件"几种构造的原则,在建筑设计中,合理的选择柱截面的尺寸,以此控制柱的轴压比,并还要注意构造配筋的要求,还要保证,钢筋砼结构建筑在地震的作用下,能够具有足够的承载能力以及具备足够的延性。

(3)在建筑设计过程中,要设置出多道抗震的防线,即,在设计一个抗震结构的体系当中,有一部分延性比较好的构件,在地震的作用下,首先可以担负起第一道抗震防线的作用,然事,其他的构件,在第一道抗震防线屈服以后,在地震中,会依次的形成第二道、第三道或者是更多道的抗震的防线,这样的抗震结构体系的设计,在建筑设计当中,对于确保建筑结构具有的抗震安全性,是非常的行之有效的设计方法和手段。

总之,建筑行业关系到我国的经济发展和社会稳定,关系到国民的生命财产安全,加强对建筑结构的防震设计,提高抗震能力,是促进社会和谐稳定的客观要求。因此实施科学合理的设计方法,选择科学的抗震措施,重视抗震关键要点,具有重大的社会意义。

参考文献:

[1] 瞿岳前 杨将 汤卫华 建筑结构基于性能的抗震设计理论与方法 [期刊论文] 《山西建筑》 -2009年35期

第4篇

[论文摘要]高层建筑抗震工作一直建筑设计和施工的重点,概述高层建筑的发展,对建筑抗震进行必要的理论分析,从而来探索高层建筑的设计理念、方法,从而采取必须的抗震措施。

现阶段,土与结构物共同工作理论的研究与发展使建筑抗震分析在概念上进一步走向完善,如果可以在结构与地基的材料特性,动力响应,计算理论,稳定标准诸方面得到符合实际的发展,自然会在建筑结构抗震领域内起到重要的作用。

一、高层建筑发展概况

80年代,是我国高层建筑在设计计算及施工技术各方面迅速发展的阶段。各大中城市普遍兴建高度在100m左右或100m以上的以钢筋为主的建筑,建筑层数和高度不断增加,功能和类型越来越复杂,结构体系日趋多样化。比较有代表性的高层建筑有上海锦江饭店,它是一座现代化的高级宾馆,总高153.52m,全部采用框架一芯墙全钢结构体系,深圳发展中心大厦43层高165.3m,加上天线的高度共185.3m,这是我国第一幢大型高层钢结构建筑。进入90年代我国高层建筑结构的设计与施工技术进入了新的阶段。不仅结构体系及建筑材料出现多样化而且在高度上长幅很大有一个飞跃。深圳于1995年6月封顶的地王大厦,81层高,385.95m为钢结构,它居目前世界建筑的第四位。

二、建筑抗震的理论分析

(一)建筑结构抗震规范

建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计(包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容)的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平,又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导,向技术经济合理性的方向发展,但它更要有坚定的工程实践基础,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识,现代规范中的条文有的被列为强制性条文,有的条文中用了“严禁,不得,不许,不宜”等体现不同程度限制性和“必须,应该,宜于,可以”等体现不同程度灵活性的用词。

(二)抗震设计的理论

1、拟静力理论。拟静力理论是20世纪10~40年展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数(地震系数)。

2、反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40~60年展起来的,它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解,以及结构动力反应特性的研究为基础,是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。

3、动力理论。动力理论是20世纪70-80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外,人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解,同时随着强震观测台站的不断增多,各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论,它把地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而完成抗震设计工作。

三、高层建筑结构抗震设计

(一)抗震措施

在对结构的抗震设计中,除要考虑概念设计、结构抗震验算外,历次地震后人们在限制建筑高度,提高结构延性(限制结构类型和结构材料使用)等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前,在抗震设计中,从概念设计,抗震验算及构造措施等三方面入手,在将抗震与消震(结构延性)结合的基础上,建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法,直至进一步通过一些结构措施(隔震措施,消能减震措施)来减震,即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且,强柱弱梁,强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。

(二)高层建筑的抗震设计理念

我国《建筑抗震规范》(GB50011-2001)对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此,要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此,要求结构具有相当的延性能力(变形能力)不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时,结构虽然破坏较重,但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏,从而保障了人员的安全。因此,要求建筑具有足够的变形能力,其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。

三个水准烈度的地震作用水平,按三个不同超越概率(或重现期)来区分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重现期50年;设防烈度地震(基本地震):50年超越概率 10%,重现期475年;罕遇地震:50年超越概率 2%-3%,重现期 1641-2475年,平均约为2000年。

对建筑抗震的三个水准设防要求,是通过“两阶段”设计来实现的,其方法步骤如下:第一阶段:第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数,先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数,进行构件截面设计,从而满足第一水准的强度要求;第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角,使其不超过抗震规范所规定的限值;同时采用相应的抗震构造措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能,从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段:采用与第三水准相对应的地震动参数,计算出结构(特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节)的弹塑性层间位移角,使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。

(三)高层建筑结构的抗震设计方法

我国的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)对各类建筑结构的抗震计算应采用的方法作了以下规定:1、高度不超过 40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法等简化方法。2、除1 款外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱方法。3、特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范围的高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算,可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。

参考文献

[1]朱镜清.结构抗震分析原理[M].地震出版社,2002.11.

第5篇

关键词:高层;混凝土;建筑;抗震;结构设计

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

近几十年来,钢筋混凝土结构有了更大的发展,混凝土强度和钢筋强度得到提高,钢筋混凝土结构的应用范围不断扩大,预应力混凝土结构也开始应用。钢筋混凝土高层建筑成为了当前建筑物的一个主体工程,如何保证建筑结构抗震设计是否过关尤为重要。设计阶段决定主体结构构件、非结构构件的尺寸与构造、连接,是结构抗震性能目标能否实现的一个重要阶段。论文就钢筋混凝土高层建筑结构抗震关键设计进行探讨,旨在促进了钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的飞速发展。

一、结构抗震设计的重要性

地震是一种随机振动,有难于把握的复杂性和不确定性,要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数,目前尚难做到。在结构分析方面,由于未能充分考虑结构的空间作用、结构材料的非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,同时也存在着不准确性。因此,工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决,而必须立足于“概念设计”。概念设计是指设计人员从结构的宏观整体出发,用结构系统的观点,着眼于结构整体反应,正确地解决总体方案、材料使用、分析计算、截面设计和细部构造等问题,力求得到最为经济、合理的结构设计方案以达到合理抗震设计的目的。结构抗震概念设计的目标是使整体结构能发挥耗散地震能量的作用,避免结构出现敏感的薄弱部位。地震能量的聚散,如果仅集中在少数薄弱部位,必会导致结构过早破坏,目前各种抗震设计方法的前提之一就是假定整个结构能发挥耗散地震能量的作用,在此前提下才能以多遇地震作用进行结构计算、构件截面设计并辅以相应的构造措施,必要时采用弹性时程分析法进行补充计算,试图达到罕遇地震作用下结构不倒塌的目标。

二、高层混凝土建筑结构抗震设计策略

1、 从建筑的全局出发

高层混凝土建筑结构设计要从建筑的全局出发,全面考虑各种建筑部位的功能,在此基础上,科学设计每个部分的构件,保证每个部件之间的契合,促使每个部件或者是若干部件组合起来可以完成某一特定的设计要求,满足一定的现实需求,同时,通过抗震设计,使得每个构件都可以具有相应的承载力,当地震来袭,每个构件都可以有着一定的次序先后破会,整体组合构件将会有着更强大的承载力和柔性,从而延缓地震破坏的速度,消耗爆发的能量。增强建筑的整体抗震能力。

2、地基选址

地基选址是进行建筑结构设计的基础,因此,在房间结构抗震设计中,要科学避开山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本着坚硬,牢固,平坦,开阔的选址原则。亲身实地,利用先进技术设备,进行地质勘探,山石水土监测,并取样论证,科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠,地质稳定无渗漏,无坍塌,无暗河,无熔岩,无火山……从而保证整个地基不会因为承载而发生小范围的坍塌。影响到整体承载能力和抗震能力设计。

3、高度的确定

按我国现行高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3- 2002)规定,在一定设防烈度和一定结构型式下,钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。这个高度是我国目前建筑科研水平、经济发展水平和施工技术水平下,较为稳妥的,也是与目前整个土建规范体系相协调的。可实际上,已有许多混凝土结构高层建筑的高度超过了这个限制。对于超高限建筑物,应当采取科学谨慎的态度:一要有专家论证,二要有模型振动台试验。在地震力作用下,超高限建筑物的变形破坏性态会发生很大的变化。因为随着建筑物高度的增加,许多影响因素将发生质变,即有些参数本身超出了现有规范的适宜范围,如安全指标、延性要求、材料性能、荷载取值、力学模型选取等。

4、材料的选用和结构体系

在地震多发区,采用何种建筑材料或结构体系较为合理应该得到人们的重视。我国150m以上的建筑,采用的三种主要结构体系(框—筒、筒中筒和框架—支撑体系),都是其他国家高层建筑采用的主要体系。但国外,特别在地震区,是以钢结构为主,而在我国钢筋混凝土结构及混合结构占了90%。如此高的钢筋混凝土结构及混合结构,国内外都还没有经受较大地震作用的考验。在高层建筑中采用框架———核心筒体系,因其比钢结构的用钢量少,又可减少柱子断面,故常被业主所看中。混合结构的钢筋混凝土内简往往要承受80%以上的震层剪力,有的高达90%以上。由于结构以钢筋混凝土核心筒为主,变形控制要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准。但因其弯曲变形的侧移较大,靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移,不仅增大了钢结构的负担,且效果不大,有时不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构,形成加强层才能满足规范侧移限值;此外,在结构体系或柱距变化时,需要设置结构转换层。加强层和转换层都在本层形成大刚度而导致结构刚度突变,常常会使与加强层或转换层相邻的柱构件剪力突然加大,加强层伸臂构件或转换层构件与外框架柱连接处很难实现强柱弱梁。因此在需要设置加强层及转换层时,要慎重选择其结构模式,尽量减小其本身刚度,减小其不利影响。

在高层建筑中,应注意结构体系及材料的优选。现在我国钢材生产数量已较大,建筑钢材的类型及品种也在逐步增多,钢结构的加工制造能力已有了很大提高,因此在有条件的地方,建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土(柱)结构或钢结构,以减小柱断面尺寸,并改善结构的抗震性能。在超过一定高度后,由于钢结构质量较小而且较柔,为减小风振而需要采用混凝土材料,钢骨(钢管)混凝土,通常作为首选。

另外,许多高层建筑底部几层柱虽然长细比小于4,但并不一定是短柱。因为确定是不是短柱的参数是柱的剪跨比,只有剪跨比≤2 的柱才是短柱。有专家学者提出现行抗震规范应采用较高轴压比。但是即使能调整轴压比限值,柱断面并不能由于略微增大轴压比限值而显著减小。因此在抗震的超高层建筑中采用钢筋混凝土是否合理值得商榷。

总之,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,钢筋混凝土框架结构的柱端与节点的破坏较为严重,其抗震设计中应该钢筋混凝土高层建筑结构抗震关键设计,另外,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。

5、运用延性设计

结构良好的延性有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。因此,结构设计应力求避免构件的剪切破坏,争取更多的构件实现弯曲破坏。始终遵循“强柱弱梁,强煎弱弯、强节点、弱锚固”原则。构件的破坏和退出工作,使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系,致使结构的周期发生变化,以避免地震卓越周期长时间持续作用引起的共振效应。

总之,高层建筑结构的抗震设计方法和技术是不断变化和进步的,需要在具体的实践中对高层建筑所处的地质和环境进行详细的分析和研究,选用适合的抗震结构,注重建筑结构材料的选择,减小地震的作用力,增强地震的抵抗力,从而达到高层建筑抗震的目的。

参考文献:

[1] 计静.套建增层预应力钢骨混凝土框架抗震性能与设计方法研究.哈尔滨工业大学博士学位论文,2008.

[2] 蒋新梅. 高层建筑结构的抗震设计[J]. 广东科技. 2009(08)

第6篇

【关键字】网壳结构,抗震,设计方法

中图分类号:U452.2+8 文献标识码:A 文章编号:

前言

地震是一种破坏性极大的突发性自然灾害,能够造成人员伤亡和社会物质财富的巨大损失,对社会生活和地区经济发展有着广泛而深远的影响。为减轻地震所造成的生命与财产损失,人类与之进行了长期不懈的斗争,虽然科学技术和工程技术的突飞猛进,地震工程的理论和实践得到了很大发展,但是,就近20余年来说,全球发生的许多大地震,仍然造成大量严重的工程破坏和惨重的生命财产损失。例如1976年我国的唐山地震、1994年美国的Northridge地震、1995年日本的阪神地震及1999年台湾的集集地震。随着城市现代化和经济的高度发展,地震所造成的损失,平均每几十年翻一番。因此,了解地震灾害的特点,采取正确的对策,方能保证防震减灾收到实效。鉴于地震预报和地震转移分散均不能很好的实现,因此,工程抗震成为目前最有效、’最根本的措施,建筑结构的抗震设计也成为当前最被关注的课题之一。

常见的建筑结构防震措施

目前,用于建筑结构防御地震的措施主要有:传统的抗震设计、结构控制理论(如减震、隔震等)。传统的抗震设计是适当增加结构的刚度,以抵抗地震作用,或合理布置结构的刚度,使结构部件在地震时不同步地进入非弹性状态,具有较大的延性,消耗地震能量。上述方法存在以下缺陷:

安全性难以保证。当突发地震超出设防烈度时,房屋会严重破坏

适应性有限制。当地震发生时,虽然结构本身的破坏可以控制,但是房屋内的重要设备可能会遭到破坏

经济性欠佳。它通过增大构件断面,加大配筋来抵抗地震。断面越大,刚度越大,地震作用也越大,所需断面及配筋也越大。如此恶性循环,大大提高了建筑造价,并且随着设防烈度的提高,造价也急剧增加,通过增加结构刚度来抵御地震作用,其材料用量大,不经济。一种主动的抗震策略是对结构施加控制系统,由控制系统和结构共同抵御地震作用,尽可能减轻对结构自身的损伤。这种主动策略也就是结构振动控制对于网壳结构进行振动控制是保证结构安全、减小地展灾容损失的一种重要途径。

三.网壳结构的广泛应用

网壳结构是一种曲面形结构,是大跨度空间结构中一种举足轻重的主要结构形式。网壳结构具有一系列突出的优点,大体可以归纳如下:

1、网壳结构兼有杆系结构和薄壳结构的主要特性,杆件比较单一,受力比较合理。

2、网壳结构的刚度大、跨越能力强,在跨度超过100m的结构中仍有大量的应用。

3、网壳结构可以用小型构件组装成大型空间,小型构件和连接节点可以在工厂预制;而且现场安装简便,不需要大型的机具设备,因而综合技术经济指标较好。

4、网壳结构的设计分析可以借助于通用有限元计算程序和计算机辅助设计软件,不会有多大难度。

5、网壳结构造型丰富多彩,不论是建筑平面,还是空间曲面外形,都可以根据创作要求任意选取。正是因为以上这些优点,近几十年来,网壳结构在各种大型体育场馆、剧院、会议展览中心、机场候机楼、干煤棚等公共建筑中得到了广泛应用,尤其是近十年,我国的网壳结构向着跨度更大、体系更复杂、设备更昂贵的方向发展,这些建筑结构新颖、规模宏大,往往成为一个城市或国家的标志性建筑,并为世人瞩目。

四.网壳结构的特点

经以上网壳自振特性分析可知,与一般传统结构动力特征不同,网壳结构频率与振型具有以下特点:

1、网壳结构自振频率密集

单层球面网壳、柱面网壳的自振频率均非常密集,单层球面网壳还有数个周期相同的振型,这是由于结构有多个对称轴所致。由于频率密集,在网壳地震响应计算时应考虑各振型间的相关性。在用振型分解反应谱法进行动力分析时,若仍采用平方开方公式进行振型祸合则导致误差较大。

2、网壳以水平振型为主,第一振型一般为水平振型

网壳振型呈现水平振型与竖向振型参差出现,水平振型较多,一般网壳结构第一振型均为水平振型。这是由于网壳结构起拱后,其竖向刚度增大而水平刚度减弱的缘故。

3、地震响应贡献较大的振型出现较晚

一般框架动力计算可选前几个振型效应进行组合,即可满足使用精确度。而经过对网壳振型分析,网壳结构第一振型均为反对称振型,对地震响应贡献较大的对称振型出现较晚,所以采用振型分解法计算网壳地震响应时,不能仅取前几个振型,至少应选取前20阶振型进行组合,否则计算结果不安全。对复杂大跨度网壳,还需取超过20个振型响应进行组合。

五.网壳结构的形式与分类

油罐罐顶网壳招标有两种结构,分别为三角形结构和子午线结构。为了便于更好地选择满足现场及工期需要的投标单位,现对两种结构网壳进行如下比。

1、两种结构特点

(一)子午线式网壳结构

(1)工艺特点

子午线网壳主体由球面上分别以x轴及以z轴为旋转轴的两组子午线相交而成。网壳杆件全部采用不等边角钢。两组子午线网杆间采用搭接,搭接面采用连续满角焊;单根子午线的连接采用对接,须保证对接接头全焊透和全熔合以保证焊接质量。锥板是网壳的沿边构件,采用加厚钢板与罐壁顶板成20~30。角度焊接,将罐壁与罐顶连成整体。每道网杆的两端采用垫板及连接板将网杆与罐壁及边环梁连成一体;连接件采用钢板组焊而成。结构形式如图1所示。

图1:子午线网壳结构形式

(2)边节点及上、下网杆安装

照给出的各边节点的弧长值,在罐壁上作各边节点垂线长度为500mm,再用水准仪找出X、z轴水平基准面,与等分垂线交成十字线,十字中点就是连接件的交点位置,然后分别将A、B、C、D各连接件按编号点焊在位置上,同时检查通过中心的两只连接件是否完全一样。

拼接X方向的第一根长网杆,且按焊接要求焊接完成。

装X方向的第一根网杆着落在中间n根支撑杆上,测量各节点的Y值应为该节点的Y+DY值,差值允许±8ram,n根都测量合格后,网杆两端再边节点与罐壁板分段焊接。

然后分别x方向第二根、第三根以z轴为对称,两边安装;然后安装Z轴方向的第一根长网杆,节点1与X方向的长网杆节点l重合,依次的节点位置必须重合点焊固定,两端点也与边节点连接件点焊固定,分别用同样的方法,以X轴线为对称轴线两边对称安装点焊。

(二)三角形式网壳结构

(1)结构特点

三角形式网壳结构由长度相同的网杆承插组成三角形,三角形之间同样采用承插形式连接,网杆材料采用工字/槽钢等结构型钢,安装时从外向里逐罔进行安装,组装完毕后将最外侧与边梁连接进行焊接固定。结构形式如图2所示。

图2:三角形网壳结构形式

(2)现场安装

组装工作在搭建的脚手架上进行,脚手架必须牢固可靠,即保证安全,又要便于组装操作。由于节点种类多,为便于安装定位,按安装标记线组装。安装标记线是所在节点的球面切线,

此线垂直于顶部节点与该节点的连线,并指向所在1/6区域对称线,以此来确定毂形件的安装方位。网壳杆件的组顺序,由下而上,对称进行。局部超前不得多余一圈。三人为一组,分成三组。对称由下而上。注意边节点找正,根据图纸要求确定网壳直径及中心点,分六个区,首先确定的五个点,然后确定六区之间的中界点,最终确定一个区域P点。这时可根据第一圈杆件验证其点的位置。

六、两种网壳结构的防腐施工比较

1、子午线式结构网壳:网杆在安装过程中采用焊接方式连接,对防腐层的损害很大,因此一般在预制过程中不对网杆进行防腐处理,而是在网壳施工完后整体进行防腐。这种施工防腐给储罐施工增加了施工工序,且防腐施工难度较大。

2、三角形式结构网壳:网杆在预制完后立即进行防腐处理,到施工现场后只进行组装即可,然后对局部防腐层破坏位置进行补防处理,这种方式要求在运输过程中加强对防腐层的保护,对供货商的运输包装应提出要求。

七、网壳结构下的地震强度的变形验算

根据基于性能抗震设计思想,常遇地震作用下可对结构进行强度验算,而强震作用下应对结构进行多级性能水准的变形验算和性能评估。

1、常遇地震作用下的强度验算

鉴于地震内力系数法具有多方面优势,常遇地震作用下的强度验算可采用这种方法,但需要在原有基础上完善地震内力系数定义,考虑杆件的弯曲效应,具体计算公式如下:

截面验算时,取同类杆件中组合应力最大的杆件,乘相应的地震内力系数,即为地震荷载对杆件应力的放大值,加上静应力值,便可验算该类截面应力是否满足要求。改进的地震内力系数法,比振型分解反应谱法和时程分析法简便,可简化复杂计算,易于为工程设计人员接受。目前已有文献在大量参数分析基础上给出该方法定义的地震内力系数建议取值,可供常规网壳结构抗震设计参考使用。

2、罕遇地震作用下的变形验算

罕遇地震作用下网壳结构的抗震验算是网壳结构抗震设计的关键问题。研究表明,将动力强度破坏和动力失稳破坏两种失效模式建立在统一的动力破坏框架内,确定网壳结构的动力极限荷载及各级性能水准的量化验算指标是完全可行的。因此,设计时设计人员可参网壳结构进行全过程非线性动力响应分析,通过逐渐增大地震输入的烈度深入考察其在强震作用下的位移、能量、塑性发展程度等响应情况,确定对应不同性能水准的各项响应值,正确评估结构强震作用下的响应和损伤情况,判断其是否满足业主所期望的强度、刚度、延性等性能,并加以适当调整,最终达到设计目标。

基于对网壳结构弹塑性地震响应规律的理解,我们还可以通过有目的性的调整结构刚度分布,引导和控制这种高次超静定结构在地震作用下实现延性破坏机制,有效保证和达到结构抗震设防目标,使设计更为经济合理。综上所述,采用基于性能抗震设计思想,网壳结构抗震设计应遵循图1中的基本过程。

图3:网壳结构设计图

八.网壳结构基于性能抗震设计研究意义

基于性能的设计思想和投资一效益准则虽然已得到专家学者的广泛关注,并进行了大量的研究,但由于网壳结构的失效机理与其它结构差异很大,结构全寿命总费用计算和结构优化设计的方法都不尽相同,因此有必要结合网壳结构的具体特点进行深入研究。将基于性能的设计理论引入到网壳结构领域,可以深化网壳结构的设计理论,为网壳结构的抗震和抗风研究提供技术支持,为网壳结构的优化设计提供方法,为网壳结构的性能评估提供手段,以实现网壳结构更加科学合理的设计打下坚实的基础。将基于性能的设计思想引入到网壳结构的设计研究中,按基于性能的设计思想,对网壳结构进行系统的研究,建立科学合理的设计方法,研究出具体的设计方法和适用程序,将对社会生产提供良好的技术支持,取得巨大的经济与社会效益。

结束语

综上所述,子午线结构网壳施工工序相对较多,不利于变形控制,且网杆在长途运输过程中容易造成变形,且工期长,工人数量和工种比较多,因此本工程中采用三角形网壳的结构形式。通过详细介绍和对比两种网壳结构形式,向大家推荐在网壳选型时,采用三角形网壳的结构形式,特别是铝合金三角形网壳,即减轻重量,节省工期,又相对变形小,运输方便。

基于性能抗震设计研究的关键内容是对应多级性能水准的结构计算分析方法及性能水准的定性和定量描述。因此,今后需要通过试验和大量理论分析,改进不同阶段的结构计算分析方法,使其更为合理、简便;逐步完善网壳结构动力破坏准则,确定不同结构形式所对应的各级水准的量化性能标准;更为准确地评价结构性能和强震作用下的安全程度,实现网壳结构基于性能的抗震设计目标。

参考文献:

[1]殷明灿 Pushover分析在大跨度复杂结构抗震中的应用 [学位论文] 2009武汉理工大学:结构工程

[2]刘启刚 考虑上下部结构协同工作的网格结构多维地震响应分析 [学位论文]2008 -浙江大学建筑工程学院 浙江大学:结构工程

[3]鲍林春 联方型单层球面网壳基于性能的抗震设计方法研究 [学位论文] 2007 - 浙江大学:结构工程

[4]庄鹏 空间网壳结构支座隔震的理论和试验研究 [学位论文]2006 - 北京工业大学:结构工程

[5]殷占忠 带有约束屈曲支撑杆件空间网壳结构抗震性能分析与试验研究 (被引用 2 次) [学位论文]2008 - 兰州理工大学:结构工程

[6]邢佶慧 沈世钊 网壳结构抗震设计方法探讨 [期刊论文] 《低温建筑技术》 ISTIC -2005年5期XING Ji-huiSHEN Shi-zhao

第7篇

【关键词】房建结构,结构设计,抗震设计现状,要求

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

房建结构抗震设计,关乎民生,关乎经济发展,社会稳定,对房屋建筑实施结构设计,主要涉及对建筑高度,承载力,总体结构,各个部件的性能规划等一系列的因素,要求通过对各个构件和整体规划的基础上,既实现满足居民生活生产保障安全的需要,又具有值得欣赏的美学价值。增强房建结构的抗震设计,必须综合考虑地基,房屋的结构体系选择,综合布局等多方面建设因素,是一项及其专业,严谨,复杂的高技术工作。

二、建筑抗震的主要影响因素

1、抗震设计标准

目前,国内在不同地区设定的基本设防烈度,主要是根据该地区以及具体建筑在一段时间内遭受地震以及地震强度的概率而定的。如果是一般建筑,则执行基本烈度设防,如果是重要的建筑物,则相应地提高设防烈度,但是,随着设防烈度的提高,建筑的造价会相应增加。

2、建筑结构形式

为了有效地保证建筑物“小震不坏,中震可修,大震不倒”,在最新的设计规范中,砖混内框架结构被严格取缔了。目前,主要采用的是框架结构、剪力墙结构等。框架结构空间布置灵活,相对造价低,但是其在水平地震力作用下,容易发生剪切变形,因此,框架结构适用的高度相对较低。剪力墙结构平面布置没有框架灵活,但其平面内自身刚度大,强度高,整体性能好,在水平荷载作用下变形小,抗震性能较强,适用于高度较高的高层建筑。

3、抗震措施

抗震措施主要是根据建筑的重要性决定的。在确定建筑等级及场地类型之后,将先进的抗震理念和系统的分析计算纳入到抗震设计中,即可改善建筑抗震性能,提高建筑抗震效果。

三、框架结构抗震设计的基本要求

有抗震性要求的框架结构,应设计成延性框架,遵守“强柱弱梁” 、“强剪弱弯”、强节点、强构件等设计原则,柱截面不宜过小,应满足结构侧移变形及轴压比的要求。在进行框架结构抗震设计的时候,需要确定框架结构的抗震等级,根据不同的等级进行设计,主要是为保证框架结构具有较好的延性,并且能满足合理、经济的设计要求。构件设计时应满足各自的基本要求:①框架结构在进行梁端抗震设计时,既要允许塑性铰在梁上出现又不要发生梁剪切破坏,同时还要防止由于梁筋屈服渗入节点而影响节点核心区的性能,使梁形成塑性铰后仍有足够的受剪承载力,梁筋屈服后,塑性铰区段应有较好的延性和耗能能力。②框架柱在设计时,应该遵循强柱弱梁,使柱尽量不要出现塑性铰,在弯曲破坏之前不发生剪切破坏,使柱有足够的抗剪能力,同时控制柱的剪切比不要太大。③框架节点在地震破坏时,主要是节点核心区剪切破坏和钢筋锚固破坏,因此在设计时,要采取“强节点弱构件”的设计概念,保证在多遇地震时,节点应在弹性范围内工作;在罕遇地震时,节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递。

四、框架结构构件抗震设计的构造措施

1、框架梁的截面抗震设计尺寸,宜符合下列各项要求:截面宽度不宜小于 200mm;截面高宽比不宜大于 4;净跨与截面高度之比不宜小于4。在计算出梁控制截面处考虑地震作用的组合弯矩后,可按一般钢筋混土受弯构件进行正截面受弯承载力计算。梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于 2.5%,且计入受压钢筋的梁端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。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。梁端剪力设计值应根据强剪弱弯的原则,按的要求加以调整,对一、二、三级抗震等级分别采取1.3、1.2、和1.1梁端剪力增大系数。

2、框架柱的截面抗震设计尺寸,宜符合下列各项要求:截面的宽度和高度均不宜小于 300mm;圆柱直径不宜小于 350mm。剪跨比宜大于 2。截面长边与短边的边长比不宜大于3。柱轴压比不宜超过下表的规定;建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,柱轴压比限值应适当减小。柱的钢筋配置,应符合柱纵向钢筋的最小总配筋率,中柱和边柱的一、二、三、四抗震等级分别是1.0、0.8、0.7、0.6,角柱、框支柱的一、二、三、四抗震等级分别是1.2、1.0、0.9、0.8。同时每一侧配筋率不应小 0.2%;对建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,数值应增加 0.1。 当采用HRB400 级热轧钢筋时应允许减少 0.1,混凝土强度等级高于 C60 应增加 0.1。

3、框架节点核芯区箍筋的最大间距和最小直径宜按规范中的柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径,一、二、三级框架节点核芯区配箍特征值分别不宜小于 0.12、0.10 和 0.08 且体积配箍率分别不宜小于 0.6%、0.5% 和 0.4%。柱剪跨比不大于 2 的框架节点核芯区配箍特征值不宜小于核芯区上、下柱端的较大配箍特征值。

五、基于剪力墙结构建筑体形的抗震优化设计

高层建筑结构的设计,除了要合理选择结构抗侧力体系外,要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面;结构总体布置是指结构构件的平面布置和竖向布置。建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能具有决定性的作用。

1、震害及抗震概念设计

结构抗震设计有许多不确定因素(地震特性、结构扭转等),进行精确的抗震计算是非常困难的。结构的抗震设计除了进行细致的计算外,要特别注重结构概念设计。概念设计是指在结构设计中,结构工程师运用“概念”进行分析,做出判断,并采取相应措施。根据概念设计,抗震房屋的建筑体形和结构总体布置应符合如下原则:采用规则结构,不采用严重不规则结构;明确的计算简图和合理的传力路径;具有必要的刚度和承载力,具备良好的弹塑性变形能力和消耗地震能量的能力;部分结构或构件破坏不应导致整体结构倒塌,增加超静定结构的次数。满足抗震设计原则:即:“强节弱杆”、“强竖弱平”、“强剪弱弯”;置多道抗震防线,形成两道或多道的抗震防线,增强结构抗倒塌能力。

2、建筑平面和结构平面布置

高层建筑的外形分为板式和塔式两大类:板式建筑平面两个方向的尺寸相差较大,塔式建筑平面两个方向的尺寸接近。多数高层建筑为塔式。对抗风有利的建筑平面形状是简单规则的凸平面,如圆形,正多边形、椭圆形等平面,以减小风压,有较多凹凸的复杂平面,对抗风不利,如V形、Y形等。对抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。

六、结束语

综上所述,建筑结构设计中的抗震设计十分重要,加上我国今年来地震较多,加强房屋抗震设计对于居民的安全具有很大作用,应该不断的加强研究。

参考文献:

[1] 张立军 房屋建筑结构设计体系选型及抗震没计 [期刊论文] 《科技与生活》 -2011年14期

[2]孟虎 房建工程砖混结构的抗震设计与前瞻性研究 [期刊论文] 《科技与企业》 -2011年9期

[3]万忠伦 成都驿园高层住宅结构抗震设计 [期刊论文] 《铁道建筑》 PKU -2008年12期

[4]吕西林.周德源、李思明、陈以一、陆浩亮.抗震设计理论与实例[M].同济大学出版社.2011

第8篇

【关键词】混凝土建筑,建筑结构,加固技术,分析探讨

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

改革开放以来,我国的建筑行业取得了辉煌的发展成果,建筑施工体系不断完善,工程质量管理系统不断成熟,施工工艺不断得到更新,在此过程中,混凝土建筑结构在建筑行业得到全面的推广运用。由于混凝土建筑结构独具的特点,因此,加强对钢筋混凝土建筑加固技术的研究和探讨,不仅仅是促进整个建筑行业进步的需要,也是促进施工工艺革新的客观需求,更是新时期下,坚持以人为本,建设社会主义和谐社会的重要举措,因此,加强对混凝土建筑的加固技术研究,有着十分客观的经济意义和社会意义。

二.混凝土建筑结构进行加固的意义分析

1.这是保证混凝土结构稳定性的基础措施,混凝土的建筑结构形式是最为广泛的建筑结构形式,但是,在设施工过程中,尚存在着一些不成熟的地方,建筑工程的后期护理也难以做到规范化和标准化,因此,使得建筑结构的安全性和稳定性得不到保证,必须实施加固,保证建筑安全,提高建筑质量。

2.这是完善混凝土加固理论的客观要求,混凝土建筑的加固技术具有复杂性,涉及到各种法律规范,施工标准,施工的材料设备等各个方面,虽然这种技术已经在世界范围内广泛运用,但是这种技术依然不够完善,理论不够成熟,基本上依然处在探索阶段。因此,加强加固技术的探讨研究,有助于完善加固技术理论系统,有着重要的意义。

3.这是保证建筑质量的重要举措,现有建筑物及构筑物常常因设计或施工的缺陷以及长期使用过程中的老化、破坏,甚至自然灾害造成混凝土结构承载力不足、开裂以及抗震性能不良等,影响建筑物及构筑物的安全和使用功能,从而不得不考虑结构的修复加固问题。另外,结构设计规范也几经变动,原有建筑物及构筑物大部分己不满足现行规范的设计要求,必然存在一定的安全隐患。

三.混凝土建筑结构常见的加固方法探讨

目前我国建筑领域存在的加固技术有很多,但加固技术在实施的过程中要根据建筑结构的具体情况与建筑结构问题的严重程度而具体问题具体分析,针对不同的建筑采用不同的加固技术,制定适合建筑结构的最佳加固方案,提高建筑工程的质量。

1、粘滞阻尼器的应用

粘滞阻尼器是被动控制技术中的一种消能装置,其安装于结构的某一部位,易地震作用较小时阻尼器具有足够的初始刚度,处于弹性状态,结构体系具有足够的抗侧向刚度,能满足结构正常使用要求。当出现中、大地震时,随着结构侧向变形的增大,阻尼器进入弹塑性状态,并且迅速衰减结构的位移、速度、加速度等动力反应,从而确保主体结构在强地震作用下的安全使用。但是要注意一些细节问题。

(一)与阻尼器设备相连的梁柱的抗震等级需提高一级,以保证此部位最后进入塑性。

(二)需考虑结构的地震力可以传递给阻尼器,则运用PKPM设计时结构应满足刚性隔板假定。

(三)阻尼器的输出力是单方向的,需在垂直输出力方向设置限位装置。

2、置换混凝土加固法

当钢筋混凝土的建筑发生强度弱化,或者梁,柱等构件受到腐蚀,火灾,雨水,风吹,日晒等多方面的侵蚀,建筑结构的耐久性大幅度降低,混凝土出现斑驳,开裂时候,可以使用置换混凝土加固法。要做好支顶措施,保证原有构件的安全稳定,也使得混凝土的置换工作处于卸荷的状态进行,增强加固效果,增强构件的负载承重能力。同时,要对原有的混凝土采取科学方法剔除,并做好清理工作。这种方式可以大规模操作,但是,原有的混凝土剔除难度大,很容易对建筑物原有构件造成损坏。施工时候一定要仔细,严格执行各种操作标准。同时,可以采用一些先进机械设备,提高施工的效率。

3、预应力加固法

预应力加固方法是通过外加预应力钢拉杆对钢筋混凝土建筑施工达到加固目的的方法,在施工过程中,不断增加预应力迫使钢拉杆和其他的型钢撑杆受到压力,对原有建筑物结构的预应力产生影响甚至是改变,从而大幅度的降低了原有建筑物的应力水平。可以很好的消除应力应变滞后的难题。这种加固方法同时拥有加固功能,卸载功能,改变应力结构分布的功能,可以应用于大规模,大跨度的大型钢筋混凝土建筑加固施工,这种方法虽然增加了施加预应力的机械设备,但是,这种加固方法加固效果稳定,且总体成本相对较低,具有很大的优势。

4、外包钢加固法

在对钢筋混凝土建筑加固时候,外包钢加固方法是其中重要的方法之一。通过将建筑物的构件外部四角或者是两个角包上型钢,达到加固的目的。这种方法工作量很小,操作简单,而且加固的效果相对很稳定,因此,是一种广泛应用的常规加固方法。在这种加固方法施工时候,要保证原有的建筑物构件的截面尺寸不能变大。

5、绕丝加固法

在使用绕丝加固法对钢筋混凝土建筑物实施加固时候,一般都通过将退火钢丝缠到将要加固的建筑物构件上,使得原建筑物构架的混凝土被约束,使得建筑物的极限承载力和建筑物的延性得到提高。这是一种补强加固的施工方法,其最主要的目的是要提高建筑物构件的位移延性。使用绕丝加固法对建筑物构件实施加固之后,自重会比较小,构件的尺寸和相关的截面没有太明显的变化,对施工的环境要求也不高,但是,这种方法有着最大的缺陷,那就是通过施工后,加固的效果不太明显,尤其是矩形截面的钢筋混凝土的构件承载力难以得到显著的提高。

四、混凝土建筑结构加固技术的发展趋势展望

随着科学技术的发展,钢筋混凝土加固技术出现了一些新的趋势,主要有几个表现。

1、纤维复合材料加固法

纤维复合材料加固法显著地显现出其优势,得到了广泛的实际应用。尤其是粘贴纤维加固法较成熟,应用也比预应力纤维加固法及嵌入式纤维加固法广泛。根据研究现状,这三种纤维加固方法有待解决的共同问题主要有以下几方面:纤维材料加固构件的长期受力性能的深入研究; 纤维材料对节点加固性能的研究;用纤维加固的结构在较高温度下强度严重退化,如何改进加固材料性能和加固构件的防火耐温措施是有待研究的课题; 加强非碳纤维材料加固构件的试验及理论研究;如何简化施工工艺,加强质量保证,降低工程造价是一件十分紧迫的事情。

2、钢丝网复合砂浆加固法

从用钢丝网复合砂浆加固钢筋混凝土结构,虽然已有多年的研究历史,但在土木工程中的应用仍处于开创性研究阶段,国内在这方面的研究更属刚起步。但用无机复合砂浆(或水泥砂浆)粘贴钢丝网加固钢筋混凝土构件的方法,比起用有机胶做粘结剂的方法有其独有的优势,其应用前景较好。

五,结束语

混凝土建筑结构是目前最为广泛运用的建筑结构之一,既关系到整个国民经济的发展,又关系到居民生活方式的改变和生活质量的提高,因此,通过加固技术的研究,在建设施工过程中,充分考虑到各种项目工程的实际情况,根据不同的建筑结构构件特点,科学制定施工方案,合理选择加固方法,严格遵守各种施工标准和施工规范,采用先进科技和先进施工工艺,促进加固施工的规范化和标准化,提高整个钢筋混凝土建筑的加固效果,增强其稳定性和安全性。

参考文献:

[1]-高利学 关于混凝土建筑结构加固技术的新探[期刊论文] 《科技创新导报》 -2012年6期

[2]-王丽晶 混凝土建筑结构加固技术新探[期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2011年2期

[3]-苑绍东 浅谈混凝土建筑结构的加固技术要点[期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年9期

[4]崔士起,张田德,成勃,裴兆贞,碳纤维在建筑结构加固改造工程中的应用研究 [会议论文] 2009 - 中国建筑学会工程质量检测学术会议

第9篇

关键词:建筑结构;倒塌过程;防倒塌设计

建筑物在建设和被投入到实际使用当中去的时候随时都在遭受着大自然所带来的荷载作用,比如,风荷载,雪荷载,地震荷载,人为作用力,等外力的影响。特别值得一提的是自然荷载中的地震荷载,这类地震灾害对建筑物结构的损害是最为严重的。当建筑物所受到这些外力荷载超过建筑物所能承受的程度的时候,建筑结构就会出现变形和裂缝,最后会导致建筑结构的局部倒塌甚至全部倒塌的状况。还有一些情况,比如那些使用年份到期的建筑,和所需要拆除爆破的建筑物不得不拆除的建筑,在对其进行拆迁和爆破工作之前要做好建筑物倒塌下来之后所在位置的预测工作,还要对确定下来的位置区域做好隔离安全防护工作,避免建筑拆除安全事故的发生。但是对上面的情况综合的来看,只计算建筑拆除后所倒塌的位置是不全面的,还要对建筑物倒塌进行进一步深入的研究,进而获得建筑结构倒塌更好的数据。本篇论文对现阶段建筑行业所主要使用的建筑施工方法进行了分析,并对防倒塌设计和倒塌过程模拟进行了分析和探讨。

1建筑结构进行倒塌数据模拟的方法

建筑结构的倒塌特点和通常的弹性力学的行为比较是不同的,建筑结构的倒塌特点是非线性,和连续介质弱等特性。由于外部荷载的作用和作用形式的不同,所以要想在短时间内就预测出建筑物倒塌的数据是很困难的,更不要说能够计算出精确的建筑物倒塌的范围和结果了,在进行深入研究时发现,如果采用足尺和缩尺的试验方法这所耗费的人力物力财力时间往往是非常巨大的,所以这种试验方法很难在实践研究中得到实现。所以对建筑结构进行数值模型模拟就成为了建筑倒塌课题研究中最为大家普遍采用的研究方法。在当前我国的科学技术发展的程度来说,研究方法主要有离散单元法和有限单元法这两类,这两种方法形式上是不同的,但是研究的成果却是同样的。其中的离散单元法,这种方法的特点优势就是不是典型的非连续介质,简单的说就是在使用离散单元法进行建筑结构倒塌预测时,对建筑结构的连续位移和建筑结构的自身变形或者由于外部因素所造成的变形这些因素都不用去考虑,这种方法允许一定范围内的单元结构在网格范围内发生碰撞,这种优越的性能是在有限单元法中没有的,所以,这种单元法之中的计算方法就比较适合解决建筑结构的位移较大和非连续形变介质的现象和问题。这种方法把非连续性离散体和连续性离散体当做在网格中刚性的单元,并且可以确保每一个单元都可以确保符合牛顿的第二定律的要求,应用表示动态的计算方式对每一个刚性单元之中的运动方程进行科学合理的设置,最后获得离散单元运行的形态。这种方法之中主要包括了结构散居,解运动方程式和单元链接和运动体之间碰撞分析。对于有限单元法,这种方法的主要功能作用是对于建筑结构的弹塑性和弹性进行分析。采用这种方法进行计算时,可以应用显示中心差分法或隐式直接积分法。在建筑结构进入到倒塌阶段时,主体结构内部会有负刚度产生,进而导致了刚度矩阵发生了变化,当应用隐式积分法进行计算时发现这种计算方式很难对建筑结构倒塌的详细情况做出表述。显示算法和隐式算法相比,显示中心差分法就能够把负刚度的问题规避掉,所以显示中心差分法更适合对建筑结构的倒塌这类非线性关系的弹性问题进行计算。但在有限单元法之中的计算形式不能够对网格中每个刚性单元发生形变之后的数值进行精确的计算,另外还要考虑外在的一些因素影响,在网格之中的实际单元格和建筑结构模型的繁杂程度大量的增加,导致计算量的大量增加。

2局部爆炸作用之下对混凝土框架结构的倒塌过程进行分析

2.1结构构件破换原则。建筑结构的主体结构发生整体倒塌的情况,导致的原因是在总体结构之中的处于核心结构的构部件受到了外部荷载的损坏和后续的一些连锁效应。所以要为建筑主体结构设立一个局部损坏的原则就显得十分必要。在建筑的内部产生爆炸时,就在在爆炸的一瞬间产生非常巨大的破坏力和冲击力。在对混凝土框架结构的分析和研究中发现,实验之中的建筑结构倒塌的详细数值和实际建筑结构倒塌的数值相比较之后还是有一些差异的,但是对结果的影响不大。2.2建筑结构整体发生倒塌的过程。建筑物想要发生整体的倒塌,那么就是在建筑结构的主体中的核心构部件的承载功能已经失去了它自身的功能,这时就会在平衡力和重力作用之下发生建筑物的整体倒塌。我们以离散单元法为理论基础,就能够对建筑结构平面情况进行深入分析,进而制定出针对性的解决方案。在通过钢筋混凝土框架结构的建筑结构倒塌情况做深入分析时,可以把结构之中的柱和墙离散分成若干的个体单元,同时把法向受弯和切向这三种弹性单元的数值做为对比值,进而就可以检验出每一个单元的受力程度和受力点。平面分析建筑结构的框架是比较简单的,可以通过建立模拟计算来获得结构倒塌的详细数值,但是这种方法的缺点是不能表示出建筑结构倒塌的过程之中的运动状态和模式以及其受影响的范围。在对建筑倒塌进行深入研究的过程中做了大量的实验发现,在建筑物发生倒塌是其中导致倒塌的主要原因就是建筑物楼板的影响作用。在以后的研究中作为建筑技术人员就要研发出更好更科学更先进的模拟形式和分析方法,来获得模拟建筑结构楼板在整个倒塌过程之中的运动方式。

3结构防倒塌设计

3.1建筑结构的设计形式评述。我们队建筑结构在倒塌过程之中的数据进行模拟计算研究的目的就是为研究建筑结构的设计形式。依据建筑物实际现场状况的区别和不同,致使建筑整体结构倒塌的荷载作用也是不同的,有的建筑结构是在整体荷载的效应之下所引发的全部倒塌或是由于建筑结构局部的作用引发连续性的倒塌。局部荷载作用和整体荷载作用相比较,局部荷载作用下导致的防倒塌设计是比较简单的,当前我们国家的建筑设计人员也在不断的研究和探索在整体荷载作用之下的建筑结构,相信在不久的将来,一定能够让我们国家的建筑物做到‘小震不晃’和‘大震不倒’。对于局部荷载作用下的结构抗连续倒塌的设计方法主要有两种:一种就是发生确定性的意外灾害是所发生的偶然的外部荷载,获得结构的明确反应之后在对亲进行防连续性倒塌的设计,这种方法和一般的常规设计差不多相同。还有一种方法就是忽略掉外部灾害造成的荷载里的作用,二关注结构构部件自身的整体可靠性和牢固性来对建筑结构进行防连续性倒塌设计。对一般的混凝土框架为主体结构的建筑,一般采用代替荷载路径的方法,就是把结构主体中的关键构件人为的去掉之后,在对剩余的主体结构框架体系进行能否发生连续性倒塌进行分析和研究,代替荷载路径的方法可以规避掉那些具体的外部荷载作用之下的复杂性和不确定性,是当前对建筑结构进行防连续性倒塌最普遍和常用的设计方法。3.2代替荷载的有效措施方法。在国外的一些处在地震多发地理位置的国家中,它们的建筑结构基本都具备把外部荷载力分散的功能,并具备出现局部荷载作用时抗连续坍塌的功能,因为我们国家对建筑结构的抗震研究起步的比较晚发展的时间比较短,在抗震设计的理念和抗震设计的技术标准等方面有很多的不足和有待提高的地方,我们应该多和外界相交流沟通学习,积极努力的吸取国外先进抗震技术和丰富经验,对我国的建筑工程作出更好的抗震防倒塌设计方案。通过这些年不断的向国外先进国家的学习我们国家的抗震设计研究人员也研发了一些替代荷载作用的途径和方法。具体内容如下:①抗震设计计算的方法:通过参考文献中的描述可知在对建筑结构倒塌进行分析时要考虑把几何非线性的因素加入到计算当中。计算的结果表示,针对所计算的框架结构在把跨中的承重柱去掉之后就会发生局部连续性的倒塌。对于在当前的抗震设计中的弹塑性的铰模型的缺点和不足,参考文献中通过应用条分法获得了压弯构部件及纯弯构部件的荷载形变的全过程,通过优化处理后再应用到结构的抗倒塌设计当中所取得的效果是比较好的。②构部件破换的准则。以规范2003.GSA规范的标准要求,对符合国家混凝土结构规范设计标准的框架体系结构为对象进行防连续倒塌的设计。在设计计算中对规范标准中的构件破坏准则进行了改进,就是假设钢筋屈服之后的伸长率超出百分之10之后就会发生断裂。计算的结果表示,对混凝土框架结构依据国家现行使用的混凝土设计标准规范来对其进行加固拉结之后,还是不能够负荷防倒塌设计的标准和要求;还表明了在对建筑结构进行防倒塌设计之后的建筑工程的工程总造价增加的很少。③建筑结构材料模型建筑结构的材料强度要达到国家规定的建筑材料的标准,并在其要求的标准指标智商还要具备相应的可调整性,能够对建筑结构的主体结构核心构部件快速的适应和调整。建筑材料的设计值可以用强度综合调整系数乘以常规荷载里作用之下的材料强度的设计值来表示。通过参考文献(2)中所述,基于材料的可靠性能及动力性能理论,做出了在爆炸荷载的作用之下建筑材料强度设计值的一般情况确定的方法。例如,HRB400钢筋,HRB335钢筋和HRB235钢筋的材料强度综合调整系数分别建议采用1.40,1.50,和1.55,而对于C40,C30,和C20的混凝土则其材料的综合调整系数为1.95,2.00和2.05.建筑结构的防倒塌设计和一般的建筑常规设计相比较,我们国家现阶段的建筑物主体结构的抗连续倒塌的设计理念和设计方法技术等方面还不够成熟,还有许多的问题和不足。对建筑结构的各项参数对防连续性倒塌能力的影响,建筑结构倒塌的原理和实际应用的设计方法措施等方面都在等待着我们建筑设计人员去进一步的深入研究,为以后的建筑结构的防倒塌设计建立起更加科学合理的标准的设计规范和准则。

离散单元法比较适用于地震作用和爆炸荷载作用之下对建筑物整体结构的倒塌过程数据进行模拟和分析。可以通过结构空间发生倒塌时所反映的数据模拟技术,进而来分析在机构主体倒塌的过程之中各种构部件断裂破坏的次序,互相之间的影响作用及防倒塌的作用,最终能够揭示出各种价值农户结构发生整体倒塌的机理。为了提高计算的效率和精度,要在结构解体倒塌之后发生的高效图形,接触次序,构部件断开的准则,碰撞效果,阻尼取值和高效图形显示多个方面来进行进一步深入的研究。还要不断的引入多尺度的研发理念,遵循“结构,构件和材料”的递进原则和尺度,增强构部件之间则层次和机构层次方面的研究。我国对于建筑结构的防倒塌设计还处在初始的阶段,还需要不断的发展和研究实用定量的防倒塌设计的方法。为建立我们国家自己的建筑结构防倒塌设计规范做好准备。

参考文献

[1]李毅.框架结构抗连续倒塌设计方法的检验和分析.J.建筑结构.2011.12

[2]林峰.爆炸荷载作用下材料强度设计值的确定方法.J.建筑结构学报.2010.6