建筑结构抗震分析

来源 :世界家苑·学术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cdtst
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:地震时由于地面运动使原来处于静止状态的结构受到动力作用,产生强迫震动。我们将地震时地面加速度振动在结构上产生的惯性力称为结构的地震作用。结构的地震反应是一种动力反应,其大小不仅与地面运动有关,还与结构自身动力特性如:自振周期、振型和阻尼等有关。结构动力学着重研究结构对于动荷载的响应(如速度、位移、加速度、内力等时间的历程),以便确定结构的承载能力和动力学特性,或为改善结构的性能提供依据。因此,在房屋抗震减震方面,结构动力学既是抗震设计的基础,又是减震隔振的理论依据。
  关键词:地震;建筑结构;抗震能力
  1.影响建筑结构抗震能力的主要因素
  1.1建筑场地
  地震造成建筑物的破坏,情况是各种各样的,其一,由于地震时的地面强烈运动,使建筑物在振动过程中,因丧失整体性或强度不足,或变形过大而破坏;其二,由于水坝倒塌、海啸、火灾、爆炸等次生灾害所造成;其三,由于断层错动、山崖崩塌、河岸滑坡、地层陷落等地面严重变形直接造成。前两种可以通过工程措施加以防治,而后一种情况,单靠工程措施很难达到预防目的,或者代价昂贵。
  1.2建造结构所用的材料及施工质量
  这个因素是显而易见的,但是也容易被人们忽视。对于材料而言,我们要明确这样一个道理:地震对结构作用的大小几乎与结构的质量成正比。一般说在相同条件下,质量大,地震作用就大,震害程度就大;質量小,地震作用就小,震害就小。所以,在建筑的楼板、墙体、框架、隔断、围护墙以及屋面构件中,广泛采用多孔砖、硅酸盐砌块、陶粒混凝土、加气混凝土板、空心塑料板材、瓦楞铁等轻质材料,将能显著改善建筑的抗震性能。
  施工质量的影响是深远的,在整个施工过程中,任何一个环节出现问题,都可能影响建筑结构本身的抗震能力。施工中造成的材料性能和截面几何特征在一定范围内变动,砂浆强度、混凝土浇筑质量以及延性构造措施在施工中的变动等施工质量问题,对实际结构抗震性能具有重要影响。
  1.3建筑物本身的设计
  建筑物如果平面布置复杂,致使质心与刚心不重合,在地震作用下产生扭转效应,则会加剧了地震的破坏作用,海城地震和唐山地震中有不少这样的震害实例.台湾9 地震中,一栋钢筋混凝土结构由于结构平面不规则,在水平地震作用下,结构产生严重扭转效应而破坏倒塌,同时撞坏相邻建筑上部的阳台。抗震设计中,要求结构平面布置尽可能地使结构的刚心和质心相一致,以减小地震作用下结构产生的扭转效应,对于结构平面布置不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端抗震墙或框架柱承载力的验算。建筑立面应避免头重脚轻,结构重心尽可能的降低,出屋面部分如屋顶的女儿墙、水箱间等,由于根部与下部结构连接薄弱,刚度突变,受鞭梢效应影响严重,在地震时容易率先破坏倾倒;另外,其地震作用通过周边的屋面结构传至下部结构,如屋面结构刚度不够时,在突出屋面结构的下部一定范围内破坏相对集中。
  2.建筑结构抗震能力评估方法
  2.1反应谱法
  用动力方法计算质点体系地震反应,建立反应谱;再用加速度反应谱计算结构的最大惯性力作为结构的等效地震荷载;然后按静力方法进行结构计算设计的方法,因此,是一种拟静力方法。我国抗震规范及高层规范都要求在高层建筑中用反应谱方法计算等效地震力,一般有两种方法:第一种是反应谱底部剪力法:当结构高度小于40m,沿高度方向质量刚度分布比较均匀,以第一振型为主的高层建筑;第二种反应谱振型叠加法:当把结构简化为平面结构进行分析时,采用平方和的平方根法(SRSS方法);当采用空间协同分析或空间分析方法时,考虑空间各振型的相互影响,采用完全二次方程法(CQC方法)。
  2.2弹塑性计量法
  目前,弹塑性分析已经成为结构抗震设计的一个重要组成部分。国内外大量地震震害教训表明,建于强震区的早期结构,具有较高的地震易损伤性。如何评定这些已建结构的抗震性能,并据此进行合理的抗震加固,对最大限度的降低地震震害损失以及保护人民生命财产安全,都具有重要意义。弹塑性分析法主要用于对现有结构或设计方案进行抗侧力能力的计算,从而估计其抗震能力,自从基于性能的抗震设计理论提出之后,该方法的应用范围逐渐扩大到新建建筑结构的弹塑性抗震分析。这种方法与传统的抗震静力方法区别主要在于它考虑了结构的弹塑性性能并将设计反应谱引入了计算过程和计算结果的解释。基本原理是:在结构上施加竖向荷载并保持不变,同时施加某种分布的水平荷载,该水平荷载单调增加,构件逐步屈服,从而得到结构在横向静力作用下的弹塑性性能。
  3.提高我国建筑结构抗震能力的建议
  3.1对旧有建筑进行加固行动
  建成于七十年代前后的建筑物,限于当时的具体条件,基本上都没有或者很少考虑抗震问题,很多房屋现在已经开始出现基础沉降、墙体裂缝、倾斜、面层剥落等现象或隐患,其中部分建筑已影响使用,甚至出现危房。鉴于拆旧建新投资费用较大,为了确保人民生命财产的安全,充分利用原有旧房,对不符合抗震要求的进行加固,对部分部位及构件进行修缮,以满足抗震设防目标,是十分必要的。而通常的方法是将结构隔震、消能减震技术应用到建筑物的抗震加固中。这种方法在某些方面具有独特的优点,它摆脱了常规加固中以构件承载力为主的加固模式,寻求通过减小建筑物上地震作用的途径,从而使结构及构件满足承载力要求,从而达到加固目的。我国人口众多,地震灾害频繁,因此多途径研究探索既有建筑物的抗震改造加固方法,以满足不同的改造加固要求,对工程结构抗震具有积极的意义。
  3.2研究开发更为合理的结构形式
  随着科技日益高速发展,自重轻、跨度大、功能多样、施工周期短成为现代建筑结构的发展方向。因而,研制出轻质高强的新型建筑材料,研究开发合理的结构形式成为各种新型体系结构体系应运而生的前提和基础。
  我们可以推荐开合屋盖结构。这种结构是一种在很短时间内部分或全部屋盖结构可以移动或开合的结构形式,它使建筑物在屋顶开启和关闭两个状态下使用。开合屋盖是将一个完整的屋盖结构划分成几个可动和固定单元,使可动单元能够按照一定轨迹移动达到屋盖开合运转的目的。根据开合机理,屋盖体系的开合移动方式可分:水平移动方式、水平旋转移动方式、空间移动方式、绕枢轴转动方式、折叠移动方式和组合移动方式等。开合屋盖结构的设计与施工涉及到建筑、结构、机械、控制诸多方面的影响和控制,是一种全方位的知识的理解与运用的结晶。开合结构体系运用的好坏与它的造型、功能相关,还与其屋盖在开启状态下的开启率、天空形状和亮度,屋盖关闭后的形状、运转和施工难度等许多方面的因素相关。该种结构在屋顶中心设置液压阻尼器减震,避免了在开合过程中振幅过大导致附属材料之间的互相碰撞。屋盖移动的轨道上装有地震仪,这一装置保证了该结构在发生地震时的结构安全和正常运转。虽然现在我国的开合结构还处于起始状态,但是由于开合结构具有的独特优越性,我国的建筑师和结构工程师们已经开始关注这一新型结构体系。
  参考文献
  [1]王彦兴.框剪结构在地震作用的时程分析[J].山西建筑,2010,(01).
  (作者身份证号码:1.210402198209052451;2.210404197903260611)
其他文献
摘 要:土木工程的质量质量好坏直接影响到整个筑工程的实体质量,也直接影响到参建人员使用者、社会群众等的生命安全,因此,必须在土木工程建设全过程中,加强对各个阶段、环节的质量控制,以确保工程的质量、群众的安全,本文拟对土木工程建筑中的质量控制问题进行讨论,供参考。  关键词:土木工程;建筑施工;质量控制  土木工程的质量控制是一个复杂的过程。工程施工项目从前期的策划、立项、设计到施工阶段的合同、材料
期刊
摘 要:地铁的兴建不仅高效、便利、缓解了城市交通压力,更使得城市中污染减少,改善了城市的生态环境问题。但在地铁工程项目建设过程中,不仅需要高昂的资金,更需要解决很多实际难题,而地铁施工技术控制问题,即是其中极为重要的问题之一,也是降低地铁施工效率,增加施工成本,并会造成财产与人身伤亡的首要问题。对此,应对地铁施工中的控制技术进行详细的分析与研究,并从中找寻到解决此类问题的方法和措施,唯有如此,才能
期刊
摘 要:随着社会经济的发展,我国电力企业迅速崛起。电能是社会发展的重要依托,也是公众工作和生活的必要基础,只有保证配电网络的顺利运行,才能为社会提供足够的电能,因此,电网工作人员应当及时准确的对配电设备进行检修,但是,配電过程不仅涉及电网线路,也与大量电气设备相关,且配电网的运行环境比较复杂,这些都造成了检修的复杂性。尤其是存在很多安全隐患隐含于电网检修工作当中,只有准确监测配电检修中的危险点,并
期刊
摘 要:近年来,消防电气技术在楼宇系统中的应用日益广泛,在火灾预警、火险处置、智能监测等方面均取得了显著的成效,进一步降低了火灾(爆炸)事故发生几率,减少了火灾事故中的人员伤亡和财产损失。但在实践中,随着楼宇系统建设水平的不断发展,现阶段的消防电气技术也不同程度地暴露出诸多问题,需要我们进一步地深入研究,准确把握楼宇消防系统电气技术的发展要求,找出其在应用过程中难点、瓶颈问题的破解之道。  关键词
期刊
摘 要:在经济快速发展的今天,建筑工程数量也随之增加,人们对其结构设计的安全性和质量越来越重视。目前,建筑工程结构裂缝一直是普遍存在和比较突出的问题,其在很大程度上直接影响了建筑工程在使用过程中的安全性与耐久性。在这样的情况下,如何在结构设计阶段做好关于裂缝问题的防范措施,就是建筑行业广泛关注的重点。文章主要对建筑工程中出现的裂缝问题展开全面分析,同时针对存在的问题提出有效的预防控制对策。  关键
期刊
摘 要:道桥桩基施工是整个工程中的重中之重,日前,道路桥梁施工企业不仅是人们热切关注的焦点,还是道路桥梁施工过程中的难点。究其原因十分明了,一旦整个道桥的工程质量得不到保证,必将导致严重的安全事故发生,后果十分严重。本文对道桥桩基施工过程中的问题和相关技术要点进行一些分析,希望能为道桥桩基施工提供一些技术支持。  关键词:道路桥梁施工;桩基施工技术;  前言  道路桥梁交通事业是城市村镇自身发展的
期刊
摘 要:作为建筑设备的重要部分,给排水设计至关重要。在具体的设计中,应该本着以人为本的原则,走可持续发展道路,尽量做到节能和环保。随着物质生活的不断提高,居民对建筑的给排水设计提出了更高的要求,不仅要舒适、方便,而且还有节能、外观美丽。在给排水的施工过程中,施工人员要加强对给排水设计中易出现问题的重视,寻找更加合理和人性化的设计方案。同时,高质量的生活要求,对设计人员提出了更高的挑战。  关键词:
期刊
摘 要:城市的建设与园林景观的发展有着十分紧密的联系,北方特色的自然条件对园林建设所运用的苗木提出了特殊的要求,并且需要有针对性地做一些特殊的保护措施本文主要就北方苗木在园林工程上的应用现状与前景进行深入的探讨和分析,并且积极地探索北方秒的市场价值,对于其中可能存在的问题提出相应的解决措施,希望给相关人士以一定的参考价值。  关键词:北方苗木;园林工程;应用现状;前景  随着社会经济的高速发展,人
期刊
摘 要:建筑工程造价管理是现代工程建设施工企业成本控制的基础、是实现投资建设企业成本管理的重点、是建筑工程施工企业经济效益与长期盈利能力构建的关键。针对现代建筑工程施工企业工程造价管理的现状,现代建筑工程施工企业应以动态工程造价管理理论指导工程造价管理工作,以此实现工程造价管理的最终目的。现就现代建筑工程造价动态管理与控制进行了简要的论述与分析,以此为工程建设施工企业提供更多的参考资料。  关键词
期刊
摘 要:当前,随着社会的不断进步,土地工程对于推动社会经济的快速发展具有极其重要的作用。土地是人类日常生产生活所不可或缺的资源,是人类赖以生存的物质保证,因此,对于土地资源的利用与开发日益得到人们的关注。而土地工程建设是在维护生态环境平衡的同时,对土地进行整治与建设,使粮食的总产量不断增加,从而使农民的收入增加。可见,土地工程建设不但能够满足人民日益增长的物质需求,也能够使国民经济水平迅速提高。因
期刊