建筑抗震论文范文10篇
时间:2024-01-04 23:35:51
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建筑抗震设计研究论文
论文关键词:建筑设计;抗震;设计
论文摘要:本文从抗震的角度探讨建筑的体型,建筑平面布置和竖向布置、规范中设计限值的控制、屋顶建筑等设计问题。
建筑设计是否考虑抗震要求,从总体上起着直接的控制主导作用。结构设计很难对建筑设计有较大的修改,建筑设计定了,结构设计原则上只能是服从于建筑设计的要求。如果建筑师能在建筑方案、初步设计阶段中较好地考虑抗震的要求,则结构工程师就可以对结构构件系统进行合理的布置,建筑结构的质量和刚度分布以及相应产生的地震作用和结构受力与变形比较均匀协调,使建筑结构的抗震性能和抗震承载力得到较大的改善和提高;如果建筑师提供的建筑设计没有很好地考虑抗震要求,那就会给结构的抗震设计带来较多困难,使结构的抗震布置和设计受到建筑布置的限制,甚至造成设计的不合理。有时为了提高结构构件的抗震承载力,不得不增大构件的截面或配筋用量,造成不必要的投资浪费。由此可见,建筑
设计是否考虑抗震要求,对整个建筑起着很重要的作用。因此,我们在建筑抗震设计过程中特别要注重以下几个问题。
一、建筑体型设计问题
建筑体型包括建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。震害表明,许多平面形状复杂,如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。唐山地震就有不少这样的震例。平面形状简单规则的建筑在地震中未出现较重的破坏,有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂和不规则在地震时都会造成震害。特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。因此在建筑体型的设计中,应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则;在平面形状上,矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型,尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布,避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。
高层建筑抗震优化设计论文
1性能抗震设计与常规抗震设计的对比分析
1.1常规抗震设计和性能设计方面的区别
性能设计提出小震不坏,中震可修,大震不倒的设计宗旨。与常规抗震设计的区别在于,第一,它的设计目标主要针对小地震,中型地震还有大型地震。而且还通过对全国65个城镇的地震所发生的概率,从而再对地震的强烈程度进行衡量,确保房屋建筑不发生破坏,达到可修,不倒的目标,通过对这些要求的论述可以看出,这些大多数都是针对建筑在宏观性能方面的控制。第二,为了实际施工中的效果有有据可依,最终选用了分两个阶段的简化分析方法,第一个步骤是对结构的构建进行验算,主要是对它的承载力进行计算。对这个计算,具体是选用了在地震比较小的情况下,按照相应的弹性反映理论,通过计算得到在小震作用下的标准值,以及相应的地震作用下的内力以及形变效应。通过可靠的分析,从而得到构件承载力的具体结果。随后将概念设计有关的内力进行调整,从而放大抗震的结构构造,这种措施可以有效满足对第二水准以及第三水准在地震宏观性能方面的控制要求。第二个阶段,就是要对构件结构的弹塑性以及其中的变形进行验算,同时还要对地震在倒塌状况下的结构,或者是有特殊要求的一些建筑结构,一定要对它的薄弱部位进行加固,以此来适应在大震发生时不会倒塌,或者是发生位移的情况,。
1.2常规设计和性能设计方法的比较分析
对于常规的抗震设计而言,它的设计目标是小震不坏,中震可修,大震不倒,具体而言就是在小地震的情况下有相关的性能指标,而在大型地震下有一定的位移要求,剩下的就是宏观方面的指标,在建筑的使用功能上,具体的分为了甲乙丙丁四种级别,在这四种级别的建筑当中,对防倒塌的要求不尽相同,其余的基本都是一样的,而针对性能的抗震设计,它是按照使用的功能来划分的,并且在这个领域提出了很多的预期性能目标,其内容不仅涉及了建筑的结构,同时还包括非结构的,还有一些设施的具体指标。而在具体的实施方法上,常规的抗震设计是按照指令性和处方的形式进行规划和设计的,根据不同的建筑结构概念而进行设计,比如小型地震下的弹性设计,在经验方面的内力调整内容,以及对构造的放大处理等,这些都是为了达到预期的宏观设计而落实的具体措施。而针对性能方面的抗震设计,除了满足最基本的要求以外,还要提出一些满足预期具体要求的有利论证来作为依据。这方面的内容主要包括建筑结构的体系,依据比较细致的分析内容,还有对完成抗震指标的具体试验措施等。还要有对这些内容的专业评价等。通过这几个方面的对比分析不难发现,针对于建筑的抗震在性能要求方面的设计方法的提出,成为了当前的发展趋势,而且在目前来看,在对高层建筑的结构设计当中,其可行性是非常好的。如果想要在所有的建筑结构中进行推广,还需要对其进行更深一步的探讨,还有相关设计人员自己的理解与掌握。
2高层结构的抗震性能优化
建筑抗震设计下的建筑设计论文
1建筑设计融入建筑抗震设计后应注意的细节
1.1建筑的平面布局设计建筑设计的中心设计部分就是建筑平面布局,平面布局的好坏对建筑功能和使用的要求有一定的影响,并且平面布局还与抗震设计有着必要的联系,所以,想要将建筑设计融入到建筑抗震设计中,首先要保证建筑的刚度和结构质量分布匀称,具有对称性,避免建筑出现扭转的现象。在建筑的墙体设计上,一定要保持对称性和均匀性,抗震墙的布局,一定要与抗震结构相结合,刚度较大的楼层语电梯都要布置在中心位置,以免发生建筑扭转效应。在进行平面布局的时候,要为结构抗侧力构建的合理布局制造出有利的条件,从而使得建筑的使用功能与建筑的抗震结构需求相结合,使建筑抗震设计发挥出最大的效果。
1.2建筑的纵向布局设计建筑的纵向布局主要是建筑物岩的高度、建筑结构的质量以及建筑物的刚度分布。不管是在工业建筑还是民用建筑,不论建筑的层数是多还是少,都会存在这样的问题。在进行建筑设计的时候,尽可能的将建筑物沿与建筑的刚度设计成相近的系数,剪力墙的布局不仅要布局均匀,还要使其能沿着建筑纵向一直贯穿到建筑的底部,不要中途中断或者是不到达建筑的底部。在设计过程中,一定要避免楼层之间刚度不均匀的现象,同时还要避免在地震中,建筑出现扭转的现象。
1.3建筑的整体布局设计建筑的整体布局设计,主要是指建筑的平面和立体空间上的设计。在建筑的整体布局中,要使建筑平面和建筑空间在形状上,既规则又简洁。建筑的平面形状可以是圆形、矩形、方形等,这样的形状能够提高建筑抗震的水平。在建筑的整体布局设计中,要避免凹凸行的设计,这样的设计对建筑抗震起到了一定的制约作用。严重是还会出现扭转效应。要设计出具有立体美和具有艺术性的建筑,就一定要将建筑艺术和建筑所具备的功能,与建筑抗震设计结构结合到一起。例如:南昌绿地紫峰大厦,该建筑的高位268m,其框架是核心筒结构,对该建筑的抗震设计,在建筑三分之二出,东西里面内凹,其内凹部分的荷载通过结构柱支撑在41层与43层之间的跨悬臂转换墙上。其整体结构设计融入了新年功能化设计的思想,并对建筑结构进行小震下的反谱计算,以及中震弹性复核。
2建筑设计过程中应重视的抗震设计问题
2.1建筑物屋顶抗震设计屋顶太高或太重,是目前建筑设计最主要的问题。屋顶过高或者过重,会加重地震的作用,导致建筑变形,对建筑物自身的抗震能力有所制约。建筑屋顶的重心和建筑底部的重心不在一条线上,那么就会导致建筑抗侧力不能连续,从而加剧建筑的扭转效应,制约建筑的抗震水平。所以,设计师在进行设计的时候,一定要避免屋顶超高超重的现象,使得整个建筑的结构与刚度均匀的分布下来,让屋顶与建筑的重心保持在同一条线上。如果建筑物的屋顶设计的过高,那么就一定要保证建筑具有良好的抗震稳固性,降低建筑扭转效应。3
建筑抗震设计研究论文
摘要:建筑抗震设计对结构构件有明确的延性要求。轴压比和剪跨比是影响构件延性的最主要的两个因素,也是一对互成矛盾的因素。
关键词:高层抗震短柱
0引言
在层高一定的情况下,为提高延性而降低轴压比则会导致柱截面增大,且轴压比越小截面越大;而截面增大导致剪跨比减小,又降低了构件的延性。因此,在高层特别是超高层建筑结构设计中,为满足规程[1]对轴压比限值的要求,柱子的截面往往比较大,在结构底部常常形成短柱甚至超短柱。另外,诸如图书馆的书库、层高较低的储藏室、高层建筑的地下车库等由于使用荷载大,层高较低,在设计中也不可避免地会出现短柱。众所周知,短柱的延性很差,尤其是超短柱几乎没有延性,在建筑遭受本地区设防烈度或高于本地区设防烈度的地震影响时,很容易发生剪切破坏而造成结构破坏甚至倒塌,无法满足“中震可修,大震不倒”的设计准则。为了避免短柱脆性破坏问题在高层建筑中发生,笔者认为,首先要正确判定短柱,然后对短柱采取一些构造措施或处理,提高短柱的延性和抗震性能。
1短柱的正确判定
规程[1]和规范[2]都规定,柱净高H与截面高度h之比H/h≤4为短柱,工程界许多工程技术人员也都据此来判定短柱,这是一个值得注意的问题。因为确定是不是短柱的参数是柱的剪跨比λ,只有剪跨比λ=M/Vh≤2的柱才是短柱,而柱净高与截面高度之比H/h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2,亦即不一定是短柱。按H/h≤4来判定的主要依据是:①λ=M/Vh≤2;②考虑到框架柱反弯点大都靠近柱中点,取M=0.5VH,则λ=M/Vh=0.5VH/Vh=0.5H/h≤2,由此即得H/h≤4。但是,对于高层建筑,梁、柱线刚度比较小,特别是底部几层,由于受柱底嵌固的影响且梁对柱的约束弯矩较小,反弯点的高度会比柱高的一半高得多,甚至不出现反弯点,此时不宜按H/h≤4来判定短柱,而应按短柱的力学定义--剪跨比λ=M/Vh≤2来判定才是正确的。
超限高层建筑抗震设计研究论文
摘要:介绍了广州琶洲香格里拉大酒店的抗震设计,酒店基础采用嵌岩桩,楼盖为现浇混凝土结构。
关键词:混凝土结构;超限抗震
1基本情况
广州琶洲香格里拉酒店项目位于广州市海珠区,广州国际会议展览中心东侧,在建的黄洲大桥西侧,北临珠江,南靠新港东路,长约240米,宽约200米。整个项目包括一座37层的酒店(塔楼高32层,裙楼5层)和宴会大厅,以及2层地下车库。
2抗震设防标准
(1)抗震设防烈度:7度。
新型高层建筑抗震设计论文
一、前言
高层建筑是社会经济发展和科技进步的产物。随着大城市的发展,城市用地紧张,市区地价日益高涨,促使近代高层建筑的出现,电梯的发明更使高层建筑越建越高。宏伟的高层建筑是经济实力的象征,具有重要的宣传效应,在日益激烈的商业竞争中,更扮演了重要的角色。
自从1886年世界上第一栋近代高层建筑——美国芝加哥家庭保险公司大楼(HomeIuranceBuilding,10层,高55m)建成以来,至今已有100多年的历史了。高层建筑不仅在材料和结构体系上逐渐多样化,而且在高度上也有大幅度增长。而一次又一次地震灾难及教训,警示人们:防震减灾任重道远,刻不容缓。
从上个世纪开始,各国的专家、学者对抗震设计进行了一系列研究。进入90年代,结构抗震分析和设计已提到各国建筑设计的历史日程。特别是我国处于地震多发区(地震基本烈度6度及其以上的地震区面积约占全国面积的60%),高层抗震设计设防更是工程设计面临的迫切的任务。作为工程抗震设计的依据,高层建筑抗震分析更处于非常重要的地位。
二、材料的选用和结构体系问题在地震多发区,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。
我国高层建筑中常采用的结构体系有:框架、框架-剪力墙、剪力墙和筒体等几种体系,这也是其他国家高层建筑采用的主要体系。但国外,特别地震区,是以刚结构为主,而在我国钢筋混凝土结构几混合结构却占了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的考验。钢结构同混凝土结构相比,具有优越的强度、韧性和延性,强度重量比,总体上看抗震性能好,抗震能力强。
建筑结构抗震与抗倒塌能力提升
【摘要】地震的危害性极大,不仅会对人们的生命财产安全造成威胁,而且在很大程度上损害了国家利益。但是比起地震,地震带的建筑坍塌引起的危害更严重。只有在建筑的建设过程中提高建筑的抗倒塌能力,才能从根本上增强建筑的抗震与抗倒塌能力。论文从地震对建筑的破坏的理论依据入手,针对如何增强建筑的抗震倒抗塌能力进行分析。
【关键词】建筑结构;抗震;抗倒塌
1引言
比地震危害更大的是地震引起的建筑物坍塌,其不仅会造成公共设施的严重损坏,而且会砸伤甚至掩埋人员,严重危害人们的生命财产安全[1]。要从根本上保障建筑的安全性和稳定性,减少人员伤亡,需要在建筑结构设计中增强建筑的抗震能力,保证建筑物抗震设计的质量,从根本上解决建筑的抗震问题。基于此,本文首先分析了自然灾害———地震的破坏原理,随后分析了影响建筑结构抗震与抗倒塌性能的影响因素,最后,提出了几种方法提高和优化建筑结构的抗震与抗倒塌性能。
2地震的破坏原理
2.1地震的危害性。随着社会经济的不断发展,城市化进程也越来越快,使房屋建筑越来越密集,因此,发生地震时,房屋倒塌造成的伤亡和破坏性也越来越严重。虽然地震的作用时间短,但是其短时间内的作用力影响巨大,让人措手不及。经调查发现,大部分的伤亡是因为房屋抗震能力不足,房屋倒塌引起的。由此可知,只有提高建筑的抗震能力,才能从根本上减少地震带来的伤亡,保障人们的生命财产安全。2.2地震对建筑构造的破坏。由于地震的强作用力的影响,在短时间内,地震会带给建筑物剧烈的冲击,破坏建筑物的结构,削弱建筑结构的平衡性,严重时会造成建筑物的坍塌[2]。因此,应结合地震对建筑物造成危害的理论依据,从结构设计方面提高建筑物的抗震性能,从根本上解决建筑物抗震能力的问题。
高层建筑混凝土结构优化设计思考
【摘要】高层建筑混凝土结构的安全性、稳定性与人民群众的生命、财产安全息息相关,受到多方关注。而混凝土结构作为当前较为重要的高层建筑结构形式,其建设成本低、结构形式多样、整体性能较好,广泛用于各类高层建设工程中。论文阐述了高层建筑混凝土结构设计的基本原则,分析了高层建筑混凝土结构优化设计的相关措施。
【关键词】高层建筑工程;混凝土结构;基本原则;优化设计;措施
1引言
高层建筑结构日常使用过程中,不仅要承受外部载荷,还要承担自身质量及其他竖向载荷。而且,高层建筑会受到地震、风等因素的影响,在进行混凝土结构设计时,要综合考虑各种因素,结合建筑用途、结构类型、抗震条件等要素开展结构优化设计工作。
2高层建筑混凝土结构设计的基本原则
2.1安全性。高层建筑混凝土结构设计中需要将结构安全问题摆在首位。在进行结构预设工作前,要坚持以人为本的原则,以混凝土结构安全性标准为指导,确定高层建筑整体设计价值及意义。保证建筑的安全设计,满足相应标准规范要求,确保设计高效、合理[1]。2.2适用性。高层建筑混凝土结构设计需要综合内外多种因素进行建筑的功能性分析,对高层建筑内部空间进行构思,综合分析建筑整体功能性需求,保持建筑良好的适用性,充分发挥高层建筑自身特点,以便获取良好的结构性能。2.3可靠性。高层建筑混凝土结构的设计使用年限需要结合材料、技术、工艺等要素进行综合控制,在预设过程中针对高层建筑可靠性、安全性、耐用性进行选择及提升,都需要考虑以上要素的影响。在后续混凝土结构设计期间,秉承安全性原则,以耐用性为前提进行分析,确保混凝土结构可靠性满足高层建筑建设需求。
古建筑榫卯结构抗震性能分析
摘要:我国古建筑榫卯结构各节点的连接方式刚柔相济,能有效减轻地震对榫卯结构建筑的危害,但仍存在长时间导致构架松散的情况。基于传承中华传统建筑文化,选择常见榫卯结构燕尾榫,从建筑结构、抗震能力等方面,简述榫卯结构在房屋建筑中的抗震作用,同时测试以新型材料为辅助的榫卯结构的抗震效果。
关键词:榫卯;古建筑;抗震;加固;传统与创新
榫卯结构作为我国木建筑的传统结构形式,设计合理且实用性强。其采用的木材性能与连接方式能够在复杂变化中达到平衡。同样榫卯结构采用的“以柔克刚的设计方式”,在地震中能够凭借木材的柔韧性和延展性,缓解产生的震动。通过借鉴古今中外对榫卯结构的研究案例,选择不同榫卯结构作为研究对象,总结出同一榫卯结构经过不同材料辅助后的抗震抗压能力。
1常规榫卯结构抗震性能分析
我国榫卯结构历史悠久。木结构拥有一定的抗弯能力,能够在地震作用下消耗能量,从而达到抗震作用。榫卯结构样式多样,其中较为常见的有燕尾榫、半榫、夹头榫等。
1.1燕尾榫抗震性能研究
结构设计分析论文
1结构设计的概念及内容
结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要实现的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素。包括基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。结构设计的内容可分为:基础的设计,上部结构的设计和细部设计。
2结构设计的阶段
结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。
结构计算阶段的内容为:2.1荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。2.2构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。2.3内力的计算。根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。2.4构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。
施工图设计阶段的内容为:根据上述计算结果,来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。