水工建筑物抗震设计标准范例6篇

水工建筑物抗震设计标准

水工建筑物抗震设计标准范文1

关键词:高层建筑结构抗震设计准则优化设计

Abstract : the importance of anti-seismic concept design, in determining the overall scheme, housing materials and details, comply with the relevant requirements of seismic design and the reasonable principle, for the seismic checking necessary, take appropriate seismic structural measures, ensure the quality of construction, in order to achieve the purpose of reasonable seismic design.

Key words: high-rise buildings aseismic design criterion optimization design

中图分类号: TU973+.31 文献标识码: A 文章编号:

前言;随着高层建筑的增多,结构抗震分析和设计已越来越重要。特别是我国处于地震多发区,高层建筑抗震设防更是工程设计面临的迫切任务.高层建筑结构的抗震是建筑物安全考虑的重要问题。建筑结构设计人员为防止、减少地震给建筑造成的危害,就需要分析研究建筑抗震问题,不断总结经验、联系实际, 妥善处理这一工程当中不可避免的问题。

一、高层建筑结构抗震设计准则

抗震设计要刚柔相济,选择合适的结构形式,在增加结构刚度的同时也要增强抗震作用,需要确定合理的抗震措施。保证结构的抗震性能主要是确保建筑物满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标。在地震力作用下,要求结构保持在弹性范围内正常使用。建筑物的变形破坏时,震后不能发生很大的变化,经简单的修复后可正常使用。随着建筑物高度的增加,允许结构进入弹塑性状态,但必须保证结构整体的安全,因此,必须进行抗震设计。

强震之后都会伴随多次余震,在建筑抗震设计过程中如果一味的提高结构抗力,就会增加结构刚度;若只有一道设防,则会导致结构刚度过大,建筑物缺少必要的延性,导致建筑物破坏过程不明显,造成安全隐患。如果建筑物的抗震结构体系刚度太柔,经过首次破坏后而余震来临时,因结构已损伤,结构构件将需要协同工作来抵挡地震作用,这样将容易导致建筑物过大形变而不能使用。所以,既要保证满足建筑物的变形要求,又能减小地震力,这是建筑物抗震设计中的双重目标。只有这样才能使建筑物在抗震过程中,既防止造成建筑物的局部受损,又具有一定的抗变形能力。延性较好的分体系组成,地震发生时不会发生整体倾覆。

二、建筑结构性能抗震设计

采用合理的抗震性能目标和合理的结构措施进行抗震设计。除了抗震设计方法,基于性能的抗震设计理论还包括目标性能的确定,它是整个设计的基础和关键,主要包括以下三个方面:

1.地震设防水准

在设计基准期内,定义一组参照的地震风险和相应的设计水平,是基于性能设计理论的一个重要目标。基于性能的设计理论应追求能控制结构可能发生的所有地震波谱的破坏水准,为此,需要根据不同重现期选择所有可能发生的对应于不同等级的地震动参数的波谱,这些具体的地震动参数称为地震设防水准,分为常遇、偶遇、罕遇和稀遇地震,并给出了其重现期和超越概率。

2.结构的性能水平及其量化指标

结构的抗震性能水平表示结构在特定的某一地震水准下一种有限程度的破坏,包括结构和非结构构件破坏以及因它们破坏引起的后果主要用结构易损性、结构功能性和人员安全性来表达。按照不同的地震动水平,结构的性能水准可分为四级,即功能完好、功能连续、控制破坏与损失、保证安全。其中,简化的三级性能水准,即可继续使用、修复后可再使用保证安全。

3,抗震设计的目标性能

结构的抗震设计的目标性能是针对某一地震设防水准而期望达的抗震性能等级,抗震设计目标性能的建立需要综合考虑场地特征、结构功能与重要性、投资与效益、震后损失与恢复重建、潜在的历史或文化价值、社会效益及业主的承受能力等诸多因素。我国抗震规范的目标性能实际是:小震不坏,中震可修,大震不倒。

三、高层建筑结构抗震设计要点

3.1结构规则性

建筑物尤其是高层建筑物设计应符合抗震概念设计要求,同时应保证建筑物有足够的扭转刚度以减小结构的扭转影响,要求建筑物平面对称均匀。因为该种结构建筑容易估计出其地震反映,对建筑进行合理的布置,以尽量减小结构内应力和竖向构件间差异变形对建筑结构产生的不利影响。并应尽量满足建筑物在竖向上重力荷载受力均匀,体型简单,结构刚度协调。大量地震灾害表明,采取相应的抗震构造措施并且进行细部处理,这样的建构筑物在地震中的受损情况往往小于那些没有采取构造措施的建构筑物。地震时,质量沿建筑物竖向变化均匀,平立面简单且对称的结构类型,建筑物在地震时具有较好的抗震性能。

3.2层间位移限制

高层建筑都具有较大的高宽比,而位移限值大小与结构材料、结构体系甚至装修标准以及侧向荷载等诸多因素有关,因此,在进行高层建筑结构设计时应根据建筑物的实际情况。其中钢筋混凝土结构的位移限值要求严格,以及所处的地理位置进行设计稳定性以及正常使用功能等。其在风力和地震作用下往往能够产生较大的层间位移,应避免在水平荷载的作用下产生过大的位移而影响结构的承载力。

3.3控制地震扭转效应

当建筑结构的平面布置等不规则建筑结构刚度中心不重合,当周期比不满足要求时可采用加大抗侧力构件截面,并应将抗侧力构件尽可能的均匀布置在建筑四周,增加抗侧力构件数量的方法。在地震发生时建筑结构会导致结构整体倒塌,因此在结构设计中应充分重视扭转的影响。当结构位移比不满足要求时甚至会产生较大差距,一般采取增加最大位移处构件刚度减小最小处减小刚度中心与质量中心的相对偏心。位移构件刚度划分为相对规则平面,建筑物在扭转作用下各片抗侧力结构的层间变形不同,在设计过程中应对各层的扭转修正系数分别计算,若调整构件刚度不能满足效果时则应调整抗侧力构件布置。不能满足要求时则必须对其进行调整。其中距刚心较远的结构边缘的抗侧力单元的层间侧移最大,以增大结构抗扭刚度。同时在上下刚度不均匀变化的结构中,各层的刚度中心未能在同一轴线上,当结构刚度富余量较小可采取均衡加强结构刚度,以上情况都会使各层结构的偏心距和扭矩发生改变。

水工建筑物抗震设计标准范文2

关键词:建筑;结构;减震;分析

Abstract: This paper introduced the damping research of our building, compared the traditional structure with shock absorption structure, described the control of the damping structure classification, and analyzed damping and structural design methods and points.Key words: construction; structure; damping; analysis

中图分类号:TQ336.4+2 文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)03-00

1. 引言

传统结构抗震设计是通过增强结构本身的抗震性能(强度、刚度、延性等)抵御地震作用,是由结构本身存储和消耗地震能量,以满足结构抗震设防标准“小震不坏,中震可修,大震不倒”。而这种抗震方式缺乏自我调节能力,在满足设计要求的情况下,结构构件的尺寸较大,导致建筑利用空间浪费,还会增加建造成本。因此,合理有效的抗震途径是对结构施加减震装置(系统)由减震装置与结构共同承受地震作用,使之与结构共同存储和消耗地震能量,从而减轻结构的地震反应。

2. 一般框架结构与减震结构的抗震设防目标

2.1 一般框架结构的抗震设防目标

抗震设防是指对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震构造措施,以达到结构抗震的效果和目的。抗震设防的依据是抗震设防烈度。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)对传统建筑的抗震设防目标规定如下:

(1)在遭遇低于本地区设防烈度(基本烈度)的多遇地震影响时,建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用;

(2)在遭受本地区规定的设防烈度的地震影响时,建筑物(包括结构和非结构部分)可能有一定损坏,但不致危及人民生命和生产设备的安全,经一般修理或不需修理仍可继续使用;

(3)在遭受高于本地区设防烈度的预估罕遇地震影响时,建筑物不致倒塌或发生危机生命的严重破坏。

基于上述抗震设防目标,建筑物在使用期间对不同强度的地震应具有不同的抵抗能力,这可以用3个地震烈度水准考虑,即多遇烈度(众值烈度)、基本烈度和罕遇烈度。按照现行规范设计的建筑,在遭遇到多遇烈度(小震)作用时,建筑物基本上仍处于弹性阶段,一般不会损坏;在相应基本烈度的地震作用下,建筑物将进入弹塑性状态,但不至于发生严重破坏;在遭遇到罕遇烈度(大震)作用时,建筑物将产生严重破坏,但不至于倒塌。规范规定的这个三级设防标准可以大致概括为“小震不坏,中震可修,大震不倒”。

为了实现上述三个烈度水准的抗震设防要求,《抗震规范》提出了二阶段设计方法。第一阶段设计是在方案布置符合抗震设计原则的前提下,按于基本烈度相对应的众值烈度的地震动参数,用弹性反应谱法求得结构在弹性状态下的地震作用标准值和相应的地震作用效应,然后与其他荷载效应按一定的组合系数进行组合,并对结构构件截面进行承载力验算,对于较高的建筑物还要进行变形验算,以控制其侧向变形不要太大。这样,即满足了第一水准下必要的承载力可靠度,又可满足第二水准的设防要求,然后再通过概念设计和构造措施满足第三水准的设防要求。对于大多数结构,一般可只进行第一阶段的设计,但对于少部分结构,如有特殊要求的建筑和地震时易倒塌的结构,除了应进行第一阶段的设计外,还要进行第二阶段的设计,即按与基本烈度相对应的罕遇烈度验算结构的弹塑性层间变形是否满足规范要求,如果有变形过大的薄弱部位,则应修改设计或采取相应的构造措施,以使其能够满足第三水准的设防要求。

2.2 减震结构的抗震设防目标

对于减震结构,新规范对其抗震设防目标只有如下的原则规定:“采用隔震或消能减震设计的建筑,当遭遇到本地区的多遇地震影响、抗震设防烈度地震影响和罕遇地震影响时,其抗震设防目标应高于本规范第1.0.1 条的规定[1]。”这里明确了消能减震建筑的抗震设防目标应高于一般依靠自身强度及变形能力(延性)来抗御地震的建筑的抗震设防目标,但未具体明确不同情况下消能减震结构的抗震设防目标。因而,要依据这一规定来进行抗震设计尚有困难。根据对消能减震结构减震能力的系列研究、考虑不同工程情况可能的不同要求以及工程实践经验并参考传统建筑的抗震设防目标的要求,为了促进消能减震结构抗震设计技术的进步与在工程中的实施,本文提出减震结构的抗震设防目标可具体化为如下A、B、C 三类。

(1)A 目标

抗震设防目标与现行建筑抗震设计规范规定的传统结构抗震设防目标相同。这个设防目标要求“小震不坏,中震可修,大震不倒”。由于不同原因导致结构在多遇地震下尚不能满足规范要求、或需采取明显不合理的过分加强措施才能满足规范要求、以及既有建筑抗震加固要求设防目标与传统结构抗震设防目标一致时,结构可设计成这类设防目标的减震结构。

(2)B 目标

当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用;当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用。这个设防目标要求“中震不坏,大震可修”。多数减震结构可按照这个设防目标设计。

(3)C 目标

当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理或经简单修理可继续使用。这个设防目标要求“大震不坏”。对于消能减震要求更高的减震建筑及在较低设防烈度地震区,可采用这类设防目标。

上述设防目标对于框架结构完全适用,而且更易于实现。研究和工程实践均表明,设置阻尼器的减震结构在技术上使建筑在地震作用下达到上述抗震设防目标B、C 是可能的,在经济上减震结构和传统结构相比费用可降低或持平,而且这样的设防目标可使结构在抗御罕遇地震作用时基本上不产生大的损坏,在震后可以使生命线建筑(即地震时不能中断使用的建筑)以及大批重要建筑继续有效工作,发挥其应有作用,从而使整个城市不致在震后瘫痪,与传统的大震不倒的要求相比,可保留并延续建筑和城市的生命,从而为国家和社会带来不可估量的经济效益。

3. 结构减震控制分类

结构减震控制分为主动控制、被动控制、半主动控制等。

(1)被动控制 不需要外部能源输入提供控制力,控制过程不依赖于结构反应和外界干扰信息的控制方法。如基础隔震、耗能减震和吸振减震等均为被动控制。

(2)主动控制 需要外部能源输入提供控制力,控制过程依赖于结构反应信息或外界干扰信息的控制方法。主动控制系统由传感器、运算器和施力作动器三部分组成。主动控制是将现代控制理论和自动控制技术应用于结构抗震的高新技术。

(3)半主动控制 不需要外部能源输入直接提供控制力,控制过程依赖于结构反应信息或外界干扰信息的控制方法。

4. 减震结构的设计方法及要点

4.1 减震结构的设计方法

减震框架结构的设计方法,应根据抗震设防目标的不同,对二阶段的抗震设计方法进行相应的调整,对于A 目标设防的减震结构,因为其要求“小震不坏,中震可修,大震不倒”,完全与传统结构的设防目标一致,因此其设计方法也与传统结构一致,即仍然采用二阶段的抗震设计方法:第一阶段进行第一水准下承载力验算和弹性变形验算,第二阶段进行第三水准下弹塑性变形验算(大震不倒验算)。B 目标设防的减震结构要求“中震不坏,大震可修”,其抗震设计也分成两阶段:第一阶段进行第二水准下承载力验算和弹性变形验算,第二阶段进行第三水准下弹塑性变形验算(大震可修验算)。需要指出,B 目标设防的减震结构虽然也进行第二阶段第三水准下弹塑性变形验算,但此时结构还是比较接近弹性的,其层间位移角将大大低于A 目标设防的减震结构的弹塑性层间位移角。C 目标设防的减震结构要求“大震不坏”,因此只进行第三水准下承载力验算和弹性变形验算一个阶段设计。

4.2 减震结构抗震设计要点

减震结构的设计要点如下所述:

(1)确定减震结构设防目标和设计验算内容。

(2)房屋的抗震等级原则上可按照规范规定确定。

(3)钢筋混凝土框架减震结构的弹性层间位移角限值可取1/500,多高层钢结构框架的弹性层间位移角限值可取1/300。罕遇地震作用下弹塑性层间位移角限值可按表2取用。变形验算时,地震作用取标准值,各作用分项系数取1.0。

5. 结论及建议

根据减震框架结构与传统框架结构的抗震性能和地震反应差异,对于减震结构的抗震构造措施,本文初步建议如下:

(1)按A目标抗震设计的减震结构,其抗震构造措施原则上与现行规范规定相同。

(2)按B目标抗震设计的减震结构,其抗震构造措施可降1度,即7度区按6度区构造,8度区按7度区构造,9度区按8度区构造。这是因为按B目标抗震设计的建筑,通过消能减震其地震反应比一般传统依靠延性的抗震设计要降低1~1.5度,即在设防烈度地震作用下降低1.5度,在高于设防烈度的罕遇地震作用下降低1度。

(3)按C目标抗震设计的减震结构,其抗震构造措施均按6度区构造。这是因为按C目标抗震设计的建筑,通过消能减震,结构将处于或基本上处于弹性状态工作。

重视减震结构的概念设计。只有将概念设计、结构分析和结构细部设计完美结合起来,才能设计出安全、经济且美观的结构。

参考文献

[1] 建筑抗震设计规范(GB50011-2001),中国建筑工业出版社,2001

水工建筑物抗震设计标准范文3

关键词:建筑结构;建筑设计;抗震

Abstract: Structural seismic design is a key structural engineer design, seismic design of building structure reliability analysis based on structural seismic design point of view, and elaborates the four elements and the calculation method of the seismic design of building structure, for reference.

Keywords: building structure; seismic design;

中图分类号:TU318

地震是自然灾害在我国比较常见的之一,它的特点是突发性强,破坏性和可预见性低,所以为了增强建筑结构的抗震性能,一定要科学合理的抗震设计,有效提高现代建筑的抗震性能,以预防为主,从根本上有效保证建筑物的抗震性能,如何尽量减少地震所造成的破坏和损失。

1 建筑结构抗震设计的可靠度

在进行建筑结构设计中,第一个是需要满足的就是结构的安全性。由于震源机制,地震波的传播路径和场地条件存在很多不确定性,以及循环荷载作用下的性能分析的计算模型中的不确定性,结构的地震响应是很随机的,安全性只能采用抗震可靠度进行描述。由于结构抗震可靠性是指建筑在各种场地可能遭遇的地震并对其结构安全的影响以目标可靠度进行抗震设防时就不必再去区分“小震、“中震”和“大震”,而也就避免了为解决该问题所产生的各种情况。它不仅描述了结构前完成建设规划,设计,施工和其他过程安全长度的结构可靠性的大小,而且考虑了结构服役过程的安全影响因素,因此可以做到目标的可靠性。

2 建筑结构抗震设计中的四要素

建筑结构抗震设计是指根据地震灾害和工程经验,形成了基本的设计原则和思路,开展建筑物详细结构和整体布局的过程。在结构分析方面,不能完全依赖计算结果。要考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效等诸多因素,也要基于基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念,这是建立一个良好的结构性的决定性因素。抗震概念设计主要有如下几点:

3.1 建筑工程场地的选择

选择工程场地时,首先应进行详细的勘察,摸清楚地形、地质、地貌以及地下等各条件的情况,要挑选对建筑物抗震有利的地段,一般都选择较为开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均匀中硬场地土,在此类场地段上建造的建筑物一般不会发生由于地基失效而导致的震害,这是从根本上减轻地震对建筑物震害的方式之一。对建筑抗震不利的地段,主要分析场地土质条件,一般是指软弱土、易液化土、旧河道、断层破碎带或半挖半填地基等,以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段;就地形而言,一般是指条状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘。选择时应尽可能避开这类地段,任何情况下都不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物,因为由于场地因素引起的震害往往特别严重,而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是非常困难的。

3.2 合理的平立面布置

建筑物的动力性能基本上取决于它的建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,从而确保房屋具有良好的抗震性能。建筑物的平、立面布置宜规则、对称,质量和刚度变化均匀,避免楼层错层。但事实上,由于城市规划、建筑艺术和使用功能等多方面的要求,建筑不可能都设计成方形或圆形。我国《高层建筑混凝土结构技术规程》,对地震区高层建筑平面形状作了明确规定;并提出对平面的凹角处应采取加强措施。对体形复杂的建筑物合理设置变形缝,在结构设计时要进行水平地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施,严格控制建筑物的高度和高宽比。

1.2 对于建筑体型确定的探讨

体型的确定对于建筑物的防震至关重要,尤其是限高的评价,首先要区分结构类型是否符合标准,巨型结构、悬挂结构均是不符合地震建筑的限高建筑。其次是建筑及抗侧力结构的平面布置宜规则对称,并应具有良好的整体性。第三个方面是建筑物的立面布局宜采用梯形、矩形和三角形等变化均匀的几何形状,尽量不要采用带突然变化的阶梯形立面、大底盘建筑,甚至倒梯形立面第三个方面是建筑物应尽量减小高度,尤其是限制高度比。

3.4 多道抗震防线的设置。

多道设防就是人为加强某些竖向抗侧力结构,提高部分的可靠度;并且有意识地设置一些薄弱环节,使其在强震作用下退出工作。在遇到建筑物的基本周期与地震卓越周期相同或接近的情况时,多道防线就更显示出其优越性。当第一道抗侧力防线因共振而破坏,第二道防线接替后,建筑物自振周期将出现较大幅度的变化,与地震卓越周期错开,使建筑物的共振现象得以缓解,减轻地震的破坏作用。

3.5 刚度、承载力和延性的匹配。

地震时建筑物所受地震作用的大小与其动力特性密切相关,建筑物应具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。当结构具有较高的抗力时,其总体延性的要求可适当降低;反之,较低的抗力需要较高的延性要求相配合。提高结构的抗侧刚度,往往是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。要使建筑物具有很强的抗倒塌能力,最理想的是使结构中的所有构件都具有较高的延性,然而实际工程中很难做到。有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性是比较经济有效的办法。

2结构抗震设计计算方法

2.1我国结构抗震计算流程

结构的地震反应分析开始于20世纪20年代。几十年来随着地震观测资料的逐步积累和丰富,抗震理论的不断提高以及计算技术的进步,结构的地震反应分析方法也不断改进和发展。我国现行两阶段三水准设计方法,抗震设计流程如图1所示。

2.2基于性能抗震设计

传统的抗震设计方法是以强度作为设计的主要控制参数,即在设计开始是以力作为设计变量。历次震害表明:建筑结构在大震作用下倒塌的主要原因是由于其变形能力和耗能能力不足造成的。基于性能的抗震设计理论是20世纪90年代初由美国学者提出的,它使设计出的结构在未来的地震灾害下能够维持所要求的性能水平。明确规定了建筑的性能要求,而且可以用不同的方法和手段去实现这些性能要求。

图1 抗震设计流程图

基于性能抗震设计理论的基本内容为:根据建筑物的重要性和用途,首先确定结构预期的性能目标,再根据不同的性能目标提出不同的抗震设防标准,然后按相应的设防目标进行结构设计,并辅以相应的抗震构造措施,使所设计的建筑在未来地震中具备预期的功能。

水工建筑物抗震设计标准范文4

【关键词】建筑结构;抗地震倒塌能力;方法

本文从地震对建筑结构的危害性入手,分析了影响建筑结构抗地震倒塌能力的因素,并在此基础上对提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想和方法进行了简单的探讨。

一、地震的危害性

在人类历史上出现的各种自然灾害中,地震具有自己明显的特点,那就是地震的发生时间往往只有几秒钟甚至是一瞬间,但其产生的破坏力却是非常巨大的,常常造成无法挽回的损失,严重危害我国的社会主义现代化建设和人们的生命财产安全。地震常常发生在人们没有防范意识的时间段,一旦地震发生,人们根本没有时间和能力及时逃脱。虽然我国近几十年来房地产事业一片欣欣向荣的景象,各种各样的现代建筑拔地而起,但是在建筑结构的抗地震倒塌能力方面还有很大的提升空间。据有关数据统计,在以往的地震灾害中,有一半以上的人员伤亡原因是房屋建筑结构的抗地震倒塌能力没有达到相关的标准和要求。

在地震发生的过程中,会产生三种地震波,一种是地震纵波,它的震动方式为上下震动,对建筑结构会产生上下方向的作用力,由于一般的建筑结构均具有一定的竖向承载能力。另一种地震波是地震横波,它的震动方向是沿着水平方向传播,由于一般的建筑结构在水平荷载作用下的抗剪性能相对较弱,当地震波横波左右传递的震动与地震波纵波上下传递的震动相遇时,就会将上下左右的震动综合起来,形成混合波,混合波由于同一时间将上下左右的震动作用施加在建筑结构上,其最建筑结构的破坏性往往是致命的。

二、建筑结构抗地震倒塌能力的影响因素

(一)建筑原材料

由于在地震中,建筑物本身的自重大小也会对建筑结构的抗地震倒塌能力造成重大的影响,在同样条件下,自重越大的建筑物越容易在地震中倒塌。因此应该尽可能选择自重较轻的建筑材料。另外,在建筑施工过程中,施工单位有时为了牟取暴利,常常采用不合规格的原材料或者在施工过程中偷工减料,这样往往降低了建筑结构的抗拉和抗剪强度,影响了建筑结构的质量和综合稳定性能。

(二)建筑施工质量

在建筑工程的施工过程中,施工相关人员应该根据一定的规范和标准,在施工设计和施工图纸的指导下,严格按照一定的施工技术和施工工艺进行建筑施工。有的施工单位为了一味追赶施工进度,追求最大经济效益,往往忽视了施工过程中的正常技术标准和流程,常常给施工建筑埋下很多安全隐患。施工质量的好坏直接关系着建筑结构的安全和稳定性能,影响着建筑结构抗地震倒塌的能力。

(三)建筑抗震设计

建筑抗震设计是建筑项目施工的重要环节。好的建筑抗震设计是保证建筑质量和综合稳定性能的基本条件。在进行建筑结构设计时,人们除了要考虑正常的审美需要,设计出美观大方实用的建筑结构外,同时还要考虑建筑物的结构对竖向承载力以及水平承载力的性能需求。在实际建筑抗震设计中,往往只偏重于建筑结构竖向荷载作用下的承载力,而对在水平荷载和扭矩作用下的综合承载能力往往欠缺考虑,这就影响了建筑结构的综合稳定性能,使其在地震来临时容易发生倒塌现象。

三、设计思想及方法

(一)重视前期勘查

为了保证建筑结构的质量安全和抗地震倒塌能力,应该在施工前期对建筑项目的施工现场进行深入的勘查,通过现场勘查,充分了解施工场地的地质条件。目前我国的施工项目在勘查阶段,往往为了赶工期或者节省开支,只对现场地形有个大概了解就急于施工,并没有对施工现场的地质条件进行深入地了解和分析。应该在施工前期对建筑项目施工地点的地形地质条件进行充分的勘测,全面了解和掌握地质条件,使设计人员和施工人员能够根据现场地质条件进行合理地设计和施工,尽最大可能提高建筑结构的抗地震倒塌能力,提高建筑结构的质量和稳定性能。

(二)重视建筑原材料

建筑原材料与建筑结构的质量和综合稳定性能息息相关。由于在地震中,同样条件下,自重越大的建筑物越容易在地震中倒塌。因此在建筑施工过程中,应该尽可能选择自重较轻的建筑材料,减少因建筑材料自重给建筑结构的抗地震倒塌能力造成不利影响。另外,在建筑施工过程中,应该加强对建筑原材料的管理和监督,一方面防止施工单位以过低的标价获得中标,之后在施工过程中为了弥补差价而偷工减料或者采用劣质材料,另一方面应该加强材料采购过程中的管理和监督,尽量选择有相关资质的生产单位,保证建筑原材料符合国家相关规定和施工标准要求。应该尽量选在自重较轻、质量合格的建筑原材料。

(三)提升抗震设计

在建筑机构抗地震倒塌设计中,应该通过一系列的验算测试建筑物整体结构的抗倾覆能力。在风荷载、地震作用下验算结构体系的舒适度,保证结构顶点和层间侧移符合相关的规定,否则可考虑通过设置伸臂桁架或腰桁架来减小侧移,保证建筑的抗震性能。此外,还应该验算建筑物在最不利侧向组合力共同作用下是否出现过大的压力,是否出现拉力,从而避免影响建筑物的整体稳定性。在建筑结构的抗地震倒塌设计中,应该重视最不利荷载组合作用下的建筑结构的整体抗震性能和综合稳定性能,对其竖向荷载受力体系进行一定的加固措施,如加强混凝土中的配筋,在混凝土中加入45°斜向钢筋等,尽量使构件的轴压比达到规定的要求。当构件截面不能再增大但是轴压比依然不能满足条件时,可以将混凝土与更高强度的钢或其他组件共同组合。对于建筑物结构因凹凸不平、洞口、结构边角等而导致出现集中应力的部位,应该采取合适的方法对结构系统进行加固。加固方法包括增加楼板的厚度、加强楼板混凝土配筋、在边梁内集中加强配筋、在应力突变部位的结构构件内加入45°斜向钢筋等都可以用来增加结构构件的综合抗性。当建筑物的楼板之间连系过弱或者建筑物的平面过长时,可以对建筑物设置合适的变形缝。对于受结构扭转效应影响比较大的建筑物,应该使抗侧力结构系统的分布尽量均匀,并尽可能加大建筑物竖向结构体系的抗侧力。抗震结构的设计如图1 所示。

结语:

由于地震常常造成建筑物的倒塌,给人们的生命财产带来巨大的损失。因此,应该重视和加强建筑结构的抗地震倒塌能力。既要选择质量达标的自重较小的建筑材料,又要进行深入的施工前期勘查,保证施工质量,同时作好建筑结构抗震综合性能的设计工作。

参考文献:

[1]叶列平,曲哲,陆新征,冯鹏. 提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法[J]. 建筑结构学报,2012,04:42-50.

水工建筑物抗震设计标准范文5

【关键词】建筑工程 抗震设防对策建议

中图分类号: TU761文献标识码:A 文章编号:

一、工程抗震及其意义

建筑工程抗震是指通过编制、实施抗震防灾规划,对建设工程进行抗震设防和抗震加固,最大限度地抵抗和防御地震灾害活动。建筑物的抗震能力取决于抗震设防烈度、抗震设计和施工质量三方面,其中抗震设防烈度是基础,抗震设计是保障,而施工质量是工程抗震的关键。实践证明,在地震发生时,建筑的整体质量是保证人民群众生命安全的最重要保障,是当前预防地震的最好办法。

地震设防烈度是一个地区抗震设防规划时所依据的地震烈度,由国家主管部门对建筑工程制定必须达到的抵御地震破坏的准则和技术指标。1976 年以前,唐山地区地震设防烈度为6度,而震后修改为8 度,同时期做出修改的还有北京由6 度调整为8 度,天津由6 度调整为7 度。地震防设烈度是人为规定的,需要综合考虑地质、环境、工程重要程度等因素,以达到安全目标和经济承受能力的平衡。

1976 年后,我国对地震灾害进行了大量研究,主要成果体现在文献[1][2][3]等标准与技术文件之中,其中《GB50011-2001 建筑抗震设计规范》对于我国抗震设计具有指导和规范双重意义,既是建筑工程抗震设计的依据,也是建筑抗震安全性的衡量标准,是建筑抗震必须坚决遵照的规范。建筑抗震设计中的标准可归纳为“小震不坏、中震可修、大震不倒”。抗震设计一般分为承载力验算和弹塑性变形验算两个阶段,承载力验算是为了保证满足对于小震和中震的要求,而弹塑性变形验算是对于重点薄弱部位进行检验,并依据检验结果提出应对地震的构造措施,实现对于大震的设防要求。

建筑施工质量是工程抗震的关键。汶川特大地震中,位于重灾区的北川六汉希望小学,创造了没有一座房屋倒塌、没有一人因地震遭遇不测的奇迹,而承建该希望小学的承建商,在受灾地区所建五栋希望小学全都不倒,足以体现工程质量在抗震中的重要作用。建筑施工中的质量问题对于抗震有重要意义,应予以特别重视。

二、抗震设防存在的问题

地震烈度是一个十分复杂、模糊和笼统的主观的概念。这一概念产生于人们尚无有效的测量地震动物理参数的工具的时候。当时的地震学者用它来描述和比较某次地震在相关地区产生的影响程度的大小。地震烈度的概念发展至今,地震烈度表是其目前最精细的使用参照。不可否认,地震烈度表仍然是非常粗略的。由于地震烈度包括人的感受、地震动引起的响动之类无法量化的多重指标,这就导致了每次强震过后,强震区的烈度划分总是存在争议。由于地震烈度具有多指标综合性,在多个指标评定结果相差较多时,如何综合评定,这往往就取决于个人主观决定。不仅如此,具体到衡量地震烈度的每个指标的应用同样带有较大的随意性。目前的地震工程领域已经认识到包括结构类型,场地条件,震源机制在内的诸多因素对地震作用的影响。在实际的结构抗震工程中,认识较为成熟的影响因素已经考虑到结构抗震设计之中。地震烈度为设防指标显然没有区分种种因素造成的差异,从而也说明,在一定程度上地震烈度是一个落后的概念。总而言之,地震烈度是个十分粗略的概念,在建筑结构抗震设计中使用这一概念作为抗震设防指标是不恰当的。地震作为一个极为复杂的自然现象,地震动参数之间往往不存在明确的对应关系,事实上地震烈度和任一地震动参数之间的

对应关系更加模糊。自从20世纪30年代一50年代,人们逐渐积累了不少的地震记录,并依靠这些资料试图建立地震烈度与某个地震动参数的对应关系。最后的结论是:寻求地震动的任一单项参数与烈度的对应关系是徒劳的。这一事实的存在也就导致了在抗震工程中无法以地震烈度为出发点,直接合理的得到建筑结构的抗震设防参数,也无法经由合理的计算方法,将结构抗震验算的结果回归至地震烈度并依据三水准的设防目标来检验。考虑到地震烈度与地震动参数的对应关系极不明确,可以设想地震烈度与结构抗震概念设计要求和构造要求的对应关系更加不明确。很显然,地震烈度不是目前建筑结构抗震设防技术水准可以直接把握的概念,而在本质上,地震烈度在实际抗震设计中已经在很大程度上被绕开了。以地震烈度作为抗震设防标准的指标存在着建筑结构的抗震设计与抗震设防目标的脱节现象。

三、加强建筑工程抗震设防的措施

要适度提高建筑设防等级、提高建筑设计水平和确保工程质量等方面做到有效结合。主要措施有:

(1)建筑抗震设防,确定合理的设防等级。加固旧建筑的抗震等级。确保工程质量需适度提高设防等级的.主要是地处地震带、发生过大地震和设防级别明显偏低的地区。对于新建建筑则有必要、有可能大面积地提高抗震能力。对原有未设防的房屋,也要普遍进行抗震鉴定和抗震加固。抗震加固不仅在地震时能大大减轻房屋的破坏、保障人员的安全,就是没有发生地震,也在增加建筑物的安全、延长建筑物的使用年限、抗御其他灾害等方面具有明显的经济效益、环境效益和社会效益。

(2)完善进行抗震设防的法律依据。近年来国家为了规范抗震管理工作,建立健全建筑工程抗震设防法规体系,制定完善建筑工程抗震考核配套规章。认真做好施工单位管理规范和建筑工程抗震施工管理规范等国家标准和行业标准的制定修订工作。各地要结合

本地实际.制定和完善地方抗震设防管理审批法规规定.尽快形成国家和地方相互呼应、互为补充、比较完善的建筑工程抗震设防新体系。

(3)选择合理的地震安全性评价标准。地震安全性评价是抗震设计的一部分。它要求所设计的工程在使用期内可能遇到几次小的地震,工程基本无损,无需修理即可继续使用;在难得一遇的中震下.经修理后仍可继续使用;而在不大可能遭遇的特大地震下,可以容许工程破坏,但仍不倒塌,以保证人身安全。地震安全性评价主要包括地震危险性分析和土层地震反映,直接提供不同年限、不同概率水准的基岩与地振动工程参数。建筑工程首先要确定设防标准、设防标准定低了,工程设施安全度降低,地震时起不到抗震的效果。设防标准定高了,增加不必要的浪费,甚至工程项目因资金不足而缓建或停建。

(4)在工程建设的整个过程中抗震设防措施不容忽视。要使建筑工程真正达到能够减轻以至避免地震灾害,必须把抗震防灾工作贯穿始终,就是说在选址时选择地震危险性较小的地段作为建设场地。在抗震设计上,一定要严格按“二阶段”的设计步骤和“三个水准”的设防目标进行设计,不得马虎。在施工的各个环节上要全面贯彻抗震规范要求,充分体现抗震设计意图,使建筑物防御地震的能力得到保障,从而减轻地震灾害给人民生命财产带来的损失。

(5)加大科技投入,建立工程抗震设防管理信息化平台随着科学技术的发展。传统的管理手段已经不能满足建筑工程抗震设防的需要,迫切需要地震管理部门和建筑工程部门及建筑业业务主体三方联合起来加快建筑工程抗震设防信息化平台的构建。应用现代的通讯设备和电子计算机技术,建立健全建筑工程场地的数据库,逐步实现施工现场管理和监控的现代化.减少工程建设方因资金因素而降低工程抗震性能。可以通过工程抗震管理信息系统进行现代抗震设防管理和职能监督工作,确保建筑物在工程建设中抗震系数的真实性。

【参考文献】

[1]李国强.建筑结构抗震设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[2]戚跃远.关于框架结构抗震设防的几点认识[J].抗震研究,2008(10)

水工建筑物抗震设计标准范文6

【关键词】建筑结构;抗震;方法

随着我国经济的蓬勃发展,各地的高层建筑纷纷拔地而起,速度惊人。高层建筑结构的抗震设计一直以来就是建筑设计和施工的重点, 要使工程建设真正能够减轻甚至避免地震带来的危害,把握好抗震设计是关键。因此,我们应该把握建筑结构抗震设计的要点以及应对的方法。

1 建筑结构抗震设计的要点

1.1 选择合适的地基

由于施工场地的地质环境不同,建筑结构在地震中的反应也是不尽相同的。因此,在有选择的情况下,选择一块有利于抗震的场地开展施工,很大程度上可以减轻地震所造成的损害。为了保证高层建筑的稳定性,要求基础要有一定的埋置深度。埋深基础四周土壤的被动土压力,能够抵抗高层建筑承受水平载荷所产生的倾覆和滑移。天然地基基础埋深为建筑高度的 1/15,桩基基础埋深为建筑高度的 1/18。针对地下室分缝处,应有 500 以上空隙用砂回填夯实;若地下室一面为开口,应保证开口以下至少 2 米以上覆土。此外,还要尽可能地错开地震周期与在建项目的自振周期,用以防止建筑结构产生共振损坏。

1.2 增强建筑的整体性

建筑物作为许多细节构件连接而成的整体,是一个具备空间刚度的结构体系,其能否承受地震惊人的破坏力量,全看各构件间能不能实现协调工作、有机地形成一个整体。所以说,建筑物的整体性能不但是建筑抗震的首要条件,还是建筑结构抗震设计中的重点内容。一般来说,每层楼盖应足以起水平隔板作用。我国抗震规范推荐钢结构的楼盖宜采用压型钢板现浇钢筋凝土组合楼板或非组合楼板, 对超过 12 层的钢结构, 必要时可设置水平支撑。

1.3 保证结构的延性

在地震作用下,结构的延性直接影响着建筑物能否在灾难中屹立不倒,所以结构的延性在某些意义上等同于结构的强度,二者都是建筑抗震设计中所要考虑的重要指标。在施工时应采取软垫隔震、滑移隔震、摆动隔震、悬吊隔震等措施,改变结构的动力特性,减轻结构的地震反应。容许结构构件在地震时进入非弹性状态,并具有较大的延性,提高结构的耗能能力,以消耗地震能量,减轻地震作用,减小楼层地震剪力,使结构物裂而不倒。

1.4 多道设防

多道设防,就是设有多道抗震防线,避免因部分结构的破坏而导致整个体系丧失抗震能力。高层建筑结构防震可以设置多道抗震防线,增强对地震的抵抗力。高层建筑物设置多层的地震抵抗防线,第一道防线遭到破坏之后,有后备的第二道、第三道甚至更多的防线对地震的作用力进行阻挡,避免高层建筑物的倒塌。高层建筑结构进行抵抗地震设计时,可以采用具有多个肢节和壁式框架的“框架剪力墙”等防震结构。剪力墙结构中剪力墙可以通过合理设置连梁,使其具有优良的多道抗震防线性能。

2 建筑结构抗震设计的方法

高层建筑结构抗震设计应用的体系:框架-剪力墙体系,框架-剪力墙体系不仅框架结构布置灵活,使用方便,又有较大的刚度和较好的抗震性能。在承受水平力时,框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架主要承受垂直载荷,剪力墙主要承受水平剪力。按照“强墙弱梁”的原则加强墙肢的承载力,避免墙肢的剪切破坏,提高其抗震能力。

建筑结构抗震设计方式。采用隔震设计技术营造以柔克刚效果,建筑结构设计中采用隔震技术是一类效果显著的新型工程抗震方式,我们可通过安放消能隔震装置,例如隔震垫、橡胶于结构建筑基础与底部之间,将基础同上部结构有效隔开,进而令其动力作用与性能有效改变,显著减轻建筑结构地震反应,营造以柔克刚的良好建筑结构抗震效果。减震消能结构抗震设计方式,减震消能结构抗震设计方式主要指位于某些建筑结构部位,例如剪力墙、支撑、连接缝、节点或连接件等位置合理设置消能元件或阻尼装置,利用该消能装置内含非线性摩擦滞回变形进行能量耗散,或对地震能量进行吸收,进而降低主体建筑结构竖向与水平向地震反应,避免建筑结构在地震作用下发生倒塌或破坏现象。

3 建筑结构抗震设计科学思路

(1)基于承载力与延性科学选择设计方式,在结构设计中我们应对其刚度分布进行适应性控制, 令建筑结构构件例如墙、梁、节点、柱等在地震阶段变为非弹性的变形状况,进而令地震能量合理消耗,确保其不产生建筑结构倒塌现象。在该类设计阶段中,整体建筑结构构建均包含两类功能,即确保使用结构功能及应对地震的抗震功能,为消除该类层面包含的局限性,我们应综合考量地震重现期,结合抗TM震设防现实目标,科学采用反应谱在承载力与确保构造延性基础上采用延性抗震规范设计方式,该类方式对尚无准确预知建筑结构地震非弹性反应具有显著的抗震设计效果。提高建筑物的抗震性能,最理想的措施是使结构中的所有构件都具有较高的延性,然而实际工程中很难做到。 工程实践中,有选择的提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性是比较经济而行之有效的方法。综上可见,在确定建筑结构体系时,需要在结构刚度、 承载力及延性之间寻找一种较好的匹配关系。

(2)采取相应的构造措施加强薄弱环节,在抗震设计中要有意识、有目的地控制薄弱层(部位),使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移,这是提高结构抗震性能的重要手段;结构在强烈地震作用下不存在强度安全储备,构件的实际承受力裂缝,因此需对构件的承载力、刚度和这些荷载可能导致出现的裂缝宽度进行验算,同时施工过程中需严格地控制这些荷载。

(3)基于建筑结构性能完善设计,基于性能的设计方式最早由美国学者提出, 该设计理念转变了以往仅注重安全结构设计,思路,合理发展成为注重安全、结构性能与经济等多方因素的创新设计方式,令建筑工程结构满足使用期间预定各项目标性能要求, 同时具体性能标准要求我们可依据建筑结构重要性进行细化确定。在设计流程阶段我们可首先依据业主要求与项目投资建设准则、 效益明确目标性能并依据其展开结构设计, 完成设计后履行评估设计结构性能环节,对于满足相关目标要求的设计我们对其结构进行实际水平性能的明确说明, 以便于建筑工程项目后续的优质施工与质量安全控制管理。

4 结语

随着科技的迅猛发展,各项新工艺、新材料、新技术与新理念在建筑设计行业得到了广泛应用,有效丰富了抗震设计手段,提升了建筑结构整体抗震性能。建筑结构抗震设计的好坏是建筑物能否取得良好抗震效果的前提,因此, 在进行抗震设计时,要根据理论分析,选择的结构布置和合理的材料运用,从多个方面慎重考虑,从而使高层建筑结构满足人们的使用要求,能够减轻甚至避免地震带来的危害。

参考文献: