建筑抗震论文范文

2022-05-11

小伙伴们反映都在为论文烦恼,小编为大家精选了《建筑抗震论文范文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。摘要:近年来,由于中国经济社会的发展以及科技的日益提升,城镇化进程日益加速,过点中国建筑也以惊人的速率增长了。

第一篇:建筑抗震论文范文

浅谈高层建筑抗震设计与抗震结构

摘要:近年来,随着工程建设的发展和进步,施工质量有了更高的要求。汶川地震给我们造成的灾难为我们敲响了警钟,在未来发展应注重抗震结构的设计和施工,提高工程建设的抗震设计的稳定性,保证用户的生命财产安全。本文笔者针对高层建筑的抗震设计与抗震结构作深入讨论,仅作参考。

关键词:建筑;抗震设计;抗震性能;安全性能

1、建筑结构抗震等级的规定和标准

震级地震和地震烈度是根据国家相关标准划分为六个不同层次,即3级是小地震;3~4.5级是有感地震;4.5~6 级是中强地震;6~7级是强烈地震;7~8级是大地震;超过8级是巨大地震。根据经验数据、国家数据库和地质历史调查核实,经过勘查和验证,这是一个地理概念的经验值。根据《建筑工程抗震设防分类标准》的规定,建筑工程抗震设防类别主要分为特殊设防类、重点设防类、标准设防类、适度设防类四个不同级别。根据相关部门的规定,按建筑的类别确定其抗震设防等级,主要参考其建筑物高度、建筑物结构类型作相应的要求。例如,钢筋混凝土结构的建筑物,它的抗震的等级主要分为四级,用此来表示其一般、较严重、严重和非常严重四个级别。高层或超高层建筑物的抗震的设计需要按照其不同的设防类别来规定,同时进行复核性计算和采取相应的抗震措施。

2、影响建筑工程的抗震能力的主要因素

影响建筑工程结构抗震能力的主要因素包括三个方面,即现行抗震设计标准和建筑的抗震设防是否合理和施工质量,具体分析如下:

2.1建筑物结构的抗震设计标准

建筑物结构的抗震设计标准是按照地区类别和地震发生频率来初步估计的基本结构抗震设防的损害程度并针对可能不同部位而使用的情况。抗震设防烈度抗震设计标准确定为主要参考依据,只有控制对地震强度预测的精度,才能保证抗震设计标准的科学性和正确性。根据抗震设计标准和项目开发为住宅用途的性能要求施工单位,以提高抗震性能。抗震设计是建筑结构设计考虑的重中之重,一般情况下,它与建设工程造价成本成反比关系。

2.2建筑物结构抗震设计合理与否

建筑物结构的抗震设计是否合理主要与施工所采取的抗震技术措施的形式有着直接联系,稳定的抗冲击性能是在地震威胁下建筑结构受到保护的前提条件,良好的抗冲击性能可以确保建筑结构不塌落。一般地,高层建筑的抗震设计标准是比正常设计要高,高层建筑物多采用现浇剪力墙结构、框架-核心筒或框架-剪力墙结构,它们都具有较好的强度和应变形能力,且抗震性能相对较好。这种类型的建筑和强大的外部力量,保证良好的结构强度和稳定性,显然要降低地震对建筑结构影响到最小,也是对基本建筑物抗震性能的安全保障。

2.3施工质量

建筑结构抗震性能与施工的质量息息相关。因此,要在建筑工程建设实施阶段做好具有针对性的质量监督工作,严格规范既有建筑物的使用管理也是极为关键的一个方面。

3、选择建筑材料合适的结构

目前,中国主要的建筑结构、框架-剪力墙结构体系结构框架剪墙壁和其他结构形式为多数,此些结构体系已广泛应用于高层建筑。在地震多发地区,也广泛使用钢结构体系,它可以提高结构的抗震性能,用此替代钢筋混凝土结构的主要原因在于钢筋混凝土结构的抗震性能不足。钢结构具有韧性和延展性好等优点。

我国建筑工程在实施阶段对建筑结构的抗震等级进行设计,为尽量节约钢材用量,比较常见的建筑结构式框架核心筒结构体系。钢筋混凝土结构受到外力荷载作用,很容易出现弯曲变形状况,为了防止建筑结构的侧向偏移,通常要采取小钢结构对框架核心筒结构体系进行辅助支撑,不仅不能达到节约钢材用量的目的,不经意间还会造成建筑结构负担增大的问题,对建筑整体结构的稳固性造成极大的影响。因此,我们还是需要鼓励推动钢结构在我国建筑领域的应用。

建筑材料的施工中药确保质量合格,因其对建筑物的结构性能具有直接的影响,高层建筑物要求良好的抗震性能,就必需对建筑材料的质量进行严格把关。

通常選择强度高、安全性好和耐久性好的建筑材料。从工程实践中发现,建筑结构稳定性好主要还是依赖于高性能材料,它在工程建设领域扮演不可或缺的角色。

混凝土是一种主要被应用于工程领域的人造石材料,它开始于1824 年,它的出现改变了世界的发展,在建筑领域中,混凝土在促进国家建筑工程发展中发挥了巨大作用。然而,混凝土材料的脆性从地震的角度讲混凝土建筑结构不利于抗震,该材料不应该被单独用来作为建筑结构的结构材料。为了解决这个问题,很多专业人士已经建筑作品进行了广泛的研究和讨论。通过构建科学合理的设计的主要结构,并把混凝土和钢筋结合起来形成钢筋混凝土结构来解决素混凝土结构的脆性特征,这也可以提高混凝土强度性能、改善混凝土脆性和提升混凝土结构的抗震性能等。

在通常条件下,改善的混凝性能,提高混凝土结构的抗震性能,主要从以下几个方面着手:凝土搅拌过程中严格控制水的参量,对混凝土的和易性来讲,水对混凝土性能是一个关键的影响因素,具体的处理、搅拌、运输等整个过程可以通过具体的控水来保证混凝土构件的强度性能和耐久性能;第二,为了保证混凝土结构具有良好的抗震性能,我们绝不能随意增加混凝土的自身强度,由于混凝土在达到一定强度水平时,构件受外力荷载作用下仍然容易遭到破坏,这种情况下的混凝土构件的脆性特点表现的更为突出,因此比然要充分考虑到增强混凝土构件强度的同时还需考虑混凝土的韧性特点,仅有如此才能保证混凝土结构具有最好的抗震特性。

混凝土韧性的提升是保证建筑结构具有良好抗震性能的又一个重要手段。提升混凝土拌合料的施工性能还可以通过聚合物改性的手段,通过聚合物改性的混凝土在抗渗性能、抗腐蚀性能和浆体与粗细集料的结合性能都有显著提高,且当聚合物掺入量达到一定比例时,具有脆性的混凝土构件开始展现聚合物的延性特点,这一方面的试验在国际上有成功案例,比如超高强水泥弹簧等。

确保混凝土拥有足够的碱性,从而避免构件内钢筋的锈蚀及碳化问题,与此同时,适量添加其他外加剂来降低混凝土构件内孔隙界面的氢氧化钙含量,从而从根本上改善构件界面质量,提升混凝土的抗渗性能。

普通水泥从材料自身也可以针对混凝土提升耐久性提出诸多要求,比如严格控制水泥比、控制水化反应热的释放、减少水泥氯离子及碱含量等等。除此以外,还需优化对比选用性能较好的水泥品种。把重点放在建立更好的技术途径上。例如水泥使用低水化热且后期强度高,特别是抗弯强度高耐腐蚀性好的热硅酸盐水泥-----例如高贝利特水泥,作为混凝土的胶凝材料,它的高强度,高耐久性使得用其制备的混凝土具有良好的抗裂性能,使得大体积混凝土工程具有良好的尺寸稳定性和良好的耐久性,该类水泥在我国很多重难点工程中得到了广泛的推广语应用。

4、结束语

总而言之,良好建筑结构抗震设计对于建筑物主体结构对地震灾害威胁具有很好的保护效果,为了能够有效保障我国民众的人身财产安全,就必需通过合理设计创设高安全性能的建筑结构,从而避免我国汶川大地震悲剧的重新上演。

参考文献:

[1]王丽霖.我国高层建筑抗震结构设计初探[J].山西建筑.2011(03).

[2]胡立峰.高层建筑抗震结构设计要点阐述[J].建材与装饰.2013(19).

[3]张振玺.高层建筑结构的抗震设计分析[J].China's Foreign Trade.2012(02).

[4]中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008)[S].中国建筑工业出版社.

作者简介:

赵丽红(1979-),女,汉族,江苏南京人,硕士,工程师,主要从事结构设计工作。

作者:赵丽红

第二篇:超限框支高层抗震墙建筑结构抗震设计

摘要:近年来,由于中国经济社会的发展以及科技的日益提升,城镇化进程日益加速,过点中国建筑也以惊人的速率增长了。中国是个幅员辽阔的国家,地理条件错综复杂,自然灾害频发,尤其是近年来,由于像汶川地震、雅安地震等特大型地震多次发生,使得建筑物的抗震性能问题成为了人们所关心的热门话题,因而超限中国建筑物的抗震性能工程设计方式也成为研究焦点,因此本章欲从超限中国建筑物的历史发展、目标、评估准则等方面,对超限中国建筑物构造的综合特性抗震设计方式展开深入研究。

关键字:过点高层建筑;工程结构;性能抗震设计

一、超限高层建筑基于性能抗震设计相关分析

(一)对高点的判别。10层高以上的建筑物才被叫做大型高层建筑。其中还有超限大型高层建筑。而对于我国高层建筑是否超限的判断则是通过将其有关高度同相应标准要求的限值相比较来作出,它一般涉及高宽比的超限、建筑平面规律超限和竖向规律的超限三个层面。

(二)过点我国中高层建筑基于性能抗震设计的思想内涵问题。在当前的环境下,当今世界各地均把”小震不坏、中震可修、大震不倒”的思想视为其建筑物抗震的根本原则,并且通过时间与实际经验的证明,该思想对于大地震灾难问题在解决结构上是目前人类所可以想到的较为合理的解决办法。不过,该思想最大的缺陷就在于尽管可以让建筑物在大地震面前屹立不倒而保障了人类的生命安全,但在大地震中却很易造成建筑结构功能的损害,进而给各方面对社会带来巨大经济损失,但在当前的社会实际基础上,该思想早已造成了巨大了的损失,其缺陷也有所体现,所以,建筑基于性能的抗震设计更加关键。基于性能设计的建筑起初就以抗震为设计基准并贯彻于建筑整个施工流程的自始至终,主要对构造系统的布局、建筑设计,以及施工阶段中对建筑构件系统的运用、对其质量的把关等方面加以规定,从而实现了建筑构件系统即使在抗震影响下,也能完成其构造功能的设计目的。

(三)超限中国的高层建筑抗震性能水平。根据当前相关法规,中国的超限对我国高层建筑的抗震性能水平大致分为如下六个方面的标准:1、在地震过后可以保证建筑构件的完整性,通常不需对其进行修补就可以重新使用;2、在地震过后可以保证建筑构件的完整性,内部仅有几个细小的裂纹,在通常情况下不需对其进行修补就可以重新使用;3、在地震过后可以保证建筑主要构件的完整性,其他部位虽有裂纹但在对其进行一般修补以后也能重新使用4、如果在地震过后建筑物的主要构件有轻度损坏,或者其他非主要构件也有中等程度的损坏,建筑必须进行相应的修补后方可重新使用;5、当抗震过后建筑物主要构件有中等程度的损坏,其他非主要构件有中等程度以上的损坏,建筑物必须进行相应的修理与补强方可使用。

(四)中国超限大型高层建筑基于性能抗震设计的技术问题。由于受到历史条件的约束,当时中国的建筑科技发展水平还未到达相当的先进水准,因此中国超限高层建筑基于性能抗震的技术设计,并无法有效的解决实际中存在的各种问题;并且随着社会的进步,中国高层建筑的工程设计也更加复杂化了,在对建筑物进行可行性结构评价时,往往因为评价结论都是根据有关实验结果进行,而导致了这在实际运用中很难进行有效实现;在当今日新月异的年代,每栋高层建筑设计都需要有所革新,这就导致了许多大型高层建筑的抗震性能水平都无法进行正确的划分,并且鉴于大型高层建筑的复杂性,对其抗震性能水平的主要评价方法如Pushover分析,在某些情形下也无法适应计算的要求,所以对其进行分类的计算方法也亟待提高。虽然综合上述所说,基于性能水准的耐震设计方法在过点大型高层建筑的设计中也是较为合理的,不过鉴于建筑的特点和复杂性,具体应怎样进行和设计则尚有待进一步深入研究。

(五)对中国超限建筑基于性能抗震设计的建议。按照前文所述,中国逾期建筑基于性能抗震设计的缺陷问题大多集中体现于对抗震技术水平的评价上,尤其是按照《建筑混凝土施工技术法规》,由于其对中抗震技术水平规范缺乏具体的规范,导致在对构造实施工程设计时常常无法实现”中震可修”的目的。所以,希望补充法规中对地震应力技术水平规范的缺陷,通过在中震和小震中间再增设一次中小震的技术指标,将对中震的规范进一步细分,并规范相关的特性技术指标,实现”中震可修”的设计目标更为具体。再把前文提出的六个主要结构性能水平,改为建筑功能良好、轻度损坏、较严重损坏、重大破坏和近乎倒塌的五种结构性能水平,以简化具體的重要构造性能水平技术指标,使工程设计更富有目的性和可操作性。

(六)抗震措施探讨。要通过复合螺旋箍筋来增加柱的抗剪强度,并提高对砼的约束效果,才能实现提高短梁抗震特性的目的。使用分体梁方式。提高短梁的受压强度可降低梁截面、增加剪跨比,进而提高整体构件的抗震特性。

二、结语

近年来,国家对超限中国高层建筑基于性能抗震材料的设计,在工程实践上也获得了不俗的成绩,并极大推动了相关科技的发展,进一步提高了超限中国高层建筑的安全程度。尽管基于性能的抗震设计方式,还是有不少的问题和不足比如在抗震作用水平的评价和对建筑物性能水平的估算等方面都未能得以克服,不过随着未来中国社会科学技术的持续发展与进步,以及科学研究的不断深入,该设计方式还可以取得很好的完善与成熟。

参考文献

[1] 杨粤. 探析超限型钢混凝土框支剪力墙结构抗震性能[J]. 低碳世界,2019,9(10):188-189.

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作者简介:张晓华,1988年生,女,汉族,山东烟台人,研究生,工程师,就职于武汉理工大设计研究院有限公司,主要研究方向:结构设计

作者:张晓华

第三篇:建筑抗震设计策略研究

【文章摘要】

我国是一个地壳相对活跃的国家,有数据显示我国共有23条主要地震带,四川汶川地震以来,各级地震更是频频发生,对人民群众的生命安全造成了危害,国民经济损失严重,面对地震带来的惨痛教训,建筑设计师们也应清醒的认识到,建筑不仅要提供相应的功能更重要的是它的安全性,尤其是抗震性。文章研究了建筑抗震设计的几种策略。

【关键词】

抗震设计;建筑;策略

1 建筑抗震设计的重要意义分析

我国是一个地壳相对活跃的国家,有数据显示我国共有23条主要地震带,并且位于世界三大地震带的环太平洋地震带与欧亚地震带之间,由此带来的是我国的地震多方问题。2008年5月12日我国四川汶川地震以来,各级地震更是频频发生,对人民群众的生命安全造成了危害,国民经济损失严重,同时影响了国家的发展。

面对地震带来的惨痛教训,建筑设计师们也应清醒的认识到,建筑不仅要提供相应的功能更重要的是它的安全性,尤其是抗震性。在项目设计的过程中,通常包括建筑设计与结构设计,其中建筑设计方案是一个项目的开始点,由建筑设计师根据投资方投中的设计要求与指标,结合国家的各类标准进行设计。在设计过程当中,设计师首先要在思想上对于抗震设计有着足够的重视,在查阅相关抗震规范的基础上,进行总体设计。在设计时不能只考虑到成,而忽略了抗震需要,如果只是为了节约成本,而降低了抗震标准,一旦大震来临将面临不可估量的严重后果。

2 建筑抗震设计策略分析

2.1 建筑体型设计策略

建筑体型设计应以简洁规则为主要策略。在震后的调查研究中发现,平面形状较复杂的建筑在地震中损坏程序较平面形状规则的建筑物要严得多。很多建筑设计出于美观等各方面原因,建筑物设计不对称侧翼、不规则形状等,在遭受地震侵害时由于受力不均,被破坏严重,而一些形状规则的建筑则受损较轻,有时甚至完好无损。基于此,在进行平面形状设计时不防中规中矩地选择较规则的形状,如圆形、方形、矩形、扇形等均有着很好的抗震性能。尽可能运用对称的设计原则,因为对称的设计往往可以在受力外力拉伸挤压时更好地抵抗不利的扭转。

当然在现代建筑设计特别高层建筑中为了追求标新立异,以及设计的艺术性与美观性往往采用复杂的设计,但在设计时一定不能忽略了建筑结构的抗震设计,要将美观实用与抗震作用有效的结合在一起。

2.2 建筑平面布置设计策略

建筑平面布置设计应以均匀对稱为主要策略。建筑物的平面布置设计反映着建筑物的各空间的功能需求。在无数个震后数据中均显示,由于墙体不对称、钢构不对称等情况造成建筑物在震时出现建筑结构受力不均,造成变形不均匀,不协调,导致扭转地震作用效应,带来局部墙体的破坏、建筑物的损坏。因此在进行平面布置设计时要尽量本着均匀对称的原则来进行设计,当然完全对称是很难在现代建筑设计中实现的,但是在设计时且不可忽略了这一点,片面追求区域的功能性,而使建筑物成为震中危物。

2.3 建筑竖向布置设计策略

建筑竖向布置设计应以钢度分布均匀为主要策略。建筑的竖向布置设计问题在建筑设计中主要反映在建筑物沿高度(沿楼层)建筑结构的质量和刚度分布设计上。对于现代大型建筑设计而言,每一层每一区域都有可能有着不同的功能需求,如在同一建筑中包括商场、超市、写字楼、报告厅、娱乐中心、餐饮中心、电影城、游泳馆、公寓等,那么对于各空间在高度、面积大小、柱子数量、内墙设计等各方面均有不同的需求。那么如何在满足各功能需求的基础上做好防震设计就显得更为重要。

此外,建筑物沿高度分布的质量以及刚度的严重不均与、不协调,皆是由于建筑被赋予了不同的功能,并非都是一致的。在建筑设计中应高度重视某些问题,例如刚度最差的楼层易成为薄弱层,因其不足的抗震承载力难以承受强大的震级。而且沿上下相邻楼层的质量和刚度相差过大,易形成突变。

在具体的实际操作过程中,由于诸多因素的干扰可能导致地震力的传递受阻或不通类似于上下相邻楼层的墙体不对齐,墙体不连续,不到底;上层有柱,下层无柱等。抗震用的剪力墙设置也受到限制,有的则是剪力墙布置严重不对称或数量太少,有的剪力墙(因下层大空间的限制)不能直通到底层(基础层)。所有这些布置,都将给建筑物带来地震作用分布的不均匀、不对称和对建筑物很不利的扭转作用。导致刚度发生突变的薄弱层的严重破坏。多次大地震的震害表明,建筑竖向布置设计上带来的上下楼层刚度的过大变化(突变),给建筑物造成很多破坏,甚至是整个楼层的倒塌。

由上述分析可得,在对建筑进行设计时,要注意一些重要问题,尽量使沿竖向的刚度分布比较接近些,尤其注意的情况是在结构上不设刚度很大的刚度转换层方面。此外,尽量避免一些不必要麻烦影响整体质量,比如避免某一楼层刚度的过小,或是避免产生地震时的扭转效应。

3 总结

作为建筑设计师,应该时刻将抗震设计的重要性放在首位,运用专业的知识进行合理的建筑设计,以期在灾难发生时,能尽可能的保护人民群众的生命安全。

【参考文献】

[1]李国强;许炎彬;孙飞飞.中国建筑结构性能化抗震设计概况[C],崛起中的亚洲:可持续性摩天大楼城市的时代:多学科背景下的高层建筑与可持续城市发展最新成果汇总——世界高层都市建筑学会第九届全球会议论文集 ,2012

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[3]林世镔.建筑物抗震能力研究[D].中国地震局工程力学研究所 2010

[4]黄磊.回应地域自然环境的生态建筑设计策略初探[D].重庆大学 2010

[5]陈静香.日本中小学校建筑抗震防灾经验研究[D].华南理工大学 2010

[6]宋小虎.汶川县城房屋震害分析与楼梯对框架结构抗震性能影响研究[D].华南理工大学 2010

[7]李红培.汶川地震房屋建筑震害分析及重建隔震设计研究[D].西南石油大学 2010

[8]何力.中小学防灾避难设计策略初探[D].重庆大学 2010

作者:周庆杰

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