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地震那么多,你知道哪些建筑结构抗震设计的方法?(抗震设计地震分组)

发布:2024-09-09 浏览:30

核心提示:(原创/未经允许,禁止转载)摘要:我国是是一个地震多发的国家,从上世纪唐山地震开始,现在其危害已经深入人心。很多土木工程的研究者们也把他们毕生的精力用到了结构的抗震设计上。结构的抗震设计虽然还有很长的路要走,但是行者们从未停下脚步。1.我国的地震情况我国是世界上地震活动水平最高、地震灾害最重的国家,不仅地震频次高,而且地震强度极大。我国的地震活动主要分布在五个地区:一是台湾省及其附近海域;二是西南地区,主要是西藏、四川西部和云南中、西部;三是西北地区,主要在甘肃河西走廊、宁夏、天山南北;四是华北地区,太行

(原创/未经允许,禁止转载)摘要:我国是是一个地震多发的国家,从上世纪唐山地震开始,现在其危害已经深入人心。
很多土木工程的研究者们也把他们毕生的精力用到了结构的抗震设计上。
结构的抗震设计虽然还有很长的路要走,但是行者们从未停下脚步。
1.我国的地震情况我国是世界上地震活动水平最高、地震灾害最重的国家,不仅地震频次高,而且地震强度极大。
我国的地震活动主要分布在五个地区:一是台湾省及其附近海域;二是西南地区,主要是西藏、四川西部和云南中、西部;三是西北地区,主要在甘肃河西走廊、宁夏、天山南北;四是华北地区,太行山两侧、汾河、渭河河谷、京津地区、山东中部和渤海湾;五是东南沿海,广西、广东,福建等地。
上图为中国地震台网公布的亚洲部分国家近一年来4.0级地震统计情况。
2 结构抗震的重要性地震造成人员伤亡的直接原因是地表的破坏和建筑物、构筑物的破坏与倒塌。
据对世界上130余次伤亡较大地震灾害进行的分类统计表明,其中95%以上的伤亡是由于建筑物、构筑物破坏、倒塌造成的。
因此,对各种建筑物、构筑物依法进行相应的抗震设防,使其在破坏性地震中不损坏、不倒塌,是避免人员伤亡和财产损失的关键。
3结构抗震的方法经验表明,结构的抗震设计是一个相当复杂的工作,往往设计前定性的概念设计对地震下结构的安全起着很大的作用。
概念设计遵循的一些原则有:(1)选择合适的地基,避免不良地基;(2)建筑的平立面布置应尽量规则;(3)结构体系的确定与结构材料选择要满足抗震要求;(3)设置多道抗震防线,逐步耗能;(4)避免剪切破坏先于弯曲破坏(“强剪弱弯”设计原则);(5)各构件的连接要可靠,同时重视保证非结构构件的承载力等。
与概念设计并行的是计算设计。
很多工程表明,计算设计的太精确,反而不如概念设计好。
因为地震中的结构震震动与变化具有随机性,人们并不能事先已知。
但是这并不是说计算设计没有价值,而是指出研究者们还有很多的工作需要去完成。
4 结构抗震的新技术4.1结构抗震思路建筑结构的抗震措施有两个方面,即隔震与减震。
隔震就是把隔震消能装置(如橡胶隔震垫等)放置在结构底部与基础之间,用来改变结构的动力特性和动力作用,以减轻地震反应。
实践证明,隔震体系一般可以使结构水平地震加速度反应下降60%左右。
减震就是在建筑结构的某些部位(如支撑、剪力墙、节点、连接缝或连接件等)设置消能阻尼装置或元件,通过消能装置产生摩擦非线性滞回变形耗能来耗散或吸收地震能量以减小主体结构的水平和竖向地震反应。
4.2结构隔震技术基础隔震技术是目前世界地震工程界推广应用较多的成熟的高新技术之一。
被美国地震专家称之为40年来世界地震工程最重要的成果之一,基础隔震技术的使用使建筑在地震中不倒塌真正成为可能,使其成为减轻地震灾害最有效的手段之一。
使用隔震技术的房屋经历8级地震的震动仅相当于5.5级地不仅达到了减轻地震对上部结构造成损坏的目的,而且建筑装修及室内设备也得到有效保护。
具体的隔震方法有:橡胶隔震支座、滑移隔震、阻尼器隔震等。
滑移隔震阻尼器隔震橡胶隔震支座4.3结构减震技术“消能隔震”的基本思想是使基础和上部房屋结构分离,隔离地震能量向建筑物的输入,实现地震时地动而建筑物基本不动,达到保证建筑物安全的目的。
根据结构所采用的耗能元件的不同,可以有下面的几种情况。
(1)位移相关型消能装置:它包括铅阻尼器以及粘弹性阻尼器等。
(2)速度相关型消能装置:它包括粘滞流体阻尼器和电磁流体阻尼器等。
(3)其他类型消能装置这是除了(1)和(2)之外的其他类型,有多种形式。
具体包括如下几部分内容:1)复合阻尼器:利用两种及以上阻尼器或消能机制组合而成的新型耗能减震装置。
2)调频质量和调频液体阻尼器,又称为TMD和TLD。
TMD即由将其振动频率调整至主结构频率附近,改变结构共振特性,以达到减震作用。
TLD即利用固定水箱中的液体在晃动过程中产生的动侧力来提供减振作用。
3)设置耗能杆件在结构中设置一些经过提前设计的耗能构件,充分提高结构抗震性能。
具体可以有这几种形式:A、偏心支撑形式:中部的耗能梁段可以起到变形耗能减震的作用。
B、防屈曲约束支撑:作为结构的主要抗侧力体系;改善平面、竖向不规则的结构性能;巨型结构;结构抗震加固。
C、防屈曲钢板剪力墙结构:在水平剪力作用下不发生屈曲,滞回曲线饱满。
D、可恢复功能结构:分为摇摆结构、自复位结构、可更换结构构件等。
5结构抗震技术的相关设想(1)可以考虑提高某些结构部件的耗能能力,比如设计具有类似阻尼器作用的楼梯等。
(2)可以考虑改善结构的基础情况,比如利用超弹性材料进行相关设计等。
(3)在目前的装配建筑的趋势下,从研究结构构件更换向结构整体更新的研究过渡

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