建筑抗震論文范文10篇
時間:2024-01-04 23:35:51
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建筑抗震設計研究論文
論文關鍵詞:建筑設計;抗震;設計
論文摘要:本文從抗震的角度探討建筑的體型,建筑平面布置和豎向布置、規范中設計限值的控制、屋頂建筑等設計問題。
建筑設計是否考慮抗震要求,從總體上起著直接的控制主導作用。結構設計很難對建筑設計有較大的修改,建筑設計定了,結構設計原則上只能是服從于建筑設計的要求。如果建筑師能在建筑方案、初步設計階段中較好地考慮抗震的要求,則結構工程師就可以對結構構件系統進行合理的布置,建筑結構的質量和剛度分布以及相應產生的地震作用和結構受力與變形比較均勻協調,使建筑結構的抗震性能和抗震承載力得到較大的改善和提高;如果建筑師提供的建筑設計沒有很好地考慮抗震要求,那就會給結構的抗震設計帶來較多困難,使結構的抗震布置和設計受到建筑布置的限制,甚至造成設計的不合理。有時為了提高結構構件的抗震承載力,不得不增大構件的截面或配筋用量,造成不必要的投資浪費。由此可見,建筑
設計是否考慮抗震要求,對整個建筑起著很重要的作用。因此,我們在建筑抗震設計過程中特別要注重以下幾個問題。
一、建筑體型設計問題
建筑體型包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀的設計。震害表明,許多平面形狀復雜,如平面上的外凸和凹進、側翼的過多伸懸、不對稱的側翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。唐山地震就有不少這樣的震例。平面形狀簡單規則的建筑在地震中未出現較重的破壞,有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復雜和不規則在地震時都會造成震害。特別是在建筑結構剛度發生突變的部位更易產生破壞。因此在建筑體型的設計中,應盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規則;在平面形狀上,矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說都是較好的體型。盡可能少做外凸和內凹的體型,盡可能少做不對稱的側翼和過長的伸翼。在體型布置上盡可能使建筑結構的質量和剛度比較均勻地分布,避免產生因體型不對稱導致質量與剛度不對稱的扭轉反應。
高層建筑抗震優化設計論文
1性能抗震設計與常規抗震設計的對比分析
1.1常規抗震設計和性能設計方面的區別
性能設計提出小震不壞,中震可修,大震不倒的設計宗旨。與常規抗震設計的區別在于,第一,它的設計目標主要針對小地震,中型地震還有大型地震。而且還通過對全國65個城鎮的地震所發生的概率,從而再對地震的強烈程度進行衡量,確保房屋建筑不發生破壞,達到可修,不倒的目標,通過對這些要求的論述可以看出,這些大多數都是針對建筑在宏觀性能方面的控制。第二,為了實際施工中的效果有有據可依,最終選用了分兩個階段的簡化分析方法,第一個步驟是對結構的構建進行驗算,主要是對它的承載力進行計算。對這個計算,具體是選用了在地震比較小的情況下,按照相應的彈性反映理論,通過計算得到在小震作用下的標準值,以及相應的地震作用下的內力以及形變效應。通過可靠的分析,從而得到構件承載力的具體結果。隨后將概念設計有關的內力進行調整,從而放大抗震的結構構造,這種措施可以有效滿足對第二水準以及第三水準在地震宏觀性能方面的控制要求。第二個階段,就是要對構件結構的彈塑性以及其中的變形進行驗算,同時還要對地震在倒塌狀況下的結構,或者是有特殊要求的一些建筑結構,一定要對它的薄弱部位進行加固,以此來適應在大震發生時不會倒塌,或者是發生位移的情況,。
1.2常規設計和性能設計方法的比較分析
對于常規的抗震設計而言,它的設計目標是小震不壞,中震可修,大震不倒,具體而言就是在小地震的情況下有相關的性能指標,而在大型地震下有一定的位移要求,剩下的就是宏觀方面的指標,在建筑的使用功能上,具體的分為了甲乙丙丁四種級別,在這四種級別的建筑當中,對防倒塌的要求不盡相同,其余的基本都是一樣的,而針對性能的抗震設計,它是按照使用的功能來劃分的,并且在這個領域提出了很多的預期性能目標,其內容不僅涉及了建筑的結構,同時還包括非結構的,還有一些設施的具體指標。而在具體的實施方法上,常規的抗震設計是按照指令性和處方的形式進行規劃和設計的,根據不同的建筑結構概念而進行設計,比如小型地震下的彈性設計,在經驗方面的內力調整內容,以及對構造的放大處理等,這些都是為了達到預期的宏觀設計而落實的具體措施。而針對性能方面的抗震設計,除了滿足最基本的要求以外,還要提出一些滿足預期具體要求的有利論證來作為依據。這方面的內容主要包括建筑結構的體系,依據比較細致的分析內容,還有對完成抗震指標的具體試驗措施等。還要有對這些內容的專業評價等。通過這幾個方面的對比分析不難發現,針對于建筑的抗震在性能要求方面的設計方法的提出,成為了當前的發展趨勢,而且在目前來看,在對高層建筑的結構設計當中,其可行性是非常好的。如果想要在所有的建筑結構中進行推廣,還需要對其進行更深一步的探討,還有相關設計人員自己的理解與掌握。
2高層結構的抗震性能優化
建筑抗震設計下的建筑設計論文
1建筑設計融入建筑抗震設計后應注意的細節
1.1建筑的平面布局設計建筑設計的中心設計部分就是建筑平面布局,平面布局的好壞對建筑功能和使用的要求有一定的影響,并且平面布局還與抗震設計有著必要的聯系,所以,想要將建筑設計融入到建筑抗震設計中,首先要保證建筑的剛度和結構質量分布勻稱,具有對稱性,避免建筑出現扭轉的現象。在建筑的墻體設計上,一定要保持對稱性和均勻性,抗震墻的布局,一定要與抗震結構相結合,剛度較大的樓層語電梯都要布置在中心位置,以免發生建筑扭轉效應。在進行平面布局的時候,要為結構抗側力構建的合理布局制造出有利的條件,從而使得建筑的使用功能與建筑的抗震結構需求相結合,使建筑抗震設計發揮出最大的效果。
1.2建筑的縱向布局設計建筑的縱向布局主要是建筑物巖的高度、建筑結構的質量以及建筑物的剛度分布。不管是在工業建筑還是民用建筑,不論建筑的層數是多還是少,都會存在這樣的問題。在進行建筑設計的時候,盡可能的將建筑物沿與建筑的剛度設計成相近的系數,剪力墻的布局不僅要布局均勻,還要使其能沿著建筑縱向一直貫穿到建筑的底部,不要中途中斷或者是不到達建筑的底部。在設計過程中,一定要避免樓層之間剛度不均勻的現象,同時還要避免在地震中,建筑出現扭轉的現象。
1.3建筑的整體布局設計建筑的整體布局設計,主要是指建筑的平面和立體空間上的設計。在建筑的整體布局中,要使建筑平面和建筑空間在形狀上,既規則又簡潔。建筑的平面形狀可以是圓形、矩形、方形等,這樣的形狀能夠提高建筑抗震的水平。在建筑的整體布局設計中,要避免凹凸行的設計,這樣的設計對建筑抗震起到了一定的制約作用。嚴重是還會出現扭轉效應。要設計出具有立體美和具有藝術性的建筑,就一定要將建筑藝術和建筑所具備的功能,與建筑抗震設計結構結合到一起。例如:南昌綠地紫峰大廈,該建筑的高位268m,其框架是核心筒結構,對該建筑的抗震設計,在建筑三分之二出,東西里面內凹,其內凹部分的荷載通過結構柱支撐在41層與43層之間的跨懸臂轉換墻上。其整體結構設計融入了新年功能化設計的思想,并對建筑結構進行小震下的反譜計算,以及中震彈性復核。
2建筑設計過程中應重視的抗震設計問題
2.1建筑物屋頂抗震設計屋頂太高或太重,是目前建筑設計最主要的問題。屋頂過高或者過重,會加重地震的作用,導致建筑變形,對建筑物自身的抗震能力有所制約。建筑屋頂的重心和建筑底部的重心不在一條線上,那么就會導致建筑抗側力不能連續,從而加劇建筑的扭轉效應,制約建筑的抗震水平。所以,設計師在進行設計的時候,一定要避免屋頂超高超重的現象,使得整個建筑的結構與剛度均勻的分布下來,讓屋頂與建筑的重心保持在同一條線上。如果建筑物的屋頂設計的過高,那么就一定要保證建筑具有良好的抗震穩固性,降低建筑扭轉效應。3
建筑抗震設計研究論文
摘要:建筑抗震設計對結構構件有明確的延性要求。軸壓比和剪跨比是影響構件延性的最主要的兩個因素,也是一對互成矛盾的因素。
關鍵詞:高層抗震短柱
0引言
在層高一定的情況下,為提高延性而降低軸壓比則會導致柱截面增大,且軸壓比越小截面越大;而截面增大導致剪跨比減小,又降低了構件的延性。因此,在高層特別是超高層建筑結構設計中,為滿足規程[1]對軸壓比限值的要求,柱子的截面往往比較大,在結構底部常常形成短柱甚至超短柱。另外,諸如圖書館的書庫、層高較低的儲藏室、高層建筑的地下車庫等由于使用荷載大,層高較低,在設計中也不可避免地會出現短柱。眾所周知,短柱的延性很差,尤其是超短柱幾乎沒有延性,在建筑遭受本地區設防烈度或高于本地區設防烈度的地震影響時,很容易發生剪切破壞而造成結構破壞甚至倒塌,無法滿足“中震可修,大震不倒”的設計準則。為了避免短柱脆性破壞問題在高層建筑中發生,筆者認為,首先要正確判定短柱,然后對短柱采取一些構造措施或處理,提高短柱的延性和抗震性能。
1短柱的正確判定
規程[1]和規范[2]都規定,柱凈高H與截面高度h之比H/h≤4為短柱,工程界許多工程技術人員也都據此來判定短柱,這是一個值得注意的問題。因為確定是不是短柱的參數是柱的剪跨比λ,只有剪跨比λ=M/Vh≤2的柱才是短柱,而柱凈高與截面高度之比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來判定的主要依據是:①λ=M/Vh≤2;②考慮到框架柱反彎點大都靠近柱中點,取M=0.5VH,則λ=M/Vh=0.5VH/Vh=0.5H/h≤2,由此即得H/h≤4。但是,對于高層建筑,梁、柱線剛度比較小,特別是底部幾層,由于受柱底嵌固的影響且梁對柱的約束彎矩較小,反彎點的高度會比柱高的一半高得多,甚至不出現反彎點,此時不宜按H/h≤4來判定短柱,而應按短柱的力學定義--剪跨比λ=M/Vh≤2來判定才是正確的。
超限高層建筑抗震設計研究論文
摘要:介紹了廣州琶洲香格里拉大酒店的抗震設計,酒店基礎采用嵌巖樁,樓蓋為現澆混凝土結構。
關鍵詞:混凝土結構;超限抗震
1基本情況
廣州琶洲香格里拉酒店項目位于廣州市海珠區,廣州國際會議展覽中心東側,在建的黃洲大橋西側,北臨珠江,南靠新港東路,長約240米,寬約200米。整個項目包括一座37層的酒店(塔樓高32層,裙樓5層)和宴會大廳,以及2層地下車庫。
2抗震設防標準
(1)抗震設防烈度:7度。
新型高層建筑抗震設計論文
一、前言
高層建筑是社會經濟發展和科技進步的產物。隨著大城市的發展,城市用地緊張,市區地價日益高漲,促使近代高層建筑的出現,電梯的發明更使高層建筑越建越高。宏偉的高層建筑是經濟實力的象征,具有重要的宣傳效應,在日益激烈的商業競爭中,更扮演了重要的角色。
自從1886年世界上第一棟近代高層建筑——美國芝加哥家庭保險公司大樓(HomeIuranceBuilding,10層,高55m)建成以來,至今已有100多年的歷史了。高層建筑不僅在材料和結構體系上逐漸多樣化,而且在高度上也有大幅度增長。而一次又一次地震災難及教訓,警示人們:防震減災任重道遠,刻不容緩。
從上個世紀開始,各國的專家、學者對抗震設計進行了一系列研究。進入90年代,結構抗震分析和設計已提到各國建筑設計的歷史日程。特別是我國處于地震多發區(地震基本烈度6度及其以上的地震區面積約占全國面積的60%),高層抗震設計設防更是工程設計面臨的迫切的任務。作為工程抗震設計的依據,高層建筑抗震分析更處于非常重要的地位。
二、材料的選用和結構體系問題在地震多發區,采用何種建筑材料或結構體系較為合理應該得到人們的重視。
我國高層建筑中常采用的結構體系有:框架、框架-剪力墻、剪力墻和筒體等幾種體系,這也是其他國家高層建筑采用的主要體系。但國外,特別地震區,是以剛結構為主,而在我國鋼筋混凝土結構幾混合結構卻占了90%.如此高的鋼筋混凝土結構及混合結構,國內外都還沒有經受較大的考驗。鋼結構同混凝土結構相比,具有優越的強度、韌性和延性,強度重量比,總體上看抗震性能好,抗震能力強。
建筑結構抗震與抗倒塌能力提升
【摘要】地震的危害性極大,不僅會對人們的生命財產安全造成威脅,而且在很大程度上損害了國家利益。但是比起地震,地震帶的建筑坍塌引起的危害更嚴重。只有在建筑的建設過程中提高建筑的抗倒塌能力,才能從根本上增強建筑的抗震與抗倒塌能力。論文從地震對建筑的破壞的理論依據入手,針對如何增強建筑的抗震倒抗塌能力進行分析。
【關鍵詞】建筑結構;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,其不僅會造成公共設施的嚴重損壞,而且會砸傷甚至掩埋人員,嚴重危害人們的生命財產安全[1]。要從根本上保障建筑的安全性和穩定性,減少人員傷亡,需要在建筑結構設計中增強建筑的抗震能力,保證建筑物抗震設計的質量,從根本上解決建筑的抗震問題。基于此,本文首先分析了自然災害———地震的破壞原理,隨后分析了影響建筑結構抗震與抗倒塌性能的影響因素,最后,提出了幾種方法提高和優化建筑結構的抗震與抗倒塌性能。
2地震的破壞原理
2.1地震的危害性。隨著社會經濟的不斷發展,城市化進程也越來越快,使房屋建筑越來越密集,因此,發生地震時,房屋倒塌造成的傷亡和破壞性也越來越嚴重。雖然地震的作用時間短,但是其短時間內的作用力影響巨大,讓人措手不及。經調查發現,大部分的傷亡是因為房屋抗震能力不足,房屋倒塌引起的。由此可知,只有提高建筑的抗震能力,才能從根本上減少地震帶來的傷亡,保障人們的生命財產安全。2.2地震對建筑構造的破壞。由于地震的強作用力的影響,在短時間內,地震會帶給建筑物劇烈的沖擊,破壞建筑物的結構,削弱建筑結構的平衡性,嚴重時會造成建筑物的坍塌[2]。因此,應結合地震對建筑物造成危害的理論依據,從結構設計方面提高建筑物的抗震性能,從根本上解決建筑物抗震能力的問題。
高層建筑混凝土結構優化設計思考
【摘要】高層建筑混凝土結構的安全性、穩定性與人民群眾的生命、財產安全息息相關,受到多方關注。而混凝土結構作為當前較為重要的高層建筑結構形式,其建設成本低、結構形式多樣、整體性能較好,廣泛用于各類高層建設工程中。論文闡述了高層建筑混凝土結構設計的基本原則,分析了高層建筑混凝土結構優化設計的相關措施。
【關鍵詞】高層建筑工程;混凝土結構;基本原則;優化設計;措施
1引言
高層建筑結構日常使用過程中,不僅要承受外部載荷,還要承擔自身質量及其他豎向載荷。而且,高層建筑會受到地震、風等因素的影響,在進行混凝土結構設計時,要綜合考慮各種因素,結合建筑用途、結構類型、抗震條件等要素開展結構優化設計工作。
2高層建筑混凝土結構設計的基本原則
2.1安全性。高層建筑混凝土結構設計中需要將結構安全問題擺在首位。在進行結構預設工作前,要堅持以人為本的原則,以混凝土結構安全性標準為指導,確定高層建筑整體設計價值及意義。保證建筑的安全設計,滿足相應標準規范要求,確保設計高效、合理[1]。2.2適用性。高層建筑混凝土結構設計需要綜合內外多種因素進行建筑的功能性分析,對高層建筑內部空間進行構思,綜合分析建筑整體功能性需求,保持建筑良好的適用性,充分發揮高層建筑自身特點,以便獲取良好的結構性能。2.3可靠性。高層建筑混凝土結構的設計使用年限需要結合材料、技術、工藝等要素進行綜合控制,在預設過程中針對高層建筑可靠性、安全性、耐用性進行選擇及提升,都需要考慮以上要素的影響。在后續混凝土結構設計期間,秉承安全性原則,以耐用性為前提進行分析,確保混凝土結構可靠性滿足高層建筑建設需求。
古建筑榫卯結構抗震性能分析
摘要:我國古建筑榫卯結構各節點的連接方式剛柔相濟,能有效減輕地震對榫卯結構建筑的危害,但仍存在長時間導致構架松散的情況。基于傳承中華傳統建筑文化,選擇常見榫卯結構燕尾榫,從建筑結構、抗震能力等方面,簡述榫卯結構在房屋建筑中的抗震作用,同時測試以新型材料為輔助的榫卯結構的抗震效果。
關鍵詞:榫卯;古建筑;抗震;加固;傳統與創新
榫卯結構作為我國木建筑的傳統結構形式,設計合理且實用性強。其采用的木材性能與連接方式能夠在復雜變化中達到平衡。同樣榫卯結構采用的“以柔克剛的設計方式”,在地震中能夠憑借木材的柔韌性和延展性,緩解產生的震動。通過借鑒古今中外對榫卯結構的研究案例,選擇不同榫卯結構作為研究對象,總結出同一榫卯結構經過不同材料輔助后的抗震抗壓能力。
1常規榫卯結構抗震性能分析
我國榫卯結構歷史悠久。木結構擁有一定的抗彎能力,能夠在地震作用下消耗能量,從而達到抗震作用。榫卯結構樣式多樣,其中較為常見的有燕尾榫、半榫、夾頭榫等。
1.1燕尾榫抗震性能研究
結構設計分析論文
1結構設計的概念及內容
結構設計簡而言之就是用結構語言來表達建筑師及其它專業工程師所要實現的東西。結構語言就是結構師從建筑及其它專業圖紙中所提煉簡化出來的結構元素。包括基礎,墻,柱,梁,板,樓梯,大樣細部等等。然后用這些結構元素來構成建筑物或構筑物的結構體系。把各種情況產生的荷載以最簡潔的方式傳遞至基礎。結構設計的內容可分為:基礎的設計,上部結構的設計和細部設計。
2結構設計的階段
結構設計的階段大體可以分為三個階段,結構方案階段,結構計算階段和施工圖設計階段。方案階段的內容為:根據建筑的重要性,建筑所在地的抗震設防烈度,工程地質勘查報告,建筑場地的類別及建筑的高度和層數來確定建筑的結構形式(例如,磚混結構,框架結構,框剪結構,剪力墻結構,筒體結構,混合結構等等以及由這些結構來組合而成的結構形式)。確定了結構的形式之后就要根據不同結構形式的特點和要求來布置結構的承重體系和受力構件。
結構計算階段的內容為:2.1荷載的計算。荷載包括外部荷載(例如,風荷載,雪荷載,施工荷載,地下水的荷載,地震荷載,人防荷載等等)和內部荷載(例如,結構的自重荷載,使用荷載,裝修荷載等等)上述荷載的計算要根據荷載規范的要求和規定采用不同的組合值系數和準永久值系數等來進行不同工況下的組合計算。2.2構件的試算。根據計算出的荷載值,構造措施要求,使用要求及各種計算手冊上推薦的試算方法來初步確定構件的截面。2.3內力的計算。根據確定的構件截面和荷載值來進行內力的計算,包括彎矩,剪力,扭矩,軸心壓力及拉力等等。2.4構件的計算。根據計算出的結構內力及規范對構件的要求和限制(比如,軸壓比,剪跨比,跨高比,裂縫和撓度等等)來復核結構試算的構件是否符合規范規定和要求。如不滿足要求則要調整構件的截面或布置直到滿足要求為止。
施工圖設計階段的內容為:根據上述計算結果,來最終確定構件布置和構件配筋以及根據規范的要求來確定結構構件的構造措施。