有關(guān)建筑防震設(shè)計(jì)論文
有關(guān)建筑防震設(shè)計(jì)論文
現(xiàn)行的建筑抗震規(guī)范以“抗”為主.為了滿足抗震的要求,往往受材料強(qiáng)度的制約,不得不對(duì)房屋高度作出限制。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的有關(guān)建筑防震設(shè)計(jì)論文，供大家參考。
有關(guān)建筑防震設(shè)計(jì)論文范文一：淺談房屋建筑的防震設(shè)計(jì)
【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體系的不斷變革，房地產(chǎn)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，豆腐渣工程出現(xiàn)的也越來越多。我國(guó)處在一個(gè)地震多發(fā)地帶，地震帶分布比較廣，一旦發(fā)生地震災(zāi)害，其后果將不堪設(shè)想。在汶川特大地震災(zāi)害中，很多人都是被埋在房屋廢墟中而不幸遇難的。近年來，城市高層建筑越來越多，安全問題備受關(guān)注，同時(shí)受多種因素的影響，全球各地地震數(shù)普遍增多，如何提高房屋建筑的耐震性和耐久性已成為設(shè)計(jì)者們急需解決的問題[1]。
【關(guān)鍵詞】房屋;建筑;防震;設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)
1 引言
近年來，我國(guó)乃至全世界，地震災(zāi)害不斷發(fā)生，給人們的財(cái)產(chǎn)以及生命安全造成了巨大的損失。從地震災(zāi)后的情況來看，增強(qiáng)房屋抗震能力，對(duì)減輕地震災(zāi)害造成人員損傷起到了舉足輕重的作用。我國(guó)的《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中明確規(guī)定，房屋的抗震能力要達(dá)到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的標(biāo)準(zhǔn)，確保人們生命以及財(cái)產(chǎn)的安全。
中國(guó)房地產(chǎn)事業(yè)發(fā)展速度飛快，各種高層建筑也如雨后春筍般的崛地而起。那么現(xiàn)今的高層建筑，防震能力真的就這么差嗎?日本發(fā)生了全球震驚的9.0級(jí)大地震，從震后東京鐵塔的塔尖只是震斜了一些來看，只要完工后的建筑物達(dá)標(biāo)，其防震能力是不會(huì)很差的。經(jīng)過計(jì)算，如果遇到日本相同的9.0級(jí)地震，一般柔性結(jié)構(gòu)的建筑物會(huì)搖動(dòng)1米左右，而剛性結(jié)構(gòu)的建筑物只會(huì)搖動(dòng)30厘米。通過電視、報(bào)紙等媒體知道，日本大京公司的一座號(hào)稱日本最高(地上55層、高185米)的崎玉縣川口公寓，使用了與美國(guó)紐約世界貿(mào)易中心相同的鋼管，確保了抗震強(qiáng)度。由此可見，只要建筑設(shè)計(jì)合理、材料優(yōu)質(zhì)、質(zhì)量達(dá)標(biāo)，房屋的防震效果還是差強(qiáng)人意的。
2 我國(guó)房屋的建筑模式
房屋的抗震能力強(qiáng)，將大大減輕地震對(duì)生命財(cái)產(chǎn)帶來的損失。我國(guó)從近年來的地震后的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)以及對(duì)各個(gè)地震多發(fā)國(guó)經(jīng)歷的慘烈地震中，不斷反思，強(qiáng)化研究工作，在房屋抗震設(shè)計(jì)中積累了很多寶貴經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)近年來，常用的房屋建筑結(jié)構(gòu)如下：
2.1 砌體結(jié)構(gòu)
砌體結(jié)構(gòu)的房屋建筑主要是以磚塊為建筑材料。
2.2 鋼筋混凝土框架―剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)
鋼筋混凝土框架―剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的房屋建筑，名思義就是主要是以鋼筋混凝土為主要建筑材料的結(jié)構(gòu)。
2.3 各種結(jié)構(gòu)模式的應(yīng)用
多層建筑一般都是運(yùn)用框架結(jié)構(gòu)以及砌體結(jié)構(gòu);高層建筑一般是運(yùn)用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu);人員繁多的公共建筑一般是運(yùn)用框架―剪力墻結(jié)構(gòu)或者是框架結(jié)構(gòu);家庭住房一般都是運(yùn)用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)或者是砌體結(jié)構(gòu)。
在以上各種結(jié)構(gòu)模式中，砌體結(jié)構(gòu)以及框架結(jié)構(gòu)的防震、抗震的能力相對(duì)較弱點(diǎn)，鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)以及鋼筋混凝土框架―剪力墻結(jié)構(gòu)的防震、抗震能力較好些，但是，在具體的房屋建筑上還是要選用適合的房屋架構(gòu)。
3 房屋一般的防震設(shè)計(jì)
3.1 地段選擇
房屋建筑項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)之初，應(yīng)該對(duì)建筑地段進(jìn)行合理化選擇，掌握當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料和以前的地震活動(dòng)情況，避開不宜建筑地段，并采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。
3.2 設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案
一般情況下，設(shè)計(jì)者在確定路線和控制點(diǎn)時(shí)，都應(yīng)避開烈度高，震害破壞性大的地段，并合理利用當(dāng)?shù)氐貏?shì)地形，采用合適的設(shè)計(jì)方案，在確保房屋防震水平的同時(shí)減少對(duì)自然平衡條件的破壞。在房屋建筑之初，有效、合理的建筑設(shè)計(jì)直接影響了房屋的防震能力。在建筑之初要選擇堅(jiān)硬的地段進(jìn)行建筑;采用多道抗震設(shè)防的方法，使地震能量在一道道抗震防線的作用下消耗完能量，以達(dá)到防震的效果。通過長(zhǎng)期以來的驗(yàn)證，這種防震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)體系對(duì)防震抗震，提高房屋抗震耐久性很有效;力求延性、尺寸等規(guī)格能夠互相對(duì)稱，盡量做到設(shè)計(jì)合理化[2]。
3.3 合理化施工
施工的不利因素對(duì)房屋防震能力的影響很大。施工人員要嚴(yán)格按照合理的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)，要采用優(yōu)質(zhì)的原材料使用，對(duì)施工中出現(xiàn)的問題要及時(shí)匯報(bào)，并對(duì)施工全過程進(jìn)行監(jiān)管控制。
3.4 房屋建筑后的加固
在房屋建筑竣工以后，要對(duì)房屋的抗震能力進(jìn)行檢測(cè)并做好自查工作，及時(shí)進(jìn)行加固改造，進(jìn)一步提高房屋建筑的防震能力[3]。
4 房屋建筑防震、抗震技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
當(dāng)前，我國(guó)科學(xué)發(fā)展迅速，新技術(shù)、新理論、新材料不斷涌現(xiàn)，并得到了大量的實(shí)際應(yīng)用，房屋的抗震技術(shù)也隨之進(jìn)一步加強(qiáng)、豐富，很好的提高了房屋系統(tǒng)的抗震承載能力，有效的控制了地震對(duì)房屋造成的影響。
4.1 房屋建筑的消能減震技術(shù)
通過我對(duì)房屋建筑的了解以及對(duì)相關(guān)資料的查閱，一般情況下消能減震技術(shù)主要是用于高層以上建筑。它是用在房屋節(jié)點(diǎn)、連接處安插消能減震裝置的方式，通過消能裝置產(chǎn)生的摩擦消耗和吸收地震的能量，以減輕地震對(duì)房屋帶來的地震損害。
4.2 房屋建筑的隔震技術(shù)
通過了解，我國(guó)常用的房屋抗震技術(shù)就是隔震技術(shù)。這種技術(shù)是用像橡膠隔層一樣的隔震緩壓的裝置設(shè)計(jì)在房屋底部和根基部位，達(dá)到改變房屋的動(dòng)力特征從而減輕地震反應(yīng)的一種防震方式。從建筑實(shí)際應(yīng)用上來看，這種防震技術(shù)能夠有效的減輕地震影響，耐久性好，使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)，其的應(yīng)用非常廣泛，比如適用于商場(chǎng)、醫(yī)院、學(xué)校等人員出入頻繁的重要低層和多層建筑物。
在我國(guó)的房屋防震設(shè)計(jì)中，以上兩種抗震技術(shù)是比較常用的方法，其抗震的效果在實(shí)際應(yīng)用中也得到了有效的表現(xiàn)，但是在施工當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)很多難以把握的特殊情況發(fā)生，因此在施工中還要抓好材料的選用、合理化設(shè)計(jì)以及科學(xué)化施工等工作，以確保房屋建筑抗震能力的最優(yōu)化。
4.3 國(guó)際上眾多新型抗震設(shè)計(jì)，可以救命
日本是一個(gè)對(duì)防震技術(shù)最有發(fā)言權(quán)的國(guó)家，其地處海島，常年地震，總結(jié)出了很多有效、實(shí)際的防震方法。他們?cè)O(shè)計(jì)出了一種叫做“彈性建筑”的建筑物，在實(shí)際應(yīng)用中起到了很好的防震抗震效果。據(jù)資料記載，在日本東京建有這樣的彈性建筑共有12座。在一次東京發(fā)生的6.6級(jí)地震中證明，其有很好的減震、防震效果。這種彈性建筑的原理就是，其建立在由阻尼器和分層橡硬鋼板組構(gòu)成的隔離體上，使房屋建筑不直接與地面接觸，同時(shí)螺旋鋼板組成了阻尼器，減輕了地震下的上下顛簸。
美國(guó)是個(gè)科學(xué)技術(shù)極度發(fā)達(dá)的國(guó)家，設(shè)計(jì)出不少新型的防震建筑也是必然的。從有關(guān)報(bào)道得知，美國(guó)研發(fā)、建造出了一種名叫“滾珠大樓”的抗震建筑。最近，在美國(guó)硅谷新建的一座電子工廠大廈就是運(yùn)用了這種技術(shù)，其是在墻體以及每根柱子下安置不銹鋼滾珠，利用滾珠支撐整個(gè)房屋建筑，使各個(gè)鋼梁將房屋建筑與根基緊緊捆綁在一起，一旦發(fā)生地震，鋼梁可以自動(dòng)的伸縮，滾珠在地震能量的作用下前后滑動(dòng)，從而有效的減輕地震帶來的損害。
5 結(jié)束語
現(xiàn)今，全球地震頻繁，防震、抗震問題受到全球各界人士的關(guān)注。如何進(jìn)一步增強(qiáng)房屋抗震能力，確保人們生命財(cái)產(chǎn)安全成為了房屋建筑嚴(yán)把的一道關(guān)卡。我們要確實(shí)總結(jié)好各大地震的慘痛教訓(xùn)，積極的投入到科學(xué)化、合理化的抗震技術(shù)的研究上來，把更加有效的抗震技術(shù)應(yīng)用到房屋建筑中，真正確保人們的安全。
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有關(guān)建筑防震設(shè)計(jì)論文范文二：淺論建筑防震設(shè)計(jì)方法與措施
【摘 要】本文主要對(duì)我國(guó)當(dāng)前普通建筑抗震設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行論述，并從普通建筑抗震設(shè)計(jì)中一些可靠度方法及不規(guī)則建筑進(jìn)行分析，且根據(jù)筆者多年來的工作經(jīng)驗(yàn)提出相關(guān)措施。
【關(guān)鍵詞】抗震設(shè)計(jì) 多安全系數(shù) 層間位移角限值
0引言
隨著社會(huì)的發(fā)展，地震災(zāi)害在我國(guó)最嚴(yán)重的之一。半個(gè)世紀(jì)以來，建筑抗震設(shè)計(jì)方法是隨著地震學(xué)、動(dòng)力學(xué)、建筑分析和建筑試驗(yàn)等的進(jìn)步而有的，同時(shí)在震害調(diào)查、學(xué)習(xí)和借鑒其它國(guó)家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的過程中不斷成熟。目前，在普通建筑抗震設(shè)計(jì)中如何做好抗震設(shè)計(jì)工作就必須從我國(guó)的地震環(huán)境和社會(huì)發(fā)展的實(shí)際情況出發(fā)，不斷提高普通建筑抗震設(shè)計(jì)的水平，使之更安全可靠、更合理經(jīng)濟(jì)，是建筑抗震工作者的重要任務(wù)。
1、建筑抗震設(shè)計(jì)中相關(guān)方法的適用性
強(qiáng)烈地震尤其是大震級(jí)地震是破壞性很大但發(fā)生幾率很小的小概率事件。我國(guó)是地震多發(fā)國(guó)家，大部分地區(qū)都受到破壞性地震的威脅。新中國(guó)成立以來，發(fā)生過 1976 年 7. 8 級(jí)的唐山大地震和 2008 年8級(jí)的汶川大地震，造成了人民生命和財(cái)產(chǎn)的極大損失。同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)看到，大多數(shù)抗震設(shè)防區(qū)的建筑物在其整個(gè)服役期間并未遭受較大地震的襲擊。
半個(gè)世紀(jì)以來，地震學(xué)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，然而人們對(duì)地震動(dòng)機(jī)理的認(rèn)識(shí)不能不說還十分膚淺?？拐鹪O(shè)計(jì)中豎向荷載、風(fēng)荷載、材料的力學(xué)性能等的隨機(jī)性可通過大量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析獲得，對(duì)工程設(shè)計(jì)來說，已可足夠準(zhǔn)確地掌握其統(tǒng)計(jì)規(guī)律和特征。而地震則完全不同，強(qiáng)震發(fā)生次數(shù)不多，在同一地區(qū)重復(fù)發(fā)生的機(jī)會(huì)更少，無從進(jìn)行工程意義上的有價(jià)值的統(tǒng)計(jì)分析，由于其難以把握的不確定性，使可靠度設(shè)計(jì)方法失去最基本的依據(jù)。除了地震輸入，建筑響應(yīng)的不確定性也是明顯的，其中最主要的是地基與基礎(chǔ)間的相互作用以及地震過程中建筑自身動(dòng)力特性的變化。當(dāng)前，將地震視為一隨機(jī)過程已為工程界所接受，但將非平穩(wěn)的隨機(jī)過程視為與時(shí)間無關(guān)的平穩(wěn)隨機(jī)過程，并以最簡(jiǎn)單的、一個(gè)參數(shù)即可表達(dá)地震發(fā)生的概率分布的泊松模型來描述這個(gè)隨機(jī)過程，實(shí)際上并沒有足夠的、由實(shí)際發(fā)生的地震統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的支持。迄今為止，還沒有較可靠的方法來預(yù)估未來一段時(shí)間可能發(fā)生地震的強(qiáng)度、頻譜特性及持時(shí)等對(duì)建筑反應(yīng)有決定性影響的要素。從某種程度上說，地震作用實(shí)際上是“給定的”，與當(dāng)前對(duì)地震的認(rèn)識(shí)水平相對(duì)應(yīng)所能達(dá)到的可靠性相關(guān)，還與社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相關(guān)。當(dāng)前建筑構(gòu)件抗震承載力表達(dá)式除了形式上與建筑抗力相似，并不存在抗震設(shè)計(jì)承載力極限狀態(tài)的可靠度，其根本原因就在于地震作用及其效應(yīng)的難以估計(jì)。
2、采用設(shè)防烈度地震動(dòng)參數(shù)進(jìn)行建筑構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)
我國(guó) GBJ 11―1989《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》頒布并沿用至今的“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設(shè)計(jì)原則已經(jīng)受了歷史的考驗(yàn)，與當(dāng)今世界上抗震設(shè)計(jì)較先進(jìn)的國(guó)家如美國(guó)、日本、歐洲等大致相同。所不同的是，他們以設(shè)防烈度地震即中震的地震動(dòng)參數(shù)進(jìn)行構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)，我國(guó)則以多遇烈度地震即小震作為設(shè)計(jì)依據(jù)。前者驗(yàn)算中震作用下建筑構(gòu)件的安全性，同時(shí)也就保證了“小震不壞”; 后者輔加各種以小震作用組合及地震作用調(diào)整系數(shù)進(jìn)行建筑構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)，滿足較大安全系數(shù)的小震組合的承載力要求，也就保證了“中震可修”，從最終結(jié)果看，有安全度的高低，但并無原則性的差別。但是，采用小震地震動(dòng)參數(shù)有如下缺點(diǎn)：
(1) 借鑒和學(xué)習(xí)其它國(guó)家的抗震設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和方法是提高我國(guó)抗震設(shè)計(jì)水平的途徑之一。決定建筑構(gòu)件抗震承載力安全度高低的主要因素有： 地震作用的大小; 建筑材料強(qiáng)度的取值; 安 全 系 數(shù) 的 大小。雖然其它國(guó)家的做法各有特點(diǎn)，但由于地震作用取值存在較大的差別，還是不方便進(jìn)行橫向比較和彼此間的交流。
(2) 與美、日、歐洲等國(guó)家的抗震設(shè)計(jì)原則類似，我國(guó)也以“中震”作為設(shè)防目標(biāo)，但卻用小震作用進(jìn)行建筑構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)，并又考慮了各種與抗震等級(jí)相關(guān)的內(nèi)力增大系數(shù)。地震作用取值小，調(diào)整系數(shù)多，對(duì)應(yīng)于給定可靠指標(biāo)的、小至 10- 4 ～ 10 -3 量級(jí)的失效概率不便于設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑總體及關(guān)鍵構(gòu)件安全度的直觀把握。
3、不規(guī)則建筑的應(yīng)對(duì)措施
結(jié)構(gòu)工程師總希望所設(shè)計(jì)的建筑規(guī)則、對(duì)稱、傳力路徑直接、簡(jiǎn)單。但由于業(yè)主、建筑師對(duì)使用功能及建筑平、立面的多樣化要求，不可避免地造成建筑復(fù)雜和建筑體型的不規(guī)則。如何最大限度地滿足業(yè)主、建筑師的要求，同時(shí)又確保建筑的抗震安全性，是建筑工程師所要面對(duì)的挑戰(zhàn)?？疾烀绹?guó)、日本等國(guó)關(guān)于不規(guī)則建筑的應(yīng)對(duì)措施，有一定的學(xué)習(xí)和參考價(jià)值。美國(guó)著名學(xué)者 Wilson指出： “當(dāng)實(shí)施三維動(dòng)力分析時(shí)，不必區(qū)分規(guī)則建筑與不規(guī)則建筑。如果建立了一個(gè)精確的三維計(jì)算機(jī)模型，剛度和質(zhì)量的垂直與水平的不規(guī)則性及已知的偏心率將會(huì)引起振型的位移和旋轉(zhuǎn)分 量 進(jìn) 行 耦合。基于這些耦合振型上的三維動(dòng)力分析會(huì)產(chǎn)生較大的力且產(chǎn)生遠(yuǎn)比一般建筑更復(fù)雜的反應(yīng)，有可能以規(guī)則建筑相同的精確度和可靠度對(duì)一個(gè)非常不規(guī)則的建筑預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)力的分布。因此，如果一個(gè)不規(guī)則的建筑設(shè)計(jì)是基于一個(gè)實(shí)際的動(dòng)態(tài)力分布，那么在邏輯上就沒有理由認(rèn)為它將會(huì)比使用相同的動(dòng)態(tài)荷載設(shè)計(jì)的規(guī)則建筑具有任何更低的抗震能力。資料記載表明，許多不規(guī)則的建筑在地震期間顯示了較差的性能，這是因?yàn)樗鼈兊脑O(shè)計(jì)通常是基于近似二維靜力分析的。”[3] 基于這樣的認(rèn)識(shí)，美國(guó)規(guī)范如UBC 1997應(yīng)對(duì)建筑平面及豎向不規(guī)則的措施顯得十分簡(jiǎn)單： 將建筑平面及豎向不規(guī)則的定量判別標(biāo)準(zhǔn)作為能否采用靜力分析方法即基底剪力法的判據(jù)，規(guī)則建筑可以采用靜力分析方法即基底剪力法，不規(guī)則建筑應(yīng)當(dāng)采用三維動(dòng)力分析方法。日本則規(guī)定在第二級(jí)設(shè)計(jì)時(shí)，不規(guī)則建筑的基底剪力應(yīng)乘以系數(shù) Ces= Ce Cs ，其中偏心系數(shù) Ce= 1. 0 ～ 1.5，視偏心率的大小而定，剛度均勻系數(shù) Cs= 1. 0 ～ 1. 5，與樓層的側(cè)向剛度比相關(guān)，即不規(guī)則建筑視其不規(guī)則的程度，設(shè)計(jì)基底剪力增大 1. 00 ～ 2. 25 倍。這是兩種應(yīng)對(duì)不規(guī)則建筑的思路和方法： 或者建立較少假定的、符合建筑實(shí)際情況的三維計(jì)算機(jī)分析模型，能較準(zhǔn)確地捕捉建筑的動(dòng)態(tài)力分布; 或者采用較簡(jiǎn)化的方法，但加大設(shè)計(jì)地震作用來考慮其不利影響。
4、結(jié)語
本文僅就建筑抗震設(shè)計(jì)的一些原則性問題作概念性的討論。我國(guó)的建筑抗震工作已經(jīng)取得很大的成就，要在已有的基礎(chǔ)上得到進(jìn)一步的改進(jìn)和發(fā)展，則不但關(guān)乎工程技術(shù)，也關(guān)乎公共政策。我們期望，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國(guó)力的增強(qiáng)，適當(dāng)提高普通建筑的安全度和耐久性，從而使建筑有更多的“保有耐力”來抵御發(fā)生概率小、破壞性大的強(qiáng)震; 在地震高烈度區(qū)的鄉(xiāng)村，普及簡(jiǎn)易的房屋抗震基本構(gòu)造，對(duì)貧困農(nóng)民自建房有必要的資金扶持; 在工程技術(shù)方面，加強(qiáng)建筑抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)研究，為新一代設(shè)計(jì)規(guī)范的修編提早做準(zhǔn)備，例如，期望地震學(xué)有長(zhǎng)足的進(jìn)步，避免或減少在 6、7 度設(shè)防區(qū)發(fā)生 10、11度的大震; 又如，研究建筑構(gòu)件延性與整體建筑延性的拓?fù)潢P(guān)系，為確定地震作用-延性等級(jí)組合提供依據(jù)等等。
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