工程結構抗震論文
工程結構抗震論文
在生活中可以利用工程結構進行抗震，那麼相關的論文內容應該怎麼寫呢？下面就和小編一起來看看吧。
導讀：地震是一種隨機振動,所以建築結構設計人員為防止、減少地震給建築造成的危害,就需要分析研究建築抗震問題不斷總結工程經驗,妥善處理這一工程問題。在高層建築結構中,樓蓋對於結構的整體性起到非常重要的作用,樓蓋相當於水平隔板,它不僅聚集和傳遞慣性力到各個豎向抗側力子結構,而且要求這些子結構能協同承受地震作用,特別是當豎向抗側力子結構佈置不均勻或佈置複雜或抗側力子結構水平變形特徵不同時,整個結構就要依靠樓蓋使抗側力子結構能協同工作。
關鍵詞：高層建築，建築結構，抗震設計
地震是一種隨機振動,所以建築結構設計人員為防止、減少地震給建築造成的危害, 就需要分析研究建築抗震問題不斷總結工程經驗,妥善處理這一工程問題。
一、實行建築抗震設計規範，總結工程經驗妥善處理工程問題：
(一)選擇有利的抗震場地
地震造成建築物的破壞, 除地震動直接引起的結構破壞外,場地條件也是一個重要的原因。地震引起的地表錯動與地裂,地基土的小均勻沉陷, 滑坡和粉、砂土液化等。科技論文。因此,應選擇對建築抗震有利的地段, 應避開對抗震不利地段。當無法避開時, 應採取適當的抗震加強措施,應根據抗震設防類別、地基液化等級,分別採取加強地基和上部結構整體性和剛度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施; 當地基主要受力層範圍內存在軟弱粘性土層、新近填土和嚴重不均勻土層時,應估計地震時地基不均勻沉降或其他不利影響, 採用樁基、地基加固和加強基礎和上部結構的處理措施; 對於地震時可能導致滑移或地裂的場地,應採取相應的地基穩定措施。
(二)最佳化的平面和立面佈置
關於建築結構設計的平面與立體結構, 我們根據認為有以下幾個方面可以參考:
1、結構的簡單性。結構簡單是指結構在地震作用下具有直接和明確的傳力途徑。只有結構簡單,才能夠對結構的計算模型、內力與位移分析, 限制薄弱部位的出現易於把握,因而對結構抗震效能的估計也比較可靠。
2、結構的剛度和抗震能力。水平地震作用是雙向的,結構佈置應使結構能抵抗任意方向的地震作用。通常, 可使結構沿平面上兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力, 結構的抗震能力則是結構強度及延性的綜合反映。結構剛度的選擇既要減少地震作用效應又要注意控制結構變形的增大, 過大的變形會產生重力二階效應, 導致結構破壞、失穩。
3、結構的整體性。在高層建築結構中,樓蓋對於結構的整體性起到非常重要的作用,樓蓋相當於水平隔板,它不僅聚集和傳遞慣性力到各個豎向抗側力子結構, 而且要求這些子結構能協同承受地震作用, 特別是當豎向抗側力子結構佈置不均勻或佈置複雜或抗側力子結構水平變形特徵不同時, 整個結構就要依靠樓蓋使抗側力子結構能協同工作。
(三)設定多道設防的抗震結構體系
多道抗震防線, 是指在一個抗震結構體系中, 一部分延性好的構件在地震作用下, 首先達到屈服, 充分發揮其吸收和耗散地震能量的作用, 即擔負起第一道抗震防線的作用, 其他構件則在第一道抗震防線屈服後才依次屈服,從而形成第二、第三或更多道抗震防線, 這樣的結構體系對保證結構的抗震安全性是非常有效的。同時底框建築底層高度不宜太高, 應控制在4.5m 以下。高度加大, 底層剛度減小, 重心提高, 使框架柱的長細比增大, 更容易產生失穩現象。論文參考網。而且由於高度較大,很多建築房間被業主一層改成了兩層, 造成了較大的安全隱患。科技論文。宜具有合理的剛度和強度分佈, 避免因區域性削弱或突變形成薄弱部位.產生過大的應力集中或塑性變形集中;可能出現的薄弱部位, 應採取措施提高抗震能力。
(四)保證結構的延性抗震能力
合理選擇了建築結構後, 就需要透過抗震措施來保證結構確實具有所需的延性抗震能力,從而保證結構在中震、大震下實現抗震設防目標, 系統的抗震措施包括以下幾個方面內容。強柱弱梁: 人為增大柱相對於梁的抗彎能力,使鋼筋混凝土框架在大震下,梁端塑性鉸出現較早,在達到最大非線性位移時塑性轉動較大; 而柱端塑性鉸出現較晚, 在達到最大非線性位移時塑性轉動較小,甚至根本不出現塑性鉸。從而保證框架具有一個較為穩定的塑性耗能機構和較大的塑性耗能能力。強剪弱彎: 剪下破壞基本上沒有延性, 一旦某部位發生剪下破壞, 該部位就將徹底退出結構抗震能力, 對於柱端的剪下破壞還可能導致結構的區域性或整體倒塌。因此可以人為增大柱端、梁端、節點的.組合剪力值, 使結構能在大震下的交替非彈性變形中其任何構件都不會先發生剪下破壞。
(五)合理的建築結構引數設計計算分析
對於複雜結構進行多遇地震作用下的內力和變形分析時, 應採用不少於兩個不同的力學模型,目前主要有兩種計算理論: 剪摩理論和主拉應力理論, 它們有各自的適用範圍:磚砌體一般採用主拉應力理論,而砌塊結構可採用剪摩理論。對計算機的計算結果, 應經分析判斷確認其合理、有效後方可用於工程設計。結構計算控制的主要計算結果有結構的自振週期、位移、平動及扭轉系數、層間剛度比、剪重比、有效質量係數等。另外, 地下室水平位移嵌固位置,轉換層剛度是否滿足要求等, 都要求有層剛度作為依據。複雜高層建築抗震計算時,宜考慮平扭耦聯計算結構的扭轉效應, 振型數不應小於15,對多塔結構的振型數不應小手塔樓數的9 倍, 且計算振型數應使振型參與質量不小於總質量的90%。總之, 高層結構計算很難一次完成,應根據試算結果, 按上述要求多次調整,才能得到較為合理的計算結果,以保證建築物的安全。
二、高層建築抗震設計中經常出現的問題
(一)部分建築物高度過高
按我國現行高層建築混凝土結構技術規程規定，在一定設防烈度和一定結構型式下，鋼筋混凝土高層建築都有一個適宜的高度。在這個高度，抗震能力還是比較穩妥的，但是目前不少高層建築超過了高度限制。在震力作用下，超高限建築物的變形破壞性會發生很大的變化，建築物的抗震能力下降，很多影響因素也發生變化，結構設計和工程預算的相應引數需要重新選取。
(二)地基的選取不合理
由於城市人口的增多和相對空間的縮小，不少建築商忽略了這一問題，哪裡商業空間大就在哪裡建。高層建築應選擇位於開闊平坦地帶的堅硬土場地或密實均勻中硬土場地，遠離河岸，不應垮在兩類土壤上，避開不利地形、不採用震陷土作天然地基，避免在斷層、山崖、滑坡、地陷等抗震危險地段建造房屋。高層建築的地基選取不恰當可能導致抗震能力差。
(三)材料的選用不科學,結構體系不合理
在地震多發區，採用何種建築材料或結構體系較為合理應該得到人們的重視。由於我國建築結構主要以鋼筋混凝土核心筒為主，變形控制要以鋼筋混凝土結構的位移限值為基準。但因其彎曲變形的側移較大，靠剛度很小的鋼框架協同工作減小側移，不僅增大了鋼結構的負擔，而且效果不大，有時不得不加大混凝土的剛度或設定伸臂結構，形成加強層才能滿足規範側移限值。
(四)較低的抗震設防烈度
許多專家提出，現行的建築結構設計安全度已不能適應國情的需要，建築結構設計的安全度水平應該大幅度提高。我國現行抗震設防標準是比較低的，中震相當於在規定的設計基準期內超越機率為lO%的地震烈度，較低的抗震設防烈度放鬆了高層建築的抗震要求。
三、結語
地震是一種目前難以準確預測的自然災害,為避免它給人類帶來大的災難。作為工程技術設計人員在建築結構的研究和工程設計中,應從整體宏觀的觀點出發,綜合處理好建築功能、技術、藝術、安全可靠性和經濟合理等幾方面內容,從而創造出更加安全、適用、經濟美觀的高層建築;新型結構的出現，高效能材料的發展，計算機技術水平的提高，促使人類建築精品再上新的臺階。