工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計課程總結(jié)報告
201*-201*第二學(xué)期工程抗震課程過程考核:課程總結(jié)報告
課程總結(jié)報告
姓名:學(xué)號:專業(yè)班級:成績:張志星0901012045
09土木2班
建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計學(xué)習(xí)總結(jié)
通過一學(xué)期對《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計》課程的學(xué)習(xí),雖然時間很短暫,但還是了解和認(rèn)識到了,結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計對房屋建筑的重要性,并且學(xué)習(xí)到了抗震設(shè)防的目標(biāo)和思想,當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時,主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用;當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時,可能發(fā)生損壞,但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用;當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時,不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其他方面有專門要求的建筑,當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計時,具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。
一、了解地震知識和設(shè)防思想
地球內(nèi)部的溫度隨深度增加而不斷升高,從地下20km到700km,溫度從大約600°C上升到201*°C。另外,地球內(nèi)部的壓力也不均衡,在地幔上部約為900MPa,地幔中間則達到370000MPa。在這樣的熱狀態(tài)和不均衡壓力下,地幔內(nèi)部的物質(zhì)處于緩慢運動之中,地殼巖層也不停地連續(xù)變動,不斷產(chǎn)生變形和應(yīng)力,積聚了大量的能量。當(dāng)巖層的應(yīng)變達到其極限應(yīng)變時,巖層就會發(fā)生突然斷裂和錯動,積聚的應(yīng)變能得到突然釋放,以波的形式傳到地面,從而形成地震。這從局部地質(zhì)構(gòu)造上解釋了地震的成因,稱為斷層學(xué)說。地震引起的振動將能量以波的形式從震源向各個方向傳播,此即為地震波。地震波是一種彈性波,包括在地球內(nèi)部傳播的體波和在地表傳播的面波。體波又包括縱波和橫波,面波包括瑞利波和樂夫波。
地震烈度某一區(qū)域的地表和各類建筑物遭受某一次地震影響的平均強弱程度,既反應(yīng)地震后果又是地面運動強度的一種度量。表示一次地震大小的震級只有一個,然而由于同一次地震對不同地點的影響不一樣,隨著距離震中的遠近會出現(xiàn)多種不同的烈度。一般來說,距離震中越近,烈度就越高;距離震中越遠,烈度就越低。
抗震設(shè)防的思想
抗震設(shè)防目標(biāo)應(yīng)達到經(jīng)濟與安全間的合理平衡,世界上的大多數(shù)國家都遵循“小震不壞,中震可修,大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)。我國“抗震規(guī)范”的三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)是:第一水準(zhǔn)當(dāng)遭遇多遇的、低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震時,主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用;第二水準(zhǔn)當(dāng)遭遇相當(dāng)于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時,可能發(fā)生損壞,但經(jīng)一般修理仍可繼續(xù)使用;第三水準(zhǔn)當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震影響時,不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其它方面有特殊要求的建筑,當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計時,具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。規(guī)范要求對抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑,必須進行抗震設(shè)計。
二、抗震概念設(shè)計
抗震概念設(shè)計就是根據(jù)實際的震害和工程經(jīng)驗、科學(xué)和試驗研究等形成的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想,做好建筑和結(jié)構(gòu)的總體布置和細部構(gòu)造,避免不利于結(jié)構(gòu)抗震的做法。建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計涉及勘察、設(shè)計、施工等環(huán)節(jié),包括場地選擇、建筑平立面造型、結(jié)構(gòu)體系的選擇、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理以及材料的選用等。
2、1場地、地基與基礎(chǔ)
在建筑選址時,應(yīng)根據(jù)工程需要和地震活動情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料,盡量選擇對建筑抗震有利的地段,避開不利和危險地段。主要的考慮方面:斷裂帶、滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流、孤突地形、非巖質(zhì)陡坡、河岸和邊坡邊緣、軟弱土、液化土、延性及均勻性等。對山區(qū)建筑,場地勘察應(yīng)有邊坡穩(wěn)定性評價和防治建議,邊坡設(shè)計應(yīng)符合《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330)的要求。邊坡附近的建筑基礎(chǔ)應(yīng)進行抗震穩(wěn)定性設(shè)計,
建筑基礎(chǔ)與土質(zhì)邊坡、強風(fēng)化巖質(zhì)邊坡的邊緣應(yīng)留有足夠的距離。為減少地面運動傳給上部結(jié)構(gòu)的地震能量,應(yīng)選擇具有較大平均剪切波速的堅實場地,較薄的場地土覆蓋層可以減輕柔性建筑的震害。盡量將建筑物的自振周期與地震的卓越周期錯開,避免共振的情況出現(xiàn)。同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上,也不宜部分采用樁基礎(chǔ)部分采用天然基礎(chǔ),充分考慮到地基不均勻沉降可能帶來的影響。
2、2建筑的平立面布置
建筑設(shè)計應(yīng)根據(jù)抗震概念設(shè)計的要求,明確建筑形體(建筑平面、立面和豎向剖面)的規(guī)則性。不規(guī)則的建筑應(yīng)按規(guī)定采取加強措施,特別不規(guī)則的建筑應(yīng)進行專門研究和論證并采取特別的加強措施。不應(yīng)采取嚴(yán)重不規(guī)則的建筑。規(guī)則性評價需綜合考慮幾何布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及使用等因素,總的要求是平面布置、質(zhì)量和抗側(cè)力構(gòu)件的平面布局宜規(guī)則、對稱,立面變化和側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化,豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小,避免側(cè)向剛度和承載力的突變。
2、3防震縫的設(shè)置要求
1)當(dāng)不設(shè)防震縫時,應(yīng)采用符合實際的計算模型,分析判明應(yīng)力集中、變形集中或地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)等導(dǎo)致的易損部位,采取相應(yīng)的加強措施;
2)當(dāng)在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫時,宜形成多個較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。防震縫應(yīng)根據(jù)設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)材料種類、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)單元的高度和高差以及可能的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)情況,留有足夠的寬度,其兩側(cè)的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)完全斷開;
3)當(dāng)防震縫兼作伸縮縫和沉降縫時,其寬度應(yīng)符合防震縫的要求。防震縫寬度應(yīng)符合下列要求:(1)框架結(jié)構(gòu)(含設(shè)少量抗震墻的框架結(jié)構(gòu))房屋的防震縫寬度,當(dāng)高度不超過15m時不應(yīng)小于100mm,高度超過15m時,6度、7度、8度和9度分別增加5m、4m、3m和2m時,宜增加20mm;(2)框架-抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度不小于上述寬度的70%,抗震墻結(jié)構(gòu)房屋不小于上述值的50%。均不可小于100mm;(3)防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時,宜按較寬者和較低的房屋高度確定。
三、結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與結(jié)構(gòu)抗震驗算
3、1振型分解反應(yīng)譜法分析
平動的振型分解反應(yīng)譜法是最常用的振型分解法。“平動”表示只考慮單向的地震作用且不考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振型;“反應(yīng)譜法”表示采用反應(yīng)譜將動力問題轉(zhuǎn)換為等效的靜力問題而不是用時程分析獲得各個振型的反應(yīng)。平動的振型分解反應(yīng)譜法適用于可沿兩個主軸分別計算的一般結(jié)構(gòu),其變形可以是剪切型,也可以是彎剪型和彎曲型。
3、2計算水平地震作用的底部剪力法用振型分解反應(yīng)譜法計算比較復(fù)雜,能否采用簡單近似的方法?前面的例題中發(fā)現(xiàn),總的地震作用效應(yīng)與第一振型的地震剪力分布相近。用第一振型的地震作用效應(yīng)作為結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)的方法稱為底部剪力法。底部剪力法的適用條件和假定:適用條件:建筑高度不超過40m以剪切變形為主,質(zhì)量和剛度沿高度分布均勻;假定:位移反應(yīng)以第一振型為主,為一直線。思路是:首先求出等效單質(zhì)點體系的總作用力(即底部總剪力),然后再按一定的規(guī)則分配到各個質(zhì)點。最后按靜力法計算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。
3、3結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時程分析法
為了了解不同結(jié)構(gòu)在不同地震歷程中的反應(yīng)過程,從70年代開始,動力時程分析方法開始在理論界作為分析結(jié)構(gòu)地震作用的主導(dǎo)方法。該方法對一條具體的具有某種頻譜特點的地震波,根據(jù)給定的場地條件、具概念意義的加速度直接求解結(jié)構(gòu)的動力方程。不滿足于反應(yīng)譜法中對延性的總體考慮,根據(jù)試驗和理論分析結(jié)果,建立結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)的非線性恢復(fù)力模型,對結(jié)構(gòu)進行彈塑性動力時程分析,以期把握結(jié)構(gòu)在地震過程中任一時刻的力和位移的反
應(yīng)、薄弱部位、甚至各構(gòu)件的狀態(tài)和屈服機制。這一階段的主要研究內(nèi)容有時程分析方法、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的非線性性能(各種滯回模型)的研究、振動臺試驗、擬動力試驗、頻域分析方法、抗震可靠度和多維多點地震輸入等問題。動力時程分析理應(yīng)能更好地反應(yīng)結(jié)構(gòu)的地震行為,但由于對結(jié)構(gòu)的非線性性質(zhì)和地震動特性認(rèn)識的不足,分析過程中所用的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的恢復(fù)力模型和合理的地震動輸入問題等尚需進一步發(fā)展,相對復(fù)雜的分析過程也限制了這種方法的普及。
3、4建筑結(jié)構(gòu)抗震驗算
地震作用的方向:規(guī)則結(jié)構(gòu)對抗震有利,對分析的結(jié)果也易于把握,因此盡可能保證結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。對各類建筑結(jié)構(gòu)的地震作用,一般情況下應(yīng)至少在建筑的兩個主軸方向分別計算地震作用,各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。對有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當(dāng)交角大于15時,應(yīng)分別計算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。對質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的結(jié)構(gòu),應(yīng)計入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響,其它情況允許采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計入扭轉(zhuǎn)影響。8、9度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑應(yīng)計算豎向地震作用。
計算模型:結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。質(zhì)量和剛度分布接近對稱且樓、屋蓋可視為剛性橫隔板的結(jié)構(gòu)可采用平面結(jié)構(gòu)模型進行抗震分析,其它情況應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)模型進行抗震分析。除抗震規(guī)范特別規(guī)定外,建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)進行多遇地震下的內(nèi)力和變形分析,此時可假定結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài),內(nèi)力和變形分析可采用線性方法。不規(guī)則或具有明顯薄弱部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)進行罕遇地震下的彈塑性變形分析,可采用彈塑性靜力或時程分析方法,符合條件時可采用簡化方法。利用計算機進行結(jié)構(gòu)分析時,可采取必要的簡化計算與處理,但應(yīng)符合結(jié)構(gòu)的實際工作狀況,應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的影響。計算軟件的技術(shù)條件應(yīng)符合規(guī)范和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,并應(yīng)闡明其特殊處理的內(nèi)容和依據(jù)。多遇地震下復(fù)雜結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形分析應(yīng)采用不少于兩個合適的不同力學(xué)模型,并對計算結(jié)果進行比較分析。所有計算結(jié)果應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)合理、有效后方可用于過程設(shè)計。當(dāng)重力附加彎矩大于初始彎矩的10%時應(yīng)計入重力二階效應(yīng)的影響。樓屋蓋的剛度對受力影響很大。現(xiàn)澆和裝配整體式混凝土樓屋蓋等剛性樓屋蓋建筑,樓層水平地震剪力宜按抗側(cè)力構(gòu)件的等效剛度的比例分配;木樓蓋、木屋蓋等柔性樓屋蓋建筑,宜按抗側(cè)力構(gòu)件從屬面積上重力荷載代表值的比例分配;普通的預(yù)制裝配式混凝土樓屋蓋等半剛性樓屋蓋結(jié)構(gòu),可取前述兩種分配結(jié)果的平均值。
四、總結(jié)
建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計是一門土木專業(yè)的重要專業(yè)課,對于我們土木工程專業(yè)的學(xué)生來講,是必須掌握的,眼下會對以后相關(guān)的課程起到很大的輔助作用,特別是畢業(yè)設(shè)計時會有很多的相關(guān)知識設(shè)計,長遠來看,對我們以后的從事工作有很大幫助。而且在當(dāng)前社會形勢下,地震災(zāi)害愈來愈多的出現(xiàn),對于我們抗震設(shè)計的人員是一大考驗,所以我們應(yīng)該努力學(xué)習(xí)好這門專業(yè)課。在這里,感謝江老師在這一學(xué)期里的教導(dǎo)和幫助!
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姓名:學(xué)號:專業(yè)班級:成績:張志星0901012045
09土木2班
建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計學(xué)習(xí)總結(jié)
通過一學(xué)期對《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計》課程的學(xué)習(xí),雖然時間很短暫,但還是了解和認(rèn)識到了,結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計對房屋建筑的重要性,并且學(xué)習(xí)到了抗震設(shè)防的目標(biāo)和思想,當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時,主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用;當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時,可能發(fā)生損壞,但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用;當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時,不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其他方面有專門要求的建筑,當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計時,具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。
一、了解地震知識和設(shè)防思想
地球內(nèi)部的溫度隨深度增加而不斷升高,從地下20km到700km,溫度從大約600°C上升到201*°C。另外,地球內(nèi)部的壓力也不均衡,在地幔上部約為900MPa,地幔中間則達到370000MPa。在這樣的熱狀態(tài)和不均衡壓力下,地幔內(nèi)部的物質(zhì)處于緩慢運動之中,地殼巖層也不停地連續(xù)變動,不斷產(chǎn)生變形和應(yīng)力,積聚了大量的能量。當(dāng)巖層的應(yīng)變達到其極限應(yīng)變時,巖層就會發(fā)生突然斷裂和錯動,積聚的應(yīng)變能得到突然釋放,以波的形式傳到地面,從而形成地震。這從局部地質(zhì)構(gòu)造上解釋了地震的成因,稱為斷層學(xué)說。地震引起的振動將能量以波的形式從震源向各個方向傳播,此即為地震波。地震波是一種彈性波,包括在地球內(nèi)部傳播的體波和在地表傳播的面波。體波又包括縱波和橫波,面波包括瑞利波和樂夫波。
地震烈度某一區(qū)域的地表和各類建筑物遭受某一次地震影響的平均強弱程度,既反應(yīng)地震后果又是地面運動強度的一種度量。表示一次地震大小的震級只有一個,然而由于同一次地震對不同地點的影響不一樣,隨著距離震中的遠近會出現(xiàn)多種不同的烈度。一般來說,距離震中越近,烈度就越高;距離震中越遠,烈度就越低。
抗震設(shè)防的思想
抗震設(shè)防目標(biāo)應(yīng)達到經(jīng)濟與安全間的合理平衡,世界上的大多數(shù)國家都遵循“小震不壞,中震可修,大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)。我國“抗震規(guī)范”的三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)是:第一水準(zhǔn)當(dāng)遭遇多遇的、低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震時,主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用;第二水準(zhǔn)當(dāng)遭遇相當(dāng)于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時,可能發(fā)生損壞,但經(jīng)一般修理仍可繼續(xù)使用;第三水準(zhǔn)當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震影響時,不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其它方面有特殊要求的建筑,當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計時,具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。規(guī)范要求對抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑,必須進行抗震設(shè)計。
二、抗震概念設(shè)計
抗震概念設(shè)計就是根據(jù)實際的震害和工程經(jīng)驗、科學(xué)和試驗研究等形成的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想,做好建筑和結(jié)構(gòu)的總體布置和細部構(gòu)造,避免不利于結(jié)構(gòu)抗震的做法。建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計涉及勘察、設(shè)計、施工等環(huán)節(jié),包括場地選擇、建筑平立面造型、結(jié)構(gòu)體系的選擇、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理以及材料的選用等。
2、1場地、地基與基礎(chǔ)
在建筑選址時,應(yīng)根據(jù)工程需要和地震活動情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料,盡量選擇對建筑抗震有利的地段,避開不利和危險地段。主要的考慮方面:斷裂帶、滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流、孤突地形、非巖質(zhì)陡坡、河岸和邊坡邊緣、軟弱土、液化土、延性及均勻性等。對山區(qū)建筑,場地勘察應(yīng)有邊坡穩(wěn)定性評價和防治建議,邊坡設(shè)計應(yīng)符合《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330)的要求。邊坡附近的建筑基礎(chǔ)應(yīng)進行抗震穩(wěn)定性設(shè)計,
建筑基礎(chǔ)與土質(zhì)邊坡、強風(fēng)化巖質(zhì)邊坡的邊緣應(yīng)留有足夠的距離。為減少地面運動傳給上部結(jié)構(gòu)的地震能量,應(yīng)選擇具有較大平均剪切波速的堅實場地,較薄的場地土覆蓋層可以減輕柔性建筑的震害。盡量將建筑物的自振周期與地震的卓越周期錯開,避免共振的情況出現(xiàn)。同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上,也不宜部分采用樁基礎(chǔ)部分采用天然基礎(chǔ),充分考慮到地基不均勻沉降可能帶來的影響。
2、2建筑的平立面布置
建筑設(shè)計應(yīng)根據(jù)抗震概念設(shè)計的要求,明確建筑形體(建筑平面、立面和豎向剖面)的規(guī)則性。不規(guī)則的建筑應(yīng)按規(guī)定采取加強措施,特別不規(guī)則的建筑應(yīng)進行專門研究和論證并采取特別的加強措施。不應(yīng)采取嚴(yán)重不規(guī)則的建筑。規(guī)則性評價需綜合考慮幾何布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及使用等因素,總的要求是平面布置、質(zhì)量和抗側(cè)力構(gòu)件的平面布局宜規(guī)則、對稱,立面變化和側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化,豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小,避免側(cè)向剛度和承載力的突變。
2、3防震縫的設(shè)置要求
1)當(dāng)不設(shè)防震縫時,應(yīng)采用符合實際的計算模型,分析判明應(yīng)力集中、變形集中或地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)等導(dǎo)致的易損部位,采取相應(yīng)的加強措施;
2)當(dāng)在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫時,宜形成多個較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。防震縫應(yīng)根據(jù)設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)材料種類、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)單元的高度和高差以及可能的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)情況,留有足夠的寬度,其兩側(cè)的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)完全斷開;
3)當(dāng)防震縫兼作伸縮縫和沉降縫時,其寬度應(yīng)符合防震縫的要求。防震縫寬度應(yīng)符合下列要求:(1)框架結(jié)構(gòu)(含設(shè)少量抗震墻的框架結(jié)構(gòu))房屋的防震縫寬度,當(dāng)高度不超過15m時不應(yīng)小于100mm,高度超過15m時,6度、7度、8度和9度分別增加5m、4m、3m和2m時,宜增加20mm;(2)框架-抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度不小于上述寬度的70%,抗震墻結(jié)構(gòu)房屋不小于上述值的50%。均不可小于100mm;(3)防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時,宜按較寬者和較低的房屋高度確定。
三、結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與結(jié)構(gòu)抗震驗算
3、1振型分解反應(yīng)譜法分析
平動的振型分解反應(yīng)譜法是最常用的振型分解法!捌絼印北硎局豢紤]單向的地震作用且不考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振型;“反應(yīng)譜法”表示采用反應(yīng)譜將動力問題轉(zhuǎn)換為等效的靜力問題而不是用時程分析獲得各個振型的反應(yīng)。平動的振型分解反應(yīng)譜法適用于可沿兩個主軸分別計算的一般結(jié)構(gòu),其變形可以是剪切型,也可以是彎剪型和彎曲型。
3、2計算水平地震作用的底部剪力法用振型分解反應(yīng)譜法計算比較復(fù)雜,能否采用簡單近似的方法?前面的例題中發(fā)現(xiàn),總的地震作用效應(yīng)與第一振型的地震剪力分布相近。用第一振型的地震作用效應(yīng)作為結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)的方法稱為底部剪力法。底部剪力法的適用條件和假定:適用條件:建筑高度不超過40m以剪切變形為主,質(zhì)量和剛度沿高度分布均勻;假定:位移反應(yīng)以第一振型為主,為一直線。思路是:首先求出等效單質(zhì)點體系的總作用力(即底部總剪力),然后再按一定的規(guī)則分配到各個質(zhì)點。最后按靜力法計算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。
3、3結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時程分析法
為了了解不同結(jié)構(gòu)在不同地震歷程中的反應(yīng)過程,從70年代開始,動力時程分析方法開始在理論界作為分析結(jié)構(gòu)地震作用的主導(dǎo)方法。該方法對一條具體的具有某種頻譜特點的地震波,根據(jù)給定的場地條件、具概念意義的加速度直接求解結(jié)構(gòu)的動力方程。不滿足于反應(yīng)譜法中對延性的總體考慮,根據(jù)試驗和理論分析結(jié)果,建立結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)的非線性恢復(fù)力模型,對結(jié)構(gòu)進行彈塑性動力時程分析,以期把握結(jié)構(gòu)在地震過程中任一時刻的力和位移的反
應(yīng)、薄弱部位、甚至各構(gòu)件的狀態(tài)和屈服機制。這一階段的主要研究內(nèi)容有時程分析方法、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的非線性性能(各種滯回模型)的研究、振動臺試驗、擬動力試驗、頻域分析方法、抗震可靠度和多維多點地震輸入等問題。動力時程分析理應(yīng)能更好地反應(yīng)結(jié)構(gòu)的地震行為,但由于對結(jié)構(gòu)的非線性性質(zhì)和地震動特性認(rèn)識的不足,分析過程中所用的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的恢復(fù)力模型和合理的地震動輸入問題等尚需進一步發(fā)展,相對復(fù)雜的分析過程也限制了這種方法的普及。
3、4建筑結(jié)構(gòu)抗震驗算
地震作用的方向:規(guī)則結(jié)構(gòu)對抗震有利,對分析的結(jié)果也易于把握,因此盡可能保證結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。對各類建筑結(jié)構(gòu)的地震作用,一般情況下應(yīng)至少在建筑的兩個主軸方向分別計算地震作用,各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。對有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當(dāng)交角大于15時,應(yīng)分別計算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。對質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的結(jié)構(gòu),應(yīng)計入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響,其它情況允許采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計入扭轉(zhuǎn)影響。8、9度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑應(yīng)計算豎向地震作用。
計算模型:結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。質(zhì)量和剛度分布接近對稱且樓、屋蓋可視為剛性橫隔板的結(jié)構(gòu)可采用平面結(jié)構(gòu)模型進行抗震分析,其它情況應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)模型進行抗震分析。除抗震規(guī)范特別規(guī)定外,建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)進行多遇地震下的內(nèi)力和變形分析,此時可假定結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài),內(nèi)力和變形分析可采用線性方法。不規(guī)則或具有明顯薄弱部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)進行罕遇地震下的彈塑性變形分析,可采用彈塑性靜力或時程分析方法,符合條件時可采用簡化方法。利用計算機進行結(jié)構(gòu)分析時,可采取必要的簡化計算與處理,但應(yīng)符合結(jié)構(gòu)的實際工作狀況,應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的影響。計算軟件的技術(shù)條件應(yīng)符合規(guī)范和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,并應(yīng)闡明其特殊處理的內(nèi)容和依據(jù)。多遇地震下復(fù)雜結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形分析應(yīng)采用不少于兩個合適的不同力學(xué)模型,并對計算結(jié)果進行比較分析。所有計算結(jié)果應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)合理、有效后方可用于過程設(shè)計。當(dāng)重力附加彎矩大于初始彎矩的10%時應(yīng)計入重力二階效應(yīng)的影響。樓屋蓋的剛度對受力影響很大,F(xiàn)澆和裝配整體式混凝土樓屋蓋等剛性樓屋蓋建筑,樓層水平地震剪力宜按抗側(cè)力構(gòu)件的等效剛度的比例分配;木樓蓋、木屋蓋等柔性樓屋蓋建筑,宜按抗側(cè)力構(gòu)件從屬面積上重力荷載代表值的比例分配;普通的預(yù)制裝配式混凝土樓屋蓋等半剛性樓屋蓋結(jié)構(gòu),可取前述兩種分配結(jié)果的平均值。
四、總結(jié)
通過本次抗震設(shè)計,使我認(rèn)識到建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計是一門土木專業(yè)的重要專業(yè)課,對于我們?yōu)姆缹I(yè)的學(xué)生來講,是必須掌握的,眼下會對以后相關(guān)的課程起到很大的輔助作用。特別是畢業(yè)設(shè)計時會有很多的相關(guān)知識設(shè)計,長遠來看,對我們以后的從事工作有很大幫助。而且在當(dāng)前社會形勢下,地震災(zāi)害愈來愈多的出現(xiàn),對于我們抗震設(shè)計將會是非常重要的。
本次課程設(shè)計我們進行了
1.地基砂土液化評價;2.判別地基砂土液化等級;3.計算底層抗震墻-框
架側(cè)移剛度;4.計算地震作用標(biāo)準(zhǔn)值;5.計算層間地震剪力;6.畫出力學(xué)分析簡圖。通過對這些內(nèi)容的設(shè)計讓我意識到結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計對房屋建筑的重要性,并且
學(xué)習(xí)到了抗震設(shè)防的目標(biāo)和思想,當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時,主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用;當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時,可能發(fā)生損壞,但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用;當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇
地震影響時,不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其他方面有專門要求的建筑,當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計時,具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo),達到小震不壞,中震可修,大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)
抗震設(shè)防的思想
抗震設(shè)防目標(biāo)應(yīng)達到經(jīng)濟與安全間的合理平衡,世界上的大多數(shù)國家都遵循“小震不壞,中震可修,大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)。我國“抗震規(guī)范”的三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)是:第一水準(zhǔn)當(dāng)遭遇多遇的、低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震時,主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用;第二水準(zhǔn)當(dāng)遭遇相當(dāng)于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時,可能發(fā)生損壞,但經(jīng)一般修理仍可繼續(xù)使用;第三水準(zhǔn)當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震影響時,不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其它方面有特殊要求的建筑,當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計時,具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。規(guī)范要求對抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑,必須進行抗震設(shè)計。
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