首页 > 范文大全 > 正文

关于地震工程与抗震原理

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了一篇关于地震工程与抗震原理范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

[关键词]地震工程抗震原理;抗震设计

《建筑抗震设计规范》规定抗震设防烈度在7度及以上地区的建筑必须进行抗震设防。建筑工程应分为以下四个抗震设防类别:

1.特殊设防类。指使用上有特殊设施,涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果需要进行特殊设防的建筑。简称甲类。

2.重点设防类。指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑,以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果,需要提高设防标准的建筑。简称乙类。

3.标准设防类。指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑。 简称丙类。

4.适度设防类。指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害,允许在一定 条件下适度降低要求的建筑。简称丁类。

各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求:

1.标准设防类。应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。

2. 重点设防类。应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施,但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施,地基基础的抗震措施应符合有关规定。同时应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3. 特殊设防类。应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。

4.适度设防类。允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为7度时不应降低。一般情况下仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用,抗震设计方法。振型叠加分析方法包括时程分析方法和反应谱分析方法两大类。

前者是基于输入加速度时程的精确算法,只要取足够多的振型数目,可以达到任意的精度。后者以规范中的设计反应谱为基础,只能得到近似的结果。由于在抗震设计规范中一般给出设计反应谱,振型叠加分析方法实际已成为抗震设计中广泛应用的主流方法。

当前我国的抗震设计仍然是以概念设计为主。只有少数工程结构才使用抗震验算或模型实验等辅助设计手段。在概念设计中的抗震措施要求,是根据国内外震害经验的总结而规定的。所以我国现行的各抗震设计规范大都是以“设防烈度”或“设计烈度”为依据的。特别是地基处理、选材选型和结构抗震措施等,均要求按烈度分档进行设计。就是在大型水利枢纽工程或核电厂的地安评工作中,甲方也都要求有“地震基本烈度复核”的内容。可以说,当今中国的抗震设计还离不开烈度,只有少数需要进行抗震验算或模型实验的工程才用到加速度。抗震概念设计就是依据历次震害总结出的经验,进行合理结构布置,采取可靠构造措施,提高结构抗震性能。概念设计包括结构平面和竖向布置,复杂体型处理、结构体系选择以及结构构件强度、刚度和延性的合理匹配、非结构构件的连接等方面的内容,由于地震发生的随机性和结构本身的复杂性,结构抗震设计中尚存在许多不定因素。人们在总结历次地震灾害的经验中逐渐认识到,不能单纯依赖数值计算追求结构的抗震能力,必须合理运用概念设计提高建筑的抗震性能。对于结构抗震设计来说,概念设计和数值计算具有同等重要的地位,抗震概念设计的内容 概念设计考虑地震及其影响的不确定性,依据历次震害总结出的规律性, 既着眼于结构的总体地震反应, 合理选择建筑体型和结构体系,又顾及结构关键部位的细节问题,正确处理细部构造和材料选用,灵活运用抗震设计思想,综合解决抗震设计基本问题。其主要内容包括:

1.建筑形状选择。建筑形状关系到结构的体型,结构体型对建筑物抗震性能有明显影响。震害表明,形状比较简单的建筑地震时一般破坏较轻,这是因为形状简单的建筑受力性能明确,传力途径简捷,设计时容易分析建筑的实际地震反应和结构内力分布,结构的构造措施也易于处理。因此,建筑形状在设计时要力求简单并注意遵循下面的要求:平面布置宜简单规整; 不应采用严重不规则的平面布置; 建筑物竖向布置宜均匀和连续; 避免有过大的外挑和内收; 刚度中心和质量中心应一致。

2.抗震结构体系。主要功能为承担侧向地震作用,合理选取抗震结构体系是抗震设计中的关键问题, 直接影响着房屋的安全性和经济性。

3.结构构件。是由各类构件连接而成,抗震结构的构件应具备必要的强度、适当的刚度、良好的延性和可靠的连接,并应注意强度、刚度和延性之间的合理均衡。构件之间要有可靠连接,保证结构空间整体性,构件的连接应具有必备的强度和一定的延性,使之能满足传递地震力的强度要求和适应地震对大变形的延性要求。(1)结构构件要有足够的强度,其抗剪、抗弯、抗压、抗扭等强度均应满足抗震承载力要求。要合理选择截面, 合理配筋,在满足强度要求同时,还要做到经济可行。(2)结构的刚度要适当。抗震结构要在刚柔之间寻找合理的方案。(3)结构构件应具有良好的延性,即具有良好的变形能力和耗能能力。(4) 非结构构件 非结构构件一般指附属于主体结构的构件,如围护墙、内隔墙、女儿墙、装饰贴面、玻璃幕墙、吊顶等。这些构件若构造不当或处理不妥,地震时往往发生局部倒塌或装饰物脱落,砸伤人员,砸坏设备, 影响主体结构的安全。

非结构构件按其是否参与主体结构工作,大致分成两类: ①一类为非结构的墙体, 如设计时要考虑其对结构抗震的有利和不利影响,采取妥善措施。 ②另一类为附属构件或装饰物, 这些构件不参与主体结构工作,应采取措施加强本身的整体性, 并与主体结构加强连接和锚固, 避免地震时倒塌伤人, 必要时采用柔性连接,使主体结构变形不会导致贴面和装饰的损坏。减震与隔震原理,隔震技术减少和消弱传递到上部结构的地震能, 特别是地震力峰值, 以减轻结构的破坏, 控制地震所带来的灾害;同时亦可减少上部结构在高速火车、汽车的强烈冲击力对下部结构的作用力,当今世界上许多国家采用诸多结构抗震装置系统, 有些是以隔震为目的, 有些是以减震为目的, 也有些是隔震、减震组合效应为目的。无论采用哪种原理, 其目的都是为了减轻和消弱地震能。随着社会的进步, 对结构物提出了比以往更严格的抗震安全性和适用性要求。(编辑/永安)