有關建筑防震設計論文
有關建筑防震設計論文
現(xiàn)行的建筑抗震規(guī)范以“抗”為主.為了滿足抗震的要求,往往受材料強度的制約,不得不對房屋高度作出限制。下面是學習啦小編為大家整理的有關建筑防震設計論文，供大家參考。
有關建筑防震設計論文范文一：淺談房屋建筑的防震設計
【摘要】隨著我國經濟體系的不斷變革，房地產事業(yè)的蓬勃發(fā)展，豆腐渣工程出現(xiàn)的也越來越多。我國處在一個地震多發(fā)地帶，地震帶分布比較廣，一旦發(fā)生地震災害，其后果將不堪設想。在汶川特大地震災害中，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，安全問題備受關注，同時受多種因素的影響，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計者們急需解決的問題[1]。
【關鍵詞】房屋;建筑;防震;設計;結構
1 引言
近年來，我國乃至全世界，地震災害不斷發(fā)生，給人們的財產以及生命安全造成了巨大的損失。從地震災后的情況來看，增強房屋抗震能力，對減輕地震災害造成人員損傷起到了舉足輕重的作用。我國的《抗震設計規(guī)范》中明確規(guī)定，房屋的抗震能力要達到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的標準，確保人們生命以及財產的安全。
中國房地產事業(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標，其防震能力是不會很差的。經過計算，如果遇到日本相同的9.0級地震，一般柔性結構的建筑物會搖動1米左右，而剛性結構的建筑物只會搖動30厘米。通過電視、報紙等媒體知道，日本大京公司的一座號稱日本最高(地上55層、高185米)的崎玉縣川口公寓，使用了與美國紐約世界貿易中心相同的鋼管，確保了抗震強度。由此可見，只要建筑設計合理、材料優(yōu)質、質量達標，房屋的防震效果還是差強人意的。
2 我國房屋的建筑模式
房屋的抗震能力強，將大大減輕地震對生命財產帶來的損失。我國從近年來的地震后的經驗總結以及對各個地震多發(fā)國經歷的慘烈地震中，不斷反思，強化研究工作，在房屋抗震設計中積累了很多寶貴經驗。我國近年來，常用的房屋建筑結構如下：
2.1 砌體結構
砌體結構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―剪力墻結構、鋼筋混凝土框架結構、鋼筋混凝土剪力墻結構
鋼筋混凝土框架―剪力墻結構、鋼筋混凝土框架結構、鋼筋混凝土剪力墻結構的房屋建筑，名思義就是主要是以鋼筋混凝土為主要建筑材料的結構。
2.3 各種結構模式的應用
多層建筑一般都是運用框架結構以及砌體結構;高層建筑一般是運用鋼筋混凝土剪力墻結構;人員繁多的公共建筑一般是運用框架―剪力墻結構或者是框架結構;家庭住房一般都是運用鋼筋混凝土剪力墻結構或者是砌體結構。
在以上各種結構模式中，砌體結構以及框架結構的防震、抗震的能力相對較弱點，鋼筋混凝土剪力墻結構以及鋼筋混凝土框架―剪力墻結構的防震、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。
3 房屋一般的防震設計
3.1 地段選擇
房屋建筑項目的工程設計者在設計之初，應該對建筑地段進行合理化選擇，掌握當?shù)氐牡刭|資料和以前的地震活動情況，避開不宜建筑地段，并采取適當?shù)姆雷o措施。
3.2 設計合理的結構方案
一般情況下，設計者在確定路線和控制點時，都應避開烈度高，震害破壞性大的地段，并合理利用當?shù)氐貏莸匦危捎煤线m的設計方案，在確保房屋防震水平的同時減少對自然平衡條件的破壞。在房屋建筑之初，有效、合理的建筑設計直接影響了房屋的防震能力。在建筑之初要選擇堅硬的地段進行建筑;采用多道抗震設防的方法，使地震能量在一道道抗震防線的作用下消耗完能量，以達到防震的效果。通過長期以來的驗證，這種防震設計的結構體系對防震抗震，提高房屋抗震耐久性很有效;力求延性、尺寸等規(guī)格能夠互相對稱，盡量做到設計合理化[2]。
3.3 合理化施工
施工的不利因素對房屋防震能力的影響很大。施工人員要嚴格按照合理的設計圖紙進行設計，要采用優(yōu)質的原材料使用，對施工中出現(xiàn)的問題要及時匯報，并對施工全過程進行監(jiān)管控制。
3.4 房屋建筑后的加固
在房屋建筑竣工以后，要對房屋的抗震能力進行檢測并做好自查工作，及時進行加固改造，進一步提高房屋建筑的防震能力[3]。
4 房屋建筑防震、抗震技術的實際應用
當前，我國科學發(fā)展迅速，新技術、新理論、新材料不斷涌現(xiàn)，并得到了大量的實際應用，房屋的抗震技術也隨之進一步加強、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房屋造成的影響。
4.1 房屋建筑的消能減震技術
通過我對房屋建筑的了解以及對相關資料的查閱，一般情況下消能減震技術主要是用于高層以上建筑。它是用在房屋節(jié)點、連接處安插消能減震裝置的方式，通過消能裝置產生的摩擦消耗和吸收地震的能量，以減輕地震對房屋帶來的地震損害。
4.2 房屋建筑的隔震技術
通過了解，我國常用的房屋抗震技術就是隔震技術。這種技術是用像橡膠隔層一樣的隔震緩壓的裝置設計在房屋底部和根基部位，達到改變房屋的動力特征從而減輕地震反應的一種防震方式。從建筑實際應用上來看，這種防震技術能夠有效的減輕地震影響，耐久性好，使用壽命相對較長，其的應用非常廣泛，比如適用于商場、醫(yī)院、學校等人員出入頻繁的重要低層和多層建筑物。
在我國的房屋防震設計中，以上兩種抗震技術是比較常用的方法，其抗震的效果在實際應用中也得到了有效的表現(xiàn)，但是在施工當中會出現(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、合理化設計以及科學化施工等工作，以確保房屋建筑抗震能力的最優(yōu)化。
4.3 國際上眾多新型抗震設計，可以救命
日本是一個對防震技術最有發(fā)言權的國家，其地處海島，常年地震，總結出了很多有效、實際的防震方法。他們設計出了一種叫做“彈性建筑”的建筑物，在實際應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成的隔離體上，使房屋建筑不直接與地面接觸，同時螺旋鋼板組成了阻尼器，減輕了地震下的上下顛簸。
美國是個科學技術極度發(fā)達的國家，設計出不少新型的防震建筑也是必然的。從有關報道得知，美國研發(fā)、建造出了一種名叫“滾珠大樓”的抗震建筑。最近，在美國硅谷新建的一座電子工廠大廈就是運用了這種技術，其是在墻體以及每根柱子下安置不銹鋼滾珠，利用滾珠支撐整個房屋建筑，使各個鋼梁將房屋建筑與根基緊緊捆綁在一起，一旦發(fā)生地震，鋼梁可以自動的伸縮，滾珠在地震能量的作用下前后滑動，從而有效的減輕地震帶來的損害。
5 結束語
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注。如何進一步增強房屋抗震能力，確保人們生命財產安全成為了房屋建筑嚴把的一道關卡。我們要確實總結好各大地震的慘痛教訓，積極的投入到科學化、合理化的抗震技術的研究上來，把更加有效的抗震技術應用到房屋建筑中，真正確保人們的安全。
參考文獻：
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[2]夏書丹.城市建設用地地震危害性綜合評價方法的研究[D].北京工業(yè)大學，2005
[3]宋天齊.地震數(shù)據(jù)質疑[J].工程抗震與加固改造，2006
有關建筑防震設計論文范文二：淺論建筑防震設計方法與措施
【摘 要】本文主要對我國當前普通建筑抗震設計中存在的問題進行論述，并從普通建筑抗震設計中一些可靠度方法及不規(guī)則建筑進行分析，且根據(jù)筆者多年來的工作經驗提出相關措施。
【關鍵詞】抗震設計 多安全系數(shù) 層間位移角限值
0引言
隨著社會的發(fā)展，地震災害在我國最嚴重的之一。半個世紀以來，建筑抗震設計方法是隨著地震學、動力學、建筑分析和建筑試驗等的進步而有的，同時在震害調查、學習和借鑒其它國家先進經驗的過程中不斷成熟。目前，在普通建筑抗震設計中如何做好抗震設計工作就必須從我國的地震環(huán)境和社會發(fā)展的實際情況出發(fā)，不斷提高普通建筑抗震設計的水平，使之更安全可靠、更合理經濟，是建筑抗震工作者的重要任務。
1、建筑抗震設計中相關方法的適用性
強烈地震尤其是大震級地震是破壞性很大但發(fā)生幾率很小的小概率事件。我國是地震多發(fā)國家，大部分地區(qū)都受到破壞性地震的威脅。新中國成立以來，發(fā)生過 1976 年 7. 8 級的唐山大地震和 2008 年8級的汶川大地震，造成了人民生命和財產的極大損失。同時，也應當看到，大多數(shù)抗震設防區(qū)的建筑物在其整個服役期間并未遭受較大地震的襲擊。
半個世紀以來，地震學有了長足的發(fā)展，然而人們對地震動機理的認識不能不說還十分膚淺。抗震設計中豎向荷載、風荷載、材料的力學性能等的隨機性可通過大量的實測數(shù)據(jù)和試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析獲得，對工程設計來說，已可足夠準確地掌握其統(tǒng)計規(guī)律和特征。而地震則完全不同，強震發(fā)生次數(shù)不多，在同一地區(qū)重復發(fā)生的機會更少，無從進行工程意義上的有價值的統(tǒng)計分析，由于其難以把握的不確定性，使可靠度設計方法失去最基本的依據(jù)。除了地震輸入，建筑響應的不確定性也是明顯的，其中最主要的是地基與基礎間的相互作用以及地震過程中建筑自身動力特性的變化。當前，將地震視為一隨機過程已為工程界所接受，但將非平穩(wěn)的隨機過程視為與時間無關的平穩(wěn)隨機過程，并以最簡單的、一個參數(shù)即可表達地震發(fā)生的概率分布的泊松模型來描述這個隨機過程，實際上并沒有足夠的、由實際發(fā)生的地震統(tǒng)計數(shù)據(jù)的支持。迄今為止，還沒有較可靠的方法來預估未來一段時間可能發(fā)生地震的強度、頻譜特性及持時等對建筑反應有決定性影響的要素。從某種程度上說，地震作用實際上是“給定的”，與當前對地震的認識水平相對應所能達到的可靠性相關，還與社會的經濟發(fā)展水平相關。當前建筑構件抗震承載力表達式除了形式上與建筑抗力相似，并不存在抗震設計承載力極限狀態(tài)的可靠度，其根本原因就在于地震作用及其效應的難以估計。
2、采用設防烈度地震動參數(shù)進行建筑構件承載力設計
我國 GBJ 11―1989《建筑抗震設計規(guī)范》頒布并沿用至今的“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設計原則已經受了歷史的考驗，與當今世界上抗震設計較先進的國家如美國、日本、歐洲等大致相同。所不同的是，他們以設防烈度地震即中震的地震動參數(shù)進行構件的承載力設計，我國則以多遇烈度地震即小震作為設計依據(jù)。前者驗算中震作用下建筑構件的安全性，同時也就保證了“小震不壞”; 后者輔加各種以小震作用組合及地震作用調整系數(shù)進行建筑構件的承載力設計，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，采用小震地震動參數(shù)有如下缺點：
(1) 借鑒和學習其它國家的抗震設計的經驗和方法是提高我國抗震設計水平的途徑之一。決定建筑構件抗震承載力安全度高低的主要因素有： 地震作用的大小; 建筑材料強度的取值; 安 全 系 數(shù) 的 大小。雖然其它國家的做法各有特點，但由于地震作用取值存在較大的差別，還是不方便進行橫向比較和彼此間的交流。
(2) 與美、日、歐洲等國家的抗震設計原則類似，我國也以“中震”作為設防目標，但卻用小震作用進行建筑構件承載力設計，并又考慮了各種與抗震等級相關的內力增大系數(shù)。地震作用取值小，調整系數(shù)多，對應于給定可靠指標的、小至 10- 4 ～ 10 -3 量級的失效概率不便于設計人員對建筑總體及關鍵構件安全度的直觀把握。
3、不規(guī)則建筑的應對措施
結構工程師總希望所設計的建筑規(guī)則、對稱、傳力路徑直接、簡單。但由于業(yè)主、建筑師對使用功能及建筑平、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，同時又確保建筑的抗震安全性，是建筑工程師所要面對的挑戰(zhàn)。考察美國、日本等國關于不規(guī)則建筑的應對措施，有一定的學習和參考價值。美國著名學者 Wilson指出： “當實施三維動力分析時，不必區(qū)分規(guī)則建筑與不規(guī)則建筑。如果建立了一個精確的三維計算機模型，剛度和質量的垂直與水平的不規(guī)則性及已知的偏心率將會引起振型的位移和旋轉分 量 進 行 耦合。基于這些耦合振型上的三維動力分析會產生較大的力且產生遠比一般建筑更復雜的反應，有可能以規(guī)則建筑相同的精確度和可靠度對一個非常不規(guī)則的建筑預測動態(tài)力的分布。因此，如果一個不規(guī)則的建筑設計是基于一個實際的動態(tài)力分布，那么在邏輯上就沒有理由認為它將會比使用相同的動態(tài)荷載設計的規(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，這是因為它們的設計通常是基于近似二維靜力分析的。”[3] 基于這樣的認識，美國規(guī)范如UBC 1997應對建筑平面及豎向不規(guī)則的措施顯得十分簡單： 將建筑平面及豎向不規(guī)則的定量判別標準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)則建筑應當采用三維動力分析方法。日本則規(guī)定在第二級設計時，不規(guī)則建筑的基底剪力應乘以系數(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，與樓層的側向剛度比相關，即不規(guī)則建筑視其不規(guī)則的程度，設計基底剪力增大 1. 00 ～ 2. 25 倍。這是兩種應對不規(guī)則建筑的思路和方法： 或者建立較少假定的、符合建筑實際情況的三維計算機分析模型，能較準確地捕捉建筑的動態(tài)力分布; 或者采用較簡化的方法，但加大設計地震作用來考慮其不利影響。
4、結語
本文僅就建筑抗震設計的一些原則性問題作概念性的討論。我國的建筑抗震工作已經取得很大的成就，要在已有的基礎上得到進一步的改進和發(fā)展，則不但關乎工程技術，也關乎公共政策。我們期望，隨著社會經濟的發(fā)展、國力的增強，適當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、破壞性大的強震; 在地震高烈度區(qū)的鄉(xiāng)村，普及簡易的房屋抗震基本構造，對貧困農民自建房有必要的資金扶持; 在工程技術方面，加強建筑抗震設計的基礎研究，為新一代設計規(guī)范的修編提早做準備，例如，期望地震學有長足的進步，避免或減少在 6、7 度設防區(qū)發(fā)生 10、11度的大震; 又如，研究建筑構件延性與整體建筑延性的拓撲關系，為確定地震作用-延性等級組合提供依據(jù)等等。
參考文獻
[1] 陳肇元 . 混凝土建筑的安全性與規(guī)范的可靠度設計方 法 [J]. 建 筑 技 術，2001，32 ( 10 ) ：
[2] GB 50011―2010建筑抗震設計規(guī)范[S]. 北京： 中國建筑工業(yè)出版社，2010.
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