钢筋混凝土框架结构抗震加固研究进展

钢筋混凝土框架结构抗震加固研究进展
钢筋混凝土框架结构抗震加固研究进展

钢筋混凝土结构抗震加固方法研究进展

1.引言

我国是世界上地震活动最强烈和地质灾害最严重的国家之一。地震具有强烈的破坏作

用,并容易引发一系列的次生灾害而导致极其严重的后果。对现有建筑物进行抗震设计及对已有建筑物进行抗震加固,避免地震中建筑物破坏造成的巨大损失,是必要而且迫切的。本文阐述了抗震加固的基本原则,总结分析了国内抗震加固方法的特点和适用范围以及加固方法的研究进展,并介绍了日本现行抗震加固方法,以及未来抗震加固的发展趋势。2.抗震加固的基本原则

需要进行抗震加固的建筑物大致分为两类:一是建筑物在地震作用中受到损伤,需要进行抗震加固;二是由于建筑功能改变、抗震设防标准提高等其他原因造成的建筑物抗震性能不能满足要求。这些建筑物由于结构的强度、刚度、延性、整体性等不满足结构抗震的要求而需要对其进行加固处理。对结构进行地震损伤评价后,进行修复和加固。

对结构进行抗震加固时,应遵循以下原则:

1)全面了解需加固结构的现状。待加固的结构需先进行检测、鉴定、地震评估、裂缝修补等一系列的前处理,为加固工作提供可靠的依据。

2)尽量减少加固对原结构的损伤。加固工程以尽量不影响原结构的使用功能为宜。

3)避免加固后形成结构薄弱环节的转移。在加固中,常常会对局部薄弱部位或构件进行不适当的过度加固,造成新的薄弱部位的产生。如不适当的过分加固某一或某些楼层,造成原结构的强度或刚度分布很不均匀,可能产生不能抵抗预期地震效应的新的相对薄弱楼层。

4)遵守钢筋混凝土框架结构抗震设计原则。抗震加固设计目标与新建建筑物基本一致,即小震不坏,中震可修,大震不倒。因此,在抗震加固中,同样要遵循抗震设计中强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固弱杆件的基本原则。

5)新旧结构的连接必须可靠。

6)选择适当的抗震加固方法。根据钢筋混凝土框架结构的特点以及待加固建筑物的现状,选择合适的方法进行加固,可保证结构的抗震性能好外,还可以相对减少加固费用,节

约施工时间。

3.国内钢筋混凝土结构抗震加固方法及研究进展

钢筋混凝土框架结构的地震破坏形态表现为柱的破坏、梁的破坏、剪力墙的破坏、楼梯间的破坏、填充墙的破坏等。国内现在对于钢筋混凝土结构的抗震加固主要分为三大类:一、直接加固梁、柱构件的方法,如增大截面法等;二、改变结构受力体系的方法,如增设剪力墙或翼墙等;三、近年来发展起来的新型抗震加固技术。

目前在抗震加固中采用的具体方法有:

3.1构件加固

(1)增大截面加固法。增大截面加固法又称外包混凝土加固法,是通过在原混凝土构件外,叠浇新的钢筋混凝土,增大构件的截面面积和配筋,大幅度提高被加固构件的承载力、刚度、延性和降低柱子的长细比,来达到减轻地震作用的目的。此方法主要适用于钢筋混凝土受弯和受压构件加固,采用常规施工方法,易于控制和检测施工质量,耐久性好。

(2)外包型钢加固法。外包型钢法是在钢筋混凝

土梁、柱四周包以型钢的一种加固方法。对于矩形构件

大多在构件四角包角钢,横向用箍板连接;对于圆形构

件,多用扁钢加套箍的办法加固。采用外包型钢加固时,

应采用乳胶水泥、环氧树脂胶黏剂进行灌注,使新加型

钢与原构件形成整体共同工作,如图1。外包型钢(角

钢或槽钢)加固法适用于需要大幅度提高截面承载能力

和抗震能力的钢筋混凝土梁、柱加固。

(3)置换混凝土加固法。置换混凝土加固法主要是针对钢筋混凝土结构,由于结构裂损或混凝土存在蜂窝、孔洞、夹渣、疏松等缺陷,或混凝土本身强度偏低,而采用挖补的办法用优质的混凝土将这部分劣质混凝土置换掉,达到恢复结构基本功能的目的。置换混凝土加固法适用于构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等承重构件,加固后不改变结构原貌,不改变使用空间,也不增加荷载,但是新旧混凝土的粘结能力较差。

(4)粘贴钢板加固法。粘贴钢板加固法是用胶黏剂

把薄钢板粘贴在混凝土构件的表面,使薄钢板与原混凝土

构件形成一个良好的整体,均匀受力,不产生应力集中,

一起协同工作,如图2。它适用于承受静荷载的受弯构件、

受拉构件和大偏心受压构件,能在较小增加刚度的条件

下,大幅度的提高结构的承载力、抗裂性、延性,从而

提高结构的抗震性能。

(5)外加预应力加固法。外加预应力加固法是指采用预应力筋对建筑物的梁、板、柱或桁架进行加固的方法。这主要是因为预应力所产生的负弯矩抵消了一部分 荷载弯矩,致使梁或板的弯矩减小。这种方法施工简便,基本不增加梁、板截面高度,不影响使用空间,且提高了梁、板的抗弯抗剪承载力,改善了其在使用阶段的性能。

(6)增设支点加固法。增设支点加固法是通过增设支点以减小被加固结构、构件的跨度和位移,来改变结构不利受力状态的一种间接加固方法。这种方法适用于梁、板、桁架、网架等结构的加固,按支撑结构受力性能的不同可分为刚性支点加固法和弹性支点加固法两种。

(7)碳纤维布(CFRP )加固法。碳纤维布加固法是一种新型的抗震加固技术,它是采用一种高性能结构的树脂类粘结材料将碳纤维片材粘贴

于结构表面,待树脂固化后,碳纤维片材和结构构件形成

新的复合受力体,共同协同工作,以达到对结构构件加固

补强及改善抗震性能的目的,如图3。碳纤维按原材料的

不同,可分为粘胶基碳纤维、聚丙基碳纤维、沥青基碳纤

维、纳米碳纤维等。碳纤维这种新型材料,抗拉强度是普

通钢筋的10倍左右,弹性模量是钢筋的几倍,且质轻且 薄,几乎不增加结构自重和构件截面积,维护费用较低,耐久性能好,耐腐蚀耐潮湿,施工方便快捷,虽然发展年数尚浅,但发展势头极好,不过这种加固方法对材料性能要求极高,费用相对较高。

传统的加固方法(如增大截面加固法)在混凝土柱的加固中,常常会明显增加柱子刚度和截面积,导致柱承受的地震力更大,而碳纤维加固法很好的解决了传统加固法的不足,使柱子的抗剪性能和抗拉性能提高,强度和延性也有提高,导致加固后的柱子具有很大的非弹性变形的能力,减轻了柱子在地震过程中的失效。

新的构件加固研究趋势是预应力的碳纤维加固技术和纤维增强复合材料的研发。采用预应力的CFRP 加固方法可以提高整体预应力构件的疲劳承载力和抗震性能,但是其研究和应用历史较短,实验资料不多,在许多方面还存在空白和理论不足,如:预应力碳纤维 加固方法的锚固措施可靠性研究,预应力碳纤维加固在不同媒介环境下的研究,适应更高应力状态下的新型粘胶剂研究等,还存在很大的发展空间。高强不锈钢绞线加高强聚合物砂浆加固即是近几年材料开发的复合材料加固技术。它是将预先编织好的高强不锈钢绞线网张紧,用膨胀螺栓固定在构件表面,再抹上高强聚合物砂浆,也存在很大的发展空间。

3.2结构加固

(1)增设剪力墙加固法。对于框架结构而言,在适当的部位增设一定数量的剪力墙,原框架结构变成框架剪力墙结构,提高了结构的侧向抗剪能力和侧向刚度,改善整个结构体系的抗侧性能,从而达到抗震加固的目的。另一方面,由于剪力墙承担了大部分的地震荷载,能大幅度降低梁、柱构件的应力,从而降低对梁、柱构件加固的要求。这种方法比较适合于抗侧力不足的多层框架加固,或用于改善原建筑剪力墙设置不均衡的情况。增设剪力墙多须对基础进行增强,中高层建筑基础处理难度较大,而且此方法可能对建筑物的使用功能造成较大的影响。

(2)增设翼墙加固法。增设翼墙加固法是一种新型技术,这种方法主要用来加固框架柱,从而提高结构的抗震性能。在柱和柱之间无法增设剪力墙时,可采用增设翼墙法,即在原有柱的柱侧增设一段剪力墙,使柱形成带翼缘的构件,增加柱的抗震能力,从而提高整体结构的抗震性能。目前我国正在推广使用的是预制混凝土构件的装配式翼墙。

(3)增设钢框架斜撑加固法。增设钢框架斜撑加固法与增设剪力墙加固法有许多相似之处,主要是通过新设置的刚框架斜撑承担结构体系中部分地震侧向力,以提高结构水平抗剪能力,增加侧向刚度。同时钢支撑结构强度提高适中,并具有充分的延性和耗能能力,特别适合于加固多、高层框架结构。按斜撑的位置可分为内部增设斜撑和外部增设斜撑。

(4)增设外部框架加固法。当结构本身不具有足够的抵抗水平力的能力,但原建筑又因空间使用原因无法无法设置剪力墙或斜撑时,可采用设置外部框架加固法,利用新框架承担一部分地震力来改善建筑物抗震性能。

3.3新型加固方法

(1)隔震。隔震加固方法中,隔震装置可以设置在待加固结构的不同位置,比如基础和上部结构之间,楼层之间等,也可以设置在建筑物的顶层,同时起到结构加层和抗震加固的目的。目前,应用较多的隔震加固方法是基础隔震,即通过在建筑物的基础和上部结构之间设置某种隔震装置,以减小地震作用时建筑物上部结构的地震反应。隔震装置具有很大的竖向刚度和相对较小的水平刚度,建筑物在大震作用时,地震作用由基础传到隔震装置,隔震装置率先进入塑性状态,大量吸收或隔离地震能量,隔震装置产生大变形,而上部结构做近似刚体的运动,整个上部结构完全处于弹性状态,减小了上部结构的水平位移。此时,整个结构体系的基本周期很大,结构受到的地震作用相对较小。目前研究的隔震支座分为橡胶支座(如图4)和滑动支座(如图5)。橡胶支座是利用橡胶本身刚度小的特点,地震来临时,通过延长结构的固有自振周期,来达到减小地震作用的目的。而滑动支座是利用摩擦力来达到减小地震作用的目的。当地震作用和风荷载不大时,隔震层受到的水平地震剪力小于静摩擦力,摩擦力阻止上部结构运动,使上部结构保持稳定,但当隔震层受到的水平地震剪力大于静摩擦力时,上部结构发生水平位移,但结构因滑动而不具有固有自振周期,不会发生共振现象,导致极严重的破坏。由于橡胶支座和滑动支座本身各具有的优缺点,目前各国学者已致力于研究将两种支座结合起来,以便在抗震加固中发挥各自的优势,产生了组合隔震器。

筑物不会破坏,房屋装修也基本保持完好,室内设备、贵重物品、信息系统安然无恙,基本不中断人的正常生活与工作。基础隔震虽然发展的较晚,但技术发展已相对成熟,

形成了系统的隔震加固体系,多用于多层混凝土框架结构抗震加固中,主要包括叠层橡胶支座基础隔

震体系、基础滑移隔震体系、组合隔震体系。而且这项技术具有减震机理明确、减震效果显著、施工安装方便,经济可替换等优点,已受到越来越多国家的关注,且已在多项工程实践中应用。

1993年,汕头建成了第一栋采用隔震支座的8层

钢筋混凝土框架隔震建筑。2001年国内首次将隔震建

筑设计纳入抗震规范。2010年中国建筑科学研究院与

山西省建筑设计院在山西省忻州市首次采用了隔震技

术对一所中小学校舍进行了抗震加固,加固结构的类

型涉及了砖混结构和钢筋混凝土框架结构。隔震加固

的关键是托换,就是怎样将已有建筑物放在隔震器上。图6

是先将结构进行支撑,再截断柱子,安装隔震支座,完成后拆掉支撑即可。

隔震技术是近年来才发展起来的一项新型抗震加固技术,还有很大的发展空间。目前国内大量使用的是橡胶隔振技术。国内生产橡胶隔振支座的工艺已经很成熟。国产的橡胶隔振支座质量可靠,性能优良,已经出口到日本。目前我国已经有越来越多的公共建筑采用这项技术,也有越来越多的房地产开发商开始关注并尝试这一技术,相信在未来隔震将会成为抗震加固的主流。

(2)消能减震。消能减震加固即是在结构某些非承重部位(如支撑、节点、剪力墙、连接缝或连接件、主附结构间、相邻楼层等)安装消能减震装置,通过阻尼器产生摩擦、弯曲(或剪切、扭转)的弹塑性变形来吸收或耗散传入结构中的能量来减少地震反应。由于这一加固方法本身的优点,相对于隔震加固,它限制更少,不受结构类型和高度限制,且同时减小结构的水平和竖向地震作用。选用消能减震技术进行抗震加固时,只需在某些部位安装阻尼器,不影响建筑使用空间,不改变建筑物原有风貌,阻尼器及其连接支撑构件可预先制作,现场安装,施工方便,施工周期短,干扰性小,节约材料。在古建筑的抗震加固中,消能减震方法的运用更为广泛。

日本是结构控制技术应用发展较快的国家,近几年来在消能减震抗震加固上取得了若干新进展,日本开发了纳米结晶锌铝合金振动控制阻尼器,具有“常温高速超塑性”的特性;跷动减震是一种新型的耗能减震方法,它允许结构上下跷动疏散地震力,减轻地震破坏。目前我国在消能减震方面也有一些进展,开发了一些消能装置,提出了一些新型的消能减震结构体系,做了许多消能装置的力学性能试验研究和减震结构体系的地震模拟振动台试验研究,得到了大量富有学术价值的研究成果。但仍然存在许多问题需要研究,如综合考虑各种因素的影响(温度、湿度、开裂),对已有耗能减震装置的可靠性、耐久性进行深入研究,如退化、腐蚀、设计寿命等;消能减震部件的进一步开发,开发新型、高效、适应性强的消能减震装置;消能减震体系设计计算方法和软件的研究;消能减震装置系统的材料性能,使其具有较高的耗能特性;消能减震器与结构或支撑连接构造及安装、施工、维修的研究;与

建筑功能的协调和维护:消能部件的设置位置和维护,一方面对建筑物的使用功能有影响,也对建筑物的保温、隔热、隔声有影响。

(3)被动控制减震加固。被动控制减震加固是运用被动控制的基本原理,通过在房屋顶部设置调谐质量,用来降低地震的破坏作用。这一加固技术经常与房屋加层技术结合运用,可在不对下部结构做出改变的情况下,对建筑物加层,新加的质量采用隔震橡胶支座与已有建筑连接,从而减小了地震作用,实际效果相当与对既有建筑物进行了抗震加固。这一技术已在一些实际工程中加以运用,如在一些建筑物的顶

部设置一定质量的水箱,即是被动调谐质量。

(4)主动控制减震加固及混合控制减震加固。

这一技术尚待进一步研究完善。

(5)高弹性材料(SRF )加固法。高弹性材料加

固法,是用树脂纤维编织成形状像安全带的抗震带,

在加固施工时,将这些形状如安全带的抗震带涂上黏 合剂,包裹固定在建筑物支座上,如图7。这种加固方法还可以采用预应力法加固,先对纤维材料施加预应力,再贴在结构上进行加固,能够克服纤维材料的缺点,同时对结构进行强度和刚度加固。高弹性材料加固法对外贴材料、粘结材料以及具体的施工工法均进行了革新,进一步提升了外贴工法对结构抗震加固的效果,见表1。这种方法施工简单,费用低廉,目前在日本运用较多。

表1 SRF 加固法和其他加固方法的比较

4.日本钢筋混凝土结构抗震加固方法研究

日本是一个多地震的国家,国家与民众的防灾减灾意识都非常强。尤其是1991年的阪神大地震后,政府对这方面十分重视,经过30年的发展,日本的抗震加固体系已发展十分

全面,也处于世界先进水平。日本除了在现有国内常用的一些抗震加固方法上有更前沿的研究发展外,还在其他一些新的抗震加固方法上也有一定的进展。其中大量采用附加子结构加固成为日本抗震加固方法中的一个新特色。

附加子结构的抗震加固方法,是将附加子结构和原结构

通过有效措施结合起来,形成一个新的整体结构,实现整体

结构抗震能力的提升。附加子结构加固法可以采用多种形式

的子结构,如附加整体钢支撑子结构(如图8),附加摇摆墙,

附加钢筋混凝土外框架子结构,附加斜拉柱等。我们常用的

碳纤维布加固等,这些方法都是在建筑物内部进行施工,其工程期间建筑物内部无法使用,如学校必须停课,因此就需要找其他代替空间使用,从而会增加抗震加固工程的费用。

在日本,

这样的工程案例特别多,他们就采用了附加子结构法来进行抗震加固。附加子结构的抗震加固方法就是在不影响建筑物内部正常使用情况下进行抗震加固施工,也就是加固工作不在建筑物内部进行,而只在建筑物的外部进行。因为可以边上课或边居住边进行抗震加固,

也称为边住、边加固的抗震加固方法。附加子结构加固可以附加整体钢支撑子结构、附加摇摆墙以及附加其他子结构。这种方法不仅可以有效的改善结构的整体受力状态,提高结构的抗震性能,还可以结合建筑的具体情况创造出丰富的建筑效果,适用于加固工期短,加固工程量较大的工程。在日本使用非常多,在地震的安全性能方面也得到了充分的认证,值得我国推广应用。

力臂式减震加固法是日本近年来出现的新的抗震加固方法,是利用设有减震器的肘结力

臂式机构来放大结构的层间变形来提高耗能效率,减小地震

反应,提高抗震性能,如图9。力臂式构件由于使用销连接,

使用部件上不会产生很大的剪断力和弯矩,主要根据轴力产

生变形增幅,从而使结构变得紧凑。力臂式减震加固法可以

分散设置,施加于柱子的轴力小,对基础和桩的影响小,可

以任意调整长度,能根据设置场所进行合适的设计,现在在

日本已有一定的发展基础。 5. 钢筋混凝土结构抗震加固技术展望

随着隔震和消能减震技术的逐渐推广,以及其在大震中对建筑物表现出的保护效果,基于性能的抗震概念设计已引起了越来越多各大国家的注意,并开始了这方面的研究。在考虑建筑抗震性能化的加固方法中,最重要的概念包括两个方面:一是当地震来临时,建筑物仍然能够发挥其预定的功能;二是抗震加固过程中应当减少对建筑物正常使用功能的影响。这就要求我们不仅仅在构件的层面完成抗震加固工作,而且更重要的是要从结构整体性层面考虑抗震加固。对于那些承载能力满足要求,而抗震构造措施不满足现行规范的建筑(如学校、

医院等),采用传统的抗震加固方法已不能解决问题,此类建筑在进行抗震加固时,适宜采用基于性能的设计方法。前面介绍的日本开发的附加子结构的抗震加固方法,其中边住边加固的概念就值得借鉴。

6. 小结

传统的加固方法依然是我国目前进行抗震加固的主要方法,其操作简单,造价相对低廉。但随着建筑结构的不断复杂化,这些传统的方法逐渐暴露出其局限性。新型的抗震加固方法虽然对科技的要求相对较高,灵活性更大,但是适用性更强。随着抗震理论的不断发展完善,抗震研究的不断深入化,抗震加固的方法已经从传统的方法不断趋于多样化。目前已经新发展了许多抗震加固新方法及抗震加固新材料。隔震和消能减震技术的发展,也带来了新一轮的抗震加固方法的改革,基于性能的抗震设计也将得到进一步的研发和重视,从而应用到今后更多的建筑结构抗震加固中。

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建筑结构抗震设计课后习题答案

武汉理工大学《建筑结构抗震设计》复试 第1章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系? 震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防? 规范将建筑物按其用途分为四类: 甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。 1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,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6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。 3.怎样理解小震、中震与大震? 小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%; 中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系? 建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。 5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。 延性设计:通过适当控制结构物的刚度与强度,使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的延性,从而可以通过塑性变形吸收更多地震输入能量,使结构物至少保证至少“坏而不倒”。延性越好,抗震越好.在设计中,可以通过构造措施和耗能手段来增强结构与构件的延性,提高抗震性能。 第2章场地与地基 1、场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别和联系? 由于地震动的周期成分很多,而仅与场地固有周期T接近的周期成分被较大的放大,因此场地固有周期T也将是地面运动的主要周期,称之为地震动的卓越周期。 2、为什么地基的抗震承载力大于静承载力? 地震作用下只考虑地基土的弹性变形而不考虑永久变形。地震作用仅是附加于原有静荷载上

桥梁抗震构造措施

桥梁抗震构造措施 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

桥梁抗震的构造要求有哪些 1.对简支梁,连续梁等梁式体系,必须设置阻止梁墩横桥向相对位移的构造,阻止梁的横向位移。 ??? 2.对悬臂梁和T型刚构除采取上述措施外,还应采取阻止上部结构与上部结构之间出现横向相对位移的构造措施。 ??? 3.对活动支座,均应采取限制其位移、防止其歪斜的措施。 ??? 4.对简支梁应采取措施防止地震中落梁,如采用螺栓连接,钢夹板连接,以及将基础置于可液化层一定深度等措施。 ??? 5.对于桩式墩和柱式墩,桩(柱)与盖梁,承台联接处的配筋不应少于桩或柱身的最大配筋。 ??? 6.对于砖石混凝土墩台,应考虑提高墩台帽与墩台本身以及基础连接处,截面突变处的抗剪强度。 ??? 7.桥台胸墙应予加强。在胸墙与梁端部之间,宜填充缓冲材料,如沥青、油毛毡等。 ??? 8.砖石、混凝土墩台和拱圈的最低砂浆强度等级应按现行《公路桥涵设计规范》的要求提高一级使用。 ??? 9.不论为梁式桥、拱桥尽量避免在不稳定的河岸修建,并应合理布置桥孔,避免将墩台布设于在地震时可能滑动的岸坡上的突变处。 ??? 10.大跨径拱桥的主拱圈,宜采用抗扭刚度较大整体性较好的断面型式,如箱形拱,板拱等。当主拱圈采用组合断面时,应加强组合截面的连接 强度,对双曲拱桥应加强肋波间的连接。 ??? 11.大跨径拱桥不宜采用二铰和三铰拱。当小跨径拱桥采用二铰板拱时,应采取防止落拱构造措施。 ??? 12.砖石、混凝土腹拱的拱上建筑,除靠近墩台的腹拱采用三铰或二铰外,其余铰拱宜采用连续结构。 ??? 13.拱桥宜尽量减轻拱上建筑的重量。 ??? 14.刚性地基烈度为9度时,或非刚性地基烈度为7度时的单孔及连拱桥与端腹孔,均应采取防止落拱构造,包括加长拱座斜面,设置防落牛腿以 及将主拱钢筋伸入墩台帽内。 桥梁结构抗震措施 【提要:措施,抗震,结构,桥梁,】 桥梁结构抗震措施 为防止或减轻震害,提高结构抗震能力,对结构构造所作的改善和加强处理,通常称为抗震措施。各国的工程结构抗震规范对此都有明确的规定。对于桥梁结构,这些措施可归纳为:①对结构抗震的薄弱环节在构造上予以加强;②对结构各部加强整体联结;③对梁式桥,要在墩台上设置防止落梁的纵、横向挡块,以及上部结构之间的连接件;④加强桥梁支座的锚固;⑤加强墩台及基础结构的整体性,增强配筋,提高结构的延性;⑥对桥位处的不良土质应采取必要的

框架结构抗震构造措施

6.3 框架结构抗震构造措施 6.3.1梁的截面尺寸,宜符合下列各项要求: 1截面宽度不宜小于200mm; 2截面高宽比不宜大于4; 3净跨与截面高度之比不宜小于4。 6.3.2梁宽大于柱宽的扁梁应符合下列要求: 1采用扁梁的楼、屋盖应现浇,梁中线宜与柱中线重合,扁梁应双向布置。扁梁的截面尺寸应符合下列要求,并应满足现行有关规范对挠度和裂缝宽度的规定: b b≤2b c(6.3.2-1) b b≤b c+h b(6.3.2-2) h b≤16d (6.3.2-3) 式中b c——柱截面宽度,圆形截面取柱直径的0.8 倍; b b、h b——分别为梁截面宽度和高度; d——柱纵筋直径。 2扁梁不宜用于一级框架结构。 6.3.3梁的钢筋配置,应符合下列各项要求: 1梁端计入受压钢筋的混凝土受压区高度和有效高度之比,一级不应大于0.25,二、三级不应大于0.35。 2梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值,除按计算确定外,一级

不应小于0.5,二、三级不应小于0.3。 3梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按表6.3.3 采用,当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,表中箍筋最小直径数值应增大2mm。表 6.3.3 梁端箍筋加密区的长度、箍筋的最大间距和最小直径 为梁截面高度。 注:1 d 为纵向钢筋直径;h b 2箍筋直径大于12mm、数量不少于4 肢且肢距不大于150mm 时,一、二级的最大间距应允许适当放宽,但不得大于150mm。 6.3.4梁的钢筋配置,尚应符合下列各项要求: 1两端纵向钢筋的配筋率不宜大于2.5%。沿梁全长顶面、底面的配筋,一、二级不应少于2φ14 且分别不应少于梁两端顶面、底面纵向配筋中较大截面面积的1/4,三、四级不应少于2φ12。

抗震课程设计

广东技术师范学院天河学院 《建筑结构抗震设计》 课程设计成果 班级:土木111 姓名:王春辉 学号:2011031043121 指导教师:王爱云 日期:2013年12 月 广东技术师范学院天河学院建筑工程系

目录 1. 多层钢筋混凝土框架结构设计任务书 (1) 1.1设计资料 (1) 1.2设计内容 (2) 1.3设计要求 (2) 2.多层钢筋混凝土框架结构设计计算书 (3) 2.1计算简图及各楼层质量的计算 (3) 2.2框架抗侧移刚度的计算 (3) 2.3自震周期计算 (5) 2.4水平地震作用计算及弹性位移验算 (5) 2.4.2水平地震作用计算 (5) 2.4.3楼层地震剪力计算 (6) 2.4.4多遇地震下的弹性位移验算 (6) 2.5水平地震作用下框架的内力分析 (6) 2.6 框架重力荷载作用效应计算........................................................... 错误!未定义书签。 2.6.1重力荷载代表值计算 (10) 2.6.2重力荷载代表值下的弯矩计算 (12) 2.6.3弯矩的条幅与折算 (14) 2.7 内力组合与内力调整 (15) 2.7.1 框架梁的内力组合及调整 (15) 2.7.2 框架柱的内力组合及调整 (16) 2.7.3节点核心区组合剪力设计值 (17) 2.8 框架截面设计 (17) 2.8.1 框架梁截面设计 (17) 2.8.2 框架柱截面设计 (19) 2.8.3 节点核心区验算 (21) 参考文献 (22) 《建筑结构抗震设计》课程设计个人总结 (23)

抗震措施与抗震构造措施

抗震措施与抗震构造措施 1、定义 抗震措施:除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容,包括抗震措施。 抗震构造措施:根据抗震概念设计原则,一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。 2、区别与联系 抗震设计=地震作用计算+抗震措施 抗震措施=内力调整+抗震构造措施 抗震构造措施=抗震等级、配筋率、锚固长度、轴压比、梁柱箍筋加密及非结构构件抗震构造措施等等。 (注:内力调整包含内容:强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件) 3、规范规定与比较 3.1. 抗震措施(规范3.1.3条) ·甲类建筑,抗震措施,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。 乙类建筑,抗震措施,一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。 较小的乙类建筑,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区地震烈度的要求采取抗震措施。 丙类建筑,抗震措施应符合本地区抗震设防烈度的要求。 3.2. 抗震构造措施(规范3.3.2条及3.3.3条) 建筑场地为Ⅰ类时,甲、乙类建筑应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施;丙类建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施,6度不降低。 建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类时,对设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区,宜分别按抗震设防烈度8度(0.20g)和9度(0.40g)时各类建筑的要求采取抗震构造措施。 3.3. 以规范规定为依据,列出符合抗震设防烈度要求的比较数据 3.3.1. 丙类建筑 Ⅰ类场地6度7度8度9度 设计基本地震加速度(g) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 抗震措施(烈度) 6 7 7 8 8 9 抗震构造措施(烈度) 6 6 6 7 7 8 Ⅱ类场地6度7度8度9度 设计基本地震加速度(g) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 抗震措施(烈度) 6 7 7 8 8 9 抗震构造措施(烈度) 6 7 7 8 8 9

提高建筑结构抗震设计的措施

提高建筑结构抗震性能的措施 摘要:随着社会的发展和科学技术的进步,建筑抗震设防已是工程结构设计面临的迫切任务,建筑结构设计人员为防止、减少地震给建筑造成的危害,就需要分析研究如何合理地提高结构的抗震性能。从目前抗震设计现状出发,找出结构安全与经济合理的最佳结合点,找出合理有效的抗震设计方法。 一、建筑结构抗震性能的影响因素 1.1 建造场地的选址不正确 当建筑物的建造场地在软土、液化土等土壤分布不均等 场地时,在地震发生时可能会导致建筑物的崩塌和下陷,这是由于地基内土壤存在软弱粘性的土壤和不均匀的土层造成的,特别是在填土的区域,特别是在建筑物建设时如果无法避开土地和地形地势的影响,应该对地基进行加固处理和建筑结构的合理设计。 1.2 建筑物结构设计不科学 当发生较大的地震灾害时,建筑结构的延性能力的性能十分重要,某种程度上来说,建筑结构构件的延性能力能够产生更大的抗震能力。建筑结构的延性能力主要是通过破坏部分次要的建筑构件来减轻地震对整个建筑结构所造成的破坏,达到对建筑物整体的保护作用。延性构件能够很好的在地震发生时产生非弹性的形变,最大限度地将地震能力转移至自身,其抗震性能和产生的作用甚至高于建筑结构的抗震强度,但是在对于建筑延性构件的设计上往往存在很多的问题。在地震灾害发生时,以钢筋混凝土为主的框架梁往往会最先出现形变,在对建筑起支撑作用的支柱变形出现稍晚。如果在延性框架上的设计缺乏合理,没有正确的选择一个可以受到强力作用的形变构件,建筑结构延性构件还没有发挥其延性就遭到破坏,没有一定的消耗地震发生对建筑结构产生的破坏力,那么就无法保证框架的对地震能量的消耗,从而对建筑结构造成破坏。

抗震结构课程设计

目录 一、工程概况 (1) 1.结构方案 (1) 2.结构布置及梁柱截面及板厚确定 (1) 二、重力荷载代表值的计算 (2) 1.屋面荷载标准值: (2) 2.楼面荷载标准值 (2) 3.梁柱自重: (3) 4.墙体 (3) 三、结构自震周期计算 (5) 的计算: (5) 1.横梁线刚度i b 2.柱线刚度i 的计算: (5) c 3.各层横向侧移刚度计算: (D值法) (5) 四、水平地震作用计算 (8) 1.结构等效总重力荷载代表值Geq (9) (9) 2.计算水平地震影响系数а 1 (9) 3.结构总的水平地震作用标准值F Ek 五、多遇水平地震作用下的位移验算 (10) 六、水平地震作用下框架内力计算 (12) 1.框架柱端剪力及弯矩 (12) 2.梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算: (14) 七、重力荷载代表值内力计算 (15) 八、⑤框架内力组合 (15) 九、设计体会及今后的改进意见 (18) 十、参考文献 (18)

一、工程概况 1.结构方案 该全现浇框架结构处于8度(0.2g)设防区,建筑为六层,底层柱高 4.2m,其他柱高为3.6m;场地为II类场地,地震分组为第二组。根据“抗震规范”第6.1.2条,确定结构抗震等级。考虑本工程楼面荷载较大,对于防渗、抗震要求较高,为了符合适用、经济、美观的原则和增加结构的整体性及施工方便,采用整体现浇梁板式楼盖。 2.结构布置及梁柱截面及板厚确定 2.1结构布置见图1 42006000600060006000600042006 6 0 0 6 6 0 0 12345678C B A L1L1L1L1L1L1L1L1 L2 L2 图1 结构布置图 2.2各梁柱截面尺寸: 框架梁,柱截面尺寸见下表1。 根据结构布置,板确定为双向板,板厚根据不小于短边边长1/50设计,统一取为100mm。

底部框架结构抗震构造措施

底部框架结构抗震构造措施- 结构理论 底部框架结构抗震构造措施 建筑工程师是指掌握建筑工程基本理论和知识,具备岗位职业能力,从事建筑工程生产一线技术与管理工作的高级技术应用性专门人才。从事的主要工作包括:建筑工程现场的施工技术和工程管理能力。本文是选自国家级期刊《城市建筑》中关于建筑设计方向的职称论文范文:关于底框结构抗震设计的分析。 摘要:本文分析了底部框架结构设计存在的问题,提出了底部框架结构抗震构造措施,供同行参考。 关键词:底框结构,抗震设计,分析 近年来,全国各地建设了一批底层框架、上部砖房的建筑,由于底框结构属下柔上刚结构形式,对抗震极为不利,因此正确选择底层框架、上部砖房的结构方案,在房屋建筑抗震设计中显得极为重要,成为结构设计的首要问题,它直接关系到房屋的抗震性能、工程造价、施工工期和结构安全度。 1 抗震设计基本要求 1.1 房屋的层数高和总高度限值 在设防烈度6、7、8、9 度时,底部框架砖房的总高度不应超过26、23、20和14m。总层数分别不宜超过8、7、6、4层,且砖混层的层高均不宜超过4m。对上部砖混层为医院、教学楼等横墙较少的底部框架--抗震墙砖房的总高度,应比上述规定降低3m,层数相应减少一层,以保证上部砖房的抗震能力。

1.2 建筑平立剖面及结构布置 底部框架砖房的平、立、剖面应简单、规整,避免楼层错层,平面上质量和刚度均匀对称。四周闭合,尽可能地减小扭转效应。底部框架砖房的底部应采用全框架形式,并应沿纵、横两个方向对称布置一定数量的抗震墙,设防烈度为7度且总层数不超过5 层时,可采用嵌砌于框架之间的粘土砖墙或混凝土小砌块墙,其余情况应采用钢筋混凝土墙或两者兼用。为保证抗震横墙和框架柱能合理地承担水平地震力以及尽量做到纵墙不先于抗震横墙破坏,根据楼、屋盖水平变位要求,这类房屋的抗震横墙间距应满足:在设防烈度6、7、8、9 度时,底部框剪层分别不能超过25、21、18和15m。抗震墙在布置应做到:第2层和第1 层抗震墙的平面布置一致,截面尺寸相同,以满足规范要求;抗震墙布置于上层砖房没有砖抗震墙轴线处,且最好布置在外围或靠近外墙处,以获得较大的整体抗弯刚度。此外,底部框架砖房的砖砌体和混凝土结构部分还应分别符合多层砖房和多层混凝土结构房屋的有关规定。 1.3 楼层的侧移刚度比和极限剪力系数比限值 为了提高这种房屋的整体抗震能力,应经过合理设计,使房屋的薄弱部位既能出现在变形和耗能能力较好的底部两层,又可避免该两层变形过分集中而过早丧失承载能力。为此,应同时控制结构砖混过渡层与相邻框剪层的极限剪力系数比和侧移刚度比。砖混过渡层与相邻框剪层的极限剪力系数比和侧移刚度比分别控制在 1.10-1.25和1.2-2.0范围内较为合适。

高层框架结构课程设计

《高层建筑结构课程设计》 设计说明书 题目:某集团员工宿舍楼结构设计 姓名:XX 班级:XX 学号:XX 指导教师:XX 2015年 1月 18日

课程设计任务书 专业班级XX学生姓名XX 一、题目某集团员工宿舍楼结构设计 二、主要任务与要求 ( 1)基本资料:框架结构, 6 层,柱网尺寸:开间4200,进深 6000 和 2100,层高:首层层高 4.2m,其他各层层高 3.3m (2)设计内容: 1. 确定构件(梁、柱)截面尺寸及计算简图 2.进行荷载计算 3.进行荷载作用下的内力分析与侧移验算,绘制出内力图(或表) 4.内力组合 5.选取一榀框架梁、柱或一片剪力墙进行截面设计 6.绘制结构(梁、柱、墙)施工图 (3)设计要求:设计说明书 1 套、结构施工图 1 套

河南理工大学 课程设计成绩评定书 题目焦作建工集团员工宿舍楼结构设计 指导教师 年月日

一、摘要 二、工程概况及设计条件 三、建筑主要用材及构造要求 四、结构总信息 3.1 恒荷载计算 3.2 活荷载计算 五、梁柱断面类型及尺寸 4.1 梁断面估算及选用 4.2 柱截面估算及选用 六、标准层结构布置图 5.1 网格示意图 5.2 梁柱布置 七、荷载 6.1 楼面荷载 6.2 梁上荷载 6.3 水平地震作用 八、主要分析结果 7.1 恒载作用下 7.2 活载作用下 7.3 水平地震作用 7.4 侧移验算 7.5 轴压比和剪重比 九、总结与体会 8.1 列出所做内容的大致操作流程及主要技术思路 8.2 列出遇到的问题及解决的办法 十、参考文献

本次高层结构课程设计题目为焦作市焦煤集团员工宿舍楼结构设计。设计内容主要为结构设计。本设计主体为六层;底层高为 4.2 米,其余层高为 3.3 米,总建筑面积近 为4380.48 平方米,室内外高差为 0.60 米,本工程设定相对标高± 0.000 ,功能上满足员工住宿需求,在充分利用空间的基础上为员工营造了良好的住宿条件。 本工程采用钢筋混凝土框架结构,建筑抗震设防烈度为 7 度。结构计算包括手算和电算 两部分,其中手算部分主要为水平地震力作用下结构受力情况。电算部分采用 PKPM结构 设计软件进行分析计算。 通过高层结构课程设计,综合应用了所学的相关专业知识,对专业水平有很大提升 作用,对于PKPM等结构设计软件有了较为深入的认识,为将来的工作打下了坚实的基础。关键词:框架结构,高层设计,PKPM

“抗震措施”与“抗震构造措施”的区别

“抗震措施”与“抗震构造措施”的区别 在《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)中对“抗震措施”与“抗震构造措施”有不同的定义。 抗震措施(规范2.1.10条):除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容,包括抗震构造措施。 抗震构造措施(规范2.1.11条):根据抗震概念设计原则,一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。 1. 规范中相关的规定(不包括丁类建筑) 1.1. 抗震措施(规范3.1.3条) ·甲类建筑,抗震措施,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。 乙类建筑,抗震措施,一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。 较小的乙类建筑,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区地震烈度的要求采取抗震措施。 丙类建筑,抗震措施应符合本地区抗震设防烈度的要求。 1.2. 抗震构造措施(规范3.3.2条及3.3.3条) 建筑场地为Ⅰ类时,甲、乙类建筑应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施;丙类建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施,6度不降低。 建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类时,对设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区,宜分别按抗震设防烈度8度(0.20g)和9度(0.40g)时各类建筑的要求采取抗震构造措施。 2. 以规范规定为依据,列出符合抗震设防烈度要求的比较数据 2.1. 丙类建筑 Ⅰ类场地,丙类建筑6度7度8度9度 设计基本地震加速度(g)0.050.100.150.200.300.40 抗震措施(烈度)677889 抗震构造措施(烈度)666778 Ⅱ类场地,丙类建筑6度7度8度9度 设计基本地震加速度(g)0.050.100.150.200.300.40 抗震措施(烈度)677889 抗震构造措施(烈度)677889 Ⅲ、Ⅳ类场地,丙类建筑6度7度8度9度 设计基本地震加速度(g)0.050.100.150.200.300.40 抗震措施(烈度)677889 抗震构造措施(烈度)678899 2.2. 甲、乙类建筑 Ⅰ类场地,甲、乙类建筑6度7度8度9度

框架结构抗震构造措施

1.梁的截面尺寸,宜符合下列各项要求: (1)截面宽度不宜小于200mm; (2)截面高宽比不宜大于4; (3)净跨与截面高度之比不宜小于4. 2.采用梁宽大于柱宽的扁梁时,楼板应现浇,梁小线宜与柱中线重合,扁梁应双向布置,且不宜用于一级框架结构。扁梁的截面尺寸应符合下列要求,并应满足现行有关规范对挠度和裂缝宽度的规定: 3.梁的钢筋配置,应符合下列各项要求: (1)粱端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%。且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比,一级不应大于0.25.二、二级不应大于0. 35. (2)梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值,除按计算确定外,一级小应小于0.5,二、三级不应小于0.3. (3)梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按表12-29 采用,当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,表中箍筋最小直径数值应增大2 mm. 4.梁的纵向钢筋配置,尚应符合下列各项要求: (1)沿梁全长顶面和底面的配筋,一、二级不应少于2φ4,且分别不 应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1/4,三、四级不应少于 2φ12; (2)一、二级框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径,对矩形截面柱,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20;对圆形截面柱,不宜大于纵向钢筋所 在位置柱截面弦长的1/20. 5.梁端加密区的箍筋肢距,一级不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值,二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值,四级不宜大 于300mm. 6.柱的截面尺寸,宜符合下列各项要求: (1)截面的宽度和高度均不宜小于300mm;圆柱直径不宜小于350 mm. 8.柱的钢筋配置,应符合下列各项要求: (1)柱纵向钢筋的最小总配筋率应按表12-31采用,同时每一侧配筋率不应小于0.2%;对建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,表中的数值应增加0. 1. 注:采用HRB400级热轧钢筋时应允许减少0.1,混凝土强度等级高于C60时应增加0.10. 2)二级框架柱的箍筋直径不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm时,除柱根外最大间距应允许采用150mm;三级框架柱的截面尺寸不大于400m m时,箍筋最小直径应允许采用6mm;四级框架柱剪跨比不大于2时,箍筋 直径不应小于8mm. 3)框支柱和剪跨比不大于2的柱,箍筋间距不应大于100mm. 9.柱的纵向钢筋配置,尚应符合下列各项要求: (1)宜对称配置。 (2)截面尺寸大于400mm的柱,纵向钢筋间距不宜大于200mm. (3)柱总配筋率不应大于5%。

框架结构课程设计计算书

2 .计算书 某大学7层学生宿舍楼,采用钢筋混凝土框架结构,没有抗震设防要求,设计年限为50年,试设计该结构(限于篇幅,本例仅介绍 轴框架结构的设计)。 2.1设计资料 7层钢筋混凝土框架结构学生宿舍,设计使用年限为50年,其建筑平面图和剖面图分别如图1-1、图1-2所示,L 1=6m ,H 1=4.5m 。 (1)设计标高:室内设计标高土0.000相当于绝对标高4.400m ,室内外高差600mm 。 (2)墙身做法:墙体采用灰砂砖,重度γ=18kN/m 3 ,外墙贴瓷砖,墙面重0.5kN/㎡,内 墙面采用水泥粉刷,墙面重0.36kN/㎡。 (3)楼面做法:楼面构造层的恒载标准值为1.56kN/㎡;楼面活荷载标准值为2.5kN/㎡。 (4)屋面做法:屋面采用柔性防水,屋面构造层的恒载标准值为3.24 kN/㎡;屋面为上人屋面,活荷载标准值为2.0kN/㎡。 (5)门窗做法:木框玻璃窗重0.3kN/㎡,木门重0.2kN/㎡。 (6)地质资料:位于某城市的郊区,底层为食堂,层高4.5m ,2~7层位学生宿舍。 (7)基本风压:4.00=ω 2 m kN 。 (8)材料选择:混凝土强度等级C35,钢筋级别HRB400和HPB300。 图1-1 建筑平面图 2.2 结构布置及结构计算简图的确定

结构平面布置如图2-1所示。各梁柱截面尺寸确定如下: 图2-1 结构平面布置图 边跨(AB 、CD 跨)梁: mm l l h )1000~7.666(8000121 )121~81(=?==, 取mm h 1000=;h b ) 3 1 ~21(=,取 mm b 400=。 边柱和中柱(A 轴、B 轴、C 轴)连系梁:取mm mm h b 500250?=?;中柱截面均为mm mm h b 600500?=?,边柱截面均为mm mm h b 500450?=?现浇楼板厚mm 120。 结构计算简图如图3-59所示根 据地质资料,确定基础顶面标高为mm 1500-,由此求得底层层高为 mm 5.6。 各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2-2。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用,取02I I =(0I 为考虑楼板翼缘作用的梁截面 惯性矩)。 图 2-2 结构计算简图:单位;×10-3E (m 3)

桥梁抗震构造措施

桥梁抗震的构造要求有哪些? 1.对简支梁,连续梁等梁式体系,必须设置阻止梁墩横桥向相对位移的构造,阻止梁的横向位移。 2.对悬臂梁和T型刚构除采取上述措施外,还应采取阻止上部结构与上部结构之间出现横向相对位移的构造措施。 3.对活动支座,均应采取限制其位移、防止其歪斜的措施。 4.对简支梁应采取措施防止地震中落梁,如采用螺栓连接,钢夹板连接,以及将基础置于可液化层一定深度等措施。 5.对于桩式墩和柱式墩,桩(柱)与盖梁,承台联接处的配筋不应少于桩或柱身的最大配筋。 6.对于砖石混凝土墩台,应考虑提高墩台帽与墩台本身以及基础连接处,截面突变处的抗剪强度。 7.桥台胸墙应予加强。在胸墙与梁端部之间,宜填充缓冲材料,如沥青、油毛毡等。 8.砖石、混凝土墩台和拱圈的最低砂浆强度等级应按现行《公路桥涵设计规范》的要求提高一级使用。 9.不论为梁式桥、拱桥尽量避免在不稳定的河岸修建,并应合理布置桥孔,避免将墩台布设于在地震时可能滑动的岸坡上的突变处。 10.大跨径拱桥的主拱圈,宜采用抗扭刚度较大整体性较好的断面型式,如箱形拱,板拱等。当主拱圈采用组合断面时,应加强组合截面的连接强度,对双曲拱桥应加强肋波间的连接。 11.大跨径拱桥不宜采用二铰和三铰拱。当小跨径拱桥采用二铰板拱时,应采取防止落拱构造措施。 12.砖石、混凝土腹拱的拱上建筑,除靠近墩台的腹拱采用三铰或二铰外,其余铰拱宜采用连续结构。 13.拱桥宜尽量减轻拱上建筑的重量。 14.刚性地基烈度为9度时,或非刚性地基烈度为7度时的单孔及连拱桥与端腹孔,均应采取防止落拱构造,包括加长拱座斜面,设置防落牛腿以及将主拱钢筋伸入墩台帽内。 桥梁结构抗震措施 【提要:措施,抗震,结构,桥梁,】 桥梁结构抗震措施 为防止或减轻震害,提高结构抗震能力,对结构构造所作的改善和加强处理,通常称为抗震措施。各国的工程结构抗震规范对此都有明确的规定。对于桥梁结构,这些措施可归纳为:①对结构抗震的薄弱环节在构造上予以加强;②对结构各部加强整体联结;③对梁式桥,要在墩台上设置防止落梁的纵、横向挡块,以及上部结构之间的连接件;④加强桥梁支座的锚固;⑤加强墩台及基础结构的整体性,增强配筋,提高结构的延性;⑥对桥位处的不良土质应采取必要的土层加固措施;⑦须特别重视施工质量,如施工接缝处的强度保证等;⑧在重要的大桥上,必要时需采用减震消能装置,如橡胶垫块,特制的消能支座等。

框架结构抗震构造措施

6.3 框架结构抗震构造措施 6.3.1 梁的截面尺寸,宜符合下列各项要求: 1 截面宽度不宜小于200mm; 2 截面高宽比不宜大于 4 ; 3 净跨与截面高度之比不宜小于 4 。 6.3.2 梁宽大于柱宽的扁梁应符合下列要求: 1 采用扁梁的楼、屋盖应现浇,梁中线宜与柱中线重合,扁梁应双向布置。扁梁 的截面尺寸应符合下列要求,并应满足现行有关规范对挠度和裂缝宽度的规定: b b< 2b (6.3.2-1) b t)w b+ h b (6.3.2-2) h b< 16d ( 6.3.2-3) 式中b c ——柱截面宽度,圆形截面取柱直径的0.8 倍; b b 、h b ——分别为梁截面宽度和高度; d ——柱纵筋直径。 2 扁梁不宜用于一级框架结构。 6.3.3 梁的钢筋配置,应符合下列各项要求: 1 梁端计入受压钢筋的混凝土受压区高度和有效高度之比,一级不应大于 0.25,二、三级不应大于0.35。 2 梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值,除按计算确定外,一级不应小于0.5,二、三级不应小于0.3。 3 梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按表6.3.3 采用,当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,表中箍筋最小直径数值应增大2mm。 表 6.3.3 梁端箍筋加密区的长度、箍筋的最大间距和最小直 径

注:1 d为纵向钢筋直径;h b为梁截面高度。 2箍筋直径大于12mm、数量不少于4肢且肢距不大于150mm时,一、二级 的最大间距应允许适当放宽,但不得大于150mm。 6.3.4梁的钢筋配置,尚应符合下列各项要求: 1两端纵向钢筋的配筋率不宜大于 2.5%。沿梁全长顶面、底面的配筋,一、二级 不应少于20 14且分别不应少于梁两端顶面、底面纵向配筋中较大截面面积的1/4,三、四级不应少于20 12 2 一、二、三级框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径,对框架结构不应大于矩 形截面柱在该方向截面尺寸的1/20,或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦长的1/20;对 其他结构类型的框架不宜大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1/20,或纵向钢筋所在 位置圆形截面柱弦长的1/20。 3梁端加密区的箍筋肢距,一级不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值, 二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值,四级不宜大于300mm。 6.3.5柱的截面尺寸,宜符合下列各项要求: 1截面的宽度和高度,四级或不超过2层时不宜小于300mm,一、二、三级或 超过2层时不宜小于400mm;圆柱的直径,四级或不超过2层时不宜小于350mm, 一、二、三级或超过2层时不宜小于450mm。

土木工程课程设计--建筑结构抗震设计电子教案

《建筑结构抗震设计》课程设计 学院:建筑工程学院 班级:11土木工程1 姓名:******* 学号:30150590110 指导老师:********

建筑结构抗震设计任务书 设计一个钢筋混凝土框架结构房屋,建筑面积6000m2-8000m2,4-6层。房屋的使用功能自拟,柱网布置与房间分隔按照所拟题目合理设置,要求选取计算的横向框架不小于三跨,围护和分隔墙体建议选用加气混凝土砌块,墙体开洞情况根据设计建筑物功能自行设置。设计中选用的建筑层高、楼层活载和混凝土标号按照表1选取。7度设防,第二组,二类场地,设计地震基本加速度0.1g,按照多遇地震计算地震作用。按照要求我选用C30混凝土,楼层活荷载标准值为:2.8-0.12×4=2.32kN/m2。试完成房屋结构的合理布置,并完成以下工作: (1)画出结构方案,绘制结构布置图 (2)底部剪力法计算等效水平地震作用 (3)完成水平荷载下的框架内力计算 (4)进行水平荷载下的位移验算 (5)完成竖向荷载(恒载、活载)下的框架内力计算 表1 混凝土等级、层高、活荷载值分配表 混凝 土等级层高 楼层活荷载标准值(kN/m2;i=0、1、2、3、4) 2.5-0.1i 2.8-0.12i C303.3(学号1-5)(学号6-10)3.6(学号11-15)(学号16-20) C353.3(学号21-25)(学号26-30)3.6(学号31-35)(学号36-40) C403.3(学号41-45)(学号46-50)3.6(学号51-55)(学号56-60)

1结构布置及结构计算简图的确定 结构平面布置图见图1,计算简图见图2。 图1 结构平面布置图 图2 计算简图图3 各质点重力荷载代表值 2荷载标准值计算

建筑结构抗震设计试卷及答案

土木与水利学院期末试卷(A) 考试科目:工程结构抗震设计20~20学年第一学期 题号一二三四五六合计题分20 20 48 12 100 得分 阅卷人 一、填空题:(20分,每空1分) 1.一般来说,某地点的地震烈度随震中距的增大而减小。 2.《建筑抗震设计规范》规定,根据建筑使用功能的重要性及设计工作寿命期的不同分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别。3.《建筑抗震设计规范》规定,建筑场地类别根据等效剪切波速和场地覆盖土层厚度双指标划分为4类。 4.震害调查表明,凡建筑物的自振周期与场地土的卓越周期接近时,会导致建筑物发生类似共振的现象,震害有加重的趋势。 5.为了减少判别场地土液化的勘察工作量,饱和沙土液化的判别可分为两步进行,即初判法和标准贯入试验法判别。 6.地震系数k表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比;动力系数 是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值。 7.《建筑抗震设计规范》根据房屋的设防烈度、结构类型和房屋高

度,分别采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算、构造措施要求。8.为了保证结构具有较大延性,我国规范通过采用强柱弱梁、强剪弱弯和强节点、强锚固的原则进行设计计算。 二、单项选择题:(20分,每题2分) 1.地震烈度主要根据下列哪些指标来评定( C )。 A.地震震源释放出的能量的大小 B.地震时地面运动速度和加速度的大小 C.地震时大多数房屋的震害程度、人的感觉以及其他现象 D.地震时震级大小、震源深度、震中距、该地区的土质条件和地形地貌 2.某一场地土的覆盖层厚度为80米,场地土的等效剪切波速为200m/s,则该场地的场地类别为( C )。 A.Ⅰ类 B.Ⅱ类 C.Ⅲ类 D.Ⅳ类3.描述地震动特性的要素有三个,下列哪项不属于地震动三要素( D )。 A.加速度峰值 B.地震动所包含的主要周期 C.地震持续时间 D. 地震烈度 4.关于地基土的液化,下列哪句话是错误的( A )。 A.饱和的砂土比饱和的粉土更不容易液化 B.土中粘粒含量越高,抗液化能力越强 C.土的相对密度越大,越不容易液化, D.地下水位越低,越不容易液化 5.根据《规范》规定,下列哪些建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算( D )。 A.砌体房屋

李国强《建筑结构抗震设计》课后习题答案

第1章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系? 震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防? 规范将建筑物按其用途分为四类: 甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。 1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,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6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。 3.怎样理解小震、中震与大震? 小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%; 中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系? 建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。 5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。 延性设计:通过适当控制结构物的刚度与强度,使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的延性,从而可以通过塑性变形吸收更多地震输入能量,使结构物至少保证至少“坏而不倒”。延性越好,抗震越好.在设计中,可以通过构造措施和耗能手段来增强结构与构件的延性,提高抗震性能。 第2章场地与地基 1、场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别和联系? ;由于地震动的周期成分很多,而仅与场地固有周期T接近的周期成分被较大的放大,因此场地固有周期T也将是地面运动的主要周期,称之为地震动的卓越周期。 2、为什么地基的抗震承载力大于静承载力? 地震作用下只考虑地基土的弹性变形而不考虑永久变形。地震作用仅是附加于原有静荷载上的一种动力作用,并且作用时间短,只能使土层产生弹性变形而来不及发生永久变形,其结果是地震作用下的地基变形要比相同静荷载下的地基变形小得多。因此,从地基变形的角度来说,地震作用下地基土的承载力要比静荷载下的静承载力大。另外这是考虑了地基土在有限次循环动力作用下强度一般较静强度提高和在地震作用下结构可靠度容许有一定程度降低这两个因素。 3、影响土层液化的主要因素是什么?

对钢筋混凝土建筑结构现代抗震思路

对钢筋混凝土建筑结构现代抗震思路 摘要:该论文从1、抗震设计思路发展历程;2、现代抗震设计思路及关系;3、保证结构延性能力的抗震措施;4、我国抗震设计思路中的部分不足;5、常用抗震分析方法这五个方面,结全重庆大学白绍良老师的教义来对钢筋混凝土建筑结构现代抗震思路及我国设计规范抗震设计方法的理解和讨论 关键词:结构设计抗震 一。抗震设计思路发展历程 随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展,结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。 最初,在未考虑结构弹性动力特征,也无详细的地震作用记录统计资料的条件下,经验性的取一个地震水平作用(0.1 倍自重)用于结构设计。到了60年代,随着地面运动记录的不断丰富,人们通过单自由度体系的弹性反应谱,第一次从宏观上看到地震对弹性结构引起的反应随结构周期和阻尼比变化的总体趋势,揭示了结构在地震地面运动的随机激励下的强迫振动动力特征。但同时也发现一个无法解释的矛盾,当时规范所取的设计用地面运动加速度明显小于按弹性反应谱得出的作用于结构上的地面运动加速度,这些结构大多数却并未出现严重损坏和倒塌。后来随着对结构非线性性能的不断研究,人们发现设计结构时取的地震作用只是赋予结构一个基本屈服承载力,当发生更大地震时,结构将在一系列控制部位进入屈服后非弹性变形状态,并靠其屈服后的非弹性变形能力来经受地震作用。由此,也逐渐

形成了使结构在一定水平的地震作用下进入屈服,并达到足够的屈服后非弹性变形状态来耗散能量的现代抗震设计理论。 由以上可以看出,结构抗震设计思路经历了从弹性到非线性,从基于经验到基于非线性理论,从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服,并赋予结构一定的非弹性变形性能力的“耗”的一系列转变。 二。现代抗震设计思路及关系 在当前抗震理论下形成的现代抗震设计思路,其主要内容是: 1.合理选择确定结构屈服水准的地震作用。一般先以一具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值(即中震的),再以不同的R(地震力降低系数)得到不同的设计用地面运动加速度(即小震的)来进行结构的强度设计,从而确定了结构的屈服水准。 2.制定有效的抗震措施使结构确实具备设计时采用的R所对应的延性能力。其中主要包括内力调整措施(强柱弱梁、强剪弱弯)和抗震构造措施。 现代抗震设计理念是基于对结构非弹性性能的研究上建立起来的,其核心是关系,关系主要指在不同滞回规律和地面运动特征下,结构的屈服水准与自振周期以及最大非弹性动力反应间的关系。其中R为弹塑性反应地震力降低系数,简称地震力降低系数;而为最大非弹性反应位移与屈服位移之比,称为位移延性系数;T则为按弹性刚度求得的结构自振周期。 60年代开始,研究者在滞回曲线为理想弹塑性及弹性刚度始终

建筑结构抗震设计复习资料完美篇

建筑结构抗震设计复习资料(完美篇)..

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《建筑结构抗震设计》总复习 (武汉理工配套) 考试的具体题型和形式可能会有变化,但知识点应该均在以下内容中。复习不要死记硬背,而应侧重理解。 第一章: 绪论 1.什么是地震动和近场地震动?P3 由地震波传播所引发的地面振动,叫地震动。其中,在震中区附近的地震动称为近场地震动。 2.什么是地震动的三要素?P3 地震动的峰值(振幅)、频谱和持续时间称作地震动的三要素。 3.地震按其成因分为哪几类?其中影响最大的是那一类?答: 地震按其成因可分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震等几类,其中影响最大的是构造地震。4.什么是构造地震、震源、震中、震中距、震源深度?P1 答: 由于地壳构造运动使深部岩石的应变超过容许值,岩层发生断裂、错动而引起的地面震动,这种地震称为构造地震,一般简称地震。地壳深处发生岩层断裂、错动的地方称为震源。震源至地面的距离称为震源深度。一般震源深度小于60km的地震称为浅源地震;60~300km的称为中源地震;大于300km的称为深源地震;我国绝大部分发生的地震属于浅源地震,一般深度为5~40km。震源正上方的地面称为震中,震中邻近地区称为震中区,地面上某点至震中的距离称为震中距。 5. 地震波分哪几类?各引起地面什么方向的振动?P1-3 答: 地震波按其在地壳传播的位置不同可分为体波和面波。在地球内部传播的波称为体波,体波又分为纵波(P 波)和横波(S波)。纵波引起地面垂直方向的震动,横波引起地面水平方向震动。在地球表面传播的波称为面波。地震曲线图中,纵波首先到达,横波次之,面波最后到达。分析纵波和横波到达的时间差,可以确定震源的深度。 6. 什么是震级和地震烈度?几级以上是破坏性地震?我国地震烈度表分多少度?P4答: 震级:指一次地震释放能量大小的等级,是地震本身大小的尺度。(1)m=2~4的地震为有感地震。(2)m>5的地震,对建筑物有不同程度的破坏。(3)m>7的地震,称为强烈地震或大地震。 地震烈度:是指某一区域内的地表和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。 M(地震震级)大于5的地震,对建筑物就要引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震。我国地震烈度表分为十二度,用罗马数字表示。 7. 什么是基本烈度和设防烈度?什么是设计基本地震加速度?P5答: 基本烈度是指一个地区在一定时期(我国取50年)内在一般场地条件下按一定概率(我国取10%)可能遭遇到的最大地震烈度。它是一个地区抗震设防依据的地震烈度。 抗震设防烈度是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 设计基本地震加速度指50年设计基准期内超越概率为10%的地震加速度的取值:7度--0.10g(0.15g);8度--0.20g(0.30g);9度--0.40g 8. 不同震中距的地震对建筑物的影响有什么不同?设计规范如何考虑这种影响? 答:宏观地震烈度相同的两个地区,由于它们与震中的距离远近不同,则震害程度明显不同。处于大震级,远震中距下的高柔结构,其震害远大于同样烈度的中小震级、近震中距的建筑物,且反映谱特性不同。 ?为了区别同样烈度下不同震级和震中距的地震对建筑物的破坏作用,89《规范》将地震影响分为近震和远震两种情况。01《规范》进一步引入了设计基本地震加速度和设计地震分组。 9.抗震设防的目标(基本准则)是什么?P8 答:抗震设防的目标(基本准则)是小震不坏、中震能修、大震不倒。 10.“三个水准”的抗震设防要求具体内容是什么?P9答:

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