多层砌体结构抗震设计论文
多层砌体结构抗震设计论文
我可以提供资料: 砌体结构 masonry structure
以砌体为主制作的结构称为砌体结构。它包括砖结构、石结构和其它材料的砌块结构。分为无筋砌体结构和配筋砌体结构。砌体结构在我国应用很广泛,这是因为它可以就地取材,具有很好的耐久性及较好的化学稳定性和大气稳定性,有较好的保温隔热性能。较钢筋混凝土结构节约水泥和钢材,砌筑时不需模板及特殊的技术设备,可节约木材。砌体结构的缺点是自重大、体积大,砌筑工作繁重。由于砖、石、砌块和砂浆间粘结力较弱,因此无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度都很低。由于其组成的基本材料和连接方式,决定了它的脆性性质,从而使其遭受地震时破坏较重,抗震性能很差,因此对多层砌体结构抗震设计需要采用构造柱、圈梁及其它拉结等构造措施以提高其延性和抗倒塌能力。此外,砖砌体所用粘土砖用量很大,占用农田土地过多,因此把实心砖改成空心砖,特别发展高孔洞率、高强度、大块的空心砖以节约材料,以及利用工业废料,如粉煤灰、煤渣或者混凝土制成空心砖块代替红砖等都是今后砌体结构的方向。
多层砖混结构房屋的抗震设计探讨?
多层砖混结构房屋的抗震设计探讨_碧森尤信_建筑设计_建筑中文网砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点,多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广范的一种建筑形式;其中民用住宅建筑中约占90%以上。砖混结构多采用粘土砖和混合砂浆砌筑,通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。在地震设防地区,多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质,变形能力小,导致房屋的抗震性能较差;因此改善砌体结构延性,提高房屋的抗震性能具有极其重要意义。
砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点,多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广范的一种建筑形式;其中民用住宅建筑中约占90%以上。砖混结构多采用粘土砖和混合砂浆砌筑,通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。在地震设防地区,多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质,变形能力小,导致房屋的抗震性能较差;因此改善砌体结构延性,提高房屋的抗震性能具有极其重要意义。根据现行建筑抗震设计规范、砌体结构设计规范,结合自身设计的实践经验,我认为,在多层砖混房屋抗震设计上应注意以下几方面。
一、科学布局建筑平面和立面
建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础、重要的内容。抗震设计中,建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则,结构质量中心与刚度中心相一致。对于结构平面布置不规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重合,在地震作用下会产生扭转效应,大大加剧地震的破坏力度;对体型不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。建筑立面应避免头重脚轻,房屋重心尽可能降低,避免采用错落的立面,突出屋面建筑部分的高度不应过高,以免地震时发生鞭梢效应,同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。
建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案,即使不可避免时,也应尽量在适当部位设置防震缝,将体型复杂,平面特别不规则的建筑布局分割成几个相对规则的独立单元。在实际工程设计中,应尽可能兼顾建筑造型,又满足使用功能要求的前提下,将平面布置、立面外观造型设计得较为规整、简洁、美观大方;同时又能有效地提高工程的抗震性能。
二、砌体房屋的总层数及总高度不应该超限值
历次震害证明,砌体房屋的层数越多,高度越高,它的地震破坏程度越大,所以控制砖砌体房屋的总高度及总层数对减少地震时带来的震害有很大的作用。现行建筑抗震设计规范(GB50011—2001)对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制性规定:多层砌体房屋的总高度及层数应满足表1中的限值。
表1房屋的层数和高度限值(m)
(注:室内外高差大于0.6m时,房屋总高度应允许比表中数据适当增加,但不应多于1.0m)
在设计中房屋总高度及总层数应同时满足上标的限值,因为楼盖重量占房屋总重的一半左右,房屋总高度相同,多一层楼盖就意味着增加半层楼的侧向地震作用,同时加大对底部的倾覆力矩。在中、强地震作用下,因倾覆力矩过大,使得底部墙体产生过大的压力或剪刀而被破坏,故此减轻自重、减少层数、降低层高是削弱地震影响的有效途径之一。
三、增强砌体房屋的刚度及整体性
房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度的结构体系,其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点,是较理想的抗震构件,不但可消除滑移、散落问题,增加房屋的整体性,增大楼板的刚度,而且对平面上墙体对齐的要求也可予以适当放宽,因作为以剪切变形为主的砌体结构,层间变形是可控制的。较强的楼板及屋盖水平刚度使荷载传递具有良好的条件,平面上,当上下墙体不对齐时,现浇楼板及屋盖能起到一定的传递水平力的作用,同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束。因此,采现浇楼、屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法,在适当的部位增设构造柱,并配置些构造钢筋,也能达到增强结构整体性的作用;另外,设置配筋圈梁可限制散落问题,增强空间刚度,提高结构整体稳定性,从而提高房屋的抗震性能。
四、合理布置纵墙和横墙
多层砖混房屋的主要承重构件是纵、横墙体,在地震中主要由于承重纵、横墙在地震力作用下产生裂缝,严重者会出现倾斜、错动、倒塌等现象,进而使房屋造到破坏;所以合理布置纵、横墙对提高房屋抗震性能起到很大的作用。多层砖混房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系,纵、横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续,同时一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低,多层砖混房屋一般采用纵墙或横墙承重,由于非承重方向的约束墙体少,间距大,因而房屋该方向刚度较弱,空间刚度和整体性均较差,拉震能力低;在高烈度地区,墙体由于平面外的失稳而先行破坏,进而引起整个房屋倒塌。而在两个方向适当布置纵横、墙混合承重的房屋,由于其限制了纵、横墙的侧向变形,增强了空间刚度和整体性,对承受纵、横两个方向的水平地震作用及抗弯、抗剪都非常有利。墙体布置时,应尽量采用纵墙贯通的平面布置,当纵墙不能贯通布置时,可在纵横墙交接处采取加强措施,也可在纵、横墙交接处增设钢筋混凝土构造柱,并适当加强构造配筋;必要时还可以每隔一定高度放置水平拉结构筋,以加强房屋整体性,防止纵、横墙交接处被拉开。
在地震中多层砖混房屋的横向地震力主要由横墙承担,不仅要求横墙有足够的承载力,而且楼盖必须具有能将地震力传给横墙的水平。
刚度;对抗震横墙最大间距的构造规定就是为了满足楼盖对传递水平地震力所需的刚度要求。现行建筑抗震设计规范(GB50011-2001)规定:房屋抗震横墙的间距不应超过规范中表决7.1.5的要求,其中,8度设防时,现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖的多层砖混房屋抗震横墙最大间距为15m.当横墙间距过大时,纵向砖墙会因过大的层间变形而产生出平面的弯曲破坏,使楼盖失去传递水平地震力的能力,从而导致地震力还未传到横墙,纵墙就已先破坏;所以有效地控制横墙间距能提高房屋的抗震能力。
五、适当增加墙体面积与合理提高砂浆强度
历次震害表明,多层砖混房屋的抗震能力与墙体面积大小及砂浆强度等级高低成正比,提高墙体面积、砂浆强度等级能有效地提高房屋的抗震能力,是减轻震害的有效途径之一。在6层砖混房屋的抗震验算中,上面几层的地震作用较小,容易满足抗震承载力的要求,而底部一、二两特别是第一层的地震作用力较大,是薄弱层,往往不容易满足要求;但若改变部分墙体的承载面积或适当提高砂浆的强度等级,如将部分240mm宽的承重墙改为360mm宽的墙,或将砂浆强度等级由M5体高到M10,则在抗震结果中显示满足抗震要求。可见在进行6层砖混房屋的抗震验算时,适当增加底部1~2层墙体面积或提高砂浆强度能有效地提高房屋的整体抗震能力。
当施工质量控制等级为B级时,龄期为28天的以毛截面计算的普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值应按表2采用;砌体的轴心抗拉强度设计值,弯曲抗拉强度设计值和拉剪强度设计值应按表3采用。
砖强度等级
砂浆强度等级
砂浆强度M15M10M7.5M5M2.50MU303.943.272.932.592.261.15MU253.602.982.682.372.061.05MU203.222.672.392.121.840.94MU152.792.312.071.831.600.82MU10_1.891.691.501.300.67
沿砌体灰缝截面破坏时砌体的轴心抗拉强度设计值,弯曲抗拉。
表3 强度设计值和抗剪强度设计值(Mpa)
砌体类别
强度类别
破坏特征
砂浆强度等级
≥M10M7.5M5M2.5烧结普 通砖, 烧结 多孔砖 轴心抗拉沿齿缝0.190.160.130.09
弯曲抗拉
沿齿缝0.330.290.230.17沿通缝0.170.140.110.08抗剪_0.170.140.110.08
比照以上两表,可见对于相同类别的砌体,烧结普通砖或烧结多孔砖用不同强度等级的砂浆砌筑,其抗压强度设计值、轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值是不同的,随着砂浆强度等级的提高,同类别砌体的以上各设计强度也相应提高,所以可见提高砂浆强度等级,能有效提高砌体的强度,增加砌体的承载力,从而达到提高砖混房屋抗震性能的目的。
六、有效设置房屋圈梁和构造柱
多次震害调查表明,圈梁是多层砖房的一种经济有效的措施,可提高房屋的抗震能力,减轻震害。在多层砖混房屋中设置沿楼板标高的水平圈梁,可加强内外墙的连接,增强房屋的整体性。由于圈梁的约束作用使楼盖与纵、横墙构成整体的箱形结构,能有效地约束预制板的散落,使砖墙出平面倒塌的可能性大大降低,以充分发挥各片墙体的抗震能力。圈梁作为边缘构件,对装配式楼、屋盖在水平面内进行约束,可提高楼盖,屋盖的水平刚度,同时能保证楼盖起一整体横隔板的作用。圈梁与构造柱一起对墙体在竖向平面内进行约束,限制墙体裂缝的开展,且不沿伸超出两道圈梁之间的墙体,并减小裂缝与水平面的夹角,保证墙体的整体性和变形能力,提高墙体的抗剪能力。设置圈梁还可以减轻地震时地基不均匀沉陷与地表裂缝对房屋的影响,特别是屋盖和基础顶面处的圈梁具有提高房屋的竖向刚度和抗御不均匀沉陷的能力。现浇钢筋混凝土圈梁的设置应符合。
现行建筑抗震设计规范的要求。现浇钢筋混凝土圈梁应闭合,遇有洞口应上下搭接,圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底。圈梁的截面高度不应小于120mm,配筋应符合表4的要求。
配 筋
烈 度
6、789最小纵筋4Ф104Ф124Ф14最大箍筋间距(mm)250200150
多次实验表明,砖墙增设构造柱后能提高砖混房屋的延性,发挥防止砖砌体侧向挤出塌落的约束作用;设置钢筋混凝土构造柱能使砌体的抗剪承载力提高10~30%,提高砌体的变形能力,是有效的抗倒塌措施。另外,在多层砖混房屋中合理地设置构造柱,能起到增强房屋整体性的作用,还可以利用其塑性变形和滑移摩擦来消耗地震能量,从而大大提高抗震能力。现浇钢筋混凝土构造的设置部位应符合建筑抗震规范的要求。构造柱最小截面可采取240-180mm,8度超过五层时,构造柱纵向钢筋宜采用4Ф14,箍筋间距不应大于200mm,且在柱上、下端宜适当加密。房屋四角的构造可适当加大截面及配筋,构造柱与墙体连接处应砌成马牙槎,并应沿墙高每隔500毫米设Ф6拉结钢筋,每边伸入墙内不宜小于1m.
七、在合理位置的墙段内设置水平钢筋
在抗震验算中,多层砖混房屋底层往往不容易满足抗震要求,即使有时在适当部位加设构造柱也不能完全满足抗震承力验算。为了提高墙体的抗震能力,可在抗震力不够的承重墙段内配置水平钢筋,使地震力由砌体及水平钢筋共同承担。一些试验表明,配筋多孔砖墙体可以有效地提高墙段的抗震性能,减少脆性,增加延性,增强砖混房屋的抗震性能。水平配筋砖砌体的砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5,水平钢筋宜采用HPB235、HRB335钢筋,配筋率不应小于0.07%,也不宜大于0.17%,间距不应大于400mm;钢筋锚固长度不宜小于180mm.
八、其它措施
多层砖混结构房屋的楼梯间宜设置在每个单元中部,尽量避免将楼梯设在房屋尽端靠近山墙处;突出屋顶的楼梯间,构造柱应伸到顶部与顶部圈梁连接。为了避免个别墙段抗震强度不足首先破坏,导致逐个破坏,进而造成整栋楼破坏甚至倒塌,要求房屋的局部尺寸宜满足抗震规范的限值要求。
多层砖混结构房屋可以通过建筑上的合理布局,结构上的构造措施等多种方法来弥补砌体房屋脆性材料在抗震方面的不足,从而满足抗震要求。在抗震设计时体现以预防为主的设计思想达到小震不坏,中震可修,大震不倒的设防目标。对于建设工程只有在抗震设防,抗震设计和施工质量这三方面都符合要求,才能确保建筑工程具备合理的抗御地震的能力。
多层砖混结构房屋的楼梯间宜设置在每个单元中部,尽量避免将楼梯设在房屋尽端靠近山墙处;突出屋顶的楼梯间,构造柱应伸到顶部与顶部圈梁连接。为了避免个别墙段抗震强度不足首先破坏,导致逐个破坏,进而造成整栋楼破坏甚至倒塌,要求房屋的局部尺寸宜满足抗震规范的限值要求。
多层砖混结构房屋可以通过建筑上的合理布局,结构上的构造措施等多种方法来弥补砌体房屋脆性材料在抗震方面的不足,从而满足抗震要求。在抗震设计时体现以预防为主的设计思想达到小震不坏,中震可修,大震不倒的设防目标。对于建设工程只有在抗震设防,抗震设计和施工质量这三方面都符合要求,才能确保建筑工程具备合理的抗御地震的能力。
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抗震结构设计的武工版
作者:王社良 主编 ISBN:10位[7562926417] 13位[9787562926412]出版社:武汉理工大学出版社出版日期:2007-12-1定价:¥32.00 元 本书是结合我国最新的《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)编写的抗震结构设计教材。内容包括地震与地震动的基本知识,场地、地基和基础的抗震设计,结构地基反应分析与抗震验算,多、高层钢筋混凝土和钢结构房屋、砌体结构房屋、钢筋混凝土和钢结构单层厂房等的抗震设计,以及隔震与消能减震房屋的设计。书中附有计算例题、各章提要及小结、思考题和习题。本书可供大专院校土木工程专业学生及教师的教学使用,亦可供从事建筑结构抗震设计、科研和施工技术人员参考。 王社良,男,1957年生,汉族,陕西省西安市人,工学博士,西安建筑科技大学特聘教授,教学名师,师德标兵,博士生导师,土木工程学院副院长,主要从事混凝土结构基本理论、高层建筑结构抗震与控制、工程结构健康诊断与处理、智能材料结构系统在土木工程中的应用等方面的教学和研究工作,负责《抗震结构设计》校级、省级精品课程建设。先后主持和参加国家973科研项目1项、国家自然科学基金重点项目1项、国家自然科学基金面上项目5项及省部级科研项目20余项,获省部级科技进步二、三等奖3项,厅局级科技进步一等奖9项,出版专著和教材12部,在国内外学术刊物上发表科研论文130余篇,其中50余篇被SCI、EI和ISTP收录。通讯地址:西安建筑科技大学土木工程学院,邮编:710055 1 绪论本章提要1.1 地震与地震动1.1.1 地震及其成因1.1.2 地震波1.1.3 地震强度1.1.4 地震区划与地震影响1.1.5 常用术语1.2 地震活动性1.2.1 世界地震活动性1.2.2 我国地震活动性1.2.3 近期世界地震活动性1.3 地震震害1.3.1 概述1.3.2 工程地质条件对震害的影响1.4 结构的抗震设防1.4.1 抗震设防的目标1.4.2 建筑结构抗震设计方法1.4.3 抗震设计的基本要求本章小结思考题2 场地、地基和基础 本章提要2.1 场地2.1.1 场地土及场地覆盖层厚度2.1.2 场地类别2.2 天然地基与基础的抗震验算2.2.1 不进行天然地基及基础抗震验算的建筑2.2.2 天然地基在地震作用下的抗震承载力验算2.3 液化土与软土地基2.3.1 地基土的液化2.3.2 液化的判别2.3.3 可液化地基的抗震措施2.3.4 软土地基的抗震措施2.4 桩基的抗震设计2.4.1 可不进行桩基抗震验算的条件2.4.2 桩基的抗震设计本章小结思考题3 结构地震反应分析与抗震验算本章提要3.1 概述3.2 单自由度弹性体系的地震反应分析3.2.1 计算简图3.2.2 运动方程3.2.3 自由振动3.2.4 强迫振动3.3 单自由度弹性体系的水平地震作用及其反应谱3.3.1 水平地震作用的基本公式3.3.2 地震反应谱3.3.3 标准反应谱3.3.4 设计反应谱3.4 多自由度弹性体系地震反应分析的振型分解法3.4.1 计算简图3.4.2 运动方程3.4.3 自由振动3.4.4 振型分解法3.5 多自由度体系的水平地震作用3.5.1 振型分解反应谱法3.5.2 底部剪力法3.6 结构的地震扭转效应3.6.1 刚心与质心3.6.2 单层偏心结构的振动3.6.3 多层偏心结构的振动3.6.4 偏心结构的地震作用3.7 地基与结构的相互作用3.7.1 地基与结构的相互作用对结构地震反应的影响3.7.2 考虑地基结构相互作用的抗震设计3.8 竖向地震作用3.8.1 高耸结构和高层建筑3.8.2 屋盖结构3.8.3 其他结构3.9 结构地震反应的时程分析法3.9.1 概述3.9.2 恢复力特性曲线3.9.3 结构的计算模型3.9.4 地震波的选用3.9.5 地震反应的数值分析法3.10 建筑结构抗震验算3.10.1 结构抗震承载力验算3.10.2 结构的抗震变形验算本章小结思考题习题4 建筑抗震概念设计 本章提要4.1 场地选择4.1.1 避开抗震危险地段4.1.2 选择有利于抗震的场地4.2 建筑的平立面布置4.2.1 建筑平面布置4.2.2 建筑立面布置4.2.3 房屋的高度4.2.4 房屋的高宽比4.2.5 防震缝的合理设置4.3 结构选型与结构布置4.3.1 结构选型4.3.2 结构布置的一般原则4.4 多道抗震防线4.4.1 多道抗震防线的必要性4.4.2 第一道防线的构件选择4.4.3 利用赘余构件增多抗震防线4.5 刚度、承载力和延性的匹配4.5.刚度与承载力4.5.2 刚度与延性4.5.3 结构不同部位的延性要求4.5.4 改善构件延性的途径4.6 确保结构的整体性4.6.1 结构应具有连续性4.6.2 构件间的可靠连接4.7 非结构部件处理4.7.1 考虑填充墙的影响4.7.2 外墙板的连接本章小结思考题5 多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计 本章提要5.1 概述5.2 抗震设计的一般要求5.2.1 结构体系选择5.2.2 结构布置5.2.3 抗震等级5.3 框架内力与位移计算5.3.1 水平地震作用计算5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算5.3.3 竖向荷载作用下框架内力计算5.3.4 内力组合5.3.5 框架结构位移验算5.4 钢筋混凝土框架结构构件设计5.4.1 框架梁截面设计5.4.2 框架柱截面设计5.4.3 框架节点抗震设计5.5 框架结构设计例题本章小结思考题6 多层砌体结构房屋的抗震设计本章提要6.1 概述6.2 结构方案与结构布置6.3 多层砌体房屋抗震计算6.3.1 计算简图6.3.2 地震作用6.3.3 楼层地震剪力在墙体中的分配6.3.4 墙体抗震承载力验算6.4 多层砌体结构房屋的抗震构造措施6.4.1 多层砖房构造措施6.4.2 多层砌块结构房屋的抗震构造措施6.4.3 多层砌体结构房屋抗震设计例题6.5 底部框架一抗震墙房屋的抗震设计要点6.5.1 结构方案与结构布置6.5.2 底部框架一抗震墙房屋的抗震设计要点6.5.3 底部框架一抗震墙房屋的抗震构造措施6.6 内框架房屋的抗震设计要点6.6.1 结构方案与结构布置6.6.2 内框架砖房的抗震设计要点6.6.3 内框架砖房的抗震构造措施本章小结思考题7 高层及多层钢结构房屋的抗震设计本章提要7.1 概述7.2 高层钢结构房屋抗震设计7.2.1 高层钢结构的体系与布置7.2.2 高层钢结构的抗震计算7.2.3 钢构件的抗震设计与构造措施7.2.4 钢结构节点的抗震设计与构件措施7.3 多层钢结构厂房抗震设计7.3.1 多层钢结构房屋的结构体系与布置7.3.2 多层钢结构厂房的抗震计算7.3.3 多层钢结构厂房的抗震构造措施本章小结思考题8 单层钢筋混凝土柱厂房的抗震设计 本章提要8.1 概述8.1. 1 横向地震作用下厂房主体结构的震害8.1.2 向地震作用下厂房主体结构的震害8.2 结构布置的一般原则8.2.1 体型与抗震缝8.2.2 屋盖体系8.2.3 窗架8.2.4 柱8.2.5 围护墙体8.3 单层厂房的横向抗震计算8.3.1 计算简图和重力荷载代表值的计算8.3.2 横向自振周期计算8.3.3 横向自振周期的调整8.3.4 排架地震作用的计算8.3.5 窗架的横向水平地震作用8.3.6 排架内力分析及组合8.3.7 截面抗震验算8.3.8 厂房横向抗震验算的其他问题8.4 单层厂房的纵向抗震计算8.4.1 修正刚度法8.4.2 拟能量法8.4.3 纵向柱列的刚度8.4.4 柱间支撑的抗震验算8.4.5 厂房纵向抗震计算的其他问题8.5 单层钢筋混凝土柱厂房构造措施8.5.1 无檩屋盖构件钓连接与支撑布置8.5.2 有檩屋盖构件的连接与支撑布置8.5.3 屋架8.5.4 桂8.5.5 柱间支撑8.5.6 连接节点8.5.7 围护墙体本章小结思考题习题9 隔震与耗能减震房屋设计本章提要9.1 概述9.2 隔震结构设计9.2.1 结构隔震的原理与隔震结构的特点9.2.2 隔震系统的组成与类型9.2.3 隔震结构的设计要求9.2.4 隔震结构的抗震计算9.2.5 隔震结构的构造措施9.3 耗能减震结构设计9.3.1 结构耗能减震原理与耗能减震结构特点9.3.2 耗能减震装置的类型与性能9.3.3 耗能减震结构的设计要求9.3.4 耗能减震结构体系的抗震计算分析9.3.5 耗能减震结构的连接与构造本章小结思考题10 工程结构防灾减灾 本章提要10.1 灾害概述1O.1.1 灾害的含义10.1.2 灾害的类型10.1.3 灾害的特征10.1.4 中国的灾害10.1.5 灾害的分级10.1.6 减灾系统工程10.1.7 防灾减灾对策与措施10.1.8 防灾减灾工程学发展简况10.2 地表变形灾害及防治10.2.1 地表变形10.2.2 地表变形的常见原因10.2.3 地表变形对建筑物的影响10.2.4 建筑物抗地表变形措施10.3 火灾10.3.1 火灾与燃烧10.3.2 燃烧种类及产物10.3.3 火灾分类及灭火原理10.3.4 建筑防火设计10.3.5 结构抗火设计10.4 爆炸灾害10.4.1 爆炸基础知识10.4.2 快速加载下材料性能10.4.3 建筑设计中的防爆设计10.4.4 结构设计中的防爆设计本章小结思考题附录1 中国地震烈度表附录2 我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组附录3 建筑耐火等级、建筑构件耐火极限和燃烧性能参考文献
怎样考虑多层砌体结构抗震的垂直地震作用
一方面按照建筑抗震设计规范的有关规定进行计算,并采取相应的构造措施。
另一方面,要特别注意,砌体结构倒塌很大程度上是竖向地震作用过大引起的,不仅是向下的地震加速度造成轴压比超标,而且还包括向上的地震加速度造成轴压比过小,甚至变成轴拉,从而在承受水平剪力之前就产生水平方向的轴拉裂缝。
以下是参考文献。
竖向地震力和抗震砌块建筑,钱培风著,中国大地出版社,1997年3月
笔者认为结构抗震问题未能很好解决的主要原因是:水平地震力对结构破坏起决定性作用的传统观点不符合实际。由于地震工程存在着很多无法确定的因素,所以按照传统观点分析的结果有多大可靠性?必须用实际震害来检验。
P130
砖房常产生较平的裂缝,墙体应处于拉剪状态,竖向地震力应大于自重,但人们看到这种现象时,立刻就会想到是水平地震力引起的剪切破坏,极少人注意这是竖向地震力大大降低墙体的抗剪强度才能发生的。
P131
过去收到的强震记录,底面的竖向加速度都低于水平加速度,这对于传统观点也起了很大的维护作用。实际上即使这些强震记录没有多大问题,也不能说明水平地震力大于竖向地震力。因为结构在两个方向的阻尼、力学性能以及地基柔性的影响等并不相同。
P44
三十年来很多学者根据传统观点,将强震记录输入结构进行精密的分析计算得出:延性很好的结构,破坏之后还能抵抗很强的地震,地震力不会增加或增加不多,仅产生较大的位移或变形;延性很差的砖结构等破坏之后,已不能抵抗同等强烈甚至较低的地震,很快就会倒塌。上述结论引起了学者们极大的兴趣,以致将结构延性好坏视为结构抗震能力高低的重要标志。几乎所有国家的规范,都直接或间接地引用了这一成果。但大量震害的统计规律却刚好相反。如上所述,框架结构的抗倒塌能力就低于砖房很多,其原因并非学者们的分析计算有什么问题,而是传统观点本身不符合实际。按新观点考虑,情况就大大不同了。
新观点认为:结构变形能力的好坏,主要是看竖向的变形能力。素砖结构在向上的竖向地震力作用下容易被拉断跳起,一般说来,跳起高度不受任何限制。可见按新观点考虑,它的变形能力很好。钢筋混凝土结构由于有钢筋的关系,混凝土被拉断之后仍不能自由上跳,所以它的变形能力不如砖结构。砖结构上部跳起落下时,将耗损大量能量,只要跳起时不产生较大的位移掉落于地,落下时不互相砸坏使砖块崩塌,地震后就能残存。
结构抗震设计的内容简介
本书可作为高等院校应用型本科土木工程专业或成人教育土建类的教学用书,也可供土木工程技术人员参考。本书目录前言第1章 绪论1.1 地震成因1.2 地震震级与地震烈度1.3 地震活动、分布与地震灾害1.4 工程抗震设防1.5 抗震概念设计1.6 地震应急和救生必读本章小结思考题第2章 场地、地基与基础2.1 概述2.2 场地2.3 天然地基和基础2.4 地基土的液化本章小结思考题第3章 结构地震反应分析与抗震验算3.1 概述3.2 单自由度弹性体系的水平地震反应3.3 单自由度弹性体系的水平地震作用计算的反应谱法3.4 多自由度弹性体系的水平地震反应3.5 振型分解反应谱法3.6 底部剪力法3.7 结构基本周期的近似计算3.8 竖向地震作用3.9 结构抗震验算本章小结思考题第4章 多层和高层钢筋混凝土房屋抗震设计4.1 概述4.2 抗震设计基本要求4.3 框架结构抗震计算4.4 框架结构抗震构造措施4.5 框架结构抗震设计例题本章小结思考题第5章 多层砌体结构房屋抗震设计5.1 概述5.2 震害现象及其分析5.3 抗震设计基本要求5.4 多层砌体房屋抗震设计5.5 多层砌体房屋抗震构造措施5.6 多层砌体房屋抗震计算实例本章小结思考题第6章 单层钢筋混凝土柱厂房抗震设计6.1 概述6.2 震害现象及其分析6.3 抗震设计一般规定6.4 单层钢筋混凝土柱厂房抗震计算6.5 单层钢筋混凝土柱厂房抗震构造措施本章小结思考题第7章 隔震与消能减震及非结构构件抗震设计7.1 概述7.2 结构隔震设计7.3 结构消能减震设计7.4 非结构构件抗震设计本章小结思考题附表 规则框架承受均布及倒三角形分布水平力作用时反弯点的高度比参考文献
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