防灾工程学习总结报告.docx
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防灾工程学习总结报告
防灾工程学习总结
1引言
1.1防灾工程学简介
灾害始终伴随着人类的发展。
灾害给人类带来了巨大的损失,人类也为了防止灾害和减轻灾害做出了很大的努力。
近代随着城市的发展,人口和财富大量向城市集中,一旦受到灾害袭击,会造成巨大的人员伤亡和财产损失。
从人类已付出的巨大代价的事实中吸取宝贵的经验和教训,给予人们对付灾害的最新的科学知识和一些应急、自救、互救的方法,以提高人们的防灾、减灾、抗灾的能力,提高国民的灾害意识,从而提高整个民族的素质,这就是灾害教育的目的和意义,也是开设防灾工程学这门课程的宗旨之一。
1.2工程灾害主要类型
从大的方面说,工程灾害主要包括水灾、风灾、地震、火灾和爆炸这几种类型。
水灾是城市灾害中最为严重的灾害之一。
我国多数城市都是沿着江河湖海分布,许多城市的地平高程位于江河水位以下,而城市的防灾又多未达到国家防洪标准,因此城市水灾问题十分严重。
风灾包括台风和龙卷风灾害等。
我国平均每年有7个台风在沿海登陆,往往带来狂风暴雨,巨浪和海潮,形成灾害。
1922年8月2日广东汕头地区遭遇强烈台风,大量楼房被淹,死亡7万多人,数十万人流离失所。
1998年8月7日,杭州遭受台风袭击,西湖旁80%的树木被吹倒,全是停水停电,部分楼房倒塌,直接损失10亿元以上。
上海每年发生2~3此龙卷风,多集中在浦东,具有突发性和较大的破坏性。
地震是危及人民生命财产安全的突发式自然灾害,在本世纪更是地震频发,给国家和个人带来巨大的灾难。
除了人身伤亡之外,地震所带来的损失还有房屋破坏、交通生成中断、水、火、疾病等此生灾害和社会与政治影响。
我国地震区域广阔而分散,地震频繁而强烈,在二十世纪内,震级大于等于8级的强震已经发生了9次,其中发生于人口稠密处者,更是损失惨重。
1558年陕西的关中地震,遇害者有名可查的即达83余万人;1920年宁夏的海原地震,死亡20余万人,伤者不计其数;近年的大地震如河北唐山地震,震级接近8级,死亡达24余万人,强震区内的房屋、工业厂房与设备、城市建设、交通运输、水电设施等都受到极其严重的破坏。
火灾的危害也是相当严重的。
1994年,全国共发生火灾39120起,死亡2831人,伤4236人,直接经济损失达12.4亿。
上海1999年共发生火灾6551起,死亡43人,伤90人,直接经济损失1.5亿元。
北京城市火灾也日益严重,1997年的城市火灾损失达1.3亿元。
1.3工程防灾主要内容
对于以上各类型的工程灾害,要想完全避免他们对城市的破坏和影响是不可能的。
因此,只能在当前科学技术水平下,尽可能的采取一些必要的手段和措施,尽量减少各种突发工程灾害的危害程度。
这些内容,就是工程防灾理论这门课程的主要研究领域。
就当前工程建设而言,在土木工程领域,危害最大,造成人民生命财产损失最为严重的工程灾害就是地震灾害。
地震灾害不仅造成直接经济损失,还往往会引起一系列的此生灾害。
因此,抗震工程学是当前工程防灾理论研究领域中最为重要的一部分。
其次,其次,现代建筑的发展趋势是高度越来越高,跨度越来越大。
各种体型复杂、形式新颖的高层超高层建筑和大跨度建筑层出不穷。
对于这类建筑,风荷载已经成为一种重要的影响,有时甚至成为主导荷载。
如果建筑物所处的城市位于沿海地区,曾更要考虑风的影响。
因此,对风灾的研究自然也成为工程防灾理论的一个重要组成部分。
此外,建筑物的火灾时发生最为频繁、造成后果极为严重的一种多发突发性灾害,特别是目前,建筑钢结构的应用日益普遍,钢结构抗火的研究也逐渐成为一个重要的课题。
2工程抗震
2.1工程抗震的重要性
地震实践表明,破坏性地震引起的人员伤亡和经济损失,主要是由于地震时产生的巨大能量使得建筑物、工程设施发生的破坏和倒塌,以及伴随的次生灾害造成的。
要想最大限度地减轻地震灾害,工程建设时必须进行科学合理的抗震设防,这是人类减轻地震灾害对策中最积极和最有效的措施。
工程抗震的研究和实践已经走过了近百年的历程。
特别是最近半个世纪,基于震害调查、强震观测、理论分析和抗震试验,地震工程和工程抗震研究取得了很大的进展,建立了以弹性反应谱理论为基础的较为系统的可供实际操作的抗震设计方法。
处于地震活动区的世界各国均编制了地震危险性区划图,制定了建筑抗震设防标准,颁布了抗震设计和管理法规,在大范围实施了建筑抗震设计和现有建筑的抗震加固。
但与此同时,我们还需面对以下事实,即破坏性地震仍然对人类社会经济发展造成了重大灾害和严重影响。
1988年以来,世界范围内的强震活动进入了一个新的活跃期。
这一活跃期将持续到2000年以后,据地震专家预测,未来数年内,在一些人口较集中的地区,仍有发生强烈地震的可能性。
从1988年至今,亚洲地区已经发生了数次破坏力极大的地震,如1996年中国云南丽江发生强烈的地震,给大地人们的生活造成了巨大的影响。
反思历史的教训,是为了不让悲剧重演。
经过认真分析历次震灾中各类城市建筑受损情况,我们逐步认识到,明确抗震设防的标准,建立完善的建筑结构抗震设防体系,是城市防灾减灾工作的一项重要内容。
2.2抗震设计的基本要求
工程结构抗震设防的标准必须根据国民经济的基本状况和结构安全使用的基本要求来确定。
设防标准过高将大大提高建筑物的造价,设防标准过低将不能保证地震作用下建筑物的安全。
因此,我国采用了按建筑物的重要性分类和三水准设防,两阶段设计的基本思想,指导抗震设计规范的制定。
2.2.1地震的烈度
地震烈度是指某一个地区,地面及房屋建筑等工程结构遭受一次地震影响的强烈程度。
我国根据房屋建筑震害指数,地震破坏程度及地面运动加速度指标将地震烈度分为12个等级。
地震基本烈度是指某地区在今后一年时间内,在一般场地条件下可能遭受最大地震烈度。
地震基本烈度的确定反映了考虑地震烈度衰减规律和震中距等影响的概要因素,它确定的是基本烈度在地域上的分布。
但对于某一地区,并不是每一次地震都是按照基本烈度发生的,这存在一个概率分布的问题。
根据45个城镇地震危险性分析,地震烈度的概率分布符合极值型分布。
因此,抗震规范规定,地震概率分布的峰值点对应的是众值烈度。
比众值烈度高1.5度左右的烈度是基本烈度,再比基本烈度高1度左右为罕遇烈度。
抗震设防烈度是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。
一般情况下取为基本烈度。
但还必须根据建筑物所在城市大小,建筑物的类型、高度以及当地的抗震设防小区规划进行确定。
2.2.2结构抗震概念设计
建筑抗震设计通过三方面体现:
概念设计、抗震计算和抗震构造。
抗震规范规定在设防烈度为六度的地区,除了在四类场上的较高建筑外,建筑可不进行抗震设计,但必须进行抗震构造设计。
而抗震概念设计则应当在所有的抗震建筑中加以运用。
建筑结构抗震概念设计时根据地震灾害和工程调查等形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。
由于地面运动的随机性和不确定性,再加上结构进入塑性状态和不同层次的设计要求,给抗震设计带来一定的困难。
目前,抗震设计理论计算还不完善,抗震设计带有一定的经验性。
仅仅根据抗震计算结果而完成的抗震设计,有时是片面的,甚至是不安全的。
因此,结构抗震设计首先必须遵循正确的抗震概念设计的思路,满足抗震概念设计的要求,在辅助以抗震计算。
只有建立在正确的概念设计基础上,才能使结构具有较可靠的抗震性能。
2.3结构抗震设计原则
通过长时间的工程实践、当前的强震观测经教训和理论分析得出,良好的抗震设计应该尽可能地考虑下属原则:
1.场地选择,避免地震时可能发生地基失效的松软场地,选择坚硬场地。
基岩、坚硬的碎石类地基、硬粘土地基而且地形平坦的场地是理想的建筑场地;饱和松散粉细砂、人工填土,与极软的粘土地基或不稳定的场地及其影响可及的场地是危险地区。
在地基稳定的条件下,还可以考虑结构与地基的振动特性,力求避免共振影响。
在软弱地基上,设计时要注重基础的整体性,以防止地震引起的动态的和永久的不均匀变形。
2.体形均匀规整
无论是在平面上还是立面上,结构的布置都要力求使几何尺寸、质量、刚度、延性等均匀、对称、规整,避免变化,如平面上呈L,T,H,U,Y形的结构和附加的结构物,容易加大结构的扭转振动、局部振动或空间振动;平面上的屋顶小房、平面面积呈阶梯形向上收缩或柔弱的低层,常引起过大的局部振动和应力与变形的集中,从而造成严重的破坏。
多层房屋中延性不均匀或迅速突变常常引起极大的集中非线性变形而导致破坏。
3.提高结构和构件的强度和延性
结构物的振动破坏来自地震动引起的结构振动,因此抗震设计要力图使地基传入结构的振动能量为最小,并使结构物具有适当的强度、刚度和延性,以防止不能容忍的破坏。
在不增加重量、不改变刚度的前提下,提高总体强度和延性是两个有效的抗震途径。
刚度的选择有助于控制变形,强度与变形则是决定结构抗震吸能力的两个重要参数。
由于地震动是多次循环作用,还要注意循环作用下刚度与强度的退化。
提高强度而不降低延性不是最好的设计。
4.等安全度设计
理想的设计是使结构中各构件都具有近似相等的安全度,既不要存在局部薄弱环节;更适当的要求可能是等破坏设计,即各构件达到破坏而引起结构物破坏的安全度相近。
例如在框架防务中,这两种不同的提法可以导致两个不同的设计原则。
等安全度要求同等充分利用梁和柱的强度及延性储备;这一原则同样适用于社会经济与行政管理的抗震设防。
5.多道抗震防线
使结构物具有多道支撑和抗水平力的体系,则在持续时间较长的强地震动过程中,一道防线破坏后尚有第二道防线可以支撑结构,避免倒塌。
因此超静定结构优于同种类型的静定结构。
抗震设计中多道防线指的是:
一个抗震结构体系,应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。
一次强震产生的地震动,能造成建筑物破坏的强震持续时间,少则几秒,多则十几秒,甚至更长。
这样长时间的地震动,一个接一个的强脉冲对建筑物产生多次往复式冲击,造成累积式的破坏。
如果建筑物采用的是单一结构体系,仅有一道抗震防线,该防线一旦破坏后,接踵而来的持续地震动,就会促使建筑物倒塌。
特别是当建筑物的自振周期与地震动卓越周期相近时,建筑物由此而发生的共振,更加速其倒塌进程。
如果建筑物采用的是多重抗侧力体系,第一道防线的抗侧力构件在强烈地震袭击下遭到破坏后,后备的第二道乃至第三道防线的抗侧力构件立即接替,抵挡住后续的地震动的冲击,可保证建筑物最低限度的安全,免于倒塌。
在遇到建筑物基本周期与地震动卓越周期相同或接近的情况时,多道防线就更显示出其优越性。
当第一道抗侧力防线因共振而破坏,第二道防线接替后,建筑物自振周期将出现较大幅度的变动,与地震动卓越周期错开,使建筑物的共振现象得以缓解,减轻地震的破坏作用。
6.防止脆性破坏与失稳破坏,改善局部构造。
常见的脆性破坏有:
砖石、素混凝土结构的开裂;钢筋混凝土梁柱节点中的剪切破坏;钢筋混凝土柱的剪切破坏,特别是短柱,由于短柱的刚度大而剪力大,抗剪强度若不足,则产生混凝土剪切脆性破坏;梁中负弯矩配筋而在出现负弯矩时的混凝土受拉破坏。
常见的失稳破坏:
斜撑和柱的失稳;柱中纵向钢筋在箍筋不足时的压屈,以及薄壁钢结构的局部压屈等等。
2.4基于性态的结构抗震设计理论
基于性态的抗震设计理论主要包括以下内容确定设防水准,划分结构的性态水平,选择合适的性态目标,确定抗震设计的性态准则,研究抗震性态的分析方法,研究基于性态的抗震设计方法,制定基于性态的抗震设计规范。
它们构成了基于性态的抗震设计理论的基本框架。
本部分将主要介绍其设防水准,结构性态水平的划分和形态目标的选择。
设防水准,是指在工程设计中如何根据客观的设防环境和已定的设防目标,并考虑具体的社会经济条件来确定采用多大的设防参数,或者说,应选择多大强度的地震作为防御的对象。
简言之,地震设防水准是指未来可能作用于场地的地震作用的大小。
根据抗震设防对象的不同,所确定的地震设防水准可分为如下3类:
结构的设防水准、结构系统的设防水准、城镇或地区的设防水准。
设防水准的确定往往是以设防目标作为依据的,目前国内外很多国家采用多级设防的设防目标,因而其设防水准也都是多级的。
合理的设防水准,应该考虑到一个地区的设防总投入,未来设计基准期内期望的总损失和由社会经济条件决定的设防目标来优化确定,即需要由地震工程专家和管理决策人员综合考虑各种专业因素、社会因素后才能确定。
结构性态水平的划分和性态目标的选择:
结构的抗震性态是由多种因素综合作用的结果,因此结构的性态水平就应根据结构类型、结构构件、非结构构件、室内设施等加以规定。
选择合适的性态目标是基于性态的抗震设计理论的核心内容。
性态抗震设计应当能够既有效地减轻工程的地震破坏、经济损失和人员伤亡,又能合理地使用有限的资金,保障结构在地震作用下的使用功能,因而确定设计性态目标也就是如何根据功能要求、使用情况以及设防地震水平等来确定相应的最低性态目标。
在基于性态的抗震设计理论中,抗震规范一般给出结构抗震设防的最低性态目标,业主可根据自己的实际需要和投资能力选择不同的性态目标,从而采用较高的设防标准将各种损失控制在可接受的范围之内。
现行设计理论实质是以保证人的安全为原则的一级设计理论,近几年严重的地震灾害说明“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计思想并未得到可靠保证,也不能适应社会公众对地震灾害损失控制方面越来越高的要求。
PBSD理论虽然会改变目前的设计理念和方式,但它并不排斥现行设计理论的方法和经验,它具有以下特点:
(1)PBSD理论提出了多级设计的理念,它虽然也可用小震、中震、大震来描述设防地震等级,与现行设计理论中的多级设计理论有相似之处,但它所确定的抗震功能目标包含人身安全与财产损失两方面的要求。
因此,应在设计中进行全面费效分析,选择经济效果最佳的抗震设计方案。
(2)结构抗震功能不一定取规范规定的目标,可按实际需要、用户要求、投资能力选择不同等级的设防目标,按PBSD理论,结构的抗震能力不是设计完成后的抗震验算的结果,而是按选定的抗震功能目标进行设计。
因此,结构在未来地震中的抗震能力是可预期的。
(3)现行设计理论只要求设计人员按规范设计,他们在改变结构抗震功能方面没有太多的主动性和灵活性,这给推广和运用减隔震等技术带来一定的困难。
虽然PBSD理论仍对结构的一些重要参数,如地震作用、层间位移设定最低容许值,但给予设计者以更大的灵活性,设计者可选择能实现业主所要求抗震功能目标的设计方法与相应结构措施,有利于减隔震技术和高强高性能砼等新材料的推广应用。
(4)随着经济全球化速度的加快和国际间投资与贸易的增加,由于各国采用不同设防水准进行抗震设计,常常因设防水准不同产生争议。
采用基于结构性能设计理论有利于消除这种投资与贸易上的障碍。
国际标准化组织也希望推行各种基于性能的国际标准,包括建筑设计规范,以避免因设计标准的原则差异带来的困难。
基于结构性能的抗震设计理论以结构抗震性能分析为基础,是设计理念上的一次变革,涉及结构抗震设计的各个方面,对工程结构的设计和发展具有重大意义。
从各国抗震设计规范修订动向来看,可以说基于结构性能设计是世界抗震设计规范的趋势。
2.5抗震构造措施
2.5.1抗侧力体系-竖向支撑体系
由于结构的抗震能力主要决定于其抗侧力体系,所以抗侧力体系的构造措施是抗震设计中重点考虑的对象。
常见的抗侧力体系有:
刚度较大的剪力墙、柔性较大的抗弯空间刚架、两者组合的抗震能力最强的剪力墙抗弯刚架,和刚度在两者之间的填充墙框架、刚斜撑框架和斜斜撑框架;从布置形式上分有:
连层式、分散式和间断式。
不同的构造和布置各有其特点,抗震能力大小优劣也不相同,其选用与结构物的使用条件、重要程度和所在的地震环境有密切关系。
剪力墙
其主要优点是刚度大,简便易行,可限制结构整体和局部产生过大变形,并减少非结构构件的破坏。
剪力墙常常就是承重墙,同时承受常规竖向荷载和地震、风等侧向荷载,因此可以称之为结构墙,属于重要的结构构件。
抗震剪力墙一般为钢筋混凝土墙,但亦可谓加筋砌体墙,其主要要求是具有足够的抗侧力能力,在强度和延性两方面都要重视。
通常认为钢筋混凝土剪力墙是良好的抗侧力构件。
设计原则,剪力墙的作用是竖向伸臂梁,同时有剪、弯变形,矮时以剪切变形为主,高时以弯曲变形为主。
若墙中无开孔或者开孔很小,则剪切变形较小,墙的刚度与截面的惯性矩成比例,若无扭转,则在同一平面内的各墙承担的水平力与其刚度成正比。
抗震设计原则应该是充分认识到在强烈地震动下墙的非弹性反应而进行设计,必须同时重视墙的抗侧力强度和变形这两项要求。
剪力墙的抗震能力由强度和延性两者共同决定。
设计时,要校核墙的压弯强度和延性,并要求抗剪强度略高于抗压弯强度,因为剪切破坏具有脆性性质,发生突然,危害很大。
抗弯刚架
纯抗弯钢框架一般用于钢结构,其构件以抗弯为主。
在受侧力过程中,良好设计的抗弯刚架将因形成足够数量塑性铰的机构而产生整体或局部塑性倒塌破坏。
但在设计不当或一些不理想的情况下,也可能发生早期破坏,如由于局部界面的破裂和失稳而在塑性铰出现之前即产生局部破坏,在形成机构之前原以形成塑性铰处不能产生足够的变形,个别构件或联结破坏等,这些过早的破坏大多是由于局部或构件失稳与破裂所引起。
施工不当、工作环境温度过低、三向受力形态或低周疲劳以及P-Δ效应均可使延性急剧降低。
由于柱的破坏会带来局部倒塌,从而不能发挥整个抗弯刚架的抗震能力,所以提出了强柱弱梁的设计原则,即在设计上使柱有较大强度,除柱底部之外使塑性铰均出现于梁端,并在设计中使梁具有适当的塑性强度和塑性转角变形能力,即保证足够的变形而不丧失强度,使此框架可以达到在强烈地震作用下不倒塌的最终目的。
和剪力墙相比,抗弯刚架结构的刚度很小,因此整体和层间变形很大。
变形来自五个方面,即柱的弯曲与剪切变形、梁端转角与梁柱联结的变形、因柱轴向变形产生的总体变形、房屋在基础处的总体转动。
对于强柱弱梁刚架而言,变性主要来自塑性铰,即梁端和柱底。
剪力墙主要依赖其大面积的总强度来抗震,抗弯刚架主要依靠其大变形来抗震,两者各有优缺点,抗弯刚架的优点是延性很大,不易倒塌;缺点是总体变形太大,容易引起非结构构件的破坏。
因此,抗弯刚架常和其他抗侧力体系联合使用。
斜支撑体系
由于抗弯刚架虽然有很好的抗震能力,但刚度太小而使变形很大,不能使结构物同时具有刚度和抗震能力,所以在钢结构中抗弯刚架一般与斜支撑或重力墙体系联合使用。
在联合使用的结构中,斜支撑的主要作用是抗侧力和加强侧向刚度,而框架和剪力墙同时还要承受竖向荷载。
但是无论是斜支撑还是剪力墙,它们主要是承担侧向剪力,由侧力引起的弯矩则由竖向构件承担。
因此,对于高耸结构,水平力产生的弯矩很大,由于弯曲变形产生的侧向位移也很大,斜支撑与剪力墙加强刚度的效果就大为减小。
这时,提高刚度的方法是使用斜支撑横贯整个结构,使整个结构在侧向形成一个整体,使侧力可以从坐传到右,使两侧外柱成为整体弯曲的主要构件。
框架填充墙体系
我国砖结构使用较多,框架填充墙体系成为使用较广的一种抗侧力体系,优点是简单易行。
该体系是在框架平面内用砖墙或砌体墙充填而成的体系。
框架的抗侧力刚度要比在该侧力方向的墙体小得多,因此为了保护墙体,不令墙体参与抗侧力作用,常采用特殊的措施是墙体与框架之间有柔性连接,这时侧力完全由框架承担,填充墙的作用只是增加质量,而不增加刚度或强度;另一方面,若拟增加结构的刚度和强度,常增加填充墙与框架之间的连接,并使墙体和框架均有足够的填充墙和单独的框架相比,在刚度,强度和延性三个方面都有明显的变化。
框架为填充墙提供外侧约束,这种约束作用在墙体开裂后更为重要;墙体的存在改变了框架的受力状态,特别是在墙体受压的角点部分。
构造柱
构造柱设置于外墙,一般在墙体薄弱处,如纵横墙交接处、过长的墙段中部。
研究表明,和圈梁一起,这种构造柱的主要作用在于为砖墙提供支撑(砖墙外柱)和约束(砖墙内柱)使用,从而提高砖结构的延性,推迟脆性破坏的发生。
假如在采用钢筋混凝土构造柱的同时,再在墙的上下端采用钢筋混凝土联系梁,能更进一步加强柱的联结,形成某种程度的框架作用,则抗震性更好。
这种构造柱与联系梁的作用虽低于框架填充墙,但试验证明其效果非常显著。
2.5.2抗侧力体系的布置
图1抗侧力体系布置类型
抗侧力体系的布置,既要考虑到建筑和使用等需要,又要考虑到力学上的合理性。
从后者看,最重要的原则在于力传递途径的合理性,即从力的作用点经连续、有效的途径,传递到结构体系的支承点。
在传递途径中应力求连续均匀,充分利用材料的优点,避免其缺点。
图1中给出了几种可能的抗侧力体系的竖向布置。
图中的前三者都是连续的,后三者则是间断的。
在间断处,应力和变形都会集中,因而容易产生破坏。
震害经验多次表明,柔底层结构会遭到严重的损坏。
像f那样的间断也会在横梁处产生很大的应力集中,而产生破坏。
对于一般的框架剪力墙体系,剪力墙布置在框架体系的中间,这种体系不能应用于过高的楼房,因为以剪切作用为主的框架和以弯曲作用为主的剪力墙的变形将不协调,假如将两者联合在一起而强迫两者协调一致,则在底部,侧力引起的剪力主要有剪力墙承担,在顶部,剪力墙的巨大质量将附在框架上运动,从而增加框架的内力;另外,在顶部,剪力墙水平截面由于受弯曲而产生转动,将使顶部框架的横梁两端产生巨大的局部应力或变形集中。
若剪力墙在地基出转动,这一影响将更大。
为了提高剪力墙的转动能力,可以加宽剪力墙的翼缘,更有效的办法是增加剪力墙的宽度。
在平面上,布置同样重要,抗侧力体系的布置也力求连续,使力在传递过程中不引起过大的不利影响。
在每个平面内,刚度中心力求与质量中心相吻合或靠近,但由于建筑或使用上的要求,一般做不到这一点。
因此,为了防止扭转的不利影响,抗剪力体系最好布置在结构平面的外围,但由于外墙必须满足门窗的要求,这一点不是常常能够得到满足的,因而常常出现电梯间的墙作为抗侧力体系。
在进行平面布置时,注意增大结构平面的抗扭转刚度。
所谓抗侧力体系布置的连续性还表现在抗侧力构件从楼层到楼之间的变化情况。
如果不能保证上下传递的连续性,则会导致在变化层顶部上下之间的力传递不连续而要求楼板有一定的强度、刚度和延性来传递从上部传来的竖向、水平向和弯曲振动所产生的多种内力。
为了传递水平剪力,可以将联结两剪力墙的楼板也涉及为剪力墙,但是这一涉及不能很好地传递剪力墙的倾覆弯矩与另一水平方向倾覆作用产生的竖向力。
为了保证抗侧力体系充分发挥作用,除了合理的布置之外还要求有足够刚度的水平联系单元以保证结构作整体振动。
楼板是理想的水平联系单元,若为预制楼板,要注意联结,使之成为整体,否则会引起局部破坏。
在屋顶则常用屋面板或屋面支撑系统。
水平联系单元的整体性、刚度、强度和延性对结构物的整体性都有重要的影响。
2.6隔震和消能减震技术
目前我国和世界各国普遍采用的传统建筑结构抗震设计方法是适当控制建筑物的刚度,容许结构构件在地震时进入非弹性状态,要求结构具有较大的延性。
这种传统的设计方法存在着安全性、适用性和经济性等问题。
因此,土木工程抗震工程学的前沿研究领域之一就是要寻求一种既安全、使用、经济的新机构和技术。
目前,最为有效,经济和实现可行的结构抗震新技术之一就是“结构隔震、消能和减震控制|”,主要包括结构隔震,结构消能减震,结构被动调谐减震等。
隔震结构体系是在建筑物的底部与基础之间加设隔震装置而构成体系。
现在应用最多的隔震装置是“橡胶隔震支座”、它是用多层橡胶片和钢板叠合而成的圆柱体,一般在基础与上部结构之间要放置多个隔震支座。
相对而言,隔震支座的水平刚度较小,而且具有较好的阻尼消能特性和弹性恢复特性。
消能减震体系目前应用较多的是消能支撑体系。
这种体系是在结构上加一种带阻尼装置的斜支撑。
当地震时,支撑产生轴向力和轴向变形,此时支撑杆上的阻尼装置开始工作,从而消耗大量的地震能量,减小建筑物的变形。
、现阶段,隔震和消能减震技术主要用于对使用功能有特殊要求和高烈度地区的建筑。
目前我国抗震规范消能减震结构的设计与普通
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