结构抗风抗震感想(16页).doc

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1、-结构抗风抗震感想-第 15 页结构抗风抗震感想结构抗风抗震是个庞大的学科,但最主要的是桥梁抗风与抗震,桥梁抗风抗震无论是在中国还是在国外,都有着一定的发展历史,长期的发展历程。整个世界每天都在改变,而桥梁抗风抗震也随科学的进步而发展。力学的发现,材料的更新,不断有更多的科学技术引入桥梁中。以前只能建在小的地方的桥,现在不仅可以建各种类型的大跨度桥,更要追求美观,不同的思想,不同的科学,推动了桥梁抗风抗震的发展,使其更加完美的融入结构抗风抗震中。结构抗风抗震也是一门古老的学科,它已经取得了巨大的成就,未来的桥梁抗风抗震将在人们的桥梁建设生活中占据更重要的地位。这是一门需要心平气和和极大的耐心和

2、细心的专业。因为成千上万,甚至几十万根线条要把桥梁的每一处结构清楚的反映出来。没有一个平和的心态,做什么事情都只是浮在表面上,对任何一座桥梁的结构,对要从事的事业便不可能有一个清晰、准确和深刻的认识,这自然是不行的。从事这个行业,可能没有挑灯夜战的勇气,没有不达目的不罢休的精神,只会被同行所淘汰。这是一个需要责任感和爱心的行业。要有一颗负责的心我一人之命在我手,千万人之命在我手。既然选择了桥梁抗风抗震建设,就应该踏踏实实的肩负起这个责任。这更是一个不断追求完美的行业。金字塔,壮观吧;长城,雄伟吧.但如果没有一代又一代人的不断追求,今天的我们或许还用那种最古老的办法来造这同样的桥梁建筑。设计一座

3、桥梁的结构是很繁,但是这都是经历了数个世纪的涤荡,经过不断的积累,不断改良,不断创新所得到的。而且这样的追求,绝不局限于过去。试想,如果设计一座桥梁能够像计算一加一等于二一样简单而易于掌握,那何了而不为呢?因此,桥梁抗风抗震大师总是在不断的求索中。一个最简单的结构,最少的耗费,最大的功用。选择研究桥梁抗风抗震,选择了一条踏实勤奋,不断创新,追求完美的道路。随着人们生活的水平的不断提高,人们对自己所处的地球空间已经不仅仅单纯从数量上提出更高的要求,而且从速度上也提了更高的要求,要求快速,有一定抗风险能力。这就需要对桥梁进行必要的加固。如果说桥梁主体工程构成了桥梁的骨架,那么装饰后的桥梁抗风减震则

4、成了有血有肉的有机体,最终以丰富的,完善的面貌出现在人们的面前,最佳的桥梁抗风抗震应该充分体现各种材料的有关特性,结合现有的施工技术,最有效的手法,来达到构思所要表达的效果。桥梁设计要考虑建筑空间的使用要求,保护主体机构免受损害,给人以美的享受,满足交通通行安全的要求,装饰材料和方案的合理性,施工技术和经济的可行性等。桥梁发展的同时,像房屋建筑一样影响着人们生活的道路,隧道等也取得了长足的发展。同时随着地球环境的日益恶化,人口的不断增加,人们为了争取生存,为了争取更舒适的生存环境,必将更加重视桥梁抗风抗震。在不久的将来,一些重大项目将会陆续兴建,插入云霄的摩天大桥,横跨大洋的桥梁,更加方便的交

5、通将不是梦想。科技的发展,以及地球不断恶化的环境必将促使桥梁工程向海洋发展,为人类提供更广阔的生存空间。近年来,工程材料主要是钢筋,混凝土,木材和砖材,在未来,传统材料将得到改观,一些全新的更加适合建筑的材料将问世,尤其是化学合成材料将推动建筑走向更高点。同时,设计方法的精确化,设计工作的自动化,信息和智能化技术的全面引入,将会是人们有一个更加舒适的生存环境。一句话,理论的发展,新材料的出现,计算机的应用,高新技术的引入等都将使土木工程有一个新的飞跃。我国的培养模式和世界先进国家的培养模式有助于帮助我们分析我们自己的长处和不足,更好的把握我们应该学会些什么。国内以同济大学土木工程学院为例,国外

6、以美国Univ. Duke土木与环境工程学院(The Department of Civil and Environmental Engineering (CEE))为例。首先从学院的名称上就可以看出一些不同,更注重了对环境的影响,对结构的保护,有较大的广泛性。国内的桥梁课程安排看,主要课程有工程力学,结构力学,流体力学,工程地质,建筑材料,混凝土和钢结构原理,施工工程学等以及英语,计算机等工具学科。重要集中在知识的接受上。但没有专门的课程对学生的领导能力,公共关系能力等进行系统的培养。主要依靠学生自己的经验积累。可选性较少。培养目的也比较实用。我国桥梁抗风抗震还存在信息化建设问题。随着经济持

7、续稳定增长,城市化进程加快,以青藏铁路、南水北调、西气东输、西电东送等为代表的一大批西部大开发和国家能源交通原材料基础设施项目,以北京奥运工程为代表的各大中城市的基础设施项目,还有量大面广的城乡住宅建设项目正处在建设高潮之中,进入宽领域、多层次、全方位对外开放的新格局,实施迎接经济全球化挑战的大战略,桥梁工程作为国民经济的支柱产业,在这重要的发展机遇中肩负重任,必须把握住大课题,即桥梁工程的信息化建设,实现更高层次的技术创新和素质提升。桥梁工程发展到今天已经深入到社会的各个方面,发挥着重要的作用,并且必然会随着社会的发展而继续进步。我们作为未来的桥梁工程师,不但要继承和发扬老一辈工程师的严谨求

8、是,正直诚信,创新进取的优良品质,也要用现代的科学理论武装自己,不单包括专业知识,也包括的其他方面的知识。而且我们更应该在实践中锻炼,总结,提高。桥梁既是一门科学,同时也是一门应用技术,是为人服务的的职业,它建设了整个文明的物质基础。桥梁抗风抗震的根本目的是不断的提高生活的质量。所以我们不仅仅是一个工程技术人员,也是社会的建设者,积极的投身社会建设是我们应尽的责任。桥梁抗风抗震是具有很强的实践性的学科。在早期,桥梁抗风抗震是通过工程实践,总结成功的经验,尤其是吸取失败的教训发展起来的。从近一个世纪开始,以近代力学同土木工程实践结合起来,逐渐形成材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学,作为桥梁工

9、程的基础理论的学科。这样桥梁工程才逐渐从经验发展成为科学。桥梁结构抗风抗震课中我们也增加了开阔视野性内容,老师带领我们学生到图片上观看桥梁抗风抗震工程的实际效果。通过视频可以增强学生对本专业的感性认识,以补充课堂教学的不足,可以使学生了解桥梁的整体布局,学习桥梁抗风抗震中应讲究的一些方法。老师还在课题中上多介绍桥梁抗风抗震的前沿发展方向和最新动态以及国内目前的主要抗风抗震情况。还说的是:包括工程中的各个层面,我们只是简单初步地了解了这个学期对于结构抗风抗震的学习所涉及的内容。毕竟我们最主要的方向不在此,“结构抗风抗震”这个词对于现在的我们来说就好比是大海,里面充满了太多的神秘与未知,“结构抗风

10、抗震”一个涉及多方面的学科,对于我一个学岩土的学生来说,要很精通的掌握各门土木工程的专业知识比较困难,但是兴趣是最好的老师,而且我们更应该凭着我们的学习去一步步了解它。学习了结构抗风抗震后,我感觉到了自己以后要学习的东西真的还很多很多,我认为要将其学好最主要的是要在理论的基础上加强实践,在实践中巩固理论,再在工作中找寻更佳的施工方案。总之在学习完这门课程后收获颇多,也为自己以后的发展提供了一个新的方向。未来我们不仅仅是一个工程技术人员,也是社会的建设者,积极的投身社会建设是我们应尽的责任。相信,只要我们认真去做,经过我们这一代土木工程师的努力,一定会给我国的土木工程界带来一个新的飞跃,让我国的

11、建设事业走在世界的最前沿.在我们的生活中存在着各种灾害威胁,破坏性地震就是其中之一。由于它发生次数少,所以大多数人对此放松了警惕,疏于对地震的防范。但是强烈的地震一旦发生,就会造成巨大的人员伤亡和巨额的经济损失。因此,我们在日程生活中就应对地震有所防备,普及居民和群众关于防范地震的知识,以至于在地震发生时不会手忙脚乱,同时做好房屋建筑的抗震设计,做到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的最基本要求,从而减少人员伤亡和经济损失。这就要求我们在结构设计中做好对工程结构抗震的分析。通过一年结构抗震分析这门课程的学习,我们逐渐认识这门课程的重要性及地震发生时对居民生活及其心理的影响。下面是学习中的一些心得

12、及体会。抗震结构分析的发展过程。结构抗震分析理论的发展大致分为静力,反应谱和动力阶段,在动力阶段又可分为弹性和弹塑性(或非线性)阶段。从1900年日本学者提出震度法概念,将地震简化成静力到我国在1989年抗震规范中提出两阶段设计要求,第一阶段为设计阶段以反应谱方法作为设计地震作用的计算方法;第二阶段是设计校核阶段,要求用弹塑性时程分析方法进行验算。要求层间位移小于倒塌极限,要求进行第二阶段验算的只限于少数建筑结构。工程结构抗震分析已经经历近百年的发展,有关地震分析也逐渐完善,但是还有待进一步发展。在我们学习中我们认识到地震的分析方法有一下几种:静力分析法,反应谱分析法,时程分析法,静力弹塑性分

13、析法等。基于性能抗震设计理论的基本内容为:根据建筑物的重要性和用途,首先确定结构预期的性能目标,再根据不同的性能目标提出不同的抗震设防标准,然后按相应的设防目标进行结构设计,并辅以相应的抗震构造措施,使所设计的建筑在未来地震中具备预期的功能。基于性能抗震思想为我国地震工程的发展和抗震设计规范的修订与完善,提出了新的方向和更高的要求,必将成为我国抗震设计的发展趋势。学习工程结构抗震分析要有相应的结构动力学基础,在动力学的学习中我们应该掌握多自由度体系的振动方程的知识,结构动力学要求较熟练掌握已学过的力学知识。其次,要求较好地掌握已学的数学知识。结构动力学基础的学习有一下几个方面:1、多自由度体系

14、的震动方程;2、多自由度体系的自由振动;3、多自由度体系受迫振动的时域分析法;4、多自由度体系的随机振动分析。强震的地面运动分析也是工程结构抗震分析的重点。强震的地面运动学习中我们要对地震波有所了解,所谓地震动是由震源释放出来的地震波引起的地面运动。地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波。按传播方式可分为三种类型:纵波、横波和面波。地震波的传播以纵波最快,横波次之,面波最慢。同时在生活学习中我们要养成收集地震波波形的习惯,以利于工程抗震结构抗震分析。地震动地面运动的特征,地震动是非常复杂的,具有很强的随机性,甚至同一地点,每一次地震都各不相同。但多年来地震工程研究者们根据地面运动的宏观现象和强

15、震观测资料的分析得出,地震动的主要特征可以通过三个基本要素来描述,即地震动的幅值,频谱和持续时间。在地震动的随机过程模型较多,由于地震动的速度和位移与地震加速度有着简单的联系,因此,目前对于加速度的随机过程模型研究较多,这种描述分为频域模型和时域模型。同时地震作用下的结构动力方程的学习也是工程结构抗震分析学习的基础。下面就结构的地震分组分析方法学习心得简要介绍。2016年6月新的抗震分组已经正式实施,但由于我们主要使用的抗震规范等相关规范却并没有及时跟新(新抗规出了修订版,很多东西还在讨论中,并不能成为正式使用依据)使得我们在结构设计中遇到各种问。通过一段时间的学习和使用,有了一下几点心得,拿

16、出来与大家分享。1、本次修改主要修改了一部分地区地的震分组和抗震设防烈度,这个大家再设计的时候自己找就好了。实在没有什么可以说的。2、也是我个人认为最重要的修改,就是本次修改了反应谱放大系数,由原来的改为。具体是什么意思的呢?简单来讲,即使你的烈度和分组都没有改,但是,你的在计算的时候水平地震力也比以前大!而具体的表现形式就是水平地震影响系数变大了了。那么现在问题来了,因为新规范又增加了地震动峰值加速度调整这么参数,我们需要相对应的对我们所要计算的地区的地震动峰值进行调整,由于规范给出的地震动峰值加速度是基本地震动(也就是中震),而我们在抗震计算事只需要计算多遇地震动(也就是小震),这就需要折

17、减,老规范的折减系数为(2010抗震给出的水平地震影响系数采用的是的折减系数)。 那么问题来了,是采用先调整地震动峰值加速度之后计算水平地震影响系数之后在折减(因为这样计算出来的是中震的水平地震影响系数,需要折减成我们需要的小震),还是先折减地震动峰值加速度之后调整之后计算水平地震影响系数呢?所以更倾向于前者,也就是先调整再计算再折减。但毕竟是自己学习所得不知对错,而且网上也确实有人采用的是后者,也就是先折减再调整再计算。由于两个计算出来的结果差异性比较大,所以在这抛砖引玉希望大家一起讨论分析。抗震概念设计抗震概念设计就是根据实际的震害和工程经验、科学和试验研究等形成的基本设计原则和设计思想,

18、做好建筑和结构的总体布置和细部构造,避免不利于结构抗震的做法。建筑结构抗震概念设计涉及勘察、设计、施工等环节,包括场地选择、建筑平立面造型、结构体系的选择、非结构构件的处理以及材料的选用等。场地、地基与基础在建筑选址时,应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,尽量选择对建筑抗震有利的地段,避开不利和危险地段。主要的考虑方面:断裂带、滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流、孤突地形、非岩质陡坡、河岸和边坡边缘、软弱土、液化土、延性及均匀性等。对山区建筑,场地勘察应有边坡稳定性评价和防治建议,边坡设计应符合建筑边坡工程技术规范(GB 50330)的要求。边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定

19、性设计,地震是一种自然现象,为避免它给人类带来大的灾难,这就要求结构工程师不仅要运用好抗震计算分析,而且要重视结构的概念设计。在建筑结构的抗震设计中,注重对结构抗震设计的方法总结和发展。建筑基础与土质边坡、强风化岩质边坡的边缘应留有足够的距离。为减少地面运动传给上部结构的地震能量,应选择具有较大平均剪切波速的坚实场地,较薄的场地土覆盖层可以减轻柔性建筑的震害。尽量将建筑物的自振周期与地震的卓越周期错开,避免共振的情况出现。同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上,也不宜部分采用桩基础部分采用天然基础,充分考虑到地基不均匀沉降可能带来的影响。建筑的平立面布置建筑设计应根据抗震概念设计的要

20、求,明确建筑形体(建筑平面、立面和竖向剖面)的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施,特别不规则的建筑应进行专门研究和论证并采取特别的加强措施。不应采取严重不规则的建筑。规则性评价需综合考虑几何布局、结构设计以及使用等因素,总的要求是平面布置、质量和抗侧力构件的平面布局宜规则、对称,立面变化和侧向刚度沿竖向宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免侧向刚度和承载力的突变。同时防震缝的设置要求也是工程结构抗震分析的重点。能力保护设计的基本原理:对于能力保护构件的设计与地震力已经没有关系了,这与89规范是个显著差别,能力保护构件在地震过程中一直要处于弹性范围内工作,而

21、与能力保护构件相连的延性构件是允许出现塑性变形,这种情况下就要把延性构件能承受的最大抗力计算出来(这与地震力没有关系的,是构件本身的特性,延性构件在地震中达到这个最大的地震力后就会维持这个力不变,从而使与其相连的能力保护构件得到保护)依次推算每个能力保护构件需要的最大抗力,使其在最不利的情况下依然保持弹性。也就是被保护的构件与地震力已经没有关系了。延性构件:对于延性构件在E1地震作用下需要保持弹性,而在E2作用下可以进入塑性状态,所以E1作用的时候关心结构的强度,而在E2作用的时候关心结构的变形。注意E2计算的时候要注意如果用反应谱的时候要用截面有效刚度进行折减,用非线形时程分析的时候要用纤维

22、单元或者弹塑性单元考虑材料非线形。超强系数:超强系数=结构的实际极限承载力/结构的设计承载力(采用材料强度标准值计算的结构承载力) 超强的原因很多,这里说明一点:混桥规中规定钢筋混凝土构件中结构的破坏标准是材料达到材料屈服强度,也就是的材料强度标准值,而我们实际采用的是材料强度的设计值,材料强度的设计值=材料强度标准值/分项系数。这是出现超强的一个原因。实际求解超强系数的时候结构的设计承载力是采用材料强度标准值的,所以需要注意。矩形截面容易求解。圆形截面可以通过圆形截面小程序采用逐步叠代的方法求解,只是需要修改其中的材料设计强度值。D:条与条约束混凝土与非约束混凝土的概念。规范条为了使延性构件

23、有足够的延性能力,故将提高约束混凝土区域作为一个限制条件,其中圆形箍筋内部全部是约束混凝土,而矩形截面的箍筋仅仅是交点处是约束混凝土,为了提高矩形截面的约束混凝土区域所以加了很多拉筋,目的是为了增加交点数量。保证约束混凝土区域。该条与圆形截面无关,因为圆形箍筋可以保证内部混凝土均为约束混凝土。但是在沿着构件的纵向,依然需要加密箍筋间距。另外规范第条规定塑性铰区体积含箍率最小为千分之四,对于直径较小的构件可以配螺旋钢筋,但是直径稍大,该条很难满足,就需要采用较密的环筋加拉筋的方式满足该要求。E:规范条地震作用分量组合 总的设计最大地震作用效应组合E按照该说法含糊不清。EX,EY,EZ指的是X,Y

24、,Z方向的地震力在同一个方向产生的最大地震力,而不是X方向的地震力在X方向产生的最大地震力,Y方向的地震力在Y方向产生的最大地震力,Z方向的地震力在Z方向产生的最大地震力,然后叠加。F:对于抗震结构的延性构件,以后不需要按照混桥规中验算其在偶然荷载作用下是否满足。因为混桥规中要求结构在任何情况都要保持弹性状态,而抗震结构中的延性构件允许出现塑性变形,这两者之间存在矛盾。按照新抗震规范为准。G:规范条规定了简支梁端部至台帽边缘的最小距离,对于连续梁或者其他大跨桥梁的边墩与引桥的衔接墩宽度一定要严格按照该规范执行,因为主桥与引桥之间的自振特性会有很大差别,在地震过程中他们之间会发生不一致振动,也就

25、是主桥与引桥反向振动,更加容易落梁。这样会造成连续梁中间墩盖梁宽度比边墩盖梁宽度小的现象,会影响桥梁美观。同时结合汶川地震的震害,要限制做高垫石的请况出现,因为梁板实际是搭接在垫石上面,而梁板与垫石搭接长度很小,地震过程中梁板很容易从垫石上面脱落,如果高差很大,就会砸坏盖梁,引起落梁。H:为什么取消综合影响系数:1)、条提出了桥台的水平力计算方法,使用该条要注意肋板台可能导致前后桩出现轴向压力相差很大的现象,甚至出现拉力。2)、条明确提出来要对盖梁进行计算,为什么89规范不需要计算地震力作用下盖梁的承载力是否满足要求?3)、曲线梁桥桥跨不宜过大,不宜采用单柱式桥墩。该三条尤其应该注意,这就是新

26、旧规范一个显著差异。原因如下:89规范为了简化计算,对结构的地震力进行折减,也就是综合影响系数CZ,该系数在之间,也就是对地震力折减1/3到1/5,同时认为如果弹性计算能满足要求,则该结构的塑性计算就满足要求。该削减的地震力导致设计人员很多误解的,比如盖梁等在水平地震力作用下影响很小,该条很不合理。而新规范的出现就消除了这个综合影响系数,这样弹性范围内的计算与塑性计算分开考虑。这样地震力明显比以前求出来的地震力要很多。很多因为综合影响系数导致的误解一定要调整一下。以前没有必要验算的构件都需要验算了。I:6.条规定了在E2地震作用下,延性构件的有效截面抗弯刚度采用了折减计算。该条是为了满足采用反

27、应谱法计算而采用的一种简化方法。因为反应谱分析是线性分析,不能考虑材料非线性,所以采用一个折减的刚度进行考虑,结构依然是弹性分析。对于条,对于要进行非线性时程分析的情况下,墩柱可采用钢筋混凝土梁柱单元或者纤维单元考虑结构的非线性,而不能直接采用折减的刚度,否则又是线性分析了。MIDAS中指出,空间动力模型的建立,延性构件的抗弯刚度,在反应谱分析中要做相应的折减,而在时程分析中需要对可能进入塑性的构件运用弹塑性梁单元(分布铰或者纤维模型)或者用弯曲弹簧(集中铰)模拟。J:规范条抗剪计算中,李建中说圆形截面的b取圆的直径,不需要折减。量纲换算不对应,左面为KN,右面为10N,李建中说该量纲没有问题

28、。我理解原因可能是该公式中的单位换算体现在里面。 K:规范条指出建立桥梁抗震计算模型的时候,应采用土弹簧模拟桩土共同作用土弹簧模拟方法简述如下:按照地规,m的单位是KN/m4,而土弹簧的刚度k=KN/m,也就是。(该m3就是土弹簧的位置距地面的距离*该处的有效面积,具体方式可以根据设计者对该参数的理解)具体步骤:C=my求出覆盖层顶面(冲刷线)向下按不同土层绘出地基系数图,再计算土弹簧的位置相临单元的长度和之一半所覆盖的地基系数面积,最后用桩计算宽度乘以此面积,自己编制一个EXCEL表格可以方便求出各个位置的弹簧刚度。注意土的比例系数在地震这样的动力荷载作用下会增大23倍。L:大部分桥梁横桥向

29、都不是独柱墩,因此横桥向计算的时候一定要注意柱的轴力在时程分析中随着横向水平力的增加而剧烈变化,而轴力有影响结构的屈服特性,因此在横桥向计算的时候要慎重考虑这一条。因此横桥向计算时候塑性铰要采用状态P-M-M铰。M:规范第条中的重力式桥墩与桥台与条规定的矮墩都是因为其没有延性,而不会发生塑性变形。结构承受的地震力会一直增加到E2,但是重力式桥墩与桥台可只验算E1,而矮墩却需要验算E2。我认为这与两种结构组成材料有关,圬工材料截面已经很大,抗剪能力已经足够,没有必要验算E2。N:对于桩柱式桥墩的计算,桩作为能力保护构件需要一直保持弹性,桩作为能力保护构件在柱达到极限承载力的时候依然要保持弹性,这

30、就是为什么要乘以超强系数的原因,将柱按照材料强度标准值计算出来的抗弯承载力弯矩值扩大到极限承载力,桩顶力采用该值,然后经过m法进行扩大,保证桩一直处于弹性状态,但是这样的话,对于一桩一柱的结构桩柱的钢筋数量将会相差很大,在桩柱交接处如何进行构造处理避免刚度突变过快,条规定柱式桥墩和排架桥墩的截面变化处,宜作成坡度为2:13:1的喇叭形渐变截面或在截面变化处适当增加钢筋。O:新规范的抗震计算就是允许延性构件出现较大的变形,从而利用结构刚度下降,周期延长,降低地震力。结构允许大变形的前提就是要给结构足够的限位与防落梁措施,这点该如何处理?P:板边与挡块边缘的距离过去规定为,按照这个规定,与现在抗震

31、新规范的思想有些相悖,对于20m空心板桥,支座选用,其橡胶层的厚度为,也就是允许橡胶支座在E2时候发生的变形,挡块的设计要求在E1的作用下挡块不发生破坏,但是在E2作用下,挡块一定要发生破坏,因为采用板式橡胶支座的桥梁,混凝土挡块在地震中破坏,可以有效减小下部结构所受到的地震力。如果挡块与板边距离过近就会限制梁体的变位,过早的被撞坏,达不到设计目的。Q:设计地震动功率谱 由于编制规范单位擅长该方法,所以加进去的。因为该方法可以由反应谱法代替,设计地震动功率谱可以不看的。R:MIDAS中的注意事项:1:振型组合的时候,当结构振型分布密集,互有耦连的时候建议采用CQC。2:对于弹塑性梁单元而言,注

32、意强度P-M铰与状态P-M-M铰的区别。强度P-M铰承受的轴力仅仅考虑初始轴力,而状态P-M-M铰却是可以考虑变化轴力带来的影响。这在分析横桥向的时候要注意应用。3:规范7.4.4MIDAS抗震模块提供了一个小插件,可以直接拟合。4:与条要用到MIDAS里面的静力弹塑性模块(PUSHOVER模块)。5:规范条规定了板式橡胶支座的模拟,在MIDAS中可以应用弹性连接输入其中的弹性刚度。 6:MIDAS抗震模块不能输入新规范的反应谱,需要自己在EXCEL中算出来反应谱数据,拷入MIDAS中自己定义反应谱针对多层砖混结构房屋抗震设计的几点总结:1、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

33、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。2、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

34、有很大的作用。现行建筑抗震设计规范(GB500112010)对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制性规定。室内外高差大于时,房屋总高度允许适当增加,但不应多于,因已将总高适当增加了,故此时不应再四舍五入使增加值多于1M。在设计中房屋总高度及总层数应同时满足限值,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側向地震作用,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。3、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

35、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

36、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。按规范要求,地震区的砌体结构必须有完整的圈梁构造柱体系,才能对脆性砖砌墙体构成完整的围箍约束,遇地震时,才能使其具有一定的延性而避免倒塌。4、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

37、,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,抗震能力低;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

38、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如26500,以加强房屋整体性,防止纵、横墙交接处被拉开。在地震区进行混合结构的结构布置时,不但要考虑平面形状的均衡性,还要考虑到承重墙的均衡性。若平面形状和承重墙布置不均衡,在水平地震力作用下,会使房屋产生扭转地震力分配不均匀,因此在适当的地方设置抗震缝,以保证水平荷载的传递。有时只重视横墙布置而忽视纵墙,纵墙被掏空也是不容忽视的。5、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

39、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370mm宽的墙,或将砂浆强度等级由体高到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12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。除了抗震要求外,顶层的砂浆也不能过低,顶层地震力很小,很容易满足,还要考虑顶层温度应力,标号不易低。6、有效设置房屋圈梁和构造柱,砌体房屋采用设置圈梁是一种既经济又

40、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,同时能保证楼盖起到整体横隔板的作用。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

41、裂缝对房屋的影响。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1030%,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240180mm,在多层砌体结构房屋的墙体中,设置钢筋混凝土构造柱,不但能直接参与墙体的受压和受剪,也是改善墙体抗震性能的一项重要措施。他们与钢筋混凝土圈梁共同约束墙体,尤其是墙体开裂后,墙体以其塑性

42、变形和滑移摩擦来消耗地震能,增加了结构的延性,对控制墙体和坍塌有显著作用。7、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,水平钢筋宜采用HPB235、HRB335钢筋,配筋率不应小于0.1% ,也不宜大于1%,间距不应大于400mm。通过配置水平钢筋,使其在抵

43、抗水平作用时增加墙体的极限水平位移,从而提高了墙体的延性。无论在生活还是在学习中,我们都应该勤于思考。就像我说的,以前我不知道有做整栋楼的振动试验一样,其实要是我往深在想一点,应该就会发现其实振动试验还是要做的。因为规范规定的抗震,房子的结构类型应该也都规定了,可是现在很多房子都是新式的,有的规范上面根本就没有,就像鸟巢国家大剧院那样的,那么它们的抗震怎么办呢?想一想,那还是需要做实验的吗!所以生活中还是要勤于思考!理论的进步离不开技术的进步,有的还涉及到数学的进步。因为有些实验如果没有先进的实验设备是做不了的,就像振动台试验一样,那么这样就阻碍了我们的试验研究,进而阻碍了我们理论的得出。而数

44、学的进步,则显示在公式推导以及其变换中,而公式的推导变换就是为了其往简单方便。结构的地震反应就是地震动通过结构惯性引起的,而隔震结构就是通过延长结构的自振 周期,来减少结构的水平地震作用,从而消除或有效的减轻结构和非结构的地震破坏,提高 其安全度。隔震设计需要解决的主要问题是:隔震层位置的确定;隔震支座类型、数量、布置的考虑;隔震支座在罕遇地震作用下各种受力情况的验算;连接构件的设计。通过对这门课程的学习收获:虽然只是浅显的认识,因为这方面的只是涉及到很多的公式,以及公式之间的推到转换,需要的一定的数学知识的,才能深入的理解懂得,而我下去又没深入的看,所以只能是知其然不知其所以然了。然后就是知

45、道,上课反复强调的地震波分析一般是时时域分析,通过傅里叶变换变成频域分析,因为时域分析很多性质特点都看不清楚,而频域分析则很容易看清楚地震的性质特点,所以一般用频域分析。之后就是知道了结构试验的各种方法,像什么静力试验、拟静力试验、拟动力试验等等,它们是怎样做的以及做这个实验的目的是什么,通过分析能得到什么结果等等。最后就是知道了做实验的模型设计,因为以前很少接触做实验的事,所以很少往这方面想,根本不知道振动试验是怎么做的以及其模型是怎么处理的问题,甚至想当然认为振动试验是不需要做的,只要根据抗震要求设计就可以了,是必须掌握的,眼下会对以后相关的课程起到很大的辅助作用。特别是毕业设计时会有很多的相关知识设计,长远来看,对我们以后的从事工作有很大帮助。而且在当前社会形势下,地震灾害愈来愈多的出现,对于我们抗震设计将会是非常重要的。

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