工學結構設計ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-11 00:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 屋各部分的質(zhì)量或結構抗側移剛度大小懸殊時。 對于多層砌體結構房屋，有下列情況之一時宜設置防震縫，縫兩側均應設置墻體，縫寬應根據(jù)烈度和房屋高度確定，可采用 50~100mm： 說明： 對于抗震設防烈度為 ①房屋立面高差在６ m以上； ６度以上的房屋，所有伸縮 ②房屋有錯層，且樓板高差較大； 縫和沉降縫，均應符合防 ③各部分結構剛度、質(zhì)量截然不同。 縫的要求。 建筑結構抗震設計 16 ４ .３ 結構選型與結構布置 結構選型 １ .結構材料的選擇 結構選型涉及的內(nèi)容較多，應根據(jù)建筑的重要性、設防烈度、房屋高度、場地、地基、基礎、材料和施工等因素，經(jīng)技術、經(jīng)濟條件比較綜合確定。 從抗震角度考慮，作為一種好的結構形式，應具備下列性能：①延性系數(shù)高；② “ 強度／重力 ” 比值大；③勻質(zhì)性好；④正交各向同性；⑤構件的連接具有整體性、連續(xù)性和較好的延性，并能發(fā)揮材料的全部強度。 在建筑的方案設計階段，研究建筑形式的同時，需要考慮選用哪一種結構材料，以及采用什么樣的結構體系，以便能夠根據(jù)工程的各方面條件，選用既符合抗震要求又經(jīng)濟實用的結構類型。 建筑結構抗震設計 17 ４ .３ 結構選型與結構布置 按照上述標準來衡量，常見建筑結構類型，依其抗震性能優(yōu)劣而排列的順序是： ① 鋼結構； ② 型鋼混凝土結構； ③ 混凝土一鋼混合結構； ④ 現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構； ⑤ 預應力混凝土結構； ⑥ 裝配式鋼筋混凝土結構； ⑦ 配筋砌體結構； ⑧ 砌體結構等。 現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構存在著的優(yōu)越性：①通過現(xiàn)場澆筑，可形成具有整體式節(jié)點的連續(xù)結構；②就地取材；③造價較低；④有較大的抗側移剛度，從而減小結構側移，保護非結構構件遭破壞；⑤良好的設計可以保證結構具有足夠的延性。 加設構造柱和圈梁，是提高砌體結構房屋抗震能力的有效途徑。 ２ .抗震結構體系的確定 抗震結構體系是抗震設計應考慮的關鍵問題，結構方案的選取是否合理，對安全性和經(jīng)濟性起決定性作用。 建筑結構抗震設計 18 ４ .３ 結構選型與結構布置 規(guī)范規(guī)定 ： ① 結構體系應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。 受力明確、傳力合理、傳力路線不間斷、抗震分析與實際表現(xiàn)相符合。 建筑結構抗震設計 19 ４ .３ 結構選型與結構布置 ② 宜有多道抗震防線，應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力 。 由于柱子的數(shù)量較少或承載能力較弱，部分柱子退出工作后，整個結構系統(tǒng)喪失了對豎向荷載的承載能力。 抗震設計的一個重要原則是結構應有必要的贅余度和內(nèi)力重分配的功能。 建筑結構抗震設計 20 ４ .３ 結構選型與結構布置 ③結構體系應具備必要的承載能力，良好的變形能力和消耗地震能量的能力。 足夠的承載力和變形能力是需要同時滿足的。 有較大的變形能力而缺少較高的抗側向力的能力如鋼或鋼筋混凝土純框架，由于在不大的地震作用下會產(chǎn)生較大的變形，導致非結構構件的破壞或結構本身的失穩(wěn)。 建筑結構抗震設計 21 ４ .３ 結構選型與結構布置 足夠的承載力和變形能力是需要同時滿足的 。 有較高的承載能力而缺少較大變形能力如 不加約束的砌體結構，很容易引起脆性破壞而 倒塌。 必要的承載能力和良好的變形能力的結合便是結構在地震作用下具有的耗能能力。 建筑結構抗震設計 22 ４ .３ 結構選型與結構布置 ④宜具有合理的剛度和強度分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應力集中或塑性變形集中；對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。 選擇結構體系，要考慮建筑物剛度與場地條件的關系。當建筑物自振周期與地基土的卓越周期一致時，容易產(chǎn)生類共振而加重建筑物的震害。 選擇結構體系時，要注意選擇合理的基礎形式。基礎應有足夠的埋深，對于層數(shù)較多的房屋宜設置地下室。對于軟弱地基宜選用樁基、筏片基礎或箱形基礎。 就常見的多層及中高層建筑而言，砌體結構在地震區(qū)一般適宜于 6 層及 6 層以下的居住建筑?？蚣芙Y構平面布置靈活，通過良好的設計可獲得較好的抗震能力，但框架結構抗側移剛度較差，在地震區(qū)一般用于 10 層左右體型較簡單和剛度較均勻的建筑物。對于層數(shù)較多，體型復雜，剛度不均勻的建筑物，為了減小側移變形，減輕震害，應采用中等剛度的框架一剪力墻結構或者剪力墻結構。 建筑結構抗震設計 23 ４ .３ 結構選型與結構布置 結構布置的一般原則 結構偏心帶來的危害 。 馬那瓜中央銀行與美洲銀行結構平面 (a)有較大偏心，震害嚴重； (b)對稱，震害輕。 建筑結構抗震設計 24 ４ .３ 結構選型與結構布置 當建筑層數(shù)很多時，上面各層偏心引起的扭轉(zhuǎn)效應對下層的積累，對下面幾層更不利。所以，進行結構布置時，除了要求各向?qū)ΨQ外，還希望能具有較大的抗扭剛度。因此，下圖 (a)、 ( b)所示的抗震墻沿房屋周邊布置的方案，就優(yōu)于圖 (c)， ( d) 所示在房屋內(nèi)部布置的方案。此外，前者比后者還具有較大的抗傾覆能力。 對于多層砌體房屋，應優(yōu)先采用
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