抗震设计原则和抗震构造措施自测题
“布丁不布灵”通过精心收集,向本站投稿了19篇抗震设计原则和抗震构造措施自测题,以下是小编帮大家整理后的抗震设计原则和抗震构造措施自测题,仅供参考,大家一起来看看吧。
篇1:抗震设计原则和抗震构造措施自测题
23.抗震设计原则和抗震构造措施自测题来源:
一、单项选择题
1.抗震设防是以( )为前提的。
a.现有的科技水平 b.现有的国防水平
c.现有的经济条件 d.现有的科技水平和经济条件
2.我国规范抗震设防的基本思想和原则是以( )为抗震设防目标。
a.两个水准 b.三个水准
c.两阶段 d.三阶段
3.建筑物的抗震设计根据其使用功能的重要性分为( )个抗震设防类别。
a.一 b.二
c.三 d.四 来源:
4.丙类建筑的地震作用和抗震措施均应符合( )的要求。
a.本地区抗震设防烈度 b.本地区基本烈度
c.本地区抗震防御烈度 d.抗震烈度
5.在对建筑物进行抗震设防的设计时,根据以往地震灾害的经验和科学研究的成果首先进行( )设计。
a.极限 b.概念
c.构造 d.估算
6.( )可以将不规则的建筑物分割成几个规则的结构单元,每个单元在地震作用下受力明确、合理。
a.温度缝 b.变形缝
c.防震缝 d.伸缩缝
二、多项选择题
1.现行抗震设计规范适用于抗震设防烈度为( )度地区建筑工程的抗震设计、隔震、消能减震设计。
a. 5 b.6
c. 7 d.8
e. 9
2.“三个水准”的抗震设防目标可简单概括为( )。
a.小震不坏 b.中震不倒
c.小震可修 d.中震可修
e.大震不倒
3.建筑物的抗震设计根据其使用功能的重要性分为( )。
a.甲类 b.乙类
c.丙类 d.丁类
e.戊类 来源:
4.下列属于概念设计的有( )。
a.选择对抗震有利的场地
b.建筑形状力求简单、规则
c.质量中心和刚度中心尽可能地远离
d.选用抗震性能较好的建筑材料
e.选择技术先进、经济上合理的抗震结构体系,传力明确,并有多道抗震防线
5.多层砌体房屋的抗震构造措施有( )。
a.设置钢筋混凝土构造柱 b.设置钢筋混凝土圈梁
c.墙体有可靠的连接 d.加强楼梯间的变形性
e.楼盖及屋盖构件应有足够的支承长度和可靠的连接
6.框架结构的构造措施有( )。
a.框架节点的构造措施 b.框架柱中纵筋、箍筋及弯钩等构造措施
c.设置钢筋混凝土圈梁 d.框架梁顶筋、底筋、箍筋的构造措施
e.墙体有可靠的连接来源:
7.防震缝的作用有( )。
a.可以将规则的建筑物分割成几个规则的结构单元
b.可以将不规则的建筑物分割成几个规则的结构单元
c.有利于抗震
d.每个单元在地震作用下受力明确、合理
e.不宜产生扭转或应力集中的薄弱部位
考点23自测题答案:
一、单项选择题:1.d 2.b 3.d 4.a 5.b 6.c
二、多项选择题:1.bcde 2.ae 3.abcd 4.abde 5.abce 6.aidd 7. bcde
篇2:1A411052抗震设计原则和抗震构造措施
1a411052 抗震设计原则和抗震构造措施
(1)抗震设计原则
1)抗震设防的基本思想:
现行抗震设计规范适用于抗震设防烈度为6、7、8、9度地区建筑工程的抗震设计、隔震、消能减震设计。抗震设防是以现有的科技水平和经济条件为前提的。
我国规范抗震设防的基本思想和原则是“三个水准”为抗震设防目标。简单地说是“小震不坏、大震不倒”。
“三个水准”的抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用;当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,不会倒塌或发生危及生命的严重破坏。
2)建筑抗震设防分类:
建筑物的抗震设计根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。大量的建筑物属于丙类,这类建筑的地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。
3)抗震结构的概念设计:
在对建筑物进行抗震设防的设计时,根据以往地震灾害的经验和科学研究的成果首先进行“概念设计”。概念设计可以使我们提高建筑物总体上的抗震能力。
(2)抗震构造措施
篇3:结构抗震设计一般原则之抗震构造有哪些措施?
,
所用材料等级不低于规范要求的最低等级,从而有效减小材料的脆性,计算中还应严格控制梁的相对受压区高度。砌体结构应按规范要求设置圈梁、构造柱等,有效约束砌体,提高砌体的延性和整体性。非结构构件比如框架填充墙两端应与柱有效拉结,附属构件女儿墙、雨篷、挑檐等除保证自身整体性能外,还应与主体结构有可靠连接和锚固。
篇4:桩基抗震构造有哪些措施?
桩基抗震构造有哪些措施?
(1)灌注桩桩身配筋
桩身长度范围内存在液化土或软硬互层时,在这些性质差异较大的土层中,地震波速差异显著,致使土层界面附近土体位移急剧变化,基桩随土体变形而产生较大内力,根据震害调查发现,这类弯、剪破坏并不比桩头破坏严重,因此可以认为,土体位移对基桩产生的内力与桩头在一个数量级上。工程实践中,当桩头配筋足够时,将纵筋与箍筋延伸至液化土或软硬互层附近,应该是能保障其安全。
因此规定:液化土中桩的配筋范围,应自桩顶至液化层以下进入稳定土层深度不应小于α/4.0,其纵向钢筋、箍筋直径和间距应与桩顶部相同。当桩身长度范围内存在软硬互层时,在软层以下2d范围内其纵向钢筋、箍筋直径和间距应与桩顶部相同。
(2)预应力混凝土空心桩
预应力混凝土空心桩常用于上覆土层较弱的地区,这些地区土层多是砂土、粉土与黏性土、淤泥质土交互成层;某些地区管桩穿过软弱土层,置于基岩上,使得地震下基桩承受较大的土层差异变形引起较大弯、剪内力;此外预制空心桩配筋少,钢筋细,混凝土截面小,抗弯和抗剪承载力均较低;阪神地震震害调查也表明,预制空心桩破坏较为严重,因此预制空心桩不宜用于8度及以上地区;不应用于有液化土层(空心桩挤土消除土体液化的除外)、极软土层场地,
(3)承台与钢筋混凝土柱的连接
对于多桩承台,柱纵向主筋应锚入承台不应小于35倍纵向主筋直径(非抗震);地震作用下,根据震害调查,建筑工程震害中还未见柱纵筋从承台拔出的案例,但在高架桥柱根有钢筋被拔出的情况,可见对于超静定次数较多的建筑结构,具有更好的整体性;但对于那些位于高烈度区且无地下室的框架结构,柱根纵筋仍需可靠锚固,因此规定对于一、二级抗震等级的柱,纵向主筋锚固长度应乘以1.15的系数;对于三级抗震等级的柱,纵向主筋锚固长度应乘以1.05的系数。
当承台高度不满足锚固要求时,根据抗震需要竖向锚固长度不应小于20倍纵向主筋直径;纵筋下部应向柱轴线方向呈90弯折
篇5:贮仓抗震构造有哪些措施?
,
(2)、在满足工艺要求的前提下,横梁顶面至仓底的距离与柱全高之比,不宜小于0.3,且不宜大于0.5。
(3)、横梁截面的高宽比不宜大于4。
篇6:框架结构中柱的抗震构造有哪些措施?
框架结构中柱的抗震构造有哪些措施?
1)柱截面尺寸:柱的平均剪应力太大,会使柱产生脆性的剪切破坏,平均压应力或轴压比太大会使柱产生混凝土压碎破坏,为了使柱有足够的延性,柱截面尺寸应符合以下要求:柱截面的长边应小于柱净高的1/4,且柱截面的宽度不宜小于300mm;当剪压比保持较低时,可获得较好的延性,为此柱端截面的平均剪应力一般宜小于3N/mm。
2)柱纵向钢筋的配置:柱中纵向钢筋宜对称配筋:为了保证柱有足够的延性,柱的最小配筋率必须满足《抗震规范》要求;纵向钢筋的接头,一级框架应采用焊接接头;二级宜采用焊接接头,而底层柱根应焊接;三级可采用搭接,而底层柱根宜焊接;直径大于32mm的钢筋必须采用焊接,
在纵向钢筋连接区段内宜加密箍筋,防止纵向钢筋的压曲,增加粘结强度。
3)柱的箍筋:在地震力的反复作用下,柱端钢筋保护层往往首先碎落,这时,如无足够的箍筋约束,纵筋就会向外膨曲,柱端破坏。箍筋对柱的核心混凝土起着有效的约束作用,提高配箍率可以显著提高受压混凝土的极限压应变,从而有效增加柱的延性。因此设计人员应遵照《抗震规范》对框架柱的箍筋构造要求。
篇7:砌体结构抗震措施
引言
砌体结构因其材料选择及施工的方便性,长期以来是我国应用最广泛的结构形式之一,其抗震性能的好坏直接影响着人民的生命财产安全。
然而,无论是从稍远时期的唐山大地震,还是几年前的汶川、玉树震后统计来看,受破坏最严重的无一例外均是砌体结构,而且遥遥领先于其他结构形式。究其原因,由于砌体材料本身的脆性以及砌块与砂浆间的粘结力较弱,砌体结构抗拉、抗弯、抗剪强度均较低,只有合理设计,采取有效的抗震措施,才能保证结构的抗震性能,抵抗突如其来的地震作用。
1 砌体结构主要震害形态
1.1 整体或局部倒塌
地震作用下,底层墙体受剪最大,如若强度不足,底层会先倒塌而使整个结构倒塌。地基不均匀时,可能会发生结构一端倒塌而另一端不倒;屋面为预制板的结构,混凝土梁与横向承重墙体振动不一致,搭在上面的预制板容易脱落;楼梯间、女儿墙以及其它平立面上的突变部位,在地震作用下也容易发生倒塌。
1.2 裂缝
在水平地震力作用下,砌体房屋纵向窗间墙部位较易发生剪切破坏而出现斜裂缝,之后在地震的反复作用下,墙体同时还受到拉压、扭转、弯折作用而产生交叉裂缝。
当房屋采用纵墙承重,横墙间距过大而屋盖刚度又较弱时,垂直于纵墙方向的地震力会迫使纵墙在刚度小的方向上发生横向弯曲,使得纵墙窗户的上、下皮砖砌体处产生水平裂缝。墙体竖向裂缝主要发生在纵横墙交接处,在竖向地震作用下,纵横墙体因荷载不同引起竖向变形差,使墙体在连接处产生剪应力,当剪应力超过砌体强度时产生竖向裂缝。
1.3 变形缝处墙体破坏
在较强的水平地震作用下,墙体的水平振幅较大,设计中变形缝的缝距太小或者其被建筑垃圾等封堵住时,两侧墙体较易因互相碰撞、挤压而受到破坏。
篇8:砌体结构抗震措施
2.1 合理布置建筑平立面
研究表明,简单规则的建筑物在地震中最不容易发生破坏。因此,无论在建筑平面还是立面上,均应力求质量、刚度均匀、对称分布,避免刚度突变或开设过大洞口。建筑平面上宜规则、简洁,使房屋质量中心与刚度中心尽可能一致,保证在地震作用下不发生较大的扭转效应。立面上应尽量降低房屋中心,避免头重脚轻。突出屋面部分不宜过高,避免发生鞭梢效应。
2.2 严格控制总层数及总高度
砌体结构中楼板重量近乎占到房屋总重量的一半,房屋总高度一定的情况下,多一层楼板意味着增加半层楼的地震作用。历次震害结果显示,砌体结构房屋层数越多,高度越高,地震中破坏程度越大,因此,有必要对砌体房屋总层数及总高度进行严格控制。
《建筑抗震设计规范》(GB50011-)中7.1.2条规定了我国在不同砌体材料、不同抗震烈度下的总高度和层数限值。同时,横墙较少的多层砌体房屋,总高度应比规定降低3m,层数相应减少1层;各层横墙很少的多层砌体房屋,还应再较少一层。
2.3 合理布置楼梯间
楼梯间作为人员疏散通道,在紧急情况发生时,大量人员集中,如果在地震时破坏,极有可能造成伤亡,也使救援工作无法顺利进行。建筑物的四角是保证结构整体性的重要部位,地震时水平两个方向地震作用通过墙体传递,在角部形成合力,造成应力集中,故不宜在房屋的尽端和转角处设置楼梯间。
2.4 合理设置伸缩缝
砌体材料与钢筋混凝土的线膨胀系数不同,墙体和屋盖的刚度不同,当温度变化时,砌体墙体与钢筋混凝土屋盖将产生不同的变形。由于墙体变形受屋盖变形的制约,墙体中会产生温度应力,一定程度下会生成斜裂缝和水平裂缝。
为防止砌体由温差和墙体干缩引起的裂缝,可在产生裂缝可能性较大的.地方设置伸缩缝,如房屋平面转折处、体型变化处及错层处等。此外,在屋盖上设置保温、隔热层,或在屋面与墙体相接触的部位设置滑动层,也可有效防止温度裂缝。
2.5 重视构造柱与圈梁的设置
在多层砌体房屋中设置钢筋混凝土构造柱,能约束墙体变形,提高砌体抗剪强度,更重要的作用是增强墙体之间的连接,增强结构的整体性,提高砌体结构的抗震性能,防止房屋在大震时的突然倒塌。
构造柱须与各层纵横墙的圈梁或现浇楼板连接,才能发挥约束作用。构造柱的设置部位因地震烈度、房屋高度的不同而异,具体可见《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)7.3.1条的规定。
圈梁也是多层砌体房屋中重要的抗震构造措施,圈梁的设置可以防止因地基不均匀沉降或较大振动荷载对结构的不利影响。圈梁与构造柱相结合,对各层构造柱起到支撑点的作用,共同作为多层砌块房屋的约束边缘构件,限制开裂后砌体裂缝的延伸和砌体的错位,使砖墙有较大的延性和变形能力,继续吸收地震能量,避免墙体倒塌。
2.6 采用隔震结构
砌体结构中采用隔震措施可以有效抗震,即在建筑物上部结构与基础之间设置隔震层,延长整个结构体系的自振周期,增大阻尼,减小传到上部结构的地震作用。从抗震性和经济性考虑,建在高烈度区的建筑更适合采用隔震结构。
结论
砌体结构是我国历史较长、应用普遍的结构形式,并且必将在今后很长一段时间内仍然广泛使用。由于砌体材料的抗拉和抗剪强度都很低,抗震性能较差,在抵御侧向水平地震作用时,在变形极小的情况就会开裂,进而倒塌,造成巨大损失。加强砌体结构的抗震设计,对保障人民群众的生命财产具有十分重要的意义。
篇9:桥梁工程抗震设计
摘要:地震对道路与桥梁的破坏主要由于地表破坏和桥梁受震破坏引起的,桥梁由于受到地震后而产生水平及竖直振动,造成桥梁构件的破坏,甚至使桥梁倒塌。
本文主要就桥梁震后产生的原因进行给予探讨方案。
篇10:桥梁工程抗震设计
近几年,我国各地大小地震频发,公路桥梁等交通工程在地震中遭受到严重的破坏,然而目前增强桥梁的抗震能力,加强桥梁工程抗震研究的重要性便显得十分关进。
桥梁工程是交通枢纽中的重中之重,强震往往使公路桥梁遭到严重破坏,不但影响着交通的正常通行,有时可能引起二次灾害,阻碍救援工作队的进入。
1.桥梁破坏形式及震害原因分析
1.1合理选址
桥梁工程在建设施工的前期规划中需要对桥梁主体场地选择问题加以关注。
首先,合理的桥梁建设场地应以坚硬地质结构为首选,避免松软场地在地震时发生地基失效的现象。
其次,当交通运输发展实际要求桥梁工程不得不在松软场地区域建设的时候,桥梁的整体结构设计需要尽可能的提高基建整体性能,将地震造成地质结构不均匀变形的可能性降到最低。
1.2桥梁破坏形式
对国内外桥梁震害的调查表明,上部结构震害主要表现为落梁移位,局部碰撞。
下部结构存在桥墩折断,混凝土剥落,系梁开裂,挡块普遍失效,桥台翼挤开裂、倾斜等震害现象。
另外,桥梁附属支座移位与变形,伸缩缝张开和挤压,护栏开裂的现象也非常普遍。
1.3桥梁震害原因分析
桥梁震害是多种因素综合作用的结果,主要有:(1)地震作用对桥台和桥墩等薄弱部位的破坏.桥台是桥梁两侧岸边的支撑部分,一般是在岸边的原域填土上,用钢筋混凝土修建三角形或矩形的支台,这是地震作用的薄弱部位,因为桥台的路基高且三面临空,振动大,桥台和下面土的刚度不同,有相互作用,土体本身在地震中会产生液化,震陷破坏,桥台受地震的振动或场地砂土液化影响,填土滑移,滑移土体对桥台产生巨大推力,致使桥台发生破坏。
桥墩是支撑桥身的主要构件,其震害主要包括桥墩的断裂,剪断和裂缝,另外还有因桩柱埋入深度不够等原因遭受破坏。
(2)支座破坏.支座破坏是桥梁上部结构中最常见的一种破坏现象。
在地震力的作用下,由于支座设计没有充分考虑抗震要求,构造上连接与支挡等构造措施不足,或由于某些支座形式和材料上的缺陷等因素,导致了支座发生过大的位移和变形,从而造成如支座锚固螺栓拔出、剪断、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等,并由此导致结构力的传递形式的变化,进而对结构的其他部位产生不利的影响。
(3)地基失效造成的破坏.地震中大部分桥梁倒塌是由于地基失效和砂土液化造成的。
砂土液化通常是指饱和粉细砂,在地震的作用下失去抗剪能力,变为流动状态。
由于桥址地基失去承载力,使得位于上部土层的桥墩倾斜、滑移、危害不小。
在强震作用下,土体结构被扰动,强度降低,孔隙水压力增大,从边界排出,软粘土被压密,发生软土震陷,产生不均匀沉降,这种不均匀沉降引起内力重分布可导致结构特别是超静定结构破坏乃至倒塌。
(4)构造措施不当等原因引起破坏桥梁结构的震害还表现在如结构构造及连接不当造成的破坏、桥台台后填土位移过大造成桥台沉降或斜度过大造成桥墩台承受过大的扭矩而引起的破坏等。
2.桥梁抗震设计基本原理
结构地震响应分析方法可以分为确定性方法和非确定性( 或概率性) 方法两大类。
确定性方法是以确定性的荷载作用于结构,求解该确定性荷载作用下结构动力反应的方法。
弹性静力法、反应谱法和时程分析法均属于确定性方法。
非确定性方法将地震视为随机过程,以此随机地震动作用于结构,求出结构动力响应统计量。
2.1确定性方法
(1)静力法.最早在18,由日本学者大房森吉提出,该法假设结构各部分与地震动具有相同的振动规律。
结构因地震力引起的惯性力等于地面运动加速度与结构总质量的乘积,以此惯性力作为静力施加于结构,进行结构线弹性静力分析。
(2)反应谱法.反应谱方法的基本原理是,作用于结构的实际地震波是由含有一定卓越频率的复杂波组成,当地震的卓越频率和结构的固有频率相一致时,结构物的动力反应就会变大。
不同周期单自由度振子在某一地震记录激励下,可得到体系周期与绝对加速度、相对速度和相对位移的最大反应量之间的关系曲线,即加速度反应谱、速度反应谱和位移反应谱。
由于客观存在随机因素影响,使得不同地震记录得到反应谱具有很大随机性、离散性,实际应用的规范反应谱是大量地震记录输入后得到众多反应谱曲线经统计平均和光滑后而得到的。
结构物可以简化为多自由度体系,多自由度体系的地震反应可以按振型分解为多个单自由度体系反应的组合,每个单自由度体系的最大反应可以从反应谱求得。
(3)时程分析法.时程分析法是将实际地震动记录或人工生成的地震波作用于结构,直接对结构运动方程进行数值积分而求得结构地震反应的时间历程。
时程分析法由于采用了符合场地情况的具有概率意义的加速度过程作为地震动的输入,因此可以精确地考虑结构—基础—土的相互作用、地震波多点输入等因素而建立结构动力计算模型和结构地震响应振动方程。
但为了较合理的体现地震荷载的随机性,同一输入点的地面运动需要多组加速度时程进行模拟,之后作统计处理,计算量十分庞大。
2.2非确定性方法
随机振动法建立在地面运动统计特征的基础上,把具有统计性质的地震动作用到结构上,提供了结构响应的统计度量,不受任意选择的某一输入运动控制。
由于随机振动法已经考虑了地震发生时地面运动的概率统计特性,被认为是一种较为先进的分析工具。
尽管还有种种不够成熟之处,现已被作为与反应谱法、时程分析法并行的一种抗震分析方法列入我国规范。
3.桥梁抗震设计
3.1桥梁抗震设计原则
(1)桥梁在抗震设计时要保证结构的整体性和规则性,使结构在质量、刚度、几何尺寸等方面协调匀称,避免突然变化。
(2)抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小,防止结构产生不能容忍的破坏,因此在不增加重量,不改变刚度的前提下,提高总体强度和延性是两个有效提高结构抗震能力的途径。
(3)抗震设计中要采用多阶段设计方法,设计多道防线来实现结构在不同发生概率地震作用下的预期性能目标。
3.2桥梁抗震设计中的建议
(1)尽量采用连续的桥跨代替简支梁跨,进而减少伸缩缝的数量,降低在此落梁的可能性,同时也提高了桥上行车的舒适性。
(2)对常规的简支桥梁结构应加强桥面的连续构造,以及需提供足够的加固宽度以防止主梁发生位移落梁,另外还应适当的加宽墩台顶盖梁及支座的宽度,并增设防止位移的隔挡装置。
(3)对采用橡胶支座而无固定支座的桥跨,应加设防移角钢或设挡轨,作为支座的抗震设计。
(4)在地震区的桥梁结构以采用跨度相等、每联连续跨内下部墩身刚度相等为宜。
跨度不均,墩身刚度不等极易发生震害,这已经为国内外许多震害所证实。
对各墩高度相差较大的情况可采用调整墩顶支座尺寸和桩顶设允许墩身位移的套筒来调整各墩的刚度,以便使之刚度尽量保持一致。
(5)桥梁的基础应尽可能的建在可靠的地基上,否则软土的液化会加大地震反应。
(6)地震区桥跨不宜太长,大跨度意味着墩柱承受的轴向力过大,从而降低墩柱的延性能力。
4.结语
我国当前的交通运输行业仍处于建设、应用的高峰期,重视地震频发区域桥梁工程的抗震技术设计具有非常重要的现实意义。
相关工作人员需要在结合社会发展要求的基础上,以桥梁抗震技术设计原则为指导思想,不断对各种抗震措施、手段进行探索与创新,使新时期的桥梁工程能够更好的为交通运输行业乃至整个经济社会的发展做出贡献。
参考文献
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[3]范立础,李建中.汶川桥梁震害分析与抗震设计对策[J].公路,(5):92-95.
[4]梁岩.桥梁抗震设计措施的改进[J].北方交通,,(4).
篇11:桥梁工程抗震设计
抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想,正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。
合理的抗震设计,要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合。
一、桥梁结构地震破坏的主要形式
根据桥梁过去的地震破坏情况,除了如液化、断层等凼地基失效引起的破坏以外,混凝上桥梁最常见的破坏形式有以下四种:
1、弯曲破坏。
结构在水平地震荷载作用下由于过大的变形导致混凝土保护层脱落、钢筋压屈和内部混凝土压碎、崩裂,结构失去承载能力。
整个过程可以用以下四个阶段来描述:①当弯矩达到开裂强度时,截面出现水平弯曲裂缝;②随着裂缝的发展和荷载强度的提高,受拉侧的纵筋达到屈服强度;③随着变形量的增大,混凝土保护层脱落、塑性铰范围扩大;④钢筋压屈(或拉断)和内部混凝土压碎、崩裂。
1.2 剪切破坏(弯剪破坏)。
在水平地震倚戟作用下,当结构受到的剪切力超过截而剪切强度时发生剪切破坏,整个破坏过程可以用以下四个阶段来描述:①截血弯矩达到开裂强度时,截面出现水平弯曲裂缝;②随着裂缝的发展和荷载强度的提高,柱内出现斜方向的剪切裂缝;③局部剪切裂缝增大,箍筋屈服导致剪切裂缝进一步增长;④发生脆性的剪切破坏。
3、落梁破坏。
当梁体的水平位移超过梁端支撑长度时发生落梁破坏。
落梁破坏是由于梁与桥墩(台)的相对位移过大,支座丧失约束能力后引起的一种破坏形式。
发生在桥墩之间地震相对位移过大、梁的支撑长度不够、支座破坏、梁间地震碰撞等情况。
4、支座损伤。
上部结构的地震惯性力通过支座传到下部结构,当传递荷载超过支座设计强度时支座发生损伤、破坏。
支座损伤也是引起落梁破坏的主要原因。
对于下部结构而言,支座损伤可以避免上部结构的地震荷载传到桥墩,避免桥梁发生破坏。
二、桥梁抗震设计原则
合理的'抗震设计,要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合,使结构能够经济的实现抗震设防的目标。
要达到这个要求,就需要设计工程师深入了解对结构地震反应有重要影响的基本因素,并具有丰富的经验和创造力,而不仅仅是按规范的规定执行[2]。
以下为抗震设计应尽可能遵循的一些基本原则,这些原则基于历次的桥梁震害教训和当前公认的理论认识。
①场地选择。
除了根据地震危险性分析尽可能选择比较安全的厂址之外,还要考虑一个地区内的场地选择。
选择的原则是:避免地震时可能发生地基失效的松软场地,选择坚硬场地。
②体系的整体性和规则性。
桥梁的整体性要好,上部结构应尽可能是连续的。
较好的整体性可防止结构构件及非结构构件在地震时被震散掉落,同时它也是结构发挥空间作用的基本条件。
无论是在平面还是在立面上,结构的布置都要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规整,避免突然变化。
③提高结构和构件的强度和延性。
桥梁结构的地震破坏源于地震动引起的结构振动,因此抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小,并使结构具有适当的强度、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结构变形;强度与延性则是决定结构抗震能力的两个重要参数。
由于地震动可造成结构和构件周期反复变形,使其刚度与强度逐渐退化,因此,只重视强度而忽视延性绝对不是良好的抗震设计。
④能力设计原则。
能力设计思想强调强度安全度差异,即在不同构件(延性构件和能力保护构件-不适宜发生非弹性变形的构件统称为能力保护构件)和不同破坏模式(延性破坏和脆性破坏模式)之间确立不同的强度安全度。
通过强度安全度差异,确保结构在大地震下以延性形式反应,不发生脆性的破坏模式。
在我国以前的建筑抗震设计中,普遍采用“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件”的设计思想。
⑤多道抗震防线。
应尽量使桥梁成为具有多道抵抗地震侧向力的体系,则在强地震动过程中,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。
但相对于建筑结构,桥梁在这方面可利用的余地通常并不大。
三、桥梁抗震设计方法相关问题
1、桥梁抗震概念设计 抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想,正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。
合理抗震设计,要求设计出来的结构,在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合,使结构能够经济地实现抗震设防的目标。
应当指出,强调概念设计重要,并非不重视数值计算,而是为了给抗震计算创造出有利条件,使计算分析结果更能反映地震时结构反应的实际情况。
桥梁抗震概念设计阶段的主要任务是选择良好的抗震结构体系,主要根据桥梁结构抗震设计的一般要求进行。
对于采用延性抗震概念设计的桥梁,还包括延性类型选择和塑性耗能机制选择。
2、桥梁延性抗震设计 目前延性抗震验算所采用的破坏准则主要有:强度破坏准则、变形破坏准则、能量破坏准则、基于低周疲劳特征的破坏准则以及用最大变形和滞回耗能来表达的双重指标破坏准则等。
Housner在对悬臂式单质点系统的非线性地震反应进行分析后,将其破坏机理总结为:在形成完全的塑性反应之前,出现某种程度的塑性应变,由此而消耗的能量自然的构成结构等效粘滞阻尼的一部分;当完全进入塑性变形后,产生塑性漂移,并在单方向发展直到倒塌发生。
他认为塑性反应阶段,保证结构不破坏的条件是让其保有足够的耗能能力。
3、多阶段设计方法 随着对地震产生机理、地震动特性以及地震作用下各类结构动力特性、破坏机理、构件能力研究认识的加深以及对结构在不同发生概率地震作用下预期性能目标的不同,促使结构设计在设计原则、设防水准等各个方面进行不断改进。
由原来的单一设防水准一阶段设计逐渐改进为双水准或三水准两阶段设计、三阶段设计,以及多水准设防、多性能目标准则的基于结构性能的设计等。
4、地震响应分析及设计方法的改变 随着人们对地震动和结构动力特性理解的加深,目前已经发展了多种抗震设计理论和地震响应的分析设计方法。
从地震动的振幅、频谱和持时三要素来看,抗震设计的静力理论只考虑了高频振动振幅的最大值;反应谱理论虽考虑了振幅和频谱,但持时则始终未能得到明确的反映;动力理论不但考虑了地震动的持时,而且还考虑了地震动中反应谱不能概括的其他特性。
从组成结构抗震设计理论的四个方面内容(输入地震动、结构和构件的动力模型,一实用的地震反应分析方法,以及设计原则)来看,静力理论对四个方面都做了极大的简化,反应谱理论也做了较大的简化,而动力理论则有比较全面的考虑:
动力理论的输入地震动要求给出符合场地情况的、具有概率含义的加速度时间函数,对于复杂结构要求给出三个分量及其空间相关性;结构和构件的动力模型更为接近实际,包括了非线性特性;地震反应分析方法考虑了结构反应的全过程,包括变形和能量损耗的积累;设计原则考虑到多种使用状态和安全的概率保证。
篇12:浅议桥梁抗震设计
浅议桥梁抗震设计
通过分析桥梁震害及产生原因,从设计的`角度提出了在桥梁抗震设计过程中应遵循的一些设计原则和桥梁减、隔震的有效措施,指出合理的结构形式和成功的抗震设计可以大大减轻甚至避免震害的产生,从而很好地达到桥梁结构的防震和抗震效果.
作 者:张征浩 杨秀涛 作者单位:张征浩(江苏省交通规划设计院有限公司昆明分院,云南昆明,650032)杨秀涛(洛阳城建洛阳市城市建设勘察设计研究院,河南洛阳,471000)
刊 名:中国科技博览 英文刊名:CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW 年,卷(期): “”(24) 分类号:U441 关键词:桥梁结构 抗震设计 延性 措施篇13:筒仓抗震构造有哪些要求?
筒仓抗震构造有哪些要求?
(1)钢筋混凝土贮仓,宜采用筒承式圆贮仓,
(2)8度和9度时,应采用现浇钢筋混凝土结构,
(3)9度时,柱承式贮仓可采用钢结构。
(4)6度和7度时,直径不大于6m的筒承式圆贮仓,可采用砖砌体结构,但与通廊应脱开。
(5)柱承式贮仓不应采用砖砌体结构。
篇14:筒仓抗震构造有哪些一般要求?
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(2)、8度和9度时,应采用现浇钢筋混凝土结构。
(3)、9度时,柱承式贮仓可采用钢结构。
(4)、6度和7度时,直径不大于6m的筒承式圆贮仓,可采用砖砌体结构,但与通廊应脱开。
(5)、柱承式贮仓不应采用砖砌体结构。
篇15:多层钢结构厂房的抗震构造有哪些措施?
多层钢结构厂房的抗震构造有哪些措施?
多层钢结构厂房的钢框架支撑的连接可采用焊接或高强螺栓连接,
厂房纵向柱间支撑布置应符合下列要求:
纵向柱间支撑宜设置于柱列中部附近;
纵向柱间支撑可设置在同一开间内,并在用一柱间上下贯通;
屋面的横向水平支撑和顶层的柱间支撑,宜设置在厂房单元端部的同一柱间内;当厂房单元较长时,应每隔3~5个柱间设置一道,
当各榀框架水平刚度相差较大、竖向支撑又不规则时,应按表6.2.1的要求设置楼层水平支撑,其构造宜符合下列规定:
水平支撑可设在次梁底部,但支撑杆端部应同时连接于楼层纵、横梁的腹板和梁的下翼缘;
楼层水平支撑的布置应与竖向支撑位置相协调;
楼层轴线的梁可作为水平支撑系统的弦杆,斜杆与弦杆夹角在30°~60°之间;
在柱网区格内次梁承受较大的设备荷载时,应增设刚性系杆,将设备重力的地震作用传到水平支撑弦杆(轴线上的梁)或节点上。
篇16:单层钢结构厂房的抗震构造有哪些措施?
单层钢结构厂房的抗震构造有哪些措施?
1.屋盖的构造措施
单层钢结构厂房屋盖的抗震构造措施与钢筋混凝土柱厂房的基本相同,
2.柱、梁的构造措施
为了防止地震时柱子失稳,柱的长细比不应大于
为了控制柱、梁截面不出现局部失稳,单层框架柱、梁截面板的宽厚比限值,除应符合现行《钢结构设计规范》GB50017对钢结构弹性阶段设计的有关规定外,尚有下表的规定,
构件腹板宽厚比,可通过设置纵向加劲肋减小。
3.柱间交叉支撑的构造措施 有吊车时,应在厂房单元中部设置上下柱间支撑,并应在厂房单元两端增设上柱支撑;7度时结构单元长度大于120m,8、9度时结构单元长度大于90m,宜在单元中部1/3区段内设置两道上下柱间支撑。无吊车厂房纵向构件截面较小,柱间支撑不一定必须设在中部。 有条件时,柱间支撑可采用消能支撑。
篇17:结构抗震有哪些计算原则?
结构抗震有哪些计算原则?
1、一般情况下,可在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用并进行抗震验算,各方向的水平地震作用全部由该方向抗侧力构件承担,
2、有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15时,宜分别考虑各抗侧力构件方向的水平地震作用,
3、质量和刚度明显不均匀、不对称的结构,应考虑水平地震作用的扭转影响,同时应考虑双向水平地震作用的影响。
4、不同方向的抗侧力结构的共同构件(如框架结构角柱),应考虑双向水平地震作用的影响。
5、8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构、烟囱和类似高耸结构及9度时的高层建筑,应考虑竖向地震作用。
篇18:超限高层建筑抗震设计有哪些设计原则?
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用多遇地震下弹性动力时程分析校核弹性反应谱法结果,粗略判断结构薄弱层。用Pushover弹塑性静力时程分析,判定结构构件塑性铰出现的顺序和分布,以及不同受力阶段变形发展情况,并获得弹塑性底部剪力(倾覆力矩)、顶点位移曲线、弹塑性楼层剪力、层间位移曲线等。
高度超限(特别是超B级高度)的高层建筑,还应补充进行弹塑性动力时程分析。
篇19:混凝土结构保持抗震概念设计原则是什么?
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合理控制结构的塑性铰区,掌握结构的屈服过程及屈服机制。
构件耐震设计的4项基本准则:强节弱杆、强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉。
嵌固部位(基础或地下室),应具有足够的整体刚度和承载能力
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