地震与生活(论房屋建筑的抗震性能)由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“地震与地震中的建筑”。
论房屋建筑的抗震性能
摘要:近来地震频发,大量建筑毁损,人员伤亡严重。地震来临时人类的生命安全,是由具备抗震性能的房屋建筑作为保障的。本文从多方面考虑地震时房屋倒塌原因,就房屋建筑的抗震性能影响因素做了简单罗列,并通过对三例具体建筑构造的分析,找出其设计中的抗震理念,从而得出抗震建筑所必须具备的基本条件。其中在三例具体建筑抗震性能的分析过程中,从建筑本身出发,找出其建筑结构中有利于抗震的构造方式,之后对比、归纳、总结,得出结论。
关键词:抗震建筑;影响因素;典型建筑;巨柱;隔震体系
The seismic performance of building construction
Abstract: Earthquakes occur frequently now.A large number of buildings damaged.A great many deaths have taken palce lately.Security of human life when earthquake comes is construction with a guaranteed by the seismic performance of building construction with a guaranteed.From the many reasons to consider an earthquake collapsed houses, Seismic performance of the housing construction factors set out to do a simple, and find out the seismic design philosophy through three cases of analysis of specific building construction, then seismic building drawn to the basic conditions that must exist.One in three cases of analysis of seismic performance of concrete construction proce, starting from the building itself, to find the building structure is conducive to the construction of seismic methods, followed by contrast, draw conclusions, summarize, draw conclusions.Keywords: Seismic Construction;Factors;Typical construction;Great post;Isolation system引言
一些国际上造成重大伤亡的地震灾害都呈现出类似的现象,除了地震规模(震级)大外,主要还是因为大量没有经过良好抗震工程设计与施工的房屋倒塌。而且这些房屋经常是完全倒塌成一堆石块废墟,将人活埋;这样的场景在1999年8月17日土耳其的伊兹米特(Izmit)地震、2001年1月26日印度的布吉(BHUJ)地震、2005年10月8日巴基斯坦的克什米尔(Kashmir)地震以及2008年5月12日汶川大地震等死亡人数超过2万人的灾害地震中都极为类似。因此,探讨建筑物于地震中受损倒塌的原因,并加以防范,从工程上建造经得起强震的抗震建筑是减少地震灾害最直接、最有效的方法。概念
2.1 抗震建筑
抗震建筑,是指在抗震设防烈度为6度及以上地区必须进行抗震设计建筑。从全球的重大地震灾害调查中可以发现,95%以上的人命伤亡都是因为建筑物受损或倒塌所引致的。探讨建筑物于地震中受损倒塌的原因,并加以防范,从工程上建造经得起强震的抗震建筑是减少地震灾害最直接、最有效的方法。提高建筑物抗震性能,是提高城市综合防御能力的主要措施之一,同时也是防震减灾工作中一项“抗”的主要任务[3]。影响房屋建筑抗震性能的几个因素
3.1 建筑的抗震设防标准
国家根据地震发生的可能性和震害的严重性确定各地区基本设防烈度,这是各地区抗震设计的基本参数,主要代表地面加速度的大小。对具体房屋,需要结合建筑使用功能的重要性确定建筑的抗震设防标准,即确定设计烈度和抗震等级。对一般建筑,设计烈度就是本地区设防烈度。设计烈度愈高,抗震能力愈强,但建筑造价也愈高。
3.2 合理的抗震设计
抗震设计就是要选择合适的结构形式,确定合理的抗震措施,保证结构的抗震性能,确保建筑物满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标。所谓中震,指设防烈度,小震比中震小约1.55度,而大震则比中震增加约1度。合理的抗震设计主要基于先进的抗震理念、系统的分析计算和恰当的抗震措施。既要注意控制抗震指标如轴压比、相对变形等,又要采取合适的抗震构造措施。
3.3 施工质量等其他因素
加强施工质量监督,规范既有建筑的使用管理是十分必要的。施工质量的优劣,对抗震性能有着极大的影响。同样的设计,施工质量的差异,会导致抗震性能的差别。所以提高房屋抗震性能,必须十分注意提高施工质量。典型抗震建筑及其抗震性能分析
4.1 丽江古城
民居建筑一般是高约7.5米的两层木结构楼房,也有少数三层楼房,为穿斗式构架、垒士坏墙、瓦屋顶,设有外廊(即度子)。丽江民居的构架处理十分灵活,有悬山和在木构架主要受力部位,设有“勒马挂”、“地脚”、“穿枋”、“千斤”等具有拉结作用的构件。丽江民居在体型组合及轮廊造型上纵横交错,轮廊优美;外观的立面多为石砌勒脚,墙面抹灰,墙角镶砖,青瓦铺顶,色调和谐,外观朴素。
4.1.1 丽江古城抗震性能分析
整个构架按百分之一的斜度使柱头往里倾斜、柱根部向外展开,增强了构架的稳定性。在构架的联结节点部位,根据受力的情况,分别使用“两磴榫”、“大头榫”、“平插榫”,井设暗梢等柔性节点,以利于抗震。下重(士垃)上轻(木板)的护墙体坚固实用。
4.2 台北101大楼
位于中华人民共和国台湾省台北市信义区的一栋摩天大楼。由建筑师李祖原设计,KTRT团队建造,是世界最高摩天大楼(不含天线)和目前全世界第二高的大楼(以建筑结构实际高度来计算)。高508公尺,地上101层,底下5层。
大楼拥有总数达380支的基桩,八根巨柱。在巨柱内灌注每平方英寸承重1万磅的高性能混凝土,创岛内新纪录,一般建筑物的混凝土强度约为每平方英寸3000~6000磅,高雄东帝士大楼为8000磅。
4.2.1 台北101大楼抗震性能分析
什么才是大楼抗震的利器?
总数达380支的基桩是重要基础,这些基桩平均长度有71米,打入岩盘的深度有33米,打进岩盘前先凿出洞来,基桩放进去时再灌入混凝土固定,因此,为数众多的大型基桩牢牢抓住地盘,已让大楼稳了一半。
另一关键是大楼的八根巨柱,一般建筑的柱子约50乘50厘米粗,台北101大楼的巨柱有3乘2.4米粗,使用的钢板厚达8厘米,和一般建筑的2~3厘米相差很大。
入岩的基桩、八大巨柱辅以每八层楼的巨型桁架,撑住大楼不被地震和强风震歪、吹歪,整栋大楼属于巨大结构,可耐震度为6级(地动加速度为390gal)。
4.3 提帕帕·汤格里瓦国立博物馆
新西兰新建国家博物馆,位于首都惠灵顿中心。建筑的基本结构是一系列5层楼高的混凝土柱,由单向支撑的混凝土墙加强,大多数梁板可以预制。结构的基础采用了经济高效的、带消能元件的抗震隔震体系,其主要优点在于能为结构和其他部位(墙体、外部围护、楼板等)提供很大的设计自由度,使设计具有更大的灵活性[4]。
4.3.1 提帕帕·汤格里瓦国立博物馆抗震性能分析
由142只带铅芯的叠层橡胶隔震支座组成的隔震层可减少建筑物的水平地震作用。每只隔震支座放置与结构与基础之间的柱下,用螺栓进行连接,可以吸收部分由地基传来的地震能量。这种隔震支座可以承受地震的水平振动,使结构振动减弱,避免结构的倒塌。结论
结构体系应符合下列各项要求:
(1)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径
(2)应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
(3)应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。
(4)对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。抗震设计尽量做到建筑平面和立面规则、减少大悬挑和楼板开洞、总质量小且沿平面和立面分布均匀、刚度柔并不出现凸变。
参考文献
[1] 城市规划网
[2] 国立台北大学自然资源与环境管理研究所风险分析期中报告
[3] 百度百科
[4] [西]贝伦·加西亚.世界名建筑抗震方案设计.中国水利水电出版社