基于地震时正常使用的建筑物减震设计探讨.pdf
《基于地震时正常使用的建筑物减震设计探讨.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于地震时正常使用的建筑物减震设计探讨.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、抗震研究KANGZHENYANJ IU何世茂,等:基于地震时正常使用的建筑物减震设计探讨 工程与建设 年第 卷第期收稿日期:;修改日期:作者简介:何世茂(),男,江西赣州人,硕士,高级工程师基于地震时正常使用的建筑物减震设计探讨何世茂,陈明明(中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司,云南 昆明 )摘要:对基于地震时正常使用的减震设计方法进行了分析,从抗震设防目标、设计控制指标、抗震承载力计算方法三方面进行了论述,总结了其与现行减震设计规范存在的差异.通过以混凝土框架减震结构为研究对象,对多遇地震和设防地震作用下的附加阻尼比、层间位移角、楼面加速度进行研究,研究成果表明:基于地震时正常使用的
2、减震设计的控制指标是设防地震作用时的层间位移角;减震结构难以满足 导则 对楼面加速度的要求;按 导则 计算的钢筋量比按 抗规 计算的增加 左右.关键词:减震结构;正常作用;附加阻尼比;设防地震;楼面加速度中图分类号:TU 文献标志码:A文章编号:()引言近年来,消能减震技术得到逐步推广,每年都有大量的新建建筑采用消能减震技术.国内尤其是在汶川地震之后,消能减震技术越来越被重视,多省份出台相关规定要求重点设防类项目必须采用消能减震技术,消能减震结构的应用呈现井喷的趋势.随着我国国民经济和城市化水平的发展,我国对建筑的防震减灾能力提出了更高的要求.年月日实施的 建设工程抗震管理条例(以下简称“条例
3、”)规定“两区八类”建筑在发生本区域设防地震时能够正常使用,应当采用隔震减震等技术.保持正常使用功能要求是在遭受相当于本地区抗震设防烈度地震影响时保证结构和建筑非结构构件基本完好、建筑附属机电设备和仪器设备正常使用.为达到目标,需要明确相关的控制指标,对于主体结构,主要控制结构的变形和构件的损伤,对非结构构件主要控制整体变形和楼面加速度.目前对于现行规范和基于正常使用的相关规范的差异性和经济性研究还相对较少.基于上述研究需求,本文首先综合分析了现行规范和基于正常使用的相关规范的差异,对减震设计时的三个方面进行了分析.基于正常使用的相关规范和现行减震设计规范对比现 行 减 震 设 计 相 关 规
4、 范 为 建 筑 抗 震 设 计 规 范(G B ,以下简称 抗规)和 建筑消能减震技术规程(J G J ,以下简称 减震规程);基于地震时正常使用的规范或地方标准为 建筑抗震设计规范(局部修订条文征求意见稿)和 基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则(征求意见稿,以下简称“导则”),北京市地方标准 建筑工程减隔震技术规程(征求意见稿),河北省地方标准 建筑工程减隔震技术标准(D B (J)/T )和云南省地方标准 建筑消能减震应用技术规程(D BJ /T ).对比现行减震设计规范和基于地震时正常使用的规范或地方标准,主要有以下三点显著差异:抗震设防目标不同 抗规 和 减震规程 的抗震设防目标
5、为“小震不坏,中震可修,大震不倒”,基于地震时正常使用的规范或地方标准的抗震设防目标为“中震基本不坏,大震可修,巨震不倒”.主要设计控制指标不同 抗规 所提出的抗震设防三个水准的要求,采用二阶段设计方法来实现,采用层间位移角作为衡量结构变形能力从而判别是否满足建筑功能要求的指标.如框架结构多遇地震下结构弹性层间位移角限值为/,罕遇地震时结构弹塑性层间位移角限值为/.基于地震时正常使用的规范或地方标准以主要以结构的层间变形和楼面加速度为控制指标,如框架结构设计地震下结构弹性层间位移角限值为/(类),罕遇地震时结构弹塑性层间位移角限值为/(类).同时控制楼面加速度,类建筑设防地震时不超过 g,罕遇
6、地震时不超过 g.抗震承载力计算方法不同 抗规 和 减震规程 是在多遇地震作用下,考虑“强柱弱梁”和抗震等级的相关内力调整系数,按主体结构弹性的原则下进行构件的配筋.导则(征求意见稿)根据功能、作用、位置及重要性将结构构件分为关键构件、重要水平构件、普通竖向构件、普通水平构件,根据不同类别的构件,采用不同的计算方法,如减震结构中的子结构采用中震弹性、大震不屈服的计算方法,竖向构件采用中震抗弯不屈服,抗剪弹性、大震不考虑的计算方法,水平构件采用中震不屈服、大震不考虑的计算方法.由于构件配筋的计算方法不同,故经济性指标有一定的差异.何世茂,等:基于地震时正常使用的建筑物减震设计探讨抗震研究KANG
7、ZHENYANJ IU 工程与建设 年第 卷第期 工程案例 工程概况本工程抗震设防烈度为度,设计基本地震加速度峰值为 g,设计地震分组第三组,类场地,场地特征周期 s,结构 形 式为 混凝 土 框架 结构.建筑 平 面尺 寸为 m m,共层,层高分别为 m、m、m,建筑高度为 m,高宽比为 .结构及阻尼器平面图如图所示.图阻尼器平面布置图 阻尼器布置本工程由Y J K进行整体计算,确定需要附加的阻尼比为,其数量、型号、位置通过多轮时程分析进行优化调整后确定,最终确定本工程在地上第、层适当位置设置.共布置阻尼器个,其中X向布置个,Y向布置个,阻尼器参数见表.阻尼器布置位置如图所示.表黏滞阻尼器参
8、数表参数参数值设计阻尼力F/k N 阻尼指数 阻尼系数C/(k Ns/mm)设计行程/mm 最大行程/mm 附加阻尼比计算在多遇地震和设防地震作用时进行弹性时程分析,采用条人工波和条天然波分别计算,得到结构层间剪力和层间位移,用于计算结构弹性应变能;得到阻尼器的阻尼力和变形,用于计算阻尼器的耗能;最后根据上述公式得到多遇地震和设防地震作用下附加阻尼比,结果见表表.表多遇地震作用下X方向附加阻尼比地震波结构总应变能/(k Nmm)阻尼器总耗能/(k Nmm)附加阻尼比/附加阻尼比平均值/R R T T T T T 表多遇地震作用下Y方向附加阻尼比地震波结构总应变能/(k Nmm)阻尼器总耗能/(
9、k Nmm)附加阻尼比/附加阻尼比平均值/R R T T T T T 表设防地震作用下X方向附加阻尼比地震波结构总应变能/(k Nmm)阻尼器总耗能/(k Nmm)附加阻尼比/附加阻尼比平均值/R R T T T T T 表设防地震作用下Y方向附加阻尼比地震波结构总应变能/(k Nmm)阻尼器总耗能/(k Nmm)附加阻尼比/附加阻尼比平均值/R R T T T T T 抗震研究KANGZHENYANJ IU何世茂,等:基于地震时正常使用的建筑物减震设计探讨 工程与建设 年第 卷第期结果表明,多遇及设防地震作用下,黏滞阻尼器能够很好地发挥 消 能 减 震 的 作 用,在 多 遇 地 震 下 能
10、 够 为 结 构 提 供 的附加 阻 尼 比,设 防 地 震 下 阻 尼 器 能 够 为 结 构 提 供 的附加阻尼比,均达到附加阻尼比为的目标.从结果来看,多遇地震作用下附加阻尼比远大于设防地震,说明本结构若按小震计算时,将有较多的富余.多遇地震作用下结构的时程响应分析根据 按规 要求,框架结构在多遇地震作用下,结构楼层内最大的弹性层间位移角限值为/.结果表明:X向最大层间位移角为/,Y向最大层间位移角为/,远小于限值/,进一步说明小震时结构有较大的富余.设防地震作用下结构的时程响应分析根据 导则 要求,框架结构在设防地震作用下,结构楼层内最大的弹塑性层间位移角限值为/.结果表明:X向最大层
11、间位移角为/,Y向最大层间位移角为/,接近限值/,说明结构构件截面比较合适.从多遇地震和罕遇地震的层间位移角计算结果来看,多遇地震时有较大的富余,设防地震时接近限值要求,说明结构控制指标主要为设防地震作用时的层间位移角.楼面水平加速度验算 导则(征求意见稿)中对于类建筑地震时正常使用建筑的最大楼面水平加速度限值,设防地震时为 g,罕遇地震时为 g,本工程的计算结果见表.由结果可知,高楼层的楼面加速度不满足要求.从结果中可看出,楼层越高,楼面加速度越大,越难满足 导则 要求.表楼面水平加速度楼层设防地震罕遇地震 g g g g g g 结构弹塑性时程分析结果根据 导则(征求意见稿)第 、条要求,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 地震 正常 使用 建筑物 减震 设计 探讨
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。