建筑抗震設計的案例
建筑結構抗震設計的核心：概念設計
建筑結構抗震設計包含了兩個設計范疇，即概念設計和參數(shù)設計。建筑結構抗震概念設計主要針對地震的不確定性和有限元分析的近似性，從概念上，特別是從結構總體上考慮抗震的工程決策；建筑結構的參數(shù)設計主要是采用二階段的抗震設計方法(地震作用計算、構件強度驗算和結構變形驗算等)實現(xiàn)三水準的抗震設防要求。
兩者是相輔相成的。作為一個正確的抗震設計，必須重視抗震概念設計，靈活而又合理地運用抗震設計思想，才能不致陷入盲目的計算工作。
1 結構概念設計的主要內容
01 合理的建筑體型和結構形體：
1）使風荷載效應最小；
2）使地震作用效應最小。
02 合理的結構選型：
1）應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。
2）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對重力荷載的承載能力。
3）應具備必要的抗震承載力，良好的變形能力和消耗地震能量的能力。
4）宜有多道抗震防線。
5）宜具有合理的剛度和承載力分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產生過大的應力集中或塑性變形集中。
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在建筑機電工程中，抗震支吊架已開始強制使用，但是很多工程朋友對此還比較陌生，因為一直以來建筑在設計中基本不考慮機電的抗震，抗震支吊架也從沒用過。但是現(xiàn)在情況不一樣了，建筑機電行業(yè)在抗震領域有了國家標準，其中明確規(guī)定了抗震支架的設置和設計。
下面就基于以下問題
針對抗震支吊架做一個梳理
· 設置抗震支吊架的依據(jù)是什么？
· 何為抗震支吊架？
· 抗震支吊架的常見形式有哪些？
· 哪些地方需要使用抗震支吊架？
設置抗震支吊架的依據(jù)是什么？
依據(jù)2015年住房城鄉(xiāng)建設部發(fā)布實施的國家標準GB50981-2014《建筑機電工程抗震設計規(guī)范》，其中明確規(guī)定了抗震支吊架的設計與使用。該標準自2015年8月1日起實施，也意味著自此之后的建筑機電工程必須要考慮抗震支吊架了點擊免費獲取1000G工程資料。
何為抗震支吊架？
抗震支吊架是用于支承水管、風管、橋架等機電管線設備并提供抗震支撐的支吊架產品。依據(jù)GB50981-2014《建筑機電工程抗震設計規(guī)范》，抗震支吊架的定義是：與建筑結構體牢固連接，以地震力為主要荷載的抗震支撐設施。由錨固體、加固吊桿、抗震連接構件及抗震斜撐組成。
抗震支吊架的常見形式有哪些？
依據(jù)GB50981-2014《建筑機電工程抗震設計規(guī)范》，抗震支吊架是由錨固件、加固吊桿、抗震連接構件及抗震斜撐組成。組成抗震支吊架的所有構件應采用成品構件，連接緊固件的構造應便于安裝。
側向抗震支吊架
用以抵御側向水平地震力作用。
縱向抗震支吊架
用以抵御縱向水平地震力作用。
單管（桿）抗震支吊架
是由一根承重吊架和抗震斜撐組成的抗震支吊架。
門型抗震支吊架
由兩根及以上承重吊架和橫梁、抗震斜撐組成的抗震支吊架。
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《公路橋梁抗震設計細則》（JTGT B02-01-2008）
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【01 黏滯阻尼器減震設計篇】建筑消能減震技術規(guī)程 JGJ 297-2013應該注意的那些點
計算分析應考慮黏滯阻尼器安裝次序的影響【3.5.3】；
考慮主軸方向和斜交方向大于15°的抗側力構件方向的水平地震作用，根據(jù)結構特點考慮雙向地震作用和豎向地震作用【4.1.1】；
選波要求參見【劃重點與簡析】建筑隔震設計標準（GB/T 51408-2021）；
黏滯阻尼器的恢復力模型可采用麥克斯韋模型；
抗震驗算時，結構第i層的水平地震作用標準值的樓層剪力與第i層及以上的重力荷載代表值之比應大于樓層最小地震剪力系數(shù)【4.2.3】，即
8度和9度時建造于III、IV類場地，采用箱基、剛性較好的筏基和樁箱、樁筏聯(lián)合基礎的鋼筋混凝土高層消能減震結構，當結構基本自振周期處于特征周期的1.2倍～5倍范圍時，若計入地基與結構動力相互作用的影響，對剛性地基假定計算的水平地震剪力可根據(jù)高寬比進行折減，其層間變形可按折減后的樓層剪力計算【4.2.5】；
豎向地震作用應根據(jù)是否歸屬于9度高層消能減震結構、平板型網(wǎng)架屋蓋和跨度大于24m屋架、長懸臂和其他大跨度消能減震結構進行考慮【4.3】。
Q9消能子結構應該如何設計？
結構構件截面抗震驗算，應按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011執(zhí)行；當進行罕遇地震作用下的抗震驗算時，結構構件承載力抗震調整系數(shù)均應采用1.0。懸臂墻驗算和消能子結構驗算時應當關注；
為保證黏滯阻尼器能有效發(fā)揮效用，消能子結構不宜設置過剛也不宜設置過柔，目前常采用性能化設計，以損傷來校核消能子結構設計是否滿足要求。
Q10黏滯阻尼器第三方檢測比例是多少？
對黏滯消能器，抽檢數(shù)量不少于同一工程同一類型同一規(guī)格數(shù)量的20%，且不應少于2個，檢測合格率為100%，該批次產品可用于主體結構。檢測合格后，消能器若無任何損傷、力學性能仍滿足正常使用要求時，可用于主體結構【5.6.1】。
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抗震設計告訴你 附城市橋梁抗震設計規(guī)范下載
由于結點受力復雜，目前美國的AASHTO規(guī)范，歐洲的Eurocode規(guī)范和我國的公路抗震設計規(guī)范對結點的設計和構造都沒有特別的規(guī)定。在橋梁抗震設計中除了要保證橋墩、橋梁有足夠的承載力和延性外，還要保證橋梁節(jié)點有足夠的承載力，避免節(jié)點過早破壞。即“強節(jié)點，弱構件”。
綜合起來，建筑結構抗震設計遵循如下原則：
強柱弱梁：要求同一結點柱端截面受彎承載力總和大于梁端受彎承載力總和；
強剪弱彎：控制截面的抗剪承載力大于抗彎承載力；
強結點弱構件：梁柱結點是保證結構整體性和關鍵部位，要保證結點有足夠的強度和剛性，建筑結構抗震的一般原則同樣適用于橋梁結構。
下載地址：城市橋梁抗震設計規(guī)范
展開 淺析樓梯抗震設計
一、樓梯抗震設計原則
《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010第3.6.6條第1款：計算模型的建立、必要的簡化計算與處理，應符合結構的實際工作狀況，計算中應考慮樓梯構件的影響。
條文說明中進一步指出：針對具體結構的不同，“考慮”的結果，樓梯構件的可能影響很大或不大，然后區(qū)別對待。樓梯構件自身應計算抗震，但并不要求一律參加整體結構的計算。
這條規(guī)定是從汶川地震后，2008年修訂版增加的要求，新抗規(guī)進一步明確了根據(jù)樓梯對主體抗震性能的影響大小來決定是否參與整體計算，并增加了以下規(guī)定：
GB50011-2010第6.1.15條第2款：對于框架結構，樓梯間的布置不應導致結構平面特別不規(guī)則；樓梯構件與主體結構整澆時，應計入樓梯構件對地震作用及其效應的影響，應進行樓梯構件的抗震承載力驗算；宜采取構造措施，減少樓梯構件對主體結構剛度的影響。
條文說明中進一步指出：對于框架結構，樓梯構件與主體結構整澆時，梯板起到斜支撐的作用，對結構剛度、承載力、規(guī)則性的影響比較大，應參與抗震計算；當采取措施，如梯板滑動支承于平臺板，樓梯構件對結構剛度等的影響較小，是否參與整體抗震計算差別不大。對于樓梯間設置剛度足夠大的抗震墻的結構，樓梯構件對結構剛度的影響較小，也可不參與整體抗震計算。
展開 城市區(qū)域建筑抗震分析實例及應用
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1.研究背景
城市重要建筑的地震安全水平及韌性水平由于現(xiàn)代抗震及減震控制技術的大量應用正在獲得實質性提高，但其水平到底如何，最終提高到什么水平才能滿足經(jīng)濟發(fā)展對于地震安全性的訴求，需要一個客觀的評價標準和技術體系。因此，基于韌性的抗震設計可以進一步指導工程結構的利益相關者采取更加合適的措施，去改進或提高其韌性能力，或者采取其它的防災備災預案，從而達到更加有效的減災目標。而本實例主要從多尺度下進行拋磚引玉，給出區(qū)域建筑地震仿真分析的實例。本貼僅探究城市區(qū)域性建筑的建筑結構系統(tǒng)抗震分析，暫不討論地震后城市引發(fā)的次生災害及非結構構件等其他評估。旨在對于區(qū)域地震進行可用于韌性評估較準確的精細化分析。
由于土木工程的研究對象是材料、構件、結構、建筑、社區(qū)、城市等多尺度的范圍，地震災害會對各類受災體造成損傷，因此無論是小到一種材料、一個個體，還是大到一座城市區(qū)域，都存在韌性的問題。從多尺度角度進行問題的拆分層次看，將區(qū)域建筑拆分成單體建筑，進而拆分成構件，進而研究材料本構。從該帖的驗證研究思路將從本構模型驗證到構件驗證，進而到單體建筑最后到區(qū)域建筑模擬分析。
展開 solidThinking Inspire 與 OptiStruct 在建筑設計中的應用
摘要：隨著復雜建筑結構的設計與日增多，憑借傳統(tǒng)的概念設計進行結構選型與布置已不能高效率、高質量的完成設計任務。本文使用了 Optistruct 和 solidThinking Inspire 對一個大跨度空間結構和一座高層結構進行了計算和優(yōu)化求解，得到了收斂的解答。結果表明在結構概念設計階段引入該方法能夠高效率、高質量的得到建筑結構的概念設計模型，對結構設計方法的革新有很大的推動作用。
一、引言
概念設計是建筑結構設計中的精髓所在，一定程度上是對建筑的一種“優(yōu)化”，通常需要工程師有良好的理論基礎，并結合實踐經(jīng)驗對結構進行結構選型、結構布置，但存在很大的主觀性。對常規(guī)結構進行概念設計時有公認的經(jīng)驗可用，且能得到合理的設計。而近些年來，我國的復雜建筑劇增，這對于“人工的”概念設計帶來了很大的挑戰(zhàn)，通常沒有可借鑒的經(jīng)驗。一旦概念設計不合理，小則在設計階段帶來了大量返工，大則使結構設計不合理帶來大量材料和金錢的浪費。
二、OptiStruct 在建筑設計中的運用
本文使用殼單元進行了一個 150m 高的超高層外立面框架優(yōu)化嘗試。如圖 1 所示，內部的核心筒、外部的框架和樓板均為殼單元，將樓板設置為 300mm 厚以考慮梁的作用，內筒為 350mm 厚，外框架厚為 200mm。外框架材料為鋼材，內筒和樓板為混凝土。按照《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009-2012）在樓面施加恒荷載和活荷載，并且依照《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）施加了八度區(qū)、II 類場地的地震荷載。通過 35 個循環(huán)計算，優(yōu)化結果見圖2，云圖顏色代表材料分布的密度，可以初步得出外框架結構布置形式以及框架截 面的大小。
展開 建筑場地類別和巖土工程勘察等級的劃分
1 引言
由于最近兩天審核一個地震安全評估報告，因此重新回顧了建筑場地類別劃分和巖土工程勘察等級方面的內容，借此機會簡要討論兩個規(guī)范《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)和《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021-2001)(2009年版) 中的相關內容。
2 抗震設防等級
《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定，抗震設防烈度在6度及以上地區(qū)的建筑，必須進行抗震設防。抗震設防等級是根據(jù)地震產生的危害程度來劃分的，分為四類：
(1) 特殊設防類(甲類);
(2) 重點設防類(乙類);
(3) 標準設防類(丙類);
(4) 適度設防類(丁類)
抗震設防等級本質上對應于巖土工程勘察場地等級劃分中的建筑抗震部分。
3 場地類別劃分
《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定根據(jù)土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度來進行場地類別劃分，其中Ⅰ類可分為Ⅰo、Ⅰ1兩個亞類。
(1) Ⅰ類場地土：巖石，緊密的碎石土。
(2) Ⅱ類場地土：中密、松散的碎石土，密實、中密的礫、粗、中砂；地基土容許承載力[σ0]>150kPa的粘性土。
(3) Ⅲ類場地土：松散的礫、粗、中砂，密實、中密的細、粉砂，地基土容許承載力[σ0] ≤150kPa的粘性土和[σ0]≥130kPa的填土。
(4) Ⅳ類場地土：淤泥質土，松散的細、粉砂，新近沉積的粘性土；地基土容許承載力[σ0]<130kPa的填土。
這種劃分結果應該是巖土工程勘察的結論，而不是巖土工程勘察的前提。
4 巖土工程勘察分級
《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021-2001)(2009年版) 把巖土工程勘察分為甲、乙、丙三個等級。劃分依據(jù)是根據(jù)工程重要性等級、場地復雜程度等級和地基復雜程度等級進行劃分。
展開 結構抗震概念設計的核心，你知道嗎？
建筑結構抗震設計包含了兩個設計范疇，即概念設計和參數(shù)設計。建筑結構抗震概念設計主要針對地震的不確定性和近似性，從概念上，特別是從結構總體上考慮抗震的工程決策；建筑結構的參數(shù)設計主要是采用二階段的抗震設計方法(地震作用計算、構件強度驗算和結構變形驗算等)實現(xiàn)三水準的抗震設防要求。
兩者是相輔相成的。作為一個正確的抗震設計，必須重視抗震概念設計，靈活而又合理地運用抗震設計思想，才能不致陷入盲目的計算工作。
1 場地與地基的概念設計
場地影響結構的地震反應，結構地震反應的大小決定了結構的震害。一般來說，在深厚的軟土層上，高層建筑的地震反應較為強烈；在淺薄的硬土層上，則自振周期較短的結構的地震反應較為強烈。因此，在設計軟土地基上的房屋時，要注意柔性結構的反應；反之，在設計硬土地基上的房屋時，要注意剛性結構的反應。
在地基和基礎設計中，要注意：同一結構單元不宜設置在性質截然不同的地基土上以及采用不同類型的基礎，地基有軟弱粘性土、液化土、新近填土或嚴重不均勻土層時，宜加強基礎的整體性和剛性
2 結構布置的概念設計
地震后的震害調查和理論分析證明，結構體型簡單，剛度中心和質量中心一致，沿平面、豎向的質量分布及剛度分布均勻的建筑物，有更好的抗震能力，震害小。
展開 鋼架結構計算及加固方案分析 ￥15
</span></p><p class="ql-align-justify"><span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(64, 64, 64);"> 以下為本項目案例，對加固措施的結果驗算</span></p><p>1、 結構設計信息</p><p>結構類型：無側移鋼框架</p><p>設計分析軟件：midas Gen</p><p>設計規(guī)范：</p><p>1. 《建筑荷載設計規(guī)范》（GB 50009）</p><p>2. 《鋼結構設計標準》（GB 50017）</p><p>3. 《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011）</p><p>荷載信息：</p><p>根據(jù)項目所提供圖紙上的荷載添加：</p><p>靜載荷：單個點350KN；</p><p>風載荷：當?shù)鼗A風壓為0.4KN/m^2；</p><p>地震荷載：地震設防烈度6（0.05g），場地類別II類，設計地震分組：第一組；地震效應增大系數(shù)1.0； 多遇地震；設計特征周期,0.65s；阻尼比,0.05。框架結構抗震等級為四級，結構安全等級為二級。地震荷載工況為rx、ry。</p><p>根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011）表5.5.1所描述：多高層鋼支架層間位移角限值為1/250。
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基于能力保護原則的橋梁抗震設計 附公路橋梁抗震設計細則JTGT B02-01-2008下載
本文對基于能力保護原則設計的橋梁，簡要介紹了橋梁抗震設計原則、抗震體系選取，重點分析了橋梁墩柱潛在塑性鉸屈服條件的判斷過程，以及不希望發(fā)生非彈性變形的構件-墩柱抗剪、蓋梁、基礎、支座作為能力保護設計的計算方法。
關鍵詞：抗震設計、塑性鉸、能力保護設計
01引言
地震災害是瞬時突發(fā)性的社會災害，短時間內造成橋梁倒塌、交通中斷、人員傷亡，經(jīng)濟損失巨大，它所造成的社會影響比其他自然災害更為廣泛、強烈，社會影響深遠。《城市橋梁抗震設計規(guī)范》規(guī)定：地震基本烈度為6度及以上地區(qū)的城市橋梁，必須進行抗震設計，且此條為強制性條文。橋梁抗震設計一直受到設計及審查人員重視，但在實際設計文件中，抗震設計仍存在一定問題，部分設計文件抗震設計概念混淆、抗震計算內容不全、或能力保護構件設計取值存在問題。本文結合審圖過程中抗震設計、以及《城市橋梁抗震設計規(guī)范》（CJJ 166-2011）、《公路橋梁抗震設計規(guī)范》（JTG/T 2231-01-2020)，對橋梁抗震設計、能力保護構件計算的內容進行了梳理，希望能對橋梁抗震設計及施工圖審查工作有所幫助。
02抗震設計原則及抗震體系選取
橋梁抗震設計的基本原則包括：彈性設計原則、延性設計原則、能力保護原則、減隔震設計原則。合理的抗震設計，要求橋梁結構在強度、剛度、延性等指標上組合最佳，從而經(jīng)濟合理的實現(xiàn)抗震目標。
(1) 抗震設防目標及抗震設計原則
橋梁抗震設防分類依據(jù)其結構型式、在城市交通網(wǎng)絡中位置的重要性以及承擔的交通量分為甲、乙、丙、丁四類，甲、乙、丙類橋梁抗震設計采用兩水準設防、兩階段（E1、E2）設計方式。
展開 《MATLAB語言在建筑抗震工程中的應用》
第11章 模糊控制技術在建筑抗震中的應用
11.1 模糊邏輯控制技術
11.2 加入磁流變阻尼器結構的半主動控制
11.3 加入磁流變阻尼器結構的模糊邏輯全態(tài)控制
11.4 實例計算
參考文獻
結構選型與結構布置對建筑抗震的影響
同一樓層的框架柱，應該具有大致相同的剛度、強度和延性
框架結構防止短柱的出現(xiàn)
四、必要時設置防震縫
當建筑的類型、體系、體型較復雜時，宜設置防震縫。要保證縫有足夠的寬度，用縫分割的單元為獨立的簡單結構單元。
在建筑中采用實現(xiàn)抗震加固“輕”的碳纖維
自2013年3月起，兩家公司都成立了“可持續(xù)原型實驗室（SPL）”，作為建筑材料的環(huán)境設計和功能研究基地，自那時起，自2014年起，每年都有SPL展覽和報告會它有。 這一次成為SPL成立以來第5年的里程碑，并將“建筑與環(huán)境連接到未來”放在首位。東京大學建筑系教授Kengo Kuma先生說：“以近期異常天氣為代表的全球環(huán)境變得越來越嚴格，即使建造也很難有傳統(tǒng)技術.SL，并且覆蓋著瀝青的城市的問題意識。這次的展覽將是結果。“
引入碳纖維（碳纖維復合材料）作為新建筑材料的代表性實例。 “到目前為止，鐵已被用于木結構建筑的抗震加固，但為了加固，使用加固，使用比建筑材料樹更重的鐵是完全不堪重負的。在碳纖維的情況下，輕輕加固有可能“（庫馬先生）。
碳纖維被用于抗震加固，如小松精機的研究設施“fa-bo（Furbo）”，善光寺，富岡3號倉庫，濱田醬油。 負責這些抗震改造項目的Ejiri建筑結構設計辦公室的Kenji Ejiri說：“碳纖維輕，溫度變化小，也可以通過制成棒材來軟化。它非常適合木質建筑的加固材料據(jù)說。 關于柔軟度，我們也確認即使彎曲到180度，強度也不會降低。小松Seigo Kaihatsu董事長Kenichi Nakayama說：“建筑行業(yè)不是以前追求利潤，不要放下我們應該做的事情，而不是使用糟糕的材料，兒童和孫子孫輩我們應該做好建筑和施工的思考。“
碳纖維布https://www.hongyantu.com/index.php?r=new%2Fview&id=2724
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