建筑结构抗震设计.doc

摘要中国将会在今后的几十年内,为了城市的发展会掀起建筑高层的风潮。而高层在抗震和抗风方面的要求比较高。所以抗震技术方面要不断提高和创新。 关键词:中国古代抗震  传统抗震  新技术  引言:地震是一种危及人民生命财产安全、破坏性极大的突发性自然灾害。尤其在人口密集。政治、经济、工业和科学技术发达的城市和地区,造成的损失更是惨重。一次大地震可令一座繁荣、美丽的城市在数十秒钟内变成一片废墟,成片房屋破坏倒塌,交通、通信、供水、供电等生命线中断,并可能引发火灾、水灾、山崩、滑坡、海啸、疾病次生灾害,造成严重人员大量伤害,城市瘫痪,并导致严重的经济损失。如我国的唐山、汶川大地震,日本的东海大地震均造成巨大损失。对于地震灾害,应贯彻以预防为主的方针,而其中最根本的是搞好抗震设防,提高建筑结构的抗震能力。目录摘要 1一、中国古代抗震 3(一)以柔克刚:木材富韧性力学性能好 4(二)古建筑咋抗震 4二、传统抗震 6三、抗震新技术 9(一)刚性结构提高建筑物的抗震性能 9(二)使用橡胶提高建筑物的抗震性能 10(三)“局部浮力”的抗震系统 10(四)“滑动体”基础提高建筑物抗震性能 10(五)严格的法律 10(六)合理的建筑设计 11结束语: 12一、中国古代抗震天津蓟县独乐寺:经历28次地震不倒。在保存至今的众多古代木结构建筑中,天津蓟县的独乐寺和山西应县木塔在抗震方面的表现尤其突出。独乐寺位于天津蓟县盘山脚下,始建于唐代,寺内的观音阁和山门重建于辽代。自重建以后千余年来,独乐寺曾经历了28次地震,其中清康熙十八年(1679年)三河、平谷发生8级以上强震,“蓟县城官廨民舍无一幸存,观音阁独不圮。”1976年唐山大地震,蓟县城内房屋倒塌不少,观音阁及山门的木柱略有摇摆,观音像胸部的铁条被拉断,但整个大木构架安然无恙。 独乐寺观音阁之所以在多次强震中屹立不倒,主要是斗拱起了作用,观音阁的斗拱设计十分巧妙,在没有一颗钉子固定的情况下,通过七层木块的相互交织,达到了相互连接固定的作用,这样在地震出现时能及时减缓外部的压力,具有很强的抗震性能。 山西应县木塔:“明五暗四”刚柔结合 应县木塔位于山西省应县城西北佛宫寺内,建于辽清宁二年(1056年),应县木塔处于大同盆地地震带,建成近千年来,经历过多次大地震的考验。据史书记载,在木塔建成200多年之时,,余震连续7天,木塔附近的房屋全部倒塌,只有木塔岿然不动。上世纪初军阀混战的时候,木塔曾被200多发炮弹击中,除打断了两根柱子外,别无损伤。 应县木塔之所以有如此强的抗震能力,其奥妙也在于独特的木结构设计。木塔除了石头基础外,全部用松木和榆木建造,而且构架中所有的关节点都是榫卯结合,具有一定的柔性;木塔从外表看是五层六檐,但每层都设有一暗层,明五暗四,实际是九层,明层通过柱、斗拱、梁枋的连接形成一个柔性层,各暗层则在内柱之间和内外角柱之间加设多种斜撑梁,加强了塔的结构刚度。这样一刚一柔,能有效抵御地震和炮弹的破坏力。(一)以柔克刚:木材富韧性力学性能好有人说,西方建筑史是“石头的历史”,中国建筑史是“木头的历史”,西方砖石结构是刚性结构建筑体系,中国土木结构是柔性结构建筑体系,西方人以刚性的砖石结构抵抗自然灾害,中国人以柔性的土木结构防御了地震的破坏,前者是“以刚克刚”,后者是“以柔克刚”。 作为建筑材料,木材与泥土具有富于韧性、加工灵活、组合方便的优点。在防震方面,主要依靠木结构。学者程建军认为,木材是一种质轻、力学性能好的建筑材料,它具有一定的柔性,在外力的作用下比较容易变形,但在一定程度内又有恢复变形的能力。木构架中的所有节点又普遍使用榫卯结合,也具有一定的变形能力,再加上传统木构架都是采用均衡对称的柱网平面和梁架布置,使其形成一个具有一定柔性的整体框架结构体系,当地震袭来时,建筑便通过自身的变形消化地震力对结构的破坏能量,从而在一定限度内保障了建筑的安全性。 中国的传统木结构,具有框架结构的种种优越性,如“墙倒屋不塌”的功效,但其柔性的连接,又使得它具有相当的弹性和一定程度的自我恢复能力。这次汶川大地震中,许多文物建筑的墙体均不同程度地受损,但主体结构仍未倒塌,就是这种柔性框架结构抗震能力表现。(二)古建筑咋抗震绝招一:古建筑的台基堪称整体浮筏式基础 我面复杂的建筑,主要采用长宽比小于2∶1的矩形。规则的平面形态和结构布局有利于抗震。传统建筑往往是中间的一间(当心间)最大,两侧的次间、梢间等依次缩小面宽,这样的设计非常有利于抵抗地震的扭矩。 中国古代建筑一般由台基、梁架、屋顶构成,高等级的建筑在屋顶和梁柱之间还有一个斗栱层。中国古代建筑的台基用现代结构语言描述,堪称“整体浮筏式基础”,好比是一艘大船载着建筑漂浮在地震形成的“惊涛骇浪”中,能够有效地避免建筑