浅谈地震自然灾害及结构抗震理论

《浅谈地震自然灾害及结构抗震理论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、浅谈地震自然灾害及结构抗震理论摘要：1.地震产生的原因。2.房屋结构抗震理论。主要包括不宜采用插入式整体建筑结构，不宜使用预应力构件和预应力结构，采用释放地震内力的建筑结构体系，合理选择了结构的屈服水准和延性要求四方面。3.建筑结构抗震加固方法一．地震产生的原因地震是一种地壳快速而又剧烈的运动。地震波发源的地方叫震源。震源在地面上的垂直投影叫震中。震中及其附近的地区称为震中区，也称极震区。震中到地面上任一点的距离叫震中距离，简称震中距。震中距在100千米以内的称为地方震；在1000千米以内称为近震；大于1000千米称为远震。发生地震时，

2、在地球内部出现的弹性波叫做地震波。地震波主要包含纵波和横波。振动方向与传播方向一致的波为纵波(P波)，它能引起地面的上下颠簸振动。振动方向与传播方向垂直的波为横波(S波)，它能够引起地面的水平晃动。因此，横波是地震时造成建筑物破坏的主要原因。由于纵波在地球内部的传播速度大于横波，所以地震时纵波总是先到达地表，横波则落后一步。这样，发生较大的地震时，一般人们先感到上下颠簸，过几秒到十几秒后才感到有很强的水平晃动。这一点非常重要，因为纵波给我们一个警告，告诉我们造成建筑物破坏的横波马上要到了，应尽快防范。（引用“地震：自然灾害中的’元凶’”

3、）二．房屋结构抗震理论地震破坏力是通过土层和岩石冲击建筑物的基础并直接将冲击力传递给上部结构，上部结构的作用力（荷载）加上地震产生的内力又反作用于基础，因而建筑物基础的强度设计要求，应是地震力和上部结构反作用力的叠加。地震的主要破坏力是往复水平剪切力，上部结构的反作用力是垂直于地面的。这样两个方向互相垂直，并处于运动冲击状态的作用力，在一个平面上会交了。地震破坏力以强大的往复水平推动力，推动着（抓住）建筑物基础做往复水平运动，因而很容易分析，在这两种力的会交面上，实质上形成了远大于地震破坏力的往复剪切力，使建筑物遭到破坏。因此，建筑物的

4、抗震能力在插入式整体结构中是很难达到实际抗震设计要求的。插入式整体建筑结构在地震时，将地震破坏力直接传递给上部结构，使上部结构发生摇晃，由于上部结构是刚箍捆住内力的结构，因而在摇晃中产生的巨大能量没有释放点，而被迫返回基础，地震又很快的不断的冲击建筑物的基础，向上部结构输送地震能量。这样上部结构返回的作用力，同基础传来的地震内力发生冲撞，冲撞最厉害的集中点，就是能量集中释放的突破点，也是结构的破坏点，通常都在基础与上部结构的交面上，破坏的形式是剪切破坏，而整个建筑物不是倒塌就是倾斜。（引用“世界建筑结构抗震设计力学理论的严重错误”）地震

5、爆发时，地震冲击波迫使建筑结构产生振动的动态反应，地震冲击波冲击建筑结构，使其产生的内力在结构中传递，而预应力构件和预应力结构的力学模型是：1）预应力张拉两端的固定端支座，是不允许有任何改变的；2）预应力构件或预应力结构在使用过程中，其构件和结构是不允许发生水平推动，振动弯曲和上下振动的。也就是说，预应力构件和预应力结构，只有在没有任何外力的情况下，才能达到预应力构件和预应力结构设计的使用要求。因此可以定义：预应力构件和预应力结构的安全使用条件，是不能承受任何外力（尤其是地震冲击力）的静力使用状态。地震冲击波在建筑结构中，将无情的迫使建

6、筑结构中的所有梁、柱、板、墙体等受力构件发生变形，即地震冲击力能完全改变预应力构件和预应力结构的两端边界条件，使其构件和结构中的预应力丧失。任何在使用中的预应力构件和预应力结构，当预应力衰退和丧失后，其构件和结构必然破坏。因此，在地震设防城市的建设中，是不能使用预应力构件和预应力结构的。（“浅谈房屋建筑结构设计中常见问题分析”）释放地震内力的建筑结构体系即采用“建筑物抗震减震装置”、“建筑物消震装置”和“高层建筑隔震消能装置”。我们认为地球是一个在运动中自身求得内力平衡的结构体系，它有两个阶段的运动规律：（1）、地球内力的平衡阶段：地球

7、结构体，在自转和围绕太阳周转运动的过程中，所产生的内力，在平衡阶段，地表运动处于内力平衡，地球运动处于静止状态，此阶段可似地球为惯性参考系阶段。（2）、地球结构体系处于内力平衡阶段后，其内力仍然在不断的增加，而地球结构体不能承受日益增大的内力，而在运动中，通过地球板快的运动，地震和火山等形式释放出来，以求得新的内力平衡，这个阶段是地表的活跃阶段。其不断增加的内力将在地球内力集中点释放出来，此阶段可似为非惯性参考阶段。释放地震内力建筑结构体系完全改变了传统的插入式刚箍捆住地震内力的建筑结构体系，将建筑物整体有机的隔离成两个受力体系，这样地

8、震破坏力的传递媒介改变了，由直接传递转化为间接传递。“建筑物抗震减震装置”将大大减少地震对上部结构的冲击，反之，上部结构对基础的作用力也大大减小。人们发现设计结构时取的地震作用只是赋予结构一个基本屈服承载力