钢结构建筑主要特点

钢结构建筑主要特点（精选12篇）

钢结构建筑主要特点 篇1

空间结构建筑的主要特点及网架结构的设计构造特点 原创： admin

空间结构建筑的主要特点及网架结构的设计构造特点 时间： 2013-06-25 浏览次数： 1007次

所谓“空间结构”是相对“平面结构”而言，它具有三维作用的特性，空间结构也可以看作平面结构的扩展和深化。空间结构问世以来，以其高效的受力性能、新颖美观的形式和快速方便的施工受到人们的欢迎。各种类型轻钢结构在需要大跨度、大空间的体育场馆、会展中心、文化设施、交通枢纽乃至工业厂房，无不见到空间结构的踪影。

空间结构经过一个世纪的不断发展，在结构形式方面，除了网架、网壳之外，膜结构、张拉整体体系、开闭屋盖、可折叠结构等都是空间结构的新成员。二十世纪初期，钢铁材料为网架结构的发展提供了条件，其后的铝合金则使得网架的杆件更轻巧。近些年来的复合材料，特别是大量的新型建筑材料被开发出来，对空间结构的发展产生了强烈的影响。材料应用方面由于钢材品种与强度的不断提升，空间结构也越多地采用了型钢、钢管、钢棒、缆索乃至铸钢制品。在很大程度上，空间结构成了“空间钢结构”。随着现代计算机的出现，一些新的理论和分析方法，如有限单元法、非线形分析、动力分析等，在空间结构中得到了广泛应用，以至空间结构的计算和设计更加方便和准确，使得空间结构现在千变万化，种类多样。可以说空间结构已成为当代建筑结构最重要和最活跃的领域之一。

网架结构主要分三类：双层网壳及屋面板工程第一类是由平面桁架系组成，有两向正交正放网架、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架及三向网架四种形式；第二类由四角锥体单元组成，有正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架及星形四角锥网架五种形式；第三类由三角锥体单元组成，有三角锥网架、抽空三角锥网架及蜂窝形三角锥网架三种形式。壳型网架结构按壳面形式分主要有柱面壳型网架、球面壳型网架及双曲抛物面壳型网架。网架结构按所用材料分有钢网架、钢筋混凝土网架以及钢与钢筋混凝土组成的组合网架，其中以钢网架用得较多。

网架结构一般是以大致相同的格子或尺寸较小的单元（重复）组成的。常应用在屋盖结构。

网架结构是高次超静定结构体系。板型网架分析时，一般假定节点为铰接，将外荷载按静力等效原则作用在节点上，可按空间桁架位移法，即铰接杆系有限元法进行计算。也可采用简化计算法，诸如交叉梁系差分分析法、拟板法等进行内力、位移计算。单层壳型网架的节点一般假定为刚接，应按刚接杆系有限元法进行计算；双层壳型网架可按铰接杆系有限元法进行计算。单层和双层壳型网架也都可采用拟壳法简化计算。

网架结构的杆件截面应根据强度和稳定性计算确定。屋面造型及钢结构雨蓬为减小压杆的计算长度增加其稳定性，可采用增设再分杆及支撑杆等措施。用钢材制作的板型网架及双层壳型网架的节点，主要有十字板节点、焊接空心球节点及螺栓球节点三种形式。十字板节点适用于型钢杆件的网架结构，杆件与节点板的连接，采用焊接或高强螺栓连接。空心球节点及螺栓球节点适用于钢管杆件的网架结构。单层壳型网架的节点应能承受弯曲内力，一般情况下，节点的耗钢量占整个钢网架结构用钢量的15～20％。

空间结构建筑的主要特点及网架结构的设计构造特点

钢结构建筑主要特点 篇2

中国古建筑源远流长、博大精深, 形成了深厚的建筑文化和精巧的建筑结构特点, 外观雄浑壮观, 结构符合现代力学与结构的设计原理, 在结构的搭接、抗震能力方面都表现出优良的特质。本文对古建筑的历史发展、仿古建筑研究的现状进行了分析, 论述了古建筑的特点和结构形式, 并总结了其模数特点。

古建筑发展

中国古代建筑绵延几千年历史, 木结构和砖石结构是其主要的结构特点。根据建筑材料以及结构的复杂程度, 古建筑发展几个阶段大致可分为以下几个时期。第一阶段, 七千年前至公元前21世纪, 这阶段人类社会处于石器时代末期, 原始社会建筑也渐渐从半居穴到地面建筑转变, 从以土为主逐渐向以木为主的方向过渡。木材材质方面, 初期的榫卯结构出现, 但其连接比较简单。第二阶段, 公元前21世纪至公元前476年, 奴隶社会阶段, 即夏朝至春秋时期, 木构造技术中的榫卯结构日趋完善, 斗拱这一建筑的重要构件也随之出现。第三阶段, 公元前475年至公元280年, 经历战国、秦、两汉、三国朝代替换, 虽然战乱纷争, 但斗拱却被人们广泛认可, 迅速发展为建筑结构中不可缺少的一部分。木结构建筑的结构方式已经趋于完善, 抬梁式和穿斗式两种主要的结构形式已经形成。第四阶段, 公元265年至589年, 两晋、南北朝时期, 木构造建筑作为主流建筑类型应用越来越广, 随着佛教的兴起, 古建筑木结构技术在佛教建筑中的应用占据越来越重要的地位。第五阶段, 公元581至960年, 历史正处于隋、唐、五代时期, 木结构建筑大量使用, 殿堂式木结构建筑体量趋于庞大。同时砖石建筑也随着木结构的发展而发展很快, 整体的建筑形象气势磅礡、雄浑豪健, 特别是帝宫建筑更显耀眼, 民居也呈现出比较多方位的元素。第六阶段, 为公元960至1279年, 此时历史处于宋、辽、金时期, 建筑规模总体呈缩小的势态, 但建筑精致精巧, 结构变化丰富, 各地出现具有地方特色的建筑风格, 北宋官方还颁布了关于建筑设计和施工的规范书——《营造法式》, 极大的推动了建筑设计和建筑技术发展。也标志着中国古建筑发展到了较高水平阶段。第七阶段, 为公元1271至1840年, 此时历史为元、明、清时期, 明、清到了古建发展的最后时期。建筑形式和结构特点发展更加丰富多彩, 建筑形式分为五种:庑殿、歇山、硬山、悬山、攒尖五种基本形式, 同时还存在形形色色的复合式建筑形式, 使得此时期的建筑色彩更加多样, 形式更加巧妙和合理。各朝代的建筑也具有自己的特色, 再加上南方建筑的精巧和北方建筑的厚重大气, 官家和民间建筑的华丽庄严和简朴实用, 形成了多姿多彩的历史画面。

中国古建筑的发展大致经历了以上七个时期, 体现了从简单到复杂、从低级到高级、从一元到多元、从单色到多色的发展历程, 越来越成熟。从使用方面材料考虑, 古代建筑以木结构为主, 而且选用高强度、高韧度等材性较好的木材, 同时辅以相关的加固措施和其它材料等手段, 结构形式主要有梁、架、檩、柱、斗拱、雀替等单构件和复合构件, 通过构件本身的结构形式和榫卯结合, 使得建筑结构勾心斗角、犬牙交错, 结构的稳定性得到极大加强, 各部分组合的传力机理合理, 寿命延长。

仿古建筑研究

对古建筑的研究是世界性题目, 外国学者对古建筑的外观和力学方面做过大量研究, 如金字塔、万神庙、比萨斜塔等。中国古建跟世界上的古建存在较大区别, 国外采用石材较多, 中国古建以木材为主, 古建结构形式上也有很大区别。中国对古建筑的研究以现存木结构建筑为主, 对钢筋混凝土仿古建筑研究不多。古建由于不同朝代以及保护措施、地质条件变化、地震、木材损耗、火灾等各种自然因素及人为破坏等因素, 原始存留的古建筑越来越少。但古建是华夏文明的宝贵遗产, 除了做好保护, 为了重现其结构特点以及建筑神韵, 人们采用现在的材料和技艺结合古代建筑结构的特点开始建造仿古建筑。仿古建筑在楼层的高度、结构的复杂方面除了保持古建特色外, 还加入了新的元素以及提出了更高的要求。特别在选材方面, 古建以木结构为主, 但木结构由于自身原因存在一些缺点, 仅适合一至三层的小层建筑, 不适合高层建筑, 而仿古建筑超过三层, 结构可选钢结构或钢筋混凝土材料使结构的强度和稳定性方面得到很大提高。一般木材生长周期较长, 自然资源较少, 从经济角度考虑不如混凝土材料, 可见钢筋混凝土依然是中国仿古建筑的主要选材。

仿古建筑的技术、材料、构造形式等使用现代结构的理念和设计施工方法, 但其建筑外形要表现出古建筑的特点和色彩, 融合了两种建筑的特点, 同时还有自身的创新和发展。国内学者对古建筑结构和仿古建筑结构特性进行了不少研究, 以西安交通大学俞茂宏为代表的课题组, 他们在上世纪八十年代开展了关于西安钟楼动力特性和抗震性能的研究, 并取得系列研究成果, 其它一些学者对西安东门结构、鼓楼结构、宁波保国寺结构都进行了研究。王建省课题组开展了古建及仿古建筑方面的系列研究, 先后对祈年殿式钢筋混凝土建筑结构、某寺大雄宝殿侧脚结构、法华阁结构、古建民居木结构病害分析及加固方法、某元宫大殿结构等进行了系列研究, 建立了各种力学及结构计算模型, 对古建的模数、古建抗震性能、力学机理等方面给出了许多结论和算例, 总结出古建结构的力学及抗震规律。

古建筑特点

古代建筑区别于现代建筑, 有许多独特的性能, 其中一大特点在于它将中国千年来的思想文化和建筑融合在一起, 成为世界上独一无二的建筑体系。中国古代建筑受儒家思想影响, 追求与大自然相协调, 古建筑也以木结构为主, 没有像西方建筑那样大量采用石材为建筑材料。而且中国古代涉及到的宗教建筑, 香火鼎盛, 因而翻修频繁。

中国人对于建筑, 讲究方正严整, 建筑物以单体造型居多, 古建筑规模一般建造一至二层建筑, 不宜过大, 并且以木构架为主。根据木材的材性, 土木具有阴阳适中性能, 适合居住。木结构构造灵活, 拆卸方便, 室内空间设计变换简易。作为古建筑承重构件的斗拱, 造型优美独特, 还有着装饰、隔震的作用, 是中国古代建筑中特有的构件。如图1所示, 斗拱主要由拱、翘、昂、垂、斗与升等组成, 各部分尺寸设计精妙绝伦, 给人一种神秘莫测的感觉。斗拱也是中国古代建筑等级的标志, 越高等的建筑, 其斗拱也越复杂越繁华。

斗拱尺寸设计中比例的使用较多, 原因在于长宽比为的矩形与一个长宽比为1的矩形相比, 长宽比为的视觉更为舒服, 与此同时是正方形边长和外切圆半径之比, 从中国文化角度来看, 这反映出天圆地方的概念。

古建筑结构形式及模制

抬梁式、穿斗式和井干式是中国古代木结构三种主要形式。其中抬梁式结构应用最为广泛, 抬梁式结构适用于多种形式的建筑, 既可以用于单层建筑, 也可以用于多层建筑等。穿斗式建筑在南方民用建筑上用的较多, 其特点是所需要的木材不必很硕大, 在运输、加工方面较易进行。井干式建筑在工程中使用的不多, 东北地区的树屋是一种典型的井干式建筑, 其建筑形式较为原始, 多使用原始木材堆砌而成。三种建筑形式既独立出现, 又相辅相成, 有时候彼此混搭, 抬梁式和穿斗式结构形式混合比较多见。为节省建筑材料, 增大室内使用空间, 古建筑房屋一般用两端山面穿斗式, 中间用抬梁式, 这样可以充分利用抬梁式和穿斗式结构的优点, 使得建筑发挥最佳效用。其它一些特殊构造也存在于古建之中, 如生起、侧角、移柱、减柱等。生起和侧角增加结构体系的内聚力, 提高结构整体力学性能, 但生起和侧角施工过程比较繁琐。宋辽之际, 古建筑减少部分内柱以增加建筑室内空间, 这种方法称为减柱法。在保证整体结构稳定的情况下在原有柱网格局中减除一些柱子即为减柱, 但结构这样的处理不稳定因素会增加, 可见减柱法有利也有弊。

古建模数制度主要有材分制、斗口制和柱径制。材分制中材是斗拱中木方或拱的断面, 单拱用料的断面尺寸为一材, 而斗口制即在有斗拱的建筑中, 以斗拱的斗口作为模数, 来衡量建筑的开间、进深以及梁、柱、斗拱等构件的大小, 以上两种模数制度基本形式如表1和表2所示。

斗口制起源于清朝时期, 清工部将用材标准划分为十一个等级, 斗口制比材分制更加标准化、模件化, 让建筑生产变得更简单。而那些没有斗拱的小式建筑, 无法采用斗口制和材分制, 这种建筑以柱径为基本模数。先决定建筑物明间面阔, 再定柱高, 柱径, 以柱径为依据对建筑物的木构件截面进行计算, 这种方法称之为柱径制。

结语

肾的主要结构及其特点分析 篇3

关键词：肾脏；结构；特点

中图分类号：R69文献标识码：A文章编号：1674-0432（2010）-12-0348-1

肾的主要结构及其特点分析如下：

1 肾单位和集合管

肾单位是肾结构和功能的基本单位。人的肾约有170-240万个肾单位。肾单位可分为肾小体和肾小管两部分。肾小体由肾小球（毛细血管球）和肾小囊（脏层、囊腔、壁层）组成，肾小管由近端小管（近曲小管、髓袢降支粗段）、髓袢细段（髓袢降支细段、髓袢升支细段）和远端小管（髓袢升支粗段、远曲小管）组成，其中，髓袢降支粗段、髓袢降支细段、髓袢升支细段和髓袢升支粗段是构成髓袢的重要结构。

2 浅表肾单位和髓旁肾单位

肾单位按其所在的部位可分为浅表肾单位和髓旁肾单位（即近髓肾单位）两种（图1）。

图1 肾单位和肾血管示意图

2.1 浅表肾单位

浅表肾单位的肾小球体积较小，入球微动脉口径较粗，出球微动脉口径较细，两者口径比值约为2:1。出球微动脉离开肾小球后再次分为毛细血管，几乎全部包绕于皮质部分的肾小管周围。其髓袢甚短，只到外髓质，有的甚至不到髓质。此类肾单位主要分布于肾外皮质层和中皮质层，约占肾单位总数的85-90%，主要与尿生成有关。

2.2髓旁肾单位

髓旁肾单位的肾小球体积较大，髓袢长，深入到内髓质层，有的甚至到达乳头部。出球微动脉分成两种小血管：一种为网状毛细血管，包绕于近曲小管和远曲小管；另一种为细而长的U形直小血管，它与髓袢平行排列。髓旁肾单位的髓袢和直小血管的解剖结构特点决定其在尿的浓缩和稀释过程中的重要作用。

3 球旁复合体

球旁复合体主要分布于浅表肾单位，由球旁细胞、球外系膜细胞和致密斑三者组成（图2）。球旁细胞是入球微动脉邻近肾小囊处的肌上皮样细胞，由血管平滑肌细胞衍而来，细胞呈立方体，胞质中有分泌颗粒，颗粒内含肾素。球外系膜细胞是入球微动脉和出球微动脉之间体积较小、有突起的一群细胞，其功能尚不清楚。致密斑位于远曲小管始端近血管极一侧，该处管壁上皮细胞变形呈高柱状，排列密集，局部向血管腔内呈斑状隆起，故称为致密斑。它可感受肾小管液中NaCl浓度的变化，将信息传递给球旁细胞，调节肾素的分泌。

图2 球旁复合体组成示意图

4 肾的神经支配

支配肾的交感神经自髓胸12至腰2节段发出，其纤维随血管入皮质和外髓部。它分布于入球微动脉和出球微动脉的平滑肌、肾小管和球旁细胞。肾交感神经节后纤维末梢释放的去甲肾上腺素，调节肾血流量、肾小管重吸收和肾素的分泌。

5 肾的血液供应

肾动脉有腹主动脉发出，经肾门入肾，几经分支为夜间动脉、弓状动脉、入球微动脉，入肾小体后进一步分支形成毛细血管网，后者再汇集成出球微动脉离开肾小体。由于浅表肾单位入球动脉的口径较出球动脉粗一倍，而毛细血管介于两者之间，因此，肾小球毛细血管血壓较高，这有利于肾小球的滤过作用。出球微动脉再次分支成毛细血管网，分布于肾小管和集合管周围，便于肾小管液中的成分重吸收入血液。

髓袢肾单位的出球微动脉较粗，除部分形成毛细血管网外，尚有许多分支形成U形直小血管袢与髓袢伴行，U形直小血管的降支为小动脉，向下延续为毛细血管，升支为小静脉。肾内血流经过两次毛细血管网或直小血管，然后逐级汇成小叶间静脉、弓形静脉，叶间静脉经肾静脉汇入下腔静脉。

钢结构建筑主要特点 篇4

la411031 混凝土结构的受力特点及应用

(1)混凝土结构的优点

1)强度较高，钢筋和混凝土两种材料的强度都能充分利用;

2)可模性好，适用面广;

3)耐久性和耐火性较好，维护费用低;

4)现浇混凝土结构的整体性好，延性好，适用于抗震抗爆结构，同时防振性和防辐射性能较好，适用于防护结构;

5)易于就地取材。

混凝土结构的缺点：自重大，抗裂性较差，施工复杂，工期较长。

由于钢筋混凝土结构有很多优点，适用于各种结构形式，因而在房屋建筑中得到广泛应用。

(2)钢筋和混凝土的材料性能

1)钢筋的力学性能：

建筑钢筋分两类，一类为有明显流幅的钢筋，另一类为没有明显流幅的钢筋。

有明显流幅的钢筋含碳量少，塑性好，延伸率大。

无明显流幅的钢筋含碳量多、强度高、塑性差、延伸率小、没有屈服台阶，脆性破坏。

对于有明显流幅的钢筋，其性能的基本指标有屈服强度、延伸率、强屈比和冷弯性能四项。冷弯性能是反映钢筋塑性性能的另一个指标。

2)钢筋的成分：

铁是主要元素，还有少量的碳、锰、硅、钒、钛等，另外还有少量有害元素如硫、磷。

3)混凝土：

④钢筋与混凝土的共同工作。

钢筋与混凝土的相互作用叫粘结。钢筋与混凝土能够共同工作依靠它们之间的粘结强度。混凝土与钢筋接触面的剪应力称粘结应力。

影响粘结强度的主要因素有混凝土的强度、保护层的厚度和钢筋之间的净距离等。

(3)极限状态设计方法的基本概念

我国现行规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，其基本原则如下：

1)结构功能：建筑结构必须满足安全性、适用性、耐久性的要求。

2)可靠度：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能要求的能力，称为结构的可靠性，可靠度是可靠性的定量指标。

3)极限状态设计的实用表达式：为了满足可靠度的要求，在实际设计中采取如下措施：

①在计算杆件内力时，对荷载标准值乘以一个大于1的系数，称荷载分项系数。

②在计算结构的抗力时，将材料的标准值除以一个大于1的系数，称材料分项系数。

③对安全等级不同的建筑结构，采用一个重要系数进行调整。

在采用上述措施后，可靠度指标便得到了满足。这就是以分项系数表达的极限状态设计方法。

例题：关于混凝土结构说法错误的是( )。

a、相对于钢结构，混凝土结构耐久性和耐火性较好，维护费用低

b、无明显流幅的钢筋含碳量多、强度高、塑性差、延伸率小

c、铁是钢筋的主要元素，还有少量的碳、锰、硅、钒、钛等，另外还有少量有害元素如硫、磷

d、在极限状态设计中，将材料的设计值除以一个大于1的系数，称材料分项系数

答案：d

分析：极限状态设计的实用表达式：为了满足可靠度的要求，在实际设计中采取如下措施：

①在计算杆件内力时，对荷载标准值乘以一个大于1的系数，称荷载分项系数。

1.建筑结构教学目标的特点 篇5

《建筑结构》作为高职高专院校建筑类专业的专业基础课程的课程目标是在学校的培养目标和课程目标的框架之下的具体化的目标，因此，高职高专类院的《建筑结构》课程教学目标的特点是应该综合考虑二者的要求。高职高专类院校的人才培养目标是培养高端技能型专门人才。高职高专院校建筑类专业学生的就业面比较广，主要面对施工管理、房地产开发、工程质量监督等单位，初始就业目标岗位群主要有施工员、预算员、资料员、安全员、质检员、监理员、甲方代表等。而这些岗位的共同特点是要求从业人员具有熟读图纸、掌握施工工艺流程等建筑施工方面的专业能力，但并未对学生的结构设计方面的能力提出要求。另一方面，高职高专类学生普遍的特点是抽象思维能力不及形象思维能力，对含有大量公式推导，理论计算类的课程普遍兴趣不高。因此，《建筑结构》作为高职高专院校建筑类专业的专业基础课程的课程目标应该摒弃传统本科教学中《建筑结构》课程以培养学生钢筋混凝土结构构件设计、钢结构连接与结构构件设计、砌体结构设计等各种结构设计能力为主的观念，转而以培养学生识读建筑结构施工图纸的能力以及进行简单的结构计算比如脚手架的设计为主，同时利用本课程有大量理论计算与推导的特点作为载体来培养学生严肃严谨的工作作风作为本课程目标的特点。

钢结构建筑主要特点 篇6

别墅式建筑由于其层数少(通常在3层以下) , 就一般情况而言, 在抗震设防烈度较低地区( 7度) , 可采用框架结构体系, 也可采用砖混结构体系和木结构体系，

当用砖混结构体系时, 对建筑布置有较严格的约束。必须遵循砖混结构的技术规范及建筑抗震规范, 特别是上、下墙体应尽量对齐,平面、立面要属规则型。当上层墙内收时, 就需要用梁来抬墙及更上层的屋面, 此时抬墙梁两端支承宜做钢筋混凝土柱, 此柱又必须按构造柱施工方法与下层墙体连接, 从抗震概念设计范畴来讲是不宜采用这种形式的。

承重墙上开大孔洞时, 洞两侧又需设置构造柱。现代建筑采用的众多大门窗决定了要多用构造柱, 其总造价相对于框架结构也并无很大优势, 另外抗震计算后可能调整建筑平面布置, 有可能无法实施最佳建筑方案，

而房屋所有人的后续改造却受到严格的限制, 因为这时的每一片墙体均不是多余的, 是不可缺少的支承体。其优点是比框架体系造价稍低, 但这是以牺牲建筑功能和立面造型为代价的, 而且其安全可靠性也不及框架体系。

钢结构建筑主要特点 篇7

美国福斯特惠勒公司 (FW) 是一个设计制造各种工业锅炉和电站锅炉的公司, 在循环流化床锅炉的发展方面有其自己的特点。浙江嘉化能源化工股份有限公司三期热电项目引进的就是Foster Wheeler公司3x450t/h CFB自然循环锅炉, 型号:FW—450/9.81—M008。

锅炉主要技术特点和优点

紧凑型水冷分离器。

第二代选择性冷渣器。

风道式启动燃烧器。

水冷布风板和箭头型喷嘴。

特别的耐火材料涂层设计。

炉膛水冷壁管专利设计。

飞灰再循环系统。

首先, 炉膛是焊接的鳍片管组成的全膜式水冷壁, 管子是焊接在集箱和汽包上的, 除非另有说明, 所有的管子均为无缝钢管, 管子, 集箱和下降管的壁厚均符合ASME锅炉标准有关使用的规定。炉膛底板由衬有耐火材料的膜式壁构成水冷布风板, 不锈钢的箭头型喷嘴 (风帽) 焊接在膜式水冷壁之间的鳍片上, 从风箱来的一次风流经这些喷嘴, 提供燃烧所需空气以及使床料流态化, 这些喷嘴的设计可最大限度地避免在锅炉停炉和低负荷时床料漏入风箱。水冷壁外侧配有根据福斯特惠勒标准布置和设计的刚性梁, 炉膛下部衬有薄层耐火材料以防磨损和防止还原性气氛下运行可能产生的化学腐蚀, 福斯特惠勒的专利技术“踢出”管设计, 可在耐火材料和管子的结合处将磨损减至最小, 炉膛上部前墙由8块翼屏过热器组成, 其下部区域敷有耐火材料以防磨损。

福斯特惠勒汽包内件的设计通过两级分离的方法, 第一级分离是为锅炉的水循环系统提供不含蒸汽的水, 而第二级则是从分离出的蒸汽除去最后的水分和杂质。汽包内件由位于沿着汽包两侧的离心式分离器和沿着汽包顶部布置的百叶窗干燥器组成, 装有内部给水分配管以便均匀的分配给水, 以及化学加药和连续排污的内部管道。采用螺栓连接法兰将分离器固定在围绕的水冷夹套上以确保其紧密性, 锥形的喷嘴固定在完全焊接的接口上以确保干燥器组件的紧密, 这种汽包内件的布置能够为检修安装提供便利, 同时在蒸汽出口处提供了高纯度的蒸汽。

物料循环为全水冷膜式壁紧凑型分离器, 水冷紧凑型分离器及其料斗的膜式壁包墙采用传统制造技术, 用调杆在顶部支撑很简单, 比常规耐火材料旋风分离器更轻更易安装, 采用膜式壁包墙不需如常规旋风分离器使用那么多的高温耐火材料和膨胀节, 水冷紧凑型分离器及其返料器的烟道只需要25~50mm厚的耐火材料, 而常规旋风分离器需要300~460mm厚的耐火材料, 这样缩短了冷启动时间, 提高了周期运行能力, 降低了重量和维修成本, 所用的耐火材料是耐磨的耐火材料敷设在焊到膜式壁上的不绣钢销钉和锚钉上, 膜式壁包墙外部敷有隔热层和外护板, 其表面温度与锅炉其余部位相同, 与常规旋风分离器相比大大减少了辐射热损失。

每台锅炉配两台流化型冷渣器, 将底灰冷却到150°C以下, 不采用水冷绞龙式冷渣器, 阀门或其它运动机件, 因而维修工作量小, 细石灰石, 未燃烬燃料及热风返回炉内, 因而效率高。冷渣器位于锅炉侧壁, 其连接处有高压风流化松动, 每台冷渣器被细分为四个区域, 从炉内出来的固体首先进入选择区, 更细的固体燃料及石灰石颗粒被冷一次风带回到炉内, 接着是三个冷却区, 第一第二和第三冷却区内加装盘管式冷却器, 每组盘管底部衬有耐火材料, 盘管材质为普通碳钢, 使用除盐水, 吸热后送至低加, 作为锅炉给水使用, 底灰的冷却在此完成, 热空气回到炉内。底渣排除速度受控于每台冷渣器出口侧的流量控制回转阀的调节。

飞灰再循环系统通过另外的通道将部分飞灰和石灰石颗粒通过气力输送回炉膛, 并控制炉膛温度, 以提高锅炉效率和石灰石的利用率。

与其它小型锅炉不同的的是, 在停炉过程中为了不使冷却过快热应力过大维持缓慢均匀冷却, 床温低于760°C时, 启动风道式燃烧器控制炉膛出口烟温下降速率小于110°C/小时, 当床温低于425°C时即可撤掉风道式燃烧器。

高层建筑结构特点及其体系 篇8

【关键词】高层建筑；结构特点；体系；抗震设计；轴向变形

0.前言

由于高层建筑与多层建筑相比，最显著的一个特点就是“高”。因此，在进行高层建筑设计的时候，就需要在抗震以及自重等方面进行重点设计。本文主要论述了高层建筑结构的特点。由于高层建筑的特殊性，我们全面分析了高层建筑结构的特点，从而为对高层建筑设计的准确定位奠定良好的基础。另外，本文还分析了高层建筑结构体系，通过系统的了解高层建筑结构体系，在进行高层建筑结构设计中，把握其体系，促进高层建筑结构设计工作的顺利进行。

1.高层建筑结构特点

1.1抗震设计要求更高

在进行高层建筑结构设计的时候，有一项重要的设计就是抗震的设计。由于高层建筑结构的特点，本身高度就是非常的高[1]。因此，在抗震设计方面比多层建筑抗震设计要求要更高。由于我国是出现地震比较多的国家，因而在进行建筑物设计的时候，都要对其进行抗震设计，尤其是本文所谈到的高层建筑，更是要注重对其进行抗震设计。在实际的高层建筑结构的抗震设计中，除了要充分的考虑竖向荷载以及风荷载等因素外，还必须使高层建筑的结构具有良好的抗震的性能，具体实现的目标应该做到小震不坏，大震不倒。

1.2尽量减轻高层建筑的自重

在高层建筑结构设计中，需要对其建筑物自身的自重应该做到尽量的减轻，在一定的程度上来讲，减轻高层建筑的自重比多层建筑减轻的意义要更高。之所以这么说主要是从地基的承载力以及桩基的承载力方面进行考虑的，如果高层建筑物与多层建筑物在同样的地基或者桩基的条件下，减轻建筑物的自重就意味着不会增加基础的造价及其相关的处理措施。并且能够增加层数[3]。尤其是在软土土层具有非常明显的经济上的效益[2]。另外，尽量的减轻建筑物的自重能够提高高层建筑的抗震能力。如果高层建筑物的重量过大的话，那么作用在建筑物结构上的地震剪力就会增大，并且如果高层建筑物的重力过大的话还会造成重心高震作用倾覆力矩大，对建筑物竖向构件会产生很大的附加的轴力，进而造成附加弯矩会更大。

1.3 对水平力的设计

在以往的低层建筑及其多层建筑中，主要的建筑特点是对重力进行重点的设计，然而在高层建筑中，主要的设计上的一个要点是对其水平力进行相关的设计。由于在高层建筑结构中，高层建筑物本身的自重以及楼面使用的荷载在竖向构件中引起的轴力和弯矩的数值与建筑高度的一次方是成正比的；而高层建筑物水平的荷载对结构产生的倾覆力矩而引起的轴力，与建筑物的高度两次方是成正比的[3]。因此，在对高层建筑进行结构设计的时候，需要对水平力方面的具体数值进行准确的计算，将水平力的设计在高层建筑结构设计中作为一项重点的设计进行实施。

1.4 重视概念设计以及理论计算

在高层建筑结构设计中的抗震设计主要分为两部分，一是，计算设计，二是，概念设计。对于高层建筑结构的计算设计一般是在假定的条件下进行性，不论分析手段多么高，分析原则多么完善，但是由于地震的不确定性及其复杂性，以及地基土影响复杂性和结构体系本身的复杂性，容易出现对于高层建筑的计算设计与实际的数值有很大的偏差，特别是当高层建筑的结构进入弹塑性的阶段，往往会出现构件局部的开裂甚至是破坏，这时的结构已经很难采用常规的计算原理进行具体的分析。因此，在进行计算设计的同时把握好概念设计是非常有必要的。

1.5 轴向变形问题

高层建筑自身的一个特点就是比较高，因此，建筑自身的竖向荷载施加的作用力也比较高。进而常常会造成柱体内部轴向变形，甚至会影响到连续梁弯矩。另外，轴向变形还能够影响到整个高层建筑建筑预制构件下料的长度[4]。在进行构件的预制的时候，应该根据轴向变形的情况，进行系统和全面的计算，并且将结果作为下料的依据，对下料的长度进行及时的调整。

2.高层建筑结构体系分析

在我国的高层建筑结构设计中，对于建筑结构的体系上的选择，一般是选择采用钢筋混凝土的结构类型。结构体系主要分为，框架结构体系，剪力墙结构体系等。高层建筑的框架结构体系主要是由楼板，梁，柱，基础等构件组成。由梁、柱、基础构成平面框架，是高层建筑的主要的承重结构，各个平面框的架由连系梁进行连接，从而构成了一个空间的结构体系。

2.1框架结构体系

应用框架结构体系主要有以下几方面的优势：一是，建筑平面的布置比较灵活，从而能够获得大的空间。二是，建筑的立面比较容易处理，结构的自重也比较轻，在其计算理论的理论上也较为的成熟。框架结构也有其自身的缺点，主要是框架结构的柔性比较大，从而导致抗侧力的能力较差，容易产生较大的水平位移。但是，由于采用框架结构能够提供较大的建筑空间，在平面布置方面也较为的灵活，从而可以适合多种工艺使用的要求，在高层建筑结构中已经得到了广泛的应用。

2.2剪力墙结构体系

剪力墙结构体系是指，在高层建筑结构中为了能够提高建筑结构整体的抗侧力刚度，从而设置的钢筋混凝土墙体，称为“剪力墙”，剪力墙在高层建筑结构中主要的作用是能够提高整个高层建筑的抗剪强度以及刚度。高层建筑采用剪力墙的结构体系，从历史的抗争能力上分析，剪力墙结构表现出非常好的抗震性能，从而大大的减少地震破坏的严重程度。高层建筑采用剪力墙结构主要适用于墙体较多并且房间面积不大的情况，从而可以使房间不露梁柱[5]。剪力墙结构的墙体较多，因而不太容易布置较大的房间，为了满足需要大空间的要求，可以在部分底层以及部分层取消剪力墙代之以框架，从而形成框支剪力墙结构。

3.结束语

本文对高层建筑的结构特点极其体系进行了相关方面的探讨与分析，通过本文的研究，我们了解到，在进行高层建筑结构设计时，应该全面的了解高层建筑的结构特点及体系，才能够在具体的设计中，把握相关的重点，规避不利的因素，在设计中将各个方面都能够考虑的充分，从而使高层建筑结构设计合理，促进高层建筑结构设计工作的顺利进行，同时也为高层建筑的顺利施工打下良好的基础。

【参考文献】

[1]于险峰.高层建筑结构设计特点及其体系[J].中国新技术新产品，2009，（24）.

[2]Lu Min-rise building structural design features and precautions[J].The China new technologies and products，2011，（14）.

[3]Zhao Minghua，Zhao Xiaohui design and analysis of the high-rise building structure in China[J].Private Science and Technology，2010，（05）.

[4]柳浩杰.某高层办公综合楼结构方案的设计[J].四川建材，2009，（02）.

钢结构建筑主要特点 篇9

参编单位及主要起草人

本规范主编单位：四川省建筑科学研究院

本规范参编单位：同济大学

湖南大学

武汉大学

福州大学

山东建筑大学

中国科学院大连化学物理研究所

山东省建筑科学研究院

辽宁省建筑科学研究院重庆市建筑科学研究院

上海市建设工程质量监督总站

山东省建设工程质量监督总站

成都市建设工程质量监督站

海口市建设工程质量监督站

厦门市建设工程质量安全监督站

上海同华特种土木工程有限公司

上海加固行建筑技术工程公司

亨斯迈先进化工材料（广东）有限公司厦门中连结构胶有限公司同济大学建筑科技工程公司

大连凯华新技术工程有限公司

中国华西企业公司

慧鱼建筑锚栓有限公司

喜利得（中国）有限公司

江苏东南特种技术工程有限公司

上海协固建筑材料有限公司

武汉长江加固技术有限公司

湖北德盛结构工程加固有限公司长沙固特邦土木技术发展公司

上海怡昌碳纤维材料有限公司

主要起草人：孙前元梁爽梁坦吴善能黄兴棣崔士起郑建岚成勃张鑫莫群速卢同和潘延平魏建东陈科荣冯鸿浩陈友明张晔徐德新李力平张首文周激王晓波侯发亮彭勃张坦贤刘延年

论唐卡的主要特点 篇10

现在是学生党的下学期，大四生都在准备实习以及毕业论文的撰写，下面YJBYS为大家带来艺术类毕业论文一篇，仅供阅读!更多资讯尽在应届毕业生网!

摘 要：从西藏唐卡的发展史的发生、发展历程看，外来多种文化和教派势力两方面对其影响巨大。唐卡发展成今天这番模样，与其独特的内部形式有着密切联系。在历史漫漫长河中，汉藏交流是有相当的渊源的，在绘画历朝历代都有着不同程度的交融。如果只将目光停留在唐卡上，无法全面的分析其特点，若以汉地宗教绘画做对比，则不难发现唐卡的异样光辉。在藏汉两地文化不断交融的同时，两者间又存在着巨大的差异，这些差异也影响着他们今后有着完全不一样的发展之路。

关键词：唐卡 汉地宗教艺术 特点

一、绪论

宗教艺术的 特点是这种艺术不但具备宗教色彩而且具备了一定的审美价值，是有浓郁的精神内涵的艺术形式。

唐卡(Thang-ga)是藏传佛教中特有的宗教艺术的极为重要的表现形式。其是流行于藏区的一种宗教卷轴画，通常绘于麻棉、帛、丝等材料上，是可以移动携带的神像。唐卡自产生之日起就被广泛用于寺院悬挂，密修观想，佛事活动，百姓婚丧嫁娶。①经历了近千年时间的洗礼，唐卡题材向更多元化的方向发展，除了有佛、本尊、祖师、护法等神像外，还延伸出了画传、民俗说唱图、天文历算、藏医用的唐卡挂图等，可以说唐卡真可谓是西藏文化的百科全书。

纵观历史悠悠长河，笔者认为7世纪，随着文成公主与松赞干布联姻，将汉地文化及佛教带入藏开始，唐卡也随之兴起。只是在当时唐卡处于萌芽状态，受外来元素影响颇多，本土绘画尚不成熟，唐卡的概念也相对模糊，但这一时期是致关重要不容忽视的。11世纪到13世纪唐卡的形式日趋明朗，13世纪末到15世纪是唐卡的鼎盛时期，15世纪中叶到17世纪涌现出众多流派，流派之争甚是激烈，经过不断的斗争，17世纪中叶最终确立了唐卡的“标准式样”并沿用自今。

唐卡作为藏传佛教的宗教艺术中的重要代表，具有以下几个主要特点。

二、多元文化的影响及自身的吸收

佛教在西藏发展的历史分两个历史阶段，藏文史籍一般称“前弘期”和“后弘期”。7世纪中叶到9世纪中叶约2百年为前弘期，这一时期，佛教在吐蕃还是一种外来宗教，它在与当地原有的苯教不断的斗争中发展起来。②]印度、克什米尔、尼泊尔、中原汉地等均对唐卡绘画风格的发生发展到最后成型都有着重要影响。

实际上，唐卡从未发生天翻地覆的改变。在严格的教规和造像度量的制约下，师徒之间一代又一代传诵着唐卡绘制的奥义，并不断遵守古老的制像法则。在这传播过程当中，只是新的外来文化与本民族特质不断互相交合，在这种潜在运动中，绘画风格缓慢又不间断地在改变着。在各时期中都有着不便归属的派别、不便介定的样式，甚至可说更有介于两种或更多风格之间的类型。

但是我们来看看汉地宗教艺术的发展。非常明显的，汉地宗教艺术在吸收外来影响的同时，又逐渐有了中原地区人民喜好的转向。比如原来印度佛经里的“尸毗王”、“萨埵那太子”的故事，虽然有慈悲施舍的内容，也曾经感动过很多汉地的画家，可是画家们还是觉得那些故事有些残忍。汉地宗教的画家喜欢祥和的画面。他们觉得宗教给人的应该是喜悦和幸福，不应该太强调血淋淋的场面。所以从唐朝以后，汉地宗教艺术家越来越多的是绘制美丽的菩萨。菩萨具备和佛一样的智慧和道德。

三、神圣不变的格式化

唐卡从产生开始便处于一种次序的网络中。后弘期早期出现了翻译佛经的高潮，《度量经》就是在此时翻译成藏文，并迅速在藏广泛传播，最终成为造像遵循的唯一法则。③从某一方面说，这是确立了审美规范，但从另一方面看，这也大大限制了创作发挥。15世界上半叶，“三经一疏”，他们对神佛魔怪造型的尺度、相法、形态、手印、标帜、坐位以及相关问题都作了明确规定，随着一代又一代画师的磨砺与总结最终形成今后唐卡绘制的基本程序法则。值得一提的是，在《度量经》中还强调了佛像造型失准，比例不当的恶果，称“长度尺度量不足，灾难降临家乡毁。”“如果腹肚不鼓圆，五谷歉收年年减”④等等。很明显的，在后来的藏族理论著作中依旧沿袭了《度量经》的威慑、恐吓办法来维护理论的权威。以至于17世纪中叶唐卡的“标准式样”确立后便一直严格遵守自今。

虽然汉地宗教绘画也有一定的制度和法则，但并没有绝对必须服从的，这给汉地宗教的发展提供了更广阔的空间。

四、无处不在的巫术色彩

在佛教传入藏以前，西藏有自己的本土信仰——苯教。(时间上限为新石器时代晚期，下限至佛教传入吐蕃之前)苯教是西藏的本土宗教，起源于远古时代。原始苯教信仰巫术、崇拜图腾。在漫长的文化融合中，佛教、苯教文化相互影响、相互渗透。这种巫术的概念，在西藏有关绘画的起源传说中也有非常明显的体现。

高层建筑结构特点及设计问题探讨 篇11

关键词：高层建筑;结构特点;设计问题

1 引言

随着我国城市化水平的推进，使得高层建筑成为了城市未来发展的必然需求。而随着建筑高度的增加，就使其结构也具有着更加复杂化的特征，无论是对于建筑设计还是建筑施工都带来了较大的挑战。对此，就需要我们在对建筑建设时能够对高层建筑所具有的结构特点进行充分的了解与掌握，并在此基础上获得更好的建设质量。

2 高层建筑结构设计特点

2.1 结构延性

同低层建筑相比，高层建筑具有着柔性较强的特点。对此，当出现地震情况时高层楼房往往更容易出现变形问题。对此，在对高层建筑进行设计时，就需要能够对其所具有的延性进行充分的考虑，以此保证建筑在进入到塑性变形阶段之后也能够具有着足够的变形能力、避免出现坍塌现象。

2.2 水平荷载

在高层建筑建设中，载荷也是非常重要的一项因素。在以往我们对低层建筑进行施工时，通常都会将竖向荷载作为设计与施工的一个重点环节。而在高层建筑施工中，这种情况则会存在着一定的变化，因为当建筑高度增加之后，其对于抗侧力则具有了更高的要求，这就需要其能够通过水平载荷的作用对这种侧力起到一定的平衡作用，而这也使其成为了高层建筑设计的一个重点。另外，如果建筑的外部环境产生了一定的变化，也会使水平荷载出现一定的浮动现象。

2.3 轴向变形

在不同方向作用力下，高层建筑的外部形态往往会因此受到一定的影响，并产生位置变形、轴向变形以及剪切变形等问题。其中，轴向变形可以说是我们最需要引起重视的一项问题，同低层建筑不同，高层建筑往往具有着更大的结构轴力以及变形量。对此，在实际建筑工程设计与施工的过程中，就需要设计人员能够对建筑的轴向变形承受限度以全面、细致的方式进行计算与把握。

3 高层建筑结构设计应注意的问题

3.1 结构超高

在我国的建筑抗震规范中，对于建筑结构所具有的高度具有着非常明确、严格的限制。尤其是在我国新制定的规范中，特别增加了B级高度，同之前规范中制定的A级高度在处理方式上存在着较大的不同。对此，在实际结构设计时，就需要设计人员能够对建筑所存在的高度问题进行充分的考虑，并在联系实际情况的基础上制定出针对性的处理措施，并严格根据工程特点进行抗震设计，避免建筑物由于结构高度超出标准而存在不安全因素。

3.2 短肢剪力墙

短肢剪力墙是我们在建筑结构设计中经常会应用到的一种设计方式，但是，在实际应用过程中，却存在着较多的因素可能对短肢剪力墙的应用效果产生影响。对此，在我们对高层建筑结构进行设计时就需要尽量避免短肢剪力墙的应用，以此避免在结构施工、建筑施工完毕之后可能出现的不必要问题。另外，在建筑方案的设计过程中也需要能够对工程细节引起充分的重视，做到考虑问题的全面性。

3.3 嵌固端设置

在现今的高层建筑中，一般都会设置有人防以及地下室等设施。对此，在我们对嵌固端进行设置时，则可以根据情况在人防或者地下室顶板位置对其进行设置。同时，在对嵌固端进行设计时，也需要对其在安置过程中可能出现的问题进行充分的考虑，如嵌固端上下抗震等级的一致性问题和抗震缝设计与嵌固端位置的协调问题等，以此避免出现结构设计不合理的情况。

3.4 剪力墙设计

剪力墙可以说是现今高层建筑设计过程中非常重要、不可缺少的一部分，在某种程度上，我们对剪力墙进行设计与施工的质量将直接对整个建筑所具有的安全性能产生影响。而在对剪力墙进行设计时，则需要保证问题考虑的全面性，如墙体配筋、剪力墙定位以及连梁结构质量等等，这部分环节的设计情况都将对剪力墙最终的施工与应用效果产生影响，需要保障该环节设计的合理性。

4 高层建筑结构设计原则

4.1 重点考虑結构受力性

重力性是我们对高层建筑结构进行设计时需要重点考虑的一个环节，在高层建筑中，其在竖向方面会承受着较大的荷载。对此，在我们对建筑结构进行设计时需要能够对高层建筑整体结构以及外部力量所具有的承受力情况进行充分的考虑。除此之外，对于建筑结构的抗震结构以及局部受力情况如剪力墙等都需要在对其全面计算的基础上进行设计，以此在建筑结构受力特征能够满足设计需求的基础上获得更好的安全性以及稳定性。

4.2 保证设计方案质量

在高层建筑结构施工中，设计方案可以说是保障建筑结构具有稳定性、安全性的重要基础，将直接对整个建筑工程所具有的施工进度以及施工质量产生影响。对此，在我们对设计方案进行制定时就需要保证考虑的周全性：首先，要对建筑施工的材料、整体构造等做好计算工作;其次，要在实际方案制定之前对建筑周围做好调研与考察，在对环境具有充分了解与把握的基础上保障方案的设计质量。

4.3 详细分析各项数据

在建筑设计的过程中，往往会涉及到很多方面的数据，而正是这部分数据能够为我们提供很多关于建筑不同指标与质量的信息，通过这部分数据的分析与了解，则能够帮助设计人员更好的掌握设计方向。而在对数据进行实际分析过程中，除了需要保证数据分析人员的良好素质之外还可以根据情况通过计算机软件帮助我们进行分析，以此做好设计与风险防范工作。

5 结束语

在我国现今城市化进程不断加快的情况下，高层建筑的出现大大缓解了城市土地的压力。在上文中，我们对高层建筑结构特点及设计问题进行了一定的研究与探讨，而在实际设计过程中，也需要我们能够在对高层建筑结构特点、易出问题进行全面考虑的基础上做好设计工作，以此对高层建筑的结构质量作出保障。

参考文献：

[1]张玲丽，许德，李靖，张涛，张娟.关于高层建筑结构设计中问题的讨论[J].中国科技投资.2012（24）：101-102.

[2]游海东，李达明，宋罕宇，谢洪伟.金梦海湾嘉里住宅复杂高层建筑结构设计[J].施工技术.2012（20）：55-56.

多层建筑结构的震害特点研究 篇12

中国是世界上有地震历史记载最丰富的国家,有文字可考的历史约有4 000多年。历史上死亡人数最多的地震是明嘉靖四年(1556年)陕西关中(华县)8级地震,其震中烈度达到11度,死亡人数有名可查者就达82万余人,是有记录的世界上死亡人数最多的地震灾害。自20世纪以来,中国共发生破坏性地震2 700多次,其中8级以上地震9次,6级以上破坏性地震560余次。上个世纪全球两次造成死亡20万人以上的大地震均发生在中国分别是1920年宁夏海原8.5级地震(死亡23.4万人)和1976年唐山7.8级地震(震中烈度11度,死亡24.2万人)。地震灾害已经成为中国主要的自然灾害之一。

地震灾害的严重程度及人员伤亡与经济损失的大小取决于多方面的因素,如地震的震级、发生地点、发生时刻、震源深度、地震类型,城市对地震的设防情况,建筑物的建筑质量、场地条件、抗震能力、地震诱发的次生灾害的种类与规模,以及防灾减灾意识的高低等等。目前的科学技术水平尚不能准确预测地震的发生。因此,通过总结现有地震中建筑结构的破坏特点并对后续的结构防灾减灾设计进行指导、对建筑结构进行抗震设计已成为工程结构防止地震灾害的一种有效的方法。

工程抗震实践表明,除理论和实验研究外,总结工程结构的实际震害经验是工程抗震的重要途径之一,也为防御地震灾害提供了有效的手段。因此,对近年来典型地震中各类建筑的震害进行分析研究,对改进建筑抗震设计具有十分重要的现实意义。

1 典型地震事件震害

1.1 日本东京大地震

1923年9月1日,日本东京发生了8.1级特大地震。这是日本明治时代以来伤亡最惨重的1次地震,也是世界历史上伤亡最大的10次地震之一。在这次大地震中,东京城内85%的房屋毁于一旦,横滨96%的房屋被夷为平地(如图1所示),整个大东京地区死亡和失踪者人数超过14万人,负伤人数超过20万,财产受损的则超过300多万人。

1.2 中国唐山大地震

1976年7月28日,河北省的唐山、丰南一带发生7.8级强地震,新兴的重工业城市唐山蒙受惨重灾难,被夷为一片废墟。地震震中在唐山路南区的吉祥路一带,震中烈度达11度,震源深度12 km。地震的影响区域极大,强震波及我国东部的广大地区,北起黑龙江的满洲里,南至河南的漂河,东临渤海湾,西抵宁夏的名咀山,14个省、市、自治区、200多万km2土地上居住的几亿人受到扰动。遭受地震破坏的区域约21万多km2,其中严重破坏区3万多km2。区内民房大量倒塌,农田淤满泥沙,水渠、水并堵塞,公路,铁路、桥梁损毁。据京津唐地区累计,地震中死亡24.2万余人,重伤16.4万余人,轻伤者不计其数。

1.3 日本阪神大地震

1995年1月17日在日本关西兵库县发生了自1923年以来在高度人口密集地区最大一次地震。造成这次地震的起因为关西明石海峡地壳断层活动所致。震源在距神户市南部20 km的谈路岛的正下方20 km处。地震持续时间约为20 s左右。根据地震观测记录结果,最大加速度约为813 gal。

震后调查表明:中低层的房屋破坏相当严重,其中包括钢筋混凝土结构的住宅、商场、体育馆、电影院、办公楼等。高层、超高层的钢结构、劲性钢筋混凝土(SRC)结构、低层钢结构停车场等,相对破坏比较轻微。木结构私人住宅在日本有相当大的比例。这次地震除地基下沉造成整体失稳倒塌以外,大部都是由于火灾造成房屋被焚和人身的伤亡。神户作为日本历史悠久的对外城市,保留了较早的砖石结构及50年代的带有钢筋混凝土构造柱圈梁的多层砖结构,在这次地震中这类房屋倒塌较多。阪神大地震对体育馆等大跨度空间网架和析架结构的破坏也是相当严重的,主要发生在析架或网架结构支承处的螺栓连接或焊接连接剪拉破坏。析架、网架与钢筋混凝土或钢支承结构脱离而倒塌。这次地震中有不少剪力墙端柱或边缘构件压坏。相邻建筑碰撞破坏、2栋建筑之间空中连廊脱落倒塌、高层与裙房产生差异沉降、石材墙面脱落以及大玻璃窗破坏等情况也较普遍。

1.4 台湾集集地震

1999年9月21日1 h 47 min 12.6 s,台湾发生了里氏7.6级强烈地震。震中位于台湾中部日月潭西南12 km的南投县集集镇,此后共发生大小余震1.5万多次。本次地震在台湾全岛强烈有感,福建、广东、江苏、浙江、上海、香港等均受到波及。地震在台湾省南投、台中、云林、台北、彰化五县及台北市造成大量建筑破坏、人员伤亡和经济损失。截止1999年12月24日的统计,有5万多间房屋倒塌,5万多间半倒,共有2 470多人死亡、11 300多人受伤,直接经济损失约118亿美元。据台湾建筑研究所和地震工程中心所收集到的8 773栋建筑的震害资料统计,震中区的南投县和台中县破坏最为严重,分别有4 500多栋(占53%)和2 800多栋(占32%)建筑破坏。在远离震中150 km的台北市,由于盆地效应仍有300多栋建筑破坏。从建造年代和用途看,1982年以前建造的占60%,住宅和商住建筑占85%以上,带骑楼的建筑占55%以上。

1.5 其他地震

2000年1月15日中国云南姚安县境内相继发生5.9级、6. 5级地震,震源深度均为30km。受灾地区包括5个县城、46个乡镇,共计死亡7人,重伤99人,轻伤2 429人。这后调查表明:框架结构及砖混结构房墙体严重开裂,墙体大多数严重开裂,出现大量梭瓦。框架结构及砖混结构房墙体普遍开裂。房屋以轻微破坏和基本完好为主,各类结构的房屋多数墙体出现微裂,有个别承重结构受损。

2005年11月26日江西省九江市发生了5.7级地震。此次地震持续时间大约为6 s左右,震源深度在10 km左右,对江西省瑞昌市、九江县和湖北省的一些城市和农村的建筑和构筑物等造成了很大程度的破坏。此次地震为浅源地震,地震区的砌体结构房屋较多,破坏严重。根据九江市政府的统计,九江地震中造成17人死亡,其中重伤37人。倒塌房屋近万间。水、电、交通、通信等生命线工程在地震中也不同程度受损。

2006年7月22日,云南省昭通市盐津县发生了里氏5.1级地震。此次地震的震源深度为9公里左右,属于浅源地震。地震波及盐津县的10多个乡镇和大关、彝良、永善等县,昭阳、鲁甸等县区均有强烈震感。地震共造成22人死亡,100多人受伤。房屋倒塌1 400多间,严重受损的7 000多间。光缆线受损3 000余m,中断通讯线路3万余m,饮水管道受损2万余m,公路塌方6 800余方,路面损毁8 000余m,铁路受损1万余m。

1992年3月13日土耳其东部城市埃尔津詹发生地震,震级为里氏6.8级,造成653人死亡,近4 000人受伤。

2 多层建筑结构震害特点

钢筋混凝土结构结构形式简单,传力途径明确,设计理论相对成熟,再加上房间建筑平面布置灵活和造价便宜等特点,受到广泛应用,在新建和既有建筑结构中均占有相当大的比例。台湾集集地震表明钢筋混凝土建筑的破坏占了相当大的比重。近年来在中国大陆发生的多次地震中,震害较为严重地集中在老旧民房和砌体建筑,钢筋混凝土建筑、特别是高层钢筋混凝土建筑的破坏相对较少。以下就简要介绍各类建筑的震害特点。

2.1 钢筋混凝土结构震害特点

地震作用下,钢混框架结构首先在弹性范围内工作。随着地震作用的加强,结构迅速进入塑性工作状态,构件出现裂缝,构件端部出现局部混凝土被压碎,钢筋屈服等现象,而后进入破坏状态,部分构件失效后退出工作,结构内力进行重新分配,这时,整体结构并没有倒塌,随着更多的构件先后因失效而退出工作,结构局部发生坍塌,最后因失稳而整体倒塌。钢筋混凝上框架结构以梁、板、柱和基础一起形成承重结构,抗侧刚度小,在水平地震作用下框架整体变形为剪切型,当高度较大时,受力特点由受竖向力为主转变成受侧向荷载为主。当前世界范围内的多层建筑中,钢筋混凝土框架结构数量庞大,多层建筑也大多是框架结构,在历次比较大的地震灾害中,框架结构的震害是相当严重的。1995年日本阪神大地震和1999年台湾集集地震中,钢筋混凝土框架结构的震害,除了砂土液化引起房屋整体沉降或失稳,以及个别建筑发生竖向地震作用过大引起的整体松散外,主要的震害是柱端抗弯能力不足引起的层间破坏,结构竖向刚度和平面不规则引起的结构扭转产生柱的压弯或拉弯破坏,以及其它典型的强梁弱柱型破坏。

阪神大地震的调查表明:在梁、柱节点处除个别建筑以外,大部分建筑未发现框架节点破坏以及梁端出现塑性铰现象,这说明在以竖向地震为主的条件下,框架柱的承载力是主要的。由于地基严重液化、地基下沉,框架结构的震害除上述情况外,有不少整体倾斜倒塌,与此同时,也有部分房屋在中间楼层发生倒塌。钢混框剪结构的连梁与剪力墙连接处严重剪切破坏,首层剪力墙端部混凝土压碎,钢筋压屈暴露,同时由于地基下沉,局部建筑物产生倾斜。框架结构主体部分未发现严重破坏,由于有了剪力墙,增加了竖向和横向承载力,框架结构得到一定的保护。其他框架一剪力墙结构的破坏,大部由于地基液化造成结构整体失稳而倒塌。

总结钢筋混凝土框架结构的震害可知,其震害主要集中于框架梁、柱的两端,其中尤其以柱端破坏为最常见。原因主要是填充墙中间开门洞或墙造成其有效长度减小,形成短柱短梁。梁柱破坏集中在两端是由于框架结构的两端弯矩、剪力通常较大,在轴力、弯矩和剪力的共同作用下,容易首先发生以上各种形式的破坏。由于窗台墙体对柱子的约束作用,使柱子的有效长度减小了一半,成为短柱。地震作用下,柱子发生严重的剪切破坏。若柱子断面过小、箍筋约束不足、混凝土抗压强度不足、竖向地震作用较大,在水平和竖向地震作用的共同作用下,则容易产生剪压破坏。若竖向荷载太大,柱子断面过小、受力钢筋压屈成灯笼型状破坏,则发生所谓的柱子压屈破坏。柱子塑性铰破坏主要为内框架结构内柱的柱顶和柱脚均出现塑性铰,吸收了地震能量。尽管结构产生了较大变形,但整体未倒。框架结构中填充墙开门洞使框架梁变成短梁(净跨与截面高度之比小于4),则导致了短梁剪切破坏。梁端塑性铰破坏主要为框架梁与柱子切点处。

2.2 钢结构震害特点

阪神大地震的调查表明:低层轻型钢结构在近年内建成的比较多,主要用于住宅及一般公共设施,阪神地震中除装饰材料及围护结构破坏之外,整体来说破坏并不十分严重,主要是由于重量轻、支撑布置比较合理、整体性较好。

钢框架破坏情况主要集中在梁柱混合连接节点上。混合连接是一种现场连接,其中梁翼缘与柱用全燥透坡口对接焊缝连接,梁腹板通过连接板与柱用高强度螺栓连接。焊接钢框架节点的破坏,主要发生在梁的下翼缘,而且一般是由焊缝根部萌生的脆性破坏裂纹引起的。裂纹扩展的途径是多样的,由焊根进入母材或热影响区。一旦翼缘坏了,由螺栓或焊缝连接的剪力连接板往往被拉开,沿连接线由下向上扩展。最具潜在危险的是由焊缝根部通过柱翼缘和腹板扩展的断裂裂缝。

焊缝存在的缺陷造成了许多结构构件的破坏。对破坏的连接所作调查表明,焊接质量往往很差,很多缺陷可以看出明显违背了规范规定的焊接质量要求,不但焊接操作有问题,焊缝检查也有问题。很多缺陷说明,裂缝萌生在下翼缘焊缝中腹板的焊条通过孔附近,该处的下翼缘焊缝是中断的,使缺陷更为明显。该部位进行超声波检查也比较困难,因为梁腹板妨碍探头的设置。因此,主要的连接焊缝中由于施焊困难和探伤困难出现了质量极差的部位。上冀缘焊缝的施焊和探伤不存在梁腹板妨碍的问题,因此可以认为是上翼缘焊缝破坏较少的原因之一。

3 震害原因

3.1 地震烈度与设防烈度不符

在集集地震中,南投县和台中县属设防二区,其对应加速度峰值高达230 gal (相当于中国地震区划烈度8度)。而实际地震纪录的平均PGA高达500～600 gal。由此可见,实际地震烈度远高于设防烈度,即地震作用远远高出建筑物50年寿命期内预计可能遭遇到的地震作用。

3.2 结构体系不合理

中国现行《建筑抗震设计规范》提出了一系列非常重要的基本要求,如“建筑设计应符合概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案”;“建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变”等等。这些基本要求是基于对震害的不断认识、试验和理论研究的大量成果而提出的。以往的一些震害很多都由结构重重不规则、结构体系不合理、地震作用传递途径不明确或缺少多道抗震防线所导致。结构设计过于大胆,如开窗太多,剪力墙面积太小,柱子太少,短柱、短梁太多,底层由住宅改成商店等等很多因素使建筑物的抗震性能大打折扣。随意改变建筑物的结构,改变承重构件的尺寸,拆除层间承重墙等将致使建筑物的抗震性能减弱,在强震作用下倒塌。

3.3 未考虑抗震

主要表现为在设计上避开抗震审查。台湾抗震设计规范规定,高于50 m以上或高于15层楼的建筑应进行抗震设计审查。而一些建筑商为了避开抗震设计审查,就将建筑物的高度设计为14层楼以下或低于50 m。在台湾集集大地震中倒塌、破坏的建筑物,许多就是低于14层楼以下的建筑。

3.4 施工质量不佳

施工中比较明显的偷工减料现象。台北县家因大厦,有的梁柱在原设计图上规定是28根钢筋,而施工中只用了20根同型号钢筋,致使大厦在集集地震中倒塌,造成30多人死亡。台中县天朝大楼和东势大楼在集集地震中倒塌。事后检查发现梁柱内用沙拉油桶及一捆捆报纸填充,用以代替钢筋。云林县一些高楼大厦在集集大地震中倒塌。而看其梁柱在单薄的钢筋混凝土内居然是空的沙拉油桶。一些建筑物的钢筋仅仅是互相搭起,根本没牢固绑扎,甚至有的钢筋根本就没有绑扎,地震时建筑物不能形成一个整体共同承受地震作用。建筑物的钢筋绑扎不按要求施工,其箍筋之间的距离超出规定的要求。

长期实践证明,地震灾害的大小与建筑物是否采取合理的抗震设计和抗震措施以及建设质量的优劣相关。事实说明结构抗震是减轻地震损失的有效途径。河北邢台地区和山西大同阳高地区分别在1966年和1989年发生6.s级和6.1级强烈地震,造成严重人员伤亡和房屋破坏,但震后恢复重建时两地都采用了合理的抗震设防标准,在1981年和1996年两地分别再次发生5.8级破坏性地震时,震区房屋经受住了考验,损失较小。最近几年在日本、土耳其及我国台湾等地发生的一系列大地震还表明,凡是按新抗震规范或较合理的抗震规范设计的建筑物受损坏程度就低,凡按旧规范或未严格按合理规范设计的建筑物受破坏程度就高。

4 结 语

该文阐述了多层建筑结构的震害特点问题。首先介绍了地震对结构造成的灾害事故的危险程度。其次,结合近年来各国发生的一些典型的地震灾害,总结了地震造成破坏的后果。在此基础上,总结了目前工程结构地震灾害的一些可能原因。表面上看震害所揭示的是建筑物的质量问题,实际上里面包含了很多如设计不合理、施工不可靠、管理监督不善等各种人为因素的影响。因此总结历次地震的经验教训,提高抗震认识,提高设计、施工、管理等各方面的质量意识很有必要。

参考文献

[1]Banon H,Biggs J M,Irvine H M.Sei mic Damagein Re-inforced Concrete Frames[J].Journal of Structural Engi-neering,ASCE,1981,107(9):1713-1729.

[2]Gosain N K,Brown R H,Jirsa J O.Shear Requirementsfor Load Reversals on RC Members[J].Journal of Struc-tural Engineering,ASCE,1977,2(l):1331-1336.

[3]Williams M S,Robert G S.Seismic Damage Idices forConcrete Structures:A State-of-the-art Review[J].Earthquake Spectra,1995,11(2):319-349.

[4]杜秀力,欧进萍.建筑结构地震破坏评估模型[J].国外地震工程,1988:52-58.

[5]顾强,郭兵.刚性钢框架梁柱连接试验研究[J].建筑结构学报,2001,22(2):53-57.

[6]李国强,宋振森,孙飞飞,等.强震下钢框架梁柱焊接连接的断裂行为[J].建筑结构学报,1998,19(3):26-29.

[7]刘伯权,白绍良,赖明.抗震结构的破坏准则评述及探讨[J].重庆建筑工程学院学报,1993,15(1):1-7.

[8]王振宇,刘晶波.建筑结构地震损伤评估的研究进展[J].世界地震工程,2001,17(3):43-47.

[9]薛素铎,赵均,高向宇.建筑抗震设计[M].北京:科学出版社,2003.

[10]姚谦峰,苏三庆.地震工程[M].陕西:陕西科学技术出版社,2001.