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注册结构师继续教育讲稿钢结构设计
一、安全度
1、网(壳)架高次超静是否比平面结构可靠度高
一般概念网(壳)架高次超静定要比平面结构更可靠,从美国哈特福特109×92m网架倒塌后,有的认为网架会连锁破坏,多次超静定优点发挥不出、国内也有试验做出来,一根杆件坏了另外一根跟着坏,问题是试验本身不符合实际,根据Mero规程,第一根杆坏了,第二根杆再坏时安全度K=1即行了,是体系可靠度,而试验的安全度完全靠加荷载,第一根坏了,第二根荷载无法降低,安全度不降当然跟着坏,所以网(壳)架的高次超静定安全度仍然比平面结构大,当然也不能忽略优化满应力的缺点。
有的规定提出网架相邻杆件断面只能相差1~2级,以防连锁破坏。
如按上述意见,将出现大面积人工调整,尤其附近腹杆将加大很多,是不合理的,从以上分析,也无必要。
如一根杆件断了,力也是向左右平行杆件重分布,由于断一根后,附近杆件安全度可降低,左右平行杆件能承受,而附近腹杆也不需加大。
自然界万物结构都是遵循力学原则的,有些更是高度完善的“建筑构件”,空间结构即来源于自然界,外形处理这一新的课题被提出来作为人类吸收自然界有用的建筑形式。
但自然界结构的用料节约、技术高明是人类望尘莫及的。
如鸡蛋壳是最完好的壳体,其厚度仅为直径的1/120;而蜘蛛网的强度相当于钢材的十几倍,并且施工简单,一道工序(蜘蛛爬过)吐丝结网即成完整的整体,而人类只能先生产原料再生产杆件,最后还要拼装。
2、我国规范的可靠度设计与过去方法有何不同
过去最早是定值法,凭经验设定一个安全度,不够科学。
第一水准即前苏联的三系数法是半理论半概率,超载系数、匀质系数、工作条件系数。
三系数法是一大进步,缺点是荷载材料分别用概率统计,没有根据不同结构、不同构件重要性加以区别,工作条件系数也不科学。
第二水准是现在用的近似概率法——一次二阶矩法,即以50年内不大修的失效概率为基准,事物没有绝对安全的,均有失效概率。
现失效概率约十万分之一是人可以接收的程度,如打针、游泳等。
但使用概率很难,如钢材过去废品限值240,是工厂验收标准,与概率无关。
现用保证率97.8%的235,二者接近是一种巧合。
自重可以以概率统计,但标准差很小,所以用了平均值。
风载用50年一遇的10分钟平均值即过去经验,不是概率。
第三水准即全概率根本做不到很多人为主观的因素是无法统计的。
目前国外很多规范未采用可靠度设计方法,他们认为安全需要考虑的不确定性非常复杂不是统计数学以概率可以描述和处理的,并可能造成概念上的混乱,虚拟失效概率会造成不可揣摩和模糊不清,不如安全度直观。
3、为何吃透规范灵活处理是保证质量经济合理的关键
我国规范条文多达15万条,实在太多,现又提出“黑体字”条文,一般条文不遵守只要不出问题就不惩罚,黑体字违反了即使不出问题也要惩罚,不允许违反。
国外规范指南性多,设计余地较大,我国较为强制;国外规范经常修改补充,我国五年十年才修订一次。
因此规范是双刃剑,既规范了行业的行为准则,也限制了技术发展。
虽然近年我国规范进步很大,尤其网(壳)架规程是全世界唯一的专门规程,但我们也不应不敢越雷池一步,应该在吃透规范的基础上在实践探索中前进,设计应走在规范的前面。
4、规范规程:
GB-国标强制GB/T-推荐(主要用于材料)
行业标准:
JGJ-建设部YB-冶金部
标准化协会:
CECS
地区性:
DB代表上海
二、荷载
1、自重分项系数为何分1.2和1.35?
分项系数用1.35是在恒载控制时,如用1.2则安全度会比活载占控制时低,因此1.35是弥补安全度。
2、活载要不要取不利位置
平板网架不必要,历来都未考虑;一些对不对称荷载较敏感的结构(如拱.筒壳等)需要考虑。
3、附加荷载何时需按集中荷载考虑。
超过25kg/m2的附加荷载需考虑有无集中荷载,25kg重的空调机在檩条计算时即需按集中荷载。
4、我国要不要考虑龙卷风
龙卷风范围小时间短破坏惊人,我国龙卷风少只好不考虑。
5、我国风载是否比国外小很多
我国目前按10分钟,美国按30-40秒两者差1.5,但美国允许风载时应力提高1.33,这样1.55/1.33=1.1,美国风载比我国只大1.1倍。
我国安全度偏低K=1.41~1.45,小于英美的1.67。
6、横向效应在什么情况下考虑
风力一般只考虑顺风力,我国的风压、阵风、风振都仅考虑顺风力,而由于风的涡旋引起弯与扭的耦合振动,如驰振、颤振等有动力失稳时才考虑横向风,桥梁较多考虑。
7、风的体型系数一般的高度小于18m,檐口高度小于房屋最小尺寸即可按门架规程的体型系数、而有的以L/H≤4为分界,这是以设计中哪本规范受力大即用哪本规范,是不合理的。
因为18M为界的两本规范依据试验不同数据,是分别使用,并不需要两者兼顾。
美国即明确规定18米以下采用MBMA,18米以上采用UBC。
8、门架规程的风体型系数与荷载规范相比对门架有何影响
二本规范的差别门架规范向上风大,而荷载规范水平风大,结果是门架规程编安全。
9、门架规程风载为何要乘1.05
国外一般低矮房屋在海岸线时应乘以1.1,而我国却笼统的都乘以1.05。
10、部分开敞与开敞建筑如何判定
部分开敞即一面墙开口超过其余墙面和屋面开口面积的总和,并大于该墙面面积的5%,在开口大时其内部风力也应加大为+0.6~-0.3,开敞建筑开口超过墙面面积的50%.
11、端部门架如何算风力
当端部风载加大区域小于柱距时,端部门架也应按风力加大考虑。
12、门架坡度>10%能否用门架规程风体型系数门架规程的风体型系数是考虑坡度≤10%,如果超过10%,门架体型系数应加大10%。
13、航空航天的风洞试验能否用于建筑
过去风洞试验都用航空航天的试验设备、但建筑在地面高度600m以内的边界层风速是改变的与航空航天高空不同,风速变化将引起气流流动及风压值改变,对于有尖角的建筑如平顶房屋即一般厂房,其气流层的分离点与在尖角处,风速变化影响小、而曲面结构其气流风速在变引起气流分离,其分离S是变化的,因此,曲面应采用风速变化的风洞试验,而平屋顶可以勉强用航天航空风洞试验。
14、CFD(计算流体力学)能否代替风洞试验
CFD的测量系统不会对流体产生干扰,可以避免风洞试
验缩尺而带来的相似的问题,对于流动参数选择有灵活性,
价格也便宜,航空航天方面已使用很成熟,土建刚起步,
对于有湍流分离等复杂问题还会有一定问题,但风洞试验
也存在更多问题,因此可以代替风洞试验。
15、筒壳,球壳等风体型系数各国规范出入较大该如何办。
筒壳目前我国规范与澳、美及前苏联都比较接近,由于风荷的复杂性与风洞试验的不完善,因此出入是正常的,目前的澳美前苏联比较安全,如果有体型相似的风洞试验也应多做一些验算。
弯顶即球壳目前我国规范可以用最好也按英国荷载手册再验算(可参考网壳设计书,尹德钰、刘善维、钱若军、中国建筑工业出版社)
16、围护结构是否要考虑阵风
阵风是瞬时风,一般加大2倍,瞬时下塑性材料的钢材应力可以提高,因此阵风下钢材是安全的不需考虑阵风系数,而玻璃是脆性材料就不能提高应力必须考虑阵风,如果钢的围护结构考虑了阵风,就在可能大风时不是吹掀围护结构而会危及主体结构反而不利,当然加强围护结构的连接和螺栓是需要的。
要注意的是门式刚架规程说明中提到考虑“阵风系数”是不对的,这是按美国MBMA,而MBMA说明中提出“阵风反应考虑了渐进风中的紊流和在风路中房屋及结构引起的风流型式应遮断后产生的后果造成的紊流”,MBMA提出已考虑阵风系数是对的,因为即考虑了紊流,更主要的是美国风载按了秒,基本上已是瞬时风速,因为测量原因,瞬时风速也只能是2秒的风,而门式刚架仅考虑了很少部分阵风中紊流,而大部分阵风由于我国风载是10分钟平均风速,因此与瞬时风压差别在(1.5)2=2.25,因此绝不能说已考虑了阵风。
17、风振系数怎样计算
风与稳定风与脉动风,体型系数是假定结构是刚性的,因此就考虑稳定风,实际上结构并非刚性的,风是非定常,在有一定柔性的结构上会引起风力改变,风力又将引起结构变形和振幅的加大,造成某些共振,也即是风振,大跨度屋盖现要求考虑风振,但并无统一算法,设计很是为难,计算又比较复杂,根据北京市设计院分析24×21~60×88m网架风振系数为1.2同济大学对200m长挑看台,其路中悬臂头风振系数也仅1.9,因为挑蓬的柔度要大跨屋盖大得多,因此目前大跨屋盖暂时考虑最大点风振系数1.5,并按挠度曲线求出推应的风振系数是可以作为验算参数。
风荷载谱常用DEVENPORT谱,功率谱是谱域,只能用于线性,要转化为时域谱,才能用于非线性,需要用FIFT程序快速傅立叶变换、广义积分再频域分析。
北京院根据随机振动理论再积分也可计算,浙江大学罗尧治教授和北京院甘明研究员已分别编制出计算程序。
18、筒壳敞开二端时风荷如何取
目前规范没有这样数据,但可以想象风从筒壳内经过时必然将
屋盖向下吸。
现根据罗尧治教授做的鸭河口108m筒壳风洞试验是
考虑了二端开口时,风与平行于筒壳线150风向下压的数据可作参
考,由于煤不可能堆满,因此有煤堆与无煤堆没有差别。
19、屋面上雪载与地面雪载哪个大
屋面由於风会吹去一部分雪,厚度比地面小但由于雪熔化后吸
收在积雪的海绵体内使密度加大,最终国外一般取屋面雪载=0.7地
面雪载而我国则采用雪载分布系数反映屋面雪载,美国采暖房屋为
1.0,非采暖则乘以1.2,我国则未加区别。
20、筒壳等网壳雪堆如何考虑
雪载资料目前比风载少,而且也无法做类似的风洞试验,尢其
不均匀的雪载影响难以判断目前筒壳的雪载取值我国与前苏联比较
接近,可以采用,也反映了雪堆,球壳我国没有规范目前只有英国瑟雷大学的(可见网壳设计书)所以对于雪载大的地区雪堆应引起注意,最近北京航站楼是一个扁平的壳,同济大学利用两相流理论,模拟风载对雪漂作用、雪堆达到1.2-1.5。
三、稳定
1、稳定为何复杂
稳定是“混沌”问题比随机模糊都要复杂,欧拉公式至今已236年,但在稳定理论方面进展不大;随机问题可用概率法来解决,事先不知、事后可知;模糊问题属于有些说不清问题,属于经验的问题如专家系统等可以用模糊数学解决。
但混沌问题理论较深缺乏数理资料,当前还无法解决,混沌的特点非线性,解的多样性、初始值敏感,因此振动,地震均是混沌。
2、第二类失稳是否是强度问题
从现象看似乎是强度问题,但应是稳定问题,强度与稳定的区分:
强度是载面承载力而稳定是杆件整体承载力问题伴随大变形,过去规范用δ=N/φA是混淆概念,将稳定表达为强度,现已改进。
3、二阶效应与非线性分析有什么区别
二者本质一样,都是由变形后的轴线来求得平衡条件,但二者在要概念上有区别:
非线性分析有几何非线性与物理非线性之分,二阶仅对一阶而只有几何非线性。
对于柔性结构根本就没有一阶二阶之分就是非线性。
4、计算长度与非线性关系
计算长度是在一阶基础上考虑变形引起的附加弯矩,是近似的非线性分析,如悬臂柱计算长度L。
=2L也就是悬臂柱所产生的附加弯矩与一个跨度2L的筒支柱的附加弯矩等效,以每筒的附加弯矩作为标准,计算长度是近似的,如一个悬臂柱设计数L。
=2L,但在图5情况下左柱上下2个铰要倾倒,必须由右柱加以支持,精确计算右柱L0=2.69h,一个框架再加一个摇摆柱,要保证其不失稳必然靠框架支撑,因此按一般规范可给的框架计算长度即不对,应该
n=P3/(P1+P2),而一般框架计算长度1.25,1.5也是考虑群柱作用即各柱互相支持的问题,如悬臂柱有水平力时其计算长度即如图6:
其合力延长线与曲线交点才是计算长度这些情况无法一一反映,因此计算长度是近似的。
5、网壳稳定是混沌问题,为何稳定问题无法解决
沈土钊院士陈昕教授最大的贡献是经过2800次试算
采用“一致缺陷摸态法”即结构缺陷分布正好与结构最
低阶的模态一致,得到在一般正常缺陷下稳定承载数值
不小于下临界点,这样就使计算工作简化,当然网壳稳
定的解决并不是从理论上解决,而是从工程处理上解决
了难题,因为数值分析,人为假定,失稳的荷载位移曲
线以控制变形来解决稳定。
网壳稳定还有缺陷,即网壳
结构稳定与杆件稳定是分别独立计算的,未考虑其耦合作用。
如整体稳定承载力破坏前会不会有个别杆件先失稳的影响。
网壳稳定一般是根据内力计算的截面进行稳定验算,如果稳定验算不够,好的办法应该是从结构体型上解决,如加高矢高,或改变支撑条件,加大端面高度等。
如只能靠加大截面时,如何判断是一个问题,一般可从失稳模态上分析,判断出加强部位;比较多的是全部加大截面因为杆件加大对稳定是互有支撑作用的,但加大断面的效果还是有限的。
6、用几何非线性如何考虑物理非线性影响
单层网壳是多次超静定,千百个自由度解决稳定问题已属非常困难,如果再考虑物理非线性是不可能的,因此考虑物理非线性及缺陷敏感总的安全度取4.2(4.2=1.64x1.2/0.47,其中1.64为一般安全度,1.2为考虑缺陷敏感,0.47为考虑材料非线性),对于其他结构,稳定分析的公式如何考虑,看法不一、有的认为稳定中已包括物理非线性与缺陷敏感(如柱子曲线),有的稳定按几何非线性分析,但断面又考虑了弹塑性。
这是当前国际上普遍存在的设计上矛盾,而又为大家所接受,现在尚未解决,但对使用阶段,二者并矛盾,因此这种稳定计算,考虑这种矛盾而且这些稳定计算尚未列入规程,设计中可以偏安全的乘以附加安全度1.2以上。
7、钢管立体桁架平面外稳定如何考虑
根据罗尧治教授研究与跨度L有关
L<80ma/h=1/4
L=80-150ma/h=1/3
L>150ma/h=1/2
8、棱形柱,格构式柱、园弧实腹拱的平面内稳定如何计算。
根据郭彦林教授研究,这些结构稳定分析仍沿着实腹柱
设计思路,将受压直线等价归纳到计算长度,但入结构特性用正则化长细比,然后代入柱子稳定公式(详见清华大学郭彦林教授文章:
棱形柱的稳定性能研究和应用,第十一届空间结构论文采实腹圆弧拱平面内稳定极限承载力设计清华大学论文钢结构技术总监(建筑篇)日本钢结构协会中国建筑出版社)。
对于棱形柱由于枝杆可能有剪力,因此考虑剪力扭转影响。
9、交叉拱的稳定如何考虑
根据罗尧治教授分析:
交叉拱的屈曲荷载比单拱高出4倍。
10、人行道的受压弦杆平面外不稳定如何办
人行桥有的希望上面弦杆外全无支撑,因此是难以解决的
问题(图9),现国外资料利用腹杆的刚度及受拉弦杆的扭转刚度
作为上弦压杆的支撑,具体算法可见(“空心管结构连接设计指
南JA,PackerJ.EHeadersonJ.JCAO科学出版社”)
7)框架的计算长度
1、框架的计算长度也是计算中要注意的问题,严格地讲,框架的整体稳定就必须采用二阶分析,因为稳定就是要在结构变形以后的位置上建立平衡条件,二阶分析法是基本上不考虑材料非线性的非线性分析,现行规范推荐用一阶计算而对柱子的稳定计算,用计算长度来简化框架整体稳定,这是近似的方法,计算长度法用弹性理论计算。
规范中计算长度基本上用了原规范的表格,分无侧移和有侧移,其基本假定是弹性,柱子只承受作用在节点上的竖向荷载所有柱子假定同时失稳,当柱子失稳时,相交于同一节点的横梁对柱子提供的约束弯矩,按他们的线刚度分配到各柱,无侧移变位时,横梁两端的转角大小相等方向相反,有侧移时,横梁两端的转角大小方向均相同。
新规范考虑工程中有些不完全符合上述假定所以在表格中加梁远端铰接嵌固情况,底层柱与基础铰接,嵌固情况的修正系数及摇摆柱二阶计算是合理的算法,应该包括了P-Δ效应即一阶下荷载作用下引起的一阶弯矩和一阶挠度。
P-Δ效应即侧向力产生一阶挠度还有垂直力作用下与水平力引起的侧移位置相互作用引起的弯矩。
用计算长度计算是保守的算法,比二阶更安全,二阶计算本就无所谓计算长度问题,只要进行内力分析和强度计算,但目前的二阶计算还是近似的,只考虑了有侧移的P-Δ,而为考虑无侧移的P-Δ,而且初始缺陷无法模拟,所以仍按计算长度L=Lo来验算稳定。
2、梁弯矩和轴力对计算长度的影响
由于计算长度法的基本假定之一是框架只承受作用在梁柱节点上的竖向荷载,而实际工程中梁上布满了荷载,这个问题一只引起讨论,最近还有文章论及梁上有荷载使梁和柱子受弯,且引起支座水平反力使梁受轴力,结构还承受水平荷载使柱子弯曲和侧向位移,有的认为对单层框架对称失稳影响大,反对称失稳影响不大。
有的提出无侧移失稳,二者相差1/5.78,有侧移失稳相差1/1.07。
差别大的原因有二:
一是框架对称失稳的变形模式和屈曲前失稳十分接近,二是梁轴力影响,对称比反对称不利,框架变形后,随荷载呈非线性而失稳。
从概念上,计算长度是依据线刚度分析,而失稳是力学问题,可能关系不大,据规范组童根树教授介绍要有影响就是因梁的轴力,根据分析单跨单层的梁轴力较大,可能有影响,但估计影响不大,而对于双层单跨的框架,下层为砼楼板,上层为轻屋面时,上层梁轴力可能很大,要加以注意,所以只要梁轴力较大时要引起注意,并查规范表格根据轴力加以修正系数。
3、关于支撑刚度的影响
规范中提出了强支撑或弱支撑的概念,过去习惯,当支撑刚度超过框架刚度五倍时,即可按无侧移考虑,而新规范则提出计算公式,一般支撑刚度只有框架刚度80%,水平力全由框架承担而现规范则根据计算机计算,如梁为方便起见,可以先按5倍刚度估计,这是偏于安全的,因为是弹性线性分析,但地震区有些这样估计将可能不够,则再按规范Sb计算。
一般使用结果,加了支撑即可通过计算为无侧移,但没有把我的是支撑发挥作用问题,如果支撑先屈服,失去刚性,就不可能是无侧移,所以童根树教授建议设计支撑时应力只用到80%以下,保证支撑不会屈服,这样即可判定大部分放了支撑即可认为无侧移。
4、其他因素
如节点刚度达不到全刚性,可以按半刚性可以计算长度按刚接的加大6~9%,至于层间相互作用肯定是存在的,单根柱总是和同一层的其他柱同时失稳,不会单独失稳,也即群柱稳定,单层框架即考虑了群柱失稳,但目前框架尚缺乏可行的计算方法,要进一步探讨。
5、网壳稳定一般是根据内力计算的截面进行稳定验算,如果稳定验算不够,好的办法应该是从结构体型上解决,如加高矢高,或改变支撑条件,加大端面高度等。
如只能靠加大截面时,如何判断是一个问题,一般可从失稳模态上分析,判断出加强部位;比较多的是全部加大截面因为杆件加大对稳定是互有支撑作用的,但加大断面的效果还是有限的。
7、风的体型系数一般的高度小于18m,檐口高度小于房屋最小尺寸即可按门架规程的体型系数、而有的以L/H≤4为分界,这是以设计中哪本规范受力大即用哪本规范,是不合理的。
因为18M为界的两本规范依据试验不同数据,是分别使用,并不需要两者兼顾。
美国即明确规定18米以下采用MBMA,18米以上采用UBC。
五、温度应力和支座沉陷
1.温差为何以月平均温度为准
计算温差原则上应以安装时温度和安装后该结构可能遇到的最冷温度或最热温度之差,实际上由于安装时间设计时无法确定,因此只能采用全年最冷温度与最热温度之差。
最冷最热温度如何定,由于空气温度传到结构表面再由构件表面传到截面内部需要一个传递时间,构件内部显示不出周围介质的日平均温度变化,日平均温度变化仅引起表面的局部应力,而月温度变化则影响要大得多、钢结构传热比较快,温差要比砼大5℃,最冷月平均温度以采暖大于室外5℃冬季室内温度月平均10℃,最热月平均(北京25.9℃,上海28℃,广州28.9℃)这样月温差Tmak=30°+5℃-10℃=25℃,以上立足于采暖,如不采暖要加3℃,因此建议室内采暖与非采暖钢结构25℃~30°,室外露天钢结构40°~50℃。
2.在温度伸缩缝允许范围内要不要计算温度应力
实践中很多建筑都超过规范的温度伸缩缝间距并没有引起破坏现象,国内钢结构做到470m,日本750m,目前我国伸缩缝间距要求还比较严格,因此在伸缩缝允许范围内不需要计算温度应力,网架基本上可以规范的横向伸缩缝间距为准。
3.网架规程中3.4.3符合条件的是否可不算温度应力
规程的条件根据四边支承的网架近似简化计算的,其他形式的网架不能套用
4.网(壳)架的温度应力计算与排架有何不同
约束有内约束与外约束之分,外约束由于外部杆件阻力有可动、不动、弹性约束之分,而内约束是杆件内形成温差引起的力,现在温度计算只是计算外约束之力。
排架温度计算时,考虑其温度变形可打二个折扣,也即弹性约束、变形滑动系数与自由度系数部分、变形滑动系数、纵向排架S=2:
0,横向排架S=1.5,跨度>24mS=1.3~1.4.S与檩条屋架柱子连接有关,如果柱子纵向连接滑动1.4mm,温度变形即引起很大折减,横向如果屋架与柱子焊接则S即不考虑,但纵向一般檩条屋面板比较柔性,螺拴连接S=2.0,如果檩条焊接可适当降低S。
自由度系数h是考虑柱子的反力压缩连梁及结构变形使温度变形减少的系数,对于结构长度50~200m的排架h<0.8~0.6。
而网(壳)架的计算与排架是不同的,一是网架与柱子都是焊接、纵横向均有杆件因此不存在S,二是网架与柱子是正体计算,即使分开算也将柱子刚度作为弹簧一起算,因此压缩对变形影响也在计算中反映不存在h,只要将温度差按±t°代入计算即可。
5)温度计算要不要考虑荷载分项系数与组合系数
温度不作为荷载效应、荷载规范的分项系数组合系数均指荷载不适用于效应,现有的假定分项系数1.4,组合系数0.7,这都没有根据,温度计算就是很笼统的假定,即可不必乘分项系数和组合系数。
6.支座不均匀下沉对网(壳)架影响有多大。
网架刚发展时,因为网架是超静定与平面结构不同,更多担心承受不均匀下沉的能力,计算方法比较合理的是将每个支座下土壤结构层搞清楚取弹性地基弹簧近似计算,但这是做不到的,有的计算时假定支座硬性下拉一下沉陷量结果算出拉力很大远超过柱及基础自重,这个拉力是不存在的,另外一种算法即隔一个支座假定该支座不起作用,因为结构并不害怕均匀的下沉,担心的是局部下沉,隔一个支座不起作用是最不利情况,事实上由于网架与柱焊接这种情况也不存在,但网架的特性是能承受支座间距加大所产生的力,因此这个算法既简单又安全,但实际上我们在砼柱滑模同时顶升网架时,网架二支座的不均沉降达11cm。
而计算连2cm都不能承受,支座沉陷引起的力属于次应力可以塑性重分布,我们认为只要下部结构能够承受的不均匀沉降不会对网架造成危害。
六、抗震
1.为何地震是不确定的不可预知的
地震是地震、地质学、抗震结构三门学科的交叉是才发展百年的年轻科学、是混沌问题。
地震的不确定性不可予知性反映在:
1)地震的成因不是很清楚,有弹性回跳论、板块论,但目前倾向于地震中85%是发生在板块的边缘地带,由于板块的缓慢运动、板块之间顶撞、俯冲,岩层由于弹性变形在断层及附近岩层处积累使岩块位移,受力达到一定程度就断裂活动使应变能迅速释放造成边缘的活动跳动振动造成边缘地震,断层将多次断裂跳动,因此造成多次余震,震级取决于震源体积和岩层强度,岩层虽愈深强度愈大,但愈深到随地下高温强度又降低,因此结果是当地10~30公里处强度最高,而形成震源,即震中深度。
2)地面运动复杂,目前强震记录又少,地面运动通过土壤将产生滤波作用,使远震近震有差别。
而结构分析又将地基与上部结构分开,实际上互有影响,土质不均匀的弹塑性影响将决定地震强度频谱和持久时间。
3)目前还未发现两次地震特性是相同的,中国6度地震区发生6级大地震的地区有13处,因此地震只能说是一种艺术,谈不上是理性的科学。
因此抗震计算不能不算,算也不能全信,抗震靠概念设计是必不可少的,概念设计就靠判断,对地震破坏机理的认识、专业知识、地震灾害引起的经验教训、测验成果分析,从而使概念清楚,但具体界限往往还是不确定。
2.为何新抗震规范取消了C值
78年规范是立足于第二水准即设计设防烈度50年超越概率
为10%重现期475年,为较少发生的地震,但
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