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<正>1995年日本兵库县南部地震后的十几年来,中日建筑结构技术交流会的各次交流活动对日本的性能设计分别作过介绍,但对日本性能设计缺乏完整系统的解说,最近印发的2021年版《JSCA性能设计手册》,补充完善了日本性能设计方法。为了促进中日建筑结构技术的交流,深入学习及研究日本的性能设计方法,经中方建议,由中国在日的专家学者编译了“JSCA性能设计专栏”,并得到日方专家教授及一般社团法人日本建筑结构技术者协会(Japan Structural Consultants Association,简称JSCA)的支持与协助。1995年日本兵库县南部地震中,建筑物受损严重,暴露了社会对建筑抗震性能的需求与实际震害之间存在较大差距。日本建筑基准法于2000年进行了修订,从“措施规定型”向“性能规定型”转换,并规定了检验性能的方法。
主要介绍JSCA性能设计部会从1997年创始至2010年为止的研究成果之一性能选单手册,以及之后展开的性能设计相关的研究和课题。JSCA性能设计和性能选单的内容包括:明确性能需求,设定目标性能,评价性能,表达设计性能。性能选单中划分了不同的性能等级,以建筑基准法的规定作为建筑所需的最低限性能等级(标准级),在此之上设定更高的性能等级(高级、特级)。通过本文可以系统了解JSCA性能设计的演变过程。
日本《建筑基准法》只是规定了保护人类生命的最低水准的抗震性能,这往往不足以满足地震后维持建筑物功能和业务连续性的需求。如果建筑物抗震性能不同,即使是遭遇相同的地震,地震后建筑物的状态也会不同。为了满足业主的多样化需求,有必要通过与业主沟通,明确相应的抗震性能目标,进行性能设计。本文展示了地震大小与建筑物受损程度之间的关系,建筑的震后受损程度以及性能设计的流程,最后提供了性能选单表和性能诊断表供设计人员参考使用。
从1995年兵库县南部地震到2016年熊本地震的约20年时间里,巨大地震不断给日本社会造成损失。与此同时,抗震技术也在进步发展。但在实际设计中,结构技术人员受到1981年确立的新抗震设计方法的束缚,对于建筑在巨大地震中的状态和业主之间还缺乏沟通。通过与业主对话,共同设定建筑目标性能,共同营造安全安心的建筑,是结构技术人员应该追求的目标。
2021年版《JSCA性能设计手册》提出了一个简单方法来确定中低层建筑的抗震性能等级。展示了该方法的应用范围,并解释了用于确定抗震性能等级的保有水平承载力的新概念。
2021年版《JSCA性能设计手册》(抗震性能篇“简易法”)基于传统静力设计法,适用于中低层建筑的设计。介绍了该方法的适用范围与判定标准是如何设定的,给出了用于确定建筑抗震性能等级的判定标准的具体解说和背景。
为了验证抗震性能等级的标准,使用设计实例比较了静力计算和时程反应分析的结果。解释了验证流程和分析条件,以及用于验证的地震波。在这些地震波中,覆盖层放大系数使用的是MLIT告示的简化法。验证用地震波和实际设计使用告示波的比较表明,验证用地震波得到的响应值较大,约为告示波的1.2~1.3倍。
为了建立中低层建筑的抗震性能判定标准,收集了31m以下的钢筋混凝土和钢结构建筑的设计案例。通过16栋钢筋混凝土建筑和12栋钢结构建筑验证了抗震性能判定标准。
经过验证证明,通过实力D_s和Q_e对应的层间位移角所判定的抗震性能等级,与时程反应分析的抗震性能等级基本一致。
JSCA提出了判定建筑物抗震性能等级的标准。为了判定抗震性能等级,采用了建筑设计中通常采用的容许应力计算法和极限水平承载力法的结果。使用实际设计的建筑和JSCA出版物中的设计实例对所提出的标准进行了验证。具体来说,使用质点系模型的非线性时程反应分析来验证和分析所提出的标准的有效性。
采用单质点模型进行地震时程反应分析,并通过响应位移角验证基于抗震性能等级“简易法”的判定标准值的有效性。
使用多质点模型对中低层钢筋混凝土建筑和钢结构建筑进行了地震时程反应分析。结果表明,由响应值确定的地震等级与由“简易法”评价的地震等级相当。
提出了利用承载力曲线的响应点判定抗震性能的简易方法。该方法无需进行地震时程反应分析,只利用传统的静力计算结果,判定抗震性能。同时还验证了JSCA抗震性能篇“简易法”判定标准的合理性。
本工程属于超高层建筑,基于概念设计理念,根据抗震原则及建筑特点,对比分析了几种结构方案的抗侧刚度效率及工程经济性指标,最终选取了不带加强层的型钢混凝土柱钢筋混凝土框架-核心筒的结构体系。抗震设计中采用性能化设计方法,采用多种软件对结构进行弹性、弹塑性计算,并根据计算结果对关键和重要构件的抗震性能进行了验算。结果表明,结构各项指标均满足规范要求,结构受力合理,整个体系具有良好的抗震性能和有效的耗能机制。
龙光总部中心为两栋“钢管混凝土叠合柱框架-核心筒”结构塔楼及钢桁架在高位形成的多重复杂连体结构。详细介绍了该结构的基础设计、结构体系的选型,从结构整体性能指标、结构抗震性能目标、结构最大层间位移角、剪重比等方面全面阐述了结构的设计策略,并对结构进行连体多塔与单塔包络设计。结果表明,结构各项指标均满足规范要求,结构具有足够的安全冗余度。
南京江北新区某超高层办公楼塔楼采用型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系。项目平面较规则,竖向刚度和承载力无明显突变,是具有扭转不规则、凹凸不规则、局部不规则多项不规则的超限混合结构。结合抗震设防类别和烈度、结构类型和高度等因素,设计时基于不同性能水准制定不同的抗震性能目标,分析了结构整体受力情况及分叉柱等关键构件和连接节点设计。分析结果表明,塔楼整体结构安全可靠、经济合理,各关键构件和连接节点能够满足设计要求。
华润置地总部大厦属于超B级高度的超限高层建筑。为了确定性能最优、最符合建筑设计要求的结构方案,项目在方案阶段对各种可能的结构方案进行了细致的比选,包括抗侧力体系比选、楼盖体系比选和结构柱形式比选等。抗侧力体系比选,对混合结构方案的伸臂桁架或环桁架加强层进行敏感性分析来确定其数量与最优楼层;对混凝土结构方案明确仅需要在43层南北侧设置转换桁架就可以满足规范对整体指标的要求。楼盖体系比选着重比较了各结构方案能实现的净高。对各种结构柱形式的优缺点进行了详细的比较从而确定最优的结构柱形式。最后总结和比较了各结构方案的优缺点并确定最终结构方案。
华润置地总部大厦属于超B级高度的超限高层建筑,采用带伸臂桁架和环桁架的框架-核心筒混合结构体系。首先对项目基本情况进行了介绍,给出了结构在风荷载和小震以及大震作用下的整体指标关键结果。然后针对东西侧框架梁柱节点偏心对整体模型刚度以及框架柱设计的影响进行了分析,得到了整体模型框架梁端刚度释放比例以及角柱等效长度系数。最后针对核心筒的缩进与转换,进行了重力和侧力下的墙体受力分析,并通过有限元模型进行验证。分析表明通过转换层以上墙体开洞、转换层楼板配筋加强等措施,能避免刚度突变,确保结构传力的有效性,满足抗震性能目标。
南昌市民中心建筑主要功能为办公、会议、交易、展览等,主体采用框架结构体系,存在扭转不规则、楼板局部不连续、偏心布置、局部穿层柱、错层等不规则项,属于复杂超限高层建筑。采用抗震性能化设计,使用多种软件对结构进行多遇地震弹性计算和弹性时程分析,进行罕遇地震下的动力弹塑性时程分析,并针对超限情况提出针对性的抗震加强措施,分析结果表明整体结构可以达到预定的性能目标。
从楼盖结构选型、节点设计等方面阐述了长沙国际会议中心75m大跨钢桁架的设计要点,采用有限元模拟方法对竖向荷载下钢桁架极限承载力、楼板刚度及温度作用对钢桁架受力的影响进行了分析,同时对楼盖舒适度评估等设计重难点进行研究。结果表明,通过调整构件安装次序可使桁架构件内力得到合理重分配,局部构件屈服后钢桁架整体仍有较大的承载能力和变形能力,混凝土楼板对钢桁架受力的影响主要限于与楼板直接接触的桁架上弦。大跨楼盖能满足正常使用舒适度要求,相关技术研究成果可供类似工程参考。
随州南站站房采用24个伞状单元体呈现银杏叶的造型,结构设计时以H形截面弦杆形成的异形钢桁架作为主受力骨架,结合分叉圆钢管、吊杆、水平圆管桁架等形成完整单元体结构。单元体结构与顶部波浪形正交钢梁体系连接,形成了站房屋盖整体结构。屋盖结构体系复杂,单元体根部尺寸收缩,采用屈曲分析得到了结构的屈曲模态及屈曲因子,第一阶屈曲模态位于伞状单元体结构根部位置,并进一步对屋盖结构进行了荷载-位移全过程分析,以保证屋盖结构的整体承载力。设计时在单元体结构中采用了十字工形组合钢柱及鼓形节点,利用有限元分析和试验的手段对此两种特殊结构构造进行了验证,以确保关键部位的承载力。单元体结构外表皮采用张拉索-膜结构形成的金黄色ETFE膜完整呈现了建筑效果。
青浦题学平和学校综合馆由游泳馆和篮球馆组成,下部两层采用钢框架结构,上部屋盖采用格构柱-空间管桁架屋盖体系。对屋盖抗侧力体系及截面选取、格构柱与下部结构连接方式等关键技术进行研究。采用SAP2000软件分别建立屋盖单体模型和结构整体模型,并对两种模型在水平和竖向荷载作用下屋盖的内力和变形进行分析比较;同时针对本项目的受力特点,对屋盖整体稳定及关键节点应力等进行多方面的分析。分析结果表明:关键构件应力比不应大于0.85,屋盖其他构件应力比不大于0.90,屋盖在竖向荷载下挠度及风荷载、地震作用下的位移均满足规范要求,屋盖结构体系安全可行,节点连接可靠,现行的设计能够满足设计目标。
G60拉斐尔科创云廊屋盖的一期工程尺寸为736m×126m,为超长大跨铝合金自由曲面网壳结构。屋盖通过钢结构树状柱支撑于11栋高层建筑屋顶。阐述结构设计过程中关键指标的设计以及荷载取值的原则,通过应变能最小的原则开展屋盖结构找形的研究,介绍屋盖结构中支撑体系设计和网格布置的考虑因素,进一步说明结构分析的关键计算结果。重点介绍本项目的铝合金板式节点性能研究,开展两组板式节点足尺轴压试验,并与有限元模拟对比分析,结果验证了有限元建模的有效性,并为结构设计的安全性和构造的合理性提供数据支撑。同时进行了3组试件抗剪加强节点试验,对比分析3种不同类型板式节点的受力特性和破坏现象。结果表明抗剪键具有良好工作性能。
河海大学新校区图书馆外立面下部为一圈波浪形转换斜柱,上部为普通框架,整体结构下刚上柔,属于规则性超限高层建筑。采用RC框-剪结构时,小震、中震弹性计算所得结构各项指标均可满足规范要求,但大震弹塑性时程分析结果显示,楼板和剪力墙均出现了重度损伤。通过研究抗侧力构件各楼层剪力变化,发现刚度突变导致上部楼层水平地震作用放大,剪力墙地震作用通过楼板向转换斜柱转移,是导致结构重度损伤的主要原因。通过对比分析,最终采用外立面为SRC斜柱-BRB组合转换结构,内部为RC框架-BRB支撑结构的混合结构方案,所选结构与RC框-剪结构相比,中震弹性分析时,薄弱部位的楼板剪力减小约25%,大震弹塑性时程分析时,由于BRB屈服耗能,薄弱部位楼板剪力减小约66%,整体结构仅发生轻度损伤。按超限高层建筑性能设计的要求,对结构进行各地震作用水准下的受力分析,结果表明,该结构抗震性能良好。
按照《建筑隔震设计标准》(GB/T 51408—2021)规定,隔震层下部结构的承载力验算,应考虑上部结构传来的轴力、弯矩、水平剪力以及由隔震层水平变形产生的附加弯矩。从Timoshenko梁单元刚度矩阵出发,推导了考虑弯剪耦合的连接单元刚度矩阵及非线性内力算法;开发了考虑弯剪耦合及二阶效应的隔震支座单元,通过典型算例分析了弯剪耦合及二阶效应对支墩弯矩的影响。以实际隔震结构为例,分析了隔震支座弯剪耦合及二阶效应对隔震支座相连构件内力、配筋及结构整体指标的影响。结果表明,考虑隔震支座弯剪耦合及二阶效应对隔震支座上支墩、下支墩及与其相连梁的内力及配筋影响显著,但对隔震结构层间位移角、层间剪力及隔震支座耗能的影响较小。在进行隔震层设计时,建议采用考虑弯剪耦合及二阶效应的隔震支座单元进行隔震层的直接分析设计。
某超高层大厦在无地震和强风时发生异常振动,大厦内人员振感强烈。初步判断是楼顶桅杆天线发生涡激共振,并引发主体结构高阶振型共振效应。计算桅杆天线顶部风速并与各阶振型的涡激振动临界风速对比,判断桅杆天线在特定风场条件下发生频率为2.11Hz的涡激共振,与现场实测结果基本吻合。建立大厦结构的有限元模型,计算桅杆天线涡激共振荷载并以正弦波荷载的形式输入到模型中,分析不同输入角度下主体结构的动力响应情况。结果表明,桅杆天线2.11Hz的涡激共振引发主体结构高阶振型共振响应;沿135°或315°输入正弦波荷载时动力响应最大;主体结构的动力响应沿楼层呈波动形态;峰值加速度响应满足中国规范限值,但大于日本风振舒适度规范H-90级别限值,导致了显著的振感。对桅杆天线设计了三个振动控制方案,输入不同频率的正弦波荷载,分析改造后的桅杆天线对正弦波荷载频率的敏感性。结果表明,所提出的三个方案均能有效减小主体结构和桅杆天线的动力响应,且提高了最不利正弦波荷载频率,降低了桅杆天线发生涡激共振的概率。
为研究分布式连接全装配RC楼盖(DCPCD)中板缝连接对楼盖振动特性的影响,进行了2个DCPCD试件和1个现浇楼盖试件在四边简支条件下的对比试验。采用锤击法对3个试件进行模态试验,研究板缝连接件对DCPCD的模态振型、阻尼比和自振频率等模态参数的影响,并施加多种人行荷载激励,研究板缝连接件对DCPCD振动响应的影响。结果表明:板缝连接件可有效提高DCPCD的整体性,降低结构阻尼比,增大自振频率,大幅降低振动加速度;对基于正交双向异性板振动理论得出的DCPCD自振频率和峰值加速度的理论方法进行计算对比,与试验值吻合良好;分析了不同边界支承条件对DCPCD舒适度的影响,可通过改变边界支承条件使DCPCD满足舒适度要求;基于舒适度和经济性的考虑,建议横纵向刚度比取值在0.3~0.75之间。
<正>在社会发展过程中,建筑行业的发展速度逐渐有所提升,为进一步促进该行业的发展,高校逐渐为其培养更多优秀的人才,以期能够为建筑业的未来发展添砖加瓦。现阶段,由于建筑业急需大量拥有工程造价能力的专业技术人员,于是高校开始结合BIM制度和产教融合等多种授课模式展开建筑类专业工程造价人才培养过程,使其在毕业后能够填补社会建筑业所需员工的岗位空缺,继而促进建筑业长期稳定的向前发展,使教育业为建筑业发展贡献一定的力量。
<正>英语作为国际化通用语言,在促进世界文化交流与互鉴过程中发挥了重要作用。近年来,随着国际化进程的加深,中国建筑业在自主创新和开放合作齐头并进的过程中得到了长足进步和发展。然而,搭建起中外建筑行业交流桥梁的建筑英语,因其本身自带的专业性与日常口语交流存在着明显差别,且建筑行业本身知识体系具备一定的学习难度,所以许多学生的建筑英语水平与实际工作交流标准还存在着明显差距。翻转课堂作为一种新型教育教学形式,以突破当代学生学习的重难点为己任,引导学生打破桎梏,主动学习,在翻转课堂理念下,由戴明元、
<正>美术顾名思义,是一项关于美的艺术。当代的美术教育,旨在提高学生的美学素质,提高其对美的感知能力和鉴赏能力,在识别、判断、学习、感受的过程中对美学有进一步的思考,并形成美术创造,在创造中发挥艺术特色和艺术创新。在美术教育实践中,教育教学素材的选取尤为重要,建筑元素作为美术的重要组成部分,在古今中外都有不计其数的堪称美学奇迹的艺术作品,侗族民间建筑作为我国民间建筑艺术的典型之一,以其极具代表性的地域性、民族性和历史性特征,丰富了我国建筑美学的形式和内涵。由曹万平所著的《侗族民间美术形态与审美》
<正>城镇化水平的提高,投资优惠力度的加大,为工程产业发展注入了巨大活力,相关领域研究也在不断深化。如何从经济管理角度出发,使在建项目在满足市场需求的同时达到效益预期,实现社会价值与经济价值的双丰收,成为重点研究领域。《工程项目利润创造与造价风险控制》便是研究成果之一。由七大章、二十七小节构成,从意识建设、思维养成、文字表达、资料收纳、方案设计等维度出发,按照由浅入深、由表及里、由理论到实践的阶次顺序,
<正>在社会的不断变迁发展过程中,建筑行业越来越需要个人思想觉悟较高的专业人才,为了满足建筑业的发展需求,高校逐渐开始重视建筑专业的思政教育过程是否足够高效。为了有效提升该部分教学质量,授课者不仅要优化现有的教学理念,更要结合新时代的思政内容展开相应的授课过程,以此为建筑类学生提供更高质量的思政课堂,有效提升该专业学生的个人思想境界。
<正>建筑造型是建筑美感的主要体现,是建筑灵魂的科学展现。为了追求更具特色、更个性化的造型与风格,越来越多的设计师打破中规中矩的设计思路,设计出一系列不规则的建筑造型。传统的建筑平面设计手段相对单一,无法给人留下强烈又深刻的视觉感。平面设计视觉传达的引入能够赋予不规则建筑造型设计更丰富的元素色彩,让观看者获得更多视觉上的美感,提高不规则建筑造型设计的有效性,并提高建筑设计的质量与水平。正确认识平面设计视觉传达在不规则建筑造型中的应用,已经成为建筑学界与业界的热点问题之一。
<正>中国传统建筑文化是延续时间较长、分布地域较广的建筑艺术,是中华优秀传统文化的重要组成之一,也是世界建筑史的重要板块。建筑文化自信是对中国传统建筑文化的认可。新时代的大学生受到多重文化的冲击,坚定文化自信极有必要。以课程思政为抓手,将传统建筑文化融入专业课程教学体系,形成传统建筑文化的科学传承与发展生态,能够树立新时代建筑类相关专业大学生的文化自信,自觉延续传统建筑文脉,将优秀建筑文化传承好、发展好。
<正>现今建筑与土木工程设计中,现代化信息技术手段的应用发挥着重要作用,如AutoCAD制图、BIM技术等都是计算机辅助设计的典型案例,设计师利用此类设计软件来提高设计效率与质量,促进建筑与土木工程设计更加信息化、智能化。本文便参考由李丰编写、西安电子科技大学出版社出版的《建筑与土木工程AutoCAD》一书,系统学习如何利用信息软件来绘制建筑与土木工程设计图,为从事建筑设计的工作人员提供参考。第一篇为建筑与土木工程AutoCAD软件的基础知识,包括五个章节,其中第一章简单介绍AutoCAD软件的主要功能与意义,第二章为Auto CAD软件的绘制初始设置;第三章至第五章则介绍AutoCAD软件中的常用绘图命令、修改命令以及视图与标注管理。
<正>将课程思政理念有效渗透于建筑美学教学各环节,有利于调动和发挥学生的主观能动性,引导其在专业学习和互动中了解建筑美学专业知识,树立科学的审美观和价值观。基于课程思政视角,如何发挥建筑美学课程与思政教育协同育人作用,实现二者有机融合是提升建筑美学教学效果过程中需要关注和解决的重点问题。由王静、朱逸茜、刘敬超编著,清华大学出版社出版的《建筑美学》一书系统阐述了建筑美学的相关概念、发展史及理论体系等内容,对挖掘其中的思政教育资源,实现二者融合具有积极的推动作用。第一章系统介绍了建筑美学的基础概念和理论,
<正>课程思政是思政教育改革的重点方向,在学校教育中发挥着协同育人的作用。将思政教育内容有效融入红色主题展览等活动,学生能够更深入地解读作品背后的故事、历史事件和精神内涵等,有利于学生更深入、透彻地理解红色文化和精神,强化课程思政理念,思政教育效果更加深刻和显著。由中国共产党历史展览馆编、中共党史出版社出版的《红色宝藏:中国共产党历史展览馆精品文物故事》一书系统介绍了我党在各个历史时期发生的故事及表现出的红色精神。全书以“不忘初心,牢记使命”为主题,精选中国共产党在各个时期、
<正>现阶段,中国的会计体制和方式开始走向完善,为中国各大企事业单位会计工作的发展,都提供了不少方便。然而建筑行业不同,其会计的方式也各异。建筑施工公司较大的特征是资金流动性较强、建设年限较长、会计科目较多,这也给会计工作的实施提供了一定障碍。方晶晶、邢方媛、邢振祥著写,化学工业出版社于2020年09月01日出版的《建筑施工企业会计核算实务》,根据施工企业经营业务的会计基础理论与方法 ,详尽论述了币种资本、
<正>现代建筑是高效的奢侈机器,是受高级燃料能量制约的大规模、大城市系统的工具。人口的大量增多、能源和材料吞吐量的不断增长以及污染的集聚效应,共同催生了对特定环境设计实践的需求。传统民居作为保障人类生存和发展的遮蔽物,集结反映了人类与自然和谐共处的生存经验,其朴素有效、满足遮风避雨、调节寒暑的建构机制,不仅具有社会文化属性,其界面形制和空间组织形成的整体系统还蕴藏着环境调控的内核。这种特性促使传统民居不断发展和衍变,也是各地区传统民居形式各异、又具有稳定形态的内因。在现代热力学视角下,
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<正>敕勒川剪纸艺术是国内比较知名的非物质文化遗产项目,历史文化渊源,传承上千年。剪纸是用剪和刀在纸上可以雕刻出不同形态的图画,同时也是敕勒川当地劳动人民创造的表达自己思想情感的民间工艺品。剪纸的风格也比较有特色,构图比较简练,线条比较自然,可以将不同的素材以及绘画的形式用剪纸的方式进行表达。敕勒川剪纸也分别运用在不同的室内装饰场所中,成为室内中重要的装饰品同时也可以表达相应的习俗风格,起到消灾祈祷的作用。
<正>建筑意象是建筑学科的范畴,而电影意境是图像学的电影范畴,两者之间有紧密的关联与结合。在现代多学科的跨界融合中,经常可以看到建筑对于电影的叙事表达有重要的展示作用。建筑意象可以为电影提供展示的背景以及空间氛围,可以成为电影叙事的框架。建筑的空间尺度在某种程度上为电影纵深的发展提供叙事的载体。建筑空间和人物行为的关联可以构成电影表达的重要媒介化信息。两者之间的建构是一种相辅相成的关系,并且也是电影叙事美学的图像化表达。
<正>在现代的室内空间设计中,人们对空间场景中的视觉化以及情境化营造越来越关注。借助于视觉媒介技术以及不同形式化的发展下,空间所呈现的方式也越来越丰富多元。视觉传达媒介化的发展融入不同新兴科技以及图像化技术,让室内空间设计呈现出相应的图像化美学,也通过图像化的媒介技术用来装饰整体的室内空间,营造满足设计者需求的空间。并且视觉媒介技术突破传统的表达方式,更加追求图像以及技术之间的视觉效果融合。