工业与民用建筑工程件PPT.ppt

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1、土木工程专业导论工业与民用建筑工程,2,主 要 内 容,1.专业发展前景,3.培养目标,4.就业方向与前景,2.专业的责任与任务,5.主要课程,6.主要研究方向,7.工业与民用建筑的安全问题,1.专业发展前景,近年来建筑行业发展迅猛，全国各地都在加强基础设施建设，都为建筑类毕业生提供了更多更好的就业机会2007年第三季度，北京招聘需求排名前20位的专业类型依次是：土建、市场营销、饭店管理、计算机网络、计算机软件、行政管理、会计、机械仪器仪表、人力资源管理、教师、计算机硬件、翻译、广告、企业管理、化工制药、金融、房地产经营管理、计算机系统分析、计算机应用与维护和医药卫生,3,漂亮的高楼大厦-空腹

2、网壳结构,1.专业发展前景,4,漂亮的高楼大厦,索膜结构的经典作品-迪拜酒店,1.专业发展前景,5,漂亮的高楼大厦-宿迁某小区,1.专业发展前景,6,漂亮的高楼大厦平面网架体系,北京2008奥运主体育场 巨型温馨鸟巢,1.专业发展前景,7,复杂的厂房,1.专业发展前景,8,2.专业的责任与任务,9,工民建与其它专业的关系,建筑学,强、弱电,工业与民用建筑,建筑环境与设备工程,艺术设计,2009年6月27日6时左右，上海闵行区莲花南路罗阳路口一幢13层在建商品楼发生倒塌事故,2.专业的责任与任务,10,2009年4月19日某筒仓结构仓壁崩塌,2.专业的责任与任务,11,某单层工业厂房倾斜事故,2

3、.专业的责任与任务,12,汶川地震,南坝镇-强梁弱柱导致柱顶产生塑性铰,汉王镇新建框架结构柱大量发生柱端破坏,2.专业的责任与任务,13,主要培养能适应二十一世纪我国社会主义现代化经济建设需要，德、智、体、美全面发展，掌握土木工程学科的基本理论和基本知识，基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，获得工程师基本训练并具有较强的创新精神、创新能力和实践能力，具有初步的项目规划和较强的科学研究、技术开发能力的高级工程技术人才。,3.培养目标,14,设矿山建设与深部地下工程、工业与民用建筑工程、交通土建工程、城市地下工程、防灾减灾与防护工程等五个专业方向课组。毕业生能在房屋建筑、隧道与地下建筑、城市轨道交

4、通、公路与城市道路、铁道工程、桥梁、矿山建筑等的设计、施工、管理、咨询、监理、研究、教育、投资和开发等部门从事技术、管理与教学科研等工作。,4.就业方向与前景,15,通识课程英语计算机基础，Visual Basic 程序设计高等数学大学语文大学化学材料科学,5.主要课程,16,专业大类课程线性代数，概率论与数理统计大学物理，物理实验工程力学电工技术与电子技术工程制图，土木工程制图与计算机绘图建设项目策划与管理土木工程材料工程经济学工程测试技术,5.主要课程,17,专业主干课程工程测量工程地质与水文地质结构力学A（1）土力学弹性力学结构设计原理地基与基础工程,5.主要课程,18,专业选修课程（限

5、选课）结构力学A(2)房屋建筑学与城市规划导论钢筋混凝土结构设计钢与组合结构设计工程结构抗震与防灾建筑施工,5.主要课程,19,专业选修课程（任选课）专业英语钢结构稳定理论荷载与结构设计方法建筑工程事故的诊断与分析建筑结构物保护与加固砌体结构特种结构 现代预应力混凝土新型土木工程材料,5.主要课程,20,专业选修课程（任选课）有限元法原理与应用智能土木工程建筑环境与设备工程建筑环境与设备工程工程流体力学建设法规建设监理与合同管理建筑工程项目进度控制土木工程投资与概预算,5.主要课程,21,集中性实践环节（专业）金工实习计算机上机实践测量实习认识实习，生产实习，毕业实习毕业设计（论文）结构设计原

6、理课程设计,5.主要课程,22,集中性实践环节（工业与民用建筑工程）结构工程试验房屋建筑学与城市规划导论课程设计钢筋混凝土结构课程设计钢与组合结构课程设计,5.主要课程,23,高性能与绿色混凝土新型结构复合材料超高层建筑结构体系大跨空间结构体系混凝土结构耐久性地表变形规律与结构抗变形研究高温环境灾变规律与结构抗火性研究地下结构与工程现代结构试验技术全寿命设计理论与方法结构抗震,6.主要研究方向,24,高性能与绿色混凝土-节约、耐久、节能大掺量工业废料特殊使用的特种混凝土再生原料的高性能混凝土（50亿吨建筑垃圾）特殊环境的高耐久性混凝土高强、轻型、耐久、保温型墙体材料,6.主要研究方向,25,高

7、性能与绿色混凝土 高性能混凝土 高性能混凝土(High Performance Concrete,以下简称HPC)是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术，选用优质原材料，除水泥、水、集料外,必须掺加足够数量的活性细掺料和高效外加剂的一种新型高技术混凝土。根据不同用途和目的，除对HPC的工作性、耐久性、强度、体积稳定性、经济合理性等性能有一定的高要求外，必要时对某些性能还应给予重点保证,以提高其适用性。高强度，C50以上高耐久性高工作性能,6.主要研究方向,26,绿色混凝土节约资源、能源，减少对地球环境的负荷；不破坏环境，与自然生态系统协调共生；可持续发展，为人类构造舒适环境的混

8、凝土材料。可分为减轻环境负荷型混凝土和生态环境友好型混凝土。,6.主要研究方向,27,生态环境友好型混凝土植被混凝土透水性混凝土减轻环境负荷型混凝土利废环保型混凝土节能型混凝土高耐久性混凝土自密实混凝土,6.主要研究方向,28,生态环境友好型混凝土植被混凝土 北方-沙漠侵蚀、水土流失-需要固沙、固土材料；南方-海岸线不稳、塌陷-需要固堤、护岸材料；城市混凝土化、高热化-需要植被材料。透水性混凝土 具有15-30的连通孔隙，具有透气性、透水性。应用：铺筑道路、广场、人行道等。扩大城市透水透气面积；增加行人、行车的舒适性、安全性；调节城市空气温度、湿度，维持地下土壤水位和生态平衡。,6.主要研究方

9、向,29,减轻环境负荷型混凝土利废环保型混凝土 掺入大量的固体废弃物（工业废渣、废弃的砖石、混凝土以及固体垃圾）和以工业废液为原料的外加剂，实现各类废弃物的再资源化。充分利用工业废物处理城市固体垃圾再生固料混凝土利用工业废物混凝土 利用废弃的锅炉煤渣、煤矿的煤矸石、火力发电厂的粉煤灰等工业废料作为轻固料制备的轻质混凝土。具有密度较小、相对强度较高、保温、抗冻性能好，降低了混凝土的生产成本，减少城市或场区的污染，减少堆积废料占用的土地。,6.主要研究方向,30,固体生活垃圾混凝土（SWC）生活垃圾经加入生物催化剂等作用，加速腐化、降解和脱水，最终形成干物质，在干物质中添加外加剂，并经杀菌、固化而

10、制成具有一定强度、无毒害、较高密度的固体材料。应用：墙砖，地基，道路，港口，堤坝，假山等。目前已基本研究成熟的是路基材料和彩色路面砖（砌块）。,6.主要研究方向,31,再生骨料混凝土旧建筑物或结构物解体的混凝土经破碎分级成为粗细骨料，代替混凝土中部分砂石配置混凝土。再生骨料与天然骨料相比，具有孔隙率大、吸水性强、强度低等特性。从而导致再生骨料混凝土工作性下降，弹性模量减小，强度降低，刚度减小，混凝土的干缩增大。应用：桥梁下部工程，砌块，道路附属物基础，海岸防波堤，基础垫层，非结构用混凝土，简易房屋混凝土基础等。,6.主要研究方向,32,节能型混凝土 水泥生产过程中，需要高温锻烧硅质（粘土和页岩

11、）和钙质原料（通常是石灰石）等组分，如果采用无熟料水泥或免烧水泥配置混凝土，就能显著降低能耗，达到节能目的。-凝石。高耐久性混凝土 重要建筑物在不利环境中（如英国海港，油田平台）-100年。正常环境-200年 特殊用途（如法国核废料储罐设计）-300年自密实混凝土 不需机械振捣，依靠自重使混凝土密实。,6.主要研究方向,33,新型结构复合材料FRP（Fiber Reinforced Plastics）复合材料应用FRP加强筋（热塑成型问题）组合、混合结构的应用（如索、杆、膜混合结构）抗震加固应用（如植筋用结构胶）交叉学科的新型复合材料研究（如膜材料）更符合土木工程应用要求发展廉价复合材料,6.

12、主要研究方向,34,组合、混合结构的应用（如索、杆、膜混合结构）,6.主要研究方向,35,伦敦千嬉穹顶（Millennium Dome)是大型综合性展览建筑。穹顶直径320m，有12根穿出屋面高达100m的桅杆，屋盖采用圆球形的张力膜结构，膜面支承在72根辐射状的钢索上。,6.主要研究方向,36,玻璃纤维织物涂敷PTFE膜材料,6.主要研究方向,37,上海八万人体育场，1997年建成。看台挑蓬为大型钢管空间结构，由64榀大悬挑主桁架和2-4道环向次桁架组成。屋面为钢骨架支承的膜结构。膜材为进口玻璃纤维织物涂敷聚四氟乙烯。,超高层建筑结构体系巨型框架结构-日本NEC大厦地面以上43层，高180m

13、。该体系中的主框架，是由四根“构架柱”和四根“构架梁”所组成，主框架几乎承担着全部风荷载和地震作用。,6.主要研究方向,38,巨型框架结构-深圳新华大厦 地面以上35层。,6.主要研究方向,39,平面四角的大截面双肢柱作为四边主框架的四根角柱，沿楼房高度从下到上分别每隔3层、9层、10层设置钢筋混凝土大截面梁，与四根角柱一起构成主框架。,巨型框架结构-深圳亚洲大酒店深圳亚洲大酒店，主楼地下一层，地上33层，高114.1m，平面为Y形。在主框架的每层大梁上建立一个6层楼高的次框架。次框架的柱距为4.0m，跨度为4.2m5.6m4.2m，层高为2.9m。,6.主要研究方向,40,容柏生，广东省建筑

14、设计研究院，院士1981年，容柏生主持深圳亚洲大酒店(现香格里拉大酒店)的设计工作，在此33层高的大型工程中，创造性地设计了钢筋混凝土巨型构架结构体系，既给了建筑设计者极大的想象空间，又大大加快了施工速度，成为当时深圳的标志性建筑物之一，并获得建设部1989年部级科技进步奖；1985年，他主持设计高达200米、63层的广东国际大厦，他在国内率先采用钢筋混凝土来设计这栋200米高的抗震建筑，大胆采用无粘结部分预应力平板结构，大大节约了混凝土使用量，成为当时世界上采用预应力楼板层最多的建筑，广东国际大厦为容柏生赢得了国家优秀设计金奖、国家科技进步二等奖、中国土木工程“詹天佑大奖”，并被广州人亲切地

15、称为“63层”由于在高层建筑领域中所取得的成就有目共睹，1995年，容柏生成为国家首批中国工程院院士。较有创造性的就是提出了两种体系：一种是巨型构架，一种是短肢剪力墙。,6.主要研究方向,41,巨型桁架结构-香港中国银行 地面以上72层，368m。平面52m52m。,6.主要研究方向,42,悬挂结构-香港汇丰银行 1985年建成的香港汇丰银行大楼，地面以下四层，地面以上72层，368m。,6.主要研究方向,43,超高层建筑结构体系优点良好的建筑适应性 结构整体刚度大侧向刚度大多种结构形式及材料组合加快施工进度更大稳定性和更高效能,6.主要研究方向,44,超高层建筑结构体系其它研究内容结构抗震、

16、抗风的控制方法结构防恐与抗火工程巨型结构的计算模型和分析方法巨型构件和复杂节点的受力性能和设计方法超高层巨型结构合理刚度的研究巨型结构在多次地震作用下的损伤累积方法研究,6.主要研究方向,45,结构防恐与抗火工程,6.主要研究方向,46,结构防恐与抗火工程,6.主要研究方向,47,2010年11月15日14时，上海余姚路胶州路一栋28层高层公寓起火。起火点位于10-12层之间。,结构防恐与抗火工程,6.主要研究方向,48,2011年2月3日零时30分许，沈阳皇朝万鑫酒店发生大火。大火从3层裙楼燃烧至20层以上。沈阳皇朝万鑫国际大厦主楼A座（52层）顶尖高度219m；B,C座（39层）顶尖高度1

17、52m。,大跨空间结构体系开合结构 跨度(直径)222m，最高达83.98m。,6.主要研究方向,49,大跨空间结构体系开合结构,6.主要研究方向,50,大跨空间结构体系开合结构该馆1993年建成，为当代世界上最大的开合空间钢结构，为棒球场及多功能比赛场用。建筑面积72740m2，跨度(直径)222m，矢高43.18m，檐口高度40.3m，最大高度83.98m，室内场地最大高度68.08m，观众可容纳4万人。屋盖由三片网壳组成，最下一片为固定的，中片及上片可沿着圆的导轨移动，屋盖上片4000t，中片3800t，下片3420t共11220t。,6.主要研究方向,51,大跨空间结构体系开合结构 南

18、通体育会展中心，建筑面积4.86万平方米，具备20000固定座位和2000活动座位。,6.主要研究方向,52,南通体育会展中心2006年3月竣工是全国第一个大型开闭顶体育场44台驱动设备两片总计2200吨（相当于60架波音飞机）的巨型屋顶以每分钟3米的速度慢慢合拢闭合需20分钟后体育场建筑面积4.86万平方米具备20000固定座位和2000活动座位,6.主要研究方向,53,大跨空间结构体系膜结构世界唯一的七星级酒店56层，321m高。双层膜结构；造型轻盈、飘逸，具有很强的膜结构特点和现代风格。,6.主要研究方向,54,大跨空间结构体系膜结构 嘉峪关体育场膜结构罩蓬看台，长轴约212m，短轴约1

19、86m。,6.主要研究方向,55,大跨空间结构体系平面网架结构体系-巨型温馨鸟巢,6.主要研究方向,56,巨型温馨鸟巢设计：瑞士赫尔佐格和德梅隆（Herzog&DeMeuron）建筑设计公司、中国建筑设计研究院；可容纳观众10万人，其中固定座席8万人，临时座席2万人；体育场直径分别是300m和500m，预造价28.9亿元；该体育场外形宛如一个用树枝编制成的巨大鸟巢，洋溢着浓郁的温馨气氛；建筑体型简捷有力，通过巨型网状结构的连系，使体育场没有一根立柱和任何遮挡，提供了极佳的视野。,6.主要研究方向,57,巨型温馨鸟巢,6.主要研究方向,58,大跨空间结构体系玻璃结构,6.主要研究方向,59,防坠

20、落玻璃(层高玻璃、玻璃栏杆)可行走玻璃 指一般对公众开放，可在其上自由行走的玻璃面（楼板、地板和有特殊要求的屋顶）。支撑结构(玻璃梁、柱),大跨空间结构体系玻璃结构德国 汉堡娱乐中心,6.主要研究方向,60,点式连接法玻璃幕墙,大跨空间结构体系玻璃结构德国 克龙贝格市布朗公司总部,6.主要研究方向,61,大跨空间结构体系其它张弦结构网架网壳结构拱形结构体系薄壳结构体系悬索结构体系索穹顶结构体系,6.主要研究方向,62,混凝土结构耐久性混凝土耐久性试验方法混凝土耐久性材料混凝土构件和结构耐久性能退化规律混凝土结构耐久性评估修复后构件和结构的耐久性结构的非破损检测方法,6.主要研究方向,混凝土结构

21、耐久性,6.主要研究方向,徐州电化厂氯乙烯厂房的腐蚀,64,地表变形规律与结构抗变形研究 地表变形对地面工程结构作用机理的研究 地表变形与地震作用耦合作用下的结构失效机制研究 抗地表变形和抗地震双重保护技术研究,6.主要研究方向,65,采空区铁塔塔材变形、破坏,塔架柱脚破坏,塔材破坏,6.主要研究方向,66,6.主要研究方向,煤田分布,采空区,67,高温环境灾变规律与结构抗火性研究 高温环境下温度场分布规律研究 高温环境下材料本构关系演化规律研究 火灾作用下失效过程研究 灾后工程结构评估和灾后结构修复研究,6.主要研究方向,68,高温环境灾变规律与结构抗火性研究,6.主要研究方向,衡阳8层商住

22、楼发生火灾,在扑救衡阳“2003.11.3”特大火灾中，衡阳市消防支队共有20名官兵壮烈牺牲，另有11名官兵英勇负伤。,69,地下结构与工程现代社会发展的需要城市地下空间的发展地铁、人防能源储存工程战备工程地下结构抗震与防火地下结构与岩土的共同作用地下结构的耐久性,6.主要研究方向,70,现代结构试验技术抗震试验台拟动力试验台差动组合抗震试验台基于网络的试验方法统一试验标准联合、分工试验试验数据的统计分析建立基本模型非线性分析、全寿命分析,6.主要研究方向,71,全寿命设计理论与方法五大环节：规划、设计、施工、运行（运营）/养护、拆除结构的可持续性在满足结构安全的前提下，通过结构体系和设计的合

23、理化，实现结构的经济性，并获得空间效益。结构形式、结构材料的可持续性，持续性结构荷载，退化模型结构的可修复性设计荷载的时变性抗力与性能的衰变性养护/维修的系统性全寿命经营的经济性,6.主要研究方向,72,结构抗震结构抗震试验方法 建筑结构的抗震试验按照试验方法和试验手段的不同，可以分为低周反复加载试验（伪静力试验）、拟动力试验和动力加载试验。现代抗震技术基于性能的结构抗震设计多次地震作用下的损伤累积方法研究,6.主要研究方向,73,结构抗震试验方法伪静力试验通过伪静力试验，能获得结构构件超过弹性极限后的荷载变形工作性能(恢复力特性)和破坏特征，也可以用来比较或验证抗震构造措施的有效性和确定结构

24、的抗震极限承载能力。这种试验方法的设备比较简单，甚至可用普通静力试验用的加载设备。加载历程可人为控制，并可按需要加以改变或修正。结构伪静力试验的主要目的是研究结构在经受模拟地震作用的低周反复荷载后的力学性能和破坏机理。,6.主要研究方向,74,6.主要研究方向,75,伪静力试验的结果通常是由荷载-变形的滞回曲线以及有关参数来表达，它们是研究结构抗震性能的基本数据，可用以进行结构抗震性能的评定。同时，通过这些指标的综合评定，可以相对比较各类结构、各种构造和加固措施的抗震能力，建立和完善抗震设计理论，提出合适的抗震设计方法。主要指标包括强度，刚度，滞回曲线形状，骨架曲线，延性系数，退化率，能量耗散

25、。由伪静力试验都可以获得上述各个方面的指标和一系列具体参数，通过对这些量值的对比分析，可以判断各类结构抗震性能的优劣并做出适当的评价。,6.主要研究方向,76,6.主要研究方向,77,荷载滞回曲线,拟动力试验拟动力试验是加载试验技术与计算机技术相结合的当代先进的抗震试验方法，可以进行大比例模型或足尺结构抗震试验，可慢速再现结构在地震作用下的弹性一弹塑性一倒塌全过程反应，这是具有广泛发展前途的抗震试验方法。与伪静力试验相比，拟动力试验的试验周期缩短,并且由于采用地震动时程作为加载制度，因此，试验结果能够良好地指示结构的地震反应过程。,6.主要研究方向,78,拟动力试验的原理是根据数值化的典型地震

26、加速度记录时程曲线，取某一时刻的地震加速度值和试验中前一时刻加载后实测的结构恢复力，用逐步积分振动方程的动力反应分析方法，计算出该时刻结构试体的地震反应位移，并对结构试体施加此位移，实现该时刻结构试体的地震反应；实测此时的结构恢复力，按地震过程取下一时刻的地震加速度值，进行该时刻结构试体地震反应位移计算，再将位移施加到结构试体上。如此逐时刻反复实现计算位移施加位移实测结构恢复力再计算位移的循环过程，即模拟了结构试体在地震中的实际动态反应过程。,6.主要研究方向,79,地震模拟动台试验利用振动台做地震反应的模型试验，是抗震研究的重要方法。这种试验可以再现各种形式地震波输入后的反应和地震震害发生的

27、过程，观测试验结构在相应各个阶段的力学性能，进行随机振动分析，使人们对地震破坏作用进行深入研究。原型和模型保持相似，两者必须在时间、空间、物理、边界和运动条件上都满足相似条件的要求。,6.主要研究方向,80,为真实模拟地震时的地面运动，对输入给振动台的波形有一定要求。将某次地震的实际记录输入。如根据结构所处场地类别为类，根据场地条件、原型结构的动力特性选用 EI-Centro地震波，Taft波。按需要的地质条件或参照相近的地震记录，作出人工地震波。按规范的谱值反造人工的地震波，主要用于检验设计。,6.主要研究方向,81,6.主要研究方向,82,现代抗震技术传统的抗震设计方法概念设计的一些原则

28、总体屈服机制。例如强柱弱梁。刚度与延性均衡。砌体结构中为提高延性设构造柱与圈梁，形成一个较弱的框架。强度均匀。结构在平面和立面上的承载力均匀。多道抗震防线。强节点设计。避开场地卓越周期区。,6.主要研究方向,83,传统的抗震设计方法传统抗震方法的缺点与不足 传统抗震结构主要利用主体结构构件屈服后的塑性变形能和滞回耗能来耗散地震能量，这使得这些区域的耗能性能变得特别重要，而一旦由于某些因素导致这些区域产生问题，将严重影响到结构的抗震性能，产生严重破坏，由于破坏部位位于主要结构构件，其修复是很难进行的。,6.主要研究方向,84,由于传统抗震结构是以防止结构倒塌为目标，其抗震性能在很大程度上依赖于结

29、构（构件）的延性，以往的许多研究也注重于提高结构（构件）的延性方面，却忽略了对结构损伤程度的控制。传统的抗震方法在提高结构性能方面有较多困难。传统抗震结构的耗能能力主要依赖于主体结构的延性。既要求主体结构强度高，又要求延性好，很难实现。鉴于上述传统抗震方法的缺点与不足，通过在不同阶段采取震动方法控制措施，就成为不同的积极抗震方法。,6.主要研究方向,85,基础隔震技术在建筑物或构筑物基底设置控制机构来隔离地震能量向上部结构传输，使结构振动减轻，防止地震破坏。橡胶垫隔震，滑移隔震，滚珠及滚轴隔振，摆动隔振，悬吊隔振等。比较成熟，可适用于新建工程和既有工程的加固改造。工程实例已很多。用于高技术精密

30、加工设备、核工业设备等的结构物，只能用隔震、减震的方法满足严格的抗震要求。,6.主要研究方向,86,6.主要研究方向,87,6.主要研究方向,88,一个柱子上的支座布置,为解决温度应力和大震下的结构安全问题，采用了组合隔震支座，用具有滑动功能的盆式支座承受竖向压力，用橡胶支座进行复位和消能减震，以确保正常使用和大震时的结构安全。,耗能减震技术是把结构物中的某些构件（如支撑、剪力墙等）设计成耗能部件或在结构物的某些部位（节点或连接处）装设阻尼器，在风载和小震作用下，耗能杆件和阻尼器处于弹性状态，结构体系具有足够的抗侧移刚度以满足正常使用要求；在强烈地震作用时，耗能杆件或阻尼器率先进入非弹性状态，

31、从而保护主体结构在强震中免遭损坏。,6.主要研究方向,89,目前研究开发的耗能装置和阻尼器种类很多，归纳起来有以下几类：磨擦耗能装置；金属阻尼器；粘性及粘弹性阻尼器。比较成熟，可适用于新建工程和既有工程的加固改造。工程实例较多。,6.主要研究方向,90,同济大学土木大楼7层钢框架结构，采用消能减震体系,6.主要研究方向,91,阻尼器在现场安装照,吸振减震技术吸振减震技术是在主体结构中附加子结构，使结构的振动发生转移，即使结构的振动能量在原结构和子结构之间重新分配，从而达到减小结构振动的目的。目前主要的吸振减震装置有：（1）调谐质量阻尼系统(TMD)；（2）调谐液体阻尼系统（TLD）；（3）调谐

32、液柱式阻尼系统（TLCD）；（4）质量泵；（5）液压-质量控制系统（HMS）；（6）空气阻尼器；（7）油阻尼器等。,6.主要研究方向,92,主动或混合控制减震技术主动控制原理：是运用计算机控制的装置，使之通过重锤的移动产生与地震运动相反的作用力。以抵消或降低地震作用。特点：需要外部能源，控制效果理论上可根据需要达到最佳的控制水平。技术复杂，造价高，可靠性差。在日本有较多的工程实例，国内有1例。,6.主要研究方向,93,基于性能的结构抗震设计基于性能的抗震设计思想目前各国抗震规范中普遍采用的“小震不坏、中震可修、大震不倒”设防水准。尽管它可以做到大震时主体结构不倒以保障生命安全，但它可能导致中小

33、震结构正常使用功能的丧失而引起巨大的经济损失。特别是随着经济的发展，结构物内的装修、非结构构件、信息技术设备等的费用往往大大超过结构物的费用，这种损失更加严重。我国一些学者也对PBSD进行了定义：“基于性能的结构抗震设计是指根据建筑物的重要性和用途确定其性能目标；根据不同的性能目标提出不同的抗震设防标准，使设计的建筑在未来地震中具备预期的功能。,6.主要研究方向,94,目前的抗震设计中还存在以下局限性：首先，设计阶段建筑的抗震性能并不明确。目前的抗震设计只是按照规范给出的步骤进行，很少对结构在地震作用下的有关性能进行评估，因为没有对要求的性能进行明确规定。其次，业主和使用者很难了解建筑的抗震性

34、能。工程师对建筑性能的期望是大震不倒，而业主对建筑性能的期望则可能是大震下建筑内财产不受损害。第三，建筑结构的抗震性能没有用来进行经济评估。投资-效益准则作为平衡造价与性能的一个重要原则，在建筑结构却很少应用。业主很难在决定购买之前去使用或检验建筑的实际性能。,6.主要研究方向,95,基于性能的抗震设计研究内容 基于性能的抗震设计PBSD（performance based seismic design）是基于性能的地震工程（PBEE）的一部分内容（设计过程）。它包括了地震风险水平的确定、性能水平和目标性能的选择、适宜场地的确定、概念设计、初步设计、最终设计、设计过程的可行性检查、设计审核以及

35、结构施工中的质量保证和使用过程中的检测维护的细化工作等。,6.主要研究方向,96,在多次地震作用下的损伤累积方法研究在一次地震中受损的结构如果再经历若干次地震（如余震序列），就很可能会倒塌。考虑多次地震乃至多因素作用（如地震、火灾、强风等）下的结构损伤累积的研究，才能真正地保证结构的安全性和耐久性。,6.主要研究方向,97,基于性能的抗震设计主要包括三个步骤：根据结构的用途、业主和使用者的特殊要求，采用投资-效益准则，明确建筑结构的目标性能。根据以上目标性能，采用适当的结构体系、建筑材料和设计方法等（而不仅仅限于规范规定的方法）进行结构设计。对设计出的建筑结构进行性能评估，如果满足性能要求，则明确给出设计结构的实际性能水平，从而使业主和使用者了解（这是区别于目前常规设计的）；否则返回第一步和业主共同调整目标性能，或直接返回第二部重新设计。,6.主要研究方向,98,谢 谢,99,