主题：【原创·吐偶的】抗震结构设计思路 -- Holz
家园 你的头像不知道是什么抗震结构的 关于柔性的，怎么感觉和直觉相反，很不可靠啊。
尤其是高层建筑的话，如果是靠顶上的那个重物来平衡，会不会因为反应不及时，反而会导致倾斜加剧？有风的时候好说，风向会比较稳定，顶部重物移动不需要太频繁。要是地震，左右摇晃起来，那个重物可能还是不动为好？
家园 铁手有所不知，高层建筑和一般的民用建筑设计是不一样的。 一般的民用建筑考虑的主要竖向荷载，这是通常所说的向下的力。正如我们同场看到的一样，低矮的房子一般是被压垮的。这样的建筑在结构上的破坏通常是以梁为主。可以参考古建筑遗迹，一般都是都只剩墙或柱。
现代的高层设计考虑的是由地震或者风产生的水平荷载为主。高层建筑的结构都是超静定的，意思就是个别梁或者柱的破坏不会导致整体结构的破坏。通俗来说，断个把梁或者柱子，大楼跨不了。
柔性在结构设计上的更专业的说法是柔度。说白了，就是结构变形的能力。为什么要用柔性结构呢？因为超静定结构有个特点：由于梁和柱的相互约束，在外力相同的情况下，刚性（结构设计上叫刚度）越大的结构受力越大，越容易破坏。
对高层结构而言，柱的重要性远大于梁。所以设计上会采取强柱弱梁的设计。也就是说，柱的刚度远大于梁。这样的设计下，在产生结构变形的时候 ，梁对柱的约束会小很多，减少柱的受力。在必要的时候，是梁而不是柱产生破坏，吸收一部分能量。通过局部破坏来保证建筑的整体完整。
家园 自从建研院出了pkpm，高层建筑就是一般的民用建筑了。 除非超过200m的，事实上超过200m的结构设计流程和多层建筑也没有太大区别。您说的强柱弱梁等概念设计不管几层楼都是必须满足的，这是我国抗震设计的基本思路，就是梁破坏实现耗能以保护墙柱。
另外挑你个错误，按照目前的技术水平和设计现实，个别柱子断了，楼很难保证不塌。这个属于防连续倒塌范畴，目前还是前沿方向，911之后开始热门起来。目前各国的设计中还没有考虑防连续倒塌工况。如果一个柱子断了，比如被恐怖分子炸了，楼塌还是不塌，作为设计人员我觉得还是有塌的可能性，具体需要结合建筑的结构布置。
家园 你是对的。 我出于科普的目的，用词不是很严谨。我在这里说的“破坏”和“断”的意思是产生塑性铰，但是这里能明白塑性铰的人不多。
所谓的高层也是一个模糊的概念。具体设计还要依据地方的抗震要求。“强柱弱梁”的多层结构设计在某些抗震要求低的地方是很不经济的。
但是中国有中国的国情，考虑到施工质量的问题，通常还是鼓励偏于保守的设计。
- 复 你是对的。
家园 老兄应该是科研的或者在学校吧 如果不是设计行业竞争太激烈，我倾向比规范要求提高一度来设计房子，毕竟增加的造价和房价比起来只是浮云啊，消费者应该得到更可靠的房子
。中国规范的可靠度比发达国家还是小，毕竟我们目前建设量大，等过个30年建设量小了估计能上去。
施工的质量完全看施工单位了，好坏相差那是很惊人的。有些工地惨不忍睹，看过之后只会后悔当初没放点余量。所以做结构的人一般胆子是越做越小，肩头担着责任啊，包括对自己的和对他人的。
家园 一些讨论。 我曾经短暂的从事过加固行业，因此对保守设计是大力支持。
兄弟应该没有在国外学习的经历，否则也不会说中国规范可靠度小。实际上，中国规范的几乎是抄国外的，从设计的角度来说，都差不多。美国在提出可靠度设计以后，某些设计甚至比抗力设计更大胆。这只是理论设计。当你看到图纸，事情则是两码事。图纸远远比计算结果保守的多，配筋几乎加倍。
我所知道的结构设计上的问题不是配筋少而是配筋过多。这配筋过多是指梁柱节点上的配筋过多，造成浇筑上的困难，从而在节点上容易产生蜂窝，麻面，甚至狗洞。
在施工方面，美国在材质，监管方面要远远强于中国。工人素质则差不多，一样会有工人为了方便而私自往混凝土加水。
当然，美国的材料也不是完全没有问题。曾经碰到过一个纤维混凝土温度应力的课题。理论上纤维混凝土有更好的抗拉强度。可是我看到现场的纤维混凝土就傻眼了，那些纤维很短，表面很光滑。我跟负责老师提出这个疑问，他没反应，接着干自己该干的事情。等梁养护好以后，试块强度的报告也出来，抗拉强度比普通混凝土还差！这个课题就完蛋了。
- 复 一些讨论。
家园 我们国家的特点就是监管总会成为摆设 工程质量各道关口真正能够严格把关的少。往往都是做的不要太差也就算了。
中外规范可靠度高低我没有专门研究过，只是看过几篇国内人士写的文章，我也表示同意。不过到目前为止，结构规范每次修改都是比以前要求更严格。用老一辈的话讲，要是你以前做过设计，那现在你就不怕啦。
中外规范的最大差别在于，国内的规范是强制性标准，带有法律的意味，而国外的规范往往是指导手册性质。所以我们的规范总是建设部出，国外的我见过的规范都是专业的协会出的。现实操作中，国内的规范限值往往成为设计的下限，常见的情形是业主要求小点再小点，设计人员最后只能拿出规范做挡箭牌，再小就违反规范了。规范在中国的价值就在于此！你提到的图纸配筋比计算大很多的情形，国内不太常见。尤其是房地产项目，不少私人设计院要求图纸上的配筋量严格按照计算结果，钢筋规格凑不出来的情况下允许多一点。
混凝土这块情形要好很多，大城市里的普遍使用商品混凝土，到了工地直接泵送。商品混凝土本身出了问题也不归施工单位担责任。
总的来说偷工减料目前不太见的到了，精心施工的也不多见。
梁柱节点配筋是个大问题，尤其是高烈度地区和超高层结构。目前也没有好办法来降低配筋。施工质量再上不去，都是隐患。
家园 看来兄弟你没有玩过施工，告诉你一些猫腻。 大家都是用商品混凝土。混凝土从拌和站到工地这一段，只要不堵车，一般是没有问题的。但是浇筑时的泵送和震捣却是有施工方来完成的。
现场工人对塌落度是非常敏感的，稍微低一点的塌落度都会增加他们的工作量。因此私自加水成为工人的选择。一个拌和站的总工看到这样的情况急死了。跟工人说，你们要多少塌落度的混凝土，我们给你们配，千万不要加水。
混凝土出问题这一块，我认为十有八九是施工方的问题。国内在养护上也不是很好，还是工人和技术人员的责任心问题。
这事情也不能一味的怪工人，这样的情况多发生在高温天气。在美国规定是超过36度的时候不能浇筑。国内超过40度一样干活。这样温度下，混凝土塌落度会迅速下降，尤其是加了减水剂的。当年泵送混凝土爆管的事情虽然我没有碰到，但是兄弟项目部的经理被这个问题给整得要死要活的。
还有关于偷工减料的问题。在04年的时候一个朋友在广东老家建私房，让我帮把关一下结构设计。他当时告诉我，广东的钢筋要比标号的低一级，标12号的是10号筋。不知道现在怎样了。
家园 他举的柔性的例子不对 结构柔性的概念，是这结构本身的延性好，在地震时，能通过变形好这点吸收地震的能量。类似太极拳那种以柔克刚的思路。切缝的做法主要是防止建筑物在温度的作用下发生过大变形。另外在顶上放置重物，在通过与受力方向相反的移动，这种做法不是耗能的做法，是通过重心的移动来调整建筑物的变形的。那种切缝板的做法反而是柔性处理的方式。耗能结构的做法严格来说是柔性结构的延伸，做法很多，我知道的不多。就不好说了。耗能结构我只大概知道是主要通过底部加装阻尼器（把它想象成大的弹簧），来延缓地震波的震动对建筑物的影响。这主要在超高层中使用。
看楼主的文章，楼主不像是受过严格结构力学教育的人。有的概念不对。说的似是而非，这个“精”加的不好。
家园 柔性是和刚性相对应的概念 延性是和脆性对应的概念。刚的结构也同样可以拥有相当的延性，当然投资就上去了。结构的抗震设计需要兼顾刚性和延性两个目标。刚性目标是保证结构在强震作用下不因结构整体的水平位移过大产生的P-Δ效应倒塌。延性则保证结构有足够的耗能能力。国内高烈度区结构设计时一般都是按照规范的最低限值满足刚度指标，延性则通过规范的构造要求予以满足。