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抗震設(shè)防論文精選(九篇)

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抗震設(shè)防論文

第1篇:抗震設(shè)防論文范文

關(guān)鍵詞:房屋建筑;結(jié)構(gòu)分析;抗震設(shè)計

一、抗震設(shè)計的重要性

從我們現(xiàn)在的經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r來講,城市人口越來越密集,房屋建筑也越來越多,若突然發(fā)生大的地震災(zāi)難就會造成難以估量的損失。房屋建筑根本性質(zhì)就是為了給人們提供一個安全舒適的住宿,為人們的一個防護所,避免人們經(jīng)受風(fēng)吹日曬以及其他極端天氣。地震則是我們目前所知的自然災(zāi)害中最嚴(yán)重的一個災(zāi)害,它所給人們造成極大的影響,地震不僅是簡單的震動,也會引起一系列海嘯、泥石流等自然災(zāi)害,其破壞性不可小覷。由此可見,當(dāng)一個破壞性極大的災(zāi)難發(fā)生在人們最需要安全的避難所時,我們就不得不重視對于這一災(zāi)難的防護。再加上我們目前生活水平的提高,我們目前對于房屋建筑的要求應(yīng)該是更為舒適,使用壽命更強,這就進一步要求我們對于房屋建筑的整體抗震性有更加完善的技術(shù)從而更好地保證我們生活的舒適性。

二、房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)定

在我國,房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)一般分為特殊設(shè)防類、重點設(shè)防類、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類、適度設(shè)防類等四個類別,簡稱甲、乙、丙、丁。在甲乙類建筑體系設(shè)計中應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強其抗震措施,9度時應(yīng)按比9度更高要求采取抗震措施。而丙類建筑應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防確定其抗震措施。在丁類建筑中地震作用應(yīng)按本地抗震設(shè)防烈度確定,但抗震措施(6度除外)允許比本地抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低。在多層和高層現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的結(jié)構(gòu)類型中,當(dāng)平面和豎向均不規(guī)則的結(jié)構(gòu)或建造于Ⅳ類場地的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)時,適用最大高度應(yīng)適當(dāng)減少。在鋼筋混凝土房屋抗震等級的要求中,它的抗震設(shè)計一般要滿足,如果是框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%的話,那么它的框架抗震等級應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)來定。另外當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時,地下一層的抗震等級應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同,地下一層一下抗震構(gòu)造措施的抗震等級可逐層降低一級,但不應(yīng)低于四級。地下室中無上部結(jié)構(gòu)的部分,抗震構(gòu)造措施的抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或者四級。對于那些筒體房屋結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計要求來說,筒體部分與框架部分樓板一般采用梁板體系。在施工程序及連接構(gòu)造上我們采取減小結(jié)構(gòu)豎向溫度變形及軸向壓縮對加強層影響措施來解決。當(dāng)?shù)陀?度采用加強層時,加強層的大梁或桁架與周邊框架柱的連接宜采用鉸接或半剛性連接。需要注意的是如果是9度的情況出現(xiàn)時就不要采用加強層了。

三、抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的運用

抗震的設(shè)計在整個建筑中可以說是十分關(guān)鍵的一環(huán),我們可以從一下幾個方面進行理解,從而體會抗震設(shè)計時如何在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中進行運用,進而理解抗震設(shè)計在房屋建筑中的重要性。(1)提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震力??拐鹪O(shè)計,顧名思義,就是保障房屋建筑能夠在地震時將其破壞程度保障到最小范圍。所以在進行房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計師,首先就要保障有一個穩(wěn)固的地基。地基是整個建筑的基礎(chǔ),其抗震性能也就在一定程度上決定著整個建筑的抗震能力。其次,房屋的整體結(jié)構(gòu)上要建造抗震能力強的結(jié)構(gòu)。比如我們知道的一些幾何圖形具有穩(wěn)定的效能,我們就可以將其運用在房屋的結(jié)構(gòu)當(dāng)中。規(guī)則、對稱的建筑結(jié)構(gòu)也能有利于保障房屋的穩(wěn)定性,從而減少地震對于房屋建筑變形的影響。在房屋建筑中的一些小細節(jié)上注意到對于抗震的作用。(2)我們完善了房屋的抗震設(shè)計之后,可以再從地震一方面來思考如何降低地震作用對房屋建筑的影響。我們目前所采取的辦法就是在建筑物的基礎(chǔ)與主體之間加一個隔震層,也有人提出在建筑物的頂端部分設(shè)立一個“反擺”。這樣的設(shè)計首先能夠有效避免發(fā)生地震時建筑物之間互相碰撞,并且能夠有效緩解在地震來臨時房屋的震動幅度,從而保障房屋內(nèi)部物品的安全。這樣的設(shè)想我們目前已經(jīng)有所應(yīng)用,在一些實際的經(jīng)驗中我們也發(fā)現(xiàn)了這一方法的可行性。(3)保證建筑的剛度,建筑結(jié)構(gòu)上的防護以及外部的防護之后,還有保障房屋建筑自身的堅硬程度。首先,就需要考慮到在進行建筑時,使用鋼筋混凝土材料,保障房屋的穩(wěn)固。其次,就是在我們已有的建筑結(jié)構(gòu)上對整個建筑進行進一步的加固。這一方面我們目前已經(jīng)有相關(guān)的規(guī)定,明確告訴我們?nèi)绾螌τ诓煌ㄖ愋瓦M行不同的外層加固。目前,我們也仍需對于房屋建筑的使用材料進行進一步的探究,努力尋找優(yōu)化建筑材料的辦法,能夠幫我們在建造房屋時一方面減少不必要的材料浪費,另一方面就是將優(yōu)質(zhì)的材料的性能充分地體現(xiàn)在房屋建筑整體的抗震性能上。

四、房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計措施

1.房屋建筑位置的選擇,房屋建筑位置的選擇在一定意義上來說決定著房屋質(zhì)量的好壞,一般地地震可以導(dǎo)致房屋建筑周圍地表變化,這樣就會造成地基的開裂,導(dǎo)致房屋出現(xiàn)問題。因此在地理位置的選擇上,設(shè)計人員要對房屋建筑進行合理化選擇:如選擇開闊的堅硬場地,考慮場地土的剛度大小和場地覆蓋層的厚度等。2.房屋建筑材料的選擇,抗震性房屋建筑材料要選擇那些質(zhì)量優(yōu)等的材料。要綜合考慮保暖、防火等多種因素的存在,比如良好的鋼、鋁合金結(jié)構(gòu)、木質(zhì)結(jié)構(gòu)及輕型復(fù)合材料等建筑材料作為主體材料。3.選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)體系,結(jié)構(gòu)體系要滿足穩(wěn)定性,要與建筑結(jié)構(gòu)相配套。此外要注意建筑物傳力途徑的明確性,以及受力計算的明確性,保障在建筑體系中不使用轉(zhuǎn)換層,這樣就會保障有地震發(fā)生時候避免建筑傾斜或局部受損等現(xiàn)象的發(fā)生。4.做好底層框架抗震墻設(shè)計,鑒于我國的地震災(zāi)害多數(shù)發(fā)生在底層,一般突出表現(xiàn)為“上輕下重”的這樣一個現(xiàn)象,所以在設(shè)計時候要突出底層的墻體比框架柱重,框架柱又要比梁重。這樣的設(shè)計就會在發(fā)生地震時底層破壞的程度比房屋的底層輕得多。5.鋼筋混凝土框架抗震內(nèi)力設(shè)計。我們盡可能做到在地震作用下的框架呈現(xiàn)梁鉸型延性機構(gòu),為減少梁端塑性鉸區(qū)發(fā)生脆性剪切破壞的可能性,對梁端的剪力適當(dāng)調(diào)整,使斜截面受剪承載力高于正截面受彎承載力,做到“強剪弱彎”。在實際運用中如不采取這個措施,柱端很可能比梁端先出現(xiàn)塑性鉸。因此適當(dāng)調(diào)整柱計算內(nèi)力并增大配筋,使塑性鉸首先出現(xiàn)在梁端,抗震性能較好。

五、結(jié)語

地震是人類生活面臨的重要的自然災(zāi)害,危及著人民的生命與財產(chǎn)安全。在我國,目前人們對于房屋建筑無論是安全性還是舒適性的要求越來越高,房屋建筑行業(yè)不斷改善自己的設(shè)計和技術(shù),不斷為人們提供更好更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,必須充分考慮抗震設(shè)計,并有采取適當(dāng)?shù)目拐鸫胧?,盡最大可能確保房屋質(zhì)量,才能減少地震的危害。我們要進行不斷地探索,對于抗災(zāi)設(shè)計有所重視,不斷改善我們的技術(shù),建造更優(yōu)質(zhì)的建筑。

作者:王甲輝 單位:吉林供電公司

第2篇:抗震設(shè)防論文范文

【關(guān)鍵詞】房屋抗震;影響因素;措施

引言

房屋的抗震性能最大程度上取決于房屋的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)越高,房屋的抗震性能就越強。目前,已有數(shù)百位專家在研究討論新的房屋抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),以期修改沿用多年的房屋建造抗震標(biāo)準(zhǔn),增強新建房屋的抗震能力。北京地區(qū)近日已率先將農(nóng)房抗震要求提高到了能抵御8級地震的高標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)測算,抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)每提高一級,建筑成本將隨之提高8%-10%。 房屋的選址是房屋抗震性能的外部主要條件,初步總結(jié)四川地震的經(jīng)驗和教訓(xùn)可以發(fā)現(xiàn),遭遇同等強度地震的不同位置的房屋,其抗震性能有所不同。位于地質(zhì)斷層附近的房屋比其他房屋更易被震塌。我國是一個地震多發(fā)國家,發(fā)生過破壞性地震的城市占全國城市總數(shù)的10%以上。因此,各地今后在房屋建筑設(shè)計與施工之前,必須充分重視房屋的選址應(yīng)遠離地質(zhì)斷層,防患于未然。 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工質(zhì)量、房屋裝修是決定房屋抗震性能中受人為影響最大的兩個因素。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中,一般而言,剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)于框架結(jié)構(gòu),框架結(jié)構(gòu)優(yōu)于磚混結(jié)構(gòu)。在施工質(zhì)量中,建筑物必須嚴(yán)格根據(jù)抗震設(shè)計規(guī)范施工。 居住者在房屋裝修時不得隨意更改房屋結(jié)構(gòu),尤其是不可隨意更改房屋承重墻等一些關(guān)鍵部位,更改結(jié)構(gòu)時應(yīng)得到專業(yè)人士的指導(dǎo)或相關(guān)許可,任何擅自改動都有可能降低房屋抗震性能,造成致命隱患。

1 建筑物的重要性決定了其不同程度上的抗震性能

不同結(jié)構(gòu)型式是不同建筑物功能需求和性價比所決定的,不能單單片面的說地震來臨時,哪種結(jié)構(gòu)型式就一定好哪種結(jié)構(gòu)型式就一定不好;因為按目前的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),它們有一個共同的設(shè)防目標(biāo):小震不壞 、中震可修 、大震不倒。

國家按建筑物發(fā)生災(zāi)害時對人民生命財產(chǎn)可能造成損失的程度,按建筑物分為甲乙丙丁四類。主要的、重要的水電站、醫(yī)院、電力、通訊等生命救援保障和人員密集建筑被定為甲類或乙類,一般的住宅、辦公等均定義為乙類,設(shè)防的目標(biāo)也不同:丙類建筑在設(shè)計時按設(shè)防目標(biāo)進行;甲乙類建筑設(shè)計時至少要提高1度,請注意,這里均指是烈度而不是震級,這也很好理解,好的地基要比差的地基抗震性能好,處在地震活動帶的建筑自然發(fā)生地震的幾率大,抗震性能也很難保證。

2 建筑物得抗震性能首先取決于建筑物的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

國家根據(jù)地震發(fā)生的可能性和震害的嚴(yán)重性確定各地區(qū)基本設(shè)防烈度,這是各地區(qū)抗震設(shè)計的基本參數(shù),主要代表地面加速度的大小。設(shè)防烈度一般分6~9度,上海地區(qū)設(shè)防烈度主要為7度,崇明、金山為6度。對具體建筑物,需要結(jié)合建筑使用功能的重要性確定建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),即確定設(shè)計烈度和抗震等級。對一般建筑,設(shè)計烈度就是本地區(qū)設(shè)防烈度。設(shè)計烈度愈高,抗震能力愈強,但建筑物造價也愈高。

2.1 房屋結(jié)構(gòu)的抗震性能與合理的抗震設(shè)計密切相關(guān)。

抗震設(shè)計就是要選擇合適的結(jié)構(gòu)形式,確定合理的抗震措施,保證結(jié)構(gòu)的抗震性能,確保建筑物滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震目標(biāo)。所謂中震,指設(shè)防烈度,小震比中震小約1.55度,而大震則比中震增加約1度。合理的抗震設(shè)計主要基于先進的抗震理念、系統(tǒng)的分析計算和恰當(dāng)?shù)目拐鸫胧<纫⒁饪刂瓶拐鹬笜?biāo)如軸壓比、相對變形等,又要采取合適的抗震構(gòu)造措施。

目前高層住宅主要采用現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-核心筒或框架-剪力墻結(jié)構(gòu),具有較好的強度和變形能力,抗震性能相對較好。因此,無論板式住宅還是點式住宅,只要設(shè)計合理,都可滿足抗震要求。多層住宅大部分采用磚混結(jié)構(gòu),目前多采用現(xiàn)澆樓板,并采取設(shè)構(gòu)造柱和圈梁等抗震措施,或者采用框架結(jié)構(gòu),大大增強了抗震能力。部分建筑外形怪異,平立面不規(guī)則,傳力體系復(fù)雜甚至需要多次結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,這既增加了建筑物造價,也影響了建筑物的抗震性能。

2.2 房屋抗震性能還與施工質(zhì)量等其他因素有關(guān)。因此加強施工質(zhì)量監(jiān)督,規(guī)范既有建筑的使用管理是十分必要的。

3 建筑物抵抗地震的能力不確定性

為了搞好抗震結(jié)構(gòu)的施工,首先要了解地震力對建筑物可能引起的破壞作用。因為地震時不確定性和復(fù)雜性,我們很難用“數(shù)值設(shè)計”來有效控制結(jié)構(gòu)的抗震性能,因此不能完全依賴于計算。根據(jù)目前對地震規(guī)律的認識,抗震設(shè)計的指導(dǎo)思想是:房屋在使用期間,對不同強度的地震應(yīng)具有不同的抵抗能力,一般小震發(fā)生的可能性較大,因此,要求做到結(jié)構(gòu)不損壞,這在技術(shù)上,經(jīng)濟上是可以做到的。近幾年臺灣發(fā)生三次地震,福建沿海受其余震波影響,沒有造成建筑物嚴(yán)重損壞。如果要求結(jié)構(gòu)遭受大震時不損壞,這在經(jīng)濟上是不合理的,因此可以允許結(jié)構(gòu)破壞。但是在任何情況下,不應(yīng)導(dǎo)致建筑物倒塌,概括起來說,抗震設(shè)防的一般目標(biāo)就是要做到“小震不壞,大震不倒”。從另一方面看,一個地區(qū)的基本地震烈度也是難以準(zhǔn)確估計的,要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刂罚匦魏蜌v史地震情況等確定,因此房屋抗震能力很難確定。那就要在結(jié)構(gòu)強度上和構(gòu)造上下功夫,才能做到建筑物裂而不倒。這種危中脫險的工作主要依賴于良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工質(zhì)量。

4 施工質(zhì)量和房屋抗震性能的關(guān)系

在強烈地震的作用下,要使建筑物裂而不倒,關(guān)鍵在施工過程的控制,以保證結(jié)構(gòu)本身具有足夠的強度和各部件間有可靠的連接。對混合結(jié)構(gòu)來說,一是砌體強度,也就是磚塊本身和砂漿標(biāo)號。二是內(nèi)外磚墻的咬槎以及構(gòu)造柱,圈梁和墻體的連接構(gòu)造。對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來說一是混凝土和鋼筋本身的強度。二是節(jié)點間的連接構(gòu)造,兩者都和施工的質(zhì)量密切相關(guān),強度和構(gòu)造連接的施工質(zhì)量好,建筑就能抵抗地震,否則建筑物就要遭到嚴(yán)重破壞,以致倒塌,人民生命財產(chǎn)遭到嚴(yán)重損失。

5 目前影響建筑物抗震的施工質(zhì)量問題

對于磚混結(jié)構(gòu)的建筑物,在材料選用、施工質(zhì)量上應(yīng)當(dāng)引起足夠重視。砌體強度不足,砂漿不飽滿,砂漿標(biāo)號低,砌筑前磚塊不濕潤,冬季施工不澆水都會降低砂漿的粘結(jié)力和砌體的抗剪強度;加之砌體結(jié)構(gòu)通常采用單塊的材料和砂漿砌筑,抗拉壓力低,且主要以手工操作,容易喪失承載能力。圈梁和構(gòu)造柱的配筋不合理:圈梁和構(gòu)造柱依靠其中的鋼筋將建筑上下各層,各片墻體連在一起,哪里連接不好,哪里就容易出問題。我們在施工現(xiàn)場經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鋼筋搭接長度不夠,鋼筋接頭該錯開的不錯開,該彎鉤的不彎鉤,鋼筋位置偏差大等等,都會直接影響到結(jié)構(gòu)整體連接。 構(gòu)造柱與墻體拉接筋放置不準(zhǔn)確,構(gòu)造柱混凝土振搗不密實,都直接影響構(gòu)造柱的抗震能力,關(guān)系到磚混結(jié)構(gòu)建筑物能否滿足抗震要求。

對于混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物,當(dāng)前鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工存在問題比較多,對結(jié)構(gòu)的抗震性能極為不利。首先混凝土強度問題,混凝土水泥用量,水灰比和含砂率控制不嚴(yán),對混凝土濕潤養(yǎng)護不重視,振搗不密實,柱頭施工縫遺留木屑、焊渣等造成柱的斷層,這些都是削弱結(jié)構(gòu)支撐豎向荷載能力的重要因素,嚴(yán)重影響房屋抗震能力。

6 總結(jié)

前面談到影響房屋抗震的施工質(zhì)量問題,這些都不是很難做到,只要我們在施工過程中認真負責(zé),引起重視,發(fā)現(xiàn)問題及時整改,嚴(yán)格按照施工規(guī)程操作,控制好每一個分項、分部工程,絕不片面追求施工速度不顧工程質(zhì)量,對人民的生命財產(chǎn)要有高度負責(zé)的態(tài)度。只有這樣,才能使建筑物的抗震安全性能得到進一步保證,人民生命財產(chǎn)免遭損失。

參考文獻:

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[3]楊佑發(fā);魏建東 結(jié)構(gòu)動力分析的非線性擬動力方程法 [期刊論文] -世界地震工程2002(02) .

[4]郭子雄 RC低矮抗震墻的變形性能及恢復(fù)力模型研究 1998(01) .

第3篇:抗震設(shè)防論文范文

關(guān)鍵詞:高層結(jié)構(gòu)抗震,抗震規(guī)范,高層抗震注意問題,纖維增強混凝土

1引言

地震是一種突發(fā)性和毀滅性的自然災(zāi)害,它對人類社會的危害首先是引起建筑物的破壞或倒塌,導(dǎo)致嚴(yán)重的人身傷亡和財產(chǎn)損失;其次是引起火災(zāi)、水災(zāi)等次生災(zāi)害,破壞人類社會賴以生存的自然環(huán)境,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失,產(chǎn)生巨大的社會影響。近十年來,地殼運動進入活躍期,世界各地都爆發(fā)了不同程度的地震,而我國更是世界上大陸地震最多的國家之一,20世紀(jì)以來,全球發(fā)生7級以上地震1200余次,其中十分之一在我國。例如,1976年7月28日的唐山7.8級地震,2008年5月12日的汶川8.0級地震,2010年4月14日的玉樹地震,都給人們的生命財產(chǎn)安全帶來巨大的損失。同時,由于地震破壞的后果嚴(yán)重,我國抗震規(guī)范在2008年與2010年都進行了不同程度的修正,目的是加強建筑結(jié)構(gòu)的安全性。因此,為保障地震作用下人們的生命財產(chǎn)損失降至最低,有必要對建筑物的抗震設(shè)計進行研究,本文就高層結(jié)構(gòu)的一些常用抗震設(shè)計方法進行了討論。

2結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法的發(fā)展

結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法的發(fā)展歷史是人們對地震作用和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計能力認識不斷深化的過程,對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法發(fā)展歷史進行回顧,有助于對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計原理的認識,

結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法經(jīng)歷了靜力法、反應(yīng)譜法、延性設(shè)計法、能力設(shè)計法、給予能量平衡的極限設(shè)計方法、基于損傷設(shè)計方法和近年來正在發(fā)疹的基于性能/位移設(shè)計法幾個階段[1]。這些抗震設(shè)計方法在發(fā)展階段相互交錯與滲透,對齊進行系統(tǒng)化整理,結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法可以分為以下幾類[2]:

基于承載力設(shè)計方法

基于承載力和構(gòu)造保證延性設(shè)計方法

基于損傷和能量設(shè)計方法

能力設(shè)計法

基于性能/位移設(shè)計方法

根據(jù)清華大學(xué)葉列平教授的研究,第(5)種方法在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中較前幾種方法優(yōu)點更為突出,并且在各國規(guī)范中應(yīng)用最廣泛。

3高層抗震設(shè)計的設(shè)防目標(biāo)

長期的地震觀測表明,在同一地區(qū)不同強度地震的重現(xiàn)期是不同的。強度小的地震重現(xiàn)期,一般10~50年左右發(fā)生一次,即所謂頻遇地震或“小震”;強度較大的地震,重現(xiàn)期較長,一般100~500年發(fā)生一次,即所謂偶遇地震或“中震”;而強度特別大的強烈地震,重現(xiàn)期一般為數(shù)千年,即所謂罕遇地震或“大震”。

高層建筑的使用壽命一般為50~100年,高層住宅的壽命更短,因此要求結(jié)構(gòu)在“大震”作用下不破壞顯然四不合適和不經(jīng)濟的。這就提出了對于不同強度地震的重現(xiàn)期,結(jié)構(gòu)應(yīng)具有不同的抗震性能,即所謂抗震設(shè)防目標(biāo)。目前國際上公認的較為合理的抗震設(shè)防目標(biāo)是:

(1)在頻遇地震作用下,結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)應(yīng)處于彈性階段,結(jié)構(gòu)無損壞或輕微破壞,且結(jié)構(gòu)變形很小,不會導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞,震后可無條件繼續(xù)使用;

(2)在偶遇地震作用下,結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷在一定限度內(nèi),震后經(jīng)修復(fù)可繼續(xù)使用;

(3)在罕遇地震作用下,結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生倒塌,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件無脫落或落下,保證人身安全,

上述抗震設(shè)防目標(biāo)與我國抗震設(shè)計規(guī)范中的“三水準(zhǔn)”即“小震不壞,中震可修,大震不倒”是一個含義。現(xiàn)在的問題是這種單一的抗震設(shè)防目標(biāo)已不能適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)對抗震性能的需求。許多重要建筑對大震作用下的性能要求也不再是不倒塌,而是應(yīng)滿足一定性能指標(biāo)要求,以保證其仍具有一定的建筑功能和使用功能,這即是基于性能抗震設(shè)計方法研究的目的。

高層抗震設(shè)計方法的幾點討論

4.1遵循建筑抗震設(shè)計規(guī)范

建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范實際上是各國建筑抗震經(jīng)驗帶有權(quán)威性的總結(jié),是指導(dǎo)建筑抗震設(shè)計(包括結(jié)構(gòu)動力計算,結(jié)構(gòu)抗震措施以及地基抗震分析等主要內(nèi)容)的法定性文件。它既反映了各個國家經(jīng)濟與建設(shè)的時代水平,又反映了各個國家的具體抗震實踐經(jīng)驗。它雖然收抗震有關(guān)科學(xué)理論的引導(dǎo),向技術(shù)經(jīng)驗合理性的方向發(fā)展,但它更是具有堅定的工程實踐基礎(chǔ),把建筑工程的安全性放在首位。正是基于這種認識,現(xiàn)代規(guī)范的條文有的被列為強制性條文,有的條文中應(yīng)用了“嚴(yán)禁、不得、不許、不宜”等體現(xiàn)不同程度限制性和“必須、應(yīng)該、宜于、可以”等體現(xiàn)不同程度靈活性的用詞。任何結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計都必須以抗震規(guī)范為基礎(chǔ),按其規(guī)定條文執(zhí)行。

4.2高層建筑抗震設(shè)計應(yīng)注意的問題

高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)房屋高度和高寬比、抗震設(shè)防類型、抗震設(shè)防烈度、場地類別、結(jié)構(gòu)材料和施工技術(shù)條件等因素考慮其適宜的結(jié)構(gòu)體系,高層建筑的高寬比是對結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟合理性的宏觀控制,在設(shè)計過程中應(yīng)注意以下幾點:

應(yīng)當(dāng)注意抗震縫的設(shè)計,必須留有足夠的防震縫寬度;

平面形狀和剛度不對稱,會是建筑物產(chǎn)生顯著的扭轉(zhuǎn)、震害嚴(yán)重,設(shè)計中應(yīng)避免這種情況,不能避免時應(yīng)對抗震薄弱處進行加強;

凸出屋面的塔樓受高振型的影響,產(chǎn)生顯著的鞭梢效應(yīng),破壞嚴(yán)重,設(shè)計中加以注意;

高層部分和底層部分之間的連接構(gòu)造是否合理;

框架柱截面太小、箍筋不足、柱子的延性和抗震能力不夠等容易導(dǎo)致剪切破壞或柱頭壓碎;

沿豎向樓層質(zhì)量與剛度變化太大容易導(dǎo)致樓層變形過分集中而產(chǎn)生破壞;

地基的穩(wěn)定性尤為重要;

伸縮縫和沉降縫寬度過?。╓昂王與防震縫一切三縫合一)使得碰撞破壞很多;

不應(yīng)在建筑物端部設(shè)置樓梯間,樓板有大洞口會因剛度不均勻而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn);

中間部分樓層柱子截面和材料改變或取消部分剪力墻,都會產(chǎn)生剛度或承載力的突變,形成結(jié)構(gòu)薄弱層。

4.3采用纖維增強混凝土

對于高層建筑,混凝土材料由于其自身缺陷,地震作用下易于發(fā)生脆性破壞,引起結(jié)構(gòu)損傷,因此從建筑材料角度分析,可以在某些關(guān)鍵部位采用韌性材料代替混凝土提高整體結(jié)構(gòu)的吸收能量能力與抗震能力??拐鸾ㄖ牧媳仨毦邆漭p質(zhì)、高強、高韌性特征,例如,木材、輕鋼、型鋼、鋼筋混凝土、復(fù)合材料等都可以從某些方面達到抗震目的。而在我國,森林覆蓋面積少,人居木材占有量少,而鋼材成本較高,這些材料的使用都有相當(dāng)?shù)木窒扌?。而在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位采用一些韌性較高、延性較好、抗性強度高的纖維增強混凝土對提高結(jié)構(gòu)的抗震性能具有非常明顯的作用[3]。目前,我國的纖維增強混凝土種類繁多,例如,鋼纖維混凝土、聚丙烯增強混凝土、聚合物增強砂漿、超高韌性水泥基復(fù)合材料等,這些材料的研究與發(fā)展對高層結(jié)構(gòu)的抗震也起著重要作用。

結(jié)束語

本文在回顧結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法發(fā)展歷史的基礎(chǔ)上,探究了高層結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),并討論文高層抗震設(shè)計中應(yīng)該注意的問題。高層抗震是個很復(fù)雜的課題,涉及的考慮因素眾多,由于筆者參加工作時間較短,相關(guān)工程經(jīng)驗較少,本文僅提供一般性的參考,如有不到之處,敬請指正。

參考文獻

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小古俊介, 葉列平. 日本基于性能結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法的發(fā)展. 建筑結(jié)構(gòu), 2000年第6期.

Parra-Montesinos G.. High Performance Fiber Reinforced Cement Composites: an Alternative for Seismic Design of Structures. ACI Structural Journal, 2005, 102(5):668-675.

第4篇:抗震設(shè)防論文范文

Abstract: In oder to make construction projects really be able to reduce or even avoid the earthquake disaster, a good grasp of the relevant seismic design is a fundamental measure to mitigate earthquake disasters. Based on the summary of experience and relevant information, this articles studied and discussed the seismic design issues of reinforced concrete high-rise housing.

關(guān)鍵詞:高層建筑;混凝土房屋;抗震設(shè)計;抗震設(shè)防

Key words: high-rise building;concrete housing;seismic design;seismic fortification

中圖分類號:TU3文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2011)05-0084-02

0引言

地震是人類在繁衍生息、社會發(fā)展過程中遇到的一種可怕的自然災(zāi)害。強烈地震常常以其猝不及防的突發(fā)性和巨大的破壞力給社會經(jīng)濟發(fā)展、人類生存安全和社會穩(wěn)定、社會功能帶來嚴(yán)重的危害。據(jù)統(tǒng)計,歷史上各種自然災(zāi)害曾毀滅了世界各地52個城市,其中因地震而毀滅的城市有27個。地震之外的其它各種災(zāi)害,如水災(zāi)、火災(zāi)、火山噴發(fā)、風(fēng)災(zāi)、沙災(zāi)、旱災(zāi)等毀滅的城市為25座。因此,地震占災(zāi)害總數(shù)的52%??梢姷卣馂?zāi)害確系“群害之首”。研究表明,在地震中造成人員傷亡和經(jīng)濟損失最主要的因素就是房屋倒塌及其引發(fā)的次生災(zāi)害(約占95%)。無數(shù)次的震害告訴我們,抗震設(shè)計是防御和減輕地震災(zāi)害最有效、最根本的措施。

1建筑抗震的理論分析

1.1 建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范 建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范實際上是各國建筑抗震經(jīng)驗帶有權(quán)威性的總結(jié),是指導(dǎo)建筑抗震設(shè)計(包括結(jié)構(gòu)動力計算,結(jié)構(gòu)抗震措施以及地基抗震分析等主要內(nèi)容)的法定性文件它既反映了各個國家經(jīng)濟與建設(shè)的時代水平,又反映了各個國家的具體抗震實踐經(jīng)驗。它雖然受抗震有關(guān)科學(xué)理論的引導(dǎo),向技術(shù)經(jīng)濟合理性的方向發(fā)展,但它更要有堅定的工程實踐基礎(chǔ),把建筑工程的安全性放在首位,容不得半點冒險和不實。正是基于這種認識,現(xiàn)代規(guī)范中的條文有的被列為強制性條文,有的條文中用了“嚴(yán)禁,不得,不許,不宜”等體現(xiàn)不同程度限制性和“必須,應(yīng)該,宜于,可以”等體現(xiàn)不同程度靈活性的用詞。

1.2 抗震設(shè)計的理論擬靜力理論。擬靜力理論是20世紀(jì)10~40年展起來的一種理論,它在估計地震對結(jié)構(gòu)的作用時,僅假定結(jié)構(gòu)為剛性,地震力水平作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的質(zhì)量中心上。地震力的大小當(dāng)于結(jié)構(gòu)的重量乘以一個比例常數(shù)(地震系數(shù))。反應(yīng)譜理論。反應(yīng)譜理論是在加世紀(jì)40~60年展起來的,它以強地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運動特性的進一步了解,以及結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)特性的研究為基礎(chǔ),是加理工學(xué)院的一些研究學(xué)者對地震動加速度記錄的特性進行分析后取得的一個重要成果。動力理論。動力理論是20世紀(jì)70-80年廣為應(yīng)用的地震動力理論。它的發(fā)展除了基于60年代以來電子計算機技術(shù)和試驗技術(shù)的發(fā)展外,人們對各類結(jié)構(gòu)在地震作用下的線性與非線性反應(yīng)過程有了較多的了解,同時隨著強震觀測臺站的不斷增多,各種受損結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)記錄也不斷增多。進一步動力理論也稱地震時程分析理論,它把地震作為一個時間過程,選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震動輸入,建筑物簡化為多自由度體系,計算得到每一時刻建筑物的地震反應(yīng),從而完成抗震設(shè)計工作。

2高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計

2.1 抗震措施 在對結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中,除要考慮概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)抗震驗算外,歷次地震后人們在限制建筑高度,提高結(jié)構(gòu)延性(限制結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)材料使用)等方面總結(jié)的抗震經(jīng)驗一直是各國規(guī)范重視的問題。當(dāng)前,在抗震設(shè)計中,從概念設(shè)計,抗震驗算及構(gòu)造措施等三方面入手,在將抗震與消震(結(jié)構(gòu)延性)結(jié)合的基礎(chǔ)上,建立設(shè)計地震力與結(jié)構(gòu)延性要求相互影響的雙重設(shè)計指標(biāo)和方法,直至進一步通過一些結(jié)構(gòu)措施(隔震措施,消能減震措施)來減震,即減小結(jié)構(gòu)上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經(jīng)濟的抗震性能是當(dāng)代抗震設(shè)計規(guī)范發(fā)展的方向。而且,強柱弱梁,強剪弱彎和強節(jié)點弱構(gòu)件在提高結(jié)構(gòu)延性方面的作用已得到普遍的認可。

2.2 抗震設(shè)計理念 我國《建筑抗震規(guī)范》(GB50011-2001)對建筑的抗震設(shè)防提出“三水準(zhǔn)、兩階段”的要求,“三水準(zhǔn)”即“小震不壞,中震可修,大震不倒”。當(dāng)遭遇第一設(shè)防烈度地震即低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震時,結(jié)構(gòu)處于彈性變形階段,建筑物處于正常使用狀態(tài)。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此,要求建筑結(jié)構(gòu)滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態(tài)驗算,要求建筑的彈性變形不超過規(guī)定的彈性變形限值。當(dāng)遭遇第二設(shè)防烈度地震即相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的基本烈度地震時,結(jié)構(gòu)屈服進入非彈性變形階段,建筑物可能出現(xiàn)一定程度的破壞。但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此,要求結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)难有阅芰Γㄗ冃文芰Γ┎话l(fā)生不可修復(fù)的脆性破壞。當(dāng)遭遇第三設(shè)防烈度地震即高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震時,結(jié)構(gòu)雖然破壞較重,但結(jié)構(gòu)的非彈性變形離結(jié)構(gòu)的倒塌尚有一段距離。不致倒塌或者發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞,從而保障了人員的安全。因此,要求建筑具有足夠的變形能力,其彈塑性變形不超過規(guī)定的彈塑性變形限值。

三個水準(zhǔn)烈度的地震作用水平,按三個不同超越概率(或重現(xiàn)期)來區(qū)分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重現(xiàn)期50年;設(shè)防烈度地震(基本地震):50年超越概率10%,重現(xiàn)期475年;罕遇地震:50年超越概率2%-3%,重現(xiàn)期1641-2475年,平均約為2000年。對建筑抗震的三個水準(zhǔn)設(shè)防要求,是通過“兩階段”設(shè)計來實現(xiàn)的,其方法步驟如下:第一階段:第一步采用與第一水準(zhǔn)烈度相應(yīng)的地震動參數(shù),先計算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng),與風(fēng)、重力荷載效應(yīng)組合。并引入承載力抗震調(diào)整系數(shù)。進行構(gòu)件截面設(shè)計,從而滿足第一水準(zhǔn)的強度要求;第二步是采用同一地震動參數(shù)計算出結(jié)構(gòu)的層間位移角,使其不超過抗震規(guī)范所規(guī)定的限值;同時采用相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施,保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能,從而自動滿足第二水準(zhǔn)的變形要求。第二階段:采用與第三水準(zhǔn)相對應(yīng)的地震動參數(shù),計算出結(jié)構(gòu)(特別是柔弱樓層和抗震薄弱環(huán)節(jié))的彈塑性層間位移角,使之小于抗震規(guī)范的限值。并采用必要的抗震構(gòu)造措施,從而滿足第三水準(zhǔn)的防倒塌要求。

2.3 抗震設(shè)計方法我國的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)對各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計算應(yīng)采用的方法作了以下規(guī)定:高度不超過40m,以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu),以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu),可采用底部剪力法等簡化方法;除1款外的建筑結(jié)構(gòu),宜采用振型分解反應(yīng)譜方法;特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和限制高度范圍的高層建筑,應(yīng)采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算,可取多條時程曲線計算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果的較大值。

3結(jié)語

在建筑工程項目建設(shè)中,設(shè)計階段是整個工程最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),在設(shè)計中要考慮到多方面的因素。本文結(jié)合工作實踐對高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計進行理論上的研究,從設(shè)計理念、設(shè)計原則到設(shè)計方法進行了探討,雖然有些粗淺,希望對同行們有一定的參考作用。

參考文獻:

[1]朱鏡清.結(jié)構(gòu)抗震分析原理[M].地震出版社,2002.11.

第5篇:抗震設(shè)防論文范文

關(guān)鍵詞:壁式粘彈性阻尼器;基底剪力;抗震構(gòu)造;加固改造工程;建筑隔墻 文獻標(biāo)識碼:A

中圖分類號:TU352 文章編號:1009-2374(2017)03-0120-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.03.053

1 概述

從2009年6月開始,北京市要求各區(qū)縣、各有關(guān)部門認真做好校舍抗震加固改造和綜合防災(zāi)能力建設(shè)工作,全面改善全市中小學(xué)校舍安全狀況。隨著《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50223-2008)、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011-2010)等新規(guī)范的陸續(xù)頒布及實施,部分建筑的抗震設(shè)防類別已由標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(丙類)提高到重點設(shè)防類(乙類),北京市絕大多數(shù)幼兒園、小學(xué)、中學(xué)的教學(xué)用房以及學(xué)生宿舍和食堂的結(jié)構(gòu)設(shè)計已不再滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。

本文中,需要抗震加固的為北京某中學(xué)的教學(xué)樓,建筑平面呈L型,建筑面積3853m2,建筑高度15.23m,分為兩個結(jié)構(gòu)單體,為地上四層的現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)。該樓在1989年時按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(丙類)進行設(shè)計,框架的抗震等級為二級。按現(xiàn)行規(guī)范,當(dāng)抗震設(shè)防類別提高為重點設(shè)防后,框架抗震等級提高為一級,構(gòu)件的截面內(nèi)力設(shè)計值相應(yīng)增大,進一步保證了“強柱弱梁”、“強剪弱彎”的概念設(shè)計,主要體現(xiàn)在:(1)框架柱端及底層柱下端的彎矩增大系數(shù)由二級的1.5提高為一級的1.7;(2)框架梁端的剪力增大系數(shù)由1.2提高為1.3;(3)框架柱的剪力增大系數(shù)由1.3提高為1.5等。

同時,框架抗震構(gòu)造措施要求也相應(yīng)提高,有些要求甚至是規(guī)范中的強制性條文,主要體現(xiàn)在:(1)框架梁端計入受壓鋼筋的混凝土受壓區(qū)高度和有效高度之比由不大于0.35降低為0.25;(2)框架梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值,除按計算確定外,由不小于0.3提高為0.5;(3)框架梁、柱的箍筋最小直徑由8mm提高為10mm;(4)框架柱的軸壓比限制由0.75降為0.65;(5)框架柱截面縱向鋼筋的最小配筋率提高了0.2%等。

參考原設(shè)計圖紙以及工程質(zhì)量檢測鑒定報告,計算發(fā)現(xiàn)幾乎所有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件都需要抗震加固,集中體現(xiàn)在框架梁、柱的箍筋不滿足最小直徑要求,部分框架柱軸壓比超限以及縱筋配筋率不滿足最小配筋率要求??紤]到該中學(xué)的教學(xué)任務(wù),加固工程只能在暑假期間進行,工期必須保證在兩個月以內(nèi),本工程綜合比較了多種加固方案,決定采用消能減震的方法。

經(jīng)過對國內(nèi)國外的效能減震裝置市場的考察,本工程選用日本生產(chǎn)的壁式粘彈性阻尼器TRC500T-10(如圖1),阻尼器高度為1360mm,寬度為800mm,厚度僅為240mm。粘彈性材料封裝在固定于上下樓層梁間的鋼板中間,通過利用框架結(jié)構(gòu)的層間變形,粘彈性材料發(fā)生剪切變形,將建筑物的振動能量轉(zhuǎn)換成熱能,從而減小或抑制結(jié)構(gòu)的振動。實驗表明,該阻尼器力學(xué)性能的溫度依存性和頻率依存性較小,在小位移和大位移下都有穩(wěn)定的耗能能力,有較高的減衰性能。

TRC500T-10型阻尼器的粘彈性材料體厚度為10mm,允許的最大剪切變形為300%,最大設(shè)計位移為30mm,最大設(shè)計阻尼力為500kN。環(huán)境溫度20℃,結(jié)構(gòu)基本頻率1Hz時,阻尼器基本性能參數(shù)如表1。

工程在教學(xué)樓各層中布置TRC500T-10型阻尼器,在滿足建筑功能、不破壞建筑外立面的前提下,優(yōu)先布置在結(jié)構(gòu)層間位移較大的位置,同時考慮結(jié)構(gòu)剛度的協(xié)調(diào)性。通過反復(fù)調(diào)整阻尼器的布置方式,最終在首層布置5個阻尼器,二層布置4個阻尼器。

2 利用房屋建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計軟件ETABS進行抗震驗算

本工程利用美國CSI公司開發(fā)研制的房屋建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計軟件ETABS進行抗震驗算。結(jié)構(gòu)整體驗算時考慮阻尼器在地震作用下的消能減震作用,同時利用軟件中的鋼筋混凝土框架設(shè)計模塊,對帶有阻尼器的整體結(jié)構(gòu)進行了構(gòu)件承載力驗算,與原設(shè)計配筋進行比對。教學(xué)樓的結(jié)構(gòu)計算模型如圖2、圖3所示:

抗震分析計算時,模型依照原設(shè)計圖紙建立,荷載按照檢測鑒定報告施加,粘彈性阻尼器的計算分析模型采用voigt模型,即等效剛度和等效阻尼模型,在上下框架梁之間設(shè)置并聯(lián)的彈簧單元與阻尼單元,并注意阻尼器局部坐標(biāo)與整體坐標(biāo)的相互關(guān)系。

計算表明,在多遇地震作用下,設(shè)置粘彈性阻尼器后的結(jié)構(gòu)周期比、位移比、剪重比、層間位移角等均滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。通過對抗震概念設(shè)計的理解以及和該工程外審單位的溝通,認為《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011-2010)12.3.8條及條文說明中提到的地震影響系數(shù)可以用結(jié)構(gòu)的基底剪力指標(biāo)來表示,消能減震后X向與Y向的基底剪力小于非消能減震時的50%,結(jié)構(gòu)抗震性能顯著提高。

罕遇地震作用薄弱層的彈塑性變形驗算模型假定為:采用剛性樓板假定;所有梁單元具有桿端剛域,其剛域長度統(tǒng)一取為梁柱節(jié)點區(qū)推進100mm計算;柱單元考慮雙向彎曲和軸向伸縮非線性變形;X、Y方向分別采用與設(shè)計地震力相似的荷載分布對各樓板施加漸增水平靜荷載進行推覆分析,頂部最大水平絕對位移300mm。

X向罕遇地震彈塑性分析中,需求譜和能力譜能相交于設(shè)防烈度地震性能控制點,該點所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)頂點位移為69.3mm,此時結(jié)構(gòu)基底剪力約為7024kN,最大層間位移角出現(xiàn)在第1層,為1/162;Y向地震作用下,設(shè)防烈度地震性能控制點所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)頂點位移為53.62mm,此時結(jié)構(gòu)基底剪力約為6066kN。結(jié)構(gòu)頂點位移為53.62mm時結(jié)構(gòu)各層最大層間位移角出現(xiàn)在第2層,為1/225,均滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。表明該結(jié)構(gòu)在發(fā)生8度罕遇地震時,不會發(fā)生結(jié)構(gòu)坍塌破壞。

3 結(jié)語

經(jīng)過結(jié)構(gòu)計算分析與設(shè)計以及工程實際的檢驗,壁式粘彈性阻尼器對框架結(jié)構(gòu)提供的等效阻尼和等效剛度能有效的減小地震作用,提高結(jié)構(gòu)的整體抗震性能,并可適當(dāng)減小結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施的要求,有利于減小加固工程量,縮短施工工期,與傳統(tǒng)的加固方法相比,也具有較好的經(jīng)濟性。

參考文獻

[1] 趙剛,潘鵬,錢稼茹,林勁松.粘彈性阻尼器大變形

性能實驗研究[A].第十三屆高層建筑抗震技術(shù)交流會

論文集[C].2011.

[2] 建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB 50011-2010)[S].北京:中

第6篇:抗震設(shè)防論文范文

關(guān)鍵詞:高層建筑,結(jié)構(gòu)布置,概念設(shè)計

 

前言

高層建筑結(jié)構(gòu)要抵抗豎向和水平荷載,在地震區(qū),還要抵抗地震作用。因此,在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強度,而且還要求有足夠的剛度,高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的延性。這樣才可以在滿足使用條件下能達到既安全又經(jīng)濟的設(shè)計要求。論文格式。

1 高層建筑平面布置的合理性

(1)結(jié)構(gòu)平面布置必須考慮有利于抵抗水平和豎向荷載,受力明確,傳力直接,力爭均勻?qū)ΨQ,減少扭轉(zhuǎn)的影響。在地震作用下,建筑平面要力求簡單規(guī)則,風(fēng)力作用下則可適當(dāng)放寬。

抗震設(shè)防的高層建筑,平面形狀宜簡單、對稱、規(guī)則,以減少震害。除平面形狀外,各部分尺寸都有一定的要求。首先,平面的長度比不宜過大,L/B一般宜小于6,以避免兩端相距太遠,震動不同步,由于復(fù)雜的振動形態(tài)而使結(jié)構(gòu)受到損害。長矩形平面的尺寸目前一般在70-80M以內(nèi)。

為了保證樓板在平面內(nèi)有很大的剛度,也為了防止或減輕建筑物各部分之間振動不同步,建筑平面的外伸段長度C應(yīng)盡可能小。平面凹人后,樓板的寬度應(yīng)予保證,Z形平面的重疊部分應(yīng)有足夠長度。另外,由于在凹角附近,樓板容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,要加強樓板的配筋。在設(shè)汁中,L/R的數(shù)值7度設(shè)防時最好不超過4;8度設(shè)防時最好不超過3,C/D的數(shù)值最好不超過1.0.

(2)為了防止樓板削弱后產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中,樓電梯間不宜設(shè)在平面凹角部位和端部角區(qū),但建筑布置上,從功能考慮,往往在上述部位設(shè)樓電梯間。如果確實非設(shè)不可 ,則應(yīng)采用剪力墻筒體予以加強。

(3)在高層建筑周邊設(shè)置低層裙房時,裙房可以單邊、兩邊和三邊圍合設(shè)置,甚至高層主樓置于裙房內(nèi).當(dāng)裙房面積較小,與主樓相比其剛度也不大時,上、下層剛度中心不一致而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)影響較小,可以采用偏置形式;當(dāng)裙房面積較大,裙房邊長與主樓邊長之比大于1.5時,宜采用內(nèi)置式。

(4) 高層建筑物設(shè)置了伸縮縫、沉降縫或防震縫后,獨立的結(jié)構(gòu)單元就是由這些縫劃分出來的各個部分。各獨立的結(jié)構(gòu)單元平面形狀和剛度對稱,有利于減少地震時由于扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的震害。平面不規(guī)則、剛度偏心的建筑物,在地震中容易受到較嚴(yán)重的破壞。因此,在設(shè)計中宜盡量減小剛度的偏心。如果建筑物平面不規(guī)則、剛度明顯偏心,則應(yīng)在設(shè)計時用較精確的內(nèi)力分析方法考慮偏心的影響,并在配筋構(gòu)造上對邊、角部位予以加強。

(5)平面過于狹長的建筑物在地震時由于兩端地震波輸人有位相差而容易產(chǎn)生不規(guī)則振動,產(chǎn)生較大的震害,平面有較長的外伸時。外伸段容易產(chǎn)生局部振動而引發(fā)凹角處破壞。需要抗震設(shè)防的A級高度鋼筋混凝上高層建筑,其平面布置宜符合下列要求: 1)平面宜簡單、規(guī)則、對稱、減少偏心,否則應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)不利影響; 2)平面長度不宜過長,突出部分長度L不宜過大,凹角處宜采取加強措施。

(6)抗震設(shè)計的B級高度鋼筋混凝土高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑,其平面布置應(yīng)簡單、規(guī)則,減少偏心。

(7)角部重疊和細腰形的平面圖形,在中央部位形成狹窄部分,在地震中容易產(chǎn)生震害,尤其在凹角部位,因為應(yīng)力集中容易使樓板開裂、破壞。這些部位應(yīng)采用加大樓板厚度,增加板內(nèi)配筋設(shè)置集中配筋的邊梁,配置45°斜向鋼筋等方法予以加強。

當(dāng)樓板平面過于狹長、有較大的凹人和開洞而使樓板有過大削弱時,應(yīng)在設(shè)計中考慮樓板變形產(chǎn)生的不利影響。樓面凹人和開洞尺寸不宜大于樓面寬度的一半,樓板開洞總面積不宜超過樓面面積的30% ;在扣除凹人和開洞后,樓板在任一方向的最小凈寬度不宜小于5M。且開洞后每一邊的樓板凈寬度不應(yīng)小于2M。

(8)抗震設(shè)計時,當(dāng)建筑物平面形狀復(fù)雜而又無法調(diào)整其平面形狀和結(jié)構(gòu)布置使之成為較規(guī)則的結(jié)構(gòu)時,宜設(shè)置防震縫將其劃分為較簡單的幾個結(jié)構(gòu)單元。論文格式。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)豎向布置的合理性

(1)歷次地震震害表明:結(jié)構(gòu)剛度沿豎向突變、外形外挑內(nèi)收等,都會產(chǎn)生變形在某些樓層的過分集中,出現(xiàn)嚴(yán)重震害甚至倒塌。所以設(shè)計中應(yīng)力求自下而上剛度逐漸、均勻減小,體型均勻不突變。1995年阪神地震中,大阪和神戶市不少建筑產(chǎn)生中部樓層嚴(yán)重破壞的現(xiàn)象,其中一個原因就是結(jié)構(gòu)剛度在中部樓層產(chǎn)生突變。有些是柱截面尺寸和混凝土強度在中部樓層突然減小。。有些是由于使用要求而剪力墻在中部樓層突然取消,這些都引發(fā)了樓層剛度的突變而產(chǎn)生嚴(yán)重震害。

(2)抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)。其樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80 %。結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不宜不連續(xù)樓層的側(cè)向剛度可取地震作用下該樓層剪力和該樓層層間位移的比值。

(3)A級高度高層建筑的樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的承載力不宜小于其上一層的80%,不應(yīng)小于其上一層的56.5%.B級高度高層建筑的樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的承載力不應(yīng)小于其上一層的75%。。(樓層層間杭側(cè)力結(jié)構(gòu)承載力是指在所考慮的水平地震作用方向上,該層全部柱及剪力墻的受剪承載力之和。)

(4)抗震設(shè)計時,當(dāng)結(jié)構(gòu)上部樓層收進部位到室外地面的高度H1與房屋高度H之比大于0.2時,上部樓層收進后的水平尺寸B1,不宜小于下部樓層水平尺寸B的0.75倍.。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)樓層相對于下部樓層外挑時,下部樓層的水平尺寸B不宜小于上部樓層水平尺寸B1的0.9倍,且水平外挑尺寸A不宜大于4M.

(5)中國建筑科學(xué)研究院的計算分析和試驗研究表明,當(dāng)結(jié)構(gòu)上部樓層相對于下部樓層收進時,收進的部位越高、收進后的平面尺寸越小,結(jié)構(gòu)的高振型反應(yīng)越明顯,因此對收進后的平面尺寸加以限制。。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)樓層相對于下部樓層外挑時,結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和豎向地震作用效應(yīng)明顯,對抗震不利,因此對其外挑尺寸加以限制,設(shè)計上應(yīng)考慮豎向地震作用影響。

(6)結(jié)構(gòu)剛度沿豎向突變、外形外挑或內(nèi)收等,都會產(chǎn)生某些樓層的變形過分集中,出現(xiàn)嚴(yán)重展害甚至倒塌。所以設(shè)計中應(yīng)力求使結(jié)構(gòu)剛度自下而上逐漸均勻減小,體形均勻、不突變。論文格式。

(7)頂層取消部分墻、柱而形成空曠房間時,其樓層側(cè)向剛度和承載力可能比其下部樓層相差較多,是不利于抗震的結(jié)構(gòu),應(yīng)進行詳細的計算分析,并采取有效的構(gòu)造措施。如采用彈性時程分析進行補充計算、柱子箍筋應(yīng)全長加密配置、大跨度屋面構(gòu)件要考慮:

1)減小土的重量,降低地基的附加壓力;

2)提高地基土的承載能力;

3)減少地震作用對上部結(jié)構(gòu)的影響。

3、運用概念設(shè)計的思想,也使得結(jié)構(gòu)設(shè)計的思路得到了拓寬。

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)計算理論的研究和結(jié)構(gòu)設(shè)計似乎只關(guān)注如何提高結(jié)構(gòu)抗力R,以至混凝土的等級越用越高,配筋量越來越大,造價越來越高。結(jié)構(gòu)工程師往往只注意到不超過最大配筋率,結(jié)果肥梁、胖柱、深基礎(chǔ)處處可見。以抗震設(shè)計為例,一般是根據(jù)初定的尺寸、砼等級算出結(jié)構(gòu)的剛度,再由結(jié)構(gòu)剛度算出地震力,然后算配筋。但是大家知道,結(jié)構(gòu)剛度越大,地震作用效應(yīng)越大,配筋越多,剛度越大,地震力就越強。這樣為抵御地震而配的鋼筋,增加了結(jié)構(gòu)的剛度,反而使地震作用效應(yīng)增強。其實,為什么不考慮降低作用效應(yīng)S呢?目前在抗震設(shè)計中,隔震消能的研究就是一個很好的例子。隔震消能的一般作法是在基礎(chǔ)與主體之間設(shè)柔性隔震層;加設(shè)消能支撐(類似于阻尼器的裝置);有的在建筑物頂部裝一個“反擺”,地震時它的位移方向與建筑物頂部的位移相反,從對建筑物的振動加大阻尼作用,降低加速度,減少建筑物的位移,來降低地震作用效應(yīng)。合理設(shè)計可降低地震作用效應(yīng)達60%,并提高屋內(nèi)物品的安全性。這一研究在國內(nèi)外正廣泛地深入展開。在日本,研究成果已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實際工程中,取得良好的經(jīng)濟、適用效果。而我國由于經(jīng)濟、技術(shù)和人們認識的限制,在工程界還未被廣泛地應(yīng)用。

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高,對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也提出了更高的要求。發(fā)展先進計算理論,加強計算機的應(yīng)用,加快新型高強、輕質(zhì)、環(huán)保建材的研究與應(yīng)用,使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更加安全、適用、可靠、經(jīng)濟是當(dāng)務(wù)之急。其中,打破建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的墨守成規(guī),充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)工程師的創(chuàng)新能力,是相當(dāng)必要的。因為他們是結(jié)構(gòu)設(shè)計革命的推動者和執(zhí)行者。這則需要工程界和教育界進行共同的努力。推廣概念設(shè)計思想是一種有效的辦法。

第7篇:抗震設(shè)防論文范文

【關(guān)鍵詞】安全性鑒定;抗震性;鑒定;加固措施

0.概況

某中學(xué)校舍抗震設(shè)防烈度為7度,地震加速度為0.1g,建筑場地為Ⅲ類,屬于C類建筑物。該宿舍樓長約45.9m,寬16.9m,高13.65m,建筑面積為3207.75m2,地上4層,磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),現(xiàn)澆式鋼筋混凝土樓蓋和屋蓋。該建筑物建于2004年。該宿舍樓為縱橫墻承重結(jié)構(gòu),抗震橫墻最大間距3.9m;縱橫墻布置對稱、沿平面內(nèi)對齊,沿豎向上下連續(xù)、同軸線窗間墻寬度均勻;房屋立面無高差、無錯層;房屋盡端無樓梯間;無獨立磚柱支承;墻體在平面內(nèi)閉合;無削弱墻體;外墻四角,隔開間橫墻與外縱墻交接處,樓梯間四角有構(gòu)造柱,較大洞口處局部無構(gòu)造柱;樓梯段上下端對應(yīng)墻體處無構(gòu)造柱;屋蓋及樓蓋處沿內(nèi)外墻均有圈梁,樓蓋、屋蓋處圈梁最大間距10.5m;承重外墻盡端至門窗洞口邊的最小距離1.0m,不符合承重外墻盡端至門窗洞口邊的最小距離1.20m要求。該宿舍樓標(biāo)準(zhǔn)層平面見圖1。

1.現(xiàn)場檢測情況

經(jīng)過對現(xiàn)場檢測觀察,未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷。

砌筑砂漿強度檢測:抽檢每層砌筑砂漿強度,換算值為1.06~

3.13MPa,均不滿足設(shè)計強度值M5的要求。

黏土磚強度檢測:抽檢每層黏土磚強度,均滿足設(shè)計強度值MU10的要求。

混凝土強度檢測:抽檢每層混凝土強度,換算值為22.5~

29.1MPa,均滿足設(shè)計強度值C20的要求。

2.鑒定結(jié)論

2.1采用中國建筑科學(xué)研究院開發(fā)的“PKPM”結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件對該建筑物上部結(jié)構(gòu)承載力進行復(fù)核驗算。驗算結(jié)果顯示,該建筑物一層、二層、三層部分墻體抗震驗算不滿足規(guī)范要求;一層部分墻體受壓承載力不滿足規(guī)范要求;混凝土梁承載力滿足規(guī)范要求;基礎(chǔ)承載力滿足規(guī)范要求。

2.2所檢砂漿強度不滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50023-2009)要求,黏土磚強度、混凝土強度滿足該標(biāo)準(zhǔn)要求;

2.3該工程的安全性等級為Bsu(安全性略低于標(biāo)準(zhǔn)要求,尚不顯著影響整體承載);

2.4適修性評估等級為Br(稍難修,改造后的功能尚可恢復(fù)或接近恢復(fù)功能,適修性尚好,宜予修復(fù)或改造)。

3.加固措施

由于該建筑物一層、二層、三層部分墻體抗震承載力不滿足規(guī)范要求,一層部分墻體受壓承載力不滿足規(guī)范要求,本工程采用雙面鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層進行加固,采用M10水泥砂漿,單面面層厚度為40mm。采用φ6@300點焊鋼筋網(wǎng),“S”形拉結(jié)筋φ6@900,施工時,先剔除水平磚縫30mm深,再進行抹面。

本工程抗震構(gòu)造措施不足處:洞口寬度大于2000mm時,洞口兩側(cè)加暗柱進行加固;樓梯間梯梁下無構(gòu)造柱,采用梯梁下設(shè)暗柱做法進行加固;門廳陽角處大梁支承長度不滿足500mm處,增設(shè)順梁方向250mm長的構(gòu)造柱進行加固;承重外墻盡端至門窗洞口邊的最小距離1.0m,不符合承重外墻盡端至門窗洞口邊的最小距離1.20m要求,在外墻陽角處加“L”或倒“L”形構(gòu)造柱進行加固;新增圈梁通過植筋與原有圈梁連接。

3.1墻肢軸心受壓加固驗算

取一層⑤軸與A軸交接處窗間墻體,受壓墻肢寬度b為1500mm,受壓墻肢厚度h′為370mm,墻體單側(cè)水泥砂漿厚度40mm,加固后受壓墻肢厚度h為450mm,墻體兩側(cè)受壓鋼筋面積As′為340mm2,砌體抗壓強度設(shè)計值f為1.34MPa,水泥砂漿面層軸心抗壓強度設(shè)計值fc為3.5MPa,墻肢軸力設(shè)計值568.5kN(墻肢軸心受壓計算見圖2)。根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB 50003-2001)中式8.2.3得,

ρ=A′s/bh=0.05%β=γβH0/h=6.08

ηs=0.9

查表8.2.3得,φcom=0.93φcom(fA+fcAc+ηsf′yA′s)=1118kN>568.5kN,滿足規(guī)范要求。

3.2墻肢抗震加固驗算

采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層雙面加固,面層厚度為40mm,面層砂漿強度為M10,鋼筋網(wǎng)直徑為6,網(wǎng)格尺寸為300mm×300mm。原墻體厚度tw0為240mm(內(nèi)墻)、370mm(外墻),原墻體的抗震抗剪強度設(shè)計值fvE為0.12MPa。由《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》(JGJ116-2009)中表5.3.2-1得,面層加固基準(zhǔn)增強系數(shù)η0:一層:1.65,代入公式:

ηpij=240tw0η0+0.075tw0240-1/fvE

經(jīng)計算,原墻厚為240mm時,ηPij=1.65;原墻厚為370mm時,ηPij=1.28。

首先,驗算一層墻體,370mm厚墻體中最不利墻段的抗力與效應(yīng)之比為0.88,墻體加固后的抗震驗算結(jié)果為:ηPij×原墻段抗震驗算結(jié)果,即0.88×1.28=1.12>1,滿足規(guī)范要求。

其次,驗算一層墻體,240mm厚墻體中最不利墻段的抗力與效應(yīng)之比為0.88,墻體加固后的抗震驗算結(jié)果為:ηPij×原墻段抗震驗算結(jié)果,即0.88×1.61=1.41>1,滿足規(guī)范要求。

由此可得,二層、三層墻體均滿足規(guī)范要求!

4.結(jié)論

4.1從設(shè)計方面,對中小學(xué)校建筑的抗震設(shè)防應(yīng)充分重視,選型要合理,嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范執(zhí)行。

4.2從施工方面,嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙施工,加強施工管理,保證工程質(zhì)量是關(guān)鍵。

參考文獻:

[1]曹玉生,李奉閣.豎向配筋磚砌體抗震性能試驗研究及有限元分析[J].工程抗震.2001,(02).

[2]唐家祥.建筑隔震與消能減震設(shè)計[J].建筑科學(xué).2002,18(01).

第8篇:抗震設(shè)防論文范文

懸挑,甚至通窗效果等,必將大大削弱房屋的抗震能力。

關(guān)鍵詞:磚混結(jié)構(gòu) 抗震

中圖分類號:S611文獻標(biāo)識碼: A

磚混結(jié)構(gòu)是我國目前房屋建筑的主要結(jié)構(gòu)類型之一,一般作為居住、辦公、學(xué)校和醫(yī)院等民用與公共建筑,約占民用與公共建筑的80%以上。在今后相當(dāng)長的時間內(nèi)仍具有十分廣泛的應(yīng)用價值,這種結(jié)構(gòu)的抗震性能好壞直接關(guān)系到人民群眾的生命和財產(chǎn)安全。汶川地震發(fā)生以后,我國的《抗震設(shè)計規(guī)范》、《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》做出了相應(yīng)的修改調(diào)整,使人們對建筑物的抗震性能更加重視,其中對新建磚混結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求更加嚴(yán)格。另外,我國抗震加固工作雖然已經(jīng)取得了很大的成績,但由于我國處于世界上兩個最活躍的地震帶上,地震區(qū)分布廣、震源淺、強度大,建筑物抗震能力低,因此抗震加固的任務(wù)仍非常艱巨,同時,由于部分區(qū)域抗震設(shè)防烈度從6度提高到7度,因此,原先按6度設(shè)防的還需進一步抗震設(shè)防??偟膩砜矗谌珖秶鷥?nèi),不包括廣大農(nóng)村地區(qū),目前全國仍有近1/3的應(yīng)加固工程尚未進行抗震加固。

一、查閱相關(guān)文獻分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài)

目前,我國已有的震害預(yù)測方法分為歷史震害統(tǒng)計、模糊類比、半經(jīng)驗半理論、專家評估、結(jié)構(gòu)計算、動態(tài)分析等6種方法。Pushover方法是正在發(fā)展的一種簡化結(jié)構(gòu)計算方法。此法的原理是通過在結(jié)構(gòu)分析模型上施加某種可模擬地震水平慣性力的側(cè)向分布力,并逐漸單調(diào)增大,使結(jié)構(gòu)從彈性階段開始,經(jīng)歷開裂、屈服、直至達到某一破壞標(biāo)志或者當(dāng)結(jié)構(gòu)成為機構(gòu)時為止,來分析結(jié)構(gòu)的薄弱位置及其它非線性狀態(tài)的反應(yīng),以判斷在未來可能地震作用下結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的變形能力是否滿足設(shè)計及使用功能的要求。

傳統(tǒng)的墻體材料主要是燒結(jié)粘土磚,燒結(jié)粘土磚在我國有著悠久的生產(chǎn)與使用歷史,目前仍是我國主要的墻體材料之一。燒結(jié)粘土磚的生產(chǎn)耗能大,破壞土地,污染環(huán)境,因此,從可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā),我國于2005年在全國范圍內(nèi)取締燒結(jié)粘土磚。然而由于我國人口的80%都在農(nóng)村,經(jīng)濟尚不富裕,燒結(jié)粘土磚比新型墻體材料在價格上有很大的優(yōu)勢,應(yīng)用燒結(jié)粘土磚建房的仍然很多。

經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國的墻體材料由單一的燒結(jié)粘土磚、毛石、土坯發(fā)展為磚、塊、板三大類。目前的新型墻體材料主要有蒸壓灰砂磚、加氣混凝土砌塊、石膏纖維板鋼絲網(wǎng)架水泥夾芯板等。新型墻體材料的發(fā)展,不但減輕了容重,加快施工速度,提高勞動生產(chǎn)率,保溫、隔熱、防火性能也大大改善,其中相當(dāng)一部分品種還屬于綠色建材。

雖然新型墻體材料代替實心粘土磚是墻體材料革新發(fā)展的趨勢,但新型墻體材料仍然存在一些問題,制約了其推廣使用。

二、磚混結(jié)構(gòu)抗震性能研究

1.研究了影響墻體剪切強度的各種因素,提出了適合我國磚混結(jié)構(gòu)材料的墻體剪切強度的各種因素,提出了適合我國各種磚混結(jié)構(gòu)材料的墻體剪切強度計算公式;

2. 在試驗室里成功地再現(xiàn)了磚混構(gòu)件地震破壞現(xiàn)象并初步研究了墻體的破壞機理

3. 系統(tǒng)地研究了墻體的恢復(fù)力特性。這些研究成果提供了關(guān)于我國磚混結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)抗震性能的完整而豐富的資料,促進了磚混結(jié)構(gòu)在地震區(qū)的發(fā)展和應(yīng)用,并成為我國磚混結(jié)構(gòu)抗震分析與設(shè)計的重要基礎(chǔ),為編制我國抗震設(shè)計規(guī)范提供了科學(xué)依據(jù)。但是下列問題仍有待進一步改進和探討:

(1)磚混結(jié)構(gòu)抗震破壞機理的研究應(yīng)繼續(xù)深入;

(2)在改進磚混結(jié)構(gòu)的抗震性能,提高其變形能力方面進一步積累試驗資料,為設(shè)計計算提供可以應(yīng)用的數(shù)據(jù)

(3)對已建磚混結(jié)構(gòu)合理的抗震加固處理方案。目前國外磚混結(jié)構(gòu)研究的最新動態(tài)和發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

磚混結(jié)構(gòu)材料基本性質(zhì)的研究,如彈性常數(shù)的取值、粘結(jié)機理、抗壓強度、應(yīng)力應(yīng)變曲線、蠕變和材料性質(zhì)等。

磚混結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理論的研究,進一步研究砌體結(jié)構(gòu)的破壞機理和受力性能,通過物理與數(shù)學(xué)模型,建立精確而完善的磚混結(jié)構(gòu)理論,是全世界所關(guān)注的課題。

磚混結(jié)構(gòu)理論向數(shù)值模擬分析方向發(fā)展,這可能是一個全新的課題?,F(xiàn)在國外正在加緊研究數(shù)值分析方法的新理論。如用有限元方法對砌體結(jié)構(gòu)在集中荷載、分布荷載、動力荷載和地震作用下進行線性、非線性分析:用板殼單元模擬墻體受火作用的彎曲現(xiàn)象:用離散單元法分析磚砌拱的破壞機理,模擬磚混結(jié)構(gòu)的軟化等,正引起國際學(xué)術(shù)界的關(guān)注。 本課題的研究成果應(yīng)能夠指導(dǎo)新建磚混結(jié)構(gòu)建筑物的抗震設(shè)計,使新建的磚混建筑在滿足現(xiàn)行規(guī)范的前提下,抗震性能更加完善,構(gòu)造措施更加合理,同時對已有磚混結(jié)構(gòu)建筑物提出更加合理的加固處理方案,使處理方案更加具有普遍性和可操作性,更加具有經(jīng)濟性。

三、目前多層磚房抗震設(shè)計中存在的主要問題

(1)城市住宅磚房建設(shè)中,房屋超高或超層時有發(fā)生,尤其是底層為“家?guī)У辍钡拇u房,高度超過限值1m以上。

(2)在“綜合樓”磚房中,底層或頂層有采用“混雜”結(jié)構(gòu)體系的,即為滿足部分大空間需要,在底層或頂層局部采用鋼筋砼內(nèi)框架結(jié)構(gòu)。有的僅將構(gòu)造柱和圈梁局部加大,當(dāng)作框架結(jié)構(gòu)。

(3)住宅磚房中為追求大客廳,布置大開間和大門洞,有的大門洞間墻寬僅有240mm,并將陽臺作成大懸挑(懸挑長度大于2m)延擴客廳面積;部分“局部尺寸”不滿足要求時,有的不采取加強措施,有的采用增大截面及配筋的構(gòu)造柱替代磚墻肢;住宅磚房中限于場地或“造型”,布置成復(fù)雜平面,或縱、橫墻沿平面布置多數(shù)不能對齊,或墻體沿豎向布置上下不連續(xù)等等。

(4)多層磚房抗震設(shè)計中,未作抗震承載力計算的占多數(shù),加之缺乏工程經(jīng)驗,使相近的多層磚房采用的砌體強度等級相距甚遠。

(5)多層磚房抗震設(shè)計中,所采取的抗震措施區(qū)別較大。構(gòu)造柱和圈梁的設(shè)置:多數(shù)設(shè)計富余較大,部分設(shè)計設(shè)置不足(含大洞口兩側(cè)未設(shè)構(gòu)造柱);抗震連接措施:多數(shù)設(shè)計不完整或未交待清楚,有的設(shè)計還采用“一本圖集打天下”的作法,不管具體作法和適用與否,全包在“圖集”身上。

四、多層磚房抗震設(shè)計意見

我國建筑抗震設(shè)防的目標(biāo)是三個水準(zhǔn)。多層磚房可通過一階段設(shè)計達到下列要求:滿足抗震承載力要求,房屋可“小震不裂”;滿足結(jié)構(gòu)體系、平立面布置和抗震措施等要求,房屋可符合“中震可修”;滿足房屋高度和層數(shù)及構(gòu)造柱和圈梁等要求,房屋可做到“大震不倒”。確保多層磚房抗震設(shè)計質(zhì)量,主要有以下方面內(nèi)容

1.抗震概念設(shè)計房屋的高度和層數(shù)、它的結(jié)構(gòu)體系、和平、立面布置

2.抗震計算抗震計算是抗震設(shè)計的重要組成部分,是保證滿足抗震承載力的基礎(chǔ)。多層磚房的抗震計算,可采用底部剪力法。對平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則的多層磚房,宜采用考慮地震扭轉(zhuǎn)影響的分析程序。目前,多層磚房的抗震設(shè)計中,不作抗震驗算是較普遍的現(xiàn)象,這樣就必然存在一是不安全二是浪費的問題。

3. 抗震措施;保障多層磚房的抗震措施,是多層磚房“大震不倒”和不作“二階段設(shè)計”的關(guān)鍵。

五、結(jié)語

多層磚房在城鄉(xiāng)建設(shè)中量大面廣,又是人類活動和生活的主要場所。因此,加強多層磚房抗震設(shè)計,重視多層磚房抗震設(shè)計中的三個環(huán)節(jié),就能使多層磚房的地震破壞降低到最低限度。

參考文獻

第9篇:抗震設(shè)防論文范文

【關(guān)鍵詞】滑移減震、石墨助滑劑、錯動位移。

1滑移減震建筑適應(yīng)工程抗震技術(shù)的發(fā)展

1.1震災(zāi)的嚴(yán)重性

本世紀(jì)世界陸地7級以上地震,中國有66次占1/3,人口死亡200多萬,中國有115萬占1/2。在最近期的1978年唐山大地震中死24萬,死傷40萬,經(jīng)濟損失100億人民幣。在國內(nèi)的各種災(zāi)害中,屬災(zāi)死人占54%。經(jīng)濟損失占6%。

1.2震災(zāi)預(yù)報的艱難性

至今世界上發(fā)生了無數(shù)次的大小地震,據(jù)資料介紹,只有海城與墨西哥兩次地震的臨震預(yù)報稍準(zhǔn),由于中長期預(yù)報不準(zhǔn),海城與墨西哥城的建筑物損壞與震災(zāi)還是嚴(yán)重的。關(guān)于地震發(fā)生的機理目前總說紛壇,例如,斷裂帶錯動、地殼板塊插入、整板變形斷裂,學(xué)說越多說明可靠的學(xué)說尚未形成。日本是震災(zāi)較多,研究地震機理及預(yù)報人員最多、水平最高的國家,可是1995年1月17日偏偏在其預(yù)報安全區(qū)西部的阪神發(fā)生大地震,死5oo0多人,經(jīng)濟損失1000億美元,全國一遍震驚。因此在1994年在西班牙召開的國際地震會議上有關(guān)專家指出,目前地震是不可預(yù)報的,因此各國應(yīng)將重點放在建造耐震的建筑上。

1.3如何吸取唐山大震的經(jīng)驗教訓(xùn)

海城地震后,天津市有些工程搞了抗震加固。在唐山大地震時,這些加固過的工程表現(xiàn)了明顯的耐震性能,因此唐山地震后全國開始了大規(guī)模的現(xiàn)有建筑抗震加固與新建建筑抗震設(shè)防工作。我國的抗震設(shè)防是按地區(qū)設(shè)防烈度劃分等級的,例如按六度設(shè)計的房屋的設(shè)防目標(biāo)是:遭迂從值烈度(5.5度)時建筑不損壞;遭迂基本烈度(7度)時建筑有些損壞,但可修復(fù)使用;遭遇罕遇地震(8度強)時,破壞嚴(yán)重,但下例塌。海城地震時海城是9度,唐山地震時唐山中心區(qū)是10度。7度設(shè)計的房屋迂海城、唐山那樣的9度、10度大震就要破壞倒塌了。全國把大多數(shù)地區(qū)均劃為七度、六度區(qū),由于經(jīng)濟的原因及技術(shù)的困難,尚無法按10度的條件設(shè)計這些地區(qū)的房屋結(jié)構(gòu),因此無法避免唐山地震的悲劇重演。我國地震工程科技人員尋找新的方法,也就是開始研究隔震、減震。消能與控制技術(shù),從”硬抗”轉(zhuǎn)到“軟消”。我院滑移減震建筑技術(shù)就是在這種形勢下從1985年開始列題研究的項目。

2滑移減震技術(shù)研究的主要成果及水平

為了避免唐山大地震的悲劇重演,為了尋求抵御十度大震的建筑技術(shù),在1985年開展了滑移減震技術(shù)的研究。從1985年至1990年為項目研究,以機理為主;第二階段1995年至1997年結(jié)合試點建筑,進行設(shè)計、構(gòu)造及施工等配套技術(shù)研究。

2.1項目研究成果

(1)石墨是較理想的助滑劑材料:它耐久、構(gòu)造簡單、適宜的上部結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造與適宜的最大錯動位移值。

(2)最大錯動位移是54mm;殘存錯動位移小于20mm;

(3)高寬比控制為2,能保證只滑不搖擺;

(4)能起到保險絲作用,滑譽減震房7度強時起滑,10度時上部建筑只滑不破壞倒塌。

1990年經(jīng)全國著名抗震專家宋秉譯、周福霖、劉季、李桂肴、霍自正等組成的鑒定委員會鑒定認為課題成果具有重大的社會效益與經(jīng)濟效益,成果的廣度和深度達到國內(nèi)先進水平,有關(guān)計算參數(shù)均可為滑移減震消能多層磚房的設(shè)計提供依據(jù)。

然后根據(jù)研究報告編寫的論文在第十屆世界地震工程會議(西班牙)與國內(nèi)“建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報”上發(fā)表。均獲較高評價。

2.2試點建筑的研究成果

(1)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度,橫墻安全度是相應(yīng)按7度抗震設(shè)計的1.5倍;縱墻是1.8倍。這與遼寧地區(qū)目前7度區(qū)的七層磚混住宅結(jié)構(gòu)相當(dāng);

(2)配套研究了上、下水管、煤氣管及暖氣管穿過滑移層的柔性接頭或柔性構(gòu)造;

(3)構(gòu)造簡單施工方便;

(4)采用挖孔樁基礎(chǔ)時,由于樁的配筋減少使總造價不增加;采用其它基礎(chǔ)時總造價增加較少。

試點建筑研究成果在1997年經(jīng)楊玉成、梁發(fā)云與省內(nèi)專家組成的鑒定委員會鑒定,認為該試驗建筑可達到相當(dāng)于6一7度地震不壞,7度強地震時,滑動層剛開始動作,9~10度地震時下倒塌。這是一項防止房屋倒塌、減輕地震災(zāi)害的有效的創(chuàng)新途徑。用石墨作分隔層材料建成六層住宅在國內(nèi)、國際上屬首創(chuàng)。

3滑移減震建筑在市場中經(jīng)過檢驗得到房產(chǎn)育及用戶歡迎

(1)同行專家認可——技術(shù)上過硬;

(2)政府部門支持——適合我國、我省情況;

(3)符合市場法則一一房產(chǎn)商能掙錢;用戶歡迎。

滑移減震建筑技術(shù)就是闖過以上三關(guān)于1998年進入遼寧市場,并獲得了成功。

3.1同行專家認可

研究項目及試驗性建筑的兩次鑒定會文件及有關(guān)于中、外重要學(xué)術(shù)會議及國內(nèi)重要刊物均表明該項成果的學(xué)術(shù)水平是高的,獲得了同行專家的認可與好評。

3.2政府部門支持

滑移減震研究項目經(jīng)1990年至1995年近5年等停后,在全國橡膠墊隔震技術(shù)發(fā)展的形勢促進與1995年初日本阪神地震震災(zāi)的推動下,我于1995年5月給原遼寧省省長聞世震寫了一封信,呼吁”我省應(yīng)加快新型建筑隔震技術(shù)的發(fā)展”省長很重視批示支持,省建設(shè)了廳長也批示支持,隨之?dāng)M定了推廣規(guī)劃,并具體落實到遼寧省建設(shè)事業(yè)“九五”科技成果重點推廣項目和2010年科技成果轉(zhuǎn)化規(guī)劃綱要中。這就為項目的應(yīng)用獲得了可靠的紅頭文件。

3.3符合市場法則

因為地震預(yù)報不準(zhǔn),而按預(yù)報劃分的烈度設(shè)計抗震建筑,其安全性不高的現(xiàn)實不但科技人員明白,一般百姓亦理解。因此1997年夏季在遼寧省錦州市,1998年春季在丹東市當(dāng)有地震傳言時、百姓就人心慌慌,盡力想法躲避。錦州屬下的凌海市與丹東屬下的東港市有的房產(chǎn)公司抓住百姓的怕震心態(tài),建了一些現(xiàn)澆樓板的磚混住宅,造價增加40一50元/m2,但有購房自的百姓還是爭先選購了此種住宅。

滑移減震建筑技術(shù)就是在這種百姓對現(xiàn)有抗震建筑心有余悸,并且自己有了購房權(quán),可以購買優(yōu)質(zhì)優(yōu)價房的形勢下于1998年走進市場的、在東港市及海城市推廣了約六萬平方米,當(dāng)年建成3萬平方米。經(jīng)幾棟樓的施工實踐,采用滑移減震技術(shù)后,房屋價格僅增加12一20元/m2,每戶也只增加1000多元。因此滑移減震建筑深受房產(chǎn)商與用戶歡迎。

在1998年12月初在東港市召開的”遼寧省滑移減震建筑現(xiàn)場技術(shù)交流會”上,省建設(shè)廳領(lǐng)導(dǎo)認為滑移減震技術(shù)應(yīng)成為建筑業(yè)的新增長點。目前政府與群眾積極性均很高:領(lǐng)導(dǎo)重視、地方支持、專家認可與有震情百性需要,因此這項技術(shù)已經(jīng)開始成熟,可以走向市場,經(jīng)濟實用性較高。房建公司的經(jīng)理認為這項技術(shù)施工方便,造價增加較少,耐震概念易懂,滑移減震建筑技術(shù)是加快住宅業(yè)更新?lián)Q代,使之更好地為人民免災(zāi)造福。

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