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抗震技術論文賞析八篇

發布時間:2023-03-21 17:08:21

序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的抗震技術論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。

抗震技術論文

第1篇

【關鍵詞】建筑設計,抗震設計,重要作用

中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:

一.前言

建筑設計中的抗震設計,關乎民生,關乎經濟發展,社會穩定,對房屋建筑實施結構設計,主要涉及對建筑高度,承載力,總體結構,各個部件的性能規劃等一系列的因素,要求通過對各個構件和整體規劃的基礎上,既實現滿足居民生活生產保障安全的需要,又具有值得欣賞的美學價值。增強房建結構的抗震設計,必須綜合考慮地基,房屋的結構體系選擇,綜合布局等多方面建設因素,是一項及其專業,嚴謹,復雜的高技術工作。

二.建筑設計和抗震設計的作用和關系分析

建筑設計對建筑抗震起重要的基礎作用。建筑的結構設計難以對建筑設計有很大的改動,建筑設計已經初步形成了,建筑結構就必須按照原則服從建筑設計的要求。設計師在建筑方案能夠全面的考慮到抗震設計的要求,那么結構設計人員按照建筑方案對結構部件進行科學、合理的布置,保證建筑結構質量與結構剛度均勻分布,結構受力和結構變形共同協調,提高建筑結構抗震性能和抗震承載能力;如果建筑方案沒有考慮到抗震的要求,直接給結構抗震設計帶來更大的難題,建筑布局設計限制結構抗震布局設計。為了進一步提高結構部件抗震承載能力,就必須增大結構構件的截面面積,這樣又會造成很多不必要的浪費。所以,在建筑抗震設計的過程中建筑單位要對建筑體型設計、建筑平面布置設計、屋頂建筑抗震設計等問題加以關注。

三.我建筑抗震設計的現狀

在建筑抗震設計領域,雖然我國在近年來有了長足的發展,但是,相比西方發達國家而言,發展緩慢,尤其是在抗震設計上,沒有能夠正確的處理好建筑設計和抗震設計的關系,雖然引進了一些西方歐美抗震設計理念,但缺乏符合本國實際的理論技術創新。很大方面存在著缺陷,主要表現在以下幾個方面。

1.建筑抗震設計中缺乏科學規范的理論指導,缺乏實際經驗的積累;我國對地質地震的認識尚不夠完善,對地震的成因,預測,防治研究不夠深入,地震防治規范不夠科學。因此,在進行建筑結構抗震設計時候,缺乏一定的科學依據,或依據的是不完善的理論。因此,難以在建筑結構設計中完美融合防震設計理念。

2.建筑抗震設計中,設計立足于固定參數,而忽視了實際情況,設計完全依據“計算設計”完成。而且將一定的地震或力學參數做出固定的規范,比如,在我國地震設計研究中,把地震的降級系數統一規定為2.81,將小震賦予固定統計意義。而小震多用于結構設計中,結構截面承載能力設計和變形的檢驗計算,需要依據一定的實際情況而行的。

3.設計中,沒有能夠深入研究地震對建筑結構破壞的層次和順序,難以做到重視主體的設計而兼顧細節問題。沒有能根據實際情況靈活變通的運用抗震設計準則。

四,我國建筑結構抗震設計標準

1.我國的建筑結構抗震設計要遵循中華人民共和國GB 500112010建筑抗震設計規范。辯證靈活運用其中抗震設計原則,嚴格執行設計施工標準,借鑒其中經驗,結合房建本地實際,科學設計。

2.要堅持實施多級防震措施。傳統房建結構多采取的是三級設防措施,即小震不壞、中震可修、大震不倒。但在新的時期,房建結構必須是采取的多級設防模式,保護建筑主體抗震能力,減輕經濟損失,使得建筑抗震中更加安全。

3.將概念設計理論和基于性能的設計理論相結合。結合建筑結構設計施工地的具體實際情況,做出科學嚴謹勘探,掌握第一手資料,綜合分析考慮,做出最優勢的戰略設計組合。

五.建筑設計在建筑抗震設計中的幾個主要設計問題

1.建筑體型設計問題

建筑體型包括建筑的平面形狀和立體的空問形狀的設計。在建筑體型的設計中,應盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規則,在平面形狀上,矩形、圓形、方形等對抗震來說,都是較好的體型。盡可能少做外凸和內凹的體型,盡量避免不對稱的側翼和過長的側翼,在體型布置上使建筑結構的質量和剛度比較均勻地分布,避免產生因體型不對稱導致質量與剛度不對稱而引起建筑物在抗震時發生扭轉反應。在建筑設計中,為了建筑立面美觀和藝術上的創意,復雜的建筑體型是難以避免的,但是,在設計時一定要把建筑藝術、建筑使用功能同結構抗震安全很好地結合起來。

2.建筑平面布置設計問題

建筑物的平面布置在建筑設計中是十分重要的部分,它直接反映建筑的使用功能和要求,同時它與建筑抗震關系很大,因此從概念上要解決的一個核心問題是,建筑平面設計上要盡可能做到使結構的質量和剛度分布均勻,對稱協調,避免突變,防止產生扭轉效應。在墻體布置上要均勻對稱;在抗震墻(剪力墻)布置上盡量與結構抗震要求相結合;對剛度很大的樓、電梯井簡要居中布置,避免偏心扭轉地震效應。在建筑平面布置的總體設計上要盡可能為結構抗側力構件的合理布置創造條件,使建筑使用功能要求與建筑結構抗震要求融合成一體,充分發揮建筑設計在建筑抗震中的基礎作用。

3.建筑豎向布置設計問題

建筑的豎向布置設計問題在建筑設計中主要反映在建筑物沿高度(沿樓層)建筑結構的質量和剛度分布設計上。在工業和民用建筑中,無論單層和多層都存在此類問題。在建筑設計中,盡可能使建筑物沿豎向的剛度分布比較接近,應特別重視使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑底部,不應中斷或不到底;盡量避免某一樓層剛度過小;盡量避免產生

4.屋頂建筑抗震設計問題

設計高層和超高層建筑時,屋頂建筑抗震設計也是整個設計的一個重要環節。近幾十年來,從多數高層建筑抗震設計評定結果看,屋頂建筑設計還存在一些問題,例如:屋頂設計較高或者設計過重。屋頂設計較高或者設計過重,無形當中加大了屋頂建筑變形,而且地震作用也加大了,尤其對自身和屋頂之下的建筑物的抗震作用都不利。有時屋頂建筑的重心和屋頂之下的中心不在同一直線上,如果屋頂的抗側力墻和屋頂之下的抗側力強出現間斷,在地震發生時,帶來的地震扭轉作用也會更嚴重,對抗震更不利。所以,進行屋頂建筑設計過程中時,應該最大限度的降低屋頂建筑的高度。選用強度較高、輕質、剛度均勻的材料,使得地震作用傳遞不受阻礙;屋頂重心和屋頂之下的建筑中心在同一直線上;如果屋頂建筑非常高,屋頂建筑就必須具有較強的抗震性,讓屋頂建筑地震作用和突變降低到最小,盡量避免發生扭轉效應。

六.結束語

建筑行業關系到我國的經濟發展和社會穩定,關系到國民的生命財產安全,加強建筑抗震設計,設計,提高抗震能力,是促進社會和諧穩定的客觀要求。因此實施科學合理的設計方法,科學處理建筑設計和抗震設計的關系。建筑設計是整個建筑抗震設計的重要環節,二者存在著密切的聯系,共同為提高建筑整體抗震性能提供了強大的支撐。在進行建筑的抗震設計時候,必須要將建筑的建筑設計和結構設計綜合協調起來,實現二者的配合,共同為建筑整體的抗震設計發揮出更強大的作用。

參考文獻:

[1] 蔣山 淺談建筑設計在建筑抗震設計中的作用 [期刊論文] 《中國房地產業》 -2011年10期

[2] 陸偉權 淺析建筑設計在建筑抗震中的作用 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2012年14期

[3] 曾銳 重視建筑設計在建筑抗震設計中的作用 [會議論文] 2003 - 中國鐵道學會鐵路房建管理會議

[4] 程宇 建筑設計在建筑抗震設計中的分析 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2011年36期

[5] 李建平 建筑設計在建筑抗震設計中的作用 [期刊論文] 《安徽建筑》 -2004年5期

[6] 宮玲君 論抗震設計在建筑設計中的意義與策略 [期刊論文] 《科技風》 -2009年16期

第2篇

【關鍵詞】部分框支剪力墻;結構設計;抗震策略

Abstract: paper first part of the frame supported shear wall structure made ​​a brief overview, and then analyzes some of the shear wall structure supported frame design points. In the right part of the frame supported shear wall design, it should reduce the conversion, make overall planning. Meanwhile, in the design of the time to pay attention to maintaining the stability of the overall structure of a large space, as far as possible in the design calculations to be accurate and comprehensive section. Finally, the paper recommends seismic design of high-rise buildings should be performance-based seismic design, and gives the right part of the frame supported shear wall structure seismic design requirements and strategies.

Key words: section frame supported shear wall; structural design; seismic Policy

中圖分類號:TU398+.2 文章標識碼:A

0 引言

隨著我國經濟及社會的快速發展,我國城市化率越來越高,城市有限的空間及土地資源已經很難滿足人們的需求,因此為了爭取更大的建筑空間,高層建筑越來越多。同時,為了更為有效地利用地面的空間,部分框支剪力墻結構設計越來越多地應用在現代建筑的結構設計中。基于此論文對部分框支剪力墻結構設計與抗震策略進行了較為系統的研究。

1、部分框支剪力墻結構概述

部分框支剪力墻結構是現代高層建筑中常用的一種結構,具有底部大的特點,因此也被稱為底部大空間剪力墻結構。從這個界定可以看出部分框支剪力墻結構通常在高層或多層剪力墻結構的底部,這種結構的設計一般是根據實際需要,為增加底部空間的使用功能而設置的[1]。所以上層建筑的部分剪力墻不能沿用到底層,不然的話會影響底層空間的使用效率,甚至有些底層的建筑空間在設計之處就已經規劃好用途。所以在建筑的設計過程中就要設計一個結構轉換層,通過結構轉換層來減少建筑底層的壓力[2]。而轉換層下面的一層,即建筑的底層則稱為框支層,框支層中的貫穿上下層的墻則是剪力墻。同時,界定建筑的部分框支剪力墻結構的時候,不僅要看其抗側剛度,還要整個結構的特點,看是不是形成了薄弱層,抗側剛度是不是發生了突變等情況。不能僅僅依據建筑的豎向構件有沒有貫通落地。

2、部分框支剪力墻結構的設計要點分析

通過上面的分析可以看出,部分框支剪力墻結構的界定是有一定的規范的,并不是所有的貫穿轉換層與底層的墻面都屬于部分框支剪力墻結構,還要觀察整個建筑本身的特點。所以在進行部分框支剪力墻結構的設計的時候要注意以下幾個要點。

(1)在對部分框支剪力墻進行設計的時候,應該減少轉換,盡可能采用上下主體豎向布置的方式,以保證主體間的連續貫通。特別是在設計框架—核心筒結構時,要盡量保證核心筒可以上下貫通,這樣可以保證設計的安全性及可靠性。

(2)在設計時要注重統籌規劃,不要將各部分獨立開來,各構件間的關系及布置要主次分明,傳力直接,這樣便于施工,同時減少識圖錯誤的概率。而在轉換層上下主體的豎向結構設計時,要盡量減小水平方向傳力的影響,避免多級復雜的轉換,這樣可以有效地保證水平轉換結構的傳力比較直接。

(3)在設計的時候要加強轉換層下部主體結構的剛度,弱化轉換層上部主體結構的剛度,這樣就可以有效地保證下部的大空間整體結構的穩定性,轉換層上下主體結構之間的剛度及變形度也會比較接近。

(4)在部分框支剪力墻結構設計的計算階段,最為重要的一點就是要全面而且要確保準確,如果計算及計算結果出了問題,將會嚴重影響整棟建筑的質量。而且要特別注意將轉換結構作為整體結構的一個重要的組成,并采用正確的計算模型進行計算。

3、部分框支剪力墻結構的抗震設計

我國地域廣闊,橫跨環太平洋地震帶與歐亞地震帶,所以地震活動比較頻繁,而且強度比較大,同時地震常發地區分布廣,可以說我國是一個震災嚴重的國家[3],所以建筑防震性能的設計非常重要。

3.1 部分框支剪力墻結構抗震設計概述

部分框支剪力墻結構的抗震設計主要是為應對地震發生而進行的一種設計,這種設計是在地震發生的假設前提下進行的。我國高層建筑的城市幾乎都在抗震設防范圍之內,因此部分框支剪力墻結構的抗震設計是部分框支剪力墻結構設計的一項極為重要的內容。一般來說地面運動主要有三種運用描述方式,即強度、頻譜和持時。而地震的強度是由振幅來表示,振幅對建筑的破環程度跟很多因素有關,比如說時間、速度、加速度,還有建筑本身的特性。所以在進行抗震設計的時候要綜合考慮多方面的因素。

3.2 部分框支剪力墻結構的抗震設計要求分析

我國為了更好地預防地震災害,對建筑的抗震設計做了一系列的規定。上世紀80年代的抗震設防目標是“小震不壞、中震可修、大震不倒” [4],但隨著我國經濟及技術的發展,我國在2010年對建筑的抗震設防目標進行了修改,并給定了具體的抗震設計方法,表3-1是常規的設計方法與抗震設計方法的對比表(表3-1)。通過兩種抗震設計的防震目標、實施方法及實踐運用方面的對比可以發現,我國明顯加大了地震災害的預防力度。基于性能的抗震設計雖然運用還不夠廣泛,但是對新技術、新材料的適應性比較好,而且也滿足社會發展的趨勢,未來的運用潛力比較大。同時,基于性能的抗震設計可以增加結構概念設計的內容,比如剛度盡量對稱,框支轉換梁上墻體盡量居中布置,從初設階段將一些對結構不利的東西規避掉。綜上所述,對于現代高層建筑的抗震設計應采用基于性能的抗震設計方案。

表 3-1 常規設計方法與性能設計方法的對比分析表

3.2 部分框支剪力墻結構的抗震設計策略分析

通過上面的分析,論文對部分框支剪力墻結構的抗震設計應該采用基于性能的抗震設計方案。因為部分框支剪力墻結構基本上都是高層建筑,采用的基本上都是框架—剪力墻結構,這種結構本身就具有良好的抗震性。導致抗震災害形成的原因大都是由于建筑物的造型與建筑的抗震性能不協調導致的。所以在設計的過程中要特別關注這兩部分的設計。

(1)建筑體型的抗震設計策略分析

對于建筑體型的設計主要關系到的是建筑的布局及體量等方面的設計,這也是建筑設計的一個重要的部分。很多設計師在設計的時候由于太過于關注建筑的造型及建筑本身的使用價值,很容易忽視建筑體型與建筑抗震性能之間的關系。所以在設計的過程中,設計者應該科學地設計建筑的空間體量,包括建筑的高度、比例,建筑的對稱性,還要關注建筑的轉角的設計,同時建筑周邊的抗力,建筑整體的均衡性等方面都要進行綜合的考慮。

(2)建筑立面的抗震設計策略分析

建筑立面通常來說都是由大量的建筑部件組成的,所以建筑立面的設計要關注的主要是立面材料的選擇,部件之間的比例的設計,還有其尺寸大小的控制等方面。而從抗震的角度來說,建筑的設計則要關注以下幾個要點。首先,在設計的時候,不能孤立地進行孤立面的設計,而應該將正立面、側立面及背立面各個立體面之間協調起來,是他們之間得到統一,從而形成一個完整的整體。同時,要注意立面的空間效果和立面各部件之間的均衡性和規則性。

4、結語

通過論文的分析可以看出,隨著城市化進程的進一步推進,部分框支剪力墻結構越來越多地應用在現代建筑的結構設計中,建筑防震性能的設計十分重要。而且在設計的過程中要減少建筑部件間的轉換,采用合理的布置方式,以保證建筑的安全性。同時,要注重設計的統籌規劃,將建筑的各部件之間有機地聯系起來,以實現建筑的整體性和統一性。在分框支剪力墻結構的抗震設計要采用抗震設計方法,并對建筑物的造型及立面的進行抗震設計。最后,希望論文的研究為相關工作者及研究人員提供一定的借鑒與參考價值。

【參考文獻】

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[2] 敬書,潘寶玉.現行抗震加固方法及發展趨勢[J].工程抗震與加固改造,2011.

第3篇

[關鍵詞] 埋地管道; 破壞類型; 震害破壞機理

中圖分類號:TU 457 文獻標識碼:A

0 引言

隨著我國對地下空間的開發力度的加大,地下結構工程的數量迅速增加,作為生命線工程的埋地管道在輸送水、油、氣、煤以及在通信交通和排水等方面得到了越來越廣泛的應用,堪稱現代工業和城鎮生活的大動脈,其破壞可導致城市乃至區域社會經濟功能的癱瘓[1] [2],如1971 年美國圣費爾南多地震,使加里福尼亞州圣費爾南多山谷的地下輸氣管道和給排水管道遭受重大破壞,給排水和天然氣管道有2400處遭到破壞,震中附近有25.6km管道破壞 [3] [6];1976年中國唐山地震,7.8級地震使全市給水系統癱瘓,搶修了一個多月才基本恢復供水,秦京輸油管線有4處破壞,流失原油1萬余噸,造成了資源的嚴重浪費,且污染了大片農田、河流,次生災害嚴重[4];2008年“5.12”汶川地震使震區供水管網受到嚴重破壞,供氣系統設施也出現不同程度的破壞,據不完全統計,供水系統共有677個水廠受損,11萬處管線破壞,受損長度高達1.38萬km;排水管網管道受損長度約3300km, 供氣系統設施受損5.1萬處,供氣系統設施受損5.1萬處,供氣管道受損長度達到992km[5]。這些震害經驗表明,現代城市對生命線工程系統具有高度的依賴性,其抗震問題也引發了各國學者的關注,地下工程結構的抗震安全和抗震設計已經成為工程界普遍關心的問題。

筆者通過對大量埋地管道震害的分析研究, 總結了埋地管道的地震反應特征和破壞類型,并對其破壞機理進行分析,以期為埋地管道的抗震設計提供科學的依據和有益的參考。

1 埋地管道的振動反應特征

根據國內外學者對原型觀測(震害調查和現場試驗)資料的研究分析以及近年來的研究成果,總結了埋地管道在地震波作用下反應特征的一般規律,其是進行埋地管道地震反應分析的依據[6]- [12]。

(1)破壞荷載:理論分析和實際震害均表明,埋地管道的破壞主要由地震行波的傳播、場地失效(斷層相對運動、土體液化等因素)引起,受地震波傳播影響而引起的土體變位造成的震害較輕,但影響面廣,是埋地管道破壞的最基本形式;場地失效所造成的管道破壞都相當嚴重,且難以避免,選址時應盡量避免此類地段。

(2)地面位移:對埋地管道地震破壞的研究發現,埋地管道振動中的主要應變與地震加速度大小的聯系不很明顯,而對周圍巖土體應變十分敏感,周圍巖土體應變越大管道破壞越嚴重。埋地管道的自振頻率遠大于土體的振動頻率,管道受到周圍土的阻尼影響很大,管道運動產生的慣性力,對結構自身的反應僅有非常小的影響,管道的反應性態主要取決于沿線土體的位移特征,而對土體的運動位移特征幾乎無影響。

(3)地震波傳播方向及頻譜特性:埋地管道的振動形態受地震波傳播方向的影響很大,地震波的入射方向發生不大的變化,管道各點的變形和應力可發生較大變化。埋地管道走向與地震作用方向吻合時,管道動應變最大,損壞最大;當地震作用方向垂直于管軸方向入射時,管道動應變最小。埋地管道的動應變不僅和地面應變的峰值有關,還與地震動的頻率含量有關,尤其是對低頻含量十分敏感。低頻含量愈豐富的地震波,激起的管道動應變越大。

(4)場地條件:埋地管道的破壞程度基本隨地震烈度的增大而加重,埋地管道從一種類型土壤過渡到另一類型土壤的過渡區震害較嚴重;軟土中的管線較硬土中的管線震害嚴重,同一地震烈度下,復雜地基和軟弱地基比基巖地基中的管道震害嚴重得多。

(5)管土間相互作用:現場震害資料證明,地震時埋地管道受周圍土體的約束與周圍巖土體一起運動,受管道本身的剛度的影響,管道的變形比未敷設管道的土體變形小,只要管土界面的剪應力未達到臨界剪應力,管道就隨同周圍巖土體一起運動。當管土界面的剪切應力達到臨界剪應力或管土間的極限摩擦力時,管土之間將發生滑移。

(6)管道變形:震害資料及理論分析均表明,直埋管道的軸向應變遠較彎曲應變凸顯,以軸向應變為主,而彎管、大直徑管道則需要考慮彎曲變形。

(7)管道的材質及構造:埋地管道的材質、口徑、壁厚、接口型式均有不同程度的影響。埋地管道的破壞大多是由于管道強度不足以抵抗周圍土體傳來的振動變形而引起的;震害資料表明:柔性接口的震害率明顯低于剛性接口,這是由于柔性接口具有較好的延性,可以吸收較多的變形;管道橫截面的剛度與管徑和壁厚有關,小口徑管道在土中的約束程度比大口徑的約束作用大。日本、美國以及我國海城,唐山兩次強震中的震害均表明,管道的破壞隨管徑增大而減小,這說明管道剛度的影響不可忽視,但是各國學者對管徑的影響看法不一。

(8)管道埋深:埋地管道一般總是埋在地表下有限的深度處,1923年東京地震調查資料顯示,埋深的增加破壞增加,而埋深增加到2.4m后管道的破壞率減小。淺埋管道破壞較輕是由于作用在管道上的土壓力和縱向摩擦力較小,土體對管道的約束作用小,傳遞到管道上的地震作用就小,埋深增加約束作用增大,破壞率高;埋深增加到2.4m管道事故率降低可以解釋為隨深度的增加地震作用下土體的位移下降的幅度大于約束作用增大的幅度。然而在許多情況下埋地管道破壞與其埋深之間并不存在固定的關系。造成完全不同的結論是因為管道的破壞不僅取決于土移的大小,而且還取決于管道在土體中的約束程度,因而較難確定管道埋深多大時震害較輕。

2 埋地管道破壞的主要類型

地震作用下埋地管道的破壞類型主要有三種[22]- [24]:

(1)接口破壞:連續式鋼管焊縫連接處的開裂,法蘭螺栓松動;承插式管道接口填料松動、剪裂、插頭拔出和承插口破裂等;

(2)管體破壞:管體出現縱向或斜向裂縫;地面大變形造成的管體折斷,銹蝕嚴重鋼管和鑄鐵管管體發生的折斷等;

(3)連接破壞:管道的三通彎頭、閘閥及其與其它構筑物聯接處,易受應變集中,運動相位不一致而發生破壞。

三種形式的破壞中管體破壞一般是由于地面斷裂、滑坡等嚴重地面大變形或由于管體本身缺陷和腐蝕嚴重而引起的破壞;接頭和連接破壞是地震作用下最為普遍的破壞見圖。

3 埋地管道破壞的機理分析

埋地管道的地震破壞主要由構造性地運動-斷層錯動、地震場地失效-土壤液化、地震波傳播效應引起,下面簡要分析埋地管道的破壞機理。

(1)斷層滑移作用[13]- [14]

在一次強破壞性地震中,斷層位錯越大,震害越嚴重。斷層滑移的主要作用是使管道產生平錯運動,也可能伴隨有較小的垂直移動。斷層滑移區土體發生相對較大的錯動滑移,埋地管道受周圍土體的約束,隨著土體的變形而變形,當管道與活動斷層相交時,地震中產生的地表斷裂運動使管道產生縱向和橫向變形,縱向變形會使管道產生拉伸或縮短,管道受拉伸超過極限時就會發生破壞,管道受壓縮時則會由于薄殼失穩而造成屈曲破壞;橫向變形則會使管道產生折斷等剪切破壞,管道發生的剪切位移、拉伸或縮短的程度取決于斷層的類型、管道和斷層的方位、斷層錯動的大小和斷層平面的傾角等因素,大量的震害調查認為,具有高強度和韌性的鋼管(油、氣管道)一般能抗拒強烈地震的地面運動,卻不能抵御斷層作用和地面破壞所產生的永久地面變形。

(2)土壤液化[15]- [16]

地下水位以下的飽和松砂和粉土在地震作用下,土顆粒之間因振動而密實,但由于顆粒之間的空隙水來不及排出,使土顆粒處于懸浮狀態,即由固態轉化為液態,土在液化及液化后的反應極為復雜, 其中牽涉到從固相到液相及從液相到固相的轉變、土骨架與水相互作用的問題、大位移與大變形以及非連續介質等。液化往往造成管道上浮或下沉,目前研究液化砂土中管的動力特性,主要集中在管道在液化和不液化的邊界區域和管的上浮力,對由液化引起的大的永久性位移卻沒有進行足夠的研究。

(3)地震波傳播效應[17]- [20]

地震引發地面振動或搖晃,振動以一定速度的波的形式在地面傳播,既然運動是波,不同部位的管道的位移是不同步的,引發不同類別的應變。縱波沿管道方向的傳播使得土體受壓或受拉,管道被周圍土體夾裹著作波動變形,則土體的這種張拉和壓縮力將作用于管道產生軸向應變,橫波沿管道方向傳播使得土體垂直管道方向發生橫向變形,管道受土體約束影響而隨土體一起運動,促使管道產生彎曲應變。軸向應變可能是受壓或受拉,且會同時出現在一次地震中,受拉時管道接頭處產生拉拔力;受壓時管道產生擠壓或屈曲;彎曲變形則使連接開裂、破損,剪切引起折斷。

除此之外,埋地管道的變形還受周圍土體的地質條件的影響。震害資料和理論研究均表明非均勻場地對埋地管道的動力特性有較大的影響,管道在穿過非均勻場地時,土體出現明顯的豎向和橫向位移,使管道由于變形不同而破壞。土體類型變化以及其它因素如地震波類型、地形地貌條件、斷層等共同作用對管道破壞的影響很大,結合起來考慮其破壞機理十分重要。一般來說,前二種作用對埋地管道的破壞是災難性的,均屬于難以抗拒因素,實際工程中多采用避開這類地段鋪設管道的措施或專門研究特殊的抗震措施。而地震波傳播效應則是埋地管道破壞的最普遍原因,最早引起了人們的關注,是埋地管道抗震研究的主要對象,其在理論和試驗上的研究也較深入。

4 結語

埋地管道的抗震,是生命線地震工程的重要組成部分。只有認清埋地管道在地震波作用下反應特征的一般規律、破壞機理,并將其作為埋地管道地震反應分析的依據,才能建立適合實際工程的埋地管道地震災害防御技術,提高埋地管道的抗震能力,完善地震災害應急預案和工程技術措施,從地震防御

到抗震理論分析,做到有的放矢,才能盡可能的減輕

埋地管道的破壞,埋地管道和地鐵、隧道、共同溝、地下管廊同屬于地下線形結構,其震害分析在理論上應對后者震害原因分析有一定的借鑒價值。

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第4篇

【關鍵詞】高層建筑;梁式轉換層;施工

1 梁式轉換層結構形式

高層建筑結構下部受力比上部大,按常理來說,在高層建筑結構的設計中就要考慮下部的剛度要大于上部結構;采用的措施就是下部增加墻體、增加柱網,而上部逐漸減少墻柱的密度。顯然,這在高層建筑設計中是不現實的,因為高層建筑的使用功能對空間要求卻是下部大空間,往上部逐漸減小,因此對高層建筑結構的設計就要考慮反常規設計方法。在《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2002)中,規范對轉換梁的最小高度和寬度作如下規定:框支梁截面的寬度不宜大于框支柱相應方向的截面寬度,不宜小于其上墻體截面厚度的 2 倍,且不易小于400mm;當梁上托柱時,尚不應小于梁寬方向的柱截面寬度。進行抗震設計時,轉換梁高不小于其跨度的1/6;非抗震設計時,轉換梁高不小于跨度的1/8。從該設計規程中可知,采取這些限制主要是保證轉換梁結構的整體剛度,增強結構的可靠性。

1.1 梁式轉換層結構形式

實際工程中應用的梁式轉換層結構有多種形式,主要原理就是利用下部的轉換大梁來支托上部結構。

1.2 梁式轉換結構受力機理分析

梁式轉換層結構的傳力途徑為墻—梁—柱(墻)的形式,傳力直接,便于分析計算。轉換大梁的受力主要受上部剪力墻剛度、剪力墻與轉換大梁的相對剛度和轉換大梁與下部支撐結構的相對剛度影響。為弄清轉換梁結構與上部墻體共同工作的性能,對轉換梁承托層數對其內力的影響用有限元程序進行了分析,從分析結果中我們知道,對一般結構轉換大梁,上部墻體考慮三層與考慮 4 層、5 層內力的設計控制內力差異不大于 5%,故在分析計算時可只考慮計算 3 層。從計算分析不論轉換大梁上部墻體的形式如何,只要墻體有一定長度,轉換大梁中的彎矩就會比不考慮上部墻體作用要小,同時轉換大梁也會有一段范圍出現受拉區。

2 梁式轉換層的結構設計

2.1 結構豎向布置

高層建筑的側向剛度宜下大上小,且應避免剛度突變。然而帶轉換層的高層建筑結構顯然有悖于此,因此對轉換層結構的側向剛度作了專門規定。對該工程而言,屬于“高位轉換”。轉換層上下等效側向剛度比宜接近于 1,不應大于 1.3。在設計過程中,應把握的原則歸納起來,就是要強化下部,弱化上部。可以采用的方法有以下幾種:1)與建筑專業協商,使盡可能多的剪力墻落地,必要時甚至可在底部增設部分剪力墻(不伸上去)。除核心筒部分剪力墻在底部必須設置外,還與建筑專業協商后,讓兩側各有一片剪力墻落地。這些無疑都大大增強了底部剛度。

2)加大底部剪力墻厚度。轉換層以下剪力墻中,核心筒部分的厚度取為 600mm,其余部分的厚度取為 400mm。

3)底部剪力墻盡量不開洞或開小洞,以免剛度削弱太大。

4)提高底部柱、墻混凝土強度等級,采用 C50 混凝土。

5)適當減少轉換層上部剪力墻數目,控制剪力墻厚度,并可在某些較長剪力墻中部開結構洞,以弱化上部剛度。弱化上部剛度不僅對控制剛度比有利,還可減輕建筑物重量,減小框支梁承受的荷載;增大結構自振周期,減小地震作用力。工程綜合采用上述幾種方法后,轉換層上下剛度比在 X 方向為 0.725,在 Y 方向為 0.813,滿足規范要求,效果良好。雖然上下部剛度比滿足要求,但畢竟工程仍屬于豎向不規則結構,轉換層及其下各層為結構薄弱層,因而應將該兩層的地震剪力乘以 1.15 的增大系數。

2.2 結構平面布局

工程底部為框架—剪力墻結構,體型簡單、規則;上部為純剪力墻結構。在剪力墻平面布置上,東西向完全對稱,南北向質量中心與剛度中心偏差不超過 2m,結構偏心率較小。除核心筒外,其余剪力墻布置分散、均勻;且盡量沿周邊布置,以增強抗扭效果。查閱計算結果,扭轉為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期之比為0.85,各層最大水平位移與層間位移比值不大于 1.3,均滿足平面布置及控制扭轉的要求。可見工程平面布局規則合理,抗扭效果良好。

3 梁式轉換層結構的設計與構造

由框支主梁承托轉換次梁及次梁上的剪刀墻,其傳力途徑多次轉換,受力復雜。框支主梁除承受其上部剪力墻的作用外,還需要承受梁傳給的剪力,扭矩和彎矩,框支主梁易受剪破壞。對于有抗震設防要求的建筑,為了改善結構的受力性能,提高其抗震能力,在進行結構平面布置時,可以將一部分剪力墻落地,并貫通至基礎,做成落地剪力墻與框支墻協同工作的受力體系。

3.1 轉換梁的設計與構造要求

轉換梁的截面尺寸一般宜由剪壓比計算確定,以避免脆性破壞和具有合適的含箍率。轉換梁不宜開洞,若需要開洞,洞口宜位于梁中和軸附近。洞口上、下弦桿必須采取加強措施,箍筋要加密,以增強其抗剪能力。上、下弦桿箍筋計算時宜將剪力設計值乘放大系數1.2。當洞口內力較大時,可采用型鋼構件來加強。

轉換梁的混凝土強度等級不應低于C30。轉換梁上、下主筋的最小配筋率非抗震設計時為0.3%,轉換梁中主筋不宜有接頭,轉換梁上部主筋至少應有50%沿梁全長貫通,下部主筋應全部貫通伸入柱內。

3.2 框支柱的設計與構造要求

框支柱截面尺寸一般系由其軸壓比計算確定。地震作用下框支柱內力需調整。抗震設計時,框支柱的柱頂彎矩應乘以放大系數,并按放大后的彎矩設計值進行配筋;剪力調整——框支柱承受的地震剪力標準值應按下列規定采用:框支柱的數目不多于10根時,當框支層為1~2層時,每層每根柱承受的剪力應至少取基底剪力的2%;當框支層。為3層及3層以上時,各層每根柱所受的剪力應至少取基底剪力的3%;框支柱的數目多于10根時,當框支層為1~2層時,每層每根柱承受的剪力之和應取基底剪力的20%;當框支層為3層及3層以上時,每層框支柱承受剪力之和應取基底剪力的30%;框支柱剪力調整后,應相應調整框支柱的彎矩及柱端梁的剪力、彎矩,框支柱軸力可不調整。

框支柱全部縱向鋼筋配筋率,抗震等級一級時不小于1.2%,二級時不小于1.0%,三級時不小于0.9%,四級及非抗震設計時不小于0.8%。縱向鋼筋間距抗震設計時不大于200mm,且不小于80mm,全部縱向鋼筋配筋率不宜大于4%。

3.3 轉換梁的截面設計方法

目前國內結構設計工作普遍采用的轉換梁截面設計方法。主要有:應力截面設計方法。對轉換梁進行有限元分析得到的結果是應力及其分布規律,為能直接應用轉換梁有限元法分析后的應力大小及其分布規律進行截面的配筋計算,假定不考慮混凝土的抗拉作用,所有拉力由鋼筋承擔鋼筋達到其屈服強度設計值。受壓區混凝土的強度達到軸心抗壓強度設計值。

4 結語

通過高層建筑轉換層結構設計的工程實踐,體會如下:根據建筑平面及功能要求合理選擇轉換層形式,正確選擇建筑抗震類別是轉換層設計的關鍵點,結合結構布置,正確選擇各分部的抗震等級,構件設計應注重抗震延性設計的概念,對主要構件進行加強是設計的重點。

參考文獻:

[1]期刊論文.帶轉換層的高層建筑結構設計-沿海企業與科技 11/1(11)

第5篇

【關鍵詞】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防標準,抗震設防標準越高,房屋的抗震性能就越強。目前,已有數百位專家在研究討論新的房屋抗震設防標準,以期修改沿用多年的房屋建造抗震標準,增強新建房屋的抗震能力。北京地區近日已率先將農房抗震要求提高到了能抵御8級地震的高標準。據測算,抗震設防標準每提高一級,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,初步總結四川地震的經驗和教訓可以發現,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國家,發生過破壞性地震的城市占全國城市總數的10%以上。因此,各地今后在房屋建筑設計與施工之前,必須充分重視房屋的選址應遠離地質斷層,防患于未然。 房屋結構設計與施工質量、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。在房屋結構設計中,一般而言,剪力墻結構的抗震性能優于框架結構,框架結構優于磚混結構。在施工質量中,建筑物必須嚴格根據抗震設計規范施工。 居住者在房屋裝修時不得隨意更改房屋結構,尤其是不可隨意更改房屋承重墻等一些關鍵部位,更改結構時應得到專業人士的指導或相關許可,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

不同結構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,哪種結構型式就一定好哪種結構型式就一定不好;因為按目前的抗震設防標準,它們有一個共同的設防目標:小震不壞 、中震可修 、大震不倒。

國家按建筑物發生災害時對人民生命財產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,設防的目標也不同:丙類建筑在設計時按設防目標進行;甲乙類建筑設計時至少要提高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防標準

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

2.1 房屋結構的抗震性能與合理的抗震設計密切相關。

抗震設計就是要選擇合適的結構形式,確定合理的抗震措施,保證結構的抗震性能,確保建筑物滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震目標。所謂中震,指設防烈度,小震比中震小約1.55度,而大震則比中震增加約1度。合理的抗震設計主要基于先進的抗震理念、系統的分析計算和恰當的抗震措施。既要注意控制抗震指標如軸壓比、相對變形等,又要采取合適的抗震構造措施。

目前高層住宅主要采用現澆剪力墻結構、框架-核心筒或框架-剪力墻結構,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,只要設計合理,都可滿足抗震要求。多層住宅大部分采用磚混結構,目前多采用現澆樓板,并采取設構造柱和圈梁等抗震措施,或者采用框架結構,大大增強了抗震能力。部分建筑外形怪異,平立面不規則,傳力體系復雜甚至需要多次結構轉換,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量等其他因素有關。因此加強施工質量監督,規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

為了搞好抗震結構的施工,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雜性,我們很難用“數值設計”來有效控制結構的抗震性能,因此不能完全依賴于計算。根據目前對地震規律的認識,抗震設計的指導思想是:房屋在使用期間,對不同強度的地震應具有不同的抵抗能力,一般小震發生的可能性較大,因此,要求做到結構不損壞,這在技術上,經濟上是可以做到的。近幾年臺灣發生三次地震,福建沿海受其余震波影響,沒有造成建筑物嚴重損壞。如果要求結構遭受大震時不損壞,這在經濟上是不合理的,因此可以允許結構破壞。但是在任何情況下,不應導致建筑物倒塌,概括起來說,抗震設防的一般目標就是要做到“小震不壞,大震不倒”。從另一方面看,一個地區的基本地震烈度也是難以準確估計的,要根據當地的地址,地形和歷史地震情況等確定,因此房屋抗震能力很難確定。那就要在結構強度上和構造上下功夫,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構設計和施工質量。

4 施工質量和房屋抗震性能的關系

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

5 目前影響建筑物抗震的施工質量問題

對于磚混結構的建筑物,在材料選用、施工質量上應當引起足夠重視。砌體強度不足,砂漿不飽滿,砂漿標號低,砌筑前磚塊不濕潤,冬季施工不澆水都會降低砂漿的粘結力和砌體的抗剪強度;加之砌體結構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。圈梁和構造柱的配筋不合理:圈梁和構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。我們在施工現場經常發現鋼筋搭接長度不夠,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,都會直接影響到結構整體連接。 構造柱與墻體拉接筋放置不準確,構造柱混凝土振搗不密實,都直接影響構造柱的抗震能力,關系到磚混結構建筑物能否滿足抗震要求。

對于混凝土結構的建筑物,當前鋼筋混凝土結構的施工存在問題比較多,對結構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,對混凝土濕潤養護不重視,振搗不密實,柱頭施工縫遺留木屑、焊渣等造成柱的斷層,這些都是削弱結構支撐豎向荷載能力的重要因素,嚴重影響房屋抗震能力。

6 總結

前面談到影響房屋抗震的施工質量問題,這些都不是很難做到,只要我們在施工過程中認真負責,引起重視,發現問題及時整改,嚴格按照施工規程操作,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量,對人民的生命財產要有高度負責的態度。只有這樣,才能使建筑物的抗震安全性能得到進一步保證,人民生命財產免遭損失。

參考文獻:

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

第6篇

一、思想方面

本人熱愛黨的教育事業,始終將教書育人作為自己追求的目標,遵守學校的各項規章制度,積極參與學校和學院組織的各項活動,關愛集體,以身作則,在抗震救災活動中盡自己力量積極奉獻愛心。

二、教學工作

認真履行教師職責,精心備課,注重教學方法的改進,嚴謹認真,注意與學生的交流與互動。

1. 本年度主講三門課程,輔講兩門課程。主講課程為“互換性與技術測量”、“機械制造裝備設計”、“金屬切削機床”;輔講課程為:“質量管理與可靠性”,作為工業工程專業負責人,負責組織“工業工程導論”的教學,并主講該課程2次。

2. 指導本科畢業設計10人,指導專業課程設計1次。所指導的畢業設計有1人獲得校級優秀畢業論文,該論文被學院答辯委員會推薦至每個專業優選2篇的學校論文集。全年完成工作量約560學時。

3. 指導研究生3人,其中1人7月份畢業,其畢業論文獲得校級優秀碩士畢業論文。

4. 作為成果首位完成人,其“工科大學生創新能力培養研究與實踐”獲得校級教學成果二等獎;在教學團隊支持下,認真整理近三年的課程建設成果,通過了“機械制造及自動化基礎課程群”的驗收工作;2009年被評為校級優秀教師。

三、科研工作

1.積極參與科研工作,主持省級科研項目2項,企業委托項目1項,到賬經費17萬元。

(1)成功申報山東省科技攻關項目1項,總經費12萬元,2009年到帳經費6萬元;

(2)積極準備2009年省級科技攻關項目的驗收工作;

(3)主持企業委托項目1項,2009年到賬經費11萬元。

2.發表b類科研論文2篇。

3.申報專利1項。

4.積極參與指導學生的科技創新設計大賽,獲得山東省科技創新大賽二、三等獎2項(第2位)。

四、機制系管理及其他工作

第7篇

【關鍵詞】安全性鑒定;抗震性;鑒定;加固措施

0.概況

某中學校舍抗震設防烈度為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,磚混結構、鋼筋混凝土條形基礎,現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構,抗震橫墻最大間距3.9m;縱橫墻布置對稱、沿平面內對齊,沿豎向上下連續、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,樓梯間四角有構造柱,較大洞口處局部無構造柱;樓梯段上下端對應墻體處無構造柱;屋蓋及樓蓋處沿內外墻均有圈梁,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。該宿舍樓標準層平面見圖1。

1.現場檢測情況

經過對現場檢測觀察,未發現明顯缺陷。

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,均滿足設計強度值C20的要求。

2.鑒定結論

2.1采用中國建筑科學研究院開發的“PKPM”結構設計軟件對該建筑物上部結構承載力進行復核驗算。驗算結果顯示,該建筑物一層、二層、三層部分墻體抗震驗算不滿足規范要求;一層部分墻體受壓承載力不滿足規范要求;混凝土梁承載力滿足規范要求;基礎承載力滿足規范要求。

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

2.3該工程的安全性等級為Bsu(安全性略低于標準要求,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或接近恢復功能,適修性尚好,宜予修復或改造)。

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范要求,一層部分墻體受壓承載力不滿足規范要求,本工程采用雙面鋼筋網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,“S”形拉結筋φ6@900,施工時,先剔除水平磚縫30mm深,再進行抹面。

本工程抗震構造措施不足處:洞口寬度大于2000mm時,洞口兩側加暗柱進行加固;樓梯間梯梁下無構造柱,采用梯梁下設暗柱做法進行加固;門廳陽角處大梁支承長度不滿足500mm處,增設順梁方向250mm長的構造柱進行加固;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,墻體單側水泥砂漿厚度40mm,加固后受壓墻肢厚度h為450mm,墻體兩側受壓鋼筋面積As′為340mm2,砌體抗壓強度設計值f為1.34MPa,水泥砂漿面層軸心抗壓強度設計值fc為3.5MPa,墻肢軸力設計值568.5kN(墻肢軸心受壓計算見圖2)。根據《砌體結構設計規范》(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,滿足規范要求。

3.2墻肢抗震加固驗算

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

ηpij=240tw0η0+0.075tw0240-1/fvE

經計算,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之比為0.88,墻體加固后的抗震驗算結果為:ηPij×原墻段抗震驗算結果,即0.88×1.28=1.12>1,滿足規范要求。

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

由此可得,二層、三層墻體均滿足規范要求!

4.結論

4.1從設計方面,對中小學校建筑的抗震設防應充分重視,選型要合理,嚴格按照設計規范執行。

4.2從施工方面,嚴格按照設計圖紙施工,加強施工管理,保證工程質量是關鍵。

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第8篇

論文摘要:本文簡要介紹了高層、超高層建筑的結構體系,通過對國內已建和在建的高層建筑鋼結構國產化問題的調研,分析了在鋼材、設計、施工和監理等方面國產化所面臨的主要問題,為高層建筑鋼結構的發展提出了一些建議。

高層鋼結構建筑在國外已有110多年的歷史,1883年最早一幢鋼結構高層建筑在美國芝加哥拔地而起,到了二次世界大戰后由于地價的上漲和人口的迅速增長,以及對高層及超高層建筑的結構體系的研究日趨完善、計算技術的發展和施工技術水平的不斷提高,使高層和超高層建筑迅猛發展。鋼筋混凝土結構在超高層建筑中由于自重大,柱子所占的建筑面積比率越來越大,在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結構受到質疑;同時高強度鋼材應運而生,在超高層建筑中采用部分鋼結構或全鋼結構的理論研究與設計建造可說是同步前進。

超高層建筑的發展體現了發達國家的建筑科技水平、材料工業水平和綜合技術水平,也是建設部門財力雄厚的象征。

一、我國的高層與超高層鋼結構建筑的發展

我國的高層與超高層鋼結構建筑自改革開放以來已有20年的歷史,并在設計和施工中積累了不少經驗,已有我國自行編制的《高層民用建筑鋼結構技術規程》JGJ 99-98。

1、鋼材的國產化

國內鋼鐵企業根據我國高層建筑鋼結構設計標準的要求,制訂我國第一部高層建筑鋼結構的鋼材標準《高層建筑結構用鋼板》( YB4104-2000),比目前仍在實施的《低合金高強度結構鋼》(GB/T 1591-94) 又前進了一步,其性能指標優于國外同類產品。

2、鋼結構設計國產化

截止2003年3月,我國已建和在建的高層建筑鋼結構有60 余幢,按其結構類型劃分,鋼框架-RC核心筒占4314%,SRC框架-RC核心筒占1617%,二者合計6011%;鋼框架-支撐體系占1813%;巨型框架占813%;純鋼框架占617%,筒體和鋼管混凝土結構各占313%。統計表明,目前我國高層建筑鋼結構以混合結構為主。

鑒于我國對混合結構尚未進行系統的研究,所以《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)暫不列入這種結構類型是合理的。

國家標準《高層民用建筑鋼結構技術規程》(JGJ99-98)和《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)等有關高層建筑最大高度和最大高寬比的規定,在一般情況下,應遵守規范的規定,否則應進行專項論證或試驗研究。建設部第111號令《超限高層建筑工程抗震設防管理規定》和建質[2003]46號文《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》,對加強高層建筑鋼結構設計質量控制意義重大,具有可操作性。

鋼結構設計分兩個階段,即設計圖階段和施工詳圖階段。現在有的設計院完全采取國外設計模式,無構件圖、節點圖和鋼材表等,對工程招投標和施工詳圖設計帶來不便。因此,建議有關部門對此做出具體規定。關于節點設計問題,國內應多做一些理論和試驗研究工作,比如柱梁剛性節點塑性鉸外移和防止焊接節點的層狀撕裂等。由于鋼結構的阻尼比較低,在研發各種耗能支撐和節點的減震消能體系方面,國際上研究和應用較多,國內應加快進行此方面的研究。

二、高層及超高層結構體系

對于高層及超高層建筑的劃分,建筑設計規范、建筑抗震設計規范、建筑防火設計規范沒有一個統一規定,一般認為建筑總高度超過24m為高層建筑,建筑總高度超過60m為超高層建筑。

對于結構設計來講,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設防烈度以經濟、合理、安全、可靠的設計原則,選擇相應的結構體系,一般分為六大類:框架結構體系、剪力墻結構體系、框架—剪力墻結構體系、框—筒結構體系、筒中筒結構體系、束筒結構體系。

三、鋼結構制作與安裝

1、鋼柱的安裝

鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構件,在加工制造中必須滿足現行規范的驗收標準。

100m高的超高層鋼柱一般分為8~12節構件,鋼柱在翻樣下料制作過程中應考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形,所以鋼柱的翻樣下料長度不等于設計長度,即使只有幾毫米也不能忽略不計。而且上下兩節鋼柱截面完全相等時也不允許互換,要求對每節鋼柱應編號予以區別,正確安裝就位。

矩形或方形鋼柱內的加勁板的焊接應按現行規范要求采用熔嘴電渣焊,不允許采用其他如在箱板上開孔、槽塞焊等形式。

鋼柱標高的控制一般有二種方式:

(1)按相對標高制作安裝。鋼柱的長度誤差不得超過3mm,不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形,建筑物的總高度只要達到各節柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格,這種制作安裝一般在12層以下,層高控制不十分嚴格的建筑物。

(2)按設計標高制作安裝。一般在12層以上,精度要求較高的層高,應按土建的標高安裝第一節鋼柱底面標高,每節鋼柱的累加尺寸總和應符合設計要求的總尺寸。每一節柱子的接頭產生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應加到每節鋼柱加工長度中去。

2、框架梁的制作與安裝

高層、超高層框架梁一般采用H型鋼,框架梁與鋼柱宜采用剛性連接,鋼柱為貫通型,在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內設置橫向加勁肋。

框架梁應按設計編號正確就位。

為保證框架梁與鋼柱連接處的節點域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的精確性,在工廠制造時,在框架梁所在位置設置懸臂梁(短牛腿),懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫,腹板采用貼角焊縫。框架梁與鋼柱的懸臂梁(短牛腿)連接,上下翼緣的連接采用襯板(兼引弧板)全熔透焊縫,腹板采用高強螺栓連接。

由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠遠大于鋼結構的精度要求,當框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時,腹板的連接板可開橢圓孔,橢圓孔的長向尺寸不得大于2d0(d0為螺栓孔徑),并應保證孔邊距的要求。

框架梁的翻樣下料長度同樣不等于設計長度,需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經驗公式計算再按實際加工之后校核,確定其翻樣下料的精確長度。

框架梁上下翼緣的連接可采用高強螺栓連接或焊接連接,目前大部分采用帶襯板的全熔透焊接連接。施工時先焊下翼緣再焊上翼緣,先一端點焊定位,再焊另一端。

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