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時(shí)間:2022-04-03 10:27:30
序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來(lái)了七篇抗震技術(shù)論文范文,愿它們成為您寫作過(guò)程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
關(guān)鍵詞:砌體結(jié)構(gòu),抗震加固,綜合抗震能力指數(shù)
2008年5月12日,在我國(guó)四川省汶川縣發(fā)生了里氏8.0級(jí)大地震,震害較為嚴(yán)重地集中在砌體結(jié)構(gòu)房屋,最典型的就是預(yù)制板結(jié)構(gòu)的多層住宅樓和學(xué)校教學(xué)樓。汶川地震中砌體結(jié)構(gòu)房屋的震害情況,為我們敲響了警鐘,同時(shí)也提供了十分重要的借鑒經(jīng)驗(yàn),對(duì)改進(jìn)建筑抗震設(shè)計(jì)和抗震加固技術(shù)具有十分重要的意義。
對(duì)砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震加固的方法有很多,主要有增設(shè)抗震墻、外加圈梁-鋼筋混凝土柱加固、鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固、鋼筋混凝土板墻加固、支撐加固、包角加固等等,本文在如何選擇抗震加固技術(shù)時(shí),本著從結(jié)構(gòu)體系——結(jié)構(gòu)材料——結(jié)構(gòu)構(gòu)件——構(gòu)件連接——非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的順序原則來(lái)進(jìn)行抗震加固。
1、建筑層數(shù)及總高度超限:歷次震害證明,砌體建筑的層數(shù)越多,高度越高,其地震破壞就越大。因?yàn)榻ㄖ訑?shù)及高度值越大就意味著側(cè)向地震作用就越大,同時(shí)也加大了建筑底部的傾覆力矩。因此在地震中,傾覆力矩過(guò)大使得底部墻體產(chǎn)生過(guò)大的壓力和剪力而被破壞。《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)第5.2.2節(jié)和第5.3.1節(jié)中分別對(duì)A類建筑和B類建筑做出了具體規(guī)定,《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011-2001)(2008年版)第7.1.2節(jié)中對(duì)C類建筑也做出了具體規(guī)定。
當(dāng)砌體房屋的總高度及層數(shù)均超限時(shí),應(yīng)采用改變結(jié)構(gòu)體系的加固方案,具體有以下兩種形式:(1)雙面普遍加鋼筋混凝土板墻形成組合墻的方法;(2)增設(shè)一定數(shù)量的鋼筋混凝土單面或雙面板墻的方法,混凝土板墻厚度單面不小于140mm,雙面合計(jì)不小于140mm,且結(jié)構(gòu)全部地震作用分別由兩個(gè)方向增設(shè)的鋼筋混凝土板墻承擔(dān),并應(yīng)計(jì)入豎向壓應(yīng)力滯后的影響,墻體配筋按混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算確定(原砌體墻不承擔(dān)地震作用)。
2、平立面不規(guī)則、具有明顯扭轉(zhuǎn)效應(yīng):合理的建筑布置在抗震設(shè)計(jì)中是頭等重要的,提倡平、立面簡(jiǎn)單對(duì)稱。因?yàn)檎鸷Ρ砻鳎?jiǎn)單、對(duì)稱的建筑在地震時(shí)較不容易破壞。而且道理也很清楚,簡(jiǎn)單、對(duì)稱的結(jié)構(gòu)容易估計(jì)其地震時(shí)的反應(yīng),容易采取抗震構(gòu)造措施和進(jìn)行細(xì)部處理。“規(guī)則”包含了對(duì)建筑的平、立面外形尺寸,抗側(cè)力構(gòu)件布置、質(zhì)量分布,直至承載力分布等諸多因素的綜合要求。碩士論文,綜合抗震能力指數(shù)。。建筑平面、立面應(yīng)盡可能簡(jiǎn)潔、規(guī)整,使結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心與剛度中心相一致。建筑立面應(yīng)避免頭重腳輕,房屋的重心盡可能降低,避免采用錯(cuò)落凹凸的立面,突出建筑屋面部分的高度不應(yīng)過(guò)高,以免地震時(shí)發(fā)生鞭梢效應(yīng),同時(shí)應(yīng)控制好結(jié)構(gòu)豎向強(qiáng)度和剛度的均勻性。
當(dāng)建筑的平立面、質(zhì)量、剛度分布和墻體等抗側(cè)力構(gòu)件的布置在平面內(nèi)明顯不對(duì)稱時(shí),應(yīng)進(jìn)行地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)不利影響的分析,盡量在適當(dāng)部位設(shè)置抗震縫,將體型復(fù)雜、平面不規(guī)則的建筑分割成幾個(gè)相對(duì)規(guī)整的獨(dú)立單元;當(dāng)結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件上下不連續(xù)或剛度沿高度分布突變時(shí),應(yīng)在缺失部位補(bǔ)砌筑新墻體,使主要受力墻體沿豎向上下連續(xù),并選擇合適部位用鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固墻體,使加固后的樓層綜合抗震能力指數(shù)大于1.0,且不宜超過(guò)下一樓層綜合抗震能力指數(shù)的20%。
3、房屋的整體性不滿足要求:在地震中多層砌體結(jié)構(gòu)的縱、橫向地震作用主要由相應(yīng)墻體承擔(dān)。因此,縱、橫墻的合理布置且控制橫墻的間距,可控制縱、橫墻的側(cè)向變形,增強(qiáng)了空間剛度和整體性,對(duì)承受縱、橫兩個(gè)方向的水平地震作用及抗彎、抗剪都非常有利。碩士論文,綜合抗震能力指數(shù)。。墻體布置時(shí),應(yīng)盡量采用縱墻貫通的平面布置,而當(dāng)縱墻不能貫通布置時(shí),則應(yīng)在墻體交接處采取加強(qiáng)措施。
當(dāng)縱橫墻連接教差時(shí),可采用鋼拉桿、外加柱及圈梁的方法來(lái)加固;當(dāng)墻體布置在平面內(nèi)不閉合時(shí),應(yīng)增設(shè)墻段形成閉合,在開口處增設(shè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土框;當(dāng)構(gòu)造柱和圈梁的布置不滿足構(gòu)造要求時(shí),可采用外加柱及圈梁內(nèi)加拉桿的方法,或者采用鋼筋網(wǎng)砂漿面層或鋼筋混凝土板墻加固,在面層及板墻內(nèi)設(shè)置配筋加強(qiáng)帶來(lái)代替構(gòu)造柱及圈梁的作用,從而全面提高房屋的整體性及剛度。
4、砌塊及砂漿強(qiáng)度不滿足:采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層。水泥砂漿面層的厚度宜為20mm,鋼筋網(wǎng)砂漿面層的厚度宜為35ram,再厚則己不 經(jīng)濟(jì) 。鋼筋外保護(hù)層厚度不應(yīng)小于10mm鋼筋網(wǎng)與墻面的空隙不宜小于5mm;這是因?yàn)殇摻畹耐獗Wo(hù)層要確保鋼筋避免銹蝕,而試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)表明,鋼筋網(wǎng)豎筋緊靠墻面將會(huì)導(dǎo)致鋼筋與墻體無(wú)粘結(jié),加固效果不好,而采用5mm的間隙有較強(qiáng)的粘結(jié)能力,使得鋼筋網(wǎng)砂漿與原墻體共同作用。鋼筋網(wǎng)的試驗(yàn)結(jié)果表明,鋼筋間距不宜太小或太大,網(wǎng)格尺寸實(shí)心墻宜300mm×300mm,空斗墻宜為200mm×200mm,這樣鋼筋的作用才能發(fā)揮出來(lái)。單面加面層的鋼筋網(wǎng)應(yīng)采用L形錨筋,用水泥砂漿固定在墻體上;雙面加面層的鋼筋網(wǎng)應(yīng)采用S形穿墻筋連接,L形錨筋的間距宜為600mm,S形穿墻筋的間距宜900mm,呈梅花狀布置。鋼筋網(wǎng)四周應(yīng)與樓板或大梁、柱或墻體連接,可采用錨筋、插入短筋、拉結(jié)筋等連接方法進(jìn)行連接。碩士論文,綜合抗震能力指數(shù)。。
5、預(yù)制板抗震能力差:屋面和樓層處開間大于11m的房間需對(duì)預(yù)制板進(jìn)行加固,具體做法有兩種:底部加角鋼來(lái)或上部增設(shè)鋼筋混凝土整澆層。底部加角鋼,角鋼型號(hào)可以取L100×6,在墻體和花籃梁上都可使用,采用螺栓和加勁勒可以有效的把預(yù)制板和下部墻或梁連成整體,施工比較麻煩,會(huì)破壞吊頂和弄臟整個(gè)房間,并且在施工期間得停止使用;在屋面增設(shè)鋼筋混凝土整澆層也是相當(dāng)麻煩的,要把屋面的保溫層和防水層都破壞掉,成本比較高,優(yōu)點(diǎn)是不影響到房屋的正常使用,在住宅中建議使用增設(shè)鋼筋混凝土整澆層,特別是結(jié)合“平改坡”工程一起做就更好了。
結(jié)束語(yǔ):在對(duì)砌體結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行抗震加固時(shí),應(yīng)優(yōu)先從改善結(jié)構(gòu)體系方面入手,使整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震能力得到加強(qiáng)才是最重要的,也是加固砌體結(jié)構(gòu)最根本的導(dǎo)向。
第五屆教師論文大賽舉行
新年伊始,鄭州市商業(yè)技師學(xué)院舉行第五屆教師論文大賽。經(jīng)過(guò)近6個(gè)小時(shí)的角逐,商業(yè)貿(mào)易系師利君老師和旅游烹飪系周芳老師分獲一等獎(jiǎng),數(shù)控車焊系李林義等3名教師分獲二等獎(jiǎng),醫(yī)藥化工系赫中魁等5名教師分獲三等獎(jiǎng),機(jī)電工程系王金有等6名教師分獲優(yōu)秀獎(jiǎng)。大賽自2012年4月啟動(dòng)以來(lái),共征集到論文285篇。大賽組委會(huì)對(duì)各系篩選出的32篇論文進(jìn)行了認(rèn)真評(píng)審,最終確定16篇論文進(jìn)入決賽。
大連理工大學(xué)
孔憲京教授主持項(xiàng)目獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)
在2012年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上,大連理工大學(xué)孔憲京教授主持完成的“高土石壩抗震設(shè)計(jì)理論研究與工程應(yīng)用”獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。這是孔憲京教授繼2010年榮獲核電廠工程抗震領(lǐng)域的國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)之后,再攀科技高峰,率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在土石壩抗震研究方面取得的又一項(xiàng)重大科研成果。孔憲京教授科研團(tuán)隊(duì)的科研項(xiàng)目研究成果對(duì)有效保障我國(guó)高土石壩抗震安全、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、采取有效抗震措施、節(jié)約工程投資等發(fā)揮了重要作用,創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
鹽城技師學(xué)院
與常熟觀致汽車有限公司舉行校企合作簽約儀式
近日,鹽城技師學(xué)院與常熟觀致汽車有限公司舉行了校企合作簽約儀式。常熟觀致汽車有限公司初始注冊(cè)資本為34億元,由奇瑞汽車有限公司與世界500強(qiáng)企業(yè)以色列集團(tuán)共同投資成立。院長(zhǎng)呂成鷹充分肯定了觀致公司對(duì)校企合作工作所做的貢獻(xiàn)。她說(shuō),鹽城技師學(xué)院的辦學(xué)宗旨就是為企業(yè)服務(wù),為現(xiàn)代企業(yè)提供需要的綜合素質(zhì)高的技能人才,希望雙方樹立起“招生即招工,員工即學(xué)生”的理念,真正實(shí)現(xiàn)“專家進(jìn)課堂、教師進(jìn)企業(yè)”的深層次合作。
唐山勞動(dòng)技師學(xué)院
召開首屆大專畢業(yè)生畢業(yè)答辯啟動(dòng)儀式
日前,唐山勞動(dòng)技師學(xué)院舉行了河北聯(lián)合大學(xué)唐山勞動(dòng)高級(jí)技工學(xué)校函授站首屆函授大專生畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯啟動(dòng)儀式。唐山勞動(dòng)技師學(xué)院院長(zhǎng)、黨委書記兼函授站站長(zhǎng)李,河北聯(lián)合大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院副院長(zhǎng)王治國(guó),負(fù)責(zé)畢業(yè)答辯的評(píng)委教師以及200多名即將畢業(yè)的首批函授大專生參加了啟動(dòng)儀式。本次啟動(dòng)儀式標(biāo)志著唐山勞動(dòng)技師學(xué)院函授站自2010年初建站以來(lái),在河北聯(lián)合大學(xué)的支持下,經(jīng)過(guò)全院師生的共同努力,迎來(lái)采擷豐收的時(shí)刻——第一屆215名函授大專生即將順利畢業(yè)。
廣西南寧高級(jí)技工學(xué)校
醫(yī)藥校區(qū)舉辦第二屆“趣味競(jìng)技拓展活動(dòng)周”
為了活躍校園文化氛圍,豐富同學(xué)們的第二課堂活動(dòng),增強(qiáng)班級(jí)團(tuán)結(jié)力和凝聚力,廣西南寧高級(jí)技工學(xué)校醫(yī)藥校區(qū)學(xué)生科、團(tuán)總支聯(lián)合舉辦第二屆“趣味競(jìng)技拓展活動(dòng)周”。此次活動(dòng)周活動(dòng)分三周舉行,每周舉辦一個(gè)項(xiàng)目,這三個(gè)項(xiàng)目分別為袋鼠跳、貼長(zhǎng)龍、夾氣球。同學(xué)們以班級(jí)為單位組隊(duì)參賽,每個(gè)項(xiàng)目參加人數(shù)上限為20人,以三個(gè)項(xiàng)目的總分計(jì)算成績(jī),共設(shè)一等獎(jiǎng)2名、二等獎(jiǎng)6名、三等獎(jiǎng)8名。學(xué)生們紛紛表示很喜歡趣味競(jìng)技拓展活動(dòng),豐富了自己的課余生活,密切了自己和同學(xué)間的交流,希望學(xué)校今后能繼續(xù)舉辦類似的活動(dòng)。
大連市房地產(chǎn)高級(jí)技工學(xué)校
多位老師在全國(guó)職業(yè)學(xué)校教學(xué)設(shè)計(jì)及說(shuō)課比賽中獲獎(jiǎng)
為了提高教學(xué)質(zhì)量,更好地貫徹“做中學(xué),做中教”的職教方針,引進(jìn)更好的教學(xué)方法并實(shí)現(xiàn)與外校的交流,大連市房地產(chǎn)高級(jí)技工學(xué)校教師積極參加全國(guó)中等職業(yè)學(xué)校教師教學(xué)設(shè)計(jì)和說(shuō)課比賽,并取得了驕人的成績(jī)。吳麗媛老師參加機(jī)械類專業(yè)課程“創(chuàng)新杯”教師教學(xué)設(shè)計(jì)和說(shuō)課大賽獲得二等獎(jiǎng),李雯老師參加數(shù)學(xué)課程“創(chuàng)新杯”教師教學(xué)設(shè)計(jì)和說(shuō)課大賽獲得一等獎(jiǎng),侯曉寧老師參加工藝美術(shù)類專業(yè)課程“創(chuàng)新杯”教師教學(xué)設(shè)計(jì)和說(shuō)課大賽獲得一等獎(jiǎng)。
五四一高級(jí)技工學(xué)校
舉行赴京工學(xué)交替學(xué)生歡送儀式
關(guān)鍵詞:高層建筑 ;剪力墻 ;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);
中圖分類號(hào):TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
引言
隨著建筑高層化的發(fā)展,對(duì)剪力墻性能及施工質(zhì)量提出了更高要求。對(duì)于從事高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程師來(lái)說(shuō),只有對(duì)框架結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)和技術(shù)要點(diǎn)全面把握,并能夠吸收當(dāng)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些成功經(jīng)驗(yàn),并把結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性、合理性與結(jié)構(gòu)抗震的安全性等諸多因素加以統(tǒng)籌考慮,才能很好的與建筑師配合并設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的高層建筑結(jié)構(gòu)體系。
一、框架、剪力墻的受力特點(diǎn)
1 框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)
柱子是承重的關(guān)鍵,柱子上方架著橫梁,橫梁上面鋪設(shè)樓板。框架結(jié)構(gòu)的建筑物往往有粗大的柱子,這樣才能夠能夠保證柱子有足夠的強(qiáng)度支撐建筑物的重量。框架結(jié)構(gòu)的這一受力特點(diǎn)導(dǎo)致采用框架結(jié)構(gòu)的建筑物對(duì)橫向受力的抵抗力不足,尤其是如果遇到地震,樓層間甚至可能出現(xiàn)移動(dòng)。
2 剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)
剪力墻結(jié)構(gòu)是利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的墻體作為主要承重結(jié)構(gòu),比如建筑外墻,這些墻體有著抗震,抗側(cè)剛度大,結(jié)構(gòu)的整體性好的特點(diǎn)。尤其是現(xiàn)澆的鋼筋混凝土,負(fù)載高,水平荷載大,抵抗水平力的作用明顯。
3 框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)
框架一剪力墻結(jié)構(gòu)是由梁柱搭建框架,再在部分框架間布置剪力墻,框架間填充加氣混凝土輕型墻體,讓剪力墻和框架一起承重,增加建筑物的承重能力。利用框架結(jié)構(gòu)的靈活多變的特點(diǎn)劃分建筑空間,利用水平荷載能力強(qiáng)的剪力墻抵抗水平方向的受力。框架一剪力墻結(jié)構(gòu)把框架和剪力墻的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起,相互彌補(bǔ)了對(duì)方的弱點(diǎn)。
二、設(shè)計(jì)計(jì)算中的幾個(gè)問(wèn)題
1 剪力墻的布置
原則上,布置剪力墻應(yīng)該盡量保證對(duì)稱、均勻、分散。剪力墻應(yīng)該沿著房屋的方向,縱橫布置,以外墻、電梯、樓梯、拐角劑周邊等處為宜。在分布上盡量滿足對(duì)稱原則,這樣的分布可以盡量使建筑物的剛度中心和質(zhì)量中心接近。增加抵抗扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力臂,最大化的加強(qiáng)建筑物的整體強(qiáng)度,提高抗扭轉(zhuǎn)能力。在縱向方向布置的剪力墻應(yīng)該從地基一直到房頂,保證墻體剛度。每片剪力墻的尺寸不要太長(zhǎng),最好不超過(guò)8m,盡量分散成多片,增加一片剪力墻就等于增加了一個(gè)抵抗水平力的結(jié)構(gòu)。尤其是具有一定轉(zhuǎn)折的剪力墻擁有更加優(yōu)秀的抗側(cè)力效果,比如L形、十字、圓形等形狀。
2 剪力墻的厚度
框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中,對(duì)于帶有邊框的剪力墻厚度有一定的規(guī)范。如果該建筑處于震區(qū),或者要考慮到抗震設(shè)計(jì),那么剪力墻的高度大于等于建筑物層高的1/16,底部的剪力墻加強(qiáng)部位厚度應(yīng)該大于等于200mm,無(wú)論是第一級(jí)還是第二級(jí)剪力墻都應(yīng)該滿足這個(gè)規(guī)范。如果不考慮抗震設(shè)計(jì),那么剪力墻的高度應(yīng)該大于等于建筑物層高的1/20,且厚度大于等于160mm。而邊框的梁最合適的寬度就等于剪力墻的厚度,邊框梁的高以剪力墻的2倍為宜。
3 重視屋面小塔樓的不利影響
現(xiàn)在的高層建筑物,在屋頂處常會(huì)設(shè)計(jì)小塔樓、電梯間、等突出屋頂?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)。由于塔樓結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度比建筑物主體小很多,一旦發(fā)生地震,在鞭梢效應(yīng)的影響下,小塔樓會(huì)產(chǎn)生水平位移。就算建筑物主體并未受到損壞,塔樓也可能會(huì)因?yàn)楸奚倚?yīng)的作用遭到破會(huì)。目前,大部分高層建筑物在設(shè)計(jì)的時(shí)候都將塔樓和建筑物主體分離設(shè)計(jì),在抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候也是分別進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算高層建筑物頂部小塔樓的地震作用非常重要,現(xiàn)在主流的計(jì)算方法是底部剪力法,計(jì)算頂部塔樓受到的地震作用需要考慮增大系數(shù)。由于底部剪力法計(jì)算比較復(fù)雜,為了簡(jiǎn)化計(jì)算方法,我們可以將小塔樓看做一個(gè)單獨(dú)的結(jié)構(gòu),在地面計(jì)算小塔樓受到的地震作用,將得到的結(jié)果乘以增大系數(shù)就可以得到小塔樓在屋頂受到的地震作用了。由于設(shè)計(jì)建筑主體的時(shí)候一般都忽略塔樓對(duì)建筑主體的地震作用,僅僅計(jì)算和塔樓連接的部位。這樣的算法還是存在缺陷,如果遇上強(qiáng)震,塔樓在鞭梢效應(yīng)的影響下,必定會(huì)對(duì)建筑物主體產(chǎn)生不良作用。
4 框架剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能時(shí),必須符合相關(guān)規(guī)程。在水平力作用下,框架剪力墻結(jié)構(gòu)底層的框架部分所承受的地震傾覆力矩與結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩有一個(gè)比值(以下簡(jiǎn)稱力矩比值),根據(jù)這個(gè)比值的不同,要采取不同的設(shè)計(jì):當(dāng)力矩比值小于lO%時(shí),按剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),其中的框架部分應(yīng)按框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的框架進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)力矩比值大于10%時(shí),按框架一剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),力矩比值在5O%至80%之間的,可以適當(dāng)?shù)脑黾涌蚣芗袅Φ淖畲蟾叨取?蚣芎图袅Φ牟糠謶?yīng)該按照各自的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)抗震等級(jí)及軸壓比。當(dāng)力矩比值大于80%時(shí),框架剪力墻的最大高度必須按照框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在抗震等級(jí)及軸壓比的設(shè)計(jì)上也和前一種情況有所不同,框架部分按照框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),剪力墻按照框架剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
三、高層框剪結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)
1 提高剪力墻的抗震能力
(1)提高剪力墻的抗震能力需要加強(qiáng)對(duì)傾斜方向裂縫的控制,我們可以利用邊框剪力墻來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。將梁柱設(shè)計(jì)在剪力墻的邊上,增加擁有傾斜方向承載力的邊框結(jié)構(gòu),這些邊框能夠阻攔傾斜的裂縫。如果剪力墻產(chǎn)生裂縫,邊框結(jié)構(gòu)可以減低附加剪應(yīng)力,阻止裂縫衍伸到其他部位。
(2)合理的肢墻面積。
如果剪力墻縱向設(shè)計(jì)有洞口,那么這片剪力墻就變成了聯(lián)肢墻,聯(lián)肢墻的中間受到橫梁的約束。聯(lián)肢墻有雙肢墻和多肢墻兩種情況,雙肢墻上只有一列洞口,多肢墻上有多列洞口。
這樣的設(shè)計(jì)降低了剪力墻的剛度,增強(qiáng)抗震能力。即使出現(xiàn)裂縫也往往是在洞口或橫梁部位,降低了對(duì)墻體的傷害。
2 改善框架的抗震能力
(1)強(qiáng)化角柱。要增強(qiáng)抗震能力就應(yīng)該強(qiáng)化框架的角柱,提高抗剪應(yīng)能力。作為框架結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分,角柱起到連接梁和柱子的作用只有強(qiáng)化了角柱才能從整體加強(qiáng)框架結(jié)構(gòu)。
(2)增強(qiáng)框架的抗震能力需要提高整體框架對(duì)推力的抗性,降低橫向的位移,尤其要注意減少樓層之間的移動(dòng)。可以在框架內(nèi)分散布置用鋼筋混凝土澆筑的剪力墻。由于這樣的設(shè)計(jì)沒(méi)有良好的延展性,我們可以設(shè)計(jì)一些有延展性的墻體,降低剛度。比如在剪力墻的墻體上合理的增加開口,形成耗能結(jié)構(gòu),有效的將震能釋放。
(3)在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中,設(shè)計(jì)贅余構(gòu)件可以有效的抵消地震部分的能量。設(shè)計(jì)贅余構(gòu)件時(shí)可以使用鋼筋做骨架的混凝土作為支撐構(gòu)件,發(fā)生地震時(shí),震能會(huì)首先影響這些構(gòu)件,當(dāng)這些構(gòu)件被破壞之后,建筑物的整體結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生一定的改變,同時(shí)改變了自振頻率,避免和形成共振。
3 改善整體抗震能力
( 1)如果在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的梁端和柱端安裝“塑性鉸”,可以在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中形成耗能結(jié)構(gòu)。由于塑性鉸能夠承受、傳遞一定的彎矩,地震發(fā)生時(shí),即使縱向鋼筋發(fā)生屈服也不會(huì)瞬間破壞結(jié)構(gòu),而是在塑性鉸的作用下承載。水平的構(gòu)件會(huì)先于縱向構(gòu)件發(fā)生屈服,
避免建筑物發(fā)生垮塌。
( 2)依照建筑物的實(shí)際情況,在框架剪力墻整體結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力之間尋求平衡。由于地震發(fā)生時(shí),建筑物會(huì)的自振周期容易和地震產(chǎn)生共振,如果使用了過(guò)多的剪力墻就會(huì)減小自振周期,增加建筑物的剛度。那么,加大自振周期就可以有效減少地震作用。在設(shè)計(jì)的時(shí)候布置數(shù)量合理的剪力墻,適當(dāng)?shù)氖褂枚讨珘?lái)減少剪力墻的面積,既可以減輕建筑物的整體重量,有能夠有效的防御地震的影響。
( 3)由于框架和剪力墻的材料,制造工藝不相同,兩者的結(jié)構(gòu)也不一樣,他們存在著剛度、彈性和延展性等多種差異。有可能導(dǎo)致框架剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)件之前無(wú)法有效的合作,構(gòu)件之前缺乏協(xié)調(diào),降低了建筑物的抗震能力。只有在考慮協(xié)調(diào)性的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的計(jì)算和設(shè)計(jì),在結(jié)構(gòu)的剛度、彈性和延展性之間做好平衡才能夠最大程度抵抗地震力。
四.結(jié)語(yǔ)
盡管在高層建筑中框架剪力墻已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,并且也取得了前所未有的高度和成就,但是該結(jié)構(gòu)復(fù)雜的受力特性使得在抗震性能上還有很大的改進(jìn)空間。在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)構(gòu)造時(shí),嚴(yán)格遵循本文提到的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,特別是抗震概念要求,在轉(zhuǎn)換層附近適當(dāng)提高其構(gòu)造等級(jí)要求,增強(qiáng)整體抗震能力,使得框架剪力墻結(jié)構(gòu)更好地應(yīng)用到高層建筑中。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 文偉 剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析 [期刊論文] 《城市建設(shè)》 -2010年35期
[2] 劉仲臣 剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》 -2012年1期
論文摘要:筆者經(jīng)過(guò)實(shí)踐并進(jìn)行理論總結(jié)后,在本文中就房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)的原理和施工技術(shù)要點(diǎn)做了詳細(xì)和系統(tǒng)的介紹,并且通過(guò)比較將房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)抗震性能好和節(jié)約成本等優(yōu)越性展現(xiàn)出來(lái)。最后筆者還就目前該技術(shù)的應(yīng)用情況做出了總結(jié)。
2008年的5·12汶川地震在給我們帶來(lái)傷痛的同時(shí)也引起了各界對(duì)房屋建設(shè)的關(guān)注,對(duì)于每一名房屋設(shè)計(jì)和建設(shè)者來(lái)說(shuō)如何提高房屋的抗震能力成了必須思考和探索的問(wèn)題。廣木線穿心店站的貨運(yùn)樓在其周圍房屋基本倒塌的情況下仍然可以保持房屋上部結(jié)構(gòu)的基本完整性這一特殊的現(xiàn)象為我們有效提高房屋抗震性能提供了一種可能。經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)該樓房在修建過(guò)程中應(yīng)用房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù),這就提示我們房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)能有效提供房屋抗震性能,而這一點(diǎn)在國(guó)家現(xiàn)行的GB 50011.2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中得到證明。下面就介紹一下房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)的基本原理和優(yōu)越性,并且探討一下其應(yīng)用的方法。
1 房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)的基本原理
房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)的基本原理就是在房屋的上部結(jié)構(gòu)同地基之間實(shí)現(xiàn)柔性連接——一般是在上下結(jié)構(gòu)的中間增加水平剛度低且具有適當(dāng)?shù)母粽鸷驮黾咏Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)的柔性,使上部結(jié)構(gòu)得以同可能造成破壞的地面運(yùn)動(dòng)分離,以達(dá)到降低房屋上部結(jié)構(gòu)的地震能量加速,且提高房屋對(duì)于地震的抵抗能力的目的。可以說(shuō)基礎(chǔ)隔震技術(shù)通過(guò)“以柔克剛”的方式使得房屋的抗震性能大大提高。當(dāng)?shù)卣鹌茐某潭容^小時(shí),“隔震裝置的初始剛度足以使房屋屹立不動(dòng)”[1],在遇到破壞性大的地震時(shí)這種設(shè)計(jì)就可以保持房屋的基本結(jié)構(gòu)讓房屋不至完全倒塌,就像5·12地震中的廣木線穿心店站的貨運(yùn)樓。
房屋結(jié)構(gòu)應(yīng)用基礎(chǔ)隔震措施后,其周期是沒(méi)有應(yīng)用基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的2~3倍,依據(jù)反應(yīng)譜理論可知較長(zhǎng)的隔震建筑的周期可以使地震對(duì)房屋的影響大幅度減小。但就傳統(tǒng)對(duì)原理的解釋來(lái)看,這種隔震設(shè)計(jì)一般多用于層數(shù)較少的樓房,而目前我國(guó)在高層建筑中也開始了基礎(chǔ)隔震技術(shù)的使用。雖然,這用傳統(tǒng)的理論很難解釋其合理性,但是從實(shí)際運(yùn)用中來(lái)看,我們?nèi)耘f可以發(fā)現(xiàn)其合理因素所在,即就隔震能力本身而言基礎(chǔ)隔震技術(shù)降低房屋上部結(jié)構(gòu)的地震能量加速。
2 房屋基礎(chǔ)隔震設(shè)計(jì)的優(yōu)越性
無(wú)論是從理論上還是實(shí)踐中基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)較傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)在抗震能力和節(jié)約成本方面都有很大的優(yōu)勢(shì)。
2.1 抗震能力更好 明顯有效地提高了地震對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的影響。基礎(chǔ)隔震技術(shù)使得房屋結(jié)構(gòu)的加速度降低60%左右,也就是相當(dāng)于沒(méi)有運(yùn)用基礎(chǔ)抗震技術(shù)結(jié)構(gòu)的1/10~1/4。如此一來(lái)房屋上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)也剛體平動(dòng)十分類似,從而能讓房屋的整體結(jié)構(gòu)得到有效的保護(hù),同時(shí)也因結(jié)構(gòu)的震動(dòng)得以保持在較為輕微的水品內(nèi)而讓房屋的內(nèi)部設(shè)施。同時(shí)在地震時(shí),應(yīng)用了基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)的房屋能夠保持上部結(jié)構(gòu)的彈性工作狀態(tài)的正常運(yùn)作,這可以給某些重要的建筑物以可靠的保護(hù)。
2.2 節(jié)約成本 從目前國(guó)內(nèi)的房屋建設(shè)實(shí)例來(lái)看,采用了基礎(chǔ)隔震設(shè)計(jì)的房屋在初始造價(jià)上往往較非基礎(chǔ)隔震設(shè)計(jì)的房屋高,但是我們?cè)谟?jì)算隔震設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性時(shí)不能只考慮初始的工程費(fèi)用,而應(yīng)該從其抗震性能、抗震安全性、震后維護(hù)等方面來(lái)進(jìn)行評(píng)估。首先,房屋基礎(chǔ)隔震可以有效的保護(hù)房屋內(nèi)部的浮放設(shè)備,防止內(nèi)部物品的破損,減少了受災(zāi)群眾的經(jīng)濟(jì)損失和次生災(zāi)害的發(fā)生。其次,抗震措施簡(jiǎn)單明了,隔震設(shè)計(jì)僅考慮隔震裝置,“這樣就可以把設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造的注意力集中到這些構(gòu)件上”[2],因此建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工得以簡(jiǎn)化。最后,地震后無(wú)需對(duì)隔震建筑進(jìn)行過(guò)多的維修。
3 房屋基礎(chǔ)隔震設(shè)計(jì)的應(yīng)用方法
3.1 隔震裝置的選擇 現(xiàn)階段常用的隔震裝置有:加鉛芯的多層橡膠支座、橡膠隔震支座、摩擦滑動(dòng)層隔震裝置、阻尼器。這些隔震裝置都各有其優(yōu)缺點(diǎn),具體什么選擇還得按照房屋的總體設(shè)計(jì)需要來(lái),但總的來(lái)講要想隔震裝置在地震中發(fā)揮作用,保證房屋整體的抗震性能和安全性,就必須就有適當(dāng)?shù)淖枘峒跋苣芰A(chǔ)隔震裝置必須具有一定的阻尼、消能能力和豎向承載能力。下面我們就以疊層橡膠隔震支座為例。疊層橡膠隔震支座一般用天然橡膠或者人工合成橡膠制作,呈圓柱形,直徑在300mm以上1000mm以下,單個(gè)可以承重500KN到700KN。其有點(diǎn)是有很好的自復(fù)能力。其缺點(diǎn)是“由于上部結(jié)構(gòu)的粱是由疊層橡膠支座為其豎向支座的,為了減小梁的跨度,就需要放置比較多的疊層橡膠支座,那么就提高了整個(gè)隔震體系的成本。”[3] 3.2 確定水平向減震系數(shù) 水平向減震系數(shù)取值必須大于等于0.25,而且隔震作用發(fā)揮后,地震作用的總水平應(yīng)該是隔震結(jié)構(gòu)相對(duì)的減震系數(shù)的百分之七十。為了更加合理化水平向減震系數(shù),我們要根據(jù)具體情況配合相應(yīng)的防烈度,具體來(lái)說(shuō)可看下表:
水平向減震系數(shù) 防裂度
0.25 6-7
0.38 6-8
0.5 6-8
0.75 7-9
3.3 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 當(dāng)我們進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)可以不考慮隔震產(chǎn)生的減震效果,只需按原設(shè)防烈度著手設(shè)計(jì)即可。
3.4 隔震層設(shè)計(jì)要點(diǎn) 隔震層能在地震中起到應(yīng)有作用是設(shè)計(jì)的根本,因而就必須確保整體隔震結(jié)構(gòu)得以協(xié)調(diào)工作,這樣一來(lái)我們?cè)趯⒕哂泻线m剛度的梁板體系安排在隔震結(jié)構(gòu)的項(xiàng)部的同時(shí)要做到讓該層隔震裝置的兩種負(fù)荷——永久、可變負(fù)荷的“豎向平均壓應(yīng)力限值不超過(guò)相關(guān)規(guī)范規(guī)定,且在罕遇地震下不出現(xiàn)拉應(yīng)力。”[4]還有一點(diǎn)需要我們注意,就是雖然在前面已經(jīng)列出了防烈度的相應(yīng)系數(shù),但是考慮到在遇到豎向地震是隔震層的相對(duì)無(wú)力,在上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是我們有必要把水平向換算烈度提高。基礎(chǔ)隔震設(shè)計(jì)不是單靠哪一個(gè)部分就能夠完成的,要想使得隔震設(shè)計(jì)的性能得到良好的發(fā)揮,就必須保證設(shè)計(jì)的每個(gè)部分都不能脫節(jié),要重視連接點(diǎn)的重要性,從全局出發(fā)著手設(shè)計(jì)。
3.5 隔震層設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 隔震層的抗震性能還收其以下結(jié)構(gòu)的影響,因此我們要注意一下的設(shè)計(jì)要點(diǎn):①對(duì)于支柱、支墩等地相連且有相當(dāng)大的承重任務(wù)的結(jié)構(gòu),在設(shè)計(jì)時(shí)要以高標(biāo)注也就是罕見破壞性地震作為隔震底部相關(guān)力如豎向力和水平力的計(jì)算依據(jù)。②要具體問(wèn)題具體分析,不同的地區(qū)對(duì)于隔震建筑地基有這不同的要求和標(biāo)準(zhǔn),所以我們?cè)谧鞒鼍_計(jì)算和設(shè)計(jì)時(shí)不能忽略相應(yīng)地區(qū)抗震防烈度。
4 房屋基礎(chǔ)隔震設(shè)計(jì)在我國(guó)的應(yīng)用情況和前景展望
基礎(chǔ)隔震的概念早在1881年就已提出,但其真正開始在工程上運(yùn)用是到上世紀(jì)20年代才開始。而我國(guó)卻是到了60年代才開始有學(xué)者關(guān)注這一技術(shù),所以該技術(shù)的應(yīng)用在我國(guó)起步較晚,不過(guò)經(jīng)過(guò)不斷的推廣,目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有包括北京、天津、汕頭、西安、南京、深圳等在內(nèi)的地方進(jìn)行了基礎(chǔ)隔震技術(shù)工程的試點(diǎn)建設(shè)和推廣。但是我們發(fā)現(xiàn)在西部,這一技術(shù)的應(yīng)用并不充分,而我國(guó)西部一些人口密集的城市地處地震帶,汶川、玉樹的地震給我們提了個(gè)醒,我們應(yīng)該重視推廣該技術(shù)的應(yīng)用輻射地區(qū),特別是西部地區(qū)。
參考文獻(xiàn):
[1]張文福.房屋基礎(chǔ)隔震的概念與設(shè)計(jì)方法.石油規(guī)劃設(shè)計(jì).1998年第3期
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關(guān)鍵詞:抗震施工技術(shù);住宅建筑;建筑結(jié)構(gòu);居住環(huán)境
如何使建筑工程的抗震施工的相關(guān)技術(shù)在城市建設(shè)過(guò)程中發(fā)揮出重要的作用,已經(jīng)成為城市建設(shè)當(dāng)中重要的課題,我國(guó)還處于兩大地震帶,是多地震的國(guó)家,做好建筑工程的抗震施工意義更大。
1、關(guān)于建筑工程當(dāng)中抗震施工技術(shù)的重要性
經(jīng)過(guò)歷次證明,房屋的倒塌大部分是由于地震災(zāi)害所造成的,這主要是因?yàn)榇蠖鄶?shù)的建筑缺乏相對(duì)規(guī)范管理,而且其房屋的質(zhì)量比較差,不僅不能抵擋強(qiáng)烈地震,而且一般在6級(jí)左右的中強(qiáng)地震,會(huì)出現(xiàn)比較強(qiáng)的震感,引起房屋損失,人身傷害。目前在眾多建筑工程中,會(huì)出現(xiàn)再生鋼材現(xiàn)象,但是因?yàn)殇摻羁估瓘?qiáng)度達(dá)不到工程技術(shù)相關(guān)要求。所以提高房屋的抗震性能,能夠避免一些地震災(zāi)害。以圖1為例,在設(shè)計(jì)住宅時(shí),需要在框架的節(jié)點(diǎn)上增加附加的鋼筋,保證建筑架構(gòu)的穩(wěn)定性。
圖1:住宅室內(nèi)外針對(duì)抗震的設(shè)計(jì)
2、最常見的抗震結(jié)構(gòu)性能的相關(guān)比較
就現(xiàn)在而言,我國(guó)的民用建筑最為常見的建筑結(jié)構(gòu)包含了:鋼結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和磚木的結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)的建筑在抗震性有著一些區(qū)別。
2.1關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震性能
鋼畢露構(gòu)建筑是21世紀(jì)綠色的建筑,其獨(dú)特的可循環(huán)使用建筑結(jié)構(gòu)比較符合現(xiàn)在發(fā)展節(jié)能省地建筑,同時(shí)滿足經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康的發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)的建筑,首先是重量輕而且強(qiáng)度高,如果用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建住宅重量是鋼筋混凝土住宅的二分之一,所以其使用面積比鋼筋混凝土的住宅要提高大概4%,其次是抗震性比較好,如技術(shù)鋼材料具有勻質(zhì)性和強(qiáng)韌性,會(huì)發(fā)生較大的變形,而且有可能承受比較大的動(dòng)力荷載,一般情況下具有非常好的抗震性。根椐國(guó)內(nèi)外震后調(diào)查,鋼結(jié)構(gòu)的建筑倒塌數(shù)相對(duì)比較少,而且從理論上看,鋼結(jié)構(gòu)的建筑比框架和磚混結(jié)構(gòu)要結(jié)實(shí)得多,而且使用的年限也會(huì)比較長(zhǎng)。
2.2關(guān)于磚混結(jié)構(gòu)的構(gòu)建筑抗震性能
磚混結(jié)構(gòu)一般是由磚墻進(jìn)行支撐、現(xiàn)澆以及預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)成,由于建筑質(zhì)量有所不同,其抗震性也會(huì)有較大差異,所以磚的抗壓性較差,在遇到六七度的地震時(shí),會(huì)造成局開裂和慢慢散落,其裂縫會(huì)擴(kuò)大。有些建筑的施工質(zhì)量比較好,磚的形狀和砂漿強(qiáng)度比較高,這類房屋在10度地震情況下極易破壞。
一般情況下這種結(jié)構(gòu)的房屋容易發(fā)生問(wèn)題,比如跨度大的橫梁和樓梯間的墻體和較大洞口的墻體,在地震發(fā)生時(shí),住房需要避開類似結(jié)構(gòu)的部位和構(gòu)件,可以進(jìn)入結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的空間,如廁所或者是小廚房。
對(duì)比磚混結(jié)構(gòu)的抗震性能,明顯好于磚砌體的相關(guān)結(jié)構(gòu),磚混結(jié)構(gòu)在唐山地震中經(jīng)受住了考驗(yàn),這種結(jié)構(gòu)相對(duì)比較實(shí)惠,冬暖夏涼。
3.住宅建筑抗震技術(shù)的應(yīng)用和建議
根椐近年來(lái),住宅的建筑抗震技術(shù)及相關(guān)的應(yīng)用在慢慢完善,但是根椐實(shí)施過(guò)程中,我國(guó)仍然面臨著許多弊端,所以需要根椐實(shí)際的工作,加強(qiáng)住宅建筑的抗震性。
3.1加強(qiáng)宅建墻體的抗震性
一般情況下住宅的建筑墻體框架結(jié)構(gòu)是住宅的建筑抗震施工技術(shù)的關(guān)鍵,它屬于圍護(hù)構(gòu)件的相關(guān)承重的范圍,其所產(chǎn)生的抗震性能,是取決于建筑材料的質(zhì)量,同時(shí)也需要考慮建筑承重的結(jié)構(gòu)的連接,以及建筑地基的狀態(tài)。在實(shí)際的抗震施工技術(shù)和應(yīng)用中,需要在抗震施工中采用高標(biāo)號(hào)的水泥,嚴(yán)格控制砂漿的比例,同樣的墻體通過(guò)砂漿粘結(jié)構(gòu)成墻面整體。
3.2加強(qiáng)住宅建筑的構(gòu)造柱的抗震能力
抗震施工技術(shù)中,關(guān)于構(gòu)造柱和圈梁的施工占有非常重要的位置,需要進(jìn)行加強(qiáng)和改進(jìn)其技術(shù),所以在眾多的磚混結(jié)構(gòu)我們需要根椐住宅的要求,通過(guò)合理的設(shè)計(jì)構(gòu)造柱和圈梁,從而保證其抗震的性能,可以實(shí)現(xiàn)住宅的最大的抗震的能力和相關(guān)的效果,需要特別注意構(gòu)件之間的連接,注重強(qiáng)有力的施工的要求,這樣兩者就共同構(gòu)成了其住宅的建筑的骨架,這樣可以充分發(fā)揮有效約束的墻體的作用。以圖二為例,需要根椐墻體構(gòu)造柱的設(shè)置重點(diǎn)加強(qiáng)抗震的能力。
圖二:
墻身構(gòu)造柱的重要設(shè)置
3.3加強(qiáng)住宅建筑的框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能
住宅建筑的框架的節(jié)點(diǎn),需要充分發(fā)揮連接的框架和梁之間的重要作用,所以框架的節(jié)點(diǎn)需要符合抗震的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),這樣才能提高整體的抗震。如果框架的節(jié)點(diǎn)遭到破壞,那么就會(huì)導(dǎo)致住宅的建筑整體建筑的結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的移位,所以我們根椐框架的節(jié)點(diǎn)的抗震技術(shù)施工的現(xiàn)實(shí)和重要,所以全面加強(qiáng)框架的節(jié)點(diǎn),在實(shí)際的抗震技術(shù)在施工的進(jìn)程,需要將混凝土慢慢澆筑到梁底的標(biāo)底,然后將框架節(jié)點(diǎn)連同梁板進(jìn)行完美的澆筑,所以施工隊(duì)伍需要不斷地加強(qiáng)抗震施工技術(shù)應(yīng)有識(shí),堅(jiān)決拒絕施工的隱患。
結(jié)束語(yǔ)
根椐大多數(shù)對(duì)于地震等自然災(zāi)害進(jìn)行了解,所以我們和抗震有關(guān)的建筑設(shè)計(jì)的情況進(jìn)行探尋和摸索,根椐現(xiàn)在的情況,其搞垮的相關(guān)設(shè)計(jì)還沒(méi)有達(dá)到科學(xué)的程度,尤其是我國(guó)人口的分布相對(duì)比較廣泛,所以單純的依靠建筑來(lái)提高抗震性不是很科學(xué),也不全面,這樣不僅不能減少地震的損失。根椐我國(guó)發(fā)生地震的損傷來(lái)看,我們需要非常重視建筑結(jié)構(gòu)的良好的抗震性能,同時(shí)還要加上強(qiáng)大的室內(nèi)抗震設(shè)計(jì),一起實(shí)現(xiàn)建筑的抗震,保證建筑物自身質(zhì)量和功能的完整性。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu) 抗震技術(shù)
一、抗震技術(shù)提出背景
基于抗震性能的設(shè)計(jì)理論,在20世紀(jì)90年代由美國(guó)提出并開始這方面的研究。隨后該項(xiàng)理論研究在日本,澳大利亞,中國(guó)等國(guó)家開始受到重視。該種理論重在對(duì)建筑物的抗震能力的研究,對(duì)于如何預(yù)防強(qiáng)大的破壞力極強(qiáng)的地震,是該項(xiàng)研究面臨的主要問(wèn)題。目前,世界上建筑物抗震能力相對(duì)較高的應(yīng)數(shù)日本了。這個(gè)國(guó)家由于地理位置很是特殊,他處于世界上兩大地震活躍帶之一的環(huán)太平洋地震帶。活躍的地殼運(yùn)動(dòng)經(jīng)常為日本帶來(lái)災(zāi)難性的打擊,整個(gè)日本島國(guó)甚至面臨毀滅的境地。盡管如此,日本還是依然在頑強(qiáng)地和自然災(zāi)害做抗?fàn)帯?qiáng)大的具有毀滅性的地震成就了日本抗震建筑設(shè)計(jì)的輝煌。為了抵御地震發(fā)生后帶來(lái)的毀滅性破壞,日本國(guó)內(nèi)的建筑物大都經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì),抗震能力相當(dāng)高,一般的地震根 本就不足為慮的。日本這樣一個(gè)彈丸之國(guó),雖然有些時(shí)候狂妄自大,但其自身確實(shí)是具備很多值得我們借鑒的東西,建筑物防震技術(shù)就很值得我們學(xué)習(xí)和借鑒。
我國(guó)地理位置比較特殊,處于世界兩大地震活躍帶之間——環(huán)太平洋地震帶和環(huán)地中海喜馬拉雅地震帶。因此,我國(guó)的地震多發(fā)性相對(duì)于世界其他國(guó)家來(lái)說(shuō)也是很頻繁的,如1976年唐山大地震、2008年汶川大地震、2010年玉樹地震。每一次地震破壞性都相當(dāng)大,每一次都是慘痛的教訓(xùn)。在地震中,許多居民房屋倒塌,流離失所,無(wú)家可歸。雖然事后國(guó)家舉全國(guó)之力恢復(fù)了重建,但慘痛的教訓(xùn)是無(wú)法抹去的。每一個(gè)人或許都在思考:為什么有的房屋倒塌了而有的房屋依然矗立?答案明確得再明確不過(guò)。關(guān)心這一問(wèn)題除了大眾輿論之外,恐怕最為關(guān)心的莫過(guò)于建筑設(shè)計(jì)師們。于是,在建房屋必須具備抗震能力的要求在建筑行業(yè)成了明確的理念。
二、房屋抗震技術(shù)的概念及其特征
(一)房屋抗震技術(shù)的概念
房屋抗震技術(shù)主要是指建筑物或者構(gòu)筑物在設(shè)計(jì)和施工中必須應(yīng)用到的具備預(yù)防和抵抗破壞性地震的技術(shù)能力。現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展引入了抗震防震的理念,并且抗震強(qiáng)度提升,不再是一般的震級(jí),而是能夠抵抗強(qiáng)度更大的地震。目前,國(guó)內(nèi)有相當(dāng)一部分學(xué)者致力于抗震技術(shù)的研究,并取得了豐碩的成果。相關(guān)的文獻(xiàn)資料為抗震技術(shù)的應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。
(二)房屋抗震技術(shù)的特征
1.房屋結(jié)構(gòu)的合理性。建筑物需要能夠具備抵抗地震的能力,設(shè)計(jì)者首先應(yīng)當(dāng)追求房屋結(jié)構(gòu)的合理性設(shè)計(jì)原理。房屋設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的合理性要求建筑材料的選取,建筑物的設(shè)計(jì)、施工都應(yīng)當(dāng)有步驟,有計(jì)劃的進(jìn)行,追求每一個(gè)環(huán)節(jié),每一個(gè)角度的精密性。
2.房屋主體的抗震性。房屋抗震技術(shù)的應(yīng)用主要就是預(yù)防地震,因?yàn)榈卣鸬钠茐牧Ψ浅4螅軌虼輾У孛娌环€(wěn)固的一切建筑物。房屋的設(shè)計(jì)施工注入抗震理念后,首先應(yīng)當(dāng)具備的能力就是抗震能力。而抗震性主要體現(xiàn)在房屋的主體結(jié)構(gòu)上面,只有把建筑物的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工好了,才能夠從根本上具備抗震的基本要求,然后才是對(duì)建筑物墻體等設(shè)施的要求。
3.設(shè)計(jì)施工的復(fù)雜性。對(duì)于建筑物的抗震防震要求,首先就得從設(shè)計(jì)上面下功夫,要使其真正具備抵御強(qiáng)度較大的地震破壞,設(shè)計(jì)者們?cè)谠O(shè)計(jì)的前期需要做大量的論證工作,做到合理、充分的論證,使其具備科學(xué)性和合理性。設(shè)計(jì)者們完成了論證和設(shè)計(jì)工作后,這就需要施工者在施工中嚴(yán)格按照建筑的設(shè)計(jì)模式進(jìn)行施工,并且精確度要求很高。要知道,再好的設(shè)計(jì)圖紙,如果沒(méi)有精良的施工者也是徒勞。
三、建筑行業(yè)引入抗震技術(shù)的意義
(一)提高人類抵御自然災(zāi)害的能力
經(jīng)過(guò)我國(guó)幾代人不懈努力地發(fā)展,我國(guó)人民居住的房屋的安全性能越來(lái)越高,特別是抗震技術(shù)的應(yīng)用更是提升了我國(guó)居民對(duì)建筑物抗震的理解與控制的能力。回望歷史,一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)的歷次大地震總是給人類社會(huì)造成出乎意料的損失,尤其是特大地震中房屋建筑的倒塌所造成的重大人員傷亡。1976年唐山大地震與2008年汶川大地震對(duì)我國(guó)簡(jiǎn)直是破壞性的打擊,這使得我國(guó)建筑設(shè)計(jì)者們不得不考慮房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震安全性問(wèn)題。抗震技術(shù)的應(yīng)用,使得我國(guó)房屋建筑結(jié)構(gòu)性能大大提高,并且提升了抵御大地震的能力。
(二)改善我國(guó)居民的生存環(huán)境
現(xiàn)代工業(yè)飛速發(fā)展,無(wú)論是城市還是農(nóng)村,一座座高樓拔地而起。這一切既預(yù)示著現(xiàn)代化的發(fā)展進(jìn)程,同時(shí)也為人們的生存帶來(lái)危機(jī)。因?yàn)榈卣鸹顒?dòng)的頻繁,高樓要是發(fā)生倒塌,那就等于是致命的攻擊。而隨著抗震技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,使得房屋建筑的抗震能力大大提升,這直接改善了人們的生存環(huán)境。有了牢固的建筑,人們不用再惶惶不可終日。人們可以在較為安全的環(huán)境下學(xué)習(xí)、工作,而不用擔(dān)心建筑物隨時(shí)倒塌。
(三)促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的新發(fā)展
我國(guó)的建筑業(yè)一直停留在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工技術(shù)上。傳統(tǒng)的建筑安全性能較低,那時(shí)對(duì)于抗震性能的要求不是很高,或者說(shuō)是還沒(méi)有引入抗震的理念。隨著地震活動(dòng)的頻繁,災(zāi)害性帶來(lái)的損失的巨大,建筑設(shè)計(jì)、施工者們意識(shí)到了必須提高房屋的抗震性能,這時(shí)候,抗震理念應(yīng)運(yùn)而生。抗震理念在維持現(xiàn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原則的前提下,更加突出地明確結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震下的損傷破壞部位,并通過(guò)這些預(yù)期部位的損傷與破壞,達(dá)到保證建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)人員安全的目標(biāo),從而大大提高房屋內(nèi)人員的安全性。隨著抗震理念應(yīng)用的日趨推廣,這就促使建筑行業(yè)邁上了新的臺(tái)階,不斷向著更好的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
論文摘要:使結(jié)構(gòu)安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、是結(jié)構(gòu)工程師的任務(wù)和責(zé)任。根據(jù)長(zhǎng)期工作體會(huì)從概念設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)出發(fā),介紹抗震設(shè)計(jì)中遵循的原則,提高房屋抗震性能的措施。結(jié)合工程實(shí)際介紹了環(huán)境類別和保護(hù)層厚度的確定、按簡(jiǎn)支梁計(jì)算構(gòu)造鋼筋的設(shè)置等問(wèn)題。
一、概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)構(gòu)造
抗震設(shè)計(jì)中,影響整個(gè)結(jié)構(gòu)抗震能力的因素很多,如:結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和變形能力;非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料性能及提供的強(qiáng)度儲(chǔ)備;結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造;結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;結(jié)構(gòu)的整體性能在經(jīng)受第一次地震后多次余震反復(fù)作用下的抗破壞能力。目前只對(duì)第一種因素作了計(jì)算,其它因素尚無(wú)法進(jìn)行計(jì)算,靠概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)構(gòu)造做到結(jié)構(gòu)體系具備必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、能力吸收及耗能能力,也就是具有足后的延性。對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu),七分計(jì)算三分構(gòu)造,更重要的是概念設(shè)計(jì)。
(一)概念設(shè)計(jì)
材料性能、構(gòu)件性能、連接構(gòu)造、結(jié)構(gòu)體系通過(guò)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐檢驗(yàn),但還不能計(jì)算,稱為概念設(shè)計(jì),抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循以下原則:(1)結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、質(zhì)量在平面內(nèi)和沿高度應(yīng)均勻、對(duì)稱和連續(xù)分布,避免應(yīng)力集中:(2)應(yīng)盡可能設(shè)置多道抗震防線,布置超靜定結(jié)構(gòu)及延性較高的耗能構(gòu)件,注意適當(dāng)加強(qiáng)靜定結(jié)構(gòu)部位、關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié);(3)注意結(jié)構(gòu)的連接整體性,結(jié)果單元應(yīng)采用牢固連接,不同結(jié)構(gòu)單元應(yīng)遵守徹底分開的要求;(4)估計(jì)和控制塑形鉸區(qū)出現(xiàn)的范圍和部位,有針對(duì)性的進(jìn)行構(gòu)造布置,掌握結(jié)構(gòu)的屈服過(guò)程以及最后形成的屈服機(jī)制;(5)做到強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎;(6)采取有效措施防止過(guò)早的混凝土剪切破壞,鋼筋錨固滑移和混凝土壓碎等脆性破壞;(7)構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)連接的承載力和剛度要與結(jié)構(gòu)的承載力和剛度相適應(yīng),節(jié)點(diǎn)連接的承載力不低于構(gòu)件的承載力;(8)應(yīng)該避免盲目增加鋼筋,某一部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)承載力超強(qiáng)或不足,都可能造成結(jié)構(gòu)的相對(duì)薄弱,梁端、柱端及抗震墻的加強(qiáng)部位受彎配筋在滿足承載力和抗震構(gòu)造要求的條件下,應(yīng)減少鋼筋超配;(9)考慮非結(jié)構(gòu)性部件對(duì)主體結(jié)構(gòu)抗震產(chǎn)生有利和不利的影響。
(二)結(jié)構(gòu)構(gòu)造
結(jié)構(gòu)體系靠力學(xué)計(jì)算保證構(gòu)件的承載力及變形,又靠構(gòu)造措施將構(gòu)件連接在一起,形成結(jié)構(gòu)體系,合理的構(gòu)造保證構(gòu)件傳力明確;保證在力的多次作用下能力的吸收及耗散;避免因部分構(gòu)件破壞而使結(jié)構(gòu)體系喪失承載能力及抗震能力;保證在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的耐久性。可以說(shuō)結(jié)構(gòu)構(gòu)造是概念設(shè)計(jì)的具體化。我國(guó)通過(guò)幾十年的實(shí)踐,特別是唐山地震所總計(jì)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),后來(lái)試驗(yàn)研究都有完整的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施。但是認(rèn)識(shí)在不斷提高,概念設(shè)計(jì)在不斷發(fā)展,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除正確運(yùn)用目前的構(gòu)造措施,同時(shí)還需要不斷總結(jié)、充實(shí)、提高。
二、結(jié)構(gòu)計(jì)算
(一)荷載要準(zhǔn)確
荷載包括結(jié)構(gòu)自重,建筑材料做法,設(shè)備荷載(設(shè)備自重、管道重),建筑功能需要的活荷載,風(fēng)、雪荷載、地震力、溫度變化產(chǎn)生應(yīng)力以及其它偶然作用等。有的荷載規(guī)范有所規(guī)定,可作依據(jù),有的需要各專業(yè)提高。建筑專業(yè)提高的不僅僅是荷重,而應(yīng)該是具體的材料做法,設(shè)備專業(yè)則應(yīng)提供所選用的樣本。由于建筑做法和設(shè)備一般要到訂貨時(shí)才能落實(shí),在這以前變換的可能性很大,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該意識(shí)到這一點(diǎn),并要求有相關(guān)的知識(shí),準(zhǔn)確計(jì)算所采用的荷載。
隔墻荷載占總荷載的比例較大,隔墻材料品種繁多,但尚無(wú)十分理想的隔墻材料,不是荷重偏大就是隔音差、抗撞擊差或板塊之間易出現(xiàn)裂縫。當(dāng)隔墻位置固定且隔墻材料確定時(shí),預(yù)留荷載是必要的,但考慮過(guò)重的隔墻會(huì)使結(jié)構(gòu)用鋼量過(guò)大。一般可與建筑專業(yè)配合,易采用輕質(zhì)材料并在施工圖中說(shuō)明隔墻材料,允許荷載值及位置。
結(jié)構(gòu)計(jì)算最忌諱漏掉荷載,他將使計(jì)算白費(fèi)或使結(jié)構(gòu)存在隱患,應(yīng)引以為戒。
(二)應(yīng)分析計(jì)算結(jié)果
對(duì)復(fù)雜或重大工程一般需要用兩種不同單元模型的程序進(jìn)行分析和比較,對(duì)特殊工程應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算程序。建立的模型,邊界、支撐條件應(yīng)盡量符合實(shí)際。程序中的輸入數(shù)據(jù)應(yīng)弄明其緣由,弄清其概念,對(duì)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量是不可缺少的。
(三)環(huán)境類別與保護(hù)層的確定問(wèn)題
混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范第3.4.1條規(guī)定了耐久性設(shè)計(jì)的原則及構(gòu)件環(huán)境類別的分類標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)范第9.2.1條給出了各類環(huán)境條件下的構(gòu)件縱向受力筋保護(hù)層最小厚度。這是新規(guī)范重視耐久性問(wèn)題的具體體現(xiàn)。由于規(guī)范是依據(jù)構(gòu)件所處的環(huán)境類別來(lái)確定縱向受力筋保護(hù)層最小厚度的,對(duì)于處在兩種環(huán)境交界部位的構(gòu)件,如地下室墻,迎水面?zhèn)纫话銥槎惌h(huán)境,而其室內(nèi)一側(cè)一般為一類環(huán)境,兩側(cè)面的受力筋保護(hù)層最小厚度也應(yīng)有所區(qū)別。因此筆者認(rèn)為,對(duì)于處在兩種環(huán)境交界部位的構(gòu)件,在選用最低混凝土級(jí)別、確定混凝土配合比等耐久性基本要求(規(guī)范第3.4.2~3.4.8條)時(shí)應(yīng)接交界面上兩種環(huán)境類別中的最不利環(huán)境類別確定,在確定受力筋保護(hù)層最小厚度時(shí),則應(yīng)按構(gòu)件表面所處的環(huán)境類別分別考慮。否則,對(duì)于基礎(chǔ)地板、地下室外墻,隨著保護(hù)層厚度的增大,采用商品混凝土?xí)r,構(gòu)件表面出現(xiàn)早期收縮縫的機(jī)率也隨之增大,而構(gòu)件表面開裂后,反而影響構(gòu)件的耐久性。所以保護(hù)層厚度不是越大越好,而應(yīng)構(gòu)件表面所處的環(huán)境類別有針對(duì)性地選用。
(四)安簡(jiǎn)支計(jì)算的梁端部上部構(gòu)造鋼筋設(shè)置問(wèn)題
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第10.2.6條對(duì)實(shí)際受約束的簡(jiǎn)支梁端上部構(gòu)造筋作了規(guī)定。此時(shí)梁端實(shí)際受到部分約束,如按梁端的實(shí)際約束條件采用彈性理論進(jìn)行整體內(nèi)分析,計(jì)算所得的實(shí)際彎矩除與梁上承受的荷載大小有關(guān)外,更與梁端的約束構(gòu)件即邊梁或構(gòu)件柱的相對(duì)剛度有關(guān)。將梁端構(gòu)造鋼筋的截面面積與梁跨中下部縱向受力鋼筋計(jì)算所需截面面積相關(guān)聯(lián),只體現(xiàn)了梁上承受荷載的大小,而沒(méi)有考慮梁端實(shí)際約束程度,如果梁端實(shí)際約束程度很弱,非常接近于簡(jiǎn)支,即使梁上承受的荷載很大,梁端實(shí)際彎矩仍很小,因而沒(méi)必要配置太多鋼筋,這是其一。其二,條文所指部分約束梁端的構(gòu)件通常是指磚混結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱、框架和主次梁體系中的邊梁,如果梁端實(shí)際配筋較大,梁承受的負(fù)彎矩也較大,與之平衡的構(gòu)造柱彎矩或邊梁的扭矩也較大,當(dāng)約束構(gòu)件是構(gòu)造柱時(shí),由于構(gòu)造柱配筋較小,一般為4φ12,很可能造成構(gòu)造柱的配筋不足;當(dāng)約束構(gòu)件是框架或主次梁體系中的邊梁時(shí),雖然按彈性理論計(jì)算邊梁有較大的扭矩,但國(guó)外的試驗(yàn)資料表明5,邊梁開裂后,其抗扭剛度約相當(dāng)于彈性抗扭剛度的1/10。塑性內(nèi)力重分的結(jié)果使得邊梁扭矩和梁端實(shí)際彎矩值都很小,沒(méi)比要配置太多的鋼筋。新的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范實(shí)施前,我院設(shè)計(jì)的大部分工程終于邊梁相交的梁端實(shí)際配筋統(tǒng)一為2φ12(四肢箍為4φ12),20世紀(jì)六七十年代設(shè)計(jì)的部分工程甚至為2φ10或2φ8這些工程已正常使用了30年綜上所述,規(guī)范所給的這種配筋策略是否合適值得商榷。
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