抗震要点（精选10篇）
抗震要点 篇1
摘要：公路交通运输在抗震救灾行动中扮演着十分重要的角色, 是抢救人民生命财产和开展震后修复工作的重要渠道, 所以在桥梁建设过程中, 需要对桥梁抗震设计的要点进行分析, 及时发现抗震设计中存在的不足, 强化桥梁的抗震能力。论文从地震对桥梁的破坏形式和破坏原因入手, 对桥梁的抗震设计原理及抗震设计要点进行分析, 解决抗震设计中存在的问题。
关键词：桥梁,震害形式,震害原因,设计要点,设计方法
1 引言
近年来, 各种自然灾害给人民的生命财产带来了许多损失, 尤其是地震灾害, 所以做好防震救灾工作越来越重要[1]。地震过后, 桥梁的损坏很严重, 进而影响了灾后抗震救灾的及时进行。为了使得桥梁的抗震强度及稳定性得到保证, 在设计阶段要对其抗震能力进行严格要求, 并且深入研究桥梁的抗震性能, 以保证桥梁工程的良好抗震能力, 发挥其交通枢纽的作用。
2 桥梁震害的表现形式和原因分析
2.1 主要震害表现形式
2.1.1 桥台震害
桥台震害的表现:桥台连同路基向河心发生移动, 随之引起桩柱式桥台的桩柱, 产生倾斜和开裂, 情况严重时会折断;重力式桥台的胸墙产生开裂, 台体出现下沉和移动;桥头引道发生沉降, 翼墙同时产生开裂[2]。
2.1.2 桥墩震害
桥墩震害主要表现:桥墩发生沉降、倾斜、移位, 墩身出现开裂、剪断破坏, 位于受压缘处的混凝土崩溃, 内部钢筋逐渐裸露并且屈曲, 桥墩与基础的连接处出现开裂和折断等破坏, 如图1所示。
2.1.3 支座震害
由于支座设计没有对抗震设计规范进行全面考虑, 没有充分准备连接构造和支挡等措施, 以及支座形式、材料不足等一些因素, 都会引起支座发生较大幅度的滑移和变形[3]。
2.1.4 梁的震害
主梁坠落是一种非常严重的桥梁震害, 其发生的原因是多方面的, 桥台、桥墩倾斜、倒塌, 支座破坏, 梁体碰撞, 相邻墩间发生过大相对位移等都会引起落梁。
2.1.5 地基与基础震害
地基与基础震害在修复阶段很难重新利用, 情况严重时会引起桥梁的整体倒塌。地基与基础震害主要表现为地层水平移动、下沉和断裂[4]。
2.2 桥梁震害原因分析
桥梁的震害原因是多方面的, 主要表现为: (1) 桥台或桥墩失去稳定性; (2) 砂上液化和地基失效; (3) 地震作用力出现; (4) 桥梁结构的造型、构造或连接措施不妥善。
3 桥梁抗震的设计原理及抗震设计方法
3.1 抗震设计原理
抗震、隔震、减震3种方式相结合是现如今最为合理有效的抗震方式。目前, 是以一定的假设条件为基础进行抗震设计计算的, 虽然分析手段有所提高、理论有所完善, 但是复杂的地震作用、桥梁结构体系本身的复杂性和地基影响的复杂性都会导致理论计算结果和实际受力产生较大偏差。以下是不同的假设条件和设计原理的探讨[5]。
3.1.1 静力法
静力法假设地震振动和结构物的各部分振动相同, 忽略桥梁结构本身动力特性对结构所带来的影响, 将桥梁抗震问题的动力计算转化为静力计算[6]。实际振动时, 物体只有满足绝对刚性的条件才能认为各个部分和地震振动一样, 所以此法只对刚度很大的结构适用, 例如重力桥墩、桥台, 具有局限性。
3.1.2 反应谱法
反应谱法通过对桥梁结构进行动力特性分析, 对各主振动应用谱曲线得到某强震记录, 进行最大的地震反应计算, 统计组合主振型的最大反应, 求得整体结构最大反应值的近似值。
3.1.3 动态时程分析法
动态时程分析方法将大型桥梁结构离散成有限元动力计算模型, 该模型具有多节点、多自由度, 输入地震强迫振动的激振, 求解结构反应时程。
3.2 桥梁抗震设计方法
地震的发生具有不确定性、发生形式多的特点。在进行桥梁的方案设计时, 不仅仅要考虑功能、外观以及静力分析因素, 还要充分考虑桥梁的抗震能力, 选出优良的抗震结构形式。在进行抗震概念设计时, 对于桥墩的形式、上下部的结构连接处等薄弱部位以及孔洞连接部位的设计都要重视。此外, 将桥梁的现场位置条件也考虑在内, 对方案进行动力分析和地震反应评估, 来测试方案能否达到规定的抗震等级。桥梁的整体抗震性能, 采用配筋和构造设计的方法来加强薄弱部位的刚度。所以, 本文提出如下建议。
1) 设计桥梁抗震时, 对延性变形、结构整体稳定性、结构强度等方面采用多级设防方式, 确保桥梁抗震性能。
2) 设计桥梁抗震时, 抗震性能方面要加大研究力度, 使结构在建设过程中具备更强的适应地震作用的能力[7]。另外, 设计桥梁抗震时, 对于结构行为能力的设计要系统考虑。对于结构强度的验算还是变位的, 在进行验算时, 要采用被动方式, 从设计角度出发做到确保结构的抗震能力得到增强。
3) 设计桥梁抗震时, 需要深化对抗震延性的研究。大量实例表明, 地震发生时, 许多高架桥都发生倒塌, 这就需要加强对各种形式的桥墩和抗震支座的延性研究, 达到有效提高抗震延性的目的, 减少在地震过程中桥梁倒塌事故的发生。
4) 当对于地震区内的桥梁进行设计时, 以地震区结构的抗震设防为基本出发点, 针对边坡倒塌、地裂和砂土液化等对桥梁结构带来的影响进行深入研究, 采用更为科学的抗震设防等级。
4 结语
地震作为常见的自然灾害, 目前为止, 还不能被准确的预测, 但我们能够提前加强相应的防范, 减少其带来的巨大损失。所以, 在桥梁设计中, 要将地震对结构带来损坏的规律进行充分的分析, 改变以前的传统强度理论, 采用更加适用的延性抗震理论。除了考虑桥梁结构的强度问题外, 还要根据地质环境条件来制定较为合理、科学和经济的抗震方法[8]。在施工建设过程中, 强化质量管控, 将地震对公路桥梁的损害降到最低以保证人民的生命财产安全。
参考文献
[1]胡志刚, 于长久.桥梁抗震设计及要点分析[J].路桥科技, 2014 (34) :240-240.
[2]王砚田, 覃永明.桥梁震害分析与抗震设计[J].交通标准化, 2006 (10) :68-69.
[3]郭穆春.公路桥梁抗震设计存在的问题及改进[J].黑龙江交通科技, 2014 (8) :93-93.
[4]邓标, 吴朝东.浅析城市道路桥梁设计的常见问题[J].城市建设理论研究, 2011 (9) :44-45.
[5]杨忠信.对目前城市桥梁设计中一些问题的探讨[J].科技信息, 2008 (15) :60-60.
[6]秦小莉.对城市桥梁设计细节的几点建议[J].市政设施管理, 2009 (1) :34-36.
[7]张文泽.道路桥梁结构设计要点分析[J].黑龙江科技信息, 2013 (12) :228.
[8]武芳, 赵雷.市政桥梁结构可靠性研究的现状和发展[J].工程结构, 2013 (8) :27-28.
抗震要点 篇2
1 砖烟囱筒壁，砖实际达到的强度等级不应低于MU7.5，砌筑砂浆实际达到的强度等级不应低于M2.5；钢筋混凝土烟囱筒壁，混凝土实际达到的强度等级不应低于C20，
2 砖烟囱顶部应设置钢筋混凝土圈梁，8 度时在总高度2/3 处还宜加设钢筋混凝土圈梁一道，圈梁截面高度不宜小于180mm，宽度不宜小于筒壁厚度的2/3 且不宜小于240mm，纵筋不宜小于φ12，箍筋间距不应大于250mm，
3 砖烟囱上部的最小配筋要求应符合下表的规定，并宜有一半钢筋延伸到下部；当砌体内有环向温度钢筋时，环向钢筋可适当减少。
抗震要点 篇3
【关键词】：抗震；高层建筑；结构设计
一、高层建筑结构体系
1、框架——剪力墙体系
运用框架——剪力墙体系主要是由于剪力墙体系已经无法满足所需要的刚度和强度，因此需要设置较大的剪力墙用以代替部分框架，在框架——剪力墙体系中，框架可以有效的承受来自垂直荷载，剪力墙主要是曾受来及水平的剪力，提高了建筑物的侧向刚度，较小的建筑物的水平位移，当出现震动时，该种结构能够与板楼和连梁构成承受较大的水平力的结构体系，框架——剪力墙结构更加适合高层建筑物。
2、剪力墙体系
在高层建筑物的设计过程中，剪力墙体系是结构设计中的重要组成部分，能够减少地震带来的损害，所谓的剪力墙体系实质上就是指在建筑物中所有的受力主体结构全部有剪力墙构建组成，剪力墙既需要承受水平力，也需要承受垂直荷载，剪力墙属于刚性结构，因此剪力墙体系具有很高的强度与刚度，有一定的延性，传力与其他的家住结构体系相比更加是直接、均匀，因此对于外部因素造成的振动具有较好的承担能力，是很多地震高发要以及台风高发地区建筑物采用的主要结构设计体系。
3、筒体体系
筒体体系是在框架—剪力墙体系与剪力墙体系不断发展和演变而形成的，所谓的筒体体系，就是筒体为抗侧力构件的结构体系，该体系主要包括筒体以及筒体——框架、筒中筒等等形式，筒体主要分为实腹筒和空腹筒，与剪力墙体系相比筒体体系具有较大的自由分割空间，各种构件的承受力相对均匀和合理，抗风以及抗地震能力较高，是未来建筑物主要采用的建筑结构，具有很大的发展空间。
二、高层建筑结构设计的要点
在抗震背景下，高建筑在建筑在结构设计的过程中主要追求的是安全型、耐久性及经济性，这就要求设计人员在设计的过程中需要严格遵照高层建筑的抗震设计要求和规范，严格控制结构设计中的关键点。
1、注重结构的延伸性
建筑物尤其是高层建筑在进行设计的过程中，想要提高其在地震中的抗倒塌能力，目前最有效的辦法就是提高结构中预件的延伸性，所谓的延伸性就是建筑结构承载能力的最大值，及抗变形能力。建筑物的结构延伸性越好，在地震中的稳定性越高，因此在选择构件时需要根据施工的要求，结合构件的特点，重点选择延伸性好的构件，这也是当前比较经济的方法，这样可以有效的保障高层建筑物的稳定性，减少建筑物在地震中的抗裂以及抗变形能力，减少地震对建筑物的破坏，提高建筑物结构的安全。
2、完善水平荷载的设计
在地震发生时，建筑物的水平荷载能力对于建筑物起到很高的保护作用，对于建筑物的结构的安全性有着重要的意义，因此是结构设计的重中之重，对于在设计建筑物水平荷载时需要可虑家主结构出现亲夫力矩以及建筑结构属相构建的轴力，这主要是由于这两点与建筑物的高度以及与建筑物的高度的二次方成正比，通常情况下，建筑物的轴向荷载是定值，二水平荷载在设计的过程中需要充分的考虑、严密的设计，提高其抗地震能力。随着我国城市化进程的加快，建筑物的高度和体积还杂逐渐的扩大，因此更加需要考虑建筑物的水平荷载能力，提高建筑物的稳定性，这符合为了设社会发展要求对建筑物的而要求。
3、规范建筑物结构轴向变形的设计
经济的发展以及受地质结构的影响，建筑物的高度和美观程度在一定程度上体现了城市的发展水平，城市建筑物的高度还在不断的提高，这就增加了引起轴向变形的因素，竖向荷载会随着高度的增加不断的扩大，高层建筑物的中柱以及连续梁会承受更大的压力，在建筑物长期使用的过程中，会出现结构不稳的现象发生，因此为了能够满足现代建筑物发展的需求，需要进一步的重视高层建筑结构设计中的轴变形设计。
三、高层建筑结构设计的重点
1、高层建筑结构设计的总体重点
高层建筑是城市发展水平的象征，因此需要在整体设计上符合城市的文化环境，并与周围的建筑物相互协调，同时由于城市空间有限，因此需要在设的过程中节约利用土地资源，节省空间同时还要尽量的减少资源的投入，在保障高层建筑物质量的前提下节约成本，在高层建筑设计的过程中需要具有良好的空间性能，强化建筑物的结构体系，通过双向布置剪刀墙的方式来提高建筑物结构的完整性，这也有利于提高建筑物的抗震能力，提高剪刀墙在建筑工程中应用的稳定性。
2、高层建筑结构设计的细节重点
建筑工程的结构体系涉及的范围比较广，且影响因素较多，主要包括高层建筑梁、板、柱、墙等基础结构，每个建筑部位之间相互关联、相互影响，构成了建筑物的整体结构，因此想要提高建筑物结构的合理性，需要提高建筑物中这些构件的处理，制定详细合理的工程施工方案，根据建筑物不同的设计要求以及不同的结构设计，选取不同的构件，并合理匹配，但是建筑物的构件与机械的零件并不相同，价值物的构件十一二整理，具有固定性的特点；同时由于目前并没有相关的规定对构件进行划分，因此换分的方式主要是由人决定的，由于建筑物的不同，导致划分具有很强的随意性，因此还具有很多不规范、不完善的地方，需要进一步的完善和弥补，提高细节处理，促进高层建筑的抗震能力。
四、结束语
在国家经济迅速发展，人们生活水平不断提高的大背景下，建筑工程的设计人员要明确建筑物结构设计的重要性，通过不断的学习和培训，全面的掌握建筑工程的设计体系，根据不同的地点以及不同的抗震需求进行科学的选择，同时还要明确高层建筑中的设计要点以及设计重点，在设计的过程中严格按照相关的流程进行，只有这样才能够提高建筑工程的质量，符合抗震要求。
参考文献：
[1]吉柏锋，瞿伟廉.下击暴流作用下高层建筑物表面风压分布特性[J].华中科技大学学报（自然科学版），2012（09）
[2]张莉华，万怡秀，陈燕，严开涛，罗志国.广州珠江新城[J].地块综合楼超高层建筑结构设计[J].建筑结构，2012（09）
[3]安海峰.论高层建筑结构设计研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（11）
框架结构柱抗震设计要点 篇4
地震是人类在繁衍生息、社会发展过程中遇到的一种可怕的自然灾害。其不可遇见性和强烈破坏性给社会经济发展、人类生存安全和社会稳定、社会功能带来严重的危害。随着人民生活水平的提高和安全意识的加强, 建筑结构的抗震设计也就显得越来越重要了。
由于框架结构具有空间大、布局灵活的特点, 现在已经被广地应用在生活的各个角落。而框架结构的震害主要是由于强度和延性不足引起的, 其震害的一般规律是:柱的震害重于梁, 角柱的震害重于一般柱, 柱上端的震害重于下端。
在框架结构中, 柱作为竖向承重构件, 承载着整个结构的全部竖向荷载和由水平力引起的附加荷载, 一旦破坏就会危及整栋房屋的安全。由于柱的受力情况复杂并且柱本身的延性较差, 因此如果没有认真地考虑抗震设计, 框架柱就容易发生比较严重的震害。
二、地震中柱的破坏机理
地震中, 柱常见的破坏有:
(一) 剪切破坏。
在往复的水平地震力作用下, 柱会出现斜裂缝或交叉裂缝, 裂缝宽度较大, 属于脆性破坏, 并且难以修复。一方面, 柱子抗剪强度不足会造成柱身的剪切破坏;另一方面, 在现代建筑设计中, 框架常有错层及不到顶的填充墙, 这样便使柱子的变形受到约束, 导致柱的计算长度变小, 从而剪跨比变小, 也会导致剪切破坏。
(二) 压弯破坏。
柱子在轴力和变号弯矩作用下, 混凝土压碎剥落, 主筋压曲成灯笼状, 造成压弯破坏。柱子轴压比过大, 主筋配置不足, 箍筋过稀等等都会导致柱的压弯破坏。压弯破坏大多出现在梁底与柱顶的交接处。同剪切破坏一样, 压弯破坏也是属于脆性破坏, 难以修复。值得注意的是, 箍筋在施工时由于端部接口处弯曲角度不足, 这样箍筋的端部接口仅仅锚固在混凝土的保护层中, 在地震的反复作用下, 混凝土保护层剥落, 箍筋进开失效, 使柱混凝土和纵向钢筋失去约束, 从而导致柱子破坏。
(三) 弯曲破坏。
由于柱子的纵向钢筋配置不足, 在变号弯矩的作用下, 柱子将会出现弯曲破坏, 产生周圈水平裂缝, 裂缝的宽度一般比较小, 较易修复。
三、柱的抗震设计要点
(一) 控制最小截面尺寸和截面高宽比以及梁柱的偏心距。
柱截面尺寸过小会使框架侧移刚度不足, 截面高宽比过大将导致框架结构两个方向侧移刚度相差较大, 而且不利于柱的短边方向的稳定。此外, 框架柱中线与框架梁中线之间的偏心距过大, 在地震作用下将导致梁柱节点核心区受剪面积不足, 并对柱带来不利的扭转效应, 也会给柱造成应力集中的不利影响。
(二) 控制轴压比。
在现代工程设计中, 整体框架计算采用了计算机程序辅助设计, 首次输入结构平面时, 按经验估算柱截面, 导荷后经计算机运算, 便可得到各个柱在地震作用组合下的内力情况, 这时再根据各柱轴力, 以及规范中对柱轴压比的规定。通过手工计算, 确定各柱在各层所需要的截面, 然后上机调整结构平面中的各层柱截面, 就能得到一个比较准确的结果。轴压比是控制柱的轴向压力与混凝土轴心抗压强度的比值, 表示为:
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式中:n为柱所受压力;A为柱截面面积;fc为混凝土轴心抗压强度设计值。
轴压比是影响柱的承载力和延性的另一个重要参数。大量试验表明, 随着轴压比的增大, 柱的极限抗弯承载力提高。但极限变性能力、耗散地震能量的能力都降低。轴压比对短柱的影响更大:在长柱中, 轴压比越大, 混凝土受压区高度越大, 压弯构件会从大偏压破坏向小偏压破坏过渡, 小偏压破坏的延性很小或者没有延性;在短柱中, 轴压比增大也会改变柱的破坏形态, 会从剪压破坏变成脆性的剪拉破坏, 破坏时承载能力突然丧失。轴压比愈大, 塑性变形段愈短, 承载能力下降愈快, 即延性减小。框架柱的抗震设计一般应在大偏心受压破坏范围, 以保证有一定的延性。
(三) 控制剪跨比。
剪跨比是判别抗侧力构件抗震性能的重要指标, 也是影响钢筋混凝土柱破坏形态的最重要因素。考虑到框架柱中的反弯点大都接近中点, 为设计方便, 常常用柱的长细比近似表示剪跨比的影响。
在高层建筑结构中, 柱的剪力比较大, 因此在高层建筑结构计算中, 无论是抗震结构, 还是非抗震结构, 都应作抗剪承载力验算。新抗震规范中规定框架柱的净高与截面高度比宜大于4, 所以抗震结构在确定方案和结构布置时, 就应尽量避免短柱, 特别是在同一层中同时存在长柱和短柱的情况。
四、改善短柱抗震性能的措施
但是在实际工程中, 完全不出现短柱是几乎不可能的。
(一) 短柱的正确判定。
柱净高H与截面高度h之比H/h≤4为短柱, 工程界许多工程技术人员也都据此来判定短柱, 这是一个值得注意的问题。因为确定是不是短柱的参数是柱的剪跨比λ, 只有剪跨比λ=M/Vh≤2的柱才是短柱, 而柱净高与截面高度之比H/h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2, 亦即不一定是短柱。按H/h≤4来判定的主要依据是:①λ=M/Vh≤2;②考虑到框架柱反弯点大都靠近柱中点, 取M=0.5VH, 则λ=M/Vh=0.5VH/Vh=0.5H/h≤2, 由此即得H/h≤4。但是, 对于高层建筑, 梁、柱线刚度比较小, 特别是底部几层, 由于受柱底嵌固的影响且梁对柱的约束弯矩较小, 反弯点的高度会比柱高的一半高得多, 甚至不出现反弯点, 此时不宜按H/h≤4来判定短柱, 而应按短柱的力学定义——剪跨比λ=M/Vh≤2来判定才是正确的。
(二) 改善短柱的抗震性。
当按剪跨比λ判定柱子确定为短柱后, 就应当尽量提高短柱的承载力, 减小短柱的截面尺寸, 采取各种有效措施提高短柱的延性, 改善短柱的抗震性能。
1.使用复合螺旋箍筋。
高层建筑框架柱的抗剪能力是应该满足剪压比限值和“强剪弱弯”要求的, 柱端的抗弯承载力也是应该满足“强柱弱梁”要求的。对于短柱, 只要符合“强剪弱弯”和“强柱弱梁”的要求, 是能够做到使其不发生剪切型破坏的。因此, 使用复合螺旋箍筋来提高柱子的抗剪承载力, 改善对砼的约束作用, 能够达到改善短柱抗震性能的目的。
2.采用分体柱。
由于短柱的抗弯承载力比抗剪承载力要大得多, 在地震作用下往往是因剪坏而失效, 其抗弯强度不能完全发挥。因此, 可人为地削弱短柱的抗弯强度, 使抗弯强度相应于或略低于抗剪强度, 这样, 在地震作用柱子将首先达到抗弯强度, 从而呈现出延性的破坏状态。
3.采用钢管砼柱。
钢管砼是由砼填入薄壁圆形钢管内而形成的组合结构材料, 是套箍砼的一种特殊形式。由于钢管内的砼受到钢管的侧向约束, 使得砼处于三向受压状态, 从而使砼的抗压强度和极限压应变得到很大的提高, 砼特别是高强砼的延性得到显著改善。同时, 钢管既是纵筋, 又是横向箍筋, 其管径与管壁厚度的比值至少都在90以下, 这相当于配筋率至少都在4.6%以上, 这远远超过抗震规范对钢筋砼柱所要求的最小配筋率限值。
五、结语
我们可以通过对钢筋混凝土框架柱在地震中的几种破坏形态的分析, 理解现行建筑抗震设计规范中对柱的各种要求。设计人员应该严格遵循规范, 针对各种可能出现的破坏采取相应的构造措施, 合理布置结构平面, 控制好梁柱构件截面, 使框架具有一定的延性, 尽量避免让柱出现剪切破坏, 提高建筑物在地震中的防御能力, 从而最大限度地减少地震这种自然灾害给人们造成的经济损失。
参考文献
[1].尚守平, 周福霖.结构抗震设计[M].北京:高等教育出版社, 2003
[2].GB5010-200, 建筑结构设计规范[S].
[3].GB50011-2001, 建筑抗震设计规范[S].
抗震要点 篇5
不能避免时，应设置暗柱并校核剪力墙平面外受弯承载力。
由于短肢剪力墙抗震性能较差，特别是一字形短肢剪力墙，其平面外刚度较差，且厚度较小时与其连接的梁钢筋与墙钢筋难以布置，故规定其最小厚度不小于200mm，在底部加强部位，轴压比限值比一般剪力墙墙肢减小0.05，以提高其延性。
一字形短肢剪力墙平面外刚度较差，不宜采用;若采用，应校核平面外的稳定承载力;若在一字形短肢剪力墙布置平面外与之相交的单侧楼面梁，应在支承梁处墙内设置暗柱，暗柱截面高度宜取梁宽的1.5~2.0倍，并应校核暗柱的抗弯承载力。
建筑结构的抗震设计要点 篇6
1 选择有利的抗震场地
人们常常看到在具有不同工程地质条件的场地上, 建筑物在地震中的破坏程度是明显不同的。于是人们自然就想到既然在不同场地条件下建筑物所受的破坏作用是不同的, 那么, 选择对抗震有利的场地和避开不利的场地进行建设, 就能大大地减轻地震灾害。另一方面, 由于建设用地受到地震以外的许多因素的限制, 除了极不利和有严重危险性的场地以外往往是不能排除其作为建设用场地的。这样就有必要按照场地、地基对建筑物所受地震破坏作用的强弱和特征进行分类, 以便按照不同场地特点采取抗震措施。这就是地震区场地选择与分类的目的。因此, 应选择对建筑抗震有利的地段, 应避开对抗震不利地段, 如软弱场地土, 易液化土, 条件突出的山嘴, 高耸孤立的山丘, 非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘, 场地土在平面分布上的成因、岩性、状态明显不均匀等地段;当无法避开时, 应采取适当的抗震加强措施, 应根据抗震设防类别、地基液化等级, 分别采取加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施;当地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层、新近填土和严重不均匀土层时.应估计地震时地基不均匀沉降或其他不利影响.采用桩基、地基加固和加强基础和上部结构的处理措施;对于地震时可能导致滑移或地裂的场地, 应采取相应的地基稳定措施。基础设计时, 同一结构单元不宜设计在性质截然不同的地基土上, 也不宜部分采用天然地基部分采用桩基, 不宜部分采用端承桩部分采用摩擦桩:高层建筑宜设置地下室, 避免采用局部地下室。
2 结构选型和布置一般要求
2.1 建筑型状力求简单规则
总的来说是指平立面不出现凹角的结构。对难以避免的凹角, 应满足下列要求:房屋平面的突出部分的长度不大于其宽度, 且不大于该方向总长度的30%。房屋立面局部收进的尺寸不大于该方向总尺寸的25% (不包括局部突出的楼、电梯间) 。房屋平面的总长度不宜过长, 结构平面的长宽比不宜过大。
2.2 建筑平立面的刚度和质量分布力求对称均匀
力求对称均匀是抗震概念设计十分重要的原则。因为不对称结构由于地震作用引起的扭转作用十分明显, 在设计时应采取加强措施:周边构件的强度和刚度不对称, 布置时应在总体上减小刚度偏心, 计算时要充分估计薄弱侧的较大位移及构件的内力和变形。建筑外形对称但抗侧力结构不对称, 可用抗震缝把结构分隔成简单、规则的单元。
3 增强建筑物的刚度及整体性
房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度的结构体系, 其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点, 是较理想的抗震构件, 不但可消除滑移、散落问题, 增加房屋的整体性, 增大楼板的刚度, 而且对平面上墙体对齐的要求也可予以适当放宽, 因作为以剪切变形为主的砌体结构, 层间变形是可控制的。较强的楼板及屋盖水平刚度使荷载传递具有良好的条件, 平面上, 当上下墙体不对齐时, 现浇楼板及屋盖能起到一定的传递水平力的作用, 同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束。因此, 采现浇楼、屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法, 在适当的部位增设构造柱, 并配置些构造钢筋, 也能达到增强结构整体性的作用;另外, 设置配筋圈梁可限制散落问题, 增强空间刚度, 提高结构整体稳定性, 从而提高房屋的抗震性能。
4 保证结构的延性抗震能力
结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形, 因此, 地震作用下, 结构的延性与结构的强度具有同等重要的意义。为了使钢筋混凝土结构在地震引起的动力反应过程中表现出必要的延性, 就必须使塑性变形更多地集中在比较容易保证良好延性性能或者具有一定延性能力的构件上。具体思路有三步:
4.1 第一步是选择一个可接受的塑性变形
机构。现在普遍使用“梁柱铰机构”即是通常所说的“强柱弱梁”。为了实现能力设计方法中的强柱弱梁机构, 我们通常的做法是对柱截面的组合弯矩乘以增大系数;也可以对由梁端实际配筋反算出梁端可抵抗弯矩, 即实配弯矩乘以增大系数的方法来实现, 并用增大后的弯矩值进行柱端控制截面的承载力设计。
4.2 第二步是要通过人为增大各类构件的
抗剪能力, 使其不致在强烈地震作用下, 在结构延性未发挥出来之前出现非延性的剪切破坏, 这即是我们通常所说的强剪弱弯。通常的做法是用剪力增大系数增大梁端、柱端、剪力墙端、剪力墙洞口连梁端以及梁柱节点处的组合剪力值, 并用增大后的剪力设计值进行受剪控制截面控制条件, 进行验算和设计。具体措施也有两类, 一类是直接对一跨梁两端截面的顺时针或反时针方向的组合弯矩值乘以增大系数, 再与梁上作用的竖向重力荷载代表值一起从平衡关系中求得梁端剪力;另一类是沿顺时针或反时针方向求得一跨梁两端截面按实际配筋能够抵抗的弯矩, 对其乘以增大系数, 再与梁上作用的竖向重力荷载代表值一起从平衡关系中求得梁端剪力。
4.3 第三步是通过相应的构造措施, 保证
可能出现塑性铰的部位具有所需的塑性转动能力和塑性耗能能力。通常通过箍筋加密, 限制轴压比等措施来给予保证。
5 合理的建筑结构参数设计计算分析
参数设计是进行地震作用和房屋各构件的地震响应计算, 包括各墙柱梁板承载力和变形计算。开始计算前, 应根据高层结构的实际工作状况, 建立正确的计算模型, 根据概念设计做必要的简化计算与处理。计算软件技术条件的输入应符合规范及有关标准的规定, 并应根据具体工程注意需要特殊处理的内容。对于复杂结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时, 应采用不少于两个不同的力学模型, 目前主要有两种计算理论:剪摩理论和主拉应力理论。它们有各自的适用范围:砖砌体一般采用主拉应力理论, 而砌块结构可采用剪摩理论。对计算机的计算结果, 应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。结构计算控制的主要计算结果有结构的自振周期、位移、平动及扭转系数、层间刚度比、剪重比、有效质量系数等。另外, 地下室水平位移嵌固位置, 转换层刚度是否满足要求等, 都要求有层刚度作为依据。复杂高层建筑抗震计算时, 宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应, 振型数不应小于15, 对多塔结构的振型数不应小手塔楼数的9倍, 且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。总之, 高层结构计算很难一次完成, 应根据试算结果, 按上述要求多次调整, 才能得到较为合理的计算结果, 以保证建筑物的安全。
多层砌体结构房屋抗震监理要点 篇7
1 多层砌体结构房屋抗震监理事前控制监理要点
1.1 熟悉施工图纸
1)合理选择场地。建筑场地的土质对建筑物的抗震能力影响甚大,故对建筑场地工程地质资料,地震活动情况应进行了解与分析,尽量避开不利的地段,对无法避开地段要采取有效措施。最好将建筑物建造在坚硬土或比较均匀密实的中硬场地土上。2)合理的结构造型和布置。多层砌体结构房屋要使平、立、剖简单、规则,宜采用抗震性能较好的横墙承重方案,对现浇楼盖,可采用纵、横墙共同承重方案。纵、横墙竖向对直、平面内对齐、墙体布置均匀对称,这样做可使地震作用均匀分配到各个墙段,避免出现应力集中和局部墙段扭转破坏。3)房屋总高度及层数的限制。由于砖墙是脆性材料,延性差,耐受变形能力小,房屋层数越多、高度越大,震害就越严重。因此,对房屋总高度和层数应进行控制。这是一种既经济又有效的抗震措施。4)房屋高宽比的限制。当房屋高宽比较大(房屋越窄),底层墙体水平截面受地震倾覆力矩的作用,在其截面上产生的弯曲拉应力一旦超过砖砌体的抗拉强度,则要产生弯曲破坏,在墙面就会出现水平裂缝。因此,《抗震设计规范》通过限制房屋高宽比来保证墙体在地震发生时不会被拉裂。5)楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。对设防烈度8度以上地区,当房屋立面高差6 m以上、房屋有错层且楼板高差大、各部分结构刚度与质量截然不同等情况,应设防震缝。有了上述一些基本设计理念,再按 《抗震设计规范》进行墙体抗震能力验算使其满足抗震承载力要求,也就使多层砌体结构房屋的抗震性能有了基本保证。
1.2 设计交底及图纸会审
在建筑施工中,砌体结构抗震涉及范围广,如果交底不到位,在施工中会因为没有进行全程监管而导致施工一些细节没有统一性、整体性。应本着“事前控制、主动控制”的原则,结合以往的经验教训,针对施工中有可能出现的问题,要求承包单位报送重点部位、关键程序的施工工艺和确保工程质量的措施,进行研究、比较、确认后,形成统一的方案,以工程例会的形式向各施工队进行监理技术交底,并以书面的形式下发到施工单位,确保施工中各工序的顺利进行。如果施工队技术力量不足,极易忽略,监理应注意做好设计交底,并对于施工中容易忽视和特别重要的问题写入审批意见,以提醒施工单位注意并执行。
1.3 熟悉现场情况,及时做好技术变更建议
对于多层砌体结构房屋的抗震,要注意对照强制性标准、施工验收规范查看施工图有无不符合规范要求之处,有没改进更符合抗震要求之处。如发现不符合现行施工规范要求、做法不妥或不符合抗震要求,能更好改进的应及时向业主反映,并与设计单位洽商确定,形成设计文件,以便依照执行及备案。
2 多层砌体结构房屋抗震监理事中控制监理要点
2.1 构造柱
1)构造柱与砖墙体的水平拉结钢筋是否按规范施工。a.拉结钢筋沿墙高度设置的位置及数量。b.拉结钢筋伸入纵横墙内的长度是否满足要求。c.拉结钢筋摆放的平面位置是否符合设计要求。2)构造柱在楼层盖节点处箍筋加密区是否按照规范要求进行施工。有的构造柱箍筋加密区高度不够,有的构造柱上、下1/6H(H为层高)范围内箍筋根本不加密。3)构造柱钢筋位移。在浇筑混凝土时不按规范进行施工,使其钢筋位移在允许的范围内,而且使从基础内或圈梁内伸出的构造柱纵筋发生错位。为和上部构造柱纵筋搭接(或焊接),只有强行将纵筋扳倒到上部构造柱纵筋的位置。这样不仅使其保护层厚度达不到设计要求,也削弱了构造柱的抗震作用。4)构造柱箍筋弯钩的角度、长度、箍筋扣的摆放位置是否达到规范要求。箍筋的作用就是牢固纵筋使其与混凝土构成整体,在地震力的作用下构造柱不产生变形,箍筋扣即是薄弱环节,有的施工操作人员未把箍筋扣螺旋或错开,而是随意摆放,有的接连几根箍筋扣都摆放在一侧,并且箍筋的弯钩角度达不到135°,弯钩的长度达不到10d(d为箍筋直径),致使箍筋在地震力作用下很难发挥其作用或失去作用。5)构造柱烂根。构造柱一般逐层浇筑,在分层浇筑时,由于柱根部圈梁处留有落地灰、碎砖块等杂物,不进行清扫、冲洗,再加上混凝土振捣不实、接槎不严密等原因,造成构造柱根部出现严重露筋及缝隙夹渣层。
2.2 圈梁
圈梁在外墙转角处是否按照规范要求设置转角附加筋。
2.3 板
空心板安装不规范。空心板安装前不堵头或堵头的做法不正确,堵头处表面距板端的距离过小,这样在细石混凝土灌缝后板端形不成销键,影响楼屋盖的整体性,对有特殊要求的楼屋盖,如房屋端部在房间的楼盖,8度设防时的屋盖和9度设防时房屋的楼屋盖,当圈梁设在板底时,钢筋混凝土预制板相互拉结,并应与梁、墙或圈梁拉结,因施工较复杂而很少按规范要求操作。
抗震缝
抗震缝是否清理干净。施工时,缝内常掉进碎砖块、混凝土块等杂物,不及时进行清理,使地震时抗震缝不能充分发挥其作用。另外,干砖上墙或润砖不透,使砌筑砂浆强度等级降低;纵横墙交接处留直槎等做法,都会影响房屋的整体抗震能力。
3多层砌体结构房屋抗震监理事后控制监理要点
事后控制就是在多层砌体结构房屋抗震部位施工后的检查、处理、验收,并检查相关质量保证资料是否齐全,是否达到设计及规范要求,以确保多层砌体结构房屋满足相应的抗震要求。
4结语
进行合理的抗震设计,采取切实可靠的抗震措施,提高砌体房屋的抗震能力,是极为重要的。对于以砌体结构,特别是砖砌体结构为主要房屋建筑结构形式的我国来说尤为重要。提高砌体房屋的抗震能力是建筑抗震设计的重要内容。
我国是地震多发区,认真总结震害规律,加强对砌体建筑抗震要求方面的监理,采取切实可靠的监理措施,保证砌体房屋的抗震能力,是极为重要的。监理人员必须严格进行上述三个阶段的控制,采取巡视、旁站、见证、平行检验等综合手段实施过程控制。监理单位要有切实可行的监理实施细则,严格抗震部位隐蔽工程的验收,认真做好实测实量记录。未经监理人员验收或验收不合格的不准进入下道工序施工,使每道工序都处于受控之中。严格执行设计文件、规范及强制性条文的要求,履行监理合同,提高服务质量。只有这样才能保证砌体结构房屋的抗震性能,保证人民生命财产安全。
参考文献
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[2]GB/T 50115-2000,砌体工程现场检测技术标准[S].
[3]DBJ 715-18-97,非承重混凝土小型砌块砌体工程技术规程[S].
[4]GB 50011-2001,建筑抗震设计规范[S].
[5]王济川,卜良桃.建筑物的检测与抗震鉴定[M].长沙:湖南大学出版社,1990.
[6]刘恢先.唐山大地震震害(一)~(四)[M].北京:地震出版社,1989.
工民建结构抗震设计要点分析 篇8
关键词：工民建结构,抗震设计,要点
在城市发展过程中,工民建的设计是一项十分重要的项目,设计的好坏决定城市的整体规划水平。在设计上包括很多步骤,其中抗震设计为工民建整体设计中最重要的环节,抗震设计的质量决定着工程的整体水平,影响着建筑物在使用时的抗震效果。如果建筑的抗震设计不好,施工质量不过关,遇到地震会对国家和人民财产造成重大的损失。
1 工民建结构中的抗震设计方法
1.1 以结构中的基本构造为依据
现在大部分城市的建筑物都采用钢筋混凝土结构,所以在进行工民建结构设计时,就要多方面考虑能够影响到钢筋混凝土性能的各种因素,同时要进行因素影响的验算,通过结果加强抗震性能的设计。在进行工民建砖混结构设计时,我们大都采用限制楼层高度和整体建筑物高度的方法。工民建的纵横墙结构设计,一般会针对结构设置构造柱和防震缝。改革开放以后,随着中国经济的飞速发展,在不断地实践中,我国对建筑行业的抗震设计的规范予以完善,使得在结构设计时更加标准及符合要求,这样最大程度地保障人员的安全。
1.2 以建筑规划和场地为依据
工民建结构抗震设计时,要充分考虑施工场地的稳定性。建筑设计时要充分考虑建筑物的外观是否符合要求,在相邻建筑物之间间距是否符合相关规范。结构的设计要充分考虑抗震层,一栋建筑物的抗震性能,也要受到其质量的影响。场地的规划是建筑物施工的先决条件,在进行现场规划时,一定要充分考虑现场建筑场地范围,所要施工的建筑物高度是否适应,施工场地整体是否符合相关法律法规规定。施工场地一定要设置安全出口,且设置安全标示,在建筑物周围设置醒目的安全提醒标志牌,提醒过往车辆和行人的安全。
1.3 以建筑结构性能目标为依据
设置抗震的主要作用是,在建筑物所在地发生地震时,抗震设置能够发挥作用,使得建筑物安全度过地震期。所以在进行设计时,要根据当地出现的最大地震周期的等级,设计相关建筑物,确保能够符合要求。建筑物的抗震性能,是以发生地震时建筑物在承受地震后,建筑物内外的受损程度来评定。抗震的设防目标为小震不坏、中震可修、大震不倒。
2 提高工民建筑抗震设计质量的措施
2.1 恰当的建筑场地
防震减灾法,是现在地震安全评估工作中应用的最主要的方法,在进行安全评估之后,根据结果对建筑物的抗震标准做一个综合的评价。建筑物的抗震设防工作,要严格按照相关法律法规继续施工。建筑物大体上可以分为四个等级,每一等级都有规定的等级设防范围和场地要求。建筑物场地,一般选择地质稳定且不容易影响周边环境的宽阔场地。对于有些场地地基稳定性差,地质条件不符合规定的,要进行相关地改造,使其能够符合标准要求,防止建筑物发生倾斜等质量问题。
2.2 科学合理的结构形式
经济的发展,带动工民建建筑物的大量兴建且建筑物的形式多种多样,如:钢结构,混凝土框架结构,砖混结构等。每一种建筑物在施工时对场地的要求各有不同,且不同地区的抗震烈度对建筑物构造形式起决定性作用,所以选择合适的建筑结构在提高建筑物的抗震性能上起到一定的作用。钢筋混凝土结构具有抗变性能好、耐腐蚀、该承载力、抗震效果好,被广泛应用在各种建筑物中,所以建筑结构的方案要根据当地抗震要求和自身建筑物级别确定。在高层建筑物设计时,建筑物随着升高,侧移量也要做充分地考虑。建筑物在施工完毕后,在使用过程中,遇到地震、大风时建筑物本身会发生整体的侧移。侧移量随着高度的增加逐渐增大,建筑物本身所承受的荷载也会变大,所以能够科学地选择建筑物的结构,是保证人民财产和国家财产安全的前提。
2.3 加强抗震设计的质量
地震的巨大破坏力足以摧毁任何建筑物,对于建筑物来讲,就是要做到最好,尽可能在地震发生时减少损失。我国经济的发展促使建筑行业也蓬勃发展,但是关键技术仍然有待完善,相比较西方国家还是比较落后的,导致建筑的整体水平差。在建筑设计和施工时,没有一个合理的设计方案和施工方案,导致了工程的整体从设计到施工中成本无法得到有效滴控制,同时还导致建筑物整体的抗震性能得不到保证。所以在进行抗震设计时,一定要充分了解相关法规的规定,以及利用科学合理的抗震理论知识去进行设计。结合建筑物的周边环境和采用的结构形式,利用结构本身所具有的特性,来提高建筑本身的抗震性能以及其它方面的安全性能。
3 结束语
综上所述,文章主要根据相关法律法规和抗震的理论知识分析工民建结构设计中对于抗震的方法,和对于抗震性能的有效措施进行总结,主要介绍了三种方法:以工民建筑结构的基本构造为依据、以工民建筑规划和场地为依据以及以工民建筑结构性能目标为依据。三种方法结合相关的设计经验,对于提高工民建的抗震性能具有良好的指导作用,同时能够保证建筑物在使用时对于抵抗地震有良好的效果。在设计时,在保证建筑物安全性能的同时也要考虑建筑物外观设计,这样既美观又实用且安全性能高。希望此文能够引起更多人关注建筑物的抗震性能,并认识其重要性。
参考文献
[1]贾昭.建筑结构抗震设计问题的研究[J].住宅与房地产,2016,(12):28+30.
[2]方小丹,魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报,2011,(12):46-51.
[3]汪梦甫,周锡元.基于性能的建筑结构抗震设计[J].建筑结构,2003,(3):59-61.
[4]谭志鹏.刍议建筑结构抗震设计与加固改造[J].低碳世界,2014,(18):260-261.
超高层建筑结构抗震设计要点探讨 篇9
1 抗震设计的发展
我国地震多发, 相应地震带的建筑设计中需要加强安全有效、结构合理等方面的控制, 避免工程破坏引起的人员伤亡和重大经济损失。传统抗震体系中, 借助基础固结在地面、调整对应主体结构的刚度等性能, 保证其梁、柱等构件在地震状况下保持非弹性状况, 且具有良好的延性, 避免倒塌后果。该法应用范围广, 但是局限性较为突出, 抗震设计中, 需要保证突发强地震时的安全性、可应用于各种建筑结构的广泛性、以及建筑造价的合理性。为此, 新型抗震体系的建立十分必要。对应的隔震、减震体系可以满足这一要求, 新型抗震结构具有良好的减震效果、成本低、安全稳定、应用范围广。隔震、减震类型的分类如图1所示, 包括:隔震、摩擦耗能体系、被动控制体系、主动控制体系和混合控制体系。
2 超高层建筑抗震设计要点
2.1 抗震设计要求分析
(1) 地震作用的影响分析。超高层建筑中, 地震作用的原则分析:抗侧力结构正交布置时, 可在结构2个主轴方向分别考虑水平地震作用;有斜交抗侧力结构时, 应分别考虑各斜交方向的水平地震作用。在质量不对称、刚度不对称的状况下, 需要对结构进行合理分析, 一般需充分加强对地震扭转效应的分析。此外, 9度设防条件下, 需针对竖向地震、水平地震二者的融合效应进行全面分析。
(2) 地震作用的计算分析。超高层建筑中, 地震计算方法需要注重下述几点:一般超高层建筑需要结合反应谱法、弹性动力时程方法计算。针对特殊工程项目, 如结构复杂、质量或刚度分布均匀性差的状况, 需要借助补充弹塑性动力法分析, 保证结果的可靠程度。
2.2 结构设计要求分析
结构设计原则需要从下述几点进行控制: (1) 整体对称性、均匀性强、体型简单、刚度和质量不会发生明显的梯度改变, 整体结构具有良好的扭转效果、刚度良好, 避免结构扭转过程的不利影响; (2) 竖向结构需要具有良好的重力载荷分布, 避免不均匀导致的内部应力集中及差异明显的状况, 整体建筑结构可充分实现降低变形的目的。
此外, 结构分析中, 超高层建筑需要具有良好的载荷分布, 可借助简单的弹性控制手段进行处理;非荷载作用下的应力需要计入徐变因素中考虑;整体结构需要满足实际施工简图需求, 相应三维软件、模型建立需要考虑扭转效应的影响, 借助两个以上的力学模型进行处理, 并详细复核;重力载荷的分布分析中, 需要进行模拟处理, 保证结构刚度、重力载荷的实际可靠性不受影响。
2.3 层间位移限值
针对高度较大的建筑结构, 需要考虑风力、地震联合作用的影响, 避免层间位移引起的事故问题。结构位移限值一般较常规建筑体偏高。国外针对层间位移进行的设计值相对余量较低, 分析的影响因素较为简单。国内对应层间位移限值的考虑较多, 需要结合限值大小、结构特点、材料及装修等进行分析。钢结构与混凝土结构相比, 限值相对较为宽松。为此, 从层间位移角度出发, 对应超高层建筑的刚度设计需要具有足够余量, 避免结构在水平载荷影响下位移过高, 对整体承载结构的破坏效应引起后续安全隐患。
3 多道设防抗震设计理念分析
超高层建筑中, 多道防线设计借助楼板、伸臂桁架等协调控制, 一旦地震引起第一道防线的破损, 后续第二道、第三道防线可充分实现力的分布扩散, 进而最大限度的降低倒塌危险。国内超高层建筑一般为内筒、外框两部分共同作用, 实现抗侧刚度的控制, 从受力角度分为:内外结构协调承担倾覆弯矩, 内筒承担大部分剪力和对应倾覆力, 如广州东塔的设计;另一种为外部结构进行倾覆弯矩的主要分担, 内筒分担相对较小, 如广州西塔的抗震设计。国内超高层建筑的规模不断发展, 对应新型结构、复杂受力状况逐渐增多, 为了从结构设计进行全面的抗震处理, 需要充分加强抗震设计要点、理论分析、模型模拟等方面的工作, 避免结构在外来作用力过强的状况下受到破坏。
4 结束语
我国位于亚欧板块, 与太平洋和印度洋板块相接, 近年来这些板块运动较为活跃, 导致我国地震频频发生, 增强超高层建筑的抗震性能已刻不容缓。在建设超高层建筑之前, 应采用科学的方法计算建筑结构的受力, 并选择合适的结构体系和抗震体系, 以全面提高建筑的抗震性能。
参考文献
[1]兰盛磊.某300米超高层建筑结构基于性能的抗震设计[D].西南交通大学, 2014.
抗震要点 篇10
一、桥梁工程的地震灾害
根据相关的统计资料表明, 桥梁工程的地震灾害主要可以从这些方面来理解。
一是弯曲破坏:在水平地震荷载的作用下, 结构出现了较大的变形, 脱落混凝土保护层, 促使有崩裂问题出现于内部混凝土中, 降低结构的承载能力。可以这样理解, 弯矩加大到一定限值, 有水平弯曲裂缝出现于截面上, 在不断加大的荷载强度下, 就会增加受拉侧纵筋的屈服强度。
二是剪切破坏:在水平地震作用下, 如果结构受到了超过限值的剪切力, 就会促使剪切破坏的发生, 可以这样来理解, 当弯矩和开裂强度相同, 就会导致水平弯曲裂缝出现于截面上, 在不断提高荷载强度的过程中, 就会有斜方向的剪切裂缝出现于柱内, 增大局部剪切裂缝, 导致剪切破坏的出现。
三是落梁破坏:落梁破坏的发生主要是因为梁端支撑长度小于梁体的水平位移, 这种破坏形式主要是因为梁和桥墩有着过大的相对位移, 那么支座的约束能力就会降低或者消失, 它的发生主要有这些因素决定, 如桥墩之间地震相对位移、梁的支撑长度、支座破坏等等。
二、桥梁抗震设计的原理
桥梁抗震设计可以分为两大类方法, 一类是确定性方法, 另一类则是非确定性方法, 前者指的是作用于结构上的荷载是确定性的, 然后对在本荷载作用下的结构动力反应进行解答;后者指的是将结构的地震动作用看作是随机的。
确定性方法:这种类型包括了诸多种方法, 静力法是18世纪末提出来的, 这种方法假设地震动的振动规律和结构各个部分是相同的, 那么就可以相乘地面运动加速度与结构总质量, 就得出来了地震力作用于结构上的惯性力, 那么通过结构线弹性静力分析即可。反应谱法也是非常重要的一种, 它指的是结构上承担的实际地震波, 包括了诸多的复杂波, 它们有着一定的频率, 如果结构的固有频率等同于地震的卓越频率, 那么就会增大结构物的动力反应。因为受到了一些随机因素的影响作用, 就会促使有很大的随机性和离散性存在于不同地震记录得出的反应谱中, 那么就需要将大量地震记录输入进去, 然后统计平均以及光滑这些众多的反应谱曲线, 以此来得到实际应用的规范反应谱。
非确定性方法:结合地面运动统计特征可以有效构建随机振动法, 指的是在结构上作用具有统计性质的地震动, 将结构响应的统计度量提供出来, 它不受任意选择的某一输入运动控制。
三、桥梁抗震设计的方法
一是基础抗震设计:对桥梁基础的刚度和整体性进行强化, 同时对上部荷载进行减轻, 这样就可以降低地震作用带来的不均匀变形程度, 不管是动态的, 还是永久的, 如果桥梁构建的地基可能出现地震液化现象, 就需要采用深基础形式, 保证是在可能液化土层的下部稳定密实的土层内埋置的桩基础, 并且还需要将钢筋合理布设于桩的上部。
二是桥台抗震设计:要结合相关要求来适当强化桥台胸桥, 并且对配筋数量进行适当增加, 为了对地震的冲击力进行缓和, 需要将弹性垫块合理设置于梁与梁之间和梁与桥台胸墙之间。如果采用的小桥基础比较浅, 那么就需要对下部的支撑梁板进行适当强化, 并且结构应该尽量保持四铰框架, 这样在地震时, 墩台也不会出现位移问题。如果因为客观因素的限制作用, 采用的是软体地基, 那么就需要保证桥梁中线正交于河流, 并且对桥长进行适当增加, 这样桥台的稳定性才可以得到保证。要控制桥台的高度, 保证不超过8 m, 如果台位处的路堤高度在8 m以上, 那么桥台的地段就应该具有较为平坦的地形, 并且与主沟槽有着较远的距离, 对它的高度最大限度的降低, 在路堤天房内埋置台身, 将一系列的防护措施设置于台周路堤边坡脚等。
三是桥墩抗震措施:在目前的桥梁抗震设计中, 经常用到的一种方法就是利用桥墩的延性减震, 要采用钢筋混凝土结构的高墩, 空心截面是不错的选择, 可以采用柱式墩和排架桩墩, 另外, 为了提高它的抗弯延性, 还可以将横系梁设置于桩和柱子之间。
四、桥梁减震设计的要点
桥梁下部结构的减震设计方法:在桥台形式上, 可以采用U形或者T形, 不能在那些不稳定的河坡上布置桥台;通过相关的实践经验我们可以得知, 在桥台形式上, 比较优越的是重力式桥台, 相较于柱式桥台具有更好的抗震性能, 并且设计难度不大, 不需要较大的造价成本。在桥墩设置时, 对于斜向土压力应该要或避免;在延性方面, 相较于石砌或者混凝土预制块砌筑的桥墩, 钢筋混凝土桥墩具有更好的延性;此外, 在对上下部结构的联接方式进行选择时, 还需要将桥墩的高度充分纳入考虑范围。
桥梁结构中支座及伸缩缝的减震设计方法:通过大量的实践研究表明, 在桥梁结构整体抗震性能方面, 非常薄弱的一个环节是支座和伸缩缝等连接件, 那么就需要特别重视, 用连续梁来替代以往的简支梁, 这样伸缩缝的用量就可以得到有效的减少。在对伸缩缝进行选择时, 需要充分结合可能出现的地震来考虑它的变形能力, 控制伸缩缝支撑面的宽度, 同时, 还可以对限位器以及剪力键橡胶支座进行合理设置。为了对支座位移以及滑动情况进行限制, 就可以将焊钢板加设于梁底部, 或者是将横向挡块或者纵向挡块设置上去。
桥梁上部结构的减震设计方法:如果桥梁处于高烈度地震区, 那么采用的桥梁结构应该有着较好的整体规则性, 在布置结构的时候, 保证均匀、对称以及规则等特点可以体现在结构的几何尺寸以及质量和刚度中。站在几何线性的角度上来讲, 直线桥梁结构是个不错的选择。如果采用的是多跨简支梁桥, 那么就需要对梁板之间的纵向联系和横向联系进行强化, 避免落梁问题的出现。
五、结语
通过上文的叙述分析我们可以得知, 我国地震容易出现, 如果桥梁的抗震设计不够科学合理, 就会影响到桥梁的安全, 威胁到人们的生命财产安全, 不利于社会的和谐发展;因此, 需要引起相关人员足够的重视。相关人员的工程设计人员需要不断努力, 提高自己的专业技术水平, 总结施工经验, 借鉴西方国家的先进技术, 提高桥梁的抗震设计质量, 保证工程质量和安全。
参考文献
[1]范立础, 王君杰.桥梁抗震设计规范的现状与发展趋势[J].地震工程与工程振动, 2001 (2) .
[2]张丽娟.对当前桥梁抗震设计方法分析[J].城市建设理论研究, 2011 (2) .