结构抗震性能评价

2024-10-25

结构抗震性能评价(共12篇)

结构抗震性能评价 篇1

汶川地震暴露出我国抗震防灾体系的不足,其中地震导致的建筑倒塌引起了巨大的经济损失和人员伤亡,其中学校、医院、政务中心等重要建筑的倒塌还引起了严重的社会影响,同时也严重的影响到灾后救灾工作的顺利展开。近年来全球大震频发,先后发生了汶川、海地、智利、日本等强烈地震,许多的专家也指出地球已进入地震活跃期。众所周知,地震引起的经济、人员损失大都归咎于建筑的破坏、倒塌,因此,提高建筑的抗震性能是减少地震损失的主要方法之一。

砌体结构在我国使用非常普遍,尤其是在经济欠发达地区,且多被学校、医院等建筑采用。砌体结构由于自身特性和部分建筑物特殊的功能要求,使得其抗震性能相对较弱,导致其在地震中极易受到破坏,加之我国大量的老旧建筑采用该结构形式,由于抗力的退化、未抗震设计、施工等原因使得这些建筑的抗震性能特别的弱,这也是汶川地震中大量砌体建筑倒塌的原因。近年来尤其是汶川地震后,现有建筑的抗震鉴定工作越来越受到重视,除了对灾区的大量建筑做了系统、全面的建筑外,国内部分省市也组织了相关专家对一些特殊建筑进行了全面的鉴定,如学校建筑等。

1 砌体结构的震害特征与机理

砌体结构中,墙体是主要的受力构件,不仅承受竖向的荷载,同时还要承受水平地震力,受力复杂,加之其材料自身的特性,在地震作用下极易发生破坏,或倒塌,在地震中的破坏主要体现在整体倒塌、墙体开裂、屋楼盖塌落等。

1)房屋整体或者局部倒塌

砌体结构倒塌一方面是因结构构件承载力不足引起墙体开裂,导致竖向承载力不足而垮塌,另一方面是部分建筑抗震设计和施工存在不足,加之老旧建筑的抗力退化,地震时易发生局部破坏,导致局部或整体倒塌。

2)纵横墙破坏

纵墙上窄窗间墙因窗户洞口使得墙体横截面突然变小,使墙体的抗剪能力急剧下降,易引起应力集中出现压碎、X型裂缝和水平通缝,这几乎在灾区所有受损建筑中均有体现。墙体的水平裂缝是水平剪切破坏引起的震害现象,多出现在靠近屋面、楼面梁板附近。

3)纵横墙连接破坏

房屋纵横墙连接处出现竖向通缝,主要原因是纵横墙连接处缺乏必要的抗震构造措施,且纵横墙连接处受力较复杂,应力集中严重,尤其是在墙角部位,还同时承受扭转力作用,更易破坏。

4)平面凸出部位墙体破坏

结构平立面布置不规则,导致结构的刚度和质量分布不均匀,刚心和质心偏离较大,导致房屋承受地震剪力的同时承受较大的扭矩,使得凸出部位受力复杂,导致墙体破坏。

5)其他破坏

其他破坏如凸出屋面的楼梯顶、女儿墙、凉亭、塔楼等,在地震时候因鞭梢效应导致结构反应放大,破坏严重。

2 砌体结构可靠性理论

可靠性分析中,结构的功能函数可以用作用效应S和结构抗力R的关系来描述,可以表示为[1]:

现有的可靠性理论在分析结构时,都是假定结构具有两种工作状态:有效和失效。结构的有效状态指结构处于满足其功能要求的状态,即功能函数Z>0;结构的失效状态指结构未能满足其功能要求的状态,即Z<0;有效与失效的分界为极限状态,Z=0。结构可靠的概率PR=P(Z>0),失效概率为PF=P(Z<0),显然有PR+PF=0。这样的定义对于电器产品和精密仪器是适用的的,但是对于土建结构就不是完全符合,因为土建结构中的有效与失效没有确切的分界,很难给以明确的定义,结构的破坏是渐变的,存在模糊的边界状态,即中介状态,如构件带故障工作状态,因此不能单一的按照“有效-失效”二级工作模式来模拟工程结构[2,3]。王光远、张鹏等人提出了具有中介状态的结构可靠性向量理论,认为工程结构、构件都具有“安全-中介-失效”三级工作模式[4]。当构件、结构只有一个约束条件,即单约束模式状态时,将结构的抗力水平分为三个区间Ω1(0,Rs)、Ω1(Rs,Rf)、Ω1(Rf,∞),其中Rs为构件安全抗力上限,Rf为构件失效抗力下限。与这种三级模式对应的可靠性分析就是求单约束构件服役期间处于各种状态的概率:

它们构成可靠性向量[PR,PM,PF],显然有PR+

3 砌体结构水平地震剪力的概率分布

地震时,多层砌体建筑的破坏主要是由水平地震作用引起,因此,在考虑地震作用的时候,一般只考虑水平地震作用,而忽略竖向地震作用的影响。由于房屋的层数不多,质量和刚度沿高度的分布一般也比较均匀,并且砌体结构的水平震动以剪切型为主,故可以用底部剪力法计算结构的地震作用FEK,进而计算出沿高度i质点的水平地震作用Fi,对于刚性楼盖房屋Fi根据抗侧力构件的刚度分配到每个构件,从而形成水平地震作用下的构件剪力[1]。高晓旺等研究了水平地震作用的概率模型及统计参数,提出以下两个概率模型[5],在设计基准期T年内,结构基底剪力的概率分布和统计参数为:

式中:VK为在设计基准期50年内超越概率为10%的地震作用下的底部剪力;K为形状参数,对于全国所有抗震设防区,取K=2.350;δv=1.267;μv=0.597VK。

在一定强度i的地震作用下,结构基底剪力的条件概率分布及其统计参数为:

在计算结构的可靠性向量时,通过计算可以得到墙体或楼层的地震作用力Vk,将结构或构件的安全抗力上限和失效抗力下限代入式(5)和(6),可以得到相应的安全概率PR和非失效概率PF,则失效概率,中介概率PM=1-PF-PR,这样既可以得到可靠性向量[PR,PM,PF]。

4 砌体结构抗震性能评价

砌体结构的可靠性向量包括墙体、楼层和结构体系三个层次,这样可以全面的把握结构的抗震性能,了解结构体系中的薄弱环节。图1给出了某对称三层砌体结构建筑的平面图,其中砌块为烧结粘土砖MU10,砂浆为M7.5混合砂浆,采用现浇楼板,抗震设防烈度为7度,2类场地,外墙、纵墙为370 mm,横墙为240 mm。

4.1墙体的可靠性向量计算

在计算墙体的可靠性向量时,选择墙体的抗剪强度为指标,VK(t)为墙体在设计基准期50年内超越概率为10%地震作用下的水平地震剪力标准值,其安全抗力上限和失效抗力下限为:

式中:VQij为第i层第j片墙体的抗剪承载力,可参考文献[1]中方法计算;α是墙体塑性变形的调整系数,构造措施良好墙体在I为多遇地震烈度、设防烈度和罕遇地震烈度时参考取为1.0、1.05和1.1。

表1给出了各层横墙的抗剪强度标准,表2给出了各墙体承担的地震作用力。

通过表1和表2中给出的墙体抗剪强度标准值和地震剪力,通过墙体的可靠性向量计算式,可以得到墙体的可靠性向量,如表3所示。

通过计算可以得到砌体结构各承重横墙的可靠性向量,得到各墙体在不同强度地震作用下的可靠度(安全概率),从表3的数据可以知道,随着地震强度增加,墙体可靠度不断降低,尤其是罕遇地震作用下,墙体失效概率较高。从墙体的可靠性向量数据可以知道,墙体可靠度体现为“下底上高”,即下部墙体更易受到破坏,这与实际震害相一致,主要是因为下部墙体承受的剪力较大,抗力不足,因而无论是在设计和加固工程中,都应尤其注重下部墙体构件的抗震性能。

5 结论

以可靠性向量理论为理论基础,所介绍的现役砌体结构抗震性能评价方法,可以得到砌体结构墙体的可靠性向量,即得到结构在设计基准期内遭遇地震作用或结构遭遇特定强度地震作用时,结构处于安全、中介、失效三个状态的概率,定量的给出结构的抗震性能,为砌体结构的抗震加固决策提供依据。该方法简单、适用,除用于砌体结构外,通过选取相应的抗力指标,还可用于其它结构体系的抗震性能评价。

参考文献

[1] 刘立新.砌体结构[M].武汉:武汉理工大学出版社,2003

[2] 王光远,张鹏,陈艳艳,等.工程结构及系统的模糊可靠性分析[M].南京:东南大学出版社,2001

[3] 王光远,王文泉,欧进萍.系统的广义可靠度[J].系统工程理论与实践,1988,(1) :6-13

[4] 王光远,于玲.抗地震结构三级设防的可靠性分析[J].哈尔滨建筑大学学报,2002,35(1) :1-6

[5] 高晓旺,鲍霭斌.地震作用的概率模型及其统计参数[J].地震工程与工程振动,1985,(1) :4-7

结构抗震性能评价 篇2

近几年来,世界各地地震时有发生,带给人类的惨重损失仍记忆犹新。柱或墩丧失支撑是钢筋混凝土结构倒塌的主要原因。所以加强柱或墩是提高钢筋混凝土结构抗震能力的重要途径。

在我国现有的多高层建筑中,钢筋混凝土结构应用得最为普遍,其中钢筋混凝土框架结构是最常用的结构形式。因为其具有足够的强度、良好的延性和较强的整体性,目前广泛用于地震设防地区。在地震作用下,一味地追求结构的强度并不可取,结构的延性是非常重要的。当小震来临,应确保所有的结构构件在抵抗地震作用力时,具有足够的强度,使其基本上处于弹性状态。在中震作用下,结构的某些关键部位超过弹性强度,进入屈服,发生较大变形,达到非线形阶段,这时,我们就特别提出延性要求。当中震来临的时候,因为结构具有非弹性特征,某些关键部位超过其弹性强度,进入塑性状态。由于它有一定的延性,它的非线性能够承担塑性变形,使它在变形中能够耗费和吸收地震能量。

钢筋混凝土框架结构抗震性能分析 篇3

【关键词】钢筋混凝土;框架结构;抗震性能

1、引言

钢筋混凝土框架结构是指由钢筋混凝土梁和柱连接而成,共同构成承重体系的建筑结构,该结构建筑的墙体都为自承重墙,仅起到分隔和围护的作用。钢筋混凝土框架结构因其具有平面布置灵活和抗震性能好等优点,在工业与民用建筑中得到了广泛的应用。但是,近几年我国地震频繁发生,暴露出我国很多钢筋混凝土框架结构的基础设施与建筑物的抗震性能依然较差,震害比较严重,造成了人员伤亡和经济损失。因此,分析钢筋混凝土框架结构的特点及造成震害的原因,并以此为基础提出科学合理的抗震措施,对完善我国钢筋混凝土框架结构的抗震设计,优化我国钢筋混凝土框架结构建筑的抗震性能,减少地震造成的损失具有十分重要的意义。

2、钢筋混凝土框架结构的特点及震害分析

2.1钢筋混凝土框架结构的特点

钢筋混凝土框架结构的特点是自重比较轻,具有较好的抗震性能。其主要构件是柱和梁,分别承受使用过程中的竖向荷载与水平荷载,其屋盖和楼板的荷载经过板传给梁,又由梁传给柱,再由柱传给基础。通过合理的设计,钢筋混凝土框架结构能够具有良好的延性性能,有效耗散地震造成的输入能量。但同时也具有明显的缺点,就是其侧向刚度较小导致抵抗水平荷载的能力较低,在地震作用下水平变形较大,进而造成非结构构件的破坏。当建筑结构较低时,水平变形以剪切变形为主,由钢筋混凝土框架柱的弯曲变形与节点转角引起;当建筑结构较高时,水平变形则表现为弯剪型,过大的水平位移引起较大的P-△效应,使结构损伤更为严重,甚至出现极少数倒塌现象[1]。

2.2钢筋混凝土框架结构的震害分析

总的来说,钢筋混凝土框架结构的震害分为柱、梁及梁柱节点等结构构件破坏和填充墙等非结构构件破坏两类。

(1)钢筋混凝土框架柱的破坏 一般情况下,地震对钢筋混凝土框架柱的破坏重于梁,柱顶端的破坏重于柱底,角柱的破坏重于中柱和边柱,短柱的破坏重于一般柱。由于钢筋混凝土框架柱的两端弯矩较大,故柱的两端极易发生弯剪破坏,形成水平裂缝和斜裂缝,有时甚至形成交叉裂缝,并进一步导致箍筋严重扭曲而崩断。而在柱底部分的水平裂缝处,局部混凝土会被压碎,进而导致纵向受力的钢筋发生屈曲暴露出柱体表面。

(2)钢筋混凝土框架梁的破坏 钢筋混凝土框架梁的破坏一般发生在梁端,其主要原因是梁端部分的剪力和弯矩都比较大,而且在地震中会反复受力。另外,在梁端处的钢筋端部常出现锚固不好、纵筋和箍筋配筋不足等情况,这些原因都会导致梁端纵向钢筋屈服,形成垂直裂缝或交叉裂缝,使梁端在地震中被严重破坏。总的来说,地震对钢筋混凝土框架梁的破坏没有柱的破坏严重,并且属于框架结构的局部破坏,故通常不会引起建筑的整体倒塌。

(3)钢筋混凝土梁柱节点的破坏 在地震中,钢筋混凝土梁柱节点是最易被破坏的区域之一,其主要包括剪切破坏与钢筋锚固破坏。造成梁柱节点易被破坏的主要原因有:一是梁柱节点区域的箍筋绑扎十分困难,故在施工时经常出现箍筋配置不足或未设箍筋的情况[2];二是梁柱节点处箍筋的绑扎不牢固,导致在振捣混凝土时箍筋下滑至柱顶区域;三是梁柱节点核芯区的钢筋过密,导致节点处的混凝土浇筑质量下降。这些原因都会降低梁柱节点的抗剪能力,造成震害。

(4)填充墙体的破坏

钢筋混凝土框架结构中的填充墙体多为砖砌体,只用于分割和围护空间,与框架结构缺乏有效连接,其具有承载力低、刚度大、变形性能差和抗剪强度低等特点。因此,在地震水平作用力下,填充墙体极易沿柱周边出现斜裂缝和交叉裂缝,并且这种破坏发生的早且严重。

3、提高钢筋混凝土框架结构抗震性能的措施

3.1合理设计钢筋混凝土框架结构的构造

在进行钢筋混凝土框架结构设计时,必须对其抗震性进行充分的考虑,合理的设计方案应具有良好的承载力、稳定性、刚度及延性等特点。由于在地震中不规则建筑平面极易导致局部和扭转振动的发生,而不规则建筑立面极易导致建筑物应力变形集中以及局部振动过度等现象,因此,在进行钢筋混凝土框架结构设计时,应合理布置构造柱、梁、楼梯以及窗间墙等构件,保证抗侧力构件的对称;同时应使纵横墙及上下墙对齐,保证竖向抗侧力、刚度及质量的均匀。另外,应重视“强柱弱梁、强节点弱锚固、强剪弱弯”的设计原则,并严格限制框架结构的轴压比,提高钢筋混凝土框架结构的延性,减少钢筋混凝土柱的脆性受压破坏,有效提高建筑物的抗震性能。

3.2严格管理钢筋混凝土框架结构的施工

(1)施工原材料的选择 在钢筋混凝土框架结构中,钢筋的性能和混凝土的强度等级都直接关系到建筑的抗震性能。为了实现钢筋混凝土框架结构“强柱弱梁、强剪弱弯”的要求,应注意控制钢筋的屈服强度、实际抗拉强度以及强度标准值间的关系,避免超强过多,使钢筋充分发挥其延性性能。为了减少钢筋混凝土框架梁柱的柱轴压比及剪压比,应适当提高混凝土的强度等级,有效提高框架结构的整体延性。

(2)钢筋的制作与安装 在地震时,钢筋混凝土框架柱或梁端的截面会出现弹塑性状态,可能导致纵向钢筋伸入梁柱节点的锚固在钢筋与混凝土间的粘结破坏中失效[3],因此必须确保其锚固长度和锚固形式的可靠性。另外,框架节点的箍筋可有效约束混凝土和纵向受压钢筋,防止纵向钢筋被压屈,所以在加工时,必须保证其平直段的长度符合要求;在现场绑扎时,梁、柱交接处及梁上有集中荷载处必须使用箍筋,不可漏放,特别是核心区还应按加密要求布置。

(3)混凝土的浇注 钢筋混凝土框架的不同部位对混凝土强度等级的要求是不同的,因此在浇筑时,必须严格检查混凝土的强度等级及其浇筑顺序,防止高等级混凝土部位被注入低等级混凝土。在验收时,必须加强对节点核心区及构造柱的混凝土试块留置,以便控制强度质量;同时还应注意混凝土的振捣及养护。

(4)填充墙体的加固 在地震中,砌体强度不足的填充墙体会出现压裂、压碎、拉裂和剪断等现象,有的甚至会倒塌。因此,应该对填充墙体采取设置水平拉结筋和混凝土连系构件等加固措施,提高填充墙体的抗震性能。

4、结束语

本文通过对钢筋混凝土框架结构特点及震害的分析,从设计和施工两方面得出了一些优化其抗震性能的措施。但由于不同地区的地震特点不同,对钢筋混凝土框架结构的抗震设计方法和抗震措施的实施也要区分对待,选择各地更为适合的抗震设防方法,这就需要相关的工作人员不断努力研究,不断优化抗震措施来有效减少地震对我国的损害。

参考文献

[1]张婧,高衡山.钢筋混凝土框架结构的抗震分析及施工质量的控制措施[J].科学之友,2012(8).

[2]崔海涛.建筑框架结构设计中的抗震技术综述[J].科技创业家,2012(2).

结构抗震性能评价 篇4

框架结构和砌体结构是我国建筑结构的主要形式,两种结构具有不同的力学模型和计算方法,现行规范对这两种结构混合承重的结构(如底框结构,内框架结构)采取了许多抗震措施,并且明确指出此类结构仅适用于标准设防类及以下的房屋。但是,目前有部分90年代左右建造的中小学重点设防类建筑采用的是框架-砌体混合结构,这类结构有的是底框结构,有的是框架和砌体相连的结构。这种砌体结构的抗震能力明显不足,在地震作用下极易产生破坏,从而严重威胁人的生命财产安全。对这类建筑的抗震鉴定,目前还没有成熟的鉴定经验。本文对某框架和砌体相连的混合结构进行地震作用分析,以了解这种混合结构的抗震性能及承重墙体的抗震承载力情况,并根据抗震分析结果对其进行抗震加固改造。

2. 工程概况

合肥某中学综合楼,建于本世纪90年代初,共5层,层高为3.5m。由于使用功能的需要,本综合楼右侧采用砌体结构,预制楼屋盖,左侧采用框架结构,现浇楼屋盖;第一层承重墙厚370mm,二层以上承重墙厚240mm。本综合楼抗震设防烈度为7度,建筑场地类别为Ⅱ类,建筑设防类别为重点设防类(简称乙类),抗震鉴定类别为B类。在进行抗震鉴定之前,对本综合楼的梁、柱混凝土强度和承重墙砂浆和砖强度进行了检测,经检测,梁、柱混凝土强度可达C20,砂浆强度可达M2.5,砖强度可达M10。本综合楼标准层结构布置图如图1所示。

3. 结构抗震分析

本综合楼为框架与砌体相连的混合结构,采用国内常用的PKPM结构分析软件进行分析计算时,因无法对砌体弹性模量、泊松比等参数作出定义,分析误差较大。困此,本文采用ETABS结构分析软件对本综合楼进行地震作用分析和计算。材料定义的部分参数如表1所示:

采用地震反应谱法进行分析计算,地震分组为第一组,水平地震影响系数最大值取为0.08,场地特征周期取为0.30s。结构分析模型如图2所示。

本综合楼可以看成非对称的框架-剪力墙结构,因此,本楼地震作用分析主要依据现行抗震规范关于多层框架剪力墙的计算分析要求进行。本综合楼层层间剪力、楼层最大弹性位移与平均位移之比、框架部分承担的剪力及占楼层全部剪力之比如表2所示。

从表2可以看出,楼层横向最大弹性水平位移大于该楼层两端弹性水平位移平均值的1.2倍(接近1.5倍),属平面扭转不规则;另外,右侧框架部分所承担的地震剪力(计算中也包括构造柱承担的地震剪力)仅占相应方向的7.8~12.3%,表明楼层绝大部分地震剪力都集中到了楼层各片承重墙上。因此,这种混合结构体系对抗震十分不利。表3为第 (3) 、 (6) 和 (9) 轴横向承重墙地震剪力设计值、抗震承载力设计值及比较情况。可以看出,部分墙体抗震承载力不满足,需采取抗震加固措施。

3. 加固改造设计

对于本教学楼,拟采用改变结构体系方法,在左侧框架结构内增砌抗侧力承重墙,承重墙内增设贯通拉结筋,墙顶与框架梁间采用干硬性膨胀砂浆捻缝,以确保增砌的抗侧力墙能满足抗压和抗剪的要求,墙体砖采用蒸压灰沙砖,设计强度等级M15,砂浆强度等级采用M5。通过这种结构形式的改造,本混合结构可以看作砌体结构。改造后的标准层结构平面图如图3所示,建立的ETABS结构模型如图4所示。

采取上述加固改造措施后,依然采用ETABS结构软件进行分析计算,通过地震作用分析可知,本综合楼最大弹性位移角为1/3088(位于第二层横向),楼层最大位移与平均位移之比最大为1.120 (位于第二层横向) ,满足抗震要求。表4为抗震加固改造后第 (3) 、 (6) 和 (9) 轴横向承重墙地震剪力设计值、抗震承载力设计值及比较情况。可以看出,除第 (9) 轴第二层横墙抗力/效应比略小于1以外,其它均大于1,满足抗震要求。对 (9) 轴第二层横墙采取增设单层钢筋网砂浆面层措施进行局部加固,从而可使整栋教学楼满足抗震要求。

4. 结论

通过对合肥某框架与砌体相连的混合结构进行抗震分析,得出以下几点结论和认识:

(1) 框架与砌体结构是两种不同的结构体系,由于材料性质不一样,力学计算模型不一样,结构侧移刚度不一样,造成结构平面扭转,从而使绝大部分地震剪力都集中到砌体结构的各片承重墙,对承重墙体抗震十分不利;

(2) 通过改变结构体系,变成单一砌体结构形式后,结构平面墙体布置较均匀,平面扭转较小,地震剪力分配较均匀,各片承重墙抗震承载力基本满足要求;

结构抗震性能评价 篇5

影响砌体墙-钢筋混凝土墙组合结构抗震性能的因素

从影响组合结构性能的因素来看,砼墙的数量不仅影响组合结构的经济性能还影响抗震性能,所以,对组合结构来讲,砼墙的合理数量尤为重要,本文基于砌体墙一钢筋混凝土墙组合结构协同工作性能与框架一抗震墙结构具有类似的特征,论述了影响砌体墙一钢筋混凝土墙组合结构抗震性能的.因素,并对组合结构中混凝上墙的合理布置、合理数量进行了归1纳总结.

作 者:梁艳波 作者单位:抚顺职业技术学院,辽宁抚顺,113006刊 名:中国科技博览英文刊名:CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW年,卷(期):“”(11)分类号:U663.9+3关键词:组合结构 抗震性能 砌体墙 钢筋混凝土墙

结构抗震性能评价 篇6

关键词:超限高层建筑;抗震设计;抗震性能

引言

城市化进程的快速发展使超限高层建筑的数量与规模越来越大。我国的国土虽然辽阔,但是地质条件却相当的复杂而且经常会发生自然灾害,例如汶川地震、雅安地震等,所以建筑的抗震性能已经引起了人们的高度关注。起提高超限高层建筑抗震性能设计的水平必须从超限高层建筑发展的目标和判断标准方面入手,并根据建筑物的实际情况,采取有效的设计策略。

1. 分析超限高层建筑基于性能抗震的设计

1.1超限的定义

按照有关规定高层建筑是指10层以上的建筑,也包括超限高层的建筑。判断是否属于超限高层建筑的依据是根据其的高度和相关规定的限额来进行比较。比较的内容有高宽的超限比、竖向规则和平面规则的超限等三个方面。

1.2分析超限高层建筑基于性能抗震设计的思想内容

一直以来,世界各国指导高层建筑的抗震思想标准是“小型地震不会坏、中型地震可以修、大型地震不会倒”。经过时间和事实的证明,这种指导标准是最为合理的。但是,该思想只重视建筑物不倒的抗震性能,而忽视了大震对建筑物结构功能带来的影响,所以这也会造成严重的社会经济损失,因此,在超限高层建筑基于性能抗震的设计必须要重视。那么清楚基于性能建筑设计的原理是十分重要的,基于性能的建筑设计主要是以抗震为基础来指导整个建筑设计的,因此为了保证即使在地震作用下建筑结构体系的结构功能也不会发生改变,就需要规范好结构体系的布置设计、结构体系的使用和质量的把握几方面的内容。

1.3关于超限高层建筑抗震性能的水准

根据我国现行的规定,关于超限高层建筑抗震性能的水准有以下几方面的内容:一是,建筑结构的完整性在地震过后依然可以保持而且是不需要进行任何的修复就可以继续使用的;二是,建筑结构的完整性得到了保证,但是发生了轻微的裂缝,这种裂缝不会影响建筑物的安全使用,因此可以不用修复就可以继续使用;三是,保持了建筑重要结构的完整性,只需修复其他部位的裂缝就能再次使用;四是,建筑的重要结构发生了轻微的破损,而其他结构的破损程度达到了中等的程度,所以建筑物只需要少许的修复就可以再次使用;五是,建筑重要结构的破损达到了中等的程度,而其他结构的破损也达到了中等或以上的程度,建筑物必须要进行加固修复才能使用;六是,建筑重要结构的破损达到了中等或以上的程度,而其他结构的破损度非常严重,随未倒塌但是严重威胁人们的人身安全。

2.分析我国超限高层建筑基于性能抗震设计的缺陷

经济水平在一定程度上决定了国家科学技术的水平。在我国,受到经济水平的发展,在实际的建筑过程中,超限高层建筑基于性能抗震的设计还不能解决存在于建筑过程中的问题;而且,由于人们对建筑物功能的不同需求复杂化了超限高层建筑的设计,在对建筑结构进行可行性评估时是根据相关的试验来获取评估结果的,这样就会在实践操作中难以实施;由于时代的发展需要对每栋高层的建筑进行创新性的设计,这就增加了界定超限高层建筑抗震性能水平的难度,而且由于各种的原因,需要提高超限高层建筑的分析计算方法。所以,在超限高层建筑的设计中,基于性能的抗震设计是最为合理的。

3.基于性能抗震设计的方法

在实际设计中应用基于性能抗震的设计有两种方法:基于传统的设计方法和接基于位移进行设计。第一种方法在目前的建筑设计中应用最广泛,设计人员也比较熟悉。这种方法的设防指导原则是:小震不坏、中震可修、大震不倒。而设计的方法主要有:设计要根据处方形式或指令性的规定来进行;小震的弹性设计、概念设计和对部分结构进行大震变形的验算等。但是这种方法有明确的规则性和适用高度限制,存在较大的局限性,有时不能适应对新技术、新资料以及新结构体系的发展的适应性比较差。第二种方法虽然比较少用而且设计人员也没有完全掌握,但是就提供了可行的方法给实现高层结构设计,这对有技术的进步创新大有好处。这种方法的設防指导原则是:干预期的性能目标的提出要根据受震影响度和使用功能的类别来进行的,包括各种如结构与非结构的以及设施的具体性能;具体工程预期目标的最终选择是由业主来决定的。相比传统的设计方法,由于该设计方法采用的结构性能指标是结构位移,因此整个的设计过程完完全全地被改变了,设计的变量直接选择了目标位移,此位移的结构有效周期是通过设计位移来计算出来的,结构的有效刚度也是根据此依据来进行计算,这样就可以计算出此时结构基底的剪力,然后再来分析结构使配筋的设计更加具体化。

基于性能的抗震设计的优点有:可以具体量化三水准设防要求的性能目标及水准,在设计中,对性能水准判别的准则和性能目标的选用的实施要特别强调并要进行更加深入的论证分析。然而基于性能抗震的设计需要研究解决的问题仍比较多,尤其是在地震大小的确定性和计算模型及参数的正确性的问题。但是,值得肯定的是,由于技术的进步和深入的研究必定会提高高层建筑的抗震性能的,那么超限高层建筑的安全性就得到有效的提高。

4.结论

由此可见,基于性能抗震设计的方法应用于超限高层建筑中是一个必然的发展趋势。在高层建筑的宽高度的有关规则中,限制性比较少,提高了超限高层建筑的设计的灵活性。因此,在今后较长的时期里,超限高层建筑结构基于性能的抗震设计都是高层结构抗震研究发展的方向。

参考文献:

[1]宫方武,玉琢. 浅谈高层建筑结构抗震设计[J]. 硅谷,2011,(10) .

[2]赵媛. 高层建筑的抗震设计及减灾措施[J]. 建筑,2010,(22) .

结构抗震性能评价 篇7

由于高层建筑随着其建筑高度的增加, 会受到较大的垂直和水平载荷, 由此而产生巨大的弯矩和剪力, 大大增加了其颠覆力矩, 且作用水平载荷作为控制设计的主要载荷由风载荷和地震载荷构成, 是一种动力载荷。高层建筑基础的受力情况更复杂, 就要求其具有更高的稳定性、强度以及刚度, 能够提供更大的水平与垂直负载能力。因此, 在高层建筑结构基础大多采用桩基础形式, 或者桩与其他基础形式复合组成的基础形式[1]。

2 桩基础建筑结构的抗震性能

2.1 桩基础对建筑结构震动的影响

研究表明, 上部构造、地基土、基础形式等为影响建筑结构振动响应的重要因素。因此, 分析建筑振动必须综合考虑土—基础—上部建筑结构的力学相互作用[2], 通过实测可知, 整体性良好、刚度大的基础形式的建筑振动响应明显降低。

基础对上部建筑结构的影响主要表现为刚度和阻尼, 都为频率的函数, 忽略上部建筑结构特性, 假设其为刚体, 忽略摆动阻抗函数与水平阻抗函数耦合作用, 则基础对建筑结构影响的数学分析模型[3]可简化为:

方程为:

式中, M=结构总质量;Kx=基础水平振动阻抗系数;Kφ=基础摇摆振动阻抗系数;Ky=竖向振动阻抗系数;hw=结构重心到基础底面高度。

经过求解方程, 引入质量附加系数ζ, 阻尼比D, 振幅放大系数Mmax, 结果表明随结构总质量M减少或基础等效半径r0增大, 体系附加质量系数ζ, 阻尼比D, 振幅放大系数Mmax减小, 可以降低结构振动, 起到减震的目的。

因此, 增加基础等效面积, 可以增大基础对上部结构的刚度、阻尼和附加质量, 减小地面振动对建筑结构的影响, 能够有效地减振抗震;整体性好、大面积的基础形式可以衰减环境振动;适当改变桩基础的形式和面积, 考虑其对环境微震动的衰减效应, 可以经济有效的增加建筑的抗震性能[4]。

2.2 螺旋桩承载极限评价

异性桩是目前深基础形式发展的一个热点方向, 由于其比传统等界面桩具有更大承载力, 具有极大地发展空间, 但其载荷位移曲线表现出不连续、拐点多的特点, 因而难于判定其极限载荷和物理意义。螺旋桩可以通过数学分析评价其极限承载能力, 将会得到广泛的应用。

螺旋桩由于具有变截面桩的桩体表面、桩土相互作用复杂、施工条件好、承载力高等一系列优势[5]。通过竖向承压载荷试验表明, 螺旋桩在竖向力的作用下, 明显表现出3个阶段, 即:弹性阶段、弹塑性阶段以及塑性变形阶段, 分析其Log P-S曲线, 可以判断其极限载荷。

3 结论

高层建筑结构基础大多采用桩基础形式, 增加基础等效面积, 可以增大基础对上部结构的刚度、阻尼和附加质量, 减小地面振动对建筑结构的影响, 能够有效地减振抗震;整体性好、大面积的基础形式可以衰减环境振动;适当改变桩基础的形式和面积, 考虑其对环境微震动的衰减效应, 可以经济有效的增加建筑的抗震性能。

螺旋桩可以通过竖向承压载荷试验分析其Log P-S曲线, 判断其极限载荷, 具有变截面桩的桩体表面、桩土相互作用复杂、施工条件好、承载力高等一系列优势, 将会得到广泛的应用。

参考文献

[1]唐业清.简明地基基础设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.

[2]门玉明, 黄义.土-结构动力相互作用问题的研究现状及展望[J].力学与实践, 2000, 22 (4) .

[3]严觉人, 王贻荪, 韩清宇.动力基础半空间理论概论[M].北京:中国建筑工业出版社, 1981.

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砖混结构的抗震性能以及抗震措施 篇8

发生地震时, 砌体受到的地震损害大体分为外在原因和内在原因两种情况。外在原因是指地震产生的冲击力, 地震冲击波可以分为横向的和纵向的, 横向波产生水平力或是扭转力, 纵向波产生垂直力。当横向波产生的水平力和墙的方向平行时, 因为墙体的剪力作用, 会在墙体上出现裂缝;当水平力和墙体方向垂直时, 墙体弯曲, 平面受损, 为了避免这一情况发生, 建议在多层建筑中, 使用圈梁或是构造柱;当发生等级低的地震时, 同时建筑物的层数较少时, 纵波形成的垂直力, 会小于建筑物本身的重力;但是, 如果建筑物的层数较多时, 纵波产生的垂直力, 会在较高的楼层上, 形成拉应力, 为此, 用砖混结构建成的建筑物, 一般会限制层数;横波产生的扭转力, 会使建筑物中离中心较远的地方受损严重, 例如:边角。导致砌体受损的内在力是结构的脆性较高、整体连接不牢靠, 当地震发生的时候, 建筑体脆薄的地方、受力复杂的地方、建筑体突出的地方、建筑连接不牢靠的地方, 都很容易遭受地震的破坏。

2. 抗震性能的最优设计及分析

2.1 平立面的设计要匀称、规则

在多层建筑中, 为了防止在地震时, 砌体结构发生刚度突变、楼层错位的情况, 其结构要设计匀称规则, 避免因为建筑体的形体复杂、受力不匀等原因引发作用力太复杂或是结构伴随扭曲现象, 导致建筑物遭受损坏。

2.2 横向和竖向的墙体一起承担作用力

在多层建筑中, 横向和竖向墙体一起承担作用力的结构, 要优先使用, 并且最好是横向、竖向承担的作用力要匀称。横向要对齐, 竖向要连接到位, 在一条轴线上的窗间墙, 宽度要一致, 楼梯最好不要设计在建筑物一端或是某个角, 烟道的设计不能让墙体消弱, 如果必须要消弱, 一定要有别的加固的方法, 没有纵向配筋的烟囱, 不要设计。

2.3 限制建筑物的高度和宽度

历来的地震受损数据显示, 建筑物的受损程度和建筑物本身的高度和宽度有着很大的关系。建筑物的层数越多, 地震受损程度就越高。所以, 在建筑物设计中, 一定要限制建筑物的层数和高度, 多层建筑的横墙承担了大部分的地震横向作用力, 如果横墙的间距不均匀, 会使楼层平面变形, 降低了横墙的抗震能力, 所以, 横墙的间距也要均匀。

3. 改善砖混抗震性能的相应措施

3.1 砖混结构的刚度要均匀

参照抗震性能的设计原理, 砖混结构要保持刚度均匀, 平面规整、匀称, 墙体连续、贯通。然而在实际施工过程中, 经常碰到刚度中心、质量中心二者不重合的现象, 这样, 当地震发生的时候, 会偏转, 致使一些离刚度中心较远的结构变形严重, 极易受损。如果有这一现象存在, 要在离刚度中心较远的地方, 设置钢筋混凝土柱或是圈梁, 用以约束墙体、加固脆弱的地方。另外, 还可以把刚度大的墙体, 改成轻质隔墙, 或者是把刚度小的地方的横切面尺寸增加, 适当调整刚度。

3.2 重视圈梁、构造柱的优化设计

圈梁, 有助于建筑物内墙和外墙连接地更好, 提升结构的整体性, 预防预制板发生散落, 减少墙体平面塌陷的可能, 提升楼盖的刚度, 极大地预防墙面受到破坏, 地震时, 可以有效阻止前面裂缝继续恶化, 有效缓解地震产生的沉降力, 设置圈梁是最经济、最有效的防震方法。在圈梁的具体施工过程中, 会碰到施工人员计算方法不恰当, 导致钢筋的绑扎长度太短;在楼梯口、门窗洞口不增设圈梁, 亦或是把圈梁设在洞口的下面;附加圈梁长度小于原有圈梁的长度;把圈梁高度降低, 不能和楼板靠紧, 使结构的刚度得不到提高, 圈梁的抗震作用得不到发挥;建筑物边角处、墙体联合处, 没有设置圈梁, 或是没按规定数量、长度标准设置圈梁等问题, 因而, 应该重视对其的设计。

构造柱, 主要用于提升建筑物结构的变形能力, 增加结构的延性, 让建筑物在地震发生时, 不会突然倒塌。设置构造柱, 可以让建筑物的结构, 有一个由圈梁、构造柱共同组成的体系;建筑物的外墙砌好以后, 借助构造柱, 能让墙之间互相连接, 提升建筑物的整体牢固性, 构造柱能明显提高建筑物中墙体的延性, 提高结构的变形能力, 让整栋建筑物的抗震性能大大提高。除此之外, 圈梁、构造柱一起使用, 在墙体的横向、竖向进行加筋, 可以有效避免墙体裂缝的扩宽或是长度延伸, 有效限制开裂的结构发生错位, 保护墙体不会坍塌, 墙的竖向作用力不会很大幅度地减少, 保证了建筑物较强的抗震性能。

3.3 增大墙体面积、提高砂浆的强度

砖混结构的建筑物, 其抗震能力和建筑物的高度成反比, 和墙体面积、砂浆强度成正比。所以, 增大墙体面积、提高砂浆的强度, 也是提升建筑物抗震性能的有效方法。一般来讲, 能抵抗七级地震的建筑物, 墙体的面积率, 要保证在百分之十以上, 当建筑物的层数是六层及以上时, 这一数值要保证在百分之十二以上, 砂浆的强度要高于M5;另外, 鉴于楼盖的总重量是建筑物的一半, 所以, 当建筑物的高度确定后, 增一层楼盖, 相对于增加了半层楼的抗震能力;当建筑物的总层数不一样时, 建筑物的薄弱层也有所不同:四层及以下的建筑物, 薄弱层为一层;五层及以上的建筑物, 薄弱层会有所上升, 所以, 在建筑物设计过程中, 当建筑物的层数在四层及以下时, 要增大一层的墙体面积、提高砂浆的强度, 当建筑物的层数为五层及以上时, 要增加墙体面积、提高砂浆强度的楼层为一到三层。

3.4 连接墙体

楼盖板和墙体之间连接的好坏, 也对建筑物的抗震性能有影响。现在, 我国的多层建筑, 多数使用的是全现浇板, 这样有助于提高建筑物的整体性, 另外, 提高建筑物的刚度、强化楼盖板和墙体之间的连接, 可以最大限度地控制墙面水平弯曲损坏。

3.5 横墙、纵墙的设计要合理

横纵墙是砖混结构建筑物的主要承载构件, 地震时, 建筑物受损或是坍塌, 主要是地震力使横纵墙产生裂缝, 导致墙体松动、错位、坍塌。所以, 横纵墙的合理设计, 能够有效提升建筑物的抗震性能, 在设计横纵墙时, 主要注意墙体分布要匀称, 横墙要沿平面对称, 纵墙上下对齐连续, 同时同一轴线的墙体厚度要一致, 尽量使得纵墙连贯, 增加横向墙体的间距, 应对横向地震力对建筑物的损坏。

3.6 墙内要设钢筋

多层砖混结构的建筑物底层, 抗震性能较低, 所以, 可以在底层的承重墙体内设置钢筋用于分担地震作用力, 提高墙体的抗震性能, 降低墙体的脆性, 提高墙体的延性。

3.7 保证施工的质量。

设计的好坏, 还要通过施工“落实”, 保证施工的质量, 才能让建筑物的抗震性能真正达标, 在实际的施工过程中, 要保证砂浆的强度、保证砌体的质量、横纵墙体要连接好, 保证施工质量达到设计的标准, 提高施工的质量, 也是保证建筑物抗震性能很关键的方法。

4. 结束语

砖混结构建筑物抗震性能的高低, 关系着人们的生命、财产安全。砖混结构建筑物, 因为材料性能不稳定、施工质量高低等原因, 建筑物的抗震性能很难达到设计的标准, 所以, 从设计到施工, 要进行全面控制, 保证建筑物有很高的抗震性, 让人们的生命财产安全不受损坏, 建筑物功能性很好的发挥。

摘要:砖混砌体的优点有很多:结构简单、价格不高、施工便利, 正因这些, 它被广泛使用在国内的建设中, 我国传统的砖混砌体抗震效果不明显, 在地震中, 损坏严重, 人们的财产、生命损失严重。所以, 笔者在此文中讨论多层建筑物中砖混砌体的抗震效果及相应抗震措施。

关键词:砖混结构,抗震性能,抗震措施

参考文献

[1]高振世, 等.建筑结构抗震设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.

[2]董宏志, 吕玉涛, 徐茵.构造柱在砖混结构中应用的若干问题[J].吉林建筑工程学院学报, 2014, (1) .

[3]施伟华, 周光全, 赵永庆, 等.2003年大姚612级地震房屋震害特征及分析[J].地震研究, 2014, 27 (4) .

基于性能的结构抗震设计研究 篇9

一、基于性能的结构抗震设计方法

基于性能的抗震设计方法目前主要有3种:承载力设计方法、位移设计方法和能量设计方法。

1. 承载力设计方法。

承载力设计方法是目前各国规范所普遍采用的方法, 基于承载力设计方法又可分为静力法和反应谱法。静力法产生于20世纪初期, 是最早的结构抗震设计方法。上世纪初前后日本浓尾、美国旧金山和意大利Messina的几次大地震中, 人们注意到地震产生的水平惯性力对结构的破坏作用, 提出把地震作用看成作用在建筑物上的一个总水平力, 该水平力取建筑物总重量乘以一个地震系数。用现在的结构抗震知识来考察, 静力法没有考虑结构的动力效应, 即认为结构在地震作用下, 随地基做整体水平刚体移动, 其运动加速度等于地面运动加速度, 由此产生的水平惯性力, 即建筑物重量与地震系数的乘积, 并沿建筑物高度均匀分布。考虑到不同地区地震强度的差别, 设计中取用的地面运动加速度按不同地震烈度分别给出。根据结构动力学的观点, 地震作用下结构的动力效应, 即结构上质点的地震反加速度不同于地面运动加速度, 而是与结构自振周期和阻尼比等有关。采用动力学方法可以求得不同周期单自由度弹性体系质点的加速度反应。以地震加速度反应为坐标, 以体系的自振周期为横坐标, 所得到的关系曲线称为地震加速度反应谱, 用来计算地震引起的结构上的水平惯性力更为合理, 即反应谱法。对于多自由度系, 可以采用振型分解组合方法来确定地震作用。

2. 位移设计方法。

基于位移/性能的抗震设计方法是近些年来随着人们对结构抗震认识的深入而产生的。根据设计思路的不同, 基于位移的抗震设计可以分为:直接基于位移的设计方法、能力谱方法和按延性系数设计的方法。

(1) 直接基于位移的设计方法。该方法是先假定结构的整体侧移模式, 并按照结构动力学方法将实际的多自由度体系转化为等效单自由度体系, 确定等效单自由度体系结构的弹塑性地震位移反应, 再根据侧移模式反算出原多自由度体系各楼层的弹塑性地震位移反应, 验算其是否符合限值要求。该抗震设计方法直接用位移指标衡量结构的性能, 比较直观, 计算方法也较为简单, 便于设计中应用。但是, 该方法中控制结构性能的因素比较复杂, 比如一般认为在小震下强度是控制结构性能的主要因素, 但是单用位移指标来进行结构设计可能不够全面。另外, 设计过程中侧移模式的选取、等效单自由度体系的转化、各性能目标限值的确定以及高振型影响的忽略等等, 都直接或间接地影响了该方法的精确性, 所以该方法仍需要进行更深入地研究。

(2) 能力谱方法。能力谱方法最初是由Freeman等人在1975年美国海军工程项目简化评估时提出来的, 后经许多学者不断改进而来的方法。该方法是通过将地震反应谱曲线和结构能力谱曲线转换成相同的格式, 求得两个曲线相交点 (称作性能点) 的位移 (称作目标位移) , 或者采用图示的方法直观地评估结构在给定地震作用下的性能。能力谱法的实质是目前采用的基于力的设计方法加位移、变形的校核。虽然能力谱法没有严密的理论论证, 但由于该方法运用图形对比结构的能力和地震地面运动对结构的需求, 能够比较直观地评价结构在地震作用下的表现, 所以该方法目前仍然被许多国家运用, 如《日本建筑标准法》和美国的ATC—40都采用能力谱法作为基于性能的抗震设计。

(3) 按延性系数设计的方法。一般建筑物都按照承受小于在弹性反应结构上产生的水平地震作用来进行设计, 这意味着这样的结构将会出现非线性变形, 进而产生延性反应。一个结构所具备的良好延性有助于减小地震作用、吸收和耗散地震能量, 避免结构倒塌。按延性系数设计的方法就是要考察结构屈服以后的延性反应过程, 研究钢筋混凝土构件与结构的延性问题。在新西兰等国家得到广泛运用的按延性系数设计方法的实质是通过建立构件的位移延性系数或截面曲率延性系数与塑性铰区混凝土极限压应变的关系, 由约束箍筋来保证核心混凝土能够达到所要求的极限压应变, 从而使构件具有要求的延性系数。按延性系数设计的方法可分为4个基本步骤:一是进行结构小震下承载力计算, 求出截面内力以及配筋。二是根据大震和经强度验算选定的截面、配筋所得的结构实际强度, 求出结构整体需要的位移延性系数。三是根据结构位移延性系数位移延性系数和结构体系的塑性变形机制, 确定构件的延性需求, 计算临界截面需要的曲率延性系数。值得注意的是, 不同的变形机制, 其结构和构件间的延性关系也不同。四是通过与塑性铰区混凝土极限压应变的关系, 确定箍筋, 进行截面的延性设计。按延性系数设计的方法侧重构造措施在结构抗震设计中的作用, 对构造措施进行定量分析, 并试图建立一个明确的塑性变形机构, 使建筑物在遭遇地震时按照预定的塑性变形方式进行反应。但按照该方法要真正实现结构具体的抗震性能目标还需要继续进行更详细深入的研究工作。

3. 能量设计方法。

能量分析的概念在1956年由Housner提出后, 人们对它的研究一直在进行, 但由于受技术手段的限制, 多年来主要集中在概念的讨论和单自由度结构的计算分析方面。直到20世纪70年代末和80年代初, 随着实际地震数字化记录、震害观测资料和结构试验数据的大量积累, 人们才清楚地认识到结构的能量反应在评价地面运动强度和结构破坏程度中的重要作用。尤其是随着计算机技术的飞速发展, 结构地震反应非线性时程分析方法的广泛应用, 使人们具备了深入系统地进行结构动力弹塑性能量反应分析的条件, 能量分析方法的研究自此也进入了新的时期。

在建立的能量方程中, 结构的阻尼耗能和滞回耗能随时间单调增加, 在地震结束时取得最大值。滞回耗能是最具有工程意义的能量反应指标, 它能很好地反映强震持续时间对结构的影响, 实践中主要利用它来衡量结构的塑性累积损伤。当结构进入塑性阶段以后, 动能和弹性应变能在总耗能中所占的比例很小, 而地震输入给结构的能量主要依靠结构的非弹性变形和阻尼来耗散。可以这样认为, 阻尼耗能及体系的塑性变形能和滞回耗能能力决定了结构的抗震能力, 也即如果体系阻尼耗能及滞回耗能能力大于地震输入能量, 即可保证结构的抗震性能, 从而防止结构在地震作用下的倒塌。

二、目前国内外开展的一些研究工作

1. 多级性能水准的确定与统一。

生命安全水准、结构损伤水准和确保使用功能水准为当前规范普遍接受的3级性能水准。生命安全水准要求建筑在罕遇地震作用下不倒塌, 结构损伤水准要求建筑损伤控制在可修复的范围内, 确保使用功能水准要求结构不产生影响建筑直接使用的变形等。基于性能的结构抗震设计要求细化这3级性能水准并建立相应的结构设计准则。

2. 多级地震设防水准的确定与统一。

当前规范普遍采用3级性能水准所对应的最高设防水准。在建筑使用期内遭遇一次地震危险的水准和可能遭受多次地震危险的水准3级地震设防水准。基于性能的结构抗震设计同样要求细化这3级地震设防水准。

3. 可行的结构设计与分析方法。

要求建立适用于在多级水准地震作用下实现多级性能水准的结构设计与分析方法。

4. 结构安全性评估方法的完善。

村镇砖木结构房屋抗震性能研究 篇10

我国城镇地区已经有较完善的建设标准, 而我国广大农村地区建设标准比较少[1], 在一定程度上影响了我国村镇建筑的发展, 从震害可以看出未采取构造措施 (设置圈梁-构造柱体系) 的房屋破坏较重, 甚至导致整体倒塌[2], 而村镇地区的房屋大多没有构造措施。因此, 对村镇房屋的抗震性能进行研究具有重要的现实意义, 我国对于村镇砖木结构房屋的研究还较少, 重庆大学郑妮娜[3]在其博士论文中对所做的砌体墙片的低周反复荷载试验用ABAQUS进行模拟验证, 结果表明:ABAQUS模拟P-△曲线和裂缝情况与试验吻合较好, 且能模拟出来下降段。另外, 文献[4]、[5]分别用ABAQUS软件与振动台试验进行对比分析, 模拟结果与试验吻合较好, 说明ABAQUS模拟砌体结构是可行的。本文选用ABAQUS软件对西部农村地区某典型二层砖木结构房屋模态分析和反应谱分析, 以期找出结构的抗震薄弱部位, 并可作为农房设计、改造和修复加固时参考和借鉴。

2 有限元模型建立

2.1 工程概况

本文以我国西部地区村镇典型砖木结构房屋为原型建立模型进行有限元分析。该砌体房屋为两层, 层高3m, 三开间, 中间小开间为楼梯, 屋盖类型为木屋盖, 檩条搁置在横墙上, 为横墙承重结构体系。纵横墙体厚度均为240mm, 木檩条平均直径为180mm, 房屋纵横墙连接处设有构造柱 (240mm×240mm) , 一层顶处设置一道圈梁 (240mm×240mm) , 圈梁和构造柱混凝土强度等级为C20, 构造柱和圈梁均按构造要求配有4Ф10钢筋。本文选用村镇建筑的平面布置如图1所示。

2.2 模型简化

村镇房屋属于典型的砖木混合结构房屋。根据现实条件, 需对砖木结构房屋进行简化, 以便于有限元模型的建立和数值分析。

外部荷载等效为结点质量;木屋盖和墙体之间的连接简化为铰接;墙体简化成均匀连续实体, 砌体墙与基础之间的连接简化为刚接;预制空心板与砌体墙体之间连接简化为铰接;根据抗震规范[7]第7.1.7条, 楼板开洞宽度不超过楼板宽度的30%, 属于规则结构, 可以将楼板按刚性假定来处理。

村镇砖木结构楼板普遍采用预制空心板, 为了方便建模, 同砌体墙体一样把楼板简化成均质实体, 把楼板密度乘以折减系数λ, 折减系数的计算 (取一米宽的板带进行计算) 如式 (2-1) 所示。

式中b1、d分别为圆孔间距和直径;t1、t2为圆孔距楼板上部和下部距离, h为楼板厚度。

2.3 模型材料参数

2.3.1 木结构参数

a.木檩条材料参数

根据文献[8]试验研究, 本文木屋盖基本材料参数如表1所示, 由于木材为各向异性材料, 长度方向远大于径向方向。本文选用B31梁单元同时考虑了梁的轴向、弯曲和切向变形。

b.荷载计算参数

根据《荷载设计规范》 (GB50009-2012) [10], 楼 (屋) 盖荷载如表2所示。

檩条等效密度计算公式为:

式中A表示屋盖水平投影面积 (m2) ;q表示屋面荷载值 (k N/m2) ;, n表示屋面檩条数;V表示屋面檩条体积 (m3) 。则檩条的等效密度为:

对于楼盖荷载的等效密度如下:

2.3.2 砌体材料参数

该砖木结构模型, 黏土砖强度为MU10, 砂浆强度等级为M5, 由砌体规范[11]附录公式计算可得砌体的抗压强度平均值fm=3.33MPa。砌体的弹性模量E=2400MPa, 烧结普通砖的泊松比μ=0.15, 密度1900kg/m3。

2.4模型建立

根据对构件简化和假设以及模型的工程概况和材料参数, 建立有限元模型如图2所示。

3 砖木结构模态分析

模态分析一般不考虑结构的阻尼, 结构的振型和各阶频率满足式 (3-1) , 式中Wn为结构第n阶固有频率;ϕn为结构振型模态;K、M分别为结构的刚度矩阵和质量矩阵。

3.1 模态分析结果

结构动力性能直接影响着结构在地震作用下的内力和变形。结构基本周期是结构的基本动力性能之一, 本文的模型结构的周期和振型图见表3和图3。

由表3和图3可知:

a.房屋的基本周期为:纵向Tx=0.184s, 横向Ty=0.082s, 扭转Tz=0.070s。结构在两个主轴方向的频率差别较大, 说明结构的横向刚度较大, 纵向刚度较弱, 这主要是由于纵向墙体开洞较多, 降低了纵墙的刚度。由于模型结构为对称结构且四周有构造柱约束作用, 结构的扭转周期较小。

b.从结构周期与振型变化图中可以看出, 模型第一阶与第二、第三阶周期差别比较大, 但第二和第三阶周期差别不大。由结构振型图可以看出, 结构第一阶和第二阶振型分别为纵向和横向平动, 房屋的扭转振型发生在纵、横向平动之后, 主要扭转振型在第六阶出现。结构的第三到第五振型表现为山墙和纵墙的振动以及檩条的局部振动。

c.从振型应力云图上可以看出山墙的应力和位移最大, 说明房屋山墙平面外刚度较弱。门窗洞口处和纵横墙连接处的应力比较大, 容易引起应力集中。

3.2 频率分析

基于脉动法对110栋多层砌体结构进行动力性能实测, 对基本周期进行回归统计分析, 对于有圈梁和构造柱房屋得出公式如下:

式中T1为基本周期;H、B分别为房屋高度和宽度。

采用脉动法对砖木结构多层房屋进行实测分析, 通过拟合简化得出公式如下:

T1= (0.0131H+0.1127) =0.199 (s) (3-3)

砖木结构模型自振周期为0.184, 与半经验公式差别较小, 即证明该模型的建模是合理的。

4 反应谱分析

采用单质点的加速度反应谱进行分析, 我国抗震规范采用的反应谱是以地震影响系数 (α) 和周期 (T) 的关系给出的, 水平地震力采用标准值FEK。本文分别输入纵向和横向作用, 从结构的受力和变形两个方面来分析房屋的抗震性能。

4.1 纵向地震下结构响应分析

由模态分析结果可知模型在纵向地震作用下刚度较弱, 因此本节首先进行纵向地震作用下的反应谱分析, 施加X方向的地震激励。反应谱分析结果如图4所示。

由图4可知:

a.在8度多遇地震作用下房屋的二层楼层位移大于一层的楼层位移, 每层最大位移分别为0.25mm和0.65mm。结构二层和一层的层间位移角分别为1/7500、1/12000, 结构位移较小, 由表4可知在8度多遇地震下结构满足抗震要求。

b.由整个房屋应力云图可知:房屋主拉应力相对较均匀分布, 应力集中部位主要集中在门窗洞口四角、圈梁和构造柱处、纵横墙连接处、山墙顶部和檩条部位;最大主拉应力发生在二层门窗角部, 达到1.51MPa。

c.由墙体应力云图可知:墙体最大拉应力出现在二层纵横墙连接处, 其值为0.37MPa, 大于砌体规范规定的0.11MPa, 说明在二层纵横墙连接处出现局部开裂现象。墙体剪应力在墙体的窗间墙、窗下墙和山墙处较大, 最大值出现在二层左侧窗户角部, 达到0.16MPa, 接近于墙体非抗震设计时墙体最大剪应力设计值 (0.11MPa) 。

d.整个结构山墙位移最大, 达到3.05mm, 说明山墙的刚度削弱比较大, 从应力云图上可知山墙三角形部分的应力比较大, 应加强山墙平面外的稳定性。檩条与横墙连接处主拉应力和剪应力相对较大, 这主要是由两方面原因造成:一是村镇住宅山墙高度相对较高, 刚度削弱大, 且平面外只有木檩条支撑, 支撑的刚度相对较弱;另一方面是山墙承受檩条传来的集中荷载, 使得山墙的动力效应增大。

通过大量试验研究基础上提出砌体结构容许变形评价指标 (见表4) , 该评价指标参照国内外抗震设计标准, 在总结54个砖砌体墙片抗震试验研究的基础上给出了三种性能水平所对应的层间位移角范围, 并用一栋5层砖砌体建筑进行了验证, 结果表明该方法是可行有效的。

4.2 横向地震下结构响应分析

由结构模态分析可知结构第二振型为横向平动。为了分析结构在Y方向的抗震性能, 类似上节的分析, 输入Y方向的地震激励。横向地震作用下结构的位移和应力见图5。

由图5可知:

a.在8度多遇地震作用下结构横向 (Y向) 二层的楼层位移大于一层的楼层位移, 房屋墙体最大位移发生在两个横墙中间的窗上墙体, 最大位移为0.687mm。这主要是由于两个横墙之间的纵向墙体平面外刚度小, 加上墙体设置窗洞, 导致纵墙平面外刚度削弱。墙体的一层和二层位移分别为0.179mm、0.420mm, 最大层间位移角发生在二层, 为1/12448, 大于一层的层间位移角 (1/16759) , 结构整体位移较小, 由表4.1可知结构能够满足抗震要求。

b.结构整体主拉应力比较小且均匀分布, 整个房屋剪应力较小。墙体主拉应力主要发生在墙体与圈梁和构造柱连接处和横墙洞口处, 横墙主拉应力最大处发生在横墙门洞角部, 达到0.115MPa, 略大于墙体的最大拉应力0.11MPa, 说明在横墙和纵墙连接处引起应力集中。墙体剪应力主要发生在一层横墙和二层横墙底部, 最大值为0.037MPa, 小于墙体抗剪强度0.11MPa, 剪力满足要求。

c.屋盖檩条横向位移达到1.325mm, 且檩条与墙体连接处的应力比较大, 这主要是由于檩条径向刚度比较小, Y方向引起位移比较大。

通过8度多遇地震下结构纵向和横向反应谱分析可知:结构楼层位移较小, 局部有应力集中现象, 结构能够满足抗震要求;在房屋纵横墙连接处、门窗洞口处和山墙等处受力较大, 这些部位在结构设计时应该给予加强。

5 结论

本文主要对二层砖木结构房屋进行模态分析、反应谱分析, 研究结构抗震性能, 主要得出以下结论:

a.通过对结构进行模态分析获得结构的基本动力特性, 结构第一阶、第二阶振型为X、Y向平动, 房屋的扭转振型主要出现在第六阶。得到结构纵向基本周期Tx=0.184s, 横向基本周期Ty=0.082s, 扭转周期Tz=0.070s, 墙体开洞使结构纵向基本周期明显大于横向基本周期, 开洞使纵墙的刚度减小。

b.由纵向地震下应力云图可知:墙体最大拉应力出现在二层纵横墙连接处;墙体剪应力在墙体的窗间墙、窗下墙和山墙处较大;山墙的刚度削弱较大。在设计时应加强房屋门窗洞口处、纵横墙连接处、窗下墙和窗间墙以及山墙部位。

c.由横向地震下应力云图可知:墙体主拉应力主要发生在墙体与圈梁和构造柱连接处和横墙洞口处;墙体剪应力主要发生在一层横墙和二层横墙底部。在设计时应加强纵横墙连接处、门窗洞口处和山墙部位。

结构抗震性能评价 篇11

关键词边缘约束构件;剪力墙;抗震

中图分类号TU375文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)031-0079-01

根据《建筑抗震设计规范》第6.4.6.1条和《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.15的要求,一、二级抗震设计的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部应设置约束边缘构件,但墙肢底截面在重力荷载代表值作用下的轴压比小于一级9度0.1、一级8度0.2、二级0.3可设置构造边缘构件。约束边缘构件又分为阴影区和非阴影区,并按相应的配箍特征值来确定其体积配箍率。

1基于变形能力的剪力墙抗震设计方法

基于变形能力的剪力墙抗震设计方法是当前的一个发展方向。Priestley通过对悬臂剪力墙截面的弯矩-曲率关系分析,得到剪力墙的转动及变形能力 ,Thomsen则建立了完整意义上的基于剪力墙顶点位移的变形能力设计方法。结合我国实际,钱稼茹等建立了基于位移延性需求、基于位移角需求的剪力墙变形能力设计方法,对剪力墙边缘构件提出了合理的设计建议,但没有体现我国规范对不同抗震性能要求的结构采取不同抗震措施(抗震等级)的特点。在以往研究成果基础上,选取剪力墙的极限塑性铰转角需求作为设计基准,确定了不同抗震等级剪力墙对应的塑性铰转角需求,建立剪力墙塑性铰转角、轴压比、边缘构件约束区长度以及配箍特征值的关系,针对我国规范目前设计现状,提出了较合理的剪力墙轴压比限值及边缘构件设计方法。

2剪力墙的变形设计

剪力墙之所以是主要的抗震结构构件,主要因为,剪力墙的水平刚度大,容易满足小震作用下结构尤其是高层结构的侧向位移限制。但是剪力墙刚度大,承受的地震水平力也随之增大,以往认为钢筋混凝土剪力墙结构的破坏属于脆性破坏形式,所以一些国家对剪力墙在地震区的采用持慎重态度。随着实验研究的深入,使剪力墙的抗震设计有了很大发展,形成了一套较完整的强度,延性保证构造措施。我国清华大学工程研究所及国内外其他研究单位所做实验表明,剪力墙的边缘构件有横向钢筋约束可有效改善混凝土的受压性能,增大剪力墙的延性。此外还能防止剪力墙发生水平剪切滑动提高抗剪能力。边缘构件根据结构形式和受力状况分为约束边缘构件和构造边缘构件两类,其作为剪力墙的加强边约束能力,主要与边缘构件的配筋范围、配箍量以及配筋形式有关。由于各规范之间表述的不同以及结构师对规范理解的差异,特别是为满足建筑形式的特殊要求,剪力墙在具体工程中的设计因项目而异。

由有关研究可知,剪力墙的延性除了与边缘构件范围配箍率大小等因素有关外,还与截面的的相对受压区高度或轴压比有关,当截面的相对受压区高度或轴压比较小时,即使不设置约束边缘构件,剪力墙也具有较好的延性和耗能能力。当相对受压区高度或轴压比超过一定值时,就需要增大边缘构件的范围和配箍量。剪力墙属竖向悬臂构件,当为高层结构时,即使在轴压比较小的情况下,由于竖向高度较高,横向地震力对剪力墙产生的弯矩在剪力墙底部也会很高,所以,对底部加强部位的约束边缘要求不予放宽是有道理的。因此《高层建筑混凝土结构技术规程》规定:约束边缘构件纵向钢筋的配筋范围不应小于阴影面积,其纵向钢筋最小截面面积,一、二级抗震设计时分别不应小于图中阴影面积的1.2%和1.0%并分别不应小于616和614;一、二级抗震设计时箍筋直径均不应小于8mm、箍筋间距分别不应大于100mm和150mm。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》7.2.2.6条,剪力墙的受剪截面应符合下列要求: 1)剪跨比大于2.5时,截面尺寸要求:

2)剪跨比不大于2.5时,截面尺寸要求:

实验表明,在相同初始应力水平下,随着端部约束加强作用的增强,剪力墙的水平荷载承载力得以相当程度地提高,尤其是与无任何加强作用的剪力墙相比,配有端部加强钢筋的剪力墙的水平作用承载力提高了2.5倍。与此相反的是,剪力墙的位移延性和粘滞阻尼耗能性能则有相当程度的降低,与无约束的剪力墙相比,带翼缘约束的剪力墙位移延性系数降低56%,粘滞阻尼系数降低了38.2%,这主要是由于端部约束作用的加强致使剪力墙整体变形成分中剪切变形比例增加。同时采用具有相同面积加强纵向钢筋的暗柱约束形式和明柱约束形式对剪力墙的抗震性能影响并不明显,水平承载力上升和延性系数下降均较为平缓。

值得注意的是目前设计较多的小高层住宅多采用短肢剪力墙,由于短肢剪力墙在结构中所占比例较高,结构与侧向刚度较大的普通概念的剪力墙结构有了显著弱向量变,规范关于剪力墙诸要素的参量系针对普通概念的剪力墙制定,对整體为短肢剪力墙结构的适用程度便较难把握,全部套用并不合适,有待进一步的研究。

3结论

边缘配箍能够约束边缘混凝土、提高剪力墙承载能力 ,改善延性 ,减缓剪力墙在服役过程中的刚度下降,有效设置边缘箍筋可以使结构具有更为良好的抗震性能。钢筋混凝土剪力墙塑性变形能力随轴压比的变化是变化的。轴压比大,边缘混凝土受压区的应力很高,在偏压状态下,如果构件边缘混凝土约束不够,边缘混凝土就会先于边缘钢筋而破坏,致使构件失效。

对不同端部约束的剪力墙对比分析结果表明,随着端部约束作用的逐步加强,水平作用承载力增加,但是剪力墙的变形延性和耗能性能则由于剪切作用效应的增强而有所降低,从模拟分析的角度验证了试验结果中的端部约束对剪力墙抗震性能影响规律的正确性。

参考文献

[1]Priestley MJ N. Aspect of Drift and Ductility Capacityof Rectangular Cantilever Structural Walls [R].Bulletinof New Zealand Societyf or Earthquake Engineering, 1998, 31(2):73- 85.

[2]Thomsen J H, Wallace J. Displacement2Based Design of Slender Reinforced Concrete Walls2Experimental Verification[J].Journal ofStructural Engineering. 2004, 130(4): 618- 630.

[3]钱稼茹,吕文,方鄂华.基于位移延性的剪力墙抗震设计[J].建筑结构学报,1999,20(3):42- 48.

闽南地区砌体结构抗震性能评估 篇12

砌体结构作为一种历史悠久的传统结构形式, 在各类建筑形式中占有75% 以上的比例。砌体结构所需要的材料如粘土、砂、石等, 价格便宜、分布较广、容易就地取材, 在90年代以前相当长的时期内成为我国农村最主要的结构体系。

中国是一个多地震的国家, 所有以前的地震造成房屋倒塌, 人员伤亡非常严重。闽南地区位于我国东南部, 环太平洋地震带, 地震活动现象既频繁又较为强烈, 地震引起的损失较为严重, 主要体现在砌体结构、木结构的破坏。闽南地区虽属于经济较发达地区, 但20世纪70年代以前兴建的砌体工程, 绝大部分未考虑抗震设防, 对于较大地震的袭击, 不具备较强的抵抗力。通过对破坏过去的许多性地震的统计, 房屋倒塌, 砌体结构占绝大多数比例, 现在已成为抗震鉴定与加固的主要对象。

闽南地区城市周边农村的建筑, 其建设相对混乱, 基本上为自建自住, 没有涉及设计图纸, 也没有正规单位进行施工, 建筑材料质量低劣, 野蛮加层与改建等现象普遍存在, 且老旧的建筑破损较为严重, 安全性不容乐观。

1 闽南地区砌体结构建筑抽样调查

闽南地区既有的建筑普遍存在着抗震性能弱的问题, 散点走访了在厦漳泉闽南地区6个县市的16个行政村, 随机抽样调查了312户砌体结构房屋, 对该地区建筑的相关资料进行收集, 分析了了抗震性能的现状, 结果表明, 该地区砌体结构应用得最多。调查结构显示:砖混结构、石结构、石加砖结构建筑的总和接近占所调查房屋总数的90%。

从表1统计分析可以看出, 砖混结构, 石结构, 砖石结构构成福建南部农村地区房屋类型的主体。石结构这类传统的闽南特色建筑, 作为闽南石文化的重要组成部分, 也占了8.01% 的比例。石加砖结构比例为7.05%。调查数据显示, 砖混、石、石加砖、石砖木结构房屋比例达到91.06, 是闽南地区使用得最多的结构。

2 闽南地区砌体结构抗震性能现状

随着国家的改革开放, 闽南地区位于经济开发区, 发展更是快速, 大量砌体结构的出现反映了农村城镇化的进程。但事实上, 这样的结构体系依然存在着大量的结构抗震安全隐患, 且这些隐患普遍的存在于新老建筑中。这些问题主要体现在以下几个方面:

2.1 抗震设计

2.1.1调查结果显示, 几乎所有的砌体房屋都没有按照国家颁布的设计规范来设计。自行依照传统习惯来进行建造的砌体结构房屋无标准及规范约束, 无法保证房屋的安全。

2.2 结构构造

2.2.1选址不当, 未考虑地震及地址灾害对建筑的影响。调查显示17.95% 的房屋处于不利或危险地段。地基处理的忽视, 造成房屋先天不足, 调查显示8.01%地基条件为软弱地基, 10.90% 地基条件为新近填土地基。基础圈梁的设置对于减轻不均匀沉降效果显著, 调查显示40.38% 的房屋设置了基础圈梁。

2.2.2砌体结构的构造措施对于提高房屋的抗震性能非常有效, 汶川地震的震害调查已经证实。调查发现:老旧房屋构造柱和圈梁设置不足, 甚至没有, 或者是配筋不足, 性能堪忧, 新建房屋则不同程度地设置了构造柱和圈梁;有设置构造柱与圈梁的比例均超过50%;设置的构造柱与圈梁存在着不同的问题, 如圈梁未闭合、构造柱偏少偏小、马牙槎设置不当、梁柱链接构造不合理, 等等。

2.2.3任意加层加盖现象较为严重, 随着住房需求的增加、经济能力的限制, 加层改建的情况在村镇中较为普遍。未经设计校核的加盖房屋在地震荷载作用下存在着很大的安全隐患。

2.2.4部分结构构件设置不合理。主要体现在:采用预制钢筋混凝土预制空心板, 整体刚度差;门窗洞尺寸过大, 过梁设置偏小或者无设置;门窗间墙或者洞口边墙截面过小, 洞口边角处出现裂缝;悬挑构件过长, 入墙长度不足, 抗倾覆能力不足且截面尺寸及配筋普遍偏小;内墙纵横向布置随意, 未形成较为规则的抗侧向力体系;墙体的高厚比过大。

2.3 建筑材料

2.3.1 砌筑材料自身存在缺陷, 如石砌体结构, 基础、墙体

及柱等全部或部分构件均采用石材加工、砌筑及安装, 但是石材料属于脆性材料, 抗剪、抗拉、抗弯的强度较低。

2.3.2砌体粘结材料使用不合理, 造成了结构抗震性能的降低。调查显示水泥砂浆与石灰砂浆使用较为普遍, 但是也存在着个别老旧建筑采用红粘土砂浆、泥浆、草泥浆来进行砌筑。主要表现在粘结性、和易性差、强度不足, 灰缝易开裂等问题。

2.3.3部分村民为了节省成本, 采用旧砖、碎砖来进行砌筑墙体;采用不合格的水泥和钢筋, 导致墙体的构造措施形同虚设。

2.3.4同一砌体结构, 甚至同一墙体采用不同的建筑材料, 如下砖上土坯, 左砖右石头, 且两种砌体之间接缝为竖向通缝。

2.4 建筑施工

施工质量不佳是造成砌体结构性能大打折扣的重要原因之一。

2.4.1施工队伍的专业水平有待提高。房建工程通常直接由当地农村有经验的工匠带领村民自行施工。

2.4.2 没有严格按照施工标准进行施工, 无法满足工艺要求。

2.4.3 轴线引测时产生偏移现象, 或者出现无测量仪器辅助工程施工。

2.4.4 混凝土部分的施工质量差, 造成了各种各样的如蜂窝、露筋、麻面等质量通病。

2.4.5 墙体施工无法同时砌筑纵横墙时, 未留设斜槎或者直槎。

2.4.6 构造柱的拉结筋未按规范要求沿墙高每 500mm 留设 1道, 并深入墙体 1000mm, 末端未做 90°弯钩;纵向受力筋未和圈梁进行锚固;与圈梁相交处箍筋未加密。

2.4.7 局部地区砖墙的灰缝饱满度较差, 且宽度不一, 超出10mm±2mm 的要求。

3 提高砌体结构抗震性能的措施与建议

3.1 严格执行国家颁布的建筑抗震设计规范

做好约束砌体的设计计算;做好配筋砌体结构的设计计算;合理的选择场地、地基和基础;选择平面、立面设计合理的方案;选择横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系;加强墙体间的连接, 咬槎砌筑或沿墙高设置拉结钢筋;合理的设置抗震措施, 布置好承重墙、构造柱、圈梁、门窗、过梁等构件;使用钢筋混凝土现浇楼板。

3.2 加强建材市场的规范和整治

政府各部门应加强合作, 对建材市场进行规范和整治, 尤其是农村建材市场, 杜绝伪劣不合格建筑材料流入市场。

3.3 建立既有砌体结构的现场检测、鉴定、加固方法

做好砌体结构房屋的全面普查与检测, 了解分析现有房屋的安全情况, 提出切实有效的处理措施。我们不止要重视新建房屋的抗震防灾, 更应该重视已有老旧房屋的安全检测与鉴定, 对于危险程度不高, 经加固可以继续使用的房屋, 从可持续发展、节约成本的角度考虑, 尽量进行加固处理。

3.4 加强抗震防灾知识宣传, 加强建设管理, 保证施工质量

做好抗震防灾的知识宣传, 普及抗震防灾教育。加强对农村住宅建设的管理, 加强对施工队伍的管理, 在审批住宅建设手续时, 进行技术指导, 对图纸进行审查, 提出防震抗震技术要求, 在进行资质管理时, 实施施工队资质与施工员上岗证书管理制度, 在施工过程中, 做好质量控制及管理。

3.5 制定系列的技术标准。

因地制宜的设计多款科学合理且经济适用、满足抗震设防要求、适合本地区需求的不同户型结构的住宅图纸, 供广大居民选择使用。

4 结束语

砌体结构是中国城市和农村住宅建筑的主要结构形式, 将仍然存在于未来很长的一段时期。城镇的建设需要一定的过程, 现阶段无法大规模的对存在安全隐患的砌体结构进行拆除重建, 因此, 对于已建的砌体结构, 主要还是以抗震评估鉴定加固为主;对于拟建的砌体结构, 进行合理的设计、正确的选材、专业的施工, 全面提高砌体结构的抗震防灾能力。

摘要:通过调研, 分析闽南地区既有砌体结构建筑的抗震性能现状, 指出砌体结构房屋在抗震设计、结构构造、建筑材料、建筑施工等方面存在的问题, 剖析产生的原因, 提出一些改进措施和砌体结构抗震性能的建议。

关键词:砌体结构,闽南,抗震性能,抗震加固,措施

参考文献

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