抗震技术

2024-10-23

抗震技术(精选12篇)

抗震技术 篇1

0引言

建筑工程安全性能的增强,对于其中结构装置使用寿命的延长具有重要的保障作用。随着建筑楼层的不断增高,技术人员在制定和实施建筑物设计方案的过程中充分地考虑了其中的抗震效果,为建筑物服务功能的增强打下了坚实的基础。工程抗震加固技术的有效使用,对于建筑企业长期稳定的发展产生了积极的影响,关系着企业实际的经济效益。做好工程加固技术的研究工作,具有重要的现实参考意义。

1屈曲约束支撑抗震加固技术

这种技术的工作原理相对简单,但在工程抗震性能的应用中产生了良好的作用效果。它的主要工作原理是:将可靠的约束构件置于工程的核心支撑外面上,促使其中重要的核心装置抗压性能保持在更高的层面上,不会出现屈曲的现象,有效地吸收了整个体系的能量,最大限度地增强了整个建筑结构的安全可靠性。屈曲约束支撑抗震加固技术使用中对钢管混凝土之间涂屈曲约束漆进行了有效地操作,形成了具有一定保障作用的滑移界面,将构件中的内核钢芯周围的作用力有效地分散开来,避免了屈曲现象的出现。目前屈曲约束支撑的使用效果良好,在不同国家的工程抗震设计中占据着重要的战略地位,尤其是在高层建筑结构应用方面。

2钢—混凝土组合抗侧力结构

利用直立钢筋混凝土墙和钢斜撑组成结构,可以对工程抗震性能的增强提供可靠地保障作用。这些结构便是钢—混凝土组合抗侧力结构的本质。相对一般的剪力墙,抗侧力结构使用中的空间较大,可以提高资源的配置效率。同时,它的耗材少,施工流程相对简单,可以增强建筑物结构的整体刚度。在钢结构加固方法使用中对于某些重要的结构计算图形进行了必要地改变,将其中的传力途径、增加附加杆件和边界条件确定等方面进行了重点的考虑。工程抗震加固中使用改变结构计算图形加固的方法,可以对构件的尺寸规格进行必要地调整,提高了这些构件的安全性能,延长了构件的使用寿命。为了使工程结构的抗震性能得到进一步的增强,可以将摩擦阻尼节点应用于钢斜撑,确保地震发生时相关的能量可以被阻尼节点有效地吸收扩散。多级能量耗散机制的存在,确保了钢—混凝土组合抗侧力结构实际的应用效果,是未来工程抗震加固技术的重要发展方向。

3消能减震抗震加固法

合理地制定结构截面尺寸,增加一定数量的配筋,是常用的结构抗震方法。随着建筑物功能的不断完善,市场上出现了性能更加可靠的消能减震抗震技术。这种消能减震体系主要是由主体结构及消能结构组成,并在结构上安装了消能器,确保工程构件出现偏移现象时可以充分地发挥消能器的作用,对工程结构的动力特性进行有效地调整,加快了地震发生时工程结构的反应速度,可以弥补传统抗震加固方法使用中抗震和抗扭性能不足的缺陷,提高了结构整体的抗压性能。

4隔震加固技术

隔震加固技术主要是通过设置隔震层的方式增强建筑物的抗震效果。这种隔震层主要是置于建筑物上部结构与基础结构之间,避免了地震中产生的能量向上传递,提高了工程上部结构的稳定安全性。像常见的钢板夹层橡胶隔震支座,最大的抗震寿命为70年,远远超过了一般的抗震加固技术。它的工作原理也是将地震中产生的能量有效地分散开来,增强了工程结构的整体抗压性能。增设滚轴支座的抗震系统,可以降低地震产生时的加速度,是建筑工程建设中一种高效的隔震装置,具有良好的市场应用前景。

5粘滞阻尼减震结构

作为一种无需输入外部控制力的重要被动控制装置,粘滞阻尼减震结构的有效使用提高了地震中能量的吸收速率,对于工程主体结构安全性能的增强带来了重要的保障作用。常用的阻尼材料包括液压油、硅基胶等,可以对能量的耗散提供重要的参考信息。工程建设中合理地布置粘滞阻尼减震结构,可以在地震发生时衰减建筑结构的加速度、位移响应等,并将其中的结构层间剪力控制在了合理的范围内,从根本上消除了工程结构抗震设计中可能存在的安全隐患,保证了工程主体结构的抗压性能,为建筑抗震设计带来了重要的工作思路。运用粘滞阻尼减震结构的过程中,技术人员需要对工程结构特性及现场施工概况有着充分地了解,最大限度地发挥出这种减震结构的优势,丰富现代抗震加工技术的具体内容。

6结束语

工程抗震加固技术的合理使用,为我国建筑工程安全的增强和使用寿命的延长带来了重要的保障作用,关系着工程结构的稳定性和安全性。做好各项工程抗震加固技术的研究工作,可以满足现代化建筑工程的多样化需求,进而扩大建筑企业的社会影响范围。文中通过对不同工程抗震加固技术的阐述,客观地说明了这些技术实际应用中产生的良好作用效果,对于建筑主体结构安全性能的增强带来了重要的参考依据。

摘要:随着经济社会的不断发展,建筑行业的整体规模正在不断地扩大。为了更好地提高建筑物的服务功能,需要采取有效的施工技术优化建筑结构,从根本上消除其中的安全隐患,延长建筑物的使用寿命。工程抗震加固技术的有效使用,保证了建筑结构良好的抗震性能,为人们带来了更加安全可靠的居住环境。不同的工程抗震加固技术在实际的应用中产生的作用效果有所区别,技术人员需要结合建筑物实际的功能特性选择最佳的抗震加固技术。本文将对工程抗震加固技术进行必要地探讨。

关键词:工程抗震技术,功能特性,安全隐患,使用寿命,抗震性能

参考文献

[1]施卫星,王进.传统抗震加固技术和新型抗震加固技术的总结与对比[J].结构工程师,2012(02).

[2]成桂芝.多项加固技术在既有建筑抗震加固改造工程中的应用[J].赤子(上中旬),2014(11).

[3]张军涛,宫海,程美涛.耗能减震技术在抗震加固工程中的简化设计[J].地震研究,2015(02).

[4]高燕青,张春生,丁亚红.钢筋混凝土结构体系抗震加固技术综述[J].混凝土,2015(11).

抗震技术 篇2

抗震救灾众志成城-四川工程职业技术学院全力开展抗震救灾工作

5月12日14时28分.四川省汶川县发生8.0级强烈地震,四川工程职业技术学院所在地德阳市,震感强烈,受灾严重.地震发生后,学院党员干部、全体师生在上级领导及学院抗震救灾应急领导小组的统一指挥下,临危不惧、团结一心、顽强奋战,抗震救灾工作有力、有序、有效进行,目前学院秩序正常,人心稳定.

作 者:张斌 尹昌荣  作者单位:四川工程职业技术学院,四川,德阳,618000 刊 名:中国职业技术教育  PKU英文刊名:CHINESE VOCATIONAL AND TECHNICAL EDUCATION 年,卷(期): ”"(16) 分类号: 关键词: 

抗震技术 篇3

摘要:框架结构在我国建筑结构中得到广泛的应用,其抗震能力的研究也受到很多的关注,本文对框架结构受力特点及施工技术进行论述的同时,主要分析了建筑框架结构抗震设计要遵循一些的原则,为以后建筑框架结构的施工和设计提供参考。

关键词:框架结构;抗震;设计;施工技术

0 引言

图1为典型的框架结构,由柱、梁和板通过铰接或者刚接而成的结构形式,其能够承受竖向荷载以及水平荷载作用,主要的受力构件是梁、板和柱。随着建筑工程的不断高速发展,框架结构在中小城市中得到广泛的应用,由于施工方便、空间布置灵活以及造价相对较低的特点,框架结构逐渐取代原先的砖混结构,但通过对地震灾害调查发现,框架结构存在一系列的问题,导致强震条件下发生破坏,为了能够提供更好、更安全的居住场所,对框架结构设计抗震技术的研究是一个十分迫切的工作,本文将对其进行详细的论述。

图1 典型框架结构 图2 框架结构的破坏形式

1 建筑框架结构受力特点及施工技术

1.1建筑框架结构受力特点

1.1建筑框架结构受力特点

框架结构荷载传递路径是:上部荷载(自重、设备、人员及外部荷载)传递给楼板,楼板将荷载通过次梁传递给主梁,主梁最后将荷载传递给柱,最终荷载传递到基础和地基上去。这种受力体系的主要组成部分就是柱子和梁,从结构设计角度出发,这种传力方法能够很好的传递竖向荷载,随着建筑层数的不断增加,水平荷载不断增大,这种结构就不能独立使用,此时一般设立剪力墙形成框架剪力墙结构。框架结构的变形曲线是剪切型曲线,在设计和计算中一般要考虑这种变形形式,

1.2建筑框架结构的施工技术

对于普通的建筑框架结构的施工,一般是按照施工设计图纸使用全站仪等进行放线,放线是施工的基础工作也是很重要的工作,在放线时要对放线测量结果进行多次核对,保证测量放线的准确性。框架结构主要使用的材料是钢筋混凝土,钢筋材料进场必须有钢筋材料的试验报告单,而且要保证报告单的字迹清晰,钢筋的包扎和焊接都要符合相应的安装技术标准,包扎好的钢筋不要轻易的变动,也不允许工人在上面随意的进行踩压,保证钢筋工程在混凝土浇筑之前的整体稳定,混凝土工程对材料要求和配合比的要求较高,其主要都是由砂、石、水泥混合而成,在施工中要按照规定投料,保证混凝土的抗拉和抗压强度,同时要避免裂缝的产生,做好后期的养护工作,在施工中尽量使用低水化热的水泥,混凝土进入模板的温度在30℃以下,尽量采用分层浇筑便于散热,防止出现混凝土的温度裂缝。

2 建筑框架結构抗震技术研究

在地震灾害中,在地震荷载的不断反复作用下,框架结构局部会出现损伤并最终发生破坏。通过对近几十年的地震灾害实例分析可得,框架结构的粱、板、柱等很多构件在地震作用下会受到不同程度的损伤,而且结构损伤积累到一定程度后会引起结构的破坏。地震是引起框架损伤的主要因素之一,但由于问题的复杂性,人们分析结构性能时只考虑单个因素,比如只考虑一次地震,而忽略了损伤累积程度,结构在今后的使用中会受到疲劳荷载的作用、材料老化以及其他因素的影响,可能结构遭受严重的破坏。因此,研究分析地震作用下的建筑结构的力学性能,对于工程结构抗震和提高建筑框架结构设计水平都具有十分重要的意义。

在进行框架结构抗震设计时,为保障建筑结构的整体安全性,要充分考虑建筑框架结构的空间作用、材料时效以及阻尼变化等很多不同的因素,验证每一种结构的构件在地震作用下能够安全可靠,因此,框架结构的抗震不仅仅从理论出发,而且要结构工程的抗震经验,根据该结构的破坏点,灵活进行设计施工。在进行框架结构设计的时候,不仅仅要考虑总体布局的抗震,又要对每一个关键的部位进行分析,提高结构的抗震能力。

2.1框架结构的抗震设计要求

(1)做好工程勘察选址工作。在不同的地区工程的地震灾害是不同的,每个地区的抗震标准也不相同,在进行抗震设计时候要参考当地的一些抗震设计标准,即使在同一个地区,不同的地形和地质对抗震的影响都较大。因此,在一个工程进行设计之前,必须做好勘探工作,避开不利抗震的地带,当框架结构的层数超过5层且地处8度抗震设防地带时候,可以使用剪力墙结构,从而能够很好的提高结构的抗震性能。为了避免地震灾害对人员和财产造成的损失,不允许在抗震危险地段进行建造房屋。理论研究表明:体形规则而且对称的框架结构具有较高的抗震能力,即使发生地震的时候也不容易发生破坏;但是体形不规则以及平面凸凹较多的结构,在遇到地震的时候经常发生破坏。当建筑结构布局不规则时,要采取合理的构造措施,如对于结构两端较大中间用比较小的结构连接时,计算中间小结构是要按偏拉以及偏压的情况考虑。

(2)提高建筑框架结构的延性。一般将结构在承载力不变的前提下承担非弹性变形的能力称为结构延性。框架结构的延性的高低是衡量结构抗震性能的一个很重要的因素,结构的延性高有利于抗震,结构自身可以耗散地震传来的能量,能够很好的避免结构发生倒塌。框架结构设计一个很重要的原则就是避免结构的剪切破坏,尽量让结构出现弯曲破坏,遵循“强柱弱梁,强剪弱弯、强节点、弱构件原则。

(3)保证整个框架结构的整体性。框架结构作为一个庞大的整体,其需要不同构件协同工作来抵抗地震的灾害,如果结构在地震中出现了整体破坏,会造成较大的损失,出现整体倒塌的情况。因此,确保框架结构的整体性是进行抗震设计的一个很重要的内容,在此在设计中一般遵循的原则:①结构的连续性。②构件间能够可靠连接。③增强框架结构的竖向刚度。如纵、横2个方向具有较大的整体竖向刚度,房屋基础的整体性较强,可以抵抗地震时引起的地基不均匀沉降以及地面裂隙穿过房屋造成的危害。

3 结论与展望

框架结构的抗震研究不仅要从设计阶段和施工阶段进行加强,更要对已经建设的结构能够进行加固,国内外很多学者也开始了加固方法的研究,砧贴碳纤维、包钢法、以及粘钢法等已经开始应用到实际的建筑工程中,随着社会经济的不断发展,隔震技术开始应用到很多建筑结构中,该技术通过设置隔离层将基础与上部结构进行分隔,这样在发生地震的时候地震力能够很好的隔离或者消耗,能够确保框架结构的安全以及使用者人身安全。在实际的已经存在的框架结构中采用隔震技术可以有效的提高框架建筑的抗震水平,隔震技术也将在未来的抗震设计和加固中得到广泛的应用。

参考文献:

[1]陈建军.当议建筑隔震技术在既有框架结构加固中的应用[J].建材与装饰2013.

[2]刘琳,吴洋.对建筑框架结构设计抗震技术的阐述[J].住宅产业2010.

[3]陆萌.高层框架剪力墙结构建筑的施工质量控制问题探讨[J].科技向导2014(2).

建筑抗震技术的发展与前景 篇4

地震的发生会带来各种各样的自然灾害, 发生在陆地会造成山崩地裂, 发生在海底会带来巨大海啸, 而发生在城市, 就可能造成房屋和桥梁的倒塌。汶川大地震给四川多个城市带来了巨大的影响, 成都、都江堰、北川、映秀等地遭受了不同程度的破坏, 其中北川县城被夷为平地, 无数房屋的倒塌也造成了无数的人员伤亡。距估计此次地震灾难的遇难者, 绝大部分的死因都是房屋的倒塌。这次灾难的发生, 把人们的关注聚焦在房屋的抗震问题上。如何利用现有的经验, 结合实际, 研究创造出新颖、有效的抗震技术, 成为建筑界当前一大重要课题。

我国虽然地震频发, 多个地区均为强地震分布带, 然而许多古代建筑都成功地经受过大地震的考验, 如天津蓟县独乐寺观音阁、山西应县木塔等建筑, 千百年来均经历过多次地震仍然傲然屹立。古建筑抗震的奥秘究竟在哪?

在保存至今的众多古代木结构建筑中, 天津蓟县的独乐寺和山西应县木塔在抗震方面的表现尤其突出。独乐寺位于天津蓟县盘山脚下, 始建于唐代, 寺内的观音阁和山门重建于辽代。自重建以后千余年来, 独乐寺曾经历了28次地震, 但整个大木构架依然无恙。

独乐寺观音阁之所以在多次强震中屹立不倒, 主要是斗拱起了作用。观音阁的斗拱设计十分巧妙, 在没有一颗钉子固定的情况下, 通过七层木块的相互交织, 达到了相互连接固定的作用, 这样在地震出现时能及时减缓外部的压力, 具有很强的抗震性能。

山西应县木塔位于山西省应县城西北佛宫寺内, 建于辽清宁二年 (1056年) 。应县木塔处于大同盆地地震带, 建成近千年来, 经历过多次大地震的考验。

应县木塔之所以有如此强的抗震能力, 其奥妙也在于独特的木结构设计。木塔除了石头基础外, 全部用松木和榆木建造, 而且构架中所有的关节点都是榫卯结合, 具有一定的柔性;木塔从外表看是五层六檐, 但每层都设有一暗层, 明五暗四, 实际是九层, 明层通过柱、斗拱、梁枋的连接形成一个柔性层, 各暗层则在内柱之间和内外角柱之间加设多种斜撑梁, 加强了塔的结构刚度。这样一刚一柔, 能有效抵御地震的破坏力。

有人说, 西方建筑史是“石头的历史”, 中国建筑史是“木头的历史”, 西方砖石结构是刚性结构建筑体系, 中国土木结构是柔性结构建筑体系, 西方人以刚性的砖石结构抵抗自然灾害, 中国人以柔性的土木结构防御了地震的破坏, 前者是“以刚克刚”, 后者是“以柔克刚”。

作为建筑材料, 木材与泥土具有富于韧性、加工灵活、组合方便的优点。木材是一种质轻、力学性能好的建筑材料, 它具有一定的柔性, 在外力的作用下比较容易变形, 但在一定程度内又有恢复变形的能力。木构架中的所有节点又普遍使用榫卯结合, 也具有一定的变形能力, 再加上传统木构架都是采用均衡对称的柱网平面和梁架布置, 使其形成一个具有一定柔性的整体框架结构体系。当地震袭来时, 建筑便通过自身的变形消化地震力对结构的破坏能量, 从而在一定限度内保障了建筑的安全性。

我国古代很少建造平面复杂的建筑, 主要采用长宽比小于2:1的矩形。规则的平面形态和结构布局有利于抗震。传统建筑往往是中间的一间最大, 两侧依次缩小面宽, 这样的设计非常有利于抵抗地震的扭矩。

中国古代建筑一般由台基、梁架、屋顶构成, 高等级的建筑在屋顶和梁柱之间还有一个斗栱层。中国古代建筑的台基用现代结构语言描述, 称为“整体浮筏式基础”, 好比是一艘大船载着建筑漂浮在地震形成的“惊涛骇浪”中, 能够有效地避免建筑的基础被剪切破坏, 减少地震波对上部建筑的冲击。中国传统建筑的梁架一般采用抬梁式构造, 在构架的垂直方向上, 形成下大上小的结构形状, 实践证明这种构造方式具有较好的抗震性能。优雅的大屋顶是中国古代传统建筑最突出的形象特征之一, 而且对提高建筑的抗震能力也做出过相当的贡献。形成大屋顶需要复杂结构和大量构件, 大大增加了屋顶乃至整个构架的整体性;庞大的屋顶以其自重压在柱网上, 也提高了构架的稳定性。

斗拱在中国古代建筑抗震中也起了重要的作用, 在地震时它像汽车的减震器一样起着变形消能的作用。它是由若干斗形的木块和弓形的短枋木相互交接组合而成的构件, 用在柱头顶或额枋之上, 起着承托梁架和出挑屋檐的作用。当地震发生时, 屋顶与柱之间的若干组内外檐斗拱像弹簧层一样起着变形消能的作用, 从而大大减少了建筑物的破坏程度。历史上, 很多带斗拱的建筑都能抵御强烈地震, 比如山西大同的华严寺, 在没有斗拱的低等级附属建筑被破坏殆尽的情况下, 带斗拱的主要殿堂仍能幸存, 充分说明了斗拱对抗震的贡献。斗拱起到“减震器”的作用, 而且被各种水平构件连接起来的斗拱群能够形成一个整体性很强的“刚盘”, 按照“能者多劳”的原则把地震力传递给有抗震能力的柱子, 大大提高了整个结构的安全性。

除了这些较显著的手法外, 中国古代传统建筑中还使用了大量的其他技术措施, 这些措施是古建筑抗震的关键, 比如榫卯的使用。榫卯是极为精巧的发明, 我们祖先早在7000年前就开始使用, 这种不用钉子的构件连接方式, 使得中国传统的木结构成为超越了当代建筑排架、框架或者刚架的特殊柔性结构体, 不但可以承受较大的荷载, 而且允许产生一定的变形, 在地震荷载下通过变形吸收一定的地震能量, 减小结构的地震响应。诸如此类, 举不胜举, 大到建筑群体的布局处理, 小到构件断面的尺寸设计, 处处都展示出古代工匠们在抗震设计方面的知识和匠心。

现今, 世界上一些地震多发国家, 比如日本和美国, 在经过惨烈地震之后, 不断反思, 积极研究, 在设计建造抗震建筑物方面积累了宝贵的经验。他们的建筑是如何设计的?其抗震效果如何?哪些值得我们借鉴?

我国地震专家对历次地震的分析显示, 地震中人员伤亡总数的95%以上是由房屋倒塌造成的。自1976年唐山大地震后, 我国对城市建筑的抗震标准进行了严格规范。上个世纪80年代后的新建房屋基本上都具有防震、抗震能力。如果严格依照防震标准设计和施工, 大部分建筑物应该能够抵御类似汶川地震这种级别的地震。这次汶川地震中损毁的多是一些老旧建筑和没有达标的建筑。

对于为何这次地震中校舍倒塌较多, 工程抗震专家、中国科学院周锡元院士认为:“我国学校的设计和建设, 是按标准走的, 问题在于没有提高标准。”他说, 学校在抗震方面存在几个先天缺陷:一是房间大, 二是窗户大, 三是走廊长, 缺少墙面支撑, 抗震能力就弱。

在校舍防震方面, 日本做得较好。日本防震有一个基本原则, 就是“学校是第一避难所”, 所有的房子都可以倒, 学校的房子不能倒。这也是日本总结历次地震灾害教训的结果。日本校舍多采用钢骨架, 可以起到弹性防震作用。日本的学校是防灾的中心, 是市民最放心的躲避灾害场所。那里有宽大的操场, 有体育馆, 一些学校还有小仓库, 里面储存了淡水、铁锹、燃料以备不测。而日本各社区发出的防灾通知中, 总要标出小学、中学、高中所在的位置, 告诉住户一旦发生灾害, 要去学校躲避。

不少人觉得, 高层建筑在地震中都比较危险。而专家却认为, 只要建筑达标, 高层建筑抗震性能不一定差。以美国洛杉矶地震为例, 有些摩天大楼尽管摆动厉害, 有时摆幅达二、三英尺, 但因在建筑设计时充分考虑到了抗震性, 所以仍安然无恙。

在日本, 许多高层公寓采用了与高层写字楼同等水平的抗震设计。一座号称日本最高 (地上55层、高185m) 的公寓, 使用了与美国纽约世界贸易中心相同的钢管168根, 确保了抗震强度。另外, 该公寓还使用了刚性结构抗震体。如遇阪神大地震级别的地震发生时, 柔性结构的建筑一般要摇动1m左右, 而刚性结构建筑只摇动30cm。三井不动产公司在东京都杉并区出售的一座免震结构公寓高达93m, 建筑物的外围使用了新研制的高强度16积层橡胶, 建筑物的中央部分使用了天然橡胶系统的积层橡胶。这样, 在6级地震发生时, 就可将建筑物的受力减少至二分之一。

近年来, 国外科学家运用现代科技, 设计建造了不少新型抗震建筑。美国建造了一种可以防震的“滚珠大楼”, 在建筑物每根柱子或墙体下安装不锈钢滚珠, 由滚珠支撑整个建筑, 纵横交错的钢梁把建筑物同地基紧紧地固定起来, 发生地震时, 富有弹性的钢梁会自动伸缩, 于是大楼在滚珠上会轻微地前后滑动, 可以大大减弱地震的破坏力。

日本在这方面也特别有经验, 他们设计了一种“弹性建筑”, 有较好的抗震性能。这种弹性建筑物建在隔离体上, 隔离体由分层橡硬钢板组和阻尼器组成, 建筑结构不直接与地面接触。阻尼器由螺旋钢板组成, 以减缓上下的颠簸。

近年来, 日本一些城市出现兴建“抗震抗灾公寓”热潮, 这也是吸取神户地震的教训而采取的一项积极措施。这种公寓抗灾功能强, 具备共同的储备粮仓库、抗灾饮用水井和紧急医疗救护室, 甚至拥有供直升机起降的场地。

日本神户地震还给建筑师们留下一个重要的思考题:建筑物、桥梁和其他建筑结构的设计仅考虑到防止生命损失是不够的, 还必须使它们达到在地震以后能使城市继续运转的要求, 诸如能源、通信、供水等现代“生命线”, 必须具备更强的抗震防灾能力。日本目前已建立了一套电脑化的地震报警系统, 能在大地震发生几秒钟内切断煤气、水、电等公共设施的供应。同时, 日本正在普及用于公共机构和住宅的独立单元式安全供电、供水等设备。

同时, 日本法律在建筑物抗震、防火等安全性方面的要求非常严格。日本《建筑基准法》规定, 新建筑必须达到在百年一遇的地震中不倒塌, 在数十年一遇的地震中不受损的抗震强度。在日本, 一个建筑工程要获得开工许可, 必须提交建筑抗震报告书。报告书要根据地震的不同强度, 计算不同的建筑结构在地震中的受力大小, 进而确定建筑的梁柱位置、承重以及施工中钢筋、混凝土的规格和比例。普通的一座八九层公寓楼, 其抗震报告书动辄厚达两三百页。建筑抗震报告书经过相关部门确认无误后, 建筑才能开工。严控新建房屋质量的同时, 不少地震多发国家还十分注意对危房进行加固, 防患于未然。

我国的建筑行业在防震抗灾上拥有悠久的历史和丰富的经验, 这是一笔来之不易的宝贵财富, 国外发达国家的建筑技术更是可以借鉴。在科技发达的今天, 改进现有的抗震技术手段, 完善建筑抗震设计标准, 将是我国建筑行业面临的一件迫不及待的事情。●

参考文献

[1]《中国国家地理》——《解密中国古代建筑的抗震智慧》

抗震技术 篇5

(城镇桥梁工程篇)

第一章 总则

第一条 为做好全国新建、改建、扩建城镇桥梁工程初步设计阶段的抗震设防专项论证(以下简称专项论证)工作,根据《市政公用设施抗灾设防管理规定》(住房和城乡建设部令第1号),制定本技术要点。

第二条 本技术要点适用于抗震设防区位于城市快速路、主干道路、城市轨道交通线路的下列城镇桥梁工程:

(一)主跨跨径150m及以上的斜拉桥、悬索桥等缆索承重桥梁以及拱桥;

(二)立体交叉线路为3层及3层以上(不计地面道路及地道)的大型互通立交桥梁;

(三)采用国内尚无工程应用实例的减震、隔震技术(以下简称特殊减震、隔震技术)或结构材料超越现行设计规范(以下简称新材料)的桥梁;

(四)抗震设防烈度7度及以上(地震动峰值加速度≥0.1g,g为重力加速度)的下列桥梁:

1、建设在软弱土、液化土层等现行设计规范定义为对桥梁抗震不利的地段,且单跨跨度超过80m或总长超过500m的桥梁;

2、联长超过250m的连续桥梁;

3、单跨跨度超过50m或者联长超过150m,且曲率半径小于15b(b为桥宽)的曲线桥;

4、单跨跨度超过80m,且属于结构动力特性复杂的异型桥梁;

5、墩高超过30m,且在E2地震作用下允许结构进入塑性区的高墩桥梁;

6、上部结构重心位置位于悬臂盖梁,且重心位置的悬臂长度≥5m的桥梁。第三条 建设单位按本技术要点组织专项论证时,应至少有3名国家或者工程所在地的省、自治区、直辖市市政公用设施抗震专项论证专家库相关专业的成员参加,专项论证的专家数量不应少于5名。

第四条 各省、自治区、直辖市人民政府住房城乡建设主管部门可根据本地的具体情况,对本要点做出必要的补充规定,但抗震设防目标不得低于本要点第八条的规定。

第二章 专项论证的技术资料

第五条 项目建设单位组织专项论证时,应提供以下技术资料,并提前至少3天送交参加论证的专家:

(一)建设项目的基本情况(见附录)及相应的规划依据;

(二)建设项目的工程可行性研究报告(仅限已实施可行性研究的桥梁工程)及项目审批、核准文件;

(三)建设项目可行性研究阶段开展的工程场地地震安全性评价报告(仅限《建筑工程抗震设防分类标准》中规定属于特殊设防类,即符合本要点第二条第一项的桥梁工程);

(四)建设项目的岩土工程勘察报告;

(五)建设项目的初步设计文件;

(六)桥梁推荐方案的结构抗震分析报告;

(七)抗震试验研究报告(仅限已进行抗震性能试验研究的桥梁工程);

(八)参考使用的国内外技术标准、工程实例及相关审批文件(仅限采用特殊减震、隔震技术的桥梁,或者采用新材料的桥梁工程)。第六条 专项论证的技术资料应符合下列要求:

(一)工程可行性研究报告,应论证工程选址、道路设计等符合城市、镇总体规划和抗震防灾专项规划的要求,并说明本工程在城市综合交通体系规划中的作用。

(二)工程场地地震安全性评价以及场地地震动分析应按不低于现行《工程场地地震安全性评价》规定的II级工作要求实施,包括地震危险性概率分析、场地地震动参数确定和地震地质灾害评价等相关内容,并满足如下要求:

1、根据地震风险概率分析确定的不同超越概率加速度反应谱曲线,其周期成分应包含桥梁的基本周期;

2、应按地震重现期给出E1地震和E2地震两个不同等级的地震动参数;

3、设计指定深度与加速度反应谱相吻合的拟合设计加速度时程不应少于3组,每组同时包含三个方向的时程,且任意两组间同方向时程的相关系数绝对值应小于0.1;

4、当桥梁结构基本周期大于3.0s时,拟合设计加速度时程的持续时间不宜短于40s。

(三)岩土工程勘察报告,应包括各土层的岩土特性参数、地基承载力、场地类别、液化判别、地震稳定性、剪切波速测试结果、地基及基础建设方案等方面内容。当桥址位于抗震不利地段时,应做出相应的岩土地震稳定性(如滑坡、崩塌、液化和震陷特性等)及发震断裂对桥梁抗震性能的影响评价。对有特殊土动力学性质的场地,应给出确切的抗震性能评价结果。

(四)推荐方案的抗震性能分析报告应包括以下内容:

1、抗震设防标准;

2、地震动参数、地震影响和地震作用;

3、主要构件的损伤容许值和抗震安全性验算要求;

4、结构计算模型及主要的原始输入数据说明,支承及连接条件、结构耗能体系;

5、计算软件名称,并对计算结果作分析论证;

6、结构地震反应计算结果;

7、在E1和E2地震作用下的结构抗震安全性验算结果;

8、结构构造措施(当桥址处于抗震不利地段时,应有相应的抵抗场地变形或地基失效的措施)。

(五)试验研究报告应内容翔实、依据充分、结论明确。

(六)采用特殊减震、隔震技术的桥梁,或者采用新材料的桥梁,应提供有关适用性论证资料(包括应用实例、试验资料、理论研究等)和必要的审批文件,明确设计、施工、验收标准和养护细则。

(七)工程可行性研究报告、初步设计文件的深度应符合现行《市政公用工程设计文件编制深度规定》的要求。

第三章 专项论证的内容

第七条 抗震设防标准应按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定,一般情况下应符合下列要求:

(一)符合本要点第二条第一项的桥梁,地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求,其值按有关部门批准的地震安全性评价结果确定;其他桥梁,地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求。

(二)当抗震设防烈度为6~8度时,抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当抗震设防烈度为9度时,抗震措施应符合比9度抗震设防更高的要求。

(三)立体交叉跨线桥梁的上线桥梁抗震设防标准不应低于下线桥梁。第八条 抗震设防目标应达到下列要求:

(一)在E1地震作用下,结构地震反应总体上在弹性范围,基本无损伤,桥梁在震后可立即使用。

(二)在E2地震作用下,结构可发生有限或者轻微的地震损伤,符合本要点第二条第一项的桥梁,不需修复或经简单修复可立即使用;其他桥梁经抢修可恢复使用,在地震后经过永久性修复可恢复正常的运营功能。

第九条 岩土工程勘察报告及桥址选择,应符合下列要求:

(一)岩土工程勘察报告给出场地类别依据准确可靠,波速测试孔数量和布置符合现行桥梁抗震设计规范要求,液化判别和液化等级评定、不利和危险地段的判断及发震断裂评价等正确;

(二)桥位选择在抗震有利地段,尽量避开不利地段,避开危险地段;

(三)当工程无法避开液化土地基时,应按现行规范要求采取消除液化影响的措施;

(四)当工程无法避开其他不利地段时,设计应考虑因场地变形带来的不利影响,优先选用整体刚度较大的结构体系,并做好防落梁等构造措施;

(五)当工程场地范围内分布有发震断裂且不能忽略其错动影响时,按规范要求避开主断裂带,同时做好防落梁等构造措施。

第十条 桥梁结构抗震概念设计及抗震体系,应符合下列要求:

(一)桥梁结构应具有明确、可靠的地震作用传递途径,当抗震设防烈度等于或大于8度时,多跨连续桥梁不宜采用一个桥墩(台)集中传递纵向地震作用的结构体系;

(二)采取有效的位移约束措施,避免桥梁发生落梁破坏,特别是建设在软弱性土层、液化土层和地层显著不均匀地段的桥梁,宜采用整体刚度较高的结构体系;

(三)桥梁联内的刚度、质量分布均衡,桥墩(台)分担的地震作用合理;

(四)相邻联桥梁的基本周期相差不宜过大;

(五)当匝道桥与主线桥结构刚度差异较大时,应对连续和分离两种结构体系进行比较,避免分叉处地震作用集中或结构发生落梁破坏;

(六)相邻桥梁之间预留足够的间距,防止发生地震碰撞,曲线桥、斜桥应考虑转动引起的桥梁横向位移;

(七)当抗震设防烈度等于或大于8度时,不宜采用上部结构支承在大悬臂盖梁上的结构体系,重要桥梁宜避免采用独柱式桥墩的结构体系;

(八)合理选择潜在塑性区的位置,提高桥梁结构的延性,基础、拱肋、盖梁不宜作为耗能构件设计。

第十一条 桥梁结构地震反应计算,应符合下列要求:

(一)正确采用设计地震动参数,采用时程分析方法计算桥梁结构地震反应时,输入加速度时程的反应谱应与设防目标反应谱一致,加速度时程不应少于3组,宜采用含实际地震动记录的7组加速度时程,任意两组加速度时程之间同方向分量的相关系数绝对值应小于0.1,选用的历史记录应与设定地震震级、距离、场地特性大体相近,通过调整使其加速度反应谱与设计反应谱匹配;

(二)地震影响、地震作用以及作用方向、地震作用效应组合应按现行设计规范的相关规定执行;

(三)结构地震反应计算模型合理,单元之间的连接及边界约束条件正确,结构刚度和质量参数取值准确,合理确定结构阻尼参数;

(四)应考虑基础——地基之间的相互作用;

(五)桥梁跨度超过250m,或者桥墩(台)之间场地条件差异显著时,地震反应计算宜考虑地震动的空间变化效应;

(六)按振型分解反应谱法计算地震反应时,考虑的振型数在计算方向的累计有效质量应达到90%以上;

(七)采用非线性时程分析方法时,应选用合理的弹塑性恢复力计算模型。第十二条 桥梁结构抗震性能验算,应符合下列要求:

(一)桥梁结构抗震性能符合相关的专题研究成果和结构地震反应分析结果;

(二)基础、桥墩(台)、支座、上部结构抗震性能满足相关要求,桥梁整体的抗震性能达到第八条规定的抗震设防目标;

(三)地震位移小于容许值,不发生落梁破坏,宜避免结构发生碰撞;

(四)结构不发生脆性破坏,作为能力保护构件设计的结构应进行相应的验算;

(五)结构出现塑性地震反应的位置仅限于预期的潜在塑性区范围;

(六)轨道交通桥梁宜对E1地震作用下的列车安全运行进行验算;

(七)附属设施(如过桥管线、景观设施、轨道交通的设备等)不应限制桥梁正常的地震位移反应。

第十三条 采用特殊减震、隔震技术设计的桥梁,还应满足下列要求:

(一)场地条件和结构形式应符合现行桥梁抗震设计规范有关减震、隔震设计的基本条件;

(二)提供的相关参考资料应内容翔实、依据充分、结论明确;

(三)对国内无相应工程建设标准的特殊减震、隔震装置,应按照国家有关规定申请核准后使用;

(四)减震、隔震装置力学性能稳定可靠、安装方便、耐久性好、可更换,日常检查和维护方便;

(五)结构地震反应计算宜采用非线性时程分析方法,正确模拟减震、隔震装置的非线性恢复力特性;

(六)减震、隔震装置应满足在地震中能正常发挥作用的技术要求;

(七)采用减震、隔震装置的结构体系,不影响桥梁的正常使用要求。第十四条 采用新材料的桥梁,还应满足下列要求:

(一)采用不符合工程建设强制性标准的新技术、新工艺、新材料的桥梁,应按有关规定进行核准;

(二)通过前期相关研究,调查工程实例和实际应用情况,并通过理论分析和试验研究检验结构的抗震性能达到设计所要求的设防目标。

第十五条 对新建、改建和扩建的重要桥梁或者采用新颖结构形式的特殊桥梁,在初步设计阶段应论证布置健康监测系统的必要性和相应布置方案的合理性,并列入建设项目的预算,与主体工程同时设计、同时施工,桥梁建成后尽早投入使用。

第四章 专项论证意见

第十六条 专项论证意见主要包括下列内容:

(一)总体评价。对工程项目的抗震设防标准、桥位选址、场地抗震性能评价、结构体系和抗震概念设计、计算模型和计算结果的正确性、结构抗震性能等,做出简要评定。

(二)存在问题。对影响结构抗震安全的问题,应在论证意见中提出,并提出便于施工图审查的主要控制指标(含性能指标)及内容。

(三)结论。结论可分为“可行”、“修改”、“不可行”三种:

1、符合抗震设防要求的工程项目,列为“可行”。勘察设计单位对专项论证意见的执行情况,由施工图审查机构在施工图审查时进行检查。

2、基本符合抗震设防要求,但在结构体系、抗震措施、抗震分析和结构抗震性能等方面不尽合理,或存在局部问题的工程项目,列为“修改”。由勘察设计单位补充修改后提出局部修改报告,经原专项论证组确认“可行”,出具结论意见,建设单位按有关规定存档,并由施工图审查机构在施工图审查时检查其执行情况。

3、对设防标准、桥位选择、结构体系和抗震安全等方面存在严重安全问题的工程项目,列为“不可行”。勘察设计单位应针对存在的问题重新进行工程勘察或者初步设计,由建设单位重新组织专项论证。

第五章 附则

第十七条 本技术要点所称抗震设防区,是指地震基本烈度六度及六度以上地区(地震动峰值加速度≥0.05g的地区)。

抗震技术 篇6

【关键词】大跨度;桥梁工程;抗震设计;加固技术;病害;概况

一、桥梁抗震设计的概况

作为危害人类的重大自然灾害之一,近年来地震频繁发生给桥梁工程带来了极大的损害,桥梁损毁将导致灾区救援工作难度的加大,加重次生灾害,造成更大的经济损失和更多的人员伤亡。从地震发生状况来看,可以将桥梁震害分为以下几种类型:第一,由于砂土液化、地基下沉、岸坡滑移及开裂导致基础的损坏;第二,由于桥梁结构设计不合理导致梁体损坏;第三,桥梁自身抗震能力较低导致桥梁损坏;第四,桥梁的各支承点的地面运动不相同,导致桥梁受损。基于此,针对桥梁抗震设计方面进行了更深入的研究。

大跨度桥梁作为桥梁工程的一种重要形式,其抗震能力的高低将直接影响到桥梁的破坏程度。现阶段大部分桥梁工程抗震设计规范都只适应于中等跨度的一般桥梁,针对大跨度桥梁抗震设计的规范还不完善。相比中等跨度桥梁,大跨度桥梁地震反应相对较为复杂,随之抗震设计的难度也不断增加。如高阶振型的影响较大,同时还要对多点激振、行波效应等进行充分考虑。《公路工程抗震设计规范》规定地震烈度7度以上地区的新建桥梁都必须抗震设防,江西南部地区的新建桥梁均按地震烈度6度设防。

在桥梁抗震设计中普遍应用“小震不坏、中震可修、大震不倒”的分类设防思想。要求桥梁与强度级配向符合,确保只在预定位置出现地震破坏情况,并呈现出可控状态。也就是说,必须确保采用的塑性铰位置具有合理性,同时做好配筋作业,进而提高桥梁的延性抗震能力。特殊情况下,可以通过较高的强度来克服不利的塑性铰位置及脆性破坏。较高的强度可以保证在地震作用下公路桥梁免遭损坏,并在其弹性地震反应中所出现的内力进行有效抵抗。如地震发生率较低的位置,必须具有较高的强度对其激起的弹性地震力进行抵抗。在具体抗震设计中,强度一般都会选用弹性地震力25%到50%之间的一部分,同时依靠结构中的非弹性变形能力,增强公路桥梁的抗震能力。

二、大跨度桥梁抗震设计

在抗震设计中大跨度桥梁一般分两个阶段,首先,在方案设计阶段进行抗震理念的设计,确保抗震结构体系的合理性、科学性;其次,延性抗震设计在初步或技术设计阶段进行,并按照相关设计原理验算抗震能力,为提高抗震能力特殊情况下必须进行减、隔震设计。

1、抗震概念设计

“概念设计”与“计算设计”相比,对结构抗震设计的作用更大。由于地震具有不确定性及复杂性,在计算结构模型假定时与具体状况存在极大的差距,将增加“计算设计”对结构抗震性能控制的难度,基于此,大跨度桥梁抗震设计中不能仅仅依靠“计算设计”。良好的“概念设计”对桥梁结构抗震性能的强弱起到关键性的作用。

为确保桥梁结构的经济性及抗震安全性,在“抗震概念设计“中必须对桥梁上、下部结构的关联部位设计加以重视,如桥墩形式设计、过渡孔设计及选择正确的塑性铰预期部位等。首先对桥梁抗震性能进行动力特性分析及地震反应评估,才能确定选用的结构体系在桥梁所在地具有较好的抗震能力。并与结构设计相结合,对结构抗震薄弱位置进行分析,为达到桥梁抗震的安全范围,可以选用配筋或更改结构设计的方式。随后,依据对结果的综合分析,对桥梁结构抗震性能的强弱进行判断。

2、延性抗震设计

為将地震破坏能力降到最低值,避免桥梁遭到极大损坏。在地震作用下,如桥梁出现变形等情况,此时应确保其能对大部分初始强度进行维持。在非弹性反应范围内,结构、构件及材料可以对其变形情况进行抵抗,这种情况下都会选用延性进行表述。作为地震地段桥梁结构必备的重要特征,延性有助于在地震中桥梁结构免于破坏,主要原因就是地震对桥梁结构的作用是以运动方式出现,而不是力的方式。在设计大跨度桥梁延性抗震时,应在预期会产生塑性铰的位置进行有效的配筋设计,同时对整个桥梁结构进行分析、验算抗震能力设计,以此增强桥梁的抗震能力及安全度。

3、桥梁减、隔震设计

作为重要的工程抗震方式,减、隔震技术具有便于施工、经济效益高等特点。利用结构主要振型周期增大可以确保其落在地震能量较少的范围,或将结构能量耗散能力增大,进而实现结构地震反应降低的目的,这就是减、隔震装置。在设计抗震过程中,必须严格遵循结构特点及场地地震波的频率特点,可以利用减、隔震装置的合理选择及相关数据及方案的合理设置等,进行结构受力及变形的合理分配。在设计中应将重点主要放在吸收能量能力提升方面,进而将阻尼增大并分散在地震力上面,不能对周期增长过分追求。可以进行减、隔震体系简单机构的选用,并应用在地震力学性能的限定范围内。通过非线性地震反应对减、隔震设计的作用进行检验。经相关数据显示,大跨度桥梁抗震设计,最适合进行减、隔震设计的桥梁具有以下几个特点,桥梁墩柱刚性大,具有较小的自振周期;桥梁规则性较差,如墩柱高度具有较大的变化,这种情况的出现将出现受力不均衡的状况;高频分量是预测场地地震运动能力主要集中的部分,在预测场地地震运动能力中只有较少的低频分量的能量。基于此,减、隔震设计必须严格遵循结构特点及场地振动等特性进行。近几年在桥梁结构设计中国内外学者提出将粘滞阻尼器设置在其结构中,以此对结构抗震性能进行有效改善,这种设计方式在许多桥梁结构中都得到了大量使用。相关研究显示,组合使用隔震支座和粘滞阻尼器,可以将结构地震力进行有效降低,并能对梁体位移、墩、梁相对位移进行有效控制。

三、大跨度桥梁抗震加固技术的应用

随着社会主义市场经济发展速度的不断加快,我国桥梁事业也得到了极大的发展。桥梁工程作为交通行业施工的重点内容,其设计质量是否良好对整个行业的发展具有至关重要的作用。大跨度桥梁抗震加固技术作为工程施工的主要技术之一,其施工技术水平的高低将直接影响到整个工程的质量及使用年限,由此可见,施工企业在施工中必须对抗震加固技术加以重视,只有这样才能促进企业的快速发展。

1、大跨度桥梁病害分析

支承连接件失效的主要原因就是设计过程中,对相邻两个跨间的相对位移计算失误,致使大跨度桥梁上下部产生了支承连接件不能承受的相对位移,进而出现桥梁上部结构脱开下部结构的问题,甚至出现梁体严重损坏的现象。现阶段国内外普遍选用支承面宽度加大的方式和将纵向越苏装置设置在简支相邻梁之间。

随着国民经济的快速增加,国内交通压力不断增加,为达到交通通畅的目的,都在进行各类桥梁的铺设。大跨度桥梁作为桥梁工程建设的一种重要形式,其设计及抗震加固技术的应用,都对桥梁的整体质量具有重要意义。但现阶段桥梁在验收及审核质量的过程中,还存有诸多问题。作为对桥梁建设项目成功与否进行考察的重要因素,其使用年限及通行质量都影响着桥梁建设的质量。桥梁下挠现象的大量出现可能对桥梁质量造成不同程度的损害,如表1所示。

2、大跨度桥梁抗震加固措施

先对大跨度桥梁抗震能力进行评估是决定其是否进行加固的前提。在桥梁加固前,应对墩柱的破坏形式及墩柱的最大延性能力进行确定,并对其整体屈服地震加速度和整体最大延性能力进行有效计算,并对桥梁抗震能力进行计算。

在桥梁抗震设计中,其上部结构及截面形式,必须遵循跨径多少进行准确确定。可以选用箱型作为桥梁跨径较大截面的应用,这样可以有效增强抗震能力,并确保抗扭刚度的作用。在施工过程中选用真空压浆施工方式,可以确保预应力管道内具有充足水泥浆,还可以为预应力桥梁强度、刚度地提高提供极大的帮助。在大跨度桥梁设计中,拱式、梁式等多种形式不能同时出现,如同时使用,必须加强桥梁衔接位置的桥墩质量。

在桥梁抗震设计中,其整体抗震性能最薄弱的一个环节就是连接件,如支座和伸缩缝等,在伸缩缝位置多发生梁体位移等情况,基于此,在桥梁抗震设计中必须将伸缩缝数量尽可能地减少。为避免梁体坠落等情况的出现,可以将拉杆、挡块等设置在伸缩缝、铰及梁端等上部结构的接缝中。将钢筋混凝土桥墩的横向约束不断增加,将其抗弯延性及抗剪强度不断提升,只有这样才能避免桥墩变形等情况的发生,为提高桥梁的抗震能力,可以选用专门的耗能装置,如铅芯橡胶耗能支座或减、隔震技术。

四、结束语

综上所述,随着桥梁事业发展速度的不断加快,其质量问题已经成为社会关注的热点。作为大跨度桥梁施工中重要的组成部分,抗震设计效果是否良好直接关系着整个桥梁工程的质量,合理的抗震设计及有效的加固技术,可以有效降低工程项目的投资成本、提高工程质量。

参考文献

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[4]刘羽宇,葛玉梅.大跨下承式连续梁拱组合式桥有限元分析[A].第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C].2007年

建筑结构抗震加固技术浅析 篇7

1 需要对建筑进行鉴定加固的几种情况

1) 由于使用不当、年久失修、结构有损伤破坏、不能满足目前使用功能要求和安全度不够时要进行鉴定加固;

2) 由于设计和施工中发生差错引起的工程质量事故需要进行加固, 这种情况比较常见;

3) 由于灾害性事件发生而需对建筑物或设施进行加固, 如地震、爆炸、火灾等;

4) 对一些重要的建筑物进行保护时需采取加固;

5) 对旧建筑物进行改建、扩建、加层时需要对原有结构进行抗震加固;

6) 在装修过程中对原有结构的重大改变而影响结构体系受力时, 应对原结构进行加固处理;

7) 受相邻建筑的影响而产生的鉴定加固。

2 加固设计原则

1) 构件的加固与结构体系的加固:当某些构件不能满足承载力要求时要对该构件进行加固处理, 但容易忽视单个构件的加固对整个结构体系的影响, 个别构件的加固往往会引起结构刚度和强度分布情况的变化, 因此应从整个结构体系的安全角度进行全面考虑;

2) 局部加固与整体加固:当个别构件的加固不影响整个结构体系的受力性能时, 可只对局部进行加固;当结构的整体性不能满足要求时尚需对结构整体进行加固;

3) 临时加固和永久加固:因加固要求高低而确定;

4) 抗震加固设计需要对抗震的诸多影响进行综合考虑。

3 加固技术方法

加固的技术方法很多, 针对不同的构件, 不同的要求, 不同的结构形式有着不同的加固方法和措施, 由于篇幅的限制, 本文对常规的加固方法不再阐述, 仅对较为重要且比较复杂的抗震加固技术方法做一些较为详细的论述:

由于现阶段随着国家综合实力的提高, 国家相应规范对抗震要求也越来越高, 抗震设计与加固已经成为关乎国计民生的重要环节。旧房改造必须对原有的抗震级别较低的房屋进行抗震加固, 从而提高原有房屋的抗震承载能力、变形能力和整体抗震性能, 改变原有房屋抗震级别不满足现行抗震规范的现象。

常用的抗震加固方法有如下几种:

1) 增强自身加固法:增强自身加固方法是为了加强结构构件自身, 使其恢复或提高构件的承载能力和抗震能力的一种方法, 主要适用于修补结构裂缝。具体有压力灌注水泥浆加固法、压力灌注环氧树脂浆加固法、铁把锯加固法 (此法用来加固有裂缝的砖墙, 铁把锯可用直径6mm的钢筋弯折而成, 其长度应超过缝两侧至少200mm, 两端弯成100mm的直钩) 。

2) 外包加固法:指在结构构件外面增设加强层, 以提高结构构件的抗震能力、变形能力和整体性。这种加固方法适用于结构构件破坏严重和要求较多提高抗震能力的结构构件。一般方法有a.外包钢筋混凝土面层加固法, 用于加固钢筋混凝土梁柱和砖柱、砖墙。b.钢筋网水泥砂浆面层加固法, 此法主要用来加固砖柱、砖墙, 可以不支模板直接铺设钢筋后分层抹灰, 比较简单有效。c.水泥砂浆面层加固法, 适用于不用过多地提高抗震能力的砖墙加固。d.钢构件网笼加固法, 适用于加固砖柱、砖烟囱和钢筋混凝土梁柱, 其优点是施工方便, 但需采取防锈措施, 在有害气体侵蚀和湿度高的环境中不宜采用。

3) 增设构件加固法, 在原有结构构件以外增设新的构件以便提高结构抗震能力、变形能力和整体性。在进行增设构件的加固设计时, 应该考虑增设构件对结构计算简图和动力特性的影响, 具体方法有:a.增设墙体加固法, 当抗震横墙间距超过规定值时或者墙体的承载能力不足时, 宜采用增设墙体的方法加固。增设的墙体可为钢筋混凝土墙和砌体墙。b.增设柱子加固法, 设置外加柱可以增加其抗倾覆能力, 当抗震承载力差别较小时, 可采用钢筋混凝土柱与圈梁、拉杆等构件连接进行加固, c.增设拉杆加固法, 此法多用于受弯构件的加固和纵横墙连接部位的加固, 也可用来代替内墙圈梁。d.增设支撑加固法, 增设屋盖支撑、天窗架支撑和柱间支撑, 可以提高结构的抗震能力和整体性, 还可起到二道防线的作用。e.增设圈梁加固法, 当抗震圈梁设置不符合现行规范规定时, 可采用钢筋混凝土外加圈梁或者板底钢筋混凝土夹内墙圈梁进行加固, 外墙圈梁沿房屋四周应形成封闭, 并与内墙圈梁共同约束房屋墙体及楼屋盖构件。f.增设支托加固法, 当构件支承长度不足时宜加设支托, 以防地震时塌落。g.增设刚架加固法, 当因为使用要求需要不能采用增设墙体加固时可采用增设刚度较大的刚架来提高抗震能力。h.增设门框加固法, 当承重窗间墙宽度过小或者承压能力不满足要求时, 可增设钢筋混凝土门框和钢制窗框来加固。

4) 增强连接加固法:当震害发生时, 构件的连接往往是薄弱环节, 针对各结构构件间的连接采用下列方法进行加固, 能够保证各构件间的抗震承载力, 提高变形能力, 保障结构的整体稳定性。这种方法适用于结构构件承载能力能够满足, 但构件间连接较差的情况, 具体有:a.拉结钢筋加固法, 砖墙与钢筋混凝土梁柱之间的连接可增设拉结筋加强, 一端弯折后锚入墙体灰缝内, 一端用环氧树脂砂浆锚入梁柱的斜孔中或者与锚入梁柱内的膨胀螺栓焊接, 新增外加柱与墙体的连接也可以采用此法连接。b.压浆锚杆加固法, 适用于纵横墙间没有咬茬砌筑、连接很差的部位, 采用长锚杆, 一端嵌入内横墙, 另一端嵌固于外纵墙上 (外加柱) , 其做法是先钻孔, 贯通内外墙, 嵌入锚杆后, 用水玻璃砂浆压灌。c.钢夹套加固法, 适用于隔墙与顶板和梁连接较差时, 可采用镶边型钢夹套上与板底连接并夹住砖墙顶跃梁间增设钢夹套, 以防止砖墙平面外倒塌。

5) 替换构件加固法, 对原有强度低, 韧性差的构件进行材料代换, 常采用的有:钢筋混凝土替换砖, 如钢筋混凝土柱替换砖柱, 钢筋混凝土墙替换砖墙等;钢构件替换木构件, 但是这种方法要注意做好与原有构件的连接。

4 结语

砖混结构校舍抗震加固技术研究 篇8

关键词:砖混结构,抗震构造措施,抗震计算,抗震加固

1 概述

汶川地震中, 砖混结构由于墙体变形能力差, 抵御侧向水平地震作用时在变形极小的情况下就会产生裂缝, 进而倒塌, 在地震中的破坏往往比较严重, 因此砖混结构更应做好抗震设防。然而, 许多早年建造的砖混结构校舍仍然继续使用, 如何对其进行抗震加固处理, 成为当前中小学校舍抗震加固设计首要要解决的问题, 以防再次发生汶川地震的悲剧。

事实上, 建筑物加固时的恒活载承载力加固较为容易, 但对于其抗震加固较为复杂, 我们往往是针对性地加固, 可谓“头痛医头、脚痛医脚”。笔者认为应当重视抗震构造措施处理和抗震设计两个方面, 并且应充分考虑安全性、经济性、施工简单易行三个方面, 采用灵活、科学的抗震加固方案从抗震整体理念上解决既有砖混结构校舍整体抗震性能不足的缺陷, 使抗震加固设计做得更完美。

2 抗震构造措施处理

早年建造的砖混结构校舍, 由于当时抗震设计规范不完善、施工质量差等因素, 造成既有砖混结构校舍的抗震构造措施不满足现行规范规程要求, 其主要体现在以下几个方面:

2.1 预制板搁置长度不足

楼板和屋盖是地震时传递水平作用国的主要构件, 现浇钢筋混凝土楼板、屋盖的整体性好、水平刚度大, 是较理想的抗震构件。预制楼板、屋盖的整体性较差, 以及板缝偏小、混凝土灌缝不密实、预制板下无座浆粘结性差, 地震时板缝容易拉裂, 预制板往往因墙体的破坏或错动而掉落, 故而预制板板端搁置长度应当满足一定的要求, 保证地震反复作用中, 预制板不致与墙体脱离, 从而不会导致楼板脱落伤人。文献[1]规定, 装配式钢筋混凝板, 板端伸进外墙的长度不应小于120mm, 伸进不小于240mm厚内墙的长度不应小于100mm。然而, 现有的中小学校舍预制板砖混结构中, 多数校舍预制板搁置长度不满足要求。建议采取预制板下增设角钢, 并且角钢与预制板板板底相接处座乳胶水泥的简易钢支架方法 (图1) 对预制板搁置长度不足进行了处理。

此方案与增设混凝土梁托的方法相比施工简易方便, 经济性较好。

2.2 房屋局部墙肢宽度不足

局部尺寸小的墙段是房屋的薄弱部位, 地震时, 在反复作用下, 墙肢宽度较小的墙体易先于其它构件开裂, 形成X形裂缝, 裂缝开展后导致原墙肢宽度减小, 造成该墙肢局部抗压承载力不满足要求, 甚至于被压碎, 从而影响结构的整体抗震能力。因此应对砖混结构中局部尺寸加以控制, 其目的是使各墙体受力均匀协调, 避免部分构件因局部破坏而导致整个构件乃至结构丧失抗震能力而倒塌, 同时避免砌块及附属构件脱落伤人。

基于此, 建议采用混凝土夹板墙或钢筋网砂浆面层进行处理, 并且应采用钢板对墙肢端部进行加固 (如图2所示) , 以解决房屋局部墙肢宽度不足而产生一系列的问题。

2.3 抗震横墙间距过大

砖混结构中, 房屋的横向水平地震作用主要由横墙来承受, 横墙间距过大, 横墙的数量就过少, 横墙整体抗震能力就难以满足要求;同时, 纵墙的侧向支撑就过少, 将使纵墙发生较大的平面外弯曲变形, 而砌体的平面外的受弯承载力又很低, 故纵墙的抗震承载能力就很难保证, 易发生严重破坏或倒塌;其次, 横墙间距过大, 楼盖在平面内的抗弯能力就明显减小, 尤其对于预制板楼面, 水平变形显著, 难以将横向水平地震作用均匀地传递给各横墙, 而导致大开间的两端墙体先坏, 而导致房屋的整体抗震性能差。

故对横墙布置来说, 除了应满足抗震承力要求外, 还需满足抗震横墙的最大间距要求, 文献[1]规定, 8度设防的B类普通砖、多孔砖房屋校舍抗震横墙的最大间距, 对于装配式钢筋混凝土楼盖、屋盖为7m。然而教室通常开间在7m以上, 对于8度区装配式砖混结构校舍, 是不满足规范要求的, 如若采取增设抗震墙的方法进行处理, 当然可以, 但是开间变小了, 会影响原教室的使用功能。对此我们采取转换结构整体性性能的方式进行处理, 即采用现预制板板面叠浇一层钢筋网细石混凝土, 用来加强装配式楼 (屋) 盖的整体性与刚度、加强楼 (屋) 盖与砖墙的联结、加强房屋空间作用, 达到将原来的装配式结构改为装配整体性结构的目的, 从而改变抗震横墙最大间距要求, 使得在不改变教室开间的情况, 不影响原教室正常使用的情况下, 使得此项抗震加固满足现行规范要求。

2.4 楼梯间构造措施不足

楼梯横墙间距比一般的横墙要小, 所以楼梯间横墙水平抗剪刚度大, 因而分担水平地震力也较大;另一方面, 楼梯间没有像其他房间那样有楼板与墙体组成的盒子结构, 空间刚度相对较小, 特别是顶层休息平台以上的外纵墙常为一层半高, 自由度加大, 竖向压力较小。因此楼梯间墙体的震害比其他墙体严重, 而地震时楼梯间又是疏散人员和进行抗震救灾工作的交通要道, 因此必须加强楼梯间的抗震性能。对此, 砖混结构校舍中的楼梯间的抗震加固应当进行了相关的抗震构造措施设计, 对于缺少混凝土构造柱的, 采取新增钢套进行处理;对于墙体中缺少拉结筋的, 采取了混凝土夹板墙或钢筋网砂浆面层进行处理。

3 结论

上述讨论了砖混房屋结构校舍中常见的几种抗震构造措施的缺陷, 考虑到加固施工的经济性、可操作性, 提出了抗震构造设计常用手法。来弥补砌体房屋脆性材料在抗震方面的不足, 使其满足抗震构造措施要求;同时需充分进行抗震设计计算, 从整体抗震概念上进行整体抗震加固, 以防止出现“头痛医头、脚痛医脚”现象, 确保建筑工程具备合理的抗御地震的能力。

参考文献

[1]GB50023-2009, 建筑抗震鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社, 2009.

[2]GB50011-2001, 建筑抗震设计规范 (2008年版) [S].北京:中国建筑工业出版社, 2008.

[3]JGJ116-2009, 建筑抗震加固技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2009.

中国桥梁抗震技术研究现状与展望 篇9

桥梁是公路交通的咽喉, 对保证公路交通畅通起着举足轻重的作用。强地震到来时, 天塌地陷。地震不但给人民群众的生活带来了巨大的痛苦, 同时也对公路桥梁等基础设施带来严重的破坏。5·12汶川大地震期间, 在重灾区的469座公路桥梁中, 88.4%的桥梁发生不同程度的损坏[1]。桥梁的破坏极大地影响了救援工作的开展, 使人民的生命及财产遭受巨大损失, 同时也显示出我国在桥梁抗震技术方面与世界先进国家的明显差距。同时国内的桥梁专家也进行了桥梁抗震方面的深入研究与探索, 并取得了阶段性的进展。随着人们对地震机理认识的不断加深, 提高和完善桥梁结构的各项功能, 以及各种桥梁抗震构造措施的应用和完善, 可以有效地达到桥梁结构的抗震效果。

1 桥梁抗震技术理论研究现状

1.1 桥梁结构的非线性地震反应研究

桥梁结构的非线性地震反应研究近年来取得了长足的进步, 桥梁的非线性分析分为材料非线性与几何非线性。在理论分析计算方面, 重点研究的是结构的弹塑性分析。与几何非线性相比, 桥梁结构的弹塑性性能对桥梁的抗震性影响更为明显[2]。而且由于问题的复杂性, 众多的国内外专家对结构的弹塑性分析进行了大量的理论与试验研究。结构弹塑性分析里最基本的步骤是确定构件恢复力模型, 其中构件恢复力关系主要利用滞回特性曲线来反映。其基本指标有骨架曲线、强度、刚度、延性以及等效滞回阻尼系数等。国内外的桥梁专家已经在这方面做了许多的理论及试验研究, 并取得了较多的研究成果。从已有的参考文献来看, 很多理论的研究都围绕着结构的空间弹塑性地震反应分析这一主题。其中, 建立结构构件的恢复力模型是对钢筋混凝土的结构进行空间弹塑性地震反应分析的关键。迄今为止, 该方面的研究成果主要分为屈服面模型和多弹簧模型。

1.2 地震波输入角度的影响研究

当前的结构谱分析方法中, 通常比较常用的谱输入方向是按结构的主轴方向, 对有规则几何形状的结构是比较容易实现的, 然而一些复杂的结构, 最大的输入方向为结构反应, 为最不利的输入角度[3]。现在最新的研究多对空间框架进行多条地震动方向以不同输入角度下地震作用的非线性反应进行分析。重点考察地震波不同的输入角度对空间框架层间位移、顶点位移、层间位移角分布的影响, 此外研究对空间框架塑性铰分布规律, 包括塑性铰的分布、杆端纤维应变、结构延性需求等的影响。

1.3 桥梁的隔震与减震研究

目前桥梁的减震与隔震主要通过如下两种方法达到减轻桥梁结构的地震反应的目的:通过增加结构的柔性来达到延长结构自振周期的目的, 从而减小由地震引起的动荷载;通过增加结构的阻尼与能量耗散能力以减少由于地震引起的桥梁结构的响应程度[3]。延长桥梁结构的自振周期可以减小桥梁结构的地震加速反应, 这样就减小了桥梁结构受到的地震载荷[4]。桥梁结构常采用减震与隔震支座或使桥墩在地震作用下进入塑性阶段, 从而增加桥梁结构的柔性, 延长桥梁结构的自振周期。随着桥梁结构自振周期的增加, 其地震位移反应也相应延长, 这时可以使用增加桥梁结构阻尼的方式, 从而抑制桥梁结构的地震反应。目前最有效的增大桥梁结构阻尼的方法是滞回能量耗散。当前最常用的桥梁结构减震、隔震装置主要有叠层橡胶支座、摆式滑动摩擦支座、新型减震支座、粘滞阻尼器等。

2 桥梁抗震技术研究主要成果

在桥梁工程建设领域, 我国取得了丰硕的成果, 已经跻身世界桥梁建设强国之列。我国已经完成了世界上规模最大的大跨度和高墩桥梁建设, 对桥梁抗震研究提出了新的要求, 也使原有的桥梁抗震理论、方法和技术遇到了前所未有的挑战。为克服这些问题中国的桥梁专家进行了积极的探索, 著名桥梁结构工程与桥梁抗震专家、中国工程院院士、国内公认的桥梁抗震学科的开拓者和带头人范立础就是其中的杰出代表。最近几十年, 他在桥梁结构研究方面取得了丰硕的成果。尤其是唐山大地震后, 范立础院士在国内开创了大跨度桥梁抗震设计与非线性地震反应分析研究, 并在土木工程防灾国家重点实验室建立了桥梁抗震学科, 培养了一支优秀的学科研究小组。首先提出了三水准设防三阶段设计的桥梁抗震设计理论, 并主持编制了大型的软件, 应用在桥梁减震、延性及特异桥梁抗震设计方面, 其研究成果已广泛应用于国内几十座著名桥梁, 如上海杨浦大桥、长江江阴公路大桥等。此外范立础院士还提出了基于寿命期与性能的大跨桥梁抗震设计方法, 使用尽量少的投入, 使桥梁遇大震不倒、遇中震可修、遇小震不坏, 从而攻克了如何经济安全合理地确保桥梁抗震安全性的关键性技术障碍。在对泰州长江大桥中间钢塔的弹塑性稳定展开的研究中, 同济大学马如进教授创造性的利用多尺度方法, 克服了大型钢塔结构稳定分析全尺度与局部细节尺度模拟差别悬殊的难题, 揭示了桥梁结构局部失稳与整体失稳相互作用的关系, 提出了实际状态下中塔的稳定安全概率评价方法, 为桥梁结构的稳定性分析提供了一种全新的方法。

3 针对中国桥梁增强抗震的若干建议

3.1 大型建筑工程强制安装强震仪

国内的强震记录台站数量较少, 在重大的工程建筑物上安装强震仪、风速仪等, 观察并记录地震期间的数据是很必要的。但由于强震仪价格比较高, 可以在地震区的新建高层建筑中强制安装, 由开发商承担相应费用。

3.2 健全工程质量评估机制

我国应该及时引入“工程法医”制度, 综合运用多种检测手段确定建筑损坏的具体原因, 而不仅仅根据房屋是否坍塌来评价桥梁的质量。地震中桥梁的倒塌不但有地震本身的原因, 同时也要从桥梁的设计、施工等一系列的环节进行严格的评估。使用“工程法医”对地震灾区的建筑进行全面科学的“体检”, 为提供适用于中国的强震区桥梁设计标准提供科学的理论与实验依据, 同时也要对桥梁的设计与施工单位实行问责制, 依法追究其相应的法律责任。

3.3 广泛应用减震、隔震技术

由于强地震持续的时间短, 破坏力极强, 要做到桥梁绝对无损就需要付出极其高昂的经济代价, 鉴于此国际上的共识是实现桥梁的不倒与可修。只要桥梁不倒塌, 就可以为后续的救援提供诸多的便利。广泛应用“以柔克刚”的减震、隔震技术, 就可以达到保证桥梁主体不倒塌与可修的目的。如安装双曲面全钢减震支座, 就像为大桥桥墩装上了一个可以360°滑动的关节, 当强地震波冲击大桥时, 它就会滑动, 减去了大部分的冲击力, 避免大桥因剧烈冲击而倒塌[5];如果将阻尼器安在大桥上, 就相当于给大桥垫了个弹簧, 也可以有效的缓冲地震瞬间带来的巨大载荷。5·12汶川大地震中, 四川雅泸路高速公路上30余座桥梁完好无损, 就是由于这些桥梁在建设过程中采用了弹塑性抗震挡块。

3.4 提高国家抗震标准

我国在建筑的抗震设防方面是有明确的立法规定的。我国的勘测勘探法规定, 各地要按照国家发布的地震烈度来进行勘测, 审定抗震设防标准。但我国的抗震烈度定得偏低。日本设计基本地震加速度为0.3g, 而中国的设计标准仅为0.1g[6]。这个标准已经远远不能满足现代经济与社会发展的需要, 因此必须尽早提高设防标准, 才能更有效地抵御强地震。

4 结语

本文介绍了目前国内外桥梁抗震技术理论研究的现状, 简述了我国最近在桥梁抗震方面的主要研究成果, 同时对我国桥梁增强抗震提出了一些可行的建议。我国地震频繁发生, 对桥梁减震的研究也任重道远。作为新时代的桥梁建设技术工作者, 更应该清楚自己身上所担负的艰巨而光荣使命, 应该具备科技创新意识, 汲取行业前沿知识, 这样才能为祖国的桥梁建设事业的发展贡献出自己更多的力量。此外, 中国可通过自我经验总结, 以及借鉴日本等先进国家的经验来提高自身桥梁抗震技术的进步。参考文献:

摘要:简述了目前国内外桥梁抗震技术理论研究的现状, 分析了其中几个细分领域方面的具体研究进展, 阐述了国内最近在桥梁抗震方面的主要研究成果, 同时针对国内桥梁抗震问题提出了一些可行的建议, 对桥梁抗震技术的发展具有借鉴意义。

关键词:桥梁结构,减震,隔震,自振周期

参考文献

[1]彭光华, 查松山.汶川大地震公路桥梁灾害分析与对策[J].岩石力学与工程学报, 2009, 28 (7) :39-40.

[2]范立础.桥梁抗震[M].上海:同济大学出版社, 1997.

[3]江辉.近断层强震速度脉冲效应及连续桥梁减隔震分析[J].中国安全科学学报, 2003, 13 (12) :57-63.

[4]何庆祥, 沈祖炎.结构地震行波效应分析综述[J].地震工程与工程振动, 2009, 29 (1) :50-57.

[5]张俊杰.城市轨道交通高架桥抗震分析[M].上海:同济大学出版社, 2000.

[6]JTJ 004-89, 中国公路工程抗震设计规范[S].

建筑工程抗震性能技术加强措施 篇10

一、房屋建筑工程抗震存在的问题

近年来虽是幢幢高楼平地起,但是“豆腐渣”工程尤多。这种“豆腐渣”工程普遍问题是抗震性能不强,人处在这种房屋的建造下,生命犹如系在羸绳之上,不禁让人忧心忡忡,毛骨悚然。

大多数房屋建筑商在建造房屋的时候,多以盈利为目的,注重房屋建筑的造价、施工期长短、环境的美观与否,而忽视了房屋建造的质量问题。具体一点说,房屋建筑的实际施工与房屋建筑的设计明显不符,没有按照抗震的设计要求来施工,经常出现偷工减料的现象。例如,楼房的柱子太细、钢筋配备的不足,箍筋间的距离过大,弯钩、搭接、锚固的长度,纵筋的搭接等都不符合抗震设计的要求。此外,所用的建筑材料的质量、房屋建筑施工的质量都不符合房屋建筑的要求。建筑商为了节省建造费用通常使用不合乎规格的钢筋,对混凝土标号的选用也不够。而建筑工人在施工的过程中也不按照设计图进行,而且施工懒散、随意,技术不到位,这就损害了房屋的抗震性能。除此之外,建筑施工中也缺乏有效的监管,这就使得房屋建筑的质量过差,无法达到抗震性能要求。

由于多数人没有防震、抗震的强烈意识,所以对房屋建筑抗震的要求考虑不足,尤其是一些农村住户,他们几乎丝毫没有考虑地震灾害来临的可能性,这种意识的存在影响了房屋建造的设计,造成建筑的先天性缺陷。由此一来,在地震来临时,房屋结构极易变形,构件失稳,导致连续性倒塌现象的发生。

地震灾害对人的安全健康、精神心理、财产等造成极大的危害,所以在建造房屋的时候要充分考虑这一点,提出有效提高房屋建造抗震性能的措施,从而尽可能地降低或避免地震来临时对人们安全财产造成的损害。

二、房屋建造的分类及震害分析

房屋建造的分类有很多,主要有:多层砖砌体房屋、底框架砌体房屋、砌体木屋架结构房屋、钢筋混凝土框架结构房屋。

首先是多层砖砌体房屋。这种采用多层砌体结构形式的房屋主要应用于震区住宅、办公楼、小型的厂房等,根据统计显示,这种结构在地震中所受到的损害最为严重,主要表现为墙体破坏、预制楼板的塌落以及楼梯间的破坏。

其次是底框架砌体房屋。这种房屋是由抗震性能差异很大的两种结构组成,而且属于竖向不规则的结构,其抗震能力的决定性因素是砌体层与框架层的弹性刚度比,当它们的比值过大时,底框架部分就会变形甚至倒塌;当它们的比值过小时,砌体层的砌体结构也会遭到破坏。

第三是砌体——木屋架结构房屋,这种结构的房屋的取材比较方便,而且造价低廉,因此常被村镇居民、仓库以及简易厂房所使用。但这种结构也有诸多的缺点,比如说其砌体墙与柱强度较低,木屋架以及墙体搭接整体性比较差。这就使其在地震来临时出现屋面破坏以及局部倒塌的现象。

最后是钢筋混凝土框架结构的房屋,这种结构的房屋由于是使用钢筋混凝土构造而成,所以不易崩塌,但如果受到强震的破坏,再加上建筑上的缺陷也是逃不过这种崩塌的状况的。具体分析来看,这种结构所受到的破坏主要发生在填充墙以及维护结构上。

综合种种房屋结构类型的分析,我们发现多层砖砌体房屋所受到的震害最大,并且这种结构主要应用于住宅、办公楼、小型厂房,医院、教学楼等民用建筑及公用建筑中(如下表),所以人流相对也比较大,所以提高其抗震性能尤为重要。

三、多层砌体房屋建造中抗震技术的加强

地震是一种突发性强、破坏力大的自然灾害,危及人类的生命,同时也给社会造成了巨大的经济损失,这种经济损失主要是因建筑的破坏而引起的。所以提高各类建筑物的抗震性能尤为重要,可以说提高建筑物的抗震能力也是减少损失的有效途径。下面本文就来具体谈一谈在多层砌体房屋建造中加强抗震技术的措施。

(一)多层砌体结构房屋抗震设计中存在的问题

由于多层砌体结构房屋的建筑体型比较复杂,平立面不规则,这就使得在水平以及垂直方向上房屋的刚度分布较不均匀,这就可能使其在地震时因为扭转效应以及鞭梢效应的原因而遭到破坏。此外,由于房屋高度大,层数多,所以很容易在地震的危害下倒塌。并且房屋底层比较空旷,其顶层也存在较大的空间,这就使得其在砖墙数量减少而又没针对结构采取避免刚度突变的方法。除此之外,还有构造柱、圈梁的问题,由于它们的数量或配筋不足,导致其结构的整体性、延性以及抗塌性能都较差。另外,这种结构房屋的墙体也存在诸多的问题,其采用120~180mm厚的薄墙,墙肢的尺寸、墙体的承载力都不足,从而导致其在地震中遭到破坏。

(二)多层砌体房屋的抗震措施

首先应控制房屋的高度及层数,要求其高度与层数必须满足楼盖对传递水平地震力所需的刚度,要求多层砌体承重房屋的层高,也不应超过3.6米。

其次是对体系的要求。多层砌体房屋应采用横墙承重或纵横墙一起承重的结构体系,而不要采用砌体及混凝土混合承重的体系,还要保证纵墙开洞率不要超过50%,这样使得纵向保持一定的刚度。同时,还要求纵横墙的布置一定要均匀对称,且在平面内应对齐,竖向应上下连续,同一轴线的窗间墙宽度要均匀。要求抗震横墙的最大间距应符合楼盖传递水平地震力的刚度要求。另外,要保证现浇或者是装配整体式钢筋混凝土楼及屋盖一定不要超过15米;而装配式钢筋混凝土楼以及屋盖也要不超过11米。并且要求结构抗震体系要尽可能地采用多道抗震防线。其中在这多道抗震防线中,第一道防线为墙体、第二道防线为合理设置构造及圈梁。并且在这几道防线中要尽量采用现浇钢筋混凝土楼以及屋盖。

最后是对抗震结构材料的选择、使用以及施工质量的控制。要适当增加墙体面积,同时还要合理地提高沙浆的强度,这可以有效地提高房屋的抗震能力。除此之外,要尽可能地采用多孔砖、陶粒泥凝土砌块以及加气混凝土板等一系列轻质材料,同时也要满足其强度的要求。此外,还要求建筑房屋施工的程序要规范,从而保证施工的质量,以此来有效减少地震灾害给人们带来的财产安全威胁。

四、结语

抗震技术 篇11

项目组突破传统单一不同特性材料组合为主的组合结构概念,研发了不同竖向抗侧力体系组合与不同特性材料组合联合应用的剪力墙和筒体结构及其构件,形成了具有良好抗震性能的多重组合剪力墙及筒体结构抗震新体系。进行了系统的抗震试验、理论和技术研究,为提高高层建筑、特别是大型复杂高层建筑的抗震能力提供了新的抗震体系及其关键理论与技术支撑。

该项目先后获得国家科技支撑重大项目课题、国家自然科学基金、北京市重大科技项目等支持,获得经费1700余万元。研发出的新型组合结构抗震性能好、性价比合理,显著提高了大型复杂高层建筑的抗震能力,研究成果已在北京、上海、广东、辽宁等10省市的472万平方米的工程中推广应用,特别是在20余项大型复杂建筑中应用,显示了其重大的工程价值和应用前景,产生了显著的社会、经济效益。

抗震技术 篇12

部品(产品)名称:筑巢轻钢房屋

认证机构:北京兴国环球认证有限公司

认证时间:2008年11月

有效期限:2008年11月至2011年11月

专利种类:实用新型专利

批准时间:2008年7月18日;2008年10月10日

专利号:2007202015312;2007202016813

生产能力/实际产量:轻钢骨架:60万m2/年/20万m2/年

投入市场时间:2007年

市场分布情况:北京、天津、山东、四川、重庆、山西、厦门、俄罗斯、蒙古国、埃塞俄比亚

产品参考价格(元):轻钢骨架500元/m2

二、申报技术说明

1、申报技术的先进性与水平分析:

本公司开发的新型轻钢房屋体系,通过自攻螺丝,把冷弯薄壁方(矩)形管和标准连接件直接连接而成。该连接方式克服了传统焊接和螺栓制作工作量大,质量难以保证等缺点,在吸收国外先进经验的基础上,创新提出冷弯薄壁方(矩)形管新的连接方式,即创新开发出一系列通用标准连接件,并通过自攻螺丝连接而成。产品完全符合国家产业政策,可实现标准化生产,增大结构和节点的刚度和承载能力,并给制作和安装带来了极大方便。显然,本项目研究成果将会产生显著的经济、社会和环境效益,具有推广价值和应用前景,可促进建设领域技术进步。

2、主要技术特点与性能指标:

本公司创新开发的新型轻钢龙骨体系,具有受力合理,质量轻,抗震性能好,制作方便,施工速度快,得房率高;保温隔热性能好,节能,环保,造价低等特点。其主要性能指标如下:房屋节能墙体热阻系数R=3.453,传热系数k=0.278w/m2·k其节能指标可达85%,节水90%,轻钢可全部回收利用,是典型的环保,节能,抗震建筑。

3、应用范围及条件:

1至6层住宅及新农村住宅;

30米内单跨、连跨标准工业厂房(单层)及商业用房;

抗震设防裂度可根据国家不同地区要求设计。

4、产品生产执行标准(采用国家标准、行业标准请填写相应标准和标准名称):

1、《钢结构设计规范》(GBJ50017-2003) 2、《冷弯薄壁型钢结构技术规范)(GB50018-2002) 3、《钢结构住宅》(一)、(二)(05J910) 4、《轻钢龙骨石膏板隔墙、吊顶》(07CJ03) 5、《轻钢龙骨石膏板构造》(06CJ03)

三、已推广应用单位和工程名单

四、申报单位基本情况

单位名称:筑巢(北京)科技有限公司

通讯地址:北京市怀柔区雁栖经济技术开发区雁栖大街36号

法人代表:丛玉臣

联系人:徐猛

联系电话:010-64906893

传真:010-61676112

电话:010-61676112

邮政编码:101400

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