引論：我們?yōu)槟砹?3篇抗震設(shè)防論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

摘要；文章闡述了抗震設(shè)計(jì)方法的轉(zhuǎn)變，并介紹了兩種不同設(shè)計(jì)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，對能量分析方法在抗震結(jié)構(gòu)計(jì)算中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：推覆分析方法；結(jié)構(gòu)能量反應(yīng)分析；地震動三要素；耗散能量

目前世界各國的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范大多數(shù)都以保障生命安全為基本目標(biāo)，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設(shè)防水準(zhǔn)，據(jù)此制定了各種設(shè)計(jì)規(guī)范和條例。依此設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)的各種建筑物在地震中雖然基本保證了生命安全，卻不能在大地震，甚至在中等大小的地震中有效的控制地震損失。特別是隨著現(xiàn)代工業(yè)社會的發(fā)展，城市的數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市變成了人口高度密集、財(cái)富高度集中的地區(qū)，一般的地震和1995年的日本阪神地震，造成了巨．大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。嚴(yán)重的震害引起工程界對現(xiàn)有抗震設(shè)計(jì)思想和方法上存在的不足進(jìn)行深刻的反思，進(jìn)一步探討更完善的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思想和方法已成為迫切的需要。上個(gè)世紀(jì)九十年代，美國地震工程和結(jié)構(gòu)工程專家經(jīng)過深刻總結(jié)后，主張改進(jìn)當(dāng)前基于承載力的設(shè)計(jì)方法。加州大學(xué)伯克利分校的J.P.Moehlelll提出了基于位移的抗震設(shè)計(jì)理論；日本建設(shè)省建筑研究院根據(jù)建筑物的性能要求，提出了一個(gè)有關(guān)抗震和結(jié)構(gòu)要求的框架，內(nèi)容包括建議方案，性能目標(biāo)，檢驗(yàn)性能水準(zhǔn)等：我國學(xué)者已認(rèn)識到這一思潮的影響，并在各自研究領(lǐng)域加以引用和研究，如王亞勇、錢鎵茹、方鄂華、呂西林分別發(fā)表了有關(guān)剪力墻、框架構(gòu)件的變形容許值的研究成果，程耿東采用可靠度的表達(dá)形式，將結(jié)構(gòu)構(gòu)件層次的可靠度應(yīng)用水平過渡到考慮不同功能要求的結(jié)構(gòu)體系，王光遠(yuǎn)把這一理論引入到結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域，提出基于功能的抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)概念。

我國現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，主要是以承載力為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，即用線彈性方法計(jì)算結(jié)構(gòu)在小震作用下的內(nèi)力、位移；用組合的內(nèi)力驗(yàn)算構(gòu)件截面，使結(jié)構(gòu)具有一定的承載力；位移限值主要是使用階段的要求，也是為了保護(hù)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件；結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力是通過構(gòu)造措施獲得的。結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析方法基本上可以分為彈性方法和彈塑性方法。當(dāng)前在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)和研究中廣泛地采用底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法等。這些方法沒有考慮結(jié)構(gòu)屈服之后的內(nèi)力重分布。實(shí)際上結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下往往處于非線性工作狀態(tài)，彈性分析理論和設(shè)計(jì)方法不能精確地反映強(qiáng)震作用下結(jié)構(gòu)的工作特性，讓結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下處在彈性工作狀態(tài)下工作將造成材料的巨大浪費(fèi)，是不經(jīng)濟(jì)的。隨著人們認(rèn)識的提高，結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析設(shè)計(jì)方法經(jīng)過了兩個(gè)文獻(xiàn)的轉(zhuǎn)變：(1)靜力分析方法到動力分析方法的轉(zhuǎn)變：(2)從線性分析方法到非線性分析方法的轉(zhuǎn)變。其中動力分析方法就經(jīng)過了從振型分解反應(yīng)譜法到時(shí)程分析法、從線性分析到非線性分析、從確定性分析到非確定性分析的三個(gè)大的轉(zhuǎn)變。作為一種簡化實(shí)用近似方法，目前的推覆分析方法(Push—overAnalysis)受到眾多學(xué)者的重視。它屬于彈塑性靜力分析，是進(jìn)行結(jié)構(gòu)在側(cè)向力單調(diào)加載下的彈塑性分析。具體做法是在結(jié)構(gòu)分析模型上施加按某種方式(研究中常用的有倒三角形、拋物線和均勻分布等側(cè)向力分布方式)模擬地震水平慣性力作用的側(cè)向力并逐步單調(diào)加大，使結(jié)構(gòu)從彈性階段開始，經(jīng)歷開裂、屈服直至達(dá)到預(yù)定的破壞狀態(tài)甚至倒塌。這樣可了解結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形特性和能量耗散及其相互關(guān)系，塑性鉸出現(xiàn)的順序和位置，薄弱環(huán)節(jié)及可能的破壞機(jī)制。這種方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)靜力線性分析方法如底部剪力法、振型分解法等的不足并克服了動力時(shí)程分析方法過程中，計(jì)算工作量大的問題，僅用于近似評估結(jié)構(gòu)抵御地震的能力。但是，傳統(tǒng)的推覆分析方法基本上只適用于第一振型影響為主的多層規(guī)則結(jié)構(gòu)，對于高層建筑或不規(guī)則的建筑，高階振型的影響不容忽視，并且對于非對稱結(jié)構(gòu)，還必須考慮正、反側(cè)反推覆的不同所帶來的影響。此外推覆分析方法無法得知結(jié)構(gòu)在特定強(qiáng)度地震作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)和破壞情況，這限制了它在抗震性能設(shè)計(jì)中的使用。地震動能量是刻畫地震強(qiáng)弱的綜合指標(biāo)，它綜合體現(xiàn)了地面最大加速度和地震持時(shí)兩個(gè)反映地面運(yùn)動特性的重要因素。結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的能量分析方法是一種能較好地反映結(jié)構(gòu)在地震地面運(yùn)動作用下的非線性性質(zhì)及地震動三要素(幅值、頻譜特性和持時(shí))對結(jié)構(gòu)抗震性能影響的方法。地震時(shí)，結(jié)構(gòu)處于能量場中，地面與結(jié)構(gòu)之間有連續(xù)的能量輸入、轉(zhuǎn)化與耗散。研究這種能量的輸入與耗散，以估計(jì)結(jié)構(gòu)的抗震能力，是結(jié)構(gòu)抗震能量分析方法所關(guān)心的問題。結(jié)構(gòu)在地震(反復(fù)交變荷載)作用下，每經(jīng)過一個(gè)循環(huán)，加載時(shí)先是結(jié)構(gòu)吸收或存儲能量，卸載時(shí)釋放能量，但兩者不相等。兩者之差為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在一個(gè)循環(huán)中的“耗散能量”(耗能)，亦即一個(gè)滯回環(huán)內(nèi)所含的面積。能量等于力與變形的乘積。一個(gè)結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)所耗散的地震能量多，不僅因?yàn)樗袚?dān)了較大的地震作用，還因?yàn)樗a(chǎn)生了較大的變形。從這個(gè)意義上來看，耗能構(gòu)件是用它自身某種程度破壞所作的犧牲，來維持整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全。所以，每次大的地震作用之后，人們看到那些沒有其它途徑耗散所吸收的地震作用的能量的結(jié)構(gòu)，只有通過結(jié)構(gòu)自身的破壞來釋放所有的多余能量。因此，結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)注意保證結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度和變形能力的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一，如結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)就是在傳統(tǒng)的單一強(qiáng)度概念條件下進(jìn)行的彈性抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，充分考慮結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的塑性變形能力，在設(shè)防烈度下允許結(jié)構(gòu)出現(xiàn)可能修復(fù)的損壞，當(dāng)?shù)卣鹱饔贸^設(shè)防烈度時(shí)，利用結(jié)構(gòu)的彈塑性變形來存儲和消耗巨大的地震能量，保證結(jié)構(gòu)裂而不倒。

能量法在近半個(gè)世紀(jì)的研究中發(fā)現(xiàn)較快，但由于地震本身的復(fù)雜性能量與結(jié)構(gòu)反應(yīng)之間的關(guān)系仍需我們進(jìn)行進(jìn)一步的探索。

篇2

從我們現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r來講，城市人口越來越密集，房屋建筑也越來越多，若突然發(fā)生大的地震災(zāi)難就會造成難以估量的損失。房屋建筑根本性質(zhì)就是為了給人們提供一個(gè)安全舒適的住宿，為人們的一個(gè)防護(hù)所，避免人們經(jīng)受風(fēng)吹日曬以及其他極端天氣。地震則是我們目前所知的自然災(zāi)害中最嚴(yán)重的一個(gè)災(zāi)害，它所給人們造成極大的影響，地震不僅是簡單的震動，也會引起一系列海嘯、泥石流等自然災(zāi)害，其破壞性不可小覷。由此可見，當(dāng)一個(gè)破壞性極大的災(zāi)難發(fā)生在人們最需要安全的避難所時(shí)，我們就不得不重視對于這一災(zāi)難的防護(hù)。再加上我們目前生活水平的提高，我們目前對于房屋建筑的要求應(yīng)該是更為舒適，使用壽命更強(qiáng)，這就進(jìn)一步要求我們對于房屋建筑的整體抗震性有更加完善的技術(shù)從而更好地保證我們生活的舒適性。

二、房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)定

在我國，房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)一般分為特殊設(shè)防類、重點(diǎn)設(shè)防類、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類、適度設(shè)防類等四個(gè)類別，簡稱甲、乙、丙、丁。在甲乙類建筑體系設(shè)計(jì)中應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強(qiáng)其抗震措施，9度時(shí)應(yīng)按比9度更高要求采取抗震措施。而丙類建筑應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防確定其抗震措施。在丁類建筑中地震作用應(yīng)按本地抗震設(shè)防烈度確定，但抗震措施（6度除外）允許比本地抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低。在多層和高層現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的結(jié)構(gòu)類型中，當(dāng)平面和豎向均不規(guī)則的結(jié)構(gòu)或建造于Ⅳ類場地的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)時(shí)，適用最大高度應(yīng)適當(dāng)減少。在鋼筋混凝土房屋抗震等級的要求中，它的抗震設(shè)計(jì)一般要滿足，如果是框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50％的話，那么它的框架抗震等級應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)來定。另外當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，地下一層的抗震等級應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同，地下一層一下抗震構(gòu)造措施的抗震等級可逐層降低一級，但不應(yīng)低于四級。地下室中無上部結(jié)構(gòu)的部分，抗震構(gòu)造措施的抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或者四級。對于那些筒體房屋結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)要求來說，筒體部分與框架部分樓板一般采用梁板體系。在施工程序及連接構(gòu)造上我們采取減小結(jié)構(gòu)豎向溫度變形及軸向壓縮對加強(qiáng)層影響措施來解決。當(dāng)?shù)陀?度采用加強(qiáng)層時(shí)，加強(qiáng)層的大梁或桁架與周邊框架柱的連接宜采用鉸接或半剛性連接。需要注意的是如果是9度的情況出現(xiàn)時(shí)就不要采用加強(qiáng)層了。

三、抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

抗震的設(shè)計(jì)在整個(gè)建筑中可以說是十分關(guān)鍵的一環(huán)，我們可以從一下幾個(gè)方面進(jìn)行理解，從而體會抗震設(shè)計(jì)時(shí)如何在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中進(jìn)行運(yùn)用，進(jìn)而理解抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑中的重要性。（1）提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震力。抗震設(shè)計(jì)，顧名思義，就是保障房屋建筑能夠在地震時(shí)將其破壞程度保障到最小范圍。所以在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)師，首先就要保障有一個(gè)穩(wěn)固的地基。地基是整個(gè)建筑的基礎(chǔ)，其抗震性能也就在一定程度上決定著整個(gè)建筑的抗震能力。其次，房屋的整體結(jié)構(gòu)上要建造抗震能力強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。比如我們知道的一些幾何圖形具有穩(wěn)定的效能，我們就可以將其運(yùn)用在房屋的結(jié)構(gòu)當(dāng)中。規(guī)則、對稱的建筑結(jié)構(gòu)也能有利于保障房屋的穩(wěn)定性，從而減少地震對于房屋建筑變形的影響。在房屋建筑中的一些小細(xì)節(jié)上注意到對于抗震的作用。（2）我們完善了房屋的抗震設(shè)計(jì)之后，可以再從地震一方面來思考如何降低地震作用對房屋建筑的影響。我們目前所采取的辦法就是在建筑物的基礎(chǔ)與主體之間加一個(gè)隔震層，也有人提出在建筑物的頂端部分設(shè)立一個(gè)“反擺”。這樣的設(shè)計(jì)首先能夠有效避免發(fā)生地震時(shí)建筑物之間互相碰撞，并且能夠有效緩解在地震來臨時(shí)房屋的震動幅度，從而保障房屋內(nèi)部物品的安全。這樣的設(shè)想我們目前已經(jīng)有所應(yīng)用，在一些實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)中我們也發(fā)現(xiàn)了這一方法的可行性。（3）保證建筑的剛度，建筑結(jié)構(gòu)上的防護(hù)以及外部的防護(hù)之后，還有保障房屋建筑自身的堅(jiān)硬程度。首先，就需要考慮到在進(jìn)行建筑時(shí)，使用鋼筋混凝土材料，保障房屋的穩(wěn)固。其次，就是在我們已有的建筑結(jié)構(gòu)上對整個(gè)建筑進(jìn)行進(jìn)一步的加固。這一方面我們目前已經(jīng)有相關(guān)的規(guī)定，明確告訴我們?nèi)绾螌τ诓煌ㄖ愋瓦M(jìn)行不同的外層加固。目前，我們也仍需對于房屋建筑的使用材料進(jìn)行進(jìn)一步的探究，努力尋找優(yōu)化建筑材料的辦法，能夠幫我們在建造房屋時(shí)一方面減少不必要的材料浪費(fèi)，另一方面就是將優(yōu)質(zhì)的材料的性能充分地體現(xiàn)在房屋建筑整體的抗震性能上。

四、房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)措施

1.房屋建筑位置的選擇，房屋建筑位置的選擇在一定意義上來說決定著房屋質(zhì)量的好壞，一般地地震可以導(dǎo)致房屋建筑周圍地表變化，這樣就會造成地基的開裂，導(dǎo)致房屋出現(xiàn)問題。因此在地理位置的選擇上，設(shè)計(jì)人員要對房屋建筑進(jìn)行合理化選擇：如選擇開闊的堅(jiān)硬場地，考慮場地土的剛度大小和場地覆蓋層的厚度等。2.房屋建筑材料的選擇，抗震性房屋建筑材料要選擇那些質(zhì)量優(yōu)等的材料。要綜合考慮保暖、防火等多種因素的存在，比如良好的鋼、鋁合金結(jié)構(gòu)、木質(zhì)結(jié)構(gòu)及輕型復(fù)合材料等建筑材料作為主體材料。3.選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)體系要滿足穩(wěn)定性，要與建筑結(jié)構(gòu)相配套。此外要注意建筑物傳力途徑的明確性，以及受力計(jì)算的明確性，保障在建筑體系中不使用轉(zhuǎn)換層，這樣就會保障有地震發(fā)生時(shí)候避免建筑傾斜或局部受損等現(xiàn)象的發(fā)生。4.做好底層框架抗震墻設(shè)計(jì)，鑒于我國的地震災(zāi)害多數(shù)發(fā)生在底層，一般突出表現(xiàn)為“上輕下重”的這樣一個(gè)現(xiàn)象，所以在設(shè)計(jì)時(shí)候要突出底層的墻體比框架柱重，框架柱又要比梁重。這樣的設(shè)計(jì)就會在發(fā)生地震時(shí)底層破壞的程度比房屋的底層輕得多。5.鋼筋混凝土框架抗震內(nèi)力設(shè)計(jì)。我們盡可能做到在地震作用下的框架呈現(xiàn)梁鉸型延性機(jī)構(gòu)，為減少梁端塑性鉸區(qū)發(fā)生脆性剪切破壞的可能性，對梁端的剪力適當(dāng)調(diào)整，使斜截面受剪承載力高于正截面受彎承載力，做到“強(qiáng)剪弱彎”。在實(shí)際運(yùn)用中如不采取這個(gè)措施，柱端很可能比梁端先出現(xiàn)塑性鉸。因此適當(dāng)調(diào)整柱計(jì)算內(nèi)力并增大配筋，使塑性鉸首先出現(xiàn)在梁端，抗震性能較好。

五、結(jié)語

地震是人類生活面臨的重要的自然災(zāi)害，危及著人民的生命與財(cái)產(chǎn)安全。在我國，目前人們對于房屋建筑無論是安全性還是舒適性的要求越來越高，房屋建筑行業(yè)不斷改善自己的設(shè)計(jì)和技術(shù)，不斷為人們提供更好更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須充分考慮抗震設(shè)計(jì)，并有采取適當(dāng)?shù)目拐鸫胧M最大可能確保房屋質(zhì)量，才能減少地震的危害。我們要進(jìn)行不斷地探索，對于抗災(zāi)設(shè)計(jì)有所重視，不斷改善我們的技術(shù)，建造更優(yōu)質(zhì)的建筑。

篇3

1．地震震害及其特點(diǎn)：

地震震害表明：6、7度區(qū)單層磚柱廠房破壞較輕，少數(shù)磚柱出現(xiàn)彎曲水平裂縫：8度區(qū)出現(xiàn)倒塌或局部倒塌，主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞；9度區(qū)廠房出現(xiàn)較為嚴(yán)重的破壞，倒塌率較大。

從震害特點(diǎn)看，磚柱是廠房的薄弱環(huán)節(jié)，外縱墻的磚柱在窗臺高度或廠房底部產(chǎn)主水平裂縫，內(nèi)縱墻的磚柱在底部產(chǎn)生水平裂縫，磚柱的破壞是廠肩倒塌的主要原因。山墻在地震時(shí)產(chǎn)生以水平裂縫為代表的平面外彎曲破壞，山墻外傾、檁條拔出，嚴(yán)重時(shí)山墻倒塌，端開間屋蓋塌落。屋蓋形式對廠房抗震性能有一定的影響，重屋蓋廠房的震害普遍重子輕屋蓋廠房，楞攤瓦和稀鋪望板的瓦木屋蓋，其縱向水平剛度和空間作用較差，地震時(shí)屋蓋易產(chǎn)生傾斜。

2．適用范圍及結(jié)構(gòu)布置

2．1單跨和等高多跨的單層磚柱廠房，當(dāng)無吊車且跨度和柱頂標(biāo)高均不大時(shí)，地震破壞較輕。不等高廠房由于高振型的影響，變截面柱的上柱震害嚴(yán)重又不易修復(fù)，容易造成屋架塌落。因此規(guī)定磚柱廠房的適用范圍為單跨或等高多跨且無橋式吊車的中小型廠房，6－8度時(shí)廠房的跨度不大子15m且柱頂標(biāo)高下大于6．6m，9度時(shí)跨度不大于12m且柱頂標(biāo)高不大于4．5m。

2．2廠房的平立面應(yīng)簡單規(guī)則。平面宜為矩形，當(dāng)平面為L、T形時(shí)，廠房陰角部位易產(chǎn)生震害，特別是平面剛度不對稱，將產(chǎn)生應(yīng)力集中。對于立面復(fù)雜的廠房，當(dāng)屋面高低錯(cuò)落時(shí)，由于振動的不協(xié)調(diào)而發(fā)主碰撞，震害更為嚴(yán)重。

2．3當(dāng)廠房體型復(fù)雜或有貼建的房屋（或構(gòu)筑物）時(shí)，應(yīng)設(shè)置防震縫將廠房與附屬建筑分割成各自獨(dú)立、體型簡單的抗震單元，以避免地震時(shí)產(chǎn)主破壞。針對中小型廠房的特點(diǎn)，鋼筋混凝上無檀屋蓋的磚柱廠房應(yīng)設(shè)置防震縫，而輕型屋蓋的磚柱廠房可不設(shè)防震縫。防震縫處宜設(shè)置雙柱或雙墻，以保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和剛度，防震縫的寬度應(yīng)根據(jù)地震時(shí)最大彈塑性變形計(jì)算確定。一般可采用50～70mm。

3．結(jié)構(gòu)體系

3.1地震時(shí)廠房破壞程度與屋蓋類型有關(guān)，一般來說重型屋蓋廠房震害重，輕型屋蓋廠房震害輕，在高烈度區(qū)影響更為明顯。因此要求6－8度時(shí)宜采用輕型屋蓋，9度時(shí)應(yīng)采用輕型屋蓋。人之地震震害調(diào)查表明：6、7度時(shí)的單跨和等高多跨磚柱廠房基本完好或輕微破壞，8、9度時(shí)排架柱有一定的震害甚至倒塌。因此《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（G8Jll一89）規(guī)定：6、7度時(shí)可采用十字形截面的無筋磚柱，8度1、2類場地應(yīng)采用組合磚柱，8度3、4類場地及9度時(shí)邊柱宣采用組合磚柱，中柱直采用鋼筋混凝土柱。經(jīng)過地震震害分析發(fā)現(xiàn)：非抗震設(shè)計(jì)的單層磚柱廠房經(jīng)過8度地震也有相當(dāng)數(shù)量的廠房基本完好，所倒塌的廠肩大部份在設(shè)計(jì)和施工上也存在先天不足，因此正常設(shè)計(jì)正常施工和正常使用的無筋磚柱單層廠后，在8度區(qū)仍然具有一定的抗震能力。可見對8度區(qū)的單層磚柱廠房都配筋的要求是偏嚴(yán)的，在抗震規(guī)范的修訂稿中將8度1、2類場地“應(yīng)”采用組合磚往改為“宜”采用組合磚柱，允許設(shè)計(jì)人員根據(jù)不同情況對是否配筋有所選擇。一般來說，當(dāng)單層磚柱廠房符合砌體結(jié)構(gòu)剛性方案條件，經(jīng)抗震驗(yàn)算承載力滿足要求時(shí)，可以采用無筋磚柱。

3.3對于單層磚柱廠房的縱向仍然要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度，單靠磚柱做為抗側(cè)力構(gòu)件是不夠的，如果象鋼筋混凝土柱廠房那樣設(shè)置柱間支撐，會吸引相當(dāng)大的地震剪力。使磚拄剪壞。為了增強(qiáng)廠房的縱向抗震承載力，在柱間砌筑與柱整體連接的縱向磚墻，以代替柱間支撐的作用，這是經(jīng)濟(jì)有效的方法。

3.4當(dāng)廠房兩端為非承重山墻時(shí)，山墻頂部與檁條或屋面板恨難連接，只能依靠屋架上弦與防風(fēng)柱上端連接做為山墻頂部的支點(diǎn)，這不僅降低了房屋整體空間作用，對防止山墻的出平面破壞也不利，因此廠房兩端均應(yīng)設(shè)置承重山墻。

3．5廠房的縱橫向內(nèi)隔墻宣做成抗震墻，其目的充分利用培體的功能，避免主體結(jié)構(gòu)的破壞。當(dāng)內(nèi)隔墻不能做成抗震墻時(shí)，最好采用輕質(zhì)隔墻，以避免墻體對柱及柱與屋架連接節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生不利影響，如果采用非輕質(zhì)隔墻，則應(yīng)考慮隔墻對柱及其與屋架節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的附加剪力。

3.6無窗架不應(yīng)通至廠房單元的端開間，以免過份削弱屋蓋的剛度。天窗架采用磚壁承重時(shí)，將產(chǎn)生嚴(yán)重的震害甚至倒塌，地震區(qū)應(yīng)避免使用。

4抗震承載力計(jì)算

4.1橫向抗震計(jì)算

單層磚往廠房橫向抗震計(jì)算的計(jì)算簡圖，可按下列規(guī)定選取：（1）當(dāng)廠房柱為無筋磚柱或邊柱為組合磚柱、中柱為鋼筋混凝土柱時(shí)，可采用下端為固接、上端為鉸接的徘架結(jié)構(gòu)模型；（2）當(dāng)廠肩邊柱為無筋磚柱、中柱為鋼筋混凝士柱，在確定廠房自振周期時(shí)，磚柱下端按固接考慮，在計(jì)算水平地震作用時(shí)，磚柱下端按鉸接考慮。這主要是考宅到在地震作用下，隨著變形的不斷增加，無筋磚柱下端開裂并退出工作，囚而全部橫向地震作用由中部的鋼筋混凝土柱承擔(dān)。輕型屋蓋單層磚柱廠房的橫向抗震計(jì)算，可以忽略空間工作影響·采用平面排架進(jìn)、廳計(jì)算。對于鋼筋混凝上屋蓋和密鋪望板的瓦木屋蓋廠肩，其空間作用不能忽略，應(yīng)按空間分析的方法進(jìn)行計(jì)算：但為了簡化，對于一定條件下的廠房可以按平面排架進(jìn)行計(jì)算，考慮到其空間工作影響，對計(jì)算的地震作用效應(yīng)要進(jìn)行調(diào)整。

4.2縱向抗震計(jì)算

對于鋼筋混凝土屋蓋的等高多跨磚柱廠房，當(dāng)考慮屋蓋為剛性時(shí)，縱向地震作用在各柱列之間的分配與柱列的側(cè)移剛度成正比：當(dāng)考慮屋蓋的彈性進(jìn)行空間分析時(shí)，側(cè)移剛度較大柱列分配的地震作用比按剛性屋蓋分配的地震作用小，而側(cè)移剛度較小柱列分配的地震作用比按剛性屋蓋分配的地震作用大。設(shè)計(jì)中為了利用剛性屋蓋假定時(shí)縱向地震作用分配形式簡單的優(yōu)點(diǎn)，可以針對不同屋蓋形式對柱列的側(cè)移剛度乘以修正系數(shù)，做為縱向地震分配時(shí)的柱列剛度，并對所計(jì)算的廠房自振周期進(jìn)行修正，以考慮屋蓋的彈性影響。

對于縱墻對稱布置的單跨廠房，在廠房縱向沿跨中切開，取一個(gè)柱列單獨(dú)進(jìn)行縱向計(jì)算與對廠房進(jìn)行整體分析結(jié)果是相同的。對于輕型屋蓋的多跨廠房雖然屋蓋仍具有一定的水平剛度，考慮到屋蓋與磚墻的彈性極限變形值相差較大，為了計(jì)算簡便，仍可假定各縱向往列在地震時(shí)獨(dú)立振動，按柱列法進(jìn)行計(jì)算。

5抗震構(gòu)造措施

5．1單層磚柱廠房采用鋼筋混凝上屋蓋時(shí)的抗震構(gòu)造措施可參照鋼筋混凝土柱廠房的有關(guān)規(guī)定。采用瓦木屋蓋時(shí)，設(shè)有滿鋪望板的抗震能力比無望板強(qiáng)得多，望板能起到阻止屋架傾斜的作用。地震震害表明，未設(shè)上弦及下弦水平支撐的楞攤瓦屋蓋，屋架產(chǎn)主傾斜甚至倒塌的震害較多，因此要有足夠的屋蓋支撐系統(tǒng)，保證屋蓋沿縱向有足夠的剛度和穩(wěn)定，以滿足抗震的要求。

5．2圈梁對增強(qiáng)廠房的整體性起到了重要作用，但預(yù)制圈梁抗震性能差，地震時(shí)在連接外容易拉斷，因此要求圈梁應(yīng)現(xiàn)澆且在廠房柱頂標(biāo)高處沿房屋外墻及承重內(nèi)墻閉合。對于8、分度區(qū)還應(yīng)沿墻高每隔3－4m增設(shè)一道圈梁，可提高磚墻的抗震性能，并能夠限制地震時(shí)墻體裂縫的開展，減輕墻體破壞。當(dāng)?shù)鼗鶠檐浫跽承酝痢⒁夯痢⑿陆钔粱驀?yán)重不均勻土層時(shí)，地震易出現(xiàn)裂縫，如果裂縫穿過廠房將使房屋撕裂，基礎(chǔ)頂面應(yīng)設(shè)置基礎(chǔ)圈梁，以減輕地震災(zāi)害。當(dāng)圈梁兼做門窗過梁或抵抗不均勻沉降影響時(shí)，圈梁的截面和配筋除滿足抗震構(gòu)造要求外，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際受力計(jì)算確定。采用鋼筋混凝土無檁屋蓋的磚柱廠房，地震時(shí)在屋蓋處圈梁下一至四皮磚的磚墻上易出現(xiàn)水平裂縫，因此8、9度時(shí)，在墻頂沿墻長每隔1m左右埋設(shè)1根8豎向鋼筋，并插入頂部圈梁內(nèi)，以避免上述震害的產(chǎn)生。

5．3地震中屋架與磚柱連接不牢，柱頭產(chǎn)主破壞甚至屋蓋坍落的震例是較多的。為了加強(qiáng)屋架與磚柱的連接，柱頂墊塊應(yīng)與墻頂圈梁整體澆注，屋架與墊塊的預(yù)埋件采用螺栓連接或焊接。當(dāng)墊塊厚度或配筋過小時(shí)。預(yù)埋件的錨固不能滿足要求，墊塊厚度丁應(yīng)小于240mm，井配置兩層直徑不小于8間距不大于100mm的鋼筋網(wǎng)。烈度較高時(shí)，屋蓋承受的地震作用較大，與墊塊整體澆注的圈粱受到較大的扭矩，墊塊兩側(cè)各500mm范圍內(nèi)圈梁的箍筋應(yīng)加密，其間距不應(yīng)大子100mm。

篇4

1抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

1.1國外抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

不同國家由于自身的經(jīng)濟(jì)條件、地震危害程度、社會因素、政治因素等方面存在差異，使得在設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)上也存在很大的差異性。本文主要介紹美國、日本以及歐盟在抗震方面設(shè)立的抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，希望為我國抗震設(shè)計(jì)提供一定的經(jīng)驗(yàn)借鑒。

（1）美國抗震規(guī)范。美國抗震規(guī)范由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)、政治體制的影響抗震規(guī)定也具有多種模板，主要包括抗震技術(shù)指南、地方規(guī)范、專業(yè)結(jié)構(gòu)規(guī)范以及國家規(guī)范等幾種類別。美國聯(lián)邦緊急事務(wù)管理局規(guī)定“保證結(jié)構(gòu)在合理超越概率和地震的作用下絕對安全并且不存在損傷”，并且規(guī)定了設(shè)防目標(biāo)以及兩級抗震設(shè)防水準(zhǔn)。

（2）日本建筑法則。日本建筑法則對抗震設(shè)防設(shè)立了兩個(gè)等級，第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是在中等強(qiáng)度地震作用下，建筑結(jié)構(gòu)要保證不遭受任何程度的破壞，確保建筑、生命、財(cái)產(chǎn)的安全；第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是指在強(qiáng)震作用下，建筑物不會發(fā)生倒塌或者出現(xiàn)危及人身安全的事故。

（3）歐盟規(guī)范。歐盟制定了兩級防震設(shè)防要求：不倒塌和限制破壞要求。地震作用期限為50年，保證建筑在50年的多次地震作用下，結(jié)構(gòu)不會存在局部破壞或倒塌。

1.2我國抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

我國抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)沒有做出明確規(guī)定，只是指出在震級8級以下不用設(shè)防，9級及以上的話可以采取降低建筑高度和改善建筑平面來減少地震帶來的傷害。80年代以后提出了富有時(shí)代特色的“小震不壞；中震可修；大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)，但是設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)仍舊存在很多的缺點(diǎn)和問題，主要包括：

（1）設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置過于死板，僅僅通過地震危險(xiǎn)性進(jìn)行等級劃分，并沒有實(shí)際考察設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)對震區(qū)建筑物震害、人員傷亡以及經(jīng)濟(jì)損失等方面的具體影響，不能夠保證未來發(fā)生地震建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

（2）對于發(fā)生的大震還是小震，全國上下都借助統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行區(qū)分，沒有考慮不同城市經(jīng)濟(jì)、社會、建筑水平、人口密集程度等方面的所存在的差異性，容易導(dǎo)致抗震救災(zāi)物質(zhì)的浪費(fèi)，而對于一些人口密集的震區(qū)還有可能存在安全隱患。

（3）當(dāng)前的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)考慮的問題都過于片面，只是考慮建筑結(jié)構(gòu)在地震時(shí)不要出現(xiàn)損壞或者是倒塌，并且確保人身安全，但是沒有考慮要保證整座城市能夠在震后繼續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。

1.3工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

工程設(shè)防的傳統(tǒng)思想其實(shí)就是利用最低的造價(jià)建設(shè)滿足實(shí)用和安全性能的工程，通過不斷的探索，人們轉(zhuǎn)變了對工程建筑安全的定義，引入了針對建筑結(jié)構(gòu)安全性的概念。將建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度R0外部荷載力的變化產(chǎn)生的效應(yīng)進(jìn)行比值計(jì)算得出R值，如果結(jié)構(gòu)的比值大于1則表明結(jié)構(gòu)安全局，如果小于1則表示結(jié)構(gòu)存在安全隱患。我國的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)原則可以用以下公式表示：

E=收益-可能存在-定的損失=最大

其中的收益指的是建筑結(jié)構(gòu)在建設(shè)完成之后所獲取的全部直接以及間接的精神成果；生產(chǎn)投資則可能是利用貨幣衡量，再加上建筑結(jié)構(gòu)破壞所產(chǎn)生的各方面影響，通過人數(shù)傷亡數(shù)據(jù)以及對人們?nèi)粘Ｉ顒幼鞯挠绊懀茈y由其公式得出。費(fèi)用一般是一種概念性總稱，它主要包括有裝修費(fèi)、施工費(fèi)用以及材料費(fèi)等，可以發(fā)現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工時(shí)，工程造價(jià)和修復(fù)費(fèi)用本身就是看似毫無關(guān)聯(lián)的，所以要想對在減少工程造價(jià)的同時(shí)又不會引起維修費(fèi)用的提升，可以通過優(yōu)化初始造價(jià)和修復(fù)費(fèi)用之間的配比，找出兩者之間的一個(gè)平衡點(diǎn)。

2工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)問題

區(qū)地震發(fā)生的特點(diǎn)對工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行防震設(shè)防處理十分必要。

（1）抗震設(shè)防的原則。設(shè)防原則有以下幾大類別：杜絕和減少人員的傷亡；盡量減少財(cái)產(chǎn)的損失；采取相關(guān)措施減少人員傷亡；容許工程結(jié)構(gòu)在發(fā)生地震時(shí)出現(xiàn)小程度的損壞；工程設(shè)施在地震發(fā)生時(shí)確保安全性，并且保證不會向外界排放有毒物質(zhì)和不會導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重程度的次生災(zāi)害。

（2）抗震設(shè)防的目標(biāo)。工程結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)防時(shí)具有非常明確的目標(biāo)：小震不壞；中震可修；大震不倒。我國也在1989年的相關(guān)設(shè)防規(guī)范文件中采用了這種思想。不過在設(shè)防目標(biāo)上仍舊存在幾個(gè)方面的問題。首先對大、小震的不倒還是不壞缺乏明確定義，其次只是單純考慮設(shè)防目標(biāo)并沒有考慮工程結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，最后沒有根據(jù)地區(qū)的不同，規(guī)定設(shè)防目標(biāo)。

（3）抗震設(shè)防的環(huán)境。一般來講設(shè)防環(huán)境并不是一種主觀量，它是取決于人們對地震危險(xiǎn)性的評估結(jié)果和地震的評估方法，更多的是來自于一種客觀評估。設(shè)防環(huán)境是確定設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)防目標(biāo)的重要依據(jù)，它的準(zhǔn)確性評估對于工程結(jié)構(gòu)設(shè)防具有非常重要的意義。

（4）抗震設(shè)防的參數(shù)借鑒。在進(jìn)行工程設(shè)防時(shí)，需要借助一定的物理參數(shù)進(jìn)行，國內(nèi)外使用最多的參數(shù)有地震動參數(shù)以及烈度參數(shù)兩種。不過這幾年來越來越多的國家傾向于使用地震動參數(shù)，因?yàn)殡S著科技的不斷進(jìn)步，烈度參數(shù)所暴露出的弊端也越來越多，不能夠滿足人們的設(shè)防需要。

篇5

2008年汶川地震、2009年智利太子港地震、2010年玉樹地震、2011年新西蘭克萊斯特徹奇均對受災(zāi)地區(qū)的生命、財(cái)產(chǎn)造成了損壞，供水管網(wǎng)亦遭受了重大損失。因此對于地震的損壞影響進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)測估計(jì)就顯得尤為重要，但迄今為止的損失估計(jì)方法多集中在震后詳細(xì)統(tǒng)計(jì)評價(jià)，少量的預(yù)測估計(jì)統(tǒng)計(jì)提出了一些方法，但因?yàn)槠鋵τ谫Y料要求比較高而不大適用于供水系統(tǒng)的抗震規(guī)劃工作，因此建立適應(yīng)和尤其是對于宏觀方面的損失進(jìn)行戰(zhàn)略性的估計(jì)是非常必要的。

1研究現(xiàn)狀

M. D. Trifunac水利論文，M. I. Todorovska對于Northridge-California地震中的管道損壞密度進(jìn)行了分析，研究了其與表面土體應(yīng)變之間的關(guān)系，其研究中所采用的指標(biāo)是每km2的管道損壞數(shù)，因素為土壤的峰值應(yīng)變或者場地土震動強(qiáng)度，通過分析其相關(guān)關(guān)系，建立起了預(yù)測模型，可以對San Fernando Valley和Los Angeles的管網(wǎng)在假設(shè)的地震場景下的損壞估計(jì)其地震損壞概率，對地震危機(jī)的應(yīng)急預(yù)案（例如地震后的消防規(guī)劃）具有重要的指導(dǎo)意義[[1]]。

Walter W. Chen， Ban-jwu Shih，Yi-Chih Chen等人對Ji-Ji地震進(jìn)行分析，利用GIS的數(shù)據(jù)庫，在研究中建立了修復(fù)率RR和地震峰值地動加速度、峰值地動速度、地震譜強(qiáng)度之間的關(guān)系[[2]]。

Yarg?c?Volkan對于埋地管線進(jìn)行了深入研究水利論文，針對1999年的DüZCE地震進(jìn)行了基于經(jīng)驗(yàn)的埋地管線地震反應(yīng)概率分析評價(jià)方法研究。該研究建立了管線損壞指標(biāo)基于土壤液化敏感性、場地土厚度（如果存在的話）、峰值地動加速度、場地變形值等因素的有限狀態(tài)函數(shù)，由此建立了管線系統(tǒng)的修復(fù)與前述因素的相關(guān)關(guān)系，這些成果均有助于供水系統(tǒng)運(yùn)營者做好抗震規(guī)劃[[3]]。

IainTromans也研究了埋地管線在地震區(qū)的損壞特征。該研究在歐洲51次實(shí)際地震的資料基礎(chǔ)上建立了經(jīng)驗(yàn)公式，著重探索了管線震害率與峰值地動速度之間的關(guān)系，并認(rèn)為峰值地動速度為因素建立管線震害率損壞指標(biāo)的關(guān)系比較合理[[4]]。

Takao Adachi1, Bruce R. Ellingwood等人[[5]]研究認(rèn)為管道損壞率（以搶修率近似）與管道損壞烈度存在關(guān)系：

（1）

RR——搶修率（RepairRatios），處/1000ft（處/305m）。

k——取決于管材、管徑、土地條件的常數(shù)。

PGV——峰值地動速度（Peak Ground Velocity），in/s（2.5cm/s）。

但一般情況下地震區(qū)的地震烈度容易為供水系統(tǒng)的管理人員了解且直觀明了，峰值地動速度比較專業(yè)且資料不易獲取，故該模型應(yīng)用受到限制。

2 管網(wǎng)損失宏觀估計(jì)模型研究

2.1 地震烈度值單變量模型

管網(wǎng)損壞的程度采用以每km修復(fù)數(shù)目的“修復(fù)密度”和以產(chǎn)銷差震前震后變化程度衡量的“恢復(fù)難度”兩項(xiàng)指標(biāo)來衡量，相關(guān)的影響因素考慮設(shè)防等級高于地震烈度的設(shè)防富余度、柔性管材與接頭比例兩項(xiàng)因素，對汶川各城鎮(zhèn)的損失情況分析如圖1、圖2所示。可見按照修復(fù)密度損壞指標(biāo)衡量的管網(wǎng)損失與各個(gè)因素相關(guān)度不高，如圖1、圖3所示；而柔性管材與接頭比例也與兩項(xiàng)損壞指標(biāo)相關(guān)性不強(qiáng)水利論文，如圖2、圖4所示。故考慮基于恢復(fù)難度損壞指標(biāo)與地震烈度、設(shè)防富余度因素的管網(wǎng)損失宏觀估計(jì)模型。

圖1修復(fù)密度與設(shè)防富余度關(guān)系圖

圖2 恢復(fù)難度與設(shè)防富余度關(guān)系圖

圖3 修復(fù)密度與柔性比例關(guān)系圖

圖4 恢復(fù)難度與柔性比例關(guān)系圖

表1表明按照恢復(fù)難度指標(biāo)計(jì)算的管網(wǎng)損失也與地震烈度基本呈正相關(guān)，因此同時(shí)考慮建立由基于地震烈度因素和恢復(fù)難度指標(biāo)的單變量管網(wǎng)損失宏觀估計(jì)模型, 利用表1的第2行與第4行的數(shù)據(jù)進(jìn)行單變量非線性回歸分析，借助于Microsoft Excel的散點(diǎn)圖進(jìn)行“加載趨勢線”實(shí)現(xiàn)，趨勢線選用多項(xiàng)式類型，得到結(jié)果如圖5所示。

表1 恢復(fù)難度與設(shè)防富余度關(guān)系表

 

城鎮(zhèn)名稱

綿竹

青川

都江堰

綿陽

原來管網(wǎng)設(shè)防烈度

8

8

8

7

汶川地震實(shí)際烈度

9.5

9

9

7.5

設(shè)防富余度

-1.5

-1

-1

-0.5

恢復(fù)難度

2.53

1.8

0.67

0.42

城鎮(zhèn)名稱

江油

寧強(qiáng)

廣元

成都

原來管網(wǎng)設(shè)防烈度

8

7

7

8

汶川地震實(shí)際烈度

8

7

7

7

設(shè)防富余度

1

恢復(fù)難度

篇6

一、工程抗震及其意義

建筑工程抗震是指通過編制、實(shí)施抗震防災(zāi)規(guī)劃，對建設(shè)工程進(jìn)行抗震設(shè)防和抗震加固，最大限度地抵抗和防御地震災(zāi)害活動。建筑物的抗震能力取決于抗震設(shè)防烈度、抗震設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量三方面，其中抗震設(shè)防烈度是基礎(chǔ)，抗震設(shè)計(jì)是保障，而施工質(zhì)量是工程抗震的關(guān)鍵。實(shí)踐證明，在地震發(fā)生時(shí)，建筑的整體質(zhì)量是保證人民群眾生命安全的最重要保障，是當(dāng)前預(yù)防地震的最好辦法。

地震設(shè)防烈度是一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防規(guī)劃時(shí)所依據(jù)的地震烈度，由國家主管部門對建筑工程制定必須達(dá)到的抵御地震破壞的準(zhǔn)則和技術(shù)指標(biāo)。1976 年以前，唐山地區(qū)地震設(shè)防烈度為6度，而震后修改為8 度，同時(shí)期做出修改的還有北京由6 度調(diào)整為8 度，天津由6 度調(diào)整為7 度。地震防設(shè)烈度是人為規(guī)定的，需要綜合考慮地質(zhì)、環(huán)境、工程重要程度等因素，以達(dá)到安全目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)承受能力的平衡。

1976 年后，我國對地震災(zāi)害進(jìn)行了大量研究，主要成果體現(xiàn)在文獻(xiàn)[1][2][3]等標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)文件之中，其中《GB50011-2001 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對于我國抗震設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)和規(guī)范雙重意義，既是建筑工程抗震設(shè)計(jì)的依據(jù)，也是建筑抗震安全性的衡量標(biāo)準(zhǔn)，是建筑抗震必須堅(jiān)決遵照的規(guī)范。建筑抗震設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)可歸納為“小震不壞、中震可修、大震不倒”。抗震設(shè)計(jì)一般分為承載力驗(yàn)算和彈塑性變形驗(yàn)算兩個(gè)階段，承載力驗(yàn)算是為了保證滿足對于小震和中震的要求，而彈塑性變形驗(yàn)算是對于重點(diǎn)薄弱部位進(jìn)行檢驗(yàn)，并依據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果提出應(yīng)對地震的構(gòu)造措施，實(shí)現(xiàn)對于大震的設(shè)防要求。

建筑施工質(zhì)量是工程抗震的關(guān)鍵。汶川特大地震中，位于重災(zāi)區(qū)的北川六漢希望小學(xué)，創(chuàng)造了沒有一座房屋倒塌、沒有一人因地震遭遇不測的奇跡，而承建該希望小學(xué)的承建商，在受災(zāi)地區(qū)所建五棟希望小學(xué)全都不倒，足以體現(xiàn)工程質(zhì)量在抗震中的重要作用。建筑施工中的質(zhì)量問題對于抗震有重要意義，應(yīng)予以特別重視。

二、抗震設(shè)防存在的問題

地震烈度是一個(gè)十分復(fù)雜、模糊和籠統(tǒng)的主觀的概念。這一概念產(chǎn)生于人們尚無有效的測量地震動物理參數(shù)的工具的時(shí)候。當(dāng)時(shí)的地震學(xué)者用它來描述和比較某次地震在相關(guān)地區(qū)產(chǎn)生的影響程度的大小。地震烈度的概念發(fā)展至今，地震烈度表是其目前最精細(xì)的使用參照。不可否認(rèn)，地震烈度表仍然是非常粗略的。由于地震烈度包括人的感受、地震動引起的響動之類無法量化的多重指標(biāo)，這就導(dǎo)致了每次強(qiáng)震過后，強(qiáng)震區(qū)的烈度劃分總是存在爭議。由于地震烈度具有多指標(biāo)綜合性，在多個(gè)指標(biāo)評定結(jié)果相差較多時(shí)，如何綜合評定，這往往就取決于個(gè)人主觀決定。不僅如此，具體到衡量地震烈度的每個(gè)指標(biāo)的應(yīng)用同樣帶有較大的隨意性。目前的地震工程領(lǐng)域已經(jīng)認(rèn)識到包括結(jié)構(gòu)類型，場地條件，震源機(jī)制在內(nèi)的諸多因素對地震作用的影響。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)抗震工程中，認(rèn)識較為成熟的影響因素已經(jīng)考慮到結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)之中。地震烈度為設(shè)防指標(biāo)顯然沒有區(qū)分種種因素造成的差異，從而也說明，在一定程度上地震烈度是一個(gè)落后的概念。總而言之，地震烈度是個(gè)十分粗略的概念，在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中使用這一概念作為抗震設(shè)防指標(biāo)是不恰當(dāng)?shù)摹５卣鹱鳛橐粋€(gè)極為復(fù)雜的自然現(xiàn)象，地震動參數(shù)之間往往不存在明確的對應(yīng)關(guān)系，事實(shí)上地震烈度和任一地震動參數(shù)之間的

對應(yīng)關(guān)系更加模糊。自從20世紀(jì)30年代一50年代，人們逐漸積累了不少的地震記錄，并依靠這些資料試圖建立地震烈度與某個(gè)地震動參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。最后的結(jié)論是：尋求地震動的任一單項(xiàng)參數(shù)與烈度的對應(yīng)關(guān)系是徒勞的。這一事實(shí)的存在也就導(dǎo)致了在抗震工程中無法以地震烈度為出發(fā)點(diǎn)，直接合理的得到建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防參數(shù)，也無法經(jīng)由合理的計(jì)算方法，將結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的結(jié)果回歸至地震烈度并依據(jù)三水準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)來檢驗(yàn)。考慮到地震烈度與地震動參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系極不明確，可以設(shè)想地震烈度與結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)要求和構(gòu)造要求的對應(yīng)關(guān)系更加不明確。很顯然，地震烈度不是目前建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防技術(shù)水準(zhǔn)可以直接把握的概念，而在本質(zhì)上，地震烈度在實(shí)際抗震設(shè)計(jì)中已經(jīng)在很大程度上被繞開了。以地震烈度作為抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)存在著建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)與抗震設(shè)防目標(biāo)的脫節(jié)現(xiàn)象。

三、加強(qiáng)建筑工程抗震設(shè)防的措施

要適度提高建筑設(shè)防等級、提高建筑設(shè)計(jì)水平和確保工程質(zhì)量等方面做到有效結(jié)合。主要措施有：

(1)建筑抗震設(shè)防，確定合理的設(shè)防等級。加固舊建筑的抗震等級。確保工程質(zhì)量需適度提高設(shè)防等級的．主要是地處地震帶、發(fā)生過大地震和設(shè)防級別明顯偏低的地區(qū)。對于新建建筑則有必要、有可能大面積地提高抗震能力。對原有未設(shè)防的房屋，也要普遍進(jìn)行抗震鑒定和抗震加固。抗震加固不僅在地震時(shí)能大大減輕房屋的破壞、保障人員的安全，就是沒有發(fā)生地震，也在增加建筑物的安全、延長建筑物的使用年限、抗御其他災(zāi)害等方面具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益。

(2)完善進(jìn)行抗震設(shè)防的法律依據(jù)。近年來國家為了規(guī)范抗震管理工作，建立健全建筑工程抗震設(shè)防法規(guī)體系，制定完善建筑工程抗震考核配套規(guī)章。認(rèn)真做好施工單位管理規(guī)范和建筑工程抗震施工管理規(guī)范等國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定修訂工作。各地要結(jié)合

本地實(shí)際．制定和完善地方抗震設(shè)防管理審批法規(guī)規(guī)定．盡快形成國家和地方相互呼應(yīng)、互為補(bǔ)充、比較完善的建筑工程抗震設(shè)防新體系。

(3)選擇合理的地震安全性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。地震安全性評價(jià)是抗震設(shè)計(jì)的一部分。它要求所設(shè)計(jì)的工程在使用期內(nèi)可能遇到幾次小的地震，工程基本無損，無需修理即可繼續(xù)使用；在難得一遇的中震下．經(jīng)修理后仍可繼續(xù)使用；而在不大可能遭遇的特大地震下，可以容許工程破壞，但仍不倒塌，以保證人身安全。地震安全性評價(jià)主要包括地震危險(xiǎn)性分析和土層地震反映，直接提供不同年限、不同概率水準(zhǔn)的基巖與地振動工程參數(shù)。建筑工程首先要確定設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)定低了，工程設(shè)施安全度降低，地震時(shí)起不到抗震的效果。設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)定高了，增加不必要的浪費(fèi)，甚至工程項(xiàng)目因資金不足而緩建或停建。

(4)在工程建設(shè)的整個(gè)過程中抗震設(shè)防措施不容忽視。要使建筑工程真正達(dá)到能夠減輕以至避免地震災(zāi)害，必須把抗震防災(zāi)工作貫穿始終，就是說在選址時(shí)選擇地震危險(xiǎn)性較小的地段作為建設(shè)場地。在抗震設(shè)計(jì)上，一定要嚴(yán)格按“二階段”的設(shè)計(jì)步驟和“三個(gè)水準(zhǔn)”的設(shè)防目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，不得馬虎。在施工的各個(gè)環(huán)節(jié)上要全面貫徹抗震規(guī)范要求，充分體現(xiàn)抗震設(shè)計(jì)意圖，使建筑物防御地震的能力得到保障，從而減輕地震災(zāi)害給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來的損失。

(5)加大科技投入，建立工程抗震設(shè)防管理信息化平臺隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。傳統(tǒng)的管理手段已經(jīng)不能滿足建筑工程抗震設(shè)防的需要，迫切需要地震管理部門和建筑工程部門及建筑業(yè)業(yè)務(wù)主體三方聯(lián)合起來加快建筑工程抗震設(shè)防信息化平臺的構(gòu)建。應(yīng)用現(xiàn)代的通訊設(shè)備和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，建立健全建筑工程場地的數(shù)據(jù)庫，逐步實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場管理和監(jiān)控的現(xiàn)代化．減少工程建設(shè)方因資金因素而降低工程抗震性能。可以通過工程抗震管理信息系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)代抗震設(shè)防管理和職能監(jiān)督工作，確保建筑物在工程建設(shè)中抗震系數(shù)的真實(shí)性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李國強(qiáng).建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.

篇7

一、工程概況

本工程為山東萊鋼永鋒鋼鐵有限公司450m高爐及有關(guān)設(shè)施升級改造項(xiàng)目原

料場工程一次轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)配電室。根據(jù)甲方提供的地質(zhì)勘探報(bào)告，基礎(chǔ)坐落于第二層粉土上，地基承載力特征值為100Kpa。基礎(chǔ)采用墻下條基，上部結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu)，因地質(zhì)條件與施工工期限制，屋面板采用鋼骨架輕型板。

二、鋼骨架輕型屋面板

鋼骨架輕型板由鋼骨架、鋼絲網(wǎng)、BAS輕質(zhì)芯材復(fù)合而成，是集承重、隔熱、保溫、防水、防火等性能于一身的新型建筑構(gòu)件。適用于抗震設(shè)防列度≤8度地區(qū)的一般多、低層民用建筑、單層廠房及加層改造或要求采用輕型樓板及屋面板的建筑。可用于無侵蝕性介質(zhì)、板底表面溫度不大于100℃的建筑。結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全等級二級，設(shè)計(jì)使用年限50年。

三、鋼骨架輕型板材的優(yōu)點(diǎn)

1.輕質(zhì)：芯材采用BAS無機(jī)輕質(zhì)芯材，容重僅為300—500kg/m³，板自重為0.5—1.0kN/㎡，僅為傳統(tǒng)屋面重量的1/4。

2.高強(qiáng)：采用輕鋼骨架與BAS無機(jī)輕質(zhì)芯材的組合結(jié)構(gòu)，保持了傳統(tǒng)鋼筋混凝土板安全度高的優(yōu)點(diǎn)。允許外加荷載設(shè)計(jì)值≥1.5kN/㎡，破壞荷載可達(dá)4 kN/㎡。

3.耐久：主要材料均為無機(jī)材質(zhì)，抗老化能力強(qiáng)，耐久性好，能有效抵抗酸、堿、水汽的侵蝕.

4.保溫隔熱：BAS無機(jī)輕質(zhì)芯材具有優(yōu)良的保溫性能，導(dǎo)熱系數(shù)低，整板傳熱系數(shù)為0.5—0.8 w/m²k，滿足屋面保溫設(shè)計(jì)要求。

5.防水：采用專用防水耐磨涂層作為板材表面自帶的防水層，且可根據(jù)需要在其上附加其它各種防水作法，形成天基板屋面多道設(shè)防的復(fù)合防水體系。

6.防火：在標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下，耐火極限可達(dá)90分鐘，燃燒過程中不爆裂，不放出任何有毒氣體，無異味，無煙氣，既具有優(yōu)良的耐火性能，又符合現(xiàn)代建筑的環(huán)保要求。

7.抗震：輕質(zhì)板材有利于建筑抗震，配合板材合理的抗震連接作法，能滿足8度地震設(shè)防烈度要求。且地震發(fā)生時(shí)，板材造成的次生傷害小。

8.隔聲：平均隔聲量40db，具有優(yōu)良的隔聲效果。

9.泄爆：能用作建筑物的泄爆屋面。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。爆炸發(fā)生時(shí)，屋面板芯材粉碎，瞬間釋放爆炸能量，既達(dá)到泄爆目的，又不會產(chǎn)生次生傷害。

10.美觀：可根據(jù)用戶需要制成彩色板面或做其他裝飾處理，外形輕巧美觀，富有時(shí)代氣息。

11.使用靈活方便：板型規(guī)格根據(jù)建筑物特點(diǎn)量身訂做，使用時(shí)無須鋪設(shè)檁條，板上可開洞、安裝采光罩、出屋面管道、風(fēng)機(jī)等。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。

12.維護(hù)簡單：正常使用時(shí)無需特別維護(hù)，使用成本低。當(dāng)局部損壞可在屋面直接修復(fù)，如確有換板必要時(shí)，亦可單板更換，不影響整體結(jié)構(gòu)。

13.經(jīng)濟(jì)：采用天基板可明顯節(jié)約支撐系統(tǒng)用鋼量，縮短施工周期，綜合經(jīng)濟(jì)效益明顯。

四、結(jié)語

采用鋼骨架輕型板材可實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化且降低施工難度，免去了混凝土屋面板的繁瑣的施工和后期保養(yǎng)程序，在更好的滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)大大縮短了施工周期。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。輕鋼骨架為板主要受力部件，骨架斷面按承載力和跨度要求調(diào)整，輕質(zhì)無機(jī)芯材為填充材料，其厚度可根據(jù)保溫要求調(diào)整。板型靈活，可與混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)配套使用，不受固定模具限制，可以按照建筑設(shè)計(jì)要求配板，最大限度滿足設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB 50016—2006，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范．

篇8

一、案例概況

隴縣縣城城區(qū)有3.1萬人口，總面積2km2，建筑物占地面積290萬m2。自2002年元旦，即《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011）實(shí)施之后，隴縣新建建筑工程共4萬m2。

隴縣縣城地震地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，即隴縣位于龍山山斷裂帶，受控于隴西旋扭性活動斷裂帶，且縣城北部有隴縣-馬召斷裂帶。針對這一情況，隴縣提高抗震設(shè)防烈度勢在必行。自從提高了抗震設(shè)防烈度，該地區(qū)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)大大提高。下表比較了隴縣縣城抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)提高前后。

由圖表可得，建筑物現(xiàn)行設(shè)計(jì)基本地震加速度值高出原加速度值的1倍；相對于調(diào)查估算工程造價(jià)，實(shí)際造價(jià)高出約13%；據(jù)，Ⅱ類場地內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)地震影響系數(shù)高出原地震影響系數(shù)的2.3倍。

二、抗震設(shè)防管理工作

在實(shí)施《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011）之后，隴縣面臨新的問題，即如何解決原有建筑物抗震設(shè)防性能低、如何管理新建高抗震設(shè)防性能建筑物。這不僅僅只是隴縣面臨的問題，也是若干類似于隴縣的地區(qū)共同面臨的問題。在本案，筆者將針對以上問題做一系列探索性研究：

（一）加固原有抗震水平較低的建筑工程

2002年元月之前，隴縣已建建筑物占地面積約280萬m2，為96%總建筑面積。調(diào)查結(jié)果顯示，隴縣已建建筑物抗震設(shè)防性能均不符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，其嚴(yán)重影響了隴縣城區(qū)建筑物總體抗震性能。針對這一問題，筆者認(rèn)為應(yīng)該堅(jiān)持“詳細(xì)調(diào)查已建建筑物實(shí)際抗震能力、針對性加固抗震性能不足建筑物結(jié)構(gòu)”管理思路。

工程建設(shè)行政主管部門應(yīng)積極配合工程技術(shù)人員普查鑒定已建建筑物抗震性能，并根據(jù)鑒定結(jié)果創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。針對這一問題，筆者認(rèn)為應(yīng)該突出重點(diǎn)，即重點(diǎn)普查鑒定震時(shí)抗震指揮系統(tǒng)、生命線系統(tǒng)及震時(shí)次生災(zāi)害嚴(yán)重的建筑物等。從而對隴縣已建建筑物進(jìn)行綜合性評估，制定針對性強(qiáng)、可操作性強(qiáng)的抗震加固計(jì)劃，并分期、不步驟開展，以此提高隴縣已建建筑物抗震水平。

此外，擴(kuò)大抗震宣傳范圍，適時(shí)轉(zhuǎn)變城區(qū)人民觀念，并積極提高城區(qū)人民8度區(qū)抗震設(shè)防意識；新建工程抗震設(shè)防管理部門、強(qiáng)化建設(shè)行政主管部門監(jiān)督檢查力度，以此為施行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》保駕護(hù)航；加固已建建筑工程，提升其抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。

（二）強(qiáng)化提高抗震設(shè)防宣傳力度

提高抗震設(shè)防烈度事關(guān)該地區(qū)社會活動及經(jīng)濟(jì)活動的正常開展，且對人民生命財(cái)產(chǎn)安全也至關(guān)重要。所以，地區(qū)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該及時(shí)掌握所管轄地區(qū)建筑工程抗震性能，并針對發(fā)現(xiàn)的問題，制定切實(shí)可行的解決措施。此外，地區(qū)管理部門應(yīng)該適時(shí)向設(shè)計(jì)單位、勘察單位及建筑施工企業(yè)傳達(dá)中央相關(guān)思想及文件，并通過開展學(xué)習(xí)班，組織專業(yè)技術(shù)人員學(xué)習(xí)抗震規(guī)范，以此充分轉(zhuǎn)變其觀念及8度區(qū)抗震設(shè)防意識。充分利用大眾傳媒，向當(dāng)?shù)厝嗣駛鬟_(dá)中央相關(guān)思想，以此提高當(dāng)?shù)厝嗣窨拐鸱罏?zāi)意識。

（三）新建工程抗震設(shè)防管理部門

新建工程抗震設(shè)防管理部門要求充分發(fā)揮建設(shè)行政主管部門監(jiān)督檢查職能，以確保《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》落實(shí)到位。

筆者在結(jié)合多年研究結(jié)果及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出要強(qiáng)化建設(shè)行政主管部門監(jiān)督檢查職能應(yīng)著手于以下三個(gè)方面：

1.強(qiáng)化管理新建工程場址選擇

規(guī)范新建工程場址選擇是提高設(shè)防烈度的要求，更是適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。通過綜合分析《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》、《隴縣縣城抗震防災(zāi)規(guī)劃》、地震地質(zhì)資料及工程地質(zhì)資料，根據(jù)分析結(jié)果綜合評價(jià)抗震危險(xiǎn)地段、不利地段及有利地段。新建工程場址應(yīng)該盡可能避開抗震不利地段，若新建工程無法避開抗震不利地段，則應(yīng)該制定針對性的、切實(shí)可行的工程抗震措施。關(guān)于新建工程場址選擇相關(guān)事項(xiàng)，筆者認(rèn)為應(yīng)該適時(shí)納入隴縣城市總體規(guī)劃。

2.建立健全工程施工圖設(shè)計(jì)審查機(jī)制

施工圖設(shè)計(jì)審查制度為建筑物抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的保障措施之一，則應(yīng)該將施工圖設(shè)計(jì)審查作為新建工程抗震設(shè)防管理工作的重中之重來抓。施工圖設(shè)計(jì)審查即檢查抗震設(shè)防規(guī)范于建筑工程設(shè)計(jì)圖的落實(shí)情況。據(jù)相關(guān)權(quán)威調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)均不同程度地存在問題，例如：就工程設(shè)計(jì)文件而言，設(shè)計(jì)單位說明該工程抗震設(shè)防烈度是8度，而就工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，該工程抗震構(gòu)造措施均為7度。但針對這一問題，施工圖審查機(jī)構(gòu)往往不容易察覺，由此可得，施工圖審查單位及工程設(shè)計(jì)單位均未完全轉(zhuǎn)變抗震設(shè)防觀念，且對提高建筑工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)概念認(rèn)識不完全面。由此可得，抗震設(shè)防管理部門應(yīng)該強(qiáng)化管理力度，并經(jīng)常性監(jiān)督檢查施工圖審查工作及施工圖設(shè)計(jì)工作，以確保工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)落到實(shí)處。

3. 加大工程抗震設(shè)防管理部門與質(zhì)量監(jiān)督部門合作力度

質(zhì)量監(jiān)督部門應(yīng)積極配合工程抗震設(shè)防管理部門跟蹤檢查新建工程抗震設(shè)防情況，并嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國防震減災(zāi)法》，對減漏抗震構(gòu)造措施致建筑工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)的施工企業(yè)予以最嚴(yán)厲的懲罰。

結(jié)束語

綜上，針對提高設(shè)防烈度地區(qū)抗震設(shè)防管理工作，筆者認(rèn)為應(yīng)該建立健全相關(guān)管理機(jī)制，并適時(shí)調(diào)整及探索新工作思路，以此確保提高設(shè)防烈度地區(qū)能夠有效抵御未來破壞性地震災(zāi)害，并最大程度降低人民生命財(cái)產(chǎn)損失等。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 黃一天.淺述砌體結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱的作用[J].黑龍江科技信息，2012，（7）：278-278.

篇9

0引言

地震災(zāi)害是人類面臨的嚴(yán)重自然災(zāi)害之一。地震具有突發(fā)性特點(diǎn)，至今可預(yù)報(bào)性仍然很低。強(qiáng)烈地震常造成人身和財(cái)產(chǎn)的巨大損失。我國屬地震多發(fā)國家，特別是近年來地震活動頻繁，一些特大地震已經(jīng)給人類社會帶來了不可估量的損失，這就迫使工程人員不得不去深入研究土木工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)理論和方法，最大限度地減少地震給人們帶來的影響。

抗震加固是對未進(jìn)行抗震設(shè)防或已進(jìn)行抗震設(shè)防但達(dá)不到設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑物，進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和提高其抗震力的措施。建筑結(jié)構(gòu)加固方法隨著經(jīng)濟(jì)水平、技術(shù)水平和人們觀念的發(fā)展而發(fā)展，但有些構(gòu)件加固方法（如加大截面法）將使結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的剛度發(fā)生變化，從而引起結(jié)構(gòu)動力特性、構(gòu)件內(nèi)力的變化以及剛度軟弱層和強(qiáng)度薄弱層的出現(xiàn)，而這些變化對結(jié)構(gòu)承載力及彈塑性變形能力帶來的不利或有利影響，是目前的加固方法所沒有考慮的。因此對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震加固技術(shù)進(jìn)行論述有著重要的意義。

1 鋼筋混凝土抗震常規(guī)加固技術(shù)

混凝土結(jié)構(gòu)抗震常規(guī)加固方法包括加大截面加固法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法、改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法、受彎構(gòu)件外部粘貼加固法以及其他加固方法等，每種加固方法各有其特點(diǎn)和適應(yīng)范圍，應(yīng)根據(jù)具體條件加以選擇。

1.1 加大截面加固法

加大截面加固法即采用增大混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物的截面面積，以提高其承載力和滿足正常使用要求的一種加固方法，可廣泛用于混凝土結(jié)構(gòu)的梁、板、柱等構(gòu)件和一般構(gòu)筑物的加固。但由于截面尺寸加大，有時(shí)受使用上限制。

1.2 外包型鋼加固法

外包鋼加固法即在混凝土構(gòu)件四周包以型鋼的加固方法（分干式和濕式兩種形式），適用于使用上不允許增大混凝土截面尺寸，而又需要大幅度地提高承載力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。當(dāng)采用化學(xué)灌漿外包鋼加固時(shí)，型鋼表面溫度不應(yīng)高于60℃；當(dāng)環(huán)境具有腐蝕性介質(zhì)時(shí)，應(yīng)有可靠的防護(hù)措施。

1.3預(yù)應(yīng)力加固法

即采用外加預(yù)應(yīng)力的鋼拉桿（一般分水平拉桿、下?lián)问嚼瓧U和組合式拉桿3種）或撐桿對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法，適用于要求提高承載力、剛度和抗裂性及加固后占空間小的混凝土承重結(jié)構(gòu)。此法不宜用于高溫環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)，也不適用于混凝土收縮徐變大的混凝土結(jié)構(gòu)。

2 改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法

2.1增設(shè)支點(diǎn)法

該方法是以減少結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨度和變形，提高其承載力的加固方法。按支承結(jié)構(gòu)的受力性質(zhì)又分為剛性支點(diǎn)和彈性支點(diǎn)2種。畢業(yè)論文，加固方法。剛性支點(diǎn)法是通過支承構(gòu)件的軸心受壓將荷載直接傳給基礎(chǔ)或其它承重結(jié)構(gòu)的一種加固方法。增設(shè)支點(diǎn)法適用于房屋凈空不受限制的大跨度結(jié)構(gòu)加固。

2.2托梁拔柱法

該法是在不拆或少拆上部結(jié)構(gòu)的情況下拆除、更換、接長柱子的一種加固方法。按其施工方法的不同又分為有支撐托梁拔柱、無支撐托梁拔柱及雙托梁反牛腿托梁柱等方案。適用于要求房屋使用功能改變、增大空間的老廠改造等結(jié)構(gòu)加固。其中雙托梁反牛腿托梁拔柱，則適用于保留上柱的型鋼加固。

2.3 受彎構(gòu)件外部粘貼鋼板、碳纖維或其它抗拉強(qiáng)度較高的材料加固法

此法是用建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板等材料粘貼在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件表面，具有良好的共同工作性能，所占空間小、加固施工周期短、消耗材料少，其加固部位、范圍與強(qiáng)度可視設(shè)計(jì)構(gòu)造需要而定，是近幾年來新發(fā)展的加固技術(shù)。本加固法適用于承受靜力作用的一般受彎構(gòu)件，且環(huán)境溫度不應(yīng)超過60℃， 相對濕度不大于70％及無化學(xué)腐蝕的使用環(huán)境中。

3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震加固新技術(shù)

3.1 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震技術(shù)

基礎(chǔ)隔震技術(shù)是在上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)之間設(shè)置隔震裝置，阻隔地震能量向上部結(jié)構(gòu)傳遞，從而減少結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的一種抗震技術(shù)。目前研究開發(fā)的基礎(chǔ)隔震技術(shù)主要有：疊層橡膠墊隔震、摩擦滑移隔震、滾珠及滾軸隔震、支撐式擺動隔震和混合隔震等。其中，疊層橡膠隔震支座已被廣泛應(yīng)用，具有很好的應(yīng)用前景。縱觀隔震技術(shù)的發(fā)展，可以看出近年來隔震技術(shù)有以下特點(diǎn)：

（1）隔震技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣，數(shù)量越來越多。隔震技術(shù)不僅在新建工程中獲得廣泛應(yīng)用，而且在現(xiàn)有建筑的加同工程中得到應(yīng)用。

（2）隔震建筑的結(jié)構(gòu)形式日趨多樣化，已從早期主要應(yīng)用于砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展到鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)。

（3）可供選擇的隔震裝置越來越多，新的隔震方法不斷提出，并且采用混合隔震技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。

3.2消能隔震技術(shù)

傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)方法是靠結(jié)構(gòu)的延性來耗散地震能量。但問題在于結(jié)構(gòu)受到1次強(qiáng)烈地震時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件在利用自身的延性耗散地震能量的同時(shí)，也會受到嚴(yán)重的損傷。為了解決這個(gè)矛盾，在結(jié)構(gòu)上附加各種阻尼器，通過阻尼器大量耗散地震輸入到上部結(jié)構(gòu)的能量，從而達(dá)到保護(hù)主體結(jié)構(gòu)免遭破壞的目的。常用的阻尼器有金屬屈服阻尼器（Metallic Yielding Damper）、摩擦阻尼器（Friction Damper）、黏彈性阻尼器（ViscoelasticDamper）、粘滯液體阻尼器（Viscous Fluid Damper）等。消能減震技術(shù)近年來被大量應(yīng)用在已有建筑物的抗震加固上，與傳統(tǒng)的加固技術(shù)相比主要優(yōu)勢有：

（1）施工現(xiàn)場無濕作業(yè)，基本不影響原建筑的正常使用功能；

（2）能在保持原建筑外貌不變的前提下，實(shí)現(xiàn)了提高抗震能力和改善使用功能的協(xié)調(diào)；

（3）消能效果明顯，結(jié)構(gòu)經(jīng)過合理的設(shè)計(jì)，可以滿足各種設(shè)防烈度下的抗震要求；

（4）可以有效地節(jié)約經(jīng)費(fèi)和縮短工期。

3.3 高性能鋼絲網(wǎng)復(fù)合砂漿薄層（HPFL）加固技術(shù)

高性能鋼筋網(wǎng)復(fù)合砂漿薄層（HPFL）加固混凝土結(jié)構(gòu)，是指對混凝土構(gòu)件進(jìn)行表面處理后，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，再粉抹或噴射上高性能復(fù)合砂漿，使加固層與原構(gòu)件共同工作，達(dá)到提高構(gòu)件工作性能的目的。

采用高性能水泥復(fù)合砂漿鋼筋網(wǎng)薄層加固混凝土構(gòu)件能有效提高構(gòu)件的承載力、剛度、抗裂性和延性。畢業(yè)論文，加固方法。畢業(yè)論文，加固方法。該加固方法與碳纖維加固法相比具有施工簡單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)工程加固中的應(yīng)用前景十分廣闊。畢業(yè)論文，加固方法。畢業(yè)論文，加固方法。

隨著抗震技術(shù)理論的不斷發(fā)展和完善，抗震加固方法已從傳統(tǒng)的方法不斷趨向多樣化。畢業(yè)論文，加固方法。目前新發(fā)展起來的減震控制技術(shù)在工程應(yīng)用上有明顯優(yōu)勢，為建筑的抗震設(shè)計(jì)和抗震加固提供了一條嶄新的途徑，它克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)“硬碰硬”式的抗震設(shè)計(jì)方法，具有概念簡單、減震機(jī)理明確、減震效果顯著和安全可靠的特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

地震威脅著人類社會的發(fā)展和進(jìn)步，但是近幾年就發(fā)生了諸如國內(nèi)的汶川地震、玉樹地震，國外的智利太子港、新西蘭克萊斯特徹奇、日本宮城等特大地震，對于城市造成了巨大損壞，同時(shí)這些地區(qū)的供水管網(wǎng)也遭受了嚴(yán)重?fù)p失，故有必要展開供水管網(wǎng)的抗震預(yù)測理論研究。無小不成大，微觀組成要素對于宏觀效果表現(xiàn)具有極其重要的影響；知微見著，從一件事的苗頭即可判斷其發(fā)展的趨勢，可見找出誘發(fā)事件的原因與兆頭之重要性。本文研究即著眼于供水管網(wǎng)損壞的主要誘因——地震波沖擊造成的管網(wǎng)危險(xiǎn)性，由微觀模擬實(shí)驗(yàn)到宏觀模型預(yù)測地質(zhì)論文，建立了一個(gè)完整的供水管網(wǎng)抗震預(yù)測模型，闡述了建模的流程、預(yù)測的步驟，并結(jié)合實(shí)際地震資料予以驗(yàn)證，做到了理論聯(lián)系實(shí)際，研究成果可以預(yù)測管網(wǎng)地震相對危險(xiǎn)點(diǎn)亦即抗震相對脆弱點(diǎn)（區(qū)域）,進(jìn)行針對性的抗震加固設(shè)防，既可減少管網(wǎng)損壞的可能性，又可防止對設(shè)防平均用力造成資金浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)、高效地保障地震期間的用水安全。

1預(yù)測方法流程

1.1 預(yù)測方法

ANSYS為一基于有限元分析的功能強(qiáng)大的計(jì)算軟件。EPANET軟件是由美國環(huán)保總署主持開發(fā)研究的水力計(jì)算軟件，主要用于壓力管網(wǎng)水力計(jì)算、管網(wǎng)平差、水質(zhì)模擬[[1]]，。相關(guān)文獻(xiàn)[[2]][[3]][[4]][[5]]和汶川地震調(diào)查均表明：管道在地震中損壞的主要原因多為接頭的位移過大和應(yīng)力集中，所以可考慮用有限元分析的方法計(jì)算出某一管道在特定條件（地震波、土質(zhì)等）下的位移和應(yīng)力分布以判斷損壞情況。目前學(xué)術(shù)界對于單根管和兩根連接管的抗震性能已有不少研究[2][3][4][5] [[6]][[7]]，但是對于地震造成的供水管網(wǎng)全面損壞若使用有限元工具（例如ANSYS）進(jìn)行模擬分析從速度、精度方面均不現(xiàn)實(shí)。故考慮按照從部分到整體，微觀到宏觀的思路，從1根管道推廣到2根管、4根管、12根管、16根管，其中考慮了接頭形式（彎頭、三通、四通）、環(huán)狀網(wǎng)、末端的水源點(diǎn)和用水節(jié)點(diǎn)，輸水管、用戶管等形成微觀模型——其演化過程如圖1所示。

圖1 微觀模型演化過程

對微觀管網(wǎng)模型抗震性能研究后，進(jìn)行多組模型的平行模擬以積累基本數(shù)據(jù)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果推廣到實(shí)際城鎮(zhèn)的供水管網(wǎng)中進(jìn)行宏觀管網(wǎng)模型進(jìn)行預(yù)測，按此步驟形成預(yù)測模型結(jié)構(gòu)如圖2所示cssci期刊目錄。

圖2 預(yù)測模型結(jié)構(gòu)模塊圖

1.2 預(yù)測流程

整個(gè)預(yù)測的流程首先進(jìn)行若干平行實(shí)驗(yàn)（模擬），每個(gè)實(shí)驗(yàn)中包括幾何建模、單元定義和網(wǎng)格劃分、土體約束施加，并加載地震波得到各接頭的位移應(yīng)力數(shù)值地質(zhì)論文，然后將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理加工，再建立城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)宏觀模型，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用到宏觀模型中對供水管網(wǎng)的地震危險(xiǎn)值分布作出計(jì)算從而完成預(yù)測。預(yù)測詳細(xì)流程見圖3。

圖3 預(yù)測模型流程圖

2預(yù)測步驟實(shí)例

2.1 收集基礎(chǔ)資料

微觀、宏觀模型所需資料結(jié)構(gòu)及其推求關(guān)系如圖4、圖5所示。

圖4 微觀模型所需資料結(jié)構(gòu)推求關(guān)系圖

圖5 宏觀模型所需資料結(jié)構(gòu)推求關(guān)系圖

2.2 微觀模擬實(shí)驗(yàn)

用ANSYS建立一田字形微觀管網(wǎng)，如圖6所示：假設(shè)各管段管長、管徑、管材都相等；田字形包含四通、三通、彎頭等典型接頭形式，伸出的兩端分別代表水源端和用戶端。

圖6 田字形微觀模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

管體選用梁單元類型beam188，截面設(shè)置為圓管ctube，輸入外半徑Ro、內(nèi)半徑Ri以及管材密度ρp、彈性模量E等。如圖7所示，水體質(zhì)量考慮并入管壁中，則計(jì)算等效密度為：

（1） 4.1）

ρ——管段模型等效密度，kg/m3；

ρp——管材密度，kg/m3；

ρw——水密度，kg/m3；

Ri——管段內(nèi)半徑（Radiusinside），m；

Ro——管段外半徑（Radiusoutside），m。

圖7 beam188截面示意圖

土對于管體的作用，參考王汝樑等人的研究 [2]，用土彈簧來模擬，在ANSYS的建模中借助彈簧單元單元combin14來實(shí)現(xiàn)。

網(wǎng)格劃分采用規(guī)則形式均勻劃分：管段軸向以0.1m為一單元長度；橫截面按徑向等分8片。

加載采用地震反應(yīng)譜法， 譜類型為“頻率—加速度”單點(diǎn)響應(yīng)譜，水平方向。譜分析的地震波參數(shù)包括地震影響系數(shù)、地震特征周期、阻尼比，按照《建筑抗震規(guī)范》[[8]]查找計(jì)算。如得到四川省江油市水平地震影響系數(shù)最大值為1.20，Ⅱ類場地土；地震特征周期Tg為0.4s；阻尼比取ζ=0.05。

求解過程應(yīng)用ANSYS軟件來自動實(shí)現(xiàn)地質(zhì)論文，如圖8所示。

圖8 模型求解流程圖

應(yīng)力按Von Mises原則、位移按sum原則提取。通過宏命令將計(jì)算結(jié)果數(shù)值輸出為EXCEL的格式。常采用*get命令將數(shù)值存儲到數(shù)組，創(chuàng)建宏，利用*vwrite命令將其寫入EXCEL表格中，關(guān)閉宏，即可完成數(shù)據(jù)傳輸與存儲。

2.3 平行實(shí)驗(yàn)處理

在模擬實(shí)驗(yàn)中改變管徑、管材等參數(shù)可形成若干組平行實(shí)驗(yàn)，得到豐富的損壞基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步預(yù)測評價(jià)提供基本資料，如表1所示。

表1 江油市供水管網(wǎng)構(gòu)成

 

管徑（mm）

管材

壁厚（mm）

長度（m）

內(nèi)徑（mm）

150

聚乙烯管

4.9

6

150.2

200

聚乙烯管

6.2

6

187.6

300

自應(yīng)力砼管

40

4

300

400

自應(yīng)力砼管

45

4

400

600

自應(yīng)力砼管

60

4

600

管徑（mm）

外徑（mm）

彈性模量（Pa）

泊松比

密度（kg/m3）

150

160

0.0081×1011

0.45

0.965×103

200

200

300

380

0.221×1011

0.15

2.38×103

400

篇11

1 荷載作用方式

相同點(diǎn)：兩者均為偶然荷載，均為動荷載，設(shè)計(jì)時(shí)均按一次作用考慮。不同點(diǎn)：人防結(jié)構(gòu)構(gòu)件如果暴露于空氣中則直接承受空氣沖擊波的作用，如果埋于土中直接承受土中壓縮波的作用，因此人防荷載對結(jié)構(gòu)構(gòu)件外表面的是直接作用，其動荷載直接作用于構(gòu)件，其作用為外力；而地震動荷載則是由于地震時(shí)地面運(yùn)動引起的動態(tài)作用，其實(shí)質(zhì)是慣性力，是間接的作用。建筑物的所有構(gòu)件（只要有質(zhì)量）均會由于地震動而存在慣性力。人防動荷載一般是直接作用于人防地下室外表面的構(gòu)件，一般可按同時(shí)作用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)考慮，而人防地下室內(nèi)部的墻柱等構(gòu)件只間接承受圍護(hù)構(gòu)件及上部結(jié)構(gòu)傳來的動荷載。

2 荷載的大小

人防動荷載（即常規(guī)武器或核武器爆炸動荷載）其沖擊波壓力是隨時(shí)間變化的，為方便設(shè)計(jì)計(jì)算《人防規(guī)范》將它簡化成等效靜荷載，它只代表作用效果的等效，等效靜荷載并不是實(shí)際作用的力，但它方便了設(shè)計(jì)計(jì)算可以用靜力分析的模式進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算；設(shè)計(jì)時(shí)等效靜荷載的大小的確定主要與設(shè)防抗力等級有關(guān)。

地震作用大小首先與震級、烈度、震源深度、建筑物離震源的距離等有關(guān)。其次與建筑物的質(zhì)量大小、建筑物所處的場地條件及土質(zhì)、及建筑物的動力特性（如自振周期、振型、阻尼等）有關(guān)。

3 設(shè)計(jì)方法：

抗震設(shè)計(jì)方法通常為“三水準(zhǔn)、二階段”的設(shè)計(jì)方法，設(shè)防目標(biāo)為“小震不壞，中震可修，大震不倒”。為實(shí)現(xiàn)設(shè)防目標(biāo)取小震下地震動參數(shù)計(jì)算結(jié)構(gòu)彈性下的地震作用效應(yīng)，進(jìn)行截面承載力驗(yàn)算。第二階段是大震下的結(jié)構(gòu)彈塑性變形驗(yàn)算。并通過概念設(shè)計(jì)和抗震構(gòu)造措施來滿第三水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求。

人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的動力分析一般采用等效靜荷載法：由于在動荷載作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件振型與相應(yīng)靜荷載作用下?lián)锨€很相近，且動荷載作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞規(guī)律與相應(yīng)靜荷載作用下破壞規(guī)律基本一致，所以在動力分析時(shí)，可將結(jié)構(gòu)構(gòu)件簡化為單自由度體系，用動力系數(shù)乘以動荷載峰值得到等效靜荷載，這時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)件在等效靜荷載作用下的各項(xiàng)內(nèi)力就是動荷載作用下相應(yīng)內(nèi)力的最大值。按等效靜荷載分析計(jì)算的模式代替動力分析，給防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來很大方便。采用等效靜荷載分析時(shí)，為滿足抗力要求，結(jié)構(gòu)材料參數(shù)應(yīng)乘以材料強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)。最后結(jié)構(gòu)構(gòu)件在動荷載作用下的變形極限用允許延性比[β]來控制。按允許延性比進(jìn)行彈塑性工作階段的防空地下室，即可認(rèn)為滿足防護(hù)和密閉要求。 轉(zhuǎn)貼于

4 設(shè)計(jì)原則：

人防設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則一樣：

4.1 結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能有足夠的延性，避免脆性破壞，鋼筋砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件均應(yīng)采取“強(qiáng)柱弱梁”“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)原則。

4.2 各結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力相協(xié)調(diào)的原則，避免出現(xiàn)薄弱部位。防空地下室的結(jié)構(gòu)，應(yīng)充分考慮各部位作用荷載值不同，破壞形態(tài)不同以及安全儲備不同等因素，保證在規(guī)定的動荷載作用下，結(jié)構(gòu)各部位（如出入口和主體結(jié)構(gòu)）都能正常地工作，防止由于存在個(gè)別薄弱環(huán)節(jié)致使整個(gè)結(jié)構(gòu)抗力明顯降低。如果某個(gè)部位失效，將導(dǎo)致整個(gè)人防區(qū)失效。同樣抗震設(shè)計(jì)也十分強(qiáng)調(diào)避免出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)（如薄弱層，軟弱層等），因?yàn)榇笳饡r(shí)薄弱層或軟弱層出失效將導(dǎo)致建筑物倒塌，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

5 提高延性的設(shè)計(jì)構(gòu)造措施

核武器與常規(guī)武器爆炸均屬于偶然性荷載，具有量值大，作用時(shí)間短且不斷衰減的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受動荷載時(shí)已經(jīng)處于彈塑性工作階段，因此，結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有較大的延性，對吸收動能，抵抗動荷載是十分有利的。人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，構(gòu)造上應(yīng)采取“強(qiáng)剪弱彎” “強(qiáng)柱弱梁”“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件”的設(shè)計(jì)原則。如可充分利用受彎構(gòu)件和大偏心受壓構(gòu)件的變形吸收武器爆炸動荷載作用的能量，以減輕支座截面的抗剪與柱子抗壓的負(fù)擔(dān)，確保結(jié)構(gòu)在屈服前不出現(xiàn)剪切破壞和屈服后有足夠的延性，最終形成塑性破壞，提高結(jié)構(gòu)的整體承載能力；又如受彎構(gòu)件應(yīng)雙面配筋，對承受動荷載作用下可能的回彈和防止在大撓度情況下構(gòu)件坍塌十分重要，另外在節(jié)點(diǎn)區(qū)應(yīng)有足夠的抗剪、抗壓能力和足夠的鋼筋錨固長度。上述這些措施和抗震設(shè)計(jì)的原則是一致的。

篇12

Key words: reinforcement; seismic isolation; seismic absorbing by energy dissipation

中圖分類號：TU352.1+1   文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

0 引言

四川5·12大地震讓每一個(gè)中國人傷痛不已,此次地震造成許多砌體結(jié)構(gòu)的中小學(xué)教學(xué)樓倒塌，眾多學(xué)生遇難，在此次地震中僅四川省就有7 千余間校舍倒塌,很多學(xué)校成了災(zāi)區(qū)孩子們的共同墳?zāi)梗F(xiàn)狀之慘烈讓人觸目驚心。

汶川地震后，國家的抗震規(guī)范快速做了調(diào)整。《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008，按照“對學(xué)校、醫(yī)院、體育場館、博物館、文化館、圖書館、影劇院、商場、交通樞紐等人員密集的公共服務(wù)設(shè)施，應(yīng)當(dāng)按照高于當(dāng)?shù)胤课萁ㄖ目拐鹪O(shè)防要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，增強(qiáng)抗震設(shè)防能力”的要求，提高了某些建筑的抗震設(shè)防類別，特別加強(qiáng)對未成年人在地震等突發(fā)事件中的保護(hù)。規(guī)范第6.0.8中規(guī)定：教育建筑中，幼兒園、小學(xué)、中學(xué)的教學(xué)用房以及學(xué)生宿舍和食堂，抗震設(shè)防類別應(yīng)不低于重點(diǎn)設(shè)防類。

本次局部修訂，為在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)特別加強(qiáng)對未成年人的保護(hù)，在我國經(jīng)濟(jì)有較大發(fā)展的條件下，對所有幼兒兒、小學(xué)和中學(xué)（包括普通中小學(xué)和有未成年人的各類初級、中級學(xué)校）的教學(xué)用房的設(shè)防類別均予以提高。本次修改后，擴(kuò)大了教育建筑中提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的范圍【1】。

鑒于中小學(xué)建筑抗震設(shè)防類別的提高，一些已建中小學(xué)建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)明顯不滿足規(guī)范要求，對存在安全隱患的校舍進(jìn)行抗震加固工作迫在眉睫。

1 抗震加固新技術(shù)種類

中小學(xué)校舍結(jié)構(gòu)建筑形式大多活潑開放，比如采用一些U型L型的平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)，存在高寬比超限或高度超限或豎向剛度突變等問題。對這些結(jié)構(gòu)利用傳統(tǒng)的加固方法也難以改變其高度或高寬比超限的致命弱點(diǎn)，必須采用隔震減震等抗震加固新技術(shù)來加強(qiáng)其抗震性能來滿足規(guī)范要求。抗震加固新技術(shù)主要包括隔震、耗能減震、主動控制和混合控制等技術(shù)。

2 隔震技術(shù)

目前結(jié)構(gòu)控制技術(shù)中，應(yīng)用最為廣泛和最為成熟的就是基礎(chǔ)隔震技術(shù)。隔震加固是在結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)部位設(shè)置專門的隔離層，阻止地面運(yùn)動向上部結(jié)構(gòu)傳遞。從抗震原理來看，實(shí)際上是增大結(jié)構(gòu)周期，減小上部結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)，這是一種間接抗震加固方法。并且，由于隔震裝置的水平剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于上部結(jié)構(gòu)的層間水平剛度，上部結(jié)構(gòu)在地震中的水平變形，將從傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)的“放大晃動型”變?yōu)楦粽鸾Y(jié)構(gòu)的“整體平動型”，從有較大的層間變位變?yōu)橹挥形⑿〉膶娱g變位，因而上部結(jié)構(gòu)在強(qiáng)地震中仍處于彈性狀態(tài)，不需要另行采取加固措施。

建筑物隔震技術(shù)應(yīng)用具有較長的歷史。例如紫禁城地下的“煮過的糯米拌石灰”，又如日本的“橫豎交錯(cuò)的多層圓木”等都是所謂的隔震裝置【2】。而現(xiàn)代隔震技術(shù)可追溯到1881年日本學(xué)者河合浩藏的文章《地震時(shí)不遭受大震動的結(jié)構(gòu)》，作者在文中提出了滾木隔震方法。我國上世紀(jì)80年代后期開始進(jìn)行對橡膠隔震墊的研究。廣州大學(xué)周福霖教授率先進(jìn)行橡膠墊的隔震研究，并于1993年9月在廣東汕頭建成首棟采用疊層橡膠支座隔震的房屋建筑。此后，華中科技大學(xué)唐家祥教授在文獻(xiàn)[3]中，在我國首次詳細(xì)系統(tǒng)地論述了建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震的發(fā)展史，隔震器與阻尼器力學(xué)性能的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)及建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)隔震設(shè)計(jì)方法。周福霖在文獻(xiàn)[4]中完整地介紹了建筑基礎(chǔ)隔震的動力反應(yīng)分析、振動臺實(shí)驗(yàn)、地震考驗(yàn)和工程使用計(jì)算方法。國內(nèi)許多學(xué)者對疊層橡膠支座基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動力分析。

采用橡膠隔震支座進(jìn)行隔震是一種常用的建筑物隔震方式。對建筑物破壞最大的水平地震運(yùn)動，橡膠支座可以通過大幅度扭曲，大大的削弱傳播到建筑物上的能量，從而有效降低水平地震作用達(dá)80%以上。這樣，在碰到一般地震時(shí)，可以使建筑物結(jié)構(gòu)本身不被破壞，還能使室內(nèi)設(shè)備、貴重物品及信息系統(tǒng)安然無恙，人們的正常生產(chǎn)、生活及服務(wù)活動不會被中斷。我國己頒布了疊層橡膠墊隔震建筑的設(shè)計(jì)規(guī)范，這必將加快隔震技術(shù)在我國推廣和應(yīng)用。

近年來，為使隔震層造價(jià)更為經(jīng)濟(jì)合理，采用由滑動摩擦隔震支座和疊層橡膠隔震支座并聯(lián)組成混合隔震體系也做了相應(yīng)研究，并取得了較大發(fā)展。相信這種技術(shù)應(yīng)用于中小學(xué)的加固改造中會逐漸增多并不斷完善。

3.消能減震技術(shù)

結(jié)構(gòu)消能減震加固主要是通過增加結(jié)構(gòu)阻尼來達(dá)到減小結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的目的。屬于一種間接抗震加固方法。這種加固方法通常不需對原結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行較多的加固處理，具有較大的適用性。在風(fēng)或小震時(shí)，這些消能構(gòu)件或消能裝置具有足夠的初始剛度，處于彈性狀態(tài)，結(jié)構(gòu)仍具有足夠的側(cè)向剛度以滿足使用要求。當(dāng)出現(xiàn)大震或大風(fēng)時(shí)，隨著結(jié)構(gòu)側(cè)向變形的增大，消能構(gòu)件或消能裝置率先進(jìn)入非彈性狀態(tài)，產(chǎn)生較大阻尼，大量消耗輸入結(jié)構(gòu)的地震或風(fēng)振能量，其消耗的能量瓦最大可達(dá)到輸入結(jié)構(gòu)的地震能量或風(fēng)振能量的的90%，使主體結(jié)構(gòu)避免出現(xiàn)明顯的非彈性狀態(tài)，并且迅速衰減結(jié)構(gòu)的地震或風(fēng)振反應(yīng)(位移、速度、加速度等)，從而保護(hù)主體結(jié)構(gòu)及構(gòu)件在強(qiáng)地震或大風(fēng)中免遭破壞【5】。

我國的一些科研院校在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量卓有成效的研究，研制出加勁阻尼裝置、摩擦阻尼器、粘彈性阻尼器和粘性流體阻尼器等，這些耗能裝置正被愈來愈多地應(yīng)用于抗震加固工程中。如沈陽市政府大樓采用了摩擦阻尼進(jìn)行了加固，粘性阻尼器則己用在北京飯店、北京火車站、中國革命歷史博物館和北京展覽館等工程的抗震加固上。

經(jīng)大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，消能減震技術(shù)能有效的減輕結(jié)構(gòu)的變形和損傷，改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。

這種加耗能支撐的做法在日本建筑中大量普及。如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，不僅美觀更能提高校舍的抗震安全性。

4 結(jié)語

通過對隔震減震新技術(shù)的介紹,本文提出了對一些不規(guī)則的已建中小學(xué)校舍加固改造的一些建議，以期為今后的中小學(xué)抗震加固工作提供思路。

5 參考文獻(xiàn)

【1】GB50223-2008，《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》[S].

【2】.唐家祥，劉再華，建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震.華中理工大學(xué)出版社，1993

篇13

Key words: given intensity; high-rise structure; seismic; optimization

中圖分類號：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

前言

當(dāng)前，各國抗震設(shè)計(jì)理論多采用二級和三級設(shè)計(jì)思想，即以“小震不壞、中震可修，大震不倒”作為設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，并且據(jù)此制定相應(yīng)的抗震規(guī)范和條例，按照這種以保障生命安全為基本目標(biāo)的抗震設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)的建筑物，在地震中基本可以保證使用者的生命安全，然而在大震甚至中小地震出現(xiàn)的情況下，確不能有效的控制地震破壞所造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失，而這種破壞往往超出了設(shè)計(jì)者的預(yù)料，超過了社會和居住者所能承受的范圍。抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的重大發(fā)展也是當(dāng)今結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)于抗震結(jié)構(gòu)可靠度的一個(gè)重要發(fā)展方面。因?yàn)橥粋€(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)，可以有多種不同的設(shè)計(jì)方案，從所有可用的方案中選用最滿意的方案自然是理所當(dāng)然的追求。

1、目前國際上幾種優(yōu)化設(shè)計(jì)理論的發(fā)展和特點(diǎn)

在工程結(jié)構(gòu)的建筑方案、結(jié)構(gòu)拓?fù)浜筒牧洗_定后，優(yōu)化內(nèi)容就是，其主要承載結(jié)構(gòu)的截面尺寸階段的目標(biāo)函數(shù)應(yīng)包括結(jié)構(gòu)的造價(jià)和長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)和社會效益，其中后者要包括結(jié)構(gòu)服役期間運(yùn)營的直接經(jīng)濟(jì)效益的期望值(效益期望)和結(jié)構(gòu)失效帶來的損失的期望值(損失期望)。為了解決這些問題，國內(nèi)外存在幾種抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。包括：

l、基于損傷性能的抗震結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)；

2、基于結(jié)構(gòu)性能的抗震結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)；

3、基于最優(yōu)設(shè)防烈度的抗震結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

這幾種抗震結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是：

基于損傷性能的抗震設(shè)計(jì)思想和方法的提出主要是理由是：其一，通過近今年震害的調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，建筑物的地震損傷不僅與結(jié)構(gòu)的層間變形有關(guān)，而且和結(jié)構(gòu)在地震過程中的累積滯回耗能有關(guān)。其止，按照現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范總體上保證了“大震不倒”的安全目標(biāo)，但地震造成的結(jié)構(gòu)損傷積極嚴(yán)重，以至難以修復(fù)，基本上喪失了使用功能。

地震損傷模型是雙參數(shù)地震損傷模型.。在強(qiáng)烈地震的往復(fù)作用下，結(jié)構(gòu)將呈現(xiàn)彈塑形變形和低周疲勞效應(yīng)對結(jié)構(gòu)地震損傷的影響。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基于地震損傷性能的抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的簡化計(jì)算步驟：一是最大彈塑性變形的簡化計(jì)算。大震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性變形計(jì)算比較復(fù)雜，可以采用樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)求得結(jié)構(gòu)層間的最大延性系數(shù)。二是累積滯回耗能的簡化計(jì)算。

基于地震損傷性能的抗震設(shè)計(jì)方法：對于一般結(jié)構(gòu)，在常遇地震作用下(對于重要結(jié)構(gòu)，在設(shè)防烈度地震作用下)可按現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算和變形驗(yàn)算。在罕遇地震作用下可以進(jìn)行薄弱層地震損傷計(jì)算。即根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性，確定地震損傷性能目標(biāo)和損傷指數(shù)限值，確定結(jié)構(gòu)層恢復(fù)力模型及其參數(shù)，計(jì)算結(jié)構(gòu)的破壞延性系數(shù)，計(jì)算結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下層間彈塑性最大位移延性系數(shù)，計(jì)算正規(guī)化累計(jì)耗能參數(shù)，對結(jié)構(gòu)薄弱層的地震損傷指數(shù)進(jìn)行計(jì)算并驗(yàn)算。

基于結(jié)構(gòu)性能的抗震設(shè)計(jì)理論的基本內(nèi)容應(yīng)包括地震設(shè)防水準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法等三個(gè)方面。結(jié)構(gòu)抗震性能與結(jié)構(gòu)的地震作用有關(guān)。通過地震等級有關(guān)的地震動參數(shù)的選擇，可將結(jié)構(gòu)在地震中的破壞程度控制在預(yù)計(jì)的范圍內(nèi)。另外，地震加速度峰值、頻譜和持時(shí)是反映地震動特征的三要素，也是影響結(jié)構(gòu)地震反映的重要因素，近場地震效應(yīng)對結(jié)構(gòu)也有較大的影響，而地震動三要素是與震源特征、傳播途徑、場地條件等有關(guān)的。

基于最優(yōu)設(shè)防烈度的抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)研究主要是與現(xiàn)行規(guī)范接軌的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。它的優(yōu)化程序是：首先決策出該結(jié)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)防烈度，然后按照此烈度進(jìn)行結(jié)構(gòu)的最小造價(jià)設(shè)計(jì)，在決策結(jié)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)防烈度時(shí)，既要考慮結(jié)構(gòu)的近期投資，又要考慮它的長遠(yuǎn)效益。優(yōu)化程序可以分兩個(gè)層次進(jìn)行：

第一階段：進(jìn)行多遇地震作用下的彈性優(yōu)化設(shè)計(jì)，第二階段：對第一階段所得到的最優(yōu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行一次整體彈塑性分析，驗(yàn)算薄弱層彈塑性變形是否滿足抗震規(guī)范所規(guī)定的要求，這個(gè)方法與抗震規(guī)范的設(shè)計(jì)方法相同，可稱其為“二階段優(yōu)化設(shè)計(jì)方法”，由于抗震結(jié)構(gòu)的彈性優(yōu)化設(shè)計(jì)相對來說研究的比較成熟，因此，在現(xiàn)階段采用“二階段優(yōu)化設(shè)計(jì)方法”是比較現(xiàn)實(shí)的。

基于最優(yōu)設(shè)防烈度優(yōu)化設(shè)計(jì)理論的優(yōu)點(diǎn)是：一是能夠與現(xiàn)行規(guī)范較好的結(jié)合起來，便于知道現(xiàn)階段的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用；二是將優(yōu)化設(shè)計(jì)分成兩個(gè)階段來計(jì)算，避免了在每一次迭代中都要同時(shí)進(jìn)行彈性分析和彈塑性分析，采用在第二階段進(jìn)行彈塑性分析，使結(jié)構(gòu)重分析的次數(shù)大大減少。同時(shí)也解決了由于無法把彈塑性位移表示為設(shè)計(jì)向量的函數(shù)所造成的困難。另外，二階段優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對于所有類型的抗震結(jié)構(gòu)最小造價(jià)優(yōu)化設(shè)計(jì)都是適用的。

2、給定烈度下高層框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究

高層框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的求解過程是：首先假定各構(gòu)件的初始尺寸，然后對各構(gòu)件(梁、柱)分別進(jìn)行優(yōu)化，求出各構(gòu)件滿足各自約束的最小造價(jià)解，將優(yōu)化后的梁、柱截面尺寸組合起來重新進(jìn)行內(nèi)力分析，凍結(jié)此內(nèi)力下分別對各構(gòu)件進(jìn)行單獨(dú)優(yōu)化，如此反復(fù)迭代，直到前后兩次優(yōu)化獲得的最優(yōu)解接近(滿足精度要求)為止。這是一般的分部優(yōu)化法的求解程序。考慮到在框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中側(cè)移是很重要的因互助，如何得到滿足側(cè)移的最小剛度(從而最小地震作用)以及確定各構(gòu)件的剛度分布以使它們最經(jīng)濟(jì)地達(dá)到此剛度，應(yīng)是優(yōu)化的重要。

為此，我們在單個(gè)梁、柱的優(yōu)化中均加入了層間側(cè)移約束條件，這因?yàn)轫旤c(diǎn)側(cè)移角是各層間位移角的加權(quán)平均值(以層高為權(quán))，故層間側(cè)移約束條件若滿足，則一般頂點(diǎn)側(cè)移約束條件也可滿足。梁的優(yōu)化模型中其截面高度、梁的寬度可按構(gòu)造要求給出，在優(yōu)化過程中按己知量處理。框架梁最優(yōu)設(shè)計(jì)所需考慮的約束條件包括：正截面承載力約束條件、斜截面承載力約束條件、一般構(gòu)造約束條件及抗震構(gòu)造約束條件等。框架柱的模型中截面宜采用正方形或接近正方形的形式，所以對于柱其設(shè)計(jì)變量可取截面高度h，而取截面寬度b=h。框架柱最優(yōu)設(shè)計(jì)所需考慮的約束條件包括：正截面承載力約束條件、斜截面承載力約束條件、構(gòu)造約束條件及層間側(cè)移約束條件等。對于由第一階段彈性優(yōu)化設(shè)計(jì)用分部優(yōu)化方法得到的最優(yōu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，按照我們二階段優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，應(yīng)該進(jìn)行第二階段在“大震”作用下薄弱層的彈塑性變形驗(yàn)算。如果滿足，則取設(shè)計(jì)變量的當(dāng)前值為最優(yōu)解；如果不滿足，則可以按50mm為模數(shù)擴(kuò)大截面或者改變薄弱層構(gòu)件的配筋，重新尋找薄弱層驗(yàn)算彈塑性變形，直至滿足為止。此時(shí)的結(jié)構(gòu)方案就是最終的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。

3、結(jié)語

本文對給定烈度下工程結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，了解了國內(nèi)外對該理論的發(fā)展和現(xiàn)狀，對現(xiàn)行的抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)理論同現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范相結(jié)合，采用分部優(yōu)化法對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過每個(gè)構(gòu)件的最優(yōu)設(shè)計(jì)，達(dá)到整體的最優(yōu)設(shè)計(jì)；在構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，考慮了承載力約束條件及各種構(gòu)造要求；通過一個(gè)梁和一個(gè)柱的算例說明了單個(gè)構(gòu)件的造價(jià)與截面間的定性規(guī)律，并說明了優(yōu)化設(shè)計(jì)對減小結(jié)構(gòu)造價(jià)的有效性。從而，推動抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]左春仁等，基于地震損傷性能的抗震設(shè)計(jì)方法.大連大學(xué)學(xué)報(bào)，2000年第21卷第6期：1-7