時(shí)間:2023-01-12 18:59:10
導(dǎo)語(yǔ):在建筑結(jié)構(gòu)抗震論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
摘要:我國(guó)是一個(gè)地震多發(fā)的國(guó)家。因此,現(xiàn)在越來(lái)越多的人非常重視建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題。所以,本文主要就建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中關(guān)鍵問(wèn)題、具體的抗震設(shè)計(jì)舉措進(jìn)行研究與分析。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);關(guān)鍵問(wèn)題;具體舉措
【中圖分類號(hào)】TU318【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】2236-1879(2017)20-0217-01
引言:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,一棟棟高樓大廈拔地而起,但與此同時(shí),在我國(guó)是地震多發(fā)國(guó)家的背景下,建筑抗震等安全因素成為設(shè)計(jì)需要考慮的因素之一,現(xiàn)階段,我國(guó)的建筑抗震水平較高,但因地震導(dǎo)致房屋倒塌的情況時(shí)有發(fā)生,為了能更好的提高建筑抗震水平,在建筑抗震設(shè)計(jì)方面更加合理,作為中學(xué)生了解建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中關(guān)鍵問(wèn)題、具體的抗震設(shè)計(jì)舉措是很有必要的。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題
(一)場(chǎng)地的科學(xué)選擇。
建筑場(chǎng)地的科學(xué)選擇,直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的水平與質(zhì)量。因此,有關(guān)的工程設(shè)計(jì)人員需要對(duì)于建筑物建設(shè)的場(chǎng)地進(jìn)行全面的考察工作,選擇具有土質(zhì)松軟、地質(zhì)元素分布不均衡的區(qū)域來(lái)進(jìn)行地段的選擇,避免地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生出地裂或者是地表錯(cuò)動(dòng)問(wèn)題。
(二)建筑結(jié)構(gòu)的合理化抗震設(shè)計(jì)。
建筑結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計(jì)也對(duì)于提升建筑抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量與水平發(fā)揮著重要的作用。比如:使用高強(qiáng)度的建筑材料使得建筑物的結(jié)構(gòu)框架具有完整性的構(gòu)造。而高質(zhì)量設(shè)計(jì)圖紙的應(yīng)用,可以使得建筑物的各個(gè)部位進(jìn)行更加合理、科學(xué)的布局,最終形成強(qiáng)有力的抗震效果。
(三)建筑平面布置的規(guī)則性。
進(jìn)行滿足有關(guān)抗震設(shè)計(jì)要求的施工,可以極大提高建筑的抗震水平與能力。比如:綜合的考慮到各個(gè)方面的因素,應(yīng)用現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)進(jìn)行對(duì)稱性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),將會(huì)對(duì)于建筑的抗震實(shí)際效果進(jìn)行科學(xué)的提升。同時(shí),我們需要清楚的了解到各種科學(xué)的設(shè)計(jì)需要真正的落實(shí)到施工實(shí)踐中,使得設(shè)計(jì)的成果真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際的應(yīng)用成果[1]。
一、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的具體舉措
(一)基礎(chǔ)隔震措施。
所謂的基礎(chǔ)隔震指的是應(yīng)用各種各樣的減震裝置來(lái)完成有關(guān)建筑物的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。具體來(lái)講,將有效的抗震、隔震的裝置應(yīng)用到建筑物自身的部位中,從而達(dá)到保護(hù)建筑物,使其具有良好抗震、隔震效果的一種方式。但是,這種方式不適用于高大的建筑物中。原因在于,在高大建筑物中應(yīng)用抗震裝置會(huì)導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生出自振周期問(wèn)題,無(wú)法達(dá)到應(yīng)有的抗震效果。在我國(guó)的生活中常見的抗震裝置有橡膠墊裝置、混合隔震裝置等。對(duì)于這些裝置應(yīng)用摩擦移動(dòng)或者是粘彈性隔震的方式就可以進(jìn)行有效的防震,保障建筑物具有良好的防震要求[2]。
(二)特殊材料在地基隔震中的應(yīng)用。
應(yīng)用特殊的材料全面保障建筑物的地基具有良好的防震性能,也是一個(gè)重要的防震舉措。具體來(lái)講,應(yīng)用高效的瀝青原料與粘土、砂子等進(jìn)行混合性的應(yīng)用,可以提高建筑物整體的質(zhì)量與水平,保障建筑物的安全。目前這種方法已經(jīng)在建筑物的防震設(shè)計(jì)中進(jìn)行了一定程度的應(yīng)用,并且取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果[3]。
(三)建筑結(jié)構(gòu)懸掛隔震。
所謂的建筑結(jié)構(gòu)懸掛隔震指的是在進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中,應(yīng)用懸掛的方式來(lái)對(duì)于建筑物大部分結(jié)構(gòu)或者是整體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效減震處理,使得地震發(fā)生時(shí)地震災(zāi)害的破壞力量對(duì)于懸掛的建筑結(jié)構(gòu)沒(méi)有非常大的影響,最終減輕地震對(duì)建筑的破壞程度,避免重大的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。比如:在一些大型鋼結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)用懸掛的方式來(lái)進(jìn)行有關(guān)的設(shè)計(jì),使得有關(guān)的子框架通過(guò)鎖鏈或者是吊桿方式的應(yīng)用懸掛在主框架上。這種設(shè)計(jì)方式應(yīng)用的意義在于地震發(fā)生之后,地震一部分破壞力量會(huì)傳導(dǎo)在這些鎖鏈或者是吊桿上,降低了地震對(duì)于建筑物地基以及墻面的影響,提高了建筑物地基抗震的實(shí)際效果[4]。
(四)建筑層間的隔震。
對(duì)于建筑物層間進(jìn)行有效的隔震是一種操作簡(jiǎn)單、工序簡(jiǎn)單的應(yīng)用方式。但是,這種方式與其它方面的隔震使用舉措比較起來(lái)只能對(duì)于地震破壞力量的10%到30%進(jìn)行有效的預(yù)防,無(wú)法從根本上形成強(qiáng)有力的抗震效果。因此,這種方式需要與其它模式的抗震舉措進(jìn)行綜合性的應(yīng)用,形成對(duì)于建筑物的有力保護(hù),全面提高其應(yīng)對(duì)地震破壞力量的能力。
(五)建筑結(jié)構(gòu)的加固隔震。
為了全面提高建筑物結(jié)構(gòu)的抗震能力,我們需要采取各種的方式對(duì)于建筑物進(jìn)行必要的加固處理,提升建筑物的質(zhì)量。具體來(lái)講,第一,在建筑物竣工之后,有關(guān)的工程施工技術(shù)人員可以應(yīng)用阻尼的方式對(duì)于建筑物進(jìn)行全面的加固,最終使得建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果得到加強(qiáng)。第二,為了提高高層建筑的抗震效果,我們可以應(yīng)用消能減震裝置來(lái)提高其抗震的能力,使得高層建筑也可以在地震發(fā)生時(shí)具有對(duì)地震破壞力的抵御能力,避免重大的財(cái)產(chǎn)損失與人員傷亡。比如:消能減震裝置在建筑物隔震夾層中進(jìn)行應(yīng)用,可以極大提高建筑物結(jié)構(gòu)的抗震效果[5]。
二、結(jié)論:
通過(guò)上述幾個(gè)方面,對(duì)于建筑物結(jié)構(gòu)抗震若干問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)的研究與探討,有利于建筑物施工的企業(yè)應(yīng)用眾多的具體方法全面提高建筑物結(jié)構(gòu)抗震的質(zhì)量與水平,保障建筑物在地震發(fā)生時(shí)具有強(qiáng)有力抵御地震的能力,減少人員的傷亡與財(cái)產(chǎn)上的損失。如今總體的設(shè)計(jì)理念與方式比較先進(jìn),但也需要與時(shí)俱進(jìn),不斷提高建筑抗震等級(jí),為人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全提高保障。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);存在問(wèn)題;改良方案;房屋建筑 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):TU352 文章編號(hào):1009-2374(2015)03-0044-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0214
我國(guó)是一個(gè)地震災(zāi)害比較嚴(yán)重的國(guó)家。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的方法隨著結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)分析、地震學(xué)以及動(dòng)力學(xué)的發(fā)展也在不斷的進(jìn)步,在不斷學(xué)習(xí)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我國(guó)的震害調(diào)查、強(qiáng)震觀察的方法在不斷的成熟。但是,如何從我國(guó)的社會(huì)發(fā)展和地震環(huán)境的實(shí)際情況出發(fā)來(lái)提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能,從而保持建筑物更加合理經(jīng)濟(jì)、安全可靠,是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要的任務(wù)。
1 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的問(wèn)題
1.1 選擇建筑抗震場(chǎng)地的問(wèn)題
如果施工的條件相同,不同工程地質(zhì)條件下的建筑物在地震時(shí)會(huì)受到明顯不同的破壞程度。所以,選擇一個(gè)好的建筑場(chǎng)地是提高建筑物抗震性能的重要基礎(chǔ),在場(chǎng)地選擇的過(guò)程中,要降低地震災(zāi)害,盡可能地避開工程地質(zhì)不良的抗震場(chǎng)地(比如河岸、邊坡邊緣、高聳孤立的山丘、非巖質(zhì)陡坡、濕陷性黃土區(qū)域、液化土區(qū)域),選擇有利的建筑場(chǎng)地(比如中等風(fēng)化、微風(fēng)化的基巖,不含水的粘土層,密實(shí)的砂土層)。如果實(shí)在無(wú)法當(dāng)避開不利區(qū)域的話,應(yīng)該在場(chǎng)地采取抗震加強(qiáng)措施,應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防類別、濕陷性黃土等級(jí)、地基液化,來(lái)采取措施提高地基的剛度和整體穩(wěn)定性。比如,如果建筑地基的受力層范圍處在嚴(yán)重不均勻土層、軟弱粘性土層、新近填土?xí)r,要合理估計(jì)計(jì)算地基在地震時(shí)形成的不均勻沉降,從而采取加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的處理措施或者加固地基、樁基的措施來(lái)加強(qiáng)地基的承
載力。
1.2 選取房屋結(jié)構(gòu)抗震機(jī)制的問(wèn)題
1.2.1 房屋結(jié)構(gòu)機(jī)制應(yīng)有科學(xué)恰當(dāng)?shù)膹?qiáng)度與剛度,能夠有力地規(guī)避房屋結(jié)構(gòu)由于突然變化或者個(gè)別位置減弱構(gòu)成薄弱位置,引發(fā)太大的應(yīng)力聚集或者塑性產(chǎn)生變化聚集;對(duì)于或許形成的脆弱位置,應(yīng)采用提升抗震水平的手段。
1.2.2 在房屋架構(gòu)機(jī)制中應(yīng)設(shè)計(jì)有科學(xué)的地震功能傳送通道與確定清楚的核算簡(jiǎn)圖。另外,設(shè)置縱向房屋構(gòu)件時(shí),應(yīng)盡量保持在垂直重力負(fù)荷作用下縱向房屋構(gòu)件的壓應(yīng)力多少平均;設(shè)置樓層蓋梁機(jī)制時(shí),盡量保證垂直重力負(fù)載能夠通過(guò)距離最小的途徑傳送到縱向構(gòu)件墻或者柱子上;設(shè)置轉(zhuǎn)換架構(gòu)機(jī)制時(shí),盡量保證從上面架構(gòu)縱向構(gòu)件傳過(guò)來(lái)的垂直重力負(fù)載能夠通過(guò)轉(zhuǎn)換層完成再次轉(zhuǎn)換。
1.2.3 在選取房屋架構(gòu)機(jī)制時(shí),應(yīng)重視防止由于一些構(gòu)件或者架構(gòu)的損壞而讓總體房屋架構(gòu)失去對(duì)重力負(fù)載的承受性能與抗震性能。房屋架構(gòu)抗震設(shè)置的基本準(zhǔn)則是架構(gòu)應(yīng)該具備內(nèi)力再次分?jǐn)傋饔?、?yōu)秀的變形性能、一定的贅余度等。進(jìn)而在地震出現(xiàn)時(shí),一些構(gòu)件即便出現(xiàn)問(wèn)題,其他構(gòu)件仍然可以承載縱向負(fù)載,提升房屋架構(gòu)的總體抗震穩(wěn)固性。
1.3 房屋架構(gòu)平面設(shè)置的規(guī)則性與對(duì)稱性問(wèn)題
房屋的平面與立體的設(shè)置應(yīng)遵照抗震理論基本設(shè)置準(zhǔn)則,通常運(yùn)用規(guī)則的房屋架構(gòu)設(shè)置方案。依照房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)置規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)平面不規(guī)則或縱向不規(guī)則,或者兩者均不規(guī)則的房屋架構(gòu),應(yīng)運(yùn)用空間架構(gòu)的核算模式;對(duì)樓板部分區(qū)域連接不暢或者表面凹凸不成規(guī)律時(shí),應(yīng)運(yùn)用相對(duì)應(yīng)的貼合樓層強(qiáng)度剛度變動(dòng)的模型;脆弱位置應(yīng)當(dāng)注重相對(duì)應(yīng)的內(nèi)力加大系數(shù),而且依照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)彈塑性形狀改變加以剖析,脆弱位置應(yīng)采用抗震構(gòu)造手段。
在房屋架構(gòu)的抗震中,對(duì)稱性是不容忽視的。對(duì)稱性包含房屋平面的對(duì)稱、品質(zhì)分布的對(duì)稱及房屋架構(gòu)抗側(cè)剛度的對(duì)稱三個(gè)部分。保證這三個(gè)方面的對(duì)稱中心為同樣的位置是最優(yōu)的抗震設(shè)置方案。國(guó)內(nèi)的房屋結(jié)構(gòu)中,架構(gòu)的對(duì)稱性通常指的是抗側(cè)力主要架構(gòu)的對(duì)稱。對(duì)稱的房屋架構(gòu)有框架架構(gòu)、簡(jiǎn)體框架架構(gòu)等。
房屋架構(gòu)的規(guī)則性體現(xiàn)在以下四點(diǎn):
1.3.1 在平面設(shè)置房屋抗側(cè)力的主要架構(gòu)時(shí),應(yīng)當(dāng)保證周圍結(jié)構(gòu)與中心的剛度與強(qiáng)度平均分布,讓房屋的主要架構(gòu)維持較強(qiáng)的強(qiáng)度與抗扭剛度,很大程度上防止了房屋在風(fēng)力較大或者地震的扭矩影響下而產(chǎn)生很大的形狀改變?cè)斐煞羌軜?gòu)構(gòu)件與架構(gòu)構(gòu)件的損壞。
1.3.2 在平面設(shè)置房屋抗側(cè)力的主要架構(gòu)時(shí),還應(yīng)當(dāng)重視保證同一主軸方向的所有抗側(cè)力架構(gòu)剛度與強(qiáng)度位于平均形態(tài)。
1.3.3 建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力主體結(jié)構(gòu)沿著構(gòu)成變化和豎向斷面也要保持均勻,避免出現(xiàn)突變。
1.3.4 建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力主體結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向也要有比較接近的強(qiáng)度和剛度,還要有比較相近的變形特性。
總體來(lái)說(shuō),在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,一定要對(duì)建筑平、立面布置的規(guī)則性加以重視,在實(shí)際的工程中還應(yīng)該對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的規(guī)范規(guī)定給予高度的重視。
2 提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的改良方案
(1)對(duì)地震外力能量的吸收傳遞途徑進(jìn)行恰當(dāng)合理的布局,保證支墻、梁、柱的軸線處于同一平面,形成一個(gè)構(gòu)件雙向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。在地震作用下構(gòu)件呈現(xiàn)出彎剪性破壞,有效地使建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震能力得到提高。
(2)要按照抗震等級(jí)來(lái)對(duì)梁、柱、墻的節(jié)點(diǎn)采取抗震構(gòu)造措施,保證在地震作用下建筑物結(jié)構(gòu)可以達(dá)到三個(gè)水準(zhǔn)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。按照“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)柱弱梁”的原則,來(lái)合理選擇柱截面的尺寸,注意構(gòu)造配筋要求,控制柱的軸壓比,確保結(jié)構(gòu)在地震作用下具有足夠的延性和承載力。
(3)進(jìn)行多道抗震防線的設(shè)置。在一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系中,在地震作用下一部分延性好的構(gòu)件可以擔(dān)負(fù)起第一道抗震防線的作用,而在第一道抗震防線屈服后其他構(gòu)件才逐次形成第二、第三或更多道抗震防線,有效提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震安全性。各地區(qū)要根據(jù)所處區(qū)域的地質(zhì)特征,提高抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。
(4)在可能發(fā)生破壞性比較強(qiáng)的地震區(qū)域,建設(shè)、地震、科技等部門要對(duì)建筑技術(shù)規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定,從施工保障、材料選用、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建房選址等方面來(lái)加強(qiáng)監(jiān)督檢查和技術(shù)指導(dǎo),保證建筑設(shè)施能夠符合抗震設(shè)防的基本要求。
(5)根據(jù)地震地區(qū)本身建筑物的特點(diǎn)來(lái)積極引用抗震減災(zāi)新材料、新工藝、新技術(shù),并且借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),將其推廣應(yīng)用到建筑抗震設(shè)計(jì)中。
(6)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的管理者以及實(shí)施者也對(duì)建筑的抗震能力起到很大的作用。所以,必須提高抗震設(shè)計(jì)工作人員的整體素質(zhì),提升整個(gè)建筑的抗震工程
質(zhì)量。
3 結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過(guò)多年來(lái)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)的研究,我國(guó)的抗震設(shè)計(jì)方法已經(jīng)逐漸趨于成熟,但是還有許多需要完善的地方。我們要在嚴(yán)格按照建筑抗震規(guī)范要求的基礎(chǔ)上上,科學(xué)地合理地進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì),保證建筑物的穩(wěn)定性和可靠性,促進(jìn)我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)向著高水平方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震;設(shè)計(jì);策略
中圖分類號(hào):TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
近幾年來(lái),全球性的地震災(zāi)害的頻發(fā),給我們的人類,帶來(lái)了更加深重的災(zāi)難。從汶川地震、舟曲地震,在到雅安地震,這些災(zāi)難,帶給了我們無(wú)盡的傷痛,房毀人亡,建筑損壞等的發(fā)生,使得人們更加注重起了災(zāi)后依然屹立不倒的建筑,這些建筑,在災(zāi)難來(lái)臨時(shí),無(wú)疑可以為人們提供一個(gè)避風(fēng)港,在一定程度上減少了人員的傷亡。為了提高建筑的抗震性能,本文對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震問(wèn)題,進(jìn)行了分析。
一、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則
一是在最大限度上安排多道抗震防線。由于多個(gè)延性相對(duì)較好的分體系會(huì)構(gòu)成一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系,通過(guò)有一定延性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件共同協(xié)作。比合如延性框架以及剪力墻構(gòu)成了框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。在經(jīng)過(guò)了級(jí)數(shù)較大的地震之后,往往隨之而來(lái)是多次的余震。如果只設(shè)計(jì)了一道防線,則余震帶來(lái)的破壞在很大程度上會(huì)給已經(jīng)受過(guò)損傷的建筑物帶來(lái)致命的一擊,而造成倒塌。為了防止大地震時(shí)發(fā)生倒塌,需要在抗震結(jié)構(gòu)體系中設(shè)計(jì)較大的內(nèi)部、外部冗余度。所運(yùn)用的耗能構(gòu)件需要滿足較好的延性和適當(dāng)?shù)膭偠?,這樣才能在很大程度上提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。
二是采取相應(yīng)的措施在可能出現(xiàn)的薄弱部位加強(qiáng)其抗震能力。
判斷薄弱部位的基本因素是構(gòu)件的實(shí)際承載能力,發(fā)生強(qiáng)烈地震的過(guò)程中,構(gòu)件沒(méi)有所謂的強(qiáng)度安全儲(chǔ)備。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要實(shí)現(xiàn)樓層(部位)的實(shí)際承載能力和設(shè)計(jì)計(jì)算的彈性受力的比值處于相對(duì)均勻的變化趨勢(shì)。且不能過(guò)分重視局部的剛度和承載力而忽視了整體的協(xié)調(diào)程度。對(duì)于從總體上加強(qiáng)抗震性能的手段,效果較為顯著的手段是重視薄弱層的設(shè)計(jì),能夠具備充足的變形能力而不會(huì)發(fā)生薄弱層轉(zhuǎn)移的情況。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震設(shè)計(jì)策略
1、建筑抗震場(chǎng)地的選擇
(1)房屋平面布置應(yīng)當(dāng)規(guī)則,在結(jié)構(gòu)上應(yīng)當(dāng)力求對(duì)稱。如果房屋在建筑過(guò)程中,其外形不規(guī)則,或者是不對(duì)稱,帶有凹凸變化尺度,或者是形心質(zhì)心偏大,在同一個(gè)結(jié)構(gòu)的單元內(nèi)部,結(jié)構(gòu)的平面形狀以及剛度不均勻或是不對(duì)稱的情況下,平面的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)等現(xiàn)象,對(duì)于抗震性能均不利。
(2)強(qiáng)度以及剛度都要?jiǎng)蚍Q。在多層的建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中,應(yīng)該使各個(gè)層面之間的強(qiáng)度和具備的剛度都要?jiǎng)蚍Q,無(wú)論哪一層,如果存在薄弱的一個(gè)樓層,那么這一處,就會(huì)在地震力的強(qiáng)大作用下導(dǎo)致變形或成為變形集中區(qū),從而使得建筑物最初開始從此部位發(fā)生嚴(yán)重的變形導(dǎo)致破壞,最后甚至波及到整個(gè)建筑的整體遭到嚴(yán)重破壞。
(3)結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)多。靜定結(jié)構(gòu)的桿件,其受力系統(tǒng)和傳力路線單一,其中一根桿件遭到破壞,就會(huì)波及整個(gè)結(jié)構(gòu)體系由此而導(dǎo)致失效。在超靜定的結(jié)構(gòu)中,超過(guò)其荷載能力的時(shí)候,會(huì)先使一些多余的桿件發(fā)生一些塑性的變形,并且容易消耗吸收一部分的能量,而保證整個(gè)的結(jié)構(gòu)所具備的穩(wěn)定性,并且還可以減少地震的破壞。超靜定結(jié)構(gòu)次數(shù)多,那么消耗地震能量,也就越多,同時(shí)建筑的抗震能量也就越強(qiáng)。
2、建筑結(jié)構(gòu)抗震體系的合理選擇
建筑結(jié)構(gòu)中的抗震體系的合理選擇,是在建筑結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)慎重考慮的一個(gè)重要性的問(wèn)題,其中建筑結(jié)構(gòu)的抗震方案的選取是否合理,這是決定建筑結(jié)構(gòu)的安全性以及經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)重要的組成部分。
(1)首先建筑結(jié)構(gòu)體系,在地震的災(zāi)害中,應(yīng)當(dāng)避免因?yàn)椴糠纸Y(jié)構(gòu)或者是構(gòu)件的破壞,從而導(dǎo)致的整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)喪失了抗震能力,或者是對(duì)重力荷載的承載能力。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)所具備的一個(gè)重要的設(shè)計(jì)原則就是,建筑結(jié)構(gòu)本身應(yīng)當(dāng)具有十分必要的贅余度、以及良好的變形能力,和其具備的內(nèi)力重分配的功能,在地震的過(guò)程當(dāng)中,即使是有一部分的構(gòu)件退出了工作,但是其余部分構(gòu)件,應(yīng)該仍然能夠承擔(dān)起豎向的荷載能力,且還要避免整體的建筑結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。
(2)建筑結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中,其應(yīng)當(dāng)具備清晰而且明確的計(jì)算的簡(jiǎn)圖,包括恰當(dāng)而且合理的地震作用下的傳遞的路徑。在抗震設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中,豎向建筑構(gòu)件的布置設(shè)計(jì),就應(yīng)當(dāng)盡量使得豎向建筑構(gòu)件,在垂直的重力荷載的作用下,壓應(yīng)力水平應(yīng)當(dāng)接近均勻;且其中的樓屋蓋梁體系的布置,也應(yīng)當(dāng)盡量的使用垂直重力荷載,主要目的是以最短的路徑來(lái)傳遞到豎向構(gòu)件墻和柱的上面去;
(3)建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)當(dāng)具有合理適度的強(qiáng)度和剛度。應(yīng)當(dāng)具有合理而且恰當(dāng)?shù)膹?qiáng)度以及剛度分布,這是因?yàn)樵诳拐疬^(guò)程中,為了防止以及避免因?yàn)榫植康南魅趸蛘呤峭蝗坏淖冃味纬杀∪醯牟课?,并且?duì)薄弱的部位產(chǎn)生過(guò)大的塑性變形集中或者是應(yīng)力集中的現(xiàn)象;建筑的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),應(yīng)當(dāng)使節(jié)點(diǎn)基本不遭到破壞,同時(shí)底層柱底的塑性鉸應(yīng)當(dāng)形成的晚些,應(yīng)當(dāng)使柱、梁端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可能地分散;這對(duì)于震中可能出現(xiàn)的薄弱部位,應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)提高抗震的能力。
3、重視建筑結(jié)構(gòu)平面布置的規(guī)則性和對(duì)稱性
建筑的平、立面布置應(yīng)符合抗震理念設(shè)計(jì)原則,宜采用規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,不應(yīng)采用十分不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,對(duì)平面不規(guī)則或豎向不規(guī)則,或平面、豎向都不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu),應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型;對(duì)凹凸不規(guī)則或樓板局部不連貫時(shí),應(yīng)采用符合樓板平面內(nèi)的實(shí)際剛度強(qiáng)度變化的計(jì)算模型;對(duì)薄弱部位應(yīng)乘以內(nèi)力增大系數(shù),應(yīng)按規(guī)范的有關(guān)規(guī)定分析彈塑性變形,并應(yīng)對(duì)薄弱部位采取強(qiáng)有效的抗震構(gòu)造措施。
4、提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的對(duì)策
(1)要合理且恰當(dāng)?shù)夭季值卣鹜饬Φ哪芰總鬟f與吸收的途徑,在地震當(dāng)中,要確保建筑的支柱、梁與墻的軸線,處于同一個(gè)平面上,從而可以形成構(gòu)件的雙向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。并且可以使其在地震的作用下,呈現(xiàn)彎剪性的破壞,并使塑性屈服情況,盡量的發(fā)生在墻的根底部,從而連梁適合在梁端產(chǎn)生塑性屈服,這樣還具有足夠的變形的能力。在震災(zāi)中,在墻段部分充分發(fā)揮抗震功能之前,要按照"強(qiáng)墻弱梁"的原則,來(lái)大力加強(qiáng)墻肢的承載力,避免墻肢遭到剪切性的破壞現(xiàn)象,從而最大限度的提高建筑結(jié)構(gòu)的整體的抗震能力。
(2)要根據(jù)抗震等級(jí),在對(duì)墻、柱以及梁節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中,采取相對(duì)應(yīng)的抗震構(gòu)造措施,力求確保建筑物結(jié)構(gòu),在地震的作用下可以達(dá)到三個(gè)水準(zhǔn)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。還可以根據(jù)"強(qiáng)柱弱梁"、和"強(qiáng)剪弱彎" 、以及"強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件"幾種構(gòu)造的原則,在建筑設(shè)計(jì)中,合理的選擇柱截面的尺寸,以此控制柱的軸壓比,并還要注意構(gòu)造配筋的要求,還要保證,鋼筋砼結(jié)構(gòu)建筑在地震的作用下,能夠具有足夠的承載能力以及具備足夠的延性。
(3)在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,要設(shè)置出多道抗震的防線,即,在設(shè)計(jì)一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)的體系當(dāng)中,有一部分延性比較好的構(gòu)件,在地震的作用下,首先可以擔(dān)負(fù)起第一道抗震防線的作用,然事,其他的構(gòu)件,在第一道抗震防線屈服以后,在地震中,會(huì)依次的形成第二道、第三道或者是更多道的抗震的防線,這樣的抗震結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì),在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中,對(duì)于確保建筑結(jié)構(gòu)具有的抗震安全性,是非常的行之有效的設(shè)計(jì)方法和手段。
總之,建筑行業(yè)關(guān)系到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定,關(guān)系到國(guó)民的生命財(cái)產(chǎn)安全,加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計(jì),提高抗震能力,是促進(jìn)社會(huì)和諧穩(wěn)定的客觀要求。因此實(shí)施科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法,選擇科學(xué)的抗震措施,重視抗震關(guān)鍵要點(diǎn),具有重大的社會(huì)意義。
參考文獻(xiàn):
[1] 瞿岳前 楊將 湯衛(wèi)華 建筑結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論與方法 [期刊論文] 《山西建筑》 -2009年35期
[論文摘要]高層建筑抗震工作一直建筑設(shè)計(jì)和施工的重點(diǎn),概述高層建筑的發(fā)展,對(duì)建筑抗震進(jìn)行必要的理論分析,從而來(lái)探索高層建筑的設(shè)計(jì)理念、方法,從而采取必須的抗震措施。
現(xiàn)階段,土與結(jié)構(gòu)物共同工作理論的研究與發(fā)展使建筑抗震分析在概念上進(jìn)一步走向完善,如果可以在結(jié)構(gòu)與地基的材料特性,動(dòng)力響應(yīng),計(jì)算理論,穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)諸方面得到符合實(shí)際的發(fā)展,自然會(huì)在建筑結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域內(nèi)起到重要的作用。
一、高層建筑發(fā)展概況
80年代,是我國(guó)高層建筑在設(shè)計(jì)計(jì)算及施工技術(shù)各方面迅速發(fā)展的階段。各大中城市普遍興建高度在100m左右或100m以上的以鋼筋為主的建筑,建筑層數(shù)和高度不斷增加,功能和類型越來(lái)越復(fù)雜,結(jié)構(gòu)體系日趨多樣化。比較有代表性的高層建筑有上海錦江飯店,它是一座現(xiàn)代化的高級(jí)賓館,總高153.52m,全部采用框架一芯墻全鋼結(jié)構(gòu)體系,深圳發(fā)展中心大廈43層高165.3m,加上天線的高度共185.3m,這是我國(guó)第一幢大型高層鋼結(jié)構(gòu)建筑。進(jìn)入90年代我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)進(jìn)入了新的階段。不僅結(jié)構(gòu)體系及建筑材料出現(xiàn)多樣化而且在高度上長(zhǎng)幅很大有一個(gè)飛躍。深圳于1995年6月封頂?shù)牡赝醮髲B,81層高,385.95m為鋼結(jié)構(gòu),它居目前世界建筑的第四位。
二、建筑抗震的理論分析
(一)建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范
建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范實(shí)際上是各國(guó)建筑抗震經(jīng)驗(yàn)帶有權(quán)威性的總結(jié),是指導(dǎo)建筑抗震設(shè)計(jì)(包括結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算,結(jié)構(gòu)抗震措施以及地基抗震分析等主要內(nèi)容)的法定性文件它既反映了各個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)與建設(shè)的時(shí)代水平,又反映了各個(gè)國(guó)家的具體抗震實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。它雖然受抗震有關(guān)科學(xué)理論的引導(dǎo),向技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性的方向發(fā)展,但它更要有堅(jiān)定的工程實(shí)踐基礎(chǔ),把建筑工程的安全性放在首位,容不得半點(diǎn)冒險(xiǎn)和不實(shí)。正是基于這種認(rèn)識(shí),現(xiàn)代規(guī)范中的條文有的被列為強(qiáng)制性條文,有的條文中用了“嚴(yán)禁,不得,不許,不宜”等體現(xiàn)不同程度限制性和“必須,應(yīng)該,宜于,可以”等體現(xiàn)不同程度靈活性的用詞。
(二)抗震設(shè)計(jì)的理論
1、擬靜力理論。擬靜力理論是20世紀(jì)10~40年展起來(lái)的一種理論,它在估計(jì)地震對(duì)結(jié)構(gòu)的作用時(shí),僅假定結(jié)構(gòu)為剛性,地震力水平作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的質(zhì)量中心上。地震力的大小當(dāng)于結(jié)構(gòu)的重量乘以一個(gè)比例常數(shù)(地震系數(shù))。
2、反應(yīng)譜理論。反應(yīng)譜理論是在加世紀(jì)40~60年展起來(lái)的,它以強(qiáng)地震動(dòng)加速度觀測(cè)記錄的增多和對(duì)地震地面運(yùn)動(dòng)特性的進(jìn)一步了解,以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)特性的研究為基礎(chǔ),是加理工學(xué)院的一些研究學(xué)者對(duì)地震動(dòng)加速度記錄的特性進(jìn)行分析后取得的一個(gè)重要成果。
3、動(dòng)力理論。動(dòng)力理論是20世紀(jì)70-80年廣為應(yīng)用的地震動(dòng)力理論。它的發(fā)展除了基于60年代以來(lái)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展外,人們對(duì)各類結(jié)構(gòu)在地震作用下的線性與非線性反應(yīng)過(guò)程有了較多的了解,同時(shí)隨著強(qiáng)震觀測(cè)臺(tái)站的不斷增多,各種受損結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)記錄也不斷增多。進(jìn)一步動(dòng)力理論也稱地震時(shí)程分析理論,它把地震作為一個(gè)時(shí)間過(guò)程,選擇有代表性的地震動(dòng)加速度時(shí)程作為地震動(dòng)輸入,建筑物簡(jiǎn)化為多自由度體系,計(jì)算得到每一時(shí)刻建筑物的地震反應(yīng),從而完成抗震設(shè)計(jì)工作。
三、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)
(一)抗震措施
在對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中,除要考慮概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算外,歷次地震后人們?cè)谙拗平ㄖ叨?,提高結(jié)構(gòu)延性(限制結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)材料使用)等方面總結(jié)的抗震經(jīng)驗(yàn)一直是各國(guó)規(guī)范重視的問(wèn)題。當(dāng)前,在抗震設(shè)計(jì)中,從概念設(shè)計(jì),抗震驗(yàn)算及構(gòu)造措施等三方面入手,在將抗震與消震(結(jié)構(gòu)延性)結(jié)合的基礎(chǔ)上,建立設(shè)計(jì)地震力與結(jié)構(gòu)延性要求相互影響的雙重設(shè)計(jì)指標(biāo)和方法,直至進(jìn)一步通過(guò)一些結(jié)構(gòu)措施(隔震措施,消能減震措施)來(lái)減震,即減小結(jié)構(gòu)上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經(jīng)濟(jì)的抗震性能是當(dāng)代抗震設(shè)計(jì)規(guī)范發(fā)展的方向。而且,強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎和強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件在提高結(jié)構(gòu)延性方面的作用已得到普遍的認(rèn)可。
(二)高層建筑的抗震設(shè)計(jì)理念
我國(guó)《建筑抗震規(guī)范》(GB50011-2001)對(duì)建筑的抗震設(shè)防提出“三水準(zhǔn)、兩階段”的要求,“三水準(zhǔn)”即“小震不壞,中震可修,大震不倒”。當(dāng)遭遇第一設(shè)防烈度地震即低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震時(shí),結(jié)構(gòu)處于彈性變形階段,建筑物處于正常使用狀態(tài)。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此,要求建筑結(jié)構(gòu)滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算,要求建筑的彈性變形不超過(guò)規(guī)定的彈性變形限值。當(dāng)遭遇第二設(shè)防烈度地震即相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的基本烈度地震時(shí),結(jié)構(gòu)屈服進(jìn)入非彈性變形階段,建筑物可能出現(xiàn)一定程度的破壞。但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此,要求結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)难有阅芰Γㄗ冃文芰Γ┎话l(fā)生不可修復(fù)的脆性破壞。當(dāng)遭遇第三設(shè)防烈度地震即高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震時(shí),結(jié)構(gòu)雖然破壞較重,但結(jié)構(gòu)的非彈性變形離結(jié)構(gòu)的倒塌尚有一段距離。不致倒塌或者發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞,從而保障了人員的安全。因此,要求建筑具有足夠的變形能力,其彈塑性變形不超過(guò)規(guī)定的彈塑性變形限值。
三個(gè)水準(zhǔn)烈度的地震作用水平,按三個(gè)不同超越概率(或重現(xiàn)期)來(lái)區(qū)分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重現(xiàn)期50年;設(shè)防烈度地震(基本地震):50年超越概率 10%,重現(xiàn)期475年;罕遇地震:50年超越概率 2%-3%,重現(xiàn)期 1641-2475年,平均約為2000年。
對(duì)建筑抗震的三個(gè)水準(zhǔn)設(shè)防要求,是通過(guò)“兩階段”設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,其方法步驟如下:第一階段:第一步采用與第一水準(zhǔn)烈度相應(yīng)的地震動(dòng)參數(shù),先計(jì)算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng),與風(fēng)、重力荷載效應(yīng)組合,并引入承載力抗震調(diào)整系數(shù),進(jìn)行構(gòu)件截面設(shè)計(jì),從而滿足第一水準(zhǔn)的強(qiáng)度要求;第二步是采用同一地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算出結(jié)構(gòu)的層間位移角,使其不超過(guò)抗震規(guī)范所規(guī)定的限值;同時(shí)采用相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施,保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能,從而自動(dòng)滿足第二水準(zhǔn)的變形要求。第二階段:采用與第三水準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的地震動(dòng)參數(shù),計(jì)算出結(jié)構(gòu)(特別是柔弱樓層和抗震薄弱環(huán)節(jié))的彈塑性層間位移角,使之小于抗震規(guī)范的限值。并采用必要的抗震構(gòu)造措施,從而滿足第三水準(zhǔn)的防倒塌要求。
(三)高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法
我國(guó)的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)對(duì)各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算應(yīng)采用的方法作了以下規(guī)定:1、高度不超過(guò) 40m,以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu),以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu),可采用底部剪力法等簡(jiǎn)化方法。2、除1 款外的建筑結(jié)構(gòu),宜采用振型分解反應(yīng)譜方法。3、特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和限制高度范圍的高層建筑,應(yīng)采用時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算,可取多條時(shí)程曲線計(jì)算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。
參考文獻(xiàn)
[1]朱鏡清.結(jié)構(gòu)抗震分析原理[M].地震出版社,2002.11.
關(guān)鍵詞:高層;混凝土;建筑;抗震;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
近幾十年來(lái),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有了更大的發(fā)展,混凝土強(qiáng)度和鋼筋強(qiáng)度得到提高,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)也開始應(yīng)用。鋼筋混凝土高層建筑成為了當(dāng)前建筑物的一個(gè)主體工程,如何保證建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是否過(guò)關(guān)尤為重要。設(shè)計(jì)階段決定主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸與構(gòu)造、連接,是結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要階段。論文就鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)抗震關(guān)鍵設(shè)計(jì)進(jìn)行探討,旨在促進(jìn)了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的飛速發(fā)展。
一、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要性
地震是一種隨機(jī)振動(dòng),有難于把握的復(fù)雜性和不確定性,要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)建筑物所遭遇地震的特性和參數(shù),目前尚難做到。在結(jié)構(gòu)分析方面,由于未能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用、結(jié)構(gòu)材料的非彈性性質(zhì)、材料時(shí)效、阻尼變化等多種因素,同時(shí)也存在著不準(zhǔn)確性。因此,工程抗震問(wèn)題不能完全依賴“計(jì)算設(shè)計(jì)”解決,而必須立足于“概念設(shè)計(jì)”。概念設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)人員從結(jié)構(gòu)的宏觀整體出發(fā),用結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的觀點(diǎn),著眼于結(jié)構(gòu)整體反應(yīng),正確地解決總體方案、材料使用、分析計(jì)算、截面設(shè)計(jì)和細(xì)部構(gòu)造等問(wèn)題,力求得到最為經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案以達(dá)到合理抗震設(shè)計(jì)的目的。結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的目標(biāo)是使整體結(jié)構(gòu)能發(fā)揮耗散地震能量的作用,避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)敏感的薄弱部位。地震能量的聚散,如果僅集中在少數(shù)薄弱部位,必會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)過(guò)早破壞,目前各種抗震設(shè)計(jì)方法的前提之一就是假定整個(gè)結(jié)構(gòu)能發(fā)揮耗散地震能量的作用,在此前提下才能以多遇地震作用進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算、構(gòu)件截面設(shè)計(jì)并輔以相應(yīng)的構(gòu)造措施,必要時(shí)采用彈性時(shí)程分析法進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算,試圖達(dá)到罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)不倒塌的目標(biāo)。
二、高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)策略
1、 從建筑的全局出發(fā)
高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要從建筑的全局出發(fā),全面考慮各種建筑部位的功能,在此基礎(chǔ)上,科學(xué)設(shè)計(jì)每個(gè)部分的構(gòu)件,保證每個(gè)部件之間的契合,促使每個(gè)部件或者是若干部件組合起來(lái)可以完成某一特定的設(shè)計(jì)要求,滿足一定的現(xiàn)實(shí)需求,同時(shí),通過(guò)抗震設(shè)計(jì),使得每個(gè)構(gòu)件都可以具有相應(yīng)的承載力,當(dāng)?shù)卣饋?lái)襲,每個(gè)構(gòu)件都可以有著一定的次序先后破會(huì),整體組合構(gòu)件將會(huì)有著更強(qiáng)大的承載力和柔性,從而延緩地震破壞的速度,消耗爆發(fā)的能量。增強(qiáng)建筑的整體抗震能力。
2、地基選址
地基選址是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),因此,在房間結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,要科學(xué)避開山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本著堅(jiān)硬,牢固,平坦,開闊的選址原則。親身實(shí)地,利用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備,進(jìn)行地質(zhì)勘探,山石水土監(jiān)測(cè),并取樣論證,科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)分析。力求使得整個(gè)地基牢固可靠,地質(zhì)穩(wěn)定無(wú)滲漏,無(wú)坍塌,無(wú)暗河,無(wú)熔巖,無(wú)火山……從而保證整個(gè)地基不會(huì)因?yàn)槌休d而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設(shè)計(jì)。
3、高度的確定
按我國(guó)現(xiàn)行高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3- 2002)規(guī)定,在一定設(shè)防烈度和一定結(jié)構(gòu)型式下,鋼筋混凝土高層建筑都有一個(gè)適宜的高度。這個(gè)高度是我國(guó)目前建筑科研水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和施工技術(shù)水平下,較為穩(wěn)妥的,也是與目前整個(gè)土建規(guī)范體系相協(xié)調(diào)的??蓪?shí)際上,已有許多混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑的高度超過(guò)了這個(gè)限制。對(duì)于超高限建筑物,應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)謹(jǐn)慎的態(tài)度:一要有專家論證,二要有模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。在地震力作用下,超高限建筑物的變形破壞性態(tài)會(huì)發(fā)生很大的變化。因?yàn)殡S著建筑物高度的增加,許多影響因素將發(fā)生質(zhì)變,即有些參數(shù)本身超出了現(xiàn)有規(guī)范的適宜范圍,如安全指標(biāo)、延性要求、材料性能、荷載取值、力學(xué)模型選取等。
4、材料的選用和結(jié)構(gòu)體系
在地震多發(fā)區(qū),采用何種建筑材料或結(jié)構(gòu)體系較為合理應(yīng)該得到人們的重視。我國(guó)150m以上的建筑,采用的三種主要結(jié)構(gòu)體系(框—筒、筒中筒和框架—支撐體系),都是其他國(guó)家高層建筑采用的主要體系。但國(guó)外,特別在地震區(qū),是以鋼結(jié)構(gòu)為主,而在我國(guó)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)占了90%。如此高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu),國(guó)內(nèi)外都還沒(méi)有經(jīng)受較大地震作用的考驗(yàn)。在高層建筑中采用框架———核心筒體系,因其比鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量少,又可減少柱子斷面,故常被業(yè)主所看中?;旌辖Y(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土內(nèi)簡(jiǎn)往往要承受80%以上的震層剪力,有的高達(dá)90%以上。由于結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土核心筒為主,變形控制要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移限值為基準(zhǔn)。但因其彎曲變形的側(cè)移較大,靠剛度很小的鋼框架協(xié)同工作減小側(cè)移,不僅增大了鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān),且效果不大,有時(shí)不得不加大混凝土筒的剛度或設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu),形成加強(qiáng)層才能滿足規(guī)范側(cè)移限值;此外,在結(jié)構(gòu)體系或柱距變化時(shí),需要設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。加強(qiáng)層和轉(zhuǎn)換層都在本層形成大剛度而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度突變,常常會(huì)使與加強(qiáng)層或轉(zhuǎn)換層相鄰的柱構(gòu)件剪力突然加大,加強(qiáng)層伸臂構(gòu)件或轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與外框架柱連接處很難實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁。因此在需要設(shè)置加強(qiáng)層及轉(zhuǎn)換層時(shí),要慎重選擇其結(jié)構(gòu)模式,盡量減小其本身剛度,減小其不利影響。
在高層建筑中,應(yīng)注意結(jié)構(gòu)體系及材料的優(yōu)選?,F(xiàn)在我國(guó)鋼材生產(chǎn)數(shù)量已較大,建筑鋼材的類型及品種也在逐步增多,鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力已有了很大提高,因此在有條件的地方,建議盡可能采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土(柱)結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu),以減小柱斷面尺寸,并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。在超過(guò)一定高度后,由于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量較小而且較柔,為減小風(fēng)振而需要采用混凝土材料,鋼骨(鋼管)混凝土,通常作為首選。
另外,許多高層建筑底部幾層柱雖然長(zhǎng)細(xì)比小于4,但并不一定是短柱。因?yàn)榇_定是不是短柱的參數(shù)是柱的剪跨比,只有剪跨比≤2 的柱才是短柱。有專家學(xué)者提出現(xiàn)行抗震規(guī)范應(yīng)采用較高軸壓比。但是即使能調(diào)整軸壓比限值,柱斷面并不能由于略微增大軸壓比限值而顯著減小。因此在抗震的超高層建筑中采用鋼筋混凝土是否合理值得商榷。
總之,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是我國(guó)大量存在的建筑結(jié)構(gòu)形式之一,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的柱端與節(jié)點(diǎn)的破壞較為嚴(yán)重,其抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)該鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)抗震關(guān)鍵設(shè)計(jì),另外,必須滿足“強(qiáng)柱弱梁”“、強(qiáng)剪弱彎”“、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”“、強(qiáng)底層柱底”等延性設(shè)計(jì)原則和有關(guān)規(guī)定。
5、運(yùn)用延性設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)良好的延性有助于減小地震作用,吸收與耗散地震能量,避免結(jié)構(gòu)倒塌。因此,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)力求避免構(gòu)件的剪切破壞,爭(zhēng)取更多的構(gòu)件實(shí)現(xiàn)彎曲破壞。始終遵循“強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)煎弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、弱錨固”原則。構(gòu)件的破壞和退出工作,使整個(gè)結(jié)構(gòu)從一種穩(wěn)定體系過(guò)渡到另外一種穩(wěn)定體系,致使結(jié)構(gòu)的周期發(fā)生變化,以避免地震卓越周期長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)作用引起的共振效應(yīng)。
總之,高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法和技術(shù)是不斷變化和進(jìn)步的,需要在具體的實(shí)踐中對(duì)高層建筑所處的地質(zhì)和環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究,選用適合的抗震結(jié)構(gòu),注重建筑結(jié)構(gòu)材料的選擇,減小地震的作用力,增強(qiáng)地震的抵抗力,從而達(dá)到高層建筑抗震的目的。
參考文獻(xiàn):
[1] 計(jì)靜.套建增層預(yù)應(yīng)力鋼骨混凝土框架抗震性能與設(shè)計(jì)方法研究.哈爾濱工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文,2008.
[2] 蔣新梅. 高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)[J]. 廣東科技. 2009(08)
【關(guān)鍵字】網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),抗震,設(shè)計(jì)方法
中圖分類號(hào):U452.2+8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
前言
地震是一種破壞性極大的突發(fā)性自然災(zāi)害,能夠造成人員傷亡和社會(huì)物質(zhì)財(cái)富的巨大損失,對(duì)社會(huì)生活和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著廣泛而深遠(yuǎn)的影響。為減輕地震所造成的生命與財(cái)產(chǎn)損失,人類與之進(jìn)行了長(zhǎng)期不懈的斗爭(zhēng),雖然科學(xué)技術(shù)和工程技術(shù)的突飛猛進(jìn),地震工程的理論和實(shí)踐得到了很大發(fā)展,但是,就近20余年來(lái)說(shuō),全球發(fā)生的許多大地震,仍然造成大量嚴(yán)重的工程破壞和慘重的生命財(cái)產(chǎn)損失。例如1976年我國(guó)的唐山地震、1994年美國(guó)的Northridge地震、1995年日本的阪神地震及1999年臺(tái)灣的集集地震。隨著城市現(xiàn)代化和經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展,地震所造成的損失,平均每幾十年翻一番。因此,了解地震災(zāi)害的特點(diǎn),采取正確的對(duì)策,方能保證防震減災(zāi)收到實(shí)效。鑒于地震預(yù)報(bào)和地震轉(zhuǎn)移分散均不能很好的實(shí)現(xiàn),因此,工程抗震成為目前最有效、’最根本的措施,建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)也成為當(dāng)前最被關(guān)注的課題之一。
常見的建筑結(jié)構(gòu)防震措施
目前,用于建筑結(jié)構(gòu)防御地震的措施主要有:傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)控制理論(如減震、隔震等)。傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)是適當(dāng)增加結(jié)構(gòu)的剛度,以抵抗地震作用,或合理布置結(jié)構(gòu)的剛度,使結(jié)構(gòu)部件在地震時(shí)不同步地進(jìn)入非彈性狀態(tài),具有較大的延性,消耗地震能量。上述方法存在以下缺陷:
安全性難以保證。當(dāng)突發(fā)地震超出設(shè)防烈度時(shí),房屋會(huì)嚴(yán)重破壞
適應(yīng)性有限制。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),雖然結(jié)構(gòu)本身的破壞可以控制,但是房屋內(nèi)的重要設(shè)備可能會(huì)遭到破壞
經(jīng)濟(jì)性欠佳。它通過(guò)增大構(gòu)件斷面,加大配筋來(lái)抵抗地震。斷面越大,剛度越大,地震作用也越大,所需斷面及配筋也越大。如此惡性循環(huán),大大提高了建筑造價(jià),并且隨著設(shè)防烈度的提高,造價(jià)也急劇增加,通過(guò)增加結(jié)構(gòu)剛度來(lái)抵御地震作用,其材料用量大,不經(jīng)濟(jì)。一種主動(dòng)的抗震策略是對(duì)結(jié)構(gòu)施加控制系統(tǒng),由控制系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)共同抵御地震作用,盡可能減輕對(duì)結(jié)構(gòu)自身的損傷。這種主動(dòng)策略也就是結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制對(duì)于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)控制是保證結(jié)構(gòu)安全、減小地展災(zāi)容損失的一種重要途徑。
三.網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用
網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是一種曲面形結(jié)構(gòu),是大跨度空間結(jié)構(gòu)中一種舉足輕重的主要結(jié)構(gòu)形式。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)具有一系列突出的優(yōu)點(diǎn),大體可以歸納如下:
1、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)兼有桿系結(jié)構(gòu)和薄殼結(jié)構(gòu)的主要特性,桿件比較單一,受力比較合理。
2、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的剛度大、跨越能力強(qiáng),在跨度超過(guò)100m的結(jié)構(gòu)中仍有大量的應(yīng)用。
3、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)可以用小型構(gòu)件組裝成大型空間,小型構(gòu)件和連接節(jié)點(diǎn)可以在工廠預(yù)制;而且現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)便,不需要大型的機(jī)具設(shè)備,因而綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好。
4、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析可以借助于通用有限元計(jì)算程序和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,不會(huì)有多大難度。
5、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)造型豐富多彩,不論是建筑平面,還是空間曲面外形,都可以根據(jù)創(chuàng)作要求任意選取。正是因?yàn)橐陨线@些優(yōu)點(diǎn),近幾十年來(lái),網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在各種大型體育場(chǎng)館、劇院、會(huì)議展覽中心、機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓、干煤棚等公共建筑中得到了廣泛應(yīng)用,尤其是近十年,我國(guó)的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)向著跨度更大、體系更復(fù)雜、設(shè)備更昂貴的方向發(fā)展,這些建筑結(jié)構(gòu)新穎、規(guī)模宏大,往往成為一個(gè)城市或國(guó)家的標(biāo)志性建筑,并為世人矚目。
四.網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
經(jīng)以上網(wǎng)殼自振特性分析可知,與一般傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特征不同,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)頻率與振型具有以下特點(diǎn):
1、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)自振頻率密集
單層球面網(wǎng)殼、柱面網(wǎng)殼的自振頻率均非常密集,單層球面網(wǎng)殼還有數(shù)個(gè)周期相同的振型,這是由于結(jié)構(gòu)有多個(gè)對(duì)稱軸所致。由于頻率密集,在網(wǎng)殼地震響應(yīng)計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮各振型間的相關(guān)性。在用振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行動(dòng)力分析時(shí),若仍采用平方開方公式進(jìn)行振型禍合則導(dǎo)致誤差較大。
2、網(wǎng)殼以水平振型為主,第一振型一般為水平振型
網(wǎng)殼振型呈現(xiàn)水平振型與豎向振型參差出現(xiàn),水平振型較多,一般網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)第一振型均為水平振型。這是由于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)起拱后,其豎向剛度增大而水平剛度減弱的緣故。
3、地震響應(yīng)貢獻(xiàn)較大的振型出現(xiàn)較晚
一般框架動(dòng)力計(jì)算可選前幾個(gè)振型效應(yīng)進(jìn)行組合,即可滿足使用精確度。而經(jīng)過(guò)對(duì)網(wǎng)殼振型分析,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)第一振型均為反對(duì)稱振型,對(duì)地震響應(yīng)貢獻(xiàn)較大的對(duì)稱振型出現(xiàn)較晚,所以采用振型分解法計(jì)算網(wǎng)殼地震響應(yīng)時(shí),不能僅取前幾個(gè)振型,至少應(yīng)選取前20階振型進(jìn)行組合,否則計(jì)算結(jié)果不安全。對(duì)復(fù)雜大跨度網(wǎng)殼,還需取超過(guò)20個(gè)振型響應(yīng)進(jìn)行組合。
五.網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的形式與分類
油罐罐頂網(wǎng)殼招標(biāo)有兩種結(jié)構(gòu),分別為三角形結(jié)構(gòu)和子午線結(jié)構(gòu)。為了便于更好地選擇滿足現(xiàn)場(chǎng)及工期需要的投標(biāo)單位,現(xiàn)對(duì)兩種結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼進(jìn)行如下比。
1、兩種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(一)子午線式網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)
(1)工藝特點(diǎn)
子午線網(wǎng)殼主體由球面上分別以x軸及以z軸為旋轉(zhuǎn)軸的兩組子午線相交而成。網(wǎng)殼桿件全部采用不等邊角鋼。兩組子午線網(wǎng)桿間采用搭接,搭接面采用連續(xù)滿角焊;單根子午線的連接采用對(duì)接,須保證對(duì)接接頭全焊透和全熔合以保證焊接質(zhì)量。錐板是網(wǎng)殼的沿邊構(gòu)件,采用加厚鋼板與罐壁頂板成20~30。角度焊接,將罐壁與罐頂連成整體。每道網(wǎng)桿的兩端采用墊板及連接板將網(wǎng)桿與罐壁及邊環(huán)梁連成一體;連接件采用鋼板組焊而成。結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。
圖1:子午線網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式
(2)邊節(jié)點(diǎn)及上、下網(wǎng)桿安裝
照給出的各邊節(jié)點(diǎn)的弧長(zhǎng)值,在罐壁上作各邊節(jié)點(diǎn)垂線長(zhǎng)度為500mm,再用水準(zhǔn)儀找出X、z軸水平基準(zhǔn)面,與等分垂線交成十字線,十字中點(diǎn)就是連接件的交點(diǎn)位置,然后分別將A、B、C、D各連接件按編號(hào)點(diǎn)焊在位置上,同時(shí)檢查通過(guò)中心的兩只連接件是否完全一樣。
拼接X方向的第一根長(zhǎng)網(wǎng)桿,且按焊接要求焊接完成。
裝X方向的第一根網(wǎng)桿著落在中間n根支撐桿上,測(cè)量各節(jié)點(diǎn)的Y值應(yīng)為該節(jié)點(diǎn)的Y+DY值,差值允許±8ram,n根都測(cè)量合格后,網(wǎng)桿兩端再邊節(jié)點(diǎn)與罐壁板分段焊接。
然后分別x方向第二根、第三根以z軸為對(duì)稱,兩邊安裝;然后安裝Z軸方向的第一根長(zhǎng)網(wǎng)桿,節(jié)點(diǎn)1與X方向的長(zhǎng)網(wǎng)桿節(jié)點(diǎn)l重合,依次的節(jié)點(diǎn)位置必須重合點(diǎn)焊固定,兩端點(diǎn)也與邊節(jié)點(diǎn)連接件點(diǎn)焊固定,分別用同樣的方法,以X軸線為對(duì)稱軸線兩邊對(duì)稱安裝點(diǎn)焊。
(二)三角形式網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)
(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
三角形式網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)由長(zhǎng)度相同的網(wǎng)桿承插組成三角形,三角形之間同樣采用承插形式連接,網(wǎng)桿材料采用工字/槽鋼等結(jié)構(gòu)型鋼,安裝時(shí)從外向里逐罔進(jìn)行安裝,組裝完畢后將最外側(cè)與邊梁連接進(jìn)行焊接固定。結(jié)構(gòu)形式如圖2所示。
圖2:三角形網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式
(2)現(xiàn)場(chǎng)安裝
組裝工作在搭建的腳手架上進(jìn)行,腳手架必須牢固可靠,即保證安全,又要便于組裝操作。由于節(jié)點(diǎn)種類多,為便于安裝定位,按安裝標(biāo)記線組裝。安裝標(biāo)記線是所在節(jié)點(diǎn)的球面切線,
此線垂直于頂部節(jié)點(diǎn)與該節(jié)點(diǎn)的連線,并指向所在1/6區(qū)域?qū)ΨQ線,以此來(lái)確定轂形件的安裝方位。網(wǎng)殼桿件的組順序,由下而上,對(duì)稱進(jìn)行。局部超前不得多余一圈。三人為一組,分成三組。對(duì)稱由下而上。注意邊節(jié)點(diǎn)找正,根據(jù)圖紙要求確定網(wǎng)殼直徑及中心點(diǎn),分六個(gè)區(qū),首先確定的五個(gè)點(diǎn),然后確定六區(qū)之間的中界點(diǎn),最終確定一個(gè)區(qū)域P點(diǎn)。這時(shí)可根據(jù)第一圈桿件驗(yàn)證其點(diǎn)的位置。
六、兩種網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的防腐施工比較
1、子午線式結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼:網(wǎng)桿在安裝過(guò)程中采用焊接方式連接,對(duì)防腐層的損害很大,因此一般在預(yù)制過(guò)程中不對(duì)網(wǎng)桿進(jìn)行防腐處理,而是在網(wǎng)殼施工完后整體進(jìn)行防腐。這種施工防腐給儲(chǔ)罐施工增加了施工工序,且防腐施工難度較大。
2、三角形式結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼:網(wǎng)桿在預(yù)制完后立即進(jìn)行防腐處理,到施工現(xiàn)場(chǎng)后只進(jìn)行組裝即可,然后對(duì)局部防腐層破壞位置進(jìn)行補(bǔ)防處理,這種方式要求在運(yùn)輸過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)防腐層的保護(hù),對(duì)供貨商的運(yùn)輸包裝應(yīng)提出要求。
七、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)下的地震強(qiáng)度的變形驗(yàn)算
根據(jù)基于性能抗震設(shè)計(jì)思想,常遇地震作用下可對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算,而強(qiáng)震作用下應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多級(jí)性能水準(zhǔn)的變形驗(yàn)算和性能評(píng)估。
1、常遇地震作用下的強(qiáng)度驗(yàn)算
鑒于地震內(nèi)力系數(shù)法具有多方面優(yōu)勢(shì),常遇地震作用下的強(qiáng)度驗(yàn)算可采用這種方法,但需要在原有基礎(chǔ)上完善地震內(nèi)力系數(shù)定義,考慮桿件的彎曲效應(yīng),具體計(jì)算公式如下:
截面驗(yàn)算時(shí),取同類桿件中組合應(yīng)力最大的桿件,乘相應(yīng)的地震內(nèi)力系數(shù),即為地震荷載對(duì)桿件應(yīng)力的放大值,加上靜應(yīng)力值,便可驗(yàn)算該類截面應(yīng)力是否滿足要求。改進(jìn)的地震內(nèi)力系數(shù)法,比振型分解反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法簡(jiǎn)便,可簡(jiǎn)化復(fù)雜計(jì)算,易于為工程設(shè)計(jì)人員接受。目前已有文獻(xiàn)在大量參數(shù)分析基礎(chǔ)上給出該方法定義的地震內(nèi)力系數(shù)建議取值,可供常規(guī)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)參考使用。
2、罕遇地震作用下的變形驗(yàn)算
罕遇地震作用下網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震驗(yàn)算是網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題。研究表明,將動(dòng)力強(qiáng)度破壞和動(dòng)力失穩(wěn)破壞兩種失效模式建立在統(tǒng)一的動(dòng)力破壞框架內(nèi),確定網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的動(dòng)力極限荷載及各級(jí)性能水準(zhǔn)的量化驗(yàn)算指標(biāo)是完全可行的。因此,設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)人員可參網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行全過(guò)程非線性動(dòng)力響應(yīng)分析,通過(guò)逐漸增大地震輸入的烈度深入考察其在強(qiáng)震作用下的位移、能量、塑性發(fā)展程度等響應(yīng)情況,確定對(duì)應(yīng)不同性能水準(zhǔn)的各項(xiàng)響應(yīng)值,正確評(píng)估結(jié)構(gòu)強(qiáng)震作用下的響應(yīng)和損傷情況,判斷其是否滿足業(yè)主所期望的強(qiáng)度、剛度、延性等性能,并加以適當(dāng)調(diào)整,最終達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。
基于對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)彈塑性地震響應(yīng)規(guī)律的理解,我們還可以通過(guò)有目的性的調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度分布,引導(dǎo)和控制這種高次超靜定結(jié)構(gòu)在地震作用下實(shí)現(xiàn)延性破壞機(jī)制,有效保證和達(dá)到結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防目標(biāo),使設(shè)計(jì)更為經(jīng)濟(jì)合理。綜上所述,采用基于性能抗震設(shè)計(jì)思想,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)遵循圖1中的基本過(guò)程。
圖3:網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖
八.網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)研究意義
基于性能的設(shè)計(jì)思想和投資一效益準(zhǔn)則雖然已得到專家學(xué)者的廣泛關(guān)注,并進(jìn)行了大量的研究,但由于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的失效機(jī)理與其它結(jié)構(gòu)差異很大,結(jié)構(gòu)全壽命總費(fèi)用計(jì)算和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法都不盡相同,因此有必要結(jié)合網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的具體特點(diǎn)進(jìn)行深入研究。將基于性能的設(shè)計(jì)理論引入到網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域,可以深化網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論,為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震和抗風(fēng)研究提供技術(shù)支持,為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供方法,為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的性能評(píng)估提供手段,以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理的設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。將基于性能的設(shè)計(jì)思想引入到網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究中,按基于性能的設(shè)計(jì)思想,對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)的研究,建立科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法,研究出具體的設(shè)計(jì)方法和適用程序,將對(duì)社會(huì)生產(chǎn)提供良好的技術(shù)支持,取得巨大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,子午線結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼施工工序相對(duì)較多,不利于變形控制,且網(wǎng)桿在長(zhǎng)途運(yùn)輸過(guò)程中容易造成變形,且工期長(zhǎng),工人數(shù)量和工種比較多,因此本工程中采用三角形網(wǎng)殼的結(jié)構(gòu)形式。通過(guò)詳細(xì)介紹和對(duì)比兩種網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式,向大家推薦在網(wǎng)殼選型時(shí),采用三角形網(wǎng)殼的結(jié)構(gòu)形式,特別是鋁合金三角形網(wǎng)殼,即減輕重量,節(jié)省工期,又相對(duì)變形小,運(yùn)輸方便。
基于性能抗震設(shè)計(jì)研究的關(guān)鍵內(nèi)容是對(duì)應(yīng)多級(jí)性能水準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)計(jì)算分析方法及性能水準(zhǔn)的定性和定量描述。因此,今后需要通過(guò)試驗(yàn)和大量理論分析,改進(jìn)不同階段的結(jié)構(gòu)計(jì)算分析方法,使其更為合理、簡(jiǎn)便;逐步完善網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)動(dòng)力破壞準(zhǔn)則,確定不同結(jié)構(gòu)形式所對(duì)應(yīng)的各級(jí)水準(zhǔn)的量化性能標(biāo)準(zhǔn);更為準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)性能和強(qiáng)震作用下的安全程度,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)。
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[6]邢佶慧 沈世釗 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法探討 [期刊論文] 《低溫建筑技術(shù)》 ISTIC -2005年5期XING Ji-huiSHEN Shi-zhao
【關(guān)鍵詞】房建結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),抗震設(shè)計(jì)現(xiàn)狀,要求
中圖分類號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、前言
房建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì),關(guān)乎民生,關(guān)乎經(jīng)濟(jì)發(fā)展,社會(huì)穩(wěn)定,對(duì)房屋建筑實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要涉及對(duì)建筑高度,承載力,總體結(jié)構(gòu),各個(gè)部件的性能規(guī)劃等一系列的因素,要求通過(guò)對(duì)各個(gè)構(gòu)件和整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上,既實(shí)現(xiàn)滿足居民生活生產(chǎn)保障安全的需要,又具有值得欣賞的美學(xué)價(jià)值。增強(qiáng)房建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),必須綜合考慮地基,房屋的結(jié)構(gòu)體系選擇,綜合布局等多方面建設(shè)因素,是一項(xiàng)及其專業(yè),嚴(yán)謹(jǐn),復(fù)雜的高技術(shù)工作。
二、建筑抗震的主要影響因素
1、抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
目前,國(guó)內(nèi)在不同地區(qū)設(shè)定的基本設(shè)防烈度,主要是根據(jù)該地區(qū)以及具體建筑在一段時(shí)間內(nèi)遭受地震以及地震強(qiáng)度的概率而定的。如果是一般建筑,則執(zhí)行基本烈度設(shè)防,如果是重要的建筑物,則相應(yīng)地提高設(shè)防烈度,但是,隨著設(shè)防烈度的提高,建筑的造價(jià)會(huì)相應(yīng)增加。
2、建筑結(jié)構(gòu)形式
為了有效地保證建筑物“小震不壞,中震可修,大震不倒”,在最新的設(shè)計(jì)規(guī)范中,磚混內(nèi)框架結(jié)構(gòu)被嚴(yán)格取締了。目前,主要采用的是框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等??蚣芙Y(jié)構(gòu)空間布置靈活,相對(duì)造價(jià)低,但是其在水平地震力作用下,容易發(fā)生剪切變形,因此,框架結(jié)構(gòu)適用的高度相對(duì)較低。剪力墻結(jié)構(gòu)平面布置沒(méi)有框架靈活,但其平面內(nèi)自身剛度大,強(qiáng)度高,整體性能好,在水平荷載作用下變形小,抗震性能較強(qiáng),適用于高度較高的高層建筑。
3、抗震措施
抗震措施主要是根據(jù)建筑的重要性決定的。在確定建筑等級(jí)及場(chǎng)地類型之后,將先進(jìn)的抗震理念和系統(tǒng)的分析計(jì)算納入到抗震設(shè)計(jì)中,即可改善建筑抗震性能,提高建筑抗震效果。
三、框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本要求
有抗震性要求的框架結(jié)構(gòu),應(yīng)設(shè)計(jì)成延性框架,遵守“強(qiáng)柱弱梁” 、“強(qiáng)剪弱彎”、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)構(gòu)件等設(shè)計(jì)原則,柱截面不宜過(guò)小,應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)側(cè)移變形及軸壓比的要求。在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要確定框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí),根據(jù)不同的等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì),主要是為保證框架結(jié)構(gòu)具有較好的延性,并且能滿足合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)要求。構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足各自的基本要求:①框架結(jié)構(gòu)在進(jìn)行梁端抗震設(shè)計(jì)時(shí),既要允許塑性鉸在梁上出現(xiàn)又不要發(fā)生梁剪切破壞,同時(shí)還要防止由于梁筋屈服滲入節(jié)點(diǎn)而影響節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的性能,使梁形成塑性鉸后仍有足夠的受剪承載力,梁筋屈服后,塑性鉸區(qū)段應(yīng)有較好的延性和耗能能力。②框架柱在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該遵循強(qiáng)柱弱梁,使柱盡量不要出現(xiàn)塑性鉸,在彎曲破壞之前不發(fā)生剪切破壞,使柱有足夠的抗剪能力,同時(shí)控制柱的剪切比不要太大。③框架節(jié)點(diǎn)在地震破壞時(shí),主要是節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞和鋼筋錨固破壞,因此在設(shè)計(jì)時(shí),要采取“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)概念,保證在多遇地震時(shí),節(jié)點(diǎn)應(yīng)在彈性范圍內(nèi)工作;在罕遇地震時(shí),節(jié)點(diǎn)承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞。
四、框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)的構(gòu)造措施
1、框架梁的截面抗震設(shè)計(jì)尺寸,宜符合下列各項(xiàng)要求:截面寬度不宜小于 200mm;截面高寬比不宜大于 4;凈跨與截面高度之比不宜小于4。在計(jì)算出梁控制截面處考慮地震作用的組合彎矩后,可按一般鋼筋混土受彎構(gòu)件進(jìn)行正截面受彎承載力計(jì)算。梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于 2.5%,且計(jì)入受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區(qū)高度和有效高度之比,一級(jí)不應(yīng)大于 0.25,二、三級(jí)不應(yīng)大于 0.35。梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值,除按計(jì)算確定外,一級(jí)不應(yīng)小于 0.5,二、三級(jí)不應(yīng)小于 0.3。梁端剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)根據(jù)強(qiáng)剪弱彎的原則,按的要求加以調(diào)整,對(duì)一、二、三級(jí)抗震等級(jí)分別采取1.3、1.2、和1.1梁端剪力增大系數(shù)。
2、框架柱的截面抗震設(shè)計(jì)尺寸,宜符合下列各項(xiàng)要求:截面的寬度和高度均不宜小于 300mm;圓柱直徑不宜小于 350mm。剪跨比宜大于 2。截面長(zhǎng)邊與短邊的邊長(zhǎng)比不宜大于3。柱軸壓比不宜超過(guò)下表的規(guī)定;建造于Ⅳ類場(chǎng)地且較高的高層建筑,柱軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)減小。柱的鋼筋配置,應(yīng)符合柱縱向鋼筋的最小總配筋率,中柱和邊柱的一、二、三、四抗震等級(jí)分別是1.0、0.8、0.7、0.6,角柱、框支柱的一、二、三、四抗震等級(jí)分別是1.2、1.0、0.9、0.8。同時(shí)每一側(cè)配筋率不應(yīng)小 0.2%;對(duì)建造于Ⅳ類場(chǎng)地且較高的高層建筑,數(shù)值應(yīng)增加 0.1。 當(dāng)采用HRB400 級(jí)熱軋鋼筋時(shí)應(yīng)允許減少 0.1,混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于 C60 應(yīng)增加 0.1。
3、框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)箍筋的最大間距和最小直徑宜按規(guī)范中的柱箍筋加密區(qū)的箍筋最大間距和最小直徑,一、二、三級(jí)框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)配箍特征值分別不宜小于 0.12、0.10 和 0.08 且體積配箍率分別不宜小于 0.6%、0.5% 和 0.4%。柱剪跨比不大于 2 的框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)配箍特征值不宜小于核芯區(qū)上、下柱端的較大配箍特征值。
五、基于剪力墻結(jié)構(gòu)建筑體形的抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)
高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),除了要合理選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系外,要特別重視建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置。建筑體形是指建筑的平面和立面;結(jié)構(gòu)總體布置是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置和豎向布置。建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能具有決定性的作用。
1、震害及抗震概念設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)有許多不確定因素(地震特性、結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)等),進(jìn)行精確的抗震計(jì)算是非常困難的。結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)除了進(jìn)行細(xì)致的計(jì)算外,要特別注重結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)工程師運(yùn)用“概念”進(jìn)行分析,做出判斷,并采取相應(yīng)措施。根據(jù)概念設(shè)計(jì),抗震房屋的建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置應(yīng)符合如下原則:采用規(guī)則結(jié)構(gòu),不采用嚴(yán)重不規(guī)則結(jié)構(gòu);明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的傳力路徑;具有必要的剛度和承載力,具備良好的彈塑性變形能力和消耗地震能量的能力;部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞不應(yīng)導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)倒塌,增加超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)。滿足抗震設(shè)計(jì)原則:即:“強(qiáng)節(jié)弱桿”、“強(qiáng)豎弱平”、“強(qiáng)剪弱彎”;置多道抗震防線,形成兩道或多道的抗震防線,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗倒塌能力。
2、建筑平面和結(jié)構(gòu)平面布置
高層建筑的外形分為板式和塔式兩大類:板式建筑平面兩個(gè)方向的尺寸相差較大,塔式建筑平面兩個(gè)方向的尺寸接近。多數(shù)高層建筑為塔式。對(duì)抗風(fēng)有利的建筑平面形狀是簡(jiǎn)單規(guī)則的凸平面,如圓形,正多邊形、橢圓形等平面,以減小風(fēng)壓,有較多凹凸的復(fù)雜平面,對(duì)抗風(fēng)不利,如V形、Y形等。對(duì)抗震有利的建筑平面形狀是簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱、長(zhǎng)寬比不大的平面。
六、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)十分重要,加上我國(guó)今年來(lái)地震較多,加強(qiáng)房屋抗震設(shè)計(jì)對(duì)于居民的安全具有很大作用,應(yīng)該不斷的加強(qiáng)研究。
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【關(guān)鍵詞】混凝土建筑,建筑結(jié)構(gòu),加固技術(shù),分析探討
中圖分類號(hào):TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一.前言
改革開放以來(lái),我國(guó)的建筑行業(yè)取得了輝煌的發(fā)展成果,建筑施工體系不斷完善,工程質(zhì)量管理系統(tǒng)不斷成熟,施工工藝不斷得到更新,在此過(guò)程中,混凝土建筑結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)得到全面的推廣運(yùn)用。由于混凝土建筑結(jié)構(gòu)獨(dú)具的特點(diǎn),因此,加強(qiáng)對(duì)鋼筋混凝土建筑加固技術(shù)的研究和探討,不僅僅是促進(jìn)整個(gè)建筑行業(yè)進(jìn)步的需要,也是促進(jìn)施工工藝革新的客觀需求,更是新時(shí)期下,堅(jiān)持以人為本,建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)的重要舉措,因此,加強(qiáng)對(duì)混凝土建筑的加固技術(shù)研究,有著十分客觀的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。
二.混凝土建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的意義分析
1.這是保證混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)措施,混凝土的建筑結(jié)構(gòu)形式是最為廣泛的建筑結(jié)構(gòu)形式,但是,在設(shè)施工過(guò)程中,尚存在著一些不成熟的地方,建筑工程的后期護(hù)理也難以做到規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化,因此,使得建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性得不到保證,必須實(shí)施加固,保證建筑安全,提高建筑質(zhì)量。
2.這是完善混凝土加固理論的客觀要求,混凝土建筑的加固技術(shù)具有復(fù)雜性,涉及到各種法律規(guī)范,施工標(biāo)準(zhǔn),施工的材料設(shè)備等各個(gè)方面,雖然這種技術(shù)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)廣泛運(yùn)用,但是這種技術(shù)依然不夠完善,理論不夠成熟,基本上依然處在探索階段。因此,加強(qiáng)加固技術(shù)的探討研究,有助于完善加固技術(shù)理論系統(tǒng),有著重要的意義。
3.這是保證建筑質(zhì)量的重要舉措,現(xiàn)有建筑物及構(gòu)筑物常常因設(shè)計(jì)或施工的缺陷以及長(zhǎng)期使用過(guò)程中的老化、破壞,甚至自然災(zāi)害造成混凝土結(jié)構(gòu)承載力不足、開裂以及抗震性能不良等,影響建筑物及構(gòu)筑物的安全和使用功能,從而不得不考慮結(jié)構(gòu)的修復(fù)加固問(wèn)題。另外,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范也幾經(jīng)變動(dòng),原有建筑物及構(gòu)筑物大部分己不滿足現(xiàn)行規(guī)范的設(shè)計(jì)要求,必然存在一定的安全隱患。
三.混凝土建筑結(jié)構(gòu)常見的加固方法探討
目前我國(guó)建筑領(lǐng)域存在的加固技術(shù)有很多,但加固技術(shù)在實(shí)施的過(guò)程中要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的具體情況與建筑結(jié)構(gòu)問(wèn)題的嚴(yán)重程度而具體問(wèn)題具體分析,針對(duì)不同的建筑采用不同的加固技術(shù),制定適合建筑結(jié)構(gòu)的最佳加固方案,提高建筑工程的質(zhì)量。
1、粘滯阻尼器的應(yīng)用
粘滯阻尼器是被動(dòng)控制技術(shù)中的一種消能裝置,其安裝于結(jié)構(gòu)的某一部位,易地震作用較小時(shí)阻尼器具有足夠的初始剛度,處于彈性狀態(tài),結(jié)構(gòu)體系具有足夠的抗側(cè)向剛度,能滿足結(jié)構(gòu)正常使用要求。當(dāng)出現(xiàn)中、大地震時(shí),隨著結(jié)構(gòu)側(cè)向變形的增大,阻尼器進(jìn)入彈塑性狀態(tài),并且迅速衰減結(jié)構(gòu)的位移、速度、加速度等動(dòng)力反應(yīng),從而確保主體結(jié)構(gòu)在強(qiáng)地震作用下的安全使用。但是要注意一些細(xì)節(jié)問(wèn)題。
(一)與阻尼器設(shè)備相連的梁柱的抗震等級(jí)需提高一級(jí),以保證此部位最后進(jìn)入塑性。
(二)需考慮結(jié)構(gòu)的地震力可以傳遞給阻尼器,則運(yùn)用PKPM設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足剛性隔板假定。
(三)阻尼器的輸出力是單方向的,需在垂直輸出力方向設(shè)置限位裝置。
2、置換混凝土加固法
當(dāng)鋼筋混凝土的建筑發(fā)生強(qiáng)度弱化,或者梁,柱等構(gòu)件受到腐蝕,火災(zāi),雨水,風(fēng)吹,日曬等多方面的侵蝕,建筑結(jié)構(gòu)的耐久性大幅度降低,混凝土出現(xiàn)斑駁,開裂時(shí)候,可以使用置換混凝土加固法。要做好支頂措施,保證原有構(gòu)件的安全穩(wěn)定,也使得混凝土的置換工作處于卸荷的狀態(tài)進(jìn)行,增強(qiáng)加固效果,增強(qiáng)構(gòu)件的負(fù)載承重能力。同時(shí),要對(duì)原有的混凝土采取科學(xué)方法剔除,并做好清理工作。這種方式可以大規(guī)模操作,但是,原有的混凝土剔除難度大,很容易對(duì)建筑物原有構(gòu)件造成損壞。施工時(shí)候一定要仔細(xì),嚴(yán)格執(zhí)行各種操作標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),可以采用一些先進(jìn)機(jī)械設(shè)備,提高施工的效率。
3、預(yù)應(yīng)力加固法
預(yù)應(yīng)力加固方法是通過(guò)外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿對(duì)鋼筋混凝土建筑施工達(dá)到加固目的的方法,在施工過(guò)程中,不斷增加預(yù)應(yīng)力迫使鋼拉桿和其他的型鋼撐桿受到壓力,對(duì)原有建筑物結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生影響甚至是改變,從而大幅度的降低了原有建筑物的應(yīng)力水平??梢院芎玫南龖?yīng)力應(yīng)變滯后的難題。這種加固方法同時(shí)擁有加固功能,卸載功能,改變應(yīng)力結(jié)構(gòu)分布的功能,可以應(yīng)用于大規(guī)模,大跨度的大型鋼筋混凝土建筑加固施工,這種方法雖然增加了施加預(yù)應(yīng)力的機(jī)械設(shè)備,但是,這種加固方法加固效果穩(wěn)定,且總體成本相對(duì)較低,具有很大的優(yōu)勢(shì)。
4、外包鋼加固法
在對(duì)鋼筋混凝土建筑加固時(shí)候,外包鋼加固方法是其中重要的方法之一。通過(guò)將建筑物的構(gòu)件外部四角或者是兩個(gè)角包上型鋼,達(dá)到加固的目的。這種方法工作量很小,操作簡(jiǎn)單,而且加固的效果相對(duì)很穩(wěn)定,因此,是一種廣泛應(yīng)用的常規(guī)加固方法。在這種加固方法施工時(shí)候,要保證原有的建筑物構(gòu)件的截面尺寸不能變大。
5、繞絲加固法
在使用繞絲加固法對(duì)鋼筋混凝土建筑物實(shí)施加固時(shí)候,一般都通過(guò)將退火鋼絲纏到將要加固的建筑物構(gòu)件上,使得原建筑物構(gòu)架的混凝土被約束,使得建筑物的極限承載力和建筑物的延性得到提高。這是一種補(bǔ)強(qiáng)加固的施工方法,其最主要的目的是要提高建筑物構(gòu)件的位移延性。使用繞絲加固法對(duì)建筑物構(gòu)件實(shí)施加固之后,自重會(huì)比較小,構(gòu)件的尺寸和相關(guān)的截面沒(méi)有太明顯的變化,對(duì)施工的環(huán)境要求也不高,但是,這種方法有著最大的缺陷,那就是通過(guò)施工后,加固的效果不太明顯,尤其是矩形截面的鋼筋混凝土的構(gòu)件承載力難以得到顯著的提高。
四、混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)展望
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,鋼筋混凝土加固技術(shù)出現(xiàn)了一些新的趨勢(shì),主要有幾個(gè)表現(xiàn)。
1、纖維復(fù)合材料加固法
纖維復(fù)合材料加固法顯著地顯現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì),得到了廣泛的實(shí)際應(yīng)用。尤其是粘貼纖維加固法較成熟,應(yīng)用也比預(yù)應(yīng)力纖維加固法及嵌入式纖維加固法廣泛。根據(jù)研究現(xiàn)狀,這三種纖維加固方法有待解決的共同問(wèn)題主要有以下幾方面:纖維材料加固構(gòu)件的長(zhǎng)期受力性能的深入研究; 纖維材料對(duì)節(jié)點(diǎn)加固性能的研究;用纖維加固的結(jié)構(gòu)在較高溫度下強(qiáng)度嚴(yán)重退化,如何改進(jìn)加固材料性能和加固構(gòu)件的防火耐溫措施是有待研究的課題; 加強(qiáng)非碳纖維材料加固構(gòu)件的試驗(yàn)及理論研究;如何簡(jiǎn)化施工工藝,加強(qiáng)質(zhì)量保證,降低工程造價(jià)是一件十分緊迫的事情。
2、鋼絲網(wǎng)復(fù)合砂漿加固法
從用鋼絲網(wǎng)復(fù)合砂漿加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),雖然已有多年的研究歷史,但在土木工程中的應(yīng)用仍處于開創(chuàng)性研究階段,國(guó)內(nèi)在這方面的研究更屬剛起步。但用無(wú)機(jī)復(fù)合砂漿(或水泥砂漿)粘貼鋼絲網(wǎng)加固鋼筋混凝土構(gòu)件的方法,比起用有機(jī)膠做粘結(jié)劑的方法有其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì),其應(yīng)用前景較好。
五,結(jié)束語(yǔ)
混凝土建筑結(jié)構(gòu)是目前最為廣泛運(yùn)用的建筑結(jié)構(gòu)之一,既關(guān)系到整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,又關(guān)系到居民生活方式的改變和生活質(zhì)量的提高,因此,通過(guò)加固技術(shù)的研究,在建設(shè)施工過(guò)程中,充分考慮到各種項(xiàng)目工程的實(shí)際情況,根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件特點(diǎn),科學(xué)制定施工方案,合理選擇加固方法,嚴(yán)格遵守各種施工標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范,采用先進(jìn)科技和先進(jìn)施工工藝,促進(jìn)加固施工的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化,提高整個(gè)鋼筋混凝土建筑的加固效果,增強(qiáng)其穩(wěn)定性和安全性。
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關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);倒塌過(guò)程;防倒塌設(shè)計(jì)
建筑物在建設(shè)和被投入到實(shí)際使用當(dāng)中去的時(shí)候隨時(shí)都在遭受著大自然所帶來(lái)的荷載作用,比如,風(fēng)荷載,雪荷載,地震荷載,人為作用力,等外力的影響。特別值得一提的是自然荷載中的地震荷載,這類地震災(zāi)害對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的損害是最為嚴(yán)重的。當(dāng)建筑物所受到這些外力荷載超過(guò)建筑物所能承受的程度的時(shí)候,建筑結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)變形和裂縫,最后會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的局部倒塌甚至全部倒塌的狀況。還有一些情況,比如那些使用年份到期的建筑,和所需要拆除爆破的建筑物不得不拆除的建筑,在對(duì)其進(jìn)行拆遷和爆破工作之前要做好建筑物倒塌下來(lái)之后所在位置的預(yù)測(cè)工作,還要對(duì)確定下來(lái)的位置區(qū)域做好隔離安全防護(hù)工作,避免建筑拆除安全事故的發(fā)生。但是對(duì)上面的情況綜合的來(lái)看,只計(jì)算建筑拆除后所倒塌的位置是不全面的,還要對(duì)建筑物倒塌進(jìn)行進(jìn)一步深入的研究,進(jìn)而獲得建筑結(jié)構(gòu)倒塌更好的數(shù)據(jù)。本篇論文對(duì)現(xiàn)階段建筑行業(yè)所主要使用的建筑施工方法進(jìn)行了分析,并對(duì)防倒塌設(shè)計(jì)和倒塌過(guò)程模擬進(jìn)行了分析和探討。
1建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行倒塌數(shù)據(jù)模擬的方法
建筑結(jié)構(gòu)的倒塌特點(diǎn)和通常的彈性力學(xué)的行為比較是不同的,建筑結(jié)構(gòu)的倒塌特點(diǎn)是非線性,和連續(xù)介質(zhì)弱等特性。由于外部荷載的作用和作用形式的不同,所以要想在短時(shí)間內(nèi)就預(yù)測(cè)出建筑物倒塌的數(shù)據(jù)是很困難的,更不要說(shuō)能夠計(jì)算出精確的建筑物倒塌的范圍和結(jié)果了,在進(jìn)行深入研究時(shí)發(fā)現(xiàn),如果采用足尺和縮尺的試驗(yàn)方法這所耗費(fèi)的人力物力財(cái)力時(shí)間往往是非常巨大的,所以這種試驗(yàn)方法很難在實(shí)踐研究中得到實(shí)現(xiàn)。所以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模型模擬就成為了建筑倒塌課題研究中最為大家普遍采用的研究方法。在當(dāng)前我國(guó)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展的程度來(lái)說(shuō),研究方法主要有離散單元法和有限單元法這兩類,這兩種方法形式上是不同的,但是研究的成果卻是同樣的。其中的離散單元法,這種方法的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)就是不是典型的非連續(xù)介質(zhì),簡(jiǎn)單的說(shuō)就是在使用離散單元法進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)倒塌預(yù)測(cè)時(shí),對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的連續(xù)位移和建筑結(jié)構(gòu)的自身變形或者由于外部因素所造成的變形這些因素都不用去考慮,這種方法允許一定范圍內(nèi)的單元結(jié)構(gòu)在網(wǎng)格范圍內(nèi)發(fā)生碰撞,這種優(yōu)越的性能是在有限單元法中沒(méi)有的,所以,這種單元法之中的計(jì)算方法就比較適合解決建筑結(jié)構(gòu)的位移較大和非連續(xù)形變介質(zhì)的現(xiàn)象和問(wèn)題。這種方法把非連續(xù)性離散體和連續(xù)性離散體當(dāng)做在網(wǎng)格中剛性的單元,并且可以確保每一個(gè)單元都可以確保符合牛頓的第二定律的要求,應(yīng)用表示動(dòng)態(tài)的計(jì)算方式對(duì)每一個(gè)剛性單元之中的運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置,最后獲得離散單元運(yùn)行的形態(tài)。這種方法之中主要包括了結(jié)構(gòu)散居,解運(yùn)動(dòng)方程式和單元鏈接和運(yùn)動(dòng)體之間碰撞分析。對(duì)于有限單元法,這種方法的主要功能作用是對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的彈塑性和彈性進(jìn)行分析。采用這種方法進(jìn)行計(jì)算時(shí),可以應(yīng)用顯示中心差分法或隱式直接積分法。在建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)入到倒塌階段時(shí),主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)有負(fù)剛度產(chǎn)生,進(jìn)而導(dǎo)致了剛度矩陣發(fā)生了變化,當(dāng)應(yīng)用隱式積分法進(jìn)行計(jì)算時(shí)發(fā)現(xiàn)這種計(jì)算方式很難對(duì)建筑結(jié)構(gòu)倒塌的詳細(xì)情況做出表述。顯示算法和隱式算法相比,顯示中心差分法就能夠把負(fù)剛度的問(wèn)題規(guī)避掉,所以顯示中心差分法更適合對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的倒塌這類非線性關(guān)系的彈性問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算。但在有限單元法之中的計(jì)算形式不能夠?qū)W(wǎng)格中每個(gè)剛性單元發(fā)生形變之后的數(shù)值進(jìn)行精確的計(jì)算,另外還要考慮外在的一些因素影響,在網(wǎng)格之中的實(shí)際單元格和建筑結(jié)構(gòu)模型的繁雜程度大量的增加,導(dǎo)致計(jì)算量的大量增加。
2局部爆炸作用之下對(duì)混凝土框架結(jié)構(gòu)的倒塌過(guò)程進(jìn)行分析
2.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件破換原則。建筑結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)發(fā)生整體倒塌的情況,導(dǎo)致的原因是在總體結(jié)構(gòu)之中的處于核心結(jié)構(gòu)的構(gòu)部件受到了外部荷載的損壞和后續(xù)的一些連鎖效應(yīng)。所以要為建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)立一個(gè)局部損壞的原則就顯得十分必要。在建筑的內(nèi)部產(chǎn)生爆炸時(shí),就在在爆炸的一瞬間產(chǎn)生非常巨大的破壞力和沖擊力。在對(duì)混凝土框架結(jié)構(gòu)的分析和研究中發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)之中的建筑結(jié)構(gòu)倒塌的詳細(xì)數(shù)值和實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)倒塌的數(shù)值相比較之后還是有一些差異的,但是對(duì)結(jié)果的影響不大。2.2建筑結(jié)構(gòu)整體發(fā)生倒塌的過(guò)程。建筑物想要發(fā)生整體的倒塌,那么就是在建筑結(jié)構(gòu)的主體中的核心構(gòu)部件的承載功能已經(jīng)失去了它自身的功能,這時(shí)就會(huì)在平衡力和重力作用之下發(fā)生建筑物的整體倒塌。我們以離散單元法為理論基礎(chǔ),就能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)平面情況進(jìn)行深入分析,進(jìn)而制定出針對(duì)性的解決方案。在通過(guò)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑結(jié)構(gòu)倒塌情況做深入分析時(shí),可以把結(jié)構(gòu)之中的柱和墻離散分成若干的個(gè)體單元,同時(shí)把法向受彎和切向這三種彈性單元的數(shù)值做為對(duì)比值,進(jìn)而就可以檢驗(yàn)出每一個(gè)單元的受力程度和受力點(diǎn)。平面分析建筑結(jié)構(gòu)的框架是比較簡(jiǎn)單的,可以通過(guò)建立模擬計(jì)算來(lái)獲得結(jié)構(gòu)倒塌的詳細(xì)數(shù)值,但是這種方法的缺點(diǎn)是不能表示出建筑結(jié)構(gòu)倒塌的過(guò)程之中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和模式以及其受影響的范圍。在對(duì)建筑倒塌進(jìn)行深入研究的過(guò)程中做了大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在建筑物發(fā)生倒塌是其中導(dǎo)致倒塌的主要原因就是建筑物樓板的影響作用。在以后的研究中作為建筑技術(shù)人員就要研發(fā)出更好更科學(xué)更先進(jìn)的模擬形式和分析方法,來(lái)獲得模擬建筑結(jié)構(gòu)樓板在整個(gè)倒塌過(guò)程之中的運(yùn)動(dòng)方式。
3結(jié)構(gòu)防倒塌設(shè)計(jì)
3.1建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)形式評(píng)述。我們隊(duì)建筑結(jié)構(gòu)在倒塌過(guò)程之中的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬計(jì)算研究的目的就是為研究建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)形式。依據(jù)建筑物實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)狀況的區(qū)別和不同,致使建筑整體結(jié)構(gòu)倒塌的荷載作用也是不同的,有的建筑結(jié)構(gòu)是在整體荷載的效應(yīng)之下所引發(fā)的全部倒塌或是由于建筑結(jié)構(gòu)局部的作用引發(fā)連續(xù)性的倒塌。局部荷載作用和整體荷載作用相比較,局部荷載作用下導(dǎo)致的防倒塌設(shè)計(jì)是比較簡(jiǎn)單的,當(dāng)前我們國(guó)家的建筑設(shè)計(jì)人員也在不斷的研究和探索在整體荷載作用之下的建筑結(jié)構(gòu),相信在不久的將來(lái),一定能夠讓我們國(guó)家的建筑物做到‘小震不晃’和‘大震不倒’。對(duì)于局部荷載作用下的結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌的設(shè)計(jì)方法主要有兩種:一種就是發(fā)生確定性的意外災(zāi)害是所發(fā)生的偶然的外部荷載,獲得結(jié)構(gòu)的明確反應(yīng)之后在對(duì)親進(jìn)行防連續(xù)性倒塌的設(shè)計(jì),這種方法和一般的常規(guī)設(shè)計(jì)差不多相同。還有一種方法就是忽略掉外部災(zāi)害造成的荷載里的作用,二關(guān)注結(jié)構(gòu)構(gòu)部件自身的整體可靠性和牢固性來(lái)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行防連續(xù)性倒塌設(shè)計(jì)。對(duì)一般的混凝土框架為主體結(jié)構(gòu)的建筑,一般采用代替荷載路徑的方法,就是把結(jié)構(gòu)主體中的關(guān)鍵構(gòu)件人為的去掉之后,在對(duì)剩余的主體結(jié)構(gòu)框架體系進(jìn)行能否發(fā)生連續(xù)性倒塌進(jìn)行分析和研究,代替荷載路徑的方法可以規(guī)避掉那些具體的外部荷載作用之下的復(fù)雜性和不確定性,是當(dāng)前對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行防連續(xù)性倒塌最普遍和常用的設(shè)計(jì)方法。3.2代替荷載的有效措施方法。在國(guó)外的一些處在地震多發(fā)地理位置的國(guó)家中,它們的建筑結(jié)構(gòu)基本都具備把外部荷載力分散的功能,并具備出現(xiàn)局部荷載作用時(shí)抗連續(xù)坍塌的功能,因?yàn)槲覀儑?guó)家對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震研究起步的比較晚發(fā)展的時(shí)間比較短,在抗震設(shè)計(jì)的理念和抗震設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面有很多的不足和有待提高的地方,我們應(yīng)該多和外界相交流溝通學(xué)習(xí),積極努力的吸取國(guó)外先進(jìn)抗震技術(shù)和豐富經(jīng)驗(yàn),對(duì)我國(guó)的建筑工程作出更好的抗震防倒塌設(shè)計(jì)方案。通過(guò)這些年不斷的向國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的學(xué)習(xí)我們國(guó)家的抗震設(shè)計(jì)研究人員也研發(fā)了一些替代荷載作用的途徑和方法。具體內(nèi)容如下:①抗震設(shè)計(jì)計(jì)算的方法:通過(guò)參考文獻(xiàn)中的描述可知在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)倒塌進(jìn)行分析時(shí)要考慮把幾何非線性的因素加入到計(jì)算當(dāng)中。計(jì)算的結(jié)果表示,針對(duì)所計(jì)算的框架結(jié)構(gòu)在把跨中的承重柱去掉之后就會(huì)發(fā)生局部連續(xù)性的倒塌。對(duì)于在當(dāng)前的抗震設(shè)計(jì)中的彈塑性的鉸模型的缺點(diǎn)和不足,參考文獻(xiàn)中通過(guò)應(yīng)用條分法獲得了壓彎構(gòu)部件及純彎構(gòu)部件的荷載形變的全過(guò)程,通過(guò)優(yōu)化處理后再應(yīng)用到結(jié)構(gòu)的抗倒塌設(shè)計(jì)當(dāng)中所取得的效果是比較好的。②構(gòu)部件破換的準(zhǔn)則。以規(guī)范2003.GSA規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)符合國(guó)家混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的框架體系結(jié)構(gòu)為對(duì)象進(jìn)行防連續(xù)倒塌的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)計(jì)算中對(duì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中的構(gòu)件破壞準(zhǔn)則進(jìn)行了改進(jìn),就是假設(shè)鋼筋屈服之后的伸長(zhǎng)率超出百分之10之后就會(huì)發(fā)生斷裂。計(jì)算的結(jié)果表示,對(duì)混凝土框架結(jié)構(gòu)依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行使用的混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)對(duì)其進(jìn)行加固拉結(jié)之后,還是不能夠負(fù)荷防倒塌設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和要求;還表明了在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行防倒塌設(shè)計(jì)之后的建筑工程的工程總造價(jià)增加的很少。③建筑結(jié)構(gòu)材料模型建筑結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度要達(dá)到國(guó)家規(guī)定的建筑材料的標(biāo)準(zhǔn),并在其要求的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)智商還要具備相應(yīng)的可調(diào)整性,能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)核心構(gòu)部件快速的適應(yīng)和調(diào)整。建筑材料的設(shè)計(jì)值可以用強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)乘以常規(guī)荷載里作用之下的材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值來(lái)表示。通過(guò)參考文獻(xiàn)(2)中所述,基于材料的可靠性能及動(dòng)力性能理論,做出了在爆炸荷載的作用之下建筑材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的一般情況確定的方法。例如,HRB400鋼筋,HRB335鋼筋和HRB235鋼筋的材料強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)分別建議采用1.40,1.50,和1.55,而對(duì)于C40,C30,和C20的混凝土則其材料的綜合調(diào)整系數(shù)為1.95,2.00和2.05.建筑結(jié)構(gòu)的防倒塌設(shè)計(jì)和一般的建筑常規(guī)設(shè)計(jì)相比較,我們國(guó)家現(xiàn)階段的建筑物主體結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法技術(shù)等方面還不夠成熟,還有許多的問(wèn)題和不足。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)參數(shù)對(duì)防連續(xù)性倒塌能力的影響,建筑結(jié)構(gòu)倒塌的原理和實(shí)際應(yīng)用的設(shè)計(jì)方法措施等方面都在等待著我們建筑設(shè)計(jì)人員去進(jìn)一步的深入研究,為以后的建筑結(jié)構(gòu)的防倒塌設(shè)計(jì)建立起更加科學(xué)合理的標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)規(guī)范和準(zhǔn)則。
離散單元法比較適用于地震作用和爆炸荷載作用之下對(duì)建筑物整體結(jié)構(gòu)的倒塌過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬和分析??梢酝ㄟ^(guò)結(jié)構(gòu)空間發(fā)生倒塌時(shí)所反映的數(shù)據(jù)模擬技術(shù),進(jìn)而來(lái)分析在機(jī)構(gòu)主體倒塌的過(guò)程之中各種構(gòu)部件斷裂破壞的次序,互相之間的影響作用及防倒塌的作用,最終能夠揭示出各種價(jià)值農(nóng)戶結(jié)構(gòu)發(fā)生整體倒塌的機(jī)理。為了提高計(jì)算的效率和精度,要在結(jié)構(gòu)解體倒塌之后發(fā)生的高效圖形,接觸次序,構(gòu)部件斷開的準(zhǔn)則,碰撞效果,阻尼取值和高效圖形顯示多個(gè)方面來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步深入的研究。還要不斷的引入多尺度的研發(fā)理念,遵循“結(jié)構(gòu),構(gòu)件和材料”的遞進(jìn)原則和尺度,增強(qiáng)構(gòu)部件之間則層次和機(jī)構(gòu)層次方面的研究。我國(guó)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的防倒塌設(shè)計(jì)還處在初始的階段,還需要不斷的發(fā)展和研究實(shí)用定量的防倒塌設(shè)計(jì)的方法。為建立我們國(guó)家自己的建筑結(jié)構(gòu)防倒塌設(shè)計(jì)規(guī)范做好準(zhǔn)備。
參考文獻(xiàn)
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