抗震理念論文范文
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篇1
關鍵詞:工建筑工程;抗震結構;設計
Abstract: In recent years the quality requirements for construction projects showing increased year by year trend, especially in the construction of related facilities for construction projects, is to become the focus of attention, the earthquake construction of the building construction project is one of the important part. This paper will combine with many years of practical experience, civil engineering seismic analysis focus on the simple exposition, for reference.Key words: construction work projects; seismic structure; design
中圖分類號:TU3文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)06-0020-02
0引言
由于我國處于地殼運動中的兩條地震帶上,導致我國相關城市經常會遭受到地震災害的影響,從上世紀六、七十年代的幾次地震中足以看出,因建筑物倒坍、傾斜等而造成的人員傷亡和財產損失占到了整體災害損失80%左右,因此,加強對建筑工程抗震結構施工,從而提高建筑項目的穩定性能已刻不容緩。
加強對建筑工程的抗震結構建設,首先需要對建筑結構進行抗震結構分析工作,以使其在建設施工過程中抗震效益得到最大程度的發揮,因此起初的設計分析工作尤為關鍵。當然,在對建筑工程進行抗震結構設計時,應充分對相關的影響因素進行考慮,使其整體概念符合設計施工的標準規范。簡言之,抗震結構概念設計是指在特定的建筑空間及地理條件下,通過整體概念對結構的總體方案進行分析,依據結構總體系與分體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的基本設計原則和設計思想,從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和抗震細部構造措施的宏觀控制。概念設計受到國內外工程界的普遍重視,并將發揮更大的作用。
1概念設計的重要性和必要性
隨著社會經濟的發展和生活水平的提高,人們對建筑結構設計也提出了更高的要求。發展先進計算理論,加強計算機的應用,加快新型高強、輕質、環保建材的研究與開發,使建筑結構設計更加安全、適用、可靠、經濟已成為當務之急。而且針對建筑結構設計的現狀,提倡采用概念設計思想來促進結構工程師的創造性,推動結構設計的發展,是非常有必要的。這就需要工程界和教育界共同的努力,而推廣概念設計思想是一種有效的辦法,分析如下:
1.1建筑抗震設計規范(GB50011-2001)(以下稱新抗震規范)
以可靠度理論為基礎,吸收了延性設計的思想。但對于一些具體問題,例如“中震可修”的設防目標等,規定相當模糊。所以我們不能盲目地照搬照抄規范,應該把規范作為一種指南和參考,并在實際工程應用中作出正確的選擇。這就要求我們對整體結構體系與各基本分體系之間的力學關系有透徹的認識,把概念設計應用到實際工作中去。
長期以來,人們認為結構設計很簡單,只需遵循規范和手冊,等建筑師完成建筑設計后,使用計算機就可以完成結構設計。但這不能充分地運用結構設計者的知識和技能,而且還會與建筑設計方案產生分歧和矛盾。所以我們應考慮在結構設計中如何運用概念設計,比如結構的抗風設計與抗震設計,抗震設計要求能消減外荷載,吸收或轉換震動的能量;而抗風設計則要求結構在風的作用下動力效應較小,剛度較大。這一矛盾必然影響結構體系的抗風和抗震性能。為了彌補這一缺陷,需要合理的概念設計與延性構造措施來加以保證。
1.2概念設計的重要性,還體現在方案設計階段。初步設計過程是不能借助計算機來實現的,這就需要結構工程師綜合運用結構概念,選擇最為可靠、經濟的結構方案。為此,需要工程師不斷地豐富自己的設計理念,深入了解各類結構的性能,并能有意識地、靈活地運用它們。運用概念性近似估算方法,可以在設計方案階段迅速、有效地對結構體系進行構思、比較與選擇。所得方案往往概念清晰、定性準確,避免后期設計階段一些不必要的繁瑣運算,具有較好的經濟可靠性能。同時,這也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。美國一些著名學者和專家曾說過:“誤用計算機造成結構破壞而引起災難只是一個時間的問題。”計算軟件的選擇和使用不當,也會造成結構設計的不合理,甚至影響到建筑物本身的安全性。應用概念設計的思想,可以避免此類情況的發生。
1.3新抗震規范提出了在建筑物內設置地震反應觀測系統的要求,并提出了結構兩個主軸方向的動力特性(周期和振型)相近的抗震概念。所以在結構概念設計中還應該注意結構與場地的共振問題。例如在唐山地震時,天津塘沽地區的7-10層框架結構房屋破壞嚴重,而3-5層的磚混結構住宅卻只有輕微損壞。后來經調查發現,框架房屋的自振周期和場地的卓越周期一致導致共振,而3-5層磚混住宅的自振周期遠低于場地的卓越周期,因此破壞較輕。
1.4建筑結構的抗震設計,存在著許多模糊而且不確定的因素。例如地震作用是一種隨機性很強而且循環往復的荷載,建筑物的地震破壞機理又十分復雜,要準確計算或預測建筑物所遭遇的地震特性和參數,還難以做到。風荷載的脈動性與渦流作用情況也是如此。因為建筑物受到的地震作用難以確定,所以適用、安全、經濟的結構體系必須注重概念設計。
2概念設計的理解及應用
結構抗震設計的目的是使結構在強度、剛度、延性以及節能等方面取得最佳,從而滿足“小震不壞,中震可修,大震不倒”的要求。在當前的科技水平和經濟條件下,為了保證結構具有可靠的抗震性能,概念設計應充分考慮以下因素:場地條件和場地土的穩定性,建立結構計算模型,抗震結構體系的選取,材料效用,風作用、溫度作用以及結構的空間作用等。
2.1現行抗震計算模型的理解和應用
新抗震規范規定:一般情況下,應允許在建筑結構的2個主軸方向分別計算水平地震作用并進行抗震驗算,各方向的水平地震作用應由該方向抗側力構件承擔。而實際結構難以實現強柱弱梁的主要原因則是計算模型問題。即:僅僅對相互正交的2個主軸方向進行內力分析和強度設計,不能真實反映結構的空間作用。所以,應用概念設計的原理,結合大量震害和試驗研究成果,所得出的結論是:構件的最不利受力狀態隨著構件和地震作用方向而變化。當地震作用方向與結構主軸方向一致時,梁處于最不利受力狀態;當地震作用與結構的主軸方向呈45度時,大多數柱處于最不利受力狀態。
2.2結構薄弱部位抗震構造措施的理解和應用
結構薄弱部位的處理,如建筑平面外墻轉角處的轉角窗,限制了角部結構豎向抗側力構件的設置,如果采用概念設計,解決這一問題的方法是2豎向構件間應設厚板、暗梁等可靠拉結。再如,由于節點部位的重要性,所以引入抗裂性的概念,以此來比較梁、柱節點偏心所引起的節點性能的變化。建議在地震區,不宜采取梁柱偏心過大的節點形式,而且構件節點的承載力不應低于其連接構件的承載力。
3建筑結構抗震設計的前景展望
結構抗震體系由傳統的以“硬抗”為主的抗震體系向以“柔抗”為主的結構減震控制體系發展。結構減震體系采用的是以“柔”克剛的新概念,它通過調整結構動力特性、隔震、減能或控制來達到抗震的目的,在未來的工民建中結構抗震的思路將向著減輕危害的方向發展。
4總結
經過多年的抗震探索和研究,設計中引入了概念設計的設計新理念。這種設計理念從宏觀角度對建筑抗震結構進行設計,在某些方面彌補了以往設計思路對抗震結構思考的不足之處,為今后的工民建結構抗震設計開辟了新路。
參考文獻:
[1] 楊星;;地下室結構的分析與設計探討[A];計算機技術在工程建設中的應用――第十三屆全國工程建設計算機應用學術會議論文集[C];2006年
篇2
[論文摘要]高層建筑抗震工作一直建筑設計和施工的重點,概述高層建筑的發展,對建筑抗震進行必要的理論分析,從而來探索高層建筑的設計理念、方法,從而采取必須的抗震措施。
現階段,土與結構物共同工作理論的研究與發展使建筑抗震分析在概念上進一步走向完善,如果可以在結構與地基的材料特性,動力響應,計算理論,穩定標準諸方面得到符合實際的發展,自然會在建筑結構抗震領域內起到重要的作用。
一、高層建筑發展概況
80年代,是我國高層建筑在設計計算及施工技術各方面迅速發展的階段。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,建筑層數和高度不斷增加,功能和類型越來越復雜,結構體系日趨多樣化。比較有代表性的高層建筑有上海錦江飯店,它是一座現代化的高級賓館,總高153.52m,全部采用框架一芯墻全鋼結構體系,深圳發展中心大廈43層高165.3m,加上天線的高度共185.3m,這是我國第一幢大型高層鋼結構建筑。進入90年代我國高層建筑結構的設計與施工技術進入了新的階段。不僅結構體系及建筑材料出現多樣化而且在高度上長幅很大有一個飛躍。深圳于1995年6月封頂的地王大廈,81層高,385.95m為鋼結構,它居目前世界建筑的第四位。
二、建筑抗震的理論分析
(一)建筑結構抗震規范
建筑結構抗震規范實際上是各國建筑抗震經驗帶有權威性的總結,是指導建筑抗震設計(包括結構動力計算,結構抗震措施以及地基抗震分析等主要內容)的法定性文件它既反映了各個國家經濟與建設的時代水平,又反映了各個國家的具體抗震實踐經驗。它雖然受抗震有關科學理論的引導,向技術經濟合理性的方向發展,但它更要有堅定的工程實踐基礎,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半點冒險和不實。正是基于這種認識,現代規范中的條文有的被列為強制性條文,有的條文中用了“嚴禁,不得,不許,不宜”等體現不同程度限制性和“必須,應該,宜于,可以”等體現不同程度靈活性的用詞。
(二)抗震設計的理論
1、擬靜力理論。擬靜力理論是20世紀10~40年展起來的一種理論,它在估計地震對結構的作用時,僅假定結構為剛性,地震力水平作用在結構或構件的質量中心上。地震力的大小當于結構的重量乘以一個比例常數(地震系數)。
2、反應譜理論。反應譜理論是在加世紀40~60年展起來的,它以強地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運動特性的進一步了解,以及結構動力反應特性的研究為基礎,是加理工學院的一些研究學者對地震動加速度記錄的特性進行分析后取得的一個重要成果。
3、動力理論。動力理論是20世紀70-80年廣為應用的地震動力理論。它的發展除了基于60年代以來電子計算機技術和試驗技術的發展外,人們對各類結構在地震作用下的線性與非線性反應過程有了較多的了解,同時隨著強震觀測臺站的不斷增多,各種受損結構的地震反應記錄也不斷增多。進一步動力理論也稱地震時程分析理論,它把地震作為一個時間過程,選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震動輸入,建筑物簡化為多自由度體系,計算得到每一時刻建筑物的地震反應,從而完成抗震設計工作。
三、高層建筑結構抗震設計
(一)抗震措施
在對結構的抗震設計中,除要考慮概念設計、結構抗震驗算外,歷次地震后人們在限制建筑高度,提高結構延性(限制結構類型和結構材料使用)等方面總結的抗震經驗一直是各國規范重視的問題。當前,在抗震設計中,從概念設計,抗震驗算及構造措施等三方面入手,在將抗震與消震(結構延性)結合的基礎上,建立設計地震力與結構延性要求相互影響的雙重設計指標和方法,直至進一步通過一些結構措施(隔震措施,消能減震措施)來減震,即減小結構上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經濟的抗震性能是當代抗震設計規范發展的方向。而且,強柱弱梁,強剪弱彎和強節點弱構件在提高結構延性方面的作用已得到普遍的認可。
(二)高層建筑的抗震設計理念
我國《建筑抗震規范》(GB50011-2001)對建筑的抗震設防提出“三水準、兩階段”的要求,“三水準”即“小震不壞,中震可修,大震不倒”。當遭遇第一設防烈度地震即低于本地區抗震設防烈度的多遇地震時,結構處于彈性變形階段,建筑物處于正常使用狀態。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續使用。因此,要求建筑結構滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態驗算,要求建筑的彈性變形不超過規定的彈性變形限值。當遭遇第二設防烈度地震即相當于本地區抗震設防烈度的基本烈度地震時,結構屈服進入非彈性變形階段,建筑物可能出現一定程度的破壞。但經一般修理或不需修理仍可繼續使用。因此,要求結構具有相當的延性能力(變形能力)不發生不可修復的脆性破壞。當遭遇第三設防烈度地震即高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震時,結構雖然破壞較重,但結構的非彈性變形離結構的倒塌尚有一段距離。不致倒塌或者發生危及生命的嚴重破壞,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規定的彈塑性變形限值。
三個水準烈度的地震作用水平,按三個不同超越概率(或重現期)來區分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重現期50年;設防烈度地震(基本地震):50年超越概率 10%,重現期475年;罕遇地震:50年超越概率 2%-3%,重現期 1641-2475年,平均約為2000年。
對建筑抗震的三個水準設防要求,是通過“兩階段”設計來實現的,其方法步驟如下:第一階段:第一步采用與第一水準烈度相應的地震動參數,先計算出結構在彈性狀態下的地震作用效應,與風、重力荷載效應組合,并引入承載力抗震調整系數,進行構件截面設計,從而滿足第一水準的強度要求;第二步是采用同一地震動參數計算出結構的層間位移角,使其不超過抗震規范所規定的限值;同時采用相應的抗震構造措施,保證結構具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能,從而自動滿足第二水準的變形要求。第二階段:采用與第三水準相對應的地震動參數,計算出結構(特別是柔弱樓層和抗震薄弱環節)的彈塑性層間位移角,使之小于抗震規范的限值。并采用必要的抗震構造措施,從而滿足第三水準的防倒塌要求。
(三)高層建筑結構的抗震設計方法
我國的《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)對各類建筑結構的抗震計算應采用的方法作了以下規定:1、高度不超過 40m,以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構,以及近似于單質點體系的結構,可采用底部剪力法等簡化方法。2、除1 款外的建筑結構,宜采用振型分解反應譜方法。3、特別不規則的建筑、甲類建筑和限制高度范圍的高層建筑,應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算,可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。
參考文獻
[1]朱鏡清.結構抗震分析原理[M].地震出版社,2002.11.
篇3
關鍵詞:高層建筑;混凝土房屋;抗震設計;抗震設防
Abstract: This article researches and analyzes the seismic design of the tall reinforced concrete building, according to the author’s practical experience and summarized relevant materials,.
Key words: high-rise building; concrete building; seismic design; seismic fortification
中圖分類號:TU3文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
在建筑工程項目建設中,設計階段是整個工程最為關鍵的一個環節,在設計中要考慮到多方面的因素。本文結合工作實踐對高層建筑結構抗震設計進行理論上的研究,從設計理念、設計原則到設計方法進行了探討,雖然有些粗淺,希望對同行們有一定的參考作用。
地震是人類在繁衍生息、社會發展過程中遇到的一種可怕的自然災害。強烈地震常常以其猝不及防的突發性和巨大的破壞力給社會經濟發展、人類生存安全和社會穩定、社會功能帶來嚴重的危害。據統計,歷史上各種自然災害曾毀滅了世界各地 52 個城市,其中因地震而毀滅的城市有 27 個。地震之外的其它各種災害,如水災、火災、火山噴發、風災、沙災、旱災等毀滅的城市為 25 座。因此,地震占災害總數的 52%。可見地震災害確系“群害之首”。研究表明,在地震中造成人員傷亡和經濟損失最主要的因素就是房屋倒塌及其引發的次生災害(約占 95%)。無數次的震害告訴我們,抗震設計是防御和減輕地震災害最有效、最根本的措施。
1 建筑抗震的理論分析
1.1 建筑結構抗震規范 建筑結構抗震規范實際上是各國建筑抗震經驗帶有權威性的總結,是指導建筑抗震設計(包括結構動力計算,結構抗震措施以及地基抗震分析等主要內容)的法定性文件它既反映了各個國家經濟與建設的時代水平,又反映了各個國家的具體抗震實踐經驗。它雖然受抗震有關科學理論的引導,向技術經濟合理性的方向發展,但它更要有堅定的工程實踐基礎,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半點冒險和不實。正是基于這種認識,現代規范中的條文有的被列為強制性條文,有的條文中用了“嚴禁,不得,不許,不宜”等體現不同程度限制性和“必須,應該,宜于,可以”等體現不同程度靈活性的用詞。
1.2 抗震設計的理論 擬靜力理論。擬靜力理論是 20 世紀 10~40 年展起來的一種理論,它在估計地震對結構的作用時,僅假定結構為剛性,地震力水平作用在結構或構件的質量中心上。地震力的大小當于結構的重量乘以一個比例常數(地震系數)。反應譜理論。反應譜理論是在加世紀 40~60 年展起來的,它以強地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運動特性的進一步了解,以及結構動力反應特性的研究為基礎,是加理工學院的一些研究學者對地震動加速度記錄的特性進行分析后取得的一個重要成果。動力理論。動力理論是 20 世紀 70-80 年廣為應用的地震動力理論。它的發展除了基于 60 年代以來電子計算機技術和試驗技術的發展外,人們對各類結構在地震作用下的線性與非線性反應過程有了較多的了解,同時隨著強震觀測臺站的不斷增多,各種受損結構的地震反應記錄也不斷增多。進一步動力理論也稱地震時程分析理論,它把地震作為一個時間過程,選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震動輸入,建筑物簡化為多自由度體系,計算得到每一時刻建筑物的地震反應,從而完成抗震設計工作。
2 高層建筑結構抗震設計
2.1 抗震措施 在對結構的抗震設計中,除要考慮概念設計、結構抗震驗算外,歷次地震后人們在限制建筑高度,提高結構延性(限制結構類型和結構材料使用)等方面總結的抗震經驗一直是各國規范重視的問題。當前,在抗震設計中,從概念設計,抗震驗算及構造措施等三方面入手,在將抗震與消震(結構延性)結合的基礎上,建立設計地震力與結構延性要求相互影響的雙重設計指標和方法,直至進一步通過一些結構措施(隔震措施,消能減震措施)來減震,即減小結構上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經濟的抗震性能是當代抗震設計規范發展的方向。而且,強柱弱梁,強剪弱彎和強節點弱構件在提高結構延性方面的作用已得到普遍的認可。
2.2 抗震設計理念 我國 《建筑抗震規范》(GB50011-2001)對建筑的抗震設防提出“三水準、兩階段”的要求,“三水準”即“小震不壞,中震可修,大震不倒”。當遭遇第一設防烈度地震即低于本地區抗震設防烈度的多遇地震時,結構處于彈性變形階段,建筑物處于正常使用狀態。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續使用。因此, 要求建筑結構滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態驗算,要求建筑的彈性變形不超過規定的彈性變形限值。當遭遇第二設防烈度地震即相當于本地區抗震設防烈度的基本烈度地震時,結構屈服進入非彈性變形階段,建筑物可能出現一定程度的破壞。但經一般修理或不需修理仍可繼續使用。因此,要求結構具有相當的延性能力(變形能力)不發生不可修復的脆性破壞。當遭遇第三設防烈度地震即高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震時,結構雖然破壞較重,但結構的非彈性變形離結構的倒塌尚有一段距離。不致倒塌或者發生危及生命的嚴重破壞,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規定的彈塑性變形限值。
三個水準烈度的地震作用水平,按三個不同超越概率(或重現期)來區分的:多遇地震:50 年超越概率 63.2%,重現期 50 年;設防烈度地震(基本地震):50 年超越概率 10%,重現期 475 年;罕遇地震:50 年超越概率 2%-3%,重現期 1641-2475 年,平均約為 2000年。對建筑抗震的三個水準設防要求,是通過“兩階段”設計來實現的,其方法步驟如下:第一階段:第一步采用與第一水準烈度相應的地震動參數,先計算出結構在彈性狀態下的地震作用效應,與風、重力荷載效應組合。并引入承載力抗震調整系數。進行構件截面設計,從而滿足第一水準的強度要求;第二步是采用同一地震動參數計算出結構的層間位移角,使其不超過抗震規范所規定的限值;同時采用相應的抗震構造措施,保證結構具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能,從而自動滿足第二水準的變形要求。第二階段:采用與第三水準相對應的地震動參數,計算出結構(特別是柔弱樓層和抗震薄弱環節)的彈塑性層間位移角,使之小于抗震規范的限值。并采用必要的抗震構造措施,從而滿足第三水準的防倒塌要求。
2.3 抗震設計方法 我國的《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)對各類建筑結構的抗震計算應采用的方法作了以下規定:高度不超過 40m,以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構,以及近似于單質點體系的結構,可采用底部剪力法等簡化方法;除 1 款外的建筑結構,宜采用振型分解反應譜方法;特別不規則的建筑、甲類建筑和限制高度范圍的高層建筑,應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算,可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。
3 結語
要使工程建設真正達到能夠減輕以至避免地震災害,把握好抗震設計關是減輕地震災害的根本措施。
參考文獻:
[1]朱鏡清.結構抗震分析原理[M].地震出版社,2002.11.
[2]鄭文忠,王英.對既有房屋套建增層改造的認識與思考[J].工業建筑,2008.6.
[3]計靜.套建增層預應力鋼骨混凝土框架抗震性能與設計方法研究.哈爾濱工業大學博士學位論文,2008.
篇4
關鍵詞:砌體結構;地震破壞;抗震設計;抗震新理念
中圖分類號:P315 文獻標識碼:A 文章編號:
1 前言
砌體結構作為主要的建筑結構類型,大量應用于居民樓、辦公樓及學校醫院等建筑中。雖然近些年鋼筋混凝土結構由于其較優良的性能而受到廣泛的使用,但是現在大部分建成及在建的房屋建筑,尤其在鄉村及城鎮中,仍然以砌體結構作為主要的房屋結構。同時,我國所處的位置,板塊運動比較活躍,經常發生地震災害。在我國每年都會發生由于砌體結構抗震不足造成的人員及財產損失的事故。因此,本文重點討論了增強砌體結構的抗震性能的措施和方法。在發生地震時,盡量避免出現人員傷亡,并努力降低財產的損失。
2 影響砌體結構抗震性能的因素
2.1 設計因素
(1)設計房屋建筑時,沒有考慮結構將來的抗震要求。有些建筑的平面設計的不規則,只是盲目地追求立面的美觀,外墻的窗戶非常的大,而這使得建筑物的外墻不能承受地震的作用而常常出現破壞現象[1]。
(2)具有過多的懸挑結構,嚴重影響了抗震的性能。建筑設計中采用懸挑結構能達到一些立體的效果。但過于追求這種效果使得懸挑時受彎的構件產生較大的撓度,從而極易在地震中遭到破壞。
(3)僅僅依賴構造柱抵抗地震災害。構造柱確實能顯著地提高砌體結構的抗震性能。但若缺少足夠的抗震墻體,只是單純的依賴構造柱抗震往往效果不佳。
(4)房屋建筑的高度超過了規范的要求。現實施工中,總有些設計人員違反規定,房屋的層數或者總高度超出規定的值。房屋高度逐漸增加時,房屋的彎曲變形增加。但是砌體結構本身抵抗彎曲變形等方面的能力是很差的,房屋高度過高,在發生地震時極容易發生破壞。
(5)選擇了不合理的基礎方案。在抗震設防區內修建砌體結構時,若地基軟弱,要首先考慮樁基或箱基等具有較好的抗震性能的基礎形式。而有些單位貪圖私利,使用廉價的基礎形式。而這常會造成極其惡劣的后果。
2.2 施工因素
(1)砌筑時使用了不飽滿的砂漿。水平灰縫或垂直灰縫所用的砂漿具有較低的飽滿度,因而降低了砂漿與砌體之間的粘結力,影響了砌筑墻的強度,從而也影響到了砌體結構整體的抗震強度。
(2)縱墻與橫墻交接的地方沒有留牙槎。某些施工單位偷懶,砌筑時常常不留錯槎。這嚴重地降低了房屋建筑的整體性能,并同樣影響了砌體結構的抗震性能[2]。
(3)構造柱中的插筋位置移動。從基礎圈梁或基礎中伸出的預留的構造柱插筋發生了移位;在樓與屋蓋的節點處的構造柱的箍筋沒有加密;砌體內的水平向的拉結鋼筋的位置沒有滿足要求或其深入到縱墻的長度不足等問題都會影響砌體結構的抗震性能。
(4)空心板底部坐漿未滿足要求。鋪好預制板后,提前鋪好的坐漿厚薄變得不均勻,使得空心板變得不穩定,從而顯著地影響了砌體結構的抗震能力。
(5)未按照施工圖紙進行施工。個別施工單位沒有取得設計單位的許可,擅自更改原設計的內容,極有可能為結構的抗震埋下隱患。
3 砌體結構的抗震設計
3.1 抗震概念設計
3.1.1 房屋高度與層數
通過研究歷史上的多次地震,發現在正常的地基條件下,如果砌體結構房屋的層數愈多,高度愈大,則震害愈大。因此適當的限制砌體結構的層數及高度,能夠既有效又經濟的抵抗地震災害。現在我國有關部門專門制訂了相關的法律來控制砌體結構房屋的層數及高度。另外對于房屋的高寬比,即房屋建筑的總高度與總寬度的最大比值,也需要做出相關的規定。高寬比能表征結構的抗側剛度、抗傾覆性能、整體穩定及承載能力等性能。若高寬比較大,結構在地震時容易產生整體性的彎曲破壞,因此對于房屋的高寬比要按照規范的要求選擇合適的比值。
3.1.2 結構體系
如果房屋的結構采用砌體結構,則其主要采用橫墻承重或者縱墻與橫墻共同承重等房屋結構體系。縱墻與橫墻盡量均勻對齊布置,在豎向要上下連續。相同的結構單元要選擇相同的結構體系,不要混雜體系。砌體結構中墻體的布置要盡量使地震作用具有合適的傳播途徑,防止因為局部的突變而產生薄弱環節,從而造成應力集中或者塑性變形的集中。對于可能產生的薄弱環節,要及時采取措施增強其抗震性能。
3.1.3 平立面的布置
對于采用砌體結構的建筑,其平面布置要規則和對稱。平面的形狀應該有較好的整體性能。樓梯間盡量不要設置在建筑物的盡端及轉角處。房屋建筑的立面以及豎直方向的剖面要求盡量規則,并盡量使結構的側向剛度變化得均勻。墻體沿著豎向布置時,上下應該連續,防止剛度發生突變。
3.2 抗震構造措施
3.2.1 設置圈梁及構造柱
對于砌體結構,其構造柱及圈梁的設置要符合規范的要求。如果房屋建筑的層數或者高度毗鄰砌體結構所要求的限定高度時,橫墻中的構造柱之間的距離不應當超出兩倍的層高。若多層住宅的開間較大或者橫墻較少,則要更嚴格的設置構造柱的間距。沿著墻體的方向,構造柱的截面及配筋一般不發生變化,故各個樓層構造柱的高處應該有圈梁當作錨固點,從而形成左右及上下墻段的固結約束作用[3]。構造柱要與樓層上下處樓蓋圈梁相拉結,使得圈梁對房屋進行水平約束。
3.2.2 構造件間的連接
構造柱與屋蓋以及樓板之間要連接合適。圈梁與構造柱相連接的地方,構造柱內部的縱筋應該穿過圈梁,從而使得上下貫通。構造柱與房屋的墻體要進行恰當的連接。構造柱與墻體相連接的地方要砌筑成馬牙槎,并設置一些拉結筋。屋頂之間同樣要進行合理的連接。構造柱要一直伸到屋頂間頂部,并應該連接到頂部的圈梁。
3.2.3 樓梯間設計
作為災害發生時主要的逃生疏散通道,一定要保證樓梯間不受過大的破壞并能及時使用。因此要重視樓梯間的抗震設計。當地震烈度為8度及9度時,頂層樓梯間的橫墻與外墻要沿著墻高每0.5米設置2Φ6的鋼筋。樓梯間和門廳陽角等處的大梁的支撐長度不得小于0.5米,并連接圈梁
4 砌體結構抗震新理念簡介
4.1 隔震設計
砌體結構的隔震設計在最近得到了提倡。這種設計方法指將預先準備好的阻尼器及隔震器等隔震設施設置在房屋建筑物的上部結構及其基礎之間。從而阻隔了地震產生的能量傳播到建筑物的上部結構,同時降低了傳入上部結構的能量。并且能夠減弱房屋上部結構所產生的地震反應,所以能夠滿足期望的抗震性能的要求。在我國,“橡膠式隔震支座”技術目前較為成熟,并在一些實際工程中收到了良好的效果。
4.2 消能減震設計
砌體結構的消能減震設計是一種新穎的抗震設計。它將由阻尼器及連接支撐等器件組成的消能部件設置在房屋建筑的抗側向力的結構中。并利用阻尼器產生的局部變形來施加附加阻尼,以便能夠吸收及消耗地震所產生的能量[4]。這種設計中,阻尼器能消耗一部分地震能量,剩余的地震能轉變為變形能及結構中的動能,因而能夠降低地震對上部結構的影響。目前的理論及研究已經證實,消能減震設計能夠有效的降低結構在水平及豎向方向的地震作用。
5 總結
砌體結構的房屋在我國應用非常廣泛,是人類生活工作及從事其他活動的場所。因此在地震烈度較高的地區,要特別注意砌體房屋的抗震性能。本論文簡要地分析了對房屋的抗震性能有影響的一部分因素,并特別研究了砌體房屋的主要抗震措施。另外簡述了隔震設計及消能減震設計等抗震新理念,以保證人民群眾能安心及安全的使用砌體建筑,盡可能降低地震引起的各種災害。
參考文獻
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[2] 韓冬歡.砌體結構抗震設計的幾點意見[J].山西建筑.2005(11)
篇5
關鍵詞:地震、學校建筑、安全結構設計、重建、
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
以往的各大地震災害中,許多學校建筑展示出各大學校中建筑的安全問題。在每次的反思及總結,從吸取不足之處轉換成對災害各方面有益的變化,往后災害中不再出現悲傷。以下從各方面分析大地震之后對學校建筑規劃與設計上的一些個人想法供社會同行一起探討。
1 各界對震后學校抗震安全及重建相關問題的探討
各大地震后,學校建筑安全和災后重建受到各界的關注,為總結經驗教訓并為地震災后恢復重建提供科學技術支撐,各高等學校、科學技術研究開發機構等的學者積極展開了對學校抗震安全和重建有關問題的專題研究,成果文獻的數量激增。
1.1震害調查
很多專業機構和研究人員奔赴地震災區做了大量的震后房屋應急評估和震害情況實地調研,對包括學校建筑在內的災區建筑震害調查分析的研究結論主要有:建筑設計和施工嚴格執行抗震設防標準的必要性和有效性,多跨鋼筋混凝土框架結構體系抗震性能較好,學校建筑設計在規劃選址、平面設計、空間造型設計、疏散設計、構造設計等方面亟須改進。
1.2經驗介紹
為了應對地震災害,中國政府部門和研究機構與聯合國機構、國際援助機構等聯合召開了多次關于地震災后重建國際經驗、政策建議、交流合作的研討會,分享國際社會災后重建和恢復規劃的經驗教訓。各國學校防震經驗研究方面的文獻介紹分析了世界經濟合作與發展組織(OECD)、日本、美國加州和中國臺灣地區的國際經驗,作為順利開展災后恢復和重建活動、制定災后重建規劃方案的借鑒。這些研究主要從教育管理及發展、建筑安全與防災等學科角度,側重于對國際上學校建筑地震安全和災后重建的政策、法律、法規層面上的經驗總結介紹,并提出了對我國的借鑒建議。
2 震后及時制定、修訂了學校抗震安全和災后重建相關法律、法規和設計規范學校
地震災害暴露出現有法律法規體系的不足,地震災害給現行法律觀念和法律制度提出了挑戰和要求,需要積極完善相關法律制度,須嚴格執行工程建設強制性標準,并符合教育部與住房和城鄉建設部等的導則要求。
以上震后學校抗震安全和重建相關法律依據對指導災區恢復重建,提高學校建筑工程抗震設防能力,保證建筑工程質量,保護師生生命安全具有重要意義,這些法律法規主要通過實施以下政策保證將學校等公共服務設施建成“最安全、最牢固、群眾最放心的建筑”。
①優先重建:在重建計劃上優先安排學校、醫院等公共服務設施的恢復重建。
②科學規劃:根據工業化、城鎮化的進程和人口流動的基本趨勢,合理調整災后學校布局,進一步整合教育資源,提高教育質量。
③保證資金:災后重建資金由中央財政支出、各省對口援建、港澳特區政府支持、社會捐贈、銀行信貸支持和社會投入等構成,優先保證學校建筑等公共服務設施和民生工程的快速恢復重建。
④安全第一:提高了學校建筑抗震設防標準,要求災區新建學校嚴格執行強制性建設標準規范和各行業建設標準,保證施工質量。災區對口支援城市和援建企業為此不惜成本打造“最堅固、最安全,經得起歷史檢驗的建筑”。
⑤提高標準:修訂后的國家標準和規范特別加強了對未成年人在地震等突發事件中的保護,對教育建筑中幼兒園、小學、中學的教學用房以及學生宿舍和食堂抗震設防類別均予以提高,即不低于重點設防乙類,這意味著學校建筑將按高于本地區抗震設防烈度一度的要求加強其抗震措施。
3學校建筑規劃設計理念
3.1設計和建造堅固安全的學校建筑物是規劃設計的首要目標和保護師生生命的根本措施
歷次地震反復證明,地震災害中建筑物的損毀是人員傷亡和財產損失的直接原因,沒有進行足夠抗震設防設計或施工質量不合格的建筑非但起不到“庇護所”的作用,反而成為“殺人兇手”,人員傷亡95%以上是由房屋倒塌造成的。學校建筑規劃設計的第一目標應該是保護學校建筑使用者的生命安全,盲目追求形式和造型上的新、奇、特而犧牲結構上安全性的設計潮流應予以糾正。而且應將浪費在華而不實、無中生有的各種架構上的寶貴投資用于提高結構抗震等級,回歸建筑設計安全、實用、美觀的基本目標。
3.2 將學校作為緊急避難場所設計的必要性
如果借鑒日本和美國的經驗,將學校作為緊急避難場所或緊急求助中心進行設計,一方面較高的建筑抗震設防標準可保護學生和老師的生命安全,另一方面學校里大空間的教室和體育場館以及較大的空地可供災民避難和臨時安置,學校操場還可供救援直升機降落用,充分發揮公共建筑在城市防災安全體系中的社會公益性和緊急避難的重要作用。
4 震后學校重建工程成功實踐了新的規劃與設計理念和法規要求
4.1嚴格執行新的法規規范,確保建筑抗震安全
在抗震設防標準上,根據新修訂的編號為GB50223-2008的國家標準《建筑工程抗震設防分類標準》,學校建筑將按高于本地區抗震設防烈度1度的要求加強其抗震措施。在按新的《建筑抗震設計規范局部修訂》規定抗震設防烈度為8度、設計基本地震加速度值為0.20g的都江堰市,新援建的崇義鎮土橋小學、光明團結小學等均執行了最新抗震標準,設計為9度抗震構造。
往年我國學校舍建筑多為磚混結構和框架結構,震害調查分析發現在經抗震設計房屋中,鋼筋混凝土框架結構所受地震損傷相對較輕,其抗震能力優于底框架砌體結構和磚混砌體結構,而多跨框架結構優于單跨框架結構。在結構抗震安全上,重建的學校建筑吸取了地震災害的經驗教訓,在建設資金充足的前提下紛紛采用抗震性能較好的鋼結構、現澆鋼筋混凝土框-剪結構和框架結構等。
4.2 應用新理念和新技術
為確保學校建筑安全和充分發揮公共建筑在城市防災安全體系中的社會公益性,日本和美國的經驗是將學校作為緊急避難場所或緊急求助中心進行設計,一方面較高的建筑抗震設防標準可保護學生和老師的生命安全,另一方面學校里大空間的教室和體育場館以及較大的空地可供災民避難和臨時安置。
企業捐建的遵道學校不僅應用了先進的隔震技術,而且在規劃設計上考慮了地震疏散和避難場所的要求:如廣泛采用固定式設計的學校家具和設施,可防止傾倒傷人及造成撤離障礙。學校教學樓每層有多達6個樓梯疏散出口,樓梯也加寬至可通行4股人流的2.4m,提升了緊急通道的疏散能力,經過防災演習和訓練,全校1600名師生可在90s左右疏散至安全場地。經過特殊設計并提高了堅固程度的教室課桌,必要時可形成緊急避難空間。在學校的避難中心,供水系統無負壓水箱自動蓄水,常年儲備15m3備用水,按每人每天3cm3配備用水,在與市管網中斷的情況下可保證1000人的5天緊急用水需要。
重建的遵道學校應用了成熟而先進的“隔震技術”,即通過在教學樓上部結構與建筑基礎中安裝疊層橡膠隔震支座,顯著提升建筑物整體抗震性能。非承重墻體選用延性抗傾覆輕鋼材料輔助抗震,輕鋼墻體與主體結構之間“柔性連接”使墻體不易傾覆并易于修復。
此外,遵道學校還適應信息時代新要求,率先配備了突發事件監控中心報警系統和 “二十一世紀校園網絡”系統,為孩子們創造了更安全、更現代、更靈活的學習環境。
篇6
關鍵詞:高層建筑;抗震;結構設計;探討
中圖分類號:[TU208.3]文獻標識碼:A文章編號:
1 高層建筑發展概況與存在問題
80年代,是我國高層建筑在設計計算及施工技術各方面迅速發展的階段。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,建筑層數和高度不斷增加,功能和類型越來越復雜,結構體系日趨多樣化。比較有代表性的高層建筑有上海錦江飯店,它是一座現代化的高級賓館,總高153.52m,全部采用框架一芯墻全鋼結構體系,深圳發展中心大廈43層高165.3m,加上天線的高度共185.3m,這是我國第一幢大型高層鋼結構建筑。進入90年代我國高層建筑結構的設計與施工技術進入了新的階段。不僅結構體系及建筑材料出現多樣化而且在高度上長幅很大有一個飛躍。深圳于1995年6月封頂的地王大廈,81層高,385.95m為鋼結構,它居目前世界建筑的第四位。
我國高層建筑的結構材料一直以鋼筋混凝土為主。隨著設計思想的不斷更新,結構體系日趨多樣化,建筑平面布置與豎向體型也越來越復雜,出現了許多超高超限鋼筋混凝土建筑,這就給高層建筑的結構分析與設計提出了更高的要求。尤其是在抗震設防地區,如何準確地對這些復雜結構體系進行抗震分析以及抗震設計,已成為高層建筑研究領域的主要課題之一。
2 建筑抗震的理論分析
2.1 建筑結構抗震規范
建筑結構抗震規范實際上是各國建筑抗震經驗帶有權威性的總結,是指導建筑抗震設計(包括結構動力計算,結構抗震措施以及地基抗震分析等主要內容)的法定性文件它既反映了各個國家經濟與建設的時代水平,又反映了各個國家的具體抗震實踐經驗。它雖然受抗震有關科學理論的引導,向技術經濟合理性的方向發展,但它更要有堅定的工程實踐基礎,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半點冒險和不實。正是基于這種認識,現代規范中的條文有的被列為強制性條文,有的條文中用了“嚴禁,不得,不許,不宜”等體現不同程度限制性和“必須,應該,宜于,可以”等體現不同程度靈活性的用詞。
2.2高層建筑結構抗震結構設計分析
設計階段的結構動力特性分析。高層建筑進入初步設計階段后,首先按方案階段確定的結構布置進行計算分析。計算模型取自±0. 000至塔頂,假定樓板為平面內剛度無限大,其地震反應分析基本參數列于,以及可以看出,隨著樓層高度的增加,結構X方向(縱向)自振周期及地震力基本正常,而結構Y方向(橫向)自振周期偏長、結構剛度偏低,對應于水平地震作用的剪力較小,結構的抗震能力偏弱,結構偏于不安全。為增加Y方向(橫向)的抗側移剛度,提高其抗震能力,在現代高層建筑的設計中,可以在建筑核心筒的兩側增設四道剪力墻。根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2002)和《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001),抗震設計時,框架-剪力墻結構中剪力墻的數量必須滿足一定要求,在地震作用時剪力墻作為第一道抗震防線必須承擔大部分的水平力。但這并不意味著框架部分可以設計得很弱,而是框架部分作為第二道防線必須具備一定的抗側力能力,在大震作用下第一道抗震防線剪力墻遭受破壞時,整個結構仍具備一定的抵抗能力,不至于立即破壞倒塌,這就需要在結構計算時,對框架部分所承擔的剪力進行適當調整。
3結構抗震設計方法探討。
3.1結構抗震設計的基本步驟。
對建筑抗震的三個水準設防要求,是通過“兩階段”設計來實現的,其方法步驟如下:第一階段設計:第一步采用與第一水準烈度相應的地震動參數,先計算出結構在彈性狀態下的地震作用效應,與風、重力荷載效應組合,并引入承載力抗震調整系數,進行構件截面設計,從而滿足第一水準的強度要求;第二步是采用同一地震動參數計算出結構的層間位移角,使其不超過抗震規范所規定的限值;同時采用相應的抗震構造措施,保證結構具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能,從而自動滿足第二水準的變形要求。第二階段設計:采用與第三水準相對應的地震動參數,計算出結構(特別是柔弱樓層和抗震薄弱環節)的彈塑性層間位移角,使之小于抗震規范的限值,并采用必要的抗震構造措施,從而滿足第三水準的防倒塌要求。
3.2結構抗震設計方法
3.2.1基礎的抗震設計
基礎是實現高層建筑安全性的重要條件。我國高層建筑通常采用鋼筋混凝土連續地基梁形式,在基礎梁的設計中,為充分發揮鋼筋的抗拉性和混凝土的抗壓性的復合效應,把設計重點放在梁的高度和鋼筋的用量上,在鋼筋的布置上采用主筋、腹筋、肋筋、基礎筋、基礎輔筋5種鋼筋的結合。為防止基礎鋼筋的生銹,一方面采用耐酸化的混凝土,另一方面是增加鋼筋表面的保護層厚度,以抑止鋼筋的腐蝕。高層建筑基礎處理的另一個特色是鋼制基礎結合墊塊的應用,它是高層建筑上部結構柱與基礎相連的重要結構部件。它的功能之一是使具有吸濕性的混凝土基礎和鋼制結構柱及上部建筑相分離,有效防止結構體的銹蝕,確保部件的耐久性。
3.2.2鋼結構骨架的抗震設計
采用鋼框架結合點柱壁局部加厚技術來提高結構抗震性能。一般鋼框架結構,梁和柱結合點通常是柱上加焊鋼制隅撐與梁端用螺栓緊固連接。在這種方式下,鋼柱必須在結合部被切斷,加焊隅撐后再結合,這樣做技術上的不穩定性和材料品質不齊全的可能性很大,而且遇到大地震,鋼柱結合部折斷的危險性很大。鑒于此,可以首先該結構的梁柱采用高密度鋼材,以發揮其高強抗震、抗拉和耐久性。柱壁增厚法避免斷柱形式,對二、三層的獨立住宅而言,結構柱可以一貫到底,從而解決易折問題。與梁結合部柱壁達到兩倍厚,所采用的是高頻加熱引導增厚技術。在制造過程中品質易下降的鋼管經過加熱處理反而使材料本來所具有的拉伸強度得以恢復。對于地震時易產生的應力集中,柱的增厚部位能發揮很大的阻抗能力,從而提高和強化了結構的抗震性。
3.2.3墻體的抗震設計
“三合一”外墻結構體系,首先是由日本專家設計應用的,采用外墻結構柱與兩側外墻板鋼框架組合形成的“三合一”整體承重的結構體系。該體系不僅僅用柱和梁來支撐高層建筑,而是利用墻體鋼框架與結構柱結合,有效地承受來自垂直方向與水平方向的荷載。由于外墻板鋼框架的補強作用,該做法可以較好地發揮結構柱設計值以外的補強承載力。加強了對豎向地震力及雪荷載的抵抗能力,最大限度地發揮其抗震優勢;另一方面,由于外墻板鋼框架與內部斜拉桿所構成“面”承載與結構柱的結合并用,也提高了整體抗側推力和抗變形能力。它的抗水平風載和地震力的能力比單純墻體承重體系提高30%左右。
4增大結構抗震能力的加固與改造技術
建國幾十年來,我國的抗震加固與改造技術得到了飛速發展。1976年唐山地震后,砌體結構抗震加固的問題日益突出,砌體結構抗震性能不好:砌體墻體抗震能力、變形性能的不足、房屋整體性不好。因此,增大墻體抗震性能的外包鋼筋混凝土面層、鋼筋網水泥砂漿面層加固技術及增大結構整體性的壓力灌漿加固技術、增設圈梁(構造柱)加固技術、拉結鋼筋加固技術;通過增設抗震墻來降低抗震能力薄弱構件所承受地震作用的增設墻體技術等應運而生。目前該技術廣泛用于砌筑墻體的加固。
常見的混凝土柱加固技術有加大截面加固技術、外包鋼加固技術、預應力加固技術、改變傳力途徑加固技術、加強整體剛度加固技術、粘鋼加固技術以及碳纖維加固技術等。這些絕大部分都是經過長期實踐檢驗可靠性比較高的技術,已收入國家標準《混凝土結構加固技術》(cecs25—90)。此類技術不僅有比較充分的理論依據,規范還提供了詳細的計算公式。如混凝土柱的外包鋼法加固技術,開始階段的計算方法是分別計算混凝土柱和外包鋼,外包鋼按鋼結構計算:當外包裝的綴板加密并出現濕式的施工方法時,其計算按整體構件考慮;當綴板施加。
5結語
高層建筑已經逐漸成為當前時代建筑發展的主流建筑形態之一,對于高層建筑,其抗震效能的分析一直是國內外建筑抗震設計分析的研究熱點,而最直接最有效的抗震措施就是在建筑設計階段進行結構抗震設計,只有從高層建筑物內部實施結構抗震,才能夠從根本上提高高層建筑的抗震效能。本論文從高層建筑結構設計的角度進行了抗震分析,對于具體的高層建筑抗震設計具有一定指導和借鑒意義。
參考文獻:
[1]李忠獻.高層建筑結構及其設計理論[M].北京:科學出版社,2006.
篇7
關鍵詞:教學樓;設計;施工
Abstract: the wenchuan earthquake, the Chinese housing design situation caused JianBu live and the engineering design of the pay more attention to the personnel. Seismic strengthening design in architectural become important topic. This paper introduced through a practical project example, stressed in the reinforcement design of fully improve the structure system, improve the whole house aseismatic function, strengthen the construction of the connection of the component design concept; This article from the plan selection, calculation and analysis and so on several aspects of the reinforcement design method summarized, hope to provide some experience for the engineering builder and reference.
Keywords: teaching building; Design; construction
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
引言
汶川地震后,我國的住宅設計現狀引起了住建部和廣大工程設計人員的日益重視。同樣是大地震,我國的汶川地震死亡慘重,但新西蘭的傷亡人數卻大大減小,是因為新西蘭的建筑普遍使用抗震結構設計,房子很穩固。為了更好的保障人們的生命財產,取用抗震加固設計是一種必然的選擇。
1工程概況
本工程場址位于體育場西側看臺處,場址呈矩形,東西方向寬55至60余米,南北方向長約180余米。場地形狀比較規則,西側緊鄰城市干道,東側為學校體育場,進出十分方便并相對獨立。國際部教學樓沿原看臺方向南北布置,在用地的西側及南北兩側設置出入口,建筑物西側沿整個長邊設置主要道路,南北兩側設進出操場的道路,滿足使用功能及防火要求。西側綠地可開辟成通往城市干道的通道。
2相關的設計思路
2.1單體設計構思
本項目設計的重點和難點在于以下兩個方面:首先,在不改變規模的情況下,操場看臺的幾何尺寸幾乎不可改變,而用地的進深制約了看臺后只能單邊布置教室等大空間的用房,這就造成了大部分教學用房位于看臺之上的三層、四層,對功能布置、結構與抗震以及安全疏散的設計提出了更高的要求;其次,建設用地的現狀決定了大部分教室為東西朝向,這對使用功能會造成較大的不利影響,必須采用相應的措施來解決自然光較低的高度角對視線干擾和東側操場的噪音干擾。
2.2平面功能設計
1、地下1層設置符合110米欄長度要求的室內跑道,以及器械訓練用房,并配有相應的更衣間等輔助用房,以滿足80中作為傳統體育名校的訓練要求。同時大部分設備用房均在地下1層設置。
2、體育器材室和體育組辦公室、會議室設置在首層北段,兼顧日常體育課和優勢項目訓練的管理,并布置一部貨運電梯方便器材的搬運。首層南側設計為西餐廳,建筑面積約237平米,從南側入口可直接進出就餐,西餐廳北側設為家政教室,聯系方便。首層中部設置東西貫通的主門廳,可經此由樓外直接進入體育場。
3、保留原有看臺功能,看臺座位1431個。看臺中部設主席臺,并設相應的貴賓休息室。二層北側設一個檔案室、一個會議室,其他房間按社團活動室、辦公室和休息室設計,其中活動室可根據實際使用要求,靈活布置為標準教室或專業教室。
4、普通教室是師生最重要的學習和活動場所,也是師生在校期間連續使用時間最長的場所,所以集中布置在最佳樓層:三層和四層,爭取最好的采光和通風條件,最大限度的減小外部干擾。本方案共設普通教室34間,按照國際辦學的要求,每間教室供20-30個學生使用,開間凈寬8.8米,進深7米左右,建筑面積約66平方米,方便小班教學。
3加固設計方案的選擇
( 1) 結構體系是決定房屋綜合抗震能力的關鍵因素, 當原結構的結構體系明顯不合理時, 首先采取措施改變、改善或優化結構體系, 著重于提高承載力
和變形能力, 使加固后的結構質量和剛度分布較均勻、對稱, 能最大限度地改善構件的受力狀況, 避免大范圍對構件進行加固處理;( 2) 根據鑒定情況, 教學樓存在平面及豎向剛度不規則, 選擇了柱間增設鋼支撐方案進行加固, 它可為框架提供很大的抗側剛度和承載力, 并能起到調整桿件內力和結構剛度的作用 , 解決了底層薄弱層及位移角過大的問題, 改善了體系的扭轉效應, 使構件的內力分布更加合理, 局部框架柱的軸壓比降低, 梁配筋量降低。
4抗震設計和施工措施
4.1結構內力計算與選取
結構混凝土設計強度等級均為C40,普通受力縱筋均采用HRB335級,箍筋均采用HPB235級,梁中內置H型鋼、加勁肋板及柱中角鋼均采用Q345鋼,鋼板箍采用Q235鋼。通過對套建增層預應力鋼骨混凝土框架內力分析及配筋計算,得到滿足軸壓比、多遇地震及罕遇地震作用下側移要求的柱截面尺寸為b×h=900×900平方毫米, 內置4個角鋼的尺寸均為125X80×12× 11,底層和頂層預應力鋼骨混凝土框架梁截面尺寸為500X900平方毫米,鋼骨采用普通焊接H型鋼700×350×10×20,其他層框架梁截面尺寸為450×800平方毫米, 鋼骨采用普通焊接H型鋼600×300×10×2 0。內置H型鋼混凝土次梁均取b×h=400×600平方毫米,鋼骨采用普通焊接H型鋼400×250×10×2 0。樓板取120mm厚的現澆鋼筋混凝土板。
4.2模板設計
角鋼混凝土柱中的鋼骨架在混凝土未澆灌以前已形成鋼結構,它具有相當大的承載能力,能夠承受構件自重和施工時的活荷載,且可以將模板懸掛在角鋼上,不必為模板設置支柱,因而減少了支模板的勞動力和材料。柱模板采用5mm厚的鋼模,在每個角鋼上焊接2個12抗拉螺栓用于固定模板,抗拉螺栓沿柱長度方向布置間距為400mm。在模板上沿柱長度方向四周設置截面為90mm×50mm的加勁木楞,間距400mm,以增強側模剛度。
抗震構造措施的加固方法
創新了框架梁柱節點核心區粘鋼、外包截面兩種加固方案, 以加強對梁柱節點核心區的約束;安全島樓梯間的填充墻拉結措施則采用了與砌體結構相同的單面鋼筋網砂漿面層加固法采用外包混凝土加固框架柱的同時加強了框架梁的錨固措施 。總之, 節點設計重視結構的整體性, 同時充分考慮施工便捷、質量可控、經濟高效, 且對原結構破壞最小。
在建筑工程項目建設中,設計階段是整個工程最為關鍵的一個環節,在設計中要考慮到多方面的因素。本文結合實例對抗震設計中的一些重要環節和施工措施進行了探討。雖然有些粗淺,希望對同行們有一定的參考作用。
參考文獻:
[1] 鄭文忠 王英《對既有房屋套建增層改造的認識與思考》《工業建筑》2008.6
篇8
出生于1979年9月的攀鋼集團團委書記張小軍個子不高,干練的短發下閃爍著一雙靈動的眼睛,睿智深邃的目光中透著一絲堅毅和創造力。
自2004年走上共青團工作崗位那一刻開始,張小軍就清楚并時刻牢記作為一名團干部所應該承擔的責任。榮獲2016年度“全國優秀共青團干部”的他,是攀鋼青年“理想、拼爭、鉆研、創新”理念的代言人!
抗震救災 身體與心靈的考驗
在2008年“5?12”特大地震災情發生后,時任攀鋼集團攀成鋼公司團委書記的張小軍帶領該公司各級團組織迅速反應,積極行動,啟動應急預案,全力以赴投入抗震救災戰斗中。
當時,各種聯系方式中斷,為了能第一時間組建志愿者服務隊快速參與到抗震救災行動中,該公司團委機關人員只能到青年宿舍一間一間尋找人,將在宿舍的所有團干部和青年志愿者立即召集起來,組建了一個近20人的青年志愿者服務隊。買紅紙寫招募志愿者公告,前往公司醫院了解相關情況,繼續募集青年志愿者,參加攀成鋼公司抗震救災工作會……服務隊有序的忙碌起來。
攀成鋼抗震救災青年志愿服務隊在張小軍帶領下,前后共組織志愿者500余名參與抗震救災,協助攀鋼成都醫院護理從災區轉移受傷群眾100余人。
地震后,雨幾乎沒停過。臨時搭建的帳篷頂上不一會兒就積滿了雨水。張小軍看在眼里,急在心里:雨一直這樣下著,過不了半小時,帳篷頂部堆積的雨水就能將帳篷壓垮,床鋪和受傷的群眾都會被淋個透心涼,那些本來就已經經歷過生死關的人們不僅連個棲息的地方都沒有,身上的傷口這么被水浸著又怎么能康復呢?來不及多想,他連忙叫來20名青年志愿者,分為兩個區域,四個組,帶著志愿者們24小時侯在帳篷內,每隔半小時就用木棒將帳篷頂起來以清除積水,困了就靠著支撐帳篷的桿子打個盹兒,餓了就泡著方便面吃。帳篷里倒是干爽了,志愿者們的衣服卻都沒干過……他們這一干就是五天五夜。
到了白天,張小軍顧不上休息,又忙著設立物資募捐點和成立物資募捐隊。不要愛心人士捐錢,只募捐礦泉水、牛奶、方便面、毛巾、拖鞋等那所急需物資,經過努力,他們先后募捐了4車物資送至德陽什邡災區,為災區群眾送去了攀成鋼職工和青白江人民的關心和關愛。
在運送物資返程時,有一件事讓張小軍和他的小伙伴們激動落淚:在即將上高速時,有幾個小孩站在路邊不停地向汽車揮著小手。靠近停車后,其中一個孩子遞過來一張紙,上面歪歪扭扭地寫著:感謝叔叔阿姨們,你們辛苦了!
當場,忍不住流下眼淚的青年志愿者們都覺得自己內心深處被猛扎了一下,那不是疼,而是一種暖。“我從來沒有想到在幫助別人時,自己的內心會那么的充實、那么的溫暖!”
就是這些溫暖,這些點點滴滴的愛,感動了攀成鋼抗震救災青年志愿者,也感動了所有人。張小軍所在的攀成鋼團委在公司抗震救災工作中被授予集體一等功,他本人也被授予個人二等功。
換屆改選,短暫團齡中的大事
時間到了2015年,因工作需要,張小軍調任攀鋼團委書記。到任接到的第一個任務就是半年后召開攀鋼第十次團代會,完成攀鋼共青團換屆改選工作。
對于剛到崗的張小軍來說,半年后召開團代會無疑是有風險的,畢竟崗位經歷不長,工作成效未知,萬一選舉時出了岔子怎么辦?可他堅持認為,本來已經延期的團代會不能再延了,團員的團齡是有限的,錯過這次團代會就可能再也沒機會參加了。團員不能正常過團組織生活,那還叫什么團員呢?再者只要用心工作,聽團員想說的話,想團員想的事,干團員想干的活,真正走進團員中和大家交朋友,那就能得到團員們的信任和支持。
張小軍帶著部分團干部,花了近兩個月時間,到各單位進行工作調研,并深入基層和團員青年交流,充分了解各單位共青團工作的情況和團員青年的需求。調研一結束,立即啟動攀鋼第十次團代會籌備工作。
團代會能否順利,工作報告是關鍵。報告上上下下討論20余次,征求意見13次,專題討論5次,集中修改17次,才完成攀鋼第十次團代會工作報告。正是因為報告得到各級團組織的充分醞釀,2016年4月,張小軍代表共青團攀鋼集團有限公司第九屆委員會在攀鋼第十次團代會作的題為《團旗插遍主戰場 青春建功新攀鋼 在建設釩鈦資源綜合利用世界級企業的征程中不斷續寫奮進華章》的工作報告,得到團員代表的支持,團代會順利圓滿召開。
在籌備團代會期間,“青春唱響攀鋼”青年歌手大賽作為攀鋼首屆文化節的重要項目正如火如荼的推進,其決賽就放在團代會第一次大會結束的當晚,第二天就是團代會的正式選舉。工作安排時,很多團干部談到兩項大活動同時進行難度特別大,況且決賽還放在團代會期間,肯定不行。張小軍沒有退縮,真誠引導大家,“難度肯定是有的。但如果什么事情都容易的話,還要我們團干部干嘛?‘青春唱響攀鋼’本來就是我們青年的活動,這場決賽放在此時進行既是我們青年向團代會獻禮,同時也是檢驗我們攀鋼團干部工作能力的試金石”。
張小軍帶領的團隊沒讓大家失望。同時進行的兩件大事取得了圓滿成功,并得到領導和廣大團員青年高度評價。鞍鋼集團團委書記張鵬激動地說,“兩項活動同時進行,體現了我們攀鋼團干部的勇氣;活動取得圓滿成功,證明了我們攀鋼共青團的戰斗力。決賽場上選手的表現、青年觀眾的吶喊和團代會中團員代表熱烈的掌聲和那洪亮激昂的團歌、國歌聲,充分展示了我們攀鋼青年的激情和朝氣!”
青年活動,青年中來青年中去
共青團在團員青年中要有影響力,就得讓團員青年在共青團活動中找到存在感,而團員青年的存在感關鍵就在參與。在攀鋼青年文化節中,廣大團員青年不僅積極參與,更在其中找到強烈的存在感。
青年文化的項目,由攀鋼團委擬定,基層團組織討論并提出項目建議,最終匯總意見確定文化節項目。這個過程就是團員青年參與活動策劃、項目建議的過程。
青年讀書分享活動,由基層團組織承辦,基層團干部和骨干青年成為活動的組織者,整個活動得到團員青年的高度贊譽。“平時一本書幾個月都看不完,而在讀書分享活動現場,只用了不到三小時就讓我們了解了12本書的精髓,還聽到小伙伴們對這本書的理解和意見,這活動得堅持!”
在2016年,張小軍帶領團干部們組織的首屆青年文化節交出一份滿意的答卷:涌現出24位特長青年,參與活動人數達3000余人,宣傳覆蓋全體青年,青年文化節成為攀鋼青年主動參與的青年品牌活動。
團員青年愿意跟團走,那就得讓團員青年在團內成才,在團內建功立業。這是張小軍從事共青團以來一直為之努力的目標。
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一、新課程改革背景下思想政治課的教學理念
傳統的教育是一種應試教育,它僅僅把教材視為傳授學科知識的工具,整個課程內容的設置是按德育理論系統的序列展開的,考什么就教什么,教什么就學什么,實際上是一種“滿堂灌”的教學模式,造成了學生被動學習,普遍存在高分低能現象。在新課改下,應立足于學生當前成長過程中存在的問題,著眼于學生未來的發展,采用分年級組織教材,強調營造以人為本、自主發展的課堂模式,尊重學生的人格,實現課堂上的教學民主,給學生自由發展的空間,積極創設問題情境,鼓勵學生大膽探索,盡可能地發揮思維能力。既要重視考查學生道德、心理健康、法律和國情教育等方面基本知識的掌握情況,又要考查學生在具體情景中運用知識分析和解決問題的能力,更要關注學生在運用知識分析和解決問題過程中體現出的情感、態度、價值觀,要注重與社會實際和學生生活的聯系,體現時代性,符合學生的年齡特征和認知水平。教師要轉變觀念,實現以教為主向以學為主轉變,確立以人為本的思想,注重學生個性的發展,培養學生的創新意識、創新觀念,為學生的終身發展打下基礎。
二、新背景下初中思想政治教學改革的建議和策略
1.突破課本課堂的束縛,拓展學生的知識面。
教師要敢于突破課本課堂的束縛,樹立“大政治”觀念,不僅要指導學生學好教材,而且要鼓勵學生多讀政治課外書籍,關注國內、國際時事,社會焦點、熱點,努力拓展學生的知識面;不僅要搞好課堂教學,而且要組織學生開展各種活動,培養學生的實踐能力、合作精神和自主精神;不僅要“傳道、授業、解惑”,而且要鼓勵學生大膽質疑好問,指導學生學會學習。新中考強調不拘泥于教學標準,試題源于教材又高于教材。滿足于課本知識的精耕細作顯然是不夠的,應該對教材內容、結構作大膽的拓展和調整,不要完全對課本內容作具體詳盡的講解,一些知識內容放手讓學生自學,騰出時間補充相關的知識或選取有價值的能力型的熱點問題展開討論,啟迪思維。加強學科與社會、生活的聯系,讓學生關心生存環境,關注社會,體會知識的應用價值,提高分析、解決實際問題的能力,從而培養學生的實踐應用能力。把握時代的脈搏,緊跟時代的步伐,是思想政治課教學的生命力所在。
例如結合“5?12”汶川大地震講授珍愛生命一課:“5?12”汶川大地震發生后,國家派出救援隊伍在第一時間趕赴災區,緊急下達中央財政撥款;各地紛紛支援災區救災,提供大量救援物資,派出大批救災人員;廣大民眾也紛紛捐款捐物支援抗震救災。突如其來的“5?12”汶川大地震,震撼了眾多學生的心靈,學生們感受到了生命的可貴,從被困廢墟卻仍堅持生存的希望的求救者身上懂得了堅強,從那些不顧生命危險、爭分奪秒的救援人員身上懂得了責任、愛心,從全國上下情系災區、支援抗震救災的熱情中懂得了團結的力量。在學校開展的為汶川地震災區捐款的活動中,學生用自己的行動表達了內心的情感,踴躍捐款。初中思想政治課結合社會熱點問題,通過課堂實踐探究活動,對學生及時進行情感、態度、價值觀的教育,讓學生在自我的感悟中得到情感的提升,“把外在的知識、價值觀念和規范等文化轉化為個人的內在精神,是教育活動中最本質的轉化”,這比教師傳統說教的效果要好過百倍,這樣,初中思想政治課的教育任務才算真正完成,興趣也會得到激發。
2.加強社會實踐活動
新課改強調的是活動實踐、調查、經歷,所以教師要讓學生根據自己的親身經歷,用語言描述,用腦子思考,用自己的心靈去感悟。教師要尊重和鼓勵學生的自我理解和感受,強調體驗性。例如,在初一教材中,你有哪些情趣體驗,或者你遇到挫折后的感受如何,等等。所以教師不僅要在課堂教學中組織學生開展演講、辯論、表演和觀看影視錄像等活動,而且要組織學生開展社會調查、參觀訪問,引導學生搜集資料,撰寫論文、調查報告等方式,增強教學的實效性。
3.形成富有特色的教師風格
(1)嚴師風格
這類老師一般具有精湛的授課能力,他們愛崗敬業,治學嚴謹。在平時的教學和生活中嚴于律己,處事公正,凡事以理服人,在學生中有著很高的威望,往往能將學生的各類問題處理得當,并在很大程度上能成為中學生心中的偶像。這類教師雖然嚴厲,但因為其公正的辦事能力和雷厲風行的作風,反而能贏得處于青少年階段的學生的尊敬和崇拜。
(2)和藹可親
這類老師以女老師居多,她們往往對學生有著無私的熱愛,善于發現學生中存在的問題,哪怕是對于那些特別調皮搗蛋的學生,她們也能給予足夠的關心和呵護。這樣的老師因為有著良好的人緣和親和力,往往也能得到學生的愛戴,并對思想政治課程的傳授起到積極的作用。
(3)儒雅之風
這類老師一般來說,知識淵博,但又不是“書呆子”氣質,常常在一些哪怕是日常的生活瑣事上都能傳授一定的知識和道理,并給予學生現實的指導。尤其是對于處在求知欲旺盛時期的學生,這類具有長者風范的教師更容易得到尊敬和愛戴。再配合其本身特有的授課技巧與方法,往往也能將初中思想政治講好、講活。
(4)詼諧幽默
毫無疑問,一個能將思想政治課講得風趣幽默的思想政治老師,顯然會得到同學們的歡迎。這類老師一般有著深厚的理論功底,敏銳的教學眼光,快速的反應能力,一堂課經過他的旁征博引之后會變得十分精彩。能將含有概念、觀點、原理、規律等一些較為抽象、枯燥內容講述得如此生動精彩顯然并非易事,這種風格為同學們所喜愛也就不足為怪了。
總之,新課程理念對政治教師自身角色的轉變和教育教學觀念的更新提出了許多新的更高的要求,在基礎教育課程改革的新道路上,作為政治教育工作者,我們應該努力按照新的課程標準指導教學,積極轉變教育教學觀念,從傳統的角色束縛中解放出來,塑造符合新課程要求的新角色,學習掌握新的教育要求和專業技能,才能勝任新課程理念下的政治教學工作,才能與新課程改革一起成長。
參考文獻:
[1]唐福田.初中政治教學淺析.甘肅聯合大學學報,2009.7.
篇10
我國是世界上地震活動最強烈的國家之一。中國處在全世界最活躍的歐亞地震帶和聞名世界且同樣活躍的太平洋地震帶之間。要同時受到東、南、西、北多個方向的擠壓。其中起主要作用的就是太平洋板塊向西移動的力,歐洲板塊向東移動的力以及印度洋板塊向北移動的力。從歷史記載上看,全國除個別省份外,大部分地區都發生過比較強烈的破壞性地震。特別是離我們最近一次發生的汶川地震,2008年5月12日,四川省汶川發生8.0級罕遇地震,震中映繡鎮最大烈度達11度。此次地震殃及130多個縣市,重災區14個縣市,其中部分縣鎮被移為平地。此次造成69226人遇難,778.91萬間房屋倒塌,震中地區周圍的16條國道、省道公路以及寶成線等6條鐵路干線受損中斷,次生災害山體崩塌、滑坡、泥石流頻發,直接經濟損失高達8700億人民幣。
如何更好的保護人民生命財產安全,提高房屋的抗震能力一直是工程設計人員鉆研的課題,基于傳統抗震設計中的一些弊端和不足,科學工作者研究和發展了一種新的抗震方法——建筑隔震。
1、基礎隔震的工作原理
基礎隔震結構體系,就是指在結構的底部與基礎面之間,設置某種隔震裝置而形成的結構體系。主要包括上部結構、隔震裝置和下部結構三部分。在基礎和上部結構之間設置的隔震裝置,能夠使結構在基礎面上柔性滑動,從而使得結構體系的自振周期得到加長,進而遠離場地的卓越周期。最終把地面震動隔開,有效地降低了結構的加速度反應。地震發生時,通常地面運動加速度的卓越周期在 之間。傳統抗震結構的基本自振周期一般是在 之間。傳統抗震結構的基本周期正好處在地震輸入能量最大的頻段上,因此其加速度反應比地面運動放大若干倍。基礎隔震結構的自振周期一般可延長到4.Os左右,這樣就會更遠離地震動卓越周期,使得上部結構的地震反應會明顯減小。因為基礎隔震結構的反應主要是以第一振型為主,該振型不與其他振型耦連,所以整個上部結構類似于一個剛體,加速度沿結構高度的分布是接近于均勻的。但是,當周期延長后,建筑物的位移也必然會增大。這就必須要采用適當的阻尼元件,來增大整個結構的阻尼,從而來控制上部結構與基礎之間的相對位移。通俗的說,因為隔震結構具有相對較長的基本周期,所以能將較大的相對位移集中在底層,來達到減小上部結構的加速度反應的目的。這種隔震理念通過將大部分地震能量反饋回地面,或由發生在柔性底層的變形來吸收,以減少地震能量向上部結構的傳遞,使上部結構始終保持在彈性工作狀態。這樣既可以提高結構的安全可靠性,也可使上部結構的設計更加靈活自由。
2、隔震結構的能量分析
1956年Housener 提出能量分析法的概念,用地震能量在結構中的傳遞、吸收與轉換情況來反映結構破壞的情況。從能量角度而言,減小地震破壞的基本原則,主要是以適當的方式減小或消耗地震輸入的能量。
對于傳統的抗震結構,小震時結構處于彈性變形階段,中、大震時結構進入彈塑性階段。地震能量主要由結構構件的塑性變形來消耗,因此震后結構構件普遍出現裂縫,此外,非承重構件、建筑裝修、建筑設備及一些昂貴儀器的破壞可能還會導致更嚴重的損失。由此可見,采用這種傳統的抗震設計方法,對于風和小震還是可以發揮較好的作用,但是在遇到中震和大震后,結構就已經開始破壞,并且震后的加固和維修工作量比較大,費用高,無法繼續正常使用。
而在隔震結構中,隔震裝置具有變化的水平剛度,在風和小震作用下具有足夠的剛度。在中、大震時,隔震裝置的水平剛度變小,使隔震結構的自振周期變長,遠離上部結構的自振周期和場地卓越周期。從而將部分地震能來隔絕,減少了輸入到結構的地震能量。并且,隔震裝置先于上部結構進入到塑性階段,地震能量主要由隔震層的塑性變形和阻尼來消耗,因此上部結構課基本保持彈性而不會發生嚴重的破壞。
3、隔震結構的適用范圍
一般來說,隔震結構可以適合各種用途的建筑,但從建筑功能要求和經濟性考慮,對于重要性和安全性要求較高、建于地震高烈度區的建筑更適合采用隔震。常見的如醫院建筑和核電站等。美國和日本等國對一些歷史建筑的加固改造也多采用隔震。在我國,隔震結構主要應用于地震高烈度區的住宅樓和重要性系數較高的公共建筑。
建筑類型 適應原因
政府機關、消防、警務、醫院及電信部門 地震發生時,這些單位擔負著指揮救災和搶救的功能
電腦中心、金融中心 電腦資料的遺失會造成重大損失
美術館、博物館、圖書館及歷史建筑 具有重要的文化價值
核電廠、化學工廠、疾病預防中心及高科技機構 防止危險品泄漏或者重要的科研成果破壞
住宅樓 保護人身及財產安全
4、隔震技術的經濟性分析
隔震結構與傳統抗震結構的經濟性比較可以分為兩部分:一是直接建設費用,二是減少損失的費用。以下分別對這兩部分費用加以分析。
直接建設費用
1、減少部分
(1)由于上部結構地震作用的減小,上部結構構件截面及配筋可以相應減小,甚至結構型式及方案也可以進行調整,如上部結構可以由框架——剪力墻改為框架結構,砌體結構可以增加數層或者高度。與傳統的抗震措施相比,隔震結構的上部結構鋼筋混凝土工程造價一般可以降低20%左右。
(2)非結構構件和裝修的錨固連接構造可簡化。
2、增加部分
(1)隔震部分的設計費。隔震結構與傳統的抗震設計、分析計算均有區別。目前國內的隔震設計一般分兩部分進行,隔震層部分的設計委托專業的隔震設計單位,其他部分的設計委托給普通的設計單位,因此,在設計費用上要比傳統的抗震設計有所增加,以體現設計的特殊部分。(2)隔震器和阻尼器的費用。總的來說,隔震器和阻尼器的費用依賴于隔震器和阻尼器布置的效率,每個隔震器或阻尼器承擔的荷載越大,效率就越高。(3)由于設置隔震層,使地下土方的開挖量增加,擋土墻需要加強。(4)增加隔震層頂部厚度不小于140mm現澆鋼筋混凝土樓面,若有地下室且隔震層設置在地下室柱頂,地下室柱也需要加強。(5)管線穿越隔震層的柔性接頭及其他隔震構造的特殊處理。通過對大量工程的分析,可以發現:對于建造在高烈度地震區的丙類建筑,若采用鋼筋混凝土框架結構或框架剪力墻,層數較多,且上部結構及隔震層設計合理,采用隔震技術后,不僅可以提高房屋的安全可靠度,還可以降低造價約1%~5%。
隔震結構減小損失的費用
在地震作用下,隔震結構的上部結構的層間側移減小,使上部構件在地震作用下進入塑性的程度要小,此外,一些非結構構件或設備也可以減小破壞,因此,隔震比不隔震在地震中產生的損失及震后修復的費用要小。地震引起的結構損失可以分為兩部分:(1)層間位移引起的損失。層間位移引起結構構件變形會損壞結構的主要承重構件和一些非承重構件,如門、窗和隔斷等。(2)加速度引起的損失。各層樓的慣性力導致頂棚、家具或者設備的損壞。傳統的抗震結構很難同時減小這兩種損壞,若設計結構的剛度較大,可以減小層間位移,但是同時會曾加樓層的加速度;反之,若結構的剛度減小,雖然樓層的加速度減小,但是層間側移會增大。綜合以上兩種情況,總體而言隔震結構與傳統的抗震結構相比,造價基本持平或者略有減小,即使增加造價,也基本能控制在5%以內。且大震以后,所需要的修復費用要小很多,若考慮這部分維修費,則隔震建筑具有無法比擬的經濟效益。
展望
總體來說現在建筑隔震技術盡管不是非常完善,但是作為一種新型的抗震技術還是具有一些傳統抗震技術所沒有的優點,只要設計合理,目前在實際工程中還是取得了很好的效果,特別是高烈度地區更能顯現出這種技術無可比擬的優勢。今后的發展方向應該是集中在研究支座所用橡膠材料的耐久性和耐火性能幾個方面,因為支座所用橡膠的耐久性直接影響了隔震的效果。而現在城市發展快速,火災很難避免,因此,在發生火災時,如何提高橡膠的耐火性也是一個重要的研究課題。
參考文獻:
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