工程结构抗震论文

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篇1:工程结构抗震论文

工程结构抗震论文

导读:地震是一种随机振动,所以建筑结构设计人员为防止、减少地震给建筑造成的危害,就需要分析研究建筑抗震问题不断总结工程经验,妥善处理这一工程问题。在高层建筑结构中,楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用,楼盖相当于水平隔板,它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力子结构,而且要求这些子结构能协同承受地震作用,特别是当竖向抗侧力子结构布置不均匀或布置复杂或抗侧力子结构水平变形特征不同时,整个结构就要依靠楼盖使抗侧力子结构能协同工作。

关键词:高层建筑,建筑结构,抗震设计

地震是一种随机振动,所以建筑结构设计人员为防止、减少地震给建筑造成的危害, 就需要分析研究建筑抗震问题不断总结工程经验,妥善处理这一工程问题。

一、实行建筑抗震设计规范,总结工程经验妥善处理工程问题:

(一)选择有利的抗震场地

地震造成建筑物的破坏, 除地震动直接引起的结构破坏外,场地条件也是一个重要的原因。地震引起的地表错动与地裂,地基土的小均匀沉陷, 滑坡和粉、砂土液化等。科技论文。因此,应选择对建筑抗震有利的地段, 应避开对抗震不利地段。当无法避开时, 应采取适当的抗震加强措施,应根据抗震设防类别、地基液化等级,分别采取加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施; 当地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层、新近填土和严重不均匀土层时,应估计地震时地基不均匀沉降或其他不利影响, 采用桩基、地基加固和加强基础和上部结构的处理措施; 对于地震时可能导致滑移或地裂的场地,应采取相应的地基稳定措施。

(二)优化的平面和立面布置

关于建筑结构设计的平面与立体结构, 我们根据认为有以下几个方面可以参考:

1、结构的简单性。结构简单是指结构在地震作用下具有直接和明确的传力途径。只有结构简单,才能够对结构的计算模型、内力与位移分析, 限制薄弱部位的出现易于把握,因而对结构抗震性能的估计也比较可靠。

2、结构的刚度和抗震能力。水平地震作用是双向的,结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用。通常, 可使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力, 结构的抗震能力则是结构强度及延性的综合反映。结构刚度的选择既要减少地震作用效应又要注意控制结构变形的增大, 过大的变形会产生重力二阶效应, 导致结构破坏、失稳。

3、结构的整体性。在高层建筑结构中,楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用,楼盖相当于水平隔板,它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力子结构, 而且要求这些子结构能协同承受地震作用, 特别是当竖向抗侧力子结构布置不均匀或布置复杂或抗侧力子结构水平变形特征不同时, 整个结构就要依靠楼盖使抗侧力子结构能协同工作。

(三)设置多道设防的抗震结构体系

多道抗震防线, 是指在一个抗震结构体系中, 一部分延性好的构件在地震作用下, 首先达到屈服, 充分发挥其吸收和耗散地震能量的作用, 即担负起第一道抗震防线的作用, 其他构件则在第一道抗震防线屈服后才依次屈服,从而形成第二、第三或更多道抗震防线, 这样的结构体系对保证结构的抗震安全性是非常有效的。同时底框建筑底层高度不宜太高, 应控制在4.5m 以下。高度加大, 底层刚度减小, 重心提高, 使框架柱的长细比增大, 更容易产生失稳现象。论文参考网。而且由于高度较大,很多建筑房间被业主一层改成了两层, 造成了较大的安全隐患。科技论文。宜具有合理的刚度和强度分布, 避免因局部削弱或突变形成薄弱部位.产生过大的应力集中或塑性变形集中;可能出现的薄弱部位, 应采取措施提高抗震能力。

(四)保证结构的延性抗震能力

合理选择了建筑结构后, 就需要通过抗震措施来保证结构确实具有所需的延性抗震能力,从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标, 系统的抗震措施包括以下几个方面内容。强柱弱梁: 人为增大柱相对于梁的抗弯能力,使钢筋混凝土框架在大震下,梁端塑性铰出现较早,在达到最大非线性位移时塑性转动较大; 而柱端塑性铰出现较晚, 在达到最大非线性位移时塑性转动较小,甚至根本不出现塑性铰。从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。强剪弱弯: 剪切破坏基本上没有延性, 一旦某部位发生剪切破坏, 该部位就将彻底退出结构抗震能力, 对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值, 使结构能在大震下的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。

(五)合理的建筑结构参数设计计算分析

对于复杂结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时, 应采用不少于两个不同的力学模型,目前主要有两种计算理论: 剪摩理论和主拉应力理论, 它们有各自的适用范围:砖砌体一般采用主拉应力理论,而砌块结构可采用剪摩理论。对计算机的计算结果, 应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。结构计算控制的主要计算结果有结构的自振周期、位移、平动及扭转系数、层间刚度比、剪重比、有效质量系数等。另外, 地下室水平位移嵌固位置,转换层刚度是否满足要求等, 都要求有层刚度作为依据。复杂高层建筑抗震计算时,宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应, 振型数不应小于15,对多塔结构的振型数不应小手塔楼数的9 倍, 且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。总之, 高层结构计算很难一次完成,应根据试算结果, 按上述要求多次调整,才能得到较为合理的计算结果,以保证建筑物的安全。

二、高层建筑抗震设计中经常出现的问题

(一)部分建筑物高度过高

按我国现行高层建筑混凝土结构技术规程规定,在一定设防烈度和一定结构型式下,钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。在这个高度,抗震能力还是比较稳妥的,但是目前不少高层建筑超过了高度限制。在震力作用下,超高限建筑物的变形破坏性会发生很大的变化,建筑物的抗震能力下降,很多影响因素也发生变化,结构设计和工程预算的相应参数需要重新选取。

(二)地基的.选取不合理

由于城市人口的增多和相对空间的缩小,不少建筑商忽略了这一问题,哪里商业空间大就在哪里建。高层建筑应选择位于开阔平坦地带的坚硬土场地或密实均匀中硬土场地,远离河岸,不应垮在两类土壤上,避开不利地形、不采用震陷土作天然地基,避免在断层、山崖、滑坡、地陷等抗震危险地段建造房屋。高层建筑的地基选取不恰当可能导致抗震能力差。

(三)材料的选用不科学,结构体系不合理

在地震多发区,采用何种建筑材料或结构体系较为合理应该得到人们的重视。由于我国建筑结构主要以钢筋混凝土核心筒为主,变形控制要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准。但因其弯曲变形的侧移较大,靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移,不仅增大了钢结构的负担,而且效果不大,有时不得不加大混凝土的刚度或设置伸臂结构,形成加强层才能满足规范侧移限值。

(四)较低的抗震设防烈度

许多专家提出,现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要,建筑结构设计的安全度水平应该大幅度提高。我国现行抗震设防标准是比较低的,中震相当于在规定的设计基准期内超越概率为lO%的地震烈度,较低的抗震设防烈度放松了高层建筑的抗震要求。

三、结语

地震是一种目前难以准确预测的自然灾害,为避免它给人类带来大的灾难。作为工程技术设计人员在建筑结构的研究和工程设计中,应从整体宏观的观点出发,综合处理好建筑功能、技术、艺术、安全可靠性和经济合理等几方面内容,从而创造出更加安全、适用、经济美观的高层建筑;新型结构的出现,高性能材料的发展,计算机技术水平的提高,促使人类建筑精品再上新的台阶。

篇2:中外土木工程专业结构抗震与减震课程比较研究论文

中外土木工程专业结构抗震与减震课程比较研究论文

摘要:地震严重危及人民生命和财产安全,中国是一个地震多发的国家,增强土木工程结构的抗震能力势在必行。抗震与减震课程是一门涉及多种专业知识的课程,文章以同济大学、香港理工大学、帝国理工大学及加州大学伯克利分校等世界级土木强校为例,主要讨论抗震与减震课程研究生阶段各校授课内容,通过对比研究课程设置,取长补短,不断提高中国土木工程专业的教育质量,加强研究生能力培养,促进中国研究生教育的转型。

关键词:抗震与减震;土木工程专业;课程设置;教学改革方案

中图分类号:G40-0593;TU352 文献标志码:A 文章编号:1005-290904-0041-04

地震是一种严重危及人民和生命财产安全的自然灾害。近年来,世界范围内的强烈地震导致的建筑物损坏、倒塌以及人员伤亡令人触目惊心。中国是一个地震多发的国家,增强土木工程结构的抗震能力势在必行,按照“拓宽专业面,加强基础”的教学指导方针[1]各高校开设了建筑结构抗震设计课程,防灾减灾工程及防护工程学科也受到了普遍的关注。文章以同济大学、香港理工大学、帝国理工大学及加州大学伯克利分校等世界級土木强校为例,对比研究土木工程专业抗震与减震课程的设置情况。

一、课程设置概况

抗震与减震课程作为土木工程专业课,具有极强的理论性和实践性,主要学习地震成因及结构抗震基本知识,场地、地基和基础的抗震,单、多自由度结构体系地震反应,地震作用计算和结构抗震验算,各类建筑结构的抗震设计,结构隔震与消能减震设计等内容[2]。

同济大学土木工程学院防灾方向研究生培养方案中将结构抗震与减震设为专业学位课,课程主要内容包括:建筑结构抗震设计基本知识,建筑结构抗震非线性静力分析理论和技能,建筑结构隔震和消能减震设计概念、理论和分析手段等。

香港理工大学土木工程专业结构工程专业的部分课程设置与同济大学防灾专业核心课程类似,其中与结构抗震与减震课程对应的是楼宇抗震设计。

帝国理工大学土木工程专业结构工程专业分为混凝土结构、地震工程、综合结构工程及钢结构设计四个模块,其中地震工程模块与防灾专业更为接近。对比同济大学防灾核心课程与帝国理工大学地震工程模块课程发现,对应结构抗震与减震课程的是混凝土结构抗震设计和钢结构抗震设计。

加州大学伯克利分校土木工程专业有两个与防灾相关的专业,分别为结构工程专业和机械与材料专业,与结构抗震与减震课程对应的`是地震防护系统、抗震设计和高等地震分析。

四个学校均开设了结构抗震与减震课程或其相关课程。同济大学和香港理工大学均只开设了一门课程,而帝国理工大学开设了两门,加州大学伯克利分校开设了三门。其中,帝国理工大学虽然开设两门课程,但课程以结构形式加以区分而非从主要内容进行细化。加州大学伯克利分校开设的课程则兼具深度和广度,并对当下应用日益广泛的地震防护系统和较难的高等地震分析单独开课,使学生可以根据自身兴趣和课题方向选课,为其科研和实践奠定坚实的基础。

二、课程内容

四所学校对应结构抗震与减震课程的内容如下表。

从学分设置而言,同济大学的结构抗震与减震课程为2学分,香港理工大学和加州大学伯克利分校每门课程的学分均为3分,同济大学抗震课程的学分偏少,而加州大学伯克利分校三门课程共9学分,学生可根据自己的研究方向、兴趣和自身能力选修。

各高校抗震与减震课程的设置情况及课程内容与大学所处国家(地区)地理位置及其研究生教育的特点有关。从开课的内容可以看出,香港理工大学和帝国理工大学的授课内容只涉及抗震设计,虽然帝国理工根据不同的结构形式开设了不同的课程,专业性更强,但在内容上没有太多拓展,对于时下应用日益广泛的结构振动控制系统涉及不多,因此可以看出这两所大学对于结构抗震与减震课程的要求相对较低,这一现象与这两所大学所处地理位置的地震危险性以及所处国家或地区的研究生教育特点有关。香港理工大学地处中国香港,香港地区虽然有较大断裂,但由于该断裂处于较完整的火山岩和花岗岩岩体中,不具备发生中强地震的充分条件[3]。帝国理工大学地处伦敦,而伦敦地震活动水平处于中低水平[4]。因此,对抗震内容的学习要求相对不高。对于研究生教育特点,香港地区高校专业及课程设置往往从实际出发,取决于社会需求,有较强的社会适应性[5]。香港理工大学更是主张“实用为本,学以致用”,其课程设置与社会需求紧密结合,产学研结合充分,为社会培养了大量高素质应用型复合型人才。与之类似,英国现行的研究生教育培养模式也是应用型人才培养模式,市场起导向作用[6],在中国香港和英国这种以强调应用性为主的研究生培养模式下,由于所处的地域地震危险性不高,因此,抗震与减震课程要求相对较低。

同济大学开设的结构抗震与减震课程涉及抗震设计与地震防护系统两方面的内容,且本科阶段同济大学开设有建筑结构抗震设计课程,主要讲授抗震设计相关内容,恰好与研究生阶段的内容有效衔接。中国内地的研究生教育正处于转型期[7],逐步从扩大规模向提高质量转变,教学质量有所提高,教学内容更加深入,但转型还未彻底,因此在课程设置和内容安排上可能还存在不足,应结合自身情况,不断深化改革,最终形成独具特色的研究生教育培养模式。

加州大学伯克利分校开设地震防护系统、抗震设计和高等地震分析三门课程,在广度和深度上都更胜一筹,但是在总课时有限的情况下,多数学生也只能选修其中的一门或两门,其中高等地震分析课程专业性太强,适合此类研究方向或对此有强烈兴趣的学生选修,不能全面普及。这与美国的研究生教育特点有关,美国研究生教育的课程设置灵活、系统,与科研结合紧密。此外,美国的研究生教育非常重视课程学习,美国的研究生院为学生提供了大量可供选修的课程,学生对课程的选择具有较大的自主权。

就课程内容安排而言,加州大学伯克利分校开设的课程涉及抗震设计、地震防护系统和抗震分析等内容;同济大学的课程涉及抗震设计和地震防护系统两个方面;香港理工大学和帝国理工大学均只涉及抗震设计。显而易见,加州大学伯克利分校、同济大学两所高校所有开设的课程涉及的内容更广。就授课内容的深度和专业性而言,帝国理工大学与香港理工大学均只涉及抗震设计的内容,但帝国理工大学根据不同的结构形式开设不同的课程,更加深入且细化,专业性更强;加州大学伯克利分校的三门课程更加专业、细化、深入,且涉及时域、频域分析等高难度内容。同济大学一门课程安排抗震设计和地震防护系统两方面的内容有不够深入的嫌疑,但考虑到同济大学本科阶段已开设建筑结构抗震设计课程,主要讲授抗震设计内容,恰好与研究生课程结构抗震与减震课程互为补充,这样的课程设置方式也较为合理。

三、教学改革思路和总结

通过比较研究可以看出:不同高校土木工程专业中结构抗震与减震课程的设置与其所处国家(地区)的地域特点及研究生培养模式密切相关,主要区别:在开课数量上,同济大学与香港理工大学均只开设一门课程,帝国理工大学与加州大学伯克利分校都开设了多门课程;在课时安排上,同济大学的课时安排偏少;在授课内容的深度和广度上,不同的学校有不同安排,所处地域对此有一定影响。

教学改革是一项系统性和综合性的工程,需长期坚持[8],在进行教学改革时,应结合学校

自身情况及所处地域环境,积极借鉴并吸收其他学校的可行经验。

(一)增加课时

抗震与减震课程作为日益受关注的土木工程专业课程,其重要性不言而喻,课时是授课内容和质量的保证,适当增加课时很有必要。

(二)合理增设课程数量

把结构抗震与减震作为一门课程进行讲授并不利于学生结合自身研究方向选择课程,应当适当增设课程,拓展所学内容并加深难度,使不同学生能根据自己的研究方向和兴趣选修课程,为其后期进行科学研究和工程实践打下坚实基础。

(三)深化改革,促进转型

中国的研究生教育经过多年发展已基本形成培养模式多样、学科种类齐全的研究生教育体系,为社会的建设与发展提供了有力的人才保障,但也应认识到,中国的研究生教育与其他教育强国相比还有较大的差距,因此,应当抓住转型期的关键机遇,不断提高教育质量,加强研究生教育的能力培养,不断深化改革、促进中国研究生教育的转型。

参考文献:

[1]董事尔,赵渝林, 明成林.宽口径土木工程专业人才培养模式研究[J].高等建筑教育, ,42(1):18-21.

[2]戴素娟, 孙黄胜, 高秋梅.浅谈结构抗震设计课程教学改革[J].土木建筑教育改革理论与实践, 2008(10): 94-95.

[3] 岳中琦.与香港地区地震危险性相关的汶川地震灾害调查的五点认识[J].华南地震, ,31(2): 14-20.

[4]Paul W.Burton.英国的地震危险性[J].地震学刊, 1995(S1):49-51.

[5] 王璐,曾云亮.香港研究生教育的质量管理及启示[J].学位与研究生教育,(2): 40-43.

[6] 鲁正,刘传名,武贵.英国高等工程教育及启示[J].高等建筑教育,,25(3): 41-45.

[7]王战军.转型期的中国研究生教育[J].学位与研究生教育,(11): 1-5.

[8]潘毅,李彤梅,黄云德.建筑类建筑结构课程教学改革探讨与尝试[J].高等建筑教育,2010,19(6):119-121.

篇3:结构抗震概念设计论文

结构抗震概念设计论文

一、结构抗震概念设计的提出原因及必要性

每栋建筑物都是一个空间结构体,在荷载作用下各构件并非是以脱离体系的单一构件独自工作,而是以相当复杂的方式共同工作,精确计算其作用和受力是相当困难的,在计算地震作用时尤其如此,由于地震作用下的结构构件受力状态的复杂性及不确定性、人们对地震时结构响应认识的局限性和模糊性、理论计算中的假定与实际情况的差异性,注定了在现阶段无论计算工具再如何发展,计算过程再如何严格,其结果也只能是一种比较粗略的估计,甚至有时还根本无法计算。

显然在结构设计中,仅依靠现有理论进行抗震计算往往不能满足结构安全性、可靠性的要求,无法达到预期的设计目标。因此在不确定因素众多,受力状况复杂的结构抗震设计中,抗震概念设计的提出和应用就显得尤为重要了。

二、结构抗震概念设计的涵义

所谓抗震概念设计,一般是指不经过计算,尤其在难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据整体结构体系与分结构体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、实验现象和工程经验中所获得的基本设计原则和设计思想,从总体的角度来进行建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制,从而从根本上保证结构的抗震性能。

三、结构抗震概念设计的基本原则和具体要求

(一)建筑场地的选择

地震造成建筑的破坏,除地震动直接引起结构破坏以外,还有场地条件的原因,诸如:地震引起的地表错动与地裂,地基土的不均匀沉陷、滑坡和土体液化等。因此选择有利于抗震的建筑场地是减轻建筑物地震灾害的第一道重要工序。

(二)建筑物的平面、立面及竖向剖面的布置建筑物平面和立面的规则性是抗震概念设计中需要考虑的一个重要因素。

规则的建筑方案体现在:建筑物的平面布置基本对称;结构体型简单;抗侧力体系的刚度和承载力上下变化连续、均匀。因为,简单、对称的结构容易估算其在地震时的反应,容易有针对性的采取抗震措施并对其进行细部处理。因此,这就要求建筑专业的设计人员具有一定的抗震知识素养,应该对所设计的建筑的抗震性能有所估计,避免采用抗震性能差的严重不规则的设计方案。

(三)结构体系的确定和结构布置

结构体系的.确定是结构设计中头等重要的大事。结构设计时应通过综合分析使结构体系尽量合理且经济,应优先采用抗震能力强、延性好、耗能能力强、便于施工且具有多道防线的结构体系(如框架-剪力墙结构,框架-筒体结构,设置耗能连梁的剪力墙结构等),避免采用抗震能力较低的结构体系(如板柱-剪力墙结构,单跨框架结构等),尤其应避免采用看似“合法”(符合规范)但不合理的结构体系(如当房屋高度接近规范框架结构类适用高度上限时,仍采用框架结构,震害表明,框架结构的侧向刚度较小,整体性较差,结构的抗震性能较差,此情况下应采用抗震性能较好的框架-剪力墙结构为宜)。

而在结构布置时,应采用概念清晰、传力途径明确的布置方式,尽量避免造成结构扭转、平面和立面的里出外进、竖向传力杆件的间断与不连续等问题。

(四)多道抗震防线的设置

单一结构体系只有一道抗震防线,一旦破坏就会造成建筑物倒塌的严重后果。特别是当建筑物的自振周期与地震动卓越周期相近时,建筑物由此而发生的共振,更加速其倒塌进程。而如果建筑物采用的是多重抗侧力体系时,第一道防线的抗侧力构件在 当第一道抗侧力防线因共振而破坏,第二道防线接替工作,建筑物自振周期将出现较大幅度的变动,与地震动卓越周期错开,使建筑物的共振现象得以缓解,避免再度严重破坏。在双重结构体系中一般应优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙,或轴压比值较小的抗震墙、实墙筒体等构件作为第一道防线的抗侧力构件,如框架-剪力墙结构中的剪力墙,框架-填充墙结构中的填充墙,单层厂房纵向体系中的柱间支撑,均可作为各自体系中的第一道抗震防线。如因条件限制,只能采用单一的框架体系,则框架就成为整个体系中唯一的抗侧力构件,此时应采用“强柱弱梁”型的延性框架。

在地震作用下,框架梁成为第一道抗震防线,框架柱为第二道抗震防线,用框架梁的变形去消耗地震能量,使框架梁的屈服先于框架柱的屈服,从而保护了框架柱的相对完整,最终达到“大震不倒”的要求。

(五)结构抗震设计关键点的把握

在结构抗震概念设计中,还应注重对结构体系中的关键部位(如薄弱层,加强层等)、关键部位中的关键构件(如加强层的重要竖向构件、转换层的水平转换构件等)、关键构件中的关键节点(如梁柱节点,柱根部位等)几个关键点的把握,从而实现“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固、强柱根弱杆件”的设计理念。

结构抗震概念设计不是拒绝进行复杂结构设计,而是要求在处理复杂结构设计时明确:什么是结构设计的最佳选择?采用不合理的结构方案或结构布置可能会带来什么样的后果?需要采取哪些补救或加强措施,并对这些措施的合理性和有效性做出客观的评价,以保证结构性能目标的实现,确保房屋安全。结构抗震概念设计不是指手画脚的空洞说教,而是具有丰富内涵的实实在在的工作。

篇4:结构工程论文

结构工程论文

论文题目:探析土木工程中混凝土施工技术的质量防控

摘 要:本研究生论文主要阐述了土木工程施工中混凝土的施工技术,分析了混凝土的施工过程中如何做好质量防控,保证施工质量。

关键字:混凝土表面 硅酸盐水泥 质量控制

水的质量要求

凡可以饮用的水均可用于拌制和养护混凝土。未经处理的工业废水、污水及沼泽水不能使用,对钢筋混凝土及预应力混凝土工程不允许使用海水。

水泥的质量控制

水泥是混凝土应用材料之首。目前我国的水泥品种较多,按用途和性能分为通用水泥、专用水泥及特种水泥。通用水泥主要用于一般土建工程,包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。在使用水泥的时候必须区分水泥的品种及强度等级掌握其性能和使用方法,根据工程的具体情况合理选择与使用水泥,这样既可提高工程质量又能节约水泥。在施工过程中还应注意以下几点:

(1)优先使用散装水泥;(2)运到工地的水泥,应按标明的品种、强度等级、生产厂家和出厂批号,分别储存到有明显标志的仓库中,不得混装;(3)水泥在运输和储存过程中应防水防潮,已受潮结块的水泥应经处理并检验合格方可使用;(4)水泥库房应有排水、通风措施,保持干燥;(5)先出厂的水泥先用; (6)应避免水泥的散失浪费,作好环境保护。

骨料的质量控制

(1)砂砂优先选用优质江砂或河砂,混凝土工程应选用中粗砂,对于泵送混凝土,砂宜用中砂,砂率宜控制在39~43%。

(2)石子碎石针片状颗粒状必需严格控制。针片状含量较大,直接影响商品混凝土的质量。石子粒形好,接近方或圆形,针片状颗粒含量很小,适宜配置泵送混凝土或高强泵送混凝土。

掺加掺合料

大量试验研究和工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到润滑作用,可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性,从而改善了可泵性。特别重要的效果是掺加原状或磨细粉煤灰后,可以降低混凝土中水泥水化热,减少绝热条件下的温度升高。目前,我国有关标准规定粉煤灰掺量不能大于25%,对预应力混凝土中的掺量有更为严格的限制。在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。

混凝土的搅拌及运输质量控制

根据工程量的大小并结合施工单位自身设备条件选取相应的拌和设备和运输设备。提前预测拌和设备和运输设备可能出现的故障和问题,并及时安排机修人员作好设备的检查和修理工作。不能因为设备故障而停止混凝土的浇筑,确保在施工过程中及时提供工程所需混凝土,促进工程有序向前推进,保证施工进度。

(1)混凝土拌和质量控制要点混凝土配合比应严格控制,拌制的混凝土拌和物应均匀。混凝土的和易性、保水性、粘聚性要好,易于施工。

(2)混凝土最小拌和时间混凝土搅拌的最短时间根据施工规范要求确定,掺有外加剂时,搅拌的时间应适当延长。粉煤灰混凝土的搅拌时间比基准混凝土延长10~30s。

(3)混凝土运输过程注意事项:运输中不致发生分离、漏浆、严重泌水、过多温度回升和坍落度损失。

混凝土浇筑

混凝土浇筑前的准备

(1)组织施工班组进行技术交底,班组必须熟悉图纸,明确施工部位的各种技术因素要求(混凝土强度等级、抗渗等级、初凝时间等);

(2)组织班组对钢筋、模板进行交接检,如果不具备混凝土施工条件则不能进行混凝土施工;

(3)组织施工设备、工具用品等,确保良好;(4)浇筑前应对模板浇水湿润,墙、柱模板的清扫口应在清除杂物及积水后再封闭。

混凝土浇筑的一般要求

(1)混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不得超过3m,如超过3m时必须采取措施。应采用串筒、导管、溜槽或在模板侧面开洞;

(2)浇筑混凝土时应分段分层进行,每层浇筑高度应根据结构特点、钢筋疏密决定。一般分层高度为插入式振动器作用部分长度的1.25倍, 最大不超过500ram。平板振动器的分层厚度为200mm;

(3)开动振动棒,振捣手握住振捣棒上端的软轴胶管,快速插入混凝土内部,振捣时,振动棒上下略为抽动,振捣时间为20~30s,但以混凝土面不再出现气泡、不再显著下沉、表面泛浆和表面形成水平面为准。使用插入式振动器应做到快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,按顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍(一般为300~400mm),靠近模板距离不应小于200mm。振捣上一层时应插入下层混凝土面 50~100ram,以消除两层间的接缝。平板振动器的移动间距应能保证振动器的平板覆盖已振实部分边缘;

(4)浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇,其间歇时间应尽量缩短,并应在前层混凝土初凝之前,将次层混凝土浇筑完毕。间歇的最长时间应按所有水泥品种及混凝土初凝条件确定,一般超过2h应按施工缝处理:

(5)浇筑混凝土时应派专人经常观察模板钢筋、预留孔洞、预埋件、插筋等有无位移变形或堵塞情况,发现问题应立即浇灌并应在已浇筑的混凝土初凝前修整完毕:

(6)浇筑完毕后,检查钢筋表面是否被混凝土污染,并及时擦洗干净。

浇筑中出现下列情况之一应停止浇筑

(1)混凝土初凝并超过允许面积;(2)混凝土平均浇筑气温超过允许偏差质,并在1h内无法调整至允许温度内;(3)在浇筑过程中出现大雨或暴雨天气。

施工过程中出现下列情况之一应挖出混凝土

(1)不能保证混凝土振捣密实或对水工建筑带来不利影响的级配错误的混凝土料;(2)长时间凝固、超过规定时间的'混凝土料;(3)下到高等级混凝土浇筑部位的低等级混凝土料。

混凝土浇筑的质量控制

(1)在保证浇筑坍落度的前提下,尽量减少用水量。夏季施工时应用缓凝型的泵送剂;

(2)选粒形好、级配好、含泥量小、空隙率小的粗细骨料,并优选最佳砂率;

(3)施工时,不能过振、欠振、漏振,要快插慢提振捣棒;

(4)严格控制浇筑流程,合理安排施工工序。分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。对已浇筑的混凝土接近初凝时反复抹压或滚压,如表面开始硬结人力抹不动时,可进行二次振动,这样可排除混凝土因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。反复抹压、搓压时,最关键的是要掌握混凝土的初凝时间;

(5)遇到大风或暴雨时,应及时保湿、覆盖。当混凝土失水产生裂缝、表面出现硬皮时,可用喷壶喷雾水进行表面处理;

(6)严格控制拆模时间,达到拆模强度后,方可拆模。

混凝土的养护

(1)混凝土养护混凝土早期养护,应派专人负责,使混凝土处于湿润状态,养护时间应能满足混凝土硬化和强度增长的需要,使混凝土强度满足设计要求。

(2)注重浇筑完毕后养护混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。混凝土表面的养护要求:①塑性混凝土应在浇筑完毕后l2内开始洒水养护,低塑性混凝土宜在浇筑完毕后立即喷雾养护,并及早开始洒水养护;②混凝土应该连续养护,养护期内必须确保混凝土表面处于湿润状态;③ 混凝土养护时间不宜少于14d。

结语

随着预拌混凝土的迅速发展,以及人们对工程质量的日益重视。越来越多的工程,将会加强控制混凝土的质量要求,确保施工顺利进行。

篇5:砌体结构抗震的新发展论文

砌体结构抗震的新发展论文

摘要:砌体结构是一种传统的墙体材料,在我国的各类建筑中仍占80%以上的比例。近些年来,随着建筑业的蓬勃发展,新型墙体材料也不断涌现,如从欧美引进的混凝土小型空心砌块就是其中的一种。另外,结合就地取材的原则生产的各种地方性砌体材料,如蒸压类和烧结类的非粘土多孔砖和实心砖.这都为砌体结构的应用扩大了领域和范围.

关键词:砌体 抗震

一、引言

砌体的结构是一种传统的墙体材料,在我国的各类建筑中仍占80%以上的比例。近些年来,随着建筑业的蓬勃发展,新型墙体材料也不断涌现,如从欧美引进的混凝土小型空心砌块就是其中的一种。另外,结合就地取材的原则生产的各种地方性砌体材料,如蒸压类和烧结类的非粘土多孔砖和实心砖.这都为砌体结构的应用扩大了领域和范围.

现代砌体结构已与传统的砌体有许多区别。按照砌体中的配筋率大小可将其分为无筋砌体结构、约束砌体和配筋砌体三类,它们的界限定义为:仅有少量的拉结钢筋,含筋量在0.07%以下时为无筋砌体;约束砌体适用于地震设防地区的砌体结构,如在墙段边缘设置边缘构件(钢筋混凝土构造柱),同时墙段上下设置有圈梁,此类砌体结构的特点是在砌体周边均有钢筋混凝土约束构件,砌体配筋量在0.07%-0.17%左右;配筋砌体适用于10层以上的中高层建筑,如配筋混凝土空心砌块,其实就是一种砌筑成型的剪力墙结构,其配筋率也接近于现浇钢筋混凝土剪力墙结构,即在0.2%左右。

1966年的邢台地震和1976年的唐山地震等数十次破坏性大地震,以及1923年日本关东大地震等,几乎无一例外的表明无筋砌体结构不能承受大地震的考验。因此目前国外抗震规范一般只允许建造3层及三层以下的砌体结构。

尽管砌体结构的抗震性能如此之差,然而在城镇建设中,由于我国人口集中,土地有限,所以我们不可能把砌体结构限制过严,而是要适应发展的需要,在研究和总结震害的基础上,改进砌体的抗震性能,提高它的建造层数和高度,满足业主需要。

二、约束砌体

砌体结构的脆性性质可以通过配筋或加强边缘约束来改善。1976年唐山大地震后,总结地震中八栋裂而不倒的砌体房屋的经验,提出了在承重墙体中设置边缘约束构件的规定。经过二十多年的实践考验证明,设有构造柱的砌体房屋,在经受九度地震后未发现有倒塌的实例,此种做法是安全的。但应注意以下几点:

1、约束墙体的构造柱截面不宜过大,配筋不宜过多。且必须是先于墙后浇构造柱混凝土,使柱与墙体能够紧密结合,共同工作。此类构造柱在墙体受水平地震作用初期应力极小,刚度也不大。但当墙体开裂后柱内应力逐步增大,直到裂缝贯通墙体,构造柱才明显受力直到钢筋屈服。此时的墙体已破碎,构造柱的约束使得墙体破碎而不至于倒塌,从而达到“裂而不到”的目标。如果构造柱截面和配筋过大,由于混凝土刚度远大于砌体墙体,所以构造柱会吸收大多数的地震力,结果构造柱先于墙体破坏,起不到约束墙体的作用。

2、构造柱的设置不能改变砌体刚性的性质。墙体在竖向和水平地震作用下首先沿45°主拉应力的轨迹开裂,并逐步延伸,形成对角的“x”形裂缝;如果墙段的高宽比较大,则在墙体中段会出现水平裂缝段。因此构造柱的间距不能过大,否则将会消弱对墙段砌体的约束作用,基本上是纵墙内每开间均设,横墙内间距不大于层高的两倍。

3、构造柱必须依靠楼层上下楼盖圈梁的拉结。构造柱作为一种竖向构件,一般沿墙截面不变,配筋也少有变化。因此,在各楼层柱高处必须有圈梁作为锚固点,以形成上下和左右墙段的约束作用。

4、楼盖圈梁在多层结构中很难准确计算,它的作用是多方面的,如增强拉接,提高结构的整体性,抵御地基的不均匀沉降,加强楼板与墙体的连接等。而构造柱的作用也是如此,它在加强墙体之间的连接方面是明显的,但它的约束作用一般要在墙体开裂以后才能发挥,这是构造柱的特点之一。

5、设置构造柱之后,墙体的抗剪能力一般提高20%左右,因此应当认为提高砌体抗剪强度不是在墙两端设置构造柱的主要目的,构造柱的主要作用在于较大幅度的增大墙体的变形能力,特别是对墙段塑性变形后的约束作用。墙段两端的构造柱既不能阻止墙体裂缝的出现,也不能大幅度的提高墙段的抗剪能力,但它使墙段和房屋取得了较大的延性,从而减小了突然发生倒塌的危险性。

6、构造柱间距应该分两种情况区别对待。一种是单一作为约束边缘构件的构造柱,此类构造柱的设置主要考虑约束墙段的长度需要,以往抗震规范中尚不明确,无论在砌体横墙或纵墙中均为提出间距的.要求。事实证明构造柱的约束作用是有限的。例如在以往的纵墙中设置构造柱时只要求在两端设构造柱,数十米长的构造柱难以约束墙段的破坏此时构造柱的数量是远远不够的。即使横墙中的构造柱间距一般可能达到11~12米,构造柱作用也难以完全发挥。

根据工程实践经验和有关试验研究资料分析结果,新规范对此做了补充和完善:

a) 当层数和房屋高度接近或者达到砌体结构限定高度时横墙内的构造柱间距不宜大于层高的2倍,即一般不宜超过5.4米;纵墙内的构造柱一般不超过3.9米(外纵墙)和4.2米(内纵墙),即大致每开间均应设置一根构造柱。如此要求是十分必要的,实验证明墙段的宽高比超过2时,构造柱的约束作用降低。

b) 在开间较大、横墙较少的多层住宅中,当层数和房屋高度接近和达到砌体高度限定高度时对构造柱的设置间距要求更高。在横墙内的柱间距不宜大于层高,在纵墙内的柱间距不宜大于4.2米;同时在所有纵横墙交接处及横墙的中部也均应设有构造柱以约束相应墙段的砌体。

通过上面规定可以看出构造柱作为一种约束边缘构件限定其最大间距是十分必要的,否则将难以发挥其应有的作用,新规范完善了对多层砌体结构构造柱设置的规定,在一定程度上也提高了砌体结构的抗震安全性,有效的保证了大震不倒的抗震设防的总目标的实现。

7、构造柱的计算

按照提高墙段的抗剪强度要求,设置构造柱是对构造柱作用的一种新发展。设置构造柱的目的不同因此设置部位也不同,此类构造柱一般均布置在墙段中段。当房屋的设防烈度要求较高或横墙较少,墙段不能承受所承担的地震作用时可采用增设构造柱的做法来提高墙段的抗剪强度,满足抗震设防地区对多层砌体结构的抗剪要求,因此中段构造柱的作用不同与设置在墙段边缘的约束构造柱,两者从概念上不能混为一谈。

三、对于配筋砌体,主要是对于当房屋层数比较高时应用,对于大量的民用建筑中,应用还不是很广泛,在此我们就不多谈了。但对于青岛地区而言,气候潮湿、抗震设防六度,住宅建设中的通常做法是在地面设架空层或半地下室,坡屋顶,实际层数达到8层,已超出规范限值。规范中的用词为“不宜”超过7层,也就是说只要采取合理有效的措施,还是可以实现的。具体做法是:

(1)楼层圈梁层层设置,截面适当加大;

(2)墙体交接处均设置构造柱;

(3)构造柱间距不大于4米;

(4)大于米的洞口两侧设构造柱;

这样处理的中心意思就是按组合砌体来考虑这类情况。但这样处理后,因为现在的住宅设计要求较高,平面一般情况下都比较复杂,纵墙很少有连通的,所以墙体内的构造柱数量较大,对砌体本身而言是不利的,所以构造柱的截面不能过大,否则达不到我们要求的结果。

四、由于我国现在正处在墙体材料改革的时期,不同的地区都会有一些适合本地材料,但我们的总体思想“小震无碍,中震可修,大震不倒”是不变的,无论哪种材料,都要采取相应的抗震构造措施来保证工程的安全性,保证国家、人民的财产不受到损失。

篇6:结构抗震安全性审查其余超限工程符合要求?

(二)不应同时采用多塔、连体、错层、带转换层、带加强层等五种类型中的三种以上的复杂类型。

(三)按超限的程度和薄弱部位,应明确为达到安全和预期性能目标的比规范、规程的规定更严格的针对性强的抗震措施。

篇7:多层砌体结构抗震设计分析的论文

多层砌体结构抗震设计分析的论文

摘 要:多层砌体结构是建筑结构中常见的一种结构形式,文章概述了砌体结构建筑抗震设计的一般规定,对多层砌体结构建筑抗震构造的措施进行了重点分析,这对于结构设计有着重要的指导意义。

关键词:砌体结构;抗震设计;构造措施

在我国,砌体结构因材料来源容易,构造简单,因此被广泛应用都建筑结构中,但砌体结构材料一般属于脆性材料,砌筑而成的结构也属脆性,因而砌体结构的抗震性能较差。与地震作用走向垂直的墙体,会因出平面的弯曲破坏造成大面积的墙体甩落,垂直地震力作用,墙体会出现受拉水平裂缝,在扭转地震力作用下,墙体角部易产生破坏;纵横墙连接处地震时易出现竖向裂缝、拉脱,甚至整片墙倒塌,砌体结构的楼梯间、预制钢筋混凝土楼屋盖、女儿墙、突出顶面的屋顶间,在地震中的破坏屡见不鲜。为了减轻震害,保障人民生命财产安全,应因地制宜地进行砌体结构房屋抗震设计。

1 砌体结构房屋抗震设计一般规定

1.1 合理选址,正确选用基础形式

地基不均匀或地基承载力过低,会产生不均匀沉降,造成上部墙体开裂,影响正常使用;高填方地区,在土壤尚未固结时进行基础施工,会造成新建房屋地面沉陷;新建房屋应选在场地稳定、土壤完成固结、土质均匀的场地建房;基础埋置深度应在本地区冻土层以下,对于不满足上述要求的,可采用地基处理,比如对基底以下土层采用三七灰土局部换填,以满足上部荷载的要求,其次,宜增加上部结构刚度,增设地圈梁。

1.2 总高度与总层数限制

随着层数增加,砌体结构房屋在地震作用下的破坏程度也随之加重,基于砌体材料的脆性性质和震害经验,限制其层数和高度是主要的抗震措施。不同的抗震设防地区房屋的总高度与总层数是有区别的。另外,针对不同抗震设防类别的砌体房屋,层数和高度限值也应根据规定做相应调整。

1.3 多层砌体承重房屋的层高限制

规范还要求多层砌体承重房屋的层高不应超过3.6m,为数不少的砌体房屋单层层高超限,不利于墙体稳定。

1.4 多层砌体房屋高宽比限制

多层砌体房屋一般可不做整体弯曲验算,但是为了保证房屋的稳定性,应限制其高宽比,砌体房屋总高度与总宽度的最大比值宜符合《建筑抗震设计规范》要求。

1.5 限定房屋抗震横墙间距

多层砌体房屋的横向地震力主要由横墙承担,地震中横墙间距大小对房屋倒塌影响很大,横墙不仅需要有足够的承载力,并且还与楼盖传递水平地震剪力的需求相联系。为了保证结构的空间刚度,满足楼盖对传递水平地震剪力的刚度要求,应规定横墙最大间距。

1.6 合理确定建筑布置和结构体系

根据历次震害调查统计,纵墙承重的结构布置方案,因横向支承较少,纵墙较易受平面外弯曲而导致倒塌。因此,多层砌体结构,应优先采用横墙承重的结构布置方案,其次采用纵横墙承重方案,避免采用纵墙承重方案。房屋立面高差在6m以上,或房屋有错层,且楼板高差大于层高的1/4,或各部分结构刚度、质量截然不同,宜设置防震缝,将复杂体型房屋划分为若干简单、刚度均匀的单元。

2 多层砌体结构房屋抗震构造措施

2.1 合理设置圈梁和构造柱

圈梁作为楼屋盖的边缘构件,将装配式楼屋盖箍住,提高楼屋盖的整体性和水平刚度。钢筋混凝土圈梁应设在屋盖处及每层楼盖处,并应闭合,遇到洞口应上下搭接。圈梁标高设置宜与预制板相同或紧贴板低,圈梁高度不应小于120mm,基础圈梁高度不应小于180mm,配筋不应少于4根直径14的I级钢筋。构造柱应设置在外墙四角,错层部位横墙与外纵墙交接处、大房间内外墙交接处、较大洞口两侧,构造柱最小截面尺寸可采用240mm×180mm,纵筋宜采用4根直径为12mm的I级钢筋,箍筋间距不宜大于250mm,6、7度区超过六层、8度区超过五层和9度区,宜采4根直径14mm的I级钢筋,箍筋间距不应大于200mm。圈梁与构造柱一起对墙体在竖向平面内进行约束,限制墙体的开裂,保证墙体的整体性和变形能力,尤其是设置在屋盖和基础顶面的圈梁能够提高房屋的竖向刚度、抵抗地基不均匀沉降对房屋带来的不利影响。

2.2 加强楼、屋盖与墙体的`连接构造

经过对历次震害中多层砌体房屋楼屋盖破坏情况的分析,可以看出预制与现浇式楼盖均出现过倒塌破坏,因楼屋盖板作为水平构件作用主要是传递水平地震作用,所以加强其整体连接性能,即使墙体和板间具有可靠的连接措施才是关键,如要求楼板的搁置长度、楼板与圈梁的连接要求、墙体间的连接要求、屋架与墙柱的锚固拉结等,通过这些措施来保证多层砌体房屋的整体性能。

2.3 强化楼、电梯间抗震构造

历次震害表明,楼、电梯间由于比较空旷且缺乏楼盖的侧向支承,因而容易遭到破坏成为房屋的薄弱环节,如楼梯梯板折断、楼梯间墙倒塌等,所以要对楼、电梯间四角,楼梯斜梯段上下端对应的墙体处增设构造柱,及对楼梯间墙体提出增加水平配筋的要求,以此提高楼、电梯间墙体的抗震性能。

2.4 重视非结构构件的设计

多层砌体结构中,非承重墙体、女儿墙,雨蓬等非结构构件在地震中的破坏屡有发生,应给予足够重视。后砌的非承重隔墙应沿墙高每隔500~600mm配置2根直径6mm的I级钢拉结筋与承重墙或柱拉结,每边深入墙内不应少于500mm,8度和9度时,长度大于5m的后砌隔墙,墙顶尚应与楼板拉结,独立墙肢端部及门洞边宜设钢筋混凝土构造柱;烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体,否则应对墙体加强措施,不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱或出屋面的烟囱;不应采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。

3 结语

根据调查统计,在5月12日的汶川地震中,经过抗震设计的砌体结构房屋发生严重破坏和倒塌的比例约为20%~30%,由此不难看出,虽然砌体结构的抗震性能较差,但是经过抗震设防,可大大地减轻地震对砌体结构带来的破坏。在我国,划定抗震设防烈度为6度及6度以上地区占到国土面积的2/3以上,所以各类砌体结构材料在各地震区均有应用的可能性,因此,必须重视砌体结构房屋的抗震设计,应严格按照《建筑抗震设计规范》要求进行合理的结构体系布置与抗震验算和采取可靠地抗震措施,提高砌体结构房屋的抗震能力,降低震害。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.砌体结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,.

[3] 李国强,李杰,苏小卒.建筑结构抗震设计[M].北京:中国建筑工业出版社,.

篇8:研究在土建结构中的抗震加固技术论文

摘要:土建工程项目中的结构处理是比较重要的一个方面, 确保土建结构较为可靠稳定, 进而才能够更好提升整个土建工程项目的实际应用价值。基于此, 在土建结构中合理应用抗震加固技术也就显得极为必要, 应该在具体施工建设中予以充分关注。本文就重点围绕着土建结构抗震加固的必要性, 以及当前常见的各类抗震加固技术手段进行了分析论述。

关键词:土建结构; 抗震加固; 技术手段;

1 引言

随着当前我国土建工程项目的不断发展, 其涉及到的内容越来越多, 相应土建工程项目的结构同样也越来越复杂, 为了较好实现对于土建结构的有效施工处理, 必然需要重点确保其具备较为理想的抗震性能, 能够保障整体土建结构的稳定性。在当前土建结构施工处理中, 较好实现对于抗震加固技术手段的有效应用必不可少, 其能够较好解决以往土建结构应用中可能存在的明显不稳定威胁, 充分提升土建结构的实际应用效益, 在当前土建工程项目中表现出了较高的作用价值, 需要结合具体技术手段进行恰当合理运用。

2 土建结构中抗震加固的必要性分析

对于土建结构中抗震加固技术手段的有效应用, 其作用价值较为突出, 能够较好实现地震隔离作用, 确保土建结构的稳定性和可靠性。结合具体抗震加固技术的实际应用, 其具体作用价值表现在以下几个方面:

2.1 有助于保障竖向刚度和承载力

在土建结构施工处理中, 抗震加固技术的应用必然能够首先作用于土建结构的竖向结构, 促使相应竖向结构的承载力得到有效提升, 确保竖向荷载的平衡有序。基于此, 抗震加固技术的应用还能够表现出较强的变形控制效果, 尽量降低土建结构相关构件存在的变形问题威胁, 维系整体结构的稳定性。

2.2 有助于维系水平结构稳定性

对于土建结构中抗震加固技术的有效应用, 其在水平方面同样也能够表现出较强的作用价值, 能够较好实现对于水平荷载的有效控制, 提升土建结构水平构件的柔度, 促使其能够具备更为理想的实际效益, 避免因为震动作用导致相应土建结构的稳定性受损, 对于减少下部结构的层间剪力也能够具备较强作用。

2.3 有助于确保土建工程施工年限

对于土建工程项目的具体施工建设, 其往往还能够表现出较为理想的耐久性保障效果, 促使土建工程项目能够在后续应用中具备较强的可靠性, 满足一般设计应用50年的基本要求。这种抗震加固技术的应用在制作方面的表现更为突出, 这也是确保土建工程整体应用年限能够得到较好保障的重要条件。

篇9:研究在土建结构中的抗震加固技术论文

具体到当前我国土建工程项目施工处理中, 相应抗震加固技术的应用越来越多样, 尤其是随着施工技术手段的不断创新发展, 相应抗震加固技术的应用也越来越理想, 为了促使其能够表现出较强的应用性能, 必然需要结合具体土建结构特点及其加固需求进行恰当选择。现阶段土建结构抗震加固中比较常用的技术手段有以下几项。

3.1 增大截面积抗震加固法

在土建结构抗震加固处理中, 较好运用增大截面积加固法能够较好提升其整体结构承载力, 有助于实现对于整体土建结构的优化, 在混凝土结构以及其它构件的加固处理中比较常见, 比如混凝土梁结构、柱结构以及板结构, 都可以借助于增大截面积加固法进行处理, 提升其整体承载力效果, 降低可能形成的明显威胁隐患。结合增大截面积加固法的实际应用, 其在多个方面表现出了较为理想的优势, 操作相对较为便捷高效, 不存在较为复杂的操作技术, 对于施工人员的要求同样也不高, 如此也就需要在具体施工建设中予以恰当选择, 提升结构加固效益。当然, 对于这种增大截面积加固方法的有效应用, 对于具体施工材料进行恰当选择必不可少, 需要确保相应混凝土材料或者是其它浆液的应用较为匹配, 能够和原有土建结构较好融合, 避免形成明显分离现象, 只有确保其具备整体性优势, 进而才能够提升其整体承载能力。

3.2 外包型钢抗震加固法

对于土建结构抗震加固处理优化, 还可以采用外包型钢的方式进行处理, 其能够借助于性钢材料的强度以及韧性进行充分运用, 促使其能够较好作用于土建结构体系, 增强整个土建结构的稳定性保障效果。结合这种外包型钢加固法的有效应用, 其需要在具体设计层面进行详细把关, 尽量避免型钢截面积过大, 必须要小于原有土建结构的截面大小, 如此才能够提升其辅助效果, 避免对于原有结构形成一定威胁。为了更好提升这种外包型钢加固法的应用效果, 往往还需要借助于化学灌浆外包型钢操作方式进行处理, 该种方式的应用能够更好提升其整体性效果, 避免因为型钢应用不合理带来较大问题威胁。此外, 还需要针对性钢材料的应用进行合理防护, 促使型钢材料能够具备较强的防腐蚀性能, 在型钢材料上进行防锈涂料的处理, 综合提升其防护效能。

3.3 预应力抗震加固法

在土建结构抗震加固处理中, 合理运用预应力技术进行加固处理同样也能够表现出较强的作用价值, 其主要就是借助于钢拉杆或者是撑杆进行预应力的有效施加, 进而也就能够促使这些外加结构能够具备更强的加固防护效果, 对于提升原有土建结构的刚度、承载力以及抗裂性能等具备较强作用。结合这种预应力加固法的有效应用, 其最为突出的一个优势就是不需要占用过多的空间, 可以在小范围内进行加固处理, 最终取得的抗震加固效果同样也是比较理想的`。但是预应力加固技术的应用同样也存在着一些较为明显的限制, 其一般不适合于在混凝土结构的高温状态下进行操作, 对于收缩较大的混凝土结构也很难发挥出较为理想的作用价值。当然, 对于预应力技术的具体施工应用, 同样也需要重点把握好对于预应力大小的严格控制, 能够促使其较好适应于土建结构加固需求, 避免可能在土建结构中形成不合理影响威胁。

3.4 增设构件抗震加固法

为了更好提升土建结构的稳定性和完整性, 重点围绕着构件的合理增加进行处理也是比较有效的一个方式, 但是这一加固方式的应用同样也存在着较为明显的局限性, 很难实现对于一些内部结构固定, 且无法进行调整的土建工程进行处理。结合这种增设构件抗震加固法的有效应用, 其针对不同土建结构的加固应用需求, 可以采取的方式和手段也是比较多的, 比如增设墙体结构、增设柱结构以及增设拉杆等, 都能够在具体应用中表现出较为理想的作用价值, 也需要有目的地进行处理, 避免随意增设带来的无用消耗, 需要确保其构件增设后能够表现出最强的抗震加固效果。在这种增设构件抗震加固法的实际应用中, 需要重点加强对于构件增加后可能带来不良影响和损失的详细分析, 在原有结构基础上进行计算, 了解其动力特性, 如此也就能够更好提升其整体抗震加固效果。当然, 具体到不同构件增加处理中, 必然还需要进行详细规划, 结合周围结构特点进行有序处理, 尽量避免可能形成的明显相互干扰威胁。

3.5 合理设计防震缝

为了较好实现对于土建结构抗震加固性能的提升优化, 在具体设计处理中还需要切实加强对于防震缝的有效设计, 能够促使防震缝的应用较为合理高效, 有效实现对于防震缝作用价值的呈现, 保障其结合具体土建结构进行合理留设。对于一些体型相对不规则的土建结构, 更是需要合理设计防震缝, 促使防震缝结构能够较好实现对于整体结构抗震性能的优化, 保障相应位移需求能够得到较好控制, 避免可能产生的较大威胁问题。在防震缝的具体设置处理中, 还需要切实把握好对于隔震支座的有效应用, 确保其整体土建结构的抗震加固效果较为突出, 对于地震作用下的不良威胁形成较好处理, 如此也就必然能够保障结构的稳定性。

4 结束语

综上所述, 对于土建结构中抗震加固技术手段的有效应用, 其作用价值较为突出, 需要结合具体土建工程项目的结构稳定性需求进行合理分析, 确保其能够具备较强的可靠性, 保障土建结构应用安全性。具体到各类抗震加固方法的选择中, 需要综合分析, 全面评价适应条件, 规范后续具体施工作业, 确保其能够较好作用于土建结构, 发挥抗震加固需求。

参考文献

[1]韩晓蕊.抗震加固技术措施在土建结构工程项目中的应用[J].城市建设理论研究 (电子版) , (14) :221.

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[3]许伟涛.土建结构设计中的桩基设计与抗震设计[J].农村经济与科技, 2017 (4) :61~62.

[4]胡永平.刍议土建结构中的抗震加固技术[J].四川水泥, 2017 (1) :202.

[5]张力.刍议土建结构中的抗震加固技术[J].建筑知识, (11) :38.

[6]孙作新.土建工程结构设计中的桩基设计与抗震设计问题[J].科技创业家, (1) :24.

篇10:复合墙民用住宅的抗震设计结构研究分析论文

关于复合墙民用住宅的抗震设计结构研究分析论文

国内尤其是广大乡村城镇地区已建成的底部框架结构中,底层一般采用砖砌体作为抗震墙,抗震规范和砌体规范对此类抗震墙的设计做出了相应规定。针对地震作用下砖砌体墙容易开裂、延性较差的问题和设置混凝土墙带来的刚度过大等不利影响,提出在房屋底层设置一种新型抗侧力构件—一密肋复合抗震墙,形成底部框架—一密肋复合墙上部砌体房屋结构(简称底部框架—一复合墙结构)。本文结合课题组前期对密肋复合墙、框架-密肋复合墙的研究成果,对底部框架—一复合墙结构的抗震设计方法、构造措施等方面进行较为系统的介绍,以利于今后对底部框架房屋结构的研究和工程应用。

1上部砌体结构

密肋复合墙是以截面及配筋较小的钢筋混凝土为框格,内嵌以各种具有一定强度的轻质砌块工地现浇或工厂预制而成。密肋复合墙在水平荷载作用下,与隐形外框架共同工作,两者相互作用,充分发挥各自性能,以密肋复合墙为主要受力构件、与隐形外框架和现浇楼板组成的装配整体式密肋壁板结构,已在我国部分省市的多层和小高层住宅体系中得到应用。底部框架房屋的设计中,砌体层与底部框架—一抗震墙层刚度比值的控制是决定这类房屋抗震性能优劣的关键性因素,其中一个重要的原因在于无论是砌体墙还是混凝土墙,在墙体截面面积固定不变的条件下无法实现刚度的自由调整,造成上下层刚度比值难于控制,而密肋复合墙可以有效解决墙体面积不变时其抗侧刚度的调整问题,从而满足不同条件下结构对抗震墙的设计需求。

2抗震性能研究

框架—一密肋复合墙体受力特点。为了研究反复荷载作用下框架与复合墙协同工作机制、破坏形态和极限剪承载能力,进行了内置“十”字形、“丰”字形、“井”字形等不同框格形式的框架—一复合墙荷载试验。框架—一复合墙荷载试验结果表明:①试件破坏形式均是剪切型,内墙板中填充砌块首先开裂,继而墙板框格(主要是肋梁)端部形成塑性铰,最后外框架柱发生压弯破坏,框架-复合墙体具有明显的双重延性受力特点;②内填砌块与混凝土框格、复合墙板与外框架相互支撑、相互约束,依照各自刚度大小承担相应荷载,并在荷载作用过程中不断进行内力重分配与调整,具有良好的协同工作性能;③密肋复合墙板的独特构造特点,减小甚至避免了砌体墙发生平面外破坏的可能,砌体在破坏阶段仍能发挥一定支撑作用;较小的框格有利于控制墙体裂缝分布,避免形成贯通框架对角的主斜裂缝,同时增加了墙体变形能力,使得后期变形更为平缓;④处于压弯状态的肋柱较拉弯状态的肋梁破坏轻微,在荷载作用的整个过程中均能保持竖向承载力,始终分担试件所承担的竖向荷载,表现出良好的抗倒塌能力。

3实用抗震设计方法

确定框架与复合墙协同工作计算模型和不同阶段复合墙刚度折减系数后,即可进行抗震设计。底部框架结构层数一般不会超过8层,刚度沿高度分布比较均匀,并且以剪切变形为主,因此可采用底部剪力法进行计算。参考一般底部框架-抗震墙砖房结构,给出底部框架—一复合墙结构的主要设计步骤:

3.1初步拟定框架、复合墙及上部砌体墙的截面尺寸和材料强度等级,计算出各楼层重力荷载代表值,将其分别集中置于相应的楼盖水平处。

3.2计算结构的'层间侧移刚度。底层侧移刚度按公式(6)计算,若底层同时还有砌体抗震墙或混凝土墙,则可在式(6)上增加相应构件有效侧移刚度表达式。初步设计阶段,复合墙弹性等效刚度可取0.4~0.6倍的同截面混凝土墙刚度,误差不大。

3.3计算结构的自振周期.底层框架-复合墙结构的基本周期建议采用顶点位移法或瑞雷法,由此两式计算所得的基本周期值与实测值符合较好。

4抗震构造措施

底部框架复合墙结构所采取的抗震构造措施除应满足抗震规范、砌体规范等对多层砌体房屋和底部框架房屋的有关规定外,框格配筋还应满足下列几方面的要求:①框格纵筋配筋率与墙板截面积的比值不应小于1.0‰,钢筋直径不宜小于16mm,截面配筋数量不少于4根;箍筋直径不宜小于6mm,间距不大于300,梁柱交接处适当加密;②与复合墙相连的框架柱除承担自身所分配的地震力外,还与复合墙之间存在较为复杂的受力关系,抗震等级宜提高一级考虑,箍筋沿柱全高加密;③肋梁钢筋外伸长度在框架柱内符合锚固长度要求,当框架柱两侧均有复合墙时,肋梁纵筋宜连续设置;④肋梁、肋柱与框架之间的砌块参与结构受力,与框架柱通过26间400mm的拉结筋可靠连接,沿框格全长设置。

底部框架—一抗震墙房屋是符合我国现阶段国情特点、在城市和乡镇中被广泛应用的一种结构形式,预计在今后相当长一段时期内仍会建造大量的底框砌体住宅建筑。

篇11:钢管混凝土在抗震工程中的应用论文

钢管混凝土在抗震工程中的应用论文

摘要:简要介绍了钢管混凝土的特点和发展史,针对前人已研究的成果,综述了不同截面、不同空心率、不同结构下的钢管混凝土构件的抗震性能,为钢管混凝土在实际抗震工程中的运用提供了参考建议。

关键词:钢管混凝土;抗震性能;耗能能力

0 引 言

钢管混凝土构件是在钢管内填充混凝土。随着高层、超高大跨度建筑的需要,钢管混凝土结构凭着承载力高、造价低、施工方便、抗震性好等优越的条件被广泛应用,很多研究者做了很多关于钢管混凝土的抗震性能分析和研究,取得了很大的成果,并在抗震工程中得到广泛应用。

1 钢管混凝土的特点

钢管在纵向轴心压力作用下,属于异号应力场,其纵向抗压强度将下降,小于单向受压时的屈服应力,同时钢管是薄钢管,单向受压时,承载力受管壁局部缺陷的影响很大,远远低于理论临界应力计算值;对于混凝土,强度低,截面大,随着混凝土强度增大脆性增加,而混凝土抗拉性比较差[1]。

钢管混凝土是新型结构[2],正好弥补了两者的缺点,在钢管混凝土构件在纵向轴心压力作用下,由于混凝土的密贴,保证了钢管不会发生屈曲,可以使这算应力达到钢材的屈服强度[3],使钢材的强度承载力得以充分发挥;对于混凝土,混凝土不仅受到纵向压力,还有受到钢管的紧箍力,使混凝土三向受压,使混凝土纵向抗压强度提高,弹性模量也得到提高,塑性增加。

钢管和混凝土的共同作用下,使得钢管混凝土构件有以下特点:

(1)构件承载力大大提高。1976年哈尔滨锅炉厂做了一次简单的对比试验,得到钢管混凝土柱轴心受压下承载力是空钢管和管内径素混凝土柱之和的173%。

(2)良好的塑性和韧性。这种新结构在承受冲击荷载和振动荷载时,有很大的韧性,所以抗震性能比较好。

(3)造价低, 从很多实际工程可以看到,钢管混凝土柱与普通钢筋混凝土柱相比,节约混凝土50%以上,结构自重减轻50%左右,钢材用量相等或略高,不需要模板。与钢结构相比,可减少钢材50%左右。

(4)施工简单,可以缩短工期。

2 钢管混凝土结构的发展史

钢管混凝土结构是在劲性钢筋混凝土结构、螺旋配筋混凝土结构以及钢管结构的基础上发展起来的。

在19世纪60年代前后,钢管混凝土结构在苏联、北美、西欧和日本等发达国家得到重视,并开展了大量的试验研究,但是施工工艺得不到解决。

在19世纪80年代后期,由于先进的泵灌混凝土工艺的发展,解决了施工工艺的问题。如1879年英国的Severn铁路桥的建造采用钢管桥墩,在管内灌了混凝土防止内部锈蚀并承受压力。

1923年,日本关西大地震后,人们发现钢管混凝土结构在这次地震中的破坏并不明显,所以在以后的建筑,尤其是多高层建筑中大量应用了钢管混凝土。1995年阪神地震后,钢管混凝土更显示了其优越的抗震性能。

钢管混凝土在我国的发展:20世纪60年代中期,钢管混凝土引入我国。1966年北京地铁车站工程中应用了钢管混凝土柱。在70年代厂房和重型构架也应用了钢管混凝土柱;80年代后,我国开展了科学试验研究,得到了结构的计算理论和设计方法[4]。

现阶段我国对钢管混凝土性能的研究:圆形、多边形和方形、实心与空心、轴心受压与偏心受压构件的强度和稳定;压弯扭剪复杂应力状态下构件的'强度和稳定;抗震性能与抗火性能以及施工时初应力的影响等。而且取得了很大的科研成果。

3 综述前人已研究的钢管混凝土抗震性能

3.1钢管混凝土构件根据截面形状可以分为方形、矩形、多边形及圆形截面钢管混凝土构件。

国外Shinji 和 Yamazaki 等[5]对受变化的轴力和往复水平荷载作用下的方钢管混凝土柱的受力性能和位移进行研究;Amit[6]做了高强方钢管混凝土柱抗震性能的试验研究,分别分析了高强混凝土和高强混凝土对构件滞回性能的影响;Kang 和 Moon[7]考察了方钢管混凝土柱恒轴力在低周反复荷载和单调荷载作用下构件的承载能力和耗能能力,得到方钢管高强混凝土柱滞回曲线饱满,即使在高轴压比的情况下,都没有明显的捏缩现象;试件有较好的耗能能力,位移延性系数均大于 3[8]。方钢管高强混凝土柱与普通方钢管混凝土柱[8]相比,有较高的弹性刚度和极限荷载;与高强混凝土柱[10]相比,有良好的耗能能力和更小的强度退化;与纯钢柱比,有良好的抗失稳能力。

苏献祥的矩形钢管混凝土柱在循环荷载作用下的性能研究中得到矩形钢管混凝土柱承载力高,变形能力强,有较稳定的后期承载力,延性系数在6.89~11.53[11]之间,满足延性柱的抗震要求,矩形钢管混凝土柱的滞回曲线饱满,没有明显的“捏缩”现象,耗能能力强,具有良好的抗震性能。

随着边数越多,钢管混凝土构建的组合性能越好,产生的紧箍力增大,承载力增大,塑性增强,承载力是抗震重要指标之一,因此圆形钢管混凝土具有较好的抗震性能。

矩形钢管混凝土柱与梁节点构造简单、连接方便,还能有效提高构件的延性及有利于防火、抗火等特点,最重要的是矩形截面存在刚度的强轴和弱轴,它可以按要求提高强轴方向的刚度,而弱轴方向刚度基本不变,从而提高截面整体效果;但是矩形各边不相等所以受到的紧箍力不同,不如方形截面受紧箍力相等。圆钢管混凝土构件的钢管对核心混凝上起到了有效的约束,使混凝土的强度得到了提高,塑性和韧性大为改善。截面选择时应该根据实际情况抓住主要的矛盾。

3.2钢管混凝土在房建中用于框架结构、框架剪力墙、剪力墙及筒体结构中。

Kim和 Bradford[12-13]指出钢筋混凝土框架结构抗侧刚度较小,为了使结构既具有较高的抗侧刚度,又有较好的耗能性能和承载力。有钢管混凝土框架结构抗震性能试验研究[14]得出此实验的P一△滞回曲线均呈现出饱满的棱形,充分表明钢管混凝土框架的耗能能力强和延性好。在破坏阶段,梁出现屈服甚至屈曲,得到钢管混凝土柱的抗倾刚度及塑性很好,整个结构的P一△曲线无下降段,具有较强的变形能力。

为减小高层建筑底部剪力墙的厚度,减缓箍筋的密集程度,提高剪力墙的抗震能力,可以采用钢管混凝土剪力墙结构,有试验[15]表明钢管混凝土剪力墙试件的开裂荷载、名义屈服荷载和弹塑性变形能力都大于相同参数的钢筋混凝土剪力墙试件,而且约束边缘构件为端柱的钢管混凝土剪力墙,其变形能力大于约束边缘构件为暗柱的矩形截面钢管混凝土剪力墙。

钢管混凝土减震框架结构在地震中消耗的地震能量相对较小,而钢管混凝土减震框架结构(三重钢管防屈曲支撑)具有与钢管混凝土框架剪力墙结构相当的承载力,并在变形能力延性和耗能能力等方面均有明显的提高,对刚度退化和强度退化也有明显的缓解,具有更合理的受力性能和破坏机制,新型三重钢管防屈曲支撑起到良好的耗能减震作用,有效地改善钢管混凝土框架的抗震性能[16]。

基于性能的钢管混凝土空间筒体结构试验[17]中得出此结构在Y向罕遇地震作用下,单侧支撑屈服,表明对于Y轴不对称的布置,对结构扭转影响显著;结构在X向罕遇地震作用下,个别重要构件钢管混凝土柱进入边缘屈服状态,少数支撑和钢梁边缘屈服,Y向罕遇地震作用下,偏心扭转相对较小,几乎不进入屈服状态,2个方向的层间位移角均小于1/50的要求,但是结构抗震能力完全达到了性能目标D的水准,接近c的水准[18],得出钢管混凝土空间结构在X向罕遇地震下注意重要构件的强度和延性要求,在Y向罕遇地震作用下注意结构布置对称,避免偏心对结构的扭转作用,只要布置合理抗震性能还是比较强的。

为了改善钢管混凝土框架结构的受力性能,通常在钢管混凝土框架中设置支撑[19-20]来提高结构的抗侧刚度,但是在大震作用下,支撑有可能会出现失稳,可以通设置剪力墙来提高抗侧刚度,但剪力墙与钢管混凝土框架的协同工作以及大震作用下钢管混凝土框架能否成为第二道防线这些都有待研究。

3.3 钢管混凝土可以根据钢管内是否充满混凝土分为实心钢管混凝土与空心钢管混凝土。

实心钢管混凝土结构会使结构自重加大,地震作用下影响效应加大,但是要根据具体工程实际的截面尺寸和承载力来决定是否采用实心钢管混凝土。

诺丁汉特伦特大学的 Y.L. Song 等进行了一组纯空心混凝土短柱与空心钢管混凝土短柱的轴压试验,试验结果表明纯空心混凝土短柱的破坏表现为非常明显的脆性破坏,而空心钢管混凝土短柱则表现出了较好的延性,其承载力几乎比纯空心混凝土短柱提高了50%[21-22]。

K.A.S. Susantha、Hanbin Ge 等人分析了作用在圆形、八边形和方形钢管混凝土柱内填混凝土上的侧压力,指出平均侧压力极值与柱的材料和几何特性有关,研究了各种截面形状的钢管混凝土柱的后期工作性能,对于混凝土强度和后期工作性能,试验结果与计算结果都吻合良好[23]。

方形空心钢管混凝土不适合应用于需要抗震设防的建筑结构中;而圆形截面的空心钢管混凝土,对于不同空心率的构件,控制适当轴压比的限制,能够满足《实、空心钢管混凝土结构设计规程(CECS 254-)》中要求的结构分析参数限值。为了满足抗震的要求,规程中关于空心钢管混凝土柱设计轴压比限值给了太大,应当作适当的修正,建议空心钢管混凝土设计轴压比大些,可通过计算满足,此时构件具有较好的抗震性能;轴压比、空心率及截面形式都是影响空心钢管混凝土压弯构件滞回性能的重要参数。其影响为:轴压比越大,滞回环小而且扁瘦,耗能能力越差,强度退化越剧烈,刚度退化越快,对构件初始刚度影响不大,水平极限承载力有先增大后减小趋势,延性减小;空心率越大,滞回环小且扁瘦,耗能能力越差,强度退化剧烈,刚度退化快,构件初始刚度减小,水平极限承载力下降,延性越差;相比于等效面积相同的方形截面构件,由于圆形截面空心钢管混凝土中的钢管和混凝土的组合性能比较强,在压弯作用下,耗能能力更强,强度退化和刚度退化不明显,初始刚度和水平极限承载力增大,且延性较好。

3.4 新型钢管混凝土抗震性能

蔡克铨和林敏郎进行了圆中空夹层钢管混凝土柱抗震性能的试验研究[24],表明径厚比为150和75的圆中空夹层钢管混凝土柱的峰值应变约为无约束混凝土的1.6~2.3倍,这说明混凝土受到了很大的约束,混凝土三向受压使混凝土延性增加,使得破坏过程减缓。中空夹层钢管混凝土柱的复合弹性模量为实心钢管混凝土柱的1.5倍以上,这说明中空夹层钢管混凝土有较高的复合弹性模量,有较高的轴向刚度。还有即使设计的中空夹层钢管混凝土柱的轴向强度低于实心钢管混凝土柱,但是抗弯能力却比实心钢管混凝土强。

在钢筋混凝土柱的截面中部设置圆钢管的柱,或由截面中部的钢管混凝土和钢管外的钢筋混凝土组合而成的柱,称为钢管混凝土组合柱,简称组合柱;若钢管内外混凝土不同期浇筑,则称为钢管混凝土叠合柱,简称叠合柱。钱稼茹、康洪震开展了对钢管高强混凝土组合柱抗震性能试验研究,其试验得到试件的滞回曲线饱满,位移延性系数都大于4,极限位移角都大于1/40,耗能能力和极限位移角大于参数相近的高强混凝土柱[25]。可以根据地区抗震等级选择是否采用这种组合柱,使其满足抗震要求,同时减少资源的浪费。

4 结束语

钢管混凝土结构与相同参数下钢筋混凝土柱相比有较好的承载力和塑性,因此具有较好的抗震性能。在选择钢管混凝土的截面形式时要根据结构的需要,若设计部位其中一个方向轴向刚度较大,而地区地震作用不大可以选择矩形截面;若地震作用较大时,各方向轴向刚度相差不大的情况下,可以选择圆钢管混凝土。对于空心率下抗震性能要根据计算,然后选择反复荷载下承载力高和钢管与混凝土组合性能比较好的空心率。充分利用已研究的钢管混凝土抗震性能设计方法,计算和验算新型钢管混凝土构件是否可以既节省造价又安全可靠。

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篇12:工程结构转换层施工工艺的论文

工程结构转换层施工工艺的论文

一、工程结构转换层底模板支撑系统的施工工艺

在转换层的施工过程中,采用的支撑系统施工工艺包括常规浇筑施工、叠合浇筑施工以及载荷传递施工三种。

(一)常规浇筑施工。在对转换厚板或者转换梁进行施工的过程中,首先采用的施工方式为一次支模浇筑混凝土成型施工方法。由于转换层底模及施工载荷较大,支撑系统从转换层底直至底层地面,采取一次支模浇筑施工方法尤其适合与需要使用多种支撑材料,转换层位置较低的施工条件。

(二)叠合浇筑施工。所谓叠合浇筑施工就是在浇筑施工过程中将厚板、转换梁等待浇筑结构分为2-3次进行叠合浇筑。该种浇筑方法的基本原理是充分利用首次浇筑混凝土所形成的板梁结构作为第二次混凝土浇筑的支撑结构;利用第二次浇筑获得的结构作为第三次混凝土浇筑的支撑结构。在使用该种浇筑施工工艺的过程中,因为厚板、转换梁下的支撑系统只需要能够承载首次混凝土浇筑产生的载荷以及重量即可,能够有效的降低整个结构下部钢管的支撑符合,达到减少模板材料的目的。同时,采取分层浇筑施工的方式能够显著降低混凝土凝固过程中产生的大应力、高水化热等对混凝土结构造成的影响。

(三)荷载传递施工。该种施工方法是利用支撑系统,将转换层结构的转换厚板、转换梁施工过程中的施工载荷以及自重均匀的分配到各个楼层中的施工方法。在采取该种施工方法的过程中,必须精确计算支承楼板的详细数据。在具体的载荷传递施工过程中,可以使用两种方法实现:使用钢牛腿或者梁下斜撑支架系统将转换层底部的大部分载荷传递至混凝土柱;使用转换梁下排架系统将剩余的`载荷传递至下层若干楼层。

二、工程结构转换层钢筋施工工艺技术

转换层结构施工的过程中需要进行大量的钢筋工程作业,其施工质量直接影响转换层的整体结构性能。在施工过程中,首先要进行精确的下料、翻样施工,保证所制作钢筋的尺寸准确性。同时确保钢筋连接的规范性,要处理好钢筋之间的穿插与避让。在钢筋绑扎的过程中,要确保安装顺序的正确合理,确保转换层施工完成后的整体质量及功能。在钢筋连接施工中,可以根据实际的施工条件分别选择:钢筋闪光对焊连接法、套筒冷挤压法、电渣压力焊法和锥螺纹连接法。另外,也可以通过绑扎接头的方式与构造钢筋进行连接。在选择连接方法时,还应该依据钢筋的具体型号。例如,半径在8-12之间的墙柱板筋,可以使用闪电对焊法、电弧焊法以及电渣压力焊法进行连接;而半径在14-16之间的板筋采用锥螺纹连接及套筒冷压力挤压法相对合适。通过前文的分析可以看出,高层建筑工程结构转换层施工工艺比较复杂,工艺流程和施工方法、施工技巧等都十分讲究,需要在科学严谨的技术措施的保障下才能使工程质量得到有效的保证,需要工程管理人员和技术人员的共同努力,协调配合才能使各项技术指标落实到位。

作者:王渊 岳晓明 单位:河南五建建设集团有限公司

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