建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計及加固的研究 (1)

1、城市建設(shè)CONSTRUCTION一、建筑結(jié)構(gòu)性能抗震設(shè)計(一)基于性能的抗震設(shè)計含義基于結(jié)構(gòu)性能的抗震設(shè)計理論是以結(jié)構(gòu)抗震性能分析為基礎(chǔ)，根據(jù)設(shè)防水準(zhǔn)的不同。將結(jié)構(gòu)的抗震性能劃分為不同的等級，設(shè)計者可根據(jù)業(yè)主的要求，采用合理的抗震性能目標(biāo)和合理的結(jié)構(gòu)措施進(jìn)行抗震設(shè)計。除了抗震設(shè)計方法，基于性能的抗震設(shè)計理論還包括目標(biāo)性能的確定，它是整個設(shè)計的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，主要包括以下三個方面：1.地震設(shè)防水準(zhǔn)在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，定義一組參照的地震風(fēng)險和相應(yīng)的

2、設(shè)計水平，是基于性能設(shè)計理論的一個重要目標(biāo)。基于性能的設(shè)計理論應(yīng)追求能控制結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的所有地震波譜的破壞水準(zhǔn)，為此，需要根據(jù)不同重現(xiàn)期選擇所有可能發(fā)生的對應(yīng)于不同等級的地震動參數(shù)的波譜，這些具體的地震動參數(shù)稱為地震設(shè)防水準(zhǔn)，分為常遇、偶遇、罕遇和稀遇地震，并給出了其重現(xiàn)期和超越概率。2.結(jié)構(gòu)的性能水平及其量化指標(biāo)結(jié)構(gòu)的抗震性能水平表示結(jié)構(gòu)在特定的某一地震水準(zhǔn)下一種有限程度的破壞，包括結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞以及因它們破壞引起的后果主要用結(jié)

3、構(gòu)易損性、結(jié)構(gòu)功能性和人員安全性來表達(dá)。按照不同的地震動水平，結(jié)構(gòu)的性能水準(zhǔn)可分為四級，即功能完好、功能連續(xù)、控制破壞與損失、保證安全。其中，簡化的三級性能水準(zhǔn)，即可繼續(xù)使用、修復(fù)后可再使用保證安全。3，抗震設(shè)計的目標(biāo)性能結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計的目標(biāo)性能是針對某一地震設(shè)防水準(zhǔn)而期望達(dá)的抗震性能等級，抗震設(shè)計目標(biāo)性能的建立需要綜合考慮場地特征、結(jié)構(gòu)功能與重要性、投資與效益、震后損失與恢復(fù)重建、潛在的歷史或文化價值、社會效益及業(yè)主的承受能力等諸多因

4、素。我國抗震規(guī)范的目標(biāo)性能實(shí)際是：小震不壞，中震可修，大震不倒。(二)抗震設(shè)計的常見問題1.建筑體形由于建筑地形的限制，或?yàn)榱诵纬山志?，業(yè)主常要求設(shè)計單位在建筑體形上賦予變化，以求美化。主要表現(xiàn)在：a.建筑平面因地勢需要設(shè)計轉(zhuǎn)折；b.結(jié)構(gòu)平面凹凸不規(guī)則，有的凸出或凹進(jìn)的尺寸大于相應(yīng)尺寸的30％；c.上部砌體總層數(shù)不一致，有的層面差達(dá)到兩層甚至以上；d.樓板局部不連續(xù)或剛度突變，出現(xiàn)樓板錯層，或樓板開洞率太大，有效樓板面積不足結(jié)構(gòu)典型平面

5、的50％；e.為了滿足下部大空間的利用，下部框架投影面積大大超過上部磚房面積，質(zhì)量出現(xiàn)較大偏心，使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的不規(guī)則扭轉(zhuǎn)；f.樓層之間大剛度和承載力變化明顯，變化率超過20％～30％以上。2.框架結(jié)構(gòu)框架的設(shè)計問題出現(xiàn)的形式多樣：a.框架柱網(wǎng)不規(guī)則，開間不均勻；b.底部框架梁跨度太大，曾出現(xiàn)9m的跨度，必然導(dǎo)致“強(qiáng)梁弱柱”；c.框架梁柱截面偏小，表現(xiàn)為“剪壓比”和“軸壓比”超標(biāo)；d.梁、柱的縱向配筋率和體積配筋率小于抗震要求；e.起轉(zhuǎn)

6、換作用的樓面的次梁設(shè)置不合理，有的偏少，有的不便于施工。3.抗震墻底框結(jié)構(gòu)沒有按要求設(shè)置抗震墻，追求經(jīng)濟(jì)效益，減少抗震墻數(shù)量；強(qiáng)調(diào)空間功能分布，抗震墻分布不對稱、不均勻；有的工程抗震墻布置過多，使薄弱層上移，由于多層砌體房屋結(jié)構(gòu)變形、耗能能力差，地震時破壞往往更加嚴(yán)重；剪力墻沒有注明抗震等級。二、抗震概念設(shè)計的重要性大量的震害表明，結(jié)構(gòu)抗震性能的決定因素是良好的“概念設(shè)計”。概念設(shè)計的目的就在于合理地選擇結(jié)構(gòu)形式，并通過構(gòu)造措施來滿足“

7、大震不倒”的要求。設(shè)計師在提高抗震設(shè)計意識和水平的同時，建筑方案的選擇不受業(yè)主的干擾，避免建筑的形狀、尺寸、布局等表現(xiàn)出明顯的抗震缺陷；結(jié)構(gòu)方案更不能受業(yè)主的經(jīng)濟(jì)觀念和使用功能的影響，降低下部結(jié)構(gòu)的延性，使抗震墻的數(shù)量、形式、布置嚴(yán)重不合理，包括構(gòu)件的構(gòu)造措施不力等。三、我國建筑抗震加固發(fā)展的過程抗震鑒定的結(jié)論是抗震加固的目標(biāo)和依據(jù)，抗震加固是抗震鑒定延續(xù)。回顧過去.我國建筑結(jié)構(gòu)的抗震鑒定及加固經(jīng)歷了試點(diǎn)起步、蓬勃發(fā)展到綜合開發(fā)的三個階

8、段。第一階段，大致由1966年邢臺地震開始到1976年唐山地震，是抗震鑒定及加固的試點(diǎn)起步階段。這個階段的主要特點(diǎn)是：探索抗震鑒定及加同的基本技術(shù)和管理方法，在實(shí)踐中證明了抗震鑒定及加固的必要性和有效性。第二階段，自1976年唐山大地震后至1989年基于概率可靠度理論的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GBJlll.89)正式發(fā)布，是抗震鑒定及加固蓬勃發(fā)展階段。這個階段的這種主要特點(diǎn)是：建立了抗震鑒定及加同的基本管理體制，制定了主要著眼于安

9、全的《工業(yè)與民用建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》CrJ23—77)，在國家計劃的統(tǒng)一安排下，7度及以上抗震設(shè)防地區(qū)完成了一批現(xiàn)有建筑的鑒定和加固，使我國城市現(xiàn)有建筑的抗震能力得到了明顯提高。在這個階段.抗震加固提出了提高強(qiáng)度、提高變形能力和加強(qiáng)整體性的三種同標(biāo)，以外加圈梁、構(gòu)造柱、夾板墻和鋼構(gòu)套為基本手段，形成了增強(qiáng)自身法、外加構(gòu)件法和替換法等基本加固力法。第三階段，大致由《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GBJlI.89)開始執(zhí)行起，是抗震鑒定及加固綜合發(fā)展階

10、段。這個階段的特點(diǎn)是：抗震鑒定及加固的要求擴(kuò)大到6度設(shè)防區(qū)，制定了與GBIll.89設(shè)計規(guī)范配套的鑒定及加固的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的綜合分析開發(fā)，隨著經(jīng)濟(jì)體制的改革，抗震鑒定、加固與建筑功能改造緊密地結(jié)合在一起，抗震加固，不僅要考慮安全，還要考慮擴(kuò)大使用面積，改善使用功能并保持建筑造型的美觀。此階段不斷有新技術(shù)、新材料應(yīng)用于結(jié)構(gòu)抗震加固中，如碳纖維片加固技術(shù)、鋼筋化學(xué)錨固技術(shù)、隔震和消能減震技術(shù)等。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計及加固的研究

11、陳志鴻1李清印2趙耀燦31山東環(huán)科環(huán)境工程有限公司250013；2山東環(huán)科環(huán)境工程有限公司250013；3山東銘遠(yuǎn)工程設(shè)計咨詢有限公司250013摘要：目前，512汶川大地震的災(zāi)后重建工作已經(jīng)緊張展開。由此得出的抗震設(shè)計和加固的研究也在緊鑼密布地開展。做好建筑結(jié)構(gòu)的合理布置和采取必要的抗震構(gòu)造措施，是做好抗震設(shè)計的非常必要的前提條件。結(jié)構(gòu)的合理化，必要的抗震技術(shù)和構(gòu)造措施，是使我們減輕震害的最根本最有效的措施。關(guān)鍵詞：抗震；結(jié)構(gòu)設(shè)計；加

12、固建筑設(shè)計227萬方數(shù)據(jù)城市建設(shè)CONSTRUCTION四、建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)新的加固材料的研制是推動加固技術(shù)發(fā)展的動力。以往的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，檢測鑒定技術(shù)的發(fā)展依賴于檢驗(yàn)測試儀器的發(fā)展，加固技術(shù)的發(fā)展依賴于新材料的發(fā)展。由輕質(zhì)、高強(qiáng)、抗腐蝕、耐高溫的新材.料構(gòu)成的效果好、易施工的加固方法可推動加固材料的發(fā)展。加固改造理論的提高是該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的另一個方面。目前的加固基本上是針對構(gòu)造和承載能力不足的構(gòu)件，缺乏從結(jié)構(gòu)總體上的把握與判別。在結(jié)

13、構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域則有相應(yīng)的理論，如建筑抗震設(shè)計中的概念設(shè)計，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的強(qiáng)柱弱梁強(qiáng)節(jié)點(diǎn)等。目前的加固有時會適得其反。例如：對多層磚混結(jié)構(gòu)的某一層墻體做夾板墻加固，使得該層墻體的鋼度大幅度增加，形成與相臨樓層的鋼度差，對結(jié)構(gòu)的抗震不利。此外還有加固后構(gòu)件的承載能力提高，防火等級大幅度下降等問題。這些問題需要從總體上把握，靠加固理論的提高來解決。加固改造技術(shù)的提高還體現(xiàn)在施工技術(shù)改善和提高及施工機(jī)具上，而在這方面的研究一直相對較少。總結(jié)：綜

14、上所述，在合理確定結(jié)構(gòu)型式和體系后，結(jié)構(gòu)的布置就成為建筑抗震的重要問題，抗震不利的結(jié)構(gòu)布置會導(dǎo)致嚴(yán)重震害。所以一定要做好結(jié)構(gòu)方案，做好抗震設(shè)計。參考文獻(xiàn)：[1]寇秀梅.結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計問題[J].中同西部科技2008(6).[2]胡選軍.論建筑結(jié)構(gòu)的檢測與加同[J].學(xué)術(shù)理論與探索.2009(9).在我國，隨著建筑業(yè)的發(fā)展建筑給排水專業(yè)迅速發(fā)展已成為給水排水中不可缺少而又獨(dú)具特色的組成部分。在發(fā)展階段專業(yè)隊(duì)伍已具備積累了有一定經(jīng)驗(yàn)并

15、經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的設(shè)計、施工、安裝管理人員技術(shù)上積累了以前的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、借鑒了國外的新技術(shù)專業(yè)技術(shù)有了明顯的突破和發(fā)展其中消防給水系統(tǒng)在建筑給排水中的發(fā)展尤為突出組織上成立了全國建筑給排水工程標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會和中國土木學(xué)會給排水學(xué)會建筑給水排水委員會。近年來學(xué)術(shù)活動踴躍并加強(qiáng)了國際間的技術(shù)交流。下面就建筑給排水在建筑給水、建筑排水、熱水供應(yīng)、建筑滅火技術(shù)等幾個具體方面的發(fā)展現(xiàn)狀闡述如下:1關(guān)于建筑給水1.1增壓設(shè)施在我國城市供水中某些城市的供水

16、能力不足城市水廠發(fā)展速度滯后于住宅和公共建筑發(fā)展速度加之管道的老化、承壓能力下降不少城市不但高層建筑需升壓供水一般多層建筑也不能滿足上層水壓的要求使我國兩次加壓設(shè)備廣泛使用增壓設(shè)施成為建筑給水中比重最大發(fā)展最快的一種裝置。我國常用的增壓設(shè)施是水泵、氣壓給水設(shè)備和變頻調(diào)速給水設(shè)備后二者技術(shù)的運(yùn)用已日趨成熟。1.2儲水裝置設(shè)于屋頂?shù)恼{(diào)節(jié)貯水水箱是常用的儲水裝置但由于其存在二次污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)現(xiàn)在水箱從材料和加工上已有很大改進(jìn)向多元化發(fā)展。新穎

17、水箱從材質(zhì)上說有鍍鋅、搪瓷、復(fù)合鋼板、涂塑、玻璃鋼和不銹鋼的水箱其和水接觸的內(nèi)表面不易銹蝕對水質(zhì)無污染減輕結(jié)構(gòu)重量解決施工不便等問題。材質(zhì)改變了水箱的成型方式和形狀也隨之改變組合式水箱、裝配式水箱可以提高水箱質(zhì)量有利于工廠化生產(chǎn)并縮短現(xiàn)場施工安裝時間也減少了水箱內(nèi)底的死水區(qū)范圍球形水箱和槽形水箱是外形變化用呼吸閥替代浮球閥解決了因浮球閥關(guān)閉不嚴(yán)造成的漏水問題。1.3分質(zhì)供水在營造現(xiàn)代化生活的住宅環(huán)境和高質(zhì)量的生活社區(qū)中人們對飲用水水質(zhì)提

18、出了更高的要求。為了改善飲用水水質(zhì)我國最初是以小型家用凈水器的方式來處理飲用水其主要方式是用活性炭吸附過濾但是它在使用時濾料更換不易控制。近年來出現(xiàn)了“優(yōu)質(zhì)飲用水”這一概念。它是指能達(dá)到直接生飲水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水其中有超純水、純水、蒸餾水、礦泉水和深度處理水等。優(yōu)質(zhì)飲用水的水源是來自城市自來水或地下礦泉水其處理工藝有離子交換、超濾、膜濾、蒸餾、消毒殺菌等。1.4節(jié)水技術(shù)我國水資源缺乏再加上水污染使得水資源已成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素之一

19、。在建筑給排水中節(jié)水重點(diǎn)在于推廣節(jié)水配件和建筑中水道。節(jié)水配件有液壓式?jīng)_洗水箱配件、二擋沖洗大便器配件、屋頂水箱的配重逆開止回閥、水力控制的多功能閥以及給水的衛(wèi)生器具配件可具有限流、溫度自動調(diào)節(jié)、高溫限制等功能。改進(jìn)配件還著重于節(jié)省用水量和防止漏水。建筑中水道應(yīng)用已是建筑給排水的發(fā)展趨勢。沐浴排水、盥洗排水等均可作為沖廁用水的水源中水還可用于消防、洗車、清掃、綠化用水這樣即可節(jié)約用水又可緩解水資源不足。2關(guān)于建筑排水2.1衛(wèi)生潔具生活水

20、平的提高對衛(wèi)生潔具提出了新的要求衛(wèi)生器具更注重舒適、可靠、安靜、節(jié)能。近年來具有代表性的衛(wèi)生潔具有:水力按摩浴盆用噴嘴產(chǎn)生大量回旋式氣泡和沖擊水流可達(dá)到康健和休閑的效果連體式低位沖洗水箱漩渦式大便器沖洗時噪聲低沖洗效果好可節(jié)省沖洗水量高標(biāo)準(zhǔn)的全自動坐式大便器可實(shí)現(xiàn)正常使用、沖洗污物、清洗人體和吹干等全部過程自動化休閑衛(wèi)生器具包括桑納浴設(shè)備、蒸汽浴設(shè)備、熱能震蕩按摩設(shè)備和身體機(jī)能調(diào)理運(yùn)動器等。2.2排水通氣技術(shù)主要目的是提供排水中氣體的散

21、逸達(dá)到透氣的作用防止排水系統(tǒng)中出現(xiàn)水封的負(fù)壓虹吸及正壓噴濺現(xiàn)象確?？諝獾难h(huán)保持排水迅速通暢、安靜。在我國已建立了可適應(yīng)不同建筑標(biāo)準(zhǔn)、不同要求的五級標(biāo)準(zhǔn)即伸頂通氣管、不伸頂通氣管、專業(yè)通氣立管、環(huán)行通氣管和器具通氣管等。在通氣系統(tǒng)基礎(chǔ)上開發(fā)的是通氣閥和特制配件單立管排水系統(tǒng)。3.關(guān)于熱水供應(yīng)淺論建筑給排水技術(shù)概況李超然1李光立21威立雅水務(wù)設(shè)施技術(shù)（北京）有限責(zé)任公司100004；2山東誠基房地產(chǎn)開發(fā)有限公司250014摘要：在新世紀(jì)建