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抗震原理设计论文8000字

2023-02-20 22:52 来源:学术参考网 作者:未知

抗震原理设计论文8000字


1高层建筑结构抗震设计的主要要点
由于地震的不可预知性,高层建筑结构在设计过程中很难准确地预测建筑物所遭遇的地震特性和基本参数,只靠计算很难使高层建筑结构具备良好的抗震性能,这就要求每个结构工程师必须重视建筑结构的抗震概念设计。因此,高层建筑结构在抗震设计中,应注意以下几点:
1)建筑结构的平面布置。建筑结构的平面布置是影响结构抗震的重要因素,合理的建筑平面布置对建筑结构设计是至关重要的。大量地震灾害表明,平面布置简单、对称规则、质量和刚度分布比较均匀并且具有明确传力途径的建筑结构在地震时不容易发生破坏。规则结构能较为准确地预估结构的作用效应和地震时的反应,较容易采取有效的抗震措施及相应的结构措施来加强其抗震性能。相反,平面布置复杂、不对称且不规则的结构,其地震作用效应很难估计的。因此,高层建筑结构中规范规定,宜采用规则结构,不应采用严重不规则的结构。
2)建筑结构的体系选择。高层建筑结构设计中,就优先采用具有多道防线的结构体系。例如:框架—剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构。这三种结构可以作为地震区高层建筑的首选体系。当建筑物高度不高且层数不多时,可采用框架结构。但当建筑物位于地震区,且高度均较高时,应避免采用框架结构、板柱剪力墙结构。因为,地震具有强破性且持续时间很长,往复次数较多,能够对建筑物造成累积破坏。单一的结构体系在遭遇地震时,一旦发生破坏,很容易造成房屋倒塌,危及人们的生命及财产的安全。当结构体系具有多道防线时,当遭遇地震时,第一道防线遭破坏后,后续的防线仍然能抵抗地震的冲击力,可以最低限度的防止建筑物的倒塌,给人们以充分的时间进行逃生,保证人民的生命安全。因此,高层建筑结构抗震设计中的多道防线是进行抗震设计时所必须设置的。
3)结构薄弱层。当建筑结构的侧向刚度分布不均匀、竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变时,容易产生薄弱层。薄弱层在地震中是最先遭受破坏的部位。因此,对有明显薄弱层的结构,应采用相应的抗震构造措施来提高其抗震能力。结构构件的实际承载能力是判断薄弱层部位的基础,有意识、有目的地控制薄弱层部位,让它有足够的变形能力,而且不使薄弱层发生转移是提高结构抗震性能的重要手段。
2高层建筑抗震设计常见问题
1)高层建筑结构的地基问题。高层建筑结构在设计阶段,应有完善的岩土工程勘察报告,为结构工程提供基本的设计依据。建筑结构场地应选择在有较稳定的基岩、开阔、平坦、土层坚硬或较密实的有利地段,不应建造在容易发生滑坡、地陷、崩塌和泥石流等不利地段及抗震的危险地段,有利地段的建造对建筑物的抗震是十分有利的。有时由于建设单位工期要求,在确定方案后设计人员就直接进入了施工图设计阶段,从而忽略了岩土工程勘察资料和场地的选择,从而给后续工作带来不必要的麻烦。
2)高层建筑结构平面布置问题。高层建筑为了追求外立面效果的美观而设计成平面不规则、不对称且有较大凹进或较大开洞的结构,这种结构对抗震十分不利。因此,在建筑方案正式确定前,结构工程师就应对建筑平面布置、体型方面的内容提出自己的见解,及时和建筑师进行沟通,尽量选用平面、竖向规则对称、质量和刚度、承载力均匀的平面布置,这对抗震十分有利。
3)高层建筑结构的高度问题。如今的高层建筑结构的高度越来越高,甚至出现了很多超高层的高层建筑,这就对结构工程师的专业知识提出了更高的要求。不同的高度对应不同的结构体系,规范上有明确规定。一旦结构超过了规范规定的限制高度,就应通过专门的审查、论证进行更严格的计算分析和研究。
4)高层建筑抗震设防等级的选取问题。抗震等级是结构抗震设计的重要依据,抗震等级选取不当将给建筑物的安全带来许多隐患,对工程造价也会带来不必要的浪费。抗震等级根据房屋的场地类别、抗震设防烈度、建筑高度、结构类型等因素综合评定。每个结构工程师应当熟练掌握结构的抗震概念设计和规范知识,做到该提高的应当提高其抗震等级,该降低则应适当降低。
5)计算软件的合理应用。高层建筑结构抗震设计时,应该应用正规的结构设计软件进行设计,软件中的各个参数指标能够正确反映建筑物的特征。结构工程师能正确分析结构软件所计算的结果,并做出正确的判断。但有时计算机设计会给结构工程师带来一种错觉,有的结构工程师往往过分依赖计算结果,而减少了结构的概念学习。一旦选择了错误的计算参数,就会导致结构设计出现问题,对结构的安全和经济方面造成影响。因此,结构工程师应加强自身的业务学习和抗震概念设计的理解,做到熟练掌握相关的结构概念设计,并且根据自身的专业知识配合计算结果选择最佳的结构设计方案。
在现代化进程高速发展的今天,高层建筑的发展也突飞猛进。建筑造型独特新颖的建筑,规模和高度也在不断增加。随着建筑业的进一步发展,满足高层建筑的材料、形式、整体力学模型都将趋于复杂和多元化,这就要求每个结构工程师要有过硬的专业知识、清晰的概念分析和熟练掌握处理问题的能力,不断的探索和研究,为我国建筑业的发展贡献自己的力量。
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浅谈由建筑施工引发的结构设计问题
Discussion on structural design issues caused by building construction

章亚光 (福州市房管局建筑设计院 350001)

[提 要] 介绍了建筑施工中引起的几个质量问题,针对出现的问题从结构设计方面提出了修改意见和加强措施。
[关键词] 建筑施工 结构设计 安全 质量
Abstract: Introducing some quality problems usually happened in the building construction, giving the suggestion and measures from structural design。
Key words: building constuction ; structural design ; security ; quality
设计与施工是建筑工程的两个重要环节,一个工程完成的好坏,设计与施工起到决定性的作用。建筑结构设计完成后,接下来就是进行施工。建筑施工能否按图施工?设计是否符合实际?施工质量是否能达到设计要求?这些都是作为结构设计人员应关注的。下面就施工中容易产生的几个结构问题进行讨论,同时作为结构设计人员宜针对这些对结构不利的情况,采取适当的措施。
1 现浇钢筋砼楼板支座负钢筋倒伏问题
楼板上的钢筋按设计要求绑扎完毕,隐蔽验收后方可开始浇捣砼,但施工中往往未注意保护已架立好的支座负钢筋,造成这些钢筋倒伏情况严重。这种情况造成支座负弯矩无足够的钢筋来承担,支座处板面就容易出现裂缝,板的刚度降低和挠度加大,使板的受力状态逐渐趋向简支,即跨中实际弯矩比设计弯矩大许多,因而使板配筋偏于不安全。
这种由于施工不当引起的安全隐患,当然首先应从施工方法及操作规程上采取措施,加强质量管理及隐蔽签证。另外结构设计也应针对这种实际情况采取必要的加强措施,设计文件中应明确提出施工要保证支座负筋位置准确的要求,施工时应设置足够的钢筋撑脚(马凳筋),以加强支座负筋的抗踩踏能力,设计时应注意适当加粗支座负筋和架立筋的直径。既然计算中连续板支座负钢筋按弹性分析与实际情况有出入,楼面板宜按塑性内力重分布的方法计算,从而减小支座弯矩,增大跨中弯矩,而屋面板考虑到防水防裂,仅跨中弯矩按塑性分析,这样使计算结果较为接近实际,也提高了板的安全度。
2 面层和装修的超重超载
施工中常常由于模板支撑不平,造成楼屋面板结构层不平整。有时由于砼浇捣不够认真,也会造成面层凹凸不平,这样就导致砂浆找平层加厚。一般设计找平层厚为20~25mm,而实际找平层最厚可达到70~80mm,平均也达到了20~30mm,无形之中就使恒载增加0.4~0.6KN/m2。同样砌体墙面不平,也存在面层加厚加重的情况。
当前住宅多为毛坯房,由业主自行装修,木地板与花岗岩地面荷重相差较大,还有顶棚有无做吊顶、吊柜等,这样造成装修荷载较难确定。
以上超重情况相当于设计降低了楼面的使用活荷载、降低了结构安全性。针对这种情况,设计中可根据当地的施工水平适当加厚面层进行计算。装修荷载方面,可考虑卧室采用木地板,厅、厨、卫部分采用花岗岩或缸砖地面。
3 柱与非承重墙、构造柱与梁的连接
在框架结构中后砌的填充墙与框架柱交接处,沿高度每隔500mm或400mm设2Φ6与柱拉结,伸入柱内的锚固长度不小于规范规定的受拉钢筋最小锚固长度,施工中浇柱砼之前须预留插筋,在柱侧模上钻孔,这在施工上存在一定难度,再加上如果施工措施未跟上,容易造成漏筋、错位情况严重。对后浇的构造柱往往都是上下各预留插筋,柱下端与梁上预留的插筋连接施工没什么问题,问题在上端,需要在模板上钻孔,定位困难,常常造成上下错位,插筋形同虚设。通常施工单位对遗漏、错位的插筋往往不够重视,采取钻孔,灌环氧树脂,然后插筋的办法,这种措施存在孔深不足,抗拔不满足要求的弊端。有的施工单位干脆凿开砼保护层,将拉结筋焊在柱箍筋上,这种破坏柱结构的做法更是不可取。拉结筋与构造柱对于抗震结构来讲有着相当重要的作用,无论是施工还是设计都应采取措施保证它们的有效作用。针对这种情况结构设计可修改插筋做法,以有利于施工和质量保证。对于遗漏错位的柱插筋、拉结筋设计上须明确采用植筋的做法,钻孔,灌结构胶,插筋锚入的深度不小于10d,这样才能确保起到构造柱和拉结筋的作用。
4 现浇砼楼板的干缩开裂问题
现浇砼楼板浇完砼后,往往在很短的时间楼面就开始出现龟裂,在温差较大的地区或季节尤为明显。显然这种裂缝不是板受荷重引起的,而是砼在干缩开始时出现的裂缝。这种裂缝的产生多数都是由于砼的水灰比太大引起的,这种干缩裂缝的存在使结构的刚度降低,挠度增大,受力后加速裂缝的开展,从而降低整个结构的安全性和耐久性。
现在不少工程采用的是商品砼(泵送砼),由砼预拌厂提供,因为泵送砼要求砼的和易性要好,流动性高,要有较大的坍落度。普通梁板结构的非泵送砼的坍落度是30~50mm,而泵送砼坍落度是100~200mm,相差很大。砼预拌厂为了达到可泵性,可能采取多掺水的做法,导致砼水灰比太大。
为了防止砼水灰比太大引起的干缩裂缝,应根据不同环境条件下砼的耐久性要求,结构设计文件上写明该工程砼允许的最大水灰比,避免砼出现太大的水灰比。同时砼预拌厂、施工单位和监理单位要加强对砼制作质量的管理和监督,以防止水灰比太大的砼在工程中使用。
5 梁贯通钢筋的连接
由于抗震结构承受地震反复作用,规范规定梁顶面和底面应有贯通全梁的钢筋,并规定了相应的构造要求,但对钢筋的接头位置未给予明确,而施工单位对接头位置应设于何处比较合适未必很清楚,这样可能造成接头设在结构不利之处。因此设计中宜对接头位置加以明确。钢筋不应在梁柱节点中切断或搭接,宜避开梁端加密区,不宜位于构件最大弯矩处。同时接头数量应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2004。对于基础梁的受力情况往往同楼层梁相反,更应注明接头位置。
综上所述,设计与施工的关系是息息相关的,结构设计人员如能经常深入施工现场,了解具体的施工工艺以及施工存在的具体问题,就能不断积累经验,针对工程通病及施工难度,对设计进行不断地改进,提高设计水平,最大限度地降低工程中的安全隐患。

参考文献
[1]《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)
[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2004)

浅谈结构设计的基本原则
[摘 要]结构设计的目的、结构设计的四项基本原则。
[关键词]刚柔相济、多道防线、抓大放小、打通关节、建筑结构。

结构的设计的目的是使建筑物安全和能够适应使用的要求。结构设计还要遵循结构设计的主要要求是结构安全可靠(节省资金也是一项),所以,我们在结构设计中要保证这样要求和遵循这个原则。我们现在学习的结构有:钢筋混凝土结构、砌体结构、刚结构、道路和桥梁结构,我们毕业后将要从事的也是结构的设计,我们不能不去考虑一下有关结构设计的要求及其基本的原则,结构设计的好坏直接影响建筑物的使用和建筑业的发展,同时,还会影响到使用者的安全。基于这样的要求,下面来总结一下结构设计的基本原则。
结构设计的四项基本原则:
1、刚柔相济
合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很大,容易造成局部受损最后全部毁坏;而太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。结构是刚多一点好,还是柔多一点好?刚到什么程度或柔到什么程度才算合适呢?这些问题历来都是专家们争论的焦点,现今的规范给出的也只是一些控制的指标,但无法提供“放之四海皆准”的精确答案。最后,专家们达成难以准确言传的共识:刚柔相济乃是设计者的追求。
2、多道防线
安全的结构体系是层层设防的,灾难来临,所有抵抗外力的结构都在通力合作,前仆后继。这时候,如果把“生存”的希望全部寄托在某个单一的构件上,是非常非常危险的。多肢墙比单片墙好,框架剪力墙比纯框架好等等,就是体现了多道防线的设计思路。也许我们会自信计算的正确性,但更要牢记绝对安全的防备构件是存在的,还是应该多多考虑:当第一道防线跨了,第二道防线能顶住吗?或者能顶住多少?还有没有第三、第四道防线?
3、抓大放小
“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等是建筑结构设计中非常重要的概念。有人问:为什么不是“强柱强梁”“强剪强弯”呢?为什么所有构件都很强的结构体系反而不好,甚至会有安全隐患呢?
这里面首先包含着一个简单的道理:绝对安全的结构是没有的。简单地说,虽然整个结构体系是由各种构件协调组成一体,但各个构件担任的角色不尽相同,按照其重要性也就有轻重之分。一旦不可意料的破坏力量突然袭来,各个构件协作抵抗的目的,就是为了保住最重要的构件免遭摧毁或者至少是最后才遭摧毁,这时候牺牲在所难免,让谁牺牲呢?明智之举是要让次要构件先去承担灾难。“宁为玉碎,不为瓦全”,如果平均用力,可能会“玉石俱粉”,损失则更大矣!在建筑结构中,柱倒了,梁会跟着倒;而梁倒了,柱还可以不倒的。可见柱承担的责任比梁大,柱不能先倒。为了保证柱是在最后失效,我们故意把梁设计成相对薄弱的环节,使其破坏在先,以最大限度减少可能出现的损失。如果梁柱等同看待,企图让他们都“坚不可摧”,则可能会造成同时破坏,后果会更糟糕,损失会更大。所以关键时刻要分清主次,抓大放小,也就是要取大舍小。
4、打通关节
在结构体系中,所谓关节,是指变化相聚之处,或变化出现的地方。不同类型的构件相接处,同一构件截面改变之处,是关节。广义上,诸如结构错层之处,体量改变之处,转换层亦是关节。关节无处不在,因为结构体系乃是变化的统一。外力突然袭来之时,对于单一的构件,力量的传递简明,因而容易控制。对于复杂的结构体系,关节的复杂性难于预测和控制,即使从理论上保证了每个组成构件的强度和刚度,但因关节的普遍存在,力量的传递往往不能畅通而出现集中甚至中断,破坏由此而发生。历次灾害表明,从节点开始破坏的建筑占了相当大的比例。
所以理想的结构体系当然是浑然一体的--也就是没有任何关节的,这样的结构体系使任何外力都能迅速传递和消减。基于这个思路,设计者要做的就是要尽可能地把结构中各种各样的关节“打通”,使力量在关节处畅通无阻。中医上云:“通则不痛,痛则不通”,结构就象一个人,气穴若不能畅通,症结和隐患就会产生。在设计的四项基本原则中,“刚柔相济”,“多道防线”,“抓大放小”是设计概念中的战略问题,但要想得让这些战略思想得以实现,靠的是“打通关节”这个原则作为保证的,结构设计的具体操作,最后全都归到“打通关节”的贯彻和实施上来。
如何打通关节?在设计概念里,要解决的是外力在结构体系内重分配的问题,要确保力量是按照各构件的刚度大小进行分配的,避免出现不合理的集中,最终达致静态的平衡。因结构形本为“静”,灭于“动”中。所有 “动” 的因素对于结构均为不利。打通关节保持平衡的目的其实就是使其永远处于原始的静态,当力量不能畅通时,构件与构件之间,构件的组成元素与元素之间的静态平衡一旦被破坏,结构变成机动,“动”即是死,即为终结。可见设计者是协调者,其任务是让所有互不相关的静态构件相聚之后依然处于静态(也就是使其保持常态),或者是处在相对的静态之中。
综上所述,我们可以初步的了解一下结构设计的基本原则,从而为我们设计的合理和安全也奠定了基础。

浅谈现浇混凝土结构中后浇带施工
绍兴市水联建设工程有限公司 王开元 王水超
后浇带是指在现浇整体钢筋混凝土结构中,只在施工期间留存的临时性的带形缝,起到消化沉降收缩变形的作用,根据工程需要,保留一定时间后,再用混凝土浇筑密实成为连续整体的结构。根据笔者体会,将现浇混凝土结构中后浇带的施工方法作一介绍。
一、适用范围
本方法适用于高低结构的高层住宅、公共建筑及超长结构的现浇整体钢筋混凝土结构中后浇带的施工,其他有特殊要求结构中的后浇带施工可参照本方法。
二、施工工艺
1、由于施工原因需设置后浇带时,应视工程具体结构形状而定,留设位置应经设计院认可。
2、后浇带的保留时间。应按设计要求确定,当设计无要求时,应不少于40天;在不影响施工进度的情况下,应保留60天。
3、后浇带的保护。基础承台的后浇带留设后,应采取保护措施,防止垃圾杂物掉入。保护措施可采用木盖覆盖在承台的上皮钢筋上,盖板两边应比后浇带各宽出500毫米以上。地下室外墙竖向后浇带可采用砌砖保护。楼层面板后浇带两侧的梁底模及梁板支承架不得拆除。
4、后浇带的封闭。浇筑结构混凝土时,后浇带的模板上应设一层钢丝网,后浇带施工时,钢丝网不必拆除。后浇带无论采用何种形式设置,都必须在封闭前仔细地将整个混凝土表面的浮浆凿除,并凿成毛面,彻底清除后浇带中的垃圾及杂物,并隔夜浇水湿润,铺设水泥浆,以确保后浇带砼与先浇捣的砼连接良好。地下室底板和外墙后浇带的止水处理,按设计要求及相应施工验收规范进行。后浇带的封闭材料应采用比先浇捣的结构砼设计强度等级提高一级的微膨胀混凝土(可在普通混凝土中掺入微膨胀剂UEA,掺量为12%—15%)浇筑振捣密实,并保持不少于14天的保温、保湿养护。
三、施工要点
1、后浇带砼中使用的微膨胀剂和外加剂品种,应根据工程性质和现场施工条件选择,并事先通过试验确定掺入量。
2、所有微膨胀剂和外加剂必须具有出厂合格证及产品技术资料,并符合相应技术标准和设计要求。
3、微膨胀剂的掺量直接影响混凝土的质量,因此,其秤量应由专人负责,允许误差一般为掺入量的±2%。
4、混凝土应搅拌均匀,否则会产生局部过大或过小的膨胀,影响混凝土质量。所以应对掺微膨胀剂的混凝土搅拌时间适当延长。
5、后浇带砼应密实,与先浇捣的砼连接应牢固,受力后不应出现裂缝。
6、在预应力结构中,后浇带内的非预应力筋必须为预应力筋的锚固、张拉等留出必要空间。
7、预应力结构中的后浇带内有非预应力筋、预应力筋、锚具、各种管线等,此处的后浇带砼浇捣时,应高度注意其密实度。
8、地下室底板中后浇带内的施工缝应设置在底板厚度的中间,形状为“U”字型。
9、后浇带混凝土浇筑完毕后应采取带模保温保湿条件下的养护,应按规范规定,浇水养护时间一般砼不得少于7天,掺外加剂或有抗渗要求的砼不得少于14天。
10、浇筑后浇带的混凝土如有抗渗要求,还应按规范规定制作抗渗试块。
四、质量要求
后浇带施工时模板应支撑安装牢固,钢筋进行清理整形,施工质量应满足钢筋混凝土设计和施工验收规范的要求,以保证混凝土密实无裂缝。
五、效益分析
通过设置后浇带,使大体积混凝土可以分块施工,加快了施工进度,缩短了施工工期。由于不设永久性的沉降缝,简化了建筑结构设计,提高了建筑物的整体性,同时也减少了渗漏水的因素。
(绍兴市水联建设工程有限公司 王开元 王水超)

注:发表论文要交版面费的,8000字的论文要交很多钱的,基本没有。

房屋基础隔震技术应用的探究工学论文

房屋基础隔震技术应用的探究工学论文

摘要: 笔者经过实践并进行理论总结后,在本文中就房屋基础隔震技术的原理和施工技术要点做了详细和系统的介绍,并且通过比较将房屋基础隔震技术抗震性能好和节约成本等优越性展现出来。最后笔者还就目前该技术的应用情况做出了总结。

关键词: 房屋基础隔震原理技术要点优势现状

2008年的5·12汶川地震在给我们带来伤痛的同时也引起了各界对房屋建设的关注,对于每一名房屋设计和建设者来说如何提高房屋的抗震能力成了必须思考和探索的问题。广木线穿心店站的货运楼在其周围房屋基本倒塌的情况下仍然可以保持房屋上部结构的基本完整性这一特殊的现象为我们有效提高房屋抗震性能提供了一种可能。经过调查发现该楼房在修建过程中应用房屋基础隔震技术,这就提示我们房屋基础隔震技术能有效提供房屋抗震性能,而这一点在国家现行的GB50011.2001建筑抗震设计规范中得到证明。下面就介绍一下房屋基础隔震技术的基本原理和优越性,并且探讨一下其应用的方法。

1房屋基础隔震技术的基本原理

房屋基础隔震技术的基本原理就是在房屋的上部结构同地基之间实现柔性连接——一般是在上下结构的中间增加水平刚度低且具有适当的隔震和增加结构系统的柔性,使上部结构得以同可能造成破坏的地面运动分离,以达到降低房屋上部结构的地震能量加速,且提高房屋对于地震的抵抗能力的目的。可以说基础隔震技术通过“以柔克刚”的方式使得房屋的抗震性能大大提高。当地震破坏程度较小时,“隔震装置的初始刚度足以使房屋屹立不动”[1],在遇到破坏性大的地震时这种设计就可以保持房屋的基本结构让房屋不至完全倒塌,就像5·12地震中的广木线穿心店站的货运楼。

房屋结构应用基础隔震措施后,其周期是没有应用基础隔震结构的2~3倍,依据反应谱理论可知较长的隔震建筑的周期可以使地震对房屋的影响大幅度减小。但就传统对原理的解释来看,这种隔震设计一般多用于层数较少的楼房,而目前我国在高层建筑中也开始了基础隔震技术的使用。虽然,这用传统的理论很难解释其合理性,但是从实际运用中来看,我们仍旧可以发现其合理因素所在,即就隔震能力本身而言基础隔震技术降低房屋上部结构的地震能量加速。

2房屋基础隔震设计的优越性

无论是从理论上还是实践中基础抗震设计较传统抗震设计在抗震能力和节约成本方面都有很大的优势。

2.1抗震能力更好明显有效地提高了地震对房屋结构的影响。基础隔震技术使得房屋结构的加速度降低60%左右,也就是相当于没有运用基础抗震技术结构的1/10~1/4。如此一来房屋上部结构的地震反应也刚体平动十分类似,从而能让房屋的整体结构得到有效的保护,同时也因结构的震动得以保持在较为轻微的水品内而让房屋的内部设施。同时在地震时,应用了基础抗震设计的房屋能够保持上部结构的弹性工作状态的正常运作,这可以给某些重要的建筑物以可靠的保护。

2.2节约成本从目前国内的房屋建设实例来看,采用了基础隔震设计的房屋在初始造价上往往较非基础隔震设计的房屋高,但是我们在计算隔震设计的经济性时不能只考虑初始的工程费用,而应该从其抗震性能、抗震安全性、震后维护等方面来进行评估。首先,房屋基础隔震可以有效的保护房屋内部的浮放设备,防止内部物品的破损,减少了受灾群众的经济损失和次生灾害的发生。其次,抗震措施简单明了,隔震设计仅考虑隔震装置,“这样就可以把设计、试验、制造的注意力集中到这些构件上”[2],因此建筑结构的设计与施工得以简化。最后,地震后无需对隔震建筑进行过多的维修。

3房屋基础隔震设计的应用方法

3.1隔震装置的选择现阶段常用的隔震装置有:加铅芯的多层橡胶支座、橡胶隔震支座、摩擦滑动层隔震装置、阻尼器。这些隔震装置都各有其优缺点,具体什么选择还得按照房屋的总体设计需要来,但总的来讲要想隔震装置在地震中发挥作用,保证房屋整体的抗震性能和安全性,就必须就有适当的阻尼及消能能力基础隔震装置必须具有一定的阻尼、消能能力和竖向承载能力。下面我们就以叠层橡胶隔震支座为例。叠层橡胶隔震支座一般用天然橡胶或者人工合成橡胶制作,呈圆柱形,直径在300mm以上1000mm以下,单个可以承重500KN到700KN。其有点是有很好的自复能力。其缺点是“由于上部结构的粱是由叠层橡胶支座为其竖向支座的,为了减小梁的跨度,就需要放置比较多的`叠层橡胶支座,那么就提高了整个隔震体系的成本。”[3] 3.2确定水平向减震系数水平向减震系数取值必须大于等于0.25,而且隔震作用发挥后,地震作用的总水平应该是隔震结构相对的减震系数的百分之七十。为了更加合理化水平向减震系数,我们要根据具体情况配合相应的防烈度,具体来说可看下表:

水平向减震系数防裂度

0.256-7

0.386-8

0.56-8

0.757-9

3.3基础设计要点当我们进行抗震设计的基础设计时可以不考虑隔震产生的减震效果,只需按原设防烈度着手设计即可。

3.4隔震层设计要点隔震层能在地震中起到应有作用是设计的根本,因而就必须确保整体隔震结构得以协调工作,这样一来我们在将具有合适刚度的梁板体系安排在隔震结构的项部的同时要做到让该层隔震装置的两种负荷——永久、可变负荷的“竖向平均压应力限值不超过相关规范规定,且在罕遇地震下不出现拉应力。”[4]还有一点需要我们注意,就是虽然在前面已经列出了防烈度的相应系数,但是考虑到在遇到竖向地震是隔震层的相对无力,在上部结构设计是我们有必要把水平向换算烈度提高。基础隔震设计不是单靠哪一个部分就能够完成的,要想使得隔震设计的性能得到良好的发挥,就必须保证设计的每个部分都不能脱节,要重视连接点的重要性,从全局出发着手设计。

3.5隔震层设计注意事项隔震层的抗震性能还收其以下结构的影响,因此我们要注意一下的设计要点:①对于支柱、支墩等地相连且有相当大的承重任务的结构,在设计时要以高标注也就是罕见破坏性地震作为隔震底部相关力如竖向力和水平力的计算依据。②要具体问题具体分析,不同的地区对于隔震建筑地基有这不同的要求和标准,所以我们在作出精确计算和设计时不能忽略相应地区抗震防烈度。

4房屋基础隔震设计在我国的应用情况和前景展望

基础隔震的概念早在1881年就已提出,但其真正开始在工程上运用是到上世纪20年代才开始。而我国却是到了60年代才开始有学者关注这一技术,所以该技术的应用在我国起步较晚,不过经过不断的推广,目前国内已经有包括北京、天津、汕头、西安、南京、深圳等在内的地方进行了基础隔震技术工程的试点建设和推广。但是我们发现在西部,这一技术的应用并不充分,而我国西部一些人口密集的城市地处地震带,汶川、玉树的地震给我们提了个醒,我们应该重视推广该技术的应用辐射地区,特别是西部地区。

参考文献:

[1]张文福.房屋基础隔震的概念与设计方法.石油规划设计.1998年第3期

[2]岑巍.浅述房屋基础隔震技术的应用.山西建筑.2010年第20期

[3]张立涛.橡胶隔震支座与滑移隔震支座并联的基础隔震体系研究.硕士论文.2005年3月

[4]倪文军.房屋建筑基础隔震结构设计初探.管理观察.2010年第12期

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抗震救灾的感人事迹

一,地震瞬间老师拽出最后一个智障生 2008-05-16 16:42

昨天上午,31岁的都江堰新建小学谢老师在一片废墟中,扒出了装有学生联络方式的U盘。“5·12”地震使这个小学遭遇巨大不幸,数百名学生被埋在倒塌的楼下。不幸中的大幸是:小学里的17个智障学生、26个聋哑学生全部幸存。

家长不敢回忆倒塌场景

15日,都江堰市,晴。此时,距离灾难发生已3天。

最初,找到位于市区中心的新建小学时,通往校舍的那条泥泞小路格外显眼,黄色的湿土插着一幅油画。画里是洁白的小花。走进校舍,空气中有股异味刺鼻。这是生命曾经存在,而又突然消失的味道。

走进原来的校舍,正对着大门的四层教学楼只残留约四分之一,黑板裸露在外。

操场很大,还有篮球架。能够想象,在灾难骤然来临前,这里曾经欢声笑语,生龙活虎。如今,只有几个家长还回到学校看看。他们不太敢详细描述教学楼轰然倒塌的那一刻,更不敢回想,自己的娃儿身入险境的场面。

新建小学共有学生600多人。经现场初步清点,安全撤离到操场的学生有近400人。不过,地震发生时,学校的17个智障学生、26个聋哑学生全部幸存。

这是一个奇迹。

危险瞬间教师拽出智障生

15日的都江堰市区,通讯仍时断时续。辗转之间,终于找到了负责新建小学特殊教育班的老师谢罡。后者今年31岁,有个8岁的男娃。在他的教师生涯中,有15年给了这些智障生和聋哑学生。

“地震发生时,盲哑班正在教学楼旁边一栋平房上课。”谢罡回忆,正是这样增加了学生脱险的可能性。“我想,平房比楼房倒塌速度要慢一些。学生有时间逃生。”他说,当时自己一转身,背后的教学楼就垮了,“很快!”

学校老师见状,赶紧让学生出来。其中智障生问题很大。谢罡还记得最后一个智障生小马脱险的场面。剧烈摇晃的那一刻,小马还坐在教室里。“那时有个老师大叫,小马,赶紧出来。”

不过,小马还是没有反应。谢罡就冲进去,一把把小马拽了出来。地震后,为了保护幸存的学生,老师们自发围成了一个圆圈。

在一片废墟中,“圆心”是学生,外围是老师。情况一稳定,聋哑学生和智障生的家长被告知,带孩子们回家吧。有几个没有家长接的,老师们护送他们去了各自的亲戚家。

为方便重逢,废墟里挖资料

接下来几天,谢罡和其他老师们一直在新建小学的废墟里寻找,日日夜夜。男老师24小时日夜待命,女老师则要求每天固定时间集合,应对突发事件。

昨天上午,谢罡又去了一趟学校。在一片废墟中,他扒出了一个U盘。那里存着他的一些个人资料,还包括所有特教学生的联系方式。

谢罡说,虽说学生们被安全疏散了,在不大的都江堰市区里,找到他们也挺方便。可是如果有更多的联系方式,那么,今后新建小学重建后,师生彼此的“重逢”就会更加容易了。

“‘新建’的每个老师都这么想。”谢罡说。

二,北川县委办楼坍塌3名干部喝尿熬过75小时 2008-05-16 16:36

在汶川大地震中,北川县是受灾最严重的地区,北川县县长称,该县许多干部在地震中遇难或失踪。北川抗震救灾总指挥、绵阳市委副书记易杰介绍,北川有1万余人在地震中丧生,向外转移灾民1万多人,尚有数百人在废墟中等待救援。目前,在北川县城里,有近4000人的救援队正在展开救援。北川中学附近区域及县城救援现场的移动通信信号已经恢复,大大方便了各级指挥和救援机构的通讯。

北川县公安局折损2/3

北川县6名副县长中,3人遇难,3人失踪。县医院的160名医护人员,仅存4人。县级机关幼儿园的孩子至今还压在河边那座垮塌的房屋里。

北川县县长经大忠家中的6个亲人,3人遇难,3人下落不明,他从废墟中爬起来后,立即投入前线指挥中心。

事发当天,北川县中队看守所有42名战士、35名服刑人员瞬间被埋在垮塌的房屋下。

几名在哨位上幸存的战士和武警北川县中队的司务长李远志一起,将有生命危险的25名服刑人员迅速向外地输送。沿途见到受伤的群众,他们就伸手施救,一共救起60名群众,这是北川地震中的第一批获救者。

昨天,四川省公安厅公布,原本拥有144人的北川县公安局,仅幸存47人,他们大多都失去了亲人。

3干部喝尿熬过75小时

昨天下午5时13分,北川县委常委、政法委书记张周凯被成功解救出来,与张周凯同时获救的还有北川县政法委副书记李贵川、北川县综治办主任崔代全,此时距地震发生已近75小时。

地震发生后,5层高的北川县委办公大楼瞬间整体坍塌,张周凯和数十名同事被压在了废墟中。

昨天下午1时40分,救援人员在县委办公楼废墟搜索的时候,听见有人呼喊救援。武警官兵马上通过细小的缝隙将一些水和食物塞进去,并确认了现场有3名幸存者。

经过4个小时的救援,17时13分,张周凯等3人被成功救出。现场的医护人员检查发现,3人均没有重伤,身体状况较好。

被解救上来的3人裤子几乎全被撕裂,不过除了满身尘土和一些轻微外伤之外,几乎没有什么重伤, 思维非常清晰,都能正常说话。“我们一直在积极自救!”李贵川说,12日下午1时30分时,他和崔代全到张周凯4楼的办公室商量事情,地震发生后,因为办公室是整体倾斜,他们3人被一块较大的预制板遮挡了一下。

被掩埋后,3人随即开始自救。“我们一直在不断扒土,3个人就到了一起,扒着扒着摸到了饮用水瓶,有水可以喝了。”昨午下午,李贵川说,在纯净水喝完之后,“我们就喝尿,还是继续扒, 听见有人走过就呼喊救命”。

三,抗震救灾感人故事:总理摔倒手臂出血怎能不令我流泪
作者:挖范文 更新时间:2008-5-16 8:45:12

被压在废墟下的300多名学生很危险,在一次营救失败后,温总理冒雨攀上瓦砾堆,组织再次营救。10时20分,即时报道突然显示,“啊!总理摔倒了!”,“老爷子的手臂受伤出血了,他把要给他包扎的医务人员推开了。”(5月15日 《广州日报》)

读到这里,我不由得热泪盈眶,深为温总理的忘我精神所感动。

温总理,抗震救灾的一线总指挥,一位年届六十多岁的老人,在余震不断的救灾现场,以忘我的精神在瓦砾成堆的废墟上奔波,甚至急得亲自动手救人。摔倒了、爬起来,手臂受伤出血也不让医生包扎,而是让医生去抢救受伤灾民。此情此景,怎能不让我们为之感动。倘若是我们自己的父母,哪一个儿女不为之揪心?!

从灾情发生的那一天起,温总理便在第一时间抵达灾区,在临时搭起的帐篷中指挥抗震、救灾、救人。在被掩埋的小学废墟旁,总理用嘶哑、哽咽的话语,向废墟中的孩子喊话。一位在现场的记者通过QQ发出即时报道称:“年过花甲的总理已经哭得不成样子了。”其实,不是温总理不坚强,而是心系人民的总理为眼前的灾难而心痛,这是热爱人民的好总理此时此刻的真情流露。

哪里灾民最多,哪里险情最严重,温总理就指挥到哪里。我们看到在抗震救灾最严峻的时刻,各路救援队伍,克服千难万险,以最快的速度奔赴灾区,震区已有6万多人被救出。我们感受到了抗震救灾的勇气所在、力量所在、希望所在。全国人民不会被这一重大灾情所吓倒,更不会被眼前出现的悲情所摧垮。我们坚信,有党和政府的坚强领导,有全国各族人们的努力援助,抗震救灾一定会取得胜利!

四,灾区战士“三过家门而不入” 2008-05-16 16:46

“妈,不要哭了!还有我嘛!”14日晚上,从重庆赶回家的大一学生宋辉站在自家房屋的瓦砾上和妈妈相拥在一起,泣不成声。距离地震发生近3天后,宋辉第一次和失去联系的母亲见了面。

宋辉的家在四川省绵竹市拱星镇柏树村,突如其来的大地震完全改变了这里的模样。宋辉的家变成了一片废墟,“连一间房都没有剩下。”宋辉父亲工作的矿山所在地“两座山峰撞在了一起”,他的父亲至今生死不明。从来没有经历过如此大地震的宋辉,从学校赶回家寻找自己的父母。

综合新华社、央视、人民网消息,刘海健、何涛、窦丰昌、吴波、陈鑫欣、陆勇报道

14日6时30分,重庆机电职业技术学院的大一学生宋辉踏上了回家的路程。宋辉的家在四川省绵竹市拱星镇柏树村,也是此次地震的重灾区之一。

震后3天无法联系

7时50分,宋辉坐上了从重庆北开往成都的特快列车。和宋辉同行的还有另外两名同学,他们的家也都在四川地震灾区。

14日11时50分,宋辉到达了成都市火车站。火车站广场上热闹非凡,不少成都市民都聚集在火车站的广场上。宋辉没有停留,连忙赶到了昭觉寺汽车站,买到了去四川省德阳市的大巴车票。这是宋辉回家必须要经过的一站,到了德阳市后,他才能再转车去绵竹市。

在等车的时候,宋辉吃了一点东西。车站里了聚集了大量从各地赶回四川的人,他们有着一个共同的目的,就是一定要回家看看亲人是否安全,看看家变成了什么样子。

13时40分,宋辉赶到了德阳市长途汽车站,同样这里也聚集了大批正准备赶回家的人。赶到德阳的宋辉得到了一个最新的消息,他的一些亲人已经被接到德阳市的黄许镇,他又准备赶往黄许。

傍晚时分,在黄许国家粮食储备库内的院子里,不少人正忙着搭帐篷,宋辉83岁的老奶奶刚刚被接到了这里。在这里,宋辉得到了家人进一步的消息,母亲仍然守在已经变成了废墟的家里。

19时,宋辉决定要赶回家,奶奶叮嘱了他一句,“记得要安慰好你的娘。”

从德阳市往绵竹市的道路上,地震所造成的灾情不断呈现在宋辉的面前。越靠家的地方,房屋倒塌得越严重。“我心情挺紧张的,不知道会是什么情况。”

父亲没有任何消息

晚21时,宋辉终于到了自己的家绵竹市拱星镇柏树村,宋辉的家位于村里的一个大院子里,院子里除了住有宋辉一家人外,宋辉父亲的5兄弟也同住在院子里,这是一个家族的大家庭。

谁也想不到的是,此次宋辉离家上学仅3个月后,他再次回来时,家已经不存在了,眼前看到的是一片废墟。宋辉踩着一片瓦砾进入家,整个宋家的大院全塌在了田地里,一间房都没有剩下。

母亲突然听到了宋辉的喊声,有些慌张地踩着砖块跑了过来,母子俩顿时抱头痛哭。在此次大地震发生后,一连三天宋辉和母亲都没有对方的消息,而此时还有一个更坏的消息传来,由于地震,宋辉的父亲宋彦忠工作的地点清平乡的磷矿所在地“两个山峰已经撞在了一起”,宋彦忠至今没有任何消息。

在同住在院子里的几个亲戚看来,宋彦忠生还的希望已经不大了,“我们只是不敢当着她老婆的面说,怕她伤心。”

五,17岁男孩废墟中挖掘30多小时自救成功
2008-05-16 16:39

人物档案
马志成,17岁
地点汶川

每一名能被送到医院的患者都经历了难以想象的艰辛。17岁的马志成是不幸中的幸运儿。地震发生当天,家住彭州市银广沟的他跟随家人到汶川走亲戚,在亲戚家中,灾难发生了。

马志成所在的房屋整个坍塌,坐在堂屋靠里的他在跑到房梁处时,被压在了梁下。跑出房屋的亲人发现,他被埋在了废墟中。

亲人们的呼喊很快引来了劫后余生的人们,惊恐之中,人们迅速开始用手刨挖,据说天上当时下着暴雨,马志成亲戚家的房屋在山脚下,刚挖开一点,山上的泥沙就不断被雨水冲刷下来。

人们在雨中挖了30多个小时,雨越下越大,随时有发生泥石流的可能,救援者不得不强行将马志成的亲人拖离现场。

5个小时后,雨水渐弱,人们再次返回现场,却惊讶地发现——马志成已经自己爬出了废墟,躺在了泥水中。据马志成自己说,被掩埋后,房梁虽然压住了他,但形成了一个小空间,他能够活动手臂,也能摸到全身的各部位。在等待了几个小时后,他开始一点点朝一个方向挖掘,一直不断地用手挖,最后竟然爬了出来。在爬出来的那一刻,他感觉再也没有了力气,只有躺在地上等待救援。事后估算,马志成在黑暗中自己用手至少挖掘了30多个小时。

马志成出来时,武警官兵已经徒步翻山越岭赶到了汶川。当地已经没有条件对马志成进行医疗救治,人们决定将他抬到就近有条件的地方治疗。沿途53名官兵接力,经过两天两夜不间断地奔跑,期间又经历了数次余震,马志成终于被抬了出来,送到了最近的一个医院,最后被送到了成都市龙泉驿区航天医院。

看着马志成,很多医护人员都流泪了,面对每一个被送来的患者我们都不能不动容,必须全力以赴救助他们

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