建筑结构的论文篇4 试谈建筑结构优化设计 【摘要】建筑结构设计在很大程度上影响着工程造价、工程质量和工程进度,根据结构设计面临的挑战,本文从结构优化设计的基本原则出发,简要地阐述了高层剪力墙结构的优化。 【关键词】优化设计;剪力墙结构;结构延性 1 引言 建筑结构的安全与经济有时是一对矛盾体。随着市场经济的不断完善,房屋建造商越来越重视建筑物的经济性能,但是安全也是一个绝对不能忽视的问题。用最少的材料或造价建造出满足规范和使用要求的建筑是我们需要努力追求的目标。 结构的优化设计并不是简单的减少混凝土和钢筋的用量,而是通过调整各构件刚度之间的比例关系,充分利用各构件的受力特点,发挥它们各自的长处,使整体结构达到最优。 2 结构优化设计的基本原则 结构优化设计的基本原则主要有以下几点: (1)建筑平面布置产生规则结构效应的原则 有规则建筑体型和平面布置的结构,因其受力较简单,造价相对较低。但由于不同使用功能的需要,建筑的体型和平面布置是多种多样的,不可能因结构要求规则而对建筑师的创作提出无理要求,倒是可以在满足不同使用功能的前提下,通过对结构墙、柱的布局和墙肢长短的调节,使不规则的建筑体型和平面布置产生规则结构的效应,同样可以使建筑结构达到经济合理和安全耐用的预定目标。 (2)提高建筑舒适度原则 建筑结构的优化设计应包含结构体系的优选、传力途径的科学性、构件布置的合理性、构件和材料选用的正确性等内容;应该把尽可能提高建筑投入使用后的舒适度作为建筑结构优化设计的一条重要基本原则。 (3)建筑结构整体安全度原则 结构优化设计应全面考虑整体建筑的每个构件,使结构体系中每个构件都具有合理的可靠性,确保整个结构体系的安全性能,确保实现结构设计规范规定的设计标准,达到建筑结构既安全耐用又经济合理的总目标。 (4)不同构件采用不同的安全系数的结构优化设计原则 工程设计人员必须在保证结构安全的前提下,通过对建筑结构的整体概念分析,采用合理的优化设计理念和方法进行优化设计,使得能有效地控制工程造价,满足投资方的经济性要求。通过以往的优化设计经验来看,相比于传统的设计方法,优化设计通常可以达到降低工程造价5%~30%的目的。 3 高层剪力墙结构的优化设计 剪力墙结构是高层建筑中常采用的一种结构形式,其特点是整体性好,侧向刚度大,水平力作用下侧移小,并且由于没有梁、柱等外露与凸出,便于房间内部布置,缺点是剪切变形相对较大、平面外较为薄弱。 (1)减少剪力墙材料的用量、节约造价 剪力墙材料的用量是整个结构材料用量的核心,剪力墙结构的设计优化应首先从减少剪力墙结构材料的角度考虑。 影响剪力墙材料用量的几何因素有长度和厚度,在设计中为了保证结构为一般剪力墙结构,剪力墙的长度须按规范要求进行设置,一般不宜减短。同时,结构的刚度与剪力墙长度的三次方成正比,与厚度的一次方成正比,因此减小剪力墙截面厚度既可以有效减少材料用量,又不至于严重削弱结构的刚度。一般来说,剪力墙的设计应在满足稳定性的前提下,尽量减薄,也就是在满足刚度等要求的前提下,达到减少剪力墙材料用量节约造价的目的。 一般的剪力墙结构,墙柱用钢量所占比例在50%~70%之间,是优化时重点考虑的内容,墙柱配筋应在满足要求的前提下尽量取规范的低值。梁的用钢量占8%~20%,所占比例不大,但其布置对板含钢量有较大影响,板的含钢量一般占15%~20%。 (2)剪力墙结构的延性设计 了解剪力墙结构的特性,发挥其所长,克服其所短,是正确合理地设计剪力墙结构的关键。剪力墙结构概念设计的内容,主要包括:从总体上合理布置剪力墙的位置,确定剪力墙的数量、剪力墙的长度、剪力墙的厚度,保证剪力墙结构刚度均匀和刚度适宜。 1)强墙肢、弱连梁 工程中剪力墙分为整体墙、整体小开口墙和联肢墙。整体墙受力如同竖向悬臂,当剪力墙墙肢较长时,在力作用下法向应力呈线性分布,破坏形态类似偏心受压柱,配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端;为防止剪切破坏,提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率;为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长,以防止截面应力相差过大。联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙,联肢墙的破坏形态以强墙肢弱连梁为宜,即连梁先于墙肢屈服,使塑性变形和耗能分散于连梁中。 2)强剪弱弯 在工程设计中,采用剪力墙增大系数调整墙肢底部加强部位截面剪力计算值和连梁梁端截面组合剪力设计值,使墙肢和连梁实现强剪弱弯。 3)限制剪压比 墙肢、连梁截面的剪压比超过一定值时,将过早出现斜裂缝,当增加的横向钢筋或箍筋不能提高其受剪承载力,抗剪钢筋不能发挥其抗剪作用,在抗剪钢筋未屈服的情况下,墙肢或连梁发生斜压破坏。为了避免这种脆性破坏,应限制墙肢或连梁的平均剪应力与混凝土的轴压比,即限制剪压比就是限制剪力设计值。 4)限制墙肢轴压比 轴压比是影响墙肢延性的主要因素之一。《建筑抗震设计规范》GB50011-2010对墙肢在一、二、三级抗震墙的轴压比进行了限制,并要求一、二、三级剪力墙轴压比超过一定的数值,必须设置约束边缘构件。 (3)剪力墙结构的连梁优化设计 在高层剪力墙结构中,连梁是一项关键的耗能构件,其剪切破坏将对结构抗震产生极为不利的影响,并会极大地降低结构体系的延性。因此在高层剪力墙结构的优化设计过程中,一定要注意对连梁进行强剪弱弯的验算,以保证连梁的剪切破坏晚于弯曲破坏。对于人为加大连梁纵筋的操作一定要慎之又慎,因为这样就有可能无法满足强剪弱弯的要求。 在住宅结构设计时,一般情况下不宜采用大刚度的窗下墙作为连梁,而宜将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。同时,在满足结构刚度与变形要求时,应从经济角度与抗力、变形方面综合考虑,合理布置抗侧力构件。 (4)结构设计软件在优化设计中的运用 随着计算机技术以及结构优化设计理论的结合,基于计算仿真的优化设计思路已经在工程结构设计中得到了广泛的应用。通过利用计算机分析软件建立优化设计的分析模型,采用高效的计算机优化计算方法,设立结构设计达到的目标要求,最终实现结构设计的优化目的。在具体的优化设计过程中,优化设计实际上已经由一个工程问题转变为一个数学问题。在大型复杂结构的优化设计中,基于这一思想的结构优化设计方法具有其他算法无法替代的优势。因此,工程设计人员加强基于计算机技术的优化设计分析非常必要。 4、结语 建筑结构优化设计是指在满足各种规范或某种特定要求的条件下,使建筑结构的某种指标(如重量、造价、刚度等)为最佳的设计方法。也就是要在所有可用方案和做法中,按某一目标选出最优的方法。设计是规范加上工程师判断和创造的产物,设计优化在一定程度上意味着对常规的突破,但结构的优化设计并不以牺牲安全来求得经济效益。这就要求我们的结构设计人员应当根据相关规范的要求和建设单位的需要,来对其高层结构进行合理的选择与优化。 参考文献 [1] 中华人民共和国建设部. 建筑抗震设计规范[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2010. [2]徐传亮,光军.建筑结构设计优化及实例[M]. . 北京:中国建筑工业出版社,2012. [3]宋瑛.剪力墙布置位置的设计优化[J].山西建筑,2012,38(29):53-54. 建筑结构的论文篇5 试论高层建筑结构设计 [摘 要]高层建筑的结构设计合理与否,会对整个工程的质量、使用性能及使用寿命等方面产生十分重要的影响。因此,做好结构设计工作是高层建筑物施工之前最重要的任务之一。在本论文中,笔者首先分析了高层建筑物结构设计的特点,而后对高层建筑物结构设计的相关要求及注意事项进行了深入探讨。 [关键词]高层建筑 结构设计 特点 要求 随着我国经济的迅速发展,人们的生活水平等方面都获得了较大的提高,对生活质量的要求也愈来愈高。从建筑物需求量的方面来说,近年来,我国人民对住房的需求量也不断增多。这导致建筑用地的不断增多,使得当前我国可用耕地面积不断减少。为了缓解此种情况,我国建筑企业开始将发展的目光聚焦于高层建筑物的建设上。也正因为如此,当前我国高层建筑物的数量急剧增长。从积极方面来说,这确实从很大程度上缓和了建筑物供不应求的状况,但同时我们也必须注意到一个现象:很多高层建筑在使用过程中都出现了这样或者那样的问题,严重影响了建筑物的使用寿命,不利于建筑行业的健康发展。究其原因,这主要是因为部分高层建筑的结构设计不合理。下面,笔者将对高层建筑物的结构设计方面进行相关探讨。 1.高层建筑结构设计的特点 与一般建筑物不同,高层建筑物的结构设计工作更为复杂。一旦结构设计不合理,整个建筑物的施工过程及使用都会出现严重的问题。因此,工作人员必须从高层建筑建设的实际情况出发,制定合理的设计方案。下面,笔者将对高层建筑结构设计的主要特点进行一一阐述。 首先,在高层建筑结构设计的过程中,工作人员必须注意结构产生的水平力。一般来说,低层建筑物结构中,水平力产生的影响相对较小,而导致的侧向移位也往往被人忽视。 其次,高层建筑结构设计必须能够承受较大的承载力和足够的抵抗侧向力和刚度,这样才能保证水平力作用下的侧向位移不至于超过一定的限度。同时,要保证高层建筑物的外墙等其他的维护材料或者装饰构件与主体结构之间可靠连接起来,减少不必要的破坏。要根据施工地点地基的承载力和刚度来确定上部结构的承载力及相应的刚度。 再次,高层建筑的结构设计应尽可能地减轻房屋的自重。对于那些土层比较软的施工地点,由于其自振周期长,尽管增加建筑物的层数可以减小地震剪力,提高整个建筑物的性能,但高建筑也是自振周期长,容易引起共振对抗震不利,因此应确定合理的层数。另外,某些高层建筑会设有抗震设防的结构。工作人员在进行高层建筑结构设计时,必须充分勘察施工地点的地形及地质土层情况,最好选择那些地势平坦、地形开阔、土层坚硬、土质均匀的地段,避开那些地势差异较大的、非岩质的陡坡或者软土地带。同时,工作人员要注意,在勘察过程中,如果发现某一地段发生地震的可能性较大,抗震能力较差,则决不能进行盲目的工程建设。 2.现代高层建筑结构设计的注意事项 结合自己多年的工作经验,笔者分析了现代高层建筑结构设计的要求,并 总结 出以下几个方面的注意事项。 充分考察高层建筑的受力情况,选择合理的结构类型 高层建筑物结构类型的选择,主要是由其结构体系和材料特征所决定的。我们都知道,高层建筑实质上是一种竖向悬臂结构,其使用过程会产生两种荷载:水平荷载和竖向荷载。一般来说,竖向荷载的方向并不发生变化,但随着建筑物高度的不断增加,水平荷载也会相应的提高,包括各种结构作用力和结构抗力等。高层建筑结构作用力主要分为两种:直接作用力和间接作用力。前者主要指高层建筑物结构上所承载的各种集中力和分布力,包括建筑物及机器设备的自重等;后者则是指引起高层建筑结构发生变形的作用力,如温度变化、地基变形、混凝土遇冷收缩等产生的力。相比直接作用力来说,间接作用力的破坏效应可能会更大,会受到建筑物地基条件及其他外在条件的影响。直接作用力和间接作用力过大,会导致高层建筑的整个结构构件发生变形等。而同时,高层建筑的结构设计会承担一部分的迫使其变形的力量,这种能力被称为结构的抗力。只有抗力较高的结构,才能充分发挥高层建筑物的优良性能,延长其使用寿命。 选择合理的结构平面布置 .协调好建筑与结构的关系 建筑物的结构平面布置必须符合以下原则:独立结构的建筑物单元,形状最好简单规则,而刚度和承载力分布要均匀,绝对不要采用不规则的平面布置方式。也就是说,平面应尽可能规整,最好对称;平面的长度不宜过长;伸缩缝的框架结构在55米左右,剪力墙结构45米左右最为合适。同时,最好使用标准层,同意布置柱网和层高。 做好高层建筑物的结构布局 现代社会,经济发展水平的迅速增长,使人们的思想观念、意识等都发生了较大的变化,审美观等方面也发生了较大的变化。高层建筑物在进行结构布局时,必须从现代人的生活理念出发,合理设置建筑物的结构。众所周知,高层建筑物垂直方向的承载力较大。因此,在进行结构设计时,工作人员要重视建筑物地基受力结构的稳定性,平衡不同地点之间的受力关系。 高层建筑物结构设计必须经济合理 在进行结构设计时,工作人员不仅要考虑结构的安全合理性,还要保证结构的经济性,保证建设单位的经济效益。例如,合理设置结构的跨度,板跨度越大,要求的板厚度也会相应的越大,需要的钢筋也会较多。这将会给建设单位带来较大的成本花费。一般来说,井字梁的使用要优于十字梁,而十字梁的使用比没有梁更好。同时,在保证建筑物稳定性的前提下,高层建筑基坑的深度不应过大,但要超过冰冻深度。 除此之外,高层建筑施工单位在施工之前,要对施工地点的地址等状况进行认真勘察。在那些地震较为频繁的地区,工作人员应该合理设置建筑物结构,避免或者减少地震作用对高层建筑的不利影响。首先,建筑单位要合理设计抗震缝,调整平面形状和结构布置。但必须注意,如果建筑平面较为复杂,而形状结构等都难以调整时,要尽量将抗震缝划分成几个较为简单的结构。高层建筑的高度一般大于15米,在15米之下的结构上面,缝宽最小可为100毫米,但随着高度的增加,缝宽也要较大。总之,工作人员要根据不同的结构体系,合理设定抗震缝的宽度。 3.总结 随着中国特色社会主义进程的不断推进,我国的城市化进程的速度也在不断加快,同时为了进一步缓和耕地不足与建筑物供不应求之间的矛盾,高层建筑物的数量越来越多。与普通建筑物相比,高层建筑物的结构设计有其独特性。同时,任何建筑物的结构设计工作合理与否,会对整个建筑物的外观以及稳定性等方面产生十分重要的作用。工作人员需要不断更新自己的设计理念,运用先进的设计方法,才能将此项工作落到实处。同时,在进行结构设计时,相关人员必须充分考虑高层建筑的用途和基本功能,而后做好合理的设计工作。相信未来,在我国高层建筑物数量不断增长的同时,质量也能获得较大的提高,我国建筑行业能够朝着更加健康的方向发展。 参考文献 [1]吉柏锋,瞿伟廉.下击暴流作用下高层建筑物表面风压分布特性[J]. 华中科技大学学报(自然科学版). 2012(09). [2]李荣全.浅谈高层建筑结构体系的选型及含钢量的控制[J]. 现代物业(上旬刊).2011(08). [3] 张莉华,万怡秀,陈燕,严开涛,罗志国.广州珠江新城J1-1地块综合楼超高层建筑结构设计[J]. 建筑结构. 2012(09). [4]张玲丽,许德,李靖,张涛,张娟.关于高层建筑结构设计中问题的讨论[J]. 中国科技投资. 2012(24). [5]张瑞红.高层框架结构设计中应注意的若干问题[J].长沙铁道学院学报(社会科学版). 2010(01). 猜你喜欢: 1. 建筑结构的论文 2. 建筑结构论文 3. 建筑工程论文范文 4. 建筑结构的论文样本 5. 建筑文化论文3000字
工程检测技术论文篇二 浅论工程质量检测 摘 要:对于建设工程质量检测的全面完善,有关部门和机关应贯彻落实好监督管理工作,同时不断加强质量检测的管理力度,在很大程度上可以杜绝虚假检测报告的产生,进一步制止弄虚作假的质量检测行为,做到真正的实事求是,严格按照法律条例实行全方位检查。对于建设工程质量检测单位的具体工作责任和实际检测结果要确保真实性,明确实际的工作职责,以实现建设工程质量检测的完善。 关键词:建设工程;质量;检测 一、建筑工程质量检测的意义 建筑工程施工企业一方面要完成自身的体制改革,尽快的适应市场竞争的驱动力,另一方面不断的提高自身的技术水平和施工质量,完善施工质量监理和检验体系,狠抓质量控制,保证建筑工程质量安全。建设工程质量问题的发生,轻则影响施工顺利进行,拖延工期,增加工程费用成本;重则给工程留下隐患,成为危险工程,影响安全使用或不能使用,更严重的会引起工程建筑物的倒塌,造成人民生命财产的巨大损失。 二、我国质量检测中存在的问题 在行政垄断的市场环境下,不是通过提高检测质量和服务等正当手段来参与竞争,而是通过垄断,牺牲行业整体利益,捏造虚假数据、收受红包、吃请篡改数据,片面追求利益最大化。检测人员大部分是单位及上级领导亲属,而非专业人士,还有人用假职称、假资格证书,部分人员职业道德和技术水平均达不到检测要求,检测机构内部管理松散,制度不健全,工作质量难以保证。 1、深化改革,进退两难 一些检测站虽在工商主管部门取得了独立企业法人营业执照,但基本上维持原来的组织机构形式,与当地的建设行政主管部门和质量监督站明脱暗不脱,检测费必须上交,仍然属行政事业单位性质。而企业试验室就位的检测机构,大部分还是由原企业投资控股,也没有完全脱钩。主要原因是:检测机构与原主管部门或施工企业脱钩改制涉及国有资产的剥离及流失问题,造成目前湖北省的检测市场运行和监管模式没有根本上的改变,进一步深化检测机构改革显得进退两难。 2、市场运行,模式依旧 目前,我省检测市场的运行比较稳定,工程质量检测业务仍然由施工方委托和交费,监理方见证取样,委托方与检测机构�用委托单代替检测合同的方式。就位后,原为行政事业单位的各级检测站仍然控制着全省检测市场,就位后的企业检测机构主要承担着本控股企业工程的部分检测业务,而工程所在地的原为行政事业单位的检测站要从中抽检30%,并收取检测费。 3、综合监管,存在缺失 首先,我省各级建设行政主管部门为了确保建设工程质量,规范检测行为,防止假报告的发生,定期重点对中介检测机构的违规行为进行了查处。但是,对其所属检测机构、施工方和监理方的检测行为监管不够到位,不能及时发现问题,更不能及时处理问题。其次,各级质量监督站,对监理方、施工方及检测机构的检测行为的监督和查处力度显得很不够,也缺乏有效的科技监控手段,另对其所属检测机构的行为还没有形成有力监督。 4、内部运行,尚待规范 资质就位后,我省的检测机构健全了规章、更新了设备、改善了环境、培训了人员,普遍增强了质量意识,提高了检测能力和水平,检测工作质量整体是稳定的。然而,还是有部分检测机构未�用计算机等高科技手段来控制检测的全过程,自身的行为存在着很多问题,有待规范。 二、建设工程质量检测管理对策 1、充分发挥检测行业协会的作用 建设工程质量检测行业协会应从组织制度上、组织结构上确保检测行业的权益。行业协会应向有关部门建议制定有助于建设工程质量检测行业发展的规章制度、法律、法规,规范市场秩序、规范市场行为、整合检测资源配置,杜绝压级压价、恶性竞争、出具假报告、提供假数据等现象的发生,增强行业协会抵抗风险的整体实力,促进建设工程质量检测市场的有序发展。 2、提高建设工程质量检测机构的素质 建设工程质量检测机构是具有很强专业性的中介服务机构,其从业人员应当具备较高的素质。检测机构应当不断地完善人才的引进、培养以及激励机制,不断地优化建设工程质量检测机构的年龄结构与知识结构,提高各个岗位人员的技术水平,提升检测机构整体的检测管理水平。建设工程质量检测机构应当加强对现有专业技术人员的培训和继续教育,进一步扩大技术交流和沟通的渠道,可以外派检测专业技术人员访问学习,聘请相关专家对检测专业技术人员进行相关操作技能的培训,邀请建设工程质量检测领域的学者专家前来讲学。加强培养建设工程质量检测的复合型人才,不断提高检测人员的建设工程质量检测业务的综合水平,从而促进建设工程质量检测机构的综合服务水平提升。 3、加强诚信建设,实施诚信管理 建设工程质量检测的服务特性和工作性质,决定了检测机构应以诚信为本,加强诚信建设,实施诚信管理,自觉摒弃弄虚作假等不良行为。建设工程质量检测机构的诚信对政府监督部门执法和其他责任主体的行为有着显著的影响。通常建设工程质量检测活动主要包括:委托检测、见证送样、检测以及报告出具四个环节。建设工程检测工作的质量一般由委托检测、见证送样、检测三个环节中监理单位、检测单位、建设单位、材料供应单位的行为共同决定的,综合体现了各个单位的工作规范性。 4、联管机制和信息化管理并用 在联管机制中运用信息化管理方法,进一步提高建设工程质量检测数据的可靠性、公正性与真实性。信息化管理是在建设工程质量检测机构中运用现代通讯技术、网络技术、计算机自动化技术等手段,综合管理建设工程质量检测机构和检测业务的一种先进的管理方式。信息化管理能够为检测机构的运行提供自动化的、全面的管理。信息化管理促进了建设工程质量检测机构之间建立数据交换、信息共享的信息化管理平台,有利于深度挖掘、利用检测信息资源,打破建设工程质量检测机构各自为战的局面。各自为战的检测方式不利于建设工程质量检测的进一步发展,要提高检测质量,就应当完善相关部门的联管机制,加强工商管理部门、质量技术监督部门、工程质量监督部门、检测机构之间的沟通与交流。 三、结束语 检测所得出的报告广泛应用于多个对象中,如施工单位、建设工程行政主管部门、设计部门、建筑质量监察督促部门、开发商、监督施工方等。综上所述,对于建设工程质量检测的全面完善,有关部门和机关应贯彻落实好监督管理工作,同时不断加强质量检测的管理力度,在很大程度上可以杜绝虚假检测报告的产生,进一步制止弄虚作假的质量检测行为,做到真正的实事求是,严格按照法律条例实行全方位检查。对于建设工程质量检测单位的具体工作责任和实际检测结果要确保真实性,明确实际的工作职责,以实现建设工程质量检测的完善。 参考文献: [1]刘鹏,周元.住宅工程质量检测存在的问题与应对策略[J].才智,2011,(02):468-469. [2]于佳君.建筑工程质量检测应注意的问题及责任制度的建立[J].今日科苑,2010,(02):89-90. [3]王秀峰,蒋国涛,高博.建设工程质量检测概况及发展对策[J].山西建筑,2011,(06):102-103. [4]金帮琳,刘文,曹永梅.强化工程质量检测管理 提高检测成果质量水平[J].水利建设与管理,2011,(02):135-136. 看了“工程检测技术论文”的人还看: 1. 建筑工程质量检测技术论文 2. 道路工程检测技术论文 3. 结构检测与加固技术论文 4. 电气测量技术论文 5. 材料工程技术论文
结构加固论文碳纤维加固论文工业民用建筑论文浅谈工业建筑改造与加固现状摘 要: 国外的工业建筑于20世纪60年代已进入大规模的加固改造阶段,国内的工业建筑进入加固改造较晚于西方国家。从20世纪80年代国内的工业建筑的开始进入了加固改造的阶段,以后的加固改造量逐年提升。工业建筑加固改造的发展在一定程度上促进了鉴定改造与加固软件的发展,促进了鉴定与加固标准和规范的发展同时也促进了加固改造材料和方法的发展。随着工业建筑加固改造的深入反过来要求加固改造市场进一步规范,如何进一步提高加固质量有待各方的努力与多方面支持。关键词: 工业建筑;加固改造1 工业建筑的改造与加固发展情况工业建筑作为建筑的一部分,与人们的生产和生活息息相关,工业建筑构成了建筑物非常重要的部分。据有关部门统计,目前国内现存的各种建(构)筑物的总面积至少在500亿m2以上,工业建筑占40%,其中绝大多数是混凝土结构,而且至少有50%以上已投入使用20年以上[1]。随着社会的发展,城市的转型和工业结构的调整,部分工业建筑拆除重建,部分工业建筑经过加固改造后能适应社会和经济的发展继续发挥作用。我国的工业建筑的改造与加固是从20世纪80年代后期开始的[2],据有关资料统计,自1997年以来,我国加固工程量平均年递增量达到3 0%以上,到2000年全国年加固修复工程量已突破100万m 2。工业建筑改造的方向主要有两个方面,一方面经加固改造后工业建筑继续使用经过改造后规模更大更节能,空间使用上更加合理、高效美观和符合人性化。这方面的例子很多,典型的例子如上海宝山钢铁厂、北京现代轿车生产工厂改造;另一方面改造为民用建筑,工业建筑由于的内部空间大、并且承载力较大改造为民用建筑基本上都能满足承载力的要求,外观和内部经过改造和装修后即可使用。典型的例子如798工厂改造为综合艺术中心,沈阳铁西旧工业区改造为现代工业文明长廊,有的改为文化娱乐中心、酒店等。国外方面欧美等国最先进入后工业社会,是最先进行大规模城市结构性调整的发达国家和地区,于20世纪60年代最先出现了大规模的旧工业建筑改造再利用[3],20世纪70~80年代就已成为一种趋势[4],改造的对象多为工业革命时代大量兴建的轻工业建筑及少量重工业厂房。近年来建筑物的改造与加固发展比较迅速,出现了许多的工业建筑改造的优秀作品,煤厂改造为工业博物馆,将鲁尔煤气罐改造为文化艺术中心,法国巧克力工厂改造成的雀巢公司总部、意大利林格图工厂改建的林格图大厦等。随着社会的可持续发发展,资源的再利用和节能减排提上日程,建筑作为耗能垃圾制造大户,减少资源浪费和垃圾制造就是对生态环境的最大贡献。据西方发达国家1987年的统计数据表明,对工业旧建筑的改造再利用比新建同样规模、同样标准的建筑可节约1/4~1/2的费用[5]。英国国家资金用于新建与改建的比例从70年代的75∶25提高到90年代的50∶50[6]。有人预言21世纪将是建筑业中最兴旺行业之一的将是旧建筑物的加固改造和建筑的垃圾的回收利用。2 工业建筑结构改造鉴定及加固软件的发展结构的改造鉴定及加固是个相辅相成的过程,要进行合理的改造首先是要在结构方面进行可靠性评估,可靠性评估目前主要采用传统经验法和实用评估法即规范中的分级评估法,但评估是一个非常系统和复杂的过程,仅靠知识和经验来处理工程中遇到的问题是不够的,随着计算机技术的发展,把这些经验和理论来转换成计算机程序来处理,需要能对建筑鉴定改造和加固的智能化软件系统。在结构改造鉴定与加固方面,我国1986年把“工程建设中智能辅助决策系统”定为国家自然科学基重大项目,1991年开发出了结构评估鉴定方面方面的专家系统,城市现有建筑物震害预测与防预对策的专家系统,钢筋混凝土单层工业厂房可靠性评估与对策的专家系统(RAISE-3),单层混凝土厂房抗震评定专家系统SAIBR[7]。进入21世纪陆续研究开发出了一些常规结构的鉴定与加固专家系统,R.C.框架抗震鉴定与加固可视化程序(2001年)[8],结构加固设计与东大迪普(seu-deep)软件系统(2003)[9],钢筋混凝土框架抗震鉴定的专家系统(2004年)[10],砖混结构可靠性鉴定程序(2006年)[11],这些软件对建筑鉴定加固领域的专家系统的研制起到了积极的作用, 但程序的完善性还有待进一步提高,实用性和全面性方面还有待实践中检验,并且专门用来作为工业建筑结构的鉴定加固专家系统近年来开发的比较少或者几乎没有,在不久的将来我国将进入维修加固改造为主的第三个发展时期,因此我国应该投入力量开发工业建筑的鉴定与加固专家系统。国外的建筑结构鉴定程序最典型的成果是美国历经5年于1985年开发出的土木工程系统,它的前身是现存结构的破坏评估专家系统。美国从八十年代初便将专家系统技术应用于结构工程的预测评估领域。3 工业建筑改造鉴定与加固相关标准规范情况建筑物的鉴定与加固作为一门学科,理论成果最重要的体现的是相关标准的编制与颁布,这是工程技术人员的法定依据,目前已出版的标准包括:鉴定标准《工业构筑物抗震鉴定标准》GBJ117-88,《工业厂房可靠性鉴定标准》G B J 1 4 4-9 0,《建筑抗震鉴定标准》GB50023-95,《石油化工建筑抗震鉴定标准》,《钢铁工业建(构)筑物可靠性鉴定标准》YBJZ19-89.《工业与民用建筑抗震鉴定标准》(试行)TJ23-77。加固标准《凝土结构加固技术规范》C E C S 2 5:9 0,《钢结构加固技术规范》CECS-77-96,《建筑抗震加固技术规程》JGJ-116-98,《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ-123-2000《,碳纤维片材加固混凝土结构技术规范》《,混凝土结构加固施工与验收安全技术规范》。4 工业建筑结构加固改造方法的发展在上部结构中,工业建筑的加固方有加大截面加固法,体外预应力加固法和改变结构传力体系加固法。加大截面加固法和体外预应力加固法是常用的方法,已在实际工程中得到广泛的应用[12]。但这两种加固方法存在很多不足之处,加大截面加固法施工周期长,对环境影响大,而且增加截面尺寸,减少了使用空间,因此有一定的局限性。预应力加固法锚固构造困难,施工技术要求高,难度大存在施工时侧向稳定及耐久性问题。20世纪60年代随着环氧树脂黏结剂的问世,一种新的加固方法—外部粘贴钢板加固法开始出现,这种加固方法是用环氧树脂黏结剂把钢板等高强度材料牢固粘结于被加固构件表面,使其与被加固构件共同工作。20世纪末,随着国际市场纤维材料的大幅度下降,一种类似于粘钢加固方法的外贴纤维复合材料加固法逐渐引起了工程技术人员的关注,外贴纤维复合材料加固法法具有强度高、重量轻、耐腐蚀性好、抗疲劳性能好等优点。我国已经制定了《碳纤维片材加固混凝土结构技术规范》。5 提高工业建筑改造加固质量的措施工业建筑结构鉴定与加固水平的提高是一个系统的工程。首先需要建立和完善工业建筑结构的加固和修复的质量和技术标准规范。其次支持加固材料和鉴定加固软件的研究和开发。再次要提高加固专业队伍的施工水平。其他方面是需要政府在资金方面的支持提高对工业建筑加固改造研究方面的积极性。同时文化价值观念方面的引导也必不可少,提倡全民节约,节约即创造财富,加固后的建筑同样美观实用并且费用低廉。参考文献:[1] 宋中南.我国混凝土结构加固修复业技术现状与发展对策(J).混凝土,2 0 0 2(1 0):11-12[2] 沈实现,韩炳越.旧工业建筑的自我更新*—798工厂的改造(J).工业建筑.2005,35(8):45-47[3] 张艳锋,陈伯超等.国外旧工业建筑的再利用与再创造(J).建筑技术,2004(1):45-47[4] 付瑶,刘文军等.国外旧工业建筑再利用对我国的启示(J).沈阳建筑工程学院学报(自然科学版).2003,19(1):33-36[5] 叶雁冰.旧工业建筑再生利用的价值探析(J).工业建筑.2005,35(6):32-34[6] 王毅.建筑的再利用.世界建筑(J).1998(1):22-24[7] 何志军.钢筋混凝土框架结构抗震鉴定验算人机交互程序的开发与研究(D).青岛:青岛建筑工程学院.1999[8] 李培根,殷杰等..框架抗震鉴定与加固可视化程序的开发(J).工业建筑.2001,31(10):68-71[9] 孙宝俊,李秉南,金晓宏.结构加固设计与东大迪普(SEU-DEEP)软件系统的研发.工业建筑.2003,33(10)[10] 杨晓明,王新堂.钢筋混凝土框架抗震鉴定人机交互程序的开发与研究(J).工业建筑.2004,34(8):84-86[11] 马云飞.砖混结构可靠性鉴定程序的研究与开发(D).南京:东南大学.2006[12] 张立人.建筑结构检测、鉴定与加固(M).武汉:理工大学出版社.
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