隔震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與應(yīng)用[精品資料]

隔震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與應(yīng)用 -精品資料 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 最新最全的 學(xué)術(shù)論文 期刊文獻(xiàn) 年終總結(jié) 年終報告 工作總結(jié) 個人總結(jié) 述職報告 實習(xí)報告 單位總結(jié) 摘要：隔震設(shè)計屬于建筑抗震設(shè)計新技術(shù) ,也是建設(shè)部推廣應(yīng)用的新技術(shù)之一，文中介紹了隔震技術(shù)的優(yōu)越性及其設(shè)計方法。并通過具體工程實例說明了隔震設(shè)計在高層建筑中的應(yīng)用。 文中關(guān)鍵詞：隔震建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計 方法 應(yīng)用 TB482.2 A 通常的建筑物因 和基礎(chǔ)牢牢地連在一起 ,地震波攜帶的能量通過基礎(chǔ)傳遞到上部結(jié)構(gòu) ,進(jìn)入到上部結(jié)構(gòu)的能量被轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)的動能和變形能。 在此過程中 ,當(dāng)結(jié)構(gòu)的總變形能超越了結(jié)構(gòu)自身的某種承受極限時 ,建筑物便發(fā)生損壞或倒塌。 一、隔震技術(shù)的原理和優(yōu)越性 “ 隔震 ”, 即隔離地震。 在建筑物基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置由隔震器、阻尼器等組成高度很低的柔性底層 ,稱為隔震層 ,使基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)斷開 ,延長上部結(jié)構(gòu)的基本周期 ,從而 ,避開地震是地面運動的主頻帶范圍 ,隔離地震能量向上部結(jié)構(gòu)的傳遞 ,將其直接吸收或反饋回地面 ,減少輸入到上部結(jié)構(gòu) 的地震能量 ,降低輸入到上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng) ,達(dá)到預(yù)期的防震要求。 地震時 ,建筑物上部結(jié)構(gòu)的反應(yīng)以第一振型為主 ,類似于剛體平動 ,基本無放大反應(yīng)作用 ,通過隔震層的相對大位移來降低上部結(jié)構(gòu)的地震作用。 隔震結(jié)構(gòu)的震動和變形均可只控制在輕微的水平 ,結(jié)構(gòu)件和內(nèi)部設(shè)備都不會發(fā)生破壞或喪失正常的使用功能 ,在房屋內(nèi)部工作和生活的人員不僅不會遭受傷害 ,而且 ,也不會感受到強烈的搖晃 ,強震發(fā)生后人員無需疏散 ,房屋無需修理或僅需一般修理仍能正常使用 ,從而 ,使建筑物的安全得到更可靠的保證 ,甚至可避免非結(jié)構(gòu)構(gòu)件如設(shè)備、裝修破壞等次生災(zāi)害 的發(fā)生。 二、房屋隔震設(shè)計要點 1 隔震建筑的設(shè)防目標(biāo)和范圍 隔震結(jié)構(gòu)遭受到本地區(qū)多遇地震、設(shè)防烈度地震和罕遇地震影響時 ,其抗震設(shè)防目標(biāo)應(yīng)高于傳統(tǒng)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求。進(jìn)行方案比較時 ,需考慮建筑的抗震設(shè)防分類、抗震設(shè)防烈度、場地條件、使用功能及建筑、結(jié)構(gòu)的方案等因素 ,從安全和經(jīng)濟兩方面進(jìn)行綜合分析對比 ,論證其合理性和可行性。 2 隔震設(shè)計的基本要求與減震系數(shù)的確定 建筑抗震設(shè)計規(guī)范對隔震的基本要求是 :通過隔震層的大變形 ,減少其上部結(jié)構(gòu)的地震作用 ,從而 ,減少地震 破壞。 隔震設(shè)計需要解決的主要問題是隔震層位置的確定 ,隔震墊的數(shù)量、規(guī)格和布置 ,隔震支座平均壓應(yīng)力驗算 ,隔震層在罕遇地震下的承載力和變形控制 ,隔震層不隔離豎向地震作用的影響 ,上部結(jié)構(gòu)的水平方向、減震系數(shù)及其與隔離層的連接構(gòu)造等。 建筑抗震設(shè)計規(guī)范對隔震設(shè)計方法按減震系數(shù)進(jìn)行設(shè)計 ,隔震層以上結(jié)構(gòu)的水平地震作用和抗震驗算 ,構(gòu)件承載力大致留有 0.5 倍的安全儲備。 因此 ,對于丙類建筑相應(yīng)的構(gòu)造要求也可有所降低。 水平減震系數(shù)將隔震建筑設(shè)計和傳統(tǒng)抗震設(shè)計聯(lián)系起來。 所謂 “ 減震系數(shù) ” 是指和不采用隔震技術(shù) 的情況比較 ,是建筑物采用隔震技術(shù)后描述其地震作用降低程度的一個系數(shù)。 減震系數(shù)應(yīng)通過結(jié)構(gòu)隔震與非隔震兩種情況下 ,各層最大層間剪力的比值確定。 水平向減震系數(shù)的取值不宜低于 0.25 ,且隔震后結(jié)構(gòu)的總水平地震作用不得低于非隔震結(jié)構(gòu)在 6 度設(shè)防時的總水平地震作用。 3 分部設(shè)計方法 把整個隔震體系分成隔震層以上結(jié)構(gòu)、隔震層、基礎(chǔ)和隔震層以下結(jié)構(gòu) 4 個部分分別進(jìn)行設(shè)計。 (1) 隔震層以上結(jié)構(gòu)。 計算地震作用時 ,水平地震影響系數(shù)的最大值可采用通?？拐鹪O(shè)計的水平地震影響系數(shù)最大值和水平減 震系數(shù)的乘積 ,但豎向地震影響系數(shù)最大值不應(yīng)降低。 隔震層以上結(jié)構(gòu)的水平地震作用沿高度可采用矩形分布。 抗震措施 ,丙類建筑可根據(jù)水平向減震系數(shù)相應(yīng)降低抗震設(shè)計時對設(shè)防烈度的部分要求 ,并應(yīng)考慮豎向地震作用不減少 ,保留設(shè)防烈度的部分要求。 (2) 隔震層。 隔震層的強度、穩(wěn)定性設(shè)計 ,采用隔震體系在罕遇地震作用下相關(guān)力素和位移進(jìn)行。 (3) 基礎(chǔ)。 基礎(chǔ)設(shè)計時不考慮隔震產(chǎn)生的減震效應(yīng) ,按原設(shè)防烈度進(jìn)行抗震設(shè)計。 (4) 隔震層以下結(jié)構(gòu)。 當(dāng)隔震層以下有墻、柱等結(jié)構(gòu)時 ,其地震作 用和抗震驗算 ,應(yīng)采用罕遇地震下隔震支座底部的豎向力、水平力和力矩進(jìn)行計算。 4 豎向計算作用在計算中的考慮 由于目前的橡膠隔震支座對豎向地震幾乎沒有減震效果 ,因此 ,需在隔震建筑設(shè)計時考慮這一因素。 主要是在隔震層以上結(jié)構(gòu)和隔震層設(shè)計中考慮這一因素。 四、工程簡介 1 某工程由業(yè)主委托設(shè)計 ,主體 11 層 ,框架 - 剪力墻結(jié)構(gòu) ,總建筑面積 9870m2 ,建筑主體高度 32.35m ；基礎(chǔ)形式為大直徑灌注樁基礎(chǔ)。本工程抗震設(shè)防烈度為 8 度 ,框架抗震等級為二級 ,剪力墻抗震等級為一級 ；場地土類別為 II 類。符合隔震設(shè)計的基本要求。 2 設(shè)計中應(yīng)注意的問題 (1) 做好方案設(shè)計 ,為隔震設(shè)計創(chuàng)造條件在建筑設(shè)計中應(yīng)做好方案設(shè)計 ,盡量做到平面規(guī)則、對稱、豎向剛度連續(xù)無突變 ,減小建筑物在受到地震作用后的扭轉(zhuǎn)影響。在建筑設(shè)計方案階段 ,建筑專業(yè)與結(jié)構(gòu)專業(yè)對柱網(wǎng)及剪力墻的布置、結(jié)構(gòu)懸挑尺寸等相關(guān)問題 ,應(yīng)進(jìn)行了多方案的分析比較。確定比較合理的方案 ,為隔震設(shè)計創(chuàng)造條件。 (2) 合理布置結(jié)構(gòu)體系 ,達(dá)到減震最佳效果 結(jié)構(gòu)設(shè)計時要合理布置結(jié)構(gòu)體系。在方案階段對結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了 試算分析 ,以確定合理的設(shè)計參數(shù) ,經(jīng)反復(fù)調(diào)整計算確定后的結(jié)構(gòu)體系基本周期 x 向為 1.016s , y 向為 1.130s ,基本符合基本周期在 1.0s 左右的要求。圖 1 為本工程的結(jié)構(gòu)布置圖。 (3) 做好隔震計算 ,橡膠隔震支座布置經(jīng)濟合理 通過分析結(jié)構(gòu)體系 ,并考慮到本工程為高層建筑 ,經(jīng)業(yè)內(nèi)專家論證 ,將該建筑的抗震設(shè)防烈度由 8 度降為 7 度 ,經(jīng)計算 ,取消了幾片原本在 8 度設(shè)防時需要設(shè)置的剪力墻 ,節(jié)省了投資。橡膠支座的布置也反復(fù)推敲 ,做到既滿足設(shè)計要求又經(jīng)濟合理。圖 2 為最終確定的橡膠隔震支座 的布置圖。 (4) 注重構(gòu)造設(shè)計 ,保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性在設(shè)計中要做好構(gòu)造設(shè)計 ,使建筑物在遇到地震時 ,橡膠支座有足夠的變形空間 ,同時隔震層下部也要保證其良好的整體穩(wěn)定性。 此外 ,在上部結(jié)構(gòu)周邊和從隔震層以下伸起的土體、隔震支座與四周墻體間設(shè)置豎向防震縫。 (5) 要保證作為橡膠支座支撐的樁的整體穩(wěn)定性由于隔震設(shè)計的構(gòu)造要求 ,當(dāng)樁作為橡膠支座的支撐時 ,有一部分裸露于土表 ,形成短樁 (類似于短柱 ) 。 為保證罕遇地震時樁不被破壞 ,本工程設(shè)計中 ,在樁中加了芯柱。同時為了保證隔震 層下樁的整體穩(wěn)定性 ,設(shè)計時在樁之間設(shè)置了拉梁。 (6)處理好穿過隔震層的設(shè)備配管、配線在設(shè)計中穿過隔震層的設(shè)備配管、配線采用柔性連接 ,且剛性段不宜伸入隔震支座范圍和豎向隔震縫內(nèi) ；鋼筋接地的避雷設(shè)備 ,設(shè)置了跨越隔震層的柔性接地配線。 3 施工時應(yīng)注意的問題 (1)對橡膠支座應(yīng)進(jìn)行抽樣檢測 ,每種類型每一規(guī)格的數(shù)量不少于 3 個 ,抽樣檢測的合格率應(yīng)為 100 %； (2) 支座底部的中心標(biāo)高偏差不大于 5mm ,平面位置的偏差不大于 3mm ； (3) 單個支座的傾斜度不 大于 1/ 300 。 3 經(jīng)濟分析 由于采用了隔震設(shè)計 ,本工程設(shè)防烈度從 8 度降為 7 度 ,每 m2 可減少鋼筋用量 12.5kg (按 8 度和 7 度的平均用鋼量計算 ) ,每 m2 可節(jié)省費用約 50 元 ,整棟建筑可節(jié)省 49.35 萬元。 而本工程共用了 76 個橡膠支座 ,其中 GYZ600 型支座 20 個 ,單價 7150 元 , GYZ500 型支座 56 個 ,單價 6150 元 ,共計48.7 萬元。兩者基本持平 ,但經(jīng)過隔震設(shè)計的房屋抗震性能卻大大提高了。 結(jié)束語 該工程目前主體施 工已完成 ,在施工過程中由于各方面密切配合 ,進(jìn)展順利。通過本次設(shè)計我們認(rèn)為 ,隔震設(shè)計前景廣闊 ,采用它可以減輕地震災(zāi)害 ,提高結(jié)構(gòu)的安全度 ,是值得推廣應(yīng)用的新技術(shù)。 參考文獻(xiàn) 1 梁愛莉 .建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計及應(yīng)用 J. 彭城職業(yè)大學(xué)學(xué)報 . 2001(04) 2 李志烈 ,胡登鵬 ,陸鍵榮 .某不規(guī)則高層建筑結(jié)構(gòu)抗震方案設(shè)計 J . 房材與應(yīng)用 . 2002(05) 3 秦啟東 ,李建軍 .底層框架抗震墻磚房抗震設(shè)計的基本要求 J. 黑龍江科技信息 . 2010(19) 4 許杰 ,黃永林 ,趙蕊 .隔震建筑概念設(shè)計的基本問題J. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報 . 2003(02) 閱讀相關(guān)文檔 :探討工程機械管理工作與維護 論加強市政道路施工的質(zhì)量控制 房建施工中混凝土質(zhì)量問題及預(yù)防措施 德清縣生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與評價 建筑施工技術(shù)管理優(yōu)化探討 建筑工程現(xiàn)場管理優(yōu)化策略分析 城市道路設(shè)計中存在的問題及相關(guān)解決措施 論公路橋梁施工技術(shù)的質(zhì)量控制 淺談城市園林設(shè)計與園林植物保護 試論水利水電工程施工中的技術(shù)管理 建筑工程施工質(zhì)量管理 淺談建筑電氣安裝施 工技術(shù)與質(zhì)量控制 基于對水利工程造價控制管理的研究