隔震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(bào)告 工作總結(jié) 個(gè)人總結(jié) 述職報(bào)告 實(shí)習(xí)報(bào)告 單位總結(jié) 摘要：隔震設(shè)計(jì)屬于建筑抗震設(shè)計(jì)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(jì)方法。并通過(guò)具體工程實(shí)例說(shuō)明了隔震設(shè)計(jì)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(jì) 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(guò)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(dòng)能和變形能。 在此過(guò)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(shí) ,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(chēng)為隔震層 ,使基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)斷開(kāi) ,延長(zhǎng)上部結(jié)構(gòu)的基本周期 ,從而 ,避開(kāi)地震是地面運(yùn)動(dòng)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(shí) ,建筑物上部結(jié)構(gòu)的反應(yīng)以第一振型為主 ,類(lèi)似于剛體平動(dòng) ,基本無(wú)放大反應(yīng)作用 ,通過(guò)隔震層的相對(duì)大位移來(lái)降低上部結(jié)構(gòu)的地震作用。 隔震結(jié)構(gòu)的震動(dòng)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(huì)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(huì)遭受傷害 ,而且 ,也不會(huì)感受到強(qiáng)烈的搖晃 ,強(qiáng)震發(fā)生后人員無(wú)需疏散 ,房屋無(wú)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(jì)要點(diǎn) 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(shí) ,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(shí) ,需考慮建筑的抗震設(shè)防分類(lèi)、抗震設(shè)防烈度、場(chǎng)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(jì)兩方面進(jìn)行綜合分析對(duì)比 ,論證其合理性和可行性。 2 隔震設(shè)計(jì)的基本要求與減震系數(shù)的確定 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)隔震的基本要求是 :通過(guò)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(jì)需要解決的主要問(wèn)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(yàn)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(jì)規(guī)范對(duì)隔震設(shè)計(jì)方法按減震系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì) ,隔震層以上結(jié)構(gòu)的水平地震作用和抗震驗(yàn)算 ,構(gòu)件承載力大致留有 0.5 倍的安全儲(chǔ)備。 因此 ,對(duì)于丙類(lèi)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(jì)和傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)聯(lián)系起來(lái)。 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(gè)系數(shù)。 減震系數(shù)應(yīng)通過(guò)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(shí)的總水平地震作用。 3 分部設(shè)計(jì)方法 把整個(gè)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(gè)部分分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。 (1) 隔震層以上結(jié)構(gòu)。 計(jì)算地震作用時(shí) ,水平地震影響系數(shù)的最大值可采用通?？拐鹪O(shè)計(jì)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(lèi)建筑可根據(jù)水平向減震系數(shù)相應(yīng)降低抗震設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)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(qiáng)度、穩(wěn)定性設(shè)計(jì) ,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(jì)時(shí)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(jì)。 (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(shí) ,其地震作 用和抗震驗(yàn)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(jì)算。 4 豎向計(jì)算作用在計(jì)算中的考慮 由于目前的橡膠隔震支座對(duì)豎向地震幾乎沒(méi)有減震效果 ,因此 ,需在隔震建筑設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)中考慮這一因素。 四、工程簡(jiǎn)介 1 某工程由業(yè)主委托設(shè)計(jì) ,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(jí)為二級(jí) ,剪力墻抗震等級(jí)為一級(jí) ；場(chǎng)地土類(lèi)別為 II 類(lèi)。符合隔震設(shè)計(jì)的基本要求。 2 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題 (1) 做好方案設(shè)計(jì) ,為隔震設(shè)計(jì)創(chuàng)造條件在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)做好方案設(shè)計(jì) ,盡量做到平面規(guī)則、對(duì)稱(chēng)、豎向剛度連續(xù)無(wú)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(jì)方案階段 ,建筑專(zhuān)業(yè)與結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)對(duì)柱網(wǎng)及剪力墻的布置、結(jié)構(gòu)懸挑尺寸等相關(guān)問(wèn)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(jì)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(jì)時(shí)要合理布置結(jié)構(gòu)體系。在方案階段對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了 試算分析 ,以確定合理的設(shè)計(jì)參數(shù) ,經(jīng)反復(fù)調(diào)整計(jì)算確定后的結(jié)構(gòu)體系基本周期 x 向?yàn)?1.016s , y 向?yàn)?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(jì)算 ,橡膠隔震支座布置經(jīng)濟(jì)合理 通過(guò)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(zhuān)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(jì)算 ,取消了幾片原本在 8 度設(shè)防時(shí)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(mǎn)足設(shè)計(jì)要求又經(jīng)濟(jì)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(jì) ,保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性在設(shè)計(jì)中要做好構(gòu)造設(shè)計(jì) ,使建筑物在遇到地震時(shí) ,橡膠支座有足夠的變形空間 ,同時(shí)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(jì)的構(gòu)造要求 ,當(dāng)樁作為橡膠支座的支撐時(shí) ,有一部分裸露于土表 ,形成短樁 (類(lèi)似于短柱 ) 。 為保證罕遇地震時(shí)樁不被破壞 ,本工程設(shè)計(jì)中 ,在樁中加了芯柱。同時(shí)為了保證隔震 層下樁的整體穩(wěn)定性 ,設(shè)計(jì)時(shí)在樁之間設(shè)置了拉梁。 (6)處理好穿過(guò)隔震層的設(shè)備配管、配線(xiàn)在設(shè)計(jì)中穿過(guò)隔震層的設(shè)備配管、配線(xiàn)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(xiàn)。 3 施工時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 (1)對(duì)橡膠支座應(yīng)進(jìn)行抽樣檢測(cè) ,每種類(lèi)型每一規(guī)格的數(shù)量不少于 3 個(gè) ,抽樣檢測(cè)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(gè)支座的傾斜度不 大于 1/ 300 。 3 經(jīng)濟(jì)分析 由于采用了隔震設(shè)計(jì) ,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(jì)算 ) ,每 m2 可節(jié)省費(fèi)用約 50 元 ,整棟建筑可節(jié)省 49.35 萬(wàn)元。 而本工程共用了 76 個(gè)橡膠支座 ,其中 GYZ600 型支座 20 個(gè) ,單價(jià) 7150 元 , GYZ500 型支座 56 個(gè) ,單價(jià) 6150 元 ,共計(jì)48.7 萬(wàn)元。兩者基本持平 ,但經(jīng)過(guò)隔震設(shè)計(jì)的房屋抗震性能卻大大提高了。 結(jié)束語(yǔ) 該工程目前主體施 工已完成 ,在施工過(guò)程中由于各方面密切配合 ,進(jìn)展順利。通過(guò)本次設(shè)計(jì)我們認(rèn)為 ,隔震設(shè)計(jì)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(ài)莉 .建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)及應(yīng)用 J. 彭城職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) . 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(jì) 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(jì)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(jì)的基本問(wèn)題J. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào) . 2003(02) 閱讀相關(guān)文檔 :探討工程機(jī)械管理工作與維護(hù) 論加強(qiáng)市政道路施工的質(zhì)量控制 房建施工中混凝土質(zhì)量問(wèn)題及預(yù)防措施 德清縣生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià) 建筑施工技術(shù)管理優(yōu)化探討 建筑工程現(xiàn)場(chǎng)管理優(yōu)化策略分析 城市道路設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)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(jì)與園林植物保護(hù) 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(duì)水利工程造價(jià)控制管理的研究