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深圳快乐彩开奖查询:浅谈如何提升框架式地下建筑结构抗震性能的措施

深圳风采2018043 www.969em.cn 来源:UC论文网2018-02-09 09:55

摘要:

  摘要:框架式地下结构所处环境的复杂性及地震本身的不确定性,使得地下结构地震响应及抗震研究问题严重。地下结构作为建筑工程的重要组成部分,要求地下结构必须具备一定的抗震性能??蚣苁降叵陆ㄖ峁沟挠τ?,...

  摘要:框架式地下结构所处环境的复杂性及地震本身的不确定性,使得地下结构地震响应及抗震研究问题严重。地下结构作为建筑工程的重要组成部分,要求地下结构必须具备一定的抗震性能??蚣苁降叵陆ㄖ峁沟挠τ?,可有效提升其抗震能力,为此,本文主要对地下建筑结构地震破坏特征、框架式地下建筑结构抗震性能分析方式及措施进行了分析与探究,以期为地下建筑结构抗震能力进行有效提升。


  关键词:框架试;建筑结构;抗震性能


  目前,关于地下结构地震响应的分析大多是计算给定的地下结构在地震影响下的动力响应,而该结构在该动力响应下是否已破坏则不得而知,这就需进行地下结构抗震性能研究。近年来,地震工作者从振动台实验研究、理论分析和数值计算等诸多方面对地下结构抗震分析理论和设计方法开展了研究,取得了大量的成果。在此基础上,结合《建筑抗震设计规范》,以框架式地下建筑结构为例进行分析,为此,为建筑结构抗震性能研究提供可靠的依据。


  1地下建筑结构地震破坏的体现


  根据对已有震害的调查资料分析,地下结构的破坏主要体现在以下几方面:(1)在地质条件有较大变化的区域容易发生破坏;(2)修建在软弱土层中的地下工程比修建在坚硬岩石中的破坏大;(3)地下结构上部覆盖土层越厚,破坏越轻;(4)衬砌厚度较大的结构破坏的几率大于衬砌厚度较小的结构;(5)在结构断面形状和刚度发生明显变化的部位容易遭到破坏,地面洞口也是经常受到地震破坏的部位;(6)在同一地震烈度条件下,地下结构的破坏程度远远小于地面建筑物的破坏程度;(7)对称结构发生破坏的程度要比非对称结构发生破坏的程度轻。


  2加强地下框架结构抗震度的必要性


  地下建筑对于自然界中的各种灾害在一定程度上具备较强的防护能力,尤其在抗震、防火、防毒、防风、防洪等方面的作用尤为显著,比地面建筑的生存更具有优势。地下建筑和地面建筑相比,地下建筑具有较好抗震性能,其表现在一下几个方面:在地震波水平力的作用下,地面建筑的上部分随着地震震动而产生横向振动,建筑的高度越高,振动的幅度就越大,更容易扩大震害的程度,而地下建筑的周围被岩石和土质包围,限制地下建筑产生位移的可能,無法为地下建筑结构提供有限的地震抗力,因此,地下建筑的破坏程度较轻于地面建筑[1]。


  另外,地震发生时,其地震波是由地表传播、扩散,所以震源距离地表越近,地震的强度和烈度越强,根据国内相关调查表明,当地表的震度达11度时,450米深处的地震烈度已降为7度,由此可见,地下建筑埋设深度越深,抗震性能越高,在一定程度上保障地下框架建筑的稳定性和人员的安全性。


  3框架式地下建筑结构抗震性能分析方法


  框架式地下结构的种类包括:建筑结构的安全等级、建筑的设计实际应用的年限、建筑抗震的设防方面的分类、防震设防的强度和建筑施工场地、钢筋方面的混凝土结构的抗震的等级,以及人防工程抗力方面和地基设计方面的等级等。


  1、静力方法:即为随着时间的变化,通过等代方式的静地震荷载计算模型结构的内力。等代方面的静地震的荷载为:结构自身、洞顶上的土柱惯性力、侧向土压力等。


  2、地基抗力系数方法:即为在相互作用下进行结构横断面地震反应的方式。一般情况下,适合应用于半埋设以及全埋设方面的地下结构,通过剪切弹簧及多点压缩弹簧取代地下结构四周的岩土介质,如梁元素能够模拟结构。具体操作步骤为:四周岩土介质弹簧方面使用常数进行计算、四周岩土地震通过变位进行计算、结构反应进行计算等。其四周的岩土抗力弹簧的常数,一般会通过静力有限元法进行类似或相近常数方面的计算。侧面和下方边界应做好固定工作,可结合地震反应进行具体的探析,从而获取应变幅度弹性方面的常数。其次获取空洞所有方向方面的均衡荷载,以获取准确的地基抗力方面的系数,通过抗力方面的系数计算弹簧方面的常数值。


  3、反应变位的方法:由于共振响应一般不会出现于地下结构中,因此忽略结构自身震动的惯性力,对计算方面的最后结构没有过多影响。计算地下结构地震反应动力的方程的过程,应将静计算方面的公式简化。因为这样地下结构的地震效应就会和地下结构的实际位置相联系,这种方式可以将地震变位和抗力系数具体化。


  4、有限元的方法:地下结构进行抗震性能方面的分析过程,需要对其抗震方面的特征和一些特别的部分或突发情况进行进一步的研究。如建筑地下室分支部分、拐角的位置均适用于这种方法。模型的便捷可通过能量传递边界,如莱斯默完善的粘性边界、斯密斯改进的迭加边界,以及廖振鹏设计的透射性边界等,其使用的效果均为较佳。


  4提升框架式地下建筑结构抗震性能的措施


  现阶段,我国还缺少对于地下结构抗震方面的设计内容的认识,特别为抗震施工的设计和处理策略。很多建筑单位的地下结构因为受到底层方面的限制,进而就会造成一些问题出现?;褂幸恢止鄣阈枰岷系叵陆峁沟谋曜冀薪ㄖ峁沟墓乖?。由此可见,这两者观点均有一定的偏差,如地震对于建筑物的损害没有得以重视、将地下结构和地上结构混淆。


  随着社会经济的不断发展,人们对于建筑的抗震性能要求也更加严格,而减震和抗震的设计也应该满足市场和实际的需求,以防不时之需。为不断将建筑结构的整体抗震性能提升,就需要认真落实隔震和消能减震方面的抗震工作。因为这方面的抗震工作,对于建筑结构的整体设计来讲,有着重要的意义和价值。所以,应结合各个国家地下结构对地震方面的具体分析,并加强地下架构抗震方面的能力,通过适宜的方式和措施完善地下结构的抗震性能。把框架式地下建筑结构设计在平整度良好的地基位置,同时要确保远离断层,防止建筑设置在近山坡的坡面或是地面平整度较差的地域,尽可能防止设置在饱和砂土方面的地基??蚣苁降叵陆峁乖谑导适┕さ墓?,相同的条件应尽可能选择埋深更大的线路,避免设置于风化岩层的地段。如果施工条件允许,地下建筑应利用暗挖的方式进行施工??蚣苤椭兄?、梁、顶板等节点的位置需要利用具有一定弹性的节点,禁止使用刚性的节点。


  5结束语


  综上所述,由于地下结构所处环境的复杂性及地震本身的不确定性,使得地下结构地震响应及抗震研究困难重重。虽然目前在该领域的研究热度渐高,成果也日益增多,但能转化为实际工程技术的比较少,地下结构的抗震设计仍然停留于经验阶段??蚣苁降牡叵陆峁怪械鼗至Σ阃敛惴矫娴姆掷嗪统性亓Ψ矫娴奶卣?,以及工程施工过程中地基液化不良反应和地基的冻结的深度。为此,应结合相关要求和规定进行施工,以此,有效提升框架式地下建筑结构抗震性能。


  作者:杨志胜

    参考文献 

  [1]王国波,谢伟平,孙明,刘卫国.地下框架结构抗震性能评价方法的研究[J].岩土工程学报.2011(04) 

  [2]郑良平.地下建筑结构抗震性能分析与抗震简化计算方法探讨[D].重庆大学2010 

  [3]刘晶波,刘祥庆,李彬.地下结构抗震分析与设计的Pushover分析方法[J].土木工程学报.2008(04) 

  [4]王国波,谢伟平,孙明,刘卫国.地下框架结构抗震性能评价方法的研究[J].岩土工程学报.2011(04) 

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