建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)及加固的研究

1、城市建設(shè)CONSTRUCTION一、建筑結(jié)構(gòu)性能抗震設(shè)計(jì)(一)基于性能的抗震設(shè)計(jì)含義基于結(jié)構(gòu)性能的抗震設(shè)計(jì)理論是以結(jié)構(gòu)抗震性能分析為基礎(chǔ)，根據(jù)設(shè)防水準(zhǔn)的不同。將結(jié)構(gòu)的抗震性能劃分為不同的等級(jí)，設(shè)計(jì)者可根據(jù)業(yè)主的要求，采用合理的抗震性能目標(biāo)和合理的結(jié)構(gòu)措施進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。除了抗震設(shè)計(jì)方法，基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論還包括目標(biāo)性能的確定，它是整個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，主要包括以下三個(gè)方面：1.地震設(shè)防水準(zhǔn)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，定義一組參照的地震風(fēng)險(xiǎn)和相應(yīng)的

2、設(shè)計(jì)水平，是基于性能設(shè)計(jì)理論的一個(gè)重要目標(biāo)?；谛阅艿脑O(shè)計(jì)理論應(yīng)追求能控制結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的所有地震波譜的破壞水準(zhǔn)，為此，需要根據(jù)不同重現(xiàn)期選擇所有可能發(fā)生的對(duì)應(yīng)于不同等級(jí)的地震動(dòng)參數(shù)的波譜，這些具體的地震動(dòng)參數(shù)稱為地震設(shè)防水準(zhǔn)，分為常遇、偶遇、罕遇和稀遇地震，并給出了其重現(xiàn)期和超越概率。2.結(jié)構(gòu)的性能水平及其量化指標(biāo)結(jié)構(gòu)的抗震性能水平表示結(jié)構(gòu)在特定的某一地震水準(zhǔn)下一種有限程度的破壞，包括結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞以及因它們破壞引起的后果主要用結(jié)

3、構(gòu)易損性、結(jié)構(gòu)功能性和人員安全性來表達(dá)。按照不同的地震動(dòng)水平，結(jié)構(gòu)的性能水準(zhǔn)可分為四級(jí)，即功能完好、功能連續(xù)、控制破壞與損失、保證安全。其中，簡化的三級(jí)性能水準(zhǔn)，即可繼續(xù)使用、修復(fù)后可再使用保證安全。3，抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)性能結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)性能是針對(duì)某一地震設(shè)防水準(zhǔn)而期望達(dá)的抗震性能等級(jí)，抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)性能的建立需要綜合考慮場(chǎng)地特征、結(jié)構(gòu)功能與重要性、投資與效益、震后損失與恢復(fù)重建、潛在的歷史或文化價(jià)值、社會(huì)效益及業(yè)主的承受能力等諸多因

4、素。我國抗震規(guī)范的目標(biāo)性能實(shí)際是：小震不壞，中震可修，大震不倒。(二)抗震設(shè)計(jì)的常見問題1.建筑體形由于建筑地形的限制，或?yàn)榱诵纬山志?，業(yè)主常要求設(shè)計(jì)單位在建筑體形上賦予變化，以求美化。主要表現(xiàn)在：a.建筑平面因地勢(shì)需要設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)折；b.結(jié)構(gòu)平面凹凸不規(guī)則，有的凸出或凹進(jìn)的尺寸大于相應(yīng)尺寸的30％；c.上部砌體總層數(shù)不一致，有的層面差達(dá)到兩層甚至以上；d.樓板局部不連續(xù)或剛度突變，出現(xiàn)樓板錯(cuò)層，或樓板開洞率太大，有效樓板面積不足結(jié)構(gòu)典型平面

5、的50％；e.為了滿足下部大空間的利用，下部框架投影面積大大超過上部磚房面積，質(zhì)量出現(xiàn)較大偏心，使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的不規(guī)則扭轉(zhuǎn)；f.樓層之間大剛度和承載力變化明顯，變化率超過20％～30％以上。2.框架結(jié)構(gòu)框架的設(shè)計(jì)問題出現(xiàn)的形式多樣：a.框架柱網(wǎng)不規(guī)則，開間不均勻；b.底部框架梁跨度太大，曾出現(xiàn)9m的跨度，必然導(dǎo)致“強(qiáng)梁弱柱”；c.框架梁柱截面偏小，表現(xiàn)為“剪壓比”和“軸壓比”超標(biāo)；d.梁、柱的縱向配筋率和體積配筋率小于抗震要求；e.起轉(zhuǎn)

6、換作用的樓面的次梁設(shè)置不合理，有的偏少，有的不便于施工。3.抗震墻底框結(jié)構(gòu)沒有按要求設(shè)置抗震墻，追求經(jīng)濟(jì)效益，減少抗震墻數(shù)量；強(qiáng)調(diào)空間功能分布，抗震墻分布不對(duì)稱、不均勻；有的工程抗震墻布置過多，使薄弱層上移，由于多層砌體房屋結(jié)構(gòu)變形、耗能能力差，地震時(shí)破壞往往更加嚴(yán)重；剪力墻沒有注明抗震等級(jí)。二、抗震概念設(shè)計(jì)的重要性大量的震害表明，結(jié)構(gòu)抗震性能的決定因素是良好的“概念設(shè)計(jì)”。概念設(shè)計(jì)的目的就在于合理地選擇結(jié)構(gòu)形式，并通過構(gòu)造措施來滿足“

7、大震不倒”的要求。設(shè)計(jì)師在提高抗震設(shè)計(jì)意識(shí)和水平的同時(shí)，建筑方案的選擇不受業(yè)主的干擾，避免建筑的形狀、尺寸、布局等表現(xiàn)出明顯的抗震缺陷；結(jié)構(gòu)方案更不能受業(yè)主的經(jīng)濟(jì)觀念和使用功能的影響，降低下部結(jié)構(gòu)的延性，使抗震墻的數(shù)量、形式、布置嚴(yán)重不合理，包括構(gòu)件的構(gòu)造措施不力等。三、我國建筑抗震加固發(fā)展的過程抗震鑒定的結(jié)論是抗震加固的目標(biāo)和依據(jù)，抗震加固是抗震鑒定延續(xù)?；仡欉^去.我國建筑結(jié)構(gòu)的抗震鑒定及加固經(jīng)歷了試點(diǎn)起建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)及加固的研究吳

8、敏山東省城建設(shè)計(jì)院二分院250000摘要：做好建筑結(jié)構(gòu)的合理布置和采取必要的抗震構(gòu)造措施，是做好抗震設(shè)計(jì)的非常必要的前提條件。結(jié)構(gòu)的合理化，必要的抗震技術(shù)和構(gòu)造措施，是使我們減輕震害的最根本最有效的措施。關(guān)鍵詞：抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加固研究建筑結(jié)構(gòu)和小區(qū)建筑融為一體，在材料、色彩和景觀細(xì)部的處理上能達(dá)到綜合的視覺效果。三是集中和分散的設(shè)計(jì)手法相結(jié)合的布局方式進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)，使住宅小區(qū)整體形象鮮明但又不失個(gè)性。3.3戶外休閑系統(tǒng)住宅小區(qū)的廣場(chǎng)或

9、是其他硬質(zhì)鋪裝地面所形成的小區(qū)居民的活動(dòng)空間在住宅小區(qū)景觀設(shè)計(jì)系統(tǒng)中稱之為戶外休閑系統(tǒng)更為合適。這一類場(chǎng)地的功能主要在于滿足小區(qū)居民的社會(huì)交往、老人活動(dòng)、兒童玩耍、散步、健身等需求。在以往的住宅小區(qū)的景觀中，戶外休閑系統(tǒng)這部分的設(shè)計(jì)往往追求一種視覺的焦點(diǎn)，以大型廣場(chǎng)為主，但是這樣的設(shè)計(jì)除了能在視覺上帶來一些氣派輝煌的感覺之外卻不能給小區(qū)居民帶來使用上的方便。規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)從功能出發(fā)，以人為本，為居民的使用提供方便和舒適的小空間。設(shè)計(jì)師在合理

10、理解了地形后所進(jìn)行的戶外空間的設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量將大型廣場(chǎng)化整為零，分置于綠色組團(tuán)之中，在住宅區(qū)中盡可能地不搞市政設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)的集中式大型廣場(chǎng)。4結(jié)束語：住宅小區(qū)的景觀設(shè)計(jì)在融入大環(huán)境大生態(tài)的同時(shí)，利用合理的規(guī)劃，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置水景景觀，根據(jù)小區(qū)內(nèi)綠化植物的生長特性，適當(dāng)搭配，可營造人與自然充分親近的休憩生活境域，使久居鬧市的居民獲得重返自然的身心感受。參考文獻(xiàn)：[1].劉濱誼.住區(qū)景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的四大基本問題.景觀設(shè)計(jì)200411(23)[2].

11、塚本英文.都市的植栽設(shè)計(jì).景觀設(shè)計(jì)200411(7585)建筑設(shè)計(jì)122萬方數(shù)據(jù)城市建設(shè)CONSTRUCTION步、蓬勃發(fā)展到綜合開發(fā)的三個(gè)階段。第一階段，大致由1966年邢臺(tái)地震開始到1976年唐山地震，是抗震鑒定及加固的試點(diǎn)起步階段。這個(gè)階段的主要特點(diǎn)是：探索抗震鑒定及加同的基本技術(shù)和管理方法，在實(shí)踐中證明了抗震鑒定及加固的必要性和有效性。第二階段，自1976年唐山大地震后至1989年基于概率可靠度。國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(G

12、BJlll.89)正式發(fā)布，是抗震鑒定及加固蓬勃發(fā)展階段。這個(gè)階段的這種主要特點(diǎn)是：建立了抗震鑒定及加同的基本管理體制，制定了主要著眼于安全的《工業(yè)與民用建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》CrJ23—77)，在國家計(jì)劃的統(tǒng)一安排下，7度及以上抗震設(shè)防地區(qū)完成了一批現(xiàn)有建筑的鑒定和加固，使我國城市現(xiàn)有建筑的抗震能力得到了明顯提高。在這個(gè)階段.抗震加固提出了提高強(qiáng)度、提高變形能力和加強(qiáng)整體性的三種同標(biāo)，以外加圈梁、構(gòu)造柱、夾板墻和鋼構(gòu)套為基本手段，形成了增

13、強(qiáng)自身法、外加構(gòu)件法和替換法等基本加固力法。第三階段，大致由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJlI.89)開始執(zhí)行起，是抗震鑒定及加固綜合發(fā)展階段。這個(gè)階段的特點(diǎn)是：抗震鑒定及加固的要求擴(kuò)大到6度設(shè)防區(qū)，制定了與GBIll.89設(shè)計(jì)規(guī)范配套的鑒定及加固的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的綜合分析開發(fā)，隨著經(jīng)濟(jì)體制的改革，抗震鑒定、加固與建筑功能改造緊密地結(jié)合在一起，抗震加固，不僅要考慮安全，還要考慮擴(kuò)大使用面積，改善使用功能并保持建筑造型的美觀

14、。此階段不斷有新技術(shù)、新材料應(yīng)用于結(jié)構(gòu)抗震加固中，如碳纖維片加固技術(shù)、鋼筋化學(xué)錨固技術(shù)、隔震和消能減震技術(shù)等。四、建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)新的加固材料的研制是推動(dòng)加固技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。以往的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，檢測(cè)鑒定技術(shù)的發(fā)展依賴于檢驗(yàn)測(cè)試儀器的發(fā)展，加固技術(shù)的發(fā)展依賴于新材料的發(fā)展。由輕質(zhì)、高強(qiáng)、抗腐蝕、耐高溫的新材.料構(gòu)成的效果好、易施工的加固方法可推動(dòng)加固材料的發(fā)展。加固改造理論的提高是該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的另一個(gè)方面。目前的加固基本上是針對(duì)構(gòu)造和

15、承載能力不足的構(gòu)件，缺乏從結(jié)構(gòu)總體上的把握與判別。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域則有相應(yīng)的理論，如建筑抗震設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的強(qiáng)柱弱梁強(qiáng)節(jié)點(diǎn)等。目前的加固有時(shí)會(huì)適得其反。例如：對(duì)多層磚混結(jié)構(gòu)的某一層墻體做夾板墻加固，使得該層墻體的鋼度大幅度增加，形成與相臨樓層的鋼度差，對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震不利。此外還有加固后構(gòu)件的承載能力提高，防火等級(jí)大幅度下降等問題。這些問題需要從總體上把握，靠加固理論的提高來解決。加固改造技術(shù)的提高還體現(xiàn)在施工技術(shù)改善和提

16、高及施工機(jī)具上，而在這方面的研究一直相對(duì)較少。總結(jié)：綜上所述，在合理確定結(jié)構(gòu)型式和體系后，結(jié)構(gòu)的布置就成為建筑抗震的重要問題，抗震不利的結(jié)構(gòu)布置會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重震害。所以一定要做好結(jié)構(gòu)方案，做好抗震設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)：[1]寇秀梅.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)問題[J].中同西部科技2008(6).[2]胡選軍.論建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與加同[J].學(xué)術(shù)理論與探索.2009(9).建筑設(shè)計(jì)后錨固技術(shù)因安裝快捷、成本較低、錨固可靠、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)在工程建設(shè)中得到廣

17、泛應(yīng)用。我國于2004年發(fā)布了工程建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》(JGJl452004)《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固件抗拔和抗剪性能檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》(DBJT15352004)和相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓)(JGl602004)，為安全可靠及經(jīng)濟(jì)合理的使用錨固技術(shù)，正確有序地引導(dǎo)我國后錨固技術(shù)的健康發(fā)展取到了重要作用。在深圳多個(gè)建筑混凝土加固工程中成功應(yīng)用了該技術(shù)，完全滿足設(shè)計(jì)及抗震加固的要求，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社

18、會(huì)效益。1后錨固的種類及其適用范圍1.1后錨固技術(shù)類型后錨固是在已經(jīng)硬化的既有混凝土結(jié)構(gòu)上或砌體結(jié)構(gòu)上通過相關(guān)技術(shù)手段的錨固。后錨固連接主要包括膨脹型錨栓連接、擴(kuò)孔型錨栓連接及化學(xué)植筋三大類。（1）膨脹型錨栓連接利用膨脹件擠壓錨孔孔壁形成錨固作用的錨栓。它通過膨脹片膨脹后與孔壁混凝土產(chǎn)生膨脹擠壓力和剪切摩擦作用產(chǎn)生抗拔力。實(shí)現(xiàn)對(duì)被連接件的錨固。（2）擴(kuò)孔型錨栓連接通過錨孔底部擴(kuò)孔與錨栓膨脹件之間的鎖鍵形成錨固作用的錨栓。它利用擴(kuò)孔后形成

19、的混凝土承壓面與錨栓膨脹擴(kuò)大頭間的機(jī)械互鎖，實(shí)現(xiàn)對(duì)被連接件的錨固。（3）化學(xué)植筋以化學(xué)膠粘劑—錨固膠將帶肋鋼筋及螺桿等膠結(jié)固定于混凝土基材鉆孔中，通過粘結(jié)與瑣鍵作用的一種后錨固方法。1.2后錨固技術(shù)適用范圍各類錨栓的適用范圍，除本身性能差異外，還應(yīng)考慮基材是否開裂，錨固連接的受力性質(zhì)，被連接結(jié)構(gòu)類型，有無抗震設(shè)防要求等因素的綜合影響，按表l規(guī)定采用?；炷两Y(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)的探討歐愛軍江蘇省華建建設(shè)股份有限公司深圳分公司摘要：本文擬就混凝土