前言：中文期刊網(wǎng)精心挑選了抗震技術(shù)論文范文供你參考和學(xué)習(xí)，希望我們的參考范文能激發(fā)你的文章創(chuàng)作靈感，歡迎閱讀。

抗震技術(shù)論文范文1

中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：

0 引 言

在層高一定的情況下，為提高延性而降低軸壓比則會導(dǎo)致柱截面增大，且軸壓比越小截面越大；而截面增大導(dǎo)致剪跨比減小，又降低了構(gòu)件的延性。因此，在高層特別是超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為滿足規(guī)程［1］對軸壓比限值的要求，柱子的截面往往比較大，在結(jié)構(gòu)底部常常形成短柱甚至超短柱。另外，諸如圖書館的書庫、層高較低的儲藏室、高層建筑的地下車庫等由于使用荷載大，層高較低，在設(shè)計中也不可避免地會出現(xiàn)短柱。眾所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱幾乎沒有延性，在建筑遭受本地區(qū)設(shè)防烈度或高于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時，很容易發(fā)生剪切破壞而造成結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌，無法滿足“中震可修，大震不倒”的設(shè)計準則。為了避免短柱脆性破壞問題在高層建筑中發(fā)生，筆者認為，首先要正確判定短柱，然后對短柱采取一些構(gòu)造措施或處理，提高短柱的延性和抗震性能。

1 短柱的正確判定

規(guī)程［1］和規(guī)范［2］都規(guī)定，柱凈高H與截面高度h之比H／h≤4為短柱，工程界許多工程技術(shù)人員也都據(jù)此來判定短柱，這是一個值得注意的問題。因為確定是不是短柱的參數(shù)是柱的剪跨比λ，只有剪跨比λ＝M／Vh≤2的柱才是短柱，而柱凈高與截面高度之比H／h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2，亦即不一定是短柱。按H／h≤4來判定的主要依據(jù)是：①λ＝M／Vh≤2；②考慮到框架柱反彎點大都靠近柱中點，取M＝0.5VH，則λ＝M／Vh＝0.5VH／Vh＝0.5H／h≤2，由此即得H／h≤4。但是，對于高層建筑，梁、柱線剛度比較小，特別是底部幾層，由于受柱底嵌固的影響且梁對柱的約束彎矩較小，反彎點的高度會比柱高的一半高得多，甚至不出現(xiàn)反彎點，此時不宜按H／h≤4來判定短柱，而應(yīng)按短柱的力學(xué)定義--剪跨比λ＝M／Vh≤2來判定才是正確的。

框架柱的反彎點不在柱中點時，柱子上、下端截面的彎矩值大小就不一樣，即Mt≠Mb。因此，框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不一樣的，即λt＝Mt／Vh≠λb＝Mb／Vh。此時，應(yīng)采用哪一個截面的剪跨比來判斷框架柱是不是屬于短柱呢？筆者認為，應(yīng)該采用框架柱上、下端截面中剪跨比的較大值，即取λ＝max（λt，λb）。其理由如下：框架柱的受力情況有如一根受有定值軸壓力的連續(xù)梁，柱高Hn相當于連續(xù)梁的剪跨a，已有的試驗研究結(jié)果表明［10］：對于剪跨a不變的連續(xù)梁，當截面上、下配置的縱筋相同時，剪切破壞總是發(fā)生在彎矩較大的區(qū)段；對于框架柱，臨界斜裂縫也總是發(fā)生在彎矩較大的區(qū)段。

事實上，在柱高Hn或連續(xù)梁剪跨a的范圍內(nèi)，最大剪跨比是出現(xiàn)在彎矩較大區(qū)段上的。鋼筋砼構(gòu)件的抗剪承載力是隨剪跨比λ增大而降低的。所以，同樣條件下，彎矩較大區(qū)段的截面抗剪承載力要比彎矩較小區(qū)段的小，在荷載作用下，如果發(fā)生剪切破壞，就只能是在彎矩較大區(qū)段上。用來判斷框架柱是否屬于短柱的剪跨比λ當然應(yīng)是可能發(fā)生剪切破壞截面的剪跨比λ。

一般情況下，在高層建筑的底部幾層，框架柱的反彎點都偏上，即Mb＞Mt。此時，可按式（1）或式（2）判定短柱：

或Hn／h≤2／yn(2)

式中，yn- -n層柱的反彎點高度比，根據(jù)幾何關(guān)系，可得：yn＝1／(1＋Ψ)，其中，Ψ＝Mt／Mb，0≤Ψ≤1；

Hn- -n層柱的凈高。

式（2）具有一般性。當反彎點在柱中點時，Ψ＝1，yn＝0.5，式（2）即成為Hn／h≤4；當反彎點在柱上端截面時，Ψ＝0，yn＝1，式（2）即成為Hn／h≤2；如果框架柱上不出現(xiàn)反彎點，就應(yīng)采用最大彎矩作用截面的剪跨比λ＝M／Vh≤2來判斷短柱。

當需要初步判斷框架柱是否屬于短柱時，可先按D值法確定柱子的反彎點高度比yn，然后按式（2）判斷短柱。在施工圖設(shè)計階段，可根據(jù)電算結(jié)果作進一步判斷。

2 改善短柱抗震性能的措施

當按剪跨比λ判定柱子不是短柱時，按一般框架柱的抗震要求采取構(gòu)造措施即可；確定為短柱后，就應(yīng)當盡量提高短柱的承載力，減小短柱的截面尺寸，采取各種有效措施提高短柱的延性，改善短柱的抗震性能。

2.1 使用復(fù)合螺旋箍筋

高層建筑框架柱的抗剪能力是應(yīng)該滿足剪壓比限值和“強剪弱彎”要求的，柱端的抗彎承載力也是應(yīng)該滿足“強柱弱梁”要求的。對于短柱，只要符合“強剪弱彎”和“強柱弱梁”的要求，是能夠做到使其不發(fā)生剪切型破壞的。因此，使用復(fù)合螺旋箍筋［4］來提高柱子的抗剪承載力，改善對砼的約束作用，能夠達到改善短柱抗震性能的目的。

2.2 采用分體柱

由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多，在地震作用下往往是因剪壞而失效，其抗彎強度不能完全發(fā)揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強度，使抗彎強度相應(yīng)于或略低于抗剪強度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達到抗彎強度，從而呈現(xiàn)出延性的破壞狀態(tài)。

人為削弱抗彎強度的方法，可以在柱中沿豎向設(shè)縫將短柱分為2或4個柱肢組成的分體柱，分體柱的各柱肢分開配筋。在組成分體柱的柱肢之間可以設(shè)置一些連接鍵，以增強它的初期剛度和后期耗能能力。一般，連接鍵有通縫、預(yù)制分隔板、預(yù)應(yīng)力摩擦阻尼器、素砼連接鍵等形式。

對分體柱工作性態(tài)的理論分析和試驗研究表明［3～4］：采用分體柱的方法雖然使柱子的抗剪承載力基本不變，抗彎承載力稍有降低，但是使柱子的變形能力和延性均得到顯著提高，其破壞形態(tài)由剪切型轉(zhuǎn)化為彎曲型，從而實現(xiàn)了短柱變“長柱”的設(shè)想，有效地改善了短柱尤其是剪跨比λ≤1.5的超短柱的抗震性能。分體柱方法已在實際工程中得到應(yīng)用［5］。2.3 采用鋼骨砼柱

鋼骨砼柱由鋼骨和外包砼組成。鋼骨通常采用由鋼板焊接拼制或直接扎制而成的工字形、口字形、十字形截面。

與鋼結(jié)構(gòu)相比，鋼骨砼柱的外包砼可以防止鋼構(gòu)件的局部屈曲，提高柱的整體剛度，顯著改善鋼構(gòu)件出平面扭轉(zhuǎn)屈曲性能，使鋼材的強度得以充分發(fā)揮。采用鋼骨砼結(jié)構(gòu)，一般可比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)約鋼材達50％以上［6］。此外，外包砼增加了結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性。與鋼筋砼結(jié)構(gòu)相比，由于配置了鋼骨，使柱子的承載力大大提高，從而有效地減小柱截面尺寸；鋼骨翼緣與箍筋對砼有很好的約束作用，砼的延性得到提高，加上鋼骨本身良好的塑性，使柱子具有良好的延性及耗能能力。

由于鋼骨砼柱充分發(fā)揮了鋼與砼兩種材料的特點，具有截面尺寸小，自重輕，延性好以及優(yōu)越的技術(shù)經(jīng)濟指標等特點，如果在高層或超高層鋼筋砼結(jié)構(gòu)下部的若干層采用鋼骨砼柱，可以大大減小柱的截面尺寸，顯著改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。

2.4 采用鋼管砼柱

鋼管砼是由砼填入薄壁圓形鋼管內(nèi)而形成的組合結(jié)構(gòu)材料，是套箍砼的一種特殊形式。由于鋼管內(nèi)的砼受到鋼管的側(cè)向約束，使得砼處于三向受壓狀態(tài)，從而使砼的抗壓強度和極限壓應(yīng)變得到很大的提高，砼特別是高強砼的延性得到顯著改善。同時，鋼管既是縱筋，又是橫向箍筋，其管徑與管壁厚度的比值至少都在90以下，這相當于配筋率至少都在4.6％以上，這遠遠超過抗震規(guī)范［2］對鋼筋砼柱所要求的最小配筋率限值。由于鋼管砼的抗壓強度和變形能力特佳，即使在高軸壓比條件下，仍可形成在受壓區(qū)發(fā)展塑性變形的“壓鉸”，不存在受壓區(qū)先破壞的問題，也不存在像鋼柱那樣的受壓翼緣屈曲失穩(wěn)的問題。因此，從保證控制截面的轉(zhuǎn)動能力而言，無需限定軸壓比限值［8］。規(guī)程［9］規(guī)定，鋼管砼單肢柱的承載力可按式(3)計算：

N≤φ1φeN0(3)

式中，；

θ=faAa／fcAc稱為套箍指標，0.3≤θ≤3；

φ1，φe的物理意義及計算方法見規(guī)程［9］。

由式（3）可以看出，當選用了高強砼和合適的套箍指標θ后，柱子的承載力可大幅度提高，通常柱截面可比普通鋼筋砼柱減小一半以上，消除了短柱并具有良好的抗震性能。

3 小 結(jié)

抗震技術(shù)論文范文2

參考文獻

[1]唐潘.隨機振動地震波對大跨度橋梁分析[D：湖南大學(xué).

[2]胡聿賢.地震工程學(xué)[M].地震出版社：1988[4]陳寶春.鋼管混凝土結(jié)構(gòu)[M].2版.北京：人民交通出版社.2007.

[3]《公路工程抗震規(guī)范(JTJ004-89)》[S].人民交通出版社.2004.

[4]唐潘.隨機振動地震波對大跨度橋梁分析[D]湖南大學(xué).

[5]林家浩.鐘萬勰.張亞輝.大跨度結(jié)構(gòu)抗震計算的隨機振動方法[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報.2000，21(l)：29-36.

[6]陳冠樺.盛興旺.大跨徑斜拉拱橋動力特征研究[J].貴州科學(xué)報.2007.

[7]康厚軍.楊相展.卓斌.兩座新型橋梁-斜拉拱橋的對比研究[J].中外公路.2007.

[8]杜修力.陳厚群.地震動隨機模擬及其參數(shù)確定方法.地震工程與工程振動[M].1994，14(4)：1-5.

[9]陳寶春.鋼管混凝土結(jié)構(gòu)[M].2版.北京：人民交通出版社.2007.

[10]《公路工程抗震規(guī)范(JTJ004-89)》[S].人民交通出版社.2004.

[11]杜修力.陳厚群.地震動隨機模擬及其參數(shù)確定方法.地震工程與工程振動[M].1994，14(4)：1-5.

參考文獻

[12]林家浩.鐘萬勰.張亞輝.大跨度結(jié)構(gòu)抗震計算的隨機振動方法[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報.2000，21(l)：29-36.

[13]康厚軍.楊相展.卓斌.兩座新型橋梁-斜拉拱橋的對比研究[J].中外公路.2007.

[14]項少軍.陳世民.岳麗娜.大跨度鋼管混凝土拱橋在空間響應(yīng)下的地震分析[J].《現(xiàn)代交通技術(shù)》.2005.

[15]史志利.李忠獻.隨機場地多點激勵下大跨度橋梁抗震分析方法[M].地震工程與工程振動.2003，23(2)：68-76.

[16]張晨.徐勛倩.陳靜.中承式鋼管混凝土拱橋地震響應(yīng)分析[J].中外公路Vol.33，2013.

[17]張輝.王連華.彭河星.大跨度斜拉拱橋地震反應(yīng)的行波效應(yīng)[J].Vol.28，2008.

[18]樓夢麟.唐玉.大跨度拱橋地震行波反應(yīng)的一致反應(yīng)譜方法[J].防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報Vol.33，2013.

[19]項少軍.陳世民.岳麗娜.大跨度鋼管混凝土拱橋在空間響應(yīng)下的地震分析[J].《現(xiàn)代交通技術(shù)》.2005

[20]史志利.李忠獻.隨機場地多點激勵下大跨度橋梁抗震分析方法[M].地震工程與工程振動.2003，23(2)：68-76.

[21]Scanlan.R.H&K.Sachs.EarthquakeTimeHistoriesandResponsespectra[M].JournalofEM.ASCE.Vol.100.1974.

參考文獻：

[1]胡長青.道路橋梁設(shè)計與施工[J].科協(xié)論壇（下半月），2011，(06).

[2]楊大為.現(xiàn)代路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術(shù)研究[J].科技致富向?qū)В?011，(23).

[3]姚文翰，肖艷華.淺論橋梁鋼筋混凝土和砌體工程施工過程質(zhì)量控制要點[J].黑龍江科技信息，2011，(14).

抗震技術(shù)論文范文3

重慶位于我國南北地震帶中段東側(cè)，屬中強地震比較活躍的地域，1996年重慶市被國務(wù)院列為全國地震重點監(jiān)視防御城市。重慶地區(qū)的中強地震具有震源淺、烈度高、震害嚴重、易導(dǎo)致嚴重的次生災(zāi)害等特點。由于重慶鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口集中，地震所造成的災(zāi)害損失和社會影響很大。近年來，隨著重慶經(jīng)濟社會的發(fā)展，城鄉(xiāng)居民的住房條件有了明顯改善，但廣大農(nóng)村地區(qū)仍是防震減災(zāi)工作的薄弱地區(qū)。因此逐步提高農(nóng)村防震能力是當前迫切開展的一項工作，是加強農(nóng)村防震減災(zāi)工作，統(tǒng)籌城鄉(xiāng)一體化的必然結(jié)果。

一、重慶農(nóng)村民居防震設(shè)防應(yīng)對措施

農(nóng)居抗震設(shè)防歷來是防震減災(zāi)工作的薄弱環(huán)節(jié)，我國在前幾年確定防震減災(zāi)十年目標時，是以城市為重點，要求在各級政府和全社會的共同努力下，爭取用10年左右時間使我國大中城市和人口稠密、經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)具備抗御6級左右地震的能力，當時農(nóng)村的抗震設(shè)防工作沒有提到議事日程。隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展和地震對農(nóng)村經(jīng)濟破壞的加重，農(nóng)居地震安全工程已引起了黨和政府的高度重視，并提出了“突出重點、全民防御，健全體系、強化管理，社會參與、共同抵御”三大戰(zhàn)略要求。

為貫徹落實全國農(nóng)村民居防震保安工作會議精神，努力提高農(nóng)村民居防震保安能力，2007年重慶市建委、市地震局提出了全市的農(nóng)村民居地震安全工程的實施意見；2008重慶市政府擬出臺文件，要求按高于《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》確定的抗震設(shè)防要求設(shè)計，提高重慶市新建、改建大樓的防震標準；2009政府又安排300萬元專款，組織有關(guān)專家和科研單位，開展農(nóng)村民居經(jīng)濟實用抗震技術(shù)和農(nóng)村民居巴渝建筑風貌特色研究，編制實用技術(shù)標準。目前，區(qū)縣的抗震民居示范工程已經(jīng)逐步啟動。

二、農(nóng)村民居抗震設(shè)防基本狀況和存在的問題

隨著改革開放以后人民群眾物質(zhì)文化生活水平的提高，村鎮(zhèn)建筑（本文僅指不納入建設(shè)行政主管部門管理的居民建筑）建設(shè)的快速增長，居民的房屋結(jié)構(gòu)也由傳統(tǒng)的土坯或土木結(jié)構(gòu)逐漸改為砌體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)。但由于缺乏有效的技術(shù)指導(dǎo)，多數(shù)建筑在沒有規(guī)范設(shè)計和規(guī)范施工的情況下就已建成，留下了不少的安全隱患。具體問題在于：一是目前重慶市村鎮(zhèn)建筑多由居民自己出資，在自有土地產(chǎn)權(quán)范圍內(nèi)建設(shè)，一般不納入政府職能部門的基本建設(shè)管理范圍，大多無正規(guī)設(shè)計標準，房主僅為了滿足自身需求，依照自己擬定的功能、開間尺寸、進深尺寸、層高、層數(shù)等來進行建蓋；二是施工方大多屬無資質(zhì)的農(nóng)民施工隊，工匠技能參差不齊。建蓋過程中，憑建房農(nóng)民自己的經(jīng)驗和感覺，甚至是錯誤的經(jīng)驗就把房屋結(jié)構(gòu)建蓋起來；三是建筑經(jīng)費使用不合理，主要追求住房的高大、寬敞、明亮，在外表裝飾上投入過多，在結(jié)構(gòu)抗震上過分省錢，有的甚至不與考慮過房屋結(jié)構(gòu)的抗震問題；四是地基選擇不合理，地基挖掘深度不夠，處理方式簡單，大多數(shù)僅在地面下50公分左右填埋碎石或片石，很少打地圈梁，基本沒有加鋼筋，多層建筑大多沒有圈梁；五是承重墻厚度達不到要求，有的磚混結(jié)構(gòu)承重墻僅是l2墻，普遍存在磚木結(jié)構(gòu)房屋層高超高，達4～5米；六是砂槳比例不合理，粘接強度差，建筑質(zhì)量差，忽視抗震設(shè)防標準，達不到抗震設(shè)防的要求。

從重慶5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)民居的調(diào)查統(tǒng)計分析情況看：個別地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展較快，農(nóng)民生活逐漸富裕，房屋建筑情況相對好些，主要以混合和混預(yù)結(jié)構(gòu)為主，采用了圈梁，結(jié)構(gòu)上具有一定的抗震能力，約占調(diào)查總數(shù)的10%；以磚混合預(yù)制結(jié)構(gòu)為主的農(nóng)家自建樓房，建房過程中根本未考慮抗震設(shè)防因素，施工人員技能普遍很低，特別是部分房屋的選址不科學(xué)、地基不穩(wěn)定，不符合抗震設(shè)防要求，雖然這類房屋具有一定的抗震性能但很脆弱，約占調(diào)查總數(shù)的25%；在有些偏僻山區(qū)的情況相對較差，由于經(jīng)濟原因主要以土木結(jié)構(gòu)（土坯房）為主，少部分為磚木結(jié)構(gòu)，房屋基本不具備抗震能力，約占總數(shù)的65%。總體上看，農(nóng)村民居抗震能力十分脆弱，推廣和加強農(nóng)村民居地震安全工程的工作十分必要。

三、推行民居抗震設(shè)防工作需加強的幾項工作

推進農(nóng)村民居地震安全工程是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是一項長期而艱巨的任務(wù)。各級政府要在民居安全工程建設(shè)中發(fā)揮主導(dǎo)作用，將其納入政府的議事日程，要落實分管領(lǐng)導(dǎo)、責任到人。在推進農(nóng)村民居防震保安工作中不容忽視以下幾個方面：

1、專家參與設(shè)計，組織進行抗震性能房屋建設(shè)論證。針對不同地區(qū)、不同經(jīng)濟條件下各種機構(gòu)類型，給出當?shù)厝罕娊?jīng)濟上易接受的抗震技術(shù)措施和指導(dǎo)性建議。通過編制地區(qū)性房屋抗震技術(shù)標準和抗震構(gòu)造圖集的形式，指導(dǎo)村鎮(zhèn)房屋建造，提高其綜合抗震能力。

2、領(lǐng)導(dǎo)重視。少數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府對農(nóng)居抗震設(shè)防工作沒有給予足夠的重視，干部群眾防震減災(zāi)意識淡薄，存在僥幸心理，對推廣民居地震安全工程積極性不高，沒有建立農(nóng)居檔案，心中無數(shù)，這種現(xiàn)狀對今后的抗震救災(zāi)工作極為不利。

3、嚴把五關(guān)。嚴把選址關(guān)：嚴格規(guī)劃選址實行統(tǒng)一規(guī)劃、分棟（分戶）自建，嚴格按建設(shè)程序?qū)徟Ｒ?guī)劃選址用地避開山洪、風口、泥石流、洪水淹沒、風景區(qū)核心景區(qū)、地下采空區(qū)、高壓輸電線路等，并要求有充足的水源和便利的交通條件，以方便生產(chǎn)生活；嚴把建筑設(shè)計關(guān)：住宅方案供農(nóng)民選擇使用，免費向村民提供住宅設(shè)計圖集，住宅設(shè)計一般為2～4層，達到國家技術(shù)標準，滿足農(nóng)村生產(chǎn)生活需要；嚴把施工關(guān)：以鎮(zhèn)為單位編制施工方案，組織有資質(zhì)的施工企業(yè)或持證工匠施工，杜絕無證施工，加強施工安全管理；嚴把工程質(zhì)量關(guān)：聘請監(jiān)理公司或區(qū)質(zhì)監(jiān)站對農(nóng)房建設(shè)進行監(jiān)理和監(jiān)督，同時還應(yīng)建立由鎮(zhèn)村管所技術(shù)人員、村組干部、建房業(yè)主代表三方組成的質(zhì)量監(jiān)督小組進行質(zhì)量監(jiān)督；嚴把建筑材料關(guān)：凡進入施工現(xiàn)場的建筑材料及構(gòu)配件必須符合國家標準，凡不能滿足技術(shù)標準的一律禁止進入施工現(xiàn)場。

4、加強宣傳教育。農(nóng)村長期存在防震抗震知識不足，對建房質(zhì)量認識不能到位，采用科學(xué)、靈活、及時有效的宣傳方式，通過各種宣傳媒體，將農(nóng)村住宅建設(shè)防震抗震知識普及到鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村莊和農(nóng)戶，使廣大農(nóng)民建設(shè)安全農(nóng)居變?yōu)榫S護自身生命財產(chǎn)安的自覺行動，增強市民防震意識。

5、加強監(jiān)管，保障農(nóng)村民居抗震質(zhì)量。把抗震設(shè)防管理納入工程審批、規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工、驗收等各個管理環(huán)節(jié)中，加強監(jiān)管，確保抗震設(shè)防質(zhì)量。

四、結(jié)束語

農(nóng)村民居防震保安工作要結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)來改善農(nóng)民居住條件，是加強農(nóng)村民居防震減災(zāi)能力的一種基本措施。同時，積極宣傳，提高農(nóng)民認識，讓農(nóng)民自主自愿參與實施地震安全民居工程，做好抗震設(shè)防技術(shù)指導(dǎo)和服務(wù)是實施地震安全民居工程的核心。

（作者單位：重慶大學(xué)建設(shè)管理與房地產(chǎn)學(xué)院）

主要參考文獻

[1]陳東良.真抓實干求真務(wù)實扎實推進農(nóng)居地震安全工程試點工作.高原地震，2007.1.

[2]羅書山.山地城鎮(zhèn)防震規(guī)劃初探.重慶建筑工程學(xué)院學(xué)報，1991.4.

抗震技術(shù)論文范文4

關(guān)鍵詞：地震，建筑結(jié)構(gòu)，抗震能力

 

破壞性地震會給國家經(jīng)濟建設(shè)和人民生命財產(chǎn)安全造成直接和間接的危害和損失，尤其是強烈的地震會給人類帶來巨大的災(zāi)害。目前，每年全世界由地震災(zāi)害造成的平均死亡人數(shù)達8000-10000 人，平均經(jīng)濟損失每次達十億美元。盡管如此，地震造成的慘重人員傷亡和巨大的財產(chǎn)損失，主要卻是由建筑物的破壞所引起。因此，如何提高建筑物的抗震能力就成為一個很關(guān)注的問題。

1.影響建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的主要因素

1.1建造結(jié)構(gòu)所用的材料及施工質(zhì)量

這個因素是顯而易見的，但是也容易被人們忽視。對于材料而言，我們要明確這樣一個道理：地震對結(jié)構(gòu)作用的大小幾乎與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量成正比。一般說在相同條件下，質(zhì)量大，地震作用就大，震害程度就大；質(zhì)量小，地震作用就小，震害就小。所以，在建筑的樓板、墻體、框架、隔斷、圍護墻以及屋面構(gòu)件中，廣泛采用多孔磚、硅酸鹽砌塊、陶粒混凝土、加氣混凝土板、空心塑料板材、瓦楞鐵等輕質(zhì)材料，將能顯著改善建筑的抗震性能。

施工質(zhì)量的影響是深遠的，在整個施工過程中，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能影響建筑結(jié)構(gòu)本身的抗震能力。施工中造成的材料性能和截面幾何特征在一定范圍內(nèi)變動，砂漿強度、混凝土澆筑質(zhì)量以及延性構(gòu)造措施在施工中的變動等施工質(zhì)量問題，對實際結(jié)構(gòu)抗震性能具有重要影響。

1.2建筑物本身的設(shè)計

建筑物如果平面布置復(fù)雜，致使質(zhì)心與剛心不重合，在地震作用下產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，則會加劇地震的破壞作用。海城地震和唐山地震中有不少這樣的震害實例。臺灣921 地震中，一棟鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則，在水平地震作用下，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴重扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而破壞倒塌，同時撞壞相鄰建筑上部的陽臺。抗震設(shè)計中，要求結(jié)構(gòu)平面布置盡可能地使結(jié)構(gòu)的剛心和質(zhì)心相一致，以減小地震作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，對于結(jié)構(gòu)平面布置不規(guī)則的房屋應(yīng)注意偏離結(jié)構(gòu)剛心遠端抗震墻或框架柱承載力的驗算。建筑立面應(yīng)避免頭重腳輕，結(jié)構(gòu)重心盡可能的降低，出屋面部分如屋頂?shù)呐畠簤Α⑺溟g等，由于根部與下部結(jié)構(gòu)連接薄弱，剛度突變，受鞭梢效應(yīng)影響嚴重，在地震時容易率先破壞傾倒；另外，其地震作用通過周邊的屋面結(jié)構(gòu)傳至下部結(jié)構(gòu)，如屋面結(jié)構(gòu)剛度不夠時，在突出屋面結(jié)構(gòu)的下部一定范圍內(nèi)破壞相對集中。

1.3建筑場地

地震造成建筑物的破壞, 情況是各種各樣的。其一，由于地震時的地面強烈運動，使建筑物在振動過程中，因喪失整體性或強度不足，或變形過大而破壞；其二，由于水壩倒塌、海嘯、火災(zāi)、爆炸等次生災(zāi)害所造成；其三，由于斷層錯動、山崖崩塌、河岸滑坡、地層陷落等地面嚴重變形直接造成。免費論文參考網(wǎng)。前兩種可以通過工程措施加以防治，而后一種情況，單靠工程措施很難達到預(yù)防目的，或者代價昂貴。

2.建筑結(jié)構(gòu)抗震能力評估方法

建筑結(jié)構(gòu)抗震能力評估方法是高層建筑結(jié)構(gòu)分析的核心內(nèi)容。只有對建筑結(jié)構(gòu)抗震能力正確的評估，才能有預(yù)見性的研究出合理而科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)。

2.1彈塑性計量法

目前，彈塑性分析已經(jīng)成為結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的一個重要組成部分。國內(nèi)外大量地震震害教訓(xùn)表明，建于強震區(qū)的早期結(jié)構(gòu)，具有較高的地震易損傷性。如何評定這些已建結(jié)構(gòu)的抗震性能，并據(jù)此進行合理的抗震加固，對最大限度的降低地震震害損失以及保護人民生命財產(chǎn)安全，都具有重要意義。彈塑性分析法主要用于對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)或設(shè)計方案進行抗側(cè)力能力的計算，從而估計其抗震能力，自從基于性能的抗震設(shè)計理論提出之后，該方法的應(yīng)用范圍逐漸擴大到新建建筑結(jié)構(gòu)的彈塑性抗震分析。這種方法與傳統(tǒng)的抗震靜力方法區(qū)別主要在于它考慮了結(jié)構(gòu)的彈塑性性能并將設(shè)計反應(yīng)譜引入了計算過程和計算結(jié)果的解釋。基本原理是：在結(jié)構(gòu)上施加豎向荷載并保持不變，同時施加某種分布的水平荷載，該水平荷載單調(diào)增加，構(gòu)件逐步屈服，從而得到結(jié)構(gòu)在橫向靜力作用下的彈塑性性能。正因為彈塑性計量法的這種特點，已經(jīng)在建筑結(jié)構(gòu)抗震能力評估領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。而其中彈塑性靜力分析作為結(jié)構(gòu)彈塑性變形分析方法之一，以其實用性較強的優(yōu)點正受到越來越多的關(guān)注，已經(jīng)被列入我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》。

2.2反應(yīng)譜法

用動力方法計算質(zhì)點體系地震反應(yīng)，建立反應(yīng)譜；再用加速度反應(yīng)譜計算結(jié)構(gòu)的最大慣性力作為結(jié)構(gòu)的等效地震荷載；然后按靜力方法進行結(jié)構(gòu)計算設(shè)計的方法。因此，是一種擬靜力方法。我國抗震規(guī)范及高層規(guī)范都要求在高層建筑中用反應(yīng)譜方法計算等效地震力，一般有兩種方法：第一種是反應(yīng)譜底部剪力法：當結(jié)構(gòu)高度小于40m，沿高度方向質(zhì)量剛度分布比較均勻，以第一振型為主的高層建筑；第二種反應(yīng)譜振型疊加法：當把結(jié)構(gòu)簡化為平面結(jié)構(gòu)進行分析時，采用平方和的平方根法（SRSS 方法）；當采用空間協(xié)同分析或空間分析方法時，考慮空間各振型的相互影響，采用完全二次方程法（CQC 方法）。

3.提高我國建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的建議

3.1對舊有建筑進行加固行動

建成于七十年代前后的建筑物，限于當時的具體條件，基本上都沒有或者很少考慮抗震問題，很多房屋現(xiàn)在已經(jīng)開始出現(xiàn)基礎(chǔ)沉降、墻體裂縫、傾斜、面層剝落等現(xiàn)象或隱患，其中部分建筑已影響使用，甚至出現(xiàn)危房。免費論文參考網(wǎng)。鑒于拆舊建新投資費用較大，為了確保人民生命財產(chǎn)的安全，充分利用原有舊房，對不符合抗震要求的進行加固，對部分部位及構(gòu)件進行修繕，以滿足抗震設(shè)防目標，是十分必要的。而通常的方法是將結(jié)構(gòu)隔震、消能減震技術(shù)應(yīng)用到建筑物的抗震加固中。這種方法在某些方面具有獨特的優(yōu)點，它擺脫了常規(guī)加固中以構(gòu)件承載力為主的加固模式，尋求通過減小建筑物上地震作用的途徑，使結(jié)構(gòu)及構(gòu)件滿足承載力要求，從而達到加固目的。我國人口眾多，地震災(zāi)害頻繁，因此多途徑研究探索既有建筑物的抗震改造加固方法，以滿足不同的改造加固要求，對工程結(jié)構(gòu)抗震具有積極的意義。

3.2研究開發(fā)更為合理的結(jié)構(gòu)形式

隨著科技日益高速發(fā)展，自重輕、跨度大、功能多樣、施工周期短成為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。免費論文參考網(wǎng)。因而，研制出輕質(zhì)高強的新型建筑材料，研究開發(fā)合理的結(jié)構(gòu)形式成為各種新型結(jié)構(gòu)體系應(yīng)運而生的前提和基礎(chǔ)。

我們可以推薦開合屋蓋結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是一種在很短時間內(nèi)部分或全部屋蓋結(jié)構(gòu)可以移動或開合的結(jié)構(gòu)形式，它使建筑物在屋頂開啟和關(guān)閉兩個狀態(tài)下使用。開合屋蓋是將一個完整的屋蓋結(jié)構(gòu)劃分成幾個可動和固定單元，使可動單元能夠按照一定軌跡移動達到屋蓋開合運轉(zhuǎn)的目的。根據(jù)開合機理，屋蓋體系的開合移動方式可分為：水平移動方式、水平旋轉(zhuǎn)移動方式、空間移動方式、繞樞軸轉(zhuǎn)動方式、折疊移動方式和組合移動方式等。開合屋蓋結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工涉及到建筑、結(jié)構(gòu)、機械、控制諸多方面的影響和控制，是一種全方位的知識的理解與運用的結(jié)晶。開合結(jié)構(gòu)體系運用的好壞與它的造型、功能相關(guān)，還與其屋蓋在開啟狀態(tài)下的開啟率、天空形狀和亮度，屋蓋關(guān)閉后的形狀、運轉(zhuǎn)和施工難度等許多方面的因素相關(guān)。該種結(jié)構(gòu)在屋頂中心設(shè)置液壓阻尼器減震，避免了在開合過程中振幅過大導(dǎo)致附屬材料之間的互相碰撞。屋蓋移動的軌道上裝有地震儀，這一裝置保證了該結(jié)構(gòu)在發(fā)生地震時的結(jié)構(gòu)安全和正常運轉(zhuǎn)。雖然現(xiàn)在我國的開合結(jié)構(gòu)還處于起始狀態(tài)，但是由于開合結(jié)構(gòu)具有的獨特優(yōu)越性，我國的建筑師和結(jié)構(gòu)工程師們已經(jīng)開始關(guān)注這一新型結(jié)構(gòu)體系。

參考文獻

[1] 王彥興. 框剪結(jié)構(gòu)在地震作用的時程分析[J]. 山西建筑，2010, (01) .

[2] 鄭國棟，李校兵. 不同方法對某橋梁抗震分析的影響比較[J]. 公路，2010，(03).

[3] 郭熾斌，尹益輝，朱寶龍. 雙索面斜拉橋主梁抗震強度的模糊可靠性分析[J]. 青島理工大學(xué)學(xué)報，2010，(01).

抗震技術(shù)論文范文5

論文關(guān)鍵詞：橋梁設(shè)計　隔震設(shè)計

論文摘要：近年來我國城市交通事業(yè)迅猛發(fā)展，橋梁在城市發(fā)展中的作用日益顯現(xiàn)和提高，因此客觀上要求橋梁抗震效能的增強與改善。本文從三個方面來介紹橋梁設(shè)計中的隔震設(shè)計：第一部分強調(diào)了加強橋梁隔震設(shè)計的重要性，第二部分介紹了橋梁隔震設(shè)計的相關(guān)理論，在第三部分著重介紹了橋梁隔震設(shè)計的方法。

橋梁是現(xiàn)代城市化建設(shè)中的重要基礎(chǔ)設(shè)施，它具有極強的社會公共性，建設(shè)時其投資較大且后期運營管理中也相對困難。另外橋梁作為危機管理系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，應(yīng)當具備較強的抗震性能，因為橋梁抗震性能的提高可以有效地減少地震后的損失。

1 橋梁進行隔震設(shè)計的好處和重要性

1.1 橋梁隔震設(shè)計的重要性

橋梁設(shè)計中的隔震設(shè)計指的是在橋梁建設(shè)時安裝隔震器，它可以使橋梁在水平方向上得到柔性支承，這樣就使水平方向上的周期延長，另外還要安裝阻尼器來，這樣做是為了提高橋梁的阻尼效應(yīng)，可以再地震發(fā)生時降低地震的作用。

近些年，國外一些發(fā)達國際在橋梁的隔震設(shè)計方面加強了研究取得了很多重大的突破。但我國在這些方面還比較落后，研究還處于初級階段且缺乏系統(tǒng)性，主要一些方法大多采用國外的研究經(jīng)驗和成果。

1.2 橋梁隔震設(shè)計的好處

在橋梁的設(shè)計中加強隔震設(shè)計，可以有效地改善和分解地震后的地震力在各結(jié)構(gòu)支座間力的分布情況，這樣可以保護橋梁的基礎(chǔ)部位，同時對橋梁的上部結(jié)構(gòu)可以有效地支撐和保護。

在橋梁設(shè)計中的相關(guān)隔震設(shè)計可起到調(diào)節(jié)橫向剛度的作用，這樣可以改善橋梁結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)平衡的問題，有效地降低了地震力。

在橋梁設(shè)計中的上部結(jié)構(gòu)時，采用隔震減少甚至消除地震后橋梁的上下部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的超出建設(shè)彈性范圍的現(xiàn)象， 防止超出彈性范圍后局部部位發(fā)生變形。

在橋梁設(shè)計中進行隔震系統(tǒng)的設(shè)計，可以取得比普通抗震設(shè)計更好的抗震效能，這樣就在不增加工程造價的情況下，還提高了工程的質(zhì)量。

在橋梁的隔震設(shè)計中采用的隔震支座若在正常使用條件下，由于溫度的變化或者其它的形變而發(fā)生變化，它們的形變相對也較小，這樣就能為城市建設(shè)中高架橋梁設(shè)計中多跨連續(xù)梁橋的采用，即減小伸縮縫的使用提供了方便。

與那些未采用隔震設(shè)計的橋梁相比較，采用了隔震設(shè)計的橋梁可以在經(jīng)歷了較大的地震后，較容易地更換隔震設(shè)計和裝置，且維修的時間相對較短，維修的費用也相對較低。

2 橋梁隔震設(shè)計理論概述

2.1 隔震技術(shù)的原理

隔震是抗震方式發(fā)展的一種新形式和新趨勢，它的作用是通過減小而并非抵抗地震的作用來起到橋梁的保護結(jié)構(gòu)不受損、橋梁的抗震能力增強的效果。在通常的橋梁設(shè)計和施工中，提高橋梁抗震效果的方法通常是通過提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體強度和變形能力。與之相對比，橋梁的隔震設(shè)計主要特點在于引入了柔性裝置的設(shè)計，這樣做就使橋梁的重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以與水平地面運動在一定程度上的關(guān)聯(lián)性減少，使重要構(gòu)件在地震后不會發(fā)生破壞性的損傷，使結(jié)構(gòu)的反應(yīng)加速度比地面的加速度小，另外，由于采用了阻尼設(shè)計，這樣阻尼就有效地將地震帶來的能量得到消耗，當能量傳遞到橋梁上部以及隔震結(jié)構(gòu)時作用力已大大減小。

2.2 隔震技術(shù)的特點

隔震技術(shù)在橋梁抗震設(shè)計中的的應(yīng)用，主要目的就是為了利用這些隔震裝置達到延長結(jié)構(gòu)周期、消耗地震能量和降低地震后結(jié)構(gòu)毀壞和變化的效果。在橋梁進行隔震設(shè)計時，最關(guān)鍵的因素就是要求要有合理的設(shè)計，使相關(guān)的抗震系統(tǒng)構(gòu)件能夠具有較強的彈性和可塑性。

隔震技術(shù)在橋梁設(shè)計中的采用，一方面可起到減少工程造價同時提高工程效能的效果，它往往要比常規(guī)的抗震設(shè)計的抗震性能高，可以有效地保護橋梁墩柱，達到降低橋梁墩柱延性需求的作用和目的；另一方面上部結(jié)構(gòu)中隔震措施的采用可以有效地減小或者消除地震后橋梁的下部結(jié)構(gòu)超出彈性范圍的反映和現(xiàn)象，對于那些在地震后難以檢查或者修復(fù)的地方，隔震設(shè)計可以避免在這些部位發(fā)生嚴重的非彈性變形。

2.3 橋梁隔震設(shè)計的基本原則

橋梁隔震設(shè)計是加強橋梁抗震性能的重要要求，但在進行隔震設(shè)計時應(yīng)當遵守以下幾個基本原則，只有認真遵守這些原則，才能有效地、切實地提高橋梁抗震效能，這些原則分別是：

應(yīng)對橋梁是否適宜采用隔震設(shè)計進行科學(xué)的考察，考察應(yīng)當以其周期增長后系統(tǒng)能否有效地提高地震時能量的吸收，且以這個為判斷的判據(jù)。對于不適合進行抗震結(jié)構(gòu)的橋梁地段，不能盲目地進行施工。 轉(zhuǎn)貼于

隔震裝置在橋梁設(shè)計中若被采用，則它的上部結(jié)構(gòu)在地震后會產(chǎn)生相對的位移，這將對橋梁的后期使用和功能產(chǎn)生影響，因此在地震后，應(yīng)當加強對隔震裝置的修補和完善。

若在橋梁設(shè)計時采用了相關(guān)的隔震措施，那么應(yīng)當保證橋梁的抗震性能不低于那些采用普通抗震設(shè)計所起到的抗震性能的大小。

應(yīng)當對采用隔震措施橋梁附近的地質(zhì)環(huán)境以及橋梁地基進行科學(xué)地研究和勘測，隔震橋梁附近應(yīng)當具有較為堅實的地質(zhì)條件。

在采用隔震裝置時，應(yīng)當盡可能地選擇和采用那些結(jié)構(gòu)簡單且同時符合所需隔震性能的裝置，且應(yīng)當保證在其力學(xué)性能的范圍內(nèi)科學(xué)地采用。

3 橋梁的隔震設(shè)計

3.1 隔震裝置的設(shè)計

隔震裝置的設(shè)計和結(jié)構(gòu)其它構(gòu)件的設(shè)計是隔震橋梁抗震設(shè)計的兩個主要方面。隔震裝置的設(shè)計是隔震設(shè)計的中心，當前，在橋梁的隔震設(shè)計中較為普遍采用的方法是彈性反應(yīng)譜法，這種方法被大部分國家采用，但有不同的規(guī)范，主要有美國的、日本的和歐洲的規(guī)范，它們之間區(qū)別不大，主要在于計算公式的不同，這些計算公式是指隔震裝置等效剛度的計算和和等效阻尼的計算，與之相對比，那些復(fù)雜性強或較為不規(guī)則的橋梁，較為常用的方法是時程方法。

彈性反應(yīng)譜方法之所以得到普遍采用，一方面是因為施工時計算的相對簡單，另一方面是因為它和現(xiàn)有的規(guī)范計算方法很接近，這樣便易于接受，最后應(yīng)當引起注意的是眾所周知隔震裝置的等效剛度和等效阻尼的計算是與隔震裝置在地震中的最大變形程度有關(guān)的，繼而隔震裝置的變形又與整個橋梁的地震響應(yīng)程度有關(guān)系，所以客觀上要求我們對于采用彈性反應(yīng)譜方法進行的隔震設(shè)計應(yīng)當是一個不斷完善和變化的過程。由于在具體的計算中，對于目標的實現(xiàn)和達到?jīng)]有直接的公式可采用，因此這就要求設(shè)計人員對橋梁結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的程度有較好的掌握和預(yù)估，地震發(fā)生后，較為熟練的工程師可以依據(jù)其長期工作的經(jīng)驗初步地制定設(shè)計方案，方案完成后，再用一系列的時程來分析和驗證其設(shè)計是否合理。

3.2 細部構(gòu)造的設(shè)計

橋梁的附屬結(jié)構(gòu)在橋梁的隔震設(shè)計中同樣發(fā)揮著巨大的作用，這些附屬結(jié)構(gòu)和構(gòu)件主要包括限位裝置、伸縮縫、防落梁裝置等，通過對諸多震害調(diào)查的分析和動力時程分析我們發(fā)現(xiàn)這些細部構(gòu)造是影響橋梁結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)和隔震效果的重要方面。但當前普遍存在的問題是大多數(shù)的設(shè)計人員會忽略細部構(gòu)造的設(shè)計、將其置于次要地位，另外一方面這也是由于在地震響應(yīng)的計算時附屬結(jié)構(gòu)的計算方法較為復(fù)雜造成的。在細部構(gòu)件的設(shè)計時應(yīng)當具有良好的連續(xù)性。

4 結(jié)束語

橋梁設(shè)計中的隔震設(shè)計是提高橋梁工程質(zhì)量的重要方面，雖然目前我國的隔震技術(shù)還處于初級階段，但我們應(yīng)當科學(xué)地吸收和借鑒國外的一些技術(shù)經(jīng)驗，完善我國國內(nèi)橋梁設(shè)計中的隔震設(shè)計，提高橋梁的抗震性能。

參考文獻

[1]朱東生.橋梁抗展設(shè)計中幾個問題的研究（博士學(xué)位論文）西南交通大學(xué)，1999年.

抗震技術(shù)論文范文6

【關(guān)鍵詞】高層鋼結(jié)構(gòu) 工業(yè)廠房 廠房設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 高層結(jié)構(gòu)設(shè)計 框架

中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：

一．引言。

高層鋼結(jié)構(gòu)，一般是指層數(shù)為6層以上或者是高度為30米以上的，主要采用型鋼、鋼板連接或者是采用焊接成為構(gòu)件，在經(jīng)過焊接連接而成的結(jié)構(gòu)體系。高層鋼結(jié)構(gòu)通常分為鋼框架結(jié)構(gòu)和鋼框架—混凝土核心筒結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)框架是采用鋼材制作為主的建筑結(jié)構(gòu)，也是最主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一，由于鋼結(jié)構(gòu)剛度大、強度高、自重輕等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于超重型、超高、大跨度的建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中。鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)一般用于現(xiàn)代高層或是超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中，其實質(zhì)是鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)，應(yīng)用較為廣泛。

二．工業(yè)廠房高層鋼結(jié)構(gòu)方案選擇。

 1.工程概況。

國內(nèi)某銅冶煉廠需要從國外引進3臺奧斯麥特爐，其中有沉降爐、熔煉爐、吹煉爐各有一臺，需要將設(shè)備集中放置于熔煉爐的主廠房內(nèi)。熔煉爐主廠房車間平面為矩形廠房，長度為36米，寬度為25米，主跨度為21米，副跨度為4米，其檐口標高為47.2米，總建筑面積為5000平方米。主跨內(nèi)設(shè)置有50T和10T重量級的橋式起重機各一臺，其軌頂標高為41.77米，在屋面梁下懸掛有供爐子提升氧槍所用的2臺10T電動葫蘆，該廠房樓面的大部分活載為30kN/㎡。

工程工藝較為新穎，要求較為嚴格，施工流程較為復(fù)雜，同時室內(nèi)具有高溫熱源，受到二氧化硫等氣體的腐蝕影響，樓層間的高低差距較大，工程位于7度地震區(qū)，廠房業(yè)主要求工期較為緊迫。

2.方案選擇。

由于該工程的特殊性，同時考慮工藝流程配置的特殊要求，綜合考慮其他因素，確定采用鋼框架結(jié)構(gòu)較為適宜。考慮到廠房形式為自下而上的敞開大空間，沒有完整的樓層，其結(jié)構(gòu)空間剛度較弱，在廠房四周設(shè)置垂直的支撐，設(shè)計時室內(nèi)柱間無障礙物，便于設(shè)備管線的布置。采用鋼框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系，具有較為穩(wěn)定的抗側(cè)剛度，其穩(wěn)定性取決于柱和梁的連接接點剛度及其延性。

3.結(jié)構(gòu)類型選擇參考。

鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計中，通常采用的建筑結(jié)構(gòu)形式有三種:

(1)第一種為框架和支撐體系，設(shè)計時將橫向設(shè)計為剛接框架，鋼架梁和柱子也為剛接；縱向設(shè)計成為柱-支撐體系，框架梁和柱子為鉸接，各柱間的支撐抵抗水平的荷載。此種結(jié)構(gòu)比較適合橫向較短，縱向較長的工業(yè)廠房，結(jié)構(gòu)較為經(jīng)濟，比較節(jié)省鋼材，其缺點為各柱間的支撐可能會影響到上部鋼結(jié)構(gòu)的使用。

（2）純框架結(jié)構(gòu)體系。此種結(jié)構(gòu)為將縱向和橫向兩個方向上都設(shè)計為剛接框架，不在各柱間設(shè)置支撐。純框架結(jié)構(gòu)體系的使用空間不容易受到影響，在設(shè)計時不適合采用工字型截面柱，一般適宜采用口形或圓形等兩個方向上慣性矩差別不大的截面形式，采用此結(jié)構(gòu)需要較多的鋼材用量，施工制作相對較為困難。

（3）鋼架+支撐混合體系。鋼架和支撐混合體系綜合了框架和支撐體系、純框架結(jié)構(gòu)體系兩種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點，結(jié)構(gòu)設(shè)計時將縱向設(shè)計為鋼架和支撐混合的結(jié)構(gòu)形式，在廠房的外側(cè)設(shè)置柱間支撐，依靠二者的共同作用來抵抗水平力。鋼架和支撐混合體系將少了柱子的縱向彎矩，柱間的支撐抵抗水平力效果較好，設(shè)計可以采用工字型的截面柱，此種結(jié)構(gòu)需要較大的樓層剛度，適合采用鋼筋混凝土樓面來保證整體的空間剛度，其截面寬度較大。

結(jié)合工程要求和鋼結(jié)構(gòu)各結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)缺點，本方案選擇鋼架和支撐混合體系。

三.高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計。

1.高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房剛度保證。

工業(yè)廠房中的鋼結(jié)構(gòu)體系具有較好的延性，非常利于建筑的抗震設(shè)計。鋼結(jié)構(gòu)體系要滿足建筑結(jié)構(gòu)使用要求，就必須保證結(jié)構(gòu)中的鋼材具有足夠的剛度。因此，在高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計中，要從結(jié)構(gòu)計算和結(jié)構(gòu)構(gòu)造兩個方面來保證建筑廠房的剛度要求。

（1）結(jié)構(gòu)計算。

本工程內(nèi)廠房沒有較為完整的樓層，其建筑空間工作性能較差，在進行廠房設(shè)計時，要根據(jù)平面框架體系來進行計算，其結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形要嚴格控制。

在廠房外部風荷載作用下，其頂點的側(cè)移要低于建筑物高度的1/500，各層間的位移要低于建筑樓層的1/400;考慮吊車的水平橫向上的剎車力作用，要將廠房柱在吊車梁的頂面處橫向變?yōu)榭刂圃谛∮贖t/2000。考慮廠房位于7度地震區(qū)內(nèi)，在地震的水平力作用影響下，建筑結(jié)構(gòu)在彈性階段的層間位移不能高于結(jié)構(gòu)層高的1/250。根據(jù)設(shè)備提供方的所標明的設(shè)備安裝工藝要求，在標高21.2米處，受到風荷載作用影響時，最大的水平位移要控制在35mm以內(nèi)。

（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)造。

高層鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計的結(jié)構(gòu)構(gòu)造是要通過加強構(gòu)造措施，來保證結(jié)構(gòu)關(guān)鍵和薄弱部位，來提升結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)合本工程的實際情況，要從多方面來考慮。

結(jié)構(gòu)設(shè)計中，在不影響生產(chǎn)操作的大前提條件下，在廠房的四周上要設(shè)置水平和垂直的支撐，來加強支撐體系。在本方案中，廠房高度為47米，樓層層數(shù)為9層，各層高平均為5.2米，層高是普通民用建筑的2倍之多，樓層中最矮的層高為3米，樓層最高的層高為7米。在整個樓層建筑中，基本上沒有一個是較為完整的樓層，部分樓層還是鋼格板，其建筑空間的工作性能較差。為了保證結(jié)構(gòu)安裝時的穩(wěn)定性和加強廠房的剛度，在廠房的部分要增設(shè)柱間支撐，在每隔一層樓板的位置，沿著廠房的外側(cè)來設(shè)置寬度大于3米的水平支撐。

廠房設(shè)計時，要考慮框架梁的側(cè)向支撐。考慮抗震設(shè)計要求，在框架的各節(jié)點中，距離柱軸線的1/10梁跨處，為防止框架梁在彈塑性的狀態(tài)下的側(cè)向屈曲，有可能出現(xiàn)塑性鉸的位置上要設(shè)置側(cè)向的支撐構(gòu)件。結(jié)合本方案情況，在設(shè)計時需要考慮一下兩種情況：第一，當梁上翼緣和樓板相連在一起時，可只設(shè)置下翼緣受壓區(qū)的側(cè)向支撐；第二，獨立框架梁在上下翼緣都設(shè)置有支撐時，其基本方式是要在互相垂直的兩根梁的中間部位設(shè)置偶撐。

結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要在框架的縱橫兩個方向上都要采用剛性節(jié)點的方式，各柱腳位置要采用外包式的剛性柱柱腳。

2.鋼結(jié)構(gòu)廠房在設(shè)計時需要考慮的因素。

鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展是隨著我國建材市場的發(fā)展而得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代的工程通常都采用了鋼結(jié)構(gòu)的廠房，其由于抗震性能好、自重較輕、施工速度較快等諸多優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用到建筑工程中。本工程案例就是鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的典型。作為建筑結(jié)構(gòu)類型之一的鋼結(jié)構(gòu)，在進行高層廠房設(shè)計時，需要考慮多方面因素。

（1）鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的圖紙設(shè)計的重要性。

工業(yè)建筑工程的圖紙是工程施工的重要依據(jù)，在高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計期間，要組織專業(yè)的技術(shù)人員對設(shè)計圖紙進行嚴格審核，要檢查施工圖紙中是否存在“漏、錯、缺”等問題，要力爭將問題在施工之前進行解決，要盡量減少因施工圖紙對工程施工進度和施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在工程設(shè)計中要針對制作階段和工程安裝階段分別編制對應(yīng)的施工組織設(shè)計，在結(jié)構(gòu)中的制作工藝要包括制作階段工序、分項的技術(shù)要求和質(zhì)量標準，要為提高建筑結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品質(zhì)量制定各類具體措施。

（2）高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的支撐系統(tǒng)設(shè)計原則。

高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房具有特殊的結(jié)構(gòu)形式，為了保證廠房空間工作性能，要提高建筑結(jié)構(gòu)的整體剛度，要能承受和傳遞縱向方面的水平力，最大程度的防治桿件產(chǎn)生過大變形，要避免壓桿出現(xiàn)失穩(wěn)，以此來保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。設(shè)計中要根據(jù)廠房的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)置車間吊車、振動設(shè)備、廠房跨度以及廠房的高度、溫度區(qū)段的長度等等基本情況來設(shè)置穩(wěn)定可靠的支撐系統(tǒng)。在廠房結(jié)構(gòu)中，對每一溫度區(qū)段要設(shè)置較為穩(wěn)定的柱間支撐系統(tǒng)，要同屋蓋的橫向水平支撐保持相互協(xié)調(diào)的布置。作為決定廠房在縱向結(jié)構(gòu)變形方向上的重要因素，要控制下柱的支撐位置，并減少下柱支撐位置對溫度應(yīng)力的影響，要考慮吊車梁等縱向構(gòu)件會由于溫度的變化而在自由區(qū)段向兩端伸縮。在溫度區(qū)段的長度較小時，通常情況下要在溫度區(qū)段的中間位置設(shè)置一道下端柱支撐，當溫度區(qū)段的程度超過150米時，要在溫度區(qū)段內(nèi)設(shè)置兩道下段柱支撐，以此來保證和提升廠房的縱向剛度，下段柱的布置位置要盡可能布置在溫度區(qū)段中間的1/3位置范圍內(nèi)，同時，為了考慮避免出現(xiàn)過大的溫度應(yīng)力，在兩道支撐的中心距離要控制在72米以內(nèi)。

（3）高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房抗震設(shè)計要點。

在進行高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計時，要考慮廠房的抗震性能。在廠房的總體布置要求上，要將廠房結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量進行均勻分布，保證廠房的均勻受力，通過協(xié)調(diào)變形，來盡量避免廠房因結(jié)構(gòu)的剛度不均勻造成廠房抗震影響。鋼結(jié)構(gòu)廠房的橫向結(jié)構(gòu)采用鋼架或屋架和柱的框架連接，要保證鋼結(jié)構(gòu)的受力性能，避免減少橫向結(jié)構(gòu)的變形。通常情況下，鋼結(jié)構(gòu)的廠房破壞主要是由于桿件的強度不足高層桿件失穩(wěn)而造成的，所以要通過合理布置支撐系統(tǒng)，來提升廠房結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性能。同時，要考慮在地震的作用下，存在低周疲勞作用影響，在設(shè)計時 要考慮其對高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的影響。鋼結(jié)構(gòu)的連接點設(shè)計時，要保證節(jié)點的破壞不能先于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面屈服，要在結(jié)構(gòu)構(gòu)件能夠進入塑性工作時，能夠充分吸收地震的能量，能充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的抗震能力。

（4）高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的耐熱能力設(shè)計。

鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房本身具有較差的防火能力，在鋼材受熱溫度超過100℃以上時，隨著溫度升高，鋼材的抗拉強度逐漸降低，同時其塑性增大；在受熱溫度超過250℃時，鋼材的抗拉強度增大，但是塑性卻降低，容易出現(xiàn)藍脆現(xiàn)象；在鋼結(jié)構(gòu)的表面溫度基本上出于150℃時，要必須做好隔熱和防火設(shè)計，一般都通過涂刷耐熱涂料來處理，同時也可以在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件外包耐火磚、硬質(zhì)防火板材、混凝土等來進行隔離處理。

（5）高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防銹蝕設(shè)計。

由于工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠房外部無其他保護措施，都是直接暴露在空氣中，因而容易受到空氣中的侵蝕介質(zhì)和在剛結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到外部潮濕環(huán)境，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)銹蝕或構(gòu)件損壞等問題。鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕造成構(gòu)件截面厚度變薄，同時會在構(gòu)件餓表層形成局部的銹坑，當修飾時間較長時，銹坑的長期銹蝕，會形成空洞，在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力較為集中時，會造成結(jié)構(gòu)的過早破壞。因此，在進行高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計時，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防銹蝕要引起足夠的重視。在進行設(shè)計時，要考慮廠房的侵蝕介質(zhì)情況和環(huán)境條件，設(shè)計中要在廠房布置、結(jié)構(gòu)內(nèi)部、工藝布置、結(jié)構(gòu)選型、材料選擇上來設(shè)置相對應(yīng)的對策和相關(guān)措施，以此來保證鋼結(jié)構(gòu)廠房的安全。通常情況下，鋼結(jié)構(gòu)的防銹蝕一般多采用涂刷防銹漆到構(gòu)件表面，來提升構(gòu)件防銹蝕的能力，涂刷的層數(shù)和涂刷厚度根據(jù)涂層性質(zhì)和構(gòu)件使用環(huán)境來進行確定。室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)在自然大氣介質(zhì)作用下，鋼構(gòu)件的涂層厚度約為100μm左右，通常涂刷形式為底漆兩遍、面漆兩遍的形式。對露天的鋼結(jié)構(gòu)長期暴露在工業(yè)大氣的侵蝕下，要求的涂刷總厚度為150μm至200μm以上。在鋼柱的柱腳部位，地面以下部分涂刷強度和等級要超過C20混凝土的包裹，涂刷的保護層厚度要超過50mm。高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中，有侵蝕介質(zhì)的廠房中的受力構(gòu)件，設(shè)計時的型鋼厚度不得少于8mm，其受力焊接的厚度不能低于8mm。

（6）剛性節(jié)點設(shè)計控制因素。

高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在進行剛性節(jié)點設(shè)計時，其節(jié)點的構(gòu)造要盡量保持和設(shè)計的假定相符，在受力后的節(jié)點產(chǎn)生轉(zhuǎn)動時，要同節(jié)點連接各桿件的夾角要保持不變，雖然這是一種較為理想的假定，但由于節(jié)點部位并不是絕對的剛度，會存在一定的剪切變形，為了能夠減少剛性節(jié)點的剪切變形作用，在進行廠房設(shè)計時，要采取構(gòu)造措施，來增加勁板來加強節(jié)點區(qū)的剛度。各節(jié)點的桿件之間要能保證具有相互傳遞剪力和彎矩的能力，要盡可能采用直接傳力的方式來進行傳遞。同時，要盡可能設(shè)計較為簡單的構(gòu)造，達到節(jié)省材料的目的。雖然，節(jié)省材料、構(gòu)造簡單和傳力安全可靠有所矛盾，但是要根據(jù)負荷大小和節(jié)點的重要性，來綜合考慮。根據(jù)節(jié)點的具體情況來選擇合理的節(jié)點形式。為了提高節(jié)點的運輸能力和安全能力，要在安裝時便于固定和調(diào)整，在進行設(shè)計時，要在節(jié)點部分桿件主材連接外，要適當增加連接件，同時要注意，連接件越多時，在制作過程中需要切割下料和拼接焊接時的工作量會有所增加，這點在進行設(shè)計時要引起注意。

四．結(jié)束語

高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房是常見的廠房結(jié)構(gòu)形式，其具有空間工作性能好，其具有的高空間能力、較高抗震水平，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)中。在進行設(shè)計時，要綜合考慮多方面因素，來提升鋼結(jié)構(gòu)的整體性能，保障建筑結(jié)構(gòu)安全。

參考文獻：

[1] 楊萍 高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計 [期刊論文] 《沈陽大學(xué)學(xué)報》 -2004年4期

[2] 魏利金 高層鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房中的應(yīng)用 [期刊論文] 《鋼結(jié)構(gòu)》 -2000年3期

[3] 何乃文 陳四川 高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房制造安裝施工技術(shù) [會議論文] 2004 - 第18屆全國高層建筑結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)交流會

[4] 江利 淺議多高層鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計 [期刊論文] 《中華民居》 -2012年19期

[5] 趙正旭 遼鎂海城高純鎂砂工程高層鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑設(shè)計 [會議論文] 1987 - 中國金屬學(xué)會冶金建筑及建筑物理專業(yè)學(xué)術(shù)會議