減少地震災害的措施8篇

時間:2024-01-23 14:54:53

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減少地震災害的措施

篇1

(1)柔性抗震設計。柔性抗震設計是我國當前工業與民用建筑結構設計過程中較為新穎的一種抗震設計類型,其主要適用于多層、高層以及超高層建筑結構的設計過程中,同時柔性設計對于建筑結構的施工場地的堅硬程度也有著相應的要求,要求建筑結構的基礎工程必須是硬土場地,才能充分發揮柔性抗震設計的相應抗震功能。具體來講,柔性抗震設計事實上是采用消能減震技術以及隔震層隔震技術來有效實現建筑結構抗震性能的一種設計類型,當地震災害發生時,建筑結構能夠通過自身隔震層結構的設計以及消能減震技術的有效應用,充分減少地震災害發生過程中對建筑結構整體造成的強大變形能力和各種方向上的作用力,柔性抗震設計能夠使建筑結構的水平加速和上部結構反應降低65%左右,有效的達到提升建筑結構抗震性能的目的。同時,將柔性抗震設計應用在建筑結構的設計內容中,還能夠通過柔性抗震設計結構中的阻尼器結構充分發揮阻尼的非線性滯變能耗效應,達到提升建筑結構在地震災害過程中結構穩定性和安全性的目的,有效的減少建筑結構在地震災害來臨過程中出現的結構損害,更好的完成保護工業與民用建筑內用戶安全的任務。柔性抗震設計能夠廣泛的適用在任何建筑結構類型上,同時柔性抗震設計的相關消能結構不會為建筑結構的整體荷載能力造成較大的影響,有效的提升建筑結構在面對水平方向上的作用力,但是當前階段柔性抗震設計的普及應用仍然需要一定的時間,柔性抗震設計在相關建筑結構上的適用能力仍然有待考驗,將柔性抗震設計直接的應用在工業與民用建筑結構的設計上仍然是需要科學實驗的一項工作內容。

(2)剛性抗震設計。剛性抗震設計則是當前我國建筑結構抗震能力設計過程中常用的抗震設計類型,其也是建筑結構抗震設計中較為傳統的結構抗震設計類型,其能夠通過對建筑結構強度的提升、對建筑結構塑化能力的提升以及對建筑結構剛性的提升有效的提升建筑結構的整體抗震能力,有效的提升建筑結構在地震災害發生過程中的穩定性,提高建筑結構的抗變形能力、抗地震破壞能力、抗倒塌能力等多種能力特性,對工業與民用建筑結構的穩定性和安全性有著非常重要的提升。具體來講,剛性抗震設計應用在建筑結構的設計和施工過程中,主要是通過對混凝土結構的抗震設計來達到最終提高建筑結構整體抗震性能的目的,例如剛性抗震設計可以在建筑結構的設計過程中通過對抗側力構件截面的設計采用提高混凝土標號和增加結構配筋量的方式來達到提高相應結構延性和強度的目的,最終實現對整體建筑結構抗震性能的有效提升。剛性抗震設計在我國建筑結構設計過程中的應用已經形成了一套頗為成熟的應用體系,其在工業與民用建筑結構設計過程中的應用也較為普遍,但是值得注意的是剛性抗震設計在建筑結構中的應用事實上也是有一定局限性的,其主要表現在無論剛性抗震設計能夠多么有效的提高建筑結構的整體強度和剛度,建筑結構自身在地震災害來臨過程中的抵抗能力始終都是有限的,在遭遇到極為強烈的地震災害作用力時,剛性抗震設計不能完全的保證建筑結構全然不受地震災害的影響,同時剛性抗震設計還會出現增加地震加速度并最終導致建筑受到的地震效應更加劇烈的現象,因此剛性抗震設計在提高建筑抗震性能上的作用事實上是有一定局限的。

(3)局部抗震設計。局部抗震設計在建筑結構抗震設計中的應用主要是通過對多種綜合因素以及對地震災害的作用力分析情況來完成對建筑結構的相應設計工作。具體來講,局部抗震設計首先會針對工業與民用建筑結構在面臨地震災害時最容易出現結構損壞的位置進行相應的模擬實驗和分析,例如工業與民用建筑的后砌墻結構與樓板結構在地震災害時是最容易出現損壞現象的結構,那么局部抗震設計就會在工業與民用建筑結構的設計過程中充分加強對后砌墻結構和樓板結構的強化設計,通過提升后砌墻結構與樓板結構的設計強度來達到提升建筑結構抗震性能的目的;其次局部抗震設計在建筑結構的應用過程對建筑結構的建設場地也有著相應的要求,局部抗震設計在工業與民用建筑結構設計中的應用要求健身代為必須盡量選擇避免軟弱粘土區、采空區以及非巖質陡坡區等地區,以便降低建筑結構在面臨地震災害時遇到的災害影響;最后局部抗震設計對建筑結構的施工質量要求也非常的高,其在工業與民用建筑結構設計過程中的應用要求工業與民用建筑必須具備高標準的結構施工質量,進而從整體上提升建筑結構的安全性和穩定性,保證建筑結構具備相應的抗震能力。

2工業與民用建筑結構抗震設計過程中應該采取的優化措施

(1)科學合理的選擇抗震類型。當前階段我國工業與民用建筑結構包含多種不同的類型,例如混凝土結構建筑、磚混結構建筑以及鋼結構建筑等等,設計單位在工業與民用建筑結構的設計過程中應該充分的考量建筑結構的不同類型,根據不同建筑結構類型抗震性能上存在的差異性科學合理的選擇抗震類型

(2)加強建筑施工場地的優化選擇。設計單位在工業與民用建筑結構場地的選擇過程中還應該加強建筑施工場地的優化選擇,盡量選擇能夠降低或者消除地震影響的地理位置,減少地震災害來臨過程中對于建筑結構造成的不利影響,避免因為地理位置選擇不對造成的地震影響更加劇烈的現象。

3結語

篇2

關鍵詞:地震,圖書館,減災防災

 

2008年5月12日的大地震,給我國經濟和社會都帶來了巨大的影響,也給我們災區的圖書館造成了巨大的損失。筆者地處重災區親歷了這次地震,更加覺得應該從這次地震災害中總結和吸取經驗教訓。探討高校圖書館應該如何應對地震災害的發生、減少地震災害對學生和學校所造成的損失的辦法。

1.地震災害發生之前的安全防范工作

1.1擬定防范地震災害突發事件的安全預案,建立安全應急機制

圖書館是高校人流高度聚集的公共場所。圖書館除了為讀者提供好的學習環境和優質的服務外,還不能讓讀者在圖書館內受到傷害。要把危機管理納入到圖書館的日常管理之中,增強對突發事件的認識,做好應對各種可能發生的突發事件的心理準備。要預先制定本館的應急預案,組建危機控制和檢查小組,并在防范措施和應急處置上有一定的知識積累和必要的技術訓練。免費論文。

有效防范地震災害帶來的危害,首要的因素還是災害發生之前的準備,建立健全有效的安全應急機制。目前,高校普遍建立有突發事件的安全預案,但對自然災害的防范措施,往往很不明確甚至缺失。地震災害的安全預案首先要建立圖書館應急指揮部,其指揮體系要在原有的行政管理體系上,突出安全員的作用。其功能主要應該著眼于人員的安全撤離、水電的管理、人員情緒的穩定、警戒措施和信息的傳遞等方面快速有效的展開。

人員的安全撤離。安全預案中對人員的安全撤離要作出詳盡合理的安排,特別是閱覽室和流通借閱處的讀者撤離,要努力做到“迅速、有序、安全”。一旦判斷發生地震,當值館員應指揮館內人員就地躲避;關閉電梯;利用第一次震后的間隙,指揮館內人員按照預案規定的各館室人員撤離路線,依次有序地通過安全樓梯撤離圖書館。工作人員要盡可能大地打開出口,冷靜而恰當地通知和疏導人員是安全撤離的關鍵。免費論文。

水電的管理。館內工作人員在撤離前要切斷水、電源,防止次生災害的發生。

人員情緒的穩定。地震災害發生時,指揮人員要盡可能地穩定人員情緒,設法及時準確地通報相關信息,避免信息通報不及時而產生的恐慌,避免撤離時因慌亂造成通道上出現踩踏事件。引導已撤離人員盡快使自己從驚恐中平靜下來。

警戒措施?;蚪蟹欠ㄟM入的應急措施。非法進入包括多種情況,如讀者或其它外來人員在災害發生后進入辦公區和設備區、閉館后仍滯留在館內或未通過正常通道進入等。發生以上情況時,安全員及圖書館工作人員均應詢問、制止,必要時可通知保安前去予以制止。

信息的傳遞。從這次汶川大地震的情況來看,地震災害發生同時,幾乎所有的現代電子通信方式都將受到影響而中斷。預案中,如何組織專門的人員采用人工傳遞方式應對尤其重要。重點要防止地震謠言和消息誤傳。免費論文。

1.2深入開展防范地震災害突發事件的安全宣傳,提高安全意識

通過開展防范地震災害突發事件的安全宣傳,使館員和讀者擁有正確的危機觀,具備危機處理的基本知識,明晰在災害應對過程中的基本措施。同時還要重視員工與讀者的心理教育,避免過度恐慌心理的發生。要靠日積月累的安全文化熏陶,讓安全理念、規章制度耳熟能詳、牢記于心;讓安全成為自覺的行為。

在宣傳的途徑上,要結合圖書館的特點,可以通過新生入學教育、自愿者、館內櫥窗等多種方式進行。

在宣傳的內容方面,可以突出以下幾點,促使理性避險:一是多數時間的地震不會導致房屋的倒塌或者很快導致房屋的倒塌,避免過度恐慌;二是地震災害就其強烈的程度,可能出現的災害是:書架上的書刊掉落、設備倒伏、吊燈、吊扇掉落、書架傾倒、外墻和室內吊頂裝飾材料剝落、圍墻倒塌、框架樓的填充墻破裂倒塌、框架折斷樓房坍塌等。三是同次地震中,隨著樓層高度的增加室內設備倒伏的可能性增加。四是桌椅下面比桌椅旁邊受到傷害的幾率大。五是強震的時候處在高樓層內的人員往樓頂撤離比集中往樓下擁擠要好。需要特別說明的是,強震所造成的樓房垮塌,絕大多數自上而下的坍塌。

在方法方面,要建立每學期一次的防災演練制度。這次汶川地震發生時,四川安縣桑棗中學有條不紊地組織師生撤離,創造了震裂帶無一人員傷亡的奇跡,就得益于他們的緊急疏散演習。經過這種制度化的演練,在地震發生時,安全撤離才能做得比較到位,師生安全由此方能得到保障。對于處于地震帶上的圖書館安全宣傳及防災演練是非常必要的。

1.3加大投入,強化人防、物防、技防三要素的合理組合

學校要加大對圖書館減災防災的投入,滿足人防、物防、技防三要素的基本條件和合理的組合。安全物防是基礎,安全技防是手段,安全人防是根本。

對于圖書館建筑,要加強檢查,進行抗震加固。圖書館的書庫中書架的擺放,兩架之間距離、主干線通道、貼墻通道等要有足夠的寬度。要時刻保障疏散通道、安全出口的暢通。就成排的書架來說,最好將其頂部用鋼材連接起來,使其成為一個整體而不致于輕易變形及倒伏。

在各個館室內,應該配備應急燈和應急包。應急包內應配備常用工具、應急藥品、應急指南等。館內工作人員應該掌握基本的急救常識。

要重視和加強圖書館網站及網絡數據庫的建設。提供災時的公共信息訪問和災后重建期的服務。數字圖書館的服務器放置最好放在抗震級別高地方,并配備后備電源;技術上要加強無線聯網建設并建立鏡像網站,充分利用互聯網的優勢保障在災害情況下的正常運行。

2.地震災害發生期間的應對措施

2.1地震主震災害發生期間的人員撤離

地震發生時,按照預案的程序立即通告,給人以明確的信息和行動要領??梢灾笓]人員暫時躲到結實的桌椅邊等;要特別提示書架旁邊不能作為避險處;注意避開吊燈、電扇等懸掛物以防異物砸傷。注意告誡讀者千萬不要采取跳樓、跳窗等方式逃生,以免摔傷或被玻璃扎傷;不要上陽臺、乘電梯。要按照預案規定的各館室撤離路線組織撤離到樓外面或者樓頂。撤離時不要擁擠,防止發生擠壓踩傷。撤離到大樓外面時要就地選擇開闊地避震。要避開高大建筑物或懸掛物等,特別要關注掉在地上的電線。館員撤離時要盡可能帶上應急包和應急燈。

2.2地震余震災害發生期間的次生災害防范

破壞性地震發生后,常會伴隨著一系列的次生災害。歷史經驗表明,次生災害所造成的傷亡和損失,有時比直接災害還要大。就圖書館來講,次生災害主要可能有電路、水管斷裂造成的火災、水災。防范這些次生災害首先要有專人,在第一次地震發生后馬上切斷對大樓的水電通路。震后震區常會出現刮風下雨的惡劣天氣,對于有裂縫或較大損毀的書庫來講,要防范大雨對館藏物品的損壞,盡早使用塑料布防水。

3.地震災害發生之后的恢復重建

地震之后的應急響應不及時和管理混亂,往往是造成次生災害的主要的原因。地震主震發生之后,必須盡快啟動善后修復機制。迅速上報地震造成的損失情況;提出補救工作方案,修復損壞的設施;擬定并公布因地震災害而造成的各種問題的臨時處理辦法,以穩定人心重建秩序;清理現場、做好各類圖書、物資的清點整理等工作,都是非常必須和急迫的。

3.1地震災害發生之后的警戒

地震主震發生之后,應迅速對圖書館館舍實行警戒,防止災害的擴大和新的災害發生。警戒的目的主要有:(1)勸阻人員隨意返回受損的館舍內尋找遺失物品,主震中產生裂縫的館舍在余震中隨時可能發生倒塌,從而最大限度地避免發生新的不幸;(2)防止館內的公共及其私人財物在混亂中被盜;(3)防止讀者遺留物品被無序誤取。警戒應使用有明確標示的專用警戒帶圍出警戒區域;安排專人佩戴標志24小時守護、巡視以執行警戒。

3.2地震災害發生之后的各方協調

若館舍有嚴重損害不能繼續使用時,應及時與圖書、期刊的供應商聯系,協調暫停圖書、期刊的發送。在有替代館舍后再分別通知供應商使其及時送貨上門。如學校需搬遷異地,要及時與郵局聯系取消已訂的報紙或協調轉入新址,減少圖書館的損失。

3.3地震災害發生之后的讀者資料管理

地震發生時,由于大家倉促離開館舍會遺留大量的私人物品。對這些遺留物品,管理人員應該在主震后進行分類清理,注明物品原所在位置。在遺留物品的招領環節,最好采用物主填寫尋物單,注明遺留物的詳細特征或者規格型號,由管理人員尋找、核對的辦法發還,減少有意無意的錯領發生。

3.4地震災害發生之后的館藏資料的收集整理

館藏資料的整理。對貴重的館藏物品、文物要特別注意收集整理或轉移存放。在清理時還要防止余震或者扶正書架所引發的其他物品墜落,從而造成新的人員傷害。對于垮塌比較嚴重的區域,要由專業救援人員處理。

3.5地震災害發生之后的臨時服務

地震災害發生之后到正常開館之前會有一段恢復重建的過渡時期。無論是出于人性化服務還是穩定人心、重建秩序的考慮,地震災害發生之后都應該及時發出“圖書館臨時服務通告”。對讀者遺留物品的發還辦法、書刊借還的臨時管理辦法等,都要根據實際情況迅速做出相關規定并及時公告。必要時可在臨時搭建的帳篷里為讀者服務。

3.6地震災害發生之后的網絡服務

地震災害發生之后館舍及其現有的實物資料將受到不同程度的損毀,虛擬的網絡服務這時將充分顯示出優越性。圖書館的網絡服務可以很好地克服空間和館舍等實物資料方面存在的困難。高校圖書館的讀者基本掌握網絡環境下的資料搜索和查詢的方法,所以,只要我們在震后能保障圖書館服務器正常工作,保障圖書館網站的正常運行,就能很快地實現為讀者提供各種網絡信息資源,使我們的圖書館管理和服務工作得到很好的恢復。

參考文獻

1 劉忠祥.21世紀高校圖書館安全防范工作探析[J].圖書館學研究,2004 (2):31-33

2 徐國華.圖書館也應建立突發事件應急機制[J].圖書館工作與研究,2004 (2):72-73

篇3

關鍵詞:地震災害、建筑結構設計、抗震設計、要點

隨著我國經濟的快速發展,我國的城市規模變得越來越大、人口也越來越向城市集中,從而在給建筑行業提供良好的發展機遇的同時,也給城市建筑結構的抗震性等方面提出了更高的要求。因此,為了提高城市建筑的抗震性,設計人員在設計建筑結構的過程中,應該按照《建筑抗震設計規范》中所制定的建筑結構的抗震設計要求,結合施工現場的實際情況制定有效的結構抗震措施,加強局部薄弱環節的抗震能力,從而全面提高建筑結構的抗震性。

一、抗震設計的概況

現階段,建筑結構的抗震設計可以分為概念設計和理論設計兩個方面,而在一般情況下,我們將建筑結構的概念設計作為抗震設計的重點。概念設計指的是在設計過程中,特別是在遇到規范中難以規定的問題或一些難以做出精確理性分析的問題時,依據建筑結構不同部分的分體系與整個建筑結構的整體體系之間的力學關系、建筑結構的破壞機理、地震災害的特點、工程經驗以及實驗現象中所得到的基本設計思路與設計原則,從建筑結構的整體角度出發來設計建筑結構各部分抗震結構的設計方法。由于,這種辦法具有概念清楚、定性準確、使用方法簡單、經濟效益高、可靠性高等優點,在現階段的建筑設計中得到了廣泛的應用。

二、建筑結構的主要隔震措施

在設計建筑物的抗震方案時,為了提高建筑物的抗震能力,我們通常會采用對建筑物的地基進行特殊處理、對建筑結構的上部進行防震設計等方式來提高建筑物的抗震能力。其中,最重要的一個環節就是在建筑物的底部的關鍵部位采取隔震措施的方式。現階段,根據隔震層的部位不同,常見的隔震設計有以下幾種。

1、在建筑物地基處采用特殊材料進行隔震

建筑物的基礎隔震指的是,通過采用特殊方式對建筑物的地基進行處理,削弱地震災害發生時的地震波動,從而減少地震對建筑物造成的損害。在傳統的建筑工藝中,設計人員一般采用在地基處直接設置粘土或砂子,或者交替鋪上粘土和砂子的方式來設置墊層。在中國建筑歷史上,還曾出現過以糯米為原材料來處理建筑物地基墊層,從而減少地震波動對建筑物產生的影響。而近幾年來,隨著科技的不斷進步,有關部門在處理建筑地基方面的施工工藝有了突破性的進展,并研制出了一種以瀝青為原料的特殊防震材料,而以此材料鋪置的隔震層有著更好的防震效果。

2、在建筑結構的基礎部位設置隔震裝置減震

這種隔震方式主要是指通過將特殊隔震裝置設置在建筑結構的基礎部位和建筑物的上層之間,從而有效地減少向上傳遞的波動能量。而在最好的設置情況下,這種方法最多可以減少地震對建筑物所產生的2/3的能量。然而,在高層建筑物中使用這種隔震方式時,由于這種裝置會延長建筑結構自身的自振周期,從而減少了這種隔震方式的隔震效果,從而不太適用于高層建筑物的隔震。因此,在一般情況下,設計人員會采用粘彈性隔震或摩擦滑移隔震等方式,向高層建筑中安裝橡膠墊或混合隔震裝置等裝置來提高高層建筑的隔震效果。

3、建筑物的層間隔震措施

建筑物層間隔震方法和在建筑物基礎部位設置隔震裝置等辦法相比,其效果不是十分理想,在一般情況下這種隔震方法只能減少10%-30%的地震能量。然而,由于這種隔震方法有施工簡單、容易操作的優點,使得它在舊房改建工程中得到了廣泛的應用。建筑物層間隔震法的隔震原理和基礎隔震的隔震原理基本相同,它主要是依靠設置在建筑結構中每個層間的減震裝置和隔震裝置來吸收和削弱地震的傳播能量,從而降低地震對建筑物產生的損害。

4、建筑結構的懸掛隔震措施

懸掛隔震指的是將建筑物的部分結構懸掛起來,使地震來臨時,地震所產生的能量不能傳遞給懸掛建筑結構,從而降低地震對建筑結構所產生的損害。在一般情況下,懸掛隔震方式常用于大型的鋼結構,而大型鋼結構常使用鋼結構懸掛體系來進行隔震。大型鋼結構常分為主框架和子框架,在鋼結構的懸掛體系中,通常使用吊桿或索鏈將子框架懸掛于主框架的上方。如此一來,當地發生地震時,主框架雖然會因為地震動搖,但由于子框架和主框架之間是靠吊桿或鎖鏈連接的,因此,地震產生的能量在傳遞到子框架時會被削弱,從而不至于破壞子框架的結構。

三、建筑結構設計中經常使用的減震技術

現階段,設計人員在設計建筑物時,設計人員會在建筑結構中經常使用消能減震技術來增加建筑結構的阻尼,降低地震災害給建筑結構帶來的能量波動,從而減少地震給建筑物帶來的損害。隨著科學技術的不斷發展,用來保護建筑物、降低地震對建筑物損傷的元件和裝置有很多,使用基本上都是不同種類的阻尼器和消能器,而我們習慣把這些裝置分為粘滯型和滯回型兩種。而在一般情況下,我們常見的減震技術有以下幾種。

1、 新建建筑物的結構設計

隨著建筑設計理念的不斷發展和人們安全意識的不斷提高,人們對建筑結構隔震、減震方面的功能越來越重視。設計人員在設計建筑結構時,除了采用特殊的處理方法對建筑結構的基礎部位進行處理之外,還可以使用消能減震的建筑元件或相關的裝置來降低地震對建筑物的作用力,提高建筑物的抗震效果,從而保護人們的生命財產安全。

2、對建成建筑物的抗震加固

在設計建筑結構的隔震方案時,施工單位一定要在沒有施工之前按照設計人員提出的隔震設計要求去完成相應的準備工作。如果時間太過倉促準備不及的話,最遲也要在施工的過程中在建筑結構的關鍵部位安裝具有隔震效果的特殊裝置。如果建筑物已經施工完成而沒能在建筑過程中采取有效地抗震措施的話,施工單位就采用增加阻尼的辦法,在建筑結構上增加減震、隔震在裝置,從而提高建筑結構進行抗震能力。

四、其他減震措施

1、無粘結支撐體系減震問題

無粘結支撐體系是現階段建筑物結構減震體系中最有效果的體系之一。無粘結支撐體系主要是通過科學合理的設計,使建筑架構中的外包鋼管和內核鋼之間無粘結合,且在建筑結構中形成一個能夠自由華升的層面,在發生地震災害時,通過外部鋼管和內部鋼管之間的配合來降低地震的能量,從而保護建筑結構。

2、建筑物走向設計抗震問題

由于地震是由地殼的運動所引發的,它與地質結構有著非常重要的關系。所以,施工單位在選擇建筑物所在地時,要充分考慮建筑物所在地的地質特點,分析當地的地震震向,避免建筑結構的走向與地震能量所傳遞的方向平行,盡量使兩者的方向能夠垂直,從而提高建筑物的抗震能力。

五、結束語

由于建筑結構的抗震能力是關系到人們生命財產的重要問題。因此,設計人員在設計建筑結構時,必須要將建筑物的抗震能力放在重要的位置進行考慮。此外,在具體施工的過程中,施工單位也要采取適當的措施,盡量提高建筑物的抗震能力,從而為保障人們的生命財產安全作出應用的貢獻。

參考文獻:

[1]楊學林,益德清.多塔樓高層建筑結構振動特性與抗震設計[J].工程力學出版社,2001.18(2).

[2]倪國葳,趙亞敏,蘇幼坡.框架隔震建筑設計方法及應用[J].世界地震工程,2005,21(4):113-118.

篇4

關鍵詞:抗震設計;防災避災;質量控制

Abstract Thearticlebyearthquake damageafter the earthquakeanalysis,summed up thedisastercausedsignificant loss oflife and property ofone of the mainhousingquality problems,from design,construction and otheraspects ofhousing qualitydeficienciessummarizedseismic standardsled toreducedreason, while focusing onthe design, construction, management anduse of materialsand otheraspects ofthe systemintroducedto improvetheseismic behavior ofsome thinking,this paperput forward somefinalanalysisbaseddisasterpreventiondisaster preventionrecommendations.Keywords:seismic design;disaster preventiondisaster prevention;quality control

中圖分類號:U442.5+5文獻標識碼:A文章編號:

從唐山、汶川及2013年4月20日雅安一些造成重大傷亡的地震災害來看,都呈現出類似的現象,除了地震規模(震級)大外,主要還是因為大量沒有經過良好抗震工程設計與施工的房屋倒塌。而且這些房屋經常是完全倒塌成一堆石塊廢墟,將人活埋;這樣的場景在我國歷次的大地震都極為類似。因此,探討建筑物于地震中受損倒塌的原因,并加以防范,從工程上建造經得起強震的抗震建筑是減少地震災害最直接、最有效的方法。下面就房屋抗震設防等方面進行探討。

1、房屋質量問題分析

目前,從一些重大地震災害調查的結果我們綜合得出了一個結論,一大部分地震災難都是因為房屋質量不高而倒塌引起,在質量上存在設計不當、施工不良多方面因素。

1.1設計上欠缺

建筑物的抗震設防標準是經過科學統計分析而計算出的各地的地震危害程度,并綜合考慮經濟與風險等因素而決定的。在極端情況的大規模地震下,實際地震烈度還是有可能超過設防標準的,因實際地震動烈度遠大于抗震設防標準烈度,而導致嚴重的災害實例很多。如1999年臺灣地區“9·21”集集地震的車籠埔斷層(逆沖斷層)活動、汶川地震的逆沖斷層龍門山斷層活動致使災區附近的實際地震動烈度所引起的地震動烈度太大超過預期的標準。所以建筑師、結構師應須加強活動斷層的調查研究與地震危害評價,對斷層事先展開充分的調查研究,不能以致低估其震危害程度。

地震倒塌時瞬間變成巨大的石塊堆將人活埋,這是造成慘重傷亡的主因。這些建筑可能設計不當或者根本未經專業(抗震)設計。如不符合鋼筋水泥建造的基本要求,鋼筋嚴重缺乏,沒有達到鋼筋量的最低要求,水泥強度有問題等情況。建筑物的設計必須依據抗震設計規范的規定,配合學理的分析驗算來決定柱、梁及墻等主要抗震構材的尺寸與配筋,并且需符合詳細的耐震設計與施工細節標準;這樣的房子縱使遭遇超過設防標準的地震而破壞,也不致于發生完全坍塌成石堆的現象,人命的傷亡還是可以得到相當降低的。

1.2施工質量問題

一個無論多優良的設計若施工不良一樣會造成災難。沒有精良的施工,設計只是紙上談兵,建筑物必須經過施工才能真正的實體呈現。尤其是鋼筋砼建造的房屋,除了鋼筋與砼的強度需要符合標準外,還有許多施工細節必須切實遵守,諸如鋼筋擺放的數量、位置、搭接位置、彎鉤角度與箍筋間距等都對抗震能力有決定性之影響。1.3人為改變結構用途,使用不當

由于安全意識問題,擅自加層、拆除承重構件等在現象比比皆是。建筑物在設計時都是根據原定的使用條件(用途)加以分析設計,若用途變更也可能導致載重變化而影響其抗震能力。對改變結構房屋要事先經過專門的機構檢測、鑒定,再由設計單位做詳細的工程分析并做必要之加固,以防由于改造而導致房屋抗震能力嚴重下降,而在強震中受到嚴重威脅。

2、抗震設計基本方法

2.1抗震設設計基本要求

根據我國抗震規范的要求,房屋抗震設防烈度為6度及以上地區的建筑,必須進行抗震設計??拐鹪O計基本要求要做到: (1)選擇對抗震有利的場地、地基和基礎 (2)選擇對抗震有利的建筑平面和立面 (3)選擇技術上、經濟上合理的抗震結構體系 (4)處理好非承重結構構件與主體結構的關系 (5)注意材料的選擇和施工質量。多層磚房抗震構造措施: 設置鋼筋混凝土構造柱,墻體之間要有可靠的連接,設置鋼筋混凝土圈梁,樓蓋、屋蓋構件具有足夠的搭接長度和可靠的連接,加強樓梯間的整體性,采用同一類型的基礎。梁、柱塑性鉸設計應遵循的原則:強柱弱梁、強剪弱彎、強節點、強錨固。

2.2充分認識抗震設防目標

結構物在強烈地震中不損壞是不可能的,假如建筑物遭受極端地震的襲擊,超過其抗震標準,那么建筑物還是可能嚴重受損或倒塌的。以這次汶川地震的規模來推算,在龍門山斷層附近距離斷層線20公里范圍內的地震動強度可能高達0.3g以上(地震烈度8度以上),約相當于中國抗震規范烈度9度的設防地震水平,但實際耐震設計的標準只有7度(成都)左右。換言之,建筑物只有7度的耐震能力(符合抗震標準),卻遭受了9度以上的地震襲擊。有些城市雖然距離龍門山斷層較遠,理論上震波會隨距離而衰減,但可能是因為地質較松軟,而在當地發生震波放大的效應(地盤效應),這也會使地震烈度超過抗震標準而成為重災區。因此對地震與活動斷層的充分研究也極為重要抗震設防的底線是建筑物不倒塌,只要不倒塌就可以大大減少生命財產的損失,減輕災害抗震設防目標是指建筑結構遭遇不同水準的地震影響時,對結構、構件、使用功能、設備的損壞程度及人身安全的總要求。

2.3要有符合要求結構體系2.3.1 應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。 2.3.2應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力。 2.3.3 應具備必要的抗震承載力,良好的變形能力和消耗地震能量的能力。 2.3.4對可能出現的薄弱部位,應采取措施提高抗震能力。 抗震設計盡量做到建筑平面和立面規則、減少大懸挑和樓板開洞、總質量小且沿平面和立面分布均勻、剛度柔并不出現凸變

2.4按照二階段進行抗震設計

對絕大多數結構進行多遇地震作用下的結構和構件承載力驗算和結構彈性變形驗算,對各類結構按規定要求采取抗震措施;對特殊結構應進行罕遇地震下的彈塑性變形驗算、三水準:小震不壞、中震可修、大震不倒原則進行。第—階段設計是(小震不壞)按小震作用效應和其他荷載效應的基本組合驗算結構構件的承載能力,以及在小震作用下驗算結構的彈性變形。具體的說是在方案布置符合抗震設計原則的前提下,以眾值烈度(小震)下的地震作用值作為設防指標,假定結構和構件處于彈性工作狀態,計算結構的地震作用效應(內力和變形),驗算結構構件抗震承載力,并采取必要的抗震措施。這樣既滿足了在第—水準下具有必要的承載力(小震不壞),同時又滿足了第二水準的設防要求(損壞可修)。另外,對于框架結構和框架——剪力墻結構等較柔的結構,還要驗算眾值烈度下的彈性間層位移,以控制其側向變形在小震作用下不致過大。對大多數的結構,可只進行第一階段設計,而通過概念設計和抗震構造措施來滿足第三水準的設計要求。第二階段設計是(中震可修)彈塑性變形驗算,對特殊要求的建筑和地震時易倒塌的結構,除進行第一階段設計外,還要按大震作用時進行薄弱部位的彈塑性層間變形驗算和采取相應的構造措施,實現第三水準(大震不倒)的設防要求。首先是要根據實際設計截面尋找結構的薄弱層或薄弱部位(層間位移較大的樓層或首先屈服的部位),然后計算和控制其在大震作用下的彈塑性層間位移,并采取提高結構變形能力的構造措施,達到大震不倒的目的。

3、建筑結構抗震設計中的應注意的問題

3.1建筑抗震場地的選擇

在進行建筑抗震場地的選擇中應盡量選擇風化影響較小的基巖或者是密實的砂土層等,盡可能避開地震險區,例如山丘、山坡等這一類地址環境。在特殊情況下無法避開這一類抗震能力較差的地質環境時,就需要采取一定的措施和手段,根據具體的地址環境采取加固等措施改善建筑抗震場地的環境。

3.2合理選擇建筑結構抗震體系

在進行建筑結構抗震體系的設計時應該盡可能完善整體和部分的功能,在建筑施工和使用中難免會因為部分結構和構建的原因而破壞整個抗震系統的運作,提高其負荷和承載力。因此要保持結構體系必要的贅余度和可變性,注重內部構建的協調和作用。在進行抗爭體系的設計中要具體根據客觀環境進行恰當合理的設計,保持設計圖紙以及計算的規范性和科學性。

3.3提高建筑結構抗震能力的措施

合理的控制建筑剛度和強度的分布,保證建筑的支柱、梁與墻的軸線處于同一個平面,從而提高抗側力,強化墻體的承載能力,避免墻肢的剪切性破壞,對于結構中的薄弱部位加強保護。在建筑抗震設計的過程中還需要,加強局部的抗震能力提高整體建筑的抗震性能。注重各個部件之間的連接,對建筑的骨架和整體結構進行綜合調整。

4、施工質量控制

4.1施工管理

隨著計算機和網絡技術的迅猛發展,傳統的施工管理方式己越來越不適應新形勢發展的需要。改變傳統的管理手段,運用計算機等現代技術監督管理施工進度與質量,實現建筑施工管理現代化,是施工管理工作的發展要求。

4.2建筑材料的運用

選擇具有自重輕,拉強度高、密度小、耐腐蝕性和耐久性好等優點材料,從一定程度上能減輕地震破壞力,大大提高建筑物的抗震能力。如輕質多孔、保溫隔熱、放火性能良好加氣混凝土、抗震防水建筑材料、碳纖維復合材料、緩沖抗震材料等等。

5防震抗震的思考

5.1提高防災意識

由于在天然災害中,地震災害的偶發性特征往往被除人們遺忘,拿風災、洪災和地震這幾種天然災害來比較:前者發生幾率高,規模有大有小,且比較容易預警;反觀地震災害雖然損失往往十分慘重,卻數十年才發生一次,且通常沒有預警。隨著社會經濟的發展,我們的社會應該越來越重視防災工作,如果有防災意識的話,那些早期建造、抗震不足的房子就應該進行加固工程,地震的傷亡必定也會大大地降低。

5.2加強抗震防災知識的普及

基本常識的普及在震害發生時能很好地提高人們的自救能力,減少員的傷亡。震時就近躲避,震后迅速撤離到安全的地方是應急防護的較好方法。所謂就近躲避,就是因地制宜地根據不同的情況。震后迅速撤離到安全地方,是應急避震較好的辦法。政府及相關教育機構不斷加強抗震防災知識的普及是減少災害的不可缺少長效機制。

6結語

總之,探討建筑物于地震中受損倒塌的原因,并加以防范,從工程上建造經得起強震的抗震建筑是減少地震災害最直接、最有效的方法。提高建筑物抗震性能,是提高城市綜合防御能力的主要措施之一,同時也是防震減災工作中一項“抗”的主要任務,是人民生命財產的重要保證。

參考文獻:

[1]《建筑抗震設計規范》GB50011-2010 中國建筑工業出版社出版發行,2010

[2] 郭繼武《建筑抗震疑難釋義》中國建筑工業出版社出版發行,2003

[3] 郭長城.建筑結構振動計算續編.北京:中國建筑工業出版社出版發行,1992

[4] 傅金華《建筑抗震設計及實例——建筑結構的設計及彈塑性反應分析》中國建筑工業出版社出版時間,2008

[5] 王昌興《建筑結構抗震設計及工程應用》中國建筑工業出版社,2008

[6] 胡慶昌《建筑結構抗震減震與連續倒塌控制》中國建筑工業出版,2007

篇5

關鍵詞:地震災害結構設計

地震是人類在地震區建筑結構設防與不設防,震后結果大不一樣。要使工程建設真正達到能夠減輕以至避免地震災害,把握好抗震設計關是減輕地震災害的根本措施。 地震是人類在繁衍生息、社會發展過程中遇到的一種可怕的自然災害。強烈地震常常以其猝不及防的突發性和巨大的破壞力給社會經濟發展、人類生存安全和社會穩定、社會功能帶來嚴重的危害。據統計,歷史上各種自然災害曾毀滅了世界各地52個城市,其中因地震而毀滅的城市有27個。地震之外的其它各種災害,如水災、火災、火山噴發、風災、沙災、旱災等毀滅的城市為25座。因此,地震占災害總數的52%??梢姷卣馂暮Υ_系“群害之首”。研究表明,在地震中造成人員傷亡和經濟損失最主要的因素就是房屋倒塌及其引發的次生災害(約占95%)。無數次的震害告訴我們,抗震設防是防御和減輕地震災害最有效、最根本的措施。

另一方面,我國作為發展中國家,人口稠密,建筑物抗震能力低。因此,我國的地震災害可謂全球之最。上個世紀,全球因地震而死亡的人數為110萬人,其中我國就占55萬人之多,為全球的一半。因此,粗略地說,我國的國土面積占全球的1/14,人口占1/4,地震占1/3,地震災害占1/2。因此,建筑物的抗震設防問題是我國減輕自然災害、保障國民經濟建設和社會持續發展,特別是保障人民群眾生命安全的一個重要問題。

一、震害多發點

地震作用具有較強的隨機性和復雜性,要求在強烈地震作用下結構仍保持在彈性狀態,不發生破壞是很不實際的,;既經濟又安全的抗震設計是允許在強烈地震作用下破壞嚴重,但不倒塌。因此,依靠彈塑性變形消耗地震的能量是抗震設計的特點,提高結構的變形、耗能能力和整體抗震能力,防止高于設防烈度的“大震”不倒是抗震設計要達到的目標。

(一)結構層間屈服強度有明顯的薄弱樓層

鋼筋混凝土框架結構在整體設計上存在較大的不均勻性,使得這些結構存在著層間屈服強度特別薄弱的樓層。在強烈地震作用下,結構的薄弱層率先屈服,彈塑性變形急劇發展,并形成彈塑性變形集中的現象。如1976年唐山大地震中,13層蒸吸塔框架,由于該結構樓層屈服強度分布不均勻,造成第6層和第11層的彈塑性變形集中,導致該結構6層以上全部倒塌。

(二)柱端與節點的破壞較為突出

框架結構的構件震害一般是梁輕柱重,柱頂重于柱底,尤其是角柱和邊柱易發生破壞。除剪跨比小的短柱易發生柱中剪切破壞外,一般柱是柱端的彎曲破壞,輕者發生水平或斜向斷裂;重者混凝土壓酥,主筋外露、壓屈和箍筋崩脫。當節點核芯區無箍筋約束時,節點與柱端破壞合并加重。當柱側有強度高的砌體填充墻緊密嵌砌時,柱頂剪切破壞嚴重,破壞部位還可能轉移至窗洞上下處,甚至出現短柱的剪切破壞。

(三)砌體填充墻的破壞較為普遍

砌體填充墻剛度大而變形能力差,首先承受地震作用而遭受破壞,在8度和8度以上地震作用下,填充墻的裂縫明顯加重,甚至部分倒塌,震害規律一般是上輕下重,空心砌體墻重于實心砌體墻,砌塊墻重于磚墻。

二、抗震結構設計

較合理的框架地震破壞機制,應該是節點基本不破壞,梁比柱屈服可能早發生、多發生,同一層中各柱兩端的屈服歷程越長越好,底層柱底的塑性鉸宜最晚形成。即:框架的抗震設計應使梁、柱端的塑性鉸出現盡可能分散,充分發揮整個結構的抗震能力。

(一)抗震計算中的延性保證

從用樓層水平地震剪力與層間位移關系來描述樓層破壞的全過程可反映出,在抗震設防的第二、三水準時,框架結構構件已進入彈塑性階段,構件在保持一定承載力條件下主要以彈塑性變形來耗散地震能量,所以框架結構需有足夠的變形能力才不致抗震失效。試驗研究表明,“強節點”、“強柱弱梁’、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的框架結構有較大的內力重分布和能量消耗能力,極限層間位移大,抗震性能較好。

綜合大量實驗研究成果,影響不同受力特征節點延性性質的主要綜合因素有:相對作用剪力、相對配筋率、貫穿節點的梁柱縱筋的粘結情況。

(二)構造措施上的延性保證

四川大地震實踐證明,當建筑結構在大地震中要求保持足夠的承載能力來吸收進入塑性階段而產生的巨大能量,因為此時的結構在震中進入到一個塑性階段,容易產生變形。所以,根據這種特點和抗震的要求,多發地震的國家鋼筋混凝土結構抗震設計均要求按延性框架結構進行設計,所以建筑結構的設計必須保證結構局部薄弱區的承載力與剛度,保證了建筑構造的整體性,延性的增加也就提高了變形能力,這樣可以減少地震的破壞性,提高了建筑的抗震能力。

在結構布置上,按擴大了的柱端抗彎承載力進行設計,理論上可將柱屈服的可能性減少,保證“強柱弱梁”的設計原則。但因各種原因,如梁的實際抗彎承載力可能增大,高振型使柱中反彎點的轉移等綜合因素影響,要使柱中完全避免塑性鉸是困難的,同時為實現“強剪弱彎”的要求,保證塑性鉸區域的局部延性,也必須通過一定的構造措施來保證結構的延性,具體做法如下:

1.限制軸壓比與縱筋最大配筋率合理的受力過程可明顯提高構件延性,為實現受拉鋼筋的屈服先與受壓區混凝土壓碎的破壞形態,以提高塑性鉸區域的轉動能力,規范限制軸壓比與縱筋最大配筋率,同時對混凝土受壓區高度也提出相應要求。

2.限制約束配筋和配筋形式。加密塑性鉸區內的箍筋間距是很重要的一點,為保證“強節點”、“強柱弱梁”、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的設計原則及塑性鉸區域的局部延性,有必要加密塑性鉸區內的箍筋間距,這不但可提高柱端抗剪能力,還可約束核心區內混凝土,對縱向鋼筋提供側向支承,防止大變形下縱筋壓曲,從而改善塑性鉸區域的局部延性。

3.限制材料。拒絕豆腐渣工程的第一關就是把握好材料質量,材料延性對確保構件(結構)延性極為重要。

三、結語

鋼筋混凝土框架結構是我國大量存在的建筑結構形式之一,歷年震害資料表明:鋼筋混凝土框架結構的柱端與節點的破壞較為嚴重,其抗震設計中必須滿足“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節點”、“強底層柱底”等延性設計原則和有關規定。在多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設計的實踐中,由于設計人員對規范的理解和掌握尺度上,以及因地因人在結構選型、布置以及計算方法上相互差異較多而對設計產生較多的爭議,抗震設計方法值得深入研究。

參考文獻

篇6

【關鍵詞】建筑結構;概念設計;結構措施

隨著地震災害的頻繁發生,當達到一定強度時,會造成破壞性的傷亡。它對城市的建設和社會的發展都產生了嚴重的影響。如果建筑結構的抗震性能不能滿足使用的要求,就會造成安全事故的發生。為避免地震災害造成的損失,加強建筑結構抗震設計已成為各界普遍關注的課題。在建筑結構的設計中,設計師應嚴格按照相關標準和設計要求進行抗震設計,加強建筑工程的整體抗震效果,了解抗震設計的重要性,為人們提供更安全的居住環境。

一、抗震設計在建筑結構設計中的重要性

地震災害的發生是不可控制的,其危害往往很大。地震發生時,地面產生振動。當它達到一定強度甚至裂縫時,會對地面上的建筑物和道路造成嚴重的破壞。唐山大地震和汶川大地震都造成了嚴重的人員傷亡和經濟損失,甚至摧毀了整個城市,我們應該充分認識到地震造成的損失。在城市化不斷發展的當下,高層建筑不斷增多,人口密度和城市發展不斷變化。一旦地震發生在該地區,必將產生巨大的影響。在世界上,地震災害的預測仍處于不完全準確的階段。雖然一些方法已經被用來預測地震,但它沒有相應的效果,而且預防策略也不能成功應用。如何利用現代先進手段來減少地震對建筑物的影響,是我們思考的一個重要問題。

二、建筑結構設計中概念設計與結構措施的關系

建筑結構設計中的概念設計和結構措施在建筑領域是相輔相成的。它們的組合是形成完整的結構設計方案的前提。核心是確保結構設計方案的合理性和可靠性。概念設計包含了廣泛的內容,結構度量是基于概念設計和詳細設計的總體思路。這兩者是相互聯系的,但它們也是相互補充的。一個普遍的理解是,結構系統是硬件,結構度量是軟件。它們都被適當地組合成一個高效的機器。優秀的結構設計離不開概念設計和結構措施的完美結合。通過引入一系列的結構措施(通常在各種規格中具體說明,以及工程師的經驗總結)來完善設計,優化設計,規范設計,是概念設計的延續和完善。結構措施主要體現在構件設計中,通常采用結構措施的形式。

三、建筑結構設計中抗震設計的重要策略

(一)因地制宜,選擇合適的建筑場地

由于建筑場地的選擇對抗震設計工作具有重要意義,合理選擇建筑場地可以減少后期施工中的不利影響,減少施工工作。首先,場地的選擇應該是一個相對平坦的地方,在地震發生時可以減少對周圍或建筑結構的破壞,并幫助施工過程。其次,在選擇施工場地時,應盡量選擇開闊的區域和疏松的區域,這樣可以提高地震發生時建筑物的抗震性能,開闊的場地也有利于建筑工程的施工。再次,選擇施工場地時,對當前區域的密度和硬度進行測試,了解土地的性質,改善建筑結構的整體穩定性,地基基礎穩定,減少坑內開裂。最后,應在建筑結構抗震設計中了解該地區的地震歷史,禁止在地震斷裂帶范圍內選擇建筑場地。此外,在軟土地基上進行建筑施工時,應做好軟土處理,通過更換或加固,可以減少建筑物倒塌。

(二)做好建筑結構的參數計算

建筑結構設計的抗震設計是一項非常專業的工作。在設計過程中必須合理、科學,以保證抗震設計的完整性。在設計過程中,設計者必須能夠設計出具有精確參數的更安全的抗震設計,并結合相關的材料參數和結構系統,計算出建筑結構的承載力。通過對現代仿真系統的使用,對建筑物的整體結構進行了地震沖擊力模擬,了解了地震災害可能造成的結構損失,并根據所獲得的參數的結果編制了有效的應急系統設計。通過對參數各方面的綜合分析,確保建筑結構抗震設計的合理性和準確性,提高地震效果。

(三)提升建筑工程的布局設置合理性

當建筑結構受到地震災害的影響時,不僅受地面運動的影響,而且在地震發生的同時也產生相應的空氣沖擊或其他力量。首先,在建筑結構的設計中,要注意對每一種不利影響的控制,使其有足夠的能力抵御對建筑結構的影響。確保在平面方向上有足夠的強度和穩定性。其次,在建筑結構設計中,應避免過于沉重、簡單、安全的結構。如果有更多的結構體系,就會導致不穩定因素。根據相關計算,提高建筑結構對地震災害抵御的整體效果,加強結構穩定性的建設,確保結構的安全。

四、結語

篇7

關鍵詞:橋梁抗震;設計技術;發展趨勢

中圖分類號:U44 文獻標識碼:A

1.橋梁震災及抗震設計技術現狀

1.1 支撐連接件以及下部結構失效

所謂的支撐連接件失效,即是橋梁當中起到承接力作用的上部結構與下部結構承受的力超出了其承受范圍,從而導致部件與橋體之間發生了相對位移,使得起到支撐作用的部件失去了其應有的作用,橋梁上層部分與下層部分發生了一定程度的分離,較為嚴重的情況下會使得橋梁整個部分相互分隔開來,最終使得橋體出現墜毀崩塌等現象。而產生這一現象的原因,大多是在進行橋梁設計的時候沒有充分地考慮到橋梁相鄰跨之間的相互位移的程度,導致支撐部件的失效。因此,通過增加支撐部件的寬度進而使支撐部件相對穩固。對橋梁設計的不合理以及承力計算的不準確會導致橋梁的橋墩與橋臺部分出現損壞,最開始出現較小程度的裂痕,隨著地震力的傳遞,裂痕逐漸增大,增多,橋墩開裂折斷,進而導致下部結構的失效。若想要解決這種狀況,只能在前期的延性設計以及施工當中保證準確,使結構的彈性得到保持。

1.2 軟弱地基失效

當地震災害發生時,橋梁下部的承載地基會由于地殼的變動發生永久性的變形,這種地基高低與承載能力的變化會使得支撐橋梁的土地部分變得較為柔軟,嚴重者會出現地基沙土化或地基塌陷的現象。這種地理土壤情況的不良變化容易使得橋梁的下部支撐部位發生一定程度的位移,而橋梁下部的不均衡位移更容易導致橋梁表面出現裂痕,進而使得橋梁整體崩塌破壞。地震災害容易使土壤部分出現砂土液化的現象,將固體的土壤狀態轉變成為具有流動性的狀態,噴水冒砂,這種現象使得土壤抵抗剪切力的能力大大下降,使得橋梁建筑下降塌陷,傾斜或傾覆。由于這種狀況的出現大多是由地震的自然災害造成的,很難避免,因此,在橋梁的建設過程當中選擇好建設地址,避免選擇容易出現地基失效的位置進行橋梁的搭設。

1.3 研究技術現狀

由于地震災害對于橋梁的影響十分大,因此,在國內外的一些著名橋梁建設當中,都采取了些抗震加固技術措施。在橋梁的伸縮縫及端部利用接塊或者擋塊進行接縫工作,這樣做可以有效增加橋梁的支撐面厚度以及寬度,減少地震當中橋梁支撐梁掉落的現象。通過對橋梁施加鋼筋混凝土技術,增加橋面的橫向約束能力,降低地震時橋面彎曲的現象發生。增加橋梁的穩定性最重要的是在橋梁設計與建設時采用橋梁抗震技術,例如由美國研究人員提出鉛芯橡膠支座技術,這種技術的采用可以有效增加橋梁上部與下部之間的聯系,最大程度地減少地震發生時橋面與橋梁支撐部件之間的相對位移,避免橋面的崩塌脫落。美國加州的運輸部在菲奈爾多地震當中發現這種有效抗震手段。

2.主要結構設計方式與發展趨勢

2.1 混凝土結構設計

鋼筋混凝土技術是橋梁抗震加固技術的重要手段之一。在我國大多數橋梁的抗震加固設計與建造當中,所采用的大多為鋼管外包加固,加大混凝土截面以及復合材料加固技術。其中,鋼管外包加固對于原料的要求較低,材料花費較少,安全性較高,穩定性較好,耐久度較高,因此,在我國的一些大型橋梁建筑工程中都采用這種技術。隨著科技的發展,復合材料加固技術也在不斷地普及,由于日本的地震較為多發,且該國對于高新技術材料的研究較為先進,因此在FRP復合材料加固的技術研究中也較為領先。日本對于這種高新技術材料的研究實在阪神地震之后,由于當時的地震造成的人員損失較多,使得相關研究單位對于FRP的研究激增。采用鋼筋混凝土技術時,需要注意,應當確定相應的混凝土構件以及承載能力的極限,這種分析方法是必須的,但我國在這一方面相對落后,因此需要加大研究力度,增加我國橋梁建筑工程在地震當中的穩定性。

2.2 未來橋梁抗震標準以及結構基礎抗震設計

隨著未來橋梁設計技術與抗震技術的發展,需要考慮到各個震級下橋梁的穩定性情況進行抗震標準的規劃。不能僅僅采取單一的抗震設計結構與評測水平。橋梁的基礎結構是橋梁抗震穩定的關鍵所在,只有保證基礎結構的穩定與抗震水平達到標準,才能保證地震災害發生時橋梁所受的物理性損害降到最低,雖然這方面的設計工作的難度較大,但是,卻是絕對不能忽視的。在美國已經成立了相關的組織體系進行橋梁基礎結構的設計教學,并執行相應的標準與規范,我國在這一方面的工作還不健全,體系還存在漏洞,更需要加大力度進行完善與彌補,促進我國橋梁事業的發展。

2.3 延性與位移設計及耗能設計發展趨勢

延性與位移設計既是一種設計手段,又是一種設計參數,通過這種合理的設計,增加橋梁的上層部位與下層部位的延展性與穩固性,降低地震災害發生時兩者之間的相互位移,是一種有效的抗震設計手段。這種強度設計方法在諸多的研究專家的建議下將其作為橋梁位移的設計參數,按照這個參數確定橋梁的抗震穩定能力。而作為橋梁抗震的重要技術手段,減震與隔震技術被明確規定要加入橋梁的設計當中,橋梁建設與維護對于能源的消耗也較為龐大,因此,耗能技術的規范也被明確起來。隨著科學技術的不斷發展,諸多研究人員對抗震技術隔震技術的研究也在不斷地加深。通過未來的發展,采用最新的技術發揮其抗震功效,能最大程度地增加橋梁的穩固性與抗震性。

結語

通過對一些國內外的地震災害進行分析,進而對一些著名的橋梁設施的抗震加固技術進行闡述,分析現狀,并就未來的發展趨勢做出一個合理的預測,從而為我國的橋梁抗震設計提供相應的經驗,力求減小地震自然災害對于橋梁的影響,保護人民生命財產安全。

篇8

關鍵詞:多層建筑;高層建筑;混凝土房屋;抗震設計;抗震設防

地震是人類在繁衍生息、社會發展過程中遇到的一種可怕的自然災害。強烈地震常常以其猝不及防的突發性和巨大的破壞力給社會經濟發展、人類生存安全和社會穩定、社會功能帶來嚴重的危害。據統計,歷史上各種自然災害曾毀滅了世界各地52個城市,其中因地震而毀滅的城市有27個。地震之外的其它各種災害,如水災、火災、火山噴發、風災、沙災、旱災等毀滅的城市為25座。因此,地震占災害總數的52%??梢姷卣馂暮Υ_系“群害之首”。研究表明,在地震中造成人員傷亡和經濟損失最主要的因素就是房屋倒塌及其引發的次生災害(約占95%)。無數次的震害告訴我們,抗震設防是防御和減輕地震災害最有效、最根本的措施。

另一方面,我國作為發展中國家,人口稠密,建筑物抗震能力低。因此,我國的地震災害可謂全球之最。上個世紀,全球因地震而死亡的人數為110萬人,其中我國就占55萬人之多,為全球的一半。因此,粗略地說,我國的國土面積占全球的1/14,人口占1/4,地震占1/3,地震災害占1/2。因此,建筑物的抗震設防問題是我國減輕自然災害、保障國民經濟建設和社會持續發展,特別是保障人民群眾生命安全的一個重要問題。

一、震害多發點

地震作用具有較強的隨機性和復雜性,要求在強烈地震作用下結構仍保持在彈性狀態,不發生破壞是很不實際的;既經濟又安全的抗震設計是允許在強烈地震作用下破壞嚴重,但不倒塌。因此,依靠彈塑性變形消耗地震的能量是抗震設計的特點,提高結構的變形、耗能能力和整體抗震能力,防止高于設防烈度的“大震”不倒是抗震設計要達到的目標。

(一)結構層間屈服強度有明顯的薄弱樓層

鋼筋混凝土框架結構在整體設計上存在較大的不均勻性,使得這些結構存在著層間屈服強度特別薄弱的樓層。在強烈地震作用下,結構的薄弱層率先屈服,彈塑性變形急劇發展,并形成彈塑性變形集中的現象。如1976年唐山大地震中,13層蒸吸塔框架,由于該結構樓層屈服強度分布不均勻,造成第6層和第11層的彈塑性變形集中,導致該結構6層以上全部倒塌。

(二)柱端與節點的破壞較為突出

框架結構的構件震害一般是梁輕柱重,柱頂重于柱底,尤其是角杜和邊柱易發生破壞。除剪跨比小的短柱易發生柱中剪切破壞外,一般柱是柱端的彎曲破壞,輕者發生水平或斜向斷裂;重者混凝土壓酥,主筋外露、壓屈和箍筋崩脫。當節點核芯區無箍筋約束時,節點與柱端破壞合并加重。當柱側有強度高的砌體填充墻緊密嵌砌時,柱頂剪切破壞嚴重,破壞部位還可能轉移至窗洞上下處,甚至出現短柱的剪切破壞。

(三)砌體填充墻的破壞較為普遍

砌體填充墻剛度大而變形能力差,首先承受地震作用而遭受破壞,在8度和8度以上地震作用下,填充墻的裂縫明顯加重,甚至部分倒塌,震害規律一般是上輕下重,空心砌體墻重于實心砌體墻,砌塊墻重于磚墻。

二、抗震結構設計

合理的框架地震破壞機制,應該是節點基本不破壞,梁比柱屈服可能早發生、多發生,同一層中各柱兩端的屈服歷程越長越好,底層柱底的塑性鉸宜最晚形成。即:框架的抗震設計應使梁、柱端的塑性鉸出現盡可能分散,充分發揮整個結構的抗震能力。

(一)抗震計算中的延性保證

從用樓層水平地震剪力與層間位移關系來描述樓層破壞的全過程可反映出,在抗震設防的第二、三水準時,框架結構構件已進入彈塑性階段,構件在保持一定承載力條件下主要以彈塑性變形來耗散地震能量,所以框架結構需有足夠的變形能力才不致抗震失效。試驗研究表明,“強節點”、“強柱弱梁’、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的框架結構有較大的內力重分布和能量消耗能力,極限層間位移大,抗震性能較好。規范通過構件承載力調整辦法在一定程度上可以體現上述的強弱要求,且考慮了設計者的使用方便,采用地震組合內力的抗震承載力驗算表達式,只是要對地震組合內力的設計值按有關公式進行相應的調整。

綜合大量實驗研究成果,影響不同受力特征節點延性性質的主要綜合因素有:相對作用剪力、相對配筋率、貫穿節點的梁柱縱筋的粘結情況。

(二)構造措施上的延性保證

四川大地震實踐證明,當建筑結構在大地震中要求保持足夠的承載能力來吸收進入塑性階段而產生的巨大能量,因為此時的結構在震中進入到一個塑性階段,容易產生變形。所以,根據這種特點和抗震的要求,多發地震的國家鋼筋混凝土結構抗震設計均要求按延性框架結構進行設計,所以建筑結構的設計必須保證結構局部薄弱區的承載力與剛度,保證了建筑構造的整體性,延性的增加也就提高了變形能力,這樣可以減少地震的破壞性,提高了建筑的抗震能力。

在結構布置上,按擴大了的柱端抗彎承載力進行設計,理論上可將柱屈服的可能性減少,保證“強柱弱梁”的設計原則。但因各種原因,如梁的實際抗彎承載力可能增大,高振型使柱中反彎點的轉移等綜合因素影響,要使柱中完全避免塑性鉸是困難的,同時為實現“強剪弱彎”的要求,保證塑性鉸區域的局部延性,也必須通過一定的構造措施來保證結構的延性,具體做法如下:

1.限制軸壓比與縱筋最大配筋率合理的受力過程可明顯提高構件延性,為實現受拉鋼筋的屈服先與受壓區混凝土壓碎的破壞形態,以提高塑性鉸區域的轉動能力,規范限制軸壓比與縱筋最大配筋率,同時對混凝土受壓區高度也提出相應要求。

2.限制約束配筋和配筋形式。加密塑性鉸區內的箍筋間距是很重要的一點,為保證“強節點”、“強柱弱梁”、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的設計原則及塑性鉸區域的局部延性,有必要加密塑性鉸區內的箍筋間距,這不但可提高柱端抗剪能力,還可約束核心區內混凝土,對縱向鋼筋提供側向支承,防止大變形下縱筋壓曲,從而改善塑性鉸區域的局部延性。規范對約束區縱筋的最小直徑、最大間距、塑性鉸區域的最小長度等做出了詳細的規定,并對箍筋肢距及箍筋形式提出了相應要求。

隨著工程應用中箍筋強度和混凝土強度不斷提高,對塑性鉸區域內箍筋布置的要求是抗震構造措施的一個重要方面,這一情況將導致高強度混凝土中約束箍筋配筋率的減少而降低結構的設計可靠度,建議以配筋特征值代替原體積配筋率,同時鑒于約束配筋對柱端塑性鉸區的良好約束作用,建議適當增大配筋量。

3.限制材料。拒絕豆腐渣工程的第一關就是把握好材料質量,材料延性對確保構件(結構)延性極為重要,為此規范對材料也提出了相應的限制,如保證鋼筋強屈比、延伸率及混凝土強度等級等,同時對施工過程中可能出現的鋼筋代換也提出了相應的限制。

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