建筑隔震技术标准范文
时间:2023-10-20 17:26:58
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篇1
【关键词】房屋结构;抗震技术;建筑
目前,多数房屋相对于技术配备方面而言,更注重的是内部的装饰,对于房屋安全性的重视度还不够高,一旦发生地震等地质灾害,将会给居民带来严重的生命、财产损失。为了保护建筑物,尽可能避免人员伤亡,我们应该加大力度研究房屋的抗震技术。我国地震灾害频发,每年都出现大量因地震灾害坍塌的房屋,给居民的生命、财产安全造成了严重危害。所以,在房屋的设计阶段就应该采用抗震技术,科学的设计很大程度上能够避免地震带来的损害。
一.抗震技术概述
(一)抗震技术的意义
地震是一种较为普遍的地质灾害,它的特点是难以预测,破坏力大,极易对房屋建筑造成世严重损害。
我国地震灾害频发,在经历了近几年的地震、特别是2008年汶川地震的惨痛教训后,既积累了一定的经验,在挽回地震造成的损失中取得了较大的进步,也相应地对抗震设防标准、抗震技术都有了更高标准的要求,对居民房屋的抗震性尤为重视。目前仍有大量房屋地震后出现严重破损的现象,因此,在房屋设计中一定要遵循保护居民生命财产安全的原则,运用抗震技术完善房屋的质量。
(二)抗震技术的原理
地震的破坏力源自地壳内部的能量,并通过横波和纵波向四周传递,建筑物受到能量波的带动,产生剧烈震动,对内部结构产生严重的破坏。在地震中,建筑物的振幅受本身阻力影响,阻力的大小和振幅大小呈负相关,即阻力越小,建筑物对地震产生的能量的抵消值就越小,建筑物振幅就越大,对建筑物的损毁程度也就越大。因此,抗震技术的原理就是增加建筑物的阻力,进而减小建筑物在地震中的振幅,降低地震对建筑屋的损害。
(三)抗震技术的标准
1.甲类建筑
即重大工程建筑,或可能在地震中出现严重损害的建筑。甲类建筑在结构设计中,抗震设防烈度必须高于本地区要求指数。
2.乙类建筑
此类建筑的结构设计中,应结合本地具体情况进行抗震设计,如果建筑物规模较小,可以采用抗震性能更优的结构,抗震措施只需依照当地抗震防烈度要求即可。
3.丙类建筑
对本类建筑的抗震措施要求为:只要满足本地区的抗震防烈度要求即可。
4.丁类建筑
此类建筑的抗震措施可以略低于本地区的抗震设防烈度要求,抗震设防烈度是6度的情况下不再降低。
二.房屋结构设计中抗震技术的应用
(一)房屋结构设计中的抗震措施
在房屋结构设计中,一定要考虑到地质条件、建筑物本身的基础结构、材料、地理位置等,结合建筑类型和抗震设计标准,有针对性地进行双重抗震设计,运用有效的抗震技巧,全面提升建筑物在可能发生的地质灾害中的稳定性,确保建筑物的稳固。
(二)房屋结构设计中的建材选择
建筑材料是建筑结构设计中最重要的承重原料,抗震结构对建材的塑性、刚度都有较高要求。在运用建材的过程中,要以保证建筑物的稳定性为目标,参照当地地震史,并经过科学的理论分析,选用最合适的建材。通常在不影响建筑物的结构和使用效果的情况下,应选用质量小的材料,因为在地震中,此类材料相比之下破坏力低,不易造成人员伤亡。
例如,在我国东北,建筑物经常使用钢筋混凝土作为主要材料,大型建筑物还会运用伸缩缝的方法,这样不但保证了建筑结构的完整性,还能很程度上防御地震的破坏。
(三)房屋结构设计中的隔震措施
设计者应考虑到建筑物的规模、所处地理环境进行抗震结构设计,并科学地安排建筑物的抗震位置、抗震装置,在关键位置构架起用以减消地震冲击的隔震层。隔震层根据其位置的不同,可以分为地基隔震隔震措施、基础隔震措施、间隔隔震措施与悬挂隔震措施这四类。
所谓地基隔震,指的是在土层、建筑物基础的底部相连位置设置一个缓冲层,在地震波传导过来时,发挥其吸收、反射的作用,减消一部分地震能量,从而实现降低地震对建筑物的破坏的目的。目前在我国地基隔震层普遍采用沥青作为原料,在今后的发展中,隔震层的材料也会得到创新,减震效果也将更好。
建筑物的基础承载着整个建筑物,基础结构的建设在建筑物的抗震设计中是非常重要的,其技术要求也相对偏高。具体是指在建筑物的基础和上部结构的连接处设置隔震层,防止地震波向上传导,减小地震对上部结构的破坏力。基础隔震一般采用多层建筑施工,设置夹层橡胶隔震、混合隔震和基底滑移等几类隔震装置。
间层隔震的作用是吸收、并且再次消减冲击余力,可以在原来的结构层的基础上装置隔震层,这种隔震措施施工简单,在早期建筑中应用得非常广泛。
悬挂隔震措施,顾名思义,就是将建筑物或其某一部分采取悬挂的方式进行隔震,这是一种普遍应用于大型钢结构建筑的有效抗震措施。地震过程中,悬挂结构虽然也会受到地震波的影响,但由于缺少介质,这种影响会大幅度减少,把地震破坏力的传导范围控制到最小。这种隔震措施目前已经开始被应用于钢结构建筑,并取得了良好的抗震效果。
(四)房屋结构设计中的机敏减震
机敏减震运用了活塞运动原理,让建筑物在地震发生时,通过内外钢在滑动层面上的不断滑动,起到减小地震破坏力、控制地震波传导的作用。
(五)房屋结构设计中的效能减震
效能减震的原理采用阻尼器、效能器对地震力进行主动消耗和吸收,从而减少地震对建筑主体的破坏,确保建筑主体安全。这种减震技术目前应用也很广,在,新、旧建筑物抗震加固中均能起到很好的抗震作用。
结语:
为了保护建筑物主体结构稳定、确保居民的生命财产安全和减少地震带来的经济损失,在建筑结构设计中采取科学、合理的抗震措施是十分有必要的。对于我国而言,近年来的地震灾害和其产生的破坏再次为人们做出了警示,现阶段我国的抗震设计尚不能满足建筑物设计需求,因此要运用多种手段不断研发房屋结构设计中的抗震技术,通过人为干预、积极防御,将地震带来的破坏和损失降到最低。
参考文献:
[1]徐冠华.浅谈民房砖混结构房屋的抗震技术及加固方法[J].城市建设理论研究,2014(8).
[2]张琳.浅谈建筑结构设计中的抗震设计措施[J].建筑工程技术与设计,2014(21).
篇2
关键词:建筑;抗震;鉴定;加固;发展
1.我国的建筑抗震加固发展过程
抗震鉴定的结论是抗震加固的目标和依据,抗震加固是抗震鉴定延续。回顾过去.我国建筑结构的抗震鉴定及加固经历了试点起步、蓬勃发展到综合开发的三个阶段。
第一阶段,大致由1966年邢台地震开始到1976年唐山地震,是抗震鉴定及加固的试点起步阶段。这个阶段的主要特点是:探索抗震鉴定及加固的基本技术和管理方法,在实践中证明了抗震鉴定及加固的必要性和有效性。
第二阶段,自1976年唐山大地震后至1989年基于概率可靠度理论的国家标准《建筑抗震设计规范》(GBJ 111.89)正式,是抗震鉴定及加固蓬勃发展阶段。这个阶段的这种主要特点是:建立了抗震鉴定及加同的基本管理体制,制定了主要着眼于安全的《工业与民用建筑抗震鉴定标准》(TJ 23-77),在国家计划的统一安排下,7度及以上抗震设防地区完成了一批现有建筑的鉴定和加固,使我国城市现有建筑的抗震能力得到了明显提高。在这个阶段.抗震加固提出了提高强度、提高变形能力和加强整体性的三种同标,以外加圈梁、构造柱、夹板墙和钢构套为基本手段,形成了增强自身法、外加构件法和替换法等基本加固力法。这期间,国家、地方、部门和企业投入大量资金用于抗震加固,取得了显著成效。
第三阶段,大致由《建筑抗震设计规范》(GBJlI-89)开始执行起,是抗震鉴定及加固综合发展阶段。这个阶段的特点是:抗震鉴定及加固的要求扩大到6度设防区,制定了与GBI11.89设计规范配套的鉴定及加固的技术标准,强调建筑结构抗震能力的综合分析开发,随着经济体制的改革,抗震鉴定、加固与建筑功能改造紧密地结合在一起,抗震加固,不仅要考虑安全,还要考虑扩大使用面积,改善使用功能,并保持建筑造型的美观。此阶段不断有新技术、新材料应用于结构抗震加固中,如碳纤维片加固技术、钢筋化学锚固技术、隔震和消能减震技术等。
2、抗震加固应用现状及其发展趋势
2.1 结构减震控制技术
2.1.1 结构减震控制技术发展及应用现状我国兴建的隔震建筑物约200万m2,分布在20个省、市、区,基本覆盖了中国大陆的高烈度地震区。陕西、云南、辽宁、广东等地已有隔震房屋在地震中表现出良好减震效果。
2.1.2 结构减震控制技术在抗震加固中的应用
(1)从国内看,目前尚无采用隔震方法进行抗震加固的报道,其主要原因在于采用隔震方法进行抗震加固时,必须将既有结构在底部截断,在其中间安装隔震垫,这些都给实际应用造成了很大困难,阻碍了隔震方法在抗震加固中的应用。因此将隔震力‘法进行抗震加周与建筑整体搬迁相结合,将为隔震方法进行抗震加固创造了几近完美的条件,既有助于抗震加固技术的发展,也为建筑整体搬迁拓宽了思路,扩大了这两者的应用范围和市场竞争力。
(2)消能减震体系的应用。消能减震体系由主体结构和消能构件组成,消能构件中装没有消能器,当构件或节点发生相对位移时,消能器中产生较大的阻尼,吸收并消耗较大的地震能量,从而发挥消能减震的作用。采用消能减震方法进行抗震加固的优点是:①应用范围广,能同时减少结构的竖向和水平地震作用,对短周期和长周期范围的结构均有效,尤其适用于高柔结构,能显著增强结构刚度,减小位移。②阻尼器由工厂制造,可进行干作业施工,从而缩短工期,施工中不用搬迁,并能实现制品小型化。③结构布置灵活,可以布置在结构薄弱部位,能有效提高结构整体和构件的抗震能力。
(3)在被动控制技术减震方面,国内结合楼房加层,运用结构被动调谐质量减震的基本原理,研究成功被动控制减震技术.并已在一些工程中实际运用。一般高层建筑上部均有质量不等的水箱问,有些水箱问,其质量相当大,目前的设计方法仅仅做为附加荷载进行抗震设计,如果结合结构被动控制减震技术,有意识利用其质量或加大质量,在其下部设置隔震垫,则可以做为被动调谐质量,对下部结构有效减震,这可能是结构被动控制减震技术应用的一个新的思路,有可能对抗震加技术的发展起到有益的作用。
(4)主动控制减震技术、混合控制减震技术尚待进一步研究完善,其成熟之日,也就是其在抗震加固工程中广泛应用之时.
2.2 钢筋后揣固技术的完善
钢筋后锚固技术主要包括胀管螺栓锚固和植筋技术,其中植筋技术可以应用于抗震加固工程。植筋技术是先在构件上打孔,然后注入专用粘结剂,插入钢筋,待粘结剂凝结硬化后,钢筋通过与周围混凝土粘结成整体,从而进行锚固的技术。该技术的关键在于粘结剂的选择,目前常用的粘结剂除了一些厂家开发的以环氧树脂为基本材料有机化学粘结剂外,还有采用以无收缩快硬硅酸盐水泥为胶结料配制的“浆锚砂浆”。
2.3 粘钢、碳纤维加周技术
该技术是在被加固混凝土构件的表面,涂刷专用粘结剂,然后将钢板同混凝土构件粘结固定,使新粘结的钢板同原有构件共同工作,从而达到加固原混凝土构件的目的。同粘钢加固技术类似,碳纤维加固技术也是通过粘结剂将碳纤维片材同被加固的构件粘结而进行加固的新型加周方法。同钢板相比,碳纤维片材具有强度高、弹性模量高、重量轻及耐腐蚀性好的优点,是一种非常有发展前途的加固方法。
2.4 加固设计方法
同抗震加固工程相比,新建工程的设计有商品化的、使用方便的计算程序,有大量可以直接引用的标准图集,有丰富的设计经验、成熟的设计方法。然而,抗震加固工程就复杂多了,抗震加固设计没有现成的、商品化的计算程序,甚至有些加固设计尚停留在半经验、半理论的阶段,抗震加固设计也没有能直接引用的标准图、通用图,除了少数科研院所以外,绝大多数单位没有多少设计经验,更不用说成熟的设计方法了,可以毫不夸张的说,抗震加固工程比新建工程的难度的要大的多。正因如此,抗震加固技术的发展大有前途,抗震加固设计方法也比将得到很大的发展。
2.5 检测技术
检测技术可分为两大类,一类是加固前的检测,另一类是加固后的检测。结构加固前检测的目的是为了弄清楚原有结构的实际情况,如实际的混凝土强度,配筋情况等,这也是抗震鉴定所必须进行的。结构加固后的检测是工程验收的需要,也是工程监理、工程质量监督不可缺少的一部分。一方面需要事后检测的手段,能尽可能在不造成工程损伤的情况下快速、方便、准确的检测到工程加固的实际情况,另一方面更需要一个完备的、配套的工程质量验收、监理、监督体系和相应的措施,在这方面,抗震加固同新建工程相比,需要做的工作还很多。
2.6 耐久性问题
随着我国市场经济的发展,耐久性的问题越来越突出,由于耐久性问题涉及到许多复杂的因素,因此,即使新建工程,耐久性问题也仍然是一个需要花大力气、需要大量人力物力进行研究的问题。但是,耐久性问题已经到了非解决不可的地步,建筑法明确规定了建筑设计使用年限,人们购买房屋,肯定要将房屋使用寿命放在一个重要的位置。做为抗震加固工程,只能在既有结构上工作,可能这个既有结构已经工作了许多年,而且由于技术和经济原因,不可能要求抗震加固工程达到同类新建工程的安全性、耐久性。抗震加固工程既有工作了许多年的材料,也有新加固的材料,其耐久性问题就更为复杂,要真正解决这个问题,恐怕还有相当大的工作要做。
篇3
第二条在抗震设防区从事房屋建筑工程抗震设防的有关活动,实施对房屋建筑工程抗震设防的监督管理,适用本规定。
第三条房屋建筑工程的抗震设防,坚持预防为主的方针。
第四条国务院建设主管部门负责全国房屋建筑工程抗震设防的监督管理工作。
县级以上地方人民政府建设主管部门负责本行政区域内房屋建筑工程抗震设防的监督管理工作。
第五条国家鼓励采用先进的科学技术进行房屋建筑工程的抗震设防。
制定、修订工程建设标准时,应当及时将先进适用的抗震新技术、新材料和新结构体系纳入标准、规范,在房屋建筑工程中推广使用。
第六条新建、扩建、改建的房屋建筑工程,应当按照国家有关规定和工程建设强制性标准进行抗震设防。
任何单位和个人不得降低抗震设防标准。
第七条建设单位、勘察单位、设计单位、施工单位、工程监理单位,应当遵守有关房屋建筑工程抗震设防的法律、法规和工程建设强制性标准的规定,保证房屋建筑工程的抗震设防质量,依法承担相应责任。
第八条城市房屋建筑工程的选址,应当符合城市总体规划中城市抗震防灾专业规划的要求;村庄、集镇建设的工程选址,应当符合村庄与集镇防灾专项规划和村庄与集镇建设规划中有关抗震防灾的要求。
第九条采用可能影响房屋建筑工程抗震安全,又没有国家技术标准的新技术、新材料的,应当按照有关规定申请核准。申请时,应当说明是否适用于抗震设防区以及适用的抗震设防烈度范围。
第十条《建筑工程抗震设防分类标准》中甲类和乙类建筑工程的初步设计文件应当有抗震设防专项内容。
超限高层建筑工程应当在初步设计阶段进行抗震设防专项审查。
新建、扩建、改建房屋建筑工程的抗震设计应当作为施工图审查的重要内容。
第十一条产权人和使用人不得擅自变动或者破坏房屋建筑抗震构件、隔震装置、减震部件或者地震反应观测系统等抗震设施。
第十二条已建成的下列房屋建筑工程,未采取抗震设防措施且未列入近期拆除改造计划的,应当委托具有相应设计资质的单位按现行抗震鉴定标准进行抗震鉴定:
(一)《建筑工程抗震设防分类标准》中甲类和乙类建筑工程;
(二)有重大文物价值和纪念意义的房屋建筑工程;
(三)地震重点监视防御区的房屋建筑工程。
鼓励其他未采取抗震设防措施且未列入近期拆除改造计划的房屋建筑工程产权人,委托具有相应设计资质的单位按现行抗震鉴定标准进行抗震鉴定。
经鉴定需加固的房屋建筑工程,应当在县级以上地方人民政府建设主管部门确定的限期内采取必要的抗震加固措施;未加固前应当限制使用。
第十三条从事抗震鉴定的单位,应当遵守有关房屋建筑工程抗震设防的法律、法规和工程建设强制性标准的规定,保证房屋建筑工程的抗震鉴定质量,依法承担相应责任。
第十四条对经鉴定需抗震加固的房屋建筑工程,产权人应当委托具有相应资质的设计、施工单位进行抗震加固设计与施工,并按国家规定办理相关手续。
抗震加固应当与城市近期建设规划、产权人的房屋维修计划相结合。经鉴定需抗震加固的房屋建筑工程在进行装修改造时,应当同时进行抗震加固。
有重大文物价值和纪念意义的房屋建筑工程的抗震加固,应当注意保持其原有风貌。
第十五条房屋建筑工程的抗震鉴定、抗震加固费用,由产权人承担。
第十六条已按工程建设标准进行抗震设计或抗震加固的房屋建筑工程在合理使用年限内,因各种人为因素使房屋建筑工程抗震能力受损的,或者因改变原设计使用性质,导致荷载增加或需提高抗震设防类别的,产权人应当委托有相应资质的单位进行抗震验算、修复或加固。需要进行工程检测的,应由委托具有相应资质的单位进行检测。
第十七条破坏性地震发生后,当地人民政府建设主管部门应当组织对受损房屋建筑工程抗震性能的应急评估,并提出恢复重建方案。
第十八条震后经应急评估需进行抗震鉴定的房屋建筑工程,应当按照抗震鉴定标准进行鉴定。经鉴定需修复或者抗震加固的,应当按照工程建设强制性标准进行修复或者抗震加固。需易地重建的,应当按照国家有关法律、法规的规定进行规划和建设。
第十九条当发生地震的实际烈度大于现行地震动参数区划图对应的地震基本烈度时,震后修复或者建设的房屋建筑工程,应当以国家地震部门审定、的地震动参数复核结果,作为抗震设防的依据。
第二十条县级以上地方人民政府建设主管部门应当加强对房屋建筑工程抗震设防质量的监督管理,并对本行政区域内房屋建筑工程执行抗震设防的法律、法规和工程建设强制性标准情况,定期进行监督检查。
县级以上地方人民政府建设主管部门应当对村镇建设抗震设防进行指导和监督。
第二十一条县级以上地方人民政府建设主管部门应当对农民自建低层住宅抗震设防进行技术指导和技术服务,鼓励和指导其采取经济、合理、可靠的抗震措施。
地震重点监视防御区县级以上地方人民政府建设主管部门应当通过拍摄科普教育宣传片、发送农房抗震图集、建设抗震样板房、技术培训等多种方式,积极指导农民自建低层住宅进行抗震设防。
第二十二条县级以上地方人民政府建设主管部门有权组织抗震设防检查,并采取下列措施:
(一)要求被检查的单位提供有关房屋建筑工程抗震的文件和资料;
(二)发现有影响房屋建筑工程抗震设防质量的问题时,责令改正。
第二十三条地震发生后,县级以上地方人民政府建设主管部门应当组织专家,对破坏程度超出工程建设强制性标准允许范围的房屋建筑工程的破坏原因进行调查,并依法追究有关责任人的责任。
国务院建设主管部门应当根据地震调查情况,及时组织力量开展房屋建筑工程抗震科学研究,并对相关工程建设标准进行修订。
第二十四条任何单位和个人对房屋建筑工程的抗震设防质量问题都有权检举和投诉。
第二十五条违反本规定,擅自使用没有国家技术标准又未经审定通过的新技术、新材料,或者将不适用于抗震设防区的新技术、新材料用于抗震设防区,或者超出经审定的抗震烈度范围的,由县级以上地方人民政府建设主管部门责令限期改正,并处以1万元以上3万元以下罚款。
第二十六条违反本规定,擅自变动或者破坏房屋建筑抗震构件、隔震装置、减震部件或者地震反应观测系统等抗震设施的,由县级以上地方人民政府建设主管部门责令限期改正,并对个人处以1000元以下罚款,对单位处以1万元以上3万元以下罚款。
第二十七条违反本规定,未对抗震能力受损、荷载增加或者需提高抗震设防类别的房屋建筑工程,进行抗震验算、修复和加固的,由县级以上地方人民政府建设主管部门责令限期改正,逾期不改的,处以1万元以下罚款。
第二十八条违反本规定,经鉴定需抗震加固的房屋建筑工程在进行装修改造时未进行抗震加固的,由县级以上地方人民政府建设主管部门责令限期改正,逾期不改的,处以1万元以下罚款。
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关键词:抗震 ;结构设计;加固
一、建筑结构性能抗震设计
(一)基于性能的抗震设计含义
基于结构性能的抗震设计理论是以结构抗震性能分析为基础,根据设防水准的不同,将结构的抗震性能划分为不同的等级,设计者可根据业主的要求,采用合理的抗震性能目标和合理的结构措施进行抗震设计。除了抗震设计方法,基于性能的抗震设计理论还包括目标性能的确定,它是整个设计的基础和关键,主要包括以下三个方面:
1.地震设防水准
在设计基准期内,定义一组参照的地震风险和相应的设计水平,是基于性能设计理论的一个重要目标。基于性能的设计理论应追求能控制结构可能发生的所有地震波谱的破坏水准,为此,需要根据不同重现期选择所有可能发生的对应于不同等级的地震动参数的波谱,这些具体的地震动参数称为地震设防水准,分为常遇、偶遇、罕遇和稀遇地震,并给出了其重现期和超越概率。
2.结构的性能水平及其量化指标
结构的抗震性能水平表示结构在特定的某一地震水准下一种有限程度的破坏,包括结构和非结构构件破坏以及因它们破坏引起的后果,主要用结构易损性、结构功能性和人员安全性来表达。按照不同的地震动水平,结构的性能水准可分为四级,即功能完好、功能连续、控制破坏与损失、保证安全。其中,简化的三级性能水准,即可继续使用、修复后可再使用、保证安全。
3.抗震设计的目标性能
结构的抗震设计的目标性能是针对某一地震设防水准而期望达到的抗震性能等级,抗震设计目标性能的建立需要综合考虑场地特征、结构功能与重要性、投资与效益、震后损失与恢复重建、潜在的历史或文化价值、社会效益及业主的承受能力等诸多因素。我国抗震规范的目标性能实际是:小震不坏,中震可修,大震不倒。
(二)抗震设计的常见问题
1.建筑体形
由于建筑地形的限制,或为了形成街景,业主常要求设计单位在建筑体形上赋予变化,以求美化。主要表现在:a.建筑平面因地势需要设计转折;b.结构平面凹凸不规则,有的凸出或凹进的尺寸大于相应尺寸的30%;c.上部砌体总层数不一致,有的层面差达到两层甚至以上;d.楼板局部不连续或刚度突变,出现楼板错层,或楼板开洞率太大,有效楼板面积不足结构典型平面的50%;e.为了满足下部大空间的利用,下部框架投影面积大大超过上部砖房面积,质量出现较大偏心,使结构出现较大的不规则扭转;f.楼层之间大刚度和承载力变化明显,变化率超过20%~30%以上。
2.框架结构
框架的设计问题出现的形式多样:a.框架柱网不规则,开间不均匀;b.底部框架梁跨度太大,曾出现9m的跨度,必然导致“强梁弱柱”;c.框架梁柱截面偏小,表现为“剪压比”和“轴压比”超标;d.梁、柱的纵向配筋率和体积配筋率小于抗震要求;e.起转换作用的楼面的次梁设置不合理,有的偏少,有的不便于施工。
3.抗震墙
底框结构没有按要求设置抗震墙,追求经济效益,减少抗震墙数量;强调空间功能分布,抗震墙分布不对称、不均匀;有的工程抗震墙布置过多,使薄弱层上移,由于多层砌体房屋结构变形、耗能能力差,地震时破坏往往更加严重;剪力墙没有注明抗震等级。
二、抗震概念设计的重要性
大量的震害表明,结构抗震性能的决定因素是良好的“概念设计”。概念设计的目的就在于合理地选择结构形式,并通过构造措施来满足“大震不倒”的要求。设计师在提高抗震设计意识和水平的同时,建筑方案的选择不受业主的干扰,避免建筑的形状、尺寸、布局等表现出明显的抗震缺陷;结构方案更不能受业主的经济观念和使用功能的影响,降低下部结构的延性,使抗震墙的数量、形式、布置严重不合理,包括构件的构造措施不力等。
三、我国建筑抗震加固发展的过程
抗震鉴定的结论是抗震加固的目标和依据,抗震加固是抗震鉴定延续。回顾过去.我国建筑结构的抗震鉴定及加固经历了试点起步、蓬勃发展到综合开发的三个阶段。
第一阶段,大致由1966年邢台地震开始到1976年唐山地震,是抗震鉴定及加固的试点起步阶段。这个阶段的主要特点是:探索抗震鉴定及加固的基本技术和管理方法,在实践中证明了抗震鉴定及加固的必要性和有效性。
第二阶段,自1976年唐山大地震后至1989年基于概率可靠度理论的国家标准《建筑抗震设计规范》(GBJ 111.89)正式,是抗震鉴定及加固蓬勃发展阶段。这个阶段的这种主要特点是:建立了抗震鉴定及加同的基本管理体制,制定了主要着眼于安全的《工业与民用建筑抗震鉴定标准》(TJ 23-77),在国家计划的统一安排下,7度及以上抗震设防地区完成了一批现有建筑的鉴定和加固,使我国城市现有建筑的抗震能力得到了明显提高。在这个阶段.抗震加固提出了提高强度、提高变形能力和加强整体性的三种同标,以外加圈梁、构造柱、夹板墙和钢构套为基本手段,形成了增强自身法、外加构件法和替换法等基本加固力法。
第三阶段,大致由《建筑抗震设计规范》(GBJlI-89)开始执行起,是抗震鉴定及加固综合发展阶段。这个阶段的特点是:抗震鉴定及加固的要求扩大到6度设防区,制定了与GBI11.89设计规范配套的鉴定及加固的技术标准,强调建筑结构抗震能力的综合分析开发,随着经济体制的改革,抗震鉴定、加固与建筑功能改造紧密地结合在一起,抗震加固,不仅要考虑安全,还要考虑扩大使用面积,改善使用功能,并保持建筑造型的美观。此阶段不断有新技术、新材料应用于结构抗震加固中,如碳纤维片加固技术、钢筋化学锚固技术、隔震和消能减震技术等。
四、建筑结构加固改造技术
篇5
作者简介姓名:(出生年—),性别,籍贯,职称,研究方向:
作者姓名:郑红,
出生年月:1975年11月,
性别:女
籍贯:汗族
职称:工程师,
研究方向:建筑结构设计,
学历:本科,
摘要:本文重点分析当前我国高层住宅建筑中几种建筑结构,以最佳适用性原则为基准分析几种结构设计的方法和特点,从而分析住宅适用性最佳的建筑结构设计。
关键词:高层住宅建筑结构适用性原则
受地域价值、土地价格的影响,土地稀缺已成为不争的事实。在这样的背景下,高层住宅建筑的诞生自然在情理当中。对于政府出台有关超高层建筑响应的政策,个人认为,高层建筑对城市建设的整体发展无疑起到了有力的推动作用。那从人类居住的适用性、经济性原则来看那种结构设计更符合人类安居的基本原则!
一、高层建筑结构设计体系与技术应用概述
当前,高层、超高层建筑不断涌现。建筑师设计了众多复杂体型和内部多变的高层建筑,我国高层建筑的复杂程度已位居世界前列。高层建筑除了要满足建筑使用功能的要求,还越来越重视建筑个性化,在建筑艺术造型方面体现创新。例如:336.9米高的天津津塔主要的抗侧力体系采用“钢管混凝土柱框架、核心钢板剪力墙体系、外伸刚臂抗侧力体系”组成,具有较高的抗 侧刚度和延性,是目前世界上应用钢板剪力墙的最高的高层建筑;据不完全统计,在高度超过200米的超高层建筑中,有大约50%为混合结构。上海环球金融中心及金茂大厦均为钢筋混凝土核心筒,外框为型钢混凝土柱及钢柱;北京国际贸易中心三期为筒中筒结构,外部为型钢混凝土框筒,内部为型钢混凝土巨型柱与斜撑及钢梁组成的筒体,74层,高330米,为我国8度抗震设防地区最高的高层建筑。
1、高层建筑结构设计中基于抗震设计技术的应用
由于高层、超高层建筑具有超高超大、功能复杂、造型新奇的特点,规模和复杂程度在国际上可谓少见。许多建筑突破了我国现行相关技术标准与规范的要求。目前来看,减震控制技术研究与应用在我国高层建筑中有了较大进展。隔振技术较为成熟,在工程中有一定应用,主要用于高烈度的多层、小高层建筑,如北京通惠家园地铁枢纽建筑,甘肃陇南将橡胶隔振垫用于砖混结构楼房。目前,多项采用隔振技术的房屋建筑正在设计建造中。
消能减震技术近年来在新建高层建筑工程中开始得到应用,如北京银泰中心主塔楼、上海世贸国际广场、深圳大梅沙酒店等采用了黏滞流体阻尼器,主动控制技术在我国超高层建筑中首次得到应用是上海环球金融中心第90层两台各重250吨的质量阻尼器,它将有效地减小建筑结构在风和地震时的反应。
2、高层建筑结构设计中基于抗风设计技术的应用
随着高层建筑高度的增加,结构对风荷载更加敏感,在不少地区,抗风研究和设计已经成为控制结构安全性和实用性的关键因素。我国目前的建筑荷载规范尚不能完全满足实际工程的需要,应增加横风向响应和等效静力风荷载、干扰效应、居住者舒适度判据等内容。
3、高层建筑结构设计中基于消防设计技术的应用
一个常识是,按照设计标准,高于24米的建筑属于高层建筑,高于50米的建筑属于超高层建筑。曾有城市安全部门做过一个试验,让一名身强体壮的消防员从第33层跑到第1层,用了35分钟。如果是一名身体素质一般的人员或老人、小孩,所需时间肯定会更长。而火借风势,30秒内就可以从第1层到达第33层。这样算来,在高层、超高层建筑中人们跑到楼外逃生的可能性几乎为零。因此,基于超高层建筑结构体系中抗高温、防火方面的设计成为最重要的一个指标(以下以北京国贸三期工程为例)。
国贸三期。该工程总建筑面积54万平方米,主塔楼总高330米,地上层数为74层,地下为4层,钢结构截面大、单件重、连接复杂,总用钢量达5万多吨,抗震等级8级,设计难度和施工难度为世界超高层建筑结构领域所罕见,是目前北京的第一高楼。美国“911”事件后,施工承建方:“中建一局集团建设发展有限公司”对国贸三期设计方案作了相应调整。为了保证建筑物未来的安全性,在经过论证和修改后,该楼的建筑方案采用了4万吨钢筋、18万立方米混凝土与5.5万吨钢结构组合形成的钢骨型钢混凝土结构,并采用耐燃时间高达3小时的防火涂料对钢结构进行防火处理。这样设计的结果是,大楼能够有效地减少飞行器撞击所带来的损害,提高大楼自身的耐火性能。而按照此前的设计方案,该大楼全部由钢结构组成,一旦遇到同样问题,钢结构会因高温快速熔化,导致主楼快速坍塌。
另外,针对火灾,为了确保人员安全,国贸三期主塔楼分别在14层、28层、39层、55层和74层设计了5个避难层,避难层四周采用防火材料和加固结构,装有防火隔烟系统。将来大厦投入使用后,避难层非但不能改作他用,不能加锁关闭,而且还可能会放置一些食品和水,并随时更新。
二、高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
1、竖向荷载
结构恒荷载,是根据材料自重计算得到的。它占高层建筑竖向荷载的大部分。结构设计时务必做到不漏项。楼面(屋面)活荷载标准值及其组合值系数,按《荷载规范》取用。需注意:当使用荷载较大或者有特殊情况时,应该按实际情况采用。《荷载规范》所列的楼面活荷载中未包括二次装修荷载和隔墙自重。固定隔墙应按恒荷载考虑,隔墙可以灵活布置时,按活荷载考虑。
2、 风荷载的计算
风荷载是高层建筑主要侧向荷载之一。结构抗风分析(包括荷载、内力、位移、加速度)是高层建筑设计计算的重要因素。
由流体力学中的伯努利可知风压与风速关系:
风的形成:空气从气压高的地方流动到气压低的地方。风的强度。(通常由风速或换算为风压来表示)基本风压:
当地比较空旷平坦地面上离地10m高统计所得的30年一遇10min平均最大风速v0为标准,按v02/1600确定的风压值
主体结构垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,应按下述公式计算,风荷载作用面积应取垂直于风向的最大投影面积:
式中ωk—风荷载标准值(kN/m2);
βz—高度z处的风振系数;
μs—风荷载体型系数;
μz—风压高度变化系数;
ω0—基本风压(kN/㎡)。
3、γRE——构件承载力抗震调整系数
构件类别
梁 轴压比小于0.15的柱 轴压比不小于0.15柱
剪力墙
各类 构件
节点
受力状态 受弯 偏压 偏压 偏压 局部承压 受剪、偏拉 受剪
γRE 0.75 0.75 0.80 0.85 1.0 0.85 0.85
当仅考虑竖向地震作用组合时,各类结构构件的承载力抗震调整系数均应取为1.0 。
三、高层建筑住宅产业化下带来设计和承建行业全新的挑战
随着住宅产业化形势的不断发展,随着我国超高层住宅的响应政策的出台,未来,无疑会给本土设计行业及承建方带来了巨大的挑战。随着经济社会的发展,作为二三线城市出现的一幢幢拔地而起的超高层建筑。这种建筑不仅对开发商是一种全新的挑战,对房地产这条产业链上的设计行业、承建行业也将带来全新的改变。
1、未来住宅产业化下高层建筑结构设计技术亟待提升
相对高层住宅而言,超高层住宅设计复杂,对项目设计及管理水平要求严格;超高建筑物中每隔一定距离须加设避难层;在施工设计上的要求更加严格,尤其是对消防、防震、防风的指标要求很高,例如对玻璃等建筑材料的选择格外严格,同时由于高处的湿度、风力影响等特殊要求,也给设计、施工带来了很高的难度。
而在诸多设计中,超高层住宅对结构设计的要求更是严格,它必须按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系。此外,还提到,超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外,还采用型钢混凝土结构(代号SRC)、钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号S或SS)。这其中,对材料的使用更是异常严格,计算必须正确,配筋必须合理,栓钉必须可靠。
由于超高层住宅建筑结构的特殊性,建筑内部的梁柱将会不可避免地存在,在结构设计中一方面考虑异型柱的使用,另一方面在户型设计中要充分全面考虑梁柱的影响、规避及利用。再有,高层建筑与其它建筑之间的最大区别,就在于它有一个垂直交通和管道设备集中在一起的、在结构体系中又起着重要作用的“核”( Core )。而这个“核”也恰恰在形态构成上举足轻重,决定着高层建筑的空间构成模式。
2、高层建筑结构抗震、风设计专业性人员缺失、经验严重缺乏
近年来,虽然国内外对高层和超高层建筑钢结构、混凝土结构和钢混凝土结构的抗震设计理论均进行了一些研究,也已取得了一批较深入和较实用的研究成果。但是,由于地震作用、各类结构体系的空间作用、弹塑性性能以及“大震”作用的破坏机理等方面的复杂性,使得对超高层建筑抗震设计理论还需要从许多方面进行深入研究。这种复杂性在我国各大城市尤其突出。超高层建筑的出现,无疑将我国的抗震研究工作推上了一个全新的领域。“之前虽然很多建筑设计公司也将抗震作为建筑设计中的重要部分,但随着超高层建筑的出现,不得不迫使建筑设计和承建行业以及相关的地震研究机构发生变革。”因为我国的建筑历史上没有超高层住宅的经验还尚浅,尤为二三级城市,政府出台的相关超高层政策对我国的建筑设计行业、建筑业、地震研究等有关地产的所有产业都将起到划时代的推进,它将被载入史册。随着高速发展的中国住宅产业化进程不断推进,太需要这方面的经验了。
四、我国高层建筑设计未来的展望
由于高层住宅不但在结构设计、基础工程设计、主体结构设计、建筑设备安装工程设计方面,给排水工程、通风空调系统、建筑消防(防火及排烟)等方面都在一定程度上提高了难度和复杂程度。同时还在环保方面,餐厅含油污水处理、厨房废气处理、柴油发电机房噪声治理等方面也有较高的要求。这无疑都给设计行业和建筑行业带来了一个全新的挑战。随着我国高层住宅的响应政策的出台,将在很大程度上对设计行业和建筑行业带来革命性的变局。因为高层建筑技术人员的缺乏和经验的匮乏,很多设计公司和建筑公司将很有可能在我国新一轮城市高层及超高层建筑项目改造的大潮中面临淘汰或者转战异地的可能。
高层建筑的高度特点带来了诸多技术上的难题。就拿消防来说,就目前,机动消防车辆的消防能力不可能跟上高层特别是超高层建筑的发展,因此,高层建筑的消防设计应立足于建筑内部的消防系统建设,在智能化的前提下努力完善火灾探测、报警、扑救等自动功能。而这对设计单位或者承建单位而言都提出了更高的要求。如果没有专业技术的支持,没有超强的综合运作能力,是很难完成的。所以,个人以为,超高层建筑的问世,必将给我国的设计行业,尤其是承建行业带来全新的格局。尽管目前还达不到洗牌的程度,但也将是一场残酷的淘汰赛。而要改变这样的局面,求变将是唯一的出路。
依旧以国贸三期工程为例,国贸三期属于超高层建筑,构件有大型化、异型化的特点,致使施工技术和施工精度要求都非常高。工程的施工遇到并解决了许多普通超高层钢结构施工中没有出现过的问题,尤其是针对倾斜结构的安装、钢板墙的安装、腰桁架的安装等一系列施工技术,是对我国复杂高层钢结构施工技术的有力补充,同时对国内建筑结构设计行业的持续发展起到了积极作用。
【参考文献】:
[1]王德敬;高层建筑的结构体系;《中国新技术新产品》2009年24期
[2]欧李波;对高层超高层建筑结构的施工技术探讨;《建设科技》2009年9期
[3]唐建成;浅谈高层建筑中钢结构的设计与施工;《科技信息》2008年34期
篇6
关键词:地震;区域;地质勘察
北京时间2011年1月19日12时7分在安徽省安庆市市辖区、怀宁县交界(北纬30.6,东经117.1)发生4.8级地震,震源深度9公里。
一、1•19安徽安庆地震区域概述
安庆市境位于大华北地震区南部,在郯―庐深大断裂带东南一侧和扬―铜地震带西段,境内有北东走向的长江断裂带通过。地壳厚度36公里左右,所发生地震均属构造地震,震源深度10~30公里。震害主要受扬―铜地震带、郯―庐地震带和大别山地震区中级以上地震的波及影响。从史料记载的破坏程度看,以清康熙七年六月十七(1668.7.25)山东郯城8.5级地震和民国6年(1917)1月24日安徽霍山6.2级地震影响为最大,烈度达6度。据记载,市境及邻近地区历史上发生的有感地震屡见不鲜,本世纪60年代以来地震活动有所增强,在扬―铜地震带西段有一系列4~5级地震。1963年3月13日市内发生自有测震记录以后的最大地方震,震级为4.25级。1971-1984年市境及周围地区发生Ms≥1.0级地震共24次,最大震级3.4级。此外,头坡断层为境内最重要的大断层,有迹象证明它仍有活动。谢家墩―菱湖次级断层亦可能受主断层活动影响,不排除再度复活的可能,同时谢―菱断层线穿越城区建筑密集带,也可能增加其自身不稳定因素。
怀宁县位于安徽省西南部,长江下游北岸。东临安庆市区,西与潜山县、太湖县相连,北隔大沙河与桐城市相望。总面积1350平方千米,总人口69万人,辖15个镇、5个乡。怀宁县处沿江平原与皖西山区接壤地带。境内兼有低山丘陵和平原沙洲。皖河纳岳西、潜山、太湖南流诸水,横贯本县南部入长江,北亚热带湿润季风气候,年均气温16.3℃,年降水量1 294毫米。矿藏有铜、银、铅、锌、大理石、石灰岩等。
二、1•19安徽安庆地震区域的地质勘察
断裂的发育状况是反映各层力学特点的又一重要表现。首先地壳上部切割沉积层的断裂都是些正断层,它们向下没有和深部的断裂连接起来。因为华北的许多断陷盆地伴随有就地喷出的火山岩,说明必然有由地壳深处直通地表的断裂通道存在。但是从浅部断裂产状的总体情况来看,大部分地表断裂与局部断裂的产状确有不同,所以深浅断裂之间的联系是复杂的,既有一部分直接连通,又各有一定的独立特点。地壳中部只限于在花岗岩层和变质岩层内部有较多的断裂,说明这两个层有它本身的断裂发育。这些断裂在发生邢台地震的部位相对密集,而且那里也正是地幔隆起上方的西侧。
开展重大地质灾害监测预警及应急救灾关键技术研究,区域降雨型滑坡泥石流灾害的预警区划、监测预警方法和特大型灾难性滑坡的突发机理及成灾过程研究,研发突发地质灾害光纤传感等关键监测技术和应急处置的快速治理工艺,加强风险管理决策支持系统研制,提出地质灾害风险评估和预警的技术标准。强震防御重大技术研制了成套地震前兆观测、数据采集与信息传输技术与设备,完成了中国数字化地震前兆台网设计,形成了集测震、前兆和GPS等组成完整的数字化地震观测技术系统,在全国数字化地震观测网络建设中得到应用。开发的国务院抗震救灾指挥部实验性技术平台,实现了国家抗震救灾指挥技术的动态化、实时化,提高了应急评估的精度和可视化水平。
三、地震诱发地质灾害的防治思考
此次安庆地震,给怀宁县灾区人民带来巨大的损失,同时也激发科研工作者开展地震引发地质灾害防治工作研究的决心。对于地震预报而言,有效预报地震的发生仍然是一个世界性的难题。因此,防治地震引发地质灾害是一个很重要的课题,特别是对于地质灾害频发的山区环境,在村镇、市政建设过程中更应该考虑地震引发地质灾害问题,做到以防为主,以治为辅。针对地震引发的不同地质灾害类型。采取相应的防治措施,以保障人民的生命财产安全。以下是从工程地质角度防治地震诱发地质灾害的思考。
(一)建设场址应尽可能避开活动性断层(地震断层)
从本次震灾的情况来看,震害严重的村镇基本上位于断裂通过部位或地质灾害严重部位。但在地震区,遴选一块完全不存在灾害威胁的场址是不现实的。1.19安庆地震灾害调查结果也证明,只要房屋抗震等级设计按规范和有关规定要求,即使靠近错动断层,房屋的结构性未受到明显损坏,有些甚至还很完整。
(二)建设场址的工程地质条件要尽量符合避免和减小地震危害的原则
要避免在地形陡峻或地形切割比较强烈、地形坡度陡――缓变化部位、山体走向转折部位、孤立或凸出山体旁侧、单薄山脊附近等选择建设场址,这些部位对地震的反应很敏感。在选址于河谷阶地或台地时,应注意地基一定深度范围不能存在易于液化的砂土层。建设场址要考虑上游是甭存在崩塌、滑坡等堵江形成堰塞湖的风险,并要避免选择在老滑坡体上。
(三)边坡工程应采用抗震能力强的支护结构形式
加筋土挡墙在日本、美国加州和中国台湾等地震多发国家和地区,已被证明是一种抗震能力很强的上工构筑物。
(四)在地震山区应提高公路建设等级
我国的山区公路,特别是乡村简易公路过去往往采用半挖半填的方法沿河修建,以节省施工造价。由于地震灾区构造抬升强烈,河谷快速下切过程中岸坡演变未能趋于稳定。公路损坏切断了山区居民的逃生线路,也给救援工作带来极大的困难。因此,在地震山区,特别是山谷的峡谷段宜尽量使用隧道方案。在地质、地形条件较好的地段,若使用传统的方案,开挖边坡也需要进行铺同。短期来看,增加了工程的投资,但是从当前社会经济发展状况以及长远的社会与经济效益来看,增加的投资是值得的。在西部地震区建设中,还可结合水电开发,考虑开辟水上交通方案。
篇7
关键词:公路桥梁;橡胶支座;安装与施工;注意事项
中图分类号:U448文献标识码: A
前言:
在施工安装过程中没有高度重视质量,造成上部结构施工完成后,在交竣工验收或运营期间桥梁定检等质量检查过程中发现支座出现脱空、偏压、开裂等质量问题需更换,其带来的施工损失或养护成本数十倍的增加,为此加强施工过程中支座安装质量控制成为桥梁质量控制关键点之一,出现支座问题怎样安全可靠的进行更换。 其实橡胶支座处于桥梁上下部构造连接点的重要位置,承担着传递上部结构的支承反力和保证结构在活载、温度变形、混凝土收缩、徐变等因素下的自由变形,是将车辆荷载和结构荷载传递到下部构造的中间纽带,正是因为橡胶支座所处的重要位置,所以它的可靠程度直接影响桥梁结构的安全度和耐久性。因此,除了橡胶支座的设计选型合理及加工质量符合技术标准外,正确的施工安装是橡胶支座应用成功的又一关键。本文主要介绍普通板式橡胶支座的安装与施工技术,旨在为同类型的施工提供参考。
1.板式橡胶支座的结构型式
普通板式橡胶支座多适用于跨径小于30m、位移量较小的桥梁。板式橡胶支座由多层橡胶片与薄钢板硫化、粘合而成,它有足够的竖向刚度,能将上部构造的反力可靠地传递给墩台;有良好的弹性,以适应梁端的转动;又有较大的剪切变形能力,以满足上部构造的水平位移。板式橡胶支座不仅技术性能优良,还具有构造简单、价格低廉、无须养护、易于更换、缓冲隔震、建筑高度低等优点。
2.支承垫石的设置
为了保证橡胶支座的施工质量,以及安装、调整、观察及更换支座的方便;不管是采用现浇梁还是预制梁法施工,不管是安装何种类型的板式橡胶支座,在墩台顶设置支承垫石都是必要的。
2.1 支承垫石的平面尺寸大小应能承受上部构造荷载为宜,一般长度与宽度应比橡胶支座大10cm左右。施工允许偏差为土5mm,垫石高度应大于6cm,以保证从梁底到墩台顶面有足够的空间高度,用来安放千斤顶,供支座调换时使用。
2.2 支承垫石内应布设钢筋网片,竖向钢筋应与墩台内钢筋相连接。浇注垫石的砼标号应不低于设计标号或不低于30MPa,垫石混凝土顶面应预先用水平尺校准,力求平整而不光滑。
2.3 支座垫石的顶面标高力求准确一致,尤其是一片梁一端安置两个支座时,此两个支承垫石顶面标高的水平误差要严格控制。同一片梁的两个或多个支座的支承垫石顶面应处于同一平面内,以免发生偏压、初始剪切与不均匀受力现象(俗称“三条腿”现象)。
3.普通板式橡胶支座的安装
3.1 现浇梁橡胶支座安装
先将墩台垫石顶面去除浮沙,表面应清洁、平整无油污。若墩台垫石的标高差距过大,可用水泥砂浆调整。
在支承垫石上按设计图测量放样,准确定位支座中心线,同时在橡胶支座上也标示出十字交叉中心线。将橡胶支座安放在支座垫石上,使支座的中心线同墩台上设计位置中心相重合。
为方便找平,可于浇注前在橡胶支座与垫石间铺涂一层水泥砂浆,确保同一片梁的两个或多个支座应处于同一平面上,让支座在自重下自动找平。
在浇注混凝土梁体前,在橡胶支座上需加设一块比支座平面稍大的支承钢板,钢板上焊锚固钢筋与梁体相连接。将此支承钢板视作现浇梁模板的一部分进行浇注。为防止漏浆,可在支承钢板之间四周空隙处,用棉丝、油灰或软木板填设。在拆除模板时,再将填充物清理干净,这样施工可使支座上下面同梁底钢板、垫石顶面全部密贴。
3.2 预制梁橡胶支座安装
安装好预制梁橡胶支座的关键,尽可能地保证梁底与垫石表面平整、平行,使其同橡胶支座上下面全部密贴,避免偏压、脱空,不均匀支承的发生。
先按现浇梁处理好支承垫石。
预制梁同支座接触的底平面应保证水平与平整。若有蜂窝或倾斜度应预先用水泥砂浆捣实、整平。
橡胶支座的正确就位。先按现浇梁⑵将橡胶支座在墩台垫石上按设计中心位置就位。T型梁的纵轴线应同支座中心线相重合;板梁与箱梁的纵轴线应与支座中心线相平行。为落梁准确,在架第一跨板梁或箱梁时,可在梁底划好两个支座的十字位置中心线,在梁端立面上标出两个支座位置中心线的沿直线;落梁时同墩台上的位置中心线相吻合。以后数跨可依第一跨梁为基准落梁。
梁落梁时应平稳,防止支座偏心受压或产生初始剪切变形。
在安放T梁支座时,若支座比梁肋宽,则在支座与梁底之间加设比支座略大的钢筋混凝土垫块或厚钢板作过渡,以免橡胶支座局部超载、应力集中。该钢筋混凝土垫块或钢板应同梁底用环氧树脂砂浆粘结。
橡胶支座安装落梁后,一般情况下,其顶面应保持水平。预应力简支梁,其支座顶面可略微后倾;非预应力简支梁其支座顶面可略微前倾,但倾斜角不得超过5’。
3.3 橡胶支座安装时的调整
橡胶支座安装后,若发现下述情况,应及时调整:
(1)个别支座脱空,出现不均匀受力;
(2)支座发生较大的初始剪切变形;
(3)支座偏压严重,局部受压,侧面鼓出异常,而局部脱空;
调整的方法一般可用千斤顶顶起梁端,在支座上下表面铺涂一层水泥砂浆(或环氧树脂砂浆)。再次落梁,在重力作用下支座上下表面平行且同梁底、墩台顶面全部密贴;同时使一片梁两端的支座处于同一平面内,梁的纵向倾斜度应加以控制,以支座不产生明显初始剪切变形为佳。
4. 板式橡胶支座出现的质量问题、产生原因及处理措施
施工单位质量控制不力原因。在进行桥梁橡胶支座施工前应测量放线,将控制轴线和标高控制点标注清楚,在墩柱盖梁、桥台台座上,用墨线标明支座位置与梁安装位置;施工前必须清理干净垫石,确保垫石强度满足设计要求,确认垫石地脚螺栓预留孔相对尺寸、直径及深度符合施工要求,保证预留孔清理干净、孔内无杂物,垫石高程要符合设计要求,采用水平尺量测,需要找平时,一般应用高标号环氧砂浆找平;同时严格控制预制梁底部端头支座位置预埋连接件规范施作;施工前必须确认到场后的橡胶支座产品的合格证与有关技术指标,严格现场抽样送外第三方检验验证,外观质量采用目测方法或用量具宜逐块检测。现场必须有专业工程师负责复核。安装多跨连续梁的公路桥梁板式橡胶支座安装时,采用先简支后连续形成连续梁,一般先将简支梁放在临时支座上(临时支座一般采用钢砂筒、砼块、硬木块、硫磺砂浆等),再将正式支座安放在正确位置.之后浇筑连续端混凝土,待混凝土达到强度后拆除临时支座完成体系转换。施工单位在安装过程中没有引起高度重视,在垫石平整度、支座安装位置的精准度、安装方向、安装期间的温度控制、锚固处理的到位、硅脂油的规范涂刷、与梁的密贴度、砼(砂浆)污染清理防尘等方面没有认真仔细控制。形成支座偏压、底部与垫石局部脱空、上下面或纵横向位置不符、偏移、顶面局部脱空、支座被砼(砂浆)包裹污染严重等,最终造成在一定时间内支座开裂不能正常寿命周期使用,其裂缝形式水平和竖向都有。由于上述原因最终导致支座开裂破坏不能正常使用,严重开裂破坏的情况甚至造成桥梁其它结构损伤,因此发现偏压、偏移、局部脱空、位置不符、污染等上述情况,但支座没有开裂或大的变形需及时认真修整复位处理,一旦出现大的变形或开裂情况无条件必须进行更换。其更换采取液压千斤顶一端或两端整跨同时起顶,否则将引起梁、桥面系等多处结构产生质量安全问题。
5. 结语
作为连接桥梁上下部结构的重要部件,支座在提高桥梁稳定性和安全性上具有不可替代的作用,然而优点突出、应用广泛的橡胶支座的使用寿命通常短于桥梁的主体结构,不利于桥梁耐久性的实现。有鉴于此,施工者应对桥梁工程设计施工中的一些常见支座问题进行深入探讨,以严格的施工控制和有效的养护手段确保支座的始终处于良好的工作状态,以改善桥梁结构受力,延长其使用寿命。
参考文献:
[1] 交通部.公路工程质量检验评定标准(JTJF8O/1-2004).
[2] 桥梁支座的设计与施工.中国公路杂志,1980(5).
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