云浮专业的学校房屋抗震加固

中小学生建造一所抗震的校舍已迫在眉睫。从现有校舍中存在的问题开始,提出了如何解决校舍设计通用化、填充墙不到**、强梁弱柱、强弯抗剪等问题。并提出了如何从整体上提高校舍的抗倒塌能力。
为了解决强梁弱柱问题,日本学者提出在柱与裙墙交接处预留缝的做法。当梁上面受拉时,梁的弯载承受力可按临界截面计算。当梁下面受拉时,则当梁与柱相对转动达到一定程度时,裙墙将于拉面接触,此时层间位移角为:
　　R=缝宽/裙墙高度*(梁净距/柱中距)
　　根据可能达到的层间文艺比R,可以求的必要的缝宽。
　　为了保证“强剪弱弯”,可以考虑压弯破坏是对铸锻抗剪承载力降低的影响,提出切实可行使用的配筋构造技术。如连续箍筋技术,防止控制端混凝土强度严重退化。
　　二、从整体上提高系统的抗倒塌能力
　　从利用结构整体性来讲,提高结构低于灾害的能力并不一定要大幅度提高结构的承载力、安全储备而导致大幅度增加建设成本,恰恰相反,只要深入研究结构系统,合理利用结构的整体性,完全可以通过少量的抗震设计或构造措施(如设置构造柱、圈梁)显着提高结构的抗震性能。
　　如上图所示:
　　A为小震不坏点;B为小震设计点;C为大震不倒设计点;D为坍塌点。
　　(1)AB之间富余程度为结构系统的基本承载力安全储备,其工程意义在于保证结构系统满足正常使用状况下安全和使用性能的要求。(2)BC之间的富余程度为结构系统的整体安全储备。当结构状态**过屈服点B点,接近大震不倒设计点C点时,结构构件之间非线性作用非常强烈,有些构件已经屈服甚至退出工作,因此在此阶段,应重点研究结构整体性、努力提高结构系统的鲁棒性、整体稳定性和整体牢固性,以保证结构系统的功能。(3)CD之间部分为结构系统的“意外安全储备”,当遇到意外作用(如汶川地震),意外安全储备对保证结构不倒塌具备着决定性作用。而意外安全储备主要主要取决于结构系统的鲁棒性、整体稳定性和整体牢固性,因此当遇到实际地震强度**过大震设计点时,为了使结构的倒塌临界点D点尽量推迟,应增加结构系统的取决于结构系统的鲁棒性、整体稳定性和整体牢固性。
　　三、合理选址
　　 校舍**选择有利地段,力求避开不利地段,严禁在危险地段建设校舍。
　　四、结束语
　　中小学生是祖国的未来,为了确保中小学生的安全,建议设计师在校舍楼时除要秉着“小震不坏、中震可修、大震不倒”的原则外,还可以在每层设计一个避震间,使其不但可以加强全楼的安全强度,而且可以为孩子们提供一个明确的避难场所。另外,中国在校舍建设方面也应该积极引进国外的一些新型结构体系及做法,如:(a)延性抗震框架与非抗震框架的混合使用;(b)复式框筒;(c)钢梁钢筋混凝土,拉架体系;(d)钢板剪力墙等。
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结构在地震作用下将出现不同程度的变形破坏，本例中结构的底层高度和跨度较大，在地震作用下，形成了薄弱层。纯框架结构的抗震性能较差，对比分析框架—普通支撑结构和框架—防屈曲支撑结构的抗震性能，并对比循环钢和钢筋混凝土结构的碳排放和经济性。
　　1 分析方法
　　在静力弹塑性分析方法中，参照FEMA356设定结构构件的性能水准，利用Sap2000和Perform-3D对结构进行静力推覆分析，对比纯框架、普通支撑框架和防屈曲支撑框架的推覆曲线、层间位移角以及层间剪力曲线。根据ATC-40，确定结构在不同地震水准下的目标性能点以及出现塑性铰的机制。对结构进行弹塑性动力时程分析，确定结构**点位移时程图以及基底剪力图。根据基于能量的抗震分析方法确定结构的耗能比例和耗能机制。
　　2 计算模型的选取
　　用Perform3d对相关的试验进行模拟分析，对照软件分析结果与试验数据。确定了试验结果基本与软件分析的数据吻合，以此验证了本文所选取的分析参数和模型的取值的合理性。1992年，为研究钢框架的非线性性能，湖南大学[2]对四榀钢框架进行了低周往复试验。试验为两个单跨钢框架和两个双跨钢框架。梁柱截面选用同一截面。现选取其中的一组参数对比分析。
　　
　　图1-1单跨框架 图1-2单跨框架Pushover曲线
　　试验中的基本假定为:1.材料为理想弹塑性。2.构件的塑性区段仅出现在杆端。3.连接为刚性的。软件的假定与试验的假定基本一致。图1-1为加载装置，图1-2为实验曲线和软件模拟结果。两者在曲线的上升段吻合较好，极限承载力峰值较一致，即结构的弹性刚度和退化后的刚度与试验吻合。当结构达到承载力时，Perform-3d中的承载力维持不变，而试验出现下降段。这是因为在软件模拟过程中，假定钢材为理想弹塑性的材料，不考虑钢材的屈服、紧缩以及退化阶段。试验过程中，用真实的材料进行模拟，有下降段。在实际的建筑结构中，由于钢材的延性较好，基本可以不考虑钢材的屈曲效应。
　　3.1设计基本资料
　　结构平面布置如图1-3所示：立面结构图如1-4所示；
　　1.建筑结构的安全等级为二级，设计使用年限为50年。
　　2.抗震设防烈度为8度、多遇地震；设计地震分组为组；建筑设防类别为丙类。
　　3.建筑场地类别为III类。
结构工程的材料造价，施工进度也是影响工程造价的重要因素。钢筋混凝土结构施工一层大约需15天，5层约75天，按照一天1万的定额来算，所需要的施工费用是75万。由于钢结构构件是在工厂预制，现场吊装，施工工期快，5层的钢结构约为30天即可完工，施工费用为30万[4]。
　　1.钢框架-防屈曲支撑结构的周期小，在满足抗震的前提下更经济。
　　2.钢框架-防屈曲支撑能有效地控制结构的层间位移角突变，加强了结构的薄弱层，刚度退化缓慢，失效机制较为合理。
　　3.大震作用下，钢框架-防屈曲支撑结构的抗侧刚度稍有降低，结构刚度退化并不明显，纯钢框架结构抗侧刚度只有弹性阶段的1/10。
　　4.利用循环钢的钢框架-支撑结构的碳排放和能源消耗仅为钢筋混凝土一半，更环保。
　　5.通过施工成本、材料成本等因素全面分析钢框架-支撑结构的经济适用性，得出钢框架-支撑结构在我国具有较大的发展空间。
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