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1303批次工程抗震大作业问题及要求

网络教育学院

《工程抗震》离线作业

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年 级: 年 春/秋 季

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学 生:

辅导教师:

完成日期: 年 月

以解决习题试卷连跨接气设电检查资料试对设继电保装置高配置大限度料试卷理,

2013年3月份《工程抗震》离线作业

注意:从以上五个题目中任选两个进行解答(注意:从题目一、二中选择一道

计算题,并从题目三、四、五中选择一道问答题,分别进行解答,不可同时选

择两道问答题);解答前,需将所选的题目进行复制(使老师明确你所选的题目)

题目一:计算题。

某三层钢筋混凝土框架结构,如下图所示,处于8度地区(地震加速度为,

0.2g 水平地震影响系数最大值),Ⅰ类场地设计地震分组为第一组(特征

max 0.16α=周期),结构阻尼比。基本自振周期。顶部附加地

g 0.25s T =0.05ξ=10.433s T =震作用系数表如下所示。

要求:用底部剪力法计算作用在结构各楼层上的水平地震作用力。

3500kN

G =2750kN

G =11000kN

G

=顶部附加地震作用系数表

()

g s T 1g

1.4T T >1g

1.4T T ≤0.35

≤10.080.07

T +0.35~0.55

10.080.01

T +0.55

>10.080.02

T -不考虑

、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为、电气课件中调试在安装过程中以及安装结束后进行

高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试

题目二:计算题。

四层钢筋混凝土框架结构,建造于基本烈度为8度区域,场地为Ⅰ类,设计地

震分组为第三组,结构层高和重力代表值见下图。取一榀典型框架进行分析,

结构的基本周期为0.56s 。

要求:各层水平地震作用标准值。

4m

4800kN

G =31000kN

G =21000kN

G =11500kN

G =题目四:查阅相关资料,简要介绍现有的既有建筑抗震加固的方法,

并谈谈你自己的一些想法。

抗震加固常用方法

随着科学技术的发展,经过几十年的科学研究和对工程实践经验的总结,我国

基本形成了层次配套、概念清楚、要求明确、易于掌握的建筑结构成套鉴定与

加固技术。下面分别对钢筋混凝土结构、砌体结构和钢结构等几种常见既有建

筑的抗震加固方法逐一总结、分析,并对地基基础常用加固方法做一说明。

钢筋混凝土结构。直接加固梁、柱构件的方法。当钢筋混凝土梁受弯承载力不

足时,可采用增大截面、外粘型钢、粘贴钢板或纤维复合材、钢丝绳网片-聚合

物砂浆外加层、增设支点以及外加预应力等方法加固补强;当钢筋混凝土柱受

弯承载力不足时,则可采用增大截面、外粘型钢、钢丝绳网片-聚合物砂浆外加

层以及外加预应力等方法予以加固;当梁、柱构件的受剪承载力不足时,可采用增加箍筋、包钢板箍、粘贴纤维箍、钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层以及缠绕钢丝等方法进行加固;当受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷时,可采用置换混凝土法对构件进行加固。粘贴纤维复合材和钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层两种加固方法,是近年来随着对加固工程中的新材料、新工艺、新技术开展广泛的研究后发展起来的新技术,轻质高强,加固不增大结构体积,所增加的结构自重几乎可以忽略不计;施工工序简单,可用小型工具操作,因而可以在传统技术无法施工的有限作业空间内实施;施工污染小、无噪声,且施工进度快、工期短。尤其是钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层法还很好地解决了加固后的耐久性、防火以及耐高温性能等问题。

改变结构受力体系的方法。通过在框架原有围护墙及分隔墙位置增设一定数量的剪力墙或在框架柱两侧设置翼墙,使原来的柔性框架结构改变为框架-剪力墙结构或壁式框架结构;当建筑物需要较大敞开洞口(如学校、商场等)时,也可采用在原有框架中新加支撑,使原柔性框架结构改变为框架-支撑结构。该方法通过改变结构抗侧力体系,降低原有框架分担的地震作用,在减少加固原框架梁、柱工作量的前提下提高结构抗震能力,达到抗震设防要求。该方法关键在于解决好新增墙体或支撑与原框架的连接问题,确保新增抗侧力构件与原框架能共同工作。因这种加固方法基本上能保证不影响建筑使用功能,保持原建筑风貌,且结构加固工作量相对较少,缩短工期,理论成熟,施工工艺简单,所以是目前提高既有建筑抗侧力能力的一个重要方法。全国政协礼堂、北京火车站和国家博物馆老馆等加固改造工程均采用过此种加固方法。

卸荷方法。二十世纪五六十年代的公共建筑,其内部分隔墙及外围护墙基本是较重的砖墙,这些分隔墙一般是按建筑功能要求布置,其平面分布往往不对称,造成结构平面质心与刚心不一致,导致地震作用增大,同时结构在地震作用下的扭转效应也随之增大。鉴于此,将原较重的砖墙换成轻质隔墙,卸去荷载,既能减轻地震作用和结构在地震作用下的扭转效应,又丝毫不损伤原结构,对改善既有建筑的抗震性能,实乃一种行之有效的方法。在国家博物馆老馆加固改造工程中,就曾将上、下层位置不对齐,高大厚重的粘土砖分隔墙换为轻质隔墙。

取消建筑物间的伸缩缝,将原来相互独立的单体结构连成整体的加固方法。二十世纪五六十年代的公共建筑,不少是由伸缩缝分成各自独立的单体结构,但这些伸缩缝宽度均较小,不能满足现行抗震规范对防震缝最小宽度的要求,地震时相邻房屋互撞导致破坏甚至倒塌。各个单体结构分别加固,施工空间小,难度大,若对部分单体结构采取在伸缩缝处设置钢筋混凝土抗震墙,将两个甚至多个单体连成整体,从整体上综合考虑结构加固方案,这样不仅能减少加固工程量,而且易于实现。

消能减震方法。这种方法是在结构的适当部位附加耗能减震装置,小震时减震装置如消能杆件或阻尼器处于弹性状态,建筑物仍具有足够的侧向刚度以满足正常使用要求;在强烈地震作用时,随着结构受力和变形的增大,让消能杆件和阻尼器首先进入非弹性变形状态,产生较大的阻力,大量耗散输入结构的地震能量的输入,明显降低结构侧移,达到控制结构地震反应的目的。该方法结构简单,无需外部能量输入,无特殊的维护要求,且对原有建筑布局影响甚小,故在公共建筑的抗震加固上应用前景广阔。北京饭店、北京火车站和国家博物馆老馆改造等工程中都有应用砌体结构。面层或板墙加固方法。当房屋抗震承载力不足时,可根据原砌体实际情况及强度相差大小分别采用水泥砂浆面层、钢筋网砂浆面层、钢绞线网-聚合物砂浆面层和现浇钢筋混凝土板墙加固方法。其中现浇钢筋混凝土板墙加固方法最为常用,如当既有多层砌体房屋的层数超过规定限值需改变结构体系或原有墙体抗震承载力差得较多时均首选该加固方法。尤其是喷射钢筋混凝土,除了增大断面外,还能填补砌体结构中的孔洞、缝隙、麻面等,施工速度快,加固效果易得到保证。

增设抗震墙加固方法。当房屋抗震承载力不足且建筑使用功能允许时,对局部强度过低的原有墙体可拆除重砌并增设抗震墙,重砌和增设抗震墙的结构材料宜采用与原结构相同的砖和砌块,也可采用现浇钢筋混凝土。

外加圈梁-钢筋混凝土柱加固方法。当房屋的整体性不满足要求时,在建筑专业许可的情况下,可采用外加圈梁-钢筋混凝土柱加固房屋。该方法唐山地震后即由工程技术人员提出并应用于砌体结构加固工程中,施工便捷,加固效果易保证,只是对建筑立面有所影响。

隔震加固方法。当对房屋加固后抗震性能要求较高时,可采用隔震方法进行加

固。隔震支座具有很大的竖向刚度和相对较小的水平刚度,在非灾害荷载作用下,隔震支座处于弹性状态,变形很小,可以完全满足上部结构较高的加固目标;在灾害荷载(大震)作用下,由于支座的水平刚度较小,支座发生较大的变形,进入塑性状态,此时整个结构体系的基本周期很大(相对于固定基础的结构),结构受到的地震作用也相对很小。图3为传统抗震结构与隔震结构地震时建筑物的反应。事实上,隔震结构体系在大震作用下,上部结构的运动类似于置于隔震支座上的刚体运动,整个上部结构完全处于弹性状态,可以达到结构的正常使用或立即入住水平。该方法用于既有建筑抗震加固在美国、日本等国家已有成功的工程实例,不仅可用在砌体结构中,也可用于钢筋混凝土结构和钢结构中。如美国对盐湖城大厦、洛杉矶政府大楼等几十栋建筑就是采用此法进行加固;日本对一些办公楼、机场等大型公共建筑也是采用此方法,效果都十分明显。钢结构。直接加固柱、梁、屋架构件的方法。在尽量卸荷的情况下,直接对截面进行补强,如用钢板或型钢通过焊接或高强螺栓与原柱连接;在翼缘上加焊水平板、垂直板、斜板或型钢等加强钢梁正截面强度;在腹板两侧加焊钢板增大钢梁抗剪强度;增设支撑以减小柱的计算长度;增设吊杆或下支撑构件减小梁跨度;采用预应力筋、撑杆构架、构件再分式等方法加固屋架。

改变结构受力体系的方法。同钢筋混凝土结构加固措施一样,通过在框架原有围护墙及分隔墙位置增设支撑或剪力墙,使原柔性框架结构改变为框架-支撑结构或框架-剪力墙结构,让新增支撑或剪力墙成为主要抗侧力构件,从而大大减小原来框架所受的地震作用。

卸荷方法。

消能减震方法。消能减震装置是因两端产生相对速度或相对位移而导致滞回变形或摩擦从而实现耗能,相对运动速度越快或位移越大,产生的阻尼力越大,耗能就越多。一般来说,结构越高、越柔、跨度越大,耗能减震效果越显著。所以耗能减震加固技术适用于多高层钢结构及钢筋混凝土框架结构。尤其是屈曲约束耗能支撑,在受拉和受压两种状态下都能达到屈服,克服了普通支撑受压屈曲的问题,是一种集抗侧力和耗能为一体的消能减震装置。在日本,每年有一半的屈曲约束支撑用于各类建筑抗震加固中,通过测算,屈曲约束支撑为

抗震加固最为经济与便捷的加固手段之一。

地基基础加固。在既有建筑物抗震加固和改造中,常遇到原有基础面积不够的问题,若处理不当会造成浪费或不能保证上部建筑物的安全。为此,应根据加固目的,结合地基基础和上部结构的现状,从预期效果、施工难易程度、材料来源和运输条件、施工安全性、对邻近建筑和环境的影响、机具条件、施工工期和造价等方面进行技术经济分析和比较,选定最佳的加固方法。

加大基础底面积方法。该方法适用于当既有建筑物的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求时的加固,可采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积。加大基础底面积的设计和施工应符合《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123-2000第6.2.1条的规定。

当不宜采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积时,可将原独立基础改成条形基础;将原条形基础改成十字交叉条形基础或筏形基础;将原筏形基础改成箱形基础。该方法因施工简单,所需设备少,因而得到较多的应用。

微型桩方法。微型桩一般是采用压力灌浆的方式灌注水泥砂浆或水泥浆而成,一部分浆液渗入桩周土体(特别是对于粗颗粒土),与普通灌注桩相比,桩与桩周土体结合更紧密,因此,桩侧阻力及桩端阻力均比普通钢筋混凝土灌注桩要大得多。与其他方法相比,微型桩具有承载力高、沉降量小、所需施工场地较小、能穿透各种障碍物、适用于各种不同的土质条件等优点,同时桩孔孔径小,对基础和地基土几乎都不产生附加应力,施工时对原有基础影响小,也不干扰建筑物的正常使用。

加深基础法。该方法适用于地基浅层有较好的土层可作为持力层且地下水位较低的情况。可将原基础埋置深度加深,使基础支承在较好的持力层上,以满足设计对地基承载力和变形的要求。当地下水位较高时,应采取相应的降水或排水措施。

此外,还有石灰桩、注浆加固等方法,最为常用的是加大基础底面积和微型桩两种加固方法

作业提交:

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注意事项:

1.作业提交截止时间是2013年2月24日前。

2.作业应该独立完成,不准抄袭其他网站或者请人代做,如有雷同作业,成绩以零分计。

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