鋼板混凝土組合剪力墻軸向承載力高,適用于底部樓層軸壓大的高層建筑,但強(qiáng)震時(shí)易發(fā)生壓彎破壞,底部塑性鉸區(qū)的單一耗能機(jī)制導(dǎo)致局部墻體損傷集中,不利于災(zāi)后修復(fù)加固。本項(xiàng)目提出鋼板混凝土聯(lián)肢組合剪力墻新型結(jié)構(gòu)體系,通過引入耦合機(jī)制,將地震引起的結(jié)構(gòu)損傷均勻分散到結(jié)構(gòu)全高,通過鋼連梁的塑性耗能能力,降低剪力墻的承載力和變形能力的需求。考慮焊接和螺栓連接方式,設(shè)計(jì)并制作了五個(gè)連梁-組合墻肢連接節(jié)點(diǎn)的試件,通過試驗(yàn)證明了該連接的可靠性;考慮了鋼板直接與鋼框架焊接以及鋼板間螺栓連接兩種構(gòu)造形式,分別設(shè)計(jì)、制作了1:4的縮尺試件進(jìn)行了低周往復(fù)加載試驗(yàn)研究。結(jié)果表明,提出的組合鋼板聯(lián)肢剪力墻能夠?qū)崿F(xiàn)先連梁后剪力墻的預(yù)定屈服耗能機(jī)制,且剪力墻屈服后,鋼連梁仍然具備足夠的塑性變形能力,通過鋼連梁的剪切變形和墻肢底部的塑性鉸變形來耗散能量,達(dá)到連梁-墻肢雙重抗震防線機(jī)制的目的。采用ABAQUS軟件建立數(shù)值分析模型,基于試驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù),驗(yàn)證了數(shù)值模型和分析方法的可靠性。為了彌補(bǔ)試驗(yàn)數(shù)量的不足,利用已獲驗(yàn)證的數(shù)值分析模型,考慮剪力墻軸壓比、截面配鋼率和鋼連梁彎剪比等進(jìn)行了參數(shù)分析,結(jié)果表明:軸壓比對承載力、剛度和耗能能力影響不明顯,但延性卻先增加后減??;配鋼率提高對承載力和耗能能力提升作用明顯,但需避免發(fā)生脆性破壞;鋼連梁的剪切塑性變形的延性和耗能能力優(yōu)于彎曲塑性變形,鋼連梁的設(shè)計(jì)應(yīng)符合“剪切弱于彎曲”要求,同時(shí)保證鋼連梁充分發(fā)揮剪切塑性變形能力。最后針對組合聯(lián)肢剪力墻的抗震設(shè)計(jì)方法,首先解決耦聯(lián)比這一參數(shù)在初設(shè)階段難以應(yīng)用的困難,以連梁跨高比和墻肢高寬比為關(guān)鍵參數(shù),遵循中心復(fù)合設(shè)計(jì)的CCF方案準(zhǔn)則并嚴(yán)格按照中國現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)建立結(jié)構(gòu)模型,提出了鋼筋混凝土聯(lián)肢剪力墻的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。引入基于能量原理的塑性設(shè)計(jì)理論,提出了混合聯(lián)肢剪力墻和聯(lián)肢鋼板組合剪力墻的抗震設(shè)計(jì)方法,并通過數(shù)值分析手段,驗(yàn)證了所提出設(shè)計(jì)方法的有效性與合理性。 2100433B
鋼板混凝土組合剪力墻軸向承載力高,適用于底部樓層軸壓大的超高層建筑,但強(qiáng)震時(shí)易發(fā)生壓彎破壞,且底部塑性鉸區(qū)的單一耗能機(jī)制導(dǎo)致局部墻體損傷集中,不利于災(zāi)后修復(fù)加固。根據(jù)超高層建筑核心筒需要較大面積開洞的建筑形式,提出鋼板混凝土聯(lián)肢組合剪力墻新型結(jié)構(gòu)體系,利用其連梁-墻肢雙重抗震防線機(jī)制,強(qiáng)震下的承載力、側(cè)向剛度、耗能機(jī)制和災(zāi)后可修復(fù)性等均優(yōu)于其單肢實(shí)體形式。采用內(nèi)藏鋼板或鋼骨的鋼-混凝土組合連梁,考慮焊接和端板螺栓連接兩種方式連接連梁和組合墻肢,驗(yàn)證組合連梁及其與墻肢的連接作為第一道抗震防線的受力、變形與耗能能力。自主研發(fā)能反映連梁-墻肢整體受力和變形特征的試驗(yàn)加載裝置,進(jìn)一步考察鋼板混凝土組合墻肢作為第二道抗震防線性能的連梁-墻肢內(nèi)力傳遞機(jī)制、損傷分布、剛度與承載力退化以及耗能能力等。結(jié)合非線性有限元參數(shù)分析,提出合理量化雙重抗震防線機(jī)制為目標(biāo)的鋼板混凝土聯(lián)肢墻的性能化抗震設(shè)計(jì)理論方法。
壓型鋼板與混凝土組合樓板指由壓型鋼板澆注混凝土形組合樓板具體設(shè)計(jì)使用等參考相關(guān)標(biāo)圖集《05SG522鋼與混凝土組合樓(屋)蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)造》
這個(gè)要看情況,如果情況允許,可以先沿著鋼板四邊鑿開混凝土,用氣割割開鋼板,允許鋼板混凝土自然墜落,再進(jìn)行粉碎。如果不允許,則要先鑿出所有的混凝土,再拆除鋼板。
鋼板混凝土墻是不是就是鋼筋混凝土墻里面放置鋼板?那這個(gè)量怎么算呢?
應(yīng)該是的,具體看 結(jié)構(gòu)圖
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內(nèi)置鋼板混凝土連梁與混凝土剪力墻節(jié)點(diǎn)性能研究
抗震建筑需經(jīng)得起強(qiáng)震
建造經(jīng)得起強(qiáng)震的抗震建筑,是減少地震損失最直接、最有效的方法。近日,一些讀者來信呼吁,應(yīng)大力提高建筑物抗震性能,特別要重點(diǎn)建設(shè)農(nóng)村抗震建筑,為人民生命財(cái)產(chǎn)撐起“保護(hù)傘”。
重點(diǎn)建設(shè)農(nóng)村抗震建筑
云南魯?shù)榈卣鸢l(fā)生后,盡管及時(shí)采取了科學(xué)的救援措施,但造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失仍然嚴(yán)重。除地震震級高、震源淺、人口稠密等原因之外,當(dāng)?shù)亟ㄖ锟拐鹦阅茌^差,也是造成這次災(zāi)害損失嚴(yán)重的重要原因。
近年來,我國加大了新農(nóng)村建設(shè)力度,采取了危房改造、棚戶區(qū)搬遷等有效措施,建筑物的抗震能力逐漸提升。但是,由于各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異大,許多貧困地區(qū)的建筑物抗震能力依然十分低下,很多村鎮(zhèn)存在選址不合理、建筑物質(zhì)量低的問題。
筆者認(rèn)為,應(yīng)加大投入,重點(diǎn)建設(shè)農(nóng)村山區(qū)等貧困地區(qū)的抗震建筑。一是依法做好村鎮(zhèn)防震減災(zāi)規(guī)劃。處于地震帶的城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村,應(yīng)依據(jù)《中華人民共和國防震減災(zāi)法》規(guī)定,由地方人民政府對這些地區(qū)村鎮(zhèn)場地的災(zāi)害易損性進(jìn)行評估,對那些存在高風(fēng)險(xiǎn)的村鎮(zhèn),應(yīng)結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)以及災(zāi)后重建,重新選址加強(qiáng)抗震建設(shè)。一時(shí)不能搬遷重建的村鎮(zhèn)建筑,要進(jìn)行抗震加固。
二是完善農(nóng)村建房抗震設(shè)防管理。要改變目前大多數(shù)鄉(xiāng)村民宅建筑自行設(shè)計(jì)自己建設(shè)的老套路,對農(nóng)村新建住房,政府部門要嚴(yán)格按照抗震設(shè)防要求,切實(shí)把好抗震設(shè)計(jì)、抗震施工和抗震性能驗(yàn)收關(guān);對農(nóng)村原有住房,要引導(dǎo)民眾做好房屋抗震加固、改造工作,逐步實(shí)現(xiàn)“筋強(qiáng)骨健”。此外,國家應(yīng)當(dāng)設(shè)立專項(xiàng)資金,用于配套支持村房民居抗震建設(shè)與改造,切實(shí)解決農(nóng)戶資金不足問題。
三是加強(qiáng)農(nóng)村抗震知識宣傳教育。要在農(nóng)村廣泛普及防震減災(zāi)科學(xué)建房知識,倡導(dǎo)科學(xué)減災(zāi)理念,傳播先進(jìn)減災(zāi)文化,幫助農(nóng)民熟悉掌握抗震建筑的建造技能,增強(qiáng)農(nóng)民防震減災(zāi)意識,提高農(nóng)民的積極性和自覺性,確保建筑物的牢固和安全。
應(yīng)制定建筑物抗震強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)
地震是嚴(yán)重危及人類生命財(cái)產(chǎn)的自然災(zāi)害,其中房屋倒塌是導(dǎo)致人員傷亡的主要原因之一。我國許多城市處于易發(fā)生或易受地震影響的潛在危險(xiǎn)性環(huán)境中,而且城市人口多、密度大,高層建筑多,必須進(jìn)一步加強(qiáng)建筑物防震抗震設(shè)計(jì)和施工。
首先,必須高度重視建筑抗震工作??稍O(shè)定建筑物抗震的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),如地震烈度的區(qū)劃圖,通過以往地震發(fā)生狀況,推測出未來50年之內(nèi)某一區(qū)域可能遭受地震打擊的風(fēng)險(xiǎn)和強(qiáng)度有多大,然后讓建設(shè)管理部門和建筑設(shè)計(jì)施工部門在新建房屋時(shí)遵循這一標(biāo)準(zhǔn),確保建筑物抗震安全。
其次,應(yīng)適當(dāng)提高學(xué)校、醫(yī)院等公共建筑的抗震標(biāo)準(zhǔn)。劃分不同的抗震設(shè)防級別并采取不同的設(shè)計(jì)要求,是在現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件下減輕地震災(zāi)害的重要對策之一。建議參照發(fā)達(dá)國家的做法,對中小學(xué)校、幼兒園提高抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)應(yīng)具備災(zāi)后緊急避難場所的功能。
再次,加大政府監(jiān)督、檢查力度,保證建筑材料的質(zhì)量,保證建筑設(shè)計(jì)和施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)并有效執(zhí)行,將抗震設(shè)防納入工程建設(shè)的全過程,質(zhì)檢和驗(yàn)收單位應(yīng)將抗震設(shè)防作為重點(diǎn)內(nèi)容,從而確保新建建筑具有良好的質(zhì)量和抗震性能。
積極借鑒國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)
震級相近的地震在不同的國家和地區(qū)發(fā)生,卻常常帶來迥然不同的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,這很大程度上源于建筑方式的差別、建筑材料的質(zhì)量,以及是否經(jīng)過減震改造。因此,提高建筑物抗震性能,應(yīng)成為降低地震災(zāi)害的最重要途徑。
目前,世界各國和地區(qū)尤其是發(fā)達(dá)國家,都非常重視建筑物抗震設(shè)防工作,形成了多種有效的防震減災(zāi)技術(shù),并且廣泛應(yīng)用到各類建筑物中。如在美國,根據(jù)“地震活動(dòng)指數(shù)”及地震可能造成的后果,將房屋抗震性能分為4類,分別提出設(shè)防要求。在日本,建筑民居時(shí),在房屋和地基之間加入減震層,利用建筑物本身的晃動(dòng)來吸收地震的能量。同時(shí),大量運(yùn)用質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的新型材料,即便房屋倒塌,也不會(huì)對人體造成嚴(yán)重傷害。
我國勞動(dòng)人民在千百年的實(shí)踐中也總結(jié)出許多實(shí)用有效的建筑技巧,如福建永定的土樓,采用圓柱形結(jié)構(gòu),并把竹條當(dāng)作夾墻板夯筑而成墻體。由于竹條堅(jiān)硬且富有彈性,地震發(fā)生時(shí),墻內(nèi)的竹條會(huì)被拉直,使得墻體不易倒塌,地震過后竹條會(huì)受到圓樓回心力的作用,自然合回去,從而取得極好的抗震保固效果。
作為地震多發(fā)國家,我們應(yīng)積極借鑒國內(nèi)外抗震建筑經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),推廣研發(fā)符合區(qū)域特點(diǎn)的新技術(shù)、新工藝、新材料,讓抗震建筑成為保障人們生命財(cái)產(chǎn)安全的避風(fēng)港。
本項(xiàng)目針對高層建筑結(jié)構(gòu)地震災(zāi)變的核心科學(xué)問題,系統(tǒng)地開展其在強(qiáng)震下的破壞倒塌機(jī)制與災(zāi)變過程控制理論與方法研究。從材料、構(gòu)件、子結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)整體多個(gè)層次上研究強(qiáng)震下高層建筑結(jié)構(gòu)非線性反應(yīng)建模理論和高效的計(jì)算分析方法,考慮多個(gè)強(qiáng)非線性因素的影響,實(shí)現(xiàn)高層建筑結(jié)構(gòu)由構(gòu)件損傷、局部破壞直至倒塌的動(dòng)力災(zāi)變過程模擬,建立強(qiáng)震下高層建筑構(gòu)件失效破壞準(zhǔn)則及整體倒塌破壞準(zhǔn)則,研究構(gòu)件損傷、局部破壞與整體倒塌的內(nèi)在聯(lián)系,揭示高層建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下的破壞倒塌機(jī)制;深入研究高層建筑結(jié)構(gòu)的地震失效模式,發(fā)展高層建筑結(jié)構(gòu)失效模式優(yōu)化及采取減震控制措施的地震災(zāi)變過程控制理論和方法,建立高層建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下提高整體抗倒塌能力的控制措施,為提升高層建筑的抗震能力提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐,本項(xiàng)目的研究具有重大的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。 2100433B
針對傳統(tǒng)剪力墻連梁抗剪能力不足、延性變形性能差且施工復(fù)雜等問題,利用鋼板良好的塑性變形能力和屈服后不同拉力場特性,替代抗剪鋼筋或交叉暗柱是提高連梁受力性能的一種有效措施。設(shè)計(jì)和改進(jìn)內(nèi)嵌鋼板混凝土組合連梁的構(gòu)造措施,提出內(nèi)嵌雙鋼板混凝土組合連梁,并對其抗震性能和設(shè)計(jì)方法展開研究。采用試驗(yàn)研究、理論分析和數(shù)值模擬等手段,分析鋼板厚度、高厚比、栓釘布置等對組合連梁破壞機(jī)理和抗震性能的影響,提出連梁恢復(fù)力特性曲線,揭示鋼板屈曲后形成的不同拉力場分布和屈曲模態(tài)對連梁延性和耗能的影響機(jī)理。在參數(shù)分析基礎(chǔ)上,建立組合連梁受彎和受剪承載力計(jì)算公式和抗剪理論模型。研究組合連梁各性能水準(zhǔn)下的位移角限值或其他性能指標(biāo)限值。通過數(shù)值模擬和理論分析,研究不同構(gòu)造措施對節(jié)點(diǎn)破壞模式和抗震性能的影響,提出節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼板錨固長度、栓釘或其他連接件設(shè)計(jì)計(jì)算方法。研究成果可為鋼板混凝土組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論及工程應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。