文/李原 中國(guó)核電工程有限公司 北京 100840

結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的分析與探討

文/李原 中國(guó)核電工程有限公司 北京 100840

隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，地下的建筑構(gòu)造也在不斷地增加，但是考慮到我國(guó)是地震頻發(fā)的國(guó)家，這就要求對(duì)于這些地下構(gòu)造的建設(shè)中必須加強(qiáng)愛(ài)抗震性能設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)目前我國(guó)地下結(jié)構(gòu)的震害分析，來(lái)加強(qiáng)抗震技術(shù)研究，從來(lái)進(jìn)一步的提升地下結(jié)構(gòu)工程的抗震性能。

結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；分析

1、前言

在當(dāng)進(jìn)的建筑工程抗震性能發(fā)展方面，我國(guó)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，隨著城市建設(shè)中地下構(gòu)筑的發(fā)展，需要對(duì)地下結(jié)構(gòu)工程也要進(jìn)行相關(guān)的抗震研究。對(duì)于地下結(jié)構(gòu)的抗震標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來(lái)說(shuō)，日本的抗震規(guī)范工作做的是最為完善的。在國(guó)內(nèi)的地下構(gòu)造抗震設(shè)計(jì)中，也充分的引入了世界先進(jìn)的設(shè)計(jì)規(guī)范，本文力在通過(guò)國(guó)內(nèi)的地下構(gòu)造抗震分析，來(lái)探討如何加強(qiáng)國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)抗震性能的提升。

2、基于地下管道的震害分析

對(duì)于地下的管線(xiàn)構(gòu)造，主要是指管段和附屬的配件，發(fā)生地震時(shí)，常會(huì)出現(xiàn)的震害有以下幾種：（1）管道接口位置遭破壞；（2）管段處造損壞；（3）管道附屬配件及其他相連的結(jié)構(gòu)處造破壞。在以上幾點(diǎn)中的管道接口受損率最高。對(duì)于地下管道的接口方式來(lái)說(shuō)，主要有焊接或者絲扣的剛性連接、借助橡膠圈及法蘭的柔性連接兩種。且既往的經(jīng)驗(yàn)表明，通過(guò)剛性連接的管道比柔性連接的管道遭到損壞。不難看出，柔性連接能夠具有一定的形變量和伸展性。對(duì)于管道接口處的損害，主要是拉裂、減裂和松動(dòng)等。而管段的損害主要是減裂、彎折和拉裂形式。

3、地下管道抗震設(shè)計(jì)中要考慮的因素

3.1 空間方位考慮。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，地下結(jié)構(gòu)的抗震性能與地下結(jié)構(gòu)所處的震波空間方位有著很大阿德關(guān)系。當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)和震波的方向是一致的情況下，震害就會(huì)格外嚴(yán)重，當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)和震波是垂直方向時(shí)，震害相對(duì)較小。這就要求在進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)因素重要合理考慮震波方向。

3.2 地下結(jié)構(gòu)埋設(shè)深度問(wèn)題。實(shí)踐表明，地下結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時(shí)，所受到的震害還于地下結(jié)構(gòu)的埋設(shè)深度有關(guān)。但能量方式來(lái)計(jì)算，對(duì)于埋設(shè)深度較深的地下結(jié)構(gòu)在同等地震等級(jí)的情況下，受到的地震波沖擊就相對(duì)較小，損害也會(huì)有所降低。但這同時(shí)還要考慮到地下結(jié)構(gòu)所在的地層特性及結(jié)構(gòu)自身的等因素。

3.3 管材自身因素。當(dāng)周邊環(huán)境相同的情況下，鋼制管道受震害就會(huì)較小，而鋼筋混凝土材料則就受破壞較大。對(duì)于震害對(duì)管道破壞情況的分析來(lái)看，隨著地震的烈度增加，各種材料的管道受破壞的幾率就會(huì)接近。同時(shí)，管口較小的管材，受損壞的幾率將會(huì)更大。

4、關(guān)于如何提升地下結(jié)構(gòu)抗震性能的探討

4.1 對(duì)進(jìn)行地下架構(gòu)建設(shè)的區(qū)域建立完善的數(shù)據(jù)庫(kù)

具體含有施工區(qū)域的位置、地質(zhì)條件、襯砌可行性、管道施工條件、施工工藝要求等，并進(jìn)行施工時(shí)土方問(wèn)題預(yù)測(cè)。通過(guò)這些信息的準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)和分析，為進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行充分的數(shù)據(jù)理論支撐。同時(shí)還有助于對(duì)抗震機(jī)理進(jìn)行研究。為進(jìn)行合理的地下結(jié)構(gòu)中抗震性能設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

4.2 確保設(shè)計(jì)體系的標(biāo)準(zhǔn)一致性

相對(duì)于地上結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中主要考慮到周邊的圍巖失穩(wěn)方面。這就是說(shuō)，對(duì)于地下結(jié)構(gòu)的抗震性能來(lái)說(shuō)，就是要看周邊的圍巖是否能夠具備抵御地震來(lái)臨的侵襲的能力。目前的國(guó)內(nèi)地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方面，仍然缺乏統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但由于地下結(jié)構(gòu)受到地震損害的機(jī)理相同性，需要進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，確保地下結(jié)構(gòu)良好抗震性能的發(fā)揮。

4.3 合理確定地下結(jié)構(gòu)施工位置

當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，由于地基部分很容易出現(xiàn)液化、塌陷及滑坡等問(wèn)題，這就很容易對(duì)地下結(jié)構(gòu)部分造成很?chē)?yán)重的破壞。為此，對(duì)于地下結(jié)構(gòu)的施工，必須進(jìn)行前期的位置規(guī)劃，所選擇的地質(zhì)條件盡量的穩(wěn)定且不會(huì)出現(xiàn)斷層。對(duì)于地下結(jié)構(gòu)的出口，也避免設(shè)在易滑坡、塌陷等的位置處，并且要嚴(yán)格做好洞口位置的邊坡施工質(zhì)量控制。襯砌和端墻位置等的接縫處以短鋼筋進(jìn)行加固，或者安裝榫頭，來(lái)有效的提升這些問(wèn)題的抗震性能。當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)需要埋設(shè)在淺層或者破碎帶時(shí)，就要在襯砌后方澆筑一定強(qiáng)度的水泥砂漿來(lái)鞏固一下。

4.4 加強(qiáng)地下架構(gòu)中附件部分的抗震性能

對(duì)于地下結(jié)構(gòu)的抗震性能來(lái)說(shuō)，不僅要關(guān)注結(jié)構(gòu)部分的抗震，還要對(duì)附件部分加以足夠的重視。因?yàn)閷?duì)于地下結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，主要構(gòu)件和配件部分都是相通的，兩者之間的連接及作用方式都會(huì)對(duì)地下結(jié)構(gòu)造成影響。所以，在地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)分析中，必修連同附件部分一起進(jìn)行分析和考慮，通過(guò)整體地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)來(lái)確保地震損害的最小化。

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，隨著社會(huì)發(fā)展中經(jīng)濟(jì)及技術(shù)的進(jìn)步，地下構(gòu)造的抗震性能也在不斷的得到提升，這并不是代表抗震已經(jīng)到了非常完善的程度，相關(guān)的技術(shù)人員還必須不斷的創(chuàng)新抗震技術(shù)研究，通過(guò)結(jié)合目前地下構(gòu)造中影響其抗震性能的各種因素加以思考和剖析，并不斷地將創(chuàng)新理論和實(shí)踐相結(jié)合，確保地下抗震性能的不斷提升。

[1]賀偉明，俞曉.地下結(jié)構(gòu)抗震分析反應(yīng)位移法的探討[J].建材世界，2015(02) ．

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