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结构师的责任重大

2015-9-25 15:46| 发布者: ccbuild| 查看: 922| 评论: 0

摘要: 据中国地震台网正式测定:4月25日14时11分在尼泊尔(北纬28.2度,东经84.7度)发生8.1级地震,震源深度20千米。尼泊尔、印度、中国等国家和地区对此次地震有强烈震感。 中国西藏受到尼泊尔地震严重 ...

据中国地震台网正式测定:4月25日14时11分在尼泊尔(北纬28.2度,东经84.7度)发生8.1级地震,震源深度20千米。尼泊尔、印度、中国等国家和地区对此次地震有强烈震感。


中国西藏受到尼泊尔地震严重影响,房屋倒塌,通讯中断。西藏拉萨、日喀则等地网友表示震感明显,“家里晃得厉害,灯在摇,桌子也在动”、“刚刚好像地震了,整个房子都在摇”。


目前地震已造成上千人遇难。


地震灾害学业内人士常说:“杀人的不是地震,而是建筑”。


相关资料显示,地震中人员伤亡总数95%以上是由房屋倒塌造成的,仅有不足5%的人员伤亡是直接由地震及地震引发的水灾、海啸和山体滑坡等次生灾害导致。


从汶川地震到鲁甸地震,倒塌的大量房屋都是乡镇农村自建的住房,这些房子很少考虑到抗震设计,有些还是颇为古老的砖瓦房,甚至土木房。尤其是土木房的夯土墙壁,本身就容易因为膨胀收缩而开裂,在抗震上就是战五渣。


而日本地震频发,一般的小地震,老百姓早已习以为常,即使是2011年3月11日的9级大地震,居然也没有房子被震倒,房屋真正成为人们安全坚固的壁垒。


他们是怎么做到的呢?让我们以东京本八幡的一栋超高层全预制建筑为例来看看吧。

 

东京本八幡超高层预制装配式建筑的抗震设计


一、基本结构

框架结构、结构高度144.2米、地上42层、标准层层高3.3米、一层地下室、管桩基础。

二、平面与体型

1、体型对称,外框投影边长41.4米,高宽比3.48。规整的平面与体型,较小的高宽比,是结构利于抗震的第一步。


2、内筒与外圈均为PC框架(PC柱、PC梁)。在内筒内侧有一榀钢框架(见图示),由钢柱钢梁建造(仅作为机械升降停车库,基本不作为抗侧力体系)。

日本高层建筑普遍使用框架结构,剪力墙只在低、多层中使用,是因为日本人认为剪力墙相比框架而言抗震性能不明确;更重要的是,框架相比剪力墙更加“柔”,能够承受更大的变形,在日本的规范中,框架结构的层间位移角(就是楼层的水平位移除以层高)可以允许做到1/120,而国内为1/550,即日本认为地震时让建筑“适当摇摆以释放能量”要好过“硬扛”。配合以隔震减震技术,日本的框架结构可以做到200米高。


三、减震柱的使用  

减震原理:当地震来临,柔性建筑就开始晃动,所产生的能量就要全部被减震柱吸收掉,保护关键的柱子、梁不被破坏


布置位置:内筒三跨PC柱的左右两跨,四周各两根,每层8根;从1层布置至29层,共计232根。

▲内筒三跨PC柱的左右两跨

▲从1层布置至29层

 

内筒框架因刚度较大,将分配较大的水平作用(约60%-80%的地震、风荷载)。尤其是内筒角部变形较大,故将减震柱布置于此,可最大限度发挥其吸收能量、保护主体的功能。而只布置3/4高,是因为结构底部承担了主要的水平剪力与倾覆力矩。顶部虽然位移较大,但位移角参数能控制在有效范围,安全无影响,加上底部3/4已有减震器参与工作,顶部加速度也能得到有效控制。


减震柱构造:上下两块对称的带翼缘钢板,与梁可靠连接,中间是相对较软(屈服点低)的钢材。

对于高层弯剪型结构,水平剪力最大一般出现在楼层中部,此处设置较低屈服点的钢材,可以充分发挥其承担剪力、变形耗能作用。可通过计算调整软钢厚度及尺寸,使其符合大震下的往复受剪变形性能。

减震柱施工图:首层至6层各减震柱型号有差别,而7-29层则统一一种型号,区别在于软钢板厚以及上下板端的连接节点。

▲7-29层减震柱布置图

减震柱净高2800,分为三段,上下两段(红色所圈)位安装加劲板,中间为软钢。

上下两端安装加劲板通过锚杆固定于上下梁之间,梁为PC大梁,已预留锚孔,将加劲板的锚杆穿过锚孔用锚板螺钉拧紧固定。

▲锚杆与梁的连接

▲减震柱与梁的连接

不仅仅技术上完全实现,楼书上也将减震柱作为抗震安全的重点进行宣传,图片让客户简单易懂。

四、其他防震安全措施

门框与门之间的变形空间:地震时即使门框变形,人们也能打开门逃生。

▲门框空隙变形示意

电梯防震感应控制:当监测到先行到达的地震纵波,电梯防震感应立即启动,正在行驶的轿厢将停在就近的楼层,并开门停止运行。

▲电梯防震感应控制

 

全预制的关键:强节点


鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

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