文/李原 中國核電工程有限公司 北京 100840

結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的分析與探討

文/李原 中國核電工程有限公司 北京 100840

隨著城市化進程的推進，地下的建筑構(gòu)造也在不斷地增加，但是考慮到我國是地震頻發(fā)的國家，這就要求對于這些地下構(gòu)造的建設(shè)中必須加強愛抗震性能設(shè)計，通過對目前我國地下結(jié)構(gòu)的震害分析，來加強抗震技術(shù)研究，從來進一步的提升地下結(jié)構(gòu)工程的抗震性能。

結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計；分析

1、前言

在當進的建筑工程抗震性能發(fā)展方面，我國已經(jīng)取得了很大的進步，隨著城市建設(shè)中地下構(gòu)筑的發(fā)展，需要對地下結(jié)構(gòu)工程也要進行相關(guān)的抗震研究。對于地下結(jié)構(gòu)的抗震標準和規(guī)范來說，日本的抗震規(guī)范工作做的是最為完善的。在國內(nèi)的地下構(gòu)造抗震設(shè)計中，也充分的引入了世界先進的設(shè)計規(guī)范，本文力在通過國內(nèi)的地下構(gòu)造抗震分析，來探討如何加強國內(nèi)結(jié)構(gòu)抗震性能的提升。

2、基于地下管道的震害分析

對于地下的管線構(gòu)造，主要是指管段和附屬的配件，發(fā)生地震時，常會出現(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。在以上幾點中的管道接口受損率最高。對于地下管道的接口方式來說，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)驗表明，通過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。對于管道接口處的損害，主要是拉裂、減裂和松動等。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)計中要考慮的因素

3.1 空間方位考慮。當?shù)卣鸢l(fā)生時，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?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)和震波的方向是一致的情況下，震害就會格外嚴重，當?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)和震波是垂直方向時，震害相對較小。這就要求在進行地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計因素重要合理考慮震波方向。

3.2 地下結(jié)構(gòu)埋設(shè)深度問題。實踐表明，地下結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時，所受到的震害還于地下結(jié)構(gòu)的埋設(shè)深度有關(guān)。但能量方式來計算，對于埋設(shè)深度較深的地下結(jié)構(gòu)在同等地震等級的情況下，受到的地震波沖擊就相對較小，損害也會有所降低。但這同時還要考慮到地下結(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。當周邊環(huán)境相同的情況下，鋼制管道受震害就會較小，而鋼筋混凝土材料則就受破壞較大。對于震害對管道破壞情況的分析來看，隨著地震的烈度增加，各種材料的管道受破壞的幾率就會接近。同時，管口較小的管材，受損壞的幾率將會更大。

4、關(guān)于如何提升地下結(jié)構(gòu)抗震性能的探討

4.1 對進行地下架構(gòu)建設(shè)的區(qū)域建立完善的數(shù)據(jù)庫

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，并進行施工時土方問題預(yù)測。通過這些信息的準確統(tǒng)計和分析，為進行地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計進行充分的數(shù)據(jù)理論支撐。同時還有助于對抗震機理進行研究。為進行合理的地下結(jié)構(gòu)中抗震性能設(shè)計提供依據(jù)。

4.2 確保設(shè)計體系的標準一致性

相對于地上結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計來說，地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中主要考慮到周邊的圍巖失穩(wěn)方面。這就是說，對于地下結(jié)構(gòu)的抗震性能來說，就是要看周邊的圍巖是否能夠具備抵御地震來臨的侵襲的能力。目前的國內(nèi)地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計方面，仍然缺乏統(tǒng)一的設(shè)計標準，但由于地下結(jié)構(gòu)受到地震損害的機理相同性，需要進行地下結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計的統(tǒng)一標準規(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?shù)卣鸢l(fā)生時，由于地基部分很容易出現(xiàn)液化、塌陷及滑坡等問題，這就很容易對地下結(jié)構(gòu)部分造成很嚴重的破壞。為此，對于地下結(jié)構(gòu)的施工，必須進行前期的位置規(guī)劃，所選擇的地質(zhì)條件盡量的穩(wěn)定且不會出現(xiàn)斷層。對于地下結(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行加固，或者安裝榫頭，來有效的提升這些問題的抗震性能。當?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)需要埋設(shè)在淺層或者破碎帶時，就要在襯砌后方澆筑一定強度的水泥砂漿來鞏固一下。

4.4 加強地下架構(gòu)中附件部分的抗震性能

對于地下結(jié)構(gòu)的抗震性能來說，不僅要關(guān)注結(jié)構(gòu)部分的抗震，還要對附件部分加以足夠的重視。因為對于地下結(jié)構(gòu)來說，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對地下結(jié)構(gòu)造成影響。所以，在地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計分析中，必修連同附件部分一起進行分析和考慮，通過整體地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計來確保地震損害的最小化。

結(jié)語：

總而言之，隨著社會發(fā)展中經(jīng)濟及技術(shù)的進步，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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