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坝基稳定性研究论文

发布时间:2024-07-03 00:24:42

坝基稳定性研究论文

坝基的破坏原因主要为土体的“渗透破坏”,且其破坏形式为流土。水流从上游渗流至下游,下游表层隆起,沙粒涌出,整块土体被抬起,而坝基则会因为土体的移动而遭到破坏,其判别主要是通过水力梯度与临界水力梯度的大小来判断的Icr为临界水力梯度,Ic为水力梯度IcIcr 时,处于渗透破坏状态

1、变形稳定分析据地表地质测绘及钻探地质勘察成果,左、右岸地表为第四系残坡积层不连续覆盖,下伏为寒武系下统渔户村组薄一中厚层状粉砂岩、粉砂质页岩夹页岩。据ZK1与ZK3孔勘探成果。两岸坡地表分布的残坡积层岩性为褐红色夹灰黄色含砾粉质粘土,稍湿,可一硬塑状,含10~15%的砾石,粒径,成分为强风化粉砂岩。厚度左、右岸分别为,,据取样与土工试验,饱和密度/cm.;湿密度/cm;干密度/cm3;孔隙比;天然含水量为%;压缩系数~为(Mpa);压缩模量为为(MPa),属高压缩性土。土样颗分指标统计结果:砾石含量为21%;砂粒含量为23%:粉粒含量为27%;粘粒含量为290/0按塑性图分类为含砂高液限粘土(CHS)。其特征为孔隙比偏大,液限高于天然含水量,压缩系数较大,属高压缩性土。从上述情况分析,两岸坡表层分布的第四系残坡积层(岩性为含砾粉质粘土)由于其结构松散,孔隙较大,属高压缩性土,承载力低。作为坝基会产生压缩变形而影响坝体稳定,应全部清除。下伏寒武系下统渔户村组粉砂岩、粉砂质页岩夹页岩,岩体全风化带埋深:左岸为(厚);右岸为(厚)。据ZK1与ZK3孔揭露,全风化岩体多呈土夹碎块,其结构较松散,具高压缩性,强度较低。作为坝基会产生较大的压缩变形而影响坝体稳定,也应全部清除。岩体强风化带埋深:左岸为(厚):右岸为(厚)。其节理裂隙较发育,切割破坏严重,岩体完整性、稳定性较差,强度较低,力学性质不均,作为坝基具一定的变形性。需采取工程措施处理。而其下弱风化带及新鲜岩体节理裂隙少量发育或不发育,完整性与稳定性较好,力学强度较高,作为坝基变形甚微或不会产生变形。2、清基开挖深度及处理建议清基开挖深度原则上应挖除强风化带岩体。使坝基座落在弱风化岩体内。但由于两岸坡强风化带岩体埋深较大。要彻底挖除,施工困难且工程量大,鉴于上述原因,根据工程地质条件,建议清基开挖深度如下:左岸:地表分布的残坡积层全部清除,进入基岩;河床:表层分布的冲洪积层全部清除,进人基岩;右岸:地表分布的残坡积层全部清除,进入基岩。由于坝基岩体是粉砂岩、粉砂质页岩夹页岩,抗风化能力弱,分解速度快、基坑开挖时要预留保护层15-20cm.不能一次性开挖到建基面,应根据施工进度逐渐揭露建基面,被挖出的建基面需即时喷浆保护或采取其它保护措施处理。处理措施坝基渗漏及绕坝渗漏采用帷幕灌浆处理,帷幕灌浆长度左坝肩ZK1至右坝肩ZK3.灌浆深度:左岸;河床:右岸,处理深度可使岩体透水率小于10Lu;达到弱透水。坝基建基面岩体主要物理力学指标建议值如下:容重:/cm3浸水(湿)抗压强度:5-10MPa抗剪强度:~=30-32.。C=40~50kPa弹性模量:1000~2000MPa泊松比:变形模量:500~1000MPa更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:

毕业论文大坝边坡稳定性研究

1.定性分析方法

分析影响边坡稳定性的主要因素、失稳的力学机制、变形破坏的可能方式及工程的综合功能,并对边坡的成因及演化历史进行分析,以此评价边坡稳定状况及其可能的发展趋势。该方法的优点是综合考虑影响边坡稳定性的因素,快速地对边坡稳定性做出评价和预测。常用的方法有:

(1)地质分析法(历史成因分析法)

根据边坡的地貌形态、地质条件和边坡变形破坏的基本规律,追溯边坡演变的全过程,预测边坡稳定性发展的趋势及其破坏方式,从而对边坡稳定性做出评价,对已发生过滑坡的边坡,则判断其能否复活或转化。

(2)工程地质类比法

其实质是把已有的自然边坡或人工边坡的研究设计经验应用到条件相似的新边坡的研究和人工边坡的研究设计中去。需要对已有边坡进行详细的调查研究,全面分析工程地质因素和影响边坡变形发展主导因素的相似性和差异性,同时,还应考虑工程的类别、等级及其对边坡的特定要求等。它虽然是一种经验方法,但在边坡设计中,特别是在中小型工程的边坡设计中是很通用的方法。

(3)图解法

可以分为两类:(1)用一定的曲线和偌谟图来表征边坡有关参数之间的定量关系,由此求出边坡稳定性系数,或已知稳定系数及其他参数(φ、c、r、结构面倾角、坡角、坡高)仅一个未知的情况下,求出稳定坡角或极限坡高。这是力学计算的简化。(2)利用图解求边坡变形破坏的边界条件,分析软弱结构面的组合关系,分析滑体的形态、滑动方向,评价边坡的稳定程度,为力学计算创造条件。常用的为极射赤平投影分析法及实体比例投影法。

(4)边坡稳定专家系统

工程地质领域最早研制出的专家系统是用于地质勘查的专家系统Propecter,由斯坦福大学于20世纪70年代中期完成。另外,麻省理工学院在80年代中期研制的测井资料咨询专家系统也得到成功应用。在国内,许多单位正在进行研制,并取得很多成果。专家系统使得一般工程技术人员在解决工程地质问题时能像有经验的专家一样给出比较正确的判断并做出结论。因此,专家系统的应用为工程地质的发展提供了一条新思路。

2.定量评价方法

其实质仍是一种半定量方法,虽然评价结果表现为确定的数值,但最终判定仍然依赖人为的判断。目前,所有定量的计算方法都是基于定性基础之上的。

(1)极限平衡法

极限平衡法在工程中应用最为广泛。根据边坡破坏的边界条件,应用力学分析的方法,对可能发生的滑动面,在各种荷载作用下进行理论计算和抗滑强度的力学分析。通过反复计算和分析比较,对可能的滑动面给出稳定性系数。该方法比较直观、简单,对大多数边坡的评价结果比较令人满意。该方法的关键在于对滑体的范围和滑面的形态进行分析,正确地选用滑面计算参数,正确地分析滑体的各种荷载。基于该原理的方法很多,如条分法、圆弧法、Bishop法、Janbu法、不平衡传递系数法等。

极限平衡方法的最新发展之一是Sarma法。其基本概念:边坡除非是沿一个理想的平面或圆弧滑动,才可以作为一个完整的刚体运动,否则,必须先破裂成多个可以相对滑动的块体,才能发生滑动。该方法的优点是:可以用来评价各种类型滑坡的稳定性,如平面滑动、楔体滑动、圆弧及非圆弧滑动等。

(2)数值分析方法

主要是利用某种方法求出边坡的应力分布和变形情况,研究岩体中应力和应变的变化过程,求得各点上的局部稳定系数,由此判断边坡的稳定性。主要有以下几种:(1)有限单元法(FEM):该方法是目前应用最广泛的数值分析方法。其优点是部分地考虑了边坡岩体的非均质、不连续介质特征,考虑了岩体的应力应变特征,可以避免将坡体视为刚体、过于简化边界条件的缺点,能够接近实际地从应力应变分析边坡的变形破坏机制,对了解边坡的应力分布及应变位移变化有利。其不足之处是:数据准备工作量大,原始数据易出错,不能保证整个区域内某些物理量的连续性;对解决无限性问题、应力集中问题等精度比较差。(2)边界单元法(BEM):该方法只需对边界极限离散化,具有输入数据少的特点。计算精度较高,在处理无限域方面有明显的优势。不足之处:一般边界元法得到的线性方程组的关系矩阵是满的不对称矩阵,不便应用有限元中成熟的对稀疏对称矩阵的系列解法。另外,边界元法在处理材料的非线性和严重不均匀的边坡时,不如有限元法。(3)离散单元法(DEM):可以直观反映岩体变化的应力场、位移场及速度场等各个参量的变化,可以模拟边坡失稳的全过程。该方法特别适合块裂介质的大变形及破坏问题的分析。缺点是计算时步需要很小,阻尼系数难以确定等。(4)块体理论(BT)该方法利用拓扑学和群论评价三维不连续岩体稳定性,建立在构造地质和简单力学平衡计算基础上。块体理论为三维分析方法,随着关键块体类型的确定,能找出具有潜在危险的关键块体的临空面位置及其分布。

3.不确定性分析方法

(1)系统分析方法

由于边坡处于复杂的岩体力学环境条件下,其稳定性涉及的面很广,且程度非常复杂,可以认为其是一个复杂系统。因此,边坡问题也是一个系统工程问题。应用系统分析方法应该遵循的途径:岩体力学环境条件的研究→变形破坏机制的研究→稳定性计算分析。目前,该方法广泛应用于边坡稳定性分析之中。

(2)可靠度分析方法

确定分析方法中经常用到安全系数的概念,实际上只是滑动面上的平均稳定系数,而没有考虑影响安全系数各个因素的变异性,可靠度分析方法则考虑了这一点。可靠度分析方法在分析边坡的稳定性时,充分考虑各个随机要素(如岩体及结构面的物理力学性质,地下水的作用包括静水压力、动水压力、裂隙水压力、软化作用、浮托力及各种荷载等)的变异性。

(3)灰色系统方法

灰色系统理论主要以信息利用与开拓为宗旨,以客观现象量化为目标,除对事物进行描述外,更侧重对事物发展过程进行动态研究。应用于滑坡研究中主要有两方面:一是用灰色预测模型进行滑坡失稳时间的预报,实践证明该预测的精度仍需进一步提高;二是用灰色聚类理论进行边坡稳定性分级、分类。该方法的局限性是聚类指标的选取、灰元的白化等带有经验性质。

(4)模糊数学评判法

模糊数学对处理经验模糊性的事物和概念具有一定的优越条件。该方法首先找出影响边坡稳定性的因素,并进行分类,分别赋予一定的权值,然后根据最大隶属度原则判断边坡单元的稳定性。实践证明,模糊评判法效果较好,为多变量、多因素影响的边坡稳定性的综合定量评价提供了一种有效的手段。其缺点是各个因素的权重选取带有主观判断的性质。

4.确定性和不确定性方法的结合

主要是概率分析方法与有限元法或边界单元法相结合而形成的随机有限元法或随机边界单元法等。由于是随机变量,故其结果更能客观地模拟边坡岩体的力学性质、边坡岩体的变形破坏发展及其性态的变化,从而成为数值模拟方法发展的新途径,是边坡稳定性研究的新手段。

5.物理模拟方法

早在1971年,英国帝国学院最早把倾斜台面模型技术用于研究边坡倾倒破坏机理及过程。随后,又试制成了基底摩擦试验模型,广泛应用于边坡块状倾倒及弯折倾倒。然而,由于受模型尺寸的限制,这些模型技术不能模拟大型复杂的工程及二维、三维的模型。针对这种工程要求,离心模型试验技术快速发展起来。国外早在20世纪30年代就已起步,特别是近20年来,这一技术有了快速发展,并得到广泛应用。离心模型试验主要模拟以自重为主荷载的岩土结构,在模型试验过程中模型出现了与原型相同的应力状态,从而避免了使用相似材料,而直接使用原型材料。因此,这项技术已被广泛地在各个方面得到应用。由于离心模型技术能使模型达到原型的压力水平,近年来已被广泛地应用于滑坡研究之中,为复杂的岩石工程的研究提供了有力手段。边坡工程中的离心模型试验也存在一些尚未解决的问题,主要是一些模拟理论问题。由于用原型材料进行试验,在相似规律条件下,并不能使模型满足所有的条件,从而引起固有误差。此外,如何确定参数有待进一步研究。

说到边坡的稳定性?现阶段,影响边坡稳定性因素有哪些?基本情况怎么样?以下是中达咨询小编梳理边坡的稳定性相关内容,基本情况如下:边坡指的是为保证路基稳定,在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面。中达咨询通过相关内容梳理,现阶段,边坡的稳定性内容如下:影响边坡工程稳定性因素有很多,具体可分为内在因素和外在因素进行分析。组成边坡的岩土体类型及性质、边坡地质构造、边坡形态、地下水等:外部因素包括:振动作用、气候条件、风化作用、坡体植被、人类工程活动等。内部因素地层与岩性地层与岩性是决定边坡工程地质特征的基本因素,也是研究边坡稳定性的重要依据,因此,地层岩性的差异往往是影响边坡稳定的主要因素。不同地层不同岩性各有其常见的变形破坏形式,古老的泥质变质岩系,如千枚岩、片岩等地层,都属于易滑地层,在这些地层形成的边坡,其稳定性必然较差。岩性对边坡的变形破坏也有直接影响。所谓岩性是指组成岩石的物理、化学、水理和力学性质、这些性质的变化或改变,在一定程度上影响着边坡的稳定。地质构造和地应力地质构造主要指区域构造特点、边坡地质的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙发育特征以及区域新构造运动活动特点等。它对边坡岩体的稳定,特别是对岩质边坡稳定性的影响十分显著。在区域构造比较复杂的地区,边坡的稳定性较差。例如、在我国西南地区的横断山脉地段、金沙江地区的深切峡谷、边坡的崩塌体、滑动体极其发育,常出现超大型滑坡及滑坡群,滑坡、崩塌、泥石流等新老堆积物到处可见。地应力是控制边坡岩体节理发育裂隙扩展以及边坡变形特征的重要因素。此外,地应力还可直接引起边坡岩体的变形甚至破坏。在实际公路工程建设中,由于开挖使得坑壁出现临空,引起应力释放,使基坑人工边坡内的地应力重新调整,引起基坑边坡岩休的软弱夹层产生位移,使岩体沿层面发生错位,急剧变形期达3个月之久,平均每月变形约20mm,而岩体的位移错动方向和实测最大主应力方向相同,但不受岩层倾向控制,甚不沿与岩层倾向相反的方位错动。现场实测最大平应力为3Mpa,其值远大于由重力引起的水平分力,因此分析稳定性时需要对其进行分析和判断。岩体结构在岩体强度及其稳定性的研究中,证实了岩体中的断层、层理、节理和片理是边坡稳定性的控制因素。所以,结构面被认为是特别重要的影响因素,结构面强度比岩石本身强度低很多,根据岩块强度计算稳定的岩体边坡可以高达数百米,然而岩体内含有不利方位的结构面时,高度不大的边坡也可能发生破坏。其根本原因就在于岩体中有结构面存在,降低了岩体的整体强度,增大了岩体的变形性和流变性,形成岩体的不均匀性和非连续性。大量边坡的失事证明:一个或多个结构面组合边界的剪切滑移、张拉破坏和错动变形是造成边坡岩体失稳的主要原因。从边坡稳定性考虑,要特别研究岩体结构面的下列主要特征,即:结构面的成因类型、结构面的组数和数量、结构面连续性及其间距、结构面的起伏度及粗糙度、结构面表面结合状态及充填物、结构面状况及其与边坡临空面的关系等。这些特征及其组合将对边坡稳定状态、可能的滑落类型、岩体强度等起着重要的影响。原生结构面:为成岩阶段形成的结构面,按成岩作用可分为沉积结构面,火成结构面和变质结构面;构造结构面:是在地质构造运动中受构造应力作用所产生的破裂面和裂隙带;次生结构面:是在原生结构面的基础上,因风化、地下水和卸荷作用,使原有的结构面规模加大以及性质改变的结果。不同成因的结构面对边坡稳定性的影响程度也不同,一般来说,构造结构面是影响最大的,其次是次生结构面。外部因素影响边坡工程的外部因素也很多,比如水的影响:a.静水压力和浮托力。b.动水压力(或称渗透力)。c.水对边坡岩体的物理化学的破坏。d.地下水的存在和水位的高低。e.地下水的流动与断层透水性的优劣。更多关于标书代写制作,提升中标率,点击底部客服免费咨询。

甲基硅油热稳定性研究论文

二甲基硅油(dimethylsilicone fluid) 分子式:(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]nSi(CH3)3 性能: 一般通用的201甲基硅油,具有良好的耐高、低温性能,闪点高,凝固点低,蒸气压低,有良好的抗氧化性和化学稳定性,可在-50℃――+20℃的高温范围内长期使用,隔绝空气或在惰性气体中,可在200℃下长期使用,并且有粘温系数小,表面张力小,压缩率大,抗切变性好,透光性好等优点,还具有优良的电绝缘性能,耐电弧、电晕、防潮性能好及生理惰性好,因而在工农业生产各部门、国防工业、科学研究及医疗卫生等部门都得到了极其广泛的应用. 201R甲基硅油除具备201甲基硅油的一切特性外,由于生产工艺独特在硅油中不含有残存的催化剂及其分解产物,不含金属离字,因而无毒、无味、无嗅的特点更为突出,对人体无刺激性,不会引起过敏反应,且能与常用的化妆品组份相配伍,这些性能使硅油能很好的用于化妆品生产中,以改善化妆品的性能. 硅油有低表面张力与粘度相结合,可使化妆品其它组份易于在皮肤上扩散成薄膜,且无粘稠感,硅油的去粘性能,使它与凡士林、石腊、蜂腊、羊毛脂等配合而得到不粘腻的产品,挥发性硅油可赋予化妆品以快干、光滑、防污的光泽好等性能,作为化妆品载体,它可以迅速消散而使其它化妆品组份成均匀分布的薄膜,这在眼部美容品中及指甲油中是很重要的,在护发品中,硅油可使头发增加光泽,同时可起定型及防止头发粘在一起的作用,在洗发剂中,硅油可使头发易于梳理,在护肤品中,硅油形成的疏水薄膜,即可防止其它组份被水洗去,又可保持皮肤在正常透气,目前硅油己成为许多化妆品的重要成分或助剂,由于201R甲基硅油的突出特点,将它作为化妆品、医用品和日化工产品的重要原料是当之无愧的. 产品为透明无色、无味、无嗅、无毒的油状液体.具有闪点高、凝固点低、热稳定性好、耐高低温等特性.能在-50—+180℃下长期使用,如在隔绝空气或在惰性气体中长期使用温度可达200℃.硅油的表面张力很小、压缩率大、抗切变性能好、粘温系数小、介电损耗小;耐电孤、电晕、不易燃;憎水防潮,同时还具有良好的生理惰性. 主要用途: 广泛地用于电气绝缘、润滑、防震防潮、消泡、阻尼、热载体、液压油;可作油漆和上光剂等添加剂.也可作塑料加工的添加剂,以提高塑料的脱模性、耐磨性等;硅油也是配制化妆品及某些药物的重要组分. 技术指标: 产品指标 201-100 201-350 201-500 201- 外 观 无色透明 运动粘度 cst(25℃) 100±10 350±30 500±30 800±40 1000±50 折光率 (25℃) - 闪点 (开口杯法)℃≥ 280 300 300 300 300 比重 (25/25℃) - 凝固点℃≤ -55 50 -50 -50 -50

使用二甲基硅油作为冷凝液时,应该注意以下几点:1. 在使用二甲基硅油之前,应检查系统的工作压力,以确保使用的二甲基硅油的压力极限大于系统的工作压力,以免发生事故。2. 二甲基硅油只能与温度低于250℃的低温蒸汽系统兼容,不能用在高温蒸汽系统中。3. 如果二甲基硅油被污染,应更换,以免影响汽轮机的正常运行。4. 在使用二甲基硅油前,应将系统内残留的废水排出,以免污染。5. 在使用二甲基硅油前,应对系统进行详细的检查,以确保系统没有损坏或毛病。6. 二甲基硅油的运输和储存应遵守有关法律法规的要求,避免发生污染或灾害。

主链为硅氧键,杂原子柔性很好,可以做成橡胶,而且硅氧键键能比碳碳键高很多,化学稳定性好,能耐高温,大概在300度左右。

就是因为甲基硅油耐高温啊,三甲基硅油可以耐300度,四甲基硅油可以耐400度。

义齿基托树脂的稳定性研究论文

该研究着眼于树脂基体本身和增强体系统,对基托树脂PMMA进行 改性,在兼顾其热稳定性、对溶剂的化学稳定性以及生物相容性的同时,提高义齿基托树脂的力学性能.材料与方法:1.高活性单体的筛选选择筛选具有含双键 (c=c)、柔链(c-o-c)、能交联

对基托树脂的改进,主要针对牙齿。义齿基托树脂,由脂肪族聚酰胺、色素制成,用于制作局部及全口义齿的基托。是一种常用的义齿修复用高分子。

结构稳定性研究论文

近几年,我国的经济发展速度极快,随着经济的发展,人们的生活水平也不断的提高。对建筑也有更高的要求。建筑结构的设计工作当中,建筑的稳定性是十分重要的。下文是我为大家搜集整理的建筑结构的论文的内容,欢迎大家阅读参考!

浅论建筑结构设计

【摘要】 在建筑设计中,结构的设计有着举足轻重的地位。为此,本文就建筑结构设计遵循的原则,建筑结构的基本要求,多层和高层房屋以及单层大跨度房屋的常见结构型式等有关问题进行分析。

【关键字】 建筑;结构;设计;型式

引言

结构是建筑物赖以存在的物质基础,在一定意义上,结构支配着建筑,这是因为,任何建筑物都要耗用大量的劳力和材料来建造,建筑物首先必须抵抗或承受各种外界的作用如风力、重力、地震等,合理的选择结构材料和结构型式,即可满足建筑物的美学原则,又可以带来经济效益。

一、建筑结构设计遵循的原则

1.满足使用功能要求

由于建筑物所处的环境和使用性质不同,除满足空间尺寸要求外,还要满足某些建筑物的特殊要求,如保温、通风、隔热、吸声等,在构造设计时要综合相关专业的技术知识,优化设计,选择经济合理的构造 措施 ,满足建筑使用功能要求。

2.确保结构安全

正确的结构计算时保证建筑物安全的前提,除对建筑结构、构件进行必要的计算外,对阳台栏杆、楼梯扶手、构件接缝等,要采取必要的措施,保证其在使用过程中的安全和可靠。

3.注重建筑经济的综合效益

建筑构造设计要处处考虑经济合理,采用合理的构造方案,就地取材,节约材料,在保证质量的前提下降低造价,并减少建筑物的运行费用、维护费用。

二、建筑结构的基本要求

新型建筑材料的生产、施工技术的进步、结构分析 方法 的发展,都给建筑设计带来了灵活性和更广阔的空间。但是,这种灵活性并不排除现代建筑结构需要满足的基本要求。其要求包括以下方面:

1.稳定。整体结构或结构的一部分作为刚体不允许发生危险的运动,这种危险可能来自结构自身,也可能来自地基的不均匀沉陷或基土的滑移,例如意大利的比萨斜塔由于地基不均匀沉降引起的倾斜。

2.平衡。平衡的基本要求就是保证结构和结构的任何一部分都不发生运动,力的平衡条件总能得到满足,从宏观上来看,建筑物总是静止的。平衡的要求是结构与“机构”即几何可变体系的根本区别,因此建筑结构的任何部分都应当是几何不变的。

3.经济。现代建筑的结构部分造价通常不超过建筑总造价的30%,因此,结构的采用应当是使建筑的总造价最经济。结构的经济性并不是指单纯的造价,而是体现在多个方面,而且结构的造价受材料和劳动力价格比值的影响,还受施工方法、施工速度以及结构的维护费用的影响。

4.美观。美学对结构的要求有时甚至超过承载能力的要求和经济要求,尤其是象征性建筑和纪念性建筑更是如此,应当懂得,纯粹质朴和真实的结构会增加美的效果,不正确的结构将明显的损害建筑物的美观。

5.优化。应在建筑方案设计的基础上,在满足结构安全的前提下,充分优化结构设计,必要时应委托专业的设计公司进行结构设计和结构的优化设计,降低建筑物的自身荷载,减少主要材料的消耗,通过工程概算及其主要技术经济指标分析结构设计的优化程度。

结构专业的优化设计,不是以牺牲结构安全度和抗震性能来求得经济效益的,而是以结构理论为基础,以工程 经验 为前提,以对结构设计规范实质内涵的理解和灵活运用为指导,以先进的结构分析方法为手段,对设计进行深入调整、改善与提高,对成本进行审核和监控,是对结构设计再加工的过程。“优化”工作是以原设计为基础,在充分尊重原设计的基础上,着眼于结构体系和结构布置的合理性和高新技术的应用,同时,“优化”的过程也是发现差错、纠正不足的过程,通过优化降低不安全因素,从而保证项目的技术质量和经济质量。结构设计优化是精益求精的过程,将会带来合理的设计、带来经济技术效益。

实现上述各项要求,在结构设计中就要贯彻“经济合理、技术先进、安全适用、确保质量”的结构设计原则,保证结构和建筑的和谐统一。

三、建筑结构选型

一个好的建筑设计,需要有一个好的结构型式去实现。而结构型式的最佳选择,要考虑到建筑上的使用功能、结构上的安全合理、艺术上的造型美观、造价上的经济,以及施工上的可能条件,进行综合分析比较才能最后确定。

以下针对多层和高层房屋以及单层大跨度房屋的常见结构型式的受力特点、适用范围进行简单分析。

多层和高层房屋结构的主要承重结构体系有:混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系等。

1.混合结构体系

这是多层民用建筑房屋中最常用的一种结构型式,其墙体、基础等竖向构件采用砌体结构,而楼盖、屋盖等水平构件则采用钢筋混凝土梁板结构。结合抗震要求,在进行混合结构房屋设计和选型时,应注意以下一些问题。

(1)层高和房屋最大高宽比

限制房屋的高宽比,是为了保证房屋的刚度和房屋的整体抗弯承载力,普通砖、多孔砖和小砌块砌体房屋的层高不应超过。

(2)多层房屋的层数和高度限制

一般情况下,房屋的层数和总高度不应超过表中的规定。显然,采用烧结普通砖砌体的混合结构,其层数和总高度均比其他砌体的要好,对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋应比表中规定的降低3m,层数相应减少一层;各层横墙很少的多层砌体房屋,还应根据具体情况再适当降低总高度和减少层数。

(3)纵横墙布置

在进行结构布置时,应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重方案;纵横墙的布置宜均匀对齐,沿平面内宜对齐,沿竖向上下连续,同一轴线上的窗间墙宜均匀。楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。

2.框架结构体系

与混合结构类似,框架结构也可分为横向框架承重、纵向框架承重及纵横双向框架共同承重等布质形式。一般房屋框架采用横向框架承重,在房屋纵向设置连系梁与横向框架相连;当楼板为预制板时,楼板顺纵向布置,楼板现浇时,一般设置纵向次梁,形成单向板肋形楼盖体系。当柱网为正方形或接近正方形,或者楼面活荷载较大时,也往往采用纵横双向布置的框架,这时楼面长采用现浇双向板楼盖或井字梁楼盖。

框架结构体系包括全框架结构、内框架砖房和底部框架上部砖房几种形式。现浇钢筋混凝土框架结构房屋的适用高度分别为60m、55m、45m和25m。现浇框架结构的整体性和抗震性能都较好,建筑平面布置也相当灵活,广泛用于6――15层的多层和高层房屋,如学校的教学楼、实验楼、办公楼、医院等(其经济层数为10层左右、房屋的高宽比以5――7为宜)。在水平荷载作用下,框架的整体变形为剪切型。

四、结束语

建筑住宅在国家基本建设投资中占有很大的比例,因此在建筑结构设计中必须正确处理适用、经济、美观等几方面的关系。根据不同类型的建筑,正确的把握好结构的类型,更不能忽略建筑设计的经济性,要在满足使用要求下,用较少的投资建造美观、简洁、大方的建筑,让人们居住的更加舒适、健康。

参考文献

1.熊丹安,建筑结构,华南理工大学出版社,2009年版

浅析建筑抗震结构设计

摘要:抗震,是当前建筑施工必须要关注的话题,建筑结构的抗震也就成了房屋设计必须要考量的核心环节。 文章 将就建筑抗震设计的要求、目标、原则,以及相关的内容进行探讨。

关键词 抗震;结构;设计方法

如何能够让建筑在地震中保持安全,不受严重的损害,是当前建筑施工设计必须要考量的一个大问题,特别是近年来地震频繁,人们的生命财产受到严重威胁,建筑安全则成了社会安全的一个重要影响因素,为保证建筑的抗震能力,设计人员必须要根据相关标准,设计出具有相当抗震能力的房屋。

1.抗震设防的目标

我们所说的抗震设防,指的是对建筑物进行抗震设计,同时有针对性的采取一定的抗震构造的措施,最终实现结构抗震的效果和目的。一般来说,抗震设防主要依据的是抗震设防烈度。而抗震设防烈度的依据,是以国家规定权限审批或颁发的文件执行的,其是一个地区作为抗震设防标准。通常情况下,是采用国家地震局颁发的地震烈度区划图中规定的基本烈度的。从当前内外抗震设防目标的发展总趋势来看,其基本要求建筑物在使用期间,可以应对对不同频率和强度的地震,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。这是我国抗震设计规范所采用的抗震设防目标。

建筑工程在施工中的设防的目标如下:1)如果所遭受的是低于本地区设防烈度多遇的常规地震,建筑物不受损坏,不需 修理 仍可继续使用;2)如果遭受到本地区规定的设防烈度的地震,建筑物,包括结构和非结构部分,可能损坏,但不会对人民生命和生产设备的安全造成威胁,经修理仍可使用;3)如果遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震,尽量保证建筑物不倒塌。

也就是说,在建筑结构的防震设计上,设计方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度这三个层次进行考虑。从概率上看,多遇地震烈度是发生机会较大的地震级别。按照现行规范设计的建筑,在设计上要达到这样的防震效果:当遭遇多遇烈度作用时,建筑物处于弹性阶段,通常不会损坏;当遭遇相应基本烈度的地震时,建筑物将进入弹塑性状态,但一般不会发生严重破坏;当遭遇罕遇烈度作用时,建筑物可能会有严重破坏,但不至于倒塌。

2.建筑结构抗震设计方法要点

我国所颁布的《抗震规范》提出了两阶段设计方法,以实现上述3个烈度水准的抗震设防要求。第一阶段的设计方案,必须要符合抗震设计原则,同时根据与基本烈度相对应的众值烈度(相当于小震)的地震动参数,通过采用弹性反应谱法求得结构在弹性状态下的地震作用标准值和相应的地震作用效应,接着与其他荷载效应按一定的组合系数进行组合,同时对结构构件截面,进行具有针对性的承载力验算,如果建筑物较高,还必须要进行变形验算,以保证其侧向变形不要过大。这样,一方面满足了第一水准下必要的承载力可靠度,同时也满足第二水准的设防要求(损坏可修)。当然,最后还必须通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求。

对于非地震高发区的大多数建筑结构而言,只进行第一阶段的设计已经足够了,但根据建筑的特点和地区的特征,少部分结构诸如有特殊要求的建筑和地震时易倒塌的结构,还必须要进行第二阶段的设计,也就是按与基本烈度相对应的罕遇烈度(相当于大震)验算结构的弹塑性层间变形是否满足规范要求(不发生倒塌)。如果发现有变形过大的薄弱层,那应该积极修改设计,或者可以采取相应的构造措施,以满足第三水准的设防要求,也就是大震不倒。

3.结构选型与结构布置

结构材料的选择

选择哪一种材料对建筑的结构抗震有着直接的影响,所以材料的选择应该与建筑的方案设计同步,在研究建筑形式的同时进着手进行研究。同时还应该要确定采用什么样的结构体系。这样做的目的,主要是为了能够根据工程的各方面条件,选择既符合抗震要求又经济实用的结构类型。结构选型是较为复杂的一项工作,在选择时必须要考虑建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素,再加上经技术、经济条件比较后再确定。如果我们单从抗震角度考虑,好的结构型式,应具备以下特点:1)延性系数高;2)“强度/重力”比值大;3)匀质性好;4)正交各向同性;5)构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性,并能发挥材料的全部强度。如果只从数据上看,按照上述标准来衡量,常见建筑结构类型,理论上的抗震性能优劣顺序是:1)钢结构;2)型钢混凝土结构;3)混凝土一钢混合结构;4)现浇钢筋混凝土结构;5)预应力混凝土结构等。当然,在这里必须要强调的是,我们说的抗震最好的钢结构,其优越性是相对性的,从优点看,其延性,连接较好,具有可靠的节点,同时拥有在低周往复荷载下有饱满稳定的滞回曲线,从实际的经验看,钢结构建筑的表现都不错。但是,我们说的相对性,是只设计理念即施工方法的到位如果不到位这些建筑同样会在地震中受损。

抗震结构体系的确定

不同的结构体系,在抗震性能、使用效果和经济指标等方面的效果是不同的。因此,确定适合的抗震结构体系至关重要。《抗震规范》的基本要求:1)必须具备明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;2)形成多道抗震防线,避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力;3)必须具备必要的强度以及良好的变形能力和耗能能力;4)应该具有合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中;对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。

总之,在选择确定建筑的结构体系时,建筑物刚度与场地条件的关系是必须要考虑的。如果建筑物自振周期与地基土的卓越周期接近一致,那就说明建筑可能会产生共振,进而加重建筑物损害。一般来说,建筑物的自振周期与结构本身刚度有关,所以在设计房屋之前,设计单位必须要掌握场地和地基土及其卓越周期,以便在建筑结构的设计中调整结构刚度,最终避开共振周期。

当然,在选择结构体系时,还应该要注意选择合理的基础形式。基础应该有足够的埋深,如果是多层房屋,就应该设置地下室。根据实践调查,设置地下室的房屋,可以减轻整个结构的震害。至于那些地基软弱的,就应该考虑选用桩基、筏板基础或箱形基础。而针对岩层高低起伏不均匀的情况,则可以考虑选择桩基,桩基可以穿入非液化土层,使建筑结构更加稳固。如果建筑物层数不多、地基条件又较好时,也可以采用单独基础或十字交叉带形基础等。

结构布置的一般原则

平面布置力求对称 通常情况下,对称结构在地面平动作用下只会发生平移振动,各构件的侧移量相等,这样就使得水平地震作用按构件刚度分配,所以各构件受力比较均匀,不会导致力的分布失衡。如果是非对称结构,刚心会偏在一边,质心与刚心不重合,即便只是发生地面平动也可能出现扭转振动。最终会导致远离刚心的构件,侧移量大,承担过度的水平地震剪力。这就很容易发生严重破坏,甚至可能会导致整个结构因一侧构件失效而倒塌。

竖向布置力求均匀 结构竖向布置均匀,可以最大限度的使其竖向刚度、强度变化均匀,这样可以有效的避免出现薄弱层。从建筑结构的特点看,临街的建筑物,往往会因为商业的需要,底部几层有大空间的设置。非临街的建筑物,底部也可能门厅、餐厅或停车场,而出现大空间。在这种结构中,上部的钢筋混凝土抗震墙或竖向支撑或砌体墙体到此被中止,而下部须采取框架体系。也就是说,上部各层为全墙体系或框架一抗震墙体系,而底层或底部两三层则为框架体系,整个结构属“框托墙”体系。地震经验指出,这种体系很不利于抗震。因此,在实际的抗震结构设计中,应该要保持结构竖向布置的均匀。

也就是说,同一楼层的框架柱,必须要具有大致相同的刚度、强度和延性,以此避免地震时,因受力大小悬殊而被各个击破的危险。此外,还必须注意的是,在采用纯框架结构的高层建筑中,楼梯踏步斜梁和平台梁直接与框架柱相连时,应该避免该柱变成短柱的情况,这样才能有效的避免地震时发生剪切破坏。

4.结语

总之,在建筑结构的防震设计中,设计人员必须根据建筑的实际情况,结合地质环境,在经济与安全的综合考量下,设计出科学合理的防震方案,保证建筑物在相应的防震标准下进行施工,保证建筑的安全。

参考文献:

[1]寇秀梅.结构设计中的抗震设计问题[J].中国西部科技,2008(06).

[2]李智建,石延明.浅谈建筑结构设计中的抗震设计[J].科技资讯,2009(12).

[3]王翠坤,杨沈.汶川地震对建筑结构设计的启示[J].震灾防御技术,2008(03).

浅谈建筑工程结构加固技术

摘 要:随着时代的不断进步和经济的飞速发展,我国的城市化程度日益加深,这对我国未来的经济社会建设具有重大的意义和深远的影响。但是,随着城市化发展,人们对生活质量的要求越来越高,对房屋建筑的性能要求越来越全面,如舒适性、功能性、节能型等性能都成为建筑工程施工设计过程中不可忽视的问题。其中,建筑工程的质量尤其重要,加强对建筑工程结构加固技术的应用,找出适合的加固方法,提高建筑工程质量已经成为我国建筑工程施工过程中十分重要的环节,因此,我们必须要对其给予高度的重视,满足人们和社会的需求,以促进经济发展、提高人们生活水平。

关键词:建筑工程;结构加固技术;现状;方法

一旦建筑物因为一些原因而不能够继续满足某种功能的要求或者对满足某种功能的要求产生怀疑的时候,我们就必须对建筑物的整体结构或者建筑物结构的某一部分进行检测,当检测结果显示被检测的建筑物存在安全隐患时,就需要对该建筑物进行一定的加固处理,严重时甚至要进行拆除重建。在我国,约有三分之二的大城市都处于地震区,每次发生地震时都会对当地的建筑物造成十分严重的破坏,此外,随着我国城市化进程的发展,人口和建筑物的密集程度越来越高,发生火灾的频率也迅速增加,所引发的后果日益严重,这十分不利于人们的工作和生活。因此,加强对建筑工程加固技术的应用是时代背景下的一项基本要求。

一、我国建筑工程结构加固技术的发展现状

随着我国建筑行业的迅速发展,人们对建筑工程结构加固的要求越来越高,我国政府也对建筑工程施工方面给予了相对较高的关注。目前,我国已经颁布了一些相关的行为规范,包括《建筑抗震加固技术规程》、《混凝土结构加固技术规范》等,都对建筑工程施工过程中所采用的加固方法、所遵循的加固基本原则、所使用的加固材料、以及施工安全和工程验收等环节做出了十分明确的规定和要求。这能够在很大程度上促进和推动我国建筑工程结构加固技术的发展和应用。然而,由于人们大多都习惯了使用传统的加固经验,在混凝土结构加固实践中不能很好的做出改变,也没有从更深的层次对加固技术进行探索分析,导致我国的加固技术进步缓慢。这使得我国建筑工程加固技术仍然处于相对较为落后的传统工艺阶段,技术含量较低。

二、建筑工程结构加固的意义和原因

所谓建筑工程加固技术,就是指通过采用各种技术措施来提高建筑工程的质量和可靠性,使建筑物能够满足安全性、耐久性、适用性等要求。进行建筑工程结构加固的意义在于满足对建筑结构强度的要求,依据我国建筑工程施工规范的规定,建筑工程结构设计应该遵循极限状态设计的原则,混凝土结构必须满足结构应用要求,以确保其符合相关规定的刚性、强度和耐久性标准。

然而,由于各种各样的原因,导致建筑物难以完全符合人们的需求,建筑结构不得不进行加固处理。在我国常见的加固原因包括以下几个方面。第一,设计过程中存在缺陷。建筑工程设计人员设计过程中,虽然已经综合考虑了建筑结构安全及使用的各种影响因素,但在实际应用时,由于各个结构的独特性,使其难以将所有的因素都通过设计中所采用的数学模型表现出来。第二,勘察造成的缺陷。勘察人员在建筑工程施工前期会对建筑场地进行实地勘察,收集建筑基地的实际地形资料,以根据实际情况适当调整施工方法,保证建筑物的质量。但是,若不能真实反映勘察过程中的地基土和地下水情况,那么,将极可能造成建筑工程的缺陷。第三,施工过程中造成的缺陷。主要包括了施工队伍缺少专业系统的培训、人员素质低下、施工管理混乱等原因。此外,建筑物的不当使用、恶劣的环境、自然灾害等因素也会对建筑物造成破坏,使其不得不进行加固处理。

三、我国目前常用的建筑工程结构加固方法

(一)外包钢加固法

外包钢加固法的加固原理是:通过在建筑构件的两角或四角外包上型钢,使建筑构件的受力性能大大增强,从而实现加固的目的。这种加固方法有湿式和干式两种,一般湿式加固法效果更好。外包钢加固法具有操作简便,现场工作量小的优点,适用于不能增大建筑构件截面积却又要较大程度增强承载力的情况,例如钢筋混凝土柱、梁、腹杆的加固等。

(二)加大截面加固法

加大截面加固法,顾名思义,就是在建筑构件的外面外包混凝土,从而使建筑构件的横截面积大大增加,配筋量也大幅度提升,进而使建筑构件的承载能力得到增强的一种加固方法。这种方法在我国较为传统,加固工艺也十分简单,因此应用范围极广。一般在梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固中都可使用这种方法。

(三)粘贴钢板加固法

这种加固方法的原理是用特制的建筑结构胶在混凝土构件表面粘贴钢板,令它们能够共同工作、整体受力,从而达到加固的目的,结构承载能力大幅度提升。粘贴钢筋加固法对建筑结构胶具有非常高的要求,其必须要满足粘结力强、强度高、耐老化、线膨胀系数小、弹性模量高等要求。

四、建筑工程加固方法的选择要点

目前,在我国常见的建筑工程结构加固技术有很多,它们各具特点,适用于不同的加固情况,对此,在进行加固方法的选择时,要仔细分析,进行可靠性鉴定,依据鉴定的结果和结构功能降低的原因,并综合考虑建筑结构布置特征、建筑主体结构传力承力特征、新增功能要求以及建筑物周围环境等各个方面的影响因素,以确保加固技术应用的结果能满足人们的实际需求。

五、结束语

建筑工程的质量关系到国家的经济发展和人们的生活安全,是社会民生的一个 热点 问题,受到了各界的广泛关注。而建筑结构的科学加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分,因此,我们应该对建筑工程加固技术给予高度的重视。首先,严格遵守相关规范是最基本的要求。其次,要加强加固技术在建筑工程中的应用,选择合适的加固方法,确保建筑物的质量能够符合设计要求。最后,还要注重对建筑工程加固技术的创新和发展,这是在经济和科技不断进步的时代背景下促进建筑工程发展的一项基本要求,对我国的长远发展具有重要意义。

参考文献:

[1] 陈钢,饶亚飞.探讨建筑工程结构加固技术[J].城市建设理论研究(电子版),2015,5(12):912-913.

[2] 楚百磊,李智勇.建筑工程结构加固技术的探析[J].建筑工程技术与设计,2015(19):133-133.

[3] 李江涛.简述建筑工程结构加固技术[J].建筑工程技术与设计,2015(21):57-57.

摘要: 我国实行改革开放政策以来,伴随国家经济发展的主旋律,轻钢结构建筑也在中国建筑领域-枝独秀 得到迅猛发展。-方面已建成了大量的轻钢结构建筑,另一方面也成长了一大批较有规模的轻钢结构建设企业,并且在技术领域逐步形成了具有中国特色的轻钢结构建筑体系。二十年来,国内轻钢结构建筑体系从无到有,从简单到复杂,从引进国外技术到消化吸收、开发自己的轻钢结构体系,已经积累了大量的经验,取得了相当可观的成绩。但与国外先进水平相比较,仍有不小的差距。本文作者由于工作关系,有机会较深入地接触了国外轻钢结构建筑领域著名企业,一定程度上掌握了国外特别是美国轻钢结构构建筑的设计、制造、安装技术以及关于轻钢结构建筑的管理理念等一系列知识。为推动轻钢结构建筑技术的发展,本文作者意欲抛砖引玉,试从中外比较的角度,谈谈自己的心得。 关键词: 钢结构建筑比较轻钢结构建筑的主要材料是钢结构框架辅以彩色金属压型钢板,由于其框架结构以门式刚架为主,因此,其建筑表现是以门式刚架为基础进行衍化。从总体上说,轻钢结构建筑以简捷明快的特点得到社会各界认 可。按目前的情况分析,国内外企业所承建的建筑在建筑表现上其差距主要有以下三个方面:(一)建筑设计理念上的差距从本质上讲,轻钢结构的建筑设计仍然执行现行的各种建筑规范,与混凝土建筑没有本质的区别。但其建筑理念由于使用材料的特殊性,确有与混凝土不同的地方,进而使其建筑表现出多种差别。1、 建筑结构设计一体化混凝土建筑的设计都是按着先建筑设计后结构设计的理念进行设计,而轻钢结构建筑由于其特殊的材料和先进的设计软件,得以使设计程序实现建筑结构一体化设计,即建筑设计完成与结构设计同时完成。目前, 国外轻钢结构企业都是遵循这样一条理念,而国内的大多数企业仍执行混凝土建设设计的原则。建筑设计按混凝土建筑的设计方式进行设计,在结构设计的时候一方面很难完整地表现其建筑风格,另一方面也破 坏了轻钢结构建筑特有的建筑特色。比如,轻钢结构可以实现大跨度,而混凝土结构很难实现。由于建筑设计工程师不了解这一情况,因此,其设计的建筑可能都是小跨度的建筑,这就有可能失去建设具有恢弘 气势的大跨度建筑的机会。这主要由于目前国内众多设计院没有先进的设计软件的原因造成的。今后随着各种先进的钢结构设计软件的普及,这一问题会得到圆满的解决。2、 围护系统与主体结构设计一体化在这方面我国企业的基本做法是,主体结构的设计、维护系统的设计分开来进行,而国外普遍的做法是统一进行设计,甚至有些企业仍然执行建筑模数制以保证建筑整体安装的精确度。比如,在两个立柱之间安 装内墙板,按前者的做法,内墙板从左柱开始排板是高肋,到右柱都是高肋。实际上这表明按前者的做法不能保证安装的精确度,而后者能保证安装的精确度。3、 配件系统与整体建筑系统设计一体化国外企业设计的建筑在安装时,基本保证安装结束的时候,地面上没有多余的配件,建筑上也没有缺少的配件。而国内多数企业的情况却是或者少配件,或者多配件。这是因为配件系统的设计与整个建筑系统的 设计不统一的结果。而建筑表现也因此受到影响。当然,这里也有一个配件标准化的问题。(二)建筑表现形式的差距轻钢结构建筑的建筑表现主要有以下四个方面的特征,即规模、线条、色彩和变化。在这四个方面,我们都不同程度的存在差距。1、建筑规模:国外企业设计的轻钢结构建筑在建筑规模的表现上,表现得相当出色,特别是一脊双玻或带女儿墙的大跨度轻钢结构建筑,具有恢弘的建筑气势。这种用建筑规模表现建筑风格的作品,出自国内企业 之手的,目前还不多见。2、金属压型钢板的线条:线条是表现轻钢结构建筑的风格最独特的特征,这种匀称的线条,或横或纵,使得轻钢结构建筑富有流畅的金属质感,与传统的混凝土建筑相比较形成极大的反差,体现了强烈的现代工业的 气息。但国内企业建筑往往在不经意间破坏了这种线条,而使得建筑物整体形象呆板、呆滞。接下页

这个直接翻译就行了

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