1、試析輕鋼建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市工業(yè)用地、商業(yè)用地和民用用地逐漸增多，這就使得原本緊張的城市用地變得更加緊張，也使得城市建筑不能更好的滿足現(xiàn)代化發(fā)展的需求。而在國家明確規(guī)定不能強占良田土地，重建造價又高的情況下，建筑商只能選擇對原有住房進行增層。然而在增層中采用的是輕鋼增層技術(shù)，其在實踐中總會出現(xiàn)一些問題，特別是結(jié)構(gòu)抗震方面的問題。 關(guān)鍵詞：輕鋼；建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計Abstract: with the development of economy, the city industry land and the land for commercial use and civi
2、l land increases gradually, this makes originally nervous city land become more nervous, also makes the city buildings cant better meet the needs of the development of the modernization. And in the country specific provision cant seizing fertile land, reconstruction and high cost of cases, builders
3、can choose only the original housing them layer. However in the layer, use is light steel increased layer technology, its in practice there is always some problems, especially structure seismic problems.Keywords: light steel; Building structure; Seismic design中圖分類號：TU973+.31文獻標識碼：A 文章編號：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，
4、城市化進程的不斷加快，城市用地規(guī)模在逐漸減少，其已經(jīng)不能更好的滿足城市發(fā)展需求。為了解決這一問題，可以對既有建筑進行改造，這樣不僅能緩解住房緊張，也能響應(yīng)國家政策不占用良田修筑房屋。而要對其既有房屋進行夾層設(shè)計，就需要采用輕鋼增層技術(shù)。這種技術(shù)憑借其獨特優(yōu)勢已經(jīng)成為建筑工程界關(guān)注的焦點。但是輕鋼加層技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的時候，也應(yīng)該對其抗震性能進行考慮。如何更好的對輕鋼結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計，已經(jīng)成為建筑企業(yè)值得思索的事情。一、輕鋼建筑結(jié)構(gòu)設(shè)抗震設(shè)計重要意義 隨著城市化規(guī)模不斷的擴大，人們對住房的需求量越來越大。在低層建筑基礎(chǔ)上增加房屋層數(shù)是解決城市用地緊張、住房壓力的最經(jīng)濟、最快捷的途徑。目前來看
5、，我國每一年都對舊的房屋進行增層改造，這種增層改造方式呈遞增的趨勢。在對舊房進行房屋增層改造過程中也應(yīng)該注意房屋增加的層數(shù)、層高，畢竟新舊房改造中采用的結(jié)構(gòu)是不同的，再加上我國是地震多發(fā)國家，在對舊房進行改造的時候，必須對考慮其增層改造后整體結(jié)構(gòu)的抗震性能及抗震設(shè)計，特別考慮輕鋼建筑結(jié)構(gòu)抗震性能和抗震設(shè)計。同時也應(yīng)該將增層改造工程和房屋抗震功能結(jié)合在一起，畢竟功能的提高能使建筑物的抗震能力得以提高，同時也能改變結(jié)構(gòu)受力條件，進而延長建筑物使用年限，以便獲得更多經(jīng)濟效益和社會效益。對于輕鋼建筑增層來說，其是有一定優(yōu)勢的。輕鋼增層是新型增層技術(shù)，其憑借其質(zhì)輕高強、對原建筑物地基和結(jié)構(gòu)影響小等優(yōu)勢被
6、工程建筑界所關(guān)注。就目前來看，輕鋼增層技術(shù)不僅具有傳統(tǒng)增層技術(shù)節(jié)約土地、最大限度利用土地、縮短建設(shè)周期等優(yōu)勢，還具有重量輕、結(jié)構(gòu)形式多樣、加工減少現(xiàn)場作業(yè)混亂局面及減少裝修和維護費用等優(yōu)勢。質(zhì)量輕是相對于剛勁混凝土結(jié)構(gòu)或是磚混結(jié)構(gòu)來說的，輕鋼增層能減輕結(jié)構(gòu)自身重量一半以上，這樣不僅能減少工作量，縮短工期，同時也可以減少加固費用。結(jié)構(gòu)形式多樣，其通過自身結(jié)構(gòu)優(yōu)勢能解決混凝土結(jié)構(gòu)和混磚結(jié)構(gòu)不能增層的需求。使用輕鋼增層技術(shù)在現(xiàn)場作業(yè)中能盡可能避免現(xiàn)場混亂局面，保證施工有序進行，同時也能降低對原有建筑使用者干擾率，使房屋能盡早的投入使用并在短期內(nèi)實現(xiàn)成本回收。輕鋼結(jié)構(gòu)是經(jīng)過鍍鋅、涂層等工藝后才投入使用
7、的，其不僅具有較強的防腐能力同時也能減少建筑維護和裝修費用。二、輕鋼增層增層方式 不同建筑結(jié)構(gòu)是需要選擇與其相適合的建筑增層方式的，其建筑增層結(jié)構(gòu)方式正確與否將直接關(guān)系著建筑增層結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟性及和合理性，也關(guān)系著增層后建筑結(jié)構(gòu)的安全、耐用及持久性。目前來看，國內(nèi)的建筑增層結(jié)構(gòu)方式主要有直接增層、改變荷載力路徑、室內(nèi)增層、地下增層及外套加層。直接增層就是在原有房屋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上直接增加其高度，其優(yōu)勢是工期短、造價低、施工方便等，但是其增加的層數(shù)不能超過三層；改變荷載傳遞路徑就是當房屋承重結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)不能滿足增層后房屋承載力需求或是將其使用功能改成平面位置的時候，會用到這種方式，這種方式的優(yōu)勢是能
8、對房屋結(jié)構(gòu)局部進行加固處理，但是其增加層數(shù)也不能超過三層；室內(nèi)加層就是在原有房屋室內(nèi)增加樓層或進行夾層處理。能充分利用室內(nèi)空間，利用原有房屋蓋或墻保持原有房屋形式。其優(yōu)勢是經(jīng)濟合理；地下加層，就是盡可能的利用地下空間進行加層。其優(yōu)勢是不需要對原有建筑進行加固，就能保證其抗震性能并對其立面進行處理，但是其造價相對較高，其幅度也易受限制；外套加層就是在原有建筑外面進行大跨度框架建設(shè)，在實際作業(yè)中，其會將會將原有建筑覆蓋，在此基礎(chǔ)上進行增層設(shè)計。其優(yōu)勢是原有房屋在施工期間能繼續(xù)使用，其加增層不受高度限制，立面也易于處理。相較于構(gòu)筑新址進行建筑，其成本較低、工期較短、收益也較快，能滿足人們生產(chǎn)生活和工
9、作需求。然而，當層柱較高的時候，就會出現(xiàn)下窄上寬局面，嚴重影響建筑結(jié)構(gòu)美觀。三、基于阻尼特征輕鋼增層結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 對于輕鋼增層來說，其常會在上層采用的輕鋼結(jié)構(gòu)，下層采用混凝土或是磚混結(jié)構(gòu)。這種復(fù)合式輕鋼結(jié)構(gòu)在實際應(yīng)用中，會因鋼和混凝土或磚混阻尼比的不同，使得輕鋼增層呈現(xiàn)非經(jīng)典阻尼特征。在實際應(yīng)用中因輕鋼不是阻尼，模態(tài)疊加法已無法滿足其需求，只能采用復(fù)模態(tài)疊加法。其自由線性微分方程為：在應(yīng)用中可以將自由線性微分方程轉(zhuǎn)化為狀態(tài)方程：對狀態(tài)方程進行相應(yīng)求解，能得出非經(jīng)典阻尼結(jié)構(gòu)在地震作用下的地震響應(yīng)。因地震響應(yīng)設(shè)計理論是以反應(yīng)譜理論為基礎(chǔ)的，復(fù)模態(tài)疊加法不能以此為依據(jù)，應(yīng)該找出與反應(yīng)譜理論相適應(yīng)的方
10、法。可以在自由線性微分方程式基礎(chǔ)上建立輕鋼增層結(jié)構(gòu)在地震作用下的運動方程，將新組合的增層結(jié)構(gòu)質(zhì)量、剛度、矩陣、組逆矩陣用M、K、C來表示，結(jié)構(gòu)位移用表示。地震地面運動加速度用表示，單位列向量用Le表示。根據(jù)新增層結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣M和剛度矩陣K可以得出頻率向量和振型矩陣： =1，2，n+m =1, 2, n+m因阻尼矩陣C不滿足阻尼解耦的正交條件，只能忽略C的非正交項，并將自線性改成廣義的坐標運動方程：其中阻尼比用1表示，引起不是混凝土阻尼比的5%，也不是鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比的2%，可以將建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的地震影響系數(shù)用(T，=0.05) 表示，并依照混凝土阻尼比5%的單質(zhì)點陣子阻尼比為依據(jù)進行確定。在
11、此基礎(chǔ)上得出新的地震反應(yīng)譜地震影響系數(shù)：可將(T，=0.05)作為先行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計給定地震影響系數(shù)，并將作為輕鋼增層結(jié)構(gòu)廣義振型阻尼比，得出地震作用最大值：將(T，)作為修訂后的地震影響系數(shù)，j作為j陣型的振型參與系數(shù)，ji作為j振型質(zhì)點的振型位移，得出振型的地震作用效應(yīng)：可得出Sj為j振型地震作用效應(yīng)。結(jié)束語：就目前來看，增層建筑已經(jīng)成為解決城市建筑用地緊張的重要手段。其在建筑過程中，是在原有建筑基礎(chǔ)上采用輕鋼增層技術(shù)進行設(shè)計的。而原有的建筑結(jié)構(gòu)形式畢竟是不同的，在一定程度上加大了增層設(shè)計負擔。為了減輕增層設(shè)計負擔，就應(yīng)該正確的選擇房屋增層設(shè)計，畢竟加層設(shè)計的新選擇直接關(guān)系著加層建筑的可
12、行性、安全性和經(jīng)濟合理性。只有選擇正確的增層設(shè)計方案，才能更好的滿足抗震需求、降低成本、保證住房安全，才能實現(xiàn)其價值，才能更好的解決城市用地緊張局面。參考文獻：1趙干榮,金旭,張建明.阻尼計算方法對輕鋼增層結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響J.四川建筑科學(xué)研究.2009.35.(02).2楊建飛,雷平,楊曉明.新型輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)多層住宅抗震性能分析J.青島理工大學(xué)學(xué)報.2011.32.(03).3袁文章,何小燕.北京某醫(yī)院住院樓鋼結(jié)構(gòu)增層設(shè)計J.山西建筑.2008.(08).4安毅,管帥,周曉璐,王辰杰.一種輕鋼抗震節(jié)能住宅體系能耗分析J.2010.32.(11).5劉文鋒,李雨陽.輕鋼增層結(jié)構(gòu)的實用抗震設(shè)計方法J.世界地震工程.2008.(06).：1972年4月10日，籍貫：河北省秦皇島市撫寧縣，性別：男，學(xué)歷：本科，職稱：副高工，研究方向：結(jié)構(gòu)設(shè)計和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計
全部分類
標準檢索
招標公告
免費下載資料庫
10000份+資源包
千萬vip文檔暢享下載
下載文檔文件編輯即用
網(wǎng)站精選百萬好案
百萬工程地產(chǎn)工作者都在用
微信掃一掃登錄
