地下结构抗震研究现状及其展望
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地下室的抗震与结构安全分析一、背景介绍地下室作为现代建筑的重要组成部分,在城市建设中扮演着重要的角色。
然而,由于地下室处于地下,容易受到地震和其他自然灾害的影响,因此地下室的抗震与结构安全问题备受关注。
本文将对地下室的抗震与结构安全进行分析,并提出一些相应的解决方案。
二、地下室结构的特点1. 深埋地下:地下室位于地下,深埋的特点使其受到地震力和土壤侧压力的影响,增加了其抗震与结构安全的挑战。
2. 多层承重:地下室一般由多层组成,每层都需要承受自身的重力和上方楼层的荷载,因此地下室结构必须具备足够的承载能力和稳定性。
三、地下室的抗震设计原则1. 抗震设计:应根据地下室的使用功能、地震区域等因素进行合理的抗震设计,包括选择适当的地基类型、增强结构的抗震能力等。
2. 结构选择:地下室的结构选择对其抗震性能具有重要影响,常见的结构形式包括框架结构、剪力墙结构和桩基等,需要根据实际情况进行合理选择。
3. 加固措施:对于存在结构缺陷或老化的地下室,应加强加固措施,提高其整体抗震性能。
4. 安全疏散:地下室的安全疏散通道和紧急出口设计也是确保结构安全的重要环节,应保证人员疏散的畅通性和安全性。
四、地下室的结构安全评估1. 定期检查:对地下室进行定期的结构安全检查,特别是对患有裂缝、漏水等问题的地区,加强监控和维护。
2. 结构监测:可以利用传感器等技术手段对地下室的结构运行情况进行监测,实时掌握其变化情况,及时发现潜在问题。
3. 模拟分析:利用现代结构分析方法,如有限元分析等,对地下室的结构进行模拟分析,评估其抗震性能和结构安全性。
五、地下室的抗震与结构安全加固方案1. 加固地基:对于地下室所在地基的巩固和加固,可以采用注浆、加固桩等技术手段,提高地基的稳定性和抗震能力。
2. 加固墙体:对于地下室的墙体结构,可以采用加固筋、钢板绑定等方法,提高其抗震能力和稳定性。
3. 增加剪力墙:对于地下室的结构设计,可以增加剪力墙结构,提高整体的抗震性能。
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土木工程结构振动控制的研究现状与展望摘要:地震会给人类世界带来十分严重的危害,具有预测难以及破坏性大等等问题,因此如何保证土木工程建筑的质量具有一定的意义,而土木工程结构振动控制在抗震领域之中具有相当重要的意义,基于此,本文论述了我国土木工程结构振动控制研究的现状以及发展方向。
关键词:土木工程;结构振动;现状;展望1、土木工程结构振动控制的研究现状在地震过程中,工程结构会因剧烈的动力荷载的作用受到一定程度的破坏,而工程结构中的一般抗震设计不能很好的避免荷载造成的损伤,因此土木工程结构振动控制受到人们关注,逐渐应用到工程的抗震领域中。
土木工程结构振动控制就是土木工程结构的特定部位装设隔振垫、消能支撑、消能剪力墙等某种控制装置结构或机构科学合理的控制其工程结构,使其不受到地震或大风中的加速度、位移的影响,保证工程结构、仪器设备、人员的安全。
这些控制装置或机构能分担工程在地震中的振动作用,减弱工程自身承担的力,而且可以通过调整结构的自振频率或周期,增大结构阻尼,施加控制力等,以达到降低结构振动作用下的各种反应。
结构振动控制最早广泛应用在机械、宇航、船舶等领域,后来该技术迅速发展,逐渐应用在土木工程领域。
目前土木工程结构控制主要分为四个方面,分别是被动控制、主动控制、混合控制及智能控制,下面进行详细介绍。
2.1、主动控制振动主动控制研究现状20 世纪50 年代末,由美国科学家率先提出了振动主动控制技术的研究报告,进入20 世纪70 年代振动主动控制才进入广泛的探索阶段,20 世纪80 年代,现代控制理论----- 尤其是随着信号处理技术的成熟,振动主动控制技术得到蓬勃发展。
发展到20世纪90 年代,振动主动控制技术已日趋成熟,其研究对象己经从简单的线性系统发展到复杂的非线性系统,控制系统从简单的单输入单输出发展到多输入多输出系统,控制方法也在不断改进,已成功应用于航空航天结构振动控制、土木工程结构抗震、车辆结构隔震以及其他机械设备振动控制等领域,并且后来出现的模糊控制、神经网络控制等智能控制新型方法也已在振动主动控制中得到应用。
我国地震地下流体监测现状分析及展望摘要:地下流体直接参与地壳中的各种动力作用过程,被认为是最有效的中短临地震预测手段之一。
我国自1966年邢台地震后,以服务于地震预测预报及科学研究为目标,开展了以水文地质学、地球化学和地热学为基础学科的地震地下流体监测研究与实践。
经过五十多年的不懈努力,我国建成了覆盖中国大陆主要地震构造带的地下水动态、地热和地球化学参量观测的地下流体站网,获得了揭示地球物理和地球化学动态过程形成与演化的地下流体长期观测资料,取得了一些新的科学认识,在我国地震监测预报中发挥了重要作用。
根据1966年以来中强地震震例统计,地下流体异常的数量约占整个地震前兆异常的一半,显示出监测能力强、取得震例多、预报作用大的特点。
关键词:地震;地下流体;监测现状;展望;引言地震活动过程中常伴有地下流体的水温和水位变化,地下水具有流动性、难压缩等特点,通过地下水微动态观测,可以研究含水岩体受力、变形、破坏过程等现象。
地下水的水温、水位观测目前是我国地震地下流体观测中重要的观测项目,已开展了30多年。
水温、水位变化机理、同震响应等现象受到有关学者的关注,汶川8.0,玉树7.1,九寨沟7.0等多次强震前均有水温、水位的异常变化出现,目前针对地震前水温、水位前兆异常已有较多的研究成果,包括地震前的区域水温异常特征、单一水温测项在不同地震前的异常变化以及水温、水位异常变化的可能机理等。
1监测现状我国地震地下流体监测始于1966年邢台地震,历经创建阶段、发展阶段和提高阶段,我国地震地下流体监测网由局部性、临时观测网逐步发展为全国性、专业化、固定观测网;观测井由浅井为主逐步过渡到以中深井为主;观测技术由人工观测向模拟观测、数字化观测转变。
目前正处于现代化新阶段。
2000年以后,我国地震地下流体监测进入现代化新阶段,全面推广应用数字化观测技术和信息技术。
“十五”期间(2001—2007年)数字化观测技术进一步升级为网络化观测技术,支持观测设备的远程监控与自动采集,实现了观测数据向中心节点台站、区域台网中心和国家级中心的自动汇集。
建筑框架式地下结构抗震性研究摘要:随着我国社会经济的飞速发展,人们的需求也愈加多元化,现代城市中地下建筑结构的要求与难度也逐步提升,这对地下建筑结构的抗震设计提出了更高的要求。
本文首先概述了对当前地下建筑结构抗震的研究情况,然后通过分析框架式地下建筑结构的抗震性能,提出了相应的完善策略,旨在通过采取一系列措施,最大限度避免地震所造成的危害。
关键词:建筑;框架式;地下结构;抗震目前,国内地下建筑结构的抗震设计认识不够深入,尤其是对抗震施工的设计与处理。
由于很多地下建筑结构受到周围土壤介质的影响,从而会出现很多新的问题。
在构造地下建筑结构的过程中,需要按照地下建筑结构的标准进行。
所以,在现实中需要重视地震对地下建筑结构造成的损害,不能将地下建筑结构与地上建筑结构相混淆。
在我国社会经济飞速发展过程中,人们对建筑的抗震性能要求也越来越高,在地下建筑结构的减震抗震设计过程中,需要满足人们实际的需要。
为有效提升建筑结构的整体抗震性能,就必须真正将地下建筑结构的隔震、消震等抗震工作做好。
这是由于落实好这些方面的抗震工作,对地下建筑结构整体设计而言意义重大。
因此,要积极借鉴国外发达国家在地下建筑结构防震上的经验,结合我国实际情况,不断提高国内地下建筑结构的抗震性能。
1地下建筑结构抗震研究概述一般情况下,地下建筑结构具备一定的抗震性能。
然而就目前情況来看,地下建筑结构仍然会受到地震的影响,如果不及时采取防范措施,会对其结构造成严重的破坏。
通过对地下建筑结构的动态特征、形式的分析,不同地下建筑结构在抗震性能上存在较大差异。
在对地下建筑结构抗震方式的研究中,近年来我国取得了较大的进展。
框架式地下建筑结构容易受到地震的作用,这是因为地下建筑周围存在大量的岩土介质,与地面建筑结构相比,地下建筑结构产生的地震反应也是不一样的。
地震主要通过地震波的方式进行能量传递,在地震波从岩基传递至场地的过程,受到地震波的影响,地基土壤的介质会不断的进行运动,同时将地震波传播到框架式地下建筑结构中。
浅谈地下建筑结构的抗震问题摘要:地下结构一直被认为具有良好的抗震性能。
然而,近年来的地震震害表明,在地震作用下,地下结构同样会出现较为严重的破坏。
分析了地下结构不同于地上结构的动态反应特性;归纳分析了地下结构抗震性能的研究手段以及主要的抗震设计方法;总结了提高地下结构抗震性能的措施;并对地下结构抗震性能的研究进行了展望。
关键词:地下结构L;抗震;土—结构共同作用1.引言随着全世界人口的增长以及社会经济的发展,地上建筑物、交通设施等已经不能满足人类的使用要求,大力发展地下结构已是大势所趋。
近年来,地下结构在能源交通、通讯、城市建设和国防工程等方面得到广泛的应用,它对提高城市综合抗灾能力和缓解城市诸多矛盾方面起到了积极作用。
[1]地震对地面结构所造成的破坏是人所共知的,地面结构的抗震研究也达到实用阶段,各国已制订了各种地面结构物的抗震设计规范。
但对地下结构的地震破坏却知之不多,地下结构的抗震研究才刚刚开始,现在还没有地下结构抗震设计的规范。
由于长期以来,人们普遍认为地下结构的数量较少,地下结构的抗震性能又优于地面建筑。
因此,对地下结构的抗震设计没有充分重视。
但是在1995年日本阪神大地震中,各种地下结构和地下设施均遭受到严重的破坏,其中大开站(DAIKAI)和上尺站(KAMISAA)遭到彻底的破坏,造成地铁上方的国道路基大量塌陷,有的塌陷深度达15m,致使日本南部交通瘫痪。
[2]历史上其它国家也曾多次发生过地下结构在地震中被破坏的事故,这里不再详述。
面对越来越多的地下结构,有必要对其进行系统全面的研究,以充分认识其抗震性能,并在结构设计中重视抗震设计。
2.地震作用下地下结构动态反应特性地下结构在地震作用下,由于周围岩土介质的存在,会发生不同于地面结构的响应。
地震以地震波的形式传播能量,当地震波从基岩传入场地时,土壤介质在地震波的作用下,会产生运动(通常是放大作用),同时将运动传递给地下结构。
对于小断面地下结构,在动力荷载作用下,土—结构相互作用可以忽略,此时地下结构随自由场土介质一起运动,因而动应力较小。
地下工程的现状及发展前景随着我国城市化建设的不断推进,越来越多的地下工程项目被建设出现在我们的日常生活中,例如地铁、地下停车场、地下通道、地下商城等。
地下工程的建设不仅可以有效地解决城市交通、环保等问题,同时也是城市化建设的重要组成部分。
本文将从现状和发展前景两个方面对地下工程展开讨论。
一、地下工程现状1.建设需求增加近年来,城市化发展加速,城市交通、供给和基础设施建设都需要更加完善和优化,因此越来越多的地下工程项目被建设出现在我们的日常生活中。
2.建设技术的快速发展地下工程建设的技术水平与日俱增。
在建设过程中,使用的机器和设备不断升级和改进,同时新型的建筑材料和施工技术也在不断研发和应用,来提高地下工程建设的效率和质量。
3.地下工程安全问题成为新的瓶颈虽然在建设过程中,相关技术和设备有着长足的发展,但是在地下工程安全方面的问题也日益凸显。
例如:工程质量、地下水文环境问题等都需要进行专门的监测和调整,同时在建设过程中,如何减少和避免事故的发生也是必须加强的一个问题。
4.地下空间资源的合理开发程度有待提高在目前建设的地下工程中,绝大多数还是以交通和供给基础设施为主,当然也不乏一些地下停车场、地下超市等服务设施。
但是在地下空间利用的多样化上,尚有很大的发展空间,如地下文化设施、地下生态环境等,这都需要我们变相思考和探索。
地下空间开发利用的多样性将继续增强相信未来地下空间的利用方式将越来越多样化,不仅限于城市交通和基础设施,而是转向更多服务设施和功能。
例如:自助洗车店、全球最大的地下自行车停车场、地下文化艺术中心、地下儿童游乐空间、地下自然水泥设施等等。
对于城市居民来说,多样的地下空间利用方式亦将居住生活质量的提升和满足不同的消费需求。
地下空间资源的开发利用还需要解决的问题虽然地下空间转型已逐渐加速,但是其汇集的问题也逐渐加强。
在开发利用方面,一些技术瓶颈和安全风险仍待加强研究和探索;在多样化利用方面,政策法规的统一和完善也需要进一步提升。
中国地震技术发展与前景展望地震是一种自然灾害,给人们的生命和财产安全带来巨大威胁。
为了应对地震灾害,中国地震技术经历了多年的发展与进步。
本文将从地震技术的发展历程、当前技术水平以及未来的发展前景三个方面进行论述。
一、地震技术的发展历程中国是地震频发区,自古以来就饱受地震带来的灾难。
在古代,中国人通过“观象望气”等方式预测地震,并采取相应的防范措施。
但地震科学研究的真正开端可追溯到近代。
20世纪初,随着地震观测设备的改进,中国开始建设地震观测网。
1950年,中国成立了第一支地震观测队伍,开始了系统地开展地震监测研究。
随着科技的进步,地震技术也得到了迅猛发展。
二、当前地震技术水平目前,中国的地震技术水平在世界上处于先进水平。
首先,在地震监测方面,中国建立了全国性的地震监测网,覆盖了全国各地。
高精度的地震仪器能及时、准确地监测地震活动,为地震预警提供了数据支持。
其次,在地震预警方面,中国率先研发出了地震预警系统。
这一系统通过监测地震初波与次波的时间间隔,预测地震的发生时间及震级。
该系统在中国地震多发区得到广泛应用,为民众提供了宝贵的逃生时间。
此外,中国还积极推进地震科学研究与技术应用。
在地震预测、地震工程等方面,中国的科学家和工程师们取得了一系列突破性的成果。
例如,开展了地震烈度评估研究、地震遥感监测等。
这些技术的应用可以提高地震灾害风险评估的准确性,促进地震灾害的防范与减灾。
三、未来地震技术的发展前景展望未来中国地震技术的发展前景可谓一片光明。
首先,地震监测技术将更加精细化、全面化。
随着地震观测设备的不断升级,监测网络的进一步完善,我们将能更加及时地掌握地震活动的变化趋势。
其次,地震预警系统将不断完善。
未来,地震预警系统将更加智能化,通过人工智能技术的应用,预测准确率将大幅提高。
这将为解决地震带来的挑战提供更强大的工具。
此外,地震防灾减灾技术将进一步推广与应用。
通过利用先进的地震监测技术,结合建筑工程的科学设计,我们将能够更好地抵御地震灾害的袭击,降低人员伤亡和财产损失。
建筑结构抗震的发展及前景摘要:在所有的自然灾害中,地震的危害非常大,在严重破坏建筑结构的同时可以导致巨大的经济损失和惨重人员伤亡。
本文详细综述了建筑结构抗震的发展阶段,对其发展前景做了展望。
关键词:建筑结构;抗震;发展;前景1、发展过程地震工程学具有跨学科领域的特征,初步形成于上世纪20 年代,随着学科研究的不断深入和建设的不断发展,该学科又逐渐演变划分为抗震结构工程学和工程地震学两大领域,同时也得到诸多专家、学者的认可。
抗震结构工程学这门学科主要是对抗震的理论与方法进行设计与分析研究,主要目的是对建筑工程中发生的实际问题进行解决。
从建筑结构抗震的发展过程来看,依据结构抗震理论设计的发展可以划分为三个主要时期。
1.1 静力法理论时期在世界范围内,日本首先提出了静力法理论,并在上世纪40 年代以前得到了广泛的应用。
静力法研究抗震的理论主要是通过大量的地震震害总结分析而来,即有目的观测天然地震和总结分析震后建筑物受到的破坏程度。
所以说,天然地震是静力法阶段最多的抗震试验,天然地震实验开展的区域位于频繁发生地震的地区,也有位于在短时间内可能发生较大地震的区域,在这些区域建造用于地震试验的建筑物,或将测震仪器安装在建造完成的房屋上,一旦地震发生,就能够从房屋发生的反应中得到实验结果。
按照实验的要求和经济条件的实际情况,可以将实验分为三种:一是在地震频繁发生的区域或震级较大的区域对房屋加固,当地震发生时,就能够通过分析震害掌握加固的效果如何,虽然没有设置地震仪器,但是实验数量较多,涉及的区域较广,也具有意义。
另外还能够与新建的建筑工程结合,有目的的采取综合的抗震措施,对地震发生后的震害进行分析。
二是如果经济条件允许,在开展第一种抗震实验,统计总结地震基础资料的基础上,可以将测震仪器安装在诸多的建筑物上,比如常见的加速度计等,通过仪器可以获取更多的地震信息。
三是设置专门用于开展天然地震研究的试验场地,并建造用于试验的建筑物,在采取各种实验方法的基础上获取地震过程中建筑结构发生的各种反应。
从现状看地下建筑结构的发展趋势人类的历史步入二十一世纪,至今世界人口已经突破70亿大关,自从工业革命的1840年之后,人类社会开始进入高速发展的快车道,随着社会经济科技等水平的提高,世界人口也呈现陡增的趋势(如图1)。
然而,地球表面的71%面积是海洋,29%面积才是陆地。
陆地大部分是山陵、森林、草原、沙漠等各种不宜耕种的土地,适于耕种的仅占6.3%,如果算上城市化发展所占用的土地,真正的耕地恐怕还要小于这个数字。
以一定时间内的人类的科技水平,人们的吃饭问题还是主要依靠耕地来解决,耕地减少和人口增加必然会产生日益尖锐的矛盾,随着城市化的发展、人口的急剧膨胀以及耕地面积的减少对人类空间的利用提出了挑战。
开发地下空间,就成为了解决这一问题的有效方法。
然而,相比与人类对地上空间和外太空的探索,自地表往下的呢?现在1000m 以下的矿井已经算比较深的了,就算不用下人进行操作的采油井也难以达到类似向外层空间探索的高度,这对土木工程工作者不能不说是一个机会和激励,向地下空间探索,利用地下空间是大势所趋更是人类社会生存和发展的必然趋势。
同时,考虑世界舞台上互相较劲的各个国家,以及时而出现的恐怖主义活动,地下防护工程具有极高的价值,在近现代发生过的许多次战争中我们都不难看出地下防护工程对于各种战略目标具有良好的隐蔽和保护作用。
另外,在核武器和常规武器高度发展的现代战争中,在承受一轮攻击后仍然具有较强的人力资源和反击力量,主要取决于人防工程的完善程度。
在冷战时期,美国就在科罗拉多州斯普林市的西南的夏延山构筑了深达600~700m 的北美防空司令部地下指挥中心,90年代以后,随着钻地武器的发展,美国对地下防护工程的建设提出了更高的要求,要达到地下1000~2000m 的深度。
另外,地下工程的抗灾能力也很优秀,且不说抗风、抗爆炸等显然的优势,地下建筑的抗震能力却很容易被人忽视。
以日本的阪神大地震为例,从图2中我们很容易发现其优秀的抗震效果。
城市轨道交通地下结构建设的现状与展望学号:20130439姓名:史定坤班级:土木十二联系电话:指导老师:于丽城市轨道交通发展概况近些年来,全世界的城市轨道交通发展迅速,我国城市轨道建设事业起步较晚,改革开发以来,随着国民经济的不断发展,我国的城市化进程也在逐步加快,经济的发展,人民生活水平的提高,城市规模的扩大,城市人口的急剧增加,居民出行和物资交流的高度频繁,城市交通面临着严峻的形式,伴随着我国现代化、工业化的进程,地铁这种动力大,不占用地面空间的交通运输设施,正在大中城市建设中悄然兴起,并成为解决城市交通问题的最佳选择。
早在20世界80年代中期,国家就推出在百万人口以上的大城市中逐步发展地铁交通的政策。
随后在80年代末,国家制定的产业政策再次明确其在基本建设中的重要地位。
地铁交通以其速度快、运能大、污染少的优点,越来越受到人们的青睐。
新世纪开始,国家首次把发展地铁交通列入国民经济“十五”计划发展纲要,并作为拉动国民经济持续发展的重大战略,随着经济的发展,改革开放的深入,在中华大地上,许多大城市加快了地铁建设的步伐。
不过与此同时,城市轨道交通仍存在着许多亟待解决的问题,制约着城市轨道交通的发展。
下面我将着重从四个方面:规划、设计、施工和运营,谈谈城市轨道的问题。
一、规划城市轨道交通规划包括城市交通需求预测、轨道交通线网规划和轨道交通综合选线。
20世纪70年代以来交通规划技术传入我国,运用定量的方法进行科学的预测已成为规划的主要手段。
目前我国轨道客流预测模式主要分为两类:①不基于现状客流分布的预测模式;②基于现状客流分布的预测模式。
由于轨道交通快速、高效、舒适的特点,其产生及发展必然会使得城市交通出行分布形态和交通结构发生变化。
另外,目前中国大多数城市扔处于成长期,虽然其组团结构不会发生根本变化,但轨道交通影响区内的很多交通小区的用地性质、人口和就业岗位数将有较大变化。
随着交通的发展,城市其他中心的形成以及发展中心的转移,将逐渐形成组团带状形态。
地下建筑结构实用抗震分析方法研究1. 本文概述随着城市化进程的加速,地下空间开发和利用成为解决城市土地资源紧张、缓解交通拥堵、提高城市综合防灾能力的重要途径。
地下建筑结构由于其特殊的地理位置和复杂的受力环境,在地震作用下往往表现出与地面结构截然不同的动力响应特征。
如何确保地下建筑结构在地震中的安全性和可靠性,成为工程界和学术界关注的热点问题。
本文旨在系统研究地下建筑结构的实用抗震分析方法。
通过文献综述,对现有地下结构抗震分析的理论和方法进行梳理,明确当前研究的主要进展和存在的问题。
接着,基于地震工程和地下结构工程的基本原理,提出一种适用于地下建筑结构的抗震分析新方法。
该方法将综合考虑地下结构的几何特性、材料性质、地层条件以及地震动特性,通过数值模拟和模型试验相结合的方式,对地下结构的地震响应进行深入分析。
本文还将探讨地下建筑结构抗震设计的关键参数,包括结构刚度、阻尼比、土结构相互作用等,并分析这些参数对地下结构抗震性能的影响。
结合具体工程案例,验证所提出抗震分析方法的实用性和有效性,为我国地下建筑结构的抗震设计提供理论依据和技术支持。
总体而言,本文的研究成果将有助于提高地下建筑结构在地震作用下的安全性和可靠性,为地下空间的合理开发和利用提供科学指导,具有重要的理论意义和实际应用价值。
2. 地下建筑结构的特点及抗震分析难点地下建筑结构通常位于地面以下,其设计和建造需要考虑到地质条件、水文条件、地下空间利用等多种因素。
这些特点使得地下建筑结构的抗震分析面临着一系列独特的挑战。
复杂的地质条件:地下建筑结构需要适应不同的地质环境,包括土层的类型、地下水位、土壤的承载能力等。
这些因素直接影响结构的稳定性和抗震性能。
空间限制:地下空间的利用受到地面建筑和周围环境的限制,设计时需要充分考虑空间的有效利用和安全性。
施工难度:地下建筑结构的施工通常比地面建筑更为复杂和困难,需要特殊的施工技术和设备。
与地面建筑的相互影响:地下建筑结构与地面建筑之间存在相互影响,需要考虑地面建筑对地下结构的荷载传递和地下结构对地面建筑的影响。
结构抗震进展情况汇报近年来,我国在结构抗震领域取得了显著的进展,不断提升建筑物在地震发生时的抗震性能,保障人民生命财产安全。
本文将对我国结构抗震的最新进展情况进行汇报,以期为相关领域的研究和实践提供借鉴和参考。
首先,我国在结构抗震设计规范方面不断完善和更新,不断提高建筑物的抗震性能。
新一代《建筑抗震设计规范》的颁布实施,将更加科学合理的抗震设计理念引入规范体系,明确了抗震设计的总体要求和基本原则,为建筑物的抗震设计提供了更为可靠的依据。
其次,在结构抗震材料和技术方面,我国也取得了显著的进展。
新型抗震材料的研发和应用,为建筑物的抗震性能提供了更多的选择,提高了抗震性能和耐久性。
同时,结构抗震技术的不断创新和应用,使得建筑物在地震发生时能够更好地保持结构完整性,降低地震灾害对建筑物的破坏程度。
此外,我国在结构抗震监测和评估方面也取得了重要进展。
通过加强对建筑物抗震性能的实时监测和评估,及时发现和解决存在的安全隐患,提高了建筑物在地震发生时的应急响应能力,有效减少了地震灾害造成的损失。
总体来看,我国在结构抗震领域的进展令人鼓舞,但也要清醒地认识到,地震灾害的威胁依然存在,我们需要继续加大对结构抗震领域的投入,不断完善抗震设计规范,推动抗震材料和技术的创新,加强对建筑物抗震性能的监测和评估,以提高我国建筑物在地震发生时的整体抗震能力。
结语。
结构抗震是一项长期而艰巨的任务,需要全社会的共同努力。
我国在结构抗震领域的进展离不开各级政府的支持和引导,离不开科研人员的不懈努力,也离不开企业和社会各界的积极参与。
相信在不久的将来,我国的建筑物抗震能力将会迎来新的飞跃,为人民生命财产安全提供更加坚实的保障。
让我们携手共进,共同为我国的结构抗震事业贡献自己的力量!。
地下结构抗震减震措施与研究方法探讨摘要:随着国家不断的发展,地下结构建筑工程也越来越多,对地下结构抗震减震的设计和研究也逐步向前。
长期以来地下结构就被认为是具有较好的抗震性能的工程结构,但由于地下结构环境复杂,土质形式多样,且国内对地下结构抗震减震的研究较少,因此在实际工程中,抗震减震措施仅仅停留在初步阶段。
本文通过地震对地下结构的影响因素分析和探讨,做抗震减震的具体措施和研究方法。
关键词:地下结构;抗震减震;分析研究由于地下结构周围有岩体或土体的约束,因此相对于地面结构而言,其抗震能力和减震能力相对较强,这也就造成人们对地下结构的抗震减震情况研究较少。
近年来,随着地震不断发生,许多地下结构也遭受到了地震的破坏,且相对于地面结构而言,被破坏的地下结构往往修复起来更加困难且不易察觉。
为此专家和相关人员对地下结构的抗震减震研究,逐渐增多,理论也逐渐趋于成熟,并且在实际地下结构工程中得到广泛应用。
目前为止,国内外对建筑抗震减震的具体措施主要包括两种。
一种是通过减少地震动输入来降低地震对建筑物的影响。
另外一种是通过改变建筑物的结构和性能来使建筑物应对地震情况的发生。
1.地下结构地震反应特点地下结构在遭遇地震时产生的后果与地面结构遭遇地震时所产生的后果有本质区别[1]。
通过大量的实验和数据信息表明,地下结构之所以要比地面结构的抗震减震能力强主要是因为地下结构周围的岩石和土质的作用。
相对于地面建筑结构而言,地下结构可通过岩石和土壤达到有效的减震效果。
当地震波场大于地下结构尺寸时,地震对地下结构以及周围的岩石几乎没有影响。
且由于地下结构的尺寸较长,所以在震动时沿结构纵向各点的向位差别明显从而降低震动给地下结构带来的影响。
2.影响地下结构抗震的主要因素(1)不确定性的地面运动。
地震是一种突发性的难以预测的自然灾害,其运动或移动方式也毫无任何规律可言,复杂程度也无以言表,无论是对于建筑结构还是人们的生命安全和财产安全都会造成极大的危害。
地震与地下建筑探索地震对地下结构的影响地震是地球上最为常见和具有破坏力的自然灾害之一。
在地震发生时,地下建筑物往往成为人们避难的地方,但同时也承受着地震带来的巨大挑战。
本文将探索地震对地下结构的影响,并讨论如何应对和减轻地震对地下建筑的破坏。
1. 地震对地下结构的挑战地震带来的地震波会对地下结构造成巨大冲击,对地基和建筑物的稳定性构成威胁。
地震波的振动会引起土壤液化、地面变形、地下水位变化等现象,进而影响地下建筑物的安全运行。
此外,地震还可能导致地下的管道破裂、通风系统失效等问题,增加地下空间的灾害风险。
2. 应对地震的地下结构设计为了抵御地震的冲击,地下建筑的设计应该考虑到地震波的传播和土壤特性。
地震工程师采用了一系列的防震措施,包括增强地基的稳定性、改进建筑物的结构强度、设置减震装置等。
此外,合理布置地下空间的通风系统、排水系统以及其他供应设施也是地震安全设计的重要组成部分。
3. 地震监测与预警系统地震监测和预警系统对于地下建筑的安全至关重要。
及时准确地获取地震信息,可以提前采取避震措施,保护地下建筑和其中的人员安全。
现代地震监测技术不断发展,利用地震台网、地震仪和地震预警装置等设备可以实时监测地震活动,并向相关部门和公众发送预警信息。
4. 地震对地下建筑的影响评估在地震发生后,对地下建筑的结构和功能进行评估是必要的。
通过评估地震对地下建筑造成的损害程度,可以及时采取修复措施,确保地下结构的安全运营。
地震后的评估需要借助专业地震工程师和结构工程师的知识和经验,结合现场调研和非破坏性测试技术进行全面准确的判断。
5. 地震对地下建筑的限制与挑战尽管人们通过地震工程技术和科学手段不断提高地下建筑的抗震性能,但地震对地下结构依然存在着一定的限制与挑战。
地震波的传播难以完全预测,地震的破坏性难以完全避免。
此外,地下建筑的现有设计和运营可能无法满足地震安全的需求,需要进一步加强规范和监管。
6. 未来发展与展望随着科技和工程技术的不断进步,人们对地震与地下建筑关系的认识和应对能力将不断提高。
土木工程结构振动控制的研究现状与展望摘要:日益频繁和严重的地震灾害给世界人民带来了沉重的灾难。
土木工程结构振动控制研究对有效减轻地震等自然灾害带来的损失有着极为重要的现实意义。
本文概述了现今土木工程结构振动控制研究领域的研究现状,包括主动控制、被动控制、混合控制和现存问题等及对土木工程结构振动控制技术广阔发展前景的展望。
关键词:土木工程;结构振动;展望土木工程伴随着人类社会的发展而发展。
随着科学技术的不断进步,人类在抵抗各种自然灾害的问题上也取得了一定的进步。
然而在伟大的自然面前,人类仍旧渺小。
我们需要更加先进的技术和更加完备的设施来抵抗灾害的侵袭。
传统的防震技术的作用效果和安全性能十分有限,如果地震发生,结构无法支持,很有可能破坏严重,甚至带来极为严重的生命财产损失。
因此,土木工程结构振动控制技术的研究发展十分重要。
1 结构振动控制技术的研究现状1.1 被动控制被动控制是通过改变建筑结构自身一些构件的构造和结构体系的动力学特征,或者在结构的某个部位附加一个子系统,来实现减振的目的一种不需要外部能源的结构控制技术。
由于其结构简单、造价低廉、易于维护且无需外部能源支持,目前已成为建筑与结构设计的热点,许多实际工程中也已经广泛应用。
被动技术主要包括基础隔振技术和耗能吸能减振技术。
基础隔振是在结构的上部与基部之间设置一种隔振消能装置的控制技术,是被动控制的一种,它主要通过减小地震时向地表传输的能量,来减小结构的振动。
基础隔振能明显降低结构的自身振动频率,非常适用于中低层建筑,但由于隔振只对高频率的地震波有效用,所以对高层建筑并不适用。
吸能减振是通过附加子结构,使结构的振动位移,能量重新分配,从而减小结构振动。
耗能减振是在结构体的某些部位,如节点和支撑部等设置耗能阻尼机构。
继而通过这种机构对结构施加控制力,快速减小结构振动。
耗能减振和吸能减振的装置主要有摩擦阻尼器、粘性液体阻器、调谐质量阻尼器、金属屈服阻尼器、质量泵和液压质量控制系统等。
浅析地下结构抗震的设计与对策地下结构作为建筑物内部重要的一部分,其抗震设计和对策非常重要。
本文将从地下结构的基础概念入手,分析地下结构抗震设计与对策的原理、方法和实践。
一、地下结构的概念地下结构是指建筑物内部,位于地下的部分,包括地下室、地下车库、地下通道、地下水泵房等。
地下结构的存在不仅方便了人们的生活和工作,也对建筑物的整体结构起到了支撑和加固作用。
但是,在地震等自然灾害的情况下,地下结构往往成为建筑物的薄弱部分,遭受破坏的概率较大。
二、地下结构抗震设计原则地下结构抗震设计的原则一般包括以下几点:1、足够的强度和刚度:地下结构应具有足够的强度和刚度,能够承受地震引起的惯性力和位移反应。
2、优良的建筑材料:建筑材料应具有良好的抗震性能,如减震、抗变形、抗疲劳等。
3、合理的结构形式:地下结构的结构形式应合理,避免出现悬挑现象,减小死重,避免因惯性力和重力作用对基础和地面的影响。
4、合理的布局:地下结构的布局应合理,避免出现太大的开间和不均匀的负荷分配,减小荷载集中作用。
5、有效的支撑系统:地下结构的支撑系统应充分考虑地震作用下的位移和荷载要求,选择合适的支撑形式和支撑材料。
三、地下结构抗震设计方法地下结构抗震设计的方法主要包括以下几种:1、静力分析法:按照地震荷载作用下地下结构的静力响应,计算结构的受力状态、位移和应力等参数。
2、动力分析法:根据地震荷载引起的地面振动,对地下结构进行动力响应分析,计算结构的加速度、位移、应力和变形等参数。
3、试验法:通过试验方法,模拟地震荷载下地下结构的受力和变形状态,验证地下结构的抗震性能。
4、经验法:基于历史地震和类似地下结构的经验数据,推导出一些基本规律和参数,作为地下结构抗震设计的依据。
四、地下结构抗震对策为了提高地下结构的抗震性能,应采取以下措施:1、加固和改造:对于旧的地下结构,应加固和改造其结构和材料,以提高其抗震性能。
2、加强通风和排水:通风和排水系统的效率能够减少地下结构的潮湿度和湿度变化,同时减少腐蚀和损坏的风险。
地下结构抗震理论的研究现状及展望 摘要:地下工程的大规模兴起和地震的频发,使得地震对地下工程影响的研究在近几十年得到了很大的发展。无论就世界范围,
还是我国的具体情况,该问题的研究都具有十分重要的现实意义。地下结构的震动特性与地面结构有很大差别,地下结构受到周围岩土介质很强的约束作用,在地震作用下自震特性表现的不很明显本文简要总结地下结构抗震的研究现状,并针对现阶段的研究进展进行合理展望。 关键词:地下工程;地震;抗震 研究现状:
地下结构在城市建设、交通运输、能源开发和国防工程等方面获得广泛应用。随着工农业生产的发展和城市化程度的提高,地下结构的重要性日益明显。目前,在世界范围内地下空间开发利用的热潮方兴未艾。我国大部分地区为地震设防区,随着地下结构建设规模的扩大,地下结构的抗震安全对于人民生命财产的保障以及城市生活的正常运行有着极为重要的意义。 在地震作用下,地下结构与地面结构的振动特性有很大的不同。二者作对比如下: (1) 地下结构的振动变形受周围地基土壤的约束作用显著,结构的动力反应一般不明显表现出自振特性的影响。地面结构的动力反应则明显表现出自振特性,特别是低阶模态的影响。 (2) 地下结构的存在对周围地基地震动的影响一般很小(指地下结构的尺寸相对于地震波长的比例较小的情况),而地面结构的存在则对该处自由场的地震动发生较大的扰动。 (3) 地下结构的振动形态受地震波入射方向变化的影响很大。地震波的入射方向发生不大的变化,地下结构各点的变形和应力可以发生较大的变化。地面结构的振动形态受地震波入射方向的影响相对较小。 (4) 地下结构在振动中各点的相位差别十分明显。地面结构在振动中各点的相位差别不是十分明显。 (5) 一般而言,地下结构在振动中的主要应变与地震加速度大小的联系不很明显,但与周围岩土介质在地震作用下的应变或变形的关系密切。对地面结构来说,地震加速度则是影响结构动力反应大小的一个重要因素。 (6) 地下结构的地震反应随埋深发生的变化不很明显。对地面结构来说,埋深是影响地震反应大小的一个重要因素。 (7) 对地下结构和地面结构来说,它们与地基的相互作用都对它们的动力反应产生重要影响,但影响的方式和影响的程度则是不相同的。 对地下结构的抗震分析, 就是对土与地下结构相互作用的动力分析。目前地下结构抗震分析的主要研究方法有: 原型观测、模型实验和理论分析。 1、 原型观测 原型观测是通过地下结构在震后的变形破坏特征和实测的动力特性了解其地震响应特点。主要包括震害调查和地震量测。震害调查是在地震结束后开始的,体现的是最真实的“原型试验”结果,一直受到人们的重视,关于这方面的资料也在不断增加。但是由于受到观测时间、手段和条件的限制,很难对地震过程中的动力响应进行量测。而地震量测可以得到震害调查所无法获知的地下结构在地震时的动力响应过程。日本学者在该方面做了大量的工作,也得到了一些初步认识: 如1970 年,日本首先利用松化群发地震,测定了地下管线的动态应变,通过对测定结果的研究发现,管线与周围地基一起振动,而自身并不发生振动等。 2、 模型实验法 模型实验研究分为人工震源实验和振动台实验。根据所施加动力类型的不同, 振动台实验可分为简谐振动、模拟地震振动和天然振动。但由于非线性阶段叠加原理不适用, 所以要用模拟地震振动的振动台。另外, 因起震力较小, 人工震源实验法很难反应出建筑物的非线性性质和地基断裂等因素对地下结构地震反应的影响, 一般不宜采用; 而模拟地震振动的振动台实验法能够较好地把握地下结构的地震反应特性, 以及地下结构与地基之间的相互作用特性等问题, 且实验成本较低, 因此得到了比较广泛的应用。模拟地震振动的大型振动台是在1970年左右从美国开始使用的。80年代末, 日本国铁铁道技术研究所又利用这种方法对隧道抗震加固问题进行了实验。我国铁科院铁建所也开展了利用振动台输入地震波的隧道模型实验。90年代初, 美国发展了大型模型的抗震实验技术, 通过模型实验使人们能更好地了解和掌握地下结构的工作特性, 为抗震理论的发展奠定了基础。总的发展趋势是: 多向控制运动( 双向、三向或六分量) 、大台面(15mx15m; 10mx10m) 、大推力(100t 模型重量) 和强地震动(≥1.0g)。然而, 对试验中有关动力学原理若理解不当, 则试验的设计与分析就会导致错误的结果或得不到结果。 3、 理论分析 理论分析方法:波动理论和有限元法是地下结构抗震的两种主要的理论分析基础。地下结构抗震理论分析方法有两类:一种是波动法,另一种是相互作用法,在这两种方法基础上发展了许多抗震分析的实用方法,如拟静力法、反应位移法、ST.John 法、围岩应变传递法、地基抗力系数法、有限元法等。目前常用的理论分析方法有:田村重二郎的质量弹簧模型法(主要针对沉管隧道而言)、福季耶娃法、ST.John 法、Shukla 法、反应位移法、BART 法、递推衍射法等。理论分析方法在国内的研究成果较为丰富。孙铁成等研究了围岩、抗减震层和衬砌等材料的刚度、阻尼和密度之间的匹配对隧道位移传递系数的影响,首次提 出了地下结构综合位移传递系数的概念;黄胜等提出一种新的基于无限元人工边界的合理地震动输入法,为地下结构抗震设计方法研究提供一定的理论参考。严松宏[13]运用概率方法和脉冲响应函数原理,探讨隧道及地下结构在弹性工作状态下随机地震响应分析及其动力可靠度研究的确定性方法,分析隧道及地下结构随机地震响应的统计特性以及隧道及地下结构地震动力可靠度;林志等在广泛总结分析国内外关于地下工程结构抗震设计文献的基础上,从多自由度体系的动力平衡微分方程出发,采用时程分析法,计算盾构区间隧道衬砌结构的地震反应,并将连续介质快速拉格朗日差分法运用到地下结构的抗震研究中,研究在地震动作用下,地下铁道的动力反应的过程;曾德顺用反应变位法对区间隧道的抗震设计中的问题进行了研究给出了隧道埋深、剪切波速、卓越周期、弹性地基刚度与隧道轴向变形和弯曲变形相互关系的结果;刘晶波在借鉴地上结构抗震分析的Pushover 方法思想的基础上,提出一种适用于地铁等地下结构抗震分析与设计使用的Pushover 分析方法。 地下结构的震害表现形式多样, 破坏机理复杂且影响因素较多。目前, 虽然对隧道抗震减震措施和分析方法的研究工作已经展开, 但还没有形成一个系统的分析理论和完善的抗震减震方法。现有国内外的抗震分析方法都存在不同程度的不足。震害调查很难对地震过程中的动力响应进行量测,也无法控制地震波的输入机制和边界条件,更无法主动地改变各种因素以对某一现象进行有目的、多角度的研究。原型观测能客观反映规律,真实可靠,是地下隧道结构抗震研究中必不可少的手段之一,但是观测机会难得,并且观测费用昂贵。因此,原型观测在实际应用中受到了很大的限制。模拟试验是目前研究隧道地震动力响应最有效、最直观的方法,但是同时必须看到,该方法在材料动力特性的模拟、相似关系比的确定和模型边界的处理等方面还存在不同程度的困难, 而且模拟试验费用比较昂贵。理论分析方法也存在着局限性,由于地震时,支配地下结构地震反应的因素是地基变形而不是地下结构的惯性力,因此,将静力法作为地下结构抗震设计的原则是不合适的。反应位移法则略去了结构 本身惯性力的影响,认为地下结构地震响应仅取决于结构所在位置的地层变位,从而把地下结构的地震反应简化成拟静力进行计算。围岩应变传递法要准确地确定合理的应变传递率是非常困难的;另外其他方法做了大量简化,精度难以保证,如动力有限元分析法在计算模型及其参数的确定、地震波及其输入方式的选定等方面需要进行一定的简化,致使计算结果难以完全反映地下结构的复杂运动特性。 根据对已有震害的调查资料分析,地下结构的破坏主要体现在以下几方面: (1)在地质条件有较大变化的区域容易发生破坏; (2)修建在软弱土层中的地下工程比修建在坚硬岩石中的破坏大; (3)地下结构上部覆盖土层越厚,破坏越轻; (4)衬砌厚度较大的结构破坏的几率大于衬砌厚度较小的结构; (5)在结构断面形状和刚度发生明显变化的部位容易遭到破坏,地面洞口也是经常受到地震破坏的部位; (6)在同一地震烈度条件下,地下结构的破坏程度远远小于地面建筑物的破坏程度; (7)对称结构发生破坏的程度要比非对称结构发生破坏的程度轻。 根据各国地下结构的震害分析,提高地下结构的抗震承载能力可以从以下几方面入手: (1)将地下结构建于均匀稳定的地基中,远离断层,避免过分靠近山坡坡面和不稳定地段,尽量避免饱和砂土地基; (2)在相同条件下,尽量选取埋深较大的线路,远离风化岩层区; (3)区间隧道转交处的交角不宜太小,应加强出入口处的抗震性能; (4)在施工条件允许的情况下,尽量采取暗挖法施工; (5)在结构中柱和梁或顶板的节点处,应尽量采用弹性节点,避免采用刚性节点。 对现状的思考与展望 由于地下结构所处环境的复杂性及地震本身的不确定性,使得地下结构地震响应及抗震研究困难重重。虽然目前在该领域的研究热度渐高,成果也日益增多,但能转化为实际工程技术的比较少,地下结构的抗震设计仍然停留于经验阶段。对于岩土工程界的学者来说,仍然是任重道远。针对现状,许多学者也都作了很好的分析总结,提出了各自的认识,讨论了当前地下工程抗震研究存在的一些迫切需要解决的问题,如地下结构振动模型试验研究技术、土体非线性动力本构模型存在的问题等。而从宏观角度出发,认为以下几个方面是工程实践中急需解决然目前研究结果尚不能给出很好解答的课题。 1) 地下结构地震响应规律研究,尤其是大跨度、复杂结构地下洞室,如大型地下厂房、商业街、地下储存库以及一些国防工程等。目前,关于这些地下结构在不同埋深、不同地质条件下的地震动力响应的认识还不够清晰。这些工程都关乎国家经济发展或是国防安全,对此