建筑抗震技术规范范文
时间：2023-10-20 17:26:13
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篇1
关键词：建筑抗震设计；教学；实践环节；建筑抗震概念设计
Exploration and practice on teaching in seismic design of buildings
Zhou Qing， Bao Hua， Yu Changrong， Liu Yunping
Nantong University， Nantong， 226019， China
Abstract： Seismic design of buildings has characteristics which the theory is difficult and the range of practice content is wide. According to the characteristics of the course， combined with the practical teaching experience， the teaching contents， teaching methods and practice links have been explored and practiced. Teaching methods and measures have also been discussed to improve students' ability of seismic concept design of buildings.
Key words： seismic design of buildings； teaching； practice links； seismic concept design of buildings
地震是地球上最为严重，也是人类无法控制和阻止的一种自然灾害，地震同时是引起建筑物变形或倒塌的最重要原因。我国是一个多地震国家，唐山地震、汶川地震均造成了巨大的人员伤亡和财产损失。建筑结构抗震设计已成为土木工程设计的核心内容，建筑抗震性能已经成为建筑物最重要的技术指标之一。
建筑抗震设计课程的教学内容广泛、知识体系庞大，具有明确的专业技术规范背景，其理论性、实践性、专业性均很强。该课程对培养学生的实践能力、创新能力和解决实际问题能力以及提高学生的工程素质具有重要的作用，在土木工程专业课程中具有举足轻重的地位。
1 建筑抗震设计课程教学现状
我校土木工程专业开设建筑抗震设计课程已有十余年的历史，其教学时数基本保持在32学时，教学目的为：通过课程的学习，使学生对地震的基本概念有所了解，掌握抗震计算的基本理论和方法，根据抗震设计的原理及结构类别进行结构布置和选型，掌握常用工业与民用建筑的抗震设计方法。
相比其他专业课，建筑抗震设计课程具有理论内容难学而且实践内容广泛的特点，其现状如下：（1）学时少，教学内容多。课程理论知识和专业知识涵盖面广，涉及的课程有结构力学、混凝土结构设计原理、混凝土结构设计、砌体结构、土力学与基础工程、钢结构等，如何利用有限的学时完成抗震课程的教学是需要首先解决的问题。（2）课程实践性强与学生缺乏实际工作经验之间存在矛盾。学生不能深刻理解课程的核心内容，导致工程实践举步维艰。将枯燥的理论与生动的工程实例结合起来，培养学生的工程素质也是本课程教学努力的方向。
2 建筑抗震设计课程教学的探索与实践
2.1 精选教学内容，采用适应性强的科学教学模式
2.1.1 提炼教学核心内容，增强学习效果
建筑抗震设计课程知识体系庞大，在教学时需分清教学内容的主次，把握难点和重点，加强与其他课程的联系，以弥补课时的不足。课程教学划分为理论篇和应用篇两个部分[1]。理论篇主要为结构地震反应分析与抗震验算；应用篇主要为常用工业与民用房屋的抗震设计。理论篇讲述中引导学生复习先修课程的相关知识点，重点讲解基本概念和关键理论，其余点到为止，给学生留下积极思考、主动发挥的空间，强化学生的自主学习。应用篇按照概念设计、结构计算和构造措施这条主线组织教学，密切结合国家现行结构设计相关规范，更新和补充教学内容，使学生能适应新的发展需要；注重实际结构震害的案例分析，以提高学生发现、分析和解决实际问题的能力。
2.1.2 采用多种教学手段促进教学，提高教学质量
建筑抗震设计课程内容多、课时少，无论是完全依赖传统的黑板加粉笔的教学方式，还是完全采用多媒体课件教学都不能满足教学要求，需要寻求新的教学方式。教学时，笔者根据教学内容的不同特点，有针对性地采用不同的教学手段完成教学。课程教学以多媒体技术为主导，在完成大纲要求的基础上，补充国内外各结构类型的建筑震害实例图片、典型大地震震害录像以及地震动画演示等，增强学生的感性认识；对于重要的基础性理论分析和水平地震作用的计算则主要采用传统的板书方式教学，加深学生的理解；对于抗震构造措施的讲解，引导学生利用课余时间深入施工现场，通过对实际工程的调研，加深学生对书本知识的感性认识，同时使学生体会到如何将书本知识运用于工程实践。通过多种教学手段的融合，增加了教师的讲课信息量，给学生提供了一个多维立体的学习空间，使原本枯燥、平面的教学变得生动、立体起来，激发了学生的学习热情和兴趣。
2.2 加强建筑抗震设计在实践性环节中的运用，培养学生的工程素质
我校土木工程专业建筑抗震设计没有安排独立的实践环节，其综合训练放在毕业设计中。在毕业设计题目的选取上，根据学生的就业意向，分为建筑设计类、施工类及科研论文类，学生可从中自由选择。以建筑设计类课题（结构类型为框架结构）为例说明抗震设计在毕业设计中的地位。该课题要求学生完成常用民用建筑全套建筑和结构图纸，同时要求手算整体结构中的一榀框架，计算机建模进行结构分析[2]。
抗震设计贯穿整个毕业设计环节，指导教师根据设计的不同阶段给学生做专题指导。在建筑方案设计阶段，根据建筑抗震设计规范（以下简称抗震规范）[3]概念设计的相关内容，要求建筑物的平、立面布置规则、对称，质量和刚度变化均匀，从而保证建筑物达到较好的抗震性能。楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则。建筑方案避免设计为单跨框架结构形式。在结构方案设计阶段，要求结构体系应具有整体性和抗震设防多道防线，并具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。对于体型复杂、平立面不规则的建筑，尚应考虑防震缝的设置。在一榀框架的手算阶段，对需要做水平地震作用计算的学生，在框架内力计算阶段，要重视突出屋面的电梯间、楼梯间等产生的鞭端效应。在框架内力组合和在梁、柱配筋计算阶段，需对强柱弱梁、强剪弱弯做相应的计算。在框架梁、框架柱选配钢筋阶段，除了需满足计算要求外，还需要满足抗震规范要求的框架结构基本抗震构造措施。选筋阶段，学生很容易忽视抗震构造措施，指导设计时需重点强调。在计算机建模进行结构分析阶段，补充讲解平法施工图需表达的内容，指导学生读懂读透平法施工图，引导学生利用已学的抗震知识，解读抗震构造措施在毕业设计中的运用。
2.3 案例教学法强化建筑抗震概念设计原则，培养学生综合分析能力
地震是一种随机振动，呈现出难以把握的复杂性和不确定性，目前很难准确预测建筑物所遭受地震的特性和参数。在结构分析方面，由于对地震作用及结构性能的了解还远远不够，其分析结果也存在不确定性。因此，工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决[4]。
建筑抗震概念设计（简称“概念设计”）是以工程概念为依据，根据实际的经验或试验研究所得到的非常重要的定性设计原则或工程判断进行设计，从有利于提高结构抗震性能的概念上，对所设计的对象作宏观控制。在实际工程设计中，概念设计对提高结构抗震能力发挥了重要作用。
从多年的教学实践中发现，学生对抗震计算掌握得比较好，但是对抗震定性分析、概念设计能力严重不足，主要是由于概念设计要求有深厚的理论基础和丰富的实践经验。在课程教学中，通过典型案例的讲解与讨论，强化结构概念设计的基本原则。如在多道抗震防线教学中重点讲述由林同炎设计的马拉瓜美洲银行的经典案例[5]。马拉瓜美洲银行的概念设计思想是由4个等边的L形柔性筒，通过每层的连梁组成一个正方形核心筒作为主要的抗震结构。在连梁的中部开了较大的孔洞，有意识地形成该结构总体系（第一道防线）中的预定薄弱环节；在遭遇强烈地震时，预计在连梁开洞处开裂，从而变成具有延性和耗能能力的结构体系（第二道防线），即各分体系作为独立的抗震单元。由于马拉瓜美洲银行的上述设计特点，在经历了1972年罕遇的强烈地震作用下未倒坍，甚至未严重破坏，震后的调查正如林同炎所预料的那样，该建筑核心筒的连梁剪切破坏。通过讲述马拉瓜美洲银行的成功案例，引导学生体会刚柔结合、多道防线的概念设计思想。
在讲述建筑形体及其构件布置的平面、竖向不规则性时，以央视新大楼为例，组织学生讨论该建筑的特点，主要归纳总结出以下几点：建筑物整体偏心，对抗震不利；曲角悬空挑战地基基础的抗倾覆性能；建筑为严重不规则结构，用钢量巨大，造价惊世骇俗；建筑极端强调建筑造型和视觉效果，忽视结构体系的合理性和经济性，导致需要加倍地投入人力、物力和财力去保证抗震、抗风等结构安全问题，极大地浪费了公共资源。根据抗震规范[3]强制性条文，严重不规则的建筑不应采用。
为了激发学生的学习兴趣，培养学生的分析能力，我们鼓励学生做调研工作，引导学生在畅言网上参与“中国十大丑陋建筑”评选，增加课堂讨论环节。通过多种形式的教学手段，启发学生用概念设计的指导思想从建筑形体和布置方面分析建筑的抗震性能。
3 结束语
建筑抗震设计课程具有明确的专业技术规范背景，理论性、实践性、专业性均很强，教学安排又具有承前启后的特点，其教学效果将直接影响学生就业后的工作能力和自我专业素养的发展。教师在该课程的教学中需不断改革教学方法和手段，更新知识，培养学生求真务实、辩证地认识事物的态度；引导他们从孤立地认识事物到全面地、正反面去认识和解释事物，能综合多种因素寻求最佳方案，培养学生判断分析能力和解决实际问题的能力。
参考文献
[1] 沈小璞.注册结构工程师工程结构抗震设计课程教学及其综合能力的培养[J].高等建筑教育，2007，16（4）：65-68.
[2] 周清，黄岚，赵玉新.土木工程专业实践教学的研究与创新[J].中国电力教育，2013（19）：137-138.
[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
篇2
【关键词】:建筑；结构设计；总说明；注意的问题。
中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1003-8809（2010）05-0015-02
一、引言
结构设计总说明主要内容有设计依据、相关规范、抗震等级、人防等级、地基情况、抗渗做法、荷载取值，材料情况、施工注意事项、选用图集、通用图以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息。
二、结构设计总说明写法问题
1、相关规定
（1）《结构专业审查要点》的规定结构设计总说明着重审查设计依据条件是否正确，结构材料选用、统一构造做法、标准图选用是否正确，对涉及使用、施工等方面需作说明的问题是否已作交待。审查内容一般包括建筑结构类型及概况，建筑结构安全等级和设计使用年限，建筑抗震设防分类、抗震设防烈度（设计基本地震加速度及设计地震分组）、场地类别和钢筋混凝土结构抗震等级，地基基础设计等级，砌体结构施工质量控制等级，基本雪压和基本风压，地面粗糙度，人防工程抗力等级等7 条。
（2）《建筑工程设计文件编制深度规定》要求每一单项工程应编写一份结构设计总说明，对多子项工程宜编写统一的结构施工图设计总说明。如为简单的小型单项工程，则设计总说明中的内容可分别写在基础平面图和各层结构平面图上。结构设计总说明应包括工程结构设计的主要依据，建筑结构的安全等级和设计使用年限，混凝土结构的耐久性要求和砌体结构施工质量控制等级，建筑场地类别，地基的液化等级，建筑抗震设防烈度（设计基本地震加速度及设计地震分组）和钢筋混凝土结构的抗震等级等12 条。
2、相关内容写法
（1） 通常，工程结构设计的主要依据是：①设计遵循的规范、规程和规定；②工程地质勘察报告；③设计荷载；④建设单位对设计提出的符合有关标准和法规的、与结构有关的书面要求；⑤批准的方案设计文件。应遵循的规范、规程和规定自不必说，“工程勘察报告”最好通过审查，这样可以避免设计依据不准确造成结构设计的返工。荷载取值要规范，活荷载应与房间的使用功能相符，符合专门的规范、标准。
（2） 设计±0.0 标高所对应的绝对标高按规划部门要求。
（3） 图纸中标高、尺寸的单位一般为：标高以m 为单位，其余尺寸以mm 为单位。
（4） 建筑结构设计的结构安全等级和使用年限，应符合《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068―2001)第1.0.5条、第1.0.8 条的有关规定。特别注意：基础的安全等级（《建筑地基基础设计规范》(GB 50007―2002)3.0.1 条）与建筑物的安全等级（《混凝土结构设计规范》(GB50010―2002)3.2.1条）不同，应按各自的规范来确定安全等级。结构设计使用年限与建筑专业年限的说法不同。设计使用年限定义：设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。根据《建设工程质量管理条例》，要注明工程合理使用年限，一般工程结构设计使用年限为50 年，而建筑施工图定为100 年(例如：一般高层，其根据《民用建筑设计通则》第1.0.4 条，为建筑耐久年限）。若结构使用年限定为100 年，则结构要符合另外的要求或采取专门的有效措施。
（5） 建筑场地类别、地基的液化等级、建筑抗震设防烈度（设计基本地震加速度及设计地震分组）要符合《建筑抗震设防分类标准》、《建筑抗震设计规范》(GB 50011―2001)。建筑抗震设防分类要清楚，严格按《建筑工程抗震设防分类标准》（GB 50223-2008）的规定执行。
（6） 人防工程的抗力等级应按《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）执行。规范增加的常规武器和核武器分类，针对防空地下室的类别在设计说明中应有明确。
（7） 有关地基概况宜如下描述：地基基础设计等级，持力层类别、承载力特征值，地下水类别、标高，设计防水水位，有无软弱下卧层，基坑开挖支护措施，应符合《建筑地基基础设计规范》。①天然地基基础，要注明基槽检验要求。②桩基础要分析使用地质勘察报告，说明桩端持力层的选择，桩的承载力取值，对桩基的检测要求。③地基处理选择的方法应合理、有效，承载力取值方法满足规范要求，地基处理后的承载力与变形满足上部结构的设计要求，地基处理方法和施工试验、检测要求符合《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）规定。
（8） 采用的设计荷载，包含风荷载、雪荷载、楼（屋）面允许使用荷载、特殊部位的最大使用荷载标准值，应按《建筑结构荷载规范》(GB 50009―2001)，对《建筑结构荷载规范》未作具体规定的荷载标准值应注明，可参见《全国民用建筑工程设计技术措施（结构）》。基本风压、地面粗糙度符合规范要求。
（9） 钢筋混凝土结构时，应说明受力钢筋的保护层厚度、锚固长度、搭接长度、接长方法，预应力构件的面积、锚具种类、预留孔道做法、施工要求及锚具防腐措施等，并对某些构件或部位的材料提出特殊要求。选用的建筑材料，应注明规格、型号、性能等技术指标，其质量必须符合国家标准的要求。说明混凝土强度等级、钢筋种类与级别。受力钢筋的混凝土保护层厚度应符合《混凝土设计规范》第9.2 节。现浇挑檐、雨罩等外露结构应按《混凝土结构设计规范》第9.1.1 条附注设置伸缩缝，即伸缩缝间距不宜大于12m。
（10） 对水池、地下室等有抗渗要求的建筑物的混凝土，说明抗渗等级，提出需作渗漏试验的具体要求，在施工期间存有上浮可能时，应提出抗浮措施。地下工程防水混凝土底板混凝土垫层应按《地下工程防水技术规范》（GB50108―2001）要求不应小于C15，厚度不应小于100 mm，在软弱土层中的厚度不应小于150mm。防水混凝土结构厚度不应小于250mm。地下工程防水混凝土迎水面钢筋保护层厚度《地下工程防水技术规范》（GB50108―2001）要求不应小于50mm。注意：此规定与混凝土规范不一致，一般情况下，民用建筑不宜按防水规范设计。必须采用时，应注意采取对厚保护层的防裂措施。同时应进行裂缝宽度的计算，裂缝宽度不得大于0.2mm，并不得贯通。防腐蚀措施可按《工业建筑防腐蚀设计规程》（GB50046―2008）要求。
（11） 所采用的通用做法和标准构件图集；如有特殊构件需作结构性能检验时，应指出检验的方法和要求。不应采用过期作废图集。特别说明有：“本工程施工前，应由建设单位组织设计单位根据工程的特点进行技术交底。施工单位应全面熟悉图纸内容，在设计单位进行技术交底后方可施工。若遇图面不明，应与设计单位取得联系，共同研究解决，不得擅自处理。未尽事项均应按照国家现行有关设计、施工验收规范规程等要求执行”。
（12） 施工中应遵循的施工规范和注意事项，施工图涉及到钢网架、电梯及其它设备预留的孔洞、机坑、基础、预埋件等一定要写明：“有关尺寸在浇筑混凝土之前必须得到设备厂家签字认可方可施工。”这样可以免除一些以后使用上的麻烦。预埋件、吊环的材料、计算与构造要合理、安全，按《混凝土结构设计规范》10.9.1~8 条。施工的注意事项，有后浇带设置，封闭时间及所用材料等。以上也可参照《混凝土结构构造手册》。
参考文献
[1] JGJ3―2002《高层建筑混凝土结构技术规程》.
篇3
【关键词】住宅建筑；抗震施工；技术要点；
一、我国建筑抗震施工技术应用现状
我国地处亚欧大陆的东端，在亚欧板块和太平洋板块的交界位置，由于后者板块薄度低、密度大、位置低，在往西面方向作水平位移的时候，就会俯冲比较高的亚欧板块，两个板块的挤压碰撞，从而导致板块之间的岩层发生变形和断裂等地质灾害，这也是我国地震频发的罪魁祸首。据不完全统计，我国每年发生一千多次有感地震，其中6级以上的地震至少发生一次，伤亡率大约为30%。譬如2008年5月12日我国四川省汶川发生氏8.0级地震，很多高层建筑在地震撼动之下，几乎全面倒塌，而在此之前，我国已经开始研究建筑抗震技术，20世纪初，地震学家就提出静力计算法，这是一种现代化的结构抗震计算方法，另外刚性抗震理论、水平设计震度、基础地质构造类别、频谱解析法等，为建筑抗震技术理论的完善做出巨大的贡献。20世纪60年代，结构抗震专家以“振动结构”作为理论依据，并利用对地震观测数据进行分析，将“柔性抗震结构”理论成功应用到很多建筑的抗震设计中。
二、影响住宅建筑抗震性能的要素
1、房屋的结构如果房屋的结构匀称，规则，则它的抗震性要比同条件下其他房屋的抗震性强。如果房屋的结构不规则，比如上大下小，一面偏重一面偏轻等。这样的房屋抗震性就不是很强。就跃层和复式以及错层户型的住宅房来讲，它的居住环境以及居住舒适度要比平层的房屋好很多，但是它的抗震效果却不如平层房屋的抗震效果好。
2、房屋的居住时间通常情况来讲，时间越早的房屋它的抗震设防标准越不强，由于科技的进步与发展以及人们的认识水平的提高，后来建筑的房屋的抗震性能要以前建造的房屋的抗震性强很多。通常情况下，抗震标准会依据具体状况每隔十年调整一次，随着社会经济的发展，会逐渐地提高抗震防设标准的要求。就这个层面来讲，居住时间越久的房屋抗震性就会偏低一些。
3、住宅建筑所使用的材料以及施工的质量建筑材料的质量会影响到住宅的抗震性能，住宅建筑施工时，所使用的混凝土的质量与规格是否满足要求，所使用的钢筋是否符合规定的标准，在施工过程中存不存在偷工减料的现象等，这些都会对住宅建筑的抗震性有一定的影响。与此同时，建筑施工技术也对住宅建筑的抗震性有一定的影响，例如在施工时，所使用的施工技术比较到位，则住宅建筑的抗震性就比较好；否则即使建筑设计的再好，施工技术不到位也会对住宅建筑的质量有一定的影响。
4、房屋的后期改造对建筑住宅进行设计时，大多数的房屋结构都是依照房屋的抗震要求进行建造的。房屋里有的地方是一定不能改变的，不然就会改变房屋抗震性的总体设防，在遇到地震时它的抗震效果就会降低。特别为当期有很多建筑住宅的一层变成商铺。通常状况下，假如一层的居民把承重墙拆除以后，就会造成这个楼的抗震性降低，它的承受能力就会降低，假如发生震级较强的地震，整个住宅楼就可能出现倒塌。除此之外，也不可以在承重墙上凿洞，屋内强上的门窗等不可以随意的改装，扩大门窗的比例等等，这些都有可能降低住宅建筑的抗震性。
三、抗震施工技术措施
常见的防震建筑技术有：强化混凝土墙和支柱，加深地基和接头，加强建物防震功能，在大地震时，摇晃的结构体压力，可从横梁转移到直柱，使居民安全无虑。
墙体的框架结构是围护构件，在砖混结构中是承重构件。在墙，柱，梁，板是建筑物的骨骼，不改变的前提下，对于多层砌体房屋的抗震构造采取如下措施：设置钢筋混凝土构件柱，减少墙身的破坏，并改善其抗震性能，提高延性；设置钢筋混凝土圈梁并与构造柱连接起来，增强了房屋的整体性，改善了房屋的抗震性能，提高了房屋的抗震能力；加强墙体的连接，楼板和梁应有足够的支承长度和可靠连接；加强楼梯间的整体性等。
在土建结构中的一个重点就是混凝土技术，尤其是在框架以及剪力墙的部分，应该要特别注重这几个部分中的混凝土技术，因为其会直接的影响到工程的安全使用状况。混凝土的质量，必须是工程中进行施工管理控制的首要的目标。框架节点起着连接框架柱、梁的重要作用，框架节点如果首先被破坏，必将导致房屋结构位移或倾倒，因此，抗震要求框架节点的破坏必须滞后于梁、柱。因此必须对节点区混凝土的强度、箍筋的配置要采取有效的保护措施。对于钢筋混凝土框架结构房屋措施有：应请具相应资质等级的设计施工单位建造，它由梁、柱、楼（屋）盖、填充墙组成，要求平立面布局简单、均匀、规则。提高柱的施工要求措施：柱中线与梁中线应尽量重合；配筋率：中柱、边柱不小于0.5%，角柱不小于0.7%；混凝土强度不低于C20。
针对钢筋的主要问题，应该要做的就是要在施工现场建立起严格的审查制度，要树立取样制度，不可以使用不合格的钢筋。应采用焊接封闭箍筋，保证节点箍筋的整体质量。若配筋中采用拉筋，拉筋应紧靠纵筋并且钩住封闭箍筋，以保证箍筋能够对混凝土的抗压起到良好的约束作用。在对钢筋进行绑扎之后，要及时的对其规格的数量以及位置等进行检查，然后根据设计图纸来做好校对工作，在进行混凝土浇灌之前要对垫块等进行仔细的检查。还有就是很多梁板的钢筋搭接位置，是非常不恰当的。在施工中，从标高、轴线等多角度控制预埋钢筋位置的准确性，保证拉结质量。
房屋抗震性能还与施工质量等其他因素有关。严格按照建筑施工技术规范和制度进行施工，在建筑施工项目中，相关的施工技术管理人员应该严格按照相关的施工技术规范和制度进行施工控制，对施工过程中的每一道工序都要严格进行要求。在建筑施工中重视抗震设防的施工质量，健全抗震设防施工质量专项检查和监督制度，将抗震设防纳入到规范化管理，只有保证建筑施工的质量，才能满足抗震设防对房屋结构的要求，才能杜绝抗震隐患。相关的工程负责人应该根据工程的总体结构进行分析，按照相关技术要求严格控制工程质量，使工程的质量得到最大限度的保障。对于那些重点施工部分，应该实施责任到人的制度，加强施工技术人员的责任心。采用相应的抗震技术，如被动控制、主动控制技术、半主动控制技术、混合控制技术等，避开不利区域、协调建筑设计和结构、合理选择建筑立面、平面的外形等。此外，还应该加强对监理人员的管理，建立相应的建筑材料管理制度，严禁那些质量差的建筑材料进入施工现场，这也是保证工程质量和工期的重要方面。
另外原有建筑针对一些年代久远.结构形式老化的教学建筑依然存在于大量地区.尤其是经济欠发达地区，并且又需要继续使用的情况，建议政府有关部门应立即启动学校建筑。
四、结语
作为一项工程量大、技术性强且内容复杂的系统工程，抗震加固工作在住宅建筑中发应通过深入调查、详细分析、科学决策的方式，系统探讨抗震加固施工技术方法，对日后建筑抗震技术产生有效的指导性作用。
参考文献：
[1]韩立平；贾彪；厂区管廊破坏原因的分析及修复方法[J]；纯碱工业；2010年01期
篇4
【关键词】结构计算基础砌体结构钢筋砼结构钢结构
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：
一、 结构计算
1．荷载取值中常遇问题。
A) 风荷载问题，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3―2002第3.2.2条及条文说明，一般情况下房屋高度大于60m的高层建筑可按100年一遇的风压值采用。
B) 关于书库、档案库的活荷载表中的数值是书架2m时的取值，当书架的高度大于2m时，书库活荷载尚应按每米书架高度不小于2.5KN/m2确定。
C) 汽车通道及停车库活荷载：消防车单向板时为35KN/m2，不全是20KN/m2。注意柱网尺寸不小于6mx6m。
2．确定抗震等级时忽视主体与裙房之间有无设缝，笼统按高层部分来定抗震等级。当高层部分与裙房之间不设缝时，应按高层部分来定抗震等级；当两者之间设有缝时，高层和裙房应按各自的情况确定抗震等级。 地下室的抗震等级：应按《建筑抗震设计规范》（GB 50011―2001）6.1.3条或《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3―2002）4.8.5条，既：当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时（应满足《建筑抗震设计规范》6.1.14条），地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。地下室中无上部结构的部分，可根据具体情况采用三级或更低。
3．平面不规则的结构需进行耦联计算，框-剪结构、框架-核心筒结构、框支剪力墙结构中框架柱的地震剪力应按《高规》进行框架总剪力的调整。
4．选择正确的振型数才满足有效质量系数的要求。
5．扭转不规则的建筑，应考虑偶然偏心的地震作用，严格控制楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值在规范允许的要求之内。
6．选用标准图的标准构件时必需进行必要的验算。特别选用悬挑构件时，必须判断其抗倾覆荷载是否能满足被套用的构件。
7．混凝土容重应考虑建筑抹面，一般取值26.5-28KN/m3。
8．地下室外墙抗弯计算时，设计中荷载分项系数取错。土压力引起的效应应为永久荷载效应，当考虑由可变荷载效应控制的组合时，土压力的荷载分项系数取1.2；当考虑由永久荷载效应控制的组合时，其荷载分项系数取1.35。地下室外墙的土压力应为静止土压力。
9．地下室底板在水位较高时，根据《荷载规范》强度计算时，板、覆土的自重对结构有利，板、覆土的自重的荷载分项系数应取1.0。抗漂浮计算时，板、覆土的自重的荷载分项系数应取为0.9。
10．地下防水混凝土结构未进行裂缝计算。应满足《地下工程防水技术规范》第4.1.6条裂缝宽度不得大于0.2mm的要求。
11．设计梁、墙、柱及基础时，活荷载应根据《荷载规范》要求进行折减，特别注意办公楼及商业用房不得折减。
12．框架及框架-剪力墙等结构，由于填充墙的存在，结构的实际刚度大于计算刚度，应根据实际情况进行周期折减。设计时应进行正确的周期折减。 对砌体填充墙较多，应根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3―2002）第3.3.17条确定。框架结构可取0.6~0.7；框架-剪力墙结构可取0.7~0.8。剪力墙可取0.9~1.0。当填充墙较少时，根据《全国民用建筑工程设计技术措施/结构》P204框架结构可取0.7~0.8；框架-剪力墙结构可取0.8~0.9。剪力墙可取1.0。
13．顶层装饰物（包括高女儿墙）在抗震地区应该进行抗震计算，并采取抗震构造措施。
14．高层建筑中，一般情况下，应允许在结构两个主轴方向分别考虑水平地震作用计算；有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15度时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。
15．关于结构计算，应当注意计算机出来的数值的正确性。
二、下部结构
1．基础方案选择不妥时不是产生不安全就会产生浪费，特别是复合地基应注明持力层要求，置换率的选择，水泥土搅拌桩的合理复喷长度，垫层厚度的选择要求等等能做天然地基，就不做桩基，桩基应针对地质状况选择合理桩型。在基础选用中应结合地基和上部结构的情况，对基础之间设拉结，如独立柱基之间或与条基，筏基之间应加强不要忽略。
2．由于没弄不清楚地质报告提供的是特征值，故而将特征值充当设计值使用，故而大大增加了用桩量，还好，在图审时就消除了此类问题。因此，一定把握住详细阅读地质报告，合理选用桩的承载值。
3．地基反梁计算常会在大洞口下及桩在大洞口下时梁配筋不足。
4．在桩基础中，特别是有大承台的基础中，由于大承台的原因，连接基础承台的地梁的有效跨度大大减小，因此地梁配筋的合理取值也很重要，可以减少不必要的浪费。
5．地下工程防水混凝土底板混凝土垫层不满足《地下工程防水技术规范》要求。应按《地下工程防水技术规范》要求不应小于C15，厚度不应小于100 mm，在软弱土层中的厚度不应小于150mm。防水混凝土结构厚度不应小于250mm。
6．地下室外墙与底板连接构造不合理；外墙钢筋的搭接不符合《混凝土结构设计规范》根据纵向钢筋搭接接头面积百分率修正搭接长度的要求。
7．地下室外墙设计中应考虑楼梯间，车道等支承条件不同的外墙计算与设计，不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时，应注意外墙上部支座水平力的传递问题。
8．地下水位较高时，应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮验算，并采取可靠的抗浮措施。
9．高层地下室采用独立柱基或条基加抗水底板时，应在抗水板下设褥垫，以保证实际受力与设计计算模型相同。
10．防潮层以下墙体采用水泥砂浆时应注意验算其强度。（因为水泥砂浆对砌体强度的折减）。
11．柱基高度应满足柱纵向钢筋的锚固长度要求。
12．墙下条形基础相交处，不应重复计入基础面积。
13．地下室墙的门（窗）洞口应按计算设置基础梁或暗梁。
14．地下室顶板作为钢筋混凝土结构房屋上部的嵌固部位时，不能采用无梁楼盖的结构形式。
15．独立柱基、条基、桩基等混凝土的强度等级不能满足相应环境类别混凝土耐久性的要求。
16．大直径灌注桩侧阻力尺寸效应系数及端阻力尺寸效应系数应按《建筑桩基技术规范》JGJ94—94中的5.2.9条取用。
17．考虑桩侧土的孔隙水压力在打桩的时候瞬时提高，可以用1.0的设计值来打桩，打桩时采用双控，要求进入持力层2米，进入持力层后,如果还不能达到极限值也可以停止再压。对于沙土,因其孔隙水压力消散速度快，而且打桩时产生桩头的挤密效应在桩身受到扰动的时候容易消失,所以沙士压桩后期的提高不多。
18．建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，应验算其稳定性。
19．基础设计中，单凭按竖向荷载作用进行承台设计是不够的，还应增加弯矩和 剪力。
20．抗拔桩设计时，桩身配筋量仅按强度要求进行计算，缺少裂缝宽度验算，按裂缝宽度控制计算 结果的配筋量远大于按强度要求计算的配筋量，在设计中往往缺抗拔桩静载试验及其配筋做法等要求说明。有抗拔要求的承台按一般桩基受压的承台进行配筋，承台顶部受拉区未配筋，筏基基础梁或地下室底板梁的受力方向与一般楼屋面梁板不同，其梁配筋设计也采用平法表示但未附加图示说明，存在安全隐患。
21．目前建筑工程大量采用截面尺寸较小的预应力管桩，且在多层建筑中采用单柱单桩或一柱两桩基础，柱底弯矩由基础梁和桩共同承受。单柱单桩或垂直于两桩连线方向的基础梁设计中，未考虑平衡该方向柱脚在水平风荷载或地震作用下所产生弯矩因素，基础梁两端箍筋未按框架梁抗震构造要求设置箍筋加密区，基础梁的上下主筋在桩台内锚固长度与构造做法要求未加说明。桩身考虑承受上部结构传来的弯矩作用时也未进行抗弯承载力计算，存在着抗震薄弱环节，给工程留下潜在的隐患。
22．浅基础施工图中经常未注明基槽开挖后应进行基槽检验的要求，桩基础施工图中经常未注明桩端持力层检验、施工完成后的工程桩进行竖向承载力检验的要求。
23．天然地基扩展基础持力层或桩基持力层下面存在软弱下卧层，应进行沉降和软弱下卧层地基承载力验算。
24．压实填土地基处理问题，有的工程处于部分挖方、部分填方地段，填方地段采用压实填土人工处理地基，其压实填土地基的填料、施工、压实填土的范围以及压实填土地基检验等均应提出具体要求说明，以及应注明压实填土的密实度要求和地基承载力特征值要求。
三、上部结构
（一） 砌体结构
1．注意纵、横墙不能过少。
2．女儿墙应设置构造柱，构造柱间距不宜大于4米。
3．五层及五层以上房屋的墙，以及受振动或层高大于6米的墙、柱所采用的材料的最低强度等级为：砖采用MU10；砌块采用MU7.5；石材采用MU30；砂浆采用M5。
4．挑梁设计除应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定外，还应该满足下列要求：（1）纵向受力钢筋至少应有1/2的钢筋面积伸入梁尾端，且不少于2根12。其余钢筋伸入支座的长度不应小于2/3倍的挑梁埋入砌体长度。（2）挑梁埋入砌体长度与挑出长度之比宜大于1.2；当挑梁上无砌体时候，其比值宜大于2。
5．砌体结构应注明施工质量控制等级。
6．严禁采用实心粘土砖。
7．多层砌体结构，在抗震设防地区，楼板面有高差时，其高差不应超过一个梁高，超过时，应将错层当两个楼层计入房屋的总层数中。 当错层楼盖高差不大于1/4层高且不大于700mm，错层交界的墙体，除两侧楼盖处圈梁照常设置外，还应沿墙长每隔不大于2m设一根构造柱。
8．在抗震设防区，多层砌体房屋不应设转角窗。
9．托墙梁侧向腰筋应满足《建筑抗震设计规范》GB50011-2001 7.5.4(3)条。即：沿梁高应设腰筋，数量不应少于2Ф14，间距不应大于200mm。
10．对小墙垛和梁端支承处应验算砌体的局部承压。
11．挑梁外露部分与墙内部分标高不同时应注意梁在折角处的宽度及钢筋的锚固。
12．在冻胀地区，地面以下或防潮层以下的砌体，不宜采用多孔砖，如采用时，其孔洞应用水泥砂浆灌实。当采用混凝土砌块砌体时，其孔洞应采用强度等级不低于Cb20的混凝土灌实。
13．砌体结构的大梁（跨度大于6米），当梁跨度超过规定数值时，其支承处应采取措施。
14．外凸窗台板应验算抗倾覆。
15．坡地上多层砌体房屋的层数和总高度，结构每层楼板与山体没有可靠的锚固、连接时，室外地坪应从低 处计算。
（二） 钢筋混凝土结构
1．框架上立柱如承上层梁板时构造宜按框支梁。
2．框架短柱（指剪跨比不大于2的框架柱，现有大部分计算软件未提供剪跨比计算结果，现仍按框架柱的净高是否大于柱截面高度的4倍判断）应全高加密箍筋；
3．框架梁梁跨相差较大（大、小跨）时，应根据弯矩包络图设计，有时小跨的负钢筋要通长设，这一点，本人在以前的设计中确实是重视不够。
4．抗震设计的框架梁、框支梁均应设箍筋加密区。
5．抗震设计时,以下情况抗震等级应提高：短肢剪力墙抗震等级；部分框支剪力墙结构，当转换层的位置设置在3层及3层以上时的框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级；带加强层高层建筑结构的加强层及其相邻层的框架柱和核心筒剪力墙的抗震等级；错层高层建筑，错层处的框架柱和剪力墙的抗震等级；连体高层建筑，连接体与连接体相邻的结构构件的抗震等级。以上提高原抗震等级为特一级则不再提高。
6．框支剪力墙结构，应注意转换层上、下结构侧向刚度比符不符合要求。
7．框架梁搭在剪力墙时，梁纵向钢筋平直段的锚固长度应满足要求。
8．悬挑板厚度超过相近房间板厚时，应验算房间板的强度。
9．大跨度的梁、板应进行挠度、裂缝计算。
10．框架梁高小于400时加密区箍筋间距偏大（不应小于梁高的四分之一）。
11．抗震设计时，不应采用部分砌体墙承重部分框架的混合形式；框架结构中楼、电梯间及局部出屋面的电梯机房、水箱间等均应采用框架承重，不得采用砌体墙承重；雨篷等构件应从承重梁、柱上挑出，不得从填充墙上挑出；楼梯梁和夹层梁等应支承在混凝土柱上，不得支承在填充墙上。
12．单层钢筋混凝土柱厂房：厂房的同一结构单元内，不应采用不同的结构型式；厂房端部应设屋架，不应采用山墙承重；厂房单元内不应采用横墙和排架混合承重。
13．内折角梁，纵筋宜在受压区锚固，见《混凝土结构设计规范》GB50010―2002第10.2.14条。
14．准确判断房屋的高度、高宽比及结构平面的规则性。
15．剪力墙结构中，连梁注意高大于700mm时，两侧沿梁高腰筋d＞10mm，跨高比不大于2.5时，两侧腰筋面积配筋率≥0.3%。
16．高规第8.1.3条规定：框架-剪力墙结构在基本振型地震作用下，框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时，其框架部分的抗震等级应按框架结构采用，其最大适用高度和高宽比限值可比框架结构适当增加。
17．根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3―2002第10.2.4条：底部带转换层的高层建筑结构，其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上两层的高度及墙肢总高度的1/8二者的较大值。
（三） 钢结构
1．准确设置柱间支撑和隅撑。
2．注意角钢柱间支撑、水平支撑及刚性系杆的长细比符不符合规范规定。
3．门式刚架转折处（柱顶及屋脊）应设通长刚性系杆。
4．檩条、墙梁间应设拉条（包括斜拉杆及撑杆）。
5．柱脚底部的水平剪力大于摩擦力时，应设置抗剪键。
四、结束语
然而，在结构设计中还存在许多我们不太注意就会出现的失误或者问题。本人列举的内容也相当有限，希望大家加强对规范的学习和了解，掌握规范条文解释的内涵，加强对常见结构设计错误的辨别力，提高对结构设计问题的防治能力。本人自当抛砖引玉，希望能同大家互相学习，取长补短，旨在提高结构设计工作的安全性、合理性。
参考文件
[1]《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3―2002）
[2]《建筑抗震设计规范》（50011—2001）
[3]《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）
[4]《建筑结构荷载规范》（2006年版）（GB50009—2001）
[5]《建筑地基基础设计规范》《GB50007—2002》
[6]《砌体结构设计规范》（GB50003—2001）
篇5
关键词：粉土；地基处理；砂石桩
中图分类号：TU447 文献标识码：A
一、工程概况
本工程为某仓库用房，门式刚架结构，甲方要求地面堆载不小于50Kn/m2；建筑面积1574.63m2，建筑总高度8.35m，设防烈度7度，结构安全等级二级。
（一）地理位置及地貌
本工程位于平原地貌单元之上，地势较平坦，场地内分布多条南北向排水沟，宽1.8～3.5米，深1.2～1.8米，勘察期间已基本填平；场地东面分布多个大小不等鱼塘，深约3.0米，已填平。
（二）地质情况
根据所提供的地勘资料，拟建场地在本次勘探范围内，土层共分为6层，现选取其中的4层土列表如下：
表1 地基承载力特征值（fak）及压缩模量（ES1-2）建议值
勘察期间，各钻孔均遇到地下水，主要为赋存于松散沉积物中孔隙水，系潜水性质，受大气影响，主要由大气降水及地表水渗透补给。勘探时地下水初见水位埋深0.80～1.00m，稳定水位埋深0.60～0.90m（标高为3.58 m～3.28m）。年水位变化幅度1.0m左右，近3～5年最高地下水位埋深0.50m（标高为3.68m）。对本次拟建工程而言，建筑物基础受地下水位变化具干湿交替，按不利因素考虑，该场地环境类型为Ⅱ类。根据邻近工程资料分析，拟建场地地下水对砼和砼中钢筋长期浸水具弱腐蚀性，干湿交替具中等腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性。
二、地基处理
根据地勘报告，该场地类别属Ⅲ类场地，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第一组，设计特征周期为0.45s，为抗震不利地段。本场地根据试验及公式计算，判别(3)、(4)层饱和粉土为可液化土层，地基土液化等级为轻微液化；综合判定该拟建场地具轻微液化。由于表层覆盖层较厚，且承载能力很低，且压缩模量小，地基沉降量大，故不能直接作为浅基础或堆场的持力层，因此必须对场地进行地基处理。
（一）地基处理方案
根据结构初步设计结果，单柱最大竖向承载力标准值Nmax=500kN，堆载≥50Kn/m2，要求处理后地基的承载力特征值在80~120kPa，满足该建筑物对承载和沉降的要求。参考本地区已有的施工经验，我们采用砂石桩进行地基处理。同时利用桩中的砂石孔隙排水，减小因挤土效应使孔隙水压力增加的问题，减轻或消除液化土层的作用，使复合地基的承载力能稳定并达到工程需要。
（二）砂石桩复合地基的设计及施工：
1、 执行规范：《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010。桩基为正三角形布置，桩径400mm，桩间距1.05m，面积置换率7.18%。
2、 砂石桩桩长的确定：桩长穿过承载力低的(1)、(2)号土层，桩端进入(3)号土层内≥1m；本工程桩长≥6m。
3、 处理范围：按地基沉降计算的应力影响范围及大于可液化土层厚度的1/2并不小于5m确定，同时因为建筑一层内部有重型设备，综合考虑，本工程区建筑物外墙以外6m范围以内满堂处理。
4、 砂石桩使用的砂石料采用天然级配砂卵石，要求含泥量≤5%，最大粒径≤50mm。
5、 砂石桩使用的砂石料的级配按设计承载力做级配试验，以现场试验确定。
设计估算：桩用料量=桩孔体积×充盈系数；
规范取值：充盈系数β=1.2~1.4，若施工中地面下沉：取大值；施工中地面隆起：取小值。
根据当地施工经验，本工程的充盈系数取值为β=1.25
6、 砂石桩采用振动沉管桩机施工，以消除(3)、(4)层饱和粉土的液化作用。
7、 施工前先选择有代表的地块做施工工艺、成桩挤密试验，确定复合地基的设计参数的准度，对原设计作进一步的补充完善。
8、 砂石桩的打桩施工顺序：从中间向或隔排施工。打桩过程中有地面隆起不均匀的现象出现，采取调整充盈系数的方法解决此问题。
9、 施工时桩水平偏差不应大于0.3倍套管外径，套管垂直度偏差不应大于1%。
10、砂石桩打完后，将设计桩顶以上的土层挖除到设计的桩顶标高，将场地上松散的土用压路机压实，再分三层铺设砂石垫层（此层在现场称为褥垫层），用压路机压实到设计标高，厚度共500mm。
11、在褥垫层施工完成后25天对复合地基做静载荷试验。静载荷试验的数量按不少于总桩数的0.5%及每个单体建筑不少于3点控制。同时按照规范要求检测基础变形及检测压缩模量，沉降量控制为：总沉降量≤50mm，柱间沉降差≤0.002L（L为柱距）。
（三）地基处理承载力试验
取场地7#试验点，采用现场静载荷试验，测得复合地基承载力极限值为210kpa，相应的最大沉降量为16.30mm，满足工程要求。
三、结束语
本文通过工程实例，针对软土地区地基承载力不足时给出了有效的地基处理方案，该方法亦有效的控制了土层液化的产生；静载荷试验表明，砂石桩处理后的软土地基承载力、地基变形均能满足工程需要，效果理想。本文为粉土、粘性土、素填土、杂填土等软土地区的地基处理提供设计和施工经验。
参考文献：
[1] 《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011.
篇6
摘要：根据升板结构房屋的特点，结合工程实例，通过对该类房屋进行现场调查、构造分析和结构复算，对房屋的检测和加固方法进行了研究，从而使升板结构房屋满足现行设计规范要求，进而推广升板结构形式的应用。
引言
升板结构是二十世纪七八十年代的一种乡昭些结构形式，其主要特点为现场湿作业少、构件统一、易于预制、板底平整等。正是由于这些特点和当时施工技术等原因，所以建设了较多的这种结构形式的房屋。在当前城市改造过程中，或多或少地会遇到这类房屋。其主要缺点为水平刚度较小，柱板连接节点较弱等。本文结合工程实例对这类房屋的特点进行分析，并对加固设计方法进行研究。
一、工程概况
某商场为一幢4层混凝土结构房屋，建筑面积8000时。房屋结构形式为柱板结构，柱形式为角钢劲性柱；1层，2层采用密肋楼板升板结构，3层，4层采用平板升板结构。柱设计截面尺寸为350x350，内配4艺80x8等边角钢。密肋板的肋梁截面尺寸为120*250，柱边肋梁负弯矩处配2小18，跨中正弯矩配2似5，箍筋为双肢怀@150；跨中肋梁负弯矩配砷18，正弯矩配125，拉结筋为S形拓@150。后浇方形柱帽，柱帽尺寸为1500x1500x400。平板设计板厚为200，内配X14)150钢筋双层双向配置，板底、板顶钢筋的断开位置均在跨中1/3处。后浇锥形柱帽，柱帽尺寸为1800x1800x300。混凝土设计标号为300号。升板与柱之间的连接采用型钢承重销、型钢与提升环中的预埋型钢焊接。房屋采用柱下条形基础，基础埋深2.000m，电梯井及楼梯间位置的基础为筏片基础，基础埋深为2.000m，混凝土设计标号为200号。
二、现场调查
由于房屋使用历史较长，在平时使用过程中没有按照原设计荷载要求进行使用，曾多次对房屋进行改造，楼层面装饰层厚度达到300~，远远大于原始设计荷载。在现场将所有楼层装饰层全部拆除后，发现原有平板呈现明显的凹凸现象，与无梁楼板在均布荷载作用下的变形情况完全一致，说明长期荷载作用下，混凝土楼板已经出现了永久变形。1层大部分混凝土柱的混凝土质量较差，钢筋锈蚀较严重，混凝土表面已经发现有部分保护层剥落，2层混凝土柱的混凝土质量略好于1层框架柱。角钢劲性柱由于保护层厚度较薄，钢材表面已经锈蚀，锈蚀量不大，楼板的钢筋锈蚀情况不明显。1层的混凝土标号比原设计200号混凝土低，1层可评定为C15，2层可评定为C25；3层，4层的混凝土标号离散性较大，可以评定为C25。
升板结构现场发现部分外露型钢承重销出现较为严重的锈蚀现象，个别构件锈蚀量已经大于5mm，严重影响了承重销的承载能力。
三、构造分析
按照现行建筑抗震设防等级分类标准，房屋为丙类建筑，框架的抗震等级为二级。
现行GB50011-2001建筑抗震设计规范(2008版)对结构体系的要求：结构体系尚宜符合下列各项要求：1)宜有多道抗震防线；2)宜具有合理的刚度和承载力分布，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；3)结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。对板柱一抗震墙结构而言，规范要求：房屋的周边和楼、电梯洞口周边应采用有梁框架；房屋的屋盖和地下1层顶板宜采用梁板结构。板柱一抗震墙结构的抗震墙应承担结构的全部地震作用，各层板柱部分应满足计算要求，并应能承担不少于各层全部地震作用的200%。显然本工程的结构体系不能满足规范要求。
四、结构复算
1)根据计算结果，大部分框架柱的轴压比以及配筋不能满足使用要求，其中最大值为1.75，远远大于规范规定的0.85。地基基础承载能力基本能够满足使用要求。2)层间位移及结构动力特性计算结果表明，楼层集中质量较大，结构的侧向刚度较弱，层间位移最大值为1/397，是规范规定的2倍多。3)框架柱的箍筋设置亦不满足抗震设计规范的要求。
五、小结
1)从整个结构来看，本房屋结构体系均为板柱结构。原结构设计没有考虑抗震设防，柱板连接节点构造、框架柱的抗震构造措施等均不能满足抗震构造要求。结构的承载力达不到7度抗震设防要求。因此房屋整体抗震性能不符合现行抗震设计规范要求。2)层间位移及结构动力特性计算结果表明，结构的侧向刚度明显较弱，层间位移均超过规范规定限值。
六、加固方法研究
根据验算结果并依据GB50367-2006混凝土结构加固技术规范，建议对整个建筑结构采取如下加固措施：
1)由于结构的侧向刚度较小，层间位移不能满足规范要求，应当在适当的位置增设抗侧力构件，提高结构的侧向刚度，减小层间位移。结构层间位移和动力特性计算结果中可以看出，增加抗侧力构件(抗震墙)后，房屋的结构体系由原来的板柱体系转化为板柱一抗震墙体系。层间位移计算明显减小，房屋振动周期缩短，结构整体水平刚度有了较大的提高。结构体系相对而言比较合理，且满足了现行设计规范要求。
2)楼板应当全面凿除装修层，减轻结构的恒载。
3)对于密肋楼板应当进行结构加固。密肋楼板的加固方法可采用加固密肋的方法，在板肋正负弯矩区粘贴高强片材，如钢板或碳纤维材料。
4)混凝土柱，应首先凿除混凝土柱表面已经碳化、酥裂部分，采用扩大截面法进行加固。为了保证框架柱的连续性，柱钢筋应穿楼板至屋面，并增设箍筋加密区。关键词：升板结构抗震性能加固
摘要：根据升板结构房屋的特点，结合工程实例，通过对该类房屋进行现场调查、构造分析和结构复算，对房屋的检测和加固方法进行了研究，从而使升板结构房屋满足现行设计规范要求，进而推广升板结构形式的应用。
引言
升板结构是二十世纪七八十年代的一种乡昭些结构形式，其主要特点为现场湿作业少、构件统一、易于预制、板底平整等。正是由于这些特点和当时施工技术等原因，所以建设了较多的这种结构形式的房屋。在当前城市改造过程中，或多或少地会遇到这类房屋。其主要缺点为水平刚度较小，柱板连接节点较弱等。本文结合工程实例对这类房屋的特点进行分析，并对加固设计方法进行研究。
一、工程概况
某商场为一幢4层混凝土结构房屋，建筑面积8000时。房屋结构形式为柱板结构，柱形式为角钢劲性柱；1层，2层采用密肋楼板升板结构，3层，4层采用平板升板结构。柱设计截面尺寸为350x350，内配4艺80x8等边角钢。密肋板的肋梁截面尺寸为120x250@615，柱边肋梁负弯矩处配2小18，跨中正弯矩配2似5，箍筋为双肢怀@150；跨中肋梁负弯矩配砷18，正弯矩配125，拉结筋为S形拓@150。后浇方形柱帽，柱帽尺寸为1500x1500x400。平板设计板厚为200，内配X14)150钢筋双层双向配置，板底、板顶钢筋的断开位置均在跨中1/3处。后浇锥形柱帽，柱帽尺寸为1800x1800x300。混凝土设计标号为300号。升板与柱之间的连接采用型钢承重销、型钢与提升环中的预埋型钢焊接。房屋采用柱下条形基础，基础埋深2.000m，电梯井及楼梯间位置的基础为筏片基础，基础埋深为2.000m，混凝土设计标号为200号。
二、现场调查
由于房屋使用历史较长，在平时使用过程中没有按照原设计荷载要求进行使用，曾多次对房屋进行改造，楼层面装饰层厚度达到300~，远远大于原始设计荷载。在现场将所有楼层装饰层全部拆除后，发现原有平板呈现明显的凹凸现象，与无梁楼板在均布荷载作用下的变形情况完全一致，说明长期荷载作用下，混凝土楼板已经出现了永久变形。1层大部分混凝土柱的混凝土质量较差，钢筋锈蚀较严重，混凝土表面已经发现有部分保护层剥落，2层混凝土柱的混凝土质量略好于1层框架柱。角钢劲性柱由于保护层厚度较薄，钢材表面已经锈蚀，锈蚀量不大，楼板的钢筋锈蚀情况不明显。1层的混凝土标号比原设计200号混凝土低，1层可评定为C15，2层可评定为C25；3层，4层的混凝土标号离散性较大，可以评定为C25。
升板结构现场发现部分外露型钢承重销出现较为严重的锈蚀现象，个别构件锈蚀量已经大于5mm，严重影响了承重销的承载能力。
三、构造分析
按照现行建筑抗震设防等级分类标准，房屋为丙类建筑，框架的抗震等级为二级。
现行GB50011-2001建筑抗震设计规范(2008版)对结构体系的要求：结构体系尚宜符合下列各项要求：1)宜有多道抗震防线；2)宜具有合理的刚度和承载力分布，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；3)结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。对板柱一抗震墙结构而言，规范要求：房屋的周边和楼、电梯洞口周边应采用有梁框架；房屋的屋盖和地下1层顶板宜采用梁板结构。板柱一抗震墙结构的抗震墙应承担结构的全部地震作用，各层板柱部分应满足计算要求，并应能承担不少于各层全部地震作用的200%。显然本工程的结构体系不能满足规范要求。
四、结构复算
1)根据计算结果，大部分框架柱的轴压比以及配筋不能满足使用要求，其中最大值为1.75，远远大于规范规定的0.85。地基基础承载能力基本能够满足使用要求。2)层间位移及结构动力特性计算结果表明，楼层集中质量较大，结构的侧向刚度较弱，层间位移最大值为1/397，是规范规定的2倍多。3)框架柱的箍筋设置亦不满足抗震设计规范的要求。
五、小结
1)从整个结构来看，本房屋结构体系均为板柱结构。原结构设计没有考虑抗震设防，柱板连接节点构造、框架柱的抗震构造措施等均不能满足抗震构造要求。结构的承载力达不到7度抗震设防要求。因此房屋整体抗震性能不符合现行抗震设计规范要求。2)层间位移及结构动力特性计算结果表明，结构的侧向刚度明显较弱，层间位移均超过规范规定限值。
六、加固方法研究
根据验算结果并依据GB50367-2006混凝土结构加固技术规范，建议对整个建筑结构采取如下加固措施：
1)由于结构的侧向刚度较小，层间位移不能满足规范要求，应当在适当的位置增设抗侧力构件，提高结构的侧向刚度，减小层间位移。结构层间位移和动力特性计算结果中可以看出，增加抗侧力构件(抗震墙)后，房屋的结构体系由原来的板柱体系转化为板柱一抗震墙体系。层间位移计算明显减小，房屋振动周期缩短，结构整体水平刚度有了较大的提高。结构体系相对而言比较合理，且满足了现行设计规范要求。
2)楼板应当全面凿除装修层，减轻结构的恒载。
3)对于密肋楼板应当进行结构加固。密肋楼板的加固方法可采用加固密肋的方法，在板肋正负弯矩区粘贴高强片材，如钢板或碳纤维材料。
4)混凝土柱，应首先凿除混凝土柱表面已经碳化、酥裂部分，采用扩大截面法进行加固。为了保证框架柱的连续性，柱钢筋应穿楼板至屋面，并增设箍筋加密区。
5)对于升板结构与混凝土柱之间的连接，应增浇柱帽，提高楼板的抗冲切能力。
七、结语
房屋按照上述建议进行全面整修加固后，将房屋改造成为仓储式大卖场，目前房屋运行情况良好。升板结构的缺点是层间水平刚度较小，大多数没有设置抗震墙和周边框架梁。在按照现行设计规范对原有房屋进行全面的加固改造后，房屋能够满足现行规范要求。在现场检测时应重点对柱板连接节点进行检测。
5)对于升板结构与混凝土柱之间的连接，应增浇柱帽，提高楼板的抗冲切能力。
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改革开放以来，随着我国经济的迅速发展，施工企业的发展也非常快，新成立了很多施工企业；但是，施工企业人员素质相对低下，企业管理往往采取“以包代管”的方式，即以承包代替管理。管理粗放也来自缺少经验以及项目中存在众多的不确定性，例如，对于新型工程，由于没有经验，难以进行科学的管理，而工程设计、资金、材料、人力等方面也存在很大的不确定性，从而给管理带来了很大的难度。
技术含量低是由工程项目的特点决定的。因为施工企业承担的大部分项目技术相对简单，所以进入的门槛较低，只要有一定的技术人员，再配以进行过一定培训的农民工就可以进行。在这种情况下，每个工程项目都会引来多个企业参加招．甚至出现一些企业为了养活工人，不惜赔本地压低成本，从而造成施工企业的竞争激烈和低利润。
一个项目的成败，管理工作是关键,项目管理好坏,经营管理工作至关重要、起决定性作用。经营管理归结起来主要有四点:一是加大对外经营结算力度；二是内部挖潜,提高工效,降低成本；三是寻找新的经济增长点；四是利用现有资源,争取标外工程。
作为建设项目的业主，应重视施工准备工作，积极为拟建工程创造一切条件，对发挥企业优势、合理供应资源、加快施工速度、提高工程质量、降低工程成本、增加企业经济效益、实现企业管理现代化等有重要的意义。
2 影响建筑工程施工质量的因素
工程项目施工所涉及的范围非常广泛，如环节多、涉及工种多、人员多、项目功能及属性不同，工程所处环境千差万别等，因此影响工程质量的因素也是多方面的。
2.1 人的因素
人的因素主要指领导者的素质、操作人员的技术水平以及服务人员的质量观念。保证施工质量首先要考虑到人的因素，因为人是施工过程的主体，工程质量的形成受到所有参加工程项目施工的工程技术人员、操作人员、服务人员共同作用。近年来，我国建筑工程质量事故频繁发生的一个重要原因就在于甲方素质较低和行为不规范。
2.2 材料因素
材料质量是工程质量的基础，材料质量不符合要求，工程质量也就不可能符合标准。所以加强材料的质量控制，是提高工程质量的重要保证。一些承包商在拿到工程后，为谋取更多利益，不按工程技术规范要求的品种、规格、技术参数等采购相应的成品或半成品，或因采购人员素质低下，对其原材料的质量不进行有效控，给工程留下质量隐患。
2.3 其他因素
（1）施工方法
施工过程中的方法，指在建筑工程项目整个建设周期内所采取的技术方案、工艺流程、组织措施、检测手段和施工组织设计等。在方法上出现的问题往往是比较多的，如制定了施工组织设计，不能严格执行，不按标准和规范施工，不注重施工过程的管理，不制定切实可行的预防措施，出现问题了才去处理。特别是施工方案的正确与否，直接影响建筑工程质量，如：由于施工方案考虑不周而拖延进度，影响质量，增加投资。
(2) 环境因素
影响工程项目质量的环境因素较多，工程技术环境，如工程地质、水文、气象等；工程管理环境，如质量保证体系、质量管理制度等；劳动环境，如劳动组合、劳动工具、工作面等；人文环境，如当地的风土人情、社会治安、富裕程度等。环境因素对于工程质量的影响，具有复杂多变的特点，如气象条件变化万千，温度、湿度、大风、暴雨、酷暑、严寒都直接影响工程质量往往前一工序就是后一工序的环境，前一分项、分部工程也就是后一分项、分部工程的环境。
2 施工过程控制
工程项目施工涉及面广，是一个极其复杂的过程，其影响质量的因素很多。一方面如设计、材料、机械、地形、地质、水文、气象、施工工艺、操作方法、技术措施、管理制度等，均直接影响着工程项目的施工质量；而且工程项目位置固定、体积大，不像工业生产有固定的流水线、规范化的生产工艺及检测技术、成套的生产设备和稳定的生产条件，由于影响施工项目质量的因素很多，因而容易出现质量问题。另一方面，在施工过程中，怎么样保证施工进度及与学校正常教学不发生矛盾也是关键所在。比如，施工单位在项目开工时，必须事先向学校通报，并告知有关安全防范知识，主动根据学校师生活动范围等实际，合理设置警示标志、绕行指示标志等，引导师生避让危险。特别要合理确定塔吊立塔位置，采取相应的安全防护措施，保障师生安全。
再者，如材料、操作、环境的微小差异或波动，机械设备的正常磨损等，都会产生质量变异甚至造成质量事故。在工程项目建成后，若发现质量问题又不可能像一些工业产品那样拆卸、解体、更换配件，更不能实行“包换”或“退款”，所以，工程项目施工过程中的质量管理就显得尤为重要。作为学校的项目管理人员，应配合监理单位在这些施工过程的工作；检查施工现场各种安全标示和临时设施的设置，检查、督促施工单位与分包单位之问签订施工安全生产协议书、检查施工单位安全技术措施或文明施工措施费用的使用计划；督促施工单位制定安全事故应急救援方案、监控对重点部位和重点环节制定的工程项目危险源监控措施与应急救援方案的实施。
同是地，施工中会出现各种各样的问题， 协调管理也不例外，作为技术管理人员，要善于不断地总结前人的或者是以前工作中的经验教训。
施工中的协调工作，牵涉面广且又琐碎。只有突出各专业协调对施工的重要性，加强这方面的管理，同时做好每一部分的工作，才有可能把问题、隐患消灭在萌芽状态，保证工程质量。
3 施工质量控制
项目施工质量管理的主要对象是工程质量，要建成一个高质量的工程，必须对整个工程项目施工实施严格的质量控制。忽视工程质量，将会造成严重隐患，而且后患无穷，对此，一定要有清醒的认识。汶川大地震暴露了基础建筑质量存在的诸多问题，让我们付出了极其惨痛的代价。有些建筑规模不太，利润较小，因此建设单位选用的施工单位资质较低，甚至无证施工。施工人员中受过专业训练的人员很步，其素质较差，从而导致工程质量明显低劣，造成不步缺陷和隐患。施工是出现抗震施工质量问题原因是多方面的．但主要有以下几方面：一是施工人员抗震意识薄弱．目前有些建筑企业施工人员的流动性大，制度不健全，有些施工人员认识不到保证施工质量的重要性。
我国《建筑抗震设计规范》规定对建筑物抗震设防目标是“小震不坏、中震可修、大震不倒”。而影响建筑物抗震性能的主要因素有结构类型、设防标准、建造年代及建筑体型、现状质量、所用材料等。不同建筑结构的抗震能力一般从简体、剪力墙、框架、砖混等结构类型依次下降：建筑材料如混凝土、砂浆的强度等级，钢材的型号以及施工水平等也都对建筑抗震能力具有重要影响。
严格执行国家制定的建筑抗震设计规范，特别是强制性抗震技术规范是非常必要的。抗震施工是实现抗震设计，落实抗震构造措施，确保工程抗震能力的关键。施工质量的好与差直接影响工程的抗震效果，因此施工管理人员及施工人员要对设防的施工质量引起足够的重视。施工单位要利用班前会对施工人员宣传抗震知识和抗震施工质量的重要性，提高抗震意识，以使在工程建设中严格按着施工图纸、抗震规范及有关抗震构造图集进行施工。保证工程的抗震质量，杜绝抗震隐患。
建设单位应设立质量管理机构并配备相应人员，加强对设计和施工质量的过程控制和验收管理。在工程建设中，要保证合理工期、造价和住宅设计标准，不得擅自变更已审查批准的施工图设计文件等。健全抗震设防施工质量专项检查和监督制度。各级工程质量监督部门，对工程质量进行检查时，要同时对抗震设防质量进行监督和检查。在检查中发现不符合抗震设计、施工规范要求的。要及时要求施工单位进行整改，整改后要认真复查，确保工程质量合格。
4 结 语
企业管理变革的核心在于，适应市场经济的发展，实施企业战略管理，加强人才队伍建设，通过变革组织结构和工作流程等管理要素，并采用先进的管理和技术手段，提高管理水平和技术水平。其中，“实施企业战略管理”的目的在于为企业的发展指明方向，并根据实际情况不断地修正方向；“加强人才队伍建设”的目的在于为企业战略目标的实现提供人力资源保障；“提高管理水平和技术水平”的目的在于实现企业管理的战略转型，提高企业的核心竞争力。
在管理措施方面，则是要求项目管理者统一思想，并且各参与方的管理目标应该保持统一，在实现目标的过程中应采取动态控制，如做好工作面的安排和控制，做好材料和机械设备的供应，及时检查工序质量，搞好工序交接检查，进行成品保护，处理好交叉施工的安全防护以及文明施工问题等等都须统筹安排。
参考文献：
[1]陈大鹏．加强建筑工程项目施工管理创新［J］．中国市场，2007．18
[2]任汉波，赵连登，沙明元，工程项目责任成本管理与控制[M]，北京:中国建
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【关键词】民用建筑；施工质量；控制措施
控制和消除民用建筑工程质量通病，是建筑企业的社会责任，也是一种社会行为的共识。控制工程质量通病，应从提高工程质量管理水平入手，以便工程全过程的施工环节均能按照强制性标准和指标进行施工作业，才能严格控制和提高民用建筑的工程质量。广义地来说：质量通病的范围很广，因此，针对民用建筑工程质量的控制，本文只对近年工作中看到的施工过程中的一些常见施工现象与施工措施做出表述，不涉及责任主体行为监管方面内容。
1 民用建筑地基与基础质量措施与施工控制
结构工程一般以地基基础处理方法、基坑开挖方法以及天然地基夹层处理、换填地基、复合地基、桩基础以及降水常见问题的质量控制。另外建筑中由于地理地形所处地貌的不同，地基也呈现其特殊性，我国特殊（目前已查明定性的土壤结构）地基有软土地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、红粘土地基、多年冻土地基、有机质土和泥炭土地基等；另外还分非均匀地基、山区地基、可液化地基以及大面积人工填土地基等等，都对民用建筑地基基础施工和质量控制提出了更高的要求。因此，民用建筑施工中对地基处理目的与意义在于提高地基强度，从而减少地基变形、降低地基渗透性和避免地基液化。
1、常见地基处理施工措施
地基处理应选择有标准依据并且可靠的方法，以便于施工及检查；基坑开挖、支护应有施工方案，深基坑超过5m（含5m）应按建设部规定对施工方案经专家论证（施工企业组织，5人以上）；换填地基在复杂地基挖到标高后也应查明夹层情况，或由勘察、设计明确可以不考虑夹层情况的换填厚度（夹层太多、太厚时）；换填材料应符合相关标准规定；对换填地基要注重施工质量的控制，一般以压实系数控制，应通过压实系数确定压实机械的速度、振动、压实遍数等参数，在施工过程中随时控制。换填完成后，以分层压实系数和静载试验所得的承载力特征值反映换填质量，也可辅以动力触探的方法查明换填质量。应根据各种复合地基的适用范围，选择较为常用的复合地基，以免造成返工等不必要的损失。桩基础应选择便于检查、可靠的类型。对于大直径端承型灌注桩应注意桩与墩的区别。桩长大于6m，桩长与扩大头直径的比值大于3为桩，否则应按墩考虑。另外，勘察、设计规范要求成孔后勘察、设计人员应逐个验孔。桩基础成桩后应检验桩身质量和承载力，应符合《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003及相关标准的规定。施工时应做好基坑开挖、支护、排水、浇筑混凝土（止水带、后浇带留设，大体积砼施工，基坑回填）等工作。
2、地基处理设计程序和处理方法
将局部软弱层或硬物尽可能挖除，回填与天然土压缩性相近的材料，分层夯实；处理后的地基应保证建筑物各部位沉降量趋于一致，以减少地基的不均匀下沉。对于范围和深度较大的软土坑，由于回填材料与天然地基密实度相差较大，会造成基础不均匀下沉，所以还要考虑加强上部结构的强度，以抵抗地基不均匀沉降而引起的内力。在防潮层下设钢筋混凝土或钢筋砖圈梁。
当桩基或部分基槽下有基岩、旧墙基、老灰土、压实路面等硬土或坚硬物时，首先在基坑、地槽范围内尽可能地挖除，以免基础局部落在硬物上造成不均匀沉降使上部建筑物开裂。硬土、硬物挖除后，若深度小于1.5m时，可用砂、砂卵石或灰土回填；若长度大于5m时，则将槽底做1∶2踏步，灰土垫层与两端紧密连接，然后做深基础。
2 民用建筑主体结构的质量措施与施工控制
主体结构质量控制的要点主要有：模板、钢筋、混凝土、砌体以及后锚固与加固五个方面。
1、模板质量措施与施工控制
模板是形成混凝土结构的一道重要工序，也是易造成安全事故和混凝土结构缺陷的一个重要因素。由于劳务社会化、过去缺乏标准约束，模板也是较为失控的一道工序。应从施工准备阶段建设、监理单位就督促施工单位贯彻、执行。应按标准要求进行模板设计，要有可操作性的模板施工及拆除方案（对模板的承载力、刚度、稳定性要有具体措施来保证）。对模板立柱的间距、排距、竖向和水平剪刀撑、斜撑、水平拉杆和扫地杆设置，与结构的连接应符合强制性标准条文规定。如：超高大模板（高8m，或跨度18m，或施工总荷载大于10kN/m2，或集中
线荷载大于15kN/m）高大模板工程除应符合《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008外，还应符合建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》要求。在没有计算依据的情况下，必须保持2层支撑。
2、钢筋强度要求以及工艺检验
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008年版）实施后，抗震设防的建筑使用的钢筋应符合抗震性能指标的HRB335E、HRB400E钢筋。在生产、市场尚不能解决的情况下，进场验收应满足全部抗震性能指标要求（屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯、强屈比、屈标比、最大力总伸长率共7项指标）。委托钢筋外加工应注意钢筋原材料的见证取样送检，符合指标要求才能使用，加工过程中注意控制钢筋冷拉伸长率。同样由于劳务社会化的原因，钢筋绑扎的一些关键构造部位，如箍筋加密、附加钢筋、顶层框架梁柱节点等部位，监理单位及施工单位应加强检查，以满足设计图纸及验收规范的要求。
3、混凝土施工工艺的技术指标
预拌混凝土采用泵送施工应按标准要求，布料均匀、振捣密实、滚筒滚压、多次搓平（掌握覆盖塑料布的时间）。对混凝土构件的缺陷处理应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002规定，不应长期放置不处理，或随劳务随拆模随涂抹。出现砖与砂浆间的缝隙。蒸压粉煤灰砖砌体的砌筑质量应进行现场实体检测。现场实体检测应按照《砌体工程现场检测技术标准》GB50315检测砌体抗剪强度。蒸压粉煤灰砖砌体验收前，建设单位应提供现场实体检测报告。为避免大量返工，应尽早进行现场实体检测。
5、后锚固与加固
《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004和《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006都涉及植筋和锚栓，但两者的要求和检验数量、指标是不同的。前者主要用于非结构构件，后者主要用于结构加固。圆钢应加工成螺杆后再进行植筋。两者都要求先行设计（如钢筋拉断的分项系数），再行施工。结构加固应先行鉴定。鉴定应选择有资质的专业单位进行，根据不同情况选择可靠性鉴定、危险房屋鉴定、建筑抗震鉴定等相应的标准，鉴定应有结论和建议。（结论较为笼统，A～D级；标准规定应有建议，有了建议也便于下步处理）。
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关键词：建筑结构；抗震设计；问题；对策
中图分类号：TU2文献标识码： A
近年来，世界各地地震多发，防震设计这一涉及到建筑安全的话题再度呈现在世人面前，究竟怎样的抗震设计才能使得建筑安全得到最大的保证？建筑结构抗震设计中常见的问题应该怎样避免？这都是现阶段困扰抗震设计技术人员的问题。要想解决这些问题，就需要我们在日常工作中积累经验，不断完善抗震理论，加强抗震设计方法的研究，致力于解决常见问题，早日寻求出一套最为精确的抗震设计方案。
一、建筑结构抗震分析和设计的主要内容
在罕遇地震作用下,抗震结构都会部分进入塑性状态,为了满足大震作用下结构的功能要求,有必要研究和计算结构的弹塑性变形能力。当前国内外抗震设计的发展趋势,是根据对结构在不同超越概率水平的地震作用下的性能或变形要求进行设计,结构弹塑性分析将成为抗震设计的一个必要的组成部分。但是由于结构弹塑性分析的复杂性,在如何进行计算和如何设定具体要求的问题上,各国的做法也有所不同。
我国现行抗震规范(GB50011-2010)要求建筑的抗震计算主要是在多遇地震作用下(小震),
按反应谱理论计算地震作用,用弹性方法计算内力及位移,并用极限状态方法设计构件。对于重要建筑或有特殊要求时,要用时程分析法补充计算,并进行大震作用下的变形验算[1]。这种先用多遇地震作用进行结构设计,再校核罕遇地震作用下结构弹塑性变形的方法,即为所谓的二阶段设计方法。同时规范规定了结构在罕遇地震作用下的弹塑性变形的结构弹塑性分析方法。
二、建设抗震设计中常见的问题
2.1 选择建筑抗震场地
在相同的施工条件下，施工场地的地质条件对建筑物的抗震性能起有十分重要的影响，受到破坏的程度存在明显的差异，因此选择建筑场地是建筑结构抗震性能提高工作中一个十分重要的方面，在进行场地选择时，要尽量避开地质条件较差的场地，最大程度上的减小地震带来的损害。 微风化、中等风化的基岩、密实的砂土层以及含水量较低的黏土层都属于比较有利的场地，而液化土、软弱土、湿陷性黄土都属于不利的场地，在选择时要注意辨别。遇到无法避免的不理地段时，要根据土质问题的级别采取一定的加强措施，以改变或改善不利的地质条件带来的影响，并且要对可能出现的不利影响进行预先的估计，估算不同强度的地震可能会带来的影响，并采取相应的加固和加强处理。对于地震时可能出现崩塌、断裂或塌陷的场地，应该进行事先的地基稳固工作，有可能避开的情况下，尽量不选择此类场地进行施工，实在无法避开时，要确保稳固工作的有效进行[2]。
2.2 房屋建筑的地基设计
首先，在建造房屋建筑期间，同一个房屋建筑不允许建造在性质不同的地基上。并且在地基应用上，尽量全然应用天然地基或是桩基，尽可能避免出现两种地基各一半的状况。从而增强房屋建筑的整体刚性，提高房屋建筑的抗震性能。 其次，在埋置房屋建筑的基础时，需注意其埋置深度的控制。若基础埋置深度过浅，将会减少房屋建筑的嵌固作用，增强房屋建筑在地震期间的振幅，提高震害发生几率。因此在设计房屋建筑的基础埋置深度时，应尽量增加其埋置深度。并认真做好基槽回填工作以及夯实工作，确保回填土可基础侧面的紧密接触，提高房屋建筑地基稳定性。 最后，房屋建筑是由上部建筑、基础两个部分所构成的一个整体。因此在建筑室外地坪下，不应应用内外交圈基础圈梁，以免影响上部建筑和基础的整体性。此外，应将上部结构构造柱钢筋嵌入基础圈梁内，从而加强上部建筑和基础的连接牢固性。若建筑建造地段的土质刚度较弱，则还需设置圈梁在基底底部。
2.3 房屋建筑屋顶与墙体的抗震设计
在地震期间，房屋建筑的受损程度与建筑质量之间呈正比关系。也就是建筑质量越重，建筑的受震害程度则越严重。反之，若建筑质量越轻，那么其受震害程度将会越小。其次，建筑结构越稳定，其在地震灾害中的安全性也越高。因此，在房屋建筑结构设计中，应尽可能最小化建筑质量，以达到最小化减小房屋建筑受震害程度的目的。 一方面，减轻房屋建筑围护结构的质量，从而达到减轻房屋建筑墙体质量的目的。若建筑的墙体质量过重，将会降低建筑的抗震性能，使得建筑在面临地震灾害时，易受破坏。因此，在建筑结构设计中，需对减轻墙体重量这一点进行考虑。 另一方面，在建筑屋盖设计期间，应尽量选择质量较轻的材质。并且不要在建筑屋顶设计中添加不必要的附属物，以免增加屋盖重量，间接增加建筑高度，对房屋建筑抗震性能产生不良影响。若在屋盖设计期间，个别物品是必须建造的，则需要通过设计尽可能降低其高度，并增强牢固性。选择质量轻的材料，从而提高建筑的抗震性能。
2.3 建筑结构平面布置的规则和对称
根据抗震理念对建筑的平、立面布置进行相应的设计，保证建筑结构设计方案的规则性，非常不规则的方案一般不建议采纳，根据相关的政策规定，对于不规则的建筑设计（包括平面不规则和竖向不规则），都应该采用空间结构计算模型。而对于凹凸不规则，则应该采用复合楼板平面内实际刚度强度变化的计算模型。对于相对薄弱的部位应该乘以内力增大系数，按照相关规定对弹塑性变形进行分析，并对薄弱部位进行有针对性的抗震构造措施。
对称性是建筑结构抗震性能十分重要的一个影响因素，包括了建筑物的平面对称、质量分布对称以及结构刚度对称。最理想的方案实施建筑的平面形心、质量中心、刚度中心都在一个点上，称为“三心重合”。
三、 提高建筑结构抗震能力的方法
首先，各地区要根据所处区域的地质特征，提高抗震设防标准，以应对可能发生的破坏性更强的地震灾害。科技、地震、建设等部门要严格建筑技术规范，从建房选址、规划设计、材料选用、施工保障等方面加强技术指导和监督检查，确保各类建筑设施符合抗震设防要求。
同时要积极推广研发符合本地建筑物特点的抗震减灾新技术、新工艺、新材料。积极借鉴发达国家和地区的经验和技术，推广应用到各类建筑设施中[3]。尤其是在重点设防地区，即使成本高一些，也要坚持使用抗震能力更强的新技术、新工艺、新材料。 要坚决杜绝不安全建筑材料使用，要科学选材，新材料的使用要严格把关，进行抗震测试和检验，提高可靠性。需要提供相应的出厂证明等材料，安排专人对材料质量进行检测，将质量安全责任落实到人，一旦出现问题，做到有据可查。 另外，建筑结构抗震设计的实施者和管理者，对建筑的抗震能力起到最大的影响[4]。每个工作人员的工作成果都会对建筑抗震能力起到直接或间接的影响，因此，建筑结构抗震设计质量的关键在于提高工作人员的整体素质，工作人员素质的提高，必将带领工程质量的整体提升。
近年来频繁的地震全方位检验了我国建筑结构的抗震设防,在暴露出许多严重问题的同时也使我们看到了希望。今后应该坚持重点发展经济高效的抗震技术措施,在完善已有技术的基础上进一步开拓创新,提供更多更好的抗震技术和产品,发展相应的设计方法和施工工法,完善规范标准体系。此外也还要加强对建筑结构抗震设防的监督和管理,逐步使所有的重要建筑都按照性能设计的原则和方法进行设计,进而将抗震防灾措施落实每一栋建筑。
参考文献:
[1]方小丹,魏琏. 关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J]. 建筑结构学报,2011,12:46-51.
[2]周锡元. 中国建筑结构抗震研究和实践六十年[J]. 建筑结构,2009,09:1-14.
篇10
关键词 :场地类别；抗震设计；覆盖层；等效剪切波速
中图分类号：TU733文献标识码： A
Abstract: Building site classification evaluation is an important content of the geotechnical engineering investigation. Therefore to establish a clear and reasonable construction method of site classification and index, so that we can on the site condition for effective evaluation and decision, is essential to ensure that the seismic safety of engineering construction effect. Methods of determining the site classification are based on the current "code for seismic design of buildings" (GB 50011-2010). With these methods, some differences are producing because the differences of the rock & the soil, the foundation depth or the foundation type and the later site elevation adjustment.
Key Words :site classification; seismic design; cladding layer; equivalent sheering wave speed
引言
由于中国特殊的地球动力学背景和区域构造环境，其具有非常突出的地震灾害。因此建筑设计前应确定建筑场地类别，并按该类别进行相应的抗震设计以有效地实现抗震减灾。
一、目前建筑场地类别的判定方法及存在的问题
目前对于建筑场地类别的判定，是依据国家标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）的规定：“建筑场地的类别划分，应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准”。对于基岩埋深大于20m的土层取地面下20m深度范围内的土层为测试对象，对于基岩顶面埋深小于20m的土层取地面下至基岩顶面埋深范围内的土层为测试对象，先测定各岩土层的剪切波速值，后确定计算深度范围内土层的等效剪切波速值。覆盖层厚度一般是通过钻探及区域地质资料综合确定，并应符合以下要求：a.一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s且其下卧各层岩土的剪切波速均不小于500m/s的土层顶面的距离确定。b.当地面5m以下存在剪切波速大于其上部各土层剪切波速2.5倍的土层，且该层及其下卧各层岩土的剪切波速均不小于400m/s时，可按地面至该土层顶面的距离确定。c.剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层。d.土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中扣除。根据土层的等效剪切波速及覆盖层厚度，按《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）中表4.1.6进行场地类别的判定。但在工程实践中，往往存在如下问题：
①以地表下20m深度范围内的岩土层为受测对象，此规定时常会遇到一些矛盾：如城市老城区人工填土层或郊区新近填土层较厚，20m深度范围内填土层所占的比重较大，其对等效剪切波速有极大的影响，当场地上的填土层分布变化时，其不确定性增大；对于滨海地区，地表下20m的受测对象可能无法考虑回填土层下的海泥和沉积土形成的软弱层的影响，无疑会影响场地判定结果。此外规范中规定剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体应视同周围土层，这表明为准确确定场地类别，对于局部陡增的波速值在计算中应根据周围土体作相应的调整。此外，覆盖层厚度的分档在很多情况下由经验确定，存在很大的主观性，易引起最终场地类别判定结果的偏差。
②人工填土具有成因不均匀、堆填时间差异大、成分复杂等特点，很大程度上受人为影响因素控制。一般的人工填土层沉积时间为几十年-几百年，近几年甚至近期在场地的建筑、生活垃圾等填土也属人工填土的范畴。例如某场地表层4m为人工填土，并假定覆盖层厚度大于50m，测得地面以下20m深度范围内土层等效剪切波速值为240m/s，按规范判定其建筑场地类别为Ⅲ类；而若在勘察测试以前对现状场地挖除表层的人工填土，采用均匀性及密实度好的土层进行换填碾压处理，处理后的填土层虽仍属于填土范畴，若再进行勘察时20m深度范围内土层等效剪切波速值必将大于250m/s，由此得出的结论将是场地类别为Ⅱ类。上述分析表明换填法或其他地基处理方法改变了土层的等效剪切波速值，进而影响到对于建筑场地类别的划分。
③计算起始面为“自然地面”时，对于建筑场地标高变化不大、土层沉积厚度相对均匀的场地是无可争议的。但有些场地，其平面尺寸不大但标高变化较大，若自“自然地面起算”的要求具有相当的不合理性。大量岩土工程勘察资料表明，在城市或人类活动密集区，近地表人工堆积层或被扰动的地层分布范围广，厚度达数米，其强度和剪切波速低，严重影响到场地的等效波速度值，增加了场地类别判定的不确定性。对于一般高层建筑，该土层往往被挖除，不作为基础持力层。在场地类别判定时是否应考虑该层土值得考虑。
④等效剪切波速的计算深度取20m与覆盖层厚度二者中的较小者。研究表明，地表以下30m深度内的地层特性是影响地震效应的关键。对于传统的多层建筑物，当采用浅基础型式时，20m深度范围内包括了本工程的持力层及主要受力层。近些年来，建筑结构类型变化很大，与高层及超高层建筑、大跨度桥梁对应的深基坑及超深基坑挖深大，浅基础型式已满足不了要求，因此“20m深度范围”已远远不足够评价持力层及主要受力层。如北京地区目前在建的CBD核心区Z15地块的“中国尊”项目，基坑开挖深度达37m，拟采用钻孔灌注桩桩基型式，桩长近40m。该工程中地面以下20m深度范围内的土层都将被挖除，并不涉及地基持力层、受力层、桩侧地基土层及桩端持力层，若仍以地面以下20m深度范围进行评价判定场地类别，最后判定的场地类别结果似乎不具参考价值。
上述问题，是岩土工程勘察评价场地类别时经常遇到的问题。显然，采用科学合理的方法确定建筑场地类别对于正确指导建筑设计有着重要的意义。但按目前的规范判定建筑场地类别，有时达不到准确服务于建筑设计的要求。
二、工程实例
北京某深基坑岩土工程勘察项目场地位于北京老城区菜市口东南角，地上17层，建筑高度69m，地下5层，基础埋深约21.4m。本工程中某钻孔的波速测试成果如下表1。
表1 某钻孔波速测试成果表
备注：地面以下20m土层等效剪切波速值为205m/s。
该工程勘察时，表层4.60m的杂填土为新近拆除民房堆积的建筑垃圾，结构及其松散（场地条件见图1），其测得的剪切波速值很小，直接造成地面以下20m土层等效剪切波速值偏小；若勘察时场地经平整、杂填土层被全部挖除时，采用上表数据计算得到地面以下20m土层等效剪切波速值约为261m/s。当场地覆盖层厚度大于50m时，根据前后两种计算结果，依据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）判定建筑场地类别分别为Ⅲ类和Ⅱ类两种完全不同的结论。同时，该工程基础埋深大于20m，根据地面以下20m范围内的土层进行建筑场地类别的判定对本工程是否具有针对性值得探讨。
图2 场地现状图
三、结论
①地震是对建筑物产生严重破坏的一种地质灾害。对于工民建工程，准确合理地确定建筑场地类别以指导建筑设计者的设计工作具有重要意义。
②对于传统的浅基础建筑物确定场地类别时，采用“地面以下20m深度范围以内的土层作为受测对象”时是可取的，但对地面的定义是否宜根据具体工程确定，值得商榷。
③对于平面尺寸不大但标高差异明显的场地，在选定波速测试钻孔时，应选择钻孔孔口标高与建筑物±0.00标高相近的钻孔进行测试，此举判定的场地类别将更准确。
④由于地震破坏的影响实际上远超过地面以下20m。因此对于基础埋深较大的建筑物或基础埋深不大但采用深基础型式的建筑物，“地面以下20m深度范围以内的土层”宜适当放宽。例如上述CBD核心区Z15地块的“中国尊”项目可考虑将起算位置定于基底以下，此时则能将受力层或桩端持力层作为受测对象，此种做法将更贴切工程实际。
⑤对于工程实例中的场地表层较厚的人工填土对20m深度范围以内土层的等效剪切波速影响很大，甚至直接影响最终建筑场地类别的判定，对于此种或类似情况是采用去除表层人工填土或者通过人工换填而改变场地类别，此种做法不符合规范要求。
参 考 文 献
[1] 中华人民共和国国家标准.GB 50011-2010 建筑抗震设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2010.
[2] 中华人民共和国行业标准.JGJ 79-2002 建筑地基处理技术规范.北京：中国建筑工业出版社，2009.
[3] 任志善，朱金泰，李明恩.对建筑场地类别划分方法的探讨.岩土工程技术，2007，5(21)：243～246.
[4] 王浩，杨振奎，杨建生等.CBD核心区Z15地块岩土工程初步勘察报告.北京：中兵勘察设计研究院，2011.
[5] 聂淑贞，吴超英，杨建生.金融街・大吉片公建C地块项目岩土工程勘察报告. 北京：中兵勘察设计研究院，2012.
