高层混凝土结构倾斜状态下抗震鉴定与分析.pdf

安徽建筑 2 0 1 3年 第 6期( 总 1 9 4期 ) 层混凝土结构倾斜状态下抗震鉴定与分析 Se i s mi c E v a l u a t i o n a n d An a l y s i s o n He e l i n g Co n d it i o n o f High - r i s e Co n c r e t e St r u c t u r e 刘 军( 安 徽 省 建 筑工 程质 量 第 二 监 督 检 测 站， 安 徽 合 肥 2 3 0 0 0 1 ) 摘要 ： 文章从抗震设计和抗震鉴定两个方面， 运 用抗 震概念鉴定 、结合 高层 钢筋混凝 土房屋 的抗震特点 年 l】 用工程实例对现有高层钢筋混凝 土建筑在倾斜状态下的抗震能力进行计算分析 和评 估 ， 对 鉴 定方 法、 结构体 系、 材 料 、 构造 措 施 、 抗 震变形 、 荷载 组合作 用下应力和层 间位移 计 算分析 以及抗震性 能评 价进行 详 细 阐述 ， 为 倾斜 状态下 高层混凝 土结构的抗震鉴 定与处理 提供 了可靠地技术资料， 具有重要的理论意义和 实用价值 。 关 键词 ： 高层混凝土结构； 倾斜状态； 鉴定方 法 ； 构造措施 ； 抗震 变形； 应 力和层 间位移 中图分类号 ： T U3 7 5 文献标识码 ： B 文章编号： 1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 3 ) 0 6 - 0 1 7 9 - 0 3 0 前言 地震是迄今人类尚难以抗御的自然灾 害，决定地震中伤亡人数一个主要因素是 房屋质量和抗震性能。随着社会经济和基 础建设的飞速发展， 地震的灾害性将变得 尤为严重， 特别是在人口稠密 、 高层住宅小 区日益增多的现代化大城市，其灾害性后 果更不堪设想。 近年来， 特别是四川大地震 后，国家和百姓对居住房屋的抗震性能尤 为关注，因此探索和研究钢筋混凝土房屋 抗震能力检测评估具有重大的经济意义和 社会意义。本文从抗震设计和抗震鉴定两 个方面， 运用抗震概念鉴定、 结合高层钢筋 混凝土房屋的抗震特点，利用工程实例对 现有高层钢筋混凝土建筑在倾斜状态下的 抗震能力进行计算分析和评估。 1 概述 抗震构造措施鉴定结果汇总表 表 1 鉴定项目 设计复核情况 抗震规范要求 鉴定结果 抗震墙厚度 二级不应小于 1 6 0 mm且 不应 小于 墙 厚 主 要 为 m票 茱 耋 主 誓 符 合 的 1 1 6 双排布置，拉筋间距 应双排布置， 双排分布钢笳间拉筋 竖向、 横向钢筋分布 1 0 0 i n m 2 0 0 to n i ， 直的间距不应大于6 0 0 ra m， 直径不应 符合 径 1 0mm 小 于 6mm 配 筋 率 在 O 3 3 一 1 二级抗震墙的最小配筋率不应小 竖向、横向分布钢筋 8 6 间；钢筋间距在于0 2 5 ； 钢筋最大间距不应大于 ， 、 的配筋 、 直径 1 0 0 2 0 0 m m ，钢筋直 3 0 0 m m， 最小直径不应小于 8 m m， 径 主要 1 0 mm、 1 6 mi l l 直径不宜大于墙厚 的 1 1 0 底 部加 强部位 在重 力 荷载代表值作用下墙 最大值 0 4 9 二级不宜超过 0 6 符合 肢 的轴压 比 藉 两 兰 詈 量 邻 符 合 墙 肢长度 不大 于墙 厚 墙 肢长度 不大 于墙 厚 的 3 倍时，箍筋全高的 3 倍时，箍筋全高 按柱要求设计， 箍筋应沿全高加密 符合 加密 加密 为南端沉降大、 北端沉降小， 平均相对倾斜 1 3 2 。 左右。为查明建筑物倾斜状态下 可能对其抗震性能产生的影响， 因此进行抗震鉴定。 2 -工程设计概况 某住宅楼系 1 2 层剪力墙结构， 由于相 该住宅楼为 1 2层钢筋混凝土短肢剪力墙结构， 建筑平面近似呈十字形， 东西 邻工程基坑施工支护不当，导致该楼产生 向总长 2 1 8 4 0 m m， 南北向总长 2 0 0 3 6 m m， 各层楼( 屋 ) 面结构布置基本相似。剪力墙 倾斜现象， 基坑支护进行加固处理后， 经监 主要分布在房屋四周及 中央部位 ，墙肢长 4 0 0 m 1 3 2 0 mm之 间，墙厚主要为 测该建筑物下沉趋于稳定 ， 但建筑物东西 2 4 0 m m ， 基础采用剪力墙下独立承台桩 ， 承台埋深在 一 4 0 0 0 m 一4 8 0 0 m之间， 承台 向整体表现为东端沉降大 、 西端沉降小， 平 下设人工挖孔( 扩底 ) 灌注桩， 桩径在 1 4 0 0 m 2 5 0 0 m m之间 ， 桩长在 9 2 m 9 6 m之 均相对倾斜 2 4 0 左右；南北向整体表现 间。 收稿 日期 ： 2 0 1 3 1 1 1 3 作者 简介 ： 刘 军( 1 9 8 1 -) ， 男。 安徽 合肥人 ， 毕 业 于合肥工业大学， 学士； 工程师， 主要从事工程 质量鉴 定工作。 3 地质概 况 根据岩土工程勘察报告显示该住宅楼在场地地貌属南淝河二级阶地，场地内 地下水主要分布于填土层中的上层滞水， 静止水位埋深约 1 5 m 1 6 m； 本工程桩端 I I I _ = = = - - 检 浸 q 、 试 验 与 测 量 技 术 安 徽 建 筑 _ 安徽建筑 2 0 1 3年第 6期( 总 1 9 4期 ) 人员的E t 常检查应该有计划， 针对重点部位周期性地进行。专 业性检查是针对特种作业、 特种设备、 特殊场所进行的检查， 如 电焊、 气焊、 起重设备、 运输车辆 、 锅炉压力容器、 易燃易爆场所 等。季节性检查是指根据季节特点， 为保障安全生产的特殊要 求所进行的检查。如春季风大， 要着重防火、 防爆 ； 夏季高温多 雨雷电， 要着重防暑、 降温、 防汛、 防雷击 、 防触电； 冬季着重防 寒、 防冻等。节假 E t 前后的检查是针对节假 E t 期间容易产生麻 痹思想的特点而进行的安全检查， 包括节 日前进行安全生产综 合检查， 节 日后要进行遵章守纪的检查等。不定期检查是指在 工程或设备开工和停工前、 检修中， 工程或设备竣工及试运转 时进行的安全检查。 2 3 2安全检查的主要内容 安全检查的主要内容包括以下内容： 查思想 ， 主要检查 企业的领导和职工对安全生产工作的认识； 查管控， 主要检 查工程的安全生产管控是否有效， 主要内容包括安全生产责任 制 、 安全技术措施计划、 安全组织机构、 安全保证措施 、 安全技 术交底 、 安全教育、 持证上岗、 安全设施 、 安全标识、 操作规程 、 违规行为、 安全记录等； 查隐患， 主要检查作业现场是否符合 安全生产、 文明生产的要求； 查整改， 主要检查对过去提出问 题的整改情况； 查事故处理 ， 对安全事故的处理应达到查明 事故原因、 明确责任并对责任者作 出处理 、 明确和落实整改措 施等要求， 同时还应检查对伤亡事故是否及时报告 、 认真调查 、 严肃处理。 3 结语 安全是关乎人民生命与国家财产的大事， 惨痛的安全事故 给我们留下了深刻的教训，也时时提醒我们必须高度警惕， 头 脑里要紧绷安全管控这根弦。 只要我们切实贯彻落实各级安全 生产责任 ， 严格按照有关标准和规范进行施工生产， 对生产过 程进行全天候全方位安全管控， 企业就一定能实现经济效益和 社会效益双丰收。 参考文献 【 1 】 李玉芬， 冯宁 建筑工程项目管理【 M 北京： 机械工业出版社， 2 0 0 8 【 2 】2 梁世连 工程项 目管理【 M 北京 ： 中国建材工业 出版社 ， 2 0 0 4 【 3 】 刘小平 建筑工程项目管理【 M 】 北京： 高等教育出版社， 2 0 0 2 4 赵 延辉 建 筑工程现 场施工 管理入 门 M 北京 ： 中国电力 出版社 ， 2 0 0 7 毒 k 业 业 ； jk 夸 j； 夸 夸 宣 窜； 宣 I j； 宣； 业夸 ； j 窜 奄 奄 毫 啦 毫 业 ( 上接 第 1 8 0页) 化为 5 3 8 7 0 个四边形单元。 6 2抗震变形分析计算 6 2 1 分析过程 模型的建立以后， 先在整个模型底部施加固端约束 ， 施加 重力加速度，通过计算在竖直状态下分别受到 x、 Y和 z方 向 的埃而森特罗波( E I C E N T R O ) 的作用与在倾斜状态下分别受 到 x、 Y和 z方向的埃而森特罗波( E I C E N T R O ) 的作用。 选择关 键点， 考察关键点的位移时间曲线 ， 通过与 建筑抗震设计规 范 ( G B 5 0 0 1 1 - 2 0 0 1 ) ( 2 0 0 8年版) 的标准比较 ， 得出关键点的 位移是否满足规范的要求。通过比较这两种状态下， 所选取的 关键点在同一时刻， 位移是否存在差别。 6 2 2 分析结果 通过比较竖直状态下 ( 按房屋倾斜率为 0进行分析计算) 和倾斜状态下( 按房屋实测倾斜率进行分析计算 ) 结构受到 x 方向、 Y方向和 z方向的地震荷载位移时间曲线，该栋楼第 8 层到第 1 2层顶部时间位移曲线没有很大的变异，在倾斜状态 下的层间位移比竖直状态下的层间位移最大值多 0 1 m m。 6 3荷载组合下分析计算 6 3 1 分析过程 通过比较竖直状态下和倾斜状态下结构受到楼面活荷载、 风荷载及 自重荷载组合作用下 mi s s e s 应力云纹图、 x方向及 Y 方向位移云纹图。 6 3 2分析结果 竖直状态下和倾斜状态下，每种工况结果分析比较见表 2。 正常工作状态下两种情况结果分析 ： Y方向施加风荷载时： 应力值增大率 0 4 1 0 ， 位移值增 大率 3 4 8 9 。 x方向施加风荷载时 ： 应力值增大率 0 9 3 3 ， 位移值增 大率 1 1 9 9 。 6 4结果分析 6 4 1 抗震变形计算结果分析 根据 建筑抗震设计规范 ( G B 5 0 0 1 1 - 2 0 1 0 ) ， 抗震设计规 范规定对于框架剪力墙结构 ， 在多遇地震作用下的抗震变形验 算， 其楼层内最大的弹性层间位移应符合下式要求： Au J l h 其中： u 多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的 弹性位移 I I 弹性层间位移角限值 h 计算楼层高度 规范规定， 对于框架剪力墙结构， 其弹性层间位移角限值 ， l I = 1 8 0 0 根据此项规定 ，本工程层 间最大位移不应超过 3 7 5 m m， 通过分析计算， 白鹭苑小区此栋楼在目前倾斜状态下， y 方向( 设图中计南北方向) 其层间位移最大值为 0 7 5 m m， 没有 超过规范限值， 满足规范规定要求。 根据以上分析， 该楼 目前所处状态 ， 能够满足抗震规范要 求 。 6 4 2 工况荷载计算结果分析 由本工程结构设计说明可知， 该楼主要承重构件采用混凝 土标号为 C 2 5 、 C 3 0和 C 3 5三种。根据 混凝土结构设计规范 ( G B 5 0 0 1 0 2 0 1 0 ) ， 这三种混凝土抗压设计值分别为 1 1 2 5 M P a 、 1 4 3 0 MP a和 1 6 7 MP a 。通过分析，各种工况下最大的应力为 9 8 0 M P a ， 没有超过混凝土材料的抗压强度设计值。 根据 混凝土结构设计规范 ( G B 5 0 0 1 0 2 0 1 0 ) ， 该楼在 目 前情况下， 结构是安全的。 参考文献 【 1 】 袁海军， 姜红 建筑结构检测鉴定与加固手册【 M J 北京 ： 中国建 筑工业 出版社 ， 2 0 0 3 【 2 】 G B 5 0 0 1 1 - 2 0 1 0 ， 建 筑 抗 震 设 计 规 范 【 S 】 北 京 ： 中 国 建 筑 工 业 出 版社 ， 2 0 1 0 【 3 】 G B 5 0 0 2 3 2 0 0 9 ， 建筑抗震鉴定标 准【 s 】 北京： 中国建筑工业 出 版社 。2 0 0 9 4 刘 伯 权 抗 震 结 构 的破 坏 准 则及 可靠 性 分 析【 M】 北 京 ： 中 国建 材工业 出版社 ， 1 9 9 5 建 筑 经 济 与 管 理 重 至 筑 _