防震材料结构

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摘 要:我国位于地震的多发地带,从安全角度讲,抗震是高层建筑首先考虑的问题.唐山大地震,汶川大地震中,建筑倒塌是造成人员伤亡的重要原因.地震警示着我们:防震减灾刻不容缓.尤其是高层建筑的抗震设计已成为建筑工程中的重要问题,而科学的抗震结构与材料更是高层建筑质量的保证.

关 键 词:高层建筑;抗震材料;抗震结构

中途分类号:TU5文献标识码:A文章编号:1674-3520(2014)-01-0191-01

高层建筑是社会经济发展很科技进步的产物.随着城市的发展,城市用地紧张,市区低价日益高涨,促使近代高层建筑的出现,电梯的发明更是高层建筑越建越高.高层建筑不仅在材料和结构体系上逐渐多样性,而且在高度上也有大幅度增长.然而一次又一次的地震灾难及教训,警示着我们.高层建筑设计及材料是工程设计面临的迫切任务.

高层抗震可选用的材料:

一、框架抗震结构

框架―剪力墙结构,俗称为框剪结构.主要结构是框架,由梁柱构成,小部分是剪力墙.墙体全部采用填充墙体,由密柱高粱空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件.适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑.(1)、加强框架的角柱.角柱是连结纵横框架的枢纽,要增加框架的空间整体性,就要加强角柱的抗剪性能.(2)、沿周圈框架平面按K形支撑和X形支撑布置一定数量的钢筋砼抗剪墙板或配筋砌块抗剪墙板,能有效克服框架的剪力滞后现象,显著提高框架的整体性和抗推刚度,减少结构的整体侧移,特别有利于减小层间侧移.但这种结构的延性较差,因此,可以在墙板上开十字形结构竖缝使之出现薄弱部位,形成延性耗能墙板.(3)、设置偏交斜撑等赘余杆件,用弯曲耗能代替轴变耗能,其中折曲撑由钢纤维砼杆制造,偏心连结支撑可用钢杆或劲性钢筋砼杆组成.在强烈地震作用下,一方面可利用这些赘余杆件的先期屈服和变形来耗散能量,另一方面当赘余杆件破坏或退出工作后,使得结构由一种稳定体系过渡到另一种稳定体系,引起结构自振周期的改变,以避开地震卓越周期的长时间持续作用所引起的共振效应.

.在框剪结构中,保护和改善剪力墙的抗震性能是关键.增加多道抗震防线和延性耗能机构是提高结构抗震性能的有效途径.协调各构件的刚度、承载力和延性相匹配,可大大提高框剪结构的空间整体性能和抗震可靠度.

二、加气混凝土

加气混凝土是一种轻质多空,保温隔热,防火性能良好,可腚,可锯,可刨和具有一定抗震能力的新型建筑材料.加气混凝土是以硅质材料(砂、粉煤灰及含硅尾矿等)和钙质材料(石灰、水泥)为主要原料,掺加发气剂(铝粉),通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品.因其经发气后含有大量均匀而细小的气孔,故名加气混凝土.英文:Autocledaeratedconcrete(AAC).分类从广义上来讲是所有加了气的混凝土,包括加气混凝土砌块,泡沫混凝土及加了引气剂的混凝土.狭义上的讲就是加气混凝土砌块.一般根据原材料的类别、采用的工艺及承担的功能进行分类.加气混凝土按形状,可分为各种规格砌块或板材.加气混凝土按原料,基本有三种:(水泥,石灰,粉煤灰加气砖);(水泥,石灰,砂加气砖);(水泥,矿渣,砂加气砖)加气混凝土按用途,可分为非承重砌块、承重砌块、保温块、墙板与屋面板五种.加气混凝土的特性由于加气混凝土具有容重轻、保温性能高、吸音效果好,具有一定的强度和可加工性等优点,是我国推广应用最早,使用最广泛的轻质墙体材料之一.性能优点:质轻防火隔音保温抗渗抗震环保耐久快捷经济

高层框架建筑.多年的实践证明.加气混凝土在高层框架建筑中的应用是经济合理的,特别是用砌块来砌筑内外墙,已普遍得到社会的认同.抗震地区建筑.由于加气混凝土自重轻,其建筑的地震为就小,对抗震有利,和砖混建筑相比,同样的建筑,同样的地震条件下,震害程度相差一个地震设计设防级别,如砖混建筑在达7度设防,它会受破坏,而此时加气混凝土建筑只达6度设防,就不会破坏.1975年海城地震时,30余幢多孔混凝土建筑展害轻微,而邻近的砖混建筑则震害严重;1976年唐山地震时,北京市白家庄的一栋五层加气混凝土承重楼,自重仅700kg/m2,当时处于地震烈度为6度强的情况下,震后没有出现新的裂缝,而在50m处的四层混合结构的住宅,下部却产生大斜裂缝.严寒地区建筑.加气混凝土的保温性能好,它200mm厚的墙的保温效果相当于490mm厚的砖墙的保温效果,因它在寒冷地区的建筑经济效果突出,有竞争力.软质地基建筑.在相同地基条件下,加气混凝土建筑的层数可以增多,经济上有利.加气混凝土主要缺点是收缩大,弹性模量低,怕冻害,因此加气混凝土不适合下列场合,温度大于80℃的环境,有酸、碱危害的环境;长期潮湿的环境,特别是在寒冷地区尤应注意.3抗震防水建筑材料;4碳纤维复合材料;具有抗拉强度高,密度小,耐腐蚀性和耐久性好等优点.5缓冲抗震材料;聚乙烯,EVA,EPE,橡胶,海绵等.6高速公路地下防潮抗震材料――XPS挤塑板7一种隔热抗震幕墙复合材料――由内层板,中间层,聚氨酯发泡塑料,外层板,蜂窝支架组成.


三、结束语

经济安全是抗震设计的重要技术政策.从长远来看,如何从我国高层建筑抗震设计现状及国际高层抗震设计发展趋势出发,探求一种新型的结构与材料的应用,应该成为地震区高层建筑的发展新方向.

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