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關鍵詞:土木工程;鋼結構;施工技術
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著社會經濟的不斷發展,建筑行業也逐漸的邁向了成熟化。與發達國家相比,超高層建筑中鋼結構的應用在我國的起步比較晚,但隨著超高層建筑的不斷發展,鋼結構技術在建筑建設中的應用也越來越廣泛。鋼結構是指以鋼材為材料做成受力構件的結構,因其具有承載力強、自重輕、強度高、施工快以及抗震強等優點。在國外,鋼結構在建筑設計中的應用已經有很久遠的歷史了,而我國在建筑中應用鋼結構起步較晚。隨著社會經濟的不斷發展,建筑行業也逐漸邁向成熟化,超高層建筑也越來越多,高層建筑對鋼結構的需求也在不斷的增加,而目前,建筑鋼結構在超高層建筑中的應用也就越來越廣泛。土木工程在結構的方面,通常會在兩種材料中進行選擇,一種是鋼筋混凝土結構,另外一種是鋼結構。兩種土木工程的結構是適用于不同的工程中的,主要是從結構的使用效果方面進行考慮的,而且還要考慮施工的成本以及使用后的實際效果。因此,鋼結構在土木工程中的使用中是非常的重要的,鋼結構的施工有很多的因素,施工企業是要十分的重視的。鋼結構在土木工程的施工中是存在優點和缺點的,施工的企業一定克服鋼結構的缺點,使得鋼結構的優點可以在土木工程中得以最大的發揮。
1 土木工程中鋼結構的特點
在土工工程中,鋼結構的使用是非常的多的,這主要是因為鋼結構的特點決定的。
1.1 鋼結構的強度
在施工的工程中,選擇哪種施工的結構構件,是由構件的強度決定的。材料的強度主要是由材料的承受能力和材料的使用效果決定的。土木工程中使用鋼結構是由于鋼結構的構件的性能決定的。鋼結構的性能是由國家的標準決定的,土木工程中使用的鋼結構一定是符合國家的相關標準決定的。土木工程選擇鋼結構而不是鋼筋混凝土,主要是因為使用鋼結構可以減少物料方面的消耗,使得施工的企業可以在一定程度上獲得更高的經濟利益。
1.2 鋼結構的剛度
結構在使用后會不會出現振動和變形的情況主要是由于構件的剛度決定的,構件的剛度又是同構件與連接件的分布決定的。在土木工程中,鋼結構的剛度是比鋼筋混凝土的結構有很明顯的差別的,鋼筋混凝土的剛度比鋼結構的剛度小很多,所以土木工程選用鋼結構更加能保證工程的施工質量。
1.3 鋼結構的延性
材料的延性是指材料在拉伸的過程中會不會出現變形的情況,在一般的結構中,延性的設計主要在抗震的設計中比較常見,因此,延性也是地震設計中一項重要的參考依據。在地震中,幸存的建筑物的設計結構的延性都是非常的好的。鋼結構目前是使用非常廣泛的,而且是延性很好的施工材料。在土木工程的施工中,一般都會出現很多鋼結構的建筑,這也是鋼結構可以大量使用的前提。
1.4 鋼結構的韌性
建筑材料的韌性通常表現為材料在制造、安裝和使用的過程中可以承受的多大的變形力的作用,鋼結構在安裝的過程中可以承受非常大的力的作用,這也是鋼結構可以大量使用的一個前提條件。鋼結構在安裝的時候通常會進行必要的彎曲、打孔和剪切,在鋼結構受到這些力的作用的時候,通常是很少會發生變形的韌性也會受到溫度的影響,所以,生產企業一定要選擇好材料進行鋼結構的生產。
2 土木工程中鋼結構的缺點
雖然鋼結構具有很多的有點,但是事物都不是完美的,有優點就一定會有缺點存在,鋼結構在應用和施工的時候會出現一下幾方面的缺點。
2.1 鋼結構材料方面的缺點
雖然在一定程度上,鋼結構的剛度是大于鋼筋混凝土的,但是在某一個特定的條件下,鋼結構的剛度是要小于鋼筋混凝土的剛度的,之所以會出現這種情況,是由于鋼結構的構件的尺寸影響的,所以,鋼結構的生產企業一定要重視構件尺寸的問題。
2.2 鋼結構設計方面的缺點
在進行鋼結構的設計的時候,一定要根據實際要進行的工程進行參考,要使的鋼結構的功能要求符合正在進行工程的建筑的結構的要求,設計的人員在設計的時候一定要從實際的情況出發,不能根據自己的想象去進行不和實際的結構的設計,這樣設計出來的鋼結構在使用以后,也不會到達預想的使用效果,可能有些鋼結構根本就無法進行施工。所以,設計的人員在設計鋼結構的時候,一定要進行綜合的考慮,設計出來最好的產品。
2.3 鋼結構的使用年限方面的缺陷
混凝土結構號稱永不損壞,但是鋼結構一般的使用壽命只有五十年,如果鋼結構用在住宅建筑中,那么人們想到自己花費終身積蓄而購買的房子只能住五十年,會讓很多人喪失購買的欲望。不過隨著保險業的發展,住宅壽命問題應該相對容易解決。
3 土木工程中鋼結構施工的要點
整體來說,鋼結構的施工流程是比較復雜的,并且建筑的要求不同,在細節上也有很大的差異性。
3.1 鋼結構的選材與連接
鋼材通常分為板材、型材、金屬制品以及管材四大類。土木工程中的建筑鋼材通常采用普通的低合金鋼、優質碳素結構鋼以及普通碳素鋼等,碳鋼的塑性比較低,但是硬度強度比較高。在鋼結構中,柱子截面一般多為箱形截面或者寬翼緣“工”字形,另外還有“十”字形截面等等;梁多數是焊接或者軋制的“H”型鋼梁,如果要求特殊也可以符合截面,在安裝前要對主要的焊接接頭做焊接工藝的試驗,定出焊接的格料和各項參數。梁與梁之間、梁與柱之間的連接,可以采取焊接連接或者高強螺栓連接,要注意高強螺栓的連接孔位的精度。
3.2 鋼構件的堆放以及選擇安裝機械地點
通常情況下安裝結構的用地面積應該比結構占地面積要大。依照安裝流水的順序,從中轉堆場配套運送至現場的鋼構件要采用裝卸機械把其安置于安裝機械的回轉半徑內。如果因為運輸的原因造成了構件的變形,則在施工現場就要加以矯正。一般鋼結構的安裝采用的是塔式起重機,臂桿長度要有夠的覆蓋面,并且起重能力要相應足夠,從而滿足各種不同部位構件的起吊要求。鋼絲繩容量也要能滿足起吊的高度要求;起吊速度有足夠的檔次可以滿足安裝要求。在多機作業的情況下,臂桿的高差要足夠,以避免不安全的碰撞,保證安全運轉。
3.3 鋼結構油漆工藝的流程
首先把金屬的表面清理干凈,然后再做除銹。手工處理先用鋼絲反復刷打,再用精砂布打磨,使得表面光亮、平滑,然后再用棉紗或者紗布把打磨下的銹粉和浮灰清理干凈。在涂漆前要保證金屬表面的干燥,如果有水則要立即擦干。在涂漆的時候,要刷細、刷滿、涂刷到位,并且要注意鉚孔內不能有涂料涂入。待到防銹漆干燥后,采用和油漆配套的膩子把構件的表面缺陷刮平??梢栽谀佔又屑尤脒m量的紅丹粉或者厚漆,從而增加其干硬性。在膩子干燥后要打磨平整,并清理干凈。刷涂面漆時要多理多刷,油要不流不墜、飽滿均勻、色澤光亮一致,涂刷后要及時檢查避免漏刷。
4 結束語
土木工程在結構的方面,通常會在兩種材料中進行選擇,一種是鋼筋混凝土結構,另外一種是鋼結構。兩種土木工程的結構是適用于不同的工程中的,主要是從結構的使用效果方面進行考慮的,而且還要考慮施工的成本以及使用后的實際效果。因此,鋼結構在土木工程中的使用中是非常重要的,鋼結構的施工有很多的因素,施工企業要十分重視。
參考文獻:
[1] 李國強.鋼結構在現代住宅中的應用[J].工程建設與設計,2010,(9).
關鍵詞:土木工程;大體積混凝土;結構施工;質量;裂縫
中圖分類號:TU375 文獻標識碼:A 文章編號:
1 引言
隨著建筑行業的迅速發展,在土木工程大體積混凝土結構施工中,原材料的控制、澆筑質量的控制、混凝土養護的控制、降低水泥水化熱等方面成為施工質量控制的重要方面。由于大體積混凝土結構的施工技術與措施直接關系到混凝土結構的使用性能,因此,研究土木工程大體積混凝提結構施工的質量控制是重要的課題。本文在重點論述大體積混凝土質量控制方法,以為相關行業的建設提供參考。
2 大體積混凝土施工質量控制方法
2.1 原材料的控制
大體積混凝土一般采用商品混凝土和泵送混凝土工藝澆筑,泵送商品混凝土對原材料的技術指標要求很高。因此,混凝土生產設備的穩定運行和計量的精確度首先應得到有效保障,組成混凝土的所有材料應符合規范標準要求,以確?;炷恋馁|量。
(1)水泥品種的選擇。應根據大體積混凝土的特點,既要注意水泥的水化熱,又要注意水泥的收縮作用,選用低水化熱、低收縮的水泥,如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、復合水泥等,而不宜采用早強型水泥。由于采用泵送施工工藝,因此混凝土的流動性較大,水灰比較大,水泥用量一般均較大。為減少水泥的水化熱,在盡量少用水泥的基礎上,摻入一定量的粉煤灰,以保證膠凝材料的總量。
(2)粗細骨料的選擇。配制大體積混凝土,應選用合理粗細骨料的比例,砂率過高意味著細骨料多,粗骨料少,增加了收縮,對抗裂不利。碎石應采用連續級配、良好粒級的彈性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率應盡可能小一些,以利于降低收縮。
(3)外加劑的選擇。外加劑有減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強劑等多種類型。在混凝土添加了膨脹劑之后,混凝土內部產生的膨脹應力可以抵消一部分混凝土的收縮應力,提高混凝土抗裂強度。
(4)優化混凝土配合比。在混凝土中摻加緩凝劑、減水劑等外加劑和粉煤灰、礦渣粉等摻合料,可以改善混凝土的性能,減少用水量和水泥用量,延長緩凝時間,提高混凝土的抗滲能力。另外,可以采用粉煤灰代替部分水泥的方式。試驗證明,在混凝土中摻入一定量的粉煤灰,使其替代部分水泥,不僅可以降低水化熱,而且能起到改善混凝土和易性的效能,且摻加粉煤灰后,混凝土的后期強度與基準混凝土相等或略高。但是這樣會降低早期極限抗拉值,對混凝土抗滲抗裂不利,因此粉煤灰的摻量最好控制在10%以內。
2.2 澆筑的質量控制
根據混凝土配合比要求,跟蹤檢查進入現場的混凝土質量,監理工程師應目測混凝土和易性、離析狀況、混凝土用料規格,并按施工組織設計要求定時、定量抽查混凝土塌落度。一旦發現異常情況,應提出暫緩該車或該批混凝土澆搗, 并報總監理工程師處理。
拌制與輸送
大體積混凝土由于體積大,一般可達數千立方米甚至上萬立方米,因此在拌制時應盡可能集中拌制,有條件的可采用商品混凝土,用混凝土運輸車運到現場,采用兩臺混凝土輸送泵泵送。或當施工條件允許時,在臨近施工地點設置攪拌站。
(2)澆筑與搗固
根據具體情況和溫度應力計算確定是整澆或分段澆筑。澆筑時應采用“分區定點、一個坡度、循序推進、一次到頂”的澆筑工藝。根據混凝土泵送時形成的坡度,在上層與下層布置兩道振搗點。第一道布置在混凝土卸點,主要解決上部振實;第二道布置在混凝土坡角處,確保下部混凝土的密實。澆筑時先在一個部位進行,直至達到設計標高,混凝土形成扇形向前流動,然后在其坡面上連續澆筑,循序推進?;炷练侄螡仓戤吅?應在混凝土初凝之后終凝之前進行二次振搗或進行表面抹壓,排除上表面的泌水,用木拍反復抹壓密實,消除最先出現的表面裂縫,提高混凝土防水性能和表面觀感?;炷翝仓谝归g進行,以縮小新舊混凝土間的溫差,減少因限制條件下冷縮變形而產生的裂縫。
(3)泌水、浮漿處理
由于混凝土坍落度大,澆筑面廣,在澆筑和振搗后,必然有大量的泌水和浮漿順著混凝土坡面流淌,在低洼的地方沉積,若不及時清除,混凝土拌合物中的杜拉纖維會出現漂浮現象,影響抗滲效果。為此,在混凝土的澆筑過程中,先在未澆筑的一邊設置集水坑。同時準備1臺~2臺吸水泵排干小承臺內的積水。
2.3 養護的控制
根據方案布置圖,混凝土澆筑前檢查測溫點布設情況及防止澆筑時損壞該設施,并建立測溫點初始值?;炷脸跄埃鋵嵍蚊谒幚?,克服由于早期脫水引起的裂縫,適量澆水后覆蓋薄膜,并落實保溫措施。根據施組要求,嚴格檢查混凝土保溫措施落實情況?;炷翝矒v過程中以及養護期內,應嚴密監測混凝土內溫度變化情況。
大體積混凝土養護一般不少于 7 d,并根據板中心混凝土溫度變化及同條件養護的混凝土試塊強度確定養護周期。
混凝土的養護應采用保溫、保濕及緩慢降溫的技術措施,一般在澆筑時,要求考慮在大體積混凝土內部設置冷卻水循環降溫措施,設冷卻水管,并通過溫度檢測控制混凝土中心與表面的溫度或混凝土內部與冷卻水的溫度控制在25℃以內。
2.4 降低水泥水化熱和變形
(1)在厚大無筋的或少筋的大體積混凝土中,摻加總量不超過20%的大石塊,減少混凝土的用量,以達到降低水化熱和節省水泥的目的。
(2)改善配筋。為了保證每個澆筑層上下均有溫度筋,可建議設計人員將分布筋做適當調整。溫度筋宜分布細密,一般用φ8鋼筋,雙向配筋,間距15cm。這樣可以增強抵抗溫度應力的能力。
3 進行嚴格的溫度控制
根據現場混凝土配合比和施工中的氣溫氣候情況及各種養護方案,采用計算機仿真技術對大體積混凝土施工期溫度場和溫差進行動態模擬及預測,提供結構沿厚度方向的溫度分布及隨混凝土齡期變化的規律,制定混凝土在施工期內不產生溫度裂縫的溫控標準,進行保溫養護優化選擇。在約束條件和補償收縮措施確定的前提下,大體積混凝土的降溫收縮應力取決于降溫值和降溫速率。降溫值=澆筑溫度+水化熱溫升值-環境溫度。
為掌握基礎內部混凝土實際溫度變化情況,了解冷卻水管進出水溫度,對基礎內外部以及進出水管進行測溫記錄,密切監視溫差波動,來指導混凝土的養護工作,并同時控制冷卻水流量以及流向。測溫設備可采用“大體積混凝土溫度微機自動測試儀”,溫度傳感器預先埋設在測點位置上,基礎承臺測點位置分承臺內部、薄膜下溫度、室內室外溫度、冷卻水管進、出水溫度設置。測點溫度、溫差以及環境溫度的數據與曲線用電腦打印繪制。當混凝土內外溫差超過控制要求時,系統馬上報警。測溫點的布置應考慮由于大體積混凝土澆筑順序時間不一致,應由各區域均勻布置,核心區、中心區為重點。
4 結語
隨著大體積混凝土越來越多地應用在眾多實際工程中,對大體積混凝土溫度裂縫的研究也在不斷深入。實踐證明,要保證大體積混凝土的施工質量,除要滿足強度、剛度、整體性、抗滲等要求外,還應根據混凝土結構的不同特點、受力狀況、約束條件等因素進行綜合考慮,從工程設計、原材料選用、改善施工工藝、做好溫控和養護工作等方面入手進行全面的質量控制,從而減少溫度裂縫的產生,保證大體積混凝土的質量。
參考文獻:
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[2]仇文輝,劉國賢,王貴堂.大體積預拌混凝土的溫度控制與防裂技術[J]. 甘肅科技. 2010(22)
中圖分類號:TU375 文獻標識碼:A
引言
混凝土作為土木工程中比較常見的施工材料,發揮著重要的作用,其中大體積混凝土結構的施工質量直接影響到整體建筑的質量。在土木工程中,對混凝土的施工技術進行監督,保證混凝土的澆筑質量,不僅可以降低施工成本,同時還對整體建筑質量有所保障。
1 大體積混凝土在施工時出現的裂縫問題
因為混凝土是由多種不同材質的原料組成的施工材料,所以對于大體積的混凝土結構來講,會因為各種原因導致裂縫的產生。在大體積混凝土結構施工完成后,由于外界環境因素和外載荷的因素,會對混凝土產生一定的影響,從而形成裂縫。如果按照深度可將裂縫分為表面裂縫、貫穿裂縫和深度裂縫,表面裂縫對結構的影響不是很大,如果發展成貫穿裂縫的話將會對工程結構產生嚴重的危害。當貫穿裂縫發展為深度裂縫時,就會切斷結構的斷面,對結構整體的穩定性產生危害。
產生裂縫的原因有很多,其中主要有以下幾種:
(1)溫度變化引起的裂縫?;炷辆哂袩崦浝淇s的性質,在整體結構完成后,當受到外部環境的溫度變化時,會導致混凝土發生變形,在混凝土的內部會產生應力,在這種應力向外擴散時受到束縛,超過了所能承受的極限時,就會發生裂縫。
(2)地基變形引起的裂縫。在整體結構施工后,會發生豎向的不均勻沉降或者是橫向的位移等,由此在混凝土的內部產生應力,當這種應力超出抗拉強度時就會發生裂縫。
(3)鋼筋銹蝕引起的裂縫。施工時對鋼筋所做的保護層不規范,導致后期鋼筋發生銹蝕,由此導致附近的混凝土再次漲裂。
(4)施工工藝的優劣引起的裂縫?;炷恋氖┕すに囀潜容^嚴謹的,如果在施工的過程中,因為施工工藝的不規范會在后期使用中發生裂縫。
2 對出現的裂縫問題采取控制措施
使用混凝土作為施工材料產生裂縫是在所難免的,因為有些裂縫是由于混凝土的物理性能決定的,再有就是在施工的過程中,因為溫度的變化和混凝土的強度導致的,對于因為這些因素而導致的裂縫都是可以解決的。比如說在混凝土的原材料中填入膨脹劑來提高混凝土的抗裂性,同時還可以彌補混凝土產生的收縮。在溫度變化時,會在混凝土的內部產生應力,當這種應力超出了抗拉性能時,就會發生裂縫,針對這方面可以提高混凝土的強度。由這些因素導致的裂縫都是可以通過一定的方法和措施進行控制,盡量的減少由此帶來的有害程度。這種方法因具有較好的實用性,因此在處理混凝土裂縫中經常使用,在施工時表面處理和填充法也會在不同的情況下被使用,如在細而淺的裂縫中,由于漿材難以灌入,因此可以進行表面涂抹和表面貼補法來進行處理。同時對于較寬的裂縫,可以選用填充法來進行,這種方法成本低,施工簡單實用。另外,還有控制溫度的變應力使用水化熱低,凝結時間長的水泥,如選用中熱硅酸鹽水泥,低熱礦渣硅酸鹽水泥等。在保證混凝土強度的前提下,適當的減少水泥用量,降低當量差和澆注的溫度等降低混凝土的絕熱升溫。同時合理的分塊,縮小約束的范圍,使收縮自由,以減少內部,進而來減小裂縫的有害程度。
3土木工程大體積混凝土施工中存在的主要問題
3.1 結構材料不達標
根據相關建筑工程行業規定和標準分析,在目前多數建筑工程項目中,大體積混凝土原材料還不能夠達到相關的質量要求。為了提高工程建筑的質量,在工程項目施工中,混凝土材料必須能夠達到設計標準,同時在施工的過程中要確保砂石骨料的選擇具有一定的含水量,并且要定期進行含水量的監測,從而保證混凝土強度能夠滿足目前的施工要求。
3.2 技術規范不標準
大體積混凝土在實驗室進行配比的過程中雖然技術規范都達到了規定標準程度,但是由于在施工的過程中與實驗室存在著一定的差異,因而按照實驗室規定進行配合與分析,使得其在施工的過程中能夠達到混凝土施工強度要求模式。
4 大體積混凝土施工之前的準備工作
由于大體積混凝土的施工技術要求比較高,所以它的原材料必須需注意以下幾點:對于粗骨料采用盡可能大粒徑,但不宜大于40mm,所含泥土不得呈塊狀或包裹石子表面并含泥量不得不超過1%。細骨料:當采用不含有機質的中砂,細度模數控制在 2.5,含泥量不大于 2.5%。粗砂時含泥量不得超過 3%。外加劑宜采用緩凝劑、減水劑;摻和料宜采用粉煤灰、礦渣粉等;由于混凝土的澆筑方式為泵送,為了改善混凝土的和易性便于泵送,考慮摻加適量的粉煤灰。按照規范要求,采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土時,其粉煤灰取代水泥的最大限量為 25%。粉煤灰對水化熱、改善混凝土和易性有利盡可能按設計和規范摻用外加劑,減少單位體積水泥用量,外加劑應有質保書和復驗單,配制計量要正確。攪拌用水采用自來水,局部較大體積的混凝土用水,用冰塊先降溫然后再用來攪拌混凝土,有效地降低混凝土的入模溫度。大體積混凝土在保證混凝土強度及坍落度要求的前提下,應提高摻合料及骨料的含量,以降低單方混凝土的水泥用量。水泥采用低水化熱的水泥品種配制混凝土,如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥等。
5 大體積混凝土施工過程中的質量控制
在大體積混凝土施工過程中,由于施工復雜,繁瑣,因此,對它的要求也很高?;炷翝仓r在每臺泵車的出灰口處配置 1~2 臺振搗器,因為混凝土的坍落度比較大,在 1.5 米厚的底板內可斜向流淌1 米遠左右,2 臺振搗器主要負責下部斜坡流淌處振搗密實,另外2~4 臺振搗器主要負責頂部混凝土振搗?;炷敛捎蒙唐坊炷?,用混凝土運輸車運到現場,配備專職測溫人員,按兩班考慮。對測溫人員要進行培訓和技術交底。測溫人員要認真負責,按時按孔測溫,不得遺漏或弄虛作假。測溫記錄要填寫清楚、整潔,換班時要進行交底。測溫時發現混凝土內部最高溫度與外部溫度之差達到 25 度或溫度異常,應及時通知技術部門和項目技術負責人,以便及時采取措施。新澆筑的混凝土水化速度比較快,蓋上塑料薄膜后可進行保溫保養,防止混凝土表面因脫水而產生干縮裂縫,同時可避免草席因吸水受潮而降低保溫性能。停止測溫的部位經技術部門和項目技術負責人同意后,可將保溫及塑料薄膜逐層掀掉,使混凝土散熱。混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之的差值均應小于 20℃;當結構混凝土具有足夠的抗裂能力時,不大于 25℃-30℃。大體積混凝土澆筑面大,混凝土澆筑量大要求連續澆筑,不得留施工縫,故施工前應根據實際情況,制定具體澆筑方法。混凝土拆模時,混凝土的溫差不超過 20℃。其溫差應包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫之間的溫差。
6 結束語
在土木工程施工中,大體積混凝土施工比較常見,而大體積混凝土施工是一項比較嚴謹的施工項目,要想保證大體積混凝土的施工質量就要全過程的進行質量控制。在施工之前要做好組織管理工作,制定完善的規章制度,并且將職責落實到位。對于施工中所用的混凝土要詳細的了解相關的性能,在施工中的注意事項,了解混凝土裂縫產生的原因,制定完整的防治措施。在施工的過程中,要加強質量監督工作,施工工藝要嚴格按照規范執行,協調好各方面的工作,保證工程優質高效的完成。
參考文獻:
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[5]《大體積混凝土施工規范》GB50496-2009
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【關鍵詞】土木工程建筑;混凝土結構;施工技術
引言在城市現代化建設的發展當中,土木工程具有十分重要的位置,我國社會對土木工程建筑的品質具有較高的標準。可是,在土木工程的建筑行業當中,混凝土材料被大量運用,混凝土材料品質對土木工程的總體水平具有直接影響。因此,混凝土結構的施工技術對土木工程建筑越發關鍵,這也令混凝土結構的施工技術更加嚴謹??墒?,當前土木工程的施工建設依舊具有一些無法忽略的問題,相關部門及企業必須積極配合,將混凝土結構的施工技術進行改良,從而提升土木工程產品的質量以及總體施工能力。
一、土木工程中混凝土裂縫的原因
(一)外界溫度差異導致
土木工程的施工當中,混凝土溫度會被外界所影響。在實踐當中,外界溫度減少時,混凝土表層與內部溫差則變大,從而產生相應的溫度應力。
在實踐當中,溫度應力會由于混凝土中以及表面溫度而產生變化,隨著溫差的增加,溫度應力則會越來越大,溫度應力成為了混凝土出現裂縫的一個根本因素。對于實施土木工程而言,通常需要進行大面積混凝土的澆筑,可是當前土木工程施工中,大面積混凝土澆筑通常較為厚重,如此則會令地基束縛混凝土。這種束縛會令混凝土出現裂縫,這也是混凝土結構產生問題的主要原因。
(二)混凝土水化熱引發的裂縫
混凝土在攪拌時會出現熱量,在混凝土施工當中,施工面積較大,混凝土結構斷面厚度也會增加,這在較大層面令混凝土表面系數比過低,為水泥本身熱量的散發形成較大的影響,最終令大量熱量匯聚于混凝土當中,從而令混凝土結構內部的熱量較難散出,隨著內部溫度的上升,加大混凝土表面與內部溫度,最終令混凝土中出現的各類裂縫,為土木工程的施工具有較大影響[1]。
(三)混凝土自縮而出現裂縫
對于混凝土的生產而言,通常會在混凝土內添加一些硅灰,雖然對提高建筑品質十分有利,可是硅灰的添加則在某種程度中加大了混凝土的自縮值,成為了裂縫出現的主要原因。
除卻生產環節而言,水泥硬化當中大多數水分會隨之蒸發,這些蒸發的水分會具有自縮值,在所蒸發的水分超出混凝土自身的自縮值時,則會令混凝土產生裂縫。
二、土木工程建筑中混凝土結構的施工技術要點
(一)設計原理
對于土木工程建筑而言,施工單位在設計混凝土結構施工中,需考量混凝土自縮性與溫度應力的控制方面,謹防產生混凝土裂縫。對于設計而言,施工單位還需考量混凝土選擇材料的問題,需要選擇優秀的混凝土材料,以便令施工品質獲得保障。
(二)施工技術分析
1.控制水泥量
在水化當中,水泥中會排放出熱量,由于被混凝土表層參數所影響,水泥熱量的排放較難實現,從而令混凝土產生各種溫度應力。想要令混凝土溫度應力降低,則需令水泥用量適量降低。在產生混凝土時,可通過相關材料取代一些水泥,獲得更佳的攪拌效果,加快混凝土內匯集的熱量可以完全排放。在科學技術發展與進步的狀態下,低熱水泥已經在市場當中出現,此類水泥可以令水泥現象降低,其熱量遠遠低于普通水泥,對混凝土溫度變化的掌控更加有力,對于混凝土結構的施工而言,施工單位可選擇低熱水泥,令水泥現象降低。
2.強行降溫
想要提升混凝土結構的施工品質,在施工當中,施工單位應當進行質量控制,可透過強制降溫,令混凝土降溫。比如施工人員可預先在混凝土結構中設定水管,且在水管中添加冷水,通過冷水的作用控制混凝土內的溫度。
3.科學、有效掌控混凝土澆筑溫度
外界環境溫度會較大程度對混凝土澆筑溫度具有影響,令混凝土具有溫度應力。為謹防以上狀況的產生,在混凝土建筑當中,施工單位需盡可能避開高溫條件,杜絕大面積澆筑。假如需要在較高溫度狀況下進行施工,則需綜合降溫,通過冷卻方式,控制混凝土澆筑溫度。
(三)減少地基約束力
混凝土中溫度應力擴大后,其約束力也會加大,想要控制內部約束力,則需通過具體方法,減少內部溫度,以此掌控混凝土結構的約束力。對于降低溫度應力而言,施工單位應當綜合考量保溫方法,有效掌控混凝土外部、內部的溫度差,獲得良好的溫度應力。對于混凝土澆筑而言,假如混凝土澆筑面積過厚,則會令地基產生約束力。所以,想要令混凝土厚度減少,則需通過滑動層,設定滑動層,以便降低外部約束力。
(四)加快提高混凝土結構的抗裂性能
首先,調配材料比例?;炷敛牧系恼{配和混凝土性能、質量具有直接聯系,通常施工單位需透過科學技術方式、計算公式獲取混凝土材料的調配比,在生產混凝土以前,技術人員需要挑選可信性較高的配比,確?;炷两Y構強度符合標準。
其次,添加增強材料與添加劑。對于混凝土的生產,可以適量添加增強材料,令混凝土的抗裂性能提高。并且,還可以添加相應的添加劑,加快調整混凝土的自縮值。
三、結束語
綜上所述,只有真正把握土木工程建筑施工中混凝土相應的施工技術,有效運用于施工當中,才可以降低混凝土施工中的問題,確?;炷两Y構的施工品質。
參考文獻:
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[關鍵字] 建筑結構 大體積混凝土 施工質量
[中圖分類號] TU3 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-1-233-2
1 土木工程中的大體積混凝土概述
1.1 大體積混凝土的定義
混凝土是建筑工程中不可或缺的材料之一,它主要是由砂石、骨料、水泥和水等物質按照一定的比例混合攪拌而成,而大體積混凝土若是從字面上理解,就是體積較大的混凝土構件,但這種解釋顯然是不準確和片面的。
對于大體積混凝土的定義,各國均有不同的界定,如日本的JASS5中對大體積混凝土的定義為:結構斷面最小厚度為0.8m以上,水化熱引起混凝土內部最高溫度與外界氣溫之間的差超過25攝氏度的混凝土,即大體積混凝土;美國ACI則認為:任何就地澆筑的大體積混凝土,其尺寸之大必須要求解決水化熱引起的體積變形問題,以此來減少混凝土裂縫;根據我國現行的GB50496-2009中的有關規定,可將大體積混凝土定義為:混凝土結構物實體的最小尺寸大于等于1m的體量較大的混凝土,或是有可能因為混凝土中原材料水化熱引起溫度變化和收縮造成有害裂縫產生的混凝土。該規范中對大體積混凝土的定義可簡單理解為以下兩個方面:一方面是結構物實體斷面尺寸大于等于1m;另一方面是混凝土內、外部溫差大于25攝氏度。
1.2 土木工程中大體積混凝土存在的部位
在土木工程中,大體積混凝土一般都存在于結構的基礎部位,如筏板基礎中的底板、高層建筑的基礎承臺、橋梁結構的柱墩、特種結構的基礎等。正是因為大體積混凝土都出現在結構的基礎部位,所以它的質量優劣,直接關系到整個結構的質量,為此,必須在大體積混凝土中施工過程中,采取合理、可行的施工技術,并做好施工質量控制,以確保混凝土的整體質量。
1.3 大體積混凝土的特點分析
大體積混凝土最為典型的特點是水泥使用量較大、斷面多、結構表面容易產生裂縫等。由于水泥水化后會釋放出大量的水化熱,從而會使混凝土產生出較大的收縮應力和溫度應力,當這部分應力超出混凝土承受極限時,便會造成混凝土表面開裂,隨著裂縫的出現,混凝土結構的整體性、耐久性和防水抗滲性必然會受到嚴重影響。所以,在大體積混凝土施工時,必須采取有效地措施防止裂縫的產生。
2 建筑結構中大體積混凝土施工質量控制措施
2.1 施工準備階段的質量控制要點
(1)原材料選用。
①水泥。為了有效地避免大體積混凝土開裂的情況發生,必須合理選用水泥,一些低水化熱的水泥應作為首選,如礦渣水泥、火山灰水泥等。同時在確?;炷翉姸确显O計要求的條件下,應盡可能減少水泥用量。在實際施工中,應建立一套較為嚴格的水泥選用標準,由于水泥用量較大,很難按照施工要求的數量一次性進場,這就需要加強對水泥質量的檢驗,質量不合格或是不符合設計要求的水泥不得進入施工現場,這有助于確?;炷恋恼w質量。
②骨料。粗骨料可選用碎石或是卵石,其最大粒徑不得超過鋼筋最小間距的3/4,若是采用泵送時,應根據管道直徑確定最大粒徑,同時粗骨料中不得含有有機雜質,含泥量應小于等于1%。而細骨料則宜選用中砂或是粗砂,含泥量應小于等于3%,采用泵送時,砂的細度模數應控制在2.6-2.8這一范圍內。
③粉煤灰。其屬于一種摻和料,不僅能夠提高混凝土的可泵性及和易性,而且還能減少水泥用量,有利于降低水泥水化熱。粉煤灰的選擇應注意細度和粒度,磨細加工應達到一級標準。需要注意的是,在建筑地下室大體積混凝土施工時,粉煤灰的摻入量不得影響到混凝土的抗滲性能,應通過計算來確定,絕對不可隨意加大或是減少。
④外加劑。在大體積混凝土施工中,常用的外加劑主要有以下幾種:防水劑、減水劑、膨脹劑以及緩凝劑等。合理選用外加劑能夠減少水的用量,這樣也可以起到降低水化熱的作用。外加劑的實際用量應通過試驗確定。
(2)混凝土配合比設計。
在對混凝土配合比進行設計時,應盡可能利用其60d或是90d的強度作為依據,這樣可以減少水泥用量,但采用這種設計方法時,必須經過設計單位同意,而且還應滿足施工荷載的要求?;炷僚浜媳葢敯凑账貌牧喜⑼ㄟ^試配進行確定,通常情況下,水泥用量應控制在260-300kg/,水灰比則應小于等于0.6,泵送時砂率應控制在0.4-0.45為宜,并按照配合比設計要求嚴格控制坍落度,不得通過加水的方式隨意增大坍落度。
2.2 大體積混凝土施工階段的質量控制
(1)混凝土澆筑。
在進行大體積混凝土澆筑時,應當按照整體連續不間斷的要求,并充分結合結構尺寸、鋼筋疏密程度以及混凝土供應情況等條件進行;基礎底板厚度超過1.3m時,應采用分層法進行澆筑,分層厚度應控制在0.6-1.0m為宜,而大塊底板應在平面上將其分為若干個小塊進行施工,這樣有利于減少溫度和收縮應力,從而降低裂縫的產生幾率;為了進一步減少混凝土底板的內外約束,可在澆筑前在基層上設置滑移層;進行分層澆筑時,上層鋼筋的綁扎應當在下層混凝土達到一定強度后進行,同時為了提高分層澆筑各層之間的結合度,應在下層混凝土表面上設置鍵槽;分層澆筑的間隔時間應為3-5d,并盡可能大于5d;若是夏季天氣較為炎熱時進行施工,應采取有效措施降低混凝土內部溫度,如在拌合水中摻入冰塊或是摻入適量的粉煤灰等等;為避免混凝土離析,當自由傾落高度大于2m時,應設置串筒,其與漏斗之間的間距不得大于3m;應采用振動棒對混凝土進行振搗,操作時應快插慢拔,每個點位的振搗時間不應低于30s,分層建筑時,振搗棒應插入下層5cm左右,這樣能夠消除層間接縫。
(2)混凝土養護。
大體積混凝土在澆筑完成后,應于12h內進行澆水覆蓋,并按照選用的水泥確定養護時間,如普通硅酸鹽水泥應不少于14d,礦渣、火山灰等水泥不得少于21d。夏季施工時,可以采用灑水、噴水、草袋覆蓋等方法對混凝土進行養護;冬季施工時,因環境溫度較低,應采用保溫材料提高混凝土表面及其四周的溫度,以此來減少混凝土的內外溫差,這樣能夠有效防止裂縫的產生。
3 結論
總而言之,大體積混凝土施工是一項較為復雜且系統的工作,由于影響施工質量的因素相對較多,為此,在實際工程中,必須采取科學合理、行之有效的措施控制好施工質量。這就要求施工人員必須熟練掌握大體積混凝土的施工技術,并在施工過程中嚴格按照規范和設計要求進行操作,只有這樣,才能確保工程項目的整體質量。
參考文獻
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關鍵詞:土木工程;結構設計;控制
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
1.土木工程結構設計存在的問題
l.1結構設計是結構防止破壞倒塌的能力保障安全,是結構工程最重要的質
量指標結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準,也與結構的正確使用(維護、檢測)有關。工程的安全性主要決定于設計者者的結構的設計,當然此外也有施工者的水準問題,也與結構的合理使用與維護、檢測緊密相連。目前,建筑部門關于土建結構工程設計的安全管理水準較低,而國際上同類規范較高,出現事故較少,即使出現重大天災人禍,損失也較輕微。我國土建結構工程設計規范的欠缺就表現在牢固性方面差,結構構件沒有足夠的承載能力。結構的整體牢固性是建筑安全的保障,是土木建筑工程結構的安全設計的第一要考慮的問題,安全設計,即便建筑局部出現損壞也不會引起其它部分損壞甚至大范圍連續破壞倒塌造成極大的損失和悲劇,這是安全設計應具備的最基本的能力。結構的整體牢固性主要依靠結構能有良好的延性和必要的冗余度,如此,即便出現爆炸、地震等災難,關系著工程的質量和使用壽命,然而由于土木工程結構設計在我國起步晚,發展比較落后,在實際操作中出現了很多問題。
1.2主要體現在以下幾方面:
1.2.1工程設計規范的安全設置水準偏低。對土建結構工程的設計來說,結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、安全系數范圍的定位、結構工程的整體牢固性與結構工程的耐久性等幾個方面。我國土建結構工程的設計規范的安全設計及設置水準,總體上要比國外同類規范低。這使得在工程施工中難以按照實際的區施工,是導致施工質量低的根源。
1.2.2I程設計規范的整體牢固性差。土建結構工程除了結構構件要有足夠承載能力外,結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現某處的局部破壞不至于導致大范圍連續破壞倒塌的而應該具備的最基本的能力,或者說是結構不應出現與其原因不相稱的破壞后果。結構的整體牢固性主要依靠結構能有良好的延性和必要的冗余度,用來對付地震、爆炸等災害荷載或因人為差錯導致的災難后果,可以減輕災害損失。而我國這方面的問題并不少見,很多工程的整體性差,因火災、地震、人為破壞而造成的整體倒塌另人矚目,尤其是在地質情況復雜、土質承載能力差的地區,在土建結構工程設計時不重視設計與設置前的論證及安全等級,造成的問題十分普遍,所造成的后果也是觸目驚心。
1.2.3土建結構工程的耐久安全性差、正確使用與維護意識相對較差。我國土建結構的設計與施工規范中,把土建結構工程耐久性的重點放在各種荷載作用下的結構強度要求上,而對環境因素的作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕以及:翻鼙周圍水、土中有害化學介質侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少或基本不考慮,并且在很多方面沒有細致的規范。而混凝土結構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故或降低土建結構的使用壽命的問題十分普遍,不僅僅是設計單位忽視了其嚴重性,就其使用者也沒有足夠的認識,其普遍性和嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害。
2.加強木工工程安全性和耐久性控制措施
2.1改善我國土建結構工程的安全性與耐久性,是符合社會發展和社會穩定的基本要求。總的來說土木工程結構設計的問題需要引起國家有關部門的重視:建議國家及相關研究單位或機構,強化對混凝土工程耐久性及對特殊環境狀態下耐久性的基礎理論研究,并制定技術規范和有關法規標準及監督措施;科學的編制相應的技術標準,對于土建結構工程的檢測與評估要建立從業人員的注冊制度和從業機構的資質認證與監管體制與常設機構;完善土建結構工程使用階段的正常檢測與維護機制,強化結構耐久性和使用壽命的概念和意識;用科學的管理手段把握和約束從業人員的注冊和從業機構的資質的認證,規范土建結構工程安全性及耐久性的管理體制,學習發達國家先進經驗和技術,以人為本,注重人性化管理與科學管理相結合,逐步淡化技術規范條文的強制性質,并鼓勵科技創新和技術進步;合理制定和設置土建結構設計的安全及耐久性水準,主管部門、研究機構實事求是組織論證,在建筑結構的安全設置水準上,建議集思廣益,收集不同意見,使規范具有實實在在的科學性先進性和可操作性。
2.2從具體而言可以從兩方面進行考慮:
2.2.1設計的安全性。①從管理上保證設計的安全性。選擇資質等級高、實力強、管理先進的設計單位,掌握最先進的設計理論及設計方法,擁有最先進
的設計設備,其設計人員素質較高,設計經驗比較豐富,其設計成果質量往往也很高。②加強理論學習,熟練掌握設計計算理論及方法,提高設計素質設計人員對設計理論設計方法的掌握程度直接影響設計質量。③ 設計計算不漏項一般來說,設計者考慮到的設計計算項目都能滿足安全要求。對幾起設計事故的分析表明,設計事故多數是由設計者疏忽而漏掉某個項目 l起的。所以在設計時要認真對待,對于每一部分的數據都要認真核對。④設計圖紙要詳細。由于施工人員素質差異很大,設計者應該本著吃苦耐勞、嚴謹細致的態度對某些細節詳加說明以便于不同的施工者都能理解圖紙的意思,能夠嚴格按照圖紙進行施工,從而避免因圖紙的問題造成的工程質量事故。⑤加強過程監管發現問題及時修改設計。設計文件審核實施后,設計單位與施工單位要保持聯系,及時糾正施工人員的理解錯誤,對發現的問題要及時核對設計,發現錯誤及時改正。對施工人員提出的建議,要給以足夠的重視。
2.2.2設計的經濟性。
①從管理方面促進設計的經濟性。通過招投標,并對設計方案進行評比、論證。在確保安全的基礎上,重點考察經濟性,兼顧美觀等,優中選優。這樣會促使設計單位盡可能拿出最經濟的設計方案,為國家節約開支。
②不要一味采用標準圖。采用標準圖能大大降低設計工作量,加快設計進度,減少設計錯誤。但由于沒經過計算,為保證安全,只好采用高標準系,列容易造成成本超支。設計人員應有吃苦耐勞的精神,對可能壓縮費用的地方進行仔細核算,在保證安全的基礎上,爭取拿出最經濟的設計方案。
③ 注意減少多參數設計時的安全累積。鋼筋混凝土結構構件設計是個多因素問題,涉及材料選擇、截面形狀、尺寸、鋼筋用量、合理布置等,所以,對于同一荷載,設計結果并不惟一,但必須滿足構造和強度要求。在此基礎上,應該使構件美觀經濟。
④ 協調相關部門關系,克服本位主義,以大局為重一個工程往往與其他單位發生關系,比如提供數據、拆遷等。如果這些單位能以大局為重,積極配合,將大大減少工程費用。
3.結語
土木建筑工程結構的安全設計事關重大,關系著工程的質量和使用壽命,因此要加強設計的重視,保證工程的施工質量。要想獲得施工質量的保證,要想得到工程設計的安全,土木建筑工程結構方面的設計是重中之重,它是整個建筑過程中最重要的環節,不僅關系著建筑水平的高低,還關系著人們生命財產的安全和國家基礎事業的發展。
參考文獻
[1]程蕓.試論土建結構工程的耐久性與安全性[J].山西建筑.2008
關鍵詞: 結構減震, 隔震, 消震, 土木工程
前言:傳統的結構抗震是彈塑性設計方法, 采用增強結構本身的抗震性能( 強度、剛度、延性) 來抵御地震作用, 這是被動消極的抗震對策。由于人們對未來地震災害作用的強度和特性尚不能準確地估計, 按傳統抗震方法設計的結構不具備自我調節的能力。因此, 結構很可能不滿足安全性的要求, 而產生嚴重破壞或倒塌, 鑒于結構減震控制技術涵蓋范圍太大, 下面討論其中的隔震控制技術及耗能減震技術。
一、結構減震控制的概念及分類
應用結構控制系統是解決結構工程安全性問題的一個可替代的方法,從而為結構控制理論在土木工程中的應用指出了光明的前景。結構控制的概念可以簡單表述為: 通過對結構施加控制機構, 由控制機構與結構共同承受振動作用, 以調諧和減輕結構的振動反應, 使其在外界干擾作用下的各項反應值被控制在允許范圍內。結構減震控制根據是否需要外部能源輸入可分為被動控制、主動控制和混合控制。被動控制是指不需要能源輸入提供控制力, 控制過程不依賴于結構反應和外界干擾信息的控制方法。文中所討論的基礎隔震、耗能減震等均為被動控制。
一、隔震控制技術
1 隔震控制技術的基本原理
由地震反應譜知, 隨周期的增大, 加速度反應譜逐漸減小, 通常低層建筑物的剛度很大, 因而周期短, 地震時輸入其中的加速度較大, 所以如果采取措施加大延長結構基本自振周期, 使其遠離場地的卓越周期, 使結構的基頻處于地震能量高的頻段之外, 將會有效地降低建筑物的輸入加速度。同時由地震反應譜還可看出, 當周期增大時, 位移反應譜逐漸增大, 這就是說地震時由于建筑物周期的增大, 反應位移將增加, 若同時再加上阻尼, 反應位移將不會過大, 而且反應加速度下降的效果將更好。
2 常用的隔震裝置及其應用
2. 1 橡膠支座的應用
現代用于隔震的橡膠支座由橡膠片和薄片增強鋼板粘合硫化加工而成, 容易采用現代橡膠化工技術制造, 如圖1 所示。它的水平向剛度較低, 而垂直向剛度則很高。這種形式的橡膠支座首先在橋梁上使用。建筑與橋梁所用的橡膠支座結構基本相同,有類似的結構動力學要求, 也同樣具有耐久性、可靠性和包括防火在內的環境耐受性問題, 在地震荷載作用下, 橡膠支座可以隔離水平向的運動分量但在垂直向保持不動。因而既可以隔離由于地鐵或公共交通產生的高頻振動, 也可以保護結構免受地震或其他振動的傷害。
2. 2 鉛芯橡膠支座的應用
鉛芯橡膠支座是在疊層橡膠支座中部圓形孔中壓入鉛而成的, 是對橡膠支座的一大改進。由于鉛具有較低的屈服點和較高的塑性變形能力。鉛芯具有提高支座的吸能能力, 確保支座有適度的阻尼, 同時又具有增加支座的初始剛度, 控制風反應和抵抗微震的作用。鉛芯橡膠支座既具有隔震作用, 又具有阻尼作用, 因此可單獨使用, 無需另設阻尼器, 使隔震系統的組成變得比較簡單, 可以節省空間, 在施工上也較為有利。
三、耗能減震技術
1 耗能減震技術的基本原理
結構耗能減震技術是在結構物某些部位設置耗能裝置, 通過耗能裝置產生摩擦, 彎曲彈塑性滯形耗能來耗能或吸收地震輸入結構中的能量, 以減小主體結構地震反應, 從而避免結構產生破壞或倒塌, 達到減震控震的目的。而裝有耗能( 阻尼) 裝置的結構稱為耗能減震結構。耗能減震結構具有減震機理明確、減震效果明顯、安全可靠、經濟合理、技術先進、適用范圍廣等特點。
2 常用的耗能減震裝置及應用
2. 1 摩擦耗能裝置
摩擦耗能器是根據摩擦做功而耗散能量的原理而設計的, 目前已有多種不同構造的摩擦耗能器, 如Pall 型摩擦耗能器, 摩擦筒制震器, 限位摩擦耗能器, 摩擦滑動螺栓節點及摩擦剪切鉸耗能器等。摩擦阻尼器種類很多, 但都具有很好的滯回特性, 滯回環呈矩形, 耗能能力強, 工作性質穩定等, 圖2 即為回復力特性曲線。
2.2 鋼彈塑性耗能器
軟鋼具有較好的屈服后性能, 利用其進入彈塑性范圍后的良好滯回特性, 目前已研究開發了多種耗能裝置, 如加勁阻尼裝置、錐形鋼耗能器、圓形( 或方框) 鋼耗能器、雙環耗能器、加勁圓環耗能器、低屈服點鋼耗能器等。這類耗能器具有滯回性能穩定、耗能能力大, 長期可靠并不受環境與溫度影響的特點。圖3 即為典型的回復力特性曲線。
2.3 粘彈性阻尼器
典型的粘彈性阻尼器是由兩個T 型約束鋼板夾一塊矩形鋼板而組成, T 型約束鋼板與中間鋼板之間夾了一層粘彈性材料, 在反復軸向力作用下, 約束T 型鋼板與中間鋼板產生相對運動, 使粘彈性材料產生往復剪切滯形來增加結構的阻尼, 耗散輸入的振動能量, 從而減小結構的振動反應。
四、結構減震控制的最新研究及未來發展趨勢
由地震反應譜知,隨周期的增大,加速度反應譜逐漸減小,通常低層建筑物的剛度很大,因而周期短,地震時輸入其中的加速度較大,所以如果采取措施加大延長結構基本自振周期,使其遠離場地的卓越周期,使結構的基頻處于地震能量高的頻段之外,將會有效地降低建筑物的輸入加速度,從而達到減震的作用?;A隔震是在建筑結構底部與基礎頂面之間設置隔震控制體系,使上部結構與基礎分離。通過隔震體系隔離地震波向上部結構的輸入,延長結構基本周期,減小輸入上部結構的地震能量,降低建筑物地震反應,使結構加速度反應減小,實現地震時建筑物只發生較輕微的運動和變形,從而保障建筑物的安全。目前隔震研究的重點和今后的發展在以下兩個問題上:
1 近場強地震條件下, 沿斷層破裂方向有一個很強的加速度與位移脈沖。當位移脈沖超出隔震系統的最大允許位移時, 結構會與限位裝置發生碰撞, 對結構產生沖擊。這種沖擊對結構的安全是有害的。
2 結構阻尼的分布影響結構動力特征已經為人們所認識, 通過在結構的特定部位設置阻尼器控制結構的動力特性, 減弱結構在地震中的動力反應使結構更安全是目前隔震研究中的熱點, 目前主要集中在新型阻尼器的研究上, 如何使阻尼器在小位移下就可以有效地產生所需的阻尼。
五、 結語
目前, 世界上許多國家開展了結構減震技術與理論的研究,并致力于該技術的推廣應用。結構減震控制技術是一門科學性和技術性很強的應用科學,在結構設計中應用減震控制技術, 能很好地減小地震反應從而降低抗震等級, 同時建筑物的總造價增大不多。另外, 隨著結構減震技術的發展, 減震系統造價不斷減低, 減震房屋的經濟效益會越來越突現。結構減震技術代表著未來抗震技術的發展方向, 值得大力推廣應用。
參考文獻:
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