防震设计论文范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了防震设计论文范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

防震设计论文

防震设计论文范文1

(1)城镇色彩是体现城市个性的重要载体。

城镇个性是一个城市在其发展过程中逐渐形成的区别于其他城镇的自然与人文特点,而城镇色彩因其独特的表达方式,直观亮丽地彰显了一个城镇的内涵和价值追求,使建筑色彩和地域特征有机结合,形成浑然天成的统一体,充分展现城市个性和特点。因此,城市个性离不开城镇色彩的表达,城镇色彩是体现城镇性的重要载体。如南方建筑多用黑瓦白墙的元素,北方地区市民就未必感到舒适,因为北方民族的粗犷豪放,更需要灰黄色来表达他们内在的文化要求,反之亦然。所以,城镇色彩在表达城镇个性方面具有重要意义。

(2)城镇色彩体现了现代文明的成果。

过去,由于思想观念和材料、技术等限制,人们对建筑色彩的选择大多被动的,即使有好的创想,也因条件限制而无法实现。进入21世纪以来,由于新材料、新技术、新工艺的发明、发展与普及,人们可利用的材料技术已达到一定水平,完全可按照自己的意愿来选择建筑的色彩。新型城镇化是一项造福百姓的利民工程,既要从发展经济、促进社会进步和满足百姓生活、生产需要出发搞好规划设计,更要以城镇形象为主导,注重规划及建筑设计的细节和特色,通过城镇色彩的规划设计,将现代文明成果吸收应用到中小城镇建设中来。因此,城镇色彩不仅是一个技术问题,也是现代文明的一种体现。

(3)城镇色彩是传承历史文化的符号。

新型城镇都是以原有城镇或乡村为基础而兴起、发展,或者根据经济建设需要拓荒开垦的,即都有城镇兴建和发展自身独特的历史缘由。同时,生活在一起的群体,也必然因自然环境、生活习俗、人文故事等而形成一定的文化背景,构成一个城镇独特的历史文化。这些历史文化是城镇建立、发展和壮大的内核和基础。传承这些历史文化是新型城镇建设的重要职能和任务。传承这些历史文化的方式很多,其中城市色彩就是最直观、最有特点的一种载体。比如,哈尔滨以米黄、黄白为代表的城市色彩,表明了其受西方建筑影响、兼容中西文化的独特历史文化背景;成都以复合灰为建筑主色调,代表了当地休闲从容、兼受并蓄的城市风格,等等。因此,中小城镇应以自身历史文化特色为基础来规划设计城镇色彩,让色彩来诉说自身的历史文化故事。

(4)城镇色彩有助于提升居民生活质量。

色彩不仅装扮了城市的美丽,同时对居民生活质量也具有重要影响。协调、亮丽、养眼的城市色彩,可以使人心情舒畅、赏心悦目。反之,杂乱的色彩则会使人产生不安、烦躁情绪,甚至暴力倾向。据报道,日本东京的市民曾因对公交车、出租车、霓虹灯以及玻璃幕墙等绚烂的色彩感到反感,而出现头晕目眩、心绪烦躁等症状,最后导致群体集会示威,迫使政府不得不采取措施纠正城市色彩乱象,安抚市民的烦躁和不安情绪。由此可见,杂乱的色彩对人的心理及身体健康能够产生不良影响,反之,和谐、美好、悦目的色彩则有助于提升人们的生活质量。

2城镇色彩设计原则

(1)与自然环境相和谐的原则。

城镇色彩首先要与自然环境色彩相协调。城镇色彩的协调主要包括两个方面,一是,指人工色与自然色或与城市自然环境色彩的协调;二是,指人工色与自然色或与城市建筑环境色的协调。就哈尔滨等北方城市而言,春天的翠绿、夏天的深绿、秋天的五花山色、冬天的皑皑白雪,都是大自然赐予的天然美色。与之相适应,哈尔滨城市的米黄、黄白色彩,与大自然的天然色彩相互衬托、照应,显得十分和谐、自然,给人自然舒适、温暖的感觉。因此,城镇色彩一定要与自然环境色彩相和谐,实现人工色与自然色的和谐统一。

(2)彰显城镇历史文脉的原则。

一个城镇色彩的形成有其历史文化渊源,当时的人们之所以选中某一色彩作为城镇的主色调,必然有其历史文化的原因。也许这种选择附带的历史文化背景不像我们想象的那么深厚,但是随着时间的推移,这种城镇色彩逐渐印入这个城镇人群的脑海和记忆之中,成为这个城镇不可代替的一个重要记忆符号,一种城镇文化的载体。远离家乡的游子,离不开对家乡城镇色彩的记忆,一旦这种色彩改变,游子归来,就有找不到记忆中家乡的感觉。城镇色彩和舌尖上的味道一样成为人们对家乡最深刻的记忆。因此,城镇建设应尽量保持其传统色调,以显示其历史文化的真实性;新兴城镇选定主色调后,要持之以恒地坚持下去,不要轻易改变。

(3)服务城镇功能区分原则。

城镇功能是城镇建设的基础和根本所在,失去城镇功能,城镇色彩也就失去了依附的主体。城镇色彩再重要,也要服从城镇的功能的需要。作为中小城镇,因其功能过于单一和简单,可能不需要更多层次的色彩变化来体现城镇功能的区别,但是,城镇色彩仍然有其鉴别和表现意义。应遵循城镇色彩选择的通行原则,如从城市区域划分来说,市行政中心(或广场)的色彩,要凝重;商业区的色彩要活跃;居住区的色彩要静雅;旅游区的色彩要醒目。同时,城市单体建筑的色彩也要服从其功能,如立交桥等大型基础设施,要保持混凝土质朴本色;高层的办公写字楼,既要彰显个性,又不宜采用轻浮、跳跃的色彩;街头电话亭、候车亭等临时性公共设施,则以亮丽、明快,引人注目的色彩为主。

3城镇色彩设计方法

(1)开展当地色彩调查,分析地域色彩特色。

开展城镇色彩规划设计,首先要通过调研,分析研究当地色彩特点,找出色彩形成变化规律,为规划设计提供基础数据。一是做好进行实地色彩调查。色彩是一种具有地域特性的视觉现象,每个地区都有其独特的自然色。要进行色彩设计,首先要从田野、山河、天空中,去广泛提取可用于建筑色彩中的自然色,取得色彩数据,为进行色彩设计做好准备。二是,调查当地传统色彩。每个地方的色彩都有鲜明的当地特点,体现着一个地方的历史文化传统。因此,一定要从调查当地传统色彩入手,以传统服饰、建筑装饰、饮食文化、企业产品等为重点,着力寻找具有本土特色的传统色彩,以继承传统,推陈出新,优先选用这些具有“优越感”且不容易造成观众反感的传统色彩。

(2)搜集地理气象资料,分析当地季候变化。

色彩不是物体所固有的,它是物体有选择的吸收和反射可见光波所产生的一种物理现象。因此,一定要对当地地理气象情况进行深入研究,结合当地自然环境和气候特征,参考各种色彩的自然属性,有针对地进行色彩设计,以追求理想的色彩效果。比如,成都市因常年有雾霭萦绕,空气湿度较大,日照时间短,宜于选用中明度低艳度的灰色作为城市的主色调;而哈尔滨气候干燥、寒冷时间较长,选择米黄、黄白的浅色调,则给人温暖的感觉,等等。这些都说明,当地地理气象条件对城镇色调具有重要影响。

(3)掌握最新建材信息,结合实际灵活运用。

建筑材料是建筑色彩的载体,同一色彩在不同的建筑材质上会产生不同色彩感受。目前,新型建筑材料发展十分迅速,许多新材料、新技术给建筑色彩提供了广阔的选择空间。要全面掌握最新建筑材料发展动态,利用最新的材料和技术,为城镇色彩设计提供技术支撑。同时,还有研究各种建筑材料的特点属性。因为建筑材料产地不同,所用材质往往来自当地自然环境,比如黏土砖、天然石材、木料等。这些材料因生长和形成地域不同而具有相应的独特性状,在异地使用很可能会发生一些变化,导致色彩出现偏差。因此,最好采用当地生产的建筑材料,使城镇色彩与建筑材料更好地融合。

(4)关注色彩流行趋势,做城镇色彩的引领者。

应该说,传统城镇色彩是经过多年自然选择后留下的具有代表性的色彩,它代表着一个地区和城镇的色彩主流,应该得到传承和发扬,但是城镇色彩也不是一成不变的,也需要在发展变化中不断得到提升和完善。当今社会发展很快,各种新奇事物层出不穷,城市色彩亦然。要时刻关注国内外最新的城镇色彩发展动态,学习和借鉴最新的城镇色彩流行趋势和创意,用来丰富城镇色彩设计的规划与实践。与时俱进,推陈出新,是城镇色彩规划与设计标新立异、独出心裁、彰显个性的必然选择。

(5)精心编制色彩规划,科学论证力求完善。

在通过调研、搜集资料获得充足的色彩基础数据之后,要组织专门的色彩设计师对城镇色彩进行全面深入的规划设计。要借助相关专业设备和软件,通过科学的方法对前期收集的色彩数据进行系统研究分析,提出城镇色彩规划设计文件,报请城市建设主管部门,组织有关专家和领导进行论证分析。编制色彩规划要科学、周密、严谨、细致,组织论证全面、深入、广泛、客观,力争使城镇色彩规划设计方案达到最优化。

4结语

防震设计论文范文2

分别以电工及工业电子学课程中典型电路为设计实例,利用Multisim设计仿真实验教学案例,通过仿真实验提高学生对理论知识的理解能力以及学习积极性,使学生真正做到变被动学习为主动学习。

1.1基尔霍夫电流和电压定律的仿真验证基尔霍夫定律是电路理论中最基本的定律之一,也是最重要的定律之一,它阐明了电路整体结构的规律,应用极为广泛,对该定律掌握的好坏直接影响后续电路知识的学习。该部分内容的仿真实验以验证为主,利用Multisim仿真基尔霍夫定律,绘制具体电路,验证理论教学中的结论。在Multisim环境中设计的验证基尔霍夫电流定律的电路如图1所示。由图1可知:I1+I2=I3,I3+I4=I2,从仿真实验的角度验证了基尔霍夫电流定律,帮助学生理解电路结点电流代数和等于零,以及电流的正负问题。学生在学习基尔霍夫电压定律时,对回路方向和电位降以及电位升之间的关系问题容易理解错误。为此,通过Multisim仿真实验可以直观地观察到测试结果(见图2)。

1.2晶体三极管放大电路仿真分析晶体三极管放大电路的静态工作点分析和动态性能分析是电子学课程中一个重点内容,尤其是小信号放大电路动态性能分析,在实际中应用十分广泛。结合Multisim对共发射极分压式偏置电路进行仿真,使学生能够直观地理解信号放大的原理,以及静态工作点设置与信号失真的关系。在Multisim环境中设计的晶体三极管放大电路如图3所示。为了使三极管能够完成正常的信号放大,需要设置合理的静态工作点。调节R7=136kΩ,使Vb=2.42V,Vc=7.41V,Ve=1.79V。此时,在输入端输入一个正弦信号,输出端将输出一个放大的信号(见图4(a))。图中,示波器上半部分显示的为输入信号波形,下半部分显示的波形为输出波形。调节R7=13.6kΩ,输出端信号将出现饱和失真(见图4(b));调节R7=340kΩ,则由于静态工作点过低,输出端信号将出现截止失真(见图4(c))。

1.3运算放大器的电路仿真验证运算放大器在实际的电路设计中应用十分广泛。运算放大器可以用来设计信号调理电路,完成比例、积分、微分、滤波以及信号发生器等功能[10]。掌握了运算放大器的使用,可以方便地设计各种控制电路。本文以LM324为例设计仿真实验。

1.3.1反向比例放大器仿真分析反向比例放大器是基本的放大电路,通过仿真实验可以更好地理解负反馈以及放大器的“虚短”和“虚断”概念。利用Multisim绘制反相放大电路如图5所示。为了验证电路的性能,输入频率为500Hz、峰值为99.72mV的正弦信号,输出信号峰峰值为1.98V,输入和输出相位差为π,信号幅度之比约为10。值得注意的是,运算放大器的开环增益有上万倍,但由于引入了深度负反馈,放大器的增益只与外接的元件数有关。

1.3.2有源滤波电路仿真分析滤波器就是一种选频电路,它能够从含有各种频率成分的信号中选出有用的信号。利用运算放大器可以设计各种滤波器,这里仅对有源低通滤波器进行验证,通过Multisim仿真一种Sallen-Key电路结构的滤波器的原理(见图6(a))。由图6(b)可知,在增益达到-2.728dB时,fc=10.879kHz。在0~10kHz范围内的频率对应增益约为0dB,并且增益稳定,符合理论设计要求。

1.3.3运算放大器构成信号发生器仿真分析运算放大器工作在开环或者是正反馈情况下,可以构成信号发生器。该电路采用维恩电桥振荡电路,通过引入正反馈产生一个正弦信号,电路如图7所示。运放反相端接反相差动放大电路,同相端接维恩电桥,电路振荡时产生频率为f=1/(2πRC)的正弦信号。

1.4555定时器电路仿真分析555时基电路是一种模拟/数字混合集成电路,在外部配上适当阻容元件,可以方便地构成脉冲产生、整形和变换电路,如多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器、自动控制电路、频率变换电路等。555定时器电路除了产生常见的正弦波、矩形波外,还可以产生三角波、锯齿波等。矩形波是其他信号的基础,例如,若矩形波信号加在积分运算电路的输入端,则输出可得三角波;改变积分电路正向积分和反向积分时间常数,使某一方向的积分常数趋于零,则可获得锯齿波。

2结束语

防震设计论文范文3

关键词:砖柱厂房地震震害抗震设计

单层砖柱厂房具有选价低廉、构造简单、施工方便等优点,在中小型工业厂肩中得到广泛应用。砖柱厂房是以砖柱(墙)做为承重和抗侧力构件,由于材料的脆性性质,其抗震性能比钢筋混凝土柱厂房差;由于砖往厂房内部空旷、横墙问距大,地震时的抗倒塌能力不如砌体结构的民用建筑。因此根据砖柱厂房的震害特点,找出杭震的薄弱环节,提出相应的抗震措施,提高其抗震能力是必要的。

1.地震震害及其特点:

地震震害表明:6、7度区单层砖柱厂房破坏较轻,少数砖柱出现弯曲水平裂缝:8度区出现倒塌或局部倒塌,主体结构产生破坏;9度区厂房出现较为严重的破坏,倒塌率较大。

从震害特点看,砖柱是厂房的薄弱环节,外纵墙的砖柱在窗台高度或厂房底部产主水平裂缝,内纵墙的砖柱在底部产生水平裂缝,砖柱的破坏是厂肩倒塌的主要原因。山墙在地震时产生以水平裂缝为代表的平面外弯曲破坏,山墙外倾、檩条拔出,严重时山墙倒塌,端开间屋盖塌落。屋盖形式对厂房抗震性能有一定的影响,重屋盖厂房的震害普遍重子轻屋盖厂房,楞摊瓦和稀铺望板的瓦木屋盖,其纵向水平刚度和空间作用较差,地震时屋盖易产生倾斜。

2.适用范围及结构布置

2.1单跨和等高多跨的单层砖柱厂房,当无吊车且跨度和柱顶标高均不大时,地震破坏较轻。不等高厂房由于高振型的影响,变截面柱的上柱震害严重又不易修复,容易造成屋架塌落。因此规定砖柱厂房的适用范围为单跨或等高多跨且无桥式吊车的中小型厂房,6-8度时厂房的跨度不大子15m且柱顶标高下大于6.6m,9度时跨度不大于12m且柱顶标高不大于4.5m。

2.2厂房的平立面应简单规则。平面宜为矩形,当平面为L、T形时,厂房阴角部位易产生震害,特别是平面刚度不对称,将产生应力集中。对于立面复杂的厂房,当屋面高低错落时,由于振动的不协调而发主碰撞,震害更为严重。

2.3当厂房体型复杂或有贴建的房屋(或构筑物)时,应设置防震缝将厂房与附属建筑分割成各自独立、体型简单的抗震单元,以避免地震时产主破坏。针对中小型厂房的特点,钢筋混凝上无檀屋盖的砖柱厂房应设置防震缝,而轻型屋盖的砖柱厂房可不设防震缝。防震缝处宜设置双柱或双墙,以保证结构的整体稳定性和刚度,防震缝的宽度应根据地震时最大弹塑性变形计算确定。一般可采用50~70mm。

3.结构体系

3.1地震时厂房破坏程度与屋盖类型有关,一般来说重型屋盖厂房震害重,轻型屋盖厂房震害轻,在高烈度区影响更为明显。因此要求6-8度时宜采用轻型屋盖,9度时应采用轻型屋盖。人之地震震害调查表明:6、7度时的单跨和等高多跨砖柱厂房基本完好或轻微破坏,8、9度时排架柱有一定的震害甚至倒塌。因此《建筑抗震设计规范》(G8Jll一89)规定:6、7度时可采用十字形截面的无筋砖柱,8度1、2类场地应采用组合砖柱,8度3、4类场地及9度时边柱宣采用组合砖柱,中柱直采用钢筋混凝土柱。经过地震震害分析发现:非抗震设计的单层砖柱厂房经过8度地震也有相当数量的厂房基本完好,所倒塌的厂肩大部份在设计和施工上也存在先天不足,因此正常设计正常施工和正常使用的无筋砖柱单层厂后,在8度区仍然具有一定的抗震能力。可见对8度区的单层砖柱厂房都配筋的要求是偏严的,在抗震规范的修订稿中将8度1、2类场地“应”采用组合砖往改为“宜”采用组合砖柱,允许设计人员根据不同情况对是否配筋有所选择。一般来说,当单层砖柱厂房符合砌体结构刚性方案条件,经抗震验算承载力满足要求时,可以采用无筋砖柱。

3.3对于单层砖柱厂房的纵向仍然要求具有足够的强度和刚度,单靠砖柱做为抗侧力构件是不够的,如果象钢筋混凝土柱厂房那样设置柱间支撑,会吸引相当大的地震剪力。使砖拄剪坏。为了增强厂房的纵向抗震承载力,在柱间砌筑与柱整体连接的纵向砖墙,以代替柱间支撑的作用,这是经济有效的方法。

3.4当厂房两端为非承重山墙时,山墙顶部与檩条或屋面板恨难连接,只能依靠屋架上弦与防风柱上端连接做为山墙顶部的支点,这不仅降低了房屋整体空间作用,对防止山墙的出平面破坏也不利,因此厂房两端均应设置承重山墙。

3.5厂房的纵横向内隔墙宣做成抗震墙,其目的充分利用培体的功能,避免主体结构的破坏。当内隔墙不能做成抗震墙时,最好采用轻质隔墙,以避免墙体对柱及柱与屋架连接节点产生不利影响,如果采用非轻质隔墙,则应考虑隔墙对柱及其与屋架节点产生的附加剪力。

3.6无窗架不应通至厂房单元的端开间,以免过份削弱屋盖的刚度。天窗架采用砖壁承重时,将产生严重的震害甚至倒塌,地震区应避免使用。

4抗震承载力计算

4.1横向抗震计算

单层砖往厂房横向抗震计算的计算简图,可按下列规定选取:(1)当厂房柱为无筋砖柱或边柱为组合砖柱、中柱为钢筋混凝土柱时,可采用下端为固接、上端为铰接的徘架结构模型;(2)当厂肩边柱为无筋砖柱、中柱为钢筋混凝士柱,在确定厂房自振周期时,砖柱下端按固接考虑,在计算水平地震作用时,砖柱下端按铰接考虑。这主要是考宅到在地震作用下,随着变形的不断增加,无筋砖柱下端开裂并退出工作,囚而全部横向地震作用由中部的钢筋混凝土柱承担。轻型屋盖单层砖柱厂房的横向抗震计算,可以忽略空间工作影响·采用平面排架进、厅计算。对于钢筋混凝上屋盖和密铺望板的瓦木屋盖厂肩,其空间作用不能忽略,应按空间分析的方法进行计算:但为了简化,对于一定条件下的厂房可以按平面排架进行计算,考虑到其空间工作影响,对计算的地震作用效应要进行调整。

4.2纵向抗震计算

对于钢筋混凝土屋盖的等高多跨砖柱厂房,当考虑屋盖为刚性时,纵向地震作用在各柱列之间的分配与柱列的侧移刚度成正比:当考虑屋盖的弹性进行空间分析时,侧移刚度较大柱列分配的地震作用比按刚性屋盖分配的地震作用小,而侧移刚度较小柱列分配的地震作用比按刚性屋盖分配的地震作用大。设计中为了利用刚性屋盖假定时纵向地震作用分配形式简单的优点,可以针对不同屋盖形式对柱列的侧移刚度乘以修正系数,做为纵向地震分配时的柱列刚度,并对所计算的厂房自振周期进行修正,以考虑屋盖的弹性影响。

对于纵墙对称布置的单跨厂房,在厂房纵向沿跨中切开,取一个柱列单独进行纵向计算与对厂房进行整体分析结果是相同的。对于轻型屋盖的多跨厂房虽然屋盖仍具有一定的水平刚度,考虑到屋盖与砖墙的弹性极限变形值相差较大,为了计算简便,仍可假定各纵向往列在地震时独立振动,按柱列法进行计算。

5抗震构造措施

5.1单层砖柱厂房采用钢筋混凝上屋盖时的抗震构造措施可参照钢筋混凝土柱厂房的有关规定。采用瓦木屋盖时,设有满铺望板的抗震能力比无望板强得多,望板能起到阻止屋架倾斜的作用。地震震害表明,未设上弦及下弦水平支撑的楞摊瓦屋盖,屋架产主倾斜甚至倒塌的震害较多,因此要有足够的屋盖支撑系统,保证屋盖沿纵向有足够的刚度和稳定,以满足抗震的要求。

5.2圈梁对增强厂房的整体性起到了重要作用,但预制圈梁抗震性能差,地震时在连接外容易拉断,因此要求圈梁应现浇且在厂房柱顶标高处沿房屋外墙及承重内墙闭合。对于8、分度区还应沿墙高每隔3-4m增设一道圈梁,可提高砖墙的抗震性能,并能够限制地震时墙体裂缝的开展,减轻墙体破坏。当地基为软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层时,地震易出现裂缝,如果裂缝穿过厂房将使房屋撕裂,基础顶面应设置基础圈梁,以减轻地震灾害。当圈梁兼做门窗过梁或抵抗不均匀沉降影响时,圈梁的截面和配筋除满足抗震构造要求外,还应根据实际受力计算确定。采用钢筋混凝土无檩屋盖的砖柱厂房,地震时在屋盖处圈梁下一至四皮砖的砖墙上易出现水平裂缝,因此8、9度时,在墙顶沿墙长每隔1m左右埋设1根8竖向钢筋,并插入顶部圈梁内,以避免上述震害的产生。

5.3地震中屋架与砖柱连接不牢,柱头产主破坏甚至屋盖坍落的震例是较多的。为了加强屋架与砖柱的连接,柱顶垫块应与墙顶圈梁整体浇注,屋架与垫块的预埋件采用螺栓连接或焊接。当垫块厚度或配筋过小时。预埋件的锚固不能满足要求,垫块厚度丁应小于240mm,井配置两层直径不小于8间距不大于100mm的钢筋网。烈度较高时,屋盖承受的地震作用较大,与垫块整体浇注的圈粱受到较大的扭矩,垫块两侧各500mm范围内圈梁的箍筋应加密,其间距不应大子100mm。

5.4山墙是砖柱厂房抗震的薄弱部位,地震时产生外倾、局部倒塌甚至全部倒塌,震害的主要原因是山墙顶部与屋盖系统拉结不牢。为了使屋盖与山墙可靠连接,应在山培顶部设置钢筋混凝上卧梁,通过卧梁内的预埋件与屋盖构件锚拉。

防震设计论文范文4

关键词:高层建筑结构设计;防震缝;抗扭设计;斜向构件

一、防震缝的设置

1、项目概况

鄂尔多斯孟克烛拉特色餐饮园综合楼项目,位于内蒙古鄂尔多斯市罕台镇,整体建筑面积30万m2,最高檐口高度95.600米;该项目一个大底盘,底盘长度300多米,宽度160多米,单层面积5w平方米;上面分为四个单塔,最高地上二十四层,局部二十八层,地下三层,局部设地下室夹层,功能集酒店、公寓、办公、餐饮、娱乐等与一体,主体采用框架-剪力墙结构,主体以外地下室大底盘采用框架结构。本人在这个项目中担任结构专业负责人的角色

2、本项目的防震缝设置

首先附上北侧主塔部分几层平面的示意图(图1),从标准层的示意图中可以看出,整个长方向上存在两个相对较窄的薄弱部位,这里如若不分开,地震发生时,很有可能首先发生震害,所以在这两个部位按照规范要求的宽度增设两道防震缝,将其分成三段长度均约100m的单体,并且各个单体相对来说平面已经基本上满足了规范的平面长度以及外伸长度的限值要求;而且建筑从功能上,也直接将三段分为了三种功能,从左向右依次为公寓、酒店及办公,若连成一个整体计算,从左至右的质量分布很不均匀;然后根据从上至下,当防震缝分至首层时,建筑中间部分存在两个相对空间跨度较大的房间,经过与建筑专业的沟通协商,防震缝围绕了两个较大房间的外侧设置,这样可以保证大房间的完整性,也有利于结构的计算。

各分段单体经过后期的深入设计计算,各项参数均能很好的满足规范的各项指标要求,验证了概念设计阶段防震缝设置的合理性。

二、本工程的抗扭设计过程

(1)第一轮试算

仅在楼电梯间的位置布置剪力墙,计算目的先满足层间位移角1/800。经过计算,大部分墙厚均为450mm厚,X方向的层间位移角都在1/830左右,Y方向的层间位移角刚好满足1/800;而X向最大层间位移与平均层间位移的比值最大为1.48,Y向最大层间位移与平均层间位移的比值为1.56;第一周期以平动为主,平动系数0.63。通过结果可以看出,从结构整体刚度来说,剪力墙的数量刚好合适;X向的位移比(最大层间位移与平均层间位移的比值,以下本论文均简称位移比)虽然满足规范要求的小于1.50,但是已经很接近限值了,可以进行进一步的优化布置;而Y方向的位移比显然已经超出了1.50,必须进行剪力墙的布置调整。

在这一轮的模型计算结果中,刚度中心和质量中心沿X方向基本对齐,而沿Y方向相对偏差较大。根据这个结果分析,对于X方向的扭转,可以通过调整剪力墙的布置,使刚度中心和质量中心在Y方向尽量靠近来实现;而对于Y方向的扭转,由于刚度中心和质量中心沿X方向基本已经一致,所以通过调整刚度中心和质量中心已经不能起到太大的作用,初步打算通过增加建筑周边的抗侧力刚度、或者增加离质心较远的剪力墙的厚度等方式进行调整。更加直观通俗的说法就是垂直于建筑短边方向的扭转通过调整刚度中心和质量中心尽量接近来控制,而垂直于长边方向的扭转通过在长方向两端位置增加剪力墙、或者增加沿长方向距离较远的剪力墙厚度来控制。

(2)第二轮试算

根据上步的计算结果分析,虽然X向的扭转基本满足规范要求,但是可以进一步进行优化,方法根据之前分析已经可以得出。和建筑专业沟通之后,在建筑的南侧18轴和24轴上增加两道剪力墙,同时减小北侧楼电梯间处的剪力墙体厚度,目的是调整沿Y方向的刚度中心和质量中心尽量接近,布置图见下图。

这一轮的优化,效果还是很明显的,X方向的扭转有很大的提高,而且Y方向的位移得到了控制。

(3)第三轮试算

在该建筑的增加剪力墙以增大的抗侧力刚度,目的是调整Y方向的抗扭。

经过计算,X方向的层间位移角都在1/905,基本不变,而Y方向的层间位移角为1/1044;而X向最大层间位移与平均层间位移的比值最大为1.32,Y向最大层间位移与平均层间位移的比值为1.36;第一周期以平动为主,平动系数0.88。

三、建筑造型的难点及实现,引发斜向构件在结构设计中应用的联想

1、斜向构件在本项目中的应用

本项目在建筑屋面附近,外挑出很多两层高的造型,外挑得比较远,并且下部无处生根,经过与建筑多次沟通协商,最后造型细部效果图,在外挑两层下面做斜向内收,这样结构可以在内收的空间内做斜向,用力支撑上部结构,形成简单的桁架,结构合理且安全。

2、斜向构件其他项目中的应用

位于北京东二环龙潭湖边上的标志性建筑世界医药图书大厦,2006~2007年设计,2009年竣工,高度80m,地上24层,地下4层,总建筑面积79200m2。本人负责主塔及整个地下室的设计及施工图绘制。该项目外立面局部悬挑过长,且悬挑部分形状不规则,通过悬挑梁或悬挑板很难保证结构安全,在建筑功能允许的情况下,从框架梁端开始至本层框架柱顶之间,设置斜向拉杆一个,构成上下贯通的桁架,此拉杆在计算中要求承受所有悬挑部分的总重,而框架梁同时也按照悬挑梁进行计算,这样可以更有效的保证结构的安全,同时可以更好的控制结构的挠度变形。

结 论

作为鄂尔多斯孟克烛拉特色餐饮园综合楼项目的结构专业负责人,我深刻地体会到了综合设计能力的重要性,尤其是随着建筑工程的日趋综合化复杂化,对一个结构设计人员尤其是结构专业负责人的要求更加严格。在设计过程中,综合的分析项目中遇到的各种问题,采用多种方法分析比较选择相对合理的结构措施,并通过概念设计合理的完善并优化设计,使我们的结构设计做到安全、合理、经济。

参考文献

[1] 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2010

[2] 建筑结构选型该轮 叶献国

防震设计论文范文5

【关键词】建筑设计,抗震设计,重要作用

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

一.前言

建筑设计中的抗震设计,关乎民生,关乎经济发展,社会稳定,对房屋建筑实施结构设计,主要涉及对建筑高度,承载力,总体结构,各个部件的性能规划等一系列的因素,要求通过对各个构件和整体规划的基础上,既实现满足居民生活生产保障安全的需要,又具有值得欣赏的美学价值。增强房建结构的抗震设计,必须综合考虑地基,房屋的结构体系选择,综合布局等多方面建设因素,是一项及其专业,严谨,复杂的高技术工作。

二.建筑设计和抗震设计的作用和关系分析

建筑设计对建筑抗震起重要的基础作用。建筑的结构设计难以对建筑设计有很大的改动,建筑设计已经初步形成了,建筑结构就必须按照原则服从建筑设计的要求。设计师在建筑方案能够全面的考虑到抗震设计的要求,那么结构设计人员按照建筑方案对结构部件进行科学、合理的布置,保证建筑结构质量与结构刚度均匀分布,结构受力和结构变形共同协调,提高建筑结构抗震性能和抗震承载能力;如果建筑方案没有考虑到抗震的要求,直接给结构抗震设计带来更大的难题,建筑布局设计限制结构抗震布局设计。为了进一步提高结构部件抗震承载能力,就必须增大结构构件的截面面积,这样又会造成很多不必要的浪费。所以,在建筑抗震设计的过程中建筑单位要对建筑体型设计、建筑平面布置设计、屋顶建筑抗震设计等问题加以关注。

三.我建筑抗震设计的现状

在建筑抗震设计领域,虽然我国在近年来有了长足的发展,但是,相比西方发达国家而言,发展缓慢,尤其是在抗震设计上,没有能够正确的处理好建筑设计和抗震设计的关系,虽然引进了一些西方欧美抗震设计理念,但缺乏符合本国实际的理论技术创新。很大方面存在着缺陷,主要表现在以下几个方面。

1.建筑抗震设计中缺乏科学规范的理论指导,缺乏实际经验的积累;我国对地质地震的认识尚不够完善,对地震的成因,预测,防治研究不够深入,地震防治规范不够科学。因此,在进行建筑结构抗震设计时候,缺乏一定的科学依据,或依据的是不完善的理论。因此,难以在建筑结构设计中完美融合防震设计理念。

2.建筑抗震设计中,设计立足于固定参数,而忽视了实际情况,设计完全依据“计算设计”完成。而且将一定的地震或力学参数做出固定的规范,比如,在我国地震设计研究中,把地震的降级系数统一规定为2.81,将小震赋予固定统计意义。而小震多用于结构设计中,结构截面承载能力设计和变形的检验计算,需要依据一定的实际情况而行的。

3.设计中,没有能够深入研究地震对建筑结构破坏的层次和顺序,难以做到重视主体的设计而兼顾细节问题。没有能根据实际情况灵活变通的运用抗震设计准则。

四,我国建筑结构抗震设计标准

1.我国的建筑结构抗震设计要遵循中华人民共和国GB 500112010建筑抗震设计规范。辩证灵活运用其中抗震设计原则,严格执行设计施工标准,借鉴其中经验,结合房建本地实际,科学设计。

2.要坚持实施多级防震措施。传统房建结构多采取的是三级设防措施,即小震不坏、中震可修、大震不倒。但在新的时期,房建结构必须是采取的多级设防模式,保护建筑主体抗震能力,减轻经济损失,使得建筑抗震中更加安全。

3.将概念设计理论和基于性能的设计理论相结合。结合建筑结构设计施工地的具体实际情况,做出科学严谨勘探,掌握第一手资料,综合分析考虑,做出最优势的战略设计组合。

五.建筑设计在建筑抗震设计中的几个主要设计问题

1.建筑体型设计问题

建筑体型包括建筑的平面形状和立体的空问形状的设计。在建筑体型的设计中,应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则,在平面形状上,矩形、圆形、方形等对抗震来说,都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型,尽量避免不对称的侧翼和过长的侧翼,在体型布置上使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布,避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称而引起建筑物在抗震时发生扭转反应。在建筑设计中,为了建筑立面美观和艺术上的创意,复杂的建筑体型是难以避免的,但是,在设计时一定要把建筑艺术、建筑使用功能同结构抗震安全很好地结合起来。

2.建筑平面布置设计问题

建筑物的平面布置在建筑设计中是十分重要的部分,它直接反映建筑的使用功能和要求,同时它与建筑抗震关系很大,因此从概念上要解决的一个核心问题是,建筑平面设计上要尽可能做到使结构的质量和刚度分布均匀,对称协调,避免突变,防止产生扭转效应。在墙体布置上要均匀对称;在抗震墙(剪力墙)布置上尽量与结构抗震要求相结合;对刚度很大的楼、电梯井简要居中布置,避免偏心扭转地震效应。在建筑平面布置的总体设计上要尽可能为结构抗侧力构件的合理布置创造条件,使建筑使用功能要求与建筑结构抗震要求融合成一体,充分发挥建筑设计在建筑抗震中的基础作用。

3.建筑竖向布置设计问题

建筑的竖向布置设计问题在建筑设计中主要反映在建筑物沿高度(沿楼层)建筑结构的质量和刚度分布设计上。在工业和民用建筑中,无论单层和多层都存在此类问题。在建筑设计中,尽可能使建筑物沿竖向的刚度分布比较接近,应特别重视使剪力墙布置比较均匀并使其能沿竖向贯通到建筑底部,不应中断或不到底;尽量避免某一楼层刚度过小;尽量避免产生

4.屋顶建筑抗震设计问题

设计高层和超高层建筑时,屋顶建筑抗震设计也是整个设计的一个重要环节。近几十年来,从多数高层建筑抗震设计评定结果看,屋顶建筑设计还存在一些问题,例如:屋顶设计较高或者设计过重。屋顶设计较高或者设计过重,无形当中加大了屋顶建筑变形,而且地震作用也加大了,尤其对自身和屋顶之下的建筑物的抗震作用都不利。有时屋顶建筑的重心和屋顶之下的中心不在同一直线上,如果屋顶的抗侧力墙和屋顶之下的抗侧力强出现间断,在地震发生时,带来的地震扭转作用也会更严重,对抗震更不利。所以,进行屋顶建筑设计过程中时,应该最大限度的降低屋顶建筑的高度。选用强度较高、轻质、刚度均匀的材料,使得地震作用传递不受阻碍;屋顶重心和屋顶之下的建筑中心在同一直线上;如果屋顶建筑非常高,屋顶建筑就必须具有较强的抗震性,让屋顶建筑地震作用和突变降低到最小,尽量避免发生扭转效应。

六.结束语

建筑行业关系到我国的经济发展和社会稳定,关系到国民的生命财产安全,加强建筑抗震设计,设计,提高抗震能力,是促进社会和谐稳定的客观要求。因此实施科学合理的设计方法,科学处理建筑设计和抗震设计的关系。建筑设计是整个建筑抗震设计的重要环节,二者存在着密切的联系,共同为提高建筑整体抗震性能提供了强大的支撑。在进行建筑的抗震设计时候,必须要将建筑的建筑设计和结构设计综合协调起来,实现二者的配合,共同为建筑整体的抗震设计发挥出更强大的作用。

参考文献:

[1] 蒋山 浅谈建筑设计在建筑抗震设计中的作用 [期刊论文] 《中国房地产业》 -2011年10期

[2] 陆伟权 浅析建筑设计在建筑抗震中的作用 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年14期

[3] 曾锐 重视建筑设计在建筑抗震设计中的作用 [会议论文] 2003 - 中国铁道学会铁路房建管理会议

[4] 程宇 建筑设计在建筑抗震设计中的分析 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年36期

[5] 李建平 建筑设计在建筑抗震设计中的作用 [期刊论文] 《安徽建筑》 -2004年5期

[6] 宫玲君 论抗震设计在建筑设计中的意义与策略 [期刊论文] 《科技风》 -2009年16期

防震设计论文范文6

关键词:铝冶炼,烟气净化,余热利用技术

 

在铝冶炼生产中,通常以冰晶石-氧化铝熔体为冶炼质,以碳素材料为电极进行冶炼。在阴极上析出液态的金属铝,在阳极上产生以CO2为主的阳极气体,同时还散发出以氟化物和粉尘等污染物为主的烟气,与阳极气体统称为冶炼烟气。弥漫在冶炼车间内部的冶炼烟气使劳动条件恶化,影响生产工人的身体健康。冶炼烟气扩散到厂区周围,也会对大气环境造成经常性污染。因此必须将冶炼烟气进行治理并回收氟化盐和氧化铝。

关于铝冶炼烟气净化处理的工艺方法,国内外大都采用干法净化方式,即首先用新鲜的氧化铝吸附烟气中的有害物质,然后通过布袋过滤,最后将低于国家标准的烟气排入大气。由于在烟气净化中一味追求净化和物料回收效果,对利用高温烟气中携带的热能考虑甚少,造成烟气中的大量的热能白白浪费。

一、铝冶炼的烟气净化工艺

(一)工艺流程

干法净化工艺流程从功能上主要包括冶炼槽集气、吸附反应、气固分离、氧化铝输送、机械排风五个部分。冶炼槽产生的烟气经密闭集气罩收集,通过直径600mm的支烟管进入水平排烟总管到地下烟道。烟气在地下烟道与来自氧化铝储槽下部电磁振动给料机的新鲜氧化铝接触混合,经文丘里管吸附反应,袋式除尘器捕集后的含氟氧化铝用风动流槽、斗式提升机输送至含氟氧化铝储槽供冶炼槽使用。净化后的烟气由排烟机抽送到70m高的烟囱排入大气。

(二)烟气特征

铝冶炼从槽型上来说分为自焙槽和预焙槽两种。槽型不同,其烟气性质完全不同。自焙槽烟气量大,烟温低,一般不超过200℃;预焙槽烟温较高,一般达到400℃以上,烟气量大幅降低。除与炉型有关外,不同的地区、工艺流程、操作手段、原材料都对冶炼槽的烟气特征产生影响。

二、国内铝冶炼烟气治理存在的问题

铝冶炼烟气温度高,风量大,成分复杂,不同槽型的烟气特征差别很大。同时粉尘的性质比较特殊,粉尘颗粒细,比表面积大,比重轻,同时还具有一定的粘性,难以清灰;粉尘中含有较多的沥青粉尘,磨蚀性比较强;粉尘中的比电阻也比较高,治理难度比较大。

国内铝冶炼行业为治理铝冶炼烟气进行了大规模、长时间、形式多样、坚持不懈的烟气净化试验研究及实践。但铝冶炼烟气净化方面的总体状况堪忧。许多铝冶炼企业只片面追求经济效益,根本没有烟气净化系统;即使已建立了系统的企业,由于投入不足,也存在不少问题。现有系统的净化指标达不到国家标准;大多数企业进行电解系列扩容改造后,没有对净化系统进行相应的改造,更不具有烟气余热利用系统。

1、中铝平果分公司,共有2个电解铝生产系列,3个电解车间,共有288台预焙阳极电解槽,3个净化除尘系统。预焙槽烟气由管道引出各自厂房外,再汇入统一管道混合进入各自的干法烟气净化装置,厂房环境效果良好,没有烟气余热利用系统。硕士论文,余热利用技术。

2、化隆先奇铝业有限责任公司,共有1个电解铝生产系列,2个电解车间,共有108台预焙阳极电解槽,年产量5万t。硕士论文,余热利用技术。设计方案有两套烟气净化系统,但未实际建设。这种情况在国内较普遍,没有烟气余热利用系统。

自焙槽由于烟气疲软度高,无法直接应用袋除尘器或电除尘器,比较好的如长青铝业公司利用烟气烘焦炭后除尘,但也未能达到排放标准。由于自焙槽污染大,烟气治理难,能耗高,“九五”以后国家将通过政策逐步予以淘汰,预计到2006年后将全部关闭。

国内铝冶炼行业,无论是国内自行设计的还是从发达国家引进的,基本没有应用铝冶炼烟气余热利用技术,没有解决节能问题。虽然有少数企业对铝冶炼烟气的部分热能进行了利用,但效果均不佳。我国是一个严重缺能的国家,对如何有效的积极的利用能源,特别是再生能源显得越来越具有经济意义和社会意义。

三、铝冶炼烟气余热的利用

冶炼产生的烟气由导烟管引入余热锅炉进行热交换,温度降至150℃后进入主烟道与氧化铝进行吸附反应,然后进针刺布袋除尘器除尘,净化后烟气由排烟机送入烟囱排放。余热锅槽产生150℃左右的过热蒸汽供生产使用。

该系统由余热锅炉、针刺布袋除尘器、排烟机三大主机设备组成主系统,另外还包括软化水系统、落花流水丸清灰循环系统、过热蒸汽并网系统、针刺袋除尘器反吹风系统、卸灰输送系统、计算机控制系统等辅助系统。关键技术的突破包括锅炉受热面清灰技术、针刺袋清灰技术、温度控制技术、钢结构热应力补偿技术、系统设计技术、引风机耐温防震技术、滤料设计技术等。余热锅炉采用单气包自然循环直立烟道式,用落丸清灰技术有效解决了锅炉受热面的清灰难题;锅炉结构紧凑、热工制度稳定,保证烟气出口温度稳定在150℃以下,满足了袋除尘器的要求。根据铝冶炼烟气特点设计的袋除尘器采用了一些最新技术,重点考虑了气流分布、清灰方式、卸灰方式、温度控制、设备锁风等技术,并考虑了加强的钢结构设计及整体热应力消除技术。由于采用负压流程,进入主风机的烟气已经得到净化,风机运转的可靠性大大加强。硕士论文,余热利用技术。硕士论文,余热利用技术。计算机控制方面实现了各工艺过程主要参数的实时监控,锅炉水位自动调节,锅炉受热面和针刺袋清灰的自动控制,落丸清灰系统过程监控。硕士论文,余热利用技术。主要工艺参数实现了实时曲线或数据显示,并可以根据需要随时查询打印。硕士论文,余热利用技术。

烟气温度必须超过300℃才能产生过热蒸汽;烟气量不能太大,否则经济上没有可行性;烟气中不能有焦油,否则余热锅炉和针刺袋除尘器都将失效;烟气中一氧化碳必须小于一定比例,否则进余热锅炉容易产生爆炸。这样的应用条件对于自焙槽铝冶炼行业来说是无法达到的,该槽型约占总数的15%。另外该技术一次投资太大,以年产10万t的铝冶炼企业为例,烟气净化余热利用系统一次投资约4000万元。

四、小结

铝冶炼行业总体环保与节能的水平较低,如果政府不给优惠电价,铝冶炼生产就要亏本;如果环保标准严格执行,铝冶炼厂就必须停产。所以环保与节能是关系到铝冶炼企业发展的重大问题。

铝冶炼企业烟气净化余热利用系统的应用,能较好地解决铝冶炼生产节能问题,并取得经济效益、环境效益、社会效益三丰收的成绩。这对推动整个铝冶炼行业的技术进行具有重要意义。自焙槽铝冶炼行业几年后会自然淘汰,开发的意义不大。预焙槽铝冶炼虽然尚无应用成功的先例,但技术上解决已经没有任何问题,另外还要开发其它更加经济、能适应不同用户要求的多种技术途径,并尽快实现预焙槽铝冶炼烟气净化余热利用的实际应用。

参考文献:

[1]周维国,等.现代大型预焙糟技术.沈阳:东北大学出版社,1995.

[2]田应甫编著.大型预焙铝电解槽生产实践.湖南:中南工业大学出版社,2003.

[3]霍庆发编著.电解铝工业技术与装备.沈阳:辽海出版社,2002.

[4]沈阳铝镁设计院.青海铝厂烟气净化系统设计方案.1985.

[5]贝尔G.利普泰克编著.环境工程师手册.北京:中国建筑出版社,1987.

[6]薄荫佑编著.工业锅炉安全与节能.北京:工人出版社,1986.