非结构构件抗震性能试验方法综述

现代建筑功能日益复杂,建筑非结构构件日益丰富,非结构构件在地震中的破坏会严重影响建筑使用功能,造成巨大经济损失。目前,非结构构件的抗震性能试验研究大多沿用结构试验的拟静力、动力和地震模拟振动台试验方法,但是在加载制度等方面与结构试验存在明显区别。针对非结构构件独特的破坏模式,也有学者提出新型的试验方法。本文在阐述非结构构件抗震设计重要性的基础上,总结现有非结构构件抗震性能试验相关方法,介绍各类试验方法的应用实例及其不足之处,并探讨非结构构件试验方法的发展方向。     

机电管线用支吊架抗震性能试验方法综述

支吊架是连接附属机电设备和主体结构之间的重要连接构件,当遭遇地震时,抗震支吊架能有效地抵御地震作用,限制管道位移,防止管道脱落,进而减少地震引起的次生灾害,研究支吊架抗震性能对于保护附属机电管线设施具有重要意义.目前,非结构构件抗震性能试验方法大多沿用结构抗震性能试验方法,但在加载制度和加载方式上存在明显差别.总结了国内外标准规范中抗震支吊架抗震性能试验方法,包括拟静力试验方法、振动台试验方法以及拟动力试验方法等,结合理论与案例,介绍了各种试验方法的加载制度及其适用范围,并针对国内现有抗震支吊架类型给出了试验方法建议.     

浅谈建筑结构抗震概念设计、发展及前景展望

本文通过对建筑结构抗震"概念设计"的研究,从场地选择、地基基础设计、平立面布置、结构体系、构件连接等方面进行论述,明确了建筑结构抗震"概念设计"的原则和要求,以达到合理抗震的目的。地震是一种危害性极大的自然灾害。地震造成的惨重人员伤亡和巨大的财产损失,主要是由建筑物的破坏所引起。抗震就是和地震这种自然灾害进行斗争。本文通过对抗震设计理论,抗震试验,抗震设计原则阐述,并讲述了我国建筑结构抗震的现状,探讨了建筑结构抗震在二十一世纪的发展趋势。     

泸定6.8级地震医疗建筑震害调查与分析

2022年9月5日,四川省甘孜藏族自治州泸定县发生6.8级地震,对泸定县、汉源县、石棉县、康定市、荥经县等地造成严重灾害。为了分析此次地震对当地医疗建筑的影响,对灾区60余栋医疗建筑进行了震害调查,分析了医疗建筑结构、非结构构件及关键设备等的地震损伤情况,对其典型震害特征进行了总结。调查结果表明：未经过正规抗震设计的木结构、砌体结构医疗建筑震害严重,而经抗震设计的医疗建筑结构构件大多基本完好或轻微破坏;非结构构件及关键设备的震害较为严重,影响了医院震后正常运行;而采用隔震技术的医疗建筑结构抗震性能良好,能够实现对结构、非结构和设备的三重保护。根据震害调查结果,针对医疗建筑结构、非结构构件及设备的防震保护,分别提出了相应的建议。对于位于高烈度抗震设防地区、地震重点监视防御区的新建医疗建筑结构可采用隔震减震等技术减轻地震损伤,对于非结构构件及关键医疗设备可根据其特征采用抗震支架、可靠锚固、隔震技术等实现震后正常使用。研究成果可促进我国医疗建筑抗震性能及震后功能保全能力提升,推动韧性城乡建设与发展。     

大型公共建筑非结构构件抗震性能及#br# 韧性提升研究综述

大型公共建筑既是保障震后救灾及城市系统功能恢复的基础设施系统,又是地震灾害的重要承灾体。地震一旦发生,大型公共建筑中非结构构件会造成严重的地震灾害,影响建筑的使用功能、造成巨大的经济损失,甚至给人员疏散和安置带来潜在威胁。文章从理论分析、数值模拟及试验研究等3个方面系统总结非结构构件抗震性能分析方法的研究进展。以吊顶、幕墙及电梯为例阐述非结构构件的地震响应及破坏特征。探讨大型公共建筑中非结构构件抗震性能研究的新思路：结合材料科学、控制科学及交叉学科的发展,不断创新非结构构件的抗震性能分析方法;结合大数据和人工智能技术形成非结构构件震害评价方法和智能识别技术,为非结构构件的抗震韧性评估提供依据;发展非结构构件地震韧性提升技术,为大型公共建筑的安全运行提供技术保障。     

论高层建筑抗震结构设计

就地震对高层建筑结构的破坏原因进行了分析和研究,总结了高层建筑结构抗震概念的意义,并从地基基础抗震、抗震结构构件和非结构构件抗震原则及抗震设计应用等方面对高层建筑抗震结构设计进行了探讨。     

非结构构件振动台试验楼面响应谱再现技术研究

近年来,研究发现地震中非结构构件破坏带来的损失远远大于结构体破坏的损失,开展非结构构件的抗震性能研究日益得到重视。地震模拟振动台模型试验是检验结构抗震性能的最直接手段,它也常用于加速度相关型非结构构件(吊顶、水管支吊架、玻璃幕墙等)抗震性能试验。这类非结构构件往往在地震模拟试验中受到楼面响应谱的作用,如何准确复现非结构构件受到的楼面响应谱作用较少研究。本文在振动台离线迭代控制之外开发了基于楼面谱加速度波形再现的外环迭代控制器,构成了双层离线迭代控制架构,来克服非结构构件边界模拟装置(加载框架等)动力特性的影响。并采用这种方法进行了承压水管支吊架的抗震性能试验,试验结果表明这种方法可以较好地再现非结构构件受到的楼面响应谱作用,验证了方法的可行性。     

钢筋混凝土构件动力加载试验数据库

钢筋混凝土结构在地震作用下会产生应变率效应,受该效应影响,结构的抗震性能将产生变化。因此,在对钢筋混凝土结构进行抗震性能分析及设计时应考虑应变率效应的影响。对国内外已有研究的钢筋混凝土构件在不同加载速率下的相关试验进行力学模型等效和试验数据处理,分析了钢筋混凝土构件在不同加载速率下力学性能的一般变化趋势,并以此为基础建立了钢筋混凝土构件动力加载试验数据库,该数据库界面友好、检索方便,包含了钢筋混凝土梁、柱、节点和剪力墙构件的数据。     

长宁6.0级地震村镇建筑震害调查与分析

2019年6月17日,四川省宜宾市长宁县发生MS6.0级地震及多次余震,对长宁地区造成了严重的影响,大量村镇建筑受到了不同程度的破坏。对长宁地区进行了震害调查,从地震直接灾害和次生灾害两个方面,分析不同形式结构的震害特征和破坏原因。震害调查和分析结果表明：在此次地震中,木结构和钢筋混凝土框架结构主体结构震害较轻,但仍有少量木结构出现了倒塌,部分框架结构出现了吊顶、填充墙等非结构构件的破坏;砌体结构则是当地村镇建筑的主要结构形式,由于缺乏正规的抗震设计和有效抗震构造措施,在此次地震中破坏最为严重,是导致人员伤亡的主要原因。根据震害原因和四川省的具体情况,对村镇建筑的抗震加固、抗震构造措施、非结构构件抗震和地震次生灾害防治提出了几点建议,以提高村镇建筑抗震防灾能力,供我国城乡抗震韧性建设和评估参考。     

斜撑安装位置对车站吊架横向抗震性能影响的试验研究

地铁车站中的吊架用于挂载风管、水管、通讯电缆等设备。在地震过程中,由于设备自身的质量会引起较大的水平向地震惯性力,有可能导致非结构构件的失效破坏,进而影响地铁车站的使用。目前针对地铁车站内非结构构件的研究相对较少,非结构构件的动力响应、破坏机理不明确,缺乏成熟的抗震设计方法。本文采用拟静力试验的方式,对三种斜撑安装形式的地铁车站吊架的抗震性能进行了研究。通过分析试验现象、滞回曲线和应变数值,并结合有限元数值模拟结果,讨论了不同试件的受力特点和破坏机理。根据结果,建议将横向斜撑安装在中间一档横梁位置以充分发挥斜撑的抗震性能;试验中发生的破坏都是由于连接件错位滑脱或连接件自身剪断/拉断破坏造成的,在实际工程中宜重点关注。     

采用不同减震结构体系的医疗建筑地震经济损失评估

建筑物在地震作用下的直接经济损失不仅来自于结构构件，而且来自于非结构构件和建筑内部物品的破坏。对于满足现行抗震设计规范要求的建筑物，非结构构件和建筑内部物品的破坏经常成为建筑物地震经济损失的主要来源。为此，以某医疗建筑为研究对象，采用底部隔震、增设屈曲约束支撑和增设摇摆墙等三种减震方案对其进行加固，通过对比原建筑和采用不同方案加固后的建筑在不同强度地震作用下的经济损失，研究不同减震结构体系对减轻建筑物地震经济损失的作用。分析结果表明，各减震方案均能有效减小结构的位移反应，隔震方案能同时有效地减小结构的加速度反应。由于所研究的医疗建筑在地震作用下的经济损失主要来自于医疗设备等加速度敏感型非结构构件，因此采用隔震方案在减小地震经济损失方面具有明显的优势。     

非结构构件和设备的抗震设计和简化计算方法

随着我国高层建筑的发展,非结构构件和设备的抗震设计的重要性日益显著。为此,修订中的国家标准《建筑抗震设计规范》拟专门对此进行详细规定。本文在清华大学秦权和李瑛开发的第二代楼面谱随机振动程序 FSAP的基础上,以冷风机组和楼顶水箱为例,讨论了非结构构件和设备的抗震设计的简化公式。本文还讨论了按新修改的地震影响系数,并用 Fortran90对 FSAP的升级。同时,本文还开发了基于 MATLAB的附属系统地震力计算程序 ERASS。     

5．12汶川大地震中给排水管道的震害及其分析

本文介绍了给排水管道在汶川大地震中的震损情况,在分析总结管道地震破坏特点的基础上,对给排水管道抗震设计提出了建议,供工程设计人员参考。     

关洼住宅建筑中的新翟供水管材

近年来,由于冷镀锌铜管供水管材在使用和施工中有很多不足之处,因此国家大力鼓励和发展新型供水管材。各种新型给排水管道不断涌向市场,新型供水管材在住宅建筑中的应用越来越广泛。文章综述了新型供水管材更新换代发展的好机遇,分析了供水管材的类型、性能和特点,介绍了常见供水管材的性能比较,提出了供水管材的性能指标及其选用原则。     

供水管网地震漏损蒙特卡洛模拟分析

为研究供水管网在不同地震烈度下的漏损情况和水力特性,基于管道地震破坏评估模型和概率分析方法,对不同地震烈度下管线的破坏概率和渗漏状态进行了计算分析,引入折减系数对管段抗震可靠度分析方法进行改进,并与传统计算方法比较,验证了其合理性。发展了Monte Carlo模拟技术在供水管网流分析方面的应用,并考虑带渗漏和爆管两种出流方式。编制程序对一大型管网进行了模拟分析,给出了震后带漏损情况下管网的漏失率和破坏情况,结果与实际地震灾害情况相符。     

汶川地震中木结构古建筑的震害调查与分析

根据对四川省都江堰、广元、彭州等灾区的木结构古建筑震害的调查结果以及相关研究资料,通过分类与统计的方法,得到其不同破坏程度所占的比例,归纳出其典型震害特征,并对其成因进行了分析。分析结果表明:木结构古建筑抵抗低烈度地震扰动的能力较弱,非结构构件破坏所占的比例很大,但其所采用的榫卯节点、柱脚"平摆浮搁"以及斗拱等特殊的连接方式,起到了减震耗能作用,保证了木结构古建筑整体具有较好的抗震能力,严重损坏者较少。然而,部分古建筑由于后期改造不当、年久失修和山体滑坡等原因,仍然发生了整体或部分倒塌。由此得到一些启示:不符合古建筑受力机理的改造,会加重其震害程度。     

钢筋混凝土框架核心筒结构地震韧性评价

随着中国高层建筑的蓬勃发展，“大震不倒”的性能目标已经不能满足现代社会的需求，提高其地震韧性是当下高层建筑抗震的发展趋势。对比目前代表性的韧性计算方法，构建了一种基于构件损伤状态的结构使用功能量化方法，提出了结构地震韧性的评价流程，并应用于典型钢筋混凝土框架核心筒高层建筑结构的地震韧性评价。研究结果表明：所提出的基于构件损伤状态的使用功能量化方法能较好地反映结构在不同地震水准下的使用功能损失；钢筋混凝土框架核心筒结构算例具有较好的地震韧性，在多遇、设防和罕遇地震水准下的韧性分别为99.95%、98.68%和88.69%，在多遇和设防地震水准下，非结构构件对钢筋混凝土框架核心筒结构算例地震韧性的影响明显大于结构构件。     

非开挖技术修复旧供水管道工程的设计

随着城市供水管道的逐渐老化,旧管道改造已经成为城市供水行业必须解决的难题。许多大型的供水管道分布在交通繁忙的车行道路之下,无法进行开挖改造,因此必须引入一种新的技术来解决这一难题。U-HDPE内衬修复旧管道技术,具有不破坏硬化路面和建筑物、施工速度快、利于环保、适用范围广、经济效益好、可提高输送能力、修复后的管道使用寿命长等优点。本文介绍了在供水管道修复中应用U-HDPE技术的情况。