动力弹塑性时程分析技术抗震应用阐述
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动力弹塑性时程分析技术抗震应用阐述
高层建筑是当前建筑的主要形式,新材料、新技术的应用使得建筑质量提高,功能越来越齐全。
但其结构设计也更复杂,施工难度加大,因此对其抗震施工技术提出了更高的要求。
高层建筑的投资数额较大,周期也相对较长,而动力弹性时程分析技术是一项综合性较强的技术工作,涉及每一个环节,一旦出现问题,必将影响到施工质量。
从而延误工期,甚至引发安全事故,带来严重的损失。
所以,在施工过程中,必须加强建筑结构抗震设计中对动力弹塑性时程分析技术的应用,进而保证及时解决潜在的隐患。
1.动力弹塑性时程分析技术概述
弹塑性时程分析方法可以有效的将结构作为弹塑性振动体系进行相应的分析,并通过对地震波数据在地面运动中的输入应用,可以有效的进行下一步的积分运算,进而可以得出地面加速度随着时间的变化而发生的变化,同时,还可以得出结构的内力与变形随着时间的变化而变化的整个过程。
动力弹塑性时程分析技术的应用通常有以下几个步骤:第一,通过对几何模型的建立,进而实现网格的划分工作;第二,对材料的本构关系进行确定,并根据各个构件自身的单元类型及材料类型的确定,进而对结构的质量、刚度及阻尼矩阵进行确定;第三,根据本场地的地震波,并对模型的边界条件进行定义,进而得出相应的计算结果;第四,根据计算所得出的结果进行进一步的处理工作,并根据处理的结果进行结构整体性可靠度的评估。
2 高层建筑动力弹塑性时程分析技术管理现状
2.1材料设备管理中的问题
材料是建筑的基础,现代化高层建筑用途不同,所用的材料也千差万别,加上各种新型材料日新月异,种类繁多,管理十分复杂。
如果购置时质检把关不严、储存方式不合理,很容易出现材料不能及时供应等情况,或导致材料性能下降,或与工程技术要求不相符。
各项机械设备、电气设备也是施工中不可或缺的元素,由于制度不健全、监督不严,存在着违规操作等不规范行为,这就导致动力弹塑性时程分析技术在实际的工程施工过程中不能得到有效的反应。
2.2安全管理不足
安全是建筑行业首先应考虑的因素,如果安全没有保障,一切工作都很难开展,而且后果无法估计。
除了安全意识薄弱,动力弹塑性时程分析技术管理不当也是引发安全事故的重要原因。
高层建筑有很多高空作业,自身就带有一定的危险,必须做好安全防范措施。
但是在实际的工程施工过程中,动力弹塑性时程分析技术得不到切实的管理,进而使高层建筑动力弹塑性时程分析技术在实际的操作过程中存在各种各样的问题。
2.3监督力度较弱,规范化程度低
技术管理有一定的标准,要想保持在这个标准之上,必须加大监督力度。
但显然,目前高层建筑施工中往往是监督不力,如监督不够全面、监督机制不严等。
以至于很多错误的技术操作都没能及时发现,也就无法纠正,最终发生安全事故。
各种技术要想更好地应用于施工,充分发挥原有的效用,必须保证其规范化。
但不少施工人员都没有经历过培训,在实际操作中动作不规范,而相关安全管理制度又多流于形式,这样就很难做到对动力弹塑性时程分析技术有效的施工应用。
2.4施工人员的问题
施工人员是技术的具体实施者,施工技术更新速度较快,且越来越多的现代化高科技应用其中。
而许多施工人员主要依靠经验行事,难以接受新技术,加上自身能力有限,不能尽快对动力弹塑性时程分析技术的应用进行掌握,同时,施工人员对新设备的性能也不熟悉。
另外,高素质技术管理人员比较匮乏。
3.动力弹塑性时程分析技术在建筑结构抗震设计中的实践研究
某高层建筑共36层,采用框剪结构,是一幢高档住宅楼。
主楼设置有两部电梯,另外还有3层地下室,做杂物间和停车场用。
该工程是新城规划区的第二批项目,位于黄金地段,其抗侧力体系为钢筋混凝土筒中筒结构,即由外部的钢筋混凝土框筒和内部的钢筋混凝土剪力墙筒组成。
3.1确保材料设备质量合格
原材料的质量的控制是保证建筑工程动力弹塑性时程分析技术得到有效应用的前提。
对于选购材料环节,要制定严格的规范,保证原材料的选购对象是那些产品合格的单位。
要在原材料进入施工工地的时候进行材料的选样抽查的工作。
对于如果发现产品不合格的情况的话,就要严格的控制产品不能进入施工工地。
并且要注意在原料的保存的过程中的保护工作,以免出现质量问题。
3.2对动力弹塑性时程分析技术进行应用
在对建筑工程结构进行动力弹塑性时程分析技术进行应用时,以5.5天作为单次计算的时间,并对EL-CENTRO波和场地波进行计算,可以得出加速度的峰值都是163gal,地震波持时30秒。
当运用其他弹性计算方法进行计算时,得出的建筑结构各项指标都符合要求,当通过动力弹塑性时程分析技术进行建筑结构的分析应用时,则可以有效的找出在动力弹塑性分析中所建筑所存在的薄弱部位及破坏区域。
通过计算可以知道,当地震加载开始时,剪力墙的裂缝就会不断出现,而当地震结束时,基本上所有的连梁也基本上都被地震裂通,而连梁上及剪力墙上也会受到一定的破坏。
在地震的整个过程中,建筑整体的框架柱及大部分的钢梁结构自身的应力都不太大,也都没有进入塑性阶段,而加强层顶部与伸臂桁架相连接的主梁局部出现了进入塑性的现象。
在整个建筑中,对大层间位移为1/366,其发生的时间一般在28.1秒左右。
而在场地波的作用力下,可以明显的感受到建筑受到震害的作用力不断减小。
由此可以知道,此结构能够有效的对地震灾害进行抵御。
4.结束语
综上所述,在弹性分析法中进行动力弹塑性时程分析方法的应用可以保证高层建筑及复杂结构的建筑都起到足够的保护作用,并可以帮助相关的设计人员及时有效的找到结构中抗震的薄弱部位,进而可以使其对结构在地震作用下的可靠程度进行有效的评估,进而最大限度的减少设计的盲目性。
这样就能够有效的保证结构设计的合理性及安全性。
参考文献:
[1] 潘泽新.钢筋混凝土框架结构模型振动台试验及抗震性能对比[J].建筑工程技术与设计,2014,25(19):109-110。