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强震环境下带钢避难建筑抗震模型设计

更新时间:2016-07-05

0 引言

目前我国城市建设呈现飞速发展趋势,人口与建筑物存在高度集中的现象,遇到高强度地震会产生严重的人员伤亡和损失。因此带钢避难建筑的安全性成为抗震建筑领域研究的热点。采用合理方法提高带钢避难建筑的抗震性具有重要的应用意义[1]。当前带钢避难建筑多采用置换混凝土方法进行抗震设计,存在承受抗震性低、经济损失高的问题。因此对带钢避难所进行改进设计是非常必要的[2]。本文提出一种适用于高强度地震下的带钢避难建筑抗震设计方法,可增强高强度地震下带钢避难建筑自身的承受力,减少人员伤亡及财产损失。

1 高强度地震下带钢避难建筑抗震设计

1.1 复杂网络带钢避难建筑相关模型设计

经过对随机地震功率参数数据的详细解析,依据随机地震功率数据解析情况,本文针对高强度地震下的带钢避难建筑设计了复杂网络加固模型。

模型设定带钢避难建筑原始结构承载的负荷是第一次受力,经过加固的建筑承载的负荷是第二次受力[3]。因为在对带钢避难建筑加固之前就已经产生应力轻微变形的情景[3],但加固后的新结构仅在承载负荷变动时才开始受力,所以新增加固部分的应力与应变性略微低于原始结构。

带钢避难建筑结构的加固过程是二次组合结构设计过程,结合面的传递剪力是原始结构与加固部分是否可以结合在一起的关键。一般来说,一次整浇混凝土的抗震效果大于带钢避难建筑中混凝土结合面的抗震能力[4],带钢避难建筑经过二次组合结构会使其结构承载能力减少。为了使带钢避难建筑的改进与加固具有针对性,一定要精准地检测两者的抗震能力。带钢避难建筑结构加固构造、施工特点和设定楼面活荷载标准受其特征以及受力因素的影响。对某地区带钢避难建筑楼面荷载能力进行解析,具体数值如表1所列。

表1 楼面荷载标准值 Table 1 Standard values of floor load

序号荷载分类标准值/(kN·m-2)1办公2.12楼梯2.63会议室2.14电梯3.65库房5.16阳台2.67卫生间2.18机房7.19走廊2.610SPECT5.1

针对带钢避难建筑在复杂网络中的描述,本文对加固前带钢避难建筑里面混泥土强度与荷载能力进行精准的解析与计算[5]。带钢避难建筑中一般低层框架柱都有轴压比超过限制的现象,所以在二次融合时,为了提升荷载需求,要恰当加大框架柱截面[6]。把结构干扰分子加入功率谱密度函数,得出式(1):

大学生学业指导是指高校在大学生学业方面提供的指导和帮助,切实为大学生的学习、生活、工作多方面提供引导。充分利用社会资源、学校资源、家庭资源,从学生角度出发,针对不同的学习态度、学习背景、学业规划,更有效地引导学生找到适合自己的发展规划,全面提升自己的综合素质能力。

(1)

“高端家电市场份额的提升只是品质生活消费趋势在家电领域的表现之一,过去的十年间,高端家电市场的供给和消费情况都发生了巨大的变化。”红顶奖组委会负责人吕盛华表示,红顶奖组委会每年都会发布高端家电产品消费者调查报告,红顶奖不断发展的十年也是高端家电市场不断变化的十年。

A=

(2)

需要注意的是在结构角移动比较明显的节点,模型要保证结构体系与荷载能力,在抗侧力构件最低的基础上经过加固,可以让模型更加直观地模拟结构受力特征。通过对无楼板约束的剪力墙刚度消减来优化模型。针对地震动功率拟合,本文利用最小二乘法[7]得到带钢避难建筑在强震下的抗毁能力估计模型估计函数:

S(ϖ)=

(3)

式中:αnαm分别是随机进程里地震干扰系数的最大值及最小值;λ是时间间隔。分析以上公式,采用静力弹塑性分析方式对带钢避难建筑在强震作用中的抗毁能力进行推导以及计算。不计带钢避难建筑内部结构干扰要素的情形下,通过带钢避难建筑抗毁能力估计模型对其抗毁系数随机均值谱情形进行估算,虽然有一部分的结果稍微大于规范谱,但整体趋势不变。

抗震数随机均值谱和规范值谱比较曲线见图1。

1.2 强震情况下复合墙体受力分析图解

带钢避难建筑的复合墙体中含有独特的结构特征,建筑体系的分构件含有优越的弹、塑性以及防破性,这些特性在强震中可以发挥其核心影响[8]。这些都说明带钢避难建筑估计模型能够保证建筑墙体在不一样的受力情形下均可得到准确的检测计算结果。通过复杂网络带钢避难建筑在强震下的加固估算估计模型,可以对其在强震情况下的受力经过和受力特征实行解析与评估,设计强震情况下复合墙体受力分析图解(图2)。

图1 抗震数随机均值与规范值谱比较曲线 Fig.1 Comparison between stochastic mean value and code value of seismic numbers

图2 强震情况下复合墙体受力图解 Fig.2 Stress diagram of composite wall under strong earthquake

分析图2可以得,竖向压应力是破坏带钢避难建筑抗震性能的重要原因。为了保证建筑墙体平面的稳定性,需要在墙体顶部增加水平荷载,利用千斤顶在带钢避难建筑上增加分配梁,通过在模型上二次分配顶部暗梁,在墙体两边增加支柱可以改善相关性能[9]

1.3 性能评估模型设计

上一小节中实现了复杂网络带钢避难建筑的加固处理,本节对加固后带钢避难建筑的坍塌风险实施评估,以提高建筑应对高强度地震的抗震性能。

通过建筑物坍塌易损性解析得到,加固后的带钢避难建筑在遇到地震情况下发生坍塌的条件概率P(collapse|IM)或抗地震坍塌能力CRC的概率密度分布[10]。因为加固后的带钢避难建筑抗震设计还需评估在使用年限(Y年)内出现坍塌的全概率,所以还要考虑使用年限内遇到强震的概率[11]。经过解析地震危险性,用P(IM)代表设计使用年限(Y年)内加固后的带钢避难建筑遇到强震IM的概率密度。利用设计使用年限(Y年)内加固后的带钢避难建筑坍塌的全概率衡量加固后建筑在设计使用年限(Y年)内的抗坍塌安全性[12],如下式所示:

YAN Yaxi,LIU Junyang,LUAN Liwen,et al.Reserch on the the Seismic Strengthening Methods of Large Space Building[J].Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting,2016,38(1):113-117.

P(collapse|IM)P(IM)dIM

(4)

加固后的带钢避难建筑在设计使用年限(Y年)内发生地震坍塌的概率用P(collapse in Y years) 表示;通过地震危险性解析可以得到[14],设计使用年限(Y年)内加固后的带钢避难建筑遇到强震强度IM的概率为P(IM)。

综上所述可得,通过加固后的带钢避难建筑坍塌易损性解析得到其抗坍塌能力CRC;通过地震危险性解析得到设计使用年限(Y年)内强震需求IM,这两个可以作为随机变量[15]。因加固后的带钢避难建筑坍塌等同其抗坍塌能力CRC,但小于强震需求IM的概率。加固后的带钢避难建筑在设计使用年限Y年内的地震坍塌概率见式(5):

P(collapse in Y years)=P(CRC)P(IM>

CRC)dCRC

(5)

分析式(5)可得,加固后的带钢避难建筑抗坍塌能力P(CRC)与CRC的概率密度相同,通过解析坍塌易损性可得CRC积聚概率分布函数确定。设计使用年限(Y年)内加固后的带钢避难建筑的强震CRC超出概率是P(IM>CRC),确保其在高强度地震下具有较高的抗震性能。

2 实验分析

本文提出了高强度地震下带钢避难建筑设计方法,采用复杂网络带钢避难建筑加固模型对带钢避难建筑进行加固设计,对加固后的建筑模型进行坍塌风险评估。实验结果验证在高强度地震下本文方法可以准确评估带钢避难建筑的受损程度,降低建筑受损程度及建筑结构方向扭曲程度,同时可以提高带钢避难建筑的承受力,使建筑具有较高的抗震性能,确保建筑达到符合国家标准的抗震能力。

单片机技术是计算机技术的一个重要分支,其应用领域极其广泛,已逐渐渗透至各个领域,流水灯技术的应用使我们所生活的环境得到进一步的美化,例如城市亮化工程上灯光控制;色彩斑斓的霓虹灯广告牌里的灯光控制、流水控制;舞台设计的灯光和音响控制;广告设计的文字显示以及灯光显示等等。本文以AT89C51单片机P0、P1口应用为核心,构造流水灯的硬件设计和软件编程,从而实现8位流水灯在两种状态之间任意切换的效果。

表2 整体带钢避难建筑结构的最大高宽比 Table 2 Maximum height-width ratio of the whole steel strip refuge building structure

结构体系非抗震设计A级B级抗震设防烈度Ⅵ度、Ⅶ度A级B级Ⅷ度A级B级Ⅸ度A级B级整体建筑模型结构框架、板柱-剪力墙5-4-3-2-框架-剪力墙5剪力墙6667564-筒中筒、框架-核心筒6654

在带钢避难建筑构件里,因框架梁刚度的改变非常细小,所以采用本文设计方法加固框架梁后其刚度改变带来的干扰可以不用考虑。但带钢避难建筑加固后设防烈度改变幅度过大,加大带钢避难建筑抗震效果以及承载力不能仅仅依靠钢板,因此可利用粘贴钢板和角钢二者融合的加固形式提升建筑的抗震性能。实验带钢避难建筑结构部分构建粘钢情况如表3所列。

表3 部分建筑构件粘钢情况 Table 3 Bonded steel plate of some building members

位置缺筋位置缺筋量/mm2粘钢规格/mm块数/块粘纲面积/m2粘钢用量/(×103kg·m-2)左支座1653-4×2102133000495轴A-B右支座1112-4×130168920256跨中1145-4×220268680823.5左支座956-4×270279290275.6轴B-C右支座952-4×1301159000250.6跨中823-4×25021870559左支座953-4×210216500469.2轴C-D右支座1175-4×27018578025跨中1146-4×13024689046.2

为了预测本文设计方法加固后的带钢避难建筑的抗震效果,实验基于表3中的建筑构件粘钢设置情况,针对强震中实验带钢避难建筑的损失情况和地震的危险性实行预测。依据带钢避难建筑损失程度结果准确得出其抗震能力数值以及客观叙述,这样就可以实时对带钢避难建筑进行加固。但还应考虑带钢避难建筑在其设计基准期中可能遇到的地震作用对其抗震能力的干扰。将高强度地震作用下采用本文设计方法前、后实验带钢避难建筑的方向位移角绘成曲线(图3)。

图3 高强度地震作用下本文方法设计前、后方向位移结果 Fig.3 Directional displacement before and after the design of the proposed method under the action of high intensity earthquake

实验检测到本文设计方法下带钢避难建筑结构以及不同建筑结构在差异地震作用下的抗震指数,结果如表4所列。

图4 建筑受损程度评估结果 Fig.4 Assessment of the damage degree on the building

图4可以清晰反映出,采用本文设计方法,在高强度地震下实验带钢避难建筑损失程度低于置换混凝土方法,并且本文方法评估的建筑受损程度同理想值更为接近。说明本文方法能够对高强度地震下带钢避难建筑受损程度进行准确评估,同时还能降低建筑受损程度,提高高强度地震下带钢避难建筑的抗震性能。

分析图3可以看到,采用本文方法设计前、后,在带钢避难建筑结构高强度地震作用下其位移角度以及位移强度变化均呈直线变化,其偏差均明显增大,这样导致带钢避难建筑结构方向扭曲,位移结果达不到预期的需求。对于这种状况,为了达到强震情况中带钢避难建筑加固稳定,需要将建筑其加固成框架体系。实验统计本文设计方法和传统置换混凝土方法下高强度地震下实验带钢避难建筑的损失程度,结果用图4描述。

在强震作用下,复合建筑墙体内部斜压杆往往由于刚度过大导致其承担了绝大部分的地震力而首先遭到破坏,其次复合墙体的外框架因为刚度较小使得整个外部钢结构框架变形较大,导致建筑墙体结构迅速破坏。分析表4中的数据可以得到,在设防烈度大于遭遇烈度的情况下,通过本文设计方法二次融合加固后的带钢避难建筑结构在高强度地震危险性处境中拥有比较好的相应抗震能力;而在两者比较接近时加固后的带钢避难建筑同样拥有比较好的相应抗震能力。当地震强度为Ⅸ度的情况下,本文方法加固后的带钢避难建筑拥有完全的抗震能力;当地震强度为Ⅹ度情况下,本文方法加固后的带钢避难建筑拥有中度的抗震能力;当地震强度为Ⅵ的情况下,本文方法加固后的带钢避难建筑拥有达到符合标准的抗震能力。

表4 建筑结构抗震能力预测结果 Table 4 Prediction results of seismic capacity of building structure

结构类型地震作用设防烈度遭遇烈度ⅥⅨⅩ钢筋混凝土0.0780.1990.2250.3460.545框架结构0.0770.1790.2990.4730.723砌体0.0640.2020.3220.4490.652本文方法下的建筑结构0.0950.2350.3990.5780.799

通过上述实验的验证分析可得,本文方法可以提高高强度地震下带钢避难建筑的承受力,确保建筑达到符合国家标准的抗震能力。

3 结论

实验采用模拟地震毁坏危险性的方法,验证本文方法下某带钢避难建筑的抗震能力。为了模拟加固后的带钢避难建筑在强震情况下的承受能力,实验模拟某实际的建筑底层墙体做仿真实验的实验墙体。解析该建筑采用本文设计方法前的承受能力后,对其抗震性能进行提升设计,再解析本文方法设计后的建筑承受情况。在实验中,设置建筑模型参数为:弹性层间角位移限值为1/800,弹塑性层间角位移限值为1/100,建筑墙体抗压程度为29.6 N/mm2。整体带钢避难建筑结构的最大高宽比参数如表2所列。在抗震能力评估的加载过程中,利用轴压比控制加载强度,其轴压比限值范围设置为0.75~1.25。

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1.2.6 细胞凋亡检测 以0 μmol/L组为对照组,采用11和33 μmol/L紫云英苷处理OVCAR-8细胞48 h后消化收集细胞,采用Annexin V-FITC/PI 双染细胞凋亡检测试剂盒孵育细胞后通过流式细胞仪检测细胞凋亡水平。结果采用FlowJo 7.6进行分析。

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P(collapse in Y years)=

热流体喷流阶段:早石炭世在滨海沉积形成灰岩的过程中,塔里木板块与准格尔板块碰撞形成的构造断裂与早期形成大哈拉军山组火山建造相关的深大断裂贯通,热流体沿断裂系统侵位至地表,以喷流的形式喷出大量成矿物质或交代未固结软性地层。随着温度和压力的降低、物理化学环境的改变,形成与围岩界线分明的含铅锌阳起石岩。间歇性多期次的热流体喷流,形成多层富铅锌阳起石岩。

② 数据缩编:采用WJ-Ⅲ地图工作站实现自动化完成点、线、面等人工与自然地物综合与制图的全要素自动缩编,以及要素之间的空间关系协调。WJ-Ⅲ自动综合功能包括综合工具和辅助综合工具两大类,可自动完成点选取,线选取和化简,多边形选取、化简和聚类、等高线选取和化简等全要素的综合处理。并拥有自动处理拓扑关系、几何形态处理、属性计算等辅助功能,保证综合后数据在拓扑关系和属性内容方面的正确性。

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上海实业振泰化工有限公司是国内外首屈一指的镁盐生产企业,专业从事特种镁盐产品的研发、生产、销售和服务。振泰化工以高校技术力量为后盾,注重科技创新,与华东师范大学等高校有着长期的产学研合作,并在东北建立了原料基地,实现了部分产品生产的属地化转移,产品远销国内外;企业连年荣获上海市文明单位、上海市高新技术企业、上海市专精特新中小企业等称号,产品获得上海市名牌产品、上海市著名商标等荣誉,是目前中国专业生产特种氧化镁系列产品的现代化龙头企业。

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做好基本的图片处理之后,接下来我们需要对图层面板进行一定的设置,以便于接下来的调整操作更加容易进行。单击图层面板右上方四条横线图标的按钮,从弹出菜单中选择面板选项命令。在缩览图大小部分,将其设置为无,让图层面板显示的图层数量更多一些。单击确定回到图层面板,可以看到图层面板中使用灰、紫、黄、橙、红、绿等不同颜色标记出了反差、色温、色彩、渐变、暗角和边框六个功能区域,基本囊括了风光摄影作品所需要的一切常规后期处理操作。

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茶是我国重要的叶用经济作物,茶叶是人们日常生活中的重要饮品[9]。茶中类胡萝卜素同其它高等植物一样具有多种生理功能,在茶正常生命活动中扮演着极其重要的角色[10, 11]。其次,类胡萝卜素还是构成茶叶外形色泽及叶底色泽的重要成分[12],同时也是茶叶重要致香物质的前体物,其降解产物的种类、含量与茶叶香气品质显著有关,其种类、含量对茶叶品质起着至关重要的作用[13]。因此本文综述了茶中类胡萝卜素研究的新进展,包括类胡萝卜素的种类、代谢途径以及对制茶品质的影响等方面的研究结果,同时对茶中类胡萝卜素研究进行了展望,以期为今后类胡萝卜素在茶中的深入研究提供参考和方向。

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王培先,王超,彭立顺
《地震工程学报》 2018年第02期
《地震工程学报》2018年第02期文献

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