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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 汶川地震災(zāi)區(qū)房屋重建中抗震技術(shù)分析與研究
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡介：
- 本文通過對汶川地震后災(zāi)區(qū)學(xué)校建筑的破壞狀況、災(zāi)后重建工作進(jìn)行了調(diào)研和分析，對映秀鎮(zhèn)璇口中學(xué)、北川災(zāi)區(qū)進(jìn)行震害分析；調(diào)查威州鎮(zhèn)、映秀鎮(zhèn)等地重建工作，對其中廣泛采用的抗震新技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)研究。另赴廣州大學(xué)工程抗震實(shí)驗(yàn)室與設(shè)計(jì)院，綜合分析隔震技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用與發(fā)展。結(jié)合收集到的設(shè)計(jì)資料，以汶川二小為實(shí)例，利用SAP2000結(jié)構(gòu)分析軟件建立三維模型，定量地討論隔震技術(shù)應(yīng)用在抗震方面的優(yōu)勢。
- 詳細(xì)介紹：
- 摘要：本文通過對汶川地震后災(zāi)區(qū)學(xué)校建筑的破壞狀況、災(zāi)后重建工作進(jìn)行了調(diào)研和分析，著重分析學(xué)校建筑破壞嚴(yán)重的原因，對映秀鎮(zhèn)璇口中學(xué)、北川災(zāi)區(qū)進(jìn)行了震害分析；通過調(diào)查汶川威州鎮(zhèn)、映秀鎮(zhèn)等地房屋重建工作，對其中廣泛采用的先進(jìn)抗震新技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)研究。另赴廣州調(diào)研，參觀廣州大學(xué)工程抗震實(shí)驗(yàn)室，了解隔震建筑的設(shè)計(jì)流程及隔震支座的選用，綜合分析隔震技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用與發(fā)展。在調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合收集到的設(shè)計(jì)資料，以汶川二小為實(shí)例，利用SAP2000結(jié)構(gòu)分析軟件建立三維模型，進(jìn)行動力時(shí)程分析。對比傳統(tǒng)的加大截面法與運(yùn)用隔震法建立不同模型，定量地討論隔震技術(shù)應(yīng)用在抗震方面的優(yōu)勢。 關(guān)鍵詞：學(xué)校建筑 抗震結(jié)構(gòu) 隔震 仿真數(shù)值實(shí)驗(yàn) 撰寫目的： 在“5.12”汶川地震中，房屋建筑垮塌嚴(yán)重，近7萬人遇難。本作品針對如何提高建筑的抗震性能進(jìn)行了深入研究，并著重研究隔震等新型抗震技術(shù)。 基本思路： 在結(jié)合赴汶川災(zāi)區(qū)實(shí)地調(diào)研、廣州拓展調(diào)研成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件建模，運(yùn)用仿真數(shù)值分析的方法進(jìn)行研究，從而得出提高建筑抗震性能經(jīng)濟(jì)有效的方案。 1. 震害分析：赴汶川、北川等地震災(zāi)區(qū)進(jìn)行災(zāi)后調(diào)研，搜集震害資料，并對其進(jìn)行震害分析； 2. 搜集重建技術(shù)資料：就汶川都江堰、映秀鎮(zhèn)、威州鎮(zhèn)災(zāi)區(qū)重建情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，走訪援建技術(shù)部門； 3. 廣州拓展調(diào)研：赴廣州采訪周福霖院士，參觀廣州大學(xué)實(shí)驗(yàn)室及隔震建筑，就隔震技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行深度調(diào)研； 4. 計(jì)算機(jī)仿真數(shù)值實(shí)驗(yàn)分析：通過對比傳統(tǒng)抗震技術(shù)與隔震、阻尼器等新型抗震技術(shù)，分析在不同建筑中各種抗震技術(shù)的利弊； 5. 總結(jié)：綜合上述調(diào)研及計(jì)算機(jī)分析成果，對地震高發(fā)區(qū)房屋的抗震設(shè)計(jì)提出建設(shè)性參考意見。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 撰寫目的： 在“5.12”汶川地震中，房屋建筑垮塌嚴(yán)重，近7萬人遇難。本作品針對如何提高建筑的抗震性能進(jìn)行了深入研究，并著重研究隔震等新型抗震技術(shù)。 基本思路： 1.震害分析：地震災(zāi)區(qū)災(zāi)后調(diào)研，搜集震害資料；2.搜集重建技術(shù)資料：走訪援建技術(shù)部門；3.廣州拓展深度調(diào)研；4.計(jì)算機(jī)仿真數(shù)值實(shí)驗(yàn)分析：分析在不同建筑中各種抗震技術(shù)的利弊；5.總結(jié)：對地震高發(fā)區(qū)房屋的抗震設(shè)計(jì)提出建設(shè)性參考意見。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 1.實(shí)地調(diào)研，所得研究資料與數(shù)據(jù)直接來自于當(dāng)?shù)卦ú块T及設(shè)計(jì)單位，真實(shí)可靠；2.分別就抗震技術(shù)在不同建筑中的應(yīng)用進(jìn)行分析，主要包括：學(xué)校、住宅、醫(yī)院等，分析根據(jù)建筑特點(diǎn)采用不同的防震減災(zāi)措施；3.利用SAP2000結(jié)構(gòu)分析軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真數(shù)值實(shí)驗(yàn)分析，建立采用不同抗震技術(shù)的模型，對比分析得出技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)；4.理論與實(shí)踐相結(jié)合，從理論上驗(yàn)證技術(shù)的可行性，并就新型抗震技術(shù)的推廣及應(yīng)用作出更深入研究。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 1．作品針對如何提高建筑抗震性能，對比分析新老抗震技術(shù)，探討技術(shù)可行、兼顧經(jīng)濟(jì)效益的抗震設(shè)計(jì)方案； 2．作品中災(zāi)區(qū)重建房屋抗震新技術(shù)調(diào)研成果可以為抗震設(shè)計(jì)人員提供技術(shù)參考；計(jì)算機(jī)數(shù)值分析的新老技術(shù)對比結(jié)果亦可為抗震設(shè)計(jì)提供借鑒； 3．分析抗震新技術(shù)在實(shí)踐中的發(fā)展與阻礙，為之后的相關(guān)研究提供一定的參考意見。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 摘要：本文通過對汶川地震后災(zāi)區(qū)學(xué)校建筑的破壞狀況、災(zāi)后重建工作進(jìn)行了調(diào)研和分析，著重分析學(xué)校建筑破壞嚴(yán)重的原因，對映秀鎮(zhèn)璇口中學(xué)、北川災(zāi)區(qū)進(jìn)行了震害分析；通過調(diào)查汶川威州鎮(zhèn)、映秀鎮(zhèn)等地房屋重建工作，對其中廣泛采用的先進(jìn)抗震新技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)研究。另赴廣州調(diào)研，參觀廣州大學(xué)工程抗震實(shí)驗(yàn)室，了解隔震建筑的設(shè)計(jì)流程及隔震支座的選用，綜合分析隔震技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用與發(fā)展。在調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合收集到的設(shè)計(jì)資料，以汶川二小為實(shí)例，利用SAP2000結(jié)構(gòu)分析軟件建立三維模型，進(jìn)行動力時(shí)程分析。對比傳統(tǒng)的加大截面法與運(yùn)用隔震法建立不同模型，定量地討論隔震技術(shù)應(yīng)用在抗震方面的優(yōu)勢。
獲獎情況
- 1. “重慶大學(xué)第一屆大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃”校優(yōu)秀項(xiàng)目一等獎； 2.利用隔振原理設(shè)計(jì)的模型成功晉級英國領(lǐng)事館承辦的“設(shè)”想家抗震設(shè)計(jì)大賽全國十五強(qiáng)； 3.呂秋晨、劉希、孫裕順、張磊，《震后汶川學(xué)校建筑重建的調(diào)研與思考》，《重慶建筑》，2010.6，第九卷CN50/1150/U； 4.劉希、呂秋晨、孫裕順，《汶川地震災(zāi)區(qū)學(xué)校建筑抗震性能調(diào)查與分析》，“第一屆全國高校土木工程專業(yè)大學(xué)生論壇”； 5．劉希、呂秋晨、孫裕順、張磊，《汶川地震后羌寨建筑的抗震能力調(diào)研與分析》，《四川建筑》，2011年第31卷第2期。
鑒定結(jié)果
- 優(yōu)秀
參考文獻(xiàn)
- [1] 《漩口中學(xué)建筑震害調(diào)查分析》 葉列平 建筑結(jié)構(gòu) 2009.11； [2] 《汶川地震中學(xué)校建筑震害研究》 李碧雄 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版) 2009.03； [3] 《汶川地震中砌體結(jié)構(gòu)樓梯間震害分析》 潘從建 工程抗震與加固改造 2009.06； [4] 《從汶川地震談對建筑抗震設(shè)計(jì)的認(rèn)識》 王寧 中小企業(yè)管理與科技(下旬刊) 2010.01； [5] 楊隨新.關(guān)于隔震技術(shù)在威州重建中應(yīng)用情況的報(bào)告2[R]. 廣州建設(shè)局，2009.11，P4及附件P8 ； [6] 楊隨新. 關(guān)于隔震技術(shù)在威州重建中應(yīng)用情況的報(bào)告1 [R]. 廣州建設(shè)局，2009.11，P3-4； [7] 王翠昆，楊沈. 汶川地震對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的啟示[J]. 震災(zāi)防御技術(shù)，第3卷第3期，2008.9，P233-234； [8] 王永衛(wèi)，王群偉，杜杰. 隔震技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 山西建筑，第35卷第27期，2009.9，P75； [9] 李英民，劉立平. 汶川地震建筑震害與思考[M]. 重慶大學(xué)出版社，2008年10月； [10] 戴國瑩. 房屋建筑的隔震設(shè)計(jì)和消能減震設(shè)計(jì)[J]. 建筑科學(xué)，第18卷第 5期，2002.10，P56。
同類課題研究水平概述
- 1）國內(nèi)概述： 近幾年，地震頻發(fā)，特別是5.12汶川特大地震發(fā)生以后，大量的建筑結(jié)構(gòu)倒塌。建筑結(jié)構(gòu)不合理的倒塌模式，引發(fā)了工程界和學(xué)術(shù)界對建筑結(jié)構(gòu)抗震新出路的思考。對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念也從以往的對地震力一味“抗”出發(fā)，轉(zhuǎn)變?yōu)閷Φ卣鹆Α皽p”“隔”“消”的理念，大量的新建工程和加固工程在災(zāi)區(qū)的恢復(fù)重建中采用了新的抗震技術(shù)。傳統(tǒng)的加固技術(shù)側(cè)重在對建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能的加強(qiáng)，通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度、剛度和延性來提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，傳統(tǒng)的加固技術(shù)發(fā)展較成熟而且工程應(yīng)用廣泛，工程經(jīng)驗(yàn)豐富。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新的抗震技術(shù)也逐漸在實(shí)際工程的浮現(xiàn)蹤影。例如：隔震技術(shù)、消能減震技術(shù)等。由于這些技術(shù)的工程造價(jià)較高，在實(shí)際工程中廣泛推廣還有一些困難。但是這些抗震新技術(shù)在工程應(yīng)用中都能取得較好的抗震效果。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這些新技術(shù)在工程上的推廣前景越來越明顯。 目前，工程應(yīng)用上較為廣泛采用的是鉛芯橡膠墊隔震支座。其原理是通過把隔震消能裝置（橡膠隔震墊）安放在結(jié)構(gòu)物底部和基礎(chǔ)（或底部柱頂）之間，把上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)“隔開”。這樣，改變了結(jié)構(gòu)的動力特性和動力作用，明顯地減輕結(jié)構(gòu)物的地震反應(yīng)，達(dá)到“以柔克剛”的效果。其具有隔震效果明顯、穩(wěn)定，豎向承載力大，安裝方便，耐久性好等特點(diǎn)。近幾年，我國的隔震技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，特別是在汶川地震后，大量的抗震新技術(shù)應(yīng)用在災(zāi)后重建建筑中。例如位于都江堰市的都江之春改建工程就是比較典型的一個(gè)采用橡膠墊隔震技術(shù)的工程。 2）國外概述： 橡膠墊隔震技術(shù)是國際上比較熱門的工程抗震新技術(shù)，目前，很多國家在建筑物中使用橡膠墊隔震技術(shù)，如日本、新西蘭、美國、意大利等國家。橡膠墊隔震房屋減震性能表現(xiàn)非常顯著，工程經(jīng)驗(yàn)豐富。1994年1月17日，美國洛杉磯大地震中，該市相距不遠(yuǎn)的兩個(gè)醫(yī)院，一個(gè)是隔震的，地震時(shí)醫(yī)師護(hù)士照常工作，毫無問題；另一個(gè)是不隔震的，損壞厲害，一直無法恢復(fù)工作。1995年1月17日，日本神戶大地震，該市的西部郵政大樓和松村研究所大樓等隔震房屋經(jīng)受了地震的考驗(yàn)，房屋結(jié)構(gòu)安全完好，儀器、設(shè)備、裝修等絲毫無損。隔震技術(shù)的優(yōu)越性是經(jīng)過實(shí)際工程檢驗(yàn)的，工程應(yīng)用上技術(shù)也較為成熟。日本已經(jīng)出臺了關(guān)于隔震技術(shù)的詳盡規(guī)范，其設(shè)計(jì)要求比我國嚴(yán)苛，隔震支座的生產(chǎn)工藝亦居于領(lǐng)先地位。在近期的日本東海地震中，隔震房屋均表現(xiàn)出優(yōu)越的抗震性能，極大地減少了地震中的人員傷亡。
