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基本信息
- 項目名稱：
- 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)工程抗震實驗室與設(shè)計院，綜合分析隔震技術(shù)在實踐中的應(yīng)用與發(fā)展。結(jié)合收集到的設(shè)計資料，以汶川二小為實例，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)工程抗震實驗室，了解隔震建筑的設(shè)計流程及隔震支座的選用，綜合分析隔震技術(shù)在實踐中的應(yīng)用與發(fā)展。在調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合收集到的設(shè)計資料，以汶川二小為實例，利用SAP2000結(jié)構(gòu)分析軟件建立三維模型，進(jìn)行動力時程分析。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)值實驗 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)實地調(diào)研、廣州拓展調(diào)研成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行計算機(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)實驗室及隔震建筑，就隔震技術(shù)的實際應(yīng)用進(jìn)行深度調(diào)研； 4. 計算機(jī)仿真數(shù)值實驗分析：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)研及計算機(jī)分析成果，對地震高發(fā)區(qū)房屋的抗震設(shè)計提出建設(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.計算機(jī)仿真數(shù)值實驗分析：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)計單位，真實可靠；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)行計算機(jī)仿真數(shù)值實驗分析，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.理論與實踐相結(jié)合，從理論上驗證技術(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)用價值和現(xiàn)實意義
- 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)計人員提供技術(shù)參考；計算機(jī)數(shù)值分析的新老技術(shù)對比結(jié)果亦可為抗震設(shè)計提供借鑒； 3．分析抗震新技術(shù)在實踐中的發(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)工程抗震實驗室，了解隔震建筑的設(shè)計流程及隔震支座的選用，綜合分析隔震技術(shù)在實踐中的應(yīng)用與發(fā)展。在調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合收集到的設(shè)計資料，以汶川二小為實例，利用SAP2000結(jié)構(gòu)分析軟件建立三維模型，進(jìn)行動力時程分析。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)練計劃”校優(yōu)秀項目一等獎； 2.利用隔振原理設(shè)計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(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)計和消能減震設(shè)計[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)驗豐富。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新的抗震技術(shù)也逐漸在實際工程的浮現(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)的工程造價較高，在實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)的兩個醫(yī)院，一個是隔震的，地震時醫(yī)師護(hù)士照常工作，毫無問題；另一個是不隔震的，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，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)過實際工程檢驗的，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。
