礦區(qū)建筑結(jié)構(gòu)論文

前言：本站為你精心整理了礦區(qū)建筑結(jié)構(gòu)論文范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價(jià)值，我們的客服老師可以幫助你提供個(gè)性化的參考范文，歡迎咨詢(xún)。

1地震震動(dòng)對(duì)礦區(qū)建筑的影響

地震短效的震動(dòng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目在使用中會(huì)存在很大的問(wèn)題，這個(gè)任務(wù)也一直困擾著工程技術(shù)人員，這里面的困難往往存在于對(duì)整個(gè)建筑整體結(jié)構(gòu)的影響。震動(dòng)的產(chǎn)生會(huì)涉及很多學(xué)科，不僅有靜力學(xué)的研究，動(dòng)力學(xué)的研究更是重點(diǎn)。其中也包括結(jié)構(gòu)力學(xué)的相關(guān)研究，涉及的面大，在建設(shè)的同時(shí)，應(yīng)該把這些額外的因素作為一定的影響因素作為考慮的對(duì)象。在地震中，震區(qū)彼此所處的環(huán)境不同，地震的振幅也存在很大的差異，對(duì)于后期的礦區(qū)建筑物的損毀程度也會(huì)出現(xiàn)不同。無(wú)論如何，地震效應(yīng)都會(huì)對(duì)礦區(qū)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響和危害。

1.1地震震動(dòng)對(duì)煤礦建筑物地基的影響地質(zhì)巖層中的巖石大多處于靜止的狀態(tài)，但是在地震區(qū)的地層會(huì)產(chǎn)生大量的能量，并將這些能量傳到地表。這種能量將使巖石在不同的方向上移動(dòng)，圍巖也會(huì)有一定的擾動(dòng)，能量再次以波的形式輻射周?chē)母蓴_。在理論研究中，我們將以這種形式來(lái)跟蹤波形進(jìn)行顯示。礦區(qū)建筑物附近的波傳遞的能量的作用下，也有一定程度的擾動(dòng)，如波的傳播距離和大小為基礎(chǔ)的干擾程度，當(dāng)波能量較大時(shí)礦山建設(shè)將大幅度波動(dòng)，當(dāng)波的傳播距離和傳輸出來(lái)的能量較小，礦區(qū)建筑物受到的干擾就相應(yīng)減少。礦區(qū)建筑物的地基一般的埋深比普通的建筑物要深，這也是為了滿(mǎn)足設(shè)計(jì)中的需要，大量使用厚度要求比較高的土壤。在基礎(chǔ)建設(shè)中，將使用打夯機(jī)不斷夯實(shí)地基土，定時(shí)檢測(cè)夯實(shí)機(jī)的壓實(shí)效果，但在受地震區(qū)的晃動(dòng)會(huì)使地基的影響更為劇烈，使土壤松脫的現(xiàn)象也更為嚴(yán)重，不均勻沉降會(huì)比較厲害，如果一個(gè)較大的地震影響地基，將出現(xiàn)整體塌陷的現(xiàn)象。另外，在地震震動(dòng)發(fā)出的能量在影響地基土質(zhì)的同時(shí)，還會(huì)擾亂地下水的流向，將整個(gè)地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)徹底改變，出現(xiàn)很多設(shè)計(jì)中無(wú)法預(yù)料到的可能性發(fā)生。這都會(huì)嚴(yán)重的影響地基的承載能力，后期會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。

1.2地震震動(dòng)對(duì)礦區(qū)建筑物伸縮縫的影響在礦區(qū)建筑物的設(shè)計(jì)開(kāi)始就充分考慮了建筑因各種原因發(fā)生不均勻沉降變形，設(shè)計(jì)師將設(shè)置沉降縫的施工目的就是要考慮到建筑物可能出現(xiàn)的變形，為了建筑的變形靈活的起到保護(hù)的作用。但在受到地震的晃動(dòng)，地基基礎(chǔ)已經(jīng)出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，不能以設(shè)計(jì)值進(jìn)行正常沉降，礦區(qū)建筑可能是整體偏移或者不規(guī)則變形。在這個(gè)時(shí)候，早期的建設(shè)是保護(hù)建筑物伸縮縫將沒(méi)有任何保護(hù)作用。在地震中，巖石與巖石之間的摩擦，產(chǎn)生大量的熱量，在一個(gè)短時(shí)間熱不會(huì)很快消散，從而影響周?chē)ㄖ铩Ｔ诘V區(qū)建設(shè)中，受地震產(chǎn)熱溫度的影響，會(huì)造成很多的傷害。混凝土材料在不同溫度的影響會(huì)出現(xiàn)變形甚至破壞。在高溫下的混凝土，將失去良好的抗壓能力。高溫出現(xiàn)會(huì)由于預(yù)應(yīng)力材料的能量損失。材料的變形會(huì)引起結(jié)構(gòu)變形，施工縫也未能發(fā)揮其應(yīng)有的設(shè)計(jì)效果。

1.3地震震動(dòng)對(duì)煤礦礦區(qū)建筑物受力的干擾對(duì)煤礦的建筑物地震影響，改變了不可逆扭轉(zhuǎn)變形。煤礦礦區(qū)建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的受到彎曲應(yīng)力，以及很常見(jiàn)正向和斜向壓力的共同作用。在受力結(jié)構(gòu)的重新分布的結(jié)構(gòu)層中，由于煤礦建筑是一個(gè)剛性整體，基本沒(méi)有柔性基礎(chǔ)作為保障，彎曲和扭轉(zhuǎn)荷載在假設(shè)階段都沒(méi)有納入設(shè)計(jì)的范圍，設(shè)計(jì)中也不考慮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)構(gòu)在原來(lái)的拉伸載荷而仍在彎曲載荷下工作。在許多的受力結(jié)構(gòu)中，最初由構(gòu)件軸心受壓，在很短的時(shí)間內(nèi)將成為偏心(包括大偏心和小偏心)受壓。彎曲和扭轉(zhuǎn)作用下的另一種組合結(jié)構(gòu)形式。

2如何降低地震震動(dòng)對(duì)礦區(qū)結(jié)構(gòu)物的影響

無(wú)論爆破震動(dòng)的機(jī)理是怎樣的，它都對(duì)建筑物產(chǎn)生了很多的破壞作用。鑒于此，我們就要提出相關(guān)的方案，降低地震震動(dòng)的危害。

2.1加大施工材料投入力度在地震時(shí)，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生巨大的外部荷載，在施工中對(duì)于材料的等級(jí)可以適當(dāng)?shù)奶岣撸梢栽龃蟛牧铣杀镜拈_(kāi)支，原來(lái)使用C30的混凝土級(jí)別可以調(diào)整至C50，鋼筋的分布密度也可以相應(yīng)的提高。用這樣的辦法加強(qiáng)煤礦結(jié)構(gòu)物的抗震等級(jí)。對(duì)于材料的選擇要盡可能的選擇強(qiáng)度較強(qiáng)、耐久度較好的使用，對(duì)于設(shè)計(jì)的要求在施工中必須嚴(yán)格遵照，不得出現(xiàn)擅自偷工減料的現(xiàn)象，對(duì)于施工的工藝也要嚴(yán)格的要求，把好每一道關(guān)，切實(shí)的做好施工的任務(wù)。用這樣的方法也可以在一定范圍中可以減低地震發(fā)生后對(duì)結(jié)構(gòu)物的破壞。地震的發(fā)生無(wú)法控制，但是對(duì)于建筑物的強(qiáng)度安全完全可以控制。

2.2設(shè)計(jì)中考慮多方面因素現(xiàn)階段，我國(guó)在對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候都要考慮到扭曲變形的因素，在一些歐美國(guó)家對(duì)于扭曲變形已經(jīng)有較為嚴(yán)密的規(guī)定和要求，我國(guó)也在不斷的探索研究這一細(xì)則。在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)規(guī)范中必須考慮到結(jié)構(gòu)物所受到的彎曲和彎扭變形，結(jié)構(gòu)物在受到這類(lèi)組合力的同時(shí)會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)變形，必須控制好變形的范圍，保證結(jié)構(gòu)物的正常使用。例如結(jié)構(gòu)物大偏心受壓的時(shí)候，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋承受抗拉強(qiáng)度的同時(shí)還要分一部分的抗壓強(qiáng)度，通常意義下鋼筋的抗壓強(qiáng)度值較低，不會(huì)使用鋼筋作為抗壓材料，一旦出現(xiàn)此類(lèi)情況就要控制材料不會(huì)出現(xiàn)脆性變形，避免出現(xiàn)材料的失穩(wěn)破壞。在設(shè)計(jì)研究礦區(qū)結(jié)構(gòu)物的構(gòu)建當(dāng)中，就要考慮到這些原因，此外還要將以往整體剛性基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換為柔性基礎(chǔ)，來(lái)應(yīng)對(duì)地震中出現(xiàn)的不規(guī)則應(yīng)力狀態(tài)。改變結(jié)構(gòu)的不同受力適應(yīng)能力，可以有效的避免結(jié)構(gòu)物在地震當(dāng)中受到更多的破壞。

2.3控制地震對(duì)結(jié)構(gòu)物影響效果在地震震動(dòng)中產(chǎn)生大能量的波，會(huì)是周邊的礦區(qū)建筑物發(fā)生小幅度的位移。為了控制地震震動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響，事先要對(duì)結(jié)構(gòu)物作位移測(cè)量，觀測(cè)好結(jié)構(gòu)物周?chē)牡刭|(zhì)情況，來(lái)確定礦區(qū)建筑物較為可靠的破壞標(biāo)準(zhǔn)。

2.4考慮礦區(qū)建筑物和震動(dòng)之間的關(guān)系在結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算中，頻率計(jì)算是一項(xiàng)重要的計(jì)算準(zhǔn)則。建筑物自身頻率和地震產(chǎn)生的頻率處于一個(gè)量級(jí)的時(shí)候，最容易發(fā)生共振的現(xiàn)象，對(duì)于結(jié)構(gòu)物的損壞也是最大的的。為了有效的避免這樣的情況發(fā)生，將地震對(duì)于建筑物的影響程度降至最低，我們就提出了關(guān)于波形的理論研究。在波型的運(yùn)動(dòng)傳遞理論來(lái)解釋這一現(xiàn)象，當(dāng)?shù)卣鸩▊鬟f到礦區(qū)建筑物時(shí)，產(chǎn)生的波形與建筑物的形狀和振動(dòng)波形融合，如果兩個(gè)波形的峰值（階層）狀態(tài)處于同一位置上時(shí)就會(huì)使得結(jié)構(gòu)發(fā)生共振。當(dāng)兩列波的波谷相互接觸時(shí)，對(duì)于礦區(qū)結(jié)構(gòu)物不產(chǎn)生任何影響。為了保護(hù)礦區(qū)建設(shè)，術(shù)人員會(huì)盡可能的兩個(gè)波峰和波谷相互錯(cuò)開(kāi)，能量相互抵消可以有效的保護(hù)建筑物。在地震多發(fā)地區(qū)中，對(duì)于煤礦礦區(qū)建筑物之間設(shè)立多個(gè)震動(dòng)檢測(cè)站，對(duì)傳遞過(guò)來(lái)的能量作出初步的估算，好讓技術(shù)人員可以掌握第一手的技術(shù)資料，為以后建筑物的維修和新的結(jié)構(gòu)物構(gòu)建提供了技術(shù)支持。

3地震破壞準(zhǔn)則分析

礦區(qū)結(jié)構(gòu)物在地震中的損傷和受到地震波及其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)研究的不斷深入。對(duì)于地震的振幅和頻率譜，兩種元素決定了地面結(jié)構(gòu)物的運(yùn)動(dòng)特性，對(duì)于結(jié)構(gòu)的運(yùn)行描述，地震中的能量有直接對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響，同時(shí)還存在其他的最大響應(yīng)幅值和頻譜結(jié)構(gòu)。當(dāng)?shù)卣鸬某掷m(xù)時(shí)間不同，對(duì)于建筑物的損傷也不同。時(shí)間越長(zhǎng)，建筑物受到的累積損傷值就會(huì)不斷的提高。單一參數(shù)的地震破壞準(zhǔn)則被認(rèn)為超出結(jié)構(gòu)第一最大響應(yīng)值。在對(duì)地震現(xiàn)實(shí)的模擬情況中，所構(gòu)建出來(lái)的模型可以很好的模擬地震時(shí)發(fā)生的情況，這是因?yàn)橛?jì)算模型在使用中十分的簡(jiǎn)單和方便，也得到了很廣泛應(yīng)用。然而，它沒(méi)有考慮到結(jié)構(gòu)的影響，因而不能反映故障全體過(guò)程。地震危險(xiǎn)性分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)的最大響應(yīng)和累積損傷邊界的相互作用形成了相互的關(guān)聯(lián)。隨著累積損傷的時(shí)間增加，對(duì)于結(jié)構(gòu)的損傷值也在不斷的提升，最大響應(yīng)的控制范圍不斷減少；同時(shí)，隨著結(jié)構(gòu)的最大響應(yīng)的增加，累積損傷減少了控制界限。結(jié)構(gòu)的地震破壞是由于地震波大聯(lián)合作用引起的幅值和循環(huán)加載。實(shí)際的地面震動(dòng)的相關(guān)運(yùn)動(dòng)是非常復(fù)雜的載荷加載過(guò)程，它包括水平，垂直，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)成分組成，不同的地震水平，不同的距離，不同立地條件下，地震動(dòng)態(tài)和各種地震成分比例不同。因?yàn)椴考诟邚?qiáng)的荷載之前出現(xiàn)失效，在這樣的作用下礦區(qū)建筑結(jié)構(gòu)的各種振動(dòng)不同的模式，實(shí)際地震動(dòng)作用下礦區(qū)建筑中復(fù)合材料的出現(xiàn)失效模式，相應(yīng)的地震損傷標(biāo)準(zhǔn)也隨著地震時(shí)間的變化而變化，對(duì)于結(jié)構(gòu)中穩(wěn)定性能也有更高的要求，加強(qiáng)高性能的材料就是最為有效的辦法之一。

4結(jié)束語(yǔ)

地震產(chǎn)生的震動(dòng)會(huì)對(duì)礦區(qū)建筑產(chǎn)生很多不良的影響，但是這些建筑物所受到的危害可以通過(guò)一些科學(xué)技術(shù)的手段加以避免，使得建筑物受到地震的損壞降至最低。本文中著重提出了關(guān)于地震對(duì)建筑物的影響，相關(guān)的地震效應(yīng)也做出了分析研究。對(duì)于震動(dòng)在傳遞后對(duì)礦區(qū)建筑物結(jié)構(gòu)的危害也具體進(jìn)行了說(shuō)明，重點(diǎn)是文中提出了改善這一現(xiàn)狀的方式方法，目的就是最大可能的降低震動(dòng)對(duì)礦區(qū)建筑結(jié)構(gòu)的影響。

作者：王茜單位：中鐵咸陽(yáng)管理干部學(xué)院