大跨度桥梁抗震设计及加固技术探讨汇总4篇

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抗震加固改造工程的实施与研究【第一篇】

摘要 基于我国城市中20世纪80年代前后建设的小区住宅建筑在抗震、使用、能耗等方面存在的问题，以及目前老旧住宅的改造研究进展，结合西城区榆树馆社区典型案例，通过走访改造牵头方、改造施工者和项目使用者三方以了解项目实施的情况，并整理和分析其在设计、施工中存在的问题，总结工程的社会效益和时代价值，以期为同时期其他老旧住宅的改造提供借鉴。

关键词 抗震加固 节能改造 施工 改造效益

1 抗震加固改造工程与项目概况

20世纪80年代前后，为解决居民住房问题，北京政府曾投入大量资金，建造了大量的城市住宅，对缓解当时的住房矛盾产生了重要作用。然而，由于当时对地震危害的认识不足，大量房屋未通过抗震设计，抗震性能差，多层砖混结构单元式住宅存在极大的安全隐患。同时，现存的老旧城市住宅，由于建设标准较低、结构老化等原因，与我国现今经济水平、居民的生活条件与住居模式等不相适应，已成为影响居民生活的问题。因此，北京市政府以提高城市居民的住宅安全水平和居住品质为目的，开始实施一系列的房屋建筑抗震节能综合改造的惠民措施。位于北京市西城区榆树馆社区中的部分住宅楼即属此列。

榆树馆社区位于北京三环以内，靠近北京动物园与西直门商圈，人流密集，公共设施便利，交通通达度高，区位条件好。且由于住宅多由企业福利分配所得，居民之间熟识程度较高，社会关系牢固，社区文脉显著。

由于建造年代较早，住宅楼居住标准较低，环境景观条件较差。由厨房、卫生间、居室、储藏室和阳台等功能空间构成的原始户型难以适应现今居民生活方式。一个灶台加一个洗手池组成的厨房，同一个蹲坑和一个墩布池构成的卫生间，这样的户型空间较为落后，不但缺少起居室、餐厅、门厅等现在常见的功能空间，而且原有空间相对封闭、功能不完善、空间设施相对陈旧。外部环境还存在着停车位紧缺、景观植被无人打理、社区物业管理落实不到位、社区入口无人管理、私搭乱建及私人占用公共空间等问题。而且，住宅排列较单一，室外缺少活动健身及居民休憩交往的空间。

2 改造的策略与实施方法

改造方式

西城区既有住宅改造项目，以改善居民的居住条件为宗旨，通过适当增加居住面积、扩大功能空间、改善厨卫设施等方法，提升居住品质，改善城市环境，实现老旧住宅的可持续发展。

在改造资金的筹措上，由政府投入专项资金，居民无需承担改造费用，且在占用房屋的改造期间，居民得到周转费、搬迁费及其他补偿。例如，北京市重大项目建设指挥部办公室以每坪每月100元的标准补贴给住户，用于搬迁安置等。

在改造的方法上，针对老旧住宅楼的现状差异使用两种方式：1）对达不到抗震要求的既有老旧住宅，首先在保证主体结构稳固安全的前提下，提高房屋居住空间的适应标准，采用“外套工业化”的措施，对结构进行抗震加固，同时增设无障碍设施，为居民提供更方便的使用功能；2）针对配套设施老化、建设标准较低、能耗大的老旧住宅，在改造过程中要考虑可持续发展的需要，以符合节能环保要求，主要包括加贴外墙保温材料，更换更为节能的门窗构件，增加遮阳设施，提高屋顶保温隔热及防水能力，对住宅楼的外立面和室外公共空间等处同时进行改造。

改造程序

由西城区政府立项拨款，委托西城区房屋土地管理中心（甲方）组织招标，确定�

在改造老旧住宅楼的前期，开展调研、勘察和协调的活动。致居民一封信等信息，由居委会配合，与居民签定协议。由于是入户改造，需要居住居民在施工期间搬迁，就搬迁费、拆迁补贴及相应商品房屋的使用等与之达成协议。准备就续以后，开始施工。具体的步骤如下。

（1）调查摸底、拟定计划阶段。各区政府按照市政府统一下达的总体计划，落实改造工程的具体点位，统一上报市房产局，市房产局审核后，申请市政府计划立项。

（2）规划设计、征求意见阶段。由街道办事处和榆树馆社区居委会牵头，协同区物业办公室，建立业主委员会等自治组织。在规划设计的同时对居民进行宣传动员，以区物业办公室为主，就小区改造的设计方案向业主委员会和社区居委会征求意见。

（3）确定方案、组织实施阶段。确定项目的设计方及施工方，明确各主体在改造工程中的任务。而此时的西城区房管所，在改造中主要负责协调施工单位同社区、业主间的关系。

（4）竣工验收、项目结算阶段。该旧区改造在项目完成后，将由区政府组织所在的街道办事处、社区居委会、业主委员会等进行项目的检验，同时西城区房管所负责项目的结算。

改造实施

西城区既有住宅改造现已实施了两项工程：展览路4号楼、榆树馆东里1～6号楼。其中展览路4号楼为试点，两者的建造方式、改造内容及其他信息等几乎完全相同，笔者就现阶段改造完成程度的不同，采取实况调研、居民调查问卷、走访居委会及居住居民等方式，来分析西城区既有老旧住宅楼抗震加固工程的实施效果。

展览路4号楼

展览路4号楼始建于1972年，总建筑面积为，于2012年7月至2013年1月进行改造。改造后新增面积为，现已完成。原始结构形式为砖混结构，改造完成后结构形式为外加现浇剪力墙。该建筑层数为5层，建筑高度为，层高，是由4个单元组成的板式住宅，每个单元为一梯四户。

本次改造以楼体的抗震扩容及节能�

针对室外环境的改造内容有：采用装修的方式对楼梯间、公共走道、外墙面等进行粉刷与涂料处理；拆除影响单体施工的违建、架空线路；对原建筑室内及外墙明敷设的各种管线、空调机等进行统一整理归位；在单元入口处增设坡道等无障碍设施，扩大公共走廊并在入口内加装不锈钢靠墙扶手等；应用门禁系统单元门；对拆除窗护栏的一、二楼层集中安装内置窗护栏；进行防雷修复、消防改造等以增强空间的安全性；改善公共生活环境。

展览路4号楼现已施工完毕的，居住居民已迁回入住，参照同时期建造的展览路6号楼，对比前后的效果如图1～4所示，基本实现改造的目标，具体如下。

（1）楼体外观：楼体管线得到了规整，空调机位重新安放，建筑立面整洁干净。

（2）楼内公共空间：走廊内原外露管线得到规整，储藏等公共面积增加，楼内墙体重新粉刷。

（3）室外公共空间：临时停车有序，居民楼前绿地规整，公共休息区舒适干净。

（4）楼体细部：入口单元门外立面进行处理，增加无障碍坡道；窗户采用保温窗，统一护栏；小商品房立面整改。

榆树馆东里1号楼

榆树馆东里1号楼始建于1972年，建筑高度为，层高，目前正在改造中。该建筑是由3个单元组成的5层居住建筑，原有结构形式为砖混结构，南北朝向。2014年8月开始进行改造，建筑南北向长度向外扩展，加大建筑进深尺寸标准层。面积由原来的增加到，平均每户建筑面积增加了10m2左右。改造后结构形式同展览路4号楼。

此次改造采取的措施主要有：针对砖墙承重的老旧住宅，采用外套式抗震加固方法提高其整体性。即在原有砌体结构住宅楼外侧增加钢筋混凝土剪力墙，使其结构形式从单一的砌体结构变为砌体一混凝土混合结构（图5），并粘贴聚苯板保温层，对建筑外立面进行节能保温改造。

榆树馆东里1号楼现处在施工阶段，对比改造方案平面设计图，结合施工现场调研，归纳改造前后的差异性，具体如下。

（1）改造方案前后平面图对比，如图6所示，扩建改造的内容主要为：首先向南整体扩建1800mm，以增加南向卧室的面积；其次向北整体扩建1400mm，以扩大厨房、卫生间的面积。

（2）施工现场，如图7所示，将原有纵墙外表面的阳台、挑板拆除，对楼体两侧贴纵墙并外加横墙板加固。

榆树馆东里1号楼的改造，在增加住宅楼使用面积的同时，通过约束原砌体结构进行抗震加固，提高了结构的抗震能力，而且因外贴的加固墙板可采用工业化的预制构件，可节省劳动力、缩短施工工期，且对建筑内部原有装修、管线等设施破坏性较小，对老旧住宅小区的生活环境影响较小。

3 改造效益与问题

改造效益

通过抽样调查问卷对居民改造满意度进行调查，大数人表示改造结果比预想要好。西城区既有住宅抗震加固改造工程的成功实施，为北京老旧住宅的改造提供了不少启发和实践经验，改造后的效益主要如下。

使用效益

（1）建筑安全性的提升，使用寿命预计延长约30年，可抵挡8级地震。

（2）住户使用面积的扩大，平均每户面积增10m2左右。

（3）热工效能的改善，室内温度明显上升。

（4）老旧住宅楼室内外环境的美化，使得室内宽敞、外观整洁。

（5）对比建筑拆除重建所产生的难以再利用的大量垃圾、噪声及水污染等现象，改造工程明显具有节能环保等优势。

（6）施工时间短，有利于居住居民尽快入住。

历史与文化效益

（1）对老城区城市规划风貌特色的保护。上世纪70年代建造的住宅楼在城市发展过程中形成，具有时代的特色，保护工作对延续北京老城区历史文脉等有着积极的作用。

（2）社区文脉的延续，有利于维护邻坊间关系及进行社区的管理。

改造中存在的问题

老旧住宅改造工程基本实现了改造的目标，但也存在着一些问题，主要有以下几个方面。

（1）居民组织动员的问题。因居住居民临时私搭、违建等问题影响改造工程的进行，极个别住户搬迁时间过长，滞留在改造住宅楼内。

（2）造价标准有待进一步修订。据笔者走访西城区房管，原根据试点项目预算为2800元/m2，而至施工完成时，实际造价为5811元/m2，与原定预算出入较大。

（3）工程有待进一步完善。展览路4号楼由于改造工程进行至2013年1月，因冬天施工困难，节能抗震改造加固设计方案及施工中仍存在一些细节问题需要完善，还有一些零活需要完成。

（4）责任归属的问题。因需入户施工，在住户居民临时迁走的时间里，出现物品损坏、丢失的情况，责任归属不明。

施工过程中出现的问题

通过对项目的牵头方、施工方、社区居委会及居住居民等调研，问题的总结主要有以下几点。

（1）施工环境的制约。由于噪声、空气污染等问题，无法进行夜间施工，以至于施工生产效率降低；项目所处位置区位人流密集，且场地狭小，使施工材料装卸不便、周转困难，不利于施工的临设布置。

（2）施工单位与居民的相互干扰。主要体现在噪音、交通上与居民形成干扰，文明绿色施工的环保要求高，防护难度大。

（3）相关单位的协调配合。为保证施工人员的安全，在改造过程中需要临时切断部分施工区域内的能源供给，如水、电、煤气等，而相关程序审批的时间较长，耽误施工的进度。

（4）施工现场情况多变。旧楼外部结构复杂，地下管线不明，只能在摸索中施工。例如，老楼的新增区域如何与老区域连接形成一体，室内年久失修管线及屋面板的更换或加固也都是改造中可能会遇到的难点。

4 结论

既有老旧住宅改造工程在实现抗震加固、提高住宅品质、为居民提供舒适居住环境等方面有着重要的作用。本文在对北京榆树馆社区的居住环境和施工状况进行详细调查和访问的基础上，分析改造前后的情况，归纳总结抗震加固改造工程的实施情况，并结合西城区改造的实际情况，总结出改造的有效策略，包括：制定科学的实施细则，有助于明确责任归属；征求居民群众的意见，以完善对改造工程质量的监管，确保改造效果；对资金进行合理的预算，同时多方面筹措资金，以保证应对施工现场多变的情况；及时统计改造后节能减排、抗震加固效果的相关数据，促进改造工作的顺利开展。

电气抗震设计范文【第二篇】

关键词：变电站建设 土建工程 技术

从工程建设角度来看，土建工程是变电站建设中必不可少的重要环节。而起土建工程涉及到土建、给排水、采暖通风、电气设备安装专业等，它是电气安装工程的前提基础，其施工质量会直接影响到整个工程的质量和效益。因此，研究变电站土建工程建设中的关键技术是一项赋有现实意义的课题。

一、土建工程主建筑结构的抗震技术

对于土建工程而言，由于主建筑结构的安全性与耐久性设计是尤为重要的。因此，这涉及到主建筑结构抗震问题。要确保土建工程中主建筑结构的良好抗震性能，为此要做好以下几方面的工作：

1.选址的科学性。建筑物的抗震能力与场地条件有密切的关系，场地条件包括地质构造，地基土质和地形，对建筑物震害有着明显的影响，变电站建筑物如建在地震断裂带及其附近，地震时最易倒塌，因此，选址时应避开地震带。

2.结构选型。应根据建筑物的基本条件来决定，合理的结构选型，可加强结构的整体刚度。同时，增强结构构造连接，是减轻地震灾害，提高抗震能力的前提条件。结构选型应有明确的计算简图和合理的传力途径，结构内力分析应符合建筑物的实际情况，结构体系应有多道防线，应具有必要的强度和良好的变形能力，避免因部分构件失效而导致整个结构的破坏。

3.施工组织技术。在正确选择站址和地基基础按抗震设计的基础上，施工质量成为结构抗震的重要环节。目前施工质量存在问题是多方面的，有的施工单位抗震意识缺乏，对工程质量要求不严，设计意图不能落实，不按规程施工，偷工减料，给工程质量带来隐患，因此需要加强施工监督机制，完善施工质量体系，提高施工队伍的素质和质量意识。

二、土建工程的地基处理技术

对于变电站土建工程而言，地基处理技术尤为重要，因为基础打得牢固与否，处理是否科学合理，直接影响到后期的其他变电站工程建设。而土建工程的地基处理，主要包括以下三方面：

1.建筑基础的处理。在设计前一般会对整个站址进行地质勘察，设计过程中要选择其适合的基础形式。变电站的建筑物基础形式有两种：即独立基础和条形基础。在施工过程中，如果出现基坑（槽）挖至设计标高明地的问题，就要对基底土质采取触探实验的处理措施，如果实验结果显示地基承载力达到设计要求时，则可进入下一道工序。若实验结果显示地基承载力达不到设计要求时就要采取相关处理措施：①片石垫层：若出现的情况是该处基础填土区域填土不深时，可用M10水泥砂浆和片石砌筑至设计标高，且开挖至符合设计要求的持力层；②扩大基础的底面积处理方法，此处理方法是针对当地基承载力与设计要求相关不大时的情况；③挤密桩处理技术，该法是针对于基础部处于软弱土层且无法判断该土层厚度时的情况。

2.围墙基础的处理技术。围墙分布在变电站的四周，挖土区的围墙基础一般不会出现什么问题，如果填土区填土厚度不大时，设计时围墙可砌在挡土墙上，这样可节约用地。情况相反时，即填土厚度较大时，这对挡土墙设计和工艺要求，却相对要高，无疑这会增大工程造价。建议设计时采用自然放坡的处理形式，在坡底砌筑不高的挡土墙，一般不宜砌在挡土墙上，这是为了整个围墙的美学效果考虑，处理方法可砌在填土区域，可用桩基础或地基梁。

3.变压器等基础的处理技术。变压器、构支架基础都属于独立基础，不同的是其上部的设备和管线都是相连的，据此，设计处理时有必要将其沉降控制在允许范围内，其沉降控制范围要根据规范要求进行调控。如果出现基础不良地基，建议采取片石垫层或其它有效的处理技术；而如果出现大部分构支架基础处理较深的填土无时，建议用桩基础处理技术。

三、土建设计中的防火防噪技术

建筑防火防噪问题，也是变电站土建工程建设需考虑的重点内容。为此也需要采取相应的技术措施与方法：

1.土建设计中的防火。就变电站建筑物而言，国家电力防火规范规定最低耐火等级为二级，火灾危险性类别主控制室和继电器室为戊类，配电室为丙或丁类；建筑物的屋面应采用非燃烧体。主控制室、继电器室、微波载波机房的墙面可采用较高等级的难然烧材料及自熄型饰面材料，隔墙、顶棚宜采用非燃烧材料。同时，建筑物安全疏散出口数量设置、防火门等级要求及其开启方向等方面的设计均应满足规范要求，且在建筑物内还需配置一定数量的消防器材。变电站的火灾事故绝大部分是由电气设备特别是带油设备所引起的，这类火灾用水扑救的作用不大。电缆是容易燃烧引起火灾的物体，在站内其分布较广，采用固定灭火设施来应对由电缆起火引起的火灾不太经济，也不现实。所以，电缆消防应采用的主要措施是分隔及阻燃。变压器是变电站内最重要的设备，防火要求更高，应在设计中加以重视。国家规范规定，主变压器对主要生产建筑物及屋外配电装置最小防火安全距离要求不得小于10m。设计人员在设计过程中要严格检查主变压器之间、主变压器与其他充油设备以及主变压器与建筑物之间的距离，当防火净距小于规范要求时，就应在设置防火隔墙，同时防火墙的耐火极限需达到《火力发电厂与变电所设计防火规范》规定的具体时限。

2.土建设计中的防噪。变电站内的电气设备在运行过程中会产生较大的噪音，会影响附近居民的生活。在变电站土建设计时要考虑到这一点，合理地规划布局，优化通风设计，减少噪声污染。因此，变电站选址时，在满足供电规划的前提下，可首先考虑把变电站建在背景噪声比较大、或对噪声可以起到缓冲作用的区域；其次是优化变电站的通风设计，在进风口设置消音设备，降低噪声污染。

综上所述，变电站土建工程建设是电气安装工程的前提与基础，其建设质量直接影响到变电站的正常运行与维护。因此，对土建工程的建设过程对工程容不得半点马虎，在施工过程中必须对各关键技术加以严格的控制，进而提高工程建设质量，从而实现保证电网建设的高效和安全。

参考文献：

[1]巫尚吉。变电站土建设计中有关防火的问题[J].企业科技与发展，2008（20）.

电气抗震设计范文【第三篇】

关键词：高层住宅；MIDAS；框支剪力墙；静力弹塑性；基于性能抗震设计

[引言]基于性能的结构抗震设计是指根据建筑物的重要性和用途确定其性能目标，根据不同的性能目标提出不同的抗震设防标准，使设计的建筑在未来地震中具备预期的功能。本文采用MIDAS/GEN对一栋32层框支剪力墙结构住宅进行静力弹塑性分析和抗震性能评价，从层间位移角、塑性铰分布及变形等方面对结构进行了综合的量化评价，揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节，实现了基于性能的抗震设计。

一、静力弹塑性分析方法：

静力弹塑性分析（PUSH-OVER ANALYSIS，以下简称POA）方法 Push-over 分析方法本质上是一种与反应谱相结合的静力弹塑性分析方法，它是按一定的水平荷载加载方式，对结构施加单调递增的水平荷载，逐步将结构推至一个给定的目标位移来研究分析结构的线性性能，从而判断结构及构件的变形、受力，是否满足设计要求。其计算过程如下[1]：

1）准备结构数据。包括建立结构模型，构件的物理常数和恢复力模型等；

2）计算结构在竖向荷载作用下的内力（将其与水平力作用下的内力叠加，作为某一级水平力作用下构件的内力，以判断构件是否开裂或屈服）；

3）在结构每一层的质心处，施加沿高度分布的某种水平荷载。施加水平力的大小按以下原则确定：水平力产生的内力与2步所计算的内力叠加后，使一个或一批构件开裂或屈服；

4）对于开裂或屈服的构件，对其刚度进行修改后，再施加一级荷载，使得又一个或一批构件开裂或屈服；

5）不断重复3，4步，直至结构顶点位移足够大或塑性铰足够多，或达到预定的破坏极限状态；

6）绘制底部剪力？―顶部位移关系曲线，即推覆分析曲线。

二、工程概况：

1）本工程为一栋32层框支剪力墙结构住宅，总高，存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续、尺寸突变、竖向构件不连续（三层为转换层）等不规则项，属于特别不规则超限高层建筑。场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类。

2）计算模型为三维有限元模型。计算平面简图如图1所示。

3）小震弹性分析结构比较，见表1所示。

4）小震弹性时程分析结构比较，见表2所示。

振型分解反应谱法计算的结构底部剪力大于弹性时程分析法计算的平均值，说明采用振型分解反应谱法计算能满足规范要求[2]。

5）罕遇地震作用下抗震性能目标。根据本工程的超限情况，以及与业主的沟通结果，选定本工程的抗震性能目标为《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010中所提的C～D级[3]。各构件的性能目标如下：框支框架（框支柱、框支梁）不屈服；底部加强区剪力墙抗弯允许部分屈服，抗剪不屈服；普通竖向构件：框架柱，底部加强区以上剪力墙允许局部进入塑性，控制变形；耗能构件：连梁及普通框架梁允许进入塑性[4]。

三、罕遇地震作用下静力弹塑性分析：

本工程静力弹塑性分析采用通用有限元软件MIDAS/Gen进行，并采用FEMA―273和ATC―40所建议的方法评价结构是否达到所设定的目标。推覆荷载分别按X向和Y向的第一模态形式及层剪力分布形式加载，初始荷载为恒载+活载。并按照ATC―40所建议的方法对各阶段结果进行评价；不同性能水准下塑性铰位移限值，如图2所示[5]。

阶段性能点对应的含义：A点：未加载状态；B点：出现塑性铰；IO = 直接居住极限状态（Immediate Occupancy）；LS = 安全极限状态（Life Safety）；CP = 坍塌防止极限状态（Collapse Prevention）；C点：开始倒塌点。从推覆分析的结果来看，结构达到性能点时，按层剪力分布形式加载分析得到的底部剪力大于按第一模态形式加载的结果，结构出现塑性铰的数量及出铰的情况均好于按第一模态形式加载的结果。

1）push-over分析曲线，如图3所示。

2）推覆分析不同加载模式下底部剪力、层间位移角比较，见表3示。

层间位移角最大值均小于规范规定的弹塑性层间位移角限值1/120[2]。

3）模态加载下底部剪力和性能点层间位移角比较，见表4所示。

4）罕遇地震作用下层间位移角曲线，如图4所示。

图4 罕遇地震作用下层间位移角曲线

最大层间位移角出现在第16层，为1/279，小于规范规定的弹塑性层间位移角限值1/120[2]。

5）罕遇地震作用下某楼层塑性铰状态分布，如图5所示。

从图5可以看出，在性能点时墙肢已出现部分塑性铰，少量梁铰进入CD阶段（开始破坏），其他均处于B～IO阶段和以下阶段（基本弹性状态）。经放大观察整栋楼塑性铰状态，各楼层出现CD阶段铰的部位主要是塔楼标准层连梁，局部标准层连梁破坏，底部加强区落地剪力墙及框支框架未出现塑性铰。由此可见，结构整体进入塑性的程度较浅，结构构件均满足事先设定的性能水准5目标。结构的塑性铰出现的顺序是梁，然后才是柱和剪力墙，充分体现了“强柱弱梁”的特性，说明该结构具有很好的延性。

四、结论

本文应用大型空间有限元程序MIDAS/GEN对一栋32层框支剪力墙结构住宅进行静力弹塑性分析和抗胀ㄐ诺鞫裙芾淼奶教/a>建筑电气安全设计之我见 浅谈建筑电气安装施工技术方法 简述建筑电气工程的质量管控与安全管理 民用建筑供配电系统设计基本要点探讨 浅析工业机电安装施工管理 浅议变电设备检修 试论变电站土建设计中的结构安全性与耐久性 稳定土搅拌站的电气控制系统安装调试及设备使用维护和保养 智能建筑供配电系统分析 建筑机电设备安装工程管理要点探析 对电力系统自动化技术安全管理的分析 关于建筑水电安装工程的造价控制 略谈高低压变配电设备的安全维护 综述建筑工程机电安装施工工艺 浅谈电力工程创优及标准工艺应用 浅谈改善电压偏差的主要措施 浅谈机电工程消防弱电系统的安装 浅谈新技术在电力系统继电保护中的应用 市政电气设计中的主要问题分析 高层建筑住宅电气设计的要点分析 探索地理信息技术在输变电工程管理中的应用 议电气工程自动化问题及方法 鹦阅芷兰郏峁砻鳎ush-over 分析方法不仅能对结构在多遇地震作用下的响应进行较为准确的分析，而且可以对结构在罕遇地震下可能会出现的薄弱部位及破坏情况进行较具体的量化估计，是实现基于性能抗震设计的有效方法。

参考文献：

[1] 侯高峰，王建国，张茂。基于MIDAS/ GEN 高层建筑结构静力弹塑性分析[J].合肥：合肥工业大学学报（自然科学版），

[2] GB50011-2010建筑抗震设计规范[S]北京：中国建筑工业出版社，2010.

[3] JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S]北京：中国建筑工业出版社，2010.

[4] 某住宅超限高层建筑工程抗震设防可行性论证报告[M].深圳：艾奕康建筑设计（深圳）有限公司，

[5] MIDAS非线性分析说明书[M].北京：北京MIDAS技术有限公司，2009.

电气抗震设计范文【第四篇】

关键词：现代城市；地震预警；防灾演练

城市，尤其是大城市，它是政治、经济、文化、社会活动的中心，加之城市人口密度大，建筑物集中且高楼居多，生命线工程系统非常集中，因此，与乡村地区相比，城市震害要严重得多。1976年7月28日，我国唐山发生级地震，整座城市化为一片废墟，死亡人数达24万，经济损失超百亿。1995年1月17日，日本兵库县南部的神户发生级的地震，据资料统计，死亡5400余人，受伤约万人，毁坏建筑物约万幢；水电煤气、公路、铁路和港湾都遭到严重破坏。据日本官方公布，这次地震造成的经济损失约1000亿美元。

我国是世界上最主要的大陆地震区之一，50万人口以上的52个城市，有30个位于地震基本烈度为Ⅶ度和Ⅶ度以上的地区，占58%；100万人口以上的大城市20个，其中14个位于地震基本烈度Ⅶ度和Ⅶ度以上地区，占70%。最近几年，国内外接连发生大震，造成严重的生命财产损失，人们感受到城市正面对地震突发的威胁，也必须思考如何应对地震灾害。

一、各国常用地震应对举措

（一）地震监测与地震预报

地震监测是利用专门的仪器对地震活动和地震微观前兆进行观测、记录和分析。地震监测主要由国家和各省、市、自治区地震局负责，也有其他部委、学校、科研部门和企业参与，我国现在有千余地震台站，组成覆盖全国的网络。美、日、俄、欧洲、南美洲等各国都建立了地震观测台网，日夜监视全球发生的大小地震。地震监测为地震的预报和研究提供了宝贵资料。

希望能像气象预报那样开展地震短临预报是人们的愿望。在1964年阿拉斯加级地震后， 美国开始重视并逐渐加强地震预测研究，1965年Press等提出了地震预测和防止地震灾害研究十年计划。日本在1962年提出了著名的“地震预知一一现状及其推进计划”,为今后的地震预测定下了指导原则。1966年邢台地震是我国地震工作的重要转折点，总理两次亲临地震现场视察、慰问，并向地震工作者提出了一定要搞好地震预测、预报的号召。从此，我国的地震工作进入了一个以探索地震短临预报，并进行试验性预报的新阶段。

我国地震短临预报要由各省市、自治区的地震局做出判断，上报当地人民政府；由人民政府决定并向社会；全社会共同采取必要的减灾措施。我国曾对几次地震作出过成功的预报。但地震预报难度很大，一次或几次成功的预报并不能说明地震预报可以仿照一个模式，无数漏报使我们深刻认识到地震前兆的复杂性，地震预报仍是人类尚未解决的重大科学难题。

（二）抗震设防与抗震设计

抗震设计就是要确定建筑物达到一定的抗御地震灾害的能力，要采取基础、结构等抗震措施，达到抗震设防要求。我国对一般建筑的抗震设计的目标可以用“小震不坏，中震可修，大震不倒”来概括。小震不坏，是指当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震（或称小震）影响时，建筑物—般不受损坏或不需修理仍可继续使用；中震可修，是指当遭受本地区规定设防烈度的地震（或称中震）影响时，建筑物可能产生一定的损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；大震不倒，是指当遭受高于本地区规定设防烈度的预估的罕遇地震（或称大震）影响时，建筑可能产生重大破坏，但不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。为达到抗震设防目标，必须按规范做好抗震设计，即地震作用、抗震措施和抗震构造措施。地震中遭受严重破坏的建筑，不少都暴露出抗震设计或建筑施工质量的问题。

（三）减震隔振与抗震加固

震害调查表明，地震灾害造成的经济损失和人员伤亡主要源于建筑物和工程设施的破坏、倒塌，在一些原先认为的低烈度区，会发生超乎我们估计的高烈度破坏。如我国唐山，原是6度地震烈度设防区，在1976年唐山地震中出现11度破坏；日本神户原是5度区（与中国、美国、欧洲等国将地震烈度划为十二个等级不同，日本的地震烈度分为0-7度八个等级），在1995年阪神地震中出现最高的7度破坏；我国汶川、北川都是7度设防区，在2008年汶川地震中出现11度破坏。因此，为减轻地震灾害，减隔震技术得到越来越广泛的利用。

隔振，是在建筑物的基础、底部设置隔振设施，减少输入到上部结构的地震力，减少上部结构的反应，提高结构的安全性；这种技术一般适用于较低的建筑工程。减震，则是在建筑物中设置消能阻尼部件，虽然输入地震动没有减少，但由于阻尼装置吸收了一部分能量，就减小了结构的地震响应，提高了结构的抗震性能；许多高层、大型桥梁结构都采用了这类消能装置。

二、美日和我国的地震对策

（一）美国

1、重视强震观测

美国自1932年就建设了世界上第一个强震动观测台站并于次年获得第一个地震加速度记录。从那以后到1972年，美国共有575台强震仪。此后，美国联邦地质调查局和加州地质调查局分别实施了国家强震动观测计划和加州强震动观测计划。到目前为止，国家强震动观测计划共在645个固定台站布设了900套强震动观测设备，其中约300个布设在自由场和2层以下建筑物内，250个(部分为3通道以上)布设在大的建筑物、桥梁以及大坝、水库和电力设施上。加州强震动观测计划共建设了900多个强震台，其中650个布设在自由地面，250个布设在建筑物、大坝以及桥梁上。加州理工学院还与其它单位联合组建了包括670个强震动台站在内的台网，建立了地震动信息速报系统。此外，为研究场地条件对地震动的影响以及土的非线性特征，一些组织还布设了近40个井下台阵。

2、重视抗震设计

1994年1月17日美国发生级北岭地震，直接和间接死亡58人，受伤600多人，财产损失300多亿美元；1995年1月17日日本发生级阪神地震，总损失达国民生产总值的%；1999年9月21日我国台湾南投县集集镇发生级地震，三周后，台湾官方公布死亡2321人、失踪39人、受伤8722人。这些震害使人们看到一次中等大小的地震，其造成的灾害是政府、社会和人们难以承受的。于是在二十世纪末，美国科学家和工程师提出了基于结构抗震性能的抗震设计理论，它是抗震设计理念的一个重要发展，有利于针对不同抗震设防要求、场地条件以及建筑的特点，采用不同的性能目标和抗震措施。

3、重视地震保险

美国政府主导地震保险。以加州为例，地震保险主要是由州地震主管部门提供，为的是对费率实施严格的监管，保证保险公司应对地震灾害具有充足的偿付能力。美国的地震保险的特点一般体现为：附加险、不限额、主要针对居民个人住宅。近年来，美国地方政府也在计划推广将更多的市政设施加入地震险覆盖范围。

（二）日本

1、重视烈度速报系统

日本气象厅自1991年开始引进烈度计，至1996年实现全部以仪器测定烈度。目前，日本布设约600台烈度计，构成了全国性烈度观测网。气象台依靠这个观测网，当发生烈度为3度(日本烈度表)的地震时，约在2分钟内就各地烈度速报，并与电视网，及时告示国民。除气象厅观测网之外，地方自治区及公共企业，还根据各自的需要，布设的烈度计约有1000台。日本气象厅的烈度是根据仪器测定而换算的烈度等级。由于有仪器测定的数值，就很容易细分烈度。基于此，近年日本气象厅相应地修订了烈度表，即烈度5度和6度又分别细分为“弱”和“强”两个等级。这样，原来的八个等级(0～7度)的日本烈度表变为十个等级的新烈度表。

2、重视地震预警系统

日本气象厅构建的地震早期预警系统于2007年10月上线，并推广到日本全境。该预警系统能够开展工作，主要得益于日本境内密集分布的地震测站（大约每20km1座），以及计算机能够迅速计算出地震发生地点与震波传播方向的能力。当地震发生后，邻近震源的地震测站会根据最先到达的P波信号，首先判断所发地震的强度。一旦地震烈度在4度以上（根据日本地震烈度分级），相当于麦加利地震烈度的6～7度时，该系统便会发出预警。截至2009年年底，它已累计向高级用户了2100次地震预警，向公众了11次地震预警，几乎80%的预警烈度偏差不超过一度。

3、重视防灾抗震演练

日本将每年的9月1日定为“防灾日”，每年的8月30日到9月5日定为“防灾周”，全国在此期间要举办各种防灾演习和宣传教育活动。“防灾日”演 “防灾日”前后，各大新闻宣传媒体都会广泛宣传报道有关地震预测预报和各地防灾抗灾训练情况，相关方面还通过发行防灾标语，编印灾害资料，举办防灾展览等活动强化人们的减灾意识，提高防灾能力。在3・11地震发生后，国际社会对地震给日本带来的灾难表示惋惜和同情的同时，也对日本应对重大灾害的能力和镇定表示惊叹。美国国际事务专家史黛西・怀特表示：“若说世界上有个地方，准备好了应付这样的历史性灾难，那一定是日本。”

（三）中国

1、重视地震预报

尽管地震预报是世界性难题，包括美国等一些国家的地震学家还公开宣称地震预报的不可能性，但我国仍然非常重视地震预报，将地震预� 经过几代人不懈的努力，我国临震预报取得了一定成果。自1970年中国地震局成立至今，地震部门有记录的地震预测至少77次，其中强震31次，中震和有感地震46次。我国成功预报了辽宁海城1975年2月4日的级地震，大大减少了人员伤亡和经济损失，经联合国教科文组织评审，被确定为世界上唯一一次成功的大震的短临预报而载入史册。

2、重视抗震规划

在城市化进程加快的过程中，提高整个城市抵御自然灾害的能力对于保护居民的生命财产安全和减少国民经济损失非常重要。为了提高城市的综合抗震防灾能力，城乡建设部根据《中华人民共和国城市规划法》、《中华人民共和国防震减灾法》等有关法律、法规，于2003年制定并公布了《城市抗震防灾规划管理规定》，明确指出城市抗震防灾规划应当包括以下抗震防灾措施：市、区级避震通道及避震疏散场地(如绿地、广场等)和避难中心的设置与人员疏散的措施；城市交通、通讯、给排水、燃气、电力、热力等生命线系统，及消防、供油网络、医疗等重要设施的规划布局要求；地震可能引起水灾、火灾、爆炸、放射性辐射、有毒物质扩散或者蔓延等次生灾害的防灾对策。

三、地震预警系统

（一）地震预警系统的工作原理

地震发生后，地震波从震源向外传播，其中传播最快的是P波，速度约为起主要破坏作用的S波速度的倍，而电磁波的速度（约30x104km/s），几乎是S波速度10万倍。基于这些速度差异，地震学家和工程师发明了地震预警技术。当地震发生时，震中附近的地区，最先记录到地震P波后，如果能立即根据它确定地震震级(地震学中一般是用后到的S波的最大振幅来确定震级)和影响区域，并即时通过电磁波信号向远离震中的地区发出预警，就能在S波来临之前为人员撤离和采取避震减灾措施赢取一段时间，这就是地震预警的基本思想。

（二）地震预警系统的日本应用

因为地震预警系统可以让人们提前得到预警信号，确保有时间避难和紧急逃生，确保机器的自动停止，减轻设备的损失，危化品生产与储存也能得到紧急安全处置，这在很大程度上可以降低地震的危害。

地震预警的实质就是与地震波中对我们危害最大的剪切波（S波）赛跑，多跑赢一秒，就能多获得一秒的希望。2011年3月11日日本宫城县以东海域发生9级地震，预警系统在震后12秒（监测到地震波后秒），针对专门使用者发出第一次预警；震后15秒（监测到地震波后秒），通过电视、广播等媒体发出公共预警。距离震中130km的仙台市的市民有20秒的应对时间，而距离376公里的东京市，有超过40秒的应对时间。在东京，电视上正常播放的节目内容被响亮的警报声打断，代之以日本广播协会NHK播送的早期地震警报。电视警报出现后一分钟，第一次强烈震动撼动了东京地区，高层建筑开始摇晃，数百万人逃到室外。

日本气象厅构建的这套地震早期预警系统从2006年开始为高级用户服务，2007年10月开始为公众服务。截至2009年年底，已累计向高级用户了2100次地震预警，向公众了11次地震预警，几乎80%的预警烈度偏差不超过一度。目前，美国、墨西哥、土耳其、罗马尼亚、哥斯达黎加和我国台湾地区也都做过此类研究，并着手建立这一系统。

四、特大城市应对突发大震的对策建议

对照国内外应对突发地震的常用对策，特大城市为应对突发大震，要从提高意识、落实管理、技术保障和学习演练四个环节着手，采取以下具体措施：

（一）抗震防灾要从城市规划做起

较之震后救灾，震前制订抗震防灾规划十分重要。制定城市抗震防灾规划，有利于了解城市所处的地震环境，划分出抗震有利地区与不利地区，为城市发展规划打下基础；有利于明确抗震设防标准和防御目标，给出城市建筑工程、基础设施系统等的抗震要求；有利于为城市建设和工程建设的抗震设防提供科学合理的依据；有利于加强建设工程的抗震设防监管，做好重要工程场地地震安全性评价工作；有利于做好城市建筑物抗震性能普查工作，在抗震性能评价的基础上，找出薄弱环节，提出抗震加固改造的方案、对策和措施；有利于指导城市抗震防灾工作，充分发挥政府各有关职能部门的作用，调动社会各方面的力量，建立抗震防灾保障体系，有计划、有组织、有目标地实施“防、抗、避、救”相结合的方针，提高现代化城市综合抗震能力。

（二）抗震防灾要从设计规范做起

在建筑设计中，一定要严格执行抗震设计规范；对重要工程、建筑，对超出规范要求的重要建筑和工程项目，必须精心做好抗震设计，进行专家论证和试验验证。抗震设计理论不是一成不变的，上世纪末发展起来的基于抗震性能的设计理论的核心思想，就是要将可能因未来地震造成的损失控制在物主、社会所能接受的范围。

抗震设计中，要按规范要求采取相应的抗震措施，如多层砖混结构要布设圈梁、构造柱；高层建筑可加设减震装置，以提升建筑的抗震能力。

抗震设计完成之后，下一个重要环节就是严格控制建筑质量。设计再好，如果没有建筑施工的质量保障，仍然无法保证结构具有足够的抗震性能。最近几年，几座大桥在非地震作用下居然也发生塌桥事故，有人分析建桥质量不高是发生事故的原因之一，这些事故就是向我们敲响重视建筑质量的警钟。

（三）抗震防灾要从学校医院做起

2008年汶川地震中一些中小学建筑倒塌，许多学生失去生命或受伤，尽管原因很多，但提高中小学校舍安全，是大家的共同心愿。地震后，我国对《防震减灾法》和建筑抗震设计规范进行了修订，明确规定对学校、医院等人员密集场所的建设工程，应当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计和施工，采取有效措施，增强抗震设防能力。党中央、国务院还作出开展中小学校舍安全工程检查的重大决策，从2009年开始，用三年时间，对地震重点监视防御区、7度以上高地震烈度区、洪涝灾害易发地区、山体滑坡和泥石流等地质灾害易发地区的各级各类城乡中小学存在安全隐患的校舍进行抗震加固、迁移避险，提高综合防灾能力。其他地区，按抗震加固、综合防灾的要求，集中重建整体出现险情的危房、改造加固局部出现险情的校舍，消除安全隐患。国内外过去虽有过许多抗震加固的成功例子，但还从没有一个国家、一个地区像我国这样，在各地开展如此广泛的针对中小学校舍的抗震鉴定与抗震加固。

基于医院建筑的特殊用途，有关规定对其抗震设防也提出了较高标准，要求城市的二、三级医院、每个乡一所设有外科手术室或急诊科的医院，要符合乙类抗震设防标准，以逐步形成覆盖城乡范围具有医疗卫生急救处理和防御设施的完整医疗保障系统。

今后在城市建设中，要始终重视与加强学校、医院建筑的抗震能力，这不仅是为了更好保护青少年，还因为学校和医院是分布在社区的公共建筑，这些公共设施在地震等灾害发生时，可

（四）抗震防灾要从预警速报做起

美国加州理工学院著名地震学家金森博雄曾经这样评价：“虽然地震预警系统仍处在探索阶段，但目前这是对将要发生的事情（地震）做出某种预测的唯一方法。”地震烈度速报和地震预警系统在日本已经得到成功运用，在减轻地震灾害，尤其是人员伤害中发挥了重要作用。

我国也是一个地震频发的国家，有越来越多的重要建筑、工程项目，如高速铁路、磁悬浮、地铁、核电站、大型化工企业、长大桥梁、超高层和其它重要建筑，也有许多抗震能力达不到要求的老旧房屋，因此，发展地震烈度速报和地震预警系统非常必要。据今年两会报道，地震烈度速报系统和地震预警系统建设等已列入中国地震局和其它有关部、委“十二五”科技发展计划；我国已有科研人员开展地震预警实验性研究并获得进展，福建、辽宁等地也在企业试点建立地震预警系统。在国家和地方政府的大力支持下，经过多学科的共同努力，我国地震预警技术将日臻完善，无论企业还是个人都会提高对地震预警的认知与接受程度，未来它在我国的应用会越来越广泛。

在建立地震烈度和地震预警系统的过程中，要重视城市灾害物联网的建设，使地震发生前、地震过程中、地震发生后都可通过该系统快速传递灾害信息，让当地政府和人民尽快采取正确的应对措施。

（五）抗震防灾要从防灾演练做起

地震和其它灾害的显著不同是灾害发生在整个城市或一个较大区域，受灾面积大，受灾人口多，建筑、交通、水、电、煤气、通讯等系统受影响严重。这种灾害一旦发生，政府的行政职能会受到很大影响，市民正常生活会被打乱，甚至社会秩序也会出现混乱。对此，必须要有正确的应急对策，要加强对市民的避震防灾教育演练，让更多人掌握一定的地震知识，提升避险意识，一旦有事，做到自己不乱，家中不乱，采取正确避震防灾措施，保证社会安定，度过地震难关。防灾演练的目的，是让参加者了解正确的应对措施，养成良好的灾害应对习惯，在关键时刻，可提高避险逃生机会。现在，对灾害应对的报道、宣传较多，群众的防灾理念也在提高，不足的是市民参与防灾演习不够。今后，要充分发挥社区的作用，深入开展地震防灾教育和避震防灾演练。

另外，要充分认识到像上海这样的特大城市，一旦发生地震灾害，不能完全指靠外援，要依靠自己的自修复能力应对突发地震灾害。这就要求我们制定完善的应急预案，除此而外，要抓好抗震抢险队伍的建设。抗震抢险，不单纯是力气活，它需要设备和抢险技术。因此，在建设地震专业抢险队伍、对城市消防和驻地部队进行必要的抗震防灾教育培训的同时，要注意对城市建设中的建筑施工队伍进行防灾教育与培训。城市建设队伍有大型设备和具备一定建筑知识的技术人员和施工队伍，如果平时对他们有所培训，又对他们震时的责任范围有所划分，一旦有事，这支队伍就可以“招之即来，来之能战”，很快投入抗震抢险之中。

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