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關鍵詞：抗震設計；建筑；措施

1.建筑結構中抗震設計的意義

建筑的抗震設計在避免地震災害的所有措施中具有重要意義。在近年的地震災害報道中，我們根據新聞數據可以真的了解到，按照國家標準的規范設計的工業建筑和民用建筑，雖然在地震中收到了不同程度的損害，但是終究沒有倒塌并且在一定程度上保證了人民的生命安全。因此建筑中的抗震設計在震災中保護人民人生安全和減少災難中的經濟損失都起到很大的作用。因此在未來的建筑領域的發展中，強調和注重抗震設計的理念極具意義。

2.抗震設計的建筑規劃

2.1地域的選擇。地震區域內的建筑物會被嚴重破壞，建筑設計者們就要先從建筑的場地下手，地質條件是決定建筑物在災害中受損程度的第一個因素。首先應該選擇相對開闊并且地質硬度對建筑有一定支撐力的地域，減少在地震期間地基的深陷造成的不同程度的房屋倒塌。其次應避免地質松軟的河岸、山坡地段，如在地震期間該地段在地震的影響下房屋倒塌的幾率極高。2.2地基設計。房屋建設初期是，如果可以全部建立在天然的地基上或者是樁基上，那就最穩妥的辦法，盡量避免天然地基與樁基混搭使用的狀況，這樣直接影響到房屋建筑的整體剛性，也會降低房屋的整體抗震性。房屋建筑的地基深淺度也需注意。房屋建筑的基礎埋置過錢，那就會降低基礎部分的嵌固作用，地震災害來臨的時候，房屋建筑會將強烈的振幅，加大了地震災害的發生率。設計者在房屋建筑的基礎深度設計部分，應當將埋置深度盡量加大，確保上層建筑的抗震性能。2.3屋頂與墻體的抗震設計。在地震災害中，房屋建筑質量越重的受到的災害程度越重，建筑物的質量與其地震受損度是成正比的。如果建筑物的質量較輕，在地震災害中反而受損度很小，所以受損程度跟房屋建筑的結構設計密不可分。建筑設計者在對房屋結構設計的時候，在房屋建筑墻壁材料的選材上，應圍繞著材質輕便的材質多加考慮，并且在屋頂的設計中也不要添加過多的裝飾和附加建筑，避免增加房屋的高度與重量，影響到建筑物對地震災害的抗震性。

3.建筑結構抗震設計的改進策略

3.1砌體結構建筑設計改進策略。由于砌體結構建筑的弱點就在于它的材料與堆砌方式，導致地震來臨的時候在剪切和連接等問題上引發房屋不同程度的受損或倒塌。房屋的轉角處在地震中，所吸收的震力最多最強，因為其剛度之大，又銜接兩個水平的墻體，同時受到兩個墻體水平方向傳來的震力，所以轉角處的墻體最先被破壞，改進的建議：建筑施工時應重視構造柱和墻體的施工先后，并且在轉角處的墻體之間加入鋼筋和構造柱，加強轉角處縱橫墻之間的連接，從而達到提高抗震的目的。3.2框架結構建筑設計改進策略。建筑結構抗震設計中不建議采用單跨框架結構，在《抗震規范》第6.1.5條規定，“高層建筑不用采用單跨框架結構，多層建筑不宜采用單跨框架結構”。顯而易見，單跨框架的混凝土結構抗震能力低弱，在08年汶川地震災害經驗表明，采用單跨框架架構建筑的學校等其他建筑，在地震災害中倒塌的比例非常大。改進建議：在單跨框架結構的外側可設置框架柱。砌體墻針對剛性小、抗震能力低的特性，應按照《抗震規范》中的規定，采取相對的措施來減少對主建筑的抗震影響。比如應設置水平懸梁、圈梁、拉結筋等于主體建筑結構可靠拉結。3.2.1剪力墻結構的改進建議。連系梁端極為敏感的開動剪力墻中，在震災中很容易被震力造成垂直的彎曲和裂縫，還容易出現走向傾斜的剪切裂縫。在汶川地震中剪力墻連梁部位由于剪力過大，而出現了剪力墻與連梁不問出現了很嚴重的十字形受損裂縫。建議設計剪力墻和連梁的時候，如果能讓連梁在強制底部屈服之前發生彎曲，那么就可以最大效果的消耗地震災害中的地震能量，從而保證墻體不被破壞。3.2.2墻肢破壞的改進建議。由于剪力墻底部墻肢受到的震力最大，極容易出現裂縫和最先被破壞。隨著震力的強度與方向不同，墻肢底部出現的裂縫也不同。有時地震散發出強大的拉力時，在水平受用的墻肢往往橫向壓力較小，但在底部卻容易出現不同程度的水平裂縫。剪切斜裂縫的情況容易出現在層低但寬度廣的墻肢，而剪力墻高寬比例小時，墻肢出現的斜向裂縫可能會對墻肢更具破壞性。

4.磚混結構的改進建議

在地震災害的研究中，可發現多層磚混結構房屋的抗震能力與墻體的面積是成正比的，因此可通過適當磚混結構的墻體面積來提高建筑物的抗震能力。多層磚混結構建筑承載震災能量的部分是底層結構，為了減輕整個結構對震災的承載力，設計方案中可在墻體面積上著手。例如墻縱、橫墻屬于磚混房屋的主要承重結構，因此為了避免在震災發生時墻體傾斜或倒塌，應在縱、橫墻的布置中多下功夫。縱、橫墻的連接同樣重要，在連接處增加水平拉筋等措施，可以有效地防止地震作用使縱、橫墻交接處被拉開，保證了房屋的整體性。橫墻是震力的主要承載者，確保建筑能夠將橫向震力傳遞給橫墻，在設計中橫墻的數量的距離都應符合抗震規范要求，避免由于布置問題而使墻體被震力破壞。

5.總結

近年來隨著地震災害等各種自然災害的不斷發生，建筑結構抗震設計越來越受到人們的重視。是否把抗震技術作為當代房屋建筑設計中重要項目看待，直接關系到地震災害來臨時房屋建筑的抗震能力，直接影響到社會的發展與人民生活的穩定。

作者:彭杰

參考文獻

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關鍵詞：填充墻框架結構抗震性能

0引言

1906年4月18日發生在美國舊金山的大地震中，框架結構采用了磚砌體做填充墻，并因此抵御了地震的沖擊，發揮了很好的結構性能。然而，在1989年10月17日的奧克蘭地震中，這種結構有一些受到了嚴重的地震破壞影響。直到2008年5月12日發生在汶川的8.0級大地震的考察研究中發現，很多填充墻框架結構由于填充墻的不合理布置造成了結構更嚴重的破壞；也有填充墻對結構的貢獻使得結構避免發生倒塌的情況存在。因此，填充墻框架結構中，填充墻如何布置，布置多少，與主體結構怎么進行很好的連接都成了許多科學技術人員力圖解決的一個工程難題。如果能合理考慮填充墻在地震力作用下對框架結構承載能力的影響并合理進行設計，將大大減輕地震

破壞的影響程度，從而更好的保護人們的生命和財產安全。

1 框架結構中填充墻的影響分析

1.1填充墻對框架結構水平承載力的影響分析

在擬動力地震反應試驗[1]中，填充墻框架結構所測得的水平承載力是294KN，而純框架結構所測得的水平承載力為191KN。可見，布置了填充墻的框架結構比純框架結構的承載力要高出許多。

1.2填充墻對框架結構的變形影響分析

在填充墻框架結構體系中，墻體部分和框架部分材料選用不同，受力性能也不同。因此，在地震剪力作用下，這兩部分結構共同作用，相輔相成，共同抵御地震影響，改善了自身結構的變形能力，使整個結構體現出很好的延展性，這與磚墻的脆性破壞是不同的。可見，填充墻的存在對框架結構的變形起到了約束的作用。

1.3填充墻對框架結構剛度的影響分析

在填充墻框架結構體系中，填充墻的存在增加了整體結構自身的重量，同時也影響了整體結構的剛度。在1999年，Amar A.C.和Arslan C.做了一個關于填充墻框架結構和純框架結構的剛度試驗，試驗發現，填充墻框架結構的側移剛度是純框架結構側移剛度的7倍[2]。同樣，早在1995年，曹萬林和王光遠也做過類似的試驗研究，研究發現，設置了輕質砌塊填充墻的框架結構側移剛度是純框架結構側移剛度的10倍左右[3]。可見，填充墻的存在增大了框架結構自身的側移剛度，這種剛度效應迫使整個結構在地震剪力作用下產生扭轉以及加大薄弱層的破壞，使結構遭受更嚴重的倒塌破壞。

1.4填充墻對框架結構柱、梁的影響。在填充墻框架結構體系中，當相鄰柱間開設窗洞時，其填充墻的彈性約束力作用在柱的兩端，從而使框架柱的計算高度減小，形成了短柱[4]（圖1.4.1），降低了框架柱本身的延展性，從而極易發生脆性破壞。其次，當開設門洞時，填充墻作用于框架梁上如同一個彈性支座，減小了框架梁的計算跨度，從而形成了短梁[5]（圖1.4.2）。短柱短梁結構在遭遇地震剪力破壞時，抗剪能力差，裂縫發展迅速，極為危險。

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填充墻對框架結構柱的影響 填充墻對框架結構梁的影響

圖1.4.1 圖1.4.2

2 填充墻的有利和不利因素

2.1有利因素

①填充墻框架結構比純框架結構抗震性能好。在地震影響初期，框架結構柱、梁對填充墻具有耦合作用，這種作用力能抵御地震剪力的影響。

②填充墻的存在能消耗大部分的地震能量。在地震剪力進一步加大的時候，填充墻面出現裂縫，并伴隨主框架結構開始破裂，填充墻與主框架發生脫離。但是，只要填充墻沒有倒塌，其剛度仍然存在，并且和主框架一起共同消耗地震產生的巨大能量。

2.2不利因素

①由于填充墻的布置不恰當，致使吸收地震能量的方式會發生改變。

②在地震作用力下，填充墻框架結構中容易形成短梁短柱結構，抗剪能力差，極易發生破壞。

③填充墻的不合理布置會加大整體結構的側移剛度，從而使結構發生扭轉及剪力破壞。

3 對填充墻框架結構的幾點建議

3.1填充墻應優選輕質的、強度高的、耗能性能好的墻板，盡量不采用剛度大、強度低的砌體填充墻。如必須采用時，應在砌體內配置水平鋼筋加強填充墻與梁柱界面的拉接。同時沿框架柱全高布設箍筋，并進行抗剪承載力驗算，并沿梁全長按梁端剪力配置箍筋，防止框架梁在洞口處發生剪切破壞。

3.2對于高層框架結構，建議在底部增設鋼筋混凝土剪力墻，加大結構的整體剛度，避免非結構構件發生彈塑性變形。

3.3填充墻應盡量按照在豎向上整體結構豎向剛度的均勻分布，剛度中心與整體結構重心重合的原則布置，避免形成軟弱層；在平面上盡量使質量中心和剛度中心重合，以免結構發生扭轉。同時應有可靠的措施加強填充墻與框架主體結構的連接，對于可能出現的短梁短柱，應在設計中予以加強。

4 結語

本文通過分析填充墻對框架結構承載能力、結構變形能力、結構剛度、梁柱的影響，得出填充墻在框架結構體系中所扮演的有利和不利角色，最后針對填充墻的不利影響，提出幾點關于改進填充墻框架結構的建議，為填充墻框架結構的抗震性能研究提供理論基礎。

參考文獻：

[1]朱榮華，沈聚敏.磚填充墻鋼筋混凝土框架擬動力地震反應試驗及理論分析[J].建筑結構學報，1996，17(4)：27-34.

[2]Chaker Amar A，Cherifati Arslan.Influence of Masonry Infill Panels on the Vibration and Stiffness Characteristics of R/C Frame Buildings[J].Earthquake Engineering and Structural Dynamics，1999，12(3)：1061-1065.

[3]曹萬林，王光遠，吳建有等.輕質填充墻異形柱框架結構層剛度及其衰減過程的研究[J].建筑結構學報，1995，16(5)：20-31.

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城市軌道交通停車場主要功能是承擔地鐵車輛的運用、停放、列檢及周月檢等工作。一般有以下幾個建筑單體組成:綜合樓、運用庫、洗車庫、變電所、污水處理站、人行天橋和門衛。綜合樓用于日常辦公和食住等功能;運用庫用于地鐵車輛停放和檢修保養等功能;洗車庫用于地鐵車輛清洗;變電所負責給整個停車場供電;污水處理站主要處理停車場內污水凈化排放;人行天橋用于工作人員跨軌道通行，車輛正常運營時，行人不能隨意穿越軌道。場地地質概況由上至下主要有以下土層:新填土4～5m深，高壓縮性;淤泥0.4～5.5m深，fak=50kPa，高壓縮性;粘土0.6～7.4m深，fak=65kPa，高壓縮性;淤泥質土1～8.7m深，fak=55kPa，高壓縮性;粉質粘土1～7.2m深，fak=200kPa，中壓縮性;強風化泥質砂巖未揭穿，fak=300kPa，低壓縮性。

2停車場主要單體結構設計總結

停車場內房屋結構安全等級為二級，結構設計使用年限為50年。根據《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223－2008，除變電所為重點設防類外，其余均為標準設防類建筑［7］。根據《建筑抗震設計規范》GB50011－2010，本實例工程屬于抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度0.05g，地震設計分組為第一組［8］，結合地方管理規定和場地地震安全性評價報告，場區特征周期0.35s，地震影響系數最大值0.0765，場地土類別為Ⅲ類。工程材料選擇:主體結構混凝土等級采用C30，地下室結構采用P6抗滲等級防水混凝土，二次澆搗構件(如構造柱和圈梁等)混凝土等級采用C25，鋼梁鋼柱采用Q235B鋼材。主要建筑單體結構布置和基礎選型如下:綜合樓建筑面積約7000m2，總高度為22.35m，五層鋼筋混凝土框架結構，局部有地下室，柱網布置開間7.8m，進深7.2m，抗震等級四級，主要柱截面600×600，主要梁截面300×700。選用直徑500預應力混凝土管樁樁承臺基礎，持力層粉質粘土。

運用庫建筑面積2萬平方米單層工業廠房，采用門式剛架結構，鋼柱鋼梁抗震等級四級，柱網跨度15m+28m+26.4m+26.8m，柱距離6m，主要柱截面H600×350×8×16，主要梁截面H(1000～700)×350×12×20。柱下基礎選用直徑400預應力混凝土管樁樁承臺基礎，軌道道床基礎選用直徑400預應力混凝土管樁樁筏基礎，持力層粉質粘土。洗車庫和污水處理站為一層鋼筋混凝土框架結構，局部兩層，抗震等級四級，主要柱截面500×500，主要梁截面300×800。選用直徑400預應力混凝土管樁樁承臺基礎，持力層粉質粘土。變電所為兩層鋼筋混凝土框架結構，其中一層為半地下室電纜夾層，抗震等級三級，主要柱截面400×400，主要梁截面300×900。選用直徑400預應力混凝土管樁樁承臺基礎，持力層粉質粘土。人行天橋獨柱鋼筋混凝土框架結構，柱網布置跨度7m+13m+12m+8.5m，抗震等級四級，主要柱截面500×1200，主要梁截面400×1200。選用直徑600鉆孔灌注樁樁承臺基礎，持力層粉質粘土。

3結構設計難點分析

(1)根據場地地質概況的描述，本場地淤泥及淤泥質土較厚，新填土達4m深，場地地面沉降不穩定，柱下基礎和庫房內無砟整體現澆道床，對基礎沉降極其嚴格，選用何種加固處理措施，是結構設計難點之一。

(2)運用庫為大跨度工業廠房，采用何種結構體系，是本工程結構設計難點之二。考慮施工周期和經濟指標，本工程采用鋼梁鋼柱門式剛架結構體系。

(3)剛架梁梁連接節點計算時，高強螺栓計算中和軸位置的確定是本工程結構設計難點之三。查閱相關資料，中和軸位置的確定有兩種假定:①中和軸在受壓翼緣中心，假定模型:在彎矩作用下，把梁根部截面彎矩簡化為作用于梁上、下翼緣的力偶，同時把梁受拉翼緣和端板作為獨立的T形連接件看待，忽略腹板的扶持作用。此假定螺栓受力與端板厚度關系很大，設計計算較為繁瑣;②中和軸在端板形心，假定模型:高強螺栓外拉力總是小于預拉力，在連接受彎矩而使螺栓沿栓桿方向受力時，被連接構件的接觸面一直保持緊密貼合，認為中和軸在螺栓群的形心軸上。根據《端板連接高強度螺栓群中和軸位置研究》試驗論文結果，螺栓群中和軸介于其端板形心與受壓翼緣內側中心線之間，當所受彎矩越小，則中和軸越接近端板形心軸，越大則越接近受壓翼緣［9］。

4配合施工遇到的問題分析

(1)圍墻開裂。分析原因:新填土4m高，圍墻距離護坡邊僅1m，施工工期較緊，施工單位無法用大型機械分層碾壓，填土密實度達不到設計要求。解決措施:①圍墻基礎選用剛性較大條形基礎，防止不均勻沉降，此方案施工較快，造價便宜。②選用換填處理或水泥攪拌樁加固圍墻基礎下新填土，減小不均勻沉降量，此方案施工周期較長，造價偏貴。綜上所述，本工程選用第一種解決措施。

(2)運用庫庫內柱式檢查坑，軌道下混凝土短柱出現偏柱、歪柱等現象。分析原因:短柱設計由結構和軌道兩個專業，施工也分別由兩家單位施工。解決措施:①混凝土短柱設計為鋼柱，直接安裝。②混凝土短柱由一家施工單位施工。建議日后設計采用第一種解決措施。

(3)人行天橋柱下管樁無法施工。分析原因:人行天橋跨軌道設置，場地內軌道區域下被地路專業設計水泥攪拌樁加固。解決措施:①天橋柱下基礎改為鉆孔灌注樁;②檢驗水泥攪拌樁加固后地基承載力，如不夠采用，采用CFG樁加固后采用柱下獨立基礎。結合現場工期需要，本工程采用鉆孔灌注樁基礎方案。綜上所述，結構設計時，充分運用結構設計難點分析結果，指導結構設計;配合施工時，遇到以上問題，經分析原因，采取我們選用的處理措施，得到明顯改善效果，保質保量，按時完成土建施工。目前，本工程已投入使用2年，沒有出現任何問題，得到業主單位一致認可。

5結構設計建議

(1)運用庫庫房內軌道道床為無砟整體現澆道床，對基礎沉降極其嚴格，鐵路規范要求控制在20mm以內，如果道床下地質情況不好，建議采用預應力混凝土管樁樁筏基礎。

(2)運用庫為一層鋼結構工業廠房，采用何種結構形式，需根據結構計算和經濟比較。結合本工程實例，試算比較后，得出如下經驗:柱跨28m，采用混凝土柱+鋼梁排架結構和鋼梁鋼柱門式剛架結構較經濟，綜合考慮施工工期，選鋼梁鋼柱門式剛架較適用。

(3)剛架梁梁連接節點設計時，綜合考慮各種因素，高強螺栓群計算中和軸宜選端板形心。

(4)場地平整有大量新填土，新填土下有較厚的淤泥和淤泥質土，計算單樁承載力時一定要考慮樁側負摩阻力。

(5)結合配合施工中的問題，建議結構設計時改進以下措施:①場地內高填方區圍墻應做剛性較大的條形基礎，以避免圍墻不均勻沉降開裂;②運用庫庫內柱式檢查坑，軌道下混凝土短柱出現偏柱、歪柱等現象，影響傳力和結構安全，建議混凝土短柱設計為鋼柱，直接安裝即可;③被其他專業加固的場地區域，柱下基礎結構設計時，建議選用鉆孔灌注樁。

6結束語

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關鍵詞：改進；水利工程；勘測；方法

中圖分類號：TU3文獻標識碼：A文章編號：

水利工程地質勘測主要任務是查明與工程建設有關的地質條件并作出評價，預測可能出現的工程地質問題，提出所需的防治措施與建議，為規劃設計和施工提供必要的地質資料。我國水利工程勘測方法正處于一個飛速發展的階段。重新認識和審視目前我國水利工程的各種勘測手段及其應用水平,大力推進各種勘測方法的發展及其綜合應用,從而使水利工程地質勘察工作由“定性分析”向“定量計算”方向發展。定性分析和定量計算的緊密結合,對加快我國水利水電工程業的發展具有重大意義。不可否認,一些傳統的勘測手段仍然起著不可替代的作用;另一方面,運用有限元等數值模擬分析方法,發展與實際地質體性質更接近的非均質、各向異性、多相介質中的三維層析成像等物探技術,以及3 S技術在水利工程勘測中更廣泛的應用,已成為當今的發展趨勢。

1 目前水利工程勘測中使用的常規方法及其建議

工程地質勘探是在工程地質測繪的基礎上,為進一步查明地表以下工程問題和取得深部地質資料而進行的,主要有山地勘探、鉆探、物探等三種方法,以下分別加以說明并針對這些方法提出一些建議。

1.1山地勘探

山地勘探是指采用人工或機械進行剝土,或開挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表淺層地質情況的勘探手段,可直接進行試驗、取樣和觀察地質現象,使用的工具和技術要求相對簡單。它的勘探深度有限,故建議在進行地表淺層地質勘察時運用。

1.2鉆探

近年來,鉆探方法、工藝及其施工水平的提高,加快了水利工程地質勘測水平的發展,特提出如下建議:

1.2.1 鉆頭、鉆機等鉆探設備方面的建議。

從20世紀80年代開始,研制出各種轉速快、扭矩大、性能穩定的新型鉆機。對較完整的硬巖進行鉆探時,建議采用金剛石鉆頭,該鉆頭基本取代了鋼粒或硬質合金鉆頭,大大提高了鉆進速度和巖心采取率。

1.2.2 砂卵石層、軟弱夾層、破碎帶等特殊層位的鉆進取樣技術的建議。

砂卵石層卡鉆、難以鉆進,以及同軟弱夾層等特殊層位中鉆進一樣,巖芯采取率低、取樣困難等一直是水利工程鉆探的技術難題。建議采用近年來發展起來的套鉆技術,或采用專用的取芯鉆具,及其它確保巖芯免受沖刷和擠壓的保護系統等,以較好的解決這一技術難題。

1.2.3 其它一些鉆進工藝方面的建議。繩索取芯鉆探新工藝實現了在不提鉆的情況下采取巖芯的目的,其在水利工程中的應用實踐證明,該工藝大大減少了取芯過程中來回提鉆的工作量,較好地解決了在軟弱層等特殊地層鉆進過程中經常出現的難題,如塌孔、取芯質量低等問題。

1.3 工程物探

地球物理勘探簡稱物探,工程物探方法主要有以位場理論為基礎的重力場勘探、磁場勘探、直流電場勘探等,以及以波動理論為基礎的地震波勘探、電滋波勘探等。

1.3.1 重、磁位場勘探。重、磁位場勘探是最古老的一種物探,相對于地震勘探而言,其精度和可靠度較差。目前,由于一些高精度的重力儀、磁力儀的研制和應用,使得重、磁位場勘探的精度有了很大程度的提高。微伽級重力儀的使用,使微重力測量被用來勘探洞室和邊坡地質體的變動形態并監測其穩定性。建議在區域和深部地質構造研究、礦產勘探、考古等領域中采用重、磁位場勘探,而在工程地質勘測中應用較少。

1.3.2 地震勘探

目前,地震勘探在水利工程領域發展較快。建議在水利工程勘測中運用地震CT,該地震CT可利用鉆孔、隧道、邊坡、山體等多種觀測條件進行二維、三維地質成像,促進了地質勘測由定性向定量化的方向發展。

1.3.3 電磁勘探。包括天然場源的電磁測探和人工場源的連續的電磁波勘探等多種方法。 建議在水利工程中加強電磁勘探的應用。例如,可控源音頻大地電磁法、人工與天然兩種場源、多場源、二維和三維電阻率成像等技術,在水利工程勘測中用來推測深埋長隧洞圍巖介質的結構特征、隱伏斷層、破碎帶及異常區等可能影響工程的各種因素,取得了顯著的經濟效益。

1.3.4 電法勘探。主要包括電阻率法、充電法和自然電場法、激發極化法、電磁感應法。 建議在水利工程地質勘察中運用電阻率法。它引進了地震勘探的數據采集辦法,可實現數據的快速、自動采集,其測量結果可實時處理并顯示地電斷面或剖面圖,從傳統的一維勘探發展到二維勘探。目前,在單源與單點測量的基礎上,發展為多源、多點、多線測量,從而發展了三維觀測技術。

2 建議在水利工程勘測中引入3S技術

3S技術是指全球定位系統(GPS)、遙感(RS)、地理信息系統(GIS)等三大技術系統的集成與總稱。

2.1 全球定位系統

GPS在工程地質勘察領域內主要用來確定觀測點位的三維坐標。相對于普通測量手段而言,它不要求觀測站之間通視,具有定位精度高、觀測時間短、操作簡便、可全天候觀測等優點,可將其采集和儲存的觀測數據導入計算機進行分析與處理。

GPS越來越廣泛地應用于水利工程地質勘察測量及定位控制,它在高程控制方面能較好地解決跨河、跨溝水準難以傳遞的問題,以及在勘察區控制點較少,或在山區、林區等通視條件較差、觀測條件受限的區域進行工程地質勘察時,運用GPS可大大減少作業時間,提高測量精度。

2.2 遙感

遙感技術主要應用于預可行性研究階段或可行性研究階段,與其他勘察手段配合,有利于大面積地質測繪,提高填圖質量和選線、選址的質量,減少野外地質調查的盲目性,減少外業工作量,進而提高了勘察效率。

遙感技術作為一種工程地質勘測手段,近年來在我國水利水電工程中應用越來越廣泛,從總體來說其用途主要有:工程地質調查與制圖,巖溶調查,對滑坡、崩塌、泥石流等物理地質現象的調查,輸水隧洞、渠道等跨區域、長距離等線狀大型工程地質調查,地形、地貌、地質、水文、氣候等復雜特殊地區的工程地質調查,節省了費用,加快了工期。

2.3 地理信息系統

GIS技術可自動制作平面圖、柱狀圖、剖面圖和等值線圖等工程地質圖件,還能處理圖形、圖像、空間數據及相應的屬性數據的數據庫管理、空間分析等問題,將GIS技術應用于工程地質信息管理和制圖輸出是近幾年工程地質勘察行業的熱點和發展趨勢。

3 結束語

隨著我國國民經濟的飛速發展,工程建設項目從深度、廣度及精度上對工程地質勘測提出了更高的要求。面對勘探深度的加大、對勘探分辨率(精度)要求的提高,許多傳統的地球物理方法及技術已無法滿足工程需要。為此,本文對目前水利工程地質勘測方法進行了分析總結,并適當給出了建議,在此基礎上選擇合適的勘測方法對水利工程地質勘測及水利水電工程建設具有重要意義。

參考文獻:

[1] 楊連生.水利水電工程地質[M].武漢:武漢大學出版社,2007.

[2] 王妙月.勘探地球物理學[M].北京:地震出版社, 2006.

[3] 曾凡卿.三峽工程建基巖體物探檢測方法應用[J].2008.

[4] 徐紹銓,張華海,楊志強,等.GPS測量原理及應用(修訂版) [M ].武漢:武漢大學出版社, 2007.

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【關鍵詞】鋼筋；混凝土；框架結構；結構設計

0.概述

自改革開放以來，特別是上世紀90年代以后，鋼筋混凝土結構在建筑行業得到了迅速發展，特別是鋼筋混凝土框架結構，因為其具有足夠的強度，良好的延性和較強的整體性，更是廣泛應用于地震設防區的多高層建筑中。下面就框架結構的一些設計理念及常見問題與大家共同探討與學習。

1.框架結構的設計思路

框架結構抗震設計的正確指導思想：（1）塑性效應發生在梁端，底層柱的塑性效應較晚形成。（2）梁柱在彎曲破壞前，避免發生其他形式的破壞，如剪切破壞，粘性破壞。（3）在梁柱破壞之前，節點應有足夠的強度及變形能力。（4）重視非主體結構構件設計。

2.重視強柱弱梁，強剪弱彎的設計理念

為什么要在這里著重強調一下呢，通過去年汶川5.12強震后一些框架結構建筑物的實際破壞情況我們注意到，柱破壞了建筑物整個都會傾覆，而梁破壞則僅是某個區域失效，不會影響全局，柱較之梁破壞的損害更大，這是我們的必須重視的。因此我們設計人員在設計中一定要將這一概念設計貫徹下去，首先必須嚴格控制柱軸壓比，我們目前的計算均是基于小震下進行的，如果小震下柱子軸壓比過高，則大震下地震力將對邊柱產生一個巨大的附加軸力（有文章研究表明約增加30%），則柱子根本不可能有這點安全儲備，在大震即會破壞，那又何談大震不倒呢？筆者認為軸壓比在任何情況下均不宜超過0.9%。其次我們對柱斷面及配筋設置時應分部位處理，建議邊柱，角柱應適當加強，特別是角柱，建議應全柱加密箍筋，且配筋率不宜小于1%所有框架柱，不包括小截面柱，筆者建議縱筋均應大于20，且柱筋品種不宜過多，矩形截面柱盡可能對稱配筋。而對梁配筋筆者則建議應配足梁中部筋，而支座筋則可通過調幅讓其適當降低，以使地震作用下能形成梁鉸機制，防止柱先于梁屈服，使粱端能首先產生塑性鉸，保證柱端的實際受彎承載力大于梁端的實際受彎承載力。強剪弱彎是保證構件延性，防止脆性破壞的重要原則，它要求人為加大各承重構件相對于其抗彎能力的抗剪承載力，使這些部位在結構經歷罕遇地震的過程中以足夠的保證率不出現脆性剪切失效。對于框架結構中的框架梁應注意抗剪驗算和構造，使其滿足相關規范要求。

3.框架結構抗震設計用軟件（如pkpm）計算時應注意的幾個問題

3.1抗震等級

對于乙類建筑，建筑抗震設計規范3.1.322規定：地震作用應符合本地區抗震設防烈度的要求，但是抗震措施（主要體現為抗震等級）在一般情況下，當抗震設防烈度為6度-8度時，應符合本地區抗震設防烈度提高一度的要求。實際設計中經常發生抗震等級選錯的情況，如：位于8度區的某乙類建筑，應按9度由建筑抗震設計規范表6.1.2確定，為一級抗震等級。

3.2振型組合數的選取

應按以下規則選取：對于較高層建筑，當不考慮扭轉耦聯時，振型數應不小于3；當振型數多于3時，宜取為3的倍數（由于程序按3個振型一頁輸出），但不能多于層數。當房屋層數不大于2時，振型數可取層數。對于不規則建筑，當考慮扭轉耦聯時，振型數應不小于9，但不能超過結構層的3倍，只有定義彈性樓板且按總剛分析法分析時，才可以取更多的振型。建筑抗震設計規范在條文說明中明確指出：振型數可以取振型參與質量達到總質量90%所需的振型數。目前satwe等程序已有這種功能，這是一個重要指標。如：對于某一建筑，選取的振型數為15，但振型參與質量系數只有50%，說明振型數取得不夠，可能由于此建筑過于復雜或由于某些桿件不連續導致局部震動引起的，應仔細復核。

3.3結構周期折減系數

框架結構由于填充墻的存在，使結構的實際剛度大于計算剛度，計算周期大于實際周期，因此，算出的地震作用效應偏小，使結構偏于不安全，因而對結構的計算周期進行折減是必要的。折減系數可根據填充墻的材料及數量選取0.7-0.9。

3.4梁剛度放大系數

SATWE或TAT等計算軟件的梁輸入模型均為矩形截面，未考慮因存在樓板形成T型截面而引起的剛度增大，造成結構的實際剛度大于計算剛度，算出的地震剪力偏小，使結構偏于不安全。因此計算時應將梁剛度進行放大，放大系數中粱取20、邊梁取1.5為宜。

3.5活荷載的最不利布置

多層框架，尤其是活荷載較大時，是否進行活荷的最不利布置對計算結果影響較大。即使選用程序中給定的梁設計彎矩放大系數，也不一定能反映出工程的實際受力情況，有可能造成結構不安全或過于保守。考慮目前的計算機計算速度都比較快，作者建議所有工程都應進行活荷載的最不利布置計算。

4.設計中應注意的若干問題

（1）框架節點核芯區箍筋配置應滿足要求對于規范中規定的框架柱箍筋加密區的箍筋最小體積配箍率的要求，絕大部分設計人員都能給予足夠的重視，但對于《建筑抗震設計規范》（GB50011-2001）中規定的”一、二、三級框架節點核芯區配箍特征值分別不宜小于0.12、0.10、0.08且體積配箍率分別不宜小于06%0.5%，0.4%。”設計中經常被忽視，尤其是柱軸壓比不大時，常常不滿足要求。這一規定是保證節點核芯區延性的重要構造措是、應嚴格遵守。

（2）底層框架柱箍筋加密區范圍應滿足要求建筑抗震設計規范（GB50011-2001）中規定：”底層柱，柱根處箍筋加密區范圍為不小于柱凈高的l/3”這是新增加的要求，設計中應重點說明。

（3）框架梁的縱向配筋率應注意《建筑抗震設計規范》（GB50011-2001）中規定：”當框架梁梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時，梁箍筋最小直徑的數值應比表6.3.3中規定的數值增大2/mm。”在目前設計中，這一規定常被忽視，造成梁端延性不足。

（4）框架梁上部縱筋端部水平錨固長度應滿足要求《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）中規定：”框架端節點處，當框架梁上都縱筋水平直線段錨固長度不足時，應伸至柱外邊并向下彎折，彎折前的水平投影長度不應小于0.4LaE.”當框架柱截面尺寸小于400×400mm時，應注意梁上部縱筋直徑的選擇，否則這一項要求不容易得到保證。

（5）短柱位置未明確樓梯平臺梁或者雨篷梁支撐在框架柱上，容易形成短柱，應按要求全長加密箍筋。框架填充墻開窗，由于窗臺處砌體對框架柱作用，容易形成短柱，也應全長加密。若不加密，可將砌體墻與框架柱設成柔性連接（如：墻柱之間留有縫隙，填充一些松散材料，但應有鋼筋與柱拉結），或從邊框梁處出挑挑耳，上砌砌體填充墻，消除對框架柱的作用。

5.總結

鋼筋混凝土框架結構雖然相對簡單，但設計中仍有很多需要注意的問題，只有熟練地掌握規范，并具有良好的結構概念，才能設計出既安全又經濟適用的優秀作品。 [科]

【參考文獻】

[1]GB50010-2002，混凝土結構設計規范[S].

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關鍵詞：建筑物；結構設計；地震

Abstract: in Beijing occurred in April 20, 2013 7 magnitude earthquake in Sichuan Ya'an, 5 years after the terrible devil again heavenly palace. Merciless earthquake let tens of thousands of houses collapsed, destroying many happy families, claimed hundreds of lives, people in large disasters seem so incapable of action. A merciless earthquake are warning of human, structural design of the attention of the relevant warns human building, strengthening the seismic design of buildings, eliminate the bean curd dregs.

Keywords: building; structure design; earthquake

中圖分類號：P315文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2013）

0引言

在5.12汶川那種山崩地裂的大震中，任何一種計算模型都是蒼白的。這時更顯示出了概念設計的重要性。一個好的抗震設計，是應該在保證建筑物的整體性、延性、多重防線上下功夫，確保地震來臨時建筑的安全性，而不應該是一味地死扣地震力有多大。

一．地震中建筑結構受到的影響

現行的建筑抗震設計規范將建筑場地劃分為有利、不利和危險地段，并要求選擇建筑場地時，應根據工程需要，掌握地震活動情況、工程地質和地震地質的有關資料、對抗震有利、不利和危險地段作出綜合評價。對不利地段，應提出避開要求；當無法避開時應采取有效措施，斷裂范圍內只允許建造1-2層分散的單體建筑，盡量采用整體基礎，不用采用獨立柱基，要加強上部結構的完整性；不應在危險地段建造甲、乙、丙類建筑。規范對危險地段的描述是:地震時可能發生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等發震斷裂帶上可能發生地表位錯的部位。汶川大地震和以往歷次地震的震害調查均表明，處于上述危險地段的建筑物，構筑物和其它的人工建造物，無論采用什么結構形式，在強震發生后，絕大部分會遭受毀滅性的破壞，其震害遠遠要重于其它地段上建筑物、構筑物的震害。

汶川大地震引發的地質災害主要有滑坡、崩塌、泥石流、地裂等，國家汶川地震專家委員會對汶川地震及次生災害的調查表明，地質災害多達12000多處，潛在隱患點近8700處，有危險的堰塞湖30多座。筆者從網上搜到的具體的災害有：北川中學（新區）位于縣城東部，坐落在陡峭的山坡西側，學校東側山體發生巨大滑坡，摧毀了北川中學（新區）幾乎所有的房屋，校園內部現僅殘留了半個籃球場；北川縣陳家壩鎮，3個村、22個社多數被泥石流整體吞沒，死亡人數已達200人以上，3000余人下落不明；青川縣紅光鄉河口滑坡，掩埋了石板溝村、東河口村等5個社，造成數百人失蹤，滑坡體堵塞清水河及其支流紅石河，形成堰賽湖，堰賽湖壩高20～40米，對下游關莊鎮及竹園鎮構成一定威脅；北川縣城和茂縣縣城地處龍門山主斷裂帶上,地震中遭受毀滅性破壞,絕大多數建筑物倒塌,僅少數幸存。 眾多事例證明由地震引發的次生災害對建筑物本身是災難性的，所以擬建建筑應避讓危險地段。

一般情況下地震對建筑結構的作用大小幾乎是與建筑結構自身的質量成正比的，在相同的條件下，質量大，剛度就大，地震作用就大，震害的程度也相當大；反之，質量小的，剛度就小，地震作用也就小，震害就小。所以在建筑的樓板，墻體，框架，隔斷，維護墻以及屋面結構中一般會采用多孔磚，陶粒混凝土，加氣混凝土板，空心塑料板材，瓦楞等輕質材料，將能顯著提高建筑物的抗震性能。

在這次汶川大地震中，多層磚混結構房屋的震害相對于框架、框剪結構和其他抗震性能好的結構是比較嚴重的，它的震后危害主要表現為：

（1）震害較輕的房屋，在門窗洞口角部出現輕微裂縫；

（2）震害較重房屋，縱橫墻的窗間墻、窗下墻或整片墻體上出現剪切斜裂縫或X形裂縫；

（3）震害嚴重的房屋，甚至出現破碎或倒塌，大多為局部破碎或局部倒塌，主要在建筑物端部、樓梯間和平面凹進或凸出部位；

（4）底部框架結構房屋，混凝土柱頭柱腳剪切破壞嚴重，甚至底部框架全部倒塌，房屋整體下挫；

（5）內框架房屋，框架梁下墻體出現水平裂縫，磚墻體出現斜裂縫；

（6）突出屋面的小塔樓鞭梢效應顯著，出現不同程度的破壞和倒塌；

（7）結構縫兩側建筑物相互碰撞，造成墻體局部破壞裝修層剝落；

（8）構造柱和圈梁在端部連接部位有裂縫和混凝土壓碎現象，但仍能有效地起到整體約束作用。

二．建筑結構的抗震設計

在建筑設計中，消防、人防、抗震是三項災害預防設計內容。從這三種災害的后果看，地震災害遠遠大于前兩項，但在相應的規范中，抗震設計的安全概率是最低的。在現行抗震規范中，采用的是兩階段、三水準設計理論，即所謂的小震不壞、中震可修、大震不倒。而這個三水準又是基于一個假設的地震烈度、地震模型下的概率設計，因此單純的結構抗震設計與真實的地震反應是有很大出入的。并不能完全保證建筑物的安全性，至多也只能是降低損失，這也是現行的結構抗震設計無法克服的一個缺陷。而抗震規范對建筑場地有利、不利和危險地段的劃分是從大的原則性方面給了一個規定，結構工程師有必要根據設計階段的不同對項目的工程地質勘察提出不同的設計要求，及早發現擬建場地存在的不良利地質作用和地質災害，以便采取有針對性的措施。2.1在項目可行性方案研究階段，應對工程項目提出可行性研究勘察要求，應側重于擬建場地的穩定性和適宜性，當有多個擬建場地時，應要求勘察單位進行比選分析，提出選址建議。看項目的可行性研究勘察報告時，應查看區域地質、地形地貌、地震、礦產、當地的工程地質、巖土工程和建筑經驗等資料；對場地的地層、構造、巖性、不良地質作用和地下水等工程地質條件做到心中有數；應著重查看不良地質作用可能引起的地質災害。不良地質作用主要有：巖溶、滑坡、危巖和崩塌、泥石流、采空區、地面沉降、場地和地基地震效應、活動斷裂等。 2.2在項目初步設計階段，應對工程項目提出初步勘察要求，應側重于擬建場地的穩定性。看項目的初步勘察報告時，應查看擬建場地的地質構造、地層結構、巖土工程特性、地下水埋藏條件；應著重查看不良地質作用的成因、分布、規模、發展趨勢，對場地的穩定性評價的結論是否明確；了解建筑結構物可能采取的地基基礎類型、水和土對建筑材料的腐蝕性、基坑開挖與支護、工程降水方案進行初步分析評價。 2.3在施工圖設計階段，應對工程項目提出詳細勘察要求，應側重于對建筑地基的巖土工程評價，主要包括巖土性質及其均勻性、地基類型、基礎形式、地基處理、基坑支護、工程降水和不良地質作用的防治等。看項目的詳細勘察報告時，應著重查看不良地質作用的類型、成因、分布范圍、發展趨勢和危害程度及整治方案建議，還有地基的穩定性、均勻性和承載力；對勘察報告中提供的地基處理和基礎方案建議如有疑問時應及時溝通。

另外，在建筑結構設計過程中還應該通過抗震構造措施來加強建筑的抗震性能，在地震中保證形成塑性鉸的部位具有足夠的塑性變形能力和塑性耗能能力，同時保證結構的整體性。抗震設計中為了避免沒有延性的剪切破壞的發生，采取了“強剪弱彎”的措施來處理構件受彎能力與受剪能力的關系問題。值得注意的是，與非抗震抗剪破壞相比，地震作用下的剪切破壞是不同的。延性對抗震來說是極其首要的一個性質，要想通過抗震措施來保證結構的延性，那么就必須清楚影響延性的因素。對于梁柱等構件，廷性的影響因素最終歸納為最根本的兩點：混凝上極限壓應變，破壞時的受壓區高度。影響延性的其他因素實質都是這兩個根本因素的延伸。在抗震設計中為保證結構的延性，常常采用以下措施：控制受拉鋼筋配筋率。保證一定數量受壓鋼筋，通過加箍筋保證縱筋不局部壓屈失穩。

而在我國的廣大農村房屋主要還是砌體結構為主，對于磚砌體結構，因其便于就地取材,耐久性、保溫、隔熱性能較好,施工簡便的優點在世界大部分地區廣泛使用。但磚砌體屬脆性材料，如不采取規定的抗震措施，磚砌體結構難于滿足結構抗震安全性的要求。現行建筑抗震設計規范規定的砌體結構的抗震措施，都是根據歷次地震中對砌體結構震害的分析總結得出的，例如圈梁、構造柱的設置就是對1976年唐山大地震砌體結構的震害分析總結后規定的，紋川大地震砌體結構的震害表明，圈梁、構造柱的設置對改善砌體結構的延性，增強砌體結構的整體性具有重要的作用。當然，建筑結構物的抗震性能的好壞并不僅僅取決于是否采取了規范規定的抗震措施，還與建筑的平面、立面布置，荷載的分布等好多因數有關。

三．結語

本篇文章通過了解在地震中的建筑物的受影響情況進行詳細的分析，有效的提出能減輕地震帶對建筑物結構的大強度破壞的建筑結構設計，這對處于地震帶的建筑結構設計發展有著深遠的影響。

參考文獻：

[1] 郝進鋒;王振;陶貴閃;李艷秋; 地震區城鎮建筑框架結構概念設計[J];世界地震工程;2007年01期

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【關鍵詞】微地震成像技術 水力壓裂 致密砂巖

通過微地震數據來描繪人工裂縫的幾何形態，顯示裂縫面，包括裂縫方位、縫高和裂縫對稱性。尤其重要的是，當人工裂縫與應力不同的天然裂縫相交時，微地震成像技術能夠確定裂縫復雜的發育情況。

1 微地震事件實例

1994年5月，為了更好的理解Cotton 流域致密含氣砂巖裂縫形態或發育情況，為了探測Carthage 油田的微地震事件，Union Pacific Resources 公司 （UPRC）組織了個初步研究[5]。位于德克薩斯Panola鎮的Carthage油田發現于1968年，其儲層系位于250000英尺深處的低滲含氣薄砂巖。當前 Carthage油田正處于第四鉆井活動期，為數眾多的井以80英畝的間隔分布于該區。

此次初步研究意在探討兩個重要問題：

（1）在遠離裂縫分析井1300英尺的監測井中能否發現微地震事件？

（2）當監測井偏離裂縫面時，微地震信號（縱波和橫波）是什么樣的？

初步數據處理和解釋后我們總結了以下幾點：

（1）在地下9500英尺處通過水力壓裂激發的地震同相軸，可在超過1300英尺遠、位于Carthage砂巖和頁巖地層、遠離裂縫面的監測井里接收到。

（2）估計裂縫方位為北偏東65度。

（3）微地震成像相對于處理井是不對稱的，在井的一側長約600英尺，另一側則長約800英尺。

（4）地震同相軸記錄在水力壓裂進行之前就是離散的，這極有可能和前期的生產壓裂井有關。

（5）為了估計同相軸的方位和距離，用來自于單個三分量檢波器的數據確定縱波和橫波的波至是至關重要的。

（6）當不能依賴表面的炸藥激發進行機械定位時，假如第一個同相軸出現在緊靠注入井的附近，那么利用簡單的定位技術估計裂縫方位看來是可行的。

2 微地震記錄

在地表和井下的全部過程中，微地震事件和其他的干擾都會被持續記錄。井下儀器是一種諧振頻率為10Hz的三分量VSP器械。考慮到井內的壓力，部署時加了個長度超過24英寸、重達260磅的沉桿。離監測井200英尺遠的地表三分量器械是一個帶有LRS-1011 10Hz組件的三軸系統。采用的采樣率為0.5ms，記錄長度為60s。在處理井位于9508英尺深的Cotton Valley段Taylor砂巖鉆了孔。

3 數據處理與解釋

涉及微地震事件處理和解釋的步驟有三步：同相軸鑒別、同相軸定位和誤差分析。

3.1 同相軸鑒別

研究中，由于我們在一個監測井中只有一個單獨的三分量工具，只有含縱波和橫波波至的事件被利用。經仔細分析，當輸入數據到事件定位程序時識別了18個事件。其中三個在泵輸送之前，14個在泵輸送期間，1個在泵輸送停止后。

3.2 同相軸定位

研究中，數據處理和解釋的關鍵在于以下事件定位方法的利用：首先，矢端圖分析決定了微地震事件的方位。如圖1.所示，在一個時窗（通常是2-3個周期）內，通過用抽樣樣本繪制H1分量相對于H2分量的振幅（質點速度）這一方法，決定了向下傳播壓縮的波前（或者叫波徑）的方位角。利用這一方法顯示出的“趨勢”描繪出方位角。

第二，檢波器和微地震源間的距離（D）是通過一個同相軸縱波和橫波初至時間（Tp和Ts）的差（ΔT ）估算得到的，假定適當的速度為已知：在天然地震定位中，地震學家們都會使用上述圖中方程。在此次研究中，縱波的平均速度取1500 ft/s（基于測井曲線信息），橫波的平均速度取9250 ft/ s（根據Castagna的Vp-Vs關系推測）。一旦估計出它們的方位和距離，事件就會標志在圖像平面上。這里假設第一個事件在注入井附近。

3.3 誤差分析

誤差與分析、繪制出的方位及分布的估計有關，誤差區域為橢圓形，它有以下特性：a=[VpVs/Vp-Vs]Δ（ΔT ）

b=DSin（Δ）

其中：a和b是橢圓的兩個半軸的長度；Δ（ΔT ）是縱波和橫波初至時間間隔的誤差，Δ是通過失端圖分析估計出的方位角誤差。在b半軸平均誤差區域延伸了150ft，在a半軸平均誤差區域延伸了400ft。這通常這不會嚴重影響裂縫長度的估計，但如果使用失端圖分析的話，就會成為確定裂縫高度的一個問題。

4 結論和建議

研究達到：我們發現由9500英尺深處水力壓裂導致的微地震事件在離事件源超過1300英尺遠的地方可以被探測到。事件定位技術認為：當采用用近地表炸藥激發為三分量檢波器定向的方法不太可靠時，可以假設在注入井附近，事件在小型壓裂處理啟動之后會立即出現。這個理論目前看起來還是可行的。很多從業人員已經認識到：即使井下檢波器的初至波能被拾取，采用近地表炸藥激發也經常不能為檢波器定向。因此，我們建議在井間觀測系統中（鉆孔前）使用井下脈沖源來定位檢波器。

參考文獻

[1] 白莉，王士斌.微地震裂縫成像技術在水力壓裂作業中的應用[J].國外油田工程，2007（11）

[2] 王愛國，周瑤琪，陳勇，王強.基于微地震技術的油田裂縫監測及模擬[J].中國海洋大學學報，2008（06）

[3] 劉百紅，秦緒英，鄭四連，楊強.微地震監測技

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當今社會經濟的快速發展和不可再生能源的過度開采利用迫使人類不得不尋求更為清潔和可持續利用的能源形式。風能作為太陽能的一種轉化形式，具有可再生、零排放等諸多優點，是21世紀最有應用前景的能源。而將風能轉化為電能，即風力發電，是風能利用的最主要方式。我國的風能資源極為豐富，陸地離地面50m高度的風能資源可開發面積約540000km2，技術可開發量約為2680GW；離海岸20km的海域范圍可開發面積約為37000km2，技術可開發量約為180GW，具有極大的商業化資源條件。

隨著風力發電項目的大力推廣，關于風力發電方面的諸多問題也突現出來，如風電場建設、風電并網、風電的電能質量等。現結合筆者自身工作實際，探討風電廠規劃建設中的工程地質勘探問題。

一、風電廠場址地質勘探的主要任務

風電廠場址的工程地質勘探工作的主要任務是在風電廠場址規劃選點的基礎上，為已選定的場址以及風電機組、電廠建筑等建筑物的方案布置提供有關的地形和工程地質資料。主要包括五方面工作，即：對場區的風能資源進行評估；繪制選址所需的區域地形圖；評價場區的區域構造穩定性；查明場區的工程地質條件并對地質問題及其可能產生的影響進行評估；根據需要對可采用的天然建筑材料、施工和生活資料情況進行調查。

地質工作的重點是場區的區域結構穩定性評價和地質問題可能產生影響的評估及建議，其中對于場區的地質條件主要有：地形地貌特征、形狀、類型和特征；地層的成因類型、地質年代、巖性巖層、風化程度；土的性質、物質組成及含量、層次結構和分布狀況；斷層破碎帶的產狀、規模、性質以及延伸、拓展和膠結情況；不良地質作用的情況及可能的影響；地下水的類型和埋藏情況以及是否可能對地基造成不良影響。

二、風電廠場址的地質條件分類及勘測

依據風電廠場址地質條件的復雜程度，可將場地劃分為三類，即簡單場地、中等復雜場地和復雜場地。簡單場地是指地層結構單一、無特殊巖土層、地質結構簡單、地層穩定、地下水埋藏深且對地基無不良影響、地震動峰值加速度不高于0.05g的場地。中等復雜場地是指地層層次較多、有特殊巖土層、巖土性質變化較大、巖體風化較強、可能發生地震液化的場地；或地質結構比較復雜、局部有不良地質作用存在的場地；或者地下水埋藏較深，對地基可能產生不良影響的場地；地震動峰值加速度為0.1g～0.3g的場地。復雜場地的判定標準為：地層層次較多，巖性不均且巖相變化大，地基以強風化巖體或不均勻的特殊性土層為主；地質結構復雜，斷層和節理裂隙發育，不良地質作用發育；地下水埋藏淺且對地質基礎的穩定性產生不良影響；地震動峰值加速度≥0.4g，滿足上述條件之一即為復雜場地。

對于不同復雜程度的場地，采用的地質勘探方法也不相同，以勘探點的深度為例來說明。勘探點的深度一般以控制建筑物應力影響的范圍和抗倒覆要求為原則。

對于不同復雜程度的場地采取的物探深度不同。此外，對于復雜程度高的場地采用的勘探點間距也應縮小，以能控制場區的地層分層、性狀、斷層破碎帶的分布和不良地質作用的范圍為標準。因此各種地貌特征的部分、各種地層、主要的地質結構、各個不良地質作用點均應布置勘探點，且應依據勘探結果考慮是否加深或增加勘探點。

三、勘測報告

勘測報告對勘測工作進行總結，并對工程的施工建設提出建議和要求，應予以特別重視。《風電場場址工程地質勘查技術規定》的要求是：“在預可行性研究階段，風電場場址工程地質勘察報告應包括正文、附圖和附件。正文應包括緒言、區域構造穩定性、場地基本地質條件、場地工程地質評價、結論與建議。附圖包括工程地質平面圖、工程地質縱、橫剖面圖。”

勘測報告的編制應包含對項目規劃審定的結論以及預可行性研究成果。與地質勘測有關的項目主要有：體現長期測站氣象資料、災害情況，其中包含長期測站自身的基本情況，近30年歷年各月平均風速、歷年最大風速和極大風速以及與整年逐時風速、風向資料；場址處收集到的至少連續一年的現場實測數據和已有的風能資源評估資料，有效數據完整率大于90%；風電廠邊界及其外延10km范圍內1∶50000地形圖、風電場邊界及其外延1～2km范圍內1∶10000或1∶5000地形圖，如有可能還應包含風電場范圍內1∶2000地形圖；場址區工程地質勘察成果及資料；風電場所在地的地區社會經濟現狀及發展規劃、電力概況及發展規劃、電網地理接線圖和土地利用規劃等。

風能資源的勘察結果應在勘測報告中細致體現出來，首先應說明風電廠所在地區內的區域風能資源概況，其次應說明所收集的長期測站和風電場同期完成年逐時風速、風向等風能資料。對于風能資料，應按照規定的要求，將驗證后的風電場各測量站各個高度所測數據修訂為一套反映風電場長期水平的代表性數據，計算后表征為各測站不同高度平均風速、平均風功率密度值。將數據處理成評估風電場風能資源所需要的各種參數，參數應包括不同時段的平均風速、風功率密度，以及風速、風能、風向、風能密度方向分布等，并將處理好的各種參數繪制成便于查看的圖形材料。

對場址的工程地質評價是報告的重要部分，又是地質工作者應予以重點關注的部分。對于工程地質的評價應包含：對場址區域的承載能力、不均勻沉降、濕陷性、抗滑穩定、地震液化以及場地邊坡穩定、地下水對基礎的影響等主要工程地質問題進行評價；對建設工程場地遭受地質災害危害的可能性、工程建設期間以及建成后風電場運行期間發生地質災害的可能性進行評價，并在必要時提出相應的預防治理措施。

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關鍵詞：結構設計；基礎設計；計算分析；構造措施

前言

隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高，對建筑結構設計也提出了更高的要求。因此，本文結合實踐經驗對對結構設計中地基與基礎設計、結構計算與分析、板面設置溫度應力筋、保護層和墊層厚度等幾個方面簡要總結了一些在結構設計過程要注意的問題。

1 地基與基礎設計

地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面，不僅是因為該階段設計的好與壞將直接影響后續設計工作的進行，同時，也是因為地基基礎是整個工程造價的決定性因素，因此，在這一階段所出現的問題有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。

在地基基礎設計中要注意地方性規范的重要性問題。由于我國占地面積較廣，地質條件相當復雜，僅憑一本《建筑地基基礎設計規范》無法對全國各地的地基基礎都進行詳盡的描述和規定，因此，作為建立在國家標準之下的地方標準，地方性的“建筑地基基礎設計規范”能夠將各地方的地基基礎類型和設計處理方法等一些成熟的經驗闡述和規定得更為詳細和準確，所以，在進行地基基礎設計時，一定要對地方性規范進行深入的學習，以避免對整個結構設計或后續設計工作造成不利影響。

2 結構計算與分析

在結構計算與分析階段，如何準確、高效地對工程進行計算分析并按照規范要求進行設計，是決定工程設計質量好壞的關鍵。由于新規范對結構整體計算和分析部分相當多的內容進行了調整和改進，因此，結構工程師也應該相應地對這一階段比較常見的問題有清晰的認識。

（1）結構整體計算的軟件選擇。目前比較通用的計算軟件有：SATWE、TAT 、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異，因此導致了各軟件的計算結果有或大或小的不同。所以，在進行工程整體結構計算和分析時必須依據結構類型和計算軟件模型的特點選擇合適的計算軟件，并從不同軟件的計算結果中，判斷哪個是合理的、哪個是可以作為參考的、哪個又是意義不大的，這是工程師在設計工作中的首要任務，否則，如果選擇了不合適的計算軟件，不但會浪費大量的時間和精力，而且有可能使設計結果存在安全隱患。

（2）是否需要放大地震力，考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。在新規范中根據大量工程的實測周期明確提出了各種結構體系下建筑結構的計算自振周期折減系數。

（3）振型數目是否足夠。現行規范中有振型參與系數的概念，并明確提出了該參數的限值。因此，在計算分析階段必須根據計算結果中該參數的計算值，決定是否需要調整振型數目的取值。

（4）多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開計算。一段時間以來，大底盤、多塔樓的建筑類型大量涌現，而在計算分析該類型建筑時，是將結構作為一個整體并按多塔樓進行計算，還是將結構人為地分開進行計算，是結構工程師必須注意的問題。如果各塔樓剛度相差較大，就有可能振型參與系數的計算值滿足要求，但是某一塔樓的地震力計算結果卻誤差較大，甚至出現錯誤，從而使結構出現安全隱患。

（5）非結構構件的計算與設計。在建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內的非結構構件，對這部分構件，尤其是建筑屋頂處的裝飾構件進行設計時，由于建筑的地震作用和風荷載均較大，必須嚴格按照規范中非結構構件的要求進行計算處理。

3 關于板面設置溫度應力筋

《混凝土結構設計規范》GB50010-2002第10.1.9條規定在溫度、收縮應力較大的現澆板區域內，鋼筋間距宜取為150～200mm，并應在板的未配筋表面布置溫度收縮鋼筋，板的上下表面沿縱橫兩個方向的配筋率均不宜小于0.1%。對于這一條規定設計人員的理解經常會有出入，什么區域屬于溫度、收縮應力較大的區域？筆者認為對于規則、長度不大的建筑物我們可以在各樓面邊跨及屋面層設置相應的溫度應力鋼筋，而對于超長結構，則建議在超長結構的長向均設置雙層鋼筋。其余部位則可因工程情況而異，功能重要的區域設置，有條件的建設子項設置，而不必過于強調。另外有一點，當地下室筏板厚度大于1200mm時，筆者建議在筏板中間配置溫度收縮應力鋼筋以抵抗大體積混凝土所產生的收縮及溫度應力，配筋量筆者建議取1／2筏板厚的0.1% ，且不小于ф12×200。

4 關于梁上起柱是否設置附加鋼筋

某些工程，設計者在梁上起柱及次梁放在主梁上面的情況下都設置梁中附加橫向鋼筋，甚至在彈性梁基礎中柱下梁內亦設置附加橫向鋼筋，筆者認為這完全沒有必要，雖然這是偏于安全的一種做法，但如果計算不需要則是浪費。《混凝土結構設計規范》（GB500010-2002）第10.2.13條規定，位于梁下部或梁截面高度范圍的集中荷載，應全部由附加橫向鋼筋（箍筋、吊筋）承擔，附加橫向鋼筋宜采用箍筋。因此，次梁放在主梁上面及梁上起柱，主梁是不必設置附加橫向鋼筋的，《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》中就是如此。但還是有相當多的設計人員認為梁上起柱應設置附加橫向鋼筋，其理由是柱軸力（集中荷載）會通過柱中的縱向鋼筋傳到梁截面，這是不對的，因為柱軸力是由柱截面的混凝土傳到梁的上表面，而不是由柱內鋼筋傳遞的。

5 關于保護層和墊層厚度

《地下工程防水技術規范》（GB50108-2001）對防水混凝土結構規定：結構厚度不應小于250mm；裂縫寬度不得大于0.2mm，并不得貫通；迎水面鋼筋保護層厚度不應小于50mm。防水混凝土結構底板混凝土墊層強度等級不應小于C15，厚度不小于100mm，在軟弱土層中不應小于150mm。工程實踐表明結構厚度或迎水面鋼筋保護層厚度小于規范限值常常是引起滲漏水現象的主要原因，應引起注意。

地下室頂板鋼筋應加強，混凝土墊層厚度、強度等級和保護層厚度應按規范加注（GB50108-2001第4.1.5和4.1.6條）。否則就會產生如下類似問題：地下室外墻、底板等迎水面保護層厚40mm，底板與土接觸處鋼筋保護層厚35mm，不符合GB50108-2001第4.1.6條；柱保護層25mm，違反GB50010-2002第9.2.1條；地下室墊層采用C10混凝土，或底板下未做混凝土墊層，違反GB50108-2001第4. 1.5條；未見地下混凝土構件環境類別劃分與對應的鋼筋混凝土構件保護層厚度，不符合GB50010-2002第9.2.1條等。

6 關于強柱弱梁的設計理念

強柱弱梁的概念主要是針對小震不壞，中震可修，大震不倒的抗震設防目標而提出的。如果柱破壞了建筑物整個都會倒塌，而梁破壞則僅是某個區域失效，因此柱較之梁破壞的損害更大，設計人員在設計中一定要貫徹這一設計理念。其一必須嚴格控制柱軸壓比，我們目前的計算均是基于小震下進行的，如果小震下柱子軸壓比過高，則大震下地震力將對邊柱產生一個巨大的附加軸力（有文章研究表明約增加30%），然而柱子根本不可能有這么大安全儲備，在大震下就會破壞，那又何談大震不倒呢？筆者認為軸壓比在任何情況下均不宜超過0.9，且我們對柱斷面及配筋設置時應分部位處理，建議邊柱，角柱應適當加強，特別是角柱，建議全柱加密箍筋，且配筋率不宜小于1%。所有框架柱，不包括小截面柱，筆者建議縱筋直徑均應大于20mm，且柱筋品種不宜過多，矩形截面柱盡可能對稱配筋。而對梁配筋筆者則建議應配足梁中部鋼筋，而支座鋼筋則可通過調幅讓其適當減少，以使地震作用下能形成梁鉸機制，防止柱筋先于梁筋屈服，使梁端能首先產生塑性鉸，保證柱端的實際受彎承載力大于梁端的實際受彎承載力。

7 結語

綜上所述，結構設計人員應加強對規范的學習和理解，掌握其內涵，同時還需不斷總結實際工程中的經驗教訓，只有這樣，才能使我們的設計更經濟合理。

參考文獻

［1］《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）.

［2］《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）.

篇10

積極開拓創新，作為市政協經濟科技委主任。認真履行職責，帶領全委同志，按照年初市政協主席會議通過的工作重點和具體計劃，緊緊圍繞經濟建設和科技興市這一戰略方針，積極組織開展我市經濟和科技領域的視察和調研活動，取得了較好的成效。同時，不斷加大招商引資力度，全方位開展對引資企業的幫扶工作。不斷加強學習，實踐中開展履行職能的創新。經過不懈努力，較好地完成了全年的工作目標任務。

一、開展的幾項主要工作

組織開展防震抗災視察活動，1圍繞人民安居樂業。受到各方重視。

市人民群眾的防震減災意識日漸強化，近年來。購置房屋時對房屋抗震特點、已住房屋的抗震能力以及地震應急演練等方面，有強烈的知識需求和保障需求。為此，和全委的同志一起，政協分管主席的帶領下，組織部分教育、科技、醫療、氣象和建筑行業的政協委員，開展了防震減災視察活動。這項活動得到市地震局的高度重視和積極參與配合。委員們通過觀摩模擬地震的演示、主管部門的工作匯報和專家的介紹現場咨詢互動，對我市地質結構主要特點、預期地震的概率大小、地震監測與預報的基本現狀、防震減災主要措施、防震減災知識普及等方面，有了深入的解，對我市地震業務工作存在困難和問題作了共同的剖析，提出了一些針對性強的意見和建議，引起了主管部門的重視，社會各界對政協委員關注防震減災工作給予肯定。

深入組織開展創建“低碳”調研活動，2圍繞經濟健康發展。取得較好成效。

聞風而動”甚至“動在風前”以在低碳經濟為主流的新一輪經濟結構調整中占得先機，如何密切關注我國低碳經濟政策動向。借助率先構建“低碳”優勢，爭取更多的國家和江蘇省的政策、項目和資金的支持，以盡快實現經濟社會的更大突破。這是市廣大政協委員關注的問題。今年上半年，和全委同志一起，及時組織開展“關于打造‘低碳’調研活動，通過召開座談會、走訪經濟社會部門和廣泛收集第一手資料等途徑，解決我市打造“低碳”城市的已經開展的各項工作，分析優勢與劣勢，匯總存在主要問題，提出了7項共20多條意見和建議。如：注重規劃先行，城鎮規劃中不斷融入“低碳”理念；立足節能減排，構建“低碳”企業的核心能力；發展循環經濟，構建“低碳農村”新形象；培育全民“低碳”價值觀，建設“低碳”文化；運用科技手段，創建“低碳”信息管理系等。這些建議等到市政府主要領導作了重要指示，引起了各主管領導和相關部門的高度重視。

還參與了由市政協統一組織的多次視察和調研活動。如：關于地稅工作情況的視察、關于氣象工作情況的視察、關于公安工作和隊伍建設的視察等活動。還結合我市農業產業化進程的實際，另外。提出了相關意見和建議。

幫扶引資企業穩步發展。3積極投身招商引資主戰場。

積極帶頭并要求全委同志，作為經科委主任。將招商引資和企業幫扶工作牢牢作為最重要的任務來抓。重視對已經招駐的企業的幫扶。經常走訪進駐軟件園的炫彩軟件有限公司”解他經營狀況和存在困難和問題，進行全方位的幫扶工作。辦公用房調整、與本市金融業協作、人員招聘等方面，給了企業大力幫助。目前運行狀況良好，目前開發區中具有較高軟件開發水平的企業之一，技術研發力量雄厚，市場前景廣闊。市政協的統一部署下，一年來，委的同志多次奔赴昆明、蘇州、南京等地，動員一切力量，托親找友拜訪企業老板，收集和分析一切有價值的信息，宣傳投資環境，發揚“釘子”精神，取得了一些初步成效。目前，有幾位企業家即將來考察。

創新我委的業務管理工作。4圍繞組織經濟科技調研職能。

一直注意改善部門領導和管理工作。一是不斷完善各項規章制度，作為一名政協委辦負責人。從計劃、組織、領導、協調和控制方面，圍繞工作目標，帶領全委人員，扎實開展工作。履行職能的同時，注意總結組織視察調研工作的經驗，找出差距和不足，解放思想，更新思想，改進工作方法，提升工作效能。二是加強與外市政協經科委的工作交流，向兄弟市政協經科委學習取經，拓展視野，廣開思路，取長補短。三是加強與市有關部門、各派、委員小組、縣區政協經科委的交流和合作。進一步發揮與縣區政協建立正常的聯席會議制度的作用，及時交流工作經驗，拓寬參政議政渠道，進一步創新我委的各項工作。

二、理論學習、品行修養、廉政建設

不斷加強自身政治理論素養。牢固樹立“學習立身”理念，1注重實效。強化學習意識，始終把學習作為一種渴求、一種責任、一種任務。不僅學習政治理論，學習業務技能，還注重學習經濟科技、法律法規以及歷史知識和社會知識等。按照中央、省委和市委的部署，深入學習貫徹十七屆三中、四中、五中全會精神和市委三屆六次全體（擴大）會議精神，充分認清發展面臨的機遇，認清所肩負的歷史使命，各項工作中充分發揮先鋒模范作用。

規范自身廉潔自律行為。作為長期在政協機關工作多年的一名正處級干部，2從嚴要求。注重自身廉潔奉公、克已自律的修養。用身邊人、身邊事，教育下屬、家屬、子女和身邊人，從易發腐敗和不正之風的部位、環節抓起，源頭控制。防微杜漸，警鐘長鳴，營造反腐倡廉氛圍，強化廉政意識。能夠嚴格要求自己，提高廉潔自律的意識，自覺接受倡廉教育，規范廉潔自律的行為，嚴格遵守工作和生活的行為規范。

嚴格執行廉潔自律各項規定。踴躍參加各項黨風廉政建設活動，3不折不扣。提高廉政意識的重要途徑。本人積極參全市和市政協機關黨風廉政建設的活動，嚴格落實機關黨風廉政建設責任制的各項要求，一年來，本人及分管處室同志沒有任何違法違紀、違章違規行為。家人都在非經營性工作崗位上，沒有違反規定和紀律。如：沒有違反規定收送現金、有價證券、支付憑證及收受干股等行為，沒有以其他交易形式非法收受請托人財物；沒有利用職務便利相互請托，為本人或特定關系人在就業、投資入股、經商辦企業或從事中介活動等方面提供便利，謀取不正當利益；沒有利用和操縱招商引資項目、資產重組項目，為本人或特定關系人謀取私利等。