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節(jié)能診斷范文第1篇

【關(guān)鍵詞】能耗數(shù)據(jù)；空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能診斷

隨著人們生活水平的不斷提高，空調(diào)設(shè)施的應(yīng)用也越來越廣泛，使得電力系統(tǒng)總能耗量迅速增長。在非可再生資源日顯緊缺的情況下，人們對(duì)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng)，為此我國也提出了節(jié)能減排任務(wù)，在此背景下，人們對(duì)空調(diào)的能耗要求也越來越高[1]。盡管各國專家已將各種空調(diào)系統(tǒng)的額定能耗做了系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)和分析，并提出了相應(yīng)的節(jié)能方案，但因空調(diào)系統(tǒng)能耗受建筑物特點(diǎn)及氣候條件等因素的影響，對(duì)于功能、結(jié)構(gòu)及地域不同的建筑物，符合某一國家或地域節(jié)能降耗的有效措施未必適用于其他的國家或地域。因此，在對(duì)一個(gè)地域的新建筑或已有建筑的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能分析及改造前，應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐哪芎默F(xiàn)狀及降耗潛力。目前，雖然大部分空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中都做了很大系統(tǒng)及性能的優(yōu)化，但在現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，依然存在諸多缺陷?？梢?，進(jìn)一步深入研究并改善建筑空調(diào)系統(tǒng)對(duì)于節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境具有重要的戰(zhàn)略性意義[2]。下面筆者將重點(diǎn)探討基于能耗數(shù)據(jù)和指標(biāo)的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能診斷方法，并舉以實(shí)例。

1、現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)和指標(biāo)

空調(diào)系統(tǒng)的能耗量與建筑的能源需求量有著直接關(guān)系，即建筑空調(diào)的負(fù)荷，主要在于處理熱、污染物及濕三大方面因素。熱負(fù)荷的對(duì)象為太陽透過窗戶的熱輻射量、外界環(huán)境通過墻體的熱傳導(dǎo)量及室內(nèi)人體和各種電器設(shè)備等熱源的發(fā)熱量。對(duì)污染物的處理通常是指通風(fēng)換氣，若建筑室內(nèi)的空氣中不含有大量有毒有害氣體，空氣質(zhì)量控制在國家安全標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，則對(duì)污染物處理的對(duì)象主要為人體呼出的CO2氣體[3]。與濕負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的則是人體向室內(nèi)空氣中排出的水分及在冬季的加溫處理。我們可以將空調(diào)的能耗需求分為兩種，一種已被確定的、較為恒定的負(fù)荷，如電器設(shè)備的發(fā)熱量、建筑墻體的導(dǎo)熱量等；還有一種是未確定的負(fù)荷，該類負(fù)荷的隨機(jī)性較大，多與人類活動(dòng)有關(guān)，如人體的排熱量、排濕量及排出CO2的量等。通過采用高性能材料或產(chǎn)品及先進(jìn)措施可有效的降低已確定的負(fù)荷，如采用高透光率低輻射玻璃、墻體保溫材料，安裝節(jié)能燈，采取遮陽措施等；而對(duì)于未確定的負(fù)荷則需要由空調(diào)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)以適應(yīng)和滿足負(fù)荷要求，如空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)測(cè)控功能等。

1.1　圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能性評(píng)價(jià)指標(biāo)

國內(nèi)針對(duì)墻體保溫制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，比如《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部件的強(qiáng)制性具體數(shù)值規(guī)定，比如墻體的保溫性能、門窗的密閉性等[4]。國外針對(duì)護(hù)結(jié)構(gòu)保溫、遮陽性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，有PAL和OTTV，PAL是指建筑物周邊單位面積的全年熱負(fù)荷，OTTV是綜合考慮所有外墻、外窗傳熱和外窗太陽輻射平均到單位面積護(hù)結(jié)構(gòu)的平均值。2003年建設(shè)部頒發(fā)的《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》和即將頒布的《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》為滿足建筑外形多變求新的需求，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能采用了性能性方法。這一方法是通過構(gòu)造一個(gè)與建筑師設(shè)計(jì)方案形狀完全相同的參照建筑，參照建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部件均滿足強(qiáng)制性的具體數(shù)值規(guī)定，之后給定參照建筑和設(shè)計(jì)建筑相同的內(nèi)擾及空調(diào)系統(tǒng)，分別計(jì)算二者全年的空調(diào)系統(tǒng)總能耗，如果設(shè)計(jì)建筑的總能耗低于參照建筑，則認(rèn)為設(shè)計(jì)建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案滿足節(jié)能要求。

1.2　總能耗評(píng)價(jià)指標(biāo)

在空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，不確定的負(fù)荷往往會(huì)對(duì)實(shí)際能耗造成較大的影響，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)主要為實(shí)際能耗量除以總面積。在設(shè)計(jì)過程中，采用模擬分析軟件對(duì)各數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，人員的密度及其活動(dòng)內(nèi)容均為假想的給定條件[5]。許多國家根據(jù)本國特點(diǎn)均進(jìn)行了該類模擬軟件的開發(fā)，目前有很多，影響廣泛且代表性較強(qiáng)的有：DeST、EnergyPlus、DOE-2等，而現(xiàn)行的總能耗標(biāo)準(zhǔn)也比較多，如日本現(xiàn)行的空調(diào)系統(tǒng)能耗系數(shù)（CEC），CEC作為空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能評(píng)定的一種標(biāo)準(zhǔn)，通過計(jì)算空調(diào)系統(tǒng)全年的模擬負(fù)荷總量，并將結(jié)果與空調(diào)全年運(yùn)行的實(shí)際總能耗量相比較，從而以此來評(píng)價(jià)空調(diào)對(duì)能源的有效利用率及建筑物的實(shí)際節(jié)能情況。

2、采用能耗數(shù)據(jù)及指標(biāo)的節(jié)能診斷實(shí)例

某建筑所采用的制冷機(jī)平均每年的制熱能效比（COP）為4.4，而國際標(biāo)準(zhǔn)限值為4.8，低于國際標(biāo)準(zhǔn)。該制冷機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含四臺(tái)離心式制冷機(jī)，其中三臺(tái)大功率制冷機(jī)，額定冷量為2813KW，一臺(tái)小功率制冷機(jī)，額定冷量為924KW，該系統(tǒng)在工作過程中可根據(jù)實(shí)際負(fù)荷來選擇啟動(dòng)一臺(tái)小制冷機(jī)還是一臺(tái)大制冷機(jī)，而同時(shí)啟動(dòng)兩臺(tái)制冷機(jī)情況極少。

如圖1所示，為某一制冷系統(tǒng)中制冷機(jī)COP及供冷量的相互關(guān)系，通過該圖我們不難發(fā)現(xiàn)，該制冷系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中對(duì)制冷機(jī)的選型并不合理，使得大制冷機(jī)常工作在低于其負(fù)載率（

3　結(jié)論

空調(diào)系統(tǒng)是人們生活和居住不可缺少的設(shè)施，由于空調(diào)系統(tǒng)的能耗相對(duì)較大，與之相應(yīng)的能耗浪費(fèi)也比較大，節(jié)能及高效的空調(diào)系統(tǒng)對(duì)于推行節(jié)能減排具有重要意義。要想提高空調(diào)系統(tǒng)的工作效率，首先就必須制定出一套符合現(xiàn)行情況的能耗指標(biāo)衡量標(biāo)準(zhǔn)。文中介紹了現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)和指標(biāo)，這一指標(biāo)能夠全面、客觀地評(píng)價(jià)空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際工作中的能耗情況，并列舉了采用能耗數(shù)據(jù)及指標(biāo)進(jìn)行節(jié)能診斷的實(shí)例。該空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能診斷方法的應(yīng)用可準(zhǔn)確掌握空調(diào)系統(tǒng)的能耗及節(jié)能情況，有助于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，提高空調(diào)系統(tǒng)的整體性能。

參考文獻(xiàn)：

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節(jié)能診斷范文第2篇

段文杰

有一天，媽媽去上班，我在掃地。我把爸爸媽媽的房間里和我和妹妹的房間里都掃得干干凈凈。

我又和妹妹一起去收拾東西。我和妹妹把茶幾上的東西都放在茶幾底下，又把陽臺(tái)上的書、練習(xí)本擺在學(xué)習(xí)桌上。10:30了，媽媽回到家里，看見我和妹妹收拾得有條有理。

節(jié)能診斷范文第3篇

關(guān)鍵詞：短肢剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震性能

1 結(jié)構(gòu)的判別與布置

文獻(xiàn)[1]定義短肢剪力墻為墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻。墻肢截面高厚比介于異型框架柱與一般剪力墻之間，仍屬于剪力墻結(jié)構(gòu)體系。文獻(xiàn)[2]對(duì)短肢剪力墻的定義及判別方法提出了一些不同的意見。

相對(duì)一般剪力墻而言，短肢剪力墻的承載能力、抗側(cè)剛度均較小。由于短肢剪力墻常常為聯(lián)肢墻，在水平地震力作用下，一部分墻肢處于壓、彎、剪，另一部分墻肢處于拉、彎、剪的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，易形成脆性剪切破壞，所以延性較差。文獻(xiàn)[1]明確指出不應(yīng)設(shè)計(jì)僅有短肢剪力墻的高層建筑，一般是利用建筑電梯井或樓梯間等位置布置一般剪力墻(或筒體)，形成短肢剪力墻與一般剪力墻共同受力的結(jié)構(gòu)體系。如果樓層大面積連續(xù)布置短肢剪力墻而一般剪力墻布置不足時(shí)，可能出現(xiàn)當(dāng)一般剪力墻破壞后，短肢墻沒有足夠的延性和承載力，會(huì)很快隨之破壞從而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)失效。所以在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一般剪力墻(或筒體)承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結(jié)構(gòu)底部總地震傾覆力矩的50％ 。

剪力墻結(jié)構(gòu)僅能承受平面內(nèi)作用力，平面外承載能力忽略不計(jì)，對(duì)于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)亦是如此。因此，其應(yīng)雙向布置，形成翼緣墻肢與腹板墻肢共同受力的結(jié)構(gòu)。根據(jù)試驗(yàn)可知：有翼緣墻的短肢剪力墻延性系數(shù)比無翼緣墻大很多，說明有翼緣的短肢剪力墻在水平地震力作用至破壞時(shí)，其耗能能力較無翼緣短肢剪力墻好。因此，高層建筑中宜避免采用“━”形短肢墻，應(yīng)布置為“┣”、“”和“╋”等形式。

2 結(jié)構(gòu)的抗震性能比較與分析

2．1 結(jié)構(gòu)概況

某點(diǎn)式小高層住宅，主體結(jié)構(gòu)為地上11層，層高2．9 m；半地下室，層高3．0 m。室外地面至屋面檐口高度33．7 m。本工程抗震設(shè)防類別為丙類，設(shè)計(jì)使用年限50年，抗震設(shè)防烈度為7°，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0．10g，第一組。建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比取0.05，場(chǎng)地類別為Ⅱ類，場(chǎng)地土特征周期 Tg=0.35S。地面粗糙度為B類，基本風(fēng)壓0.35kN／m2 ，基本雪壓0.6kN／m2。各構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30，墻厚均為200mm。梁、墻、柱受力筋采用Ⅱ級(jí)鋼，箍筋均為Ⅰ級(jí)鋼，其余設(shè)計(jì)參數(shù)均按相關(guān)規(guī)范取值。結(jié)構(gòu)布置方案一：采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。按照文獻(xiàn)[1]要求，在建筑周邊部分外墻處、樓梯間、電梯間等部位布置一般剪力墻，其余相應(yīng)部位布置框架柱(含部分異形柱)。框架抗震等級(jí)為三級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)為二級(jí)。

結(jié)構(gòu)布置方案二：采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系。按照文獻(xiàn)[1]要求，在建筑周邊部分外墻處、樓梯間、電梯間等部位布置一般剪力墻，其余相應(yīng)部位布置短肢墻，形成短肢剪力墻與一般剪力墻(筒體)共同抵抗水平力的結(jié)構(gòu)體系。剪力墻抗震等級(jí)為三級(jí)，短肢墻抗震等級(jí)提高一級(jí)采用。

2.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算

采用結(jié)構(gòu)空間有限元分析設(shè)計(jì)軟件SATWE進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力、周期及地震力等分析計(jì)算，見表l所列。

由表1可見，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一周期T3與平動(dòng)為主的第一周期T1之比，結(jié)構(gòu)布置方案一為0.790，方案二為0.770，均小于文獻(xiàn)[1]要求的0.9。說明這兩種結(jié)構(gòu)布置方案均具有足夠的抗扭剛度，方案二抗扭轉(zhuǎn)能力略強(qiáng)。此外，兩種方案的結(jié)構(gòu)自振周期均在合理范圍內(nèi)，方案二短肢剪力墻的周期小于方案一框架-剪力墻的周期，說明方案二結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大于方案一，其抵抗側(cè)向地震力的能力高于方案一。結(jié)構(gòu)樓層一位移曲線，如圖1所示。

由圖1可以看出，除了出屋面電梯機(jī)房，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)以整體彎曲變形為主，但曲率較一般剪力墻結(jié)構(gòu)小?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)以彎剪變形為主。由于方案二的結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度大于方案一，故其頂部位移較小。結(jié)構(gòu)相關(guān)計(jì)算結(jié)果，見表2所列。

方案一中，在第一振型作用下一般剪力墻承受的傾覆力矩占結(jié)構(gòu)總傾覆力矩的百分比：X方向?yàn)?9.4O％ 、Y方向?yàn)?6.46％ ，均大于5O％ ，說明一般剪力墻數(shù)量滿足。方案二中，短肢墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的百分比：X方向?yàn)?5.41％ 、Y方向?yàn)?6.79％ ，均小于50％，說明一般剪力墻數(shù)量滿足。

由表2可見，這兩種方案的結(jié)構(gòu)布置及各項(xiàng)計(jì)算結(jié)果滿足文獻(xiàn)[1，4]要求，均滿足第一階段在多遇地震作用下的承載力驗(yàn)算和彈性變形計(jì)算，即“小震不壞”和“中震可修”。

2．3 彈塑性分析

結(jié)構(gòu)彈塑性分析一般有彈塑性時(shí)程分析和靜力彈塑性分析。彈塑性時(shí)程分析相當(dāng)于用真實(shí)的地震波變化情況來考察結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)及彈塑性性能。其對(duì)地震波的選取十分重要，相同結(jié)構(gòu)在不同地震波作用下反應(yīng)差別極大，如何找到適合具體結(jié)構(gòu)及場(chǎng)地特征的地震波比較困難。因此，現(xiàn)階段一般仍采用靜力彈塑性分析方法[5]。

本工程兩種結(jié)構(gòu)布置方案均采用中國建筑科學(xué)研究院的彈塑性靜、動(dòng)力分析軟件EPDA／PUSH進(jìn)行罕遇地震作用下的結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析，其兩種方案的需求曲線及能力曲線，如圖2所示。

從圖2可看出，框架剪力墻結(jié)構(gòu)在層間位移角超過[θp]=1/100和短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在層間位移角超過[θp]=1/120之前，結(jié)構(gòu)反應(yīng)曲線均穿過了amax=0.9的反應(yīng)譜曲線，說明結(jié)構(gòu)均能夠滿足8°(O.2g)罕遇地震作用下的抗倒塌驗(yàn)算，即均滿足第二階段彈塑性變形驗(yàn)算，可以達(dá)到“大震不倒”的要求。圖2a中，能力曲線與需求譜曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(1.474，0.205)，當(dāng)達(dá)到性能點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，根據(jù)計(jì)算得到結(jié)構(gòu)的基底剪力V=7140 kN，頂點(diǎn)位移D=155 mm。圖2b中，能力曲線與需求譜曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(1.275，0.230)，當(dāng)達(dá)到性能點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，根據(jù)計(jì)算得到結(jié)構(gòu)的基底剪力V=8166 kN，頂點(diǎn)位移D=133.5 mm。達(dá)到性能點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，方案二可承受的水平荷載較大，頂點(diǎn)位移較小。

荷載因子一頂點(diǎn)位移曲線，如圖3所示(荷載因子1～2相當(dāng)于水平荷載O～46355 kN)。由圖3可見，在結(jié)構(gòu)破壞失效之前，該短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的曲線始終在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)曲線的上方，說明在受到相同側(cè)向荷載作用時(shí)，方案二的頂點(diǎn)位移小于方案一。性能點(diǎn)狀態(tài)X向?qū)娱g位移角曲線，如圖4所示。由圖4可見，結(jié)構(gòu)在性能點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)比框架～剪力墻結(jié)構(gòu)層間位移角小。綜合以上可知，方案二抵抗水平荷載的能力高于方案一，即當(dāng)結(jié)構(gòu)受到罕遇地震作用時(shí)，該工程采用的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能優(yōu)于框架一剪力墻結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)束語

(1)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度大于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，抵抗地震的能力較強(qiáng)[6][7]。

(2)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)以整體彎曲變形為主，但是曲率較小，沿高度變形較為均勻。

(3)在罕遇地震作用下，當(dāng)達(dá)到性能點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可承受的側(cè)向荷載較大，頂點(diǎn)位移及層間位移角較小。

節(jié)能診斷范文第4篇

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；短柱抗震性能；改善措施

Abstract: in designing high-rise, in order to meet the regulation of the requirements of the limit value of the axial compressive ratio, the section pillars is often, in the bottom structure usually form even super short column short column. This paper discusses the building of short column identification method, and improve the seismic behavior of short column several measures.

Keywords: high building; Structure design; Short columns, the seismic performance; Improvement measures

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為滿足規(guī)程對(duì)軸壓比限值的要求，柱子的截面往往比較大，在結(jié)構(gòu)底部常常形成短柱甚至超短柱。在層高一定的情況下，為提高延性而降低軸壓比，則會(huì)導(dǎo)致柱截面增大，且軸壓比越小，截面越大；而截面增大，導(dǎo)致剪跨比減小，又降低了構(gòu)件的延性。另外，諸如圖書館的書庫、層高較低的儲(chǔ)藏室、高層建筑的地下車庫等，由于使用荷載大，層高較低，在設(shè)計(jì)中也不可避免地會(huì)出現(xiàn)短柱。根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的試驗(yàn)結(jié)果及以往的震害調(diào)查表明，短柱的延性很差，尤其是超短柱幾乎沒有延性，在建筑遭受本地區(qū)設(shè)防烈度或高于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，很容易發(fā)生剪切破壞而造成結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌，無法滿足 “中震可修，大震不倒”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。為了避免短柱脆性破壞問題在高層建筑中發(fā)生，規(guī)范都有明確的措施。如何使用這些構(gòu)造措施呢?首先，要正確判定是不是短柱；然后對(duì)短柱采取一些構(gòu)造措施或處理，提高短柱的延性和抗震性能。

l如何判定短柱

規(guī)程和規(guī)范都規(guī)定，柱凈高H與截面高度h之比H／h≤4為短柱，工程界許多工程技術(shù)人員一般都據(jù)此來判定短柱。這個(gè)判斷式只和柱的截面和層高有關(guān)系，而和柱的內(nèi)力沒有聯(lián)系。實(shí)際上根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)的理論，確定是不是短柱的參數(shù)是柱的剪跨比，只有剪跨比=M／vh≤2的柱才是短柱，而柱凈高與截面高度之比H／h≤4的柱其剪跨比不一定小于2，亦即不一定是短柱。設(shè)計(jì)人員按H／h≤4來判定的主要依據(jù)是：①=M／Vh≤2；②考慮到框架柱反彎點(diǎn)大都靠近柱中點(diǎn)，取M=0．5VH，則=M／Vh=0．5VH／Vh=0．5H／h≤2，由此即得H／h≤4。但是，對(duì)于高層建筑，梁、柱線剛度比較小，特別是底部幾層，由于受柱底嵌固的影響，且粱對(duì)柱的約束彎矩較小，反彎點(diǎn)的高度會(huì)比柱高的一半高得多，甚至不出現(xiàn)反彎點(diǎn)，此時(shí)不宜按H／h≤4來判定短柱，而應(yīng)按短柱的力學(xué)定義―剪跨比=M／Vh≤2來判定才是正確的。

框架柱的反彎點(diǎn)不在柱中點(diǎn)時(shí)，柱子上、下端截面的彎矩值大小就不一樣，即Mt≠M(fèi)b。因此，框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不一樣的，即t=Mt/Vh≠b=Mb／Vh。此時(shí)，應(yīng)采用哪一個(gè)截面的剪跨比來判斷框架柱是不是屬于短柱呢?可以簡(jiǎn)化為采用框架柱上、下端截面中剪跨比的較大值，即取= max（t, b）。其理由如下：框架柱的受力情況有如一根受有定值軸壓力的連續(xù)梁，柱高Hn相當(dāng)于連續(xù)梁的剪跨a，已有的試驗(yàn)研究結(jié)果表明：對(duì)于剪跨a不變的連續(xù)梁，當(dāng)截面上、下配置的縱筋相同時(shí)，剪切破壞總是發(fā)生在彎矩較大的區(qū)段；對(duì)于框架柱，臨界斜裂縫也總是發(fā)生在彎矩較大的區(qū)段。事實(shí)上，在柱高Hn或連續(xù)梁剪跨a的范圍內(nèi)，最大剪跨比是出現(xiàn)在彎矩較大區(qū)段上的。鋼筋混凝土構(gòu)件的抗剪承載力是隨剪跨比增大而降低的。所以，同樣條件下，彎矩較大區(qū)段的截面抗剪承載力，要比彎矩較小區(qū)段的小，在荷載作用下，如果發(fā)生剪切破壞，就只能是在彎矩較大區(qū)段上。因此，采用框架柱上、下端截面中剪跨比的較大值來判斷框架柱是否屬于短柱的剪跨比，應(yīng)是可行的。一般情況下，在高層建筑的底部幾層，框架柱的反彎點(diǎn)都偏上，即Mb>Mt。此時(shí)，可按式(1)或式(2)判定短柱：

=M/Vh≤2(1)

Hn／h≤2／y n(2)

式中：yn-n層柱的反彎點(diǎn)高度比，根據(jù)幾何關(guān)系，可得yn=1／(1+ψ)，其中，ψ=MtMb，0≤ψ≤1；Hn- n層柱的凈高。式(2)具有一般性。當(dāng)反彎點(diǎn)在柱中點(diǎn)時(shí)，ψ=1，yn=0．5，式(2)即成為Hn／h≤4：當(dāng)反彎點(diǎn)在柱上端截面時(shí)，ψ=0，yn=1，式(2)即成為Hn／h≤2；如果框架柱上不出現(xiàn)反彎點(diǎn)，就應(yīng)采用最大彎矩作用截面的剪跨比=M／Vh≤2來判斷短柱。當(dāng)需要初步判斷框架柱是否屬于短柱時(shí)，可先按D值法確定柱子的反彎點(diǎn)高度比yn，然后按式(2)判斷短柱。在施工圖設(shè)計(jì)階段，可根據(jù)電算結(jié)果作進(jìn)一步判斷。

2改善措施

2．1使用復(fù)合螺旋箍筋

高層建筑框架柱的抗剪能力，是應(yīng)該滿足剪壓比限值和“強(qiáng)剪弱彎”要求的，柱端的抗彎承載力也是應(yīng)該滿足“強(qiáng)柱弱粱’，要求的。對(duì)于短柱，只要符合“強(qiáng)剪弱彎”和“強(qiáng)柱弱梁”的要求，是能夠做到使其不發(fā)生剪切型破壞的。因此，使用復(fù)合螺旋箍筋來提高柱子的抗剪承載力，改善對(duì)混凝土的約束作用，能夠達(dá)到改善短柱抗震性能的目的。

2．2采用分體柱

由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多，在地震作用下往往是因剪壞而失效，其抗彎強(qiáng)度不能完全發(fā)揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強(qiáng)度，使抗彎強(qiáng)度相應(yīng)于或略低于抗剪強(qiáng)度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達(dá)到抗彎強(qiáng)度，從而呈現(xiàn)出延性的破壞狀態(tài)。人為削弱抗彎強(qiáng)度的方法，可以在柱中沿豎向設(shè)縫，將短柱分為2或4個(gè)柱肢組成的分體柱，分體柱的各柱肢分開配筋。在組成分體柱的柱肢之間，可以設(shè)置一些連接鍵，以增強(qiáng)它的初期剛度和后期耗能能力。一般，連接鍵有通縫、預(yù)制分隔板、預(yù)應(yīng)力摩擦阻尼器、素混凝土連接鍵等形式。對(duì)分體柱工作性態(tài)的理論分析和試驗(yàn)研究表明：采用分體柱的方法，雖然使柱子的抗剪承載力基本不變，抗彎承載力稍有降低，但是使柱子的變形能力和延性均得到顯著提高，其破壞形態(tài)由剪切型轉(zhuǎn)化為彎曲型，從而實(shí)現(xiàn)了短柱變長柱的設(shè)想，有效地改善了短柱尤其是剪跨比≤1．5的超短柱的抗震性能。分體柱方法已在實(shí)際工程中得到應(yīng)用。

2．3采用鋼骨混凝土柱

鋼骨混凝土柱由鋼骨和外包混凝土組成。鋼骨通常采用由鋼板焊接拼制或直接扎制而成的工字形、口字形、十字形截面。與鋼結(jié)構(gòu)相比，鋼骨混凝土柱的外包混凝土，可以防止鋼構(gòu)件的局部屈曲，提高柱的整體剛度，顯著改善鋼構(gòu)件出乎面扭轉(zhuǎn)屈曲性能，使鋼材的強(qiáng)度得以充分發(fā)揮。采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)，一般可比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)約鋼材達(dá)50％以上。此外，外包混凝土增加了結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，由于配置了鋼骨，使柱子的承載力大大提高，從而有效地減少了柱截面尺寸；鋼骨翼緣與箍筋對(duì)混凝土有很好的約束作用，混凝土的延性得到提高，加上鋼骨本身良好的塑性，使柱子具有良好的延性及耗能能力。由于鋼骨混凝土柱充分發(fā)揮了鋼與混凝土2種材料的特點(diǎn)，具有截面尺寸小、自重輕、延性好以及優(yōu)越的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等特點(diǎn)，如果在高層或超高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)下部的若干層采用鋼骨混凝土柱，可以大大減小柱的截面尺寸，顯著改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。

2．4采用鋼管混凝土柱

鋼管混凝土是由混凝土填入薄壁圓形鋼管內(nèi)而形成的組合結(jié)構(gòu)材料，是套箍混凝土的一種特殊形式。由于鋼管內(nèi)的混凝土受到鋼管的側(cè)向約束，使得混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而使混凝土的抗壓強(qiáng)度和極限壓應(yīng)變得到很大的提高，混凝土特別是高強(qiáng)混凝土的延性得到顯著改善。同時(shí)，鋼管既是縱筋，又是橫向箍筋，其管徑與管壁厚度的比值至少都在90以下，這相當(dāng)于配筋率至少都在4．6％以上，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過抗震規(guī)范鋼筋混凝土柱所要求的最小配筋率限值。由于鋼管混凝土的抗壓強(qiáng)度和變形能力特佳，即使在高軸壓比條件下，仍可形成在受壓區(qū)發(fā)展塑性變形的“壓鉸”，不存在受壓區(qū)先破壞的問題，也不存在像鋼柱那樣的受壓翼緣屈曲失穩(wěn)的問題。

節(jié)能診斷范文第5篇

【關(guān)鍵詞】橋梁；抗震性能；地震；建設(shè)

中橋梁易產(chǎn)生的破壞點(diǎn)及其原因。

從國內(nèi)外近年來發(fā)生的一些大地震的資料來看，公路橋梁的震害現(xiàn)象還是有一定的規(guī)律，歸納起來有如下幾種。

第一，是上部結(jié)構(gòu)的震害。橋梁的上部結(jié)構(gòu)在地震中出現(xiàn)損害是比較常見的，震害主要有三種類型：分別是碰撞震害、移位震害和自身震害。

第二，是支座的震害。因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)中，支座部分沒有充分考慮到抗震的要求。在地震時(shí)，由于一些結(jié)構(gòu)措施不當(dāng)或是材料上的缺陷等因素，支座部分由于受力較大而發(fā)生變形或是意味，這樣與支座部分相連的機(jī)構(gòu)也相應(yīng)的發(fā)生移位，破壞了橋梁的結(jié)構(gòu)，造成危險(xiǎn)。

第三，是地基土產(chǎn)生地震液化造成的震害。地基是橋梁的支撐部分，地基一旦被地震液化，失去支持作用，很有可能會(huì)造成落梁的情況出現(xiàn)。而且由于地基軟弱，在地震時(shí)，地基不可避免的會(huì)被液化，這樣地基就會(huì)失效，地基上面的結(jié)構(gòu)物會(huì)發(fā)生整體的傾斜或是下沉等嚴(yán)重變形，這樣的變形對(duì)橋梁來說是致命的，因?yàn)闀?huì)直接導(dǎo)致橋梁的整個(gè)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，發(fā)生嚴(yán)重的震害。第四，下部結(jié)構(gòu)的震害。由于下部結(jié)構(gòu)較軟弱，地震力過大時(shí)，下部結(jié)構(gòu)的自身慣性力無法抵抗，會(huì)導(dǎo)致橋梁下部結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，進(jìn)而引起整個(gè)橋梁的破壞。第五，由于橋梁自身結(jié)構(gòu)不夠合理而造成的震害，一些橋梁在設(shè)計(jì)時(shí)不夠科學(xué)合理，在連接上留下了縫隙，一旦地震發(fā)生，這些縫隙就會(huì)成為地震力的突破口，進(jìn)而破壞整個(gè)橋梁。

1.提高橋梁抗震性能的幾點(diǎn)方法

抗震理念應(yīng)該貫穿在整個(gè)橋梁的設(shè)計(jì)過程中，從設(shè)計(jì)方案開始注重橋梁的抗震性能，通過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和推敲來確定橋梁方案。實(shí)用的抗震方法，是通過增加結(jié)構(gòu)的柔性來延長結(jié)構(gòu)的自振周期，這樣一來可以增加結(jié)構(gòu)的阻尼并減小地震載荷，二來可以減小地震所引起的結(jié)構(gòu)反應(yīng)，實(shí)質(zhì)就是減小地震的危害。目前來說，比較有效和容易實(shí)現(xiàn)的提高橋梁的抗震性能的方法有如下幾種。

1.1隔震支座法

隔震支座法是在抗震應(yīng)用的較為廣泛的方法。這種方法是通過增加結(jié)構(gòu)的柔性和阻尼來減小橋梁的地震反應(yīng)的。具體做法是采用減、隔震支座在梁體與墩、臺(tái)的連接處，通過設(shè)計(jì)或是應(yīng)用新材料來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)柔性和阻尼的增加。這個(gè)方法是有大量的實(shí)驗(yàn)理論依據(jù)作支撐的，很多試驗(yàn)的分析結(jié)果都反映出橋梁連接處的結(jié)構(gòu)與對(duì)地震的反應(yīng)是有著直接關(guān)系的。以上的連接方法可以有效的減小墩、臺(tái)所受的水平地震力，從根本上減小了地震的影響，提高了橋梁的抗震性能。

1.2利用橋墩延性

橋墩的延性是抗震設(shè)計(jì)中可以加以利用的特點(diǎn)。由于橋墩自身是具有延性的，將這一性質(zhì)加強(qiáng)。在強(qiáng)震時(shí)，這些部位形成的穩(wěn)定延性塑性鉸可以產(chǎn)生彈塑性變形，這樣變形將延長結(jié)構(gòu)的周期同時(shí)耗散地震的能量。利用橋墩自身加強(qiáng)的延性，將地震力通過限度內(nèi)的塑性變形漸漸分散，是在橋梁設(shè)計(jì)中比較容易實(shí)現(xiàn)的抗震方法。延性的抗震設(shè)計(jì)，需要根據(jù)彈性反應(yīng)來計(jì)算塑性變形的程度，然后根據(jù)抗震等級(jí)進(jìn)行修正，盡可能提高橋梁的抗震載荷。在橋梁的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中，綜合影響系數(shù)用來反映塑性變形程度，所以根據(jù)綜合系數(shù)可以知道橋梁的抗震能力。

1.3采用隔震支座和阻尼器相結(jié)合的系統(tǒng)

隔震支座法可以提高橋梁的抗震性能，增加對(duì)地震力的阻尼也是提高橋梁性能的方法，將二者結(jié)合起來，抗震性能加倍。隔震支座和阻尼器可以在地震的作用下，加強(qiáng)橋墩的彈塑性變形從而耗散地震能量，使地震的危害減小，也就是加強(qiáng)了橋梁的抗震性。

1.4引進(jìn)新型橋梁的抗震設(shè)計(jì)方法

在傳統(tǒng)的橋梁抗震設(shè)計(jì)中，主要方法是用“蠻力”，也就是通過提高強(qiáng)度和增強(qiáng)延性來保證可以抵御地震的能力，自身的力比地震的力大時(shí)，當(dāng)然可以巋然不動(dòng)。但是這種方法應(yīng)用在實(shí)際中時(shí)，其抗震能力是不得而知的，而地震的作用也是無法預(yù)知的。當(dāng)兩個(gè)未知因素，在實(shí)際的情況時(shí)發(fā)生，與人們所期待的結(jié)果相反，橋梁自然遭到損害了，這樣的例子在實(shí)際中是很多的。新型的橋梁設(shè)計(jì)多采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)有著很多先進(jìn)之處。因?yàn)樾弯摶炷两Y(jié)構(gòu)的承載能力高于同樣外形的鋼筋混凝土的一倍以上，而且前者抗剪能力、延性都明顯的高于后者，這樣抗震能力自然得到提到。除此之外，新型的型鋼混凝土結(jié)構(gòu)能夠吸收、隔離和耗散地震能量，將橋梁的地震反應(yīng)減小，從而避免了較大的變形造成的不可恢復(fù)的變形。這樣的結(jié)構(gòu)不但提高了橋梁結(jié)構(gòu)的安全度，而且還可以節(jié)約材料、降低造價(jià)，可以說是首選的抗震方法。

2.總結(jié)

提高橋梁的抗震性能是當(dāng)前我國目前要致力解決的問題。

我國的橋梁的建設(shè)技術(shù)與國外存在的一定的差距，但是這種差距正在不斷的縮小，有越來越多的人意識(shí)到抗震的重要性，投入到提高橋梁抗震性能的研究中。筆者相信，隨著人們重視程度的加深，各方面的投入不斷加大，提高橋梁抗震性能的技術(shù)會(huì)得到不斷的提高，我們的橋梁可以在重要的時(shí)刻恪守職責(zé)，為人民的生命財(cái)產(chǎn)安全站好崗。

【參考文獻(xiàn)】

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