建筑结构晃动工程实例讲解
工程结构加固案例分析
一、软土地基事故1、事故现象最常见的事故现象：①产生过量沉降(1) 杭州花园新村4号住宅（四层）下沉1.23m，基础为筏板基础，稳定后顶起。
(2) 武进芙蓉西周村三间三层农宅，下沉18cm，地基均为淤质土，稳定后重做地坪。
②产生严重不均匀沉降武进农机公司仓库，二层，底层为框架结构，二楼为砖混住宅，走廊有外立柱。
在原河塘填土上，一年后下沉，致使二楼住宅墙体产生45°大裂缝，宽16mm。
③房屋倾斜，严重者失稳倒塌。
2、事故原因绝大多数为承载力在80KN/m2以下的淤泥质软土引起的。
3、软土的特性①软土的形成：在静水或缓慢流水环境中沉积而成的饱和粘性土，型式有：(1) 滨海沉积——盐城外黄海滨，古时每年有上百平方公里湿地(长江黄河泥砂)沉积。
(2) 湖泊沉积——(3) 河滩沉积——常武地区是长江下游冲积平原，软土多。
(4) 谷地沉积——②软土的外观：灰色或深灰色③软土的特性及变形特点：特性：(1) 含水量大，甚至饱和达流限；(2) 强度低，一般≤120KN/m2；(3) 压缩变形大。
变形特点：(1) 沉降量大；(2) 初始沉降速度快，延续时间性长（10年～数十年）；(3) 沉降量与含水量成正比。
4、事故实例事例１：①常州冶炼厂，三层框架结构，库房柱倾斜。
(1) 一层砼柱浇筑完，拆模后，有6根柱上端偏离80mm多。
(2) 原因：地基下边有多个小块软卧层（地质钻探与设计不协同）。
(3) 处理：a、将砼柱吊移；b、挖去软卧层，浇筑C10砼至基底标高；c、重新把柱吊装就位。
② 翠竹111号房（住宅）房屋纵向出现竖向裂缝，基础圈梁下产生水平裂缝。
a 、 地基：表层有2～3m 的140KN/m 2的土层，3m 以下是20多米厚的淤泥质土；b 、 基础为筏板基础，上部为6层砖混结构的住宅；c 、 居住三年后，在距山墙外10多米处筑路、架桥，路、桥和住宅下边的地质概况是一样的。
在打桥桩及路基填土碾压干扰下，使111号住宅东端产生二次沉降，而中、西部未沉。
2024年建筑结构隔震与减震设计研究
2024年建筑结构隔震与减震设计研究随着地震活动的不断增多和人们对建筑安全性能要求的提高，建筑结构隔震与减震设计成为了一个重要的研究领域。
本文将从隔震技术原理、减震技术方法、结构设计要点、地震动力学分析、安全性评估、工程实例分析以及未来发展趋势等方面进行详细探讨。
一、隔震技术原理隔震技术是一种通过在建筑基础与上部结构之间设置隔震装置，以隔离地震波对建筑结构的直接作用，从而减少地震对建筑的破坏。
隔震装置主要包括橡胶隔震支座、滑动隔震支座和混合隔震支座等。
这些隔震支座具有良好的弹性和阻尼性能，能够在地震时吸收和分散地震能量，降低结构的振动幅度，保护建筑免受地震破坏。
二、减震技术方法减震技术主要是通过在建筑结构中安装减震装置，以减少地震时结构的振动响应。
常见的减震装置包括阻尼器、减震支撑和隔震沟等。
阻尼器可以通过消耗地震能量来减少结构振动，减震支撑则通过改变结构的动力特性来降低地震响应。
而隔震沟则通过在建筑周围设置一定深度的沟槽，利用沟槽的变形来吸收地震能量，从而减少结构的振动。
三、结构设计要点在进行建筑结构隔震与减震设计时，需要考虑以下几个要点：首先，要合理选择隔震与减震装置的类型和参数，确保装置能够有效地发挥隔震和减震作用；其次，要优化结构的动力特性，使结构在地震时具有较低的自振频率和较大的阻尼比，从而减少地震响应；最后，要加强结构的整体性和连续性，确保结构在地震时具有良好的整体受力性能。
四、地震动力学分析地震动力学分析是建筑结构隔震与减震设计的基础。
通过对地震波的传播规律、结构的地震响应以及隔震减震装置的动力性能进行深入分析，可以为结构设计提供科学的依据。
地震动力学分析包括时程分析、反应谱分析和能量分析等方法。
这些方法可以帮助设计师预测结构在地震时的动力响应，从而优化结构设计，提高结构的抗震性能。
五、安全性评估安全性评估是建筑结构隔震与减震设计的重要环节。
通过对结构在地震作用下的受力性能、变形情况和破坏机理进行全面评估，可以确定结构的安全性能水平。
建筑结构晃动工程实例
0.26 测点3
0.17 0.1 测点4
1.11 0.03 测点5
蓝线表示工况Ⅰ：正常生产（吊车未行驶） 红线表示工况Ⅱ：吊车空车运行,大车、小车往复运行
加固前后在天车荷载作用下平台水平位移测试结果(mm) 25 20
位移(mm)
23.14 16.02
15 10 5 0 测点2 3
2.1 测点3
1 8
2
7
1
2
7
3
3 8 4
6
6
1-5水平横向传感器 6-7水平纵向传感器 8竖向传感器
1-4水平横向传感器 5-7水平纵向传感器 8竖向传感器
5
4
5
图1 吊车梁平台测点布置图
图2 除尘管道测点布置图
测试工况
工况Ⅰ：正常生产（吊车未运行）； 工况Ⅱ：吊车空车运行,大车、小车往复运行。
平台结构最大振动幅值测试结果（mm）
建筑结构振动或晃动工程实例
(一) (二) (三) (四) (五) (六)
前言 武钢炼铁厂7#高炉 武钢烧结厂203转运站 鄂钢4号高炉斜桥 武钢一炼钢CD跨 小结
(一) 前言
建筑物所受到的振动主要是来自设备、建筑施工及交通 的影响，主要表现为墙皮剥落、墙壁龟裂、地板裂缝、基础 变形或下沉等，严重的甚至倒塌。 建筑物受到振动影响大小主要与如下因素有关： 1.振源的振幅和频率； 2.振源至建筑物的距离和振动传播介质的特性； 3.建筑物类型和陈旧程度； 4.建筑物整体及各部分构件的响应特性。
原设计截面
增设支撑
增设支撑及加大截面
增设支撑及增设剪力墙
部分层计算位移汇总表
序号 1 2 3 4 5 标高(m) -0.1 5.0 29.0 39.0 42.2 U(X) (mm) U(Y) (mm) 原结构 增设钢支撑 原结构 增设钢支撑 0 0 0 0 0.511 0.150 0.529 0.118 7.513 1.819 8.050 1.849 11.690 12.569 2.920 3.219 12.640 14.354 3.154 3.850
教学楼增层改建中砌体结构维修加固工程实例
教学楼增层改建中砌体结构维修加固工程实例教学楼是学校中非常重要的建筑之一，为了满足学校日益增长的教学需求，有时需要对教学楼进行增层改建。
在增层改建工程中，砌体结构维修加固工程是非常重要的一部分，下面就以学校教学楼增层改建工程为例，详细介绍砌体结构维修加固工程的实施过程。
首先，在进行砌体结构维修加固工程前，需要进行详细的工程勘测和评估。
通过对教学楼的砌体结构进行全面检查，确定是否存在裂缝、松动、位移等问题，分析问题的原因和危险性。
同时，还需要评估加固的必要性和可行性，并确定加固的方法和方案。
根据勘测和评估的结果，确定了砌体结构维修加固的方案后，可以开始实施具体的工程了。
首先，需要对原有的砌体结构进行清理和拆除。
清理工作包括清除周围的杂物和垃圾，拆除工作则需要使用专业的拆除设备，将原有的墙体和地面砌体进行拆除。
清理和拆除工作完成后，下一步是进行砌体结构的修补和维修。
修补工作主要包括对裂缝进行填补，对松动和脱落的砖块进行更换，以及对位移的砌体进行重新固定。
修补工作要使用高强度的砂浆和专业的修补工具，确保修补后的砌体结构能够达到设计要求。
完成砌体结构的修补后，下一步是进行加固工作。
加固工作主要是通过加设钢筋混凝土结构或加厚砌体墙体的方式，提高砌体结构的承载能力和稳定性。
加固方法的选择要根据具体的情况进行，可以是在原有墙体表面加贴钢筋网，也可以是在墙体内部加设钢筋混凝土柱或墙梁。
加固工作需要严格按照设计要求进行，确保加固效果的可靠性和稳定性。
加固工作完成后，还需要进行后续的修整和装饰工作。
修整工作包括对墙体进行打磨、涂刷等处理，使其表面光滑平整。
装饰工作则是根据学校的要求和建筑风格进行，可以进行涂料粉刷、瓷砖贴面、石材装饰等工作，以美化教学楼的外观。
最后，在砌体结构维修加固工程完成后，需要进行验收和评估。
验收工作包括对修补和加固工程的质量进行检查，确定是否符合设计要求和相关标准。
评估工作则是对加固效果和工程整体质量进行评估，包括加固后的结构承载能力、稳定性以及整体使用效果等方面。
旧城改造中的房屋整体平移、旋转工程实例 (一)
旧城改造中的房屋整体平移、旋转工程实例(一)随着城市的不断发展，城市里的老旧建筑逐渐被更新换代，以适应现代化的生活需求。
而在这个过程中，旧城改造中的房屋整体平移、旋转工程也成为了一种非常有效的改造方法。
下面我将结合一个实例，来详细地介绍这种方法的优点和实施过程。
一、实施过程该实例是位于成都市区的一处老旧住宅小区的改造工程。
由于地处市区核心位置，该小区房屋样式独特，建筑年代较久远，加上周边交通环境的改变，居民日常生活存在许多不便之处。
因此，政府决定进行旧城改造，将其完全规划成现代化宜居小区。
然而，由于小区较为狭窄，房屋间距较小，所以在拆迁重新建设中，传统的拆除重建显得不太可行。
在这种情况下，通过对房屋的整体平移和旋转，不仅可以有效利用原有土地，而且可最大程度地保留旧有建筑，将其更新提升。
因此，整体平移和旋转成为该小区旧城改造的关键之一。
在实施过程中，先通过施工人员的努力和受损分析技术，对小区的房屋进行彻底的检查和评估，确定哪些房屋需要整体平移或旋转，并制定详细的实施方案。
随后，专业设备被运用于现场，以便进行精准的测量、计算和施工。
根据实际情况进行房屋上下平移和旋转，直到最终的位置合适为止。
整个实施过程非常精细，耗时较长，但却成功地完成了所有工作任务。
二、方法优点1.节约成本：整体平移和旋转可以最大程度地利用原有房屋和土地，避免了传统的拆除重建。
这样就能够节约大量的建设成本，同时节约施工时间和劳动力成本。
2.减少影响：整体平移和旋转可以避免拆除重建中对环境和居住者的影响。
这种技术不需要重新填土和夯实地基，因而会影响附近的房屋和道路，最大程度地减少了改造工程对周边的影响。
3.具有保护性：在实行整体平移和旋转的同时，不仅能够避免原有房屋被拆除，而且还能够将建筑的历史和风格完整保留，从而对历史建筑具有保护作用。
三、结语旧城改造中的房屋整体平移、旋转工程不仅能够帮助城市更新旧有建筑，还能够在原有基础上最大化利用土地和资源，减少施工成本和影响。
装配式建筑的震动与振动分析与控制手段
装配式建筑的震动与振动分析与控制手段随着现代建筑技术的不断发展和创新，装配式建筑作为一种新兴的建筑方式正逐渐受到人们的青睐。
与传统施工相比，装配式建筑具有快速、高效、环保等显著优势。
然而，在实际应用中，装配式建筑也面临着一些挑战，其中之一就是与地震和振动相关的问题。
因此本文将探讨装配式建筑的震动与振动分析以及相应的控制手段。
一、震动与振动分析1.1 震动原因和类型地震是造成装配式建筑震动和振动的主要原因。
地震引起的结构物响应包括弹性阶段、屈服阶段和破坏阶段，其形式包括纵向地震波、横向地震波、旋转地震波等。
了解地震造成的不同类型和程度对于设计合理的装配式结构至关重要。
1.2 受力性能评估在装配式建筑设计和施工过程中，需要进行受力性能评估，以保证其在地震和振动条件下的安全性。
通过使用计算机模拟、数值分析和物理试验等手段，可以对装配式建筑的动态响应进行有效评估，并确定其抗震性能。
1.3 动力学参数获取装配式建筑的动力学参数（如固有周期、阻尼比等）获取对于分析和控制振动非常重要。
常用的方法包括试验测试和有限元模型等。
合理获得这些参数可以为设计提供参考，同时也有助于优化结构设计，减小地震和振动风险。
二、震动与振动控制手段2.1 结构设计合理的结构设计是减小装配式建筑地震响应的关键。
在设计过程中，需要综合考虑结构形式、材料选择、刚度、阻尼等因素。
采用抗震设防标准并根据结构特点进行改良，加强连接件和节点等关键部位的抗震能力可以有效降低建筑物受地震影响时发生破坏的概率。
2.2 振动控制器件在装配式建筑中应用适当的振动控制器件是有效控制地震和振动的重要手段之一。
常见的控制器件包括阻尼器、隔震设备和防摆设备等。
这些设备可以通过吸收或分离外部振动能量，减小结构响应，并提升建筑物在地震或振动条件下的安全性。
2.3 设计施工过程控制装配式建筑的设计和施工过程需要充分考虑地震和振动因素。
在设计阶段，确保合适的连接方式和节点设计，并遵循相应的抗震设计规范。
混凝土工程实例
工程事例2：福州某六层框架结构办公大楼， 工程事例 ：福州某六层框架结构办公大楼，浇 筑第三层框架梁柱时， 筑第三层框架梁柱时，原配合比设计的水灰比为 0.72，已经偏大，浇筑混凝土前夜下了一场大雨， ，已经偏大，浇筑混凝土前夜下了一场大雨， 第二天清早拌制混凝土时， 第二天清早拌制混凝土时，没有扣除骨料中的水 分，增大了水灰比，混凝土浇筑时的坍落度未完 增大了水灰比， 全坍落，浇筑出的混凝土还达不到原设计的50%。 全坍落，浇筑出的混凝土还达不到原设计的 。 结果三层楼的60根柱， 根打掉重浇 损失很大。 根打掉重浇， 结果三层楼的 根柱，48根打掉重浇，损失很大。 根柱
宽扁梁
从受力上分析，宽扁梁大部分材料集中在中和轴附近， 从受力上分析，宽扁梁大部分材料集中在中和轴附近，浪费很 而且钢筋力臂很短，造成抵抗矩小。从材料经济上而言， 大，而且钢筋力臂很短，造成抵抗矩小。从材料经济上而言，明 显不如普通梁。不过综合其他因素，如降低建筑层高， 显不如普通梁。不过综合其他因素，如降低建筑层高，增强建筑 物的使用效果，在某些情况下还是存在综合经济优势的。 物的使用效果，在某些情况下还是存在综合经济优势的
工程事例7： 工程事例 ：美国某大学学生联合会房屋的屋顶 采用双向密肋板，在很多肋上出现了裂缝。 采用双向密肋板，在很多肋上出现了裂缝。调查 表明，裂缝是由于钢筋搭接不当造成的。 表明，裂缝是由于钢筋搭接不当造成的。
工程事例8： 工程事例 ：流沙涌入建设中的上海地铁四号线的 隧道，造成严重的地面沉降。 隧道，造成严重的地面沉降。采用注浆压浆等技 术手段，减少地下流沙的涌动。 术手段，减少地下流沙的涌动。
工程事例1：湖南省浏阳一五层砖混结构， 工程事例 ：湖南省浏阳一五层砖混结构，当主 体接近完工，正在铺设屋面板及天沟时， 体接近完工，正在铺设屋面板及天沟时，整栋建 筑整体瞬间全部倒塌， 筑整体瞬间全部倒塌，其中一个原因是混凝土强 度过低。经测定， 的混凝土大梁， 度过低。经测定，C30的混凝土大梁，实际抗压 的混凝土大梁 强度最低只达到13MPa，C20的混凝土柱，只达 ， 的混凝土柱， 强度最低只达到 的混凝土柱 到7.5MPa。 。
建筑结构设计中的振动与动力响应分析
建筑结构设计中的振动与动力响应分析一、引言在建筑结构设计中，振动与动力响应分析是一个关键的领域。
建筑结构在面对自然力和人工力的作用下，会发生振动。
因此，了解和分析结构的振动特性以及对外界力的响应是至关重要的。
本文将介绍建筑结构设计中的振动现象，并探讨动力响应分析的方法和应用。
二、振动的类型建筑结构振动可分为自由振动和受迫振动两类。
自由振动是指在没有外界干扰的情况下，结构由于起初条件而发生的振动。
受迫振动是指结构由于外界力的作用而发生的振动，外界力可以是风、地震、交通载荷等。
三、振动的影响因素1. 结构刚度：结构的刚度决定了振动的频率和幅度。
刚度越大，振动频率越高。
2. 阻尼：阻尼可以减小结构振动的持续时间和幅度，影响振动的衰减速率。
3. 质量：结构的质量越大，振动的频率越低。
4. 激励：外界力的大小和频率对结构的振动响应有重要影响。
四、振动与动力响应分析的方法1. 静力响应分析：通过假设结构处于静止状态，将振动问题简化为求解平衡方程的问题。
静力响应分析主要用于分析结构对静力荷载的响应。
2. 动力响应分析：考虑结构的惯性和弹性特性，通过求解动力方程，得出结构对动力荷载的响应。
动力响应分析适用于分析结构在自然力和人工力作用下的振动响应。
五、动力响应分析的应用1. 抗震设计：动力响应分析可以帮助工程师评估建筑结构在地震力作用下的响应，并设计出能够吸收和分散地震能量的结构。
2. 振动控制：动力响应分析可以用于分析结构中的振动模态，并进行振动控制的设计，以降低结构的振动幅度和提高结构的稳定性。
3. 结构健康监测：动力响应分析可以用于监测结构的健康状态，通过分析结构的振动特性，提前发现结构的缺陷和损伤。
六、结论建筑结构设计中的振动与动力响应分析是一项重要的任务。
通过对结构振动特性和动力响应的分析，可以提高建筑结构的安全性和稳定性，为工程师提供科学的设计依据。
振动与动力响应分析的研究仍在不断发展，将会为建筑结构设计带来更多的创新和进步。
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(一) 前言 (二) 武钢炼铁厂7#高炉 (三) 武钢烧结厂203转运站 (四) 鄂钢4号高炉斜桥 (五) 武钢一炼钢CD跨 (六) 小结
(一) 前言
建筑物所受到的振动主要是来自设备、建筑施工及交通 的影响，主要表现为墙皮剥落、墙壁龟裂、地板裂缝、基础 变形或下沉等，严重的甚至倒塌。
动特点，属有阻尼的简谐振动，从结构开始接受冲击到振动
达到最大值、再到振动衰减到正常状态的时间大约在6～9秒 之间，有比较明显的振动增大和衰减段。
各测点最大位移测试结果
测区 1＃ 1＃ 2＃ 2＃ 3＃ 3＃
测点标高 42.0m 39.0m 29.0m
测试项目 单峰值(mm)
南北向位移
4.6
东西向位移
计算结构加固方案
10
5
0
0.64
0.26
0.17
01..0131
测点2
测点3
测点4
测点5
蓝线表示工况Ⅰ：正常生产（吊车未行驶） 红线表示工况Ⅱ：吊车空车运行,大车、小车往复运行
加固前后在天车荷载作用下平台水平位移测试结果(mm)
位移(mm)
25 23.14
20
15
16.02
10
5 3
0 测点2
2.1 测点3
01..127 测点4
3.7
东西向位移
3.2
南北向位移
4.9
南北向位移
3.5
东西向位移
3.0
峰峰值(mm) 8.6 7.8 6.0 9.1 7.0 5.6
加固方案
转运站结构变形的主要途径是增大结构的刚度，而增大结 构刚度一般有两种途径：增大结构构件的截面和采用刚度 更大的结构形式(原来增设钢支撑的加固方案也属此类)。 根据以上思路提出如下两种加固方案：
1
2
7
8
1 2 7
3
4 6
3 6
8
1-5水平横向传感器 6-7水平纵向传感器 8竖向传感器
1-4水平横向传感器 5-7水平纵向传感器 8竖向传感器
5
图1 吊车梁平台测点布置图
4 5
图2 除尘管道测点布置图
测试工况
工况Ⅰ：正常生产（吊车未运行）； 工况Ⅱ：吊车空车运行,大车、小车往复运行。
平台结构最大振动幅值测试结果（mm）
最大振幅
测 测试
点 项目 工况Ⅰ：正常生产 工况Ⅱ：吊车空车运行,
（吊车未行驶）
大车、小车往复运行
2 横向
0.64
3 水平
0.26
位移
4
0.10
23.14 16.02 0.17
5
0.03
1.11
位移(mm)
平台水平位移测试结果(mm)
25 23.14
20
15
16.02
1、位移的允许值
(1)R.WESTWATER
普通建筑物
0.067mm
强度特别好的建筑物 0.135mm
(2)A.G.REID
设备和基础结构
0.406mm
可以有轻微受害的场所 0.406mm
住宅和建筑物
0.203mm
教堂、旧纪念馆
0.127mm
2、振动速度允许值 (1)E.BANIK 建筑物基本没有损坏 轻微损坏 损坏较大 损坏严重
1
2
A 700×700柱 300×800梁 700×700柱 9000
1
2
39.000平面
图1 皮带机作用平面结构图
42.200平面
将拾振器双向布置在框架柱变截面标高处(29.0m)、皮带机 位置标高39m和标高42.2m处。皮带机的启动对转运站来讲 是典型的冲击激励，在此激励下结构出现比较典型的强迫振
(二)武钢炼铁厂7#高炉
武钢炼铁厂七号高炉由武汉钢铁设计研究院设计，于 2004年10月15日破土动工，2006年6月28日投产，总投资 12.98亿元，占地面积15.67万平方米，有效容积3200立方 米，是完善炼铁与炼钢、轧钢生产能力相配套的工程，设 计日产达7360吨。
武钢炼铁厂7#高炉投产后发现在高炉上部天车运行时吊 车梁所在平台与高炉除尘下降管道振动较大，为掌握吊车 梁所在的平台结构和下降管的振动情况、寻找引起振动的 主要原因，并为减少振动所采取的处理措施等提供技术依 据，对其振动位移幅值与频谱特性进行测试。
方案一： 框架柱：沿全高外包钢筋混凝土，混凝土强度等级C35，
加固后的柱截面尺寸均为1100mm×1100mm。 框架梁：外包钢筋混凝土，混凝土强度等级C35，加固后
尺寸为400mm×1000mm。 方案二：
在框架四面沿全高度各层梁柱之间形成带洞口的钢筋混凝 土墙，墙厚400mm。洞口尺寸：6500mm×3500mm。
12.11 测点5
(三)武钢烧结厂203转运站
203转运站2005年建成投产，该转运站为10层四柱组成的规 则混凝土框架结构，纵横向柱距均为9m，结构高度约50m， 框架柱在29m处截面由900×900变为700×700，从地面到 标高39m基本未设置楼板，在标高39m平台布置混-205皮带 机(南北向)，标高42.2m平台布置混-204皮带机(东西向)， 两皮带机呈90度布置，具体标高39m和标高42.2m结构平面 图。该转运站建成后发现在混-205皮带机、混-204皮带机启 动和停止运行时，结构振动明显，为保证结构安全，2006 年6月设计单位提出了沿框架四周全高设置钢支撑，但厂方
建筑物受到振动影响大小主要与如下因素有关： 1.振源的振幅和频率； 2.振源至建筑物的距离和振动传播介质的特性； 3.建筑物类型和陈旧程度； 4.建筑物整体及各部分构件的响应特性。
德国允许振动的标准(DIN4150)
美国建筑结构安全极限的标准
ISO推荐的建筑振动标准
日本烟中元弘归纳的建筑物振动允许界限
反映采取措施后振动并未明显减小。
9000 300×800梁 300×800梁
9000 300×800梁
混204皮带机中心线
300×800梁
B
700×700柱 300×800梁 700×700柱
B
700×700柱 300×800梁 700×700柱
混205皮带机中心线
头轮中心线
电机中心线
A 700×700柱 300×800梁 700×700柱 加速度允许值 (1)E.BANIK 安全范围 开始引起损坏
5m/s 10m/s 50m/s 1000m/s
>84m/s >119m/s
0.102g >1.02g
1990年《机器动荷载作用下建筑承重结构的振动计算 和隔振设计规程》YBJ55-90的规定