基于性能的矿山钢井架抗震设计方法探析.pdf

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1、2012．NO．6第11卷总第104期建筑结构21doi：1O39694．issn．1671—9107．201206021基于性能的矿山钢井架抗震设计方法探析Performance—BasedAseismicDesignofMineSteelHeadfames冯真(中国煤炭科工集团北京华宇工程有限公司西安分公司．西安710075)摘要：基于性能的矿山钢井架抗震设计方法，对于建成安全高效矿井有着非常重要的现实意义，该文介绍了如何选定地震动水准、性能目标和性能设计指标等性能设计要求，可为矿山钢井架基于性能的抗震设计提供有意义的参考关键词：结构

2、抗震；构件；承载力；变形；双斜撑：构造措施中图分类号：TU352．1文献标识码：A文章编号：1671—9107(2012)06～0021—03Abstract：111eperformance-basedaseismicdesignofminesteelheadframesiskeytoestablishasafeandefficientmine．Inthispaper．requiremantsforperformance—baseddesignlikechoosinggroundvibrationstandards，performance

3、0bjectivesandperformancedesignindexareintroducedandcallpro．videmeaningfulreferenceforperformance-basedaseismicdesignofminesteelheadframes．Keywords：performance-based；performanceobjectives；steelheadfi'ames；aseismicdesign承载力并辅以层间位移角验算的设计。引言表1抗规承载力设计基本理论随着能源的紧缺及浅层煤的枯竭，向深部煤层开拓

4、已成必然趋势，开拓深部煤层经济适用的开拓方式为立井开拓主井采用立井的井田其副井一般也为立井，况且部分采用斜井开拓的井田，副井也有采用立井的，主井一般用于提升煤炭，副井用于提升矸石，下放材料，上下人员。矿山钢井架正如雨后春笋般在祖国神州大地日益增多与立井开拓方式相配套的提升方式为立井提升．其提升系统中的井口建筑一般有钢井架、井口房、提升机房等．其中该设计方法虽然能有效的降低地震造成的破坏．但由于对地震作用影响最为敏感的构筑物为井架。遭遇地震后．矿山其假定结构处于线弹性状态，这与实际地震作用时结构可能钢井架担负着救灾建筑的角色。确保矿山钢井架

5、的安全，对于处于非弹性状态不相一致，且基于承载力的抗震设计不能预保证人员安全及减轻震害有着不可忽视的重要性。研究基于估结构屈服后的变形能力及在大震时的实际行为，该方法的性能的矿山钢井架抗震设计方法对于建成安全高效矿井、确不足之处还有难以对建筑物进行经济性评估保矿山的安全生产有着重大的现实意义1．2位移设计该理论是我国现行《抗规》中可供业主及设计人员选择的1抗震设计基本理论设计方法，该方法以结构位移作为结构的性能目标．控制主要结构构件在预期地震作用下的位移在一定限值以内．以保证抗震设计基本理论主要有承载能力设计、位移设计及能结构的安全或可修

6、复状态。通过设计位移谱得出结构在此设量设计Ⅲ，由于能量设计在实际工程的设计中难以应用．故该定位移时的周期，求出此时结构的水平地震作用并进行结构文仅介绍前两种基本理论分析及截面设计。预选的截面不能满足要求时用增大刚度而1．1承载能力设计不是强度的方法来改进截面设计，最终满足预设的位移目标该方法是我国现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-要求，其核心是以位移目标为基准进行结构构件设计该理论2010)圆(以下简称抗规)所采用的结构抗震设计理论基础由考虑了位移在抗震性能设计中的重要地位，在设计初始就可表1可以看出现行《抗规》所采用的结构抗震设

7、计方法是基于明确结构的性能水平，并且可使设计的结构性能正好达到目标性能水平，但是由于该方法计算的复杂性，在现阶段的实际收稿日期：2012．04．10作者简介：冯真(1983一)，男，陕西定边入，工学硕士，助理工程师，主工程设计中较难应用要从事结构设计与研究。重庆建筑ChongqingArchitecture较大，结构竖向不规则：主斜撑和副斜撑抗侧移刚度差别较2基于性能的抗震设计方法大；主斜撑由于天轮的存在，其重量远大于副斜撑，质心和刚心距离较远，地震时结构扭转较大的特点。《煤矿矿井建筑结构设计规范>(GB50592-2010)规定井架的抗

8、震设防类别为基于位移的设计方法由于现阶段不具备可操作性以承载力设计为主的设计方法虽然经过汶川地震的检验是行之有重点设防类，井架为抗震救灾关键结构，关乎井下工人能否正效的，但实际震害也发现并不能