本發(fā)明涉及抗震計算領(lǐng)域，涉及一種無震防滑坡道抗震計算方法。

背景技術(shù)：

無震防滑坡道的材料是由特殊骨料與特種水泥及其他摻和物、添加劑組成。經(jīng)過特殊處理的車道防滑材料，具有強度好、硬度高，因而極具耐磨性、耐重壓的優(yōu)點。車道的骨材屬于無機材料，施工中只有極少的voc排放，是環(huán)保型產(chǎn)品。相對于水泥坎車道的震動大、易粉化、不舒適、檔次低和普通水泥坡道的阻力小、易滑、危險等缺憾，無震防滑坡道已是汽車上下坡道的首選。無震防滑坡道適用于車庫坡道、道路路口、自行車道路、公交車道、汽車上下坡道、斜坡、路面有特殊止滑要求的部位、區(qū)域等。它具有特有的耐磨、耐壓、耐沖擊、耐侯性，能適應(yīng)室外惡劣的氣候狀況，滿足高流量的使用要求,有效延長道路、坡道的使用壽命。無震防滑坡道的斜撐作用對整個結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響不容忽視，通過計算分析指出傳統(tǒng)的不考慮該作用的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法存在缺陷，沒有針對性，因此，必須提供一種針對無震防滑坡道的抗震計算方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種解決或部分解決上述問題的無震防滑坡道抗震計算方法。

達到上述技術(shù)方案的效果，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種無震防滑坡道抗震計算方法，包含以下步驟：

1)計算無震防滑坡道對結(jié)構(gòu)類型和自振周期的影響，結(jié)構(gòu)類型包含對稱類型、非對稱類型，自振周期包含x向自振周期、y向自振周期，構(gòu)建數(shù)據(jù)表，將結(jié)構(gòu)類型、自振周期分別作為數(shù)據(jù)表的行與列，記錄不同情況下無震防滑坡道的抗震參數(shù)；

2)繪制無震防滑坡道在不同結(jié)構(gòu)類型下結(jié)構(gòu)位移圖，結(jié)構(gòu)位移圖的水平坐標為位移的距離，結(jié)構(gòu)位移圖的垂直坐標為無震防滑坡道里的位移的角度，結(jié)構(gòu)位移圖中每個結(jié)構(gòu)類型都繪制一個變化曲線；

3)計算設(shè)置無震防滑坡道對不同結(jié)構(gòu)體的剪力影響，不同結(jié)構(gòu)體包含車庫坡道、道路路口、自行車道路、公交車道、汽車上下坡道、斜坡、路面，在不同結(jié)構(gòu)體上鋪設(shè)無震防滑坡道，將結(jié)構(gòu)類型也作為計算的輸入?yún)?shù)，剪力分為x向剪力與y向剪力，當結(jié)構(gòu)體為車庫坡道時，結(jié)構(gòu)體內(nèi)部為空，并且其中一般包含多個車庫樓層，計算剪力在不同車庫樓層的分布比例，將計算后的剪力影響結(jié)果匯總，并且記錄在剪力影響表中，剪力影響表中的行為不同剪力的計算值，剪力影響表中的列為不同結(jié)構(gòu)體，每種結(jié)構(gòu)類型都構(gòu)建一個剪力影響表，并且將不同剪力的計算值的平均值也放入剪力影響表中；

4)將上述三個步驟的結(jié)果匯總，將無震防滑坡道的抗震參數(shù)、結(jié)構(gòu)位移圖、剪力影響表都考慮在內(nèi)，對不同結(jié)構(gòu)類型建立橫向?qū)Ρ缺?，橫行對比表將所有相關(guān)結(jié)果放入表中，將橫向?qū)Ρ缺碇袛?shù)據(jù)輸入，分析不同結(jié)構(gòu)類型下，模擬地震的情況下抗震性能點的詳細參數(shù)，抗震性能點的詳細參數(shù)包含頂點位移、基底剪力、譜位移植、譜加速度，得到抗震性能點的詳細參數(shù)的匯總數(shù)據(jù)表，最后，根據(jù)其建立無震防滑坡道的防震模型。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過抗震參數(shù)分析、結(jié)構(gòu)位移分析、剪力影響，構(gòu)建無震防滑坡道的防震模型，在其中考慮了不同結(jié)構(gòu)類型以及不同結(jié)構(gòu)體，全面分析了不同參數(shù)對抗震性能的影響，最后對地震下抗震性能點的詳細參數(shù)進行了對比，為今后無震防滑坡道的設(shè)計也提供了重要參考。

附圖說明

圖1為無震防滑坡道的受力示意圖。

圖2為無震防滑坡道的受力剖面示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行詳細的說明。應(yīng)當說明的是，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，能實現(xiàn)同樣功能的產(chǎn)品屬于等同替換和改進，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。具體方法如下：

實施例1：一種無震防滑坡道抗震計算方法，包含以下步驟：

1)計算無震防滑坡道對結(jié)構(gòu)類型和自振周期的影響，結(jié)構(gòu)類型包含對稱類型、非對稱類型，自振周期包含x向自振周期、y向自振周期，構(gòu)建數(shù)據(jù)表，將結(jié)構(gòu)類型、自振周期分別作為數(shù)據(jù)表的行與列，記錄不同情況下無震防滑坡道的抗震參數(shù)；

2)繪制無震防滑坡道在不同結(jié)構(gòu)類型下結(jié)構(gòu)位移圖，結(jié)構(gòu)位移圖的水平坐標為位移的距離，結(jié)構(gòu)位移圖的垂直坐標為無震防滑坡道里的位移的角度，結(jié)構(gòu)位移圖中每個結(jié)構(gòu)類型都繪制一個變化曲線；

3)計算設(shè)置無震防滑坡道對不同結(jié)構(gòu)體的剪力影響，不同結(jié)構(gòu)體包含車庫坡道、道路路口、自行車道路、公交車道、汽車上下坡道、斜坡、路面，在不同結(jié)構(gòu)體上鋪設(shè)無震防滑坡道，將結(jié)構(gòu)類型也作為計算的輸入?yún)?shù)，剪力分為x向剪力與y向剪力，當結(jié)構(gòu)體為車庫坡道時，結(jié)構(gòu)體內(nèi)部為空，并且其中一般包含多個車庫樓層，計算剪力在不同車庫樓層的分布比例，將計算后的剪力影響結(jié)果匯總，并且記錄在剪力影響表中，剪力影響表中的行為不同剪力的計算值，剪力影響表中的列為不同結(jié)構(gòu)體，每種結(jié)構(gòu)類型都構(gòu)建一個剪力影響表，并且將不同剪力的計算值的平均值也放入剪力影響表中；

4)將上述三個步驟的結(jié)果匯總，將無震防滑坡道的抗震參數(shù)、結(jié)構(gòu)位移圖、剪力影響表都考慮在內(nèi)，對不同結(jié)構(gòu)類型建立橫向?qū)Ρ缺恚瑱M行對比表將所有相關(guān)結(jié)果放入表中，將橫向?qū)Ρ缺碇袛?shù)據(jù)輸入，分析不同結(jié)構(gòu)類型下，模擬地震的情況下抗震性能點的詳細參數(shù)，抗震性能點的詳細參數(shù)包含頂點位移、基底剪力、譜位移植、譜加速度，得到抗震性能點的詳細參數(shù)的匯總數(shù)據(jù)表，最后，根據(jù)其建立無震防滑坡道的防震模型。

在無震防滑坡道抗震計算的過程中，除了對抗震參數(shù)進行計算，為了嚴謹性，需要對無震防滑坡道的施工步驟進行規(guī)范，保證無震防滑坡道的抗震性。

(一)工程方案

1、澆筑砼基礎(chǔ)厚度20cm以上，強度在c25以上，無裂縫、無起砂、無砼基層空鼓起翹。

2、找平層平整度要符合設(shè)計要求。

3、砼的找平層不能出現(xiàn)龜裂。

4、砼澆筑好須養(yǎng)護2周以上。

(二)基礎(chǔ)處理

1、查找、清除現(xiàn)有基礎(chǔ)的空鼓部分，并全面、徹底清理、清潔地面；對舊地面進行全面的清理。

2、全面的清理打磨，去除油污，形成粗糙、潔凈、平整的施工面。

3、用專用材料修補凹坑、損壞部分，找平施工面。

(三)封閉底層處理

用滲透型材料封閉,清理好的施工地面，以提高地面防腐、防水性能，確保后道抗壓層與地面的粘接力。(每平米樹脂用量0.2kg)樹脂：水＝1：2。

(四)抗壓層施工處理

將抗壓層材料根據(jù)要求配比、充分攪拌后,用鋸齒鏝刀均勻、平整、密實的攤鋪工作面，形成約2㎜厚的抗壓層，提高平整度，增強車道成品的抗壓、耐沖擊性。(每平米拌料樹脂用量：0.2-0.3kg,黃色骨料3-4kg)按樹脂：水＝1：2、混合樹脂：骨料＝1：5的比例并進行放樣設(shè)計。根據(jù)設(shè)計要求放樣，粘貼美紋紙。(一般選擇黃綠相間，綠色寬80-100㎝，黃色寬15㎝；也可以根據(jù)客戶需要進行其他顏色搭配)。

(五)止滑層施工批刮

根據(jù)要求將混合好的止滑層材料先用鋸齒鏝刀批刮一遍在抗壓層上，然后再噴涂一遍，形成約4㎜厚表面粗糙的彩色條形止滑帶。(每平米樹脂用量0.3-0.4，骨料用量5-6kg)按樹脂：水＝1：2、混合樹脂：骨料＝1：5的比例進行，并進行清理養(yǎng)護。

(六)罩面處理

施工完畢,將施工雜物、垃圾清理干凈。

止滑層施工結(jié)束12小時后，涂刷專用罩面劑，養(yǎng)護一周，即可允許車輛通行使用。(每平米樹脂用量：0.25kg,不加水)

(七)檢查與驗收標準

1.檢查前道工序的檢查，表面加工情況，有色差、剝落、損傷。

2.驗收標準施工成品達到不露底、不起殼、無空鼓、色彩、規(guī)格均勻、相對平整。地面的靜摩擦系數(shù)cof值≥0.5。

簡化的步驟為：

(一)封閉底漆

樹脂加1倍水稀釋后，滾涂。

(二)中涂骨料攪拌施工

1.找一個大桶，將拌料樹脂加1倍水稀釋(一桶樹脂，一桶水)。

2.再找20升空桶一只，將稀釋后的樹脂5公斤加入空桶。

3.將骨料一包(25kg)慢慢倒入桶中，邊倒骨料邊用電鉆攪拌均勻。

(三)直接用鋸齒鏝刀攤鋪

(四)養(yǎng)護劑

最后一道工序施工結(jié)束12小時后，用罩面劑直接養(yǎng)護。

(五)注意事項

1.施工期間問題：雨天避免雨淋，夏季施工避開中午的高溫(上行11：00----下行：3：00)，冬季低于5度建議不施工。

2.一天后可以上人，上車最好要養(yǎng)護7天以后。

實施例2：為了無震防滑坡道抗震計算方法的準確性，無震防滑坡道所用材料也必須規(guī)范，材料為無震防滑坡道專用膠水、防滑坡道骨料，所用比例為1:5

使用說明如下：

1.找一個大桶，將防滑坡道專用膠水和防滑坡道骨料按照1:5的比例配對好。并用電鉆攪拌均勻。

2.將攪拌好的材料，直接用鋸齒鏝刀攤鋪。

3.最后一道工序施工結(jié)束12小時后，用罩面劑直接養(yǎng)護。

注意事項如下：

1、無震防滑坡道材料應(yīng)在陰涼、干燥的環(huán)境下存放。

2、無震防滑坡道材料應(yīng)由專業(yè)施工人員按照推薦用量，使用專用的施工工具進行施工。

3、所有材料不能淋雨。

4、施工期間問題：雨天避免雨淋，夏季施工避開中午的高溫(上午11：00----下午：3：00)，冬季低于5度建議不施工。

5、一天后可以上人，上車最好要養(yǎng)護7天以后。

包裝規(guī)格如下：骨料25公斤/袋膠水18kg/桶。

按照以上步驟，對無震防滑坡道的材料進行規(guī)范，是保證抗震參數(shù)以及無震防滑坡道的防震模型的嚴謹性、準確性的前提。

實施例3：無震防滑坡道的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思想

在計算的過程中，無論是結(jié)構(gòu)位移圖還是結(jié)構(gòu)類型，都被納入了考慮的范圍內(nèi)。所以，必須對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思想進行分析，保證抗震結(jié)構(gòu)整體符合抗震的基本要求。近年來多次震害經(jīng)驗表明：在設(shè)計和建造建筑結(jié)構(gòu)時，若采用傳統(tǒng)的三水準兩階段抗震設(shè)計方法，雖然可以保證建筑結(jié)構(gòu)在遭受大震作用時保證人們的生命安全，做到主體結(jié)構(gòu)不倒塌，但這種抗震設(shè)計思想不能夠保證建筑結(jié)構(gòu)在中小地震時不破壞，從而造成了重大的經(jīng)濟損失。這使設(shè)計人員認識到，社會和公眾對房屋建筑性能水準目標的要求已轉(zhuǎn)變?yōu)楸ＷC結(jié)構(gòu)在地震作用下不喪失使用功能或不破壞即經(jīng)濟性要求，而不是過去單一的對安全性的要求。20世紀90年代初期，美國工程師基于上述思想提出了基于性能的抗震設(shè)計理論，這成為抗震設(shè)計發(fā)展史上一個重要里程碑。基于性能的抗震設(shè)計思想是以結(jié)構(gòu)抗震性能分析為基礎(chǔ)的設(shè)計方法，結(jié)構(gòu)抗震性態(tài)基于結(jié)構(gòu)設(shè)防水準的不同劃分為不同的等級，設(shè)計人員可通過采用不同的抗震性態(tài)和抗震措施來滿足業(yè)主的不同需求，保證未來結(jié)構(gòu)在地震中可能遭受的破壞程度在業(yè)主可接受范圍內(nèi)?；谛阅芸拐鹪O(shè)計理論的主要內(nèi)容依次為：確定地震設(shè)防水準，劃分結(jié)構(gòu)性能目標，選擇結(jié)構(gòu)性能目標，確定抗震設(shè)計性態(tài)準則，研究抗震性態(tài)分析方法，研究基于性能的抗震設(shè)計方法，制定基于性能的抗震設(shè)計規(guī)范。地震設(shè)防水準將在未來可能發(fā)生的地震作用下結(jié)構(gòu)的抗震性能控制在選擇的結(jié)構(gòu)性能目標內(nèi)是基于性能抗震設(shè)計理論的主要內(nèi)容。因此，在設(shè)計基準期內(nèi)施加于結(jié)構(gòu)上的地震作用的大小對結(jié)構(gòu)抗震性能的評估起至關(guān)重要的作用。設(shè)防水準的確定是以設(shè)防目標作為依據(jù)的，合理地確定一個地區(qū)設(shè)防水準應(yīng)對該地區(qū)設(shè)防總投入、設(shè)計基準期內(nèi)期望的總損失及社會經(jīng)濟條件等因素進行綜合考慮。目前世界各國的地震設(shè)防水準不盡相同，一般可通過單位基準期內(nèi)超越概率對地震設(shè)防水準進行評定。

一般采用pushover分析方法，基于兩個假定：1)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)主要由結(jié)構(gòu)第一振型控制，即實際結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)與該結(jié)構(gòu)等效單自由度體系反應(yīng)是相關(guān)的；2)結(jié)構(gòu)在地震作用的整個過程中，在每一加載步內(nèi)結(jié)構(gòu)沿高度的變形保持不變。

在地震作用下彈性結(jié)構(gòu)的響應(yīng)可以用以下的動力學(xué)方程表示：

式中，u為結(jié)構(gòu)各樓層在地震作用下的水平側(cè)移向量；m、c、k分別為結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量、阻尼和剛度矩陣；τ為單位矩陣。

于彈塑性結(jié)構(gòu)而言，由于考慮了剛度退化，結(jié)構(gòu)的恢復(fù)力伴隨著結(jié)構(gòu)變形在不斷的發(fā)生變化，因此對彈塑性結(jié)構(gòu)的動力方程需用如下方程式表示：

式中，fs為結(jié)構(gòu)的彈塑性恢復(fù)力矩陣，是樓層水平側(cè)移的函數(shù)，與樓層側(cè)向運動速度同號。

地震過程中，隨著地震動強度變化及結(jié)構(gòu)進入非線性程度的不同，結(jié)構(gòu)層慣性力的分布也會發(fā)生變化。合理的水平荷載模式應(yīng)既要使計算所得位移大體上反應(yīng)實際地震作用下結(jié)構(gòu)位移情況，又要使水平荷載模式與結(jié)構(gòu)在地震力下的層慣性力一致。水平荷載模式的選取pushover分析的準確性起著至關(guān)重要的作用。

一般pushover分析的運行需要定義多個分析工況。而且，任何一種側(cè)向荷載分布都不能完全反應(yīng)結(jié)構(gòu)變形和受力要求，對空間結(jié)構(gòu)還應(yīng)考慮荷載作用方向?qū)Y(jié)構(gòu)的影響。因此一個典型pushover分析可能包含三個工況，一個重力荷載工況和兩個不同的側(cè)向荷載工況。一般重力工況從零初始條件開始，先運行重力荷載作用下的非線性分析工況，然后以重力工況結(jié)束處剛度作為初始條件分別運行側(cè)向荷載工況。設(shè)防烈度地震作用下結(jié)構(gòu)層慣性力沿高度的分布應(yīng)該體現(xiàn)在側(cè)向荷載分布中，且側(cè)向荷載的分布直接影響非線性分析結(jié)果。下面給出了三種比較常見的側(cè)向荷載分布模式：(1)自定義的靜荷載工況，將自定義的倒三角形或均勻的靜荷載工況作為側(cè)向荷載的分布；(2)加速度荷載，將均勻加速度施加在任意的整體x、y、z方向上，根據(jù)分配給每個節(jié)點的質(zhì)量成比例地分配作用在節(jié)點上的力，且節(jié)點上力的作用方向為指定方向；(3)振型荷載，任意選取一個振型，且力作用在振型位移方向上，振型荷載分配給單位節(jié)點力的大小與該振型的位移、角頻率平方及結(jié)構(gòu)分配給節(jié)點的質(zhì)量具有正比例關(guān)系。

結(jié)構(gòu)抗震性能目標是在給定的地震設(shè)防水準下期望結(jié)構(gòu)達到的抗震性能等級，基于性能的抗震設(shè)計理論的核心在于性能目標的選擇，抗震性能目標的確定要綜合考慮結(jié)構(gòu)功能要求、使用情況和設(shè)防地震水準，既要有效減輕地震破壞、經(jīng)濟損失和人員傷亡，又要保障在有限的資金下結(jié)構(gòu)的使用功能。

以上所述僅為本發(fā)明之較佳實施例，并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍。同時以上說明，對于相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可以理解及實施，因此其他基于本發(fā)明所揭示內(nèi)容所完成的等同改變，均應(yīng)包含在本權(quán)利要求書的涵蓋范圍內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過抗震參數(shù)分析、結(jié)構(gòu)位移分析、剪力影響，構(gòu)建無震防滑坡道的防震模型，在其中考慮了不同結(jié)構(gòu)類型以及不同結(jié)構(gòu)體，全面分析了不同參數(shù)對抗震性能的影響，最后對地震下抗震性能點的詳細參數(shù)進行了對比，為今后無震防滑坡道的設(shè)計也提供了重要參考。