矿区建筑结构论文

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1地震震动对矿区建筑的影响

地震短效的震动设计项目在使用中会存在很大的问题，这个任务也一直困扰着工程技术人员，这里面的困难往往存在于对整个建筑整体结构的影响。震动的产生会涉及很多学科，不仅有静力学的研究，动力学的研究更是重点。其中也包括结构力学的相关研究，涉及的面大，在建设的同时，应该把这些额外的因素作为一定的影响因素作为考虑的对象。在地震中，震区彼此所处的环境不同，地震的振幅也存在很大的差异，对于后期的矿区建筑物的损毁程度也会出现不同。无论如何，地震效应都会对矿区结构产生一定的影响和危害。

1.1地震震动对煤矿建筑物地基的影响地质岩层中的岩石大多处于静止的状态，但是在地震区的地层会产生大量的能量，并将这些能量传到地表。这种能量将使岩石在不同的方向上移动，围岩也会有一定的扰动，能量再次以波的形式辐射周围的干扰。在理论研究中，我们将以这种形式来跟踪波形进行显示。矿区建筑物附近的波传递的能量的作用下，也有一定程度的扰动，如波的传播距离和大小为基础的干扰程度，当波能量较大时矿山建设将大幅度波动，当波的传播距离和传输出来的能量较小，矿区建筑物受到的干扰就相应减少。矿区建筑物的地基一般的埋深比普通的建筑物要深，这也是为了满足设计中的需要，大量使用厚度要求比较高的土壤。在基础建设中，将使用打夯机不断夯实地基土，定时检测夯实机的压实效果，但在受地震区的晃动会使地基的影响更为剧烈，使土壤松脱的现象也更为严重，不均匀沉降会比较厉害，如果一个较大的地震影响地基，将出现整体塌陷的现象。另外，在地震震动发出的能量在影响地基土质的同时，还会扰乱地下水的流向，将整个地下基础结构彻底改变，出现很多设计中无法预料到的可能性发生。这都会严重的影响地基的承载能力，后期会导致结构失稳。

1.2地震震动对矿区建筑物伸缩缝的影响在矿区建筑物的设计开始就充分考虑了建筑因各种原因发生不均匀沉降变形，设计师将设置沉降缝的施工目的就是要考虑到建筑物可能出现的变形，为了建筑的变形灵活的起到保护的作用。但在受到地震的晃动，地基基础已经出现不稳定的现象，不能以设计值进行正常沉降，矿区建筑可能是整体偏移或者不规则变形。在这个时候，早期的建设是保护建筑物伸缩缝将没有任何保护作用。在地震中，岩石与岩石之间的摩擦，产生大量的热量，在一个短时间热不会很快消散，从而影响周围建筑物。在矿区建设中，受地震产热温度的影响，会造成很多的伤害。混凝土材料在不同温度的影响会出现变形甚至破坏。在高温下的混凝土，将失去良好的抗压能力。高温出现会由于预应力材料的能量损失。材料的变形会引起结构变形，施工缝也未能发挥其应有的设计效果。

1.3地震震动对煤矿矿区建筑物受力的干扰对煤矿的建筑物地震影响，改变了不可逆扭转变形。煤矿矿区建筑结构在地震作用下的受到弯曲应力，以及很常见正向和斜向压力的共同作用。在受力结构的重新分布的结构层中，由于煤矿建筑是一个刚性整体，基本没有柔性基础作为保障，弯曲和扭转荷载在假设阶段都没有纳入设计的范围，设计中也不考虑对结构的影响，结构在原来的拉伸载荷而仍在弯曲载荷下工作。在许多的受力结构中，最初由构件轴心受压，在很短的时间内将成为偏心(包括大偏心和小偏心)受压。弯曲和扭转作用下的另一种组合结构形式。

2如何降低地震震动对矿区结构物的影响

无论爆破震动的机理是怎样的，它都对建筑物产生了很多的破坏作用。鉴于此，我们就要提出相关的方案，降低地震震动的危害。

2.1加大施工材料投入力度在地震时，会在短时间内产生巨大的外部荷载，在施工中对于材料的等级可以适当的提高，可以增大材料成本的开支，原来使用C30的混凝土级别可以调整至C50，钢筋的分布密度也可以相应的提高。用这样的办法加强煤矿结构物的抗震等级。对于材料的选择要尽可能的选择强度较强、耐久度较好的使用，对于设计的要求在施工中必须严格遵照，不得出现擅自偷工减料的现象，对于施工的工艺也要严格的要求，把好每一道关，切实的做好施工的任务。用这样的方法也可以在一定范围中可以减低地震发生后对结构物的破坏。地震的发生无法控制，但是对于建筑物的强度安全完全可以控制。

2.2设计中考虑多方面因素现阶段，我国在对结构设计的时候都要考虑到扭曲变形的因素，在一些欧美国家对于扭曲变形已经有较为严密的规定和要求，我国也在不断的探索研究这一细则。在设计结构规范中必须考虑到结构物所受到的弯曲和弯扭变形，结构物在受到这类组合力的同时会出现相应的结构变形，必须控制好变形的范围，保证结构物的正常使用。例如结构物大偏心受压的时候，结构内部的钢筋承受抗拉强度的同时还要分一部分的抗压强度，通常意义下钢筋的抗压强度值较低，不会使用钢筋作为抗压材料，一旦出现此类情况就要控制材料不会出现脆性变形，避免出现材料的失稳破坏。在设计研究矿区结构物的构建当中，就要考虑到这些原因，此外还要将以往整体刚性基础转换为柔性基础，来应对地震中出现的不规则应力状态。改变结构的不同受力适应能力，可以有效的避免结构物在地震当中受到更多的破坏。

2.3控制地震对结构物影响效果在地震震动中产生大能量的波，会是周边的矿区建筑物发生小幅度的位移。为了控制地震震动对结构物的影响，事先要对结构物作位移测量，观测好结构物周围的地质情况，来确定矿区建筑物较为可靠的破坏标准。

2.4考虑矿区建筑物和震动之间的关系在结构的分析计算中，频率计算是一项重要的计算准则。建筑物自身频率和地震产生的频率处于一个量级的时候，最容易发生共振的现象，对于结构物的损坏也是最大的的。为了有效的避免这样的情况发生，将地震对于建筑物的影响程度降至最低，我们就提出了关于波形的理论研究。在波型的运动传递理论来解释这一现象，当地震波传递到矿区建筑物时，产生的波形与建筑物的形状和振动波形融合，如果两个波形的峰值（阶层）状态处于同一位置上时就会使得结构发生共振。当两列波的波谷相互接触时，对于矿区结构物不产生任何影响。为了保护矿区建设，术人员会尽可能的两个波峰和波谷相互错开，能量相互抵消可以有效的保护建筑物。在地震多发地区中，对于煤矿矿区建筑物之间设立多个震动检测站，对传递过来的能量作出初步的估算，好让技术人员可以掌握第一手的技术资料，为以后建筑物的维修和新的结构物构建提供了技术支持。

3地震破坏准则分析

矿区结构物在地震中的损伤和受到地震波及其结构的特点研究的不断深入。对于地震的振幅和频率谱，两种元素决定了地面结构物的运动特性，对于结构的运行描述，地震中的能量有直接对结构物的影响，同时还存在其他的最大响应幅值和频谱结构。当地震的持续时间不同，对于建筑物的损伤也不同。时间越长，建筑物受到的累积损伤值就会不断的提高。单一参数的地震破坏准则被认为超出结构第一最大响应值。在对地震现实的模拟情况中，所构建出来的模型可以很好的模拟地震时发生的情况，这是因为计算模型在使用中十分的简单和方便，也得到了很广泛应用。然而，它没有考虑到结构的影响，因而不能反映故障全体过程。地震危险性分析和实验结果表明，结构的最大响应和累积损伤边界的相互作用形成了相互的关联。随着累积损伤的时间增加，对于结构的损伤值也在不断的提升，最大响应的控制范围不断减少；同时，随着结构的最大响应的增加，累积损伤减少了控制界限。结构的地震破坏是由于地震波大联合作用引起的幅值和循环加载。实际的地面震动的相关运动是非常复杂的载荷加载过程，它包括水平，垂直，扭转振动成分组成，不同的地震水平，不同的距离，不同立地条件下，地震动态和各种地震成分比例不同。因为部件在高强的荷载之前出现失效，在这样的作用下矿区建筑结构的各种振动不同的模式，实际地震动作用下矿区建筑中复合材料的出现失效模式，相应的地震损伤标准也随着地震时间的变化而变化，对于结构中稳定性能也有更高的要求，加强高性能的材料就是最为有效的办法之一。

4结束语

地震产生的震动会对矿区建筑产生很多不良的影响，但是这些建筑物所受到的危害可以通过一些科学技术的手段加以避免，使得建筑物受到地震的损坏降至最低。本文中着重提出了关于地震对建筑物的影响，相关的地震效应也做出了分析研究。对于震动在传递后对矿区建筑物结构的危害也具体进行了说明，重点是文中提出了改善这一现状的方式方法，目的就是最大可能的降低震动对矿区建筑结构的影响。

作者：王茜单位：中铁咸阳管理干部学院