淺談建筑結(jié)構(gòu)的抗震

彭 燦 豆香香

（鄭州大學(xué)，河南 鄭州 450001）

1 地震的特點及災(zāi)害

1.1 隨機性。地震是一種自然現(xiàn)象，如果想準確地預(yù)測地震發(fā)生時間及地點，還是不可能的。因此，我們主要采取預(yù)防的手段，對地震易發(fā)地區(qū)的建筑物進行抗震設(shè)計。

1.2 突發(fā)性強。地震發(fā)生十分突然，而且持續(xù)時間短，往往僅有幾十秒鐘，在短暫的時間內(nèi)造成大量人員傷亡以及房屋倒塌。1994年歷時45秒的洛杉磯地震造成55人死亡，7 000多人受傷，直接經(jīng)濟損失約200億美元。

1.3 破壞性大。發(fā)生在人口稠密、經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的大地震，往往容易造成大量的人員傷亡以及巨大的經(jīng)濟損失。

1.4 社會影響性持久。突發(fā)性的大地震由于帶來慘重的人員傷亡與經(jīng)濟損失，往往會產(chǎn)生一系列的連鎖反應(yīng)，對一個地區(qū)甚至是一個國家的社會生活和經(jīng)濟活動造成巨大的沖擊。除此之外，地震的破壞區(qū)雖然有限，但其波及范圍廣，對有感地區(qū)的人們的心理影響甚大。

2 建筑結(jié)構(gòu)抗震加固技術(shù)

2.1 抗震加固技術(shù)概述

對建筑物進行抗震加固，一般需要滿足以下的要求：（1）現(xiàn)有建筑抗震加固前必須進行抗震設(shè)計，因為抗震鑒定結(jié)果是抗震加固設(shè)計的依據(jù)。（2）在加固設(shè)計前，仍對建筑的現(xiàn)狀進行深入的調(diào)查，查明建筑物是否存在局部損傷，并對原有建筑的缺陷損傷進行專門分析，在抗震加固時一并處理。（3）加固方案應(yīng)根據(jù)抗震鑒定結(jié)果綜合確定，可包括整體房屋加固、區(qū)段加固或構(gòu)件加固。（4）當(dāng)建筑面臨維修、使用布局在近期需要調(diào)整或建筑外觀需要改變時，抗震加固宜結(jié)合維修改造一并處理。（5）加固方法應(yīng)該便于工人施工，與此同時減少對生產(chǎn)、生活的影響，例如在外加固時要減少對內(nèi)部工作人員的干擾。

2.2 抗震加固材料

目前，國際上對建筑結(jié)構(gòu)的抗震進行了深入的研究，生產(chǎn)出了多種抗震加固可用的新型材料，主要包括碳纖維片材，化學(xué)植筋膠，裂縫修補劑等等，通過加強墻體的強度和結(jié)構(gòu)的整體性，來提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)抗震加固的常用技術(shù)

（1）加大截面加固技術(shù)，是通過在原來混凝土構(gòu)件的基礎(chǔ)上，疊澆新的鋼筋混凝土，增大構(gòu)件的截面積和配筋，達到提高構(gòu)件的承載力和剛度等目的。（2）置換混凝土加固技術(shù)，主要是指用新的混凝土或加固材料替代原有的不滿足設(shè)計及使用要求的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。（3）粘鋼加固技術(shù)，此方法主要是在混凝土構(gòu)件外部粘貼鋼板，來提高結(jié)構(gòu)的承載力和滿足正常使用的加固方法。（4）粘貼纖維片材加固技術(shù)，主要是利用樹脂膠結(jié)材料將碳纖維布或碳纖維板粘貼于構(gòu)件表面，從而提高結(jié)構(gòu)承載力的加固方法。

3 結(jié)構(gòu)抗震的建議

3.1 選擇合適的建筑場地

選擇建筑場地時，應(yīng)根據(jù)工程的要求，掌握地震活動情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料，對抗震不利、有利的地段做出合理的評估。應(yīng)該避開軟弱土層、可液化土層、河岸、湖邊、陡坡及人工填土等，將地震的危害降到最小。

3.2 穩(wěn)定的地基和基礎(chǔ)

為保證整個建筑的能夠均勻地承受水平地震動的作用，基礎(chǔ)應(yīng)該設(shè)計的具有良好的完整性。在軟弱土層等不利地段建房，基礎(chǔ)溝槽必須寬厚，槽底均勻鋪設(shè)灰土層并分層夯實后，用水泥漿砌磚或石料混凝土做好基礎(chǔ)，還可用加樁等技術(shù)加固地基。對于一般軟土地基，應(yīng)設(shè)置大腳，預(yù)防不均勻沉降。另外，設(shè)置地下室的房屋，天然地基附加壓力較小，有助于減小地基變形，對于液化地基土，也可減輕地基液化的危害。

3.3 建筑體型和結(jié)構(gòu)的布置要合理

建筑體形和結(jié)構(gòu)布置的基本原則是簡單、均勻、規(guī)則、對稱。對于一些超高層建筑，應(yīng)該采用簡單的造型。另外，建筑的豎向體型變化要均勻，應(yīng)當(dāng)避免有過大的外挑和內(nèi)收，避免地震時在薄弱環(huán)節(jié)發(fā)生破壞。

3.4 墻體要有足夠的強度和穩(wěn)定性

為了保證房屋有抗震能力，在墻體材料的選擇上應(yīng)秉著強度高、穩(wěn)定性好的原則。另外，為了加強結(jié)構(gòu)的抗震性能，除注意縱橫墻、內(nèi)外墻間的拉接外，宜增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁。

3.5 避免不規(guī)則結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)的是否規(guī)則嚴重影響著結(jié)構(gòu)的抗震性能。但是為了保證建筑外形的多樣化，不規(guī)則的結(jié)構(gòu)類型在所難免，所以只能是盡量使其規(guī)則，減少不規(guī)則性帶來的不利影響。在這方面我們以1972年的馬那瓜地震中，相同距離的15層中央銀行和18層美洲銀行的震害相差懸殊，其最主要原因就是中央銀行的結(jié)構(gòu)有很大的偏心，在地震時，結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)反映強烈，造成了較嚴重的震害。美洲銀行是典型的框筒結(jié)構(gòu)，在地震時，只有筒體間的連梁發(fā)生了輕微的破壞，其他部位還比較完好。

4 結(jié)語

為了給人類營造一個安全舒適的生活環(huán)境，各項技術(shù)正在飛速的發(fā)展。作為人類必需的生活住房，我們必須要保證其安全性。中國處在地震頻發(fā)帶，為了不會再次發(fā)生唐山大地震，汶川地震的悲劇，保證建筑物的抗震性能更是重中之重，加強結(jié)構(gòu)建設(shè)是土木人畢生致力的研究方向。

[1]周德源，張暉，施衛(wèi)星，余楠.建筑結(jié)構(gòu)抗震技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社，2006.