淺析建筑工程抗震結(jié)構(gòu)的設計及施工

楊禮軍

（江蘇天泉湖開發(fā)建設有限公司）

1 抗震結(jié)構(gòu)概述和其必要性

所謂抗震結(jié)構(gòu)，就是在建筑物建造的過程中，通過一些方法來增加建筑物的阻尼，在發(fā)生地震的時候可以很大程度的吸收地震時所放出的能量，從而減輕建筑物的震動，減少危害。我國是一個地震多發(fā)國家，地震作為一種不可控制的自然現(xiàn)象給我國帶來了巨大的財產(chǎn)損失和人命事故。因此對建筑物進行抗震結(jié)構(gòu)的設計是非常必要的。

2 抗震結(jié)構(gòu)設計中需要考慮的問題

2.1 抗震場地的選擇

總體來說就是在建造時選擇對建筑物抗震有利的地質(zhì)條件來建造，避開如軟化土、砂土液化等土質(zhì)較差地段。如果面臨無法避開不良地段建造的情況時，應選擇對建筑物進行抗震加強的設計措施，采取相應的穩(wěn)定措施。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)體系的合理選擇

應當考慮的一個非常重要的問題就是建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇合理性，其合理性在安全性方面起著很大的作用，具體設計如下：

第一，建筑物不會因部分元部件在地震條件下造成的脫落或功能喪失，而導致整體抗震結(jié)構(gòu)功能的喪失。在設計中應充分考慮到贅余度和其內(nèi)力充分配的功能，避免這種情況的發(fā)生。

第二,結(jié)構(gòu)體系應具備對地震的作用力合理分配在建筑物的每一部分的能力，承載能力和可以消耗地震所傳來的能量的能力。在設計過程中，對豎向構(gòu)件的布置，要考慮到在地震的作用力下，可以把作用力進行水平傳輸，采用鋼筋混凝土機構(gòu)可以滿足需要，其良好的內(nèi)力重分布能力，可以對地震作用力進行很好地吸收和消耗。

第三,機構(gòu)體系應具有相應的剛強度。也就是整體具有剛強度，不會發(fā)生受力而使部分結(jié)構(gòu)遭到破壞，保護基本節(jié)點的不被破壞，在可能出現(xiàn)薄弱部分的位置，建筑人員應采取相應的措施，來推高該部分的抗震能力。

3 建筑工程結(jié)構(gòu)抗震控制的技術(shù)分析

3.1 被動控制

被動控制的抗震技術(shù)是在建筑物內(nèi)增加一些子系統(tǒng)，對建筑物的部分結(jié)構(gòu)進行處理和控制，從而達到改變其特性的效果。被動控制的抗震技術(shù)主要分為以下兩種：①基礎(chǔ)隔震：基礎(chǔ)隔震顧名思義就是在建筑物的基礎(chǔ)部分，通過一些結(jié)構(gòu)來阻止和消耗地震的作用力，從而減少建筑物整體的震動?；A(chǔ)隔震技術(shù)具有應用廣泛性、設計結(jié)構(gòu)多樣性和發(fā)展較為迅速的特點，深受目前建造業(yè)的喜愛。②耗能減震：耗能減震技術(shù)就是將建筑物內(nèi)的一些部件改造成耗能的部件，或者裝備一些阻尼器，在平時阻尼器和耗能原件的彈性較大，使建筑物具備側(cè)向剛度；在地震發(fā)生時阻尼器和耗能元件出于非彈性的狀態(tài)，增大的阻尼，可以大大消耗地震傳來的能量，從而保護了建筑物。耗能減震具有安全性高、造價低、合理性強和維護成本低等特點。

3.2 主動控制

目前主要通過外部的能源來實現(xiàn)主動控制的抗震技術(shù)，該技術(shù)原理在建筑物內(nèi)安放檢測設備，在地震發(fā)生時，設備將信號傳輸回計算機，通過計算作用力的大小，對建筑物施加和地震作用力方向相反大小相等的作用力，從而穩(wěn)定建筑物。

3.3 半主動控制

半自主控制技術(shù)和自主控制結(jié)構(gòu)不同的是對外部能源的需要，半自主控制技術(shù)使用弱點即可完成，一般是使用蓄電池，通過安放在建筑物內(nèi)的控制機構(gòu)來調(diào)節(jié)建筑物在地震發(fā)生時的各項參數(shù)，達到減震的目的。半自主控制技術(shù)是需要開關(guān)來進行控制的，控制器的狀態(tài)通過開關(guān)來控制，從而達到控制建筑物動力特性的目的。

3.4 混合控制

混合控制的抗震技術(shù)是將主動控制和被動控制進行結(jié)合的一種綜合應用技術(shù)。混合控制技術(shù)充分結(jié)合了主動控制和被動控制的優(yōu)點，可以實現(xiàn)被動控制消耗和吸收地震能量的功能，又可主動來控制地震帶來的效果，實際應用的效果非常好，混合控制的抗震技術(shù)擁有很好的發(fā)展前景。

4 建筑工程抗震結(jié)構(gòu)設計及施工的具體控制措施

4.1 建筑工程抗震結(jié)構(gòu)設計環(huán)節(jié)的措施

對于設計階段來說，設計階段是抗震結(jié)構(gòu)的建立階段，是施工的鋪墊，所以，做好建筑工程的抗震結(jié)構(gòu)設計是十分關(guān)鍵的。在抗震結(jié)構(gòu)的設計環(huán)節(jié)，應該采取的具體措施如下：①合理選擇建筑工程的修建地址，不能再地基基礎(chǔ)差，危險的地質(zhì)條件上修建建筑物。②在房屋結(jié)構(gòu)的設計過程匯總，要合理選擇抗震防裂的輕度，并進行精確的計算，在這個基礎(chǔ)上，進行合理的設計。計算是設計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設計時要充分考慮到概念和計算的雙重作用。③建筑的外觀造型、抗側(cè)力結(jié)構(gòu)以及平面布置都會影響到建筑的抗震性能，所以，對于平面不規(guī)則、體型相對復雜的建筑物來說，要設置合理的防震縫。例如，在抗震度在 8度左右時，對于立面高、剛度各異的建筑物來說，應該利用防震縫將建筑結(jié)構(gòu)進行分割，成為多個體型比較規(guī)則的獨立部分，能夠有力的減少地震時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力。④在設計中，應該合理的設置一定的結(jié)構(gòu)圈梁和構(gòu)造柱。對于不同的建筑物而言，其施工設計不同。對于橫墻比較小的建筑來說，不宜馬上設置構(gòu)造柱，而應該在增加到適當?shù)膶訑?shù)后設計。當建筑物的層數(shù)較高，對于橫墻或者縱墻的承重的鋼筋砼樓來說，應該合理設置圈梁。要有力的提高建筑物的剛度和抗剪力，一個重要的方法就是在隔開間或者建筑的每一個開間，分別設置構(gòu)造柱，在沒有構(gòu)造柱的墻內(nèi)，包括內(nèi)、外縱墻一級屋蓋都要設置一定數(shù)量的閉合圈梁。如此設計，使圈梁在平面內(nèi)形成一個閉合的網(wǎng)絡，與構(gòu)造柱連接，大大提高了墻體的剛度，能夠有效的防倒塌。⑤要注重對于建筑不同部位強度的設計。對于建筑物的不同部位，對于材料的要求不同，承重墻的強度最大，樓梯間的強度也相對較大，底層的砂漿等級則保持在一般的強度。

4.2 施工階段的抗震施工措施

首先，對于施工來說，施工應該根據(jù)圖紙來進行施工，對于每一個參數(shù)都要進行合理的把握，在施工中，根據(jù)不同的施工項目選擇合理的施工技術(shù)，并規(guī)范施工，不能偷工減料。在施工前，要做好施工會用到的材料、經(jīng)費和人員進行具體的統(tǒng)計，特別要把好混凝土等重要材料的質(zhì)量關(guān)，保證鋼圈以及構(gòu)造柱的施工能夠達到強度的要求。對于施工中已出現(xiàn)質(zhì)量問題的環(huán)節(jié)要重點控制，并有專業(yè)的監(jiān)理人員進行監(jiān)理，對于不規(guī)范的施工行為及時的糾正，減少質(zhì)量問題的發(fā)生，切實提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震強度。

5 結(jié)束語

總而言之，對于建筑工程的抗震結(jié)構(gòu)設計和施工來說，要牢牢把握抗震結(jié)構(gòu)設計的原則，選擇合理的參數(shù)，并結(jié)合具體的建筑工程合理設計抗震縫等抗震結(jié)構(gòu)，在施工中，將設計落實到實處，按照圖紙施工，并注意每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量把握，建設真正的民心安全工程。

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