抗震設計在房屋建筑結構設計中的運用

張宏運

（邵陽學院城市建設系　422000）

抗震設計在房屋建筑結構設計中的運用

張宏運

（邵陽學院城市建設系422000）

地震災情嚴重，數(shù)百計人員傷亡，數(shù)百萬群眾受災，傷痛之余，我們應該也應該反思一下我們的建筑設計，它是否存在些問題，我們的房屋究竟怎么設計才能更牢固。本文就幾種抗震設計在房屋結構設計中的應用進行的簡要介紹，為普通大眾培養(yǎng)抗震意識，也為我國建筑業(yè)在抗震手段上提供新思路。

抗震；房屋建筑；結構設計

從2008年的四川汶川大地震到2010年的青海玉樹大地震再到2013年的四川雅安大地震，造成了重大的人員傷亡以及建筑物的破壞，大大增加了造成了群眾的恐震感。面對地震災難，我們在獻愛心、獻支援的同時還應反應為什么相較于地震頻發(fā)的日本，我們應當做些什么。日本作為一個多火山的國家，地震可謂家常便飯，人們幾乎每天都生活在有感地震之中?？墒窃诮?jīng)歷大地震后，日本的牢固的房屋結構卻不會在地震中輕易倒塌，這實屬是在經(jīng)歷了痛苦后總結的經(jīng)驗教訓，值得我們借鑒。為避免悲劇的再次重演，堅決抵制豆腐渣工程，勢在必行。為了使建筑物擁有足夠的抗震能力，達到無論是大震還是小震都可以做到不壞可修的程度，在房屋建筑設計中充分運用先進的抗震設計成為必然。

1　鋼性結構抗震

鋼結構抗震級別較高，因為它是以鋼材為主要的結構材料。鋼屬性重量輕且強度高，并且鋼材料的均質性及強韌性決定了其較大的變形能力且強大的負重能力，因此鋼材料具有很好的抗震能力。對于100m以上的高層建筑或跨度較大的高空建筑，鋼材料是上上之選。但是由于鋼結構建筑的造價相對較高，所以目前運用并不是很廣。據(jù)悉，日本建筑很善于用鋼性材來提高建筑物的抗震性能。此外，日本的鋼結構建筑其鋼材質優(yōu)良，采用直徑較大且厚度較寬的鋼管，并通過向鋼管中注入高強度混凝土進一步增強了建筑物的抗震效能。較于我國高層公寓的柔性結構，日本高層公寓的鋼性結構大大的緩解了強風乃至地震所導致的樓結構的搖動。

2　橡膠結構抗震

橡膠也是日本工程師比較鐘愛的建筑材料。對于超高層建筑通過使用橡膠這種黏性材質，可以大大削減強風或是地震造成的擺動，同時也可以大大增加抗震能力。而對于墻體外圍通過使用高強度的橡膠或是在建筑物墻體的中間層通過添加積層橡膠這樣可以大大降低建筑物地震使得受力程度。中國建筑科學院的專家們研發(fā)并極力推廣的一種疊層橡膠墊隔震技術目前備受關注，在建筑物及地基之間設置一道橡膠隔震墊，這也樣可以大大減小建筑物在地震時所受的沖擊力，當然專家指出隔震墊還應具備一定的水平鋼度，其次是隔震墊與建筑物上部以及地基之間的水平隔離縫都應當適宜。

3　地基水槽結構抗震

在地基開設水槽可以使建筑物本身處于一種浮力的抗震系統(tǒng)中。通過在在建筑物的上層結構與地基之間開設水槽，建筑物就可以依據(jù)于水的浮力支撐達到一種隔震層的效果。水的浮力承擔了建筑物本身的重量，在地震發(fā)生時，地震的震感后被水體緩沖，而建筑物本身也依據(jù)水體變得不再搖晃，同時對于火災的發(fā)生也可以及時有效的解決。這中抗震結構在削減抗震成本的基礎上提高了抗震能力，值得我們借鑒。

4　滑體結構抗震

不同于鋼材、橡膠、浮力抗震手段，滑體結構抗震只是在建筑物本身的基礎上增加了軸承或是滑動體，使建筑物本身處于一種滾動式支撐的狀態(tài)，從而達到在地震發(fā)生時可以將震感將至最低，這其實更談得上是一種修補措施，尤其適用于一些美術館、博物館或是紀念館等老式、獨棟建筑物。建筑平面規(guī)則，無過大凹進凸出；建筑立面規(guī)則，無立面收進，突出；建筑功能分區(qū)劃分規(guī)則，使結構構件布置規(guī)制對稱，荷載均勻對稱；建筑物滑體軸承，滾動式支撐，這些建筑體型結構對抗震有利。

5　彈簧地基抗震

基于與地基水槽結構抗震的原理，彈簧地基抗震是在建筑物與地基之間設置了彈簧。我們知道彈簧會在外力的作用下發(fā)生變形，然而在外力消除后又會恢復原來的性狀。基于這一點，通過在建筑物與地基之間設置彈簧，可以是整棟建筑物在遭遇地震時隨著振波晃動而不會出現(xiàn)樓體的坍塌，大大的減小了地震對建筑物的破壞。經(jīng)驗證，彈簧地基可以抗七至八級地震。據(jù)相關建筑專業(yè)人士介紹，現(xiàn)今大多醫(yī)院、學校、商場等人口密集建筑，在建設時都在建筑物與地基之間設置了防震墊，而這層加厚防震墊大多是用內部一層橡膠外部一層金屬，而橡膠的中間層是設置了幾百個相同的彈簧。這樣當建筑出現(xiàn)晃動時，建筑物本身會出現(xiàn)小幅晃動而不會出現(xiàn)倒塌。

6　房纏繃帶抗震

房纏繃帶減震如字面意思，在房子的表面纏上繃帶，是房子在遭遇地震時不會出現(xiàn)倒塌。當然，這里的繃帶應該是用高級樹脂或是高級纖維做成，柔軟且堅韌，這種新型低廉的加固減震手段大受地震高發(fā)地區(qū)的歡迎。

7　結語

在很多建筑中既沒有抗震規(guī)范也不考慮抗震能力，這使得沒有抗震能力的建筑物成為了最致命的殺手。雖然提高建筑物的抗震能力看似需要不少的費用，但與地震發(fā)生后造成的人員及建筑物的損壞，這簡直是小巫見大巫。所以政府及民間組織應該支持并推廣抗震技術及抗震材料在抗震建筑紅的應用，只有這樣才能讓災害少一點，再少一點。

[1]宋海燕.談抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用[J].山西建筑，2013，27：38～39.

TU352.11

A

1673-0038（2015）49-0073-01

2015-11-20

張宏運（1993-），男，漢族，河南平頂山葉縣人，本科，研究方向為土木工程房屋建筑。