工民建結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)的探討

劉剛

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工民建結(jié)構(gòu)防震技術(shù)已經(jīng)逐漸走向大中小城市，在應(yīng)用過程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須對(duì)工民建結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真的分析，準(zhǔn)確把握設(shè)計(jì)所需各項(xiàng)條件，認(rèn)真研究設(shè)計(jì)方案，只有這樣，才能真正設(shè)計(jì)出抗震性能優(yōu)良的現(xiàn)代工民建。文中對(duì)工民建結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)進(jìn)行了探討，以供參考。

【關(guān)鍵詞】工民建；結(jié)構(gòu)抗震；技術(shù)

前言：

近十幾年，地震災(zāi)害頻頻發(fā)生，給人們的生命、財(cái)產(chǎn)、安全造成極大的威脅，并減緩了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度。研究表明，我國處于地震多發(fā)地帶上，且一些特大地震災(zāi)害給人們造成無可挽回的危害。因此，工民建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)可以有效減少地震災(zāi)害對(duì)于工民建的破壞，最大限度地保障人們的生命安全。

一、工民建結(jié)構(gòu)抗震的特點(diǎn)

1、工民建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的規(guī)范性重要性

隨著人們的生活水平顯著提高，經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)工民建設(shè)計(jì)的要求也有了更為全面的要求，工民建設(shè)計(jì)的安全性，實(shí)用性，環(huán)保性，經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)成為我們對(duì)于工民建設(shè)計(jì)研究開發(fā)的核心問題，要做到以基本的抗震設(shè)計(jì)理念作為理論基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸，吸收更多的創(chuàng)新的工民建結(jié)構(gòu)抗震的思想；不能僅僅是照搬照抄以往的相關(guān)的規(guī)范規(guī)定，而模糊了真正規(guī)范的意義，應(yīng)該把相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范作為一種指向標(biāo)和參考項(xiàng)，而在實(shí)際應(yīng)用的過程中真正的選擇一種最符合現(xiàn)實(shí)情況，解決實(shí)際問題的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，我們在研究結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性，推動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展的同時(shí)，更要把它應(yīng)用到實(shí)際工作中去；而我們工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性更不能夠被忽視，我們要綜合運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念，結(jié)合設(shè)計(jì)者的相關(guān)的技能和設(shè)計(jì)知識(shí)，在深入了解結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行充分分析比較后進(jìn)行相關(guān)的方案設(shè)計(jì)，而在這個(gè)方案設(shè)計(jì)的過程中我們更要注重計(jì)算軟件的選擇和使用，這關(guān)系到工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，甚至關(guān)甲于整個(gè)工民建抗震的安全性。

2、工民建結(jié)構(gòu)抗震的相關(guān)要求及不確定性

我們對(duì)于工民建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)的要求不應(yīng)該泛泛而定，首先我們應(yīng)該根據(jù)我國各個(gè)不同的地區(qū)的地理結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，針對(duì)不同的地理環(huán)境情況以及地震可能發(fā)生的狀況；并且根據(jù)發(fā)生地震后對(duì)其地區(qū)的危害的程度進(jìn)行系統(tǒng)，詳細(xì)的調(diào)查和預(yù)測，然后根據(jù)不同的情況來確定各個(gè)地區(qū)的基本的設(shè)防烈度；這個(gè)指標(biāo)是作為不同地區(qū)建筑物對(duì)抗震標(biāo)準(zhǔn)和要求的重要參考的依據(jù)之一，設(shè)計(jì)人員必須保證民共建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和要求具有科學(xué)性，那么必須做到對(duì)于抗震烈度的測量以及預(yù)測的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

在我們的工民建結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)中在滿足一定的抗震要求的同時(shí)，仍存在著很多的不確定性和不可知的因素，地震作為一種自然災(zāi)害是無法人為的轉(zhuǎn)移和控制的，面對(duì)它極強(qiáng)的隨機(jī)性以及不同時(shí)期的循環(huán)往復(fù)，同時(shí)它的破壞結(jié)構(gòu)又極為復(fù)雜而多變，作為創(chuàng)新性的民工建結(jié)構(gòu)抗震必須要充分考慮抗震結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)空問等一系列因素，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性能，真正實(shí)現(xiàn)民工建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的實(shí)施。

二、保證工民建結(jié)構(gòu)抗震水平的先決條件

1、選取合適的工民建場地

由于地震的影響范圍較大，其影響區(qū)域內(nèi)的建筑物均會(huì)受到不同程度的損壞。因此，在工民建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，選取合適的工民建場地對(duì)于抗震設(shè)計(jì)至關(guān)重要。首先，在工民建場地選擇時(shí)，要選取地質(zhì)結(jié)構(gòu)堅(jiān)硬、周圍地勢開闊等對(duì)抗震有利的區(qū)域，這樣可以最大限度地減緩地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)地基土體產(chǎn)生的較大程度的沉陷，以達(dá)到很好的抗震效果；其次，工民建場地盡量避開有較大坡度的山腳以及地質(zhì)不均勻及地基軟弱的區(qū)域；最后，盡量避免地震多發(fā)地帶。

2、科學(xué)的設(shè)計(jì)

當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，不同的工民建結(jié)構(gòu)所受到的地震影響是不同的，為了最大限度降低地震災(zāi)害的影響，工民建設(shè)計(jì)人員在抗震設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐囟蔚膶?shí)際情況來進(jìn)行工民建結(jié)構(gòu)的選擇。目前，我國常用的鵝工民建結(jié)構(gòu)可以分為“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”、“砌體結(jié)構(gòu)”、“鋼混結(jié)構(gòu)”和“鋼結(jié)構(gòu)”四種類型。通過對(duì)四種結(jié)構(gòu)的比較分析得出，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震能力相對(duì)較強(qiáng)，因?yàn)槠渥陨砭哂休^好的柔韌性，所以當(dāng)建筑物因地震災(zāi)害而出現(xiàn)應(yīng)力變形時(shí)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能夠依靠自身良好的承載力對(duì)其進(jìn)行一定程度的控制，這是其它三種結(jié)構(gòu)所不具備的優(yōu)勢。近年來，高層工民建建設(shè)的增多，大大增大了其在地震災(zāi)害影響下的水平位移和抗側(cè)移剛度，這在無形之中就加大了地震災(zāi)害的影響，為了避免地震災(zāi)害影響程度的增大，在設(shè)計(jì)和審核高層工民建抗震設(shè)計(jì)時(shí)，必須要考慮結(jié)構(gòu)的側(cè)移度。

3、材料和結(jié)構(gòu)體系選擇的問題

在地震多發(fā)地區(qū)，選用何種工民建材料和何種結(jié)構(gòu)體系的抗震性能更好這個(gè)問題應(yīng)該引起人們的關(guān)注。在我國，超過150m的高層工民建，通常采用框架筒體系、筒中筒體系、組合筒三種，同時(shí)這三種結(jié)構(gòu)體系也是其他國家的高層工民建普遍采用體系類型。但在國外地震多發(fā)地區(qū)，主要以鋼結(jié)構(gòu)為主要工民建材料，而我國90%的高層工民建結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土材料和混合類型結(jié)構(gòu)體系。研究表明，采用鋼筋混凝土混合結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒在地震作用下，要承擔(dān)80%的地震作用力。由于此結(jié)構(gòu)體系的核心是鋼筋混凝土筒，因此其變形限度要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的變形限度為基礎(chǔ)，不得超越。但由彎曲變形所引起的側(cè)向位移較大，靠鋼框架共同作用減小側(cè)向位移，由于鋼框架剛度小，使得結(jié)構(gòu)的負(fù)荷受限制，因而減小側(cè)移的效果不明顯。通常采用加大鋼筋混凝土筒的剛度或設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度。

4、堅(jiān)實(shí)的質(zhì)量

地震作為破壞性超強(qiáng)的自然災(zāi)害，想要最大限度降低其對(duì)工民建的破壞，保證工民建設(shè)計(jì)堅(jiān)實(shí)的質(zhì)量是最基本的防護(hù)措施。相比較而言，我國工民建設(shè)計(jì)水平發(fā)展較為緩慢，在地震設(shè)計(jì)方面也存在不夠合理的情況，這使得很多工民建結(jié)構(gòu)都出現(xiàn)了地震安全隱患，過大的自身重量也加大了地震危害。為了保證工民建結(jié)構(gòu)抗震水平，必須要在工民建抗震設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中科學(xué)的運(yùn)用抗震理論，根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)原則，利用有效措施來提高工民建結(jié)構(gòu)的可靠性與安全性。

三、工民建結(jié)構(gòu)抗震的措施

1、基礎(chǔ)性防震措施應(yīng)用

基礎(chǔ)性防震措施根據(jù)工民建的結(jié)構(gòu)的不同位置有著不同的措施：

（1） 地基隔震。地基隔震是在工民建地基與土層之間設(shè)置緩沖層，以便在地震發(fā)生時(shí)減小工民建與土層之間的震動(dòng)碰撞，實(shí)現(xiàn)對(duì)震能的有效吸收和反射作用，減小地震對(duì)建筑物的破壞。目前，我國最常使用的地基隔層為瀝青原料隔震層。

（ 2） 基礎(chǔ)隔震?；A(chǔ)隔震是整個(gè)工民建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵，想要降低地震對(duì)建筑物的破壞，就必須要做好基礎(chǔ)隔震措施。在對(duì)工民建基礎(chǔ)采取抗震措施時(shí)，為了減小地震對(duì)上部結(jié)構(gòu)的破壞，需要在建筑物的上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)位置接觸處設(shè)置隔震層，防止地震力由地基處向上部結(jié)構(gòu)傳播，降低地震對(duì)工民建上部結(jié)構(gòu)的破壞?；A(chǔ)抗震裝置一般采用混合隔震裝置！基底滑移隔震裝置和夾層橡膠隔震裝置等。

（3） 間層隔震。間層隔震是為了吸收地震的沖擊余力而設(shè)置的，間層隔震的有效設(shè)置能夠?qū)φ鹆M(jìn)行再次削減，以達(dá)到降低地震對(duì)工民建的破壞作用。間層隔震一般都安裝在原始結(jié)構(gòu)層上，其實(shí)我國最早使用的的抗震措施，具有施工操作簡單的優(yōu)勢。

（ 4） 懸掛隔震。懸掛隔震是通過懸掛的方式，將建筑物全部或部分結(jié)構(gòu)脫離地面，從而在地震出現(xiàn)時(shí)，降低地面震動(dòng)與建筑物之間的震力作用。目前，此種抗震措施多用于大型鋼結(jié)構(gòu)工民建當(dāng)中，收到了較為不錯(cuò)的抗震效果。

2、機(jī)敏減震支撐體系

機(jī)敏減震支撐體系是集成現(xiàn)代科技技術(shù)的防震系統(tǒng)，其利用活塞運(yùn)動(dòng)的原理，對(duì)工民建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，保證工民建結(jié)構(gòu)中的內(nèi)！外鋼能夠通過不斷的滑動(dòng)來消減地震的破壞力，減輕震力破壞和消耗地震作用力的傳導(dǎo)。目前，這項(xiàng)技術(shù)還在不斷的研究和完善當(dāng)中，相信其很快就能夠?qū)崿F(xiàn)有效的應(yīng)用，為工民建抗震設(shè)計(jì)水平的提升做出貢獻(xiàn)。

3、效能減震技術(shù)應(yīng)用

效能減震是實(shí)現(xiàn)對(duì)地震所產(chǎn)生動(dòng)能的消耗，來減輕地震能的傳導(dǎo)大小，從而降低其對(duì)建筑物的破壞程度。目前，在此技術(shù)方面一般采用消能器和阻尼器，兩種器械都能夠?qū)崿F(xiàn)地震能量的有效消耗和吸收，減小震力對(duì)工民建主體的破壞，以達(dá)到對(duì)工民建主體結(jié)構(gòu)安全！穩(wěn)性定的保護(hù)。目前，效能減震技術(shù)在我國工民建防震設(shè)計(jì)中得到了有效的應(yīng)用，其在新工民建的防震設(shè)計(jì)和舊工民建的抗震加固方面，都起到了良好的效果。

結(jié)束語：

總之，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)人類生活正常秩序的有效維持，保證人類的生命及財(cái)產(chǎn)安全，做好對(duì)工民建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是對(duì)工民建設(shè)計(jì)、施工企業(yè)的基本要求。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，為了能夠?qū)⒖拐鹪O(shè)計(jì)的功能性最大限度發(fā)揮出來，設(shè)計(jì)人員應(yīng)多分析此前的抗震設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際工民建的特點(diǎn)，來進(jìn)行科學(xué)的抗震設(shè)計(jì)，為提升工民建結(jié)構(gòu)的抗震水平打下良好而又堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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