論抗震技術(shù)在房屋設(shè)計(jì)領(lǐng)域的結(jié)合與應(yīng)用

文/孫偉斌 聯(lián)安國(guó)際建筑設(shè)計(jì)有限公司 北京 100120

論抗震技術(shù)在房屋設(shè)計(jì)領(lǐng)域的結(jié)合與應(yīng)用

文/孫偉斌 聯(lián)安國(guó)際建筑設(shè)計(jì)有限公司 北京 100120

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)人民的生活水平不斷得到提升，對(duì)住房質(zhì)量的要求也達(dá)到了一個(gè)新高度。房屋設(shè)計(jì)作為建筑過(guò)程中的重要組成部分，對(duì)各方面因素考慮的周到性要求很高，其中，抗震技術(shù)作為新興技術(shù)，其對(duì)房屋設(shè)計(jì)的安全性影響頗大，如何將現(xiàn)階段先進(jìn)的抗震技術(shù)與房屋設(shè)計(jì)領(lǐng)域相結(jié)合，成為廣大設(shè)計(jì)師與建筑方的思考重點(diǎn)。本文介紹了抗震技術(shù)在房屋設(shè)計(jì)領(lǐng)域的引用，并根據(jù)實(shí)際情況提出了抗震技術(shù)的應(yīng)用方法。

抗震技術(shù)；房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)合；建筑

從古至今，地震這種自然災(zāi)害就一直在我國(guó)存在并頻發(fā)，古代人民曾經(jīng)用自己的智慧與其作斗爭(zhēng)，但仍舊逃脫不了房屋倒塌的命運(yùn)。而到了現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，城市面積不斷增多，各式各樣的建筑平地而起，房屋的建設(shè)原料與應(yīng)用技術(shù)都需要花費(fèi)大量的財(cái)力，這樣一來(lái)，一旦發(fā)生地震造成房屋的損壞甚至倒塌，其造成的損失也無(wú)法預(yù)料，這就促使設(shè)計(jì)師在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須著重考慮抗震性能的設(shè)計(jì)。從房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段一直到房屋建筑完工期都要將抗震技術(shù)結(jié)合到施工過(guò)程中去，保證人民的生命財(cái)產(chǎn)得到安全保障，最大限度地減少地震災(zāi)害可能帶來(lái)的損失。本文在論述抗震技術(shù)的概念、原則的基礎(chǔ)之上，通過(guò)其能夠發(fā)揮的作用對(duì)其在實(shí)際情況中應(yīng)用的方法做出探究。

一、抗震技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的含義

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震技術(shù)是指結(jié)合以往地震發(fā)生的經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)地震對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的破壞部位與破壞程度對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，在抗震技術(shù)的應(yīng)用方面總結(jié)出新的經(jīng)驗(yàn)，并繼續(xù)運(yùn)用于實(shí)際的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中。這種結(jié)合防震經(jīng)驗(yàn)逐漸形成的系統(tǒng)化的思想，也是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中的重要組成部分。眾所周知，地震具有很大程度上的不確定性與突發(fā)性，預(yù)測(cè)地震仍舊是人類(lèi)在努力追求的夢(mèng)想，這已經(jīng)使得房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震技術(shù)沒(méi)有準(zhǔn)確的可行性，而除此之外，房屋設(shè)計(jì)和建筑過(guò)程中使用的各種材料以及周?chē)沫h(huán)境因素都影響著房屋設(shè)計(jì)的不確定性，因此，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震技術(shù)就又陷入了不確定的泥潭。在實(shí)際的抗震技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，不僅要根據(jù)實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)，更要結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)與有效方法，共同為抗震技術(shù)的優(yōu)化貢獻(xiàn)力量。

二、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中引用抗震技術(shù)的幾點(diǎn)原則

1.使用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料要高質(zhì)量、夠強(qiáng)勁。房屋建筑結(jié)構(gòu)的組成構(gòu)件就像是一磚一瓦，最終起著支撐房屋結(jié)構(gòu)的作用。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各方面要素都要經(jīng)過(guò)縝密、細(xì)致的考慮和試驗(yàn)勘查再加以選用，包括房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定性、強(qiáng)度系數(shù)、符合力、延伸能力等都需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的審查。除此之外要特別注意加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)的構(gòu)件力度，采用高質(zhì)量、高強(qiáng)度的構(gòu)件達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用。

2.房屋內(nèi)組成抗震分布線的點(diǎn)密度要高。單薄的抗震防線是無(wú)法抵御一而再再而三的地震的。房屋建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計(jì)要注意將構(gòu)件串聯(lián)成一層又一層的防震體系，在抗震分布線沿線分布高密度的結(jié)構(gòu)點(diǎn)，起到互相支撐、聯(lián)結(jié)的作用，保證不論從內(nèi)部還是外部來(lái)說(shuō)，抗震防線都具備最大程度的冗余度。一般來(lái)說(shuō)，地震都是伴隨著次數(shù)、強(qiáng)度不定的余震，如果房屋結(jié)構(gòu)的抗震防線不夠充分，那么初次地震防線被破壞后，很有可能無(wú)法承擔(dān)接下來(lái)的余震襲擊，造成房屋結(jié)構(gòu)受損，甚至房屋倒塌。

3.建筑結(jié)構(gòu)各構(gòu)件之間的關(guān)系要妥善處理。房屋建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)各構(gòu)件之間的強(qiáng)弱關(guān)系也是影響房屋結(jié)構(gòu)抗震性能高低的重要因素之一。處理好構(gòu)建之間的強(qiáng)弱關(guān)系，才能進(jìn)一步確定抗震技術(shù)的可行性。在相同的區(qū)域內(nèi)主要讓主要消耗能量的構(gòu)件屈服，那么由于其他抗側(cè)性構(gòu)建仍舊處于高彈性的狀態(tài)，因此整體上屈服的有效時(shí)間和效果就會(huì)得到延長(zhǎng)，從而提高建筑內(nèi)部的抗震能力與堅(jiān)挺性。有強(qiáng)必有弱，世界上任何事物都是相對(duì)的，有結(jié)構(gòu)強(qiáng)勁之處，那么其他部分相對(duì)之下就處于弱的結(jié)點(diǎn)，因此，遇到這種情況時(shí)要妥善處理構(gòu)件之間的強(qiáng)弱關(guān)系，保持在平衡的范圍內(nèi)。

三、抗震技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用中扮演的角色

1.一定程度上減少地震對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的破壞。與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不加入抗震設(shè)計(jì)的房屋相比，與抗震技術(shù)結(jié)合的房屋最大的不同就是受到損壞很小甚至不受到損壞。在抗震技術(shù)的運(yùn)用過(guò)程中，隔震層是普遍運(yùn)用且頗有成效的抗震設(shè)備之一，大多數(shù)抗震技術(shù)都選擇隔震層，將其設(shè)置在房屋的地基與主體連接之處，這是比較常規(guī)的用法。一些處在地震頻發(fā)地帶的房屋在設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)師也會(huì)將隔震層置于房屋的頂部，這樣一來(lái)，在地震發(fā)生的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生與地表傳來(lái)能量相反的能量，來(lái)抵抗地震的晃動(dòng)，從而減小地震對(duì)房屋的破壞。

2.相對(duì)增強(qiáng)房屋結(jié)構(gòu)對(duì)地震與余震的防御抵抗能力?？拐鸺夹g(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的結(jié)合與運(yùn)用主要是通過(guò)對(duì)房屋建筑材料、設(shè)備、技術(shù)等因素的全面考慮發(fā)揮作用的，設(shè)計(jì)師通過(guò)最大限度的減少建筑自身重量的設(shè)計(jì)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)房屋抗震能力的增強(qiáng)。牢固的房屋在輕度地震搖晃時(shí)可以給建筑內(nèi)部的人員提供充足的躲避空間與逃出時(shí)間；其次，地基是保證房屋不受地震晃動(dòng)而塌陷的最重要支撐，設(shè)計(jì)師要保證地基各個(gè)連接部分的強(qiáng)度，保證建筑的縱向高度能夠承受住建筑自身的重量，構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一科學(xué)的整體系統(tǒng)。

四、如何在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中具體應(yīng)用抗震技術(shù)

1.減震技術(shù)。阻尼元件在房屋防震技術(shù)的運(yùn)用中起著重要的作用，在重要的結(jié)構(gòu)部位安裝阻尼元件，能夠雙倍保護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，但是阻尼元件的安裝也是重點(diǎn)。安裝不當(dāng)?shù)淖枘嵩菬o(wú)法起到正常效用的。因此要在安裝過(guò)程中多加注意，阻尼元件類(lèi)型要根據(jù)房屋實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)和材料仔細(xì)加以選擇。

2.隔震技術(shù)。隔震裝置是支撐抗震技術(shù)得以真正實(shí)施的重要設(shè)施，根據(jù)在地震時(shí)增長(zhǎng)隔震周期的原理來(lái)減弱地震帶來(lái)的沖擊力，是隔震裝置發(fā)揮作用的主過(guò)程。因此，在隔震裝置的選用上，一定要注意選擇高質(zhì)量、高強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)材料。安裝后，要定期進(jìn)行設(shè)備檢修和排查，保證隔震裝置時(shí)刻處于最佳狀態(tài)。

3.根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)防震方針。抗震設(shè)計(jì)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮作用的兩大點(diǎn)主要是截面尺寸和配筋率的控制，根據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)抗震性能的影響，國(guó)家相關(guān)部門(mén)規(guī)定，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)突出樓頂、電梯等部位，與頂部圈梁相接，構(gòu)成完整的整體，加強(qiáng)房屋對(duì)地震晃動(dòng)的抵抗能力。

4.與結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)緊密結(jié)合。地震發(fā)生時(shí)房屋縱向高度的安全性是抗震技術(shù)的目標(biāo)所在，根據(jù)房屋在地震中收到破壞的程度，來(lái)確定并設(shè)計(jì)房屋的抗震性能。風(fēng)力作用也是影響房屋抗震性能的重要因素之一，風(fēng)力會(huì)在地震中對(duì)高度較高的房屋帶來(lái)附加影響，從而破壞房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的壽命。因此，要全方位的考慮這些影響因素，做出最科學(xué)的設(shè)計(jì)方案。

5.考慮建筑場(chǎng)地與規(guī)劃的具體情況。建筑的場(chǎng)地對(duì)房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)也有著緊密的影響，在房屋的外部設(shè)計(jì)中，要以安全性和舒適性為主要考慮要素。建筑規(guī)劃方面，要考慮房屋是否會(huì)發(fā)生可能的位置移動(dòng)，并根據(jù)可能發(fā)生的位移，在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮到出入口的保留問(wèn)題。

綜上所述，抗震技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的結(jié)合與運(yùn)用在當(dāng)今房屋建筑領(lǐng)域占據(jù)著舉足輕重的地位，作為保障房屋建筑安全性能的技術(shù)手段，抗震技術(shù)在日益得到完善與發(fā)展?？拐鸺夹g(shù)與人民生命財(cái)產(chǎn)安全的房屋設(shè)計(jì)休戚相關(guān)，必須加大力度對(duì)抗震技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與探索，通過(guò)前任的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和地震慘痛教訓(xùn)來(lái)保障房屋能夠在地震來(lái)臨之時(shí)屹立不倒，從而進(jìn)一步為未來(lái)的房屋安全高度負(fù)責(zé)。

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［2］韓小虎，王麗霞．探討建筑抗震設(shè)計(jì)中的建筑設(shè)計(jì)［J］．內(nèi)蒙古水利，2010，125( 1) : 162-163．

［3］馬彎．淺談房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)［J］．才智，2013,(6) : 183．