關(guān)于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震技術(shù)的分析

孫 笛 李自明

（浙江同方建筑設(shè)計(jì)有限公司 浙江溫州 325000）

1 房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)重要性和技術(shù)原理

1.1 重要性

當(dāng)前，地震逐漸成為世界危害最為嚴(yán)重的一種自然災(zāi)害，同時(shí)具備突發(fā)性和傷害性較強(qiáng)的特點(diǎn)，因此，對(duì)于建筑工程結(jié)構(gòu)來(lái)講，地震會(huì)對(duì)其造成毀滅性破壞。現(xiàn)階段，針對(duì)地震造成的危害，90%國(guó)家實(shí)現(xiàn)抗震規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的制定，即小震降低建筑破壞；中震能夠進(jìn)行建筑的維護(hù)和加固；大震不會(huì)造成建筑倒塌。結(jié)合實(shí)踐情況發(fā)現(xiàn)，此項(xiàng)設(shè)計(jì)原則實(shí)施效果相對(duì)比較理想。按照抗震原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以明顯提高建筑的整體性能，無(wú)論是人口密集區(qū)域，還是在周邊鄉(xiāng)村地區(qū)，重大地震災(zāi)害造成的傷亡情況均得到明顯改善[1]。但是，因?yàn)榇隧?xiàng)原則主要是將保護(hù)人們安全作為重點(diǎn)，所以，當(dāng)發(fā)生小震或中震時(shí)，可能會(huì)造成房屋部分功能的喪失，無(wú)法繼續(xù)使用建筑物。特別是在經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展下，房屋建筑的裝修等成本已經(jīng)超出其原有價(jià)值，因此，對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，可能有效降低地震造成傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，需要設(shè)計(jì)人員予以高度重視。

1.2 技術(shù)原理

當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，在地殼內(nèi)部釋放巨大能量后，經(jīng)常以能量波方式向四周進(jìn)行傳遞，地震所波及范圍中，往往會(huì)對(duì)建筑物造成不同程度的破壞，在建筑物受能量波影響發(fā)生劇烈振動(dòng)后，建筑物振動(dòng)幅度會(huì)與其阻力造成直接影響，即建筑自身阻力小，地震能量消耗也會(huì)相對(duì)較小，從而產(chǎn)生較大振動(dòng)幅度，使建筑物出現(xiàn)嚴(yán)重破壞。因此，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)抗震技術(shù)的應(yīng)用，主要是以吸收能力為主，確保建筑物振動(dòng)得到明顯減少，從而對(duì)地震造成的損害進(jìn)行有效控制，目前，房屋結(jié)構(gòu)的抗震技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)相比較，利用建筑物自身阻力的加強(qiáng)，將其當(dāng)做地震能量釋放過(guò)程，即主動(dòng)抗震，能夠明顯減輕地震造成的破壞。

2 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震技術(shù)的應(yīng)用

2.1 結(jié)構(gòu)類型的明確

對(duì)房屋結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行合理選擇時(shí)，隨著建筑高度的不斷增加，其垂直負(fù)荷呈現(xiàn)不變狀態(tài)，水平負(fù)荷承載會(huì)隨之明顯提高，一旦發(fā)生地震，建筑側(cè)移相對(duì)較小，水平側(cè)移參數(shù)較大，和建筑高度呈現(xiàn)幾何變化狀態(tài)。因此，在對(duì)高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)選擇時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)水平負(fù)荷的控制，避免影響建筑主要功能，從而呈現(xiàn)較為理想抗震效果[2]。

2.2 傳力途徑的選擇

目前，大部分高層建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，通常是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為前提，以便于保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)對(duì)計(jì)算方法進(jìn)行簡(jiǎn)化，以便于對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確操作。整個(gè)計(jì)算運(yùn)算過(guò)程，通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)件受力狀態(tài)計(jì)算簡(jiǎn)圖的獲取，借助力學(xué)模型與數(shù)學(xué)模型進(jìn)行地震反應(yīng)的呈現(xiàn)，從而獲取最終結(jié)果，確保結(jié)構(gòu)傳力途徑的精準(zhǔn)性。

2.3 平面科學(xué)布置

在房屋建筑中，動(dòng)力性能主要與建筑布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在聯(lián)系，即房屋建筑的簡(jiǎn)單布局，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足相應(yīng)抗震標(biāo)準(zhǔn)，確保房屋建筑整體抗震性。因此，房屋平面、里面布置過(guò)程，應(yīng)該具備對(duì)稱性特點(diǎn)，且質(zhì)量與剛度變化應(yīng)該進(jìn)行有效控制，避免樓層錯(cuò)層等問(wèn)題的出現(xiàn)[3]。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，嚴(yán)格按照《高層房屋建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，在加強(qiáng)地震區(qū)域建筑平面設(shè)計(jì)的同時(shí)，還需要進(jìn)行凹角處的優(yōu)化，如果房屋建筑比較復(fù)雜化，需要進(jìn)行變形縫的設(shè)置，即結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)通過(guò)地震作用進(jìn)行調(diào)整。

2.4 豎向布置的均勻性

房屋結(jié)構(gòu)豎向設(shè)計(jì)和布置時(shí)，需要保證其均勻性特點(diǎn)，盡可能使建筑豎向剛度與強(qiáng)度變化呈現(xiàn)均勻狀態(tài)，以便于防止薄弱層的出現(xiàn)。根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，需要加強(qiáng)豎向布置均勻性。換而言之，相同樓層框架柱，應(yīng)該選擇相同剛度與強(qiáng)度，避免地震出現(xiàn)受力大小偏差造成危險(xiǎn)。

2.5 降低非結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于房屋建筑填充墻與外圍墻等，其實(shí)際設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)建筑抗震能力造成不同程度影響，因地震變化性較大，具有較強(qiáng)危害性，所以，地震不會(huì)對(duì)建筑進(jìn)行選擇性破壞，非結(jié)構(gòu)部位同時(shí)也是主要損壞對(duì)象。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程，降低非結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)，能夠有效減輕地震災(zāi)害，確保房屋結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確性的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)建筑抗震性的提升。

3 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震技術(shù)創(chuàng)新

在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的分析發(fā)現(xiàn)，在此項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新過(guò)程，通過(guò)國(guó)內(nèi)外的不斷分析和研究發(fā)現(xiàn)，隔震技術(shù)、消能減震技術(shù)成為技術(shù)創(chuàng)新重要表現(xiàn)，但在我國(guó)應(yīng)用范圍相對(duì)較小，需要加大重視力度，以便于將其應(yīng)用于房屋建筑的建設(shè)，以此降低地震造成的損壞。

（1）隔震技術(shù)。工作原理：房屋結(jié)構(gòu)自振周期的增加，降低地震對(duì)上半部分造成的影響。因此，在建筑建設(shè)過(guò)程，施工人員需要在工程施工前期進(jìn)行先進(jìn)設(shè)備的運(yùn)用，按照?qǐng)D紙規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)手段的鋪設(shè)與架設(shè)。整個(gè)建設(shè)過(guò)程，為了對(duì)底部、上層進(jìn)行分割處理，在進(jìn)行隔震裝置的鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)該確保建筑整體穩(wěn)定性，以發(fā)揮其重要作用。整個(gè)建設(shè)中，若要對(duì)精準(zhǔn)儀器予以檢測(cè)，確保上層與底部建筑的合理分割，則應(yīng)在進(jìn)行隔震裝置具體選擇時(shí)，保證裝置的整體質(zhì)量和使用壽命等，確保其良好承載能力，通過(guò)相關(guān)措施的落實(shí)，以便于進(jìn)行隔震裝置的有效保護(hù)，同時(shí)做好定期保養(yǎng)工作，進(jìn)而呈現(xiàn)良好運(yùn)行狀態(tài)。

（2）消能減震技術(shù)。在房屋結(jié)構(gòu)中，阻尼元件可以對(duì)其重要部位提供保護(hù)，然而，一旦施工或安裝過(guò)程缺少合理性，則很難發(fā)揮元件自身作用，阻尼元件的科學(xué)鋪設(shè)顯得尤為重要。對(duì)于消能減震技術(shù)來(lái)講，在整個(gè)施工過(guò)程，對(duì)重要部位安裝予以重視，尤其是在墻體內(nèi)部等細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，應(yīng)該保證整個(gè)安裝的順利進(jìn)行，確保各環(huán)節(jié)得到具體加固。為加強(qiáng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在阻尼元件選擇方面應(yīng)以架構(gòu)兼顧為主，以實(shí)現(xiàn)消能減震技術(shù)的有效運(yùn)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，在房屋結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)中，只有對(duì)相關(guān)實(shí)踐進(jìn)行不斷總結(jié)，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和完善，才能對(duì)原有抗震理念進(jìn)行創(chuàng)新，盡可能降低地震造成的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。基于此，加大房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震技術(shù)的研究力度，能夠促進(jìn)房屋建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

[1]高炳鵬.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震技術(shù)分析[J].山西建筑，2014，40（13）：41～42.

[2]龍海斌.抗震技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].四川水泥，2014（8）：101.

[3]楊瑞蘭.淺議抗震技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].城市建筑，2015（18）：42.