抗震技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

梁燕霞

摘要：隨著最近幾年來(lái)我國(guó)地震的頻頻發(fā)生，因?yàn)榈卣馂?zāi)害而導(dǎo)致的坍塌的房屋也越來(lái)越多，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了極大的損失。因此，十分有必要對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震技術(shù)的應(yīng)用以及創(chuàng)新構(gòu)想進(jìn)行考慮。在房屋結(jié)構(gòu)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)，能夠把地震作為其能量釋放的一個(gè)過(guò)程，通過(guò)將建筑物阻力增強(qiáng)的方式，主動(dòng)和地震相對(duì)抗，以便能夠起到降低建筑物受到地震破壞的一個(gè)作用。本文根據(jù)筆者工作實(shí)踐，對(duì)抗震技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：抗震技術(shù)；房屋；建筑；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

現(xiàn)今有很多人花費(fèi)在房屋內(nèi)部裝修上的費(fèi)用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于技術(shù)配備和房屋自身的價(jià)值，因此一旦地震發(fā)生時(shí)，就會(huì)給人們帶來(lái)巨大的財(cái)產(chǎn)損失?；诖朔N情形下，就促使我們對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的抗震技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，只有這樣才能最大程度地保護(hù)房屋不受到損害。與此同時(shí)，還能避免人員受到地震的威脅，針對(duì)于在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震技術(shù)的應(yīng)用成了當(dāng)前一個(gè)迫切需要思考的問(wèn)題。

1工程實(shí)例

某商住項(xiàng)目工程位于某市南部，整個(gè)地塊占地面積約4萬(wàn)m，總建筑物約10萬(wàn)m，容積率約2.5，為帶地下室的大底盤(pán)連體多塔樓結(jié)構(gòu)的房屋建筑。局部區(qū)域一層到四層為商業(yè)，五層以上為住宅。整個(gè)小區(qū)有十二棟高層住宅，有一層地下室，地上建筑物層數(shù)18～30層，商場(chǎng)和地下室頂板暫定為覆土0.9m，活荷載5kN/m。為確定地下室頂板和商場(chǎng)區(qū)域的結(jié)構(gòu)布置形式，在設(shè)計(jì)時(shí)合理考慮各個(gè)影響因素，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的加固處理。

2抗震設(shè)計(jì)的基本原則

一旦發(fā)生地震時(shí)，就會(huì)有很多能量從地殼中釋放出來(lái)，而這些能量最終會(huì)以能量波的形式，用極快的速度向四周傳遞，并對(duì)建筑物造成巨大影響，讓其發(fā)生猛烈振動(dòng)，從而讓建筑物受到破壞。因此，在實(shí)際的建筑物施工過(guò)程中，運(yùn)用結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)就是用來(lái)增加建筑物所受到的阻力和其吸收和消耗地震能量的能力，從而減小建筑物的振動(dòng)幅度，以及降低建筑物受到的地震破壞。

2.1具備必要的功能

在房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)中，要保證建筑結(jié)構(gòu)具有很好的承載能力，剛度、強(qiáng)度以及延展性等都滿(mǎn)足確定的要求，在進(jìn)行構(gòu)件的設(shè)計(jì)中，對(duì)相對(duì)薄弱的部分進(jìn)行合理的加固，提升抗震的水平。通常，對(duì)耗能構(gòu)件不適合承受縱向載荷。

2.2多布置抗震防線

抗震結(jié)構(gòu)體系通常由若干個(gè)具有極好延性的部分組成，延性構(gòu)件可以實(shí)現(xiàn)極好的連接功能，比如：框剪結(jié)構(gòu)是剪力墻和框架構(gòu)成的，在地震之后，如果僅設(shè)置一道防線，則接下來(lái)的若干次余震將會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極大的影響，造成嚴(yán)重的損失。為了避免較多次的余震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的沖擊，可以多布置幾道防線，建設(shè)屈服分布系統(tǒng)，盡可能吸收并消耗地震所產(chǎn)生的能量，使結(jié)構(gòu)抵御地震的能力顯著提升。

2.3協(xié)調(diào)不同結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度關(guān)系

基于建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件強(qiáng)度存在著一定的差異，所以要合理協(xié)調(diào)不同構(gòu)件的強(qiáng)度關(guān)系，實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部同一樓層的重要建筑結(jié)構(gòu)件屈服強(qiáng)度的統(tǒng)一，使其他的抗震構(gòu)件仍然為彈性狀態(tài)，保證建筑結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性。實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)之間的合理協(xié)調(diào)。

3抗震技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的資金投入量在建筑施工的資金總投入量中占有較大的比重，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作重點(diǎn)在于滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性、安全性以及實(shí)用性的要求。房屋設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)就是基于這一理論基礎(chǔ)展開(kāi)的，地震具有極大的不確定性和強(qiáng)破壞性，所以在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮各方面的安全因素，做好自然災(zāi)害的預(yù)防工作。

3.1提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震力

為了保證房屋的抗震能力，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要做好以下工作：（1）為了滿(mǎn)足地基的穩(wěn)定性要求，需要選擇具有較強(qiáng)穩(wěn)定性的地基，有效應(yīng)對(duì)地震的影響，避免地基出現(xiàn)較為嚴(yán)重的變形；（2）同一形式的房屋建筑結(jié)構(gòu)單位需要布置在相同種類(lèi)的地基上，使地基滿(mǎn)足房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，發(fā)揮較好的抗震功能；（3）保證房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性，盡可能保證對(duì)稱(chēng)，避免由于地震作用而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)扭曲；（4）在整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要多布置幾道防線，使建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)有效的緩沖地震的作用，降低地震沖擊對(duì)建筑物所產(chǎn)生的影響；（5）保證房屋建筑結(jié)構(gòu)的一致性，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中做好不同部分的連接設(shè)計(jì)，保證縱向結(jié)構(gòu)的剛度可以支撐建筑的整體結(jié)構(gòu)。

3.2降低地震作用對(duì)房屋建筑的影響

將隔震層布置在建筑基礎(chǔ)和建筑主體之間，可以發(fā)揮很好的減震作用，也可將一個(gè)反擺布置在建筑物的頂部。布置反擺的作用在于當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，使建筑物向相反方向發(fā)生位移，基于地震中建筑結(jié)構(gòu)受到較大的阻尼作用，所以使整體的加速度減小，降低地震所產(chǎn)生的影響。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)反擺布置的得當(dāng)時(shí)，將會(huì)極大的降低地震所產(chǎn)生的影響，降低影響的概率約為65%。

（1）設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，建筑使用價(jià)值可以分為四個(gè)級(jí)別，分別為甲類(lèi)、乙類(lèi)、丙類(lèi)和丁類(lèi)。甲類(lèi)和乙類(lèi)建筑的抗震烈度約為6～8度，滿(mǎn)足本地抗震要求再高一度，丙類(lèi)建筑的抗震措施要滿(mǎn)足本地建筑的實(shí)際要求，丁類(lèi)建筑則適合于抗震等級(jí)更低的情況。

（2）保證建筑剛度。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要保證建筑結(jié)構(gòu)的剛度滿(mǎn)足要求。首先采用大量的鋼筋和混凝土。在已有的鋼筋混凝土上部應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)對(duì)建筑進(jìn)行進(jìn)一步的加固處理，加固分為兩類(lèi)狀況，第一類(lèi)，當(dāng)需要加固的結(jié)構(gòu)上部為鋼結(jié)構(gòu)，下部時(shí)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，不滿(mǎn)足抗震要求，這兩種材料的剛度和阻尼有所不同，所以是一類(lèi)不科學(xué)的設(shè)計(jì)；第二類(lèi)，當(dāng)房屋屋頂部分是鋼結(jié)構(gòu)，混凝土是結(jié)構(gòu)的主體時(shí)，要依據(jù)規(guī)范開(kāi)展設(shè)計(jì)工作。如果建筑物的剛度數(shù)值過(guò)高，則在地震時(shí)結(jié)構(gòu)就會(huì)承受較大的作用力，產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，如果建筑物得結(jié)構(gòu)硬度剛度較小，則會(huì)出現(xiàn)較大的變形，導(dǎo)致其強(qiáng)度降低，功能受到影響。

4抗震設(shè)計(jì)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新

建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的意義在于保證人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全，設(shè)計(jì)的原則是建筑在地震的作用下，基本上都可以滿(mǎn)足人員的安全性要求。但是近些年，很多國(guó)家都已經(jīng)出現(xiàn)了破壞性的地震，導(dǎo)致傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)方法無(wú)法解決現(xiàn)階段所面臨的地震問(wèn)題。針對(duì)這一現(xiàn)象，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)開(kāi)始研究先進(jìn)、合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，以滿(mǎn)足實(shí)際的設(shè)計(jì)需要。在隔震設(shè)計(jì)方面多做工作，隔震技術(shù)的設(shè)計(jì)原理在于使建筑的自振周期變長(zhǎng)，降低對(duì)地震的影響。在施工中采用現(xiàn)代化的設(shè)備和技術(shù)，結(jié)合圖紙要求，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的架設(shè)和布置，保證底部和上部施工分開(kāi)進(jìn)行，滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性要求，做好設(shè)備以及儀器的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)分隔的合理性和實(shí)用性。做好隔震設(shè)備的選擇和安裝，必須選擇高質(zhì)量、使用時(shí)間長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)牢固的產(chǎn)品，使其具有足夠的承載能力。另外，做好對(duì)隔震設(shè)備的保護(hù)工作，定期進(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù)，使其耐久性滿(mǎn)足要求。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，抗震設(shè)計(jì)是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的要素之一，設(shè)計(jì)人員需要針對(duì)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件和實(shí)際狀況，建筑的結(jié)構(gòu)形式，合理開(kāi)展抗震設(shè)計(jì)，一旦發(fā)生地震，能夠有效降低對(duì)建筑結(jié)構(gòu)整體所產(chǎn)生的影響，保證人們生命和財(cái)產(chǎn)的安全，技術(shù)人員需要不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性滿(mǎn)足要求。

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