試析如何提高房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震能力

岳元元 廈門工學(xué)院

1 引言

在房屋建筑施工期間，必須關(guān)注到抗震結(jié)構(gòu)問題，多數(shù)施工人員和技術(shù)人員都致力于探究房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題。房屋結(jié)構(gòu)抗震能力會(huì)直接影響建筑房屋的質(zhì)量與使用壽命，還會(huì)對居住者的生命安全造成危害影響。我國屬于地震頻發(fā)國家，地震災(zāi)害帶來的經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡問題嚴(yán)峻，因此必須提升建筑結(jié)構(gòu)抗震標(biāo)準(zhǔn)，將抗震技術(shù)應(yīng)用到施工全過程中，維護(hù)房屋建筑的整體質(zhì)量和安全，提升建筑整體結(jié)構(gòu)抗震能力。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震的重要性分析

地震災(zāi)害屬于破壞力比較強(qiáng)的自然災(zāi)害，具備突發(fā)性特點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致建筑房屋倒塌損毀。長期以來，磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，改變房屋功能加固、延長使用時(shí)間等都可以作為抗震加固設(shè)計(jì)方法。通過分析和研究該類房屋的抗震加固設(shè)計(jì)，可以明顯提升磚混結(jié)構(gòu)的整體性能，還能夠降低地震災(zāi)害對房屋建筑的影響，以此保證人們的正常生產(chǎn)與生活。當(dāng)前，抗震規(guī)則原則在于針對小范圍地震災(zāi)害，應(yīng)當(dāng)確保建筑物不受損害；中等級地震災(zāi)害，能夠通過維護(hù)方式恢復(fù)房屋破壞。在高等級地震災(zāi)害中，確保建筑物不會(huì)倒塌。遵循此種地震設(shè)計(jì)原則，能夠有效提升建筑物結(jié)構(gòu)抗震能力，指導(dǎo)作用顯著。隨著建筑施工技術(shù)的成熟發(fā)展，相應(yīng)提升建筑物抗震性能，從而導(dǎo)致地震災(zāi)害所致傷亡事件率下降。然而，該種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則主要目的在于維護(hù)人身安全，所以不考慮地震災(zāi)害后的房屋性能，從而導(dǎo)致建筑房屋遭受中小等級地震后，多數(shù)建筑物的使用功能喪失，建筑處于高?；蛘邎?bào)廢狀態(tài)。當(dāng)前，建筑室內(nèi)裝修、智能家居費(fèi)用明顯高于建筑物自身價(jià)值，所以地震災(zāi)害所致影響非常大。所以，加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，能夠減少地震災(zāi)害所致人員傷亡與及損失問題。

3 抗震技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

3.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件合理布局

在建筑房屋設(shè)計(jì)中，構(gòu)件豎向布設(shè)和平面布設(shè)屬于重要環(huán)節(jié)，對房屋的抗震性能影響非常大，因此必須確保布局規(guī)則與簡潔。此外，建筑剛度與質(zhì)量中心比較接近重合，屬于房屋結(jié)構(gòu)的重要原則，能夠全面加強(qiáng)房屋結(jié)構(gòu)抗震性能。在房屋結(jié)構(gòu)豎向布局中，不能出現(xiàn)錯(cuò)落的豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所以優(yōu)化調(diào)整房屋結(jié)構(gòu)中心。對于房屋豎向剛度和強(qiáng)度來說，應(yīng)當(dāng)確保均勻性，對凸出屋面部分進(jìn)行控制，防止地震災(zāi)害時(shí)，由于凸出屋面建筑物部分過高，從而引發(fā)鞭梢效應(yīng)。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循抗震性能與標(biāo)準(zhǔn)要求開展，減少不規(guī)則結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。當(dāng)存在特殊設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)置抗震縫，以此加強(qiáng)小部件的抗震性能，以此提升整體結(jié)構(gòu)抗震性能，不僅可以確保房屋建筑結(jié)構(gòu)功能與抗震性能，還能夠提升結(jié)構(gòu)美觀性。

3.2 加強(qiáng)砌體房屋的整體性與剛度

砌體房屋的抗震能力，會(huì)受到空間整體剛度及穩(wěn)定性影響。理想抗震構(gòu)件為澆筑鋼筋混凝土樓蓋，整體性能與水平高度良好，不僅能夠加強(qiáng)房屋剛度與整體性，還可以確保平面墻體對齊，處理房屋滑落與滑移問題。為了加強(qiáng)墻體穩(wěn)定性與整體性，需要將構(gòu)造柱和鋼筋設(shè)置在房屋墻體的適宜部位，全面改善房屋抗震性能。

3.3 合理控制砌體房屋高度與層數(shù)

為了確保房屋建筑的結(jié)構(gòu)抗震性能，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制砌體房屋的高度與層數(shù)，屬于長期地震災(zāi)害所總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。按照相關(guān)研究顯示，建筑層數(shù)越多，高度越高，建筑物遭受地震災(zāi)害的影響越大。所以，在設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)時(shí)，必須遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，合理控制建筑總層數(shù)與總高度。由于土地資源稀缺，開發(fā)商為了獲得較高及效益，沒有遵循抗震設(shè)計(jì)的規(guī)范要求，在技術(shù)條件不成熟條件下，會(huì)隨意增加樓層數(shù)。當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，該類樓層極易受到破壞影響。

3.4 合理設(shè)置橫墻與縱墻

對于多層磚混建筑的承重部位，布設(shè)縱橫墻會(huì)影響建筑抗震性能。當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，地震作用力會(huì)承重墻的迫害影響非常大，極易產(chǎn)生裂縫，還會(huì)出現(xiàn)倒塌和傾斜問題，嚴(yán)重破壞房屋結(jié)構(gòu)，所以縱橫墻布設(shè)屬于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。在選擇承重墻結(jié)構(gòu)體系時(shí)，首先選擇橫墻，或者同縱墻一起承重，保證縱橫墻布設(shè)的對稱性與合理性。在布置墻體時(shí)，可以選用縱墻貫通方式。如果建筑條件不滿足縱墻貫通布局時(shí)，為了加強(qiáng)房屋結(jié)構(gòu)抗震能力，防止縱橫墻在交接位置拉開，可以將鋼筋混凝土構(gòu)造柱設(shè)置在縱橫墻交接位置。為了確保建筑結(jié)構(gòu)的牢固性，也可以設(shè)置加強(qiáng)配筋。

3.5 墻體面積與砂漿強(qiáng)度選擇

墻體面積、砂漿強(qiáng)度均會(huì)影響多層磚混房屋的抗震性能，因此必須確保上述指標(biāo)選擇的合理性，以此加強(qiáng)房屋結(jié)構(gòu)的抗震能力。查找相關(guān)數(shù)據(jù)信息可知，開展多層磚混房屋抗震試驗(yàn)時(shí)，房屋2層以上部分遭受地震災(zāi)害的作用力影響較小，多數(shù)情況下可以滿足抗震承載力需求。但是2層以下部分會(huì)受到大的地震作用力，是建筑薄弱層，尤其是建筑1層。地層薄弱層可以通過后期施工緊加固，適當(dāng)擴(kuò)大墻體承載面積，加大砂漿強(qiáng)度等級，能夠線加強(qiáng)地層抗震性能，滿足應(yīng)用要求。從上述分析可知，減輕災(zāi)害的措施在于擴(kuò)大1層與2層墻體面積，加強(qiáng)砂漿強(qiáng)度。

3.6 設(shè)置圈梁與構(gòu)造柱

水平圈梁的作用在于連接內(nèi)部與外部墻體，以此提升房屋結(jié)構(gòu)的整體性，此種方式多應(yīng)用于多層磚混房屋建筑中，設(shè)置在沿樓板標(biāo)高位置。圈梁設(shè)置目的在于發(fā)揮出不同位置墻體的抗震作用，以此避免預(yù)制板散落，還能夠避免出現(xiàn)磚墻平面倒塌問題，將橫墻、縱墻和樓蓋連接為一體。此外，圈梁還能夠加強(qiáng)墻體的抗剪能力，通過設(shè)置圈梁，能夠避免墻體開縫，即使出現(xiàn)裂縫，也可以避免裂縫延伸。在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，地表會(huì)出現(xiàn)裂縫和沉降問題，嚴(yán)重危害房屋結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，通過設(shè)置水平圈梁，能夠有效減少該類問題。混凝土澆筑制作構(gòu)造柱，抗側(cè)向變形性能良好。當(dāng)構(gòu)造柱起效時(shí)，建筑已經(jīng)出現(xiàn)破壞問題，所以此時(shí)驗(yàn)算建筑物的強(qiáng)度意義不大，而是需要將構(gòu)造柱作為抗震構(gòu)造措施。在地震作用影響下，當(dāng)墻體開裂不能承受荷載應(yīng)力時(shí)，構(gòu)造柱中能夠通過摩擦作用和變形作用，將部分地震能量消耗掉，以此降低地震破壞影響。此外，構(gòu)造柱還能夠限制墻體破碎影響，確保墻體在合理范圍內(nèi)滑動(dòng)。同時(shí)，通過應(yīng)用構(gòu)造柱，能夠承擔(dān)水平向地震作用力、豎向荷載作用力。

4 抗震技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新應(yīng)用

4.1 隔震技術(shù)

隔震技術(shù)的原理在于延長結(jié)構(gòu)體系自振周期，以此減弱傳導(dǎo)至上部結(jié)構(gòu)的水平地震作用，將隔震層設(shè)置在地基底部與上部中間位置。該項(xiàng)技術(shù)對于施工過程的要求比較高，需要按照圖紙與施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，合理應(yīng)用架設(shè)技術(shù)與鋪設(shè)技術(shù)。首先，在分割建設(shè)期間，為了加強(qiáng)抗震效果，必須確保鋪設(shè)穩(wěn)固性。其次，注重建筑底層與上層分割，應(yīng)用高精密儀器做好測量，嚴(yán)禁出現(xiàn)估算情況。最后，合理選擇隔震裝置，做好后期管理與養(yǎng)護(hù)，以免導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性能退化。

4.2 消能減震技術(shù)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)中，抗震性能屬于關(guān)鍵內(nèi)容，必須做好科學(xué)防護(hù)處理。施工人員可以安裝消能阻尼元件設(shè)備，合理選用施工技術(shù)工藝，確保鋪設(shè)的有效性。在具體施工建設(shè)期間，為了全面發(fā)揮出關(guān)鍵部位的地震抵抗能力，應(yīng)當(dāng)做好以下幾點(diǎn)：第一，合理掌控關(guān)鍵部位，保證施工加固位置無偏差，部位無遺漏。第二，合理選擇阻尼裝置，確保裝置架構(gòu)兼顧多類型，以此提升內(nèi)部穩(wěn)固性。第三，確保安裝技術(shù)的科學(xué)性，嚴(yán)格控制關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)，以此確保搭砌長度，加強(qiáng)抗震能力。

5 結(jié)束語

綜上所述，在房屋建筑結(jié)構(gòu)施工中，抗震性能屬于建筑結(jié)構(gòu)的重要研究方式，通過提升結(jié)構(gòu)抗震性能，有助于改善建筑整體抗震性能。所以必須優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震模式，明確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震機(jī)理，以此加強(qiáng)房屋建筑的抗震性能，維護(hù)人民財(cái)產(chǎn)安全與人身安全，全面展現(xiàn)出抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值。