董勇

（鄭州恒基建設(shè)監(jiān)理有限公司，河南 鄭州 450000）

1 我國(guó)主要地震帶的分布狀況

地震帶指地震集中分布的地帶。在地震帶內(nèi)震中密集，在帶外地震的分布零散。地震帶常與一定的地震構(gòu)造相聯(lián)系。地震帶內(nèi)的地震活動(dòng)在時(shí)間分布上是不均勻的，地震帶內(nèi)顯示的各種不同的地震活動(dòng)性與該地帶地殼介質(zhì)性質(zhì)、構(gòu)造形式和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)弱有關(guān)。

我國(guó)位于世界兩大地震帶與環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓，中國(guó)地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大、震源淺，分布廣，是一個(gè)震災(zāi)嚴(yán)重的國(guó)家。1900年以來(lái)，中國(guó)死于地震的人數(shù)達(dá)55萬(wàn)之多，占全球地震死亡人數(shù)的53%；1949年以來(lái)，100多次破壞性地震襲擊了22個(gè)省自治區(qū)、直轄市），其中涉及東部地區(qū)14個(gè)省份，造成27萬(wàn)余人喪生，占全國(guó)各類(lèi)災(zāi)害死亡人數(shù)的54%，地震成災(zāi)面積達(dá)30多萬(wàn)平方公里，房屋例塌達(dá)700萬(wàn)間。中國(guó)地震主要分布在五個(gè)區(qū)域：臺(tái)灣地區(qū)、西南地區(qū)、西北地區(qū)、華北地區(qū)、東南沿海地區(qū)和23條地震帶上。由于地震帶的分布對(duì)于建筑的安裝質(zhì)量安全有很大的影響，在設(shè)計(jì)施工之前必須科學(xué)分析這些方面的因素。近期發(fā)生的汶川大地震給了我們整個(gè)社會(huì)很大的反思。由于在我國(guó)特別是汶川地區(qū)沒(méi)有重視這些方面的因素，在地霞中因?yàn)榻ㄖ顾斐闪舜罅康娜藛T傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

2 地震帶建筑質(zhì)量安全保障和技術(shù)實(shí)現(xiàn)

國(guó)家有關(guān)法律和當(dāng)?shù)乇O(jiān)管部門(mén)對(duì)建筑的防震有著嚴(yán)格的規(guī)定，執(zhí)行這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)與建筑防震安全有著指導(dǎo)作用。對(duì)于建筑質(zhì)量安全本身來(lái)講，如何利用防震技術(shù)來(lái)提高質(zhì)量，保證建筑的質(zhì)量達(dá)到或者超過(guò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是關(guān)系建筑使用者生命財(cái)產(chǎn)安全的關(guān)鍵。國(guó)外和國(guó)內(nèi)在經(jīng)歷了多年的深入的研究，實(shí)踐，積累了豐富的技術(shù)手段和經(jīng)驗(yàn)。某些抗震技術(shù)已經(jīng)在一些地震和伴生地質(zhì)災(zāi)害中得到了驗(yàn)證。

2.1 建筑構(gòu)造與防震

建筑構(gòu)造學(xué)是研究建筑物的構(gòu)成、各組成部分的組合原理和構(gòu)造方法的學(xué)科。建筑結(jié)構(gòu)是構(gòu)成建筑物并為使用功能提供空間環(huán)境的支承體，承擔(dān)著建筑物的重力、風(fēng)力撞擊、振動(dòng)等作用下所產(chǎn)生的各種荷載；同時(shí)又是影響建筑陶造、建筑經(jīng)濟(jì)和建筑整體造型的基本因素。為了防止建筑物在使用過(guò)程中受到各種人為因素和自然因素的影響或破壞，必須研究下述問(wèn)題，許采取安全措施，如建筑防火、建筑防震建筑防爆、建筑防塵、建筑防腐蝕、建筑輻射防護(hù)、建筑弄蔽、地下室防水、外墻板接縫防水以及變形縫等。

2.2 實(shí)用抗震技術(shù)

地震使建筑物搖晃倒塌的原因，是由于建筑物直接固定在地基上的緣故。當(dāng)?shù)卣鹉芰總飨蚪ㄖ飼r(shí)轉(zhuǎn)變成建筑物的振動(dòng)能。支柱和墻壁一旦吸收這種振動(dòng)能就會(huì)遭到破壞。如果使建筑物脫離地基，即使地基搖晃建筑物也不會(huì)搖動(dòng)，免震抗震技術(shù)就是使用免震裝置吸收所有振動(dòng)能的技術(shù)，阻止地震力進(jìn)入建筑物，即使進(jìn)入也要把它限制在最小的程度。首先把建筑物與地基隔開(kāi)，然后插入免震裝置。

鋼結(jié)構(gòu)建筑在國(guó)外已有110多年的歷史，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在超建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面積比率越來(lái)越大，在建筑中采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受到質(zhì)疑；同時(shí)高強(qiáng)度鋼材應(yīng)運(yùn)而生，在建筑中采用部分鋼結(jié)構(gòu)或全鋼結(jié)構(gòu)的理論研究與設(shè)計(jì)建造可說(shuō)是同步前進(jìn)。而且由于鋼材本身的柔韌性比鋼筋混凝土要優(yōu)越的多，所以在建筑中，特別是廠房和高層建筑中采用鋼結(jié)構(gòu)對(duì)于提高建筑的防震有很好的效果。

2.2.1 免震抗震裝置

免震裝置就是吸收結(jié)構(gòu)和抗震結(jié)構(gòu)的組合物。吸收結(jié)構(gòu)是由薄鋼板與天然橡膠重合制成的，通常用于支撐建筑物的重量。吸收結(jié)構(gòu)如果僅僅是橡膠，其垂直方向會(huì)顯得松軟，加鋼板后起堅(jiān)固壓重作用。橫向柔軟，比重適宜。在吸收結(jié)構(gòu)的中心加進(jìn)了鉛芯和鉛塞。鉛塞的功能主要是把地震的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成熱能，以阻止震動(dòng)傳向建筑物。吸收結(jié)構(gòu)起著緩沖力的作用，將地震作用力減至約1/7，同時(shí)從第一層到樓頂?shù)恼穹不静蛔?。在抗震壁的下段安裝鐵板箱，從上段吊下來(lái)的鐵板嵌入到鐵板箱中，在其間隙處注入高粘度流體，當(dāng)?shù)卣鹪斐山ㄖ锘蝿?dòng)時(shí)，粘性液體能起減振的作用。配合使用上述的抗震結(jié)構(gòu)，不僅能減少水平振動(dòng)而且也能減少垂直振動(dòng)，對(duì)減輕地震動(dòng)能發(fā)揮很好的效果。吸收結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度非常驚人，其縱向支撐能力的強(qiáng)度是混凝土支柱的5倍。其水平方向的柔軟程度是以往建筑物的100倍。橡膠不僅不危險(xiǎn)反而非常安全。為了調(diào)查免震建筑物的抗震性能，人們?cè)诮ㄔ斓拿庹鸾ㄖ镏邪惭b了地震觀測(cè)系統(tǒng)。一般情況下免震結(jié)構(gòu)的建筑成本高于一般樓房5%-10%，但增加了安全感，目前世界上最高的防震樓在日本，這座樓高14層，地下2層，高約80m。建筑物各樓層的主體結(jié)構(gòu)構(gòu)架由170張抗震壁組成。裝有超塑性橡膠減震器，可使建筑物的振動(dòng)衰減常數(shù)達(dá)到20%。

2.2.2 安裝智能摩擦阻尼器

結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制是土木工程領(lǐng)域研究十分活躍的一個(gè)分支，為了減小高層建筑在地震作用下的響應(yīng)，在結(jié)構(gòu)中設(shè)置摩擦阻尼器.智能摩擦阻尼器發(fā)揮耗能作用的前提是阻尼器的摩擦副隨層間位移的變化產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，即層間相對(duì)速度不能為零的情況下摩擦力才會(huì)做功，將上述高層建筑簡(jiǎn)化為剪切型模型后，用序列最優(yōu)控制算法求解得到的阻尼器最優(yōu)正壓力對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)控制，控制的仿真過(guò)程通過(guò)Matlab語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)。采用序列最優(yōu)控制算法后，結(jié)構(gòu)底層的層間位移響應(yīng)峰值比未安裝阻尼器時(shí)降低了約45%，頂層的層間相對(duì)位移則減小了約85%，這樣將有效地防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過(guò)大變形。

2.2.3 抗震裝置其他應(yīng)用

抗震裝置也可用于增固舊樓，例如，用千斤頂頂起樓房，把原來(lái)的支柱去掉，插上抗震裝置即可。美國(guó)已開(kāi)始實(shí)施這一技術(shù)加固舊樓房?？筛鶕?jù)現(xiàn)有建筑物的條件施工，一些古老的建筑也可以采用這一技術(shù)加固。

3 地震帶建筑安全施工的安全

在地震發(fā)生時(shí)，由于施工操作的特殊性，對(duì)于施工人員設(shè)備在建筑施工安裝時(shí)的安全也有相應(yīng)的要求，在5.12汶川地震中，許多的施工人員因?yàn)榻ńㄖ牡顾驮O(shè)備的突然損毀失去了生命，比如塔吊駕駛員，由于塔吊的鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)受不起地震的震動(dòng)而倒塌，造成塔吊駕駛?cè)藛T和地面人員的傷亡。

和一般的地震安全防范措施相比，建筑施工安全的保障有自身的特殊性。但是，首先要做好地震的預(yù)報(bào)工作，雖然地震的預(yù)報(bào)還是一個(gè)世界難題，但是地震來(lái)臨之前有很多預(yù)兆，比如地磁的變化，動(dòng)物的異常表現(xiàn)等等。

其次，在地震帶的建筑工程，要在平時(shí)注意保持緊急疏散通道的暢通和相關(guān)救災(zāi)物資的儲(chǔ)備，如消防和醫(yī)療急救設(shè)備，以便在發(fā)生地震之后及時(shí)開(kāi)展自救。

最后，加強(qiáng)建筑施工安全的監(jiān)理和監(jiān)督工作，完善制度，建立事故應(yīng)急救援體制，落實(shí)相關(guān)措施，加強(qiáng)對(duì)施工人員的教育和宣傳等。

4 結(jié)論

我國(guó)地震活動(dòng)頻度高，地震災(zāi)害對(duì)于建筑施工安全有很大的影響。由于對(duì)于地震的預(yù)報(bào)和防治的技術(shù)能力有限，在地震帶建筑安全中，充分考慮地質(zhì)因素，依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，采用各種科學(xué)的手段，加強(qiáng)管理和監(jiān)督，完全可以實(shí)現(xiàn)提高建筑抗震能力的目標(biāo)，減少施工人員的傷亡，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

[1]馬松雯，田立臣，董殿江.中國(guó)古建筑工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系研究.職業(yè)技術(shù)，2010,(01):46.

[2]杜創(chuàng).預(yù)應(yīng)力混凝土框架的抗震措施研究.安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010,(01):10-12.

[3]羅發(fā)強(qiáng).某舊教學(xué)樓的抗震加固措施與設(shè)計(jì)探討.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，(04):193.