劉燕紅
【摘 要】建筑工程作為人類工作、學習和生活的基本場所,其對于人類正常生活秩序的重要性是不言而喻的。為了實現對人類生活正常秩序的有效維持,保證人類的生命及財產安全,做好對建筑結構的抗震設計是對建筑設計、施工企業(yè)的基本要求。下面就主要對工程抗震設防的重要性及抗震設計中應注意的問題進行了分析研究。
【關鍵詞】抗震設計;重要性;措施
引言
眾所周知,地震的破壞力極強,會引發(fā)房屋塌陷等嚴重后果,對人們的生命、財產及心理健康均存在較大影響,從而帶來難以估量的巨大損失。鑒于此,我們不難看出,在當前這個災害頻發(fā)的年代,良好的抗震性能不但能夠降低災害發(fā)生的幾率,還能夠保障人們的生命安全,因此,應深入性探究建筑房屋抗震性能這一問題,從根本上避免或減少地震對建筑物的影響。
一、建筑工程抗震設防的重要性
從中外多次地震的實例來看,地震之所以會對人類造成巨大災難,主要是地震發(fā)生后會造成諸多建筑物的崩塌。
建筑物的毀壞不僅會直接破壞人們的各類財產,甚至會將人掩埋。給災區(qū)人民帶來災難的同時,也使得救援工作難以快速開展。而對于在建筑工程中嚴格按照規(guī)范標準進行設計,將抗震設防落實到位的建筑往往能夠經得住地震的考驗。
例如,在1976年發(fā)生的唐山大地震中,震中區(qū)的建筑物基本全部倒坍,只有按照8度設防的唐山面粉廠以及按照7度設防的唐山外貿局辦公樓及新華旅館等幾棟建筑承受住了地震的沖擊。在1981年在河北邢臺發(fā)生的6級地震中,沒有出現任何建筑物倒塌的現象。這緣于邢臺人民在經歷了1966年的地震后,吸取了119萬余間建筑倒塌的教訓,在重建時引起了對建筑工程抗震設防的重視,才使其在之后的地震中有效避免了地震帶來的巨大災難。
從這些實例中可以充分體現出建筑工程抗震設防在保護建筑物抵御地震危害中發(fā)揮的重要作用。
二、保證建筑結構抗震水平的先決條件
1、合理的選址
在建筑結構抗震水平設計中,合理的選址是最基本的先決條件。為了保證選址的正確、合理性,我國政府部門已經出臺了《中華人民共和國減災抗震法》等法律條文,其中明確規(guī)定“對于有可能發(fā)生的重大建設性工程以及次生災害進行嚴格的地震安全指標評價,按照地震安全評價結果,明確相關建筑物的抗震設防要求,并對其進行分別設防”。
建筑結構的設防標準根據其實際質量可分為四個標準,其中:甲類:地震時間或大型建筑工程可能發(fā)生的次生建筑類災害;乙類:地震中不能中斷使用功能,且必須要逐步恢復的建筑類型;丙類:除甲、乙兩類建筑外的其他普通建筑類型;丁類:抗震級別相對較低的建筑。根據對相關法規(guī)的分析,在進行建筑物結構設計時,必須要選擇對建筑有利的場地,避免在不利地段建設大型民用建筑,以防止地震破壞隱患的出現。對于一些軟基地段,也必須要進行充分的處理,才能夠進行合適的建筑設計。另外對于地震可能引起的次生災害問題,也必須要予以正確的處理,進一步保證選址的正確性。
2、科學的設計
當地震發(fā)生時,不同的建筑結構所受到的地震影響是不同的,為了最大限度降低地震災害的影響,建筑設計人員在抗震設計環(huán)節(jié)中,要根據當地地段的實際情況來進行建筑結構的選擇。目前,我國常用的鵝建筑結構可以分為“鋼筋混凝土結構”、“砌體結構”、“鋼混結構”和“鋼結構”四種類型。
通過對四種結構的比較分析得出,鋼筋混凝土結構的抗震能力相對較強,因為其自身具有較好的柔韌性,所以當建筑物因地震災害而出現應力變形時,鋼筋混凝土結構能夠依靠自身良好的承載力對其進行一定程度的控制,這是其它三種結構所不具備的優(yōu)勢。近年來,高層建筑建設的增多,大大增大了其在地震災害影響下的水平位移和抗側移剛度,這在無形之中就加大了地震災害的影響,為了避免地震災害影響程度的增大,在設計和審核高層建筑抗震設計時,必須要考慮結構的側移度。
3、堅實的質量
地震作為破壞性超強的自然災害,想要最大限度降低其對建筑的破壞,保證建筑設計堅實的質量是最基本的防護措施。相比較而言,我國建筑設計水平發(fā)展較為緩慢,在地震設計方面也存在不夠合理的情況,這使得很多建筑結構都出現了地震安全隱患,過大的自身重量也加大了地震危害。為了保證建筑結構抗震水平,必須要在建筑抗震設計環(huán)節(jié)中科學的運用抗震理論,根據相關設計原則,利用有效措施來提高建筑結構的可靠性與安全性。
三、建筑抗震設計的思想與方法
1、增強建筑材料的延展性
鋼和木材是代表性的建筑材料,具備一定的延展性能。我國傳統的木結構建筑有著良好的抗震性,在幾次地震中,我國的文物木質建筑雖然因為年代久也有損壞,但相對浮躁的現代建筑受地震的影響就曉得多了。在鋼制的鋼梁結構中,延伸性能比較好,能夠有很大程度的變化幅度,吸收作用力。對于建筑整體來說,增強建筑材料的延展性可以很好的提高建筑的強度,即使在地震中發(fā)生一次稍微偏移,地震中的能量被延展性材料吸收,短時間內可恢復到其原本位置,這樣就可以避免建筑在地震中局部受力過大發(fā)生崩裂。
2、減輕建筑的質量
對于高層建筑,建筑質量越大,其中心離地面也越高,擺動周期也會變大,建筑頂點的位移也很大,建筑的危險性也就明顯變大。因此,對于特定環(huán)境下的高層建筑,要綜合各方面因素,對其進行高度限制。在進行建筑設計時應該對建筑的重心進行合理設計,保持高層的建筑質量輕,低層的質量重,能夠減輕建筑的傾斜力矩的產生。所以建筑材料最好選擇質量輕強度大質量好的材料。
3、選好建筑材料
建筑過程中應該注意建筑材料的選擇,對建筑部位的承載能力進行分析,對材料參數的誤差進行合理的分析??拐鹩嬎銜r應考慮各種材料的剛度、質量、延展性、承載力等,另外還要選擇不同振動頻率的材料,避免在地震中建筑材料共振,破壞力加倍。
4、采用現澆板工藝
現澆板是指在施工現場就搭好模板,然后安裝好鋼筋,再澆筑混凝土,最后拆除模板?,F澆樓板不僅在增強房屋的整體性和抗震性能上占有優(yōu)勢,而且具有很大的承載力,剛度和強度都相對較高。同時在隔聲,隔熱,保溫以及防水等方面與普通的預制空心板相比,也有相當好的效果。
5、加強建筑薄弱部分
可以對建筑薄弱部分加雙重保護,使建筑重要部位第一層材料毀壞時還有第二層材料替補,延緩地震對建筑的破壞,使高層建筑中的居民有更多時間逃生,加強建筑的安全性。對建筑中受力較大,承載力薄弱的底層結構等部位來進行加固處理,采取有效措施增強建筑的強度和剛度。提高短柱的延展性和承載力,采用“強柱弱梁”的框架,在地震中可以利用梁的形變吸能來消耗地震的能量,這樣可以有效避免框架坍塌。
6、抗震防線的設計
為避免建筑物的局部毀壞影響整體的結構,有必要進行抗震系統的設置。比如說抗震墻能夠成為框架受損后的第二框架,抗震墻能有效的減緩建筑倒塌時間,減輕地震震波對建筑的毀壞,然而只有一道防線是不夠的,需要多設置幾道抗震防線才能加強建筑的抗震效果。此外設計木質樓梯也能起到一個預防目的,木質材料延性大,有諸多優(yōu)點,可作為重要逃生通道,給被困地震中的人增加生還的機會。在人流量大的建筑群里,還需要建筑特殊通道,便于人員疏散。
結束語
對于整個工程而言,抗震設計是一個十分復雜、科學的過程,由最初的選址、施工,一直到最后的竣工驗收環(huán)節(jié),抗震設計這項內容幾乎貫穿了全程。因此,國家相關部門與項目負責人應給予其高度重視,將其作為衡量建筑物質量的重要標尺??偠灾?,建筑房屋的質量直接受抗震設計的影響,應結合房屋的實際情況與建筑風格,制定多種不同的抗震設計方案,進而進行合理、適當的選擇。
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