王信君

【摘 要】近年來，地震給我國帶來的損失是難以用金錢估算的，強(qiáng)大的地震災(zāi)害給人們帶來的不僅是巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還有要面對(duì)失去家人的痛苦。地震是一種不可避免的自然災(zāi)害，它是地球板塊運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞或者擠壓產(chǎn)生振動(dòng)，使得地面上的建筑物或其它事物在外力的作用下發(fā)生變形、崩塌，給人類造成巨大的破壞。所以在現(xiàn)在房屋的設(shè)計(jì)中會(huì)考慮到抗震設(shè)計(jì)，來保證房屋結(jié)構(gòu)的安全，減輕地震給人們帶來的損失。

【關(guān)鍵詞】抗震技術(shù)；房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

引言

抗震結(jié)構(gòu)能力的提升一直是房屋建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，關(guān)于這方面的設(shè)計(jì)探究也是很多學(xué)者和施工人員共同面臨的難題，因?yàn)榉课萁Y(jié)構(gòu)抗震能力直接和房屋的質(zhì)量、壽命有關(guān)，進(jìn)一步說，直接關(guān)系到人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。作為一個(gè)地震頻發(fā)的國家，四川地震、青海地震和云南地震等給我國帶來了嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此高標(biāo)準(zhǔn)的建筑結(jié)構(gòu)抗震能力是十分有必要的，將抗震技術(shù)嚴(yán)格的應(yīng)用到從地基到梁的各個(gè)環(huán)節(jié)，以確保整體的抗震質(zhì)量，促進(jìn)整體結(jié)構(gòu)抗震能力的提升。

一、抗震性對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)的重要性

地震作為一種常見的自然災(zāi)害，具有破壞力大、不易預(yù)測的特點(diǎn)，一旦發(fā)生如果房屋沒有抗震技術(shù)的應(yīng)用，很可能會(huì)遭受毀滅性的打擊，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來重大影響。因此，抗震性對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)的重要性不言而喻。國家抗震規(guī)范中對(duì)于建筑的抗震要求是“小震不壞、中震可修、大震不倒”，按照這個(gè)要求我國的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在抗震性上有了很大的發(fā)展，抗震技術(shù)的應(yīng)用也越來越成熟，有效的降低了地震所帶來的損害，但在現(xiàn)如今人們對(duì)生活質(zhì)量要求越來越高，房屋裝飾越來越豪華的大背景下，避免人員傷亡的同時(shí)盡最大可能的保護(hù)房屋成為了抗震技術(shù)應(yīng)用層面一個(gè)新的課題。

二、抗震技術(shù)的基本原理

地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，巨大的能量會(huì)被釋放出來，以能量波的形式向周圍傳遞，來影響建筑物，使建筑物隨之發(fā)生震動(dòng)，進(jìn)而遭到破壞。而建筑物在地震中震動(dòng)的程度則取決于建筑物自身的阻尼，當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的建筑物阻尼較大時(shí)，就能有效化解地震釋放出來的能量波所引起的震動(dòng)，降低建筑物的受損程度，因此，抗震技術(shù)的基本原理就是在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，滿足其他需求的同時(shí)，盡可能的增大房屋自身的阻尼。

三、房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)的應(yīng)用

1、房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件的合理布局

構(gòu)件的豎向和平面布置是該房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，很大程度上影響了房屋的抗震性能。在布局方面，要力求簡潔和規(guī)則。另外，質(zhì)量和剛度的中心接近重合是房屋結(jié)構(gòu)的另一原則，從而有效的提升房屋結(jié)構(gòu)的抗震性能。錯(cuò)落的豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和頭重腳輕是房屋結(jié)構(gòu)豎向布局的大忌，因此，要適當(dāng)調(diào)整房屋結(jié)構(gòu)的中心，使其趨于最低。在豎向強(qiáng)度和剛度方面，要注意保證其均勻性，尤其要嚴(yán)格控制凸出屋面的部分，避免地震時(shí)因?yàn)橥钩鑫菝娴慕ㄖ锊糠诌^高而發(fā)生的鞭梢效應(yīng)。設(shè)計(jì)人員在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能的按照抗震性能要求進(jìn)行，減少使用極其不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。在特殊要求下、非用不可的情況下，要特別注意抗震縫的設(shè)置，適當(dāng)?shù)幕麨榱?，提升這些小個(gè)體的抗震性能，進(jìn)而促進(jìn)整體結(jié)構(gòu)抗震性能的提升。既保證房屋建筑結(jié)構(gòu)功能齊全，抗震能力強(qiáng)，同時(shí)又不失美觀大方。

2、增強(qiáng)砌體房屋的剛度和整體性

砌體房屋抗震能力的強(qiáng)弱主要取決于空間整體穩(wěn)定性和剛度，理想的抗震構(gòu)件是現(xiàn)澆的鋼筋混凝土樓蓋，它的水平高度和整體性能優(yōu)良，既能增強(qiáng)房屋的整體性和剛度，使得平面上墻體對(duì)齊，又能解決房屋散落、滑移的問題。為了提高墻體的整體性和穩(wěn)定性，常常要在房屋墻體的適當(dāng)部位增設(shè)構(gòu)造柱和鋼筋，從而改善房屋的抗震性能。

3、砌體房屋的層數(shù)和高度的控制

為了保證房屋建筑的結(jié)構(gòu)性的抗震能力，要對(duì)砌體房屋的層數(shù)和高度進(jìn)行嚴(yán)格控制，這是無數(shù)次的地震災(zāi)害帶給我們的教訓(xùn)。研究表明，層數(shù)越多，高度越大的建筑物，在面對(duì)地震災(zāi)害時(shí)，越不堪一擊。因此，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，對(duì)總高度和總層數(shù)進(jìn)行合理的控制。在土地資源緊缺的今天，部分開發(fā)商為了攫取更多的利潤，不按照抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，在技術(shù)條件不成熟的情況下，盡可能多的增加樓層數(shù)。而地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，這些樓層往往是遭受破壞程度最大的。

4、合理布置縱墻與橫墻

作為多層磚混房屋的關(guān)鍵承重部分，縱橫墻的布置對(duì)建筑的抗震能力有著很大影響。在地震發(fā)生時(shí)，地震力的作用會(huì)影響承重的縱墻和橫墻，使其出現(xiàn)裂縫，甚至傾斜和倒塌，對(duì)房屋造成了嚴(yán)重的破壞，因此縱墻和橫墻的布置是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。承重墻結(jié)構(gòu)體系的選擇原則一般是首選橫墻，或者縱橫墻一起承重。布置時(shí)要合理、對(duì)稱、美觀。墻體布置方式中，縱墻貫通的布局是首選方案。當(dāng)房屋建筑條件不能滿足縱墻貫通的布局時(shí)，為了提高房屋的抗震能力，避免出現(xiàn)建筑物縱墻和橫墻在交接處被拉開的現(xiàn)象，可以在縱橫墻的交接處增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱，為了使其更牢固，加強(qiáng)構(gòu)造配筋也是必要的措施。

5、墻體面積和砂漿強(qiáng)度的選擇

墻體面積大小和砂漿強(qiáng)度等級(jí)對(duì)多層磚混房屋的抗震性能有著較大的影響，因此這兩項(xiàng)指標(biāo)的選擇合理，可以在很大程度上提升房屋的抗震性能。通過查詢經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)對(duì)多層磚混房屋進(jìn)行抗震實(shí)驗(yàn)時(shí)，房屋二層以上的部分，在地震發(fā)生時(shí)，受到地震作用力很小，大多數(shù)能夠達(dá)到抗震承載力標(biāo)準(zhǔn)。而一層和二層的部分，受到的地震作用力較大，屬于薄弱層，在第一層表現(xiàn)的尤為明顯。底層薄弱層是可以加固的，研究表明，當(dāng)合理的增加墻體的承載面積或者砂漿的強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，底層的抗震承載力明顯增強(qiáng)，基本滿足要求。由此可見，減輕震害的辦法之一就是適當(dāng)?shù)脑黾右粚雍投拥膲w面積或者提高砂漿的強(qiáng)度。

6、房屋圈梁和構(gòu)造柱的設(shè)置

水平圈梁的主要作用是連接內(nèi)外墻，進(jìn)而使房屋的整體性得到大幅提升，在多層磚混房屋建筑中應(yīng)用較多，大多設(shè)置在沿樓板標(biāo)高位置。設(shè)置圈梁的主要目的是發(fā)揮各片墻體的抗震性能，因?yàn)檫@樣做能夠減少預(yù)制板的散落，避免了磚墻平面倒塌現(xiàn)象的出現(xiàn)，將樓蓋和縱、橫墻連接成一個(gè)整體。除此之外，設(shè)置圈梁的另一個(gè)功能是提高墻體的抗剪能力，因?yàn)樵O(shè)置圈梁能夠防止墻體開縫，或者當(dāng)裂縫出現(xiàn)時(shí)避免裂縫的延伸。另外，地震發(fā)生時(shí)，地表會(huì)出現(xiàn)不均勻的沉陷和裂縫，這對(duì)房屋造成的影響是巨大的，而設(shè)置圈梁則能減輕這種現(xiàn)象帶來的危害。

四、提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的改良方案

1、對(duì)地震外力能量的吸收傳遞途徑進(jìn)行恰當(dāng)合理的布局，保證支墻、梁、柱的軸線處于同一平面，形成一個(gè)構(gòu)件雙向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。在地震作用下構(gòu)件呈現(xiàn)出彎剪性破壞，有效地使建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震能力得到提高。

2、要按照抗震等級(jí)來對(duì)梁、柱、墻的節(jié)點(diǎn)采取抗震構(gòu)造措施，保證在地震作用下建筑物結(jié)構(gòu)可以達(dá)到三個(gè)水準(zhǔn)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。按照“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)柱弱梁”的原則，來合理選擇柱截面的尺寸，注意構(gòu)造配筋要求，控制柱的軸壓比，確保結(jié)構(gòu)在地震作用下具有足夠的延性和承載力。

3、進(jìn)行多道抗震防線的設(shè)置。在一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系中，在地震作用下一部分延性好的構(gòu)件可以擔(dān)負(fù)起第一道抗震防線的作用，而在第一道抗震防線屈服后其他構(gòu)件才逐次形成第二、第三或更多道抗震防線，有效提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震安全性。各地區(qū)要根據(jù)所處區(qū)域的地質(zhì)特征，提高抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。

4、在可能發(fā)生破壞性比較強(qiáng)的地震區(qū)域，建設(shè)、地震、科技等部門要對(duì)建筑技術(shù)規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定，從施工保障、材料選用、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建房選址等方面來加強(qiáng)監(jiān)督檢查和技術(shù)指導(dǎo)，保證建筑設(shè)施能夠符合抗震設(shè)防的基本要求。

5、根據(jù)地震地區(qū)本身建筑物的特點(diǎn)來積極引用抗震減災(zāi)新材料、新工藝、新技術(shù)，并且借鑒發(fā)達(dá)國家的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，將其推廣應(yīng)用到建筑抗震設(shè)計(jì)中。

結(jié)束語

綜上所述，經(jīng)過多年來對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)的研究，我國的抗震設(shè)計(jì)方法已經(jīng)逐漸趨于成熟，但是還有許多需要完善的地方。我們要在嚴(yán)格按照建筑抗震規(guī)范要求的基礎(chǔ)上上，科學(xué)地合理地進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì)，保證建筑物的穩(wěn)定性和可靠性，促進(jìn)我國建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)向著高水平方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓小虎，王麗霞.探討建筑抗震設(shè)計(jì)中的建筑設(shè)計(jì)[J].內(nèi)蒙古水利，2010，（1）.

[2]侯建娟.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)[J].工業(yè)建設(shè)與設(shè)計(jì)，2009（6）.