蘭州鐵道設(shè)計(jì)院有限公司 甘肅 蘭州 730000

【摘 要】隨著近年來我國境內(nèi)自然災(zāi)害發(fā)生頻率越來越高，其中以地震災(zāi)害為主要代表，使人們對(duì)房屋的抗震性能要求比起過去已經(jīng)有了很大程度的提高。眾所周知，地震的發(fā)生必然使房屋全方位發(fā)生形變（具體的什么程度依據(jù)實(shí)際情況而定），換言之，也就是會(huì)導(dǎo)致各部分都受到地震力的影響。鑒于此，為了最大限度的減小地震造成的人力物力財(cái)力的損失，人們對(duì)于房屋的抗震性能提出更高的要求也在情理之中了，為了在真正意義上做到這一點(diǎn)，非常關(guān)鍵的一點(diǎn)在于房屋的相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須對(duì)房屋抗震結(jié)構(gòu)了如指掌并且具有針對(duì)性的進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過這種方式進(jìn)一步提升我國房屋建筑抗震結(jié)構(gòu)性能，然后付諸于實(shí)際行動(dòng)當(dāng)中，從而確保實(shí)現(xiàn)房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)。本文將會(huì)首先闡述地震對(duì)房屋的影響，然后描述設(shè)計(jì)過程中的一些需要注意的問題。

【關(guān)鍵詞】房屋建筑；抗震設(shè)計(jì)；尼泊爾地震；自然災(zāi)害

大家都知道的是，地震屬于對(duì)房屋建筑構(gòu)成嚴(yán)重危害的一種自然災(zāi)害。通常情況下，在地震來臨時(shí)，會(huì)出現(xiàn)地面搖晃而導(dǎo)致地面建筑隨之顛簸搖晃的現(xiàn)象，尤其是對(duì)于一些高層建筑而言，當(dāng)遭遇強(qiáng)大的地震波侵襲的過程中，樓體會(huì)自然而然的沿著地震波的方向搖擺不定。事實(shí)證明，在這種情況下如果這些建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上無法達(dá)標(biāo)的話，勢必會(huì)在搖晃劇烈的時(shí)候出現(xiàn)大面積坍塌的現(xiàn)象，結(jié)果造成大量的人員傷亡以及巨大的經(jīng)濟(jì)損失，后果不堪設(shè)想，因此這一點(diǎn)務(wù)必需要引起我們的高度重視。

一、尼泊爾地震的具體概況以及思考

經(jīng)過相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，加上這次的8.1級(jí)地震，這是二十一世紀(jì)以來發(fā)生在陸地上發(fā)生的第五次八級(jí)以上大地震。截至到現(xiàn)在，尼泊爾地震已造成三千二百余人死亡，十二座世界文化遺產(chǎn)建筑遭到損毀。提到這里，我們不由得回想起一個(gè)名字——汶川。通過相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，在汶川地震中大約有八萬人死亡，房屋倒坍不計(jì)其數(shù)。其中，學(xué)生死亡數(shù)字及校舍損毀都有很高比例。在地震救援結(jié)束之后，專門組織了一批清華大學(xué)及其他院校的工程師們分別對(duì)四川省三百八十四處建筑進(jìn)行了查訪。其中在被調(diào)查的四十四所學(xué)校中，有百分之五十七（即二十五所）因被毀嚴(yán)重?zé)o法修復(fù)；商店與住宅建筑損毀至無法修復(fù)的比例各占百分之二十五。通過以往的經(jīng)驗(yàn)顯示，要把校舍建成最牢固和最安全的建筑，首當(dāng)其沖要做的的就是在校舍建設(shè)階段從內(nèi)心把工程質(zhì)量重視起來，用更高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)施方案進(jìn)行有效的施工管理，通過這種方式來從真正意義上保證每棟校舍的質(zhì)量安全。除此之外，應(yīng)當(dāng)定期或者不定期的對(duì)已建成校舍組織檢查安全狀況是否達(dá)標(biāo)。具體地說，就是不僅僅要采取有效方式強(qiáng)化校方對(duì)校舍安全正常檢測維護(hù)，而且還要適當(dāng)推行第三方獨(dú)立檢測加以輔助，以此來確保防患于未然。有關(guān)部門曾在各個(gè)公共場合明確表示，一定要從根本上嚴(yán)查房屋結(jié)構(gòu)是否達(dá)標(biāo)，一旦發(fā)現(xiàn)有工程質(zhì)量問題，將會(huì)堅(jiān)定不移的追究工作人員的相關(guān)行政或者法律責(zé)任。對(duì)我國而言，嚴(yán)管建筑市場成為一件非常急迫的事情，刻不容緩。雖然說面對(duì)八級(jí)或者八級(jí)以上地震的時(shí)候，很多房屋確實(shí)無法抗拒，但通過以往的大量事實(shí)已經(jīng)得到充分證實(shí)，并非所有建筑遇到地震時(shí)會(huì)被夷為平地，而很多質(zhì)量上乘的建筑只是出現(xiàn)破裂而并未倒塌。鑒于此，我們千萬不要以強(qiáng)震級(jí)為借口，而忽視震災(zāi)所體現(xiàn)出的人為問題。

二、地震對(duì)房屋會(huì)產(chǎn)生哪些影響

總的來說，主要會(huì)產(chǎn)生以下幾大重要影響。

1、結(jié)構(gòu)倒塌。

通過以往大量的實(shí)踐結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)倒塌通常而言是地震中破壞最為嚴(yán)重的形式（尤其是高層鋼結(jié)構(gòu)房屋）。經(jīng)過分析得出，抗側(cè)剛度沿高度分布不均與結(jié)構(gòu)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)不夠是引發(fā)結(jié)構(gòu)坍塌的罪魁禍?zhǔn)?，為了盡可能的避免這種情況的發(fā)生，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要做的就是合理分布結(jié)構(gòu)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)和抗側(cè)剛度沿高度。

2、構(gòu)件破壞。

一般地說，高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞主要表現(xiàn)為兩種形式：支撐的失穩(wěn)與破壞，梁柱局部破壞。其中支撐的失穩(wěn)與破壞指的是當(dāng)房屋遭遇較大強(qiáng)度地震的時(shí)候，支撐構(gòu)件因?yàn)樵獾椒磸?fù)拉壓的作用力，在這個(gè)時(shí)候一旦作用力（各種力的綜合）比支撐構(gòu)件的臨界力要大時(shí)，必然會(huì)出現(xiàn)損壞或者失穩(wěn)情況。而對(duì)于梁柱局部破壞而言，框架柱主要有翼縫撕裂、翼緣屈曲等?？蚣芰海饕幸砭壡?、扭轉(zhuǎn)屈曲、腹板屈曲和開裂等一些具體的破壞形態(tài)。

3、節(jié)點(diǎn)破壞。

在這里所說的節(jié)點(diǎn)破壞通常指的是房屋在地震發(fā)生頻率最高的破壞形式之一。由于就現(xiàn)階段而言，主要連接方式是采用鉚接（或者焊接）。既然如此，如果在設(shè)計(jì)和施工節(jié)點(diǎn)的過程中，結(jié)構(gòu)或者焊縫有問題的話，節(jié)點(diǎn)存在著很大的可能性因?yàn)槭芰^于集中而造成節(jié)點(diǎn)破壞現(xiàn)象發(fā)生。總的來說，由地震所導(dǎo)致的梁柱節(jié)點(diǎn)破壞現(xiàn)象一般表現(xiàn)為鉚接、焊接部位和腹板部位斷裂。

三、如何合理設(shè)計(jì)房屋抗震結(jié)構(gòu)

大家都知道的是，抗震性能在過去的很長一段時(shí)間里一直都是房屋建筑領(lǐng)域

的重中之重。通過尼泊爾地震所造成的影響結(jié)果證明，在地震發(fā)生的時(shí)候，房屋的破壞機(jī)理和破壞過程并非一件簡單的事情。因此要對(duì)房屋的抗震結(jié)構(gòu)加以細(xì)致入微的設(shè)計(jì)。但是通過事實(shí)表明，如果地震發(fā)生非常強(qiáng)烈的話，地震所引發(fā)的地震波必然會(huì)使房屋建筑在那個(gè)瞬間受到水平方向（也就是橫向）力的作用，造成鋼筋混凝土柱子會(huì)受到剪力一定程度的作用而導(dǎo)致脆性破壞。鑒于此，為了最大限度的提高房屋的抗震性能首先要從設(shè)計(jì)做起，具體的說，就是要從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料質(zhì)量、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等多個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮并且將每一項(xiàng)都要研究透徹。比方說在設(shè)計(jì)房屋抗震的過程中要充分體現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁的基本原則，因?yàn)檫@樣一來能

夠盡可能地避免結(jié)構(gòu)因?yàn)槭艿降卣鹱饔孟轮沃冗M(jìn)入塑性區(qū)而造成整個(gè)房屋倒塌現(xiàn)象的發(fā)生。為了做到這一點(diǎn)，我們最好的辦法就是采取有效方式來有效調(diào)整房屋結(jié)構(gòu)中地震效應(yīng)（各個(gè)部分的，千萬不要有所遺漏）的內(nèi)力設(shè)計(jì)值，這樣一來就可以讓房屋的整體結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布和消耗地震能力得到增強(qiáng)，進(jìn)一步降低地震災(zāi)害帶來的破壞程度。為了更好的解決這一問題，我國相關(guān)研究者們經(jīng)過深入研究和廣泛探討，設(shè)計(jì)了一種現(xiàn)在馳名世界的彈性建筑，具體地說，就是利用房屋的延展性來有效提升其抗震性能。這是一種基于隔離體而完成的。一般地說，隔離體主要由兩個(gè)重要組成部分：分層橡硬鋼板組、阻尼器，并且建筑結(jié)構(gòu)并非與地面直接接觸。這種隔離體結(jié)構(gòu)在遇到強(qiáng)烈地震侵襲時(shí)能夠很好的減緩房屋上下的顛簸程度。除此之外，一些地區(qū)的城市建筑物，都會(huì)根據(jù)實(shí)際情況加上一層地基部分硬質(zhì)橡膠和鋼板，這同樣可以使建筑物本身具有一定彈性，大大地提高了房屋建筑的抗震能力。

四、總結(jié)語

綜上所述，隨著近些年來自然災(zāi)害尤其是地震尤其是尼泊爾地震發(fā)生之后，造成了大量的人員死亡以及重大的經(jīng)濟(jì)損失，這個(gè)問題已經(jīng)引起全世界人民的高度重視，要想在地震來臨時(shí)最大限度的減小損失，我們?cè)谠O(shè)計(jì)與施工房屋結(jié)構(gòu)的過程中，要將其考慮進(jìn)去，并且想方設(shè)法根據(jù)實(shí)際情況最大限度的增強(qiáng)抗震程度，并且堅(jiān)定不移的執(zhí)行下去。只有這樣才能從真正意義上保證房屋的質(zhì)量，當(dāng)遇到地震侵襲時(shí)候最大限度的減小損失。

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作者簡介：胡炳成（1978-），男，工程師，大學(xué)本科，畢業(yè)于包頭鋼鐵學(xué)院，土木工程專業(yè)，目前主要從事建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。