文/張珺 定興一中 河北保定 072650

1、建筑中的抗震節(jié)點(diǎn)

1.1 抗震節(jié)點(diǎn)的作用

建筑抗震節(jié)點(diǎn)是建筑中受力構(gòu)件集中交匯的部位，它們承擔(dān)著建筑物在遭受物理沖擊的時候受到的主要力學(xué)沖突，調(diào)和建筑自身以及建筑與周邊的物理安全環(huán)境。當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時，抗震節(jié)點(diǎn)發(fā)揮著保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)和形態(tài)的作用，達(dá)到小震不壞，中震可修，大震不倒的基本要求。

1.2 節(jié)點(diǎn)的破壞類型

建筑抗震節(jié)點(diǎn)有很多，但是由于某些部位抗震性能的不同而引起了節(jié)點(diǎn)耐久性的不同，這就使得我們可以很便捷的篩選出比較容易損壞的節(jié)點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)行修補(bǔ)和完善作業(yè)。節(jié)點(diǎn)主要的破壞類型是錨固破壞、梁端破壞、核心區(qū)破壞、柱端破壞等。不同的破壞類型代表著建筑物中不同的結(jié)構(gòu)位置，可以由此標(biāo)注出建筑物抗震性能以及抗震的薄弱點(diǎn)，然后再進(jìn)行后期的完善和補(bǔ)救措施。

2、建筑抗震的物理應(yīng)用

2.1 古代木結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用

中國古代木結(jié)構(gòu)建筑就應(yīng)用的是材料力學(xué)抗震手段，木材本身就具有較好抗震性和耐用性。古代對于物理計(jì)算還不太發(fā)達(dá)，多是使用自然中物理性質(zhì)較好的材料直接使用，屬于材料力學(xué)的物理范疇。直接采用自然性材料的做法體現(xiàn)出的是較為明顯的地域特征的，這種使用手法也使得不同材料的物理特性得以展現(xiàn)，通過對不同物理特性材料的使用，來發(fā)揮它的物理性質(zhì)，同時也造成了由于自然材料的不同性而引起的建筑抗震性能的差異性。

2.2 結(jié)構(gòu)力學(xué)的應(yīng)用

工業(yè)發(fā)展給這個世界帶來的是多種多樣的人工材料以及人定勝天的思維模式。新型材料就比如說混凝土材料本身就具有較好的拉伸和剛性性能，優(yōu)于許多自然材料，讓建筑從地域特性中解放出來，使用新型材料建造并進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。在這種模式下，新型建筑材料有極好的可塑性，可以設(shè)計(jì)出多種多樣的建筑結(jié)構(gòu)來達(dá)到建筑抗震。在計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)時，出來要滿足一些基本條件以外，還要通過公式

來計(jì)算結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。然后在通過Mi≥1.3MOV進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算，最后得到抗震節(jié)點(diǎn)的物理性能。

2.3 多種物理學(xué)科綜合應(yīng)用

隨著時代的進(jìn)步，單單是材料本身的使用已經(jīng)不足以滿足日益發(fā)展的建筑需要，新時代多采用預(yù)計(jì)算結(jié)構(gòu)的方式解決建筑抗震問題，預(yù)計(jì)算抗震節(jié)點(diǎn)的物理特性，并進(jìn)行加固式的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，是提前預(yù)防并改善建筑抗震環(huán)境的良好手段。土木工程的抗震設(shè)計(jì)一直在國內(nèi)外被不斷提及和研究，一般都是通過軟件模擬的手段來進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如通過JDJG軟件建模后在通過PM CAD進(jìn)行抗震節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度模擬和深化。這種設(shè)計(jì)有較高的精度，也可以混合不同種類物理學(xué)原理。這種方式的好處在于可以借助計(jì)算機(jī)等軟件，直接分析待建建筑的物理性能，囊括氣候，地理環(huán)境等對建筑的影響。其中涉及到風(fēng)能，熱能，勢能等，能做到提前預(yù)防未知風(fēng)險，然后最大程度上考慮抗震現(xiàn)狀，完成建筑的抗震設(shè)計(jì)。

3、建筑的抗震設(shè)計(jì)

3.1 建筑中的物理學(xué)

物理學(xué)作為一項(xiàng)基礎(chǔ)的自然研究課題，有其獨(dú)特性和普及性，無論是自然科學(xué)還是人文科學(xué)，物理學(xué)的因素都蘊(yùn)含其中。但物理學(xué)是一門大的概述性學(xué)科，分布到建筑領(lǐng)域主要還是力學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)等，其中力學(xué)對建筑的影響最為巨大，它可以說是建筑的基石，無論是怎樣的建筑都離不開力學(xué)基礎(chǔ)的鋪墊，建筑的結(jié)構(gòu)，材料，地基等，也都蘊(yùn)含著豐富的物理知識。建筑在結(jié)構(gòu)上主要運(yùn)用力學(xué)的知識，在表皮材料方面運(yùn)用聲學(xué)知識，在采光方面運(yùn)用光學(xué)知識等。物理學(xué)已經(jīng)深入投射進(jìn)建筑的方方面面。在抗震結(jié)構(gòu)方面，從之前的抗震設(shè)計(jì)到現(xiàn)在的物理補(bǔ)救手段，都體現(xiàn)物理知識對于建筑設(shè)計(jì)的不可忽視性。

3.2 抗震建筑設(shè)計(jì)—板柱結(jié)構(gòu)抗震

抗震設(shè)計(jì)主要運(yùn)用力學(xué)知識，中間也夾雜一些熱工學(xué)的原理。在抗震設(shè)計(jì)中，如何考慮地球物理知識，以及如何應(yīng)對地球物理變化，是極為重要的一環(huán)，我們通過對建筑結(jié)構(gòu)的物理預(yù)應(yīng)對來達(dá)到預(yù)防抗震作用。鋼筋混凝土板柱結(jié)構(gòu)體系由于其簡潔性被廣泛應(yīng)用在建筑領(lǐng)域。在水平地震作用下，其板柱節(jié)點(diǎn)容易受到豎向剪力和不均勻彎矩共同造成的節(jié)點(diǎn)破壞。在通過對節(jié)點(diǎn)水平壓力的計(jì)算模擬分析后，可以合理完善板柱結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，達(dá)到結(jié)構(gòu)抗震要求。

3.3 抗震設(shè)計(jì)方法及本質(zhì)

在抗震設(shè)計(jì)的時候，首先要考慮對結(jié)構(gòu)的選擇，要選擇在質(zhì)量和剛度上都均勻分布的結(jié)構(gòu)，便于計(jì)算和設(shè)計(jì)；其次對于一些較為不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，要采用實(shí)時分析補(bǔ)充法則進(jìn)行設(shè)計(jì)；除此之外，不可忽視地基的重要性，增強(qiáng)地基的牢固性可以有效增大建筑的防風(fēng)防震能力。從抗震設(shè)計(jì)的步驟就可以看出來，物理法則就隱藏在這一個個建筑設(shè)計(jì)的背后，哪怕只是一個小小的建筑節(jié)點(diǎn)，都可能應(yīng)用到了關(guān)于力學(xué)，材料學(xué)的知識。不同力學(xué)知識綜合考慮設(shè)計(jì)，才是抗震設(shè)計(jì)的核心手法，同時也可以看出物理學(xué)知識對于建筑抗震的基石作用。通過對物理知識的深入研究，可以完善建筑節(jié)點(diǎn)知識，造就更加適宜，更加安全的現(xiàn)代建筑。

結(jié)語：

古人運(yùn)用木結(jié)構(gòu)技術(shù)來達(dá)到建筑抗震目的。其本質(zhì)就是木材質(zhì)在遇到地震波沖擊時還可以保證良好的完整性。這可能是最早在建筑抗震中運(yùn)用物理知識的實(shí)例。也體現(xiàn)了物理知識對于建筑領(lǐng)域的改變，建筑抗震的發(fā)展更是離不開日新月異的物理學(xué)知識。通過物理應(yīng)用，現(xiàn)代建筑才有了更為廣闊的發(fā)展前景和更為安全的建筑居住環(huán)境。

[1]梁棟.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].建材與裝飾,2016,(36)：55-56.

[2]謝朝陽.土木工程結(jié)構(gòu)中的抗震技術(shù)發(fā)展[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2014,(08)：48-49.

[3]唐煒.物理原理在建筑中的應(yīng)用分析[J].科技風(fēng) ,2017,(19)：74.