高利學(xué)

（河北冶金建設(shè)集團(tuán)勘察設(shè)計有限公司，河北 邯鄲 056003）

1 對建筑工程震能力產(chǎn)生影響的主要因素

1.1 建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要根據(jù)國家對不同地區(qū)地震可能發(fā)生的情況以及對地震的危害程度所進(jìn)行的初步預(yù)測來確定不同地區(qū)的基本設(shè)防烈度。設(shè)防烈度的確定是對抗震標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計的主要參考依據(jù)，只有抗震烈度測量預(yù)測的準(zhǔn)確性，才能夠保障抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性與正確性。建筑施工單位根據(jù)抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及工程項目開發(fā)對住宅使用性能的要求，來進(jìn)行抗震設(shè)計，提高建筑物抗震設(shè)計的烈度，設(shè)計烈度與建筑物的抗震能力成正比，與建筑工程造價成反比。

1.2 建筑工程抗震設(shè)計是否合理

所謂抗震設(shè)計主要是對建筑的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行合理的設(shè)計，并對建筑結(jié)構(gòu)抗震措施加以選擇，保障建筑結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定的抗震性，在地震災(zāi)害威脅的情況下要確保建筑結(jié)構(gòu)不倒。高層建筑物對抗震設(shè)計有著比普通建筑更高的設(shè)計要求，通常選擇現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)、框架——剪力墻結(jié)構(gòu)作為高層建筑物的首選結(jié)構(gòu)類型。這種類型的建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、在外力的強(qiáng)烈作用下，能夠維持建筑結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)性，抗震效果非常明顯。建筑工程抗震設(shè)計的合理性是確保建筑抗震性能的基本保障。

1.3 建筑工程施工質(zhì)量

建筑工程施工質(zhì)量直接影響建筑物的使用性能，在地震振幅的強(qiáng)烈刺激下，建筑物的穩(wěn)固性很難得到保障，為此必須對建筑物施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，規(guī)范建筑施工工序，加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督與檢驗工作，提高建筑物的整體質(zhì)量，保障建筑物的高抗震性。

2 選擇適合的抗震結(jié)構(gòu)與高質(zhì)量的建筑材料

2.1 建筑結(jié)構(gòu)體系對建筑抗震性能的重要作用

現(xiàn)階段在我國建筑結(jié)構(gòu)體系中主要包含了框架結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系與筒體結(jié)構(gòu)體系等主要結(jié)構(gòu)體系表現(xiàn)形式。這些結(jié)構(gòu)體系根據(jù)建筑物的實(shí)際需要被廣泛的運(yùn)用到高層建筑物中。而目前國外在地震多發(fā)區(qū)，已經(jīng)開展廣泛的采用鋼結(jié)構(gòu)體系，作為提高建筑結(jié)構(gòu)防震的主要結(jié)構(gòu)體系，我國目前所采用的多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其抗震性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能。鋼結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、韌性以及延展性上具有明顯的優(yōu)勢。

通過對地震區(qū)建筑房屋的倒塌情況進(jìn)行調(diào)查我們可以發(fā)現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)建筑物的倒塌機(jī)率是最小的。我國工程建造開發(fā)者在進(jìn)行高層建筑物設(shè)計時，為了節(jié)省用鋼數(shù)量，往往采用框架-核心筒體系。在混合結(jié)構(gòu)震層中所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的八成以上都由內(nèi)部的混凝土來承擔(dān)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在外力的作用下容易出現(xiàn)彎曲變形，為了減少建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移，往往需要采用小的鋼結(jié)構(gòu)對框架-核心筒結(jié)構(gòu)加以輔助，這不但沒能達(dá)到節(jié)省建筑鋼材用量的目的，還增加了建筑結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，不利于建筑整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性的發(fā)揮，為此我國要積極推進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.2 建筑材料對建筑物抗震效果的影響與應(yīng)用

建筑材料的使用性能對建筑物的質(zhì)量有著決定性的影響，而高質(zhì)量的建筑物又具有良好的抗震效果，為此若想提高建筑物的抗震性，首先要確保建筑材料的質(zhì)量。在對建筑材料進(jìn)行選擇時，通常要選擇強(qiáng)度高、安全性好，以及具有良好耐久性的建筑材料，研究實(shí)踐表明，高性能的建筑材料在提高建筑結(jié)構(gòu)的使用性能與使用壽命方面具有不可替代的作用。

混凝土是目前我國建筑工程領(lǐng)域所普遍運(yùn)用的人工石材，它產(chǎn)生于1824年，它的出現(xiàn)極大的改變了世界建筑工程領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r，為促進(jìn)我國建筑工程領(lǐng)域的發(fā)展起到了極大的推動作用。但混凝土建筑材料卻屬于脆性材料，從建筑結(jié)構(gòu)抗震的角度進(jìn)行分析，混凝土材料不利于建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，為此不應(yīng)作為結(jié)構(gòu)性材料應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中。為解決這一問題，建筑工程領(lǐng)域展開了廣泛的研究與討論。目前主要通過對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計以及采用鋼筋來化解混凝土的脆性。同時也可以通過對混凝土自身的性能加以改變來實(shí)現(xiàn)對混凝土脆性的改良，達(dá)到提高混凝土材料抗震效果的目的。

通常狀況下對混凝土自身的性能進(jìn)行改良，提高混凝土建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能主要從以下幾個方面加以著手：首先，要對混凝土攪拌過程中的用水量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，水對混凝土的水化反應(yīng)以及混凝土的和易性都產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，決定混凝土的性能，為此在混凝土加工、攪拌、運(yùn)輸、使用的全過程要通過會混凝土用水量的控制，來確保混凝土的強(qiáng)度及其耐久性。然而為了確保混凝土建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，我們不能一味的增加混凝土的強(qiáng)度，因為混凝土強(qiáng)度與極限壓成反比，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到一定高度時，在外力作用下一旦混凝土遭到破壞，此時混凝土的脆性特征就會變得更加明顯，為此必須在考慮增強(qiáng)混凝土強(qiáng)度的同時要考慮增強(qiáng)混凝土的韌性，只有這樣才能夠確保混凝土具有較好抗震性能。

提高混凝土的使用性能還可以采用聚合物改性，這樣可以顯著提高混凝土的抗?jié)B性、抗侵蝕能力，改善漿體與集料界面的結(jié)合，而且摻加達(dá)到一定量時，脆性的混凝土開始呈現(xiàn)聚合物良好的延性特征，在國際上已經(jīng)開發(fā)成功的超高強(qiáng)水泥彈簧，即是該應(yīng)用的一個極端例證。

在保證混凝土足夠的堿度防止鋼筋銹蝕破壞以及碳化破壞的同時，適宜摻加摻合料可降低混凝土結(jié)構(gòu)中主要存在于孔隙和漿體與集料界面的氫氧化鈣的含量，改善界面結(jié)構(gòu)，提高混凝土的抗?jié)B性。

集料質(zhì)量也是影響混凝土質(zhì)量、尤其是混凝土的耐久性的重要因素。例如，用堿活性集料或含有害組分的集料制備的混凝土不僅可導(dǎo)致混凝土耐久性的降低和壽命的縮短，而且可能在突發(fā)災(zāi)害中加速破壞而導(dǎo)致巨大損失。2003年土耳其地震后對倒塌建筑調(diào)查的結(jié)果表明，由于不當(dāng)使用含氯離子高的海砂作為集料制備混凝土是導(dǎo)致增強(qiáng)鋼筋加速銹蝕而使混凝土建筑在震中倒塌的主要原因。

當(dāng)然，從通用水泥自身也可提出許多有益于提高混凝土耐久性的要求，如適宜控制水泥比表面積和水化熱、降低水泥中氯離子含量、堿含量等。此外，還可以從根本上調(diào)整水泥品種，例如選用低水化放熱、高后期強(qiáng)度、尤其是抗折強(qiáng)度高、抗侵蝕性好的低熱硅酸鹽水泥，即高貝利特水泥，對于重點(diǎn)工程建設(shè)是一種更好的技術(shù)途徑。高貝利特水泥低熱高強(qiáng)的特性表明，它是配制高強(qiáng)高性能混凝土的理想的膠凝材料，所配制的高貝利特大體積混凝土抗裂性優(yōu)越、且具有良好的體積穩(wěn)定性和優(yōu)越耐久性，已在國家重點(diǎn)工程應(yīng)用中得到證明。

結(jié)束語

良好的抗震設(shè)計與抗震結(jié)構(gòu)對建筑物抵抗地震災(zāi)害的威脅起到良好的保護(hù)作用，為確保我國建筑使用者的生命財產(chǎn)安全提供了可靠的保障，我國必須努力通過合理的設(shè)計創(chuàng)造出高性能的抗震結(jié)構(gòu)，提高我國建筑物的抗震效果，對人們的生命財產(chǎn)安全實(shí)施全面的保護(hù)，避免汶川地震的慘劇再次上演。

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[3]陳維東.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計存在的問題及其對策[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2009，(05).