張宏運(yùn)

（邵陽(yáng)學(xué)院城市建設(shè)系　422000）

抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

張宏運(yùn)

（邵陽(yáng)學(xué)院城市建設(shè)系422000）

地震災(zāi)情嚴(yán)重，數(shù)百計(jì)人員傷亡，數(shù)百萬(wàn)群眾受災(zāi)，傷痛之余，我們應(yīng)該也應(yīng)該反思一下我們的建筑設(shè)計(jì)，它是否存在些問題，我們的房屋究竟怎么設(shè)計(jì)才能更牢固。本文就幾種抗震設(shè)計(jì)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行的簡(jiǎn)要介紹，為普通大眾培養(yǎng)抗震意識(shí)，也為我國(guó)建筑業(yè)在抗震手段上提供新思路。

抗震；房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

從2008年的四川汶川大地震到2010年的青海玉樹大地震再到2013年的四川雅安大地震，造成了重大的人員傷亡以及建筑物的破壞，大大增加了造成了群眾的恐震感。面對(duì)地震災(zāi)難，我們?cè)讷I(xiàn)愛心、獻(xiàn)支援的同時(shí)還應(yīng)反應(yīng)為什么相較于地震頻發(fā)的日本，我們應(yīng)當(dāng)做些什么。日本作為一個(gè)多火山的國(guó)家，地震可謂家常便飯，人們幾乎每天都生活在有感地震之中?？墒窃诮?jīng)歷大地震后，日本的牢固的房屋結(jié)構(gòu)卻不會(huì)在地震中輕易倒塌，這實(shí)屬是在經(jīng)歷了痛苦后總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，值得我們借鑒。為避免悲劇的再次重演，堅(jiān)決抵制豆腐渣工程，勢(shì)在必行。為了使建筑物擁有足夠的抗震能力，達(dá)到無(wú)論是大震還是小震都可以做到不壞可修的程度，在房屋建筑設(shè)計(jì)中充分運(yùn)用先進(jìn)的抗震設(shè)計(jì)成為必然。

1　鋼性結(jié)構(gòu)抗震

鋼結(jié)構(gòu)抗震級(jí)別較高，因?yàn)樗且凿摬臑橹饕慕Y(jié)構(gòu)材料。鋼屬性重量輕且強(qiáng)度高，并且鋼材料的均質(zhì)性及強(qiáng)韌性決定了其較大的變形能力且強(qiáng)大的負(fù)重能力，因此鋼材料具有很好的抗震能力。對(duì)于100m以上的高層建筑或跨度較大的高空建筑，鋼材料是上上之選。但是由于鋼結(jié)構(gòu)建筑的造價(jià)相對(duì)較高，所以目前運(yùn)用并不是很廣。據(jù)悉，日本建筑很善于用鋼性材來(lái)提高建筑物的抗震性能。此外，日本的鋼結(jié)構(gòu)建筑其鋼材質(zhì)優(yōu)良，采用直徑較大且厚度較寬的鋼管，并通過向鋼管中注入高強(qiáng)度混凝土進(jìn)一步增強(qiáng)了建筑物的抗震效能。較于我國(guó)高層公寓的柔性結(jié)構(gòu)，日本高層公寓的鋼性結(jié)構(gòu)大大的緩解了強(qiáng)風(fēng)乃至地震所導(dǎo)致的樓結(jié)構(gòu)的搖動(dòng)。

2　橡膠結(jié)構(gòu)抗震

橡膠也是日本工程師比較鐘愛的建筑材料。對(duì)于超高層建筑通過使用橡膠這種黏性材質(zhì)，可以大大削減強(qiáng)風(fēng)或是地震造成的擺動(dòng)，同時(shí)也可以大大增加抗震能力。而對(duì)于墻體外圍通過使用高強(qiáng)度的橡膠或是在建筑物墻體的中間層通過添加積層橡膠這樣可以大大降低建筑物地震使得受力程度。中國(guó)建筑科學(xué)院的專家們研發(fā)并極力推廣的一種疊層橡膠墊隔震技術(shù)目前備受關(guān)注，在建筑物及地基之間設(shè)置一道橡膠隔震墊，這也樣可以大大減小建筑物在地震時(shí)所受的沖擊力，當(dāng)然專家指出隔震墊還應(yīng)具備一定的水平鋼度，其次是隔震墊與建筑物上部以及地基之間的水平隔離縫都應(yīng)當(dāng)適宜。

3　地基水槽結(jié)構(gòu)抗震

在地基開設(shè)水槽可以使建筑物本身處于一種浮力的抗震系統(tǒng)中。通過在在建筑物的上層結(jié)構(gòu)與地基之間開設(shè)水槽，建筑物就可以依據(jù)于水的浮力支撐達(dá)到一種隔震層的效果。水的浮力承擔(dān)了建筑物本身的重量，在地震發(fā)生時(shí)，地震的震感后被水體緩沖，而建筑物本身也依據(jù)水體變得不再搖晃，同時(shí)對(duì)于火災(zāi)的發(fā)生也可以及時(shí)有效的解決。這中抗震結(jié)構(gòu)在削減抗震成本的基礎(chǔ)上提高了抗震能力，值得我們借鑒。

4　滑體結(jié)構(gòu)抗震

不同于鋼材、橡膠、浮力抗震手段，滑體結(jié)構(gòu)抗震只是在建筑物本身的基礎(chǔ)上增加了軸承或是滑動(dòng)體，使建筑物本身處于一種滾動(dòng)式支撐的狀態(tài)，從而達(dá)到在地震發(fā)生時(shí)可以將震感將至最低，這其實(shí)更談得上是一種修補(bǔ)措施，尤其適用于一些美術(shù)館、博物館或是紀(jì)念館等老式、獨(dú)棟建筑物。建筑平面規(guī)則，無(wú)過大凹進(jìn)凸出；建筑立面規(guī)則，無(wú)立面收進(jìn)，突出；建筑功能分區(qū)劃分規(guī)則，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置規(guī)制對(duì)稱，荷載均勻?qū)ΨQ；建筑物滑體軸承，滾動(dòng)式支撐，這些建筑體型結(jié)構(gòu)對(duì)抗震有利。

5　彈簧地基抗震

基于與地基水槽結(jié)構(gòu)抗震的原理，彈簧地基抗震是在建筑物與地基之間設(shè)置了彈簧。我們知道彈簧會(huì)在外力的作用下發(fā)生變形，然而在外力消除后又會(huì)恢復(fù)原來(lái)的性狀?；谶@一點(diǎn)，通過在建筑物與地基之間設(shè)置彈簧，可以是整棟建筑物在遭遇地震時(shí)隨著振波晃動(dòng)而不會(huì)出現(xiàn)樓體的坍塌，大大的減小了地震對(duì)建筑物的破壞。經(jīng)驗(yàn)證，彈簧地基可以抗七至八級(jí)地震。據(jù)相關(guān)建筑專業(yè)人士介紹，現(xiàn)今大多醫(yī)院、學(xué)校、商場(chǎng)等人口密集建筑，在建設(shè)時(shí)都在建筑物與地基之間設(shè)置了防震墊，而這層加厚防震墊大多是用內(nèi)部一層橡膠外部一層金屬，而橡膠的中間層是設(shè)置了幾百個(gè)相同的彈簧。這樣當(dāng)建筑出現(xiàn)晃動(dòng)時(shí)，建筑物本身會(huì)出現(xiàn)小幅晃動(dòng)而不會(huì)出現(xiàn)倒塌。

6　房纏繃帶抗震

房纏繃帶減震如字面意思，在房子的表面纏上繃帶，是房子在遭遇地震時(shí)不會(huì)出現(xiàn)倒塌。當(dāng)然，這里的繃帶應(yīng)該是用高級(jí)樹脂或是高級(jí)纖維做成，柔軟且堅(jiān)韌，這種新型低廉的加固減震手段大受地震高發(fā)地區(qū)的歡迎。

7　結(jié)語(yǔ)

在很多建筑中既沒有抗震規(guī)范也不考慮抗震能力，這使得沒有抗震能力的建筑物成為了最致命的殺手。雖然提高建筑物的抗震能力看似需要不少的費(fèi)用，但與地震發(fā)生后造成的人員及建筑物的損壞，這簡(jiǎn)直是小巫見大巫。所以政府及民間組織應(yīng)該支持并推廣抗震技術(shù)及抗震材料在抗震建筑紅的應(yīng)用，只有這樣才能讓災(zāi)害少一點(diǎn)，再少一點(diǎn)。

[1]宋海燕.談抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].山西建筑，2013，27：38～39.

TU352.11

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1673-0038（2015）49-0073-01

2015-11-20

張宏運(yùn)（1993-），男，漢族，河南平頂山葉縣人，本科，研究方向?yàn)橥聊竟こ谭课萁ㄖ?/p>