鄭炳波
【摘要】建筑物結(jié)構(gòu)抗震能力是衡量建筑物質(zhì)量好壞的重要指標(biāo),也是人民生命財產(chǎn)安全的重要保障。隨著我國建筑事業(yè)的迅速發(fā)展,相關(guān)的技術(shù)也在不斷的完善。但是,在結(jié)構(gòu)抗震能力提升方面仍有很多不足之處,本文首先闡述了結(jié)構(gòu)抗震能力對房屋建筑的重要性,然后對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的各項技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié),并對相關(guān)的創(chuàng)新內(nèi)容進(jìn)行了補(bǔ)充,目的是為提升我國房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震能力做貢獻(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】房屋建筑、結(jié)構(gòu)抗震、探究
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)計探究也是很多學(xué)者和施工人員共同面臨的難題,因為房屋結(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產(chǎn)安全。作為一個地震頻發(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環(huán)節(jié),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。
1.結(jié)構(gòu)抗震對房屋建筑的重要性分析
作為世界上最大的自然災(zāi)害之一,地震以其傷害性大,切具有突發(fā)性的特點,而對所有的建筑物帶來毀滅性的的破壞?,F(xiàn)階段,通用的抗震規(guī)范原則為:在面對小的地震時,做到建筑物不受破壞;在中震時,造成的劈壞能夠通過維護(hù)恢復(fù);在大地震面前,保證建筑物不會倒塌。這種地震設(shè)計原則,在促進(jìn)建筑物結(jié)構(gòu)抗震能力方面,起到了積極的指導(dǎo)作用。大多數(shù)的建筑物,抗震性能得到了大幅度的提升,使得近些年地震造成的傷亡,呈逐漸下降的趨勢。
但是,這種結(jié)構(gòu)設(shè)計原則的出發(fā)點時保證人們的生命安全,因此,地震過后的房屋性能則不在考慮范圍內(nèi)。情況往往是,經(jīng)過中小地震后,很多建筑物的部分使用功能完全喪失,建筑物處于報廢狀態(tài)?,F(xiàn)階段,高昂的室內(nèi)裝修、智能家居系統(tǒng)設(shè)計費(fèi)用,比建筑物本身價值要高,因此地震造成的經(jīng)濟(jì)損失是很大的。因此,提升房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震能力,減少地震帶來的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,仍是一個重要的課題,值得廣大建筑設(shè)計人員去探索。
2.房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)的應(yīng)用
2.1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。
錯落的豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計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)格控制突出屋面的部分,避免地震時因為突出屋面的建筑物部分過過高而發(fā)生的鞭梢效應(yīng)。設(shè)計人員在對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時,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。既保證在房屋建筑結(jié)構(gòu)功能齊全,抗震能力強(qiáng),同時又不失美觀大方。
2.2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)弱主要取決于由空間整體穩(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。
2.3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,在面對地震災(zāi)害時,越不堪一擊。因此,在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計時,要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行,對總高度和總層數(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)計規(guī)范規(guī)定,在技術(shù)條件不成熟的條件下,盡可能多的增加樓層數(shù)。
2.4合理布置縱墻與橫墻
作為多層磚混房屋的關(guān)鍵稱重部分,縱橫墻的布置對建筑的抗震能力有著很大影響。在地震發(fā)生時,地震力的作用會影響稱重的縱墻和橫墻,使其出現(xiàn)裂縫,甚至傾斜和倒塌現(xiàn)象,對房屋造成了嚴(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。布置時要合理、對稱、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,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采取增設(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。
2.5墻體面積和砂漿強(qiáng)度的選擇
墻體面積大小和砂漿強(qiáng)度等級對多層磚混房屋的抗震性能有著較大的影響,因此這兩項指標(biāo)的選擇合理,可以很大程度的提升房屋的抗震性能。通過查詢經(jīng)驗數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)對多層磚混房屋進(jìn)行抗震實驗時,房屋二層以上的部分,在地震發(fā)生時,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)度等級時,底層的抗震承載力明顯增強(qiáng),基本滿足要求。
2.6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,因為這樣做能夠減少預(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、橫墻連接成一個整體。除此之外,設(shè)置圈梁的另一個功能是提高墻體的抗剪能力,因為設(shè)置圈梁能夠防止墻體開縫,或者當(dāng)裂縫出現(xiàn)時避免裂縫的延伸。
3.抗震技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的創(chuàng)新
3.1隔震技術(shù)
隔震技術(shù)的主要原理是將全部結(jié)構(gòu)體系的自偵周期進(jìn)行延長,從而使輸入上部結(jié)構(gòu)的水平地震作用得到大幅度減弱,主要手段是設(shè)置隔震層,在地基的底部和上部機(jī)構(gòu)之間。這項技術(shù)對施工過程的要求較嚴(yán)格,必須嚴(yán)格按照圖紙和施工規(guī)范的要求,做好鋪設(shè)和假設(shè)技術(shù)的應(yīng)用。第一,在分割建設(shè)時,為了盡可能的提高抗震效果,鋪設(shè)要穩(wěn)固;第二,建筑物底層和上層有效的分割是關(guān)鍵,一定要使用精密儀器進(jìn)行測量,杜絕估量現(xiàn)象的出現(xiàn);第三,隔震裝置的選擇一定要注意,避免以次充好的出現(xiàn),做好保養(yǎng)工作,防止結(jié)構(gòu)性能退化。
3.2消能減震技術(shù)
房屋結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部位是抗震性能的保證,因此必須進(jìn)行合理的防護(hù),具體的防護(hù)措施是安裝消能阻尼原件設(shè)備。在這兒要注意的是施工技術(shù)的施用,保證有效的鋪設(shè)。在施工過程中,為了使各關(guān)鍵部位在地震發(fā)生時能夠更好的發(fā)揮作用。首先,要把握好關(guān)鍵部位,確保施工加固時位置沒有偏差,部位沒有遺漏;其次,阻尼裝置要選擇架構(gòu)兼顧類型的,這樣對內(nèi)部的穩(wěn)定性有提升作用。最后,安裝技術(shù)要合格,對各關(guān)鍵環(huán)節(jié)嚴(yán)格把握,保證塔砌長度,提高抗震性能。
結(jié)語
如何提高房屋建筑的抗震性能一直是建筑學(xué)的重要研究之一,結(jié)構(gòu)抗震能力的提升能夠明顯改善房屋的整體抗震性能,因此,必須正確的進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計,掌握好結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震機(jī)理,不斷提升房屋建筑的抗震能力,保障人民的生命和財產(chǎn)安全,使我國房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震技術(shù)走的更遠(yuǎn)。
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