文/李澤 貢山縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局 云南怒江 673500
眾所周知,地震會給人們帶來嚴(yán)重危害,會對人類家園及生命安全造成毀滅性破壞。地震作為一種自然災(zāi)害,具有突發(fā)性與不可測性,特別是近年來,經(jīng)濟發(fā)展迅猛,城市人口數(shù)量激增,涌現(xiàn)出了各種高層建筑,如若發(fā)生地震災(zāi)害,將會造成無可估量的損失。盡管人們已經(jīng)認(rèn)識到地震災(zāi)害的危害性,但因為科技水平受限導(dǎo)致地震災(zāi)害仍然不能做到有效預(yù)測,也就不能采取有效的防護準(zhǔn)備。加強房屋建筑抗震設(shè)計,能在地震災(zāi)害發(fā)生時為建筑物安全提供有效保障,人們生命財產(chǎn)也就獲得保障。將抗震設(shè)計運用到房屋建筑過程中,能夠使建筑物更加穩(wěn)定安全,一旦發(fā)生地震災(zāi)害,將能有效抵抗地震波的危害。
建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇將直接關(guān)系到房屋建筑的抗震效果,為了加強抗震設(shè)計,應(yīng)當(dāng)考慮建筑整體,避免因個別建筑結(jié)構(gòu)而對建筑物抗震效果造成不利影響。之所以進行房屋建筑設(shè)計,目的是為了確保建筑結(jié)構(gòu)體系安全穩(wěn)定,滿足人們的多樣化需求,對建筑結(jié)構(gòu)體系而言,應(yīng)當(dāng)具備較強的抗災(zāi)害能力,確保各構(gòu)件均達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),即便一個部分出現(xiàn)問題,依舊能確保建筑整體結(jié)構(gòu)安全。當(dāng)然,設(shè)計人員還應(yīng)深入分析地震的傳遞路基,對各項參數(shù)運算進行有效控制。在豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,要求承擔(dān)建筑物自身荷載,確保其具有應(yīng)力水平良好,比如說,轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),設(shè)置上部結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件就是為了傳遞重力荷載。除此之外,對于建筑結(jié)構(gòu)剛度與強度,設(shè)計人員也應(yīng)加強控制,確保各構(gòu)件受力均勻。
目前,可以采用的隔震設(shè)計主要有如下幾種:一是軟墊隔震技術(shù),這種技術(shù)主要是在房屋底部設(shè)置多個帶有鉛芯的鋼板橡膠塊的隔震裝置,房屋坐落于軟墊之上,這樣一旦房屋遭遇地震,房屋底部就會與地面發(fā)生相對位移,延長房屋自振周期,變形量均由軟墊承受,減小上部結(jié)構(gòu)層間側(cè)移,避免了保護結(jié)構(gòu)受到損壞。二是滑移隔震技術(shù)。該技術(shù)是在建筑物基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置滑移面,然后選用摩擦系數(shù)小的摩擦材料,這樣地震發(fā)生時,上部能夠相對基礎(chǔ)發(fā)生水平滑動,就能發(fā)揮隔離地面運動的作用。建筑滑動過程中必然產(chǎn)生摩擦,能有效耗散地震能量,阻止能量繼續(xù)向上傳遞,從而起到減震的作用。三是擺動隔震技術(shù)。這種技術(shù)是在可擺動的短柱群上設(shè)置基礎(chǔ),也可以將基礎(chǔ)底部設(shè)計成圓球狀,然后將圓形彈簧設(shè)置于基礎(chǔ)側(cè)面,以起到阻尼器的作用。
可供采用的減震措施主要包括如下幾種:一是提高結(jié)構(gòu)阻尼。結(jié)構(gòu)的彈性地震反應(yīng)與結(jié)構(gòu)阻尼比、自振周期呈反向變動關(guān)系。結(jié)構(gòu)阻尼能夠有效減小共振反應(yīng),并受材料、地基土質(zhì)、結(jié)構(gòu)類型以及振動性質(zhì)等因素影響,所以,在設(shè)計過程中,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用比較大的阻尼結(jié)構(gòu)類型與體系。此外,還可在建筑結(jié)構(gòu)上合理設(shè)置阻尼器,從而有效吸收地震輸入能力,控制結(jié)構(gòu)變形。二是采用高延性構(gòu)件。建筑物抗震性能主要受建筑結(jié)構(gòu)吸收和耗散地震能量的能力影響,換言之就是結(jié)構(gòu)延性大小決定的,也可以說是由承載力與變形能力共同決定的,當(dāng)前,運用較多的是強柱弱梁、加強梁柱與塑性鉸的辦法,促進建筑結(jié)構(gòu)延性增強。
作為一種典型的自然災(zāi)害,地震災(zāi)害如若發(fā)生,不僅會破壞建筑物結(jié)構(gòu),還會對人們的生命與財產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅,那么就需要努力做好抗震設(shè)計工作??紤]到地震災(zāi)害超強的破壞力,且存在不可控因素,這時開展抗震設(shè)計工作就能有效減小損失。結(jié)合對地震災(zāi)害現(xiàn)象的分析,可以發(fā)現(xiàn),同一地震等級對不同地區(qū)及建筑物產(chǎn)生的影響也存在顯著差異。這時開展抗震設(shè)計工作,就要充分考慮實際,科學(xué)制定抗震設(shè)計方案,確??拐鹦ЧT诖诉^程中,需要涉及到結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算,合理運用相關(guān)方法,使計算獲得的參數(shù)更加準(zhǔn)確有效。在抗震設(shè)計前期,可開展地震災(zāi)害模擬試驗,分析地震對建筑物造成的危害,配合計算,制定出應(yīng)急設(shè)計方案,在抗震設(shè)計的各環(huán)節(jié)中得以落實。此外,準(zhǔn)確計算建筑結(jié)構(gòu)參數(shù),既能促進建筑結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性提升,也能據(jù)此開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作,使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更加完整準(zhǔn)確。
根據(jù)強柱弱梁的原則,柱混凝土的強度要比梁混凝土強度等級高出1-2 級,并且這種強度差會隨建筑高度的增高而逐漸加大。此時柱的混凝土強度需要達到C45-C60,而梁板結(jié)構(gòu)的強度為C25-C35,強度差如果超出10MPa,將不利于節(jié)點混凝土的澆筑。
如果柱梁混凝土強度差低于5MPa,那么對于邊節(jié)點或中節(jié)點,因為梁對節(jié)點存在約束作用,加上梁筋縱橫穿過節(jié)點,就可以按照強節(jié)點原則,將梁板與節(jié)點共同澆筑,可以澆筑梁板混凝土
如果柱梁混凝土強度差超出10MPa,在節(jié)點澆筑過程中,可采用與柱強度一致的混凝土進行澆筑。首先進行節(jié)點混凝土的澆筑,采用塔吊澆筑的方式,控制混凝土的坍落度,讓其高度高出樓面,不作振搗處理。然后進行梁板混凝土的澆筑,對分界部位進行澆筑處理,一旦達到標(biāo)高,可以先對節(jié)點區(qū)混凝土進行振搗,緊接著振搗梁板混凝土,避免節(jié)點區(qū)混凝土漿流失,又能避免梁板低強度的混凝土進入節(jié)點區(qū),并在初凝時間前2h 內(nèi)完成振搗工作。
總之,在房屋建筑設(shè)計中,抗震設(shè)計發(fā)揮著十分重要的作用,尤其是地震災(zāi)害發(fā)生過程中,做好抗震設(shè)計工作,能夠為房屋建筑的穩(wěn)定性與安全性提供保障,減小自然災(zāi)害造成的損失。為了加強抗震設(shè)計,應(yīng)當(dāng)明確其重要性及具體的設(shè)計原則,采取多種有效措施,如合理選擇施工場地與建筑結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)筑多重抗震防線、準(zhǔn)確計算建筑結(jié)構(gòu)參數(shù),確保建筑抗震設(shè)計科學(xué)合理,這樣就能有效減小地震災(zāi)害造成的損失。