淺談如何增強(qiáng)房屋建筑的抗震性能

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摘 要：   地震的危害性非常大，不僅會(huì)造成巨大的人員傷亡，也會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失。目前，城市的高層、超高層建筑越來(lái)越多，相關(guān)安全性問(wèn)題也備受關(guān)注這就使得房屋建筑物的抗震性能顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：  房屋；抗震；結(jié)構(gòu) 自上個(gè)世紀(jì)以來(lái)，全球發(fā)生了多次對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論產(chǎn)生嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的破壞性地震。近兩年來(lái)，我國(guó)各地地震頻發(fā)，四川汶川、青海玉樹的高震級(jí)地震，給人們的財(cái)產(chǎn)及生命造成了巨大的損失，給我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了不可估量的破壞。加強(qiáng)房屋建筑的抗震能力，對(duì)減輕地震災(zāi)害造成的人員傷亡而言，即使不是唯一途徑，也應(yīng)當(dāng)是主要途徑。房屋有沒有抗震設(shè)計(jì)，具不具備抗震性能，其結(jié)果是不一樣的。因?yàn)橹灰课萁ㄖ诘卣鹬心軌虿坏顾?，所造成的人員傷亡就會(huì)很小。我國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)房屋抗震能力有明確的規(guī)定，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”。 隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的抗震技術(shù)提出了更高的要求。房屋抗震標(biāo)準(zhǔn)已成為購(gòu)房者置業(yè)參考的一個(gè)重要因素。《中華人民共和國(guó)防震減災(zāi)法》規(guī)定：新建、擴(kuò)建、改建建設(shè)工程，應(yīng)當(dāng)達(dá)到抗震設(shè)防要求。應(yīng)當(dāng)按照地震烈度區(qū)劃圖或者地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖所確定的抗震設(shè)防要求進(jìn)行抗震設(shè)防。對(duì)于醫(yī)院、學(xué)校等一些人員密集場(chǎng)所的房屋建設(shè)工程，應(yīng)當(dāng)按照高于當(dāng)?shù)胤课萁ㄖ目拐鹪O(shè)防要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，同時(shí)采取有效措施，增強(qiáng)抗震設(shè)防能力。 一、我國(guó)房屋建筑的結(jié)構(gòu)形式 目前，我國(guó)房屋建筑的結(jié)構(gòu)形式主要有以下幾種： （1）以磚石為主要建筑材料的砌體結(jié)構(gòu)； (2)以鋼筋混凝土為主要建筑材料的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)； （3）以鋼材為主要建筑材料的鋼結(jié)構(gòu)框架以及鋼與鋼筋混凝土的組合結(jié)構(gòu)。其中，砌體結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)多見于多層建筑，鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)多用于高層住宅；框架結(jié)構(gòu)或框架—剪力墻結(jié)構(gòu)多用于公共建筑，砌體結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)則多為住宅。上述各種結(jié)構(gòu)形式的抗震性能（指結(jié)構(gòu)在大震和小震下的表現(xiàn)各不相同）各有千秋，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能較好，而框架結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能相對(duì)差一些。如何更好地增強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，特別是在罕遇的強(qiáng)震作用下的防倒塌能力，應(yīng)是建筑工程抗震研究的重點(diǎn)。 二、房屋建筑抗震技術(shù)的應(yīng)用 近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新思想、新材料、新技術(shù)得到了大量的應(yīng)用，這大大豐富了提高建筑抗震性能的手段，提高了構(gòu)件的極限承載能力，降低了結(jié)構(gòu)的自重，并更有效地減輕了地震所帶來(lái)的災(zāi)害。其中，隔震和消能減震就是建筑結(jié)構(gòu)減輕地震災(zāi)害的兩種技術(shù)。 1、隔震技術(shù)。目前，國(guó)際上較熱門的工程抗震新技術(shù)就是隔震技術(shù)，它是通過(guò)把如橡膠隔震墊等隔震消能裝置安放在結(jié)構(gòu)物底部和基礎(chǔ)（或底部柱頂）之間，來(lái)隔開上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)，從而改變結(jié)構(gòu)的動(dòng)力作用和動(dòng)力特性，有利于減輕結(jié)構(gòu)物的地震反應(yīng)。實(shí)踐證明，隔震技術(shù)具有很大的垂直承載力及垂直壓縮剛度，具有足夠大的初始剛度及較小的水平變形剛度，能夠抵抗風(fēng)荷載和輕微地震，且耐久性好，使用壽命長(zhǎng)，因此，主要適用于較重要的如學(xué)校、醫(yī)院、商場(chǎng)、科研機(jī)構(gòu)及重要的指揮職能單位的低層和多層建筑。 2、消能減震技術(shù)。消能減震技術(shù)主要用于高層或超高層建筑，其原理是指在建筑結(jié)構(gòu)的某些部位，如節(jié)點(diǎn)、剪力墻、支撐、連接件或連接縫等，設(shè)置消能元件，通過(guò)消能裝置產(chǎn)生摩擦非線性滯回變形耗能來(lái)耗散或吸收地震能量以減小主體結(jié)構(gòu)的水平和豎向地震反應(yīng)，從而避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞或倒塌，以達(dá)到減震抗震的目的。 雖然隔震技術(shù)和消能減震技術(shù)能夠大幅度提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，但因?yàn)槭┕ぽ^復(fù)雜，很難合理把握，因此，在實(shí)際運(yùn)用中，還需要更加合理的設(shè)計(jì)及科學(xué)的施工，以保證房屋建筑具備優(yōu)質(zhì)的抗震性能。 三、如何增強(qiáng)房屋建筑的抗震性能 1、合理設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)按照抗震設(shè)防要求和工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，并對(duì)抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量以及出具的施工圖設(shè)計(jì)文件的準(zhǔn)確性負(fù)責(zé)。首先，房建場(chǎng)地的選擇應(yīng)避開地震時(shí)可能發(fā)生地基失效的松軟場(chǎng)地，應(yīng)選擇堅(jiān)硬場(chǎng)地。其次，綜合運(yùn)用抗震原則，以剛度、承載力和延性為主導(dǎo)目標(biāo)，多道防線剛?cè)峤Y(jié)合，使結(jié)構(gòu)具有多道支撐和抗水平力的體系，同時(shí)保證結(jié)構(gòu)體型簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)傳力和受力途徑直接，整體結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件共同作用。第三，設(shè)計(jì)中要力圖使從地基傳入結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量為最小，使結(jié)構(gòu)具備足夠大的、適當(dāng)?shù)某休d能力、延性和耗能能力，以及以減少地震作用下的位移和扭轉(zhuǎn)的剛度。第四，結(jié)構(gòu)布置要力求使剛度、質(zhì)量、延性、幾何尺寸等規(guī)整、對(duì)稱、均勻，避免突然變化。另外，地震是一場(chǎng)災(zāi)難，為最大限度地保護(hù)人民以及整個(gè)社會(huì)的利益，確保我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)，建筑行業(yè)在考慮增強(qiáng)房屋建筑抗震能力的同時(shí)，也應(yīng)高度重視由地震引發(fā)的次生災(zāi)害（最主要的就是火災(zāi)）及地質(zhì)災(zāi)害。因此，房屋設(shè)計(jì)中有必要增加結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)，同時(shí)基礎(chǔ)和地基的設(shè)計(jì)也應(yīng)充分考慮到地基變形對(duì)房屋安全的影響。 2、正確施工 合理的抗震設(shè)計(jì)必須通過(guò)高質(zhì)量的施工才能起到抗御地震的作用，只有把好抗震設(shè)計(jì)和施工兩道關(guān)才能有效地提高建設(shè)工程的抗震性能。施工圖審查單位應(yīng)當(dāng)將房屋建筑抗震設(shè)防作為專項(xiàng)審查內(nèi)容，對(duì)施工圖抗震設(shè)防質(zhì)量負(fù)責(zé)。建設(shè)單位、施工單位應(yīng)當(dāng)選用符合施工圖設(shè)計(jì)文件和國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的材料、構(gòu)配件和設(shè)備。施工單位應(yīng)當(dāng)按照施工圖設(shè)計(jì)文件和工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，并對(duì)施工質(zhì)量負(fù)責(zé)。工程監(jiān)理單位應(yīng)當(dāng)按照施工圖設(shè)計(jì)文件和工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)理，并對(duì)施工質(zhì)量承擔(dān)監(jiān)理責(zé)任。 3、房屋加固 對(duì)房屋建筑進(jìn)行加固改造，也是增強(qiáng)房屋建筑抗震性能的有效手段。對(duì)于木結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，采取減輕屋蓋重力、加強(qiáng)構(gòu)件連接、加固木構(gòu)架、增砌磚抗震墻、增設(shè)柱間支撐等措施；對(duì)于土石墻房屋的加固，則可根據(jù)實(shí)際情況采取加固墻體、加強(qiáng)墻體連接、減輕屋蓋重力等措施；對(duì)于多層砌體結(jié)構(gòu)的加固，則可采取拆砌或增設(shè)抗震墻、修補(bǔ)和灌漿、外加柱加固、面層或板墻加固、增設(shè)支撐或支架加固、柱、墻垛采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土套加固、設(shè)置鋼拉桿、長(zhǎng)錨桿、增設(shè)圈梁、構(gòu)造柱等方法；對(duì)于多層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固，則可采取單向框架宜加固為雙向框架，或采取加強(qiáng)樓、屋蓋整體性且同時(shí)增設(shè)抗震墻、抗震支撐等抗側(cè)力構(gòu)件的措施；框架梁柱采用鋼構(gòu)套、現(xiàn)澆鋼筋混凝土套加固，或貼鋼板加固；增設(shè)鋼筋混凝土抗震墻或翼墻加固等方法。幾十年來(lái)，對(duì)房屋建筑的抗震加固，除了傳統(tǒng)的增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁、夾板墻、抗震墻、鋼支撐、鋼拉桿、鋼構(gòu)套，以及擴(kuò)大受力構(gòu)件截面等方法之外，還開發(fā)應(yīng)用了高強(qiáng)鋼絞線、高強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠、碳纖維布、聚合物砂漿等材料和預(yù)應(yīng)力技術(shù)，使我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。 工程建筑抗震是一門在實(shí)踐中不斷發(fā)展的學(xué)科，每一次地震都會(huì)為人們提供新的信息，推動(dòng)建筑抗震設(shè)計(jì)向更好的方向發(fā)展，因此，建筑行業(yè)中各界人參考文獻(xiàn)[1]付敏娥.試論房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)與發(fā)展方向.黑龍江科技信息.2009年27期.[2]張小云主編.建筑抗震（第二版）.高等教育出版社.2009.03.[3]曹軍紅.高層建筑抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn).科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2009年34期.[4]李新玲.高層建筑抗震設(shè)計(jì)中短柱問(wèn)題的處理.科技資訊.2007年12期.[5]王玉嵐.汶川地震引發(fā)的建筑結(jié)構(gòu)抗震安全性能探討[J].建材世界.2009(10).