淺談建筑結構的抗震

彭 燦 豆香香

（鄭州大學，河南 鄭州 450001）

1 地震的特點及災害

1.1 隨機性。地震是一種自然現象，如果想準確地預測地震發生時間及地點，還是不可能的。因此，我們主要采取預防的手段，對地震易發地區的建筑物進行抗震設計。

1.2 突發性強。地震發生十分突然，而且持續時間短，往往僅有幾十秒鐘，在短暫的時間內造成大量人員傷亡以及房屋倒塌。1994年歷時45秒的洛杉磯地震造成55人死亡，7 000多人受傷，直接經濟損失約200億美元。

1.3 破壞性大。發生在人口稠密、經濟發達地區的大地震，往往容易造成大量的人員傷亡以及巨大的經濟損失。

1.4 社會影響性持久。突發性的大地震由于帶來慘重的人員傷亡與經濟損失，往往會產生一系列的連鎖反應，對一個地區甚至是一個國家的社會生活和經濟活動造成巨大的沖擊。除此之外，地震的破壞區雖然有限，但其波及范圍廣，對有感地區的人們的心理影響甚大。

2 建筑結構抗震加固技術

2.1 抗震加固技術概述

對建筑物進行抗震加固，一般需要滿足以下的要求：（1）現有建筑抗震加固前必須進行抗震設計，因為抗震鑒定結果是抗震加固設計的依據。（2）在加固設計前，仍對建筑的現狀進行深入的調查，查明建筑物是否存在局部損傷，并對原有建筑的缺陷損傷進行專門分析，在抗震加固時一并處理。（3）加固方案應根據抗震鑒定結果綜合確定，可包括整體房屋加固、區段加固或構件加固。（4）當建筑面臨維修、使用布局在近期需要調整或建筑外觀需要改變時，抗震加固宜結合維修改造一并處理。（5）加固方法應該便于工人施工，與此同時減少對生產、生活的影響，例如在外加固時要減少對內部工作人員的干擾。

2.2 抗震加固材料

目前，國際上對建筑結構的抗震進行了深入的研究，生產出了多種抗震加固可用的新型材料，主要包括碳纖維片材，化學植筋膠，裂縫修補劑等等，通過加強墻體的強度和結構的整體性，來提高建筑結構的抗震性能。

2.3 建筑結構抗震加固的常用技術

（1）加大截面加固技術，是通過在原來混凝土構件的基礎上，疊澆新的鋼筋混凝土，增大構件的截面積和配筋，達到提高構件的承載力和剛度等目的。（2）置換混凝土加固技術，主要是指用新的混凝土或加固材料替代原有的不滿足設計及使用要求的混凝土結構構件。（3）粘鋼加固技術，此方法主要是在混凝土構件外部粘貼鋼板，來提高結構的承載力和滿足正常使用的加固方法。（4）粘貼纖維片材加固技術，主要是利用樹脂膠結材料將碳纖維布或碳纖維板粘貼于構件表面，從而提高結構承載力的加固方法。

3 結構抗震的建議

3.1 選擇合適的建筑場地

選擇建筑場地時，應根據工程的要求，掌握地震活動情況、工程地質和地震地質的有關資料，對抗震不利、有利的地段做出合理的評估。應該避開軟弱土層、可液化土層、河岸、湖邊、陡坡及人工填土等，將地震的危害降到最小。

3.2 穩定的地基和基礎

為保證整個建筑的能夠均勻地承受水平地震動的作用，基礎應該設計的具有良好的完整性。在軟弱土層等不利地段建房，基礎溝槽必須寬厚，槽底均勻鋪設灰土層并分層夯實后，用水泥漿砌磚或石料混凝土做好基礎，還可用加樁等技術加固地基。對于一般軟土地基，應設置大腳，預防不均勻沉降。另外，設置地下室的房屋，天然地基附加壓力較小，有助于減小地基變形，對于液化地基土，也可減輕地基液化的危害。

3.3 建筑體型和結構的布置要合理

建筑體形和結構布置的基本原則是簡單、均勻、規則、對稱。對于一些超高層建筑，應該采用簡單的造型。另外，建筑的豎向體型變化要均勻，應當避免有過大的外挑和內收，避免地震時在薄弱環節發生破壞。

3.4 墻體要有足夠的強度和穩定性

為了保證房屋有抗震能力，在墻體材料的選擇上應秉著強度高、穩定性好的原則。另外，為了加強結構的抗震性能，除注意縱橫墻、內外墻間的拉接外，宜增設鋼筋混凝土構造柱和圈梁。

3.5 避免不規則結構

結構的是否規則嚴重影響著結構的抗震性能。但是為了保證建筑外形的多樣化，不規則的結構類型在所難免，所以只能是盡量使其規則，減少不規則性帶來的不利影響。在這方面我們以1972年的馬那瓜地震中，相同距離的15層中央銀行和18層美洲銀行的震害相差懸殊，其最主要原因就是中央銀行的結構有很大的偏心，在地震時，結構的扭轉反映強烈，造成了較嚴重的震害。美洲銀行是典型的框筒結構，在地震時，只有筒體間的連梁發生了輕微的破壞，其他部位還比較完好。

4 結語

為了給人類營造一個安全舒適的生活環境，各項技術正在飛速的發展。作為人類必需的生活住房，我們必須要保證其安全性。中國處在地震頻發帶，為了不會再次發生唐山大地震，汶川地震的悲劇，保證建筑物的抗震性能更是重中之重，加強結構建設是土木人畢生致力的研究方向。

[1]周德源，張暉，施衛星，余楠.建筑結構抗震技術.化學工業出版社，2006.