趙明亮
(沂南縣地震監測中心,山東 臨沂 276300)
地震的發生不僅會對社會的正常運轉造成影響,而且等級較大的地震會造成嚴重的傷亡情況,同時影響國家安全與社會穩定。因此,為了避免地震帶來過大的損失,就需要提升房屋建筑的抗震性能,提升建筑的質量,保證人們的生命財產安全。
地震監測預報通過科學的手段對地震進行預報,一般來說,地震發生時都會發生一些奇異的現象,比如說動物焦躁不安,集體出逃等,但是如果要將震前的異象和地震一一對應起來,卻存在一定誤區,這種反自然的現象有一定的幾率存在突變,甚至是中途改變。因此,如果僅僅通過地震前的異象來斷定會發生地震是不準確的。
現階段普遍認同的一個理論就是在地殼內插入足夠多的傳感器,就能夠對地殼變化進行反饋,在足夠多的數據支撐下,利用模型建立并驗證的手法,也許能夠探索出地震發生的一些規律或是機理,這無疑是能夠準確進行地震預測的必要前提和有效手段。這個說法存在很大的誤區,且不說傳感器是否能夠密布在地殼上,能否收集到足夠的數據并得出有效的結論,單是能夠解決地震預報的問題,就是沒有任何數據支撐的。這種說法只能代表地震預測的一個發展方向,只能說在未來的某天有實現的可能。
很多傳言說地震云能夠預測地震,給出的證據是四川阿壩州九寨溝發生地震,西安城出現地震云。但是這個說法本身就是一個偽科學的命題,地震云并不存在,也沒有任何方法能夠說通過觀看云彩就能夠預測地震,如果這一說法正確的話,只要出現類似的云彩都會發生地震,但是從現有的數據上看,全球平均每天都要發生一兩次大小烈度不一的地震,這也恰恰發映出這個說法對于地震的預測沒有任何幫助。
地震的發生會使房屋建筑周邊的地表出現松動、開裂、下陷和晃動,進而對建筑造成極大威脅。如果房屋建筑的地址選擇在一些地質較差的區域,將會嚴重影響房屋建筑的抗震效果,這些地方包括地下采空區和河岸邊緣,山梁頂部和斷層帶等區域,在這些區域建造房屋建筑,抗震的等級將急速下降。因此在房屋建造地址的選擇上,應當選擇地層穩固和地勢開闊,非地震帶和土壤結實且緊密的區域。
抗震設計的強度將直接決定房屋建筑的抗震能力。一般來說,建筑物的大小與建筑物的抗震性能具有直接關系,房屋建筑越大,抗震的性能也就越低。另外房屋建筑越長,在地震來臨時承受的壓力也就越大,抗震的性能也就越低。除此之外,房屋結構的對稱性也會在地震來臨時改變受力狀況,對稱的結構能夠使建筑物在地震來臨時應力分散,從而提升建筑物的抗震性能。所以,從這兩個角度出發,在進行房屋建筑設計時,就需要從房屋建筑的大小和結構上著手,設計長度合適,結構均衡的建筑,并合理的設計伸縮縫,從而整體性地提升房屋建筑的抗震性能。
建筑結構體系包括延性系數和整體性以及剛性等多方面內容,需要根據房屋建筑商用、工用、民用的用途區分,還有形體上的區分,進行合理的設計。現階段對于房屋建筑來說,常用的機構體系也就幾種,分別是框架結構和剪力墻結構、框剪結構和筒體結構,在這幾個常用的結構體系中,框架結構的整體性能最差,因此房屋建筑結構體系一般采取其他的結構體系。
對于房屋建筑來說,結構的延性是結構性能的重要性能之一,只要增加房屋建筑延性,就能夠有效地降低地震發生時的作用力,從而增加建筑結構的抗震性能。增加房屋建筑的延性主要從以下幾個方面,一是柱的延性,二是要根據圖集規范中強柱弱梁的原則和強剪弱彎的原則進行設計,三是要根據實際情況增加柱端的剪力值。
房屋建筑的整體性可以有效地抵抗地震來臨時的作用力,提升房屋建筑的整體抗震性能。因此在建筑設計的時候,要優化建筑內部結構,形成獨立而又整體的結構體系,通過建筑結構體系的相互協調、各結構之間的連續性、協作性來提升房屋建筑的抗震等級。
在進行實際的結構減震設計工作時,能夠發現若地震等級為7級,房屋建筑所能夠承受的地震作用力和5.5級地震強度所產生的破壞程度相當,在此情況下,建筑結構仍然在彈性范圍之內進行工作。同時地震發生過程中,結構進行運動的加速度與位移和速度等不良反應會大大降低,使得結構部件受到損壞的程度大大減弱,房屋建筑結構以及整體建筑物保護效果良好。在隔震以及消能減震設計過程當中,需要注意如下幾點內容,一是地基的選擇,二是結構間的差異,三是隔震及減震的相應構件。
在現代化建筑業快速發展下,房屋建筑越來越多,如果發生地震,將會造成巨大的損失,在設計房屋建筑時,必須遵循抗震設計的原則,從建筑體型、建筑結構體系、建筑結構的延性和整體性等方面進行綜合考量,對建筑結構進行整體設計。