論建筑工程施工中抗震技術(shù)的應(yīng)用

楊松安 趙夢媛

中天建設(shè)集團有限公司膠東分公司 山東青島 266000

隨著科學技術(shù)的進步，建筑工程施工也不斷向前推進，但結(jié)構(gòu)抗震從古至今一直都是建筑工程施工的核心內(nèi)容之一。每個建筑追求的都是在安全的環(huán)境下充分發(fā)揮其使用功能，所以，保證建筑在不可抗力下維持一定的結(jié)構(gòu)性能是做建筑工程設(shè)計的基本要求。雖然對目前的工程設(shè)計而言，市場上可選擇的計算模擬軟件多種多樣，但對于建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計和抗震措施等方面的理解是軟件提供不了的。

1 房屋結(jié)構(gòu)抗震性設(shè)計原則

1.1 簡化原則

結(jié)合以往的設(shè)計經(jīng)驗得知，在抗震設(shè)計過程中，所設(shè)計的結(jié)構(gòu)形式越簡單，傳力越清晰明了，其抗震性能也越高，而且簡單的抗震結(jié)構(gòu)在進行力學性能計算時，其計算結(jié)果的可靠性和準確性也越高。對此，在應(yīng)用設(shè)計中，可以結(jié)合實際情況適當簡化房屋抗震結(jié)構(gòu)計算模型，優(yōu)化結(jié)構(gòu)構(gòu)件的傳力途徑，這樣能夠有效提升房屋建筑對建筑地震作用力的承受能力，全面提高房屋建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震性能。

1.2 整體性原則

展開建筑抗震設(shè)計時，設(shè)計內(nèi)容不只是針對某一個建筑內(nèi)的某一個部位，而是將抗震設(shè)計貫穿到整個設(shè)計過程中，從而提高建筑整體的抗震性能。在具體設(shè)計過程中，需要從整體性設(shè)計出發(fā)，使其滿足各大指標要求。對各種可能影響結(jié)構(gòu)抗震性的影響因素進行分析，借助數(shù)字模型對于結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化處理，以此來提升結(jié)構(gòu)本身的抗震性。而且對于構(gòu)件需滿足其抗震構(gòu)造措施的要求，避免應(yīng)力集中等問題的出現(xiàn)，從而提高結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性和可靠性。

1.3 規(guī)則性原則

建筑規(guī)則性原則內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下2方面：

（1）在建筑設(shè)計期間，需要沿著建筑物豎向均勻布置建筑造型和結(jié)構(gòu)，避免剛度、承載能力和傳力途徑的突變，以限制結(jié)構(gòu)變形的情況。

（2）建筑平面比較規(guī)則。平面內(nèi)結(jié)構(gòu)布置比較均勻，使建筑物質(zhì)量分布與結(jié)構(gòu)剛度分布協(xié)調(diào)，限制質(zhì)量與剛度之間的偏心。

2 抗震設(shè)計在建筑施工中的具體應(yīng)用

2.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震

剪力墻結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土墻作為主要承重構(gòu)件，能承受各種荷載引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，有效地承受結(jié)構(gòu)的水平力，不產(chǎn)生較大的水平位移。剪力墻結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于高層建筑中，這種結(jié)構(gòu)體系的抗震性能相對較好。框架剪力墻結(jié)構(gòu)是震區(qū)高層建筑的常用承載體系，因為主要由剪力墻承受水平荷載，所以抗震性能比純框架結(jié)構(gòu)要好。在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置足夠數(shù)量的剪力墻，具有較大的水平荷載承受能力和可觀的抗側(cè)移剛度。同時形成比較大的空間，滿足建筑不同功能的要求。框架結(jié)構(gòu)是指梁與柱通過剛性或鉸接連接形成的建筑結(jié)構(gòu)體系，即梁與柱形成框架，共同承受使用中的水平載荷和垂直載荷。框架結(jié)構(gòu)的墻體不承重，只有隔離的功能，一般材料有加氣混凝土砌塊、空心或多孔磚、膨脹珍珠巖、蛭石、陶瓷墻板等。在地震破壞實例中，大部分框架結(jié)構(gòu)只有輕微受損，但仍有一些框架結(jié)構(gòu)建筑物嚴重受損甚至倒塌。對地震破壞的調(diào)查表明，大多數(shù)房屋倒塌性破壞的主要原因是柱端出現(xiàn)塑性鉸接、柱端剪切破壞和節(jié)點區(qū)域破壞。筒體結(jié)構(gòu)是由框架剪力墻結(jié)構(gòu)和純剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)展而來的。一般分為筒中筒、成束筒、筒體－框架結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)是在建筑物內(nèi)部或周邊，集中布置剪力墻或密集框架柱，形成一個或多個空間相對封閉的筒體。它的特征是剪力墻集中分布，使建筑物擁有相對較大的空間，主要用于辦公建筑。在水平荷載作用下，水平力主要由一個或多個筒體承擔。筒體結(jié)構(gòu)擁有很大的抗側(cè)移剛度，有承受較大水平荷載的能力。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點是重量輕，承載能力高，結(jié)構(gòu)構(gòu)件標準化程度高，鋼結(jié)構(gòu)建筑的主要承重構(gòu)件由鋼板和型鋼構(gòu)成，材質(zhì)均勻，各向同性好，結(jié)構(gòu)可靠性高。鋼結(jié)構(gòu)的材料屬理想彈性體，符合工程力學的基本假定，可在抗震設(shè)計中充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的材料塑性、彈性好的特點，允許有適度的變形，能很好地承受動力荷載，在罕遇地震作用下保持結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定，避免倒塌。高精度的加工制作工藝可以做到等強連接，實現(xiàn)強連接弱桿件的抗震設(shè)計原則，大大提高建筑物的抗震和承載能力。鋼結(jié)構(gòu)在我國得到越來越廣泛的應(yīng)用，特別是在大型公共建筑和基礎(chǔ)設(shè)施中。其中最重要的是機場車站、體育場館、高層建筑等。鋼殼體結(jié)構(gòu)近年也得到應(yīng)用，具有很好的空間傳力性能，能以較小的構(gòu)件厚度形成承載能力高、剛度大的承重結(jié)構(gòu)，能覆蓋或圍護大尺度的空間而不需要中間支撐，兼顧到承重結(jié)構(gòu)和圍護結(jié)構(gòu)的雙重作用，同時也有較好的抗震性能。

2.3 合理選擇抗震材料

建筑結(jié)構(gòu)對建筑的穩(wěn)定性具有重要影響，巧妙的結(jié)構(gòu)能夠大大提高建筑整體的穩(wěn)定性。現(xiàn)如今，已有很多用于抗震的建筑構(gòu)型，其在歷次災(zāi)害中優(yōu)勢顯著。通常情況下，在建筑結(jié)構(gòu)的主體部位主要以強度和韌性較強的材料為主，這大大提升了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進而提升了建筑的安全性能。此外，在材料選擇過程中，還需要考慮節(jié)能環(huán)保材料的使用，如鋼結(jié)構(gòu)、聚塑板等，以此來提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的綜合性能。

3 結(jié)語

綜上所述，提高建筑物的抗震能力能夠在強震動環(huán)境或地震災(zāi)害的面前更好的保護社會大眾的生命和財產(chǎn)安全。尤其是在土地資源日益緊張，建筑數(shù)量不斷增加的當下，研究建筑工程抗震能力的提升對于社會的建設(shè)和發(fā)展有著積極的意義。想要實現(xiàn)建筑物抗震能力的有效提升，應(yīng)當從鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震、鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計、合理選擇抗震材料等方面入手。通過上述措施的靈活應(yīng)用，在保證建筑工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，有效的提升建筑物的抗震能力和穩(wěn)定性，推動我國建筑行業(yè)的發(fā)展更上一層樓。