王晴晴
(山東英才學院, 山東 濟南 250101)
結構抗震能力直接影響房屋的壽命、質量,是影響房屋建筑整體水平的關鍵之一,如何提高房屋建筑結構抗震能力是所有建筑工作者共同思考的課題,就目前來看,我國在提高房屋建筑結構抗震能力方面存在很多問題亟待解決。
地震是世界上最頻發、危害最大的自然災害之一,地震破壞力強、波及范圍廣、傷害性大,且具有不可預知性、不可抗性,地震的發生對震區所有的房屋建筑產生毀滅性破壞。現階段,世界范圍內的抗震規范原則具體如下:震級小時,要做到房屋建筑不被破壞;震級一般時,要確保遭受的破壞能維護恢復;震級較大時,要確保建筑物不會倒塌。實踐證明,遵循這樣的房屋抗震設計原則,大大提高了房屋等建筑物的抗震性能,大大降低了由于地震造成的人員傷亡發生率。
另一方面,由于上述所說結構設計原則的出發點是確保人們的生命安全,卻忽視了地震后的房屋性能。因此,在這種設計原則下,中小級地震后,大部分房屋建筑物完全喪失了部分使用功能,震后的建筑物處于報廢狀態。新形勢下,大部分房屋建筑的室內裝修與智能家居設計費用遠遠高于房屋建筑物本身,所以,一旦發生地震,帶來的財產損失是巨大的。由此可見,提高房屋建筑結構抗震能力,有效降低地震造成的生命財產損失,是非常有必要的。
通常情況下,開展一個項目建設的第一步時選擇建筑場地。而在選擇建筑場地時,工作人員需要全面勘測施工現場的環境,了解掌握建筑地的土壤地質、水文等情況,然后對現有的材料進行分析對比,從而選擇最科學、合理的建筑場地。
在進行建筑選址時,要注重場地的抗震性,科學計算建筑的負荷、高度等信息,盡可能選擇硬度大、地面平坦且寬廣的地方來建設高層大建筑。在選擇地基時,工作人員要盡量遠離那些有斜坡、崎嶇不平的地域,防止出現泥石流、滑坡、洪澇等自然災害。其次,要盡量選擇地質均勻的場地來當做地基,防止出現地震發生后地面開裂、沉降等不良影響而造成建筑物傾斜,從而對破壞房屋建筑,造成不必要的生命財產損失。
在選購建筑施工材料時,工作人員來具體分析每個建筑部位的承載能力,然后具體分析不同施工材料的參數誤差。在計算抗震能力時,盡可能全面考慮不同施工材料的剛度、質量、延展性、承載力等具體內容,值得一提的是,要盡量選擇不同振動頻率的材料,防止在地震過程中出現材料共震、破壞力翻倍的不良影響。
現階段,我國大部分房屋建筑的材料都是鋼與木材,這些材料具有良好的延展性能。眾所周知,我國木結構建筑是我國傳統建筑的代表作,并且具有幾千年的歷史,抗震性能好,在歷史上幾次比較大的地震中,雖然這些木質建筑也有所損壞,但是相比現代建筑,這些損壞真是小巫見大巫。其次,鋼結構延展性能也比較好,在地震中,有一定的變化幅度與吸收作用力。
在房屋建筑中,縱墻和橫墻是多層磚混房屋承重的核心部位,縱墻與橫墻設計與布置的科學合理性直接影響房屋建筑的抗震性能。在地震過程中,地震力的作用對縱墻和橫墻產生較大的影響,壓迫其產生裂縫,嚴重時會傾斜、倒塌,從而對房屋建筑產生毀滅性破壞。由此可見,必須做好縱墻和橫墻的設計與布置工作。一般來說,承重墻結構首選橫墻,也可以設計為縱橫墻一起承重。在設計時,還要考慮墻體的美觀與對稱。一般墻體在布置時,通常采用縱墻貫通的布局方式。如果房屋建筑條件無法滿足縱墻貫通的布局要求時,為提高房屋的抗震能力,防止出現建筑物縱橫墻在交接處被拉開的現象,通常會采用鋼筋混凝土構造柱填埋在縱橫墻的交接處,為提高縱橫墻的牢固性,還會加強構造配筋。
現澆板工藝也是現代房屋建筑中經常用到的施工工藝,具體流程如下:搭建模板——安裝鋼筋——澆筑混凝土——拆除模板。現澆板工藝對加強房屋建筑的整體性、抗震性能有積極的促進作用,其次,現澆板剛度與強度非常高,承載力大,且隔聲、隔熱、保溫、防水,優勢明顯。
建筑中的圈梁主要是連接建筑的內外墻,旨在提高房屋的整體性能,通常在多層磚混房屋建筑中比較常見,一般會布置在沿樓板標高位置。在建筑中使用圈梁最直接的目的就是在發生地震時,充分發揮建筑各墻體的抗震性能,有效避免預制板的散落,從而防止出現磚墻平面倒塌的現象,并將樓蓋與縱橫墻緊密連接在一起。設置圈梁還能有效提高建筑墻體的抗剪能力,有了圈梁,就能有效避免出現墻體開縫或開縫延伸的現象。另外,在地震發生過程中,地表通常會發生裂縫或沉陷現象,對房屋建筑產生嚴重的負面影響,而圈梁的存在則大大降低了這種不良影響的出現。
對房屋建筑的薄弱部分進行雙重保護,確保重要部位的第一層材料被地震破壞時,還能有第二層材料進行替補,從而大大降低或延緩地震對房屋建筑的破壞,保證高層居民能有更多的時間去逃生,大大提高了建筑的安全性,有效保證人們的生命財產安全。在進行加固處理房屋建筑中那些受力較大、承載力弱的部分時,應有針對性的加強這些部位的強度與剛度。在加強短柱的延展性與承載力時,應遵循“強柱弱梁”的原則,讓建筑物在地震發生過程中能通過梁的形變吸能的方式來吸收地震釋放的能力,從而防止出現框架倒塌的現象。
為防止在地震過程中發生局部建筑損壞影響建筑整體結構現象,必須科學設計建筑抗震系統。由于抗震墻能有效延緩建筑倒塌時間、大大降低地震對建筑的損壞,可以讓抗震墻成為建筑框架被損壞后的第二框架。但是,只有一道防線是遠遠不夠的,因此,要科學設計多道抗震防線才能有效提高建筑的抗震效果。其次,建筑內可設計木質樓梯,因為木材具有延展性能強等多個優點,利用在逃生通道中,能為災民創造更多逃跑、生還的時間,尤其是在人流量大的建筑物內,還要設計特殊通道,為人群疏散工作提供便捷。
綜上所述,地震是全球范圍內危害最大的自然災害之一,地震是無情的,地震一旦發生,隨時會危害人們的生命財產安全。隨著人們物質生活水平的提高,人們對房屋建筑的安全性、舒適性提出了更高的要求,必須不斷提高建筑結構的設計水平,優化建筑結構,加強建筑整體性能,從而大大提高房屋建筑的抗震性能,保證人們的生命財產安全。
[1]張桂霞.試論房屋建筑結構的抗震設計工作[J].中國新技術新產品,2014,(21).
[2]喬新磊,蘆博.探討土木工程結構設計中的抗震研究[J].建筑工程技術與設計,2015(9).
[3]史炳斌.談土木工程結構設計中的抗震研究[J].城市建設理論研究(電子版),2015(4).
[4]黃小新.探討土木工程結構設計中的抗震研究[J].城市建設理論研究(電子版),2015,(23).