宿明森1 陈洪艳2
1五矿置业(沈阳)有限公司,辽宁 沈阳 110000 2辽宁铭轩电力工程有限公司,辽宁 沈阳 110000
摘要:目前,我国的社会发展迅速,抗震性能是现代建筑的重要技术指标之一。通过从工程地质条件、结构抗震设计与抗震建筑材料三个方面系统阐述目前建筑抗震处理所广泛采用的方法,全面展示了当前建筑抗震技术的研究成果及应用状况。同时,通过分析中国古建筑的抗震机理,揭示了传统建筑架构对于现代建筑抗震设计的巨大借鉴意义。最后,结合我国建筑业发展状况与“一带一路”战略,指明了抗震建筑产业的发展走向与契机。
关键词:建筑工程施工;抗震技术;应用
1抗震建筑选址与基础设计
1.1场地条件划分与抗震建筑选址
根据地段的地质、地形与地貌是否有利于抗震,可将不同地段划分为有利地段、一般地段、不利地段和危险地段。有利地段通常为平坦、开阔的区域,具有稳定的基岩,土质为坚硬土或密实、均匀的中硬土。有利地段是优良的天然地基,可不经处理或简单处理即可作为建筑物地基。当条件允许时,建筑物应优先选址在有利地段,以最大限度地避免地震引发的次生地质灾害对建筑物稳定性的影响。不利地段包括软弱土、液化土、条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、陡坡、陡坎、河岸或边坡边缘、平面分布上成因,岩性或状态明显不均匀的土层(包括故河道、疏松断裂层破碎带、暗埋的塘滨沟谷等)、高含水量的可塑黄土、地表的结构性裂缝等。在不利地段发生的震害通常包括液化、滑坡、地裂、震陷等。“液化”是指饱和松散的砂土或粉土在地震时呈悬浮状态,往往表现为地表喷水冒砂、地面下陷,造成地基的不均匀沉降,引发建筑物的下沉或整体倾覆乃至上部结构的破坏,是导致建筑物损毁的主要因素之一。该现象在我国唐山大地震等地震中广泛存在。滑坡是斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面所发生的滑移地质现象,在我国多发于山地,会对运动路径上的建筑物造成冲击破坏或掩埋。地裂是由于地质活动造成地面开裂的现象,可分为构造性地裂和非构造性地裂。地陷是地震中地面下沉的现象,多发于软土、松散砂类土、不均匀地基及人工填土中。不利地段是我国许多城市的主要地段类型,如天津、上海等地,土层软弱,地下水位高。对于这类不利地段,采取一定措施(如设计桩基础)后仍可作为建筑物地基,但总体而言对抗震不利。当条件允许时,仍应尽量避开不利地段。危险地段则是地震时易发生滑坡、崩塌、泥石流、地表位错等地质灾害的区域,选址时应极力避免。不属于上述三种地段的区域统称为一般地段,通常情况下适宜作为建筑选址。
1.2抗震建筑地基处理与基础设计
地基起到承受载荷并将建筑物固定在地表的作用。它虽不属于建筑的组成部分,但对保障建筑物稳定性具有重要作用。因此,在抗震建筑设计中,应格外关注对地基的处理。首先,为避免后期出现不均匀沉降的问题,地基应具有同一性。在条件适宜的情况下,建筑地基可选用天然地基。当地基条件不利时(如软土地基等),可通过设置桩基础等方式促进建筑刚性与稳定性的提升,从而使建筑的抗震性得到充分保障。同时,在建筑基础埋设时应合理控制深度,避免因埋深过浅而导致嵌固作用下降,从而提升建筑在地震中的稳定性。此外,对于承载力薄弱的地基,还可设置圈梁,以促进整体水平的提升,增强抗震能力。
2抗震设计中的注意要点
2.1科学合理地选择结构体系
在建筑结构抗震设计中,科学合理地选择结构体系很重要,它不仅能够保证设计的效果,还能直接影响建筑物整体的安全性。
在当前阶段,建筑结构体系的选择往往需要从两方面进行考虑,一方面要考虑整个建筑物的受力特性和受力点薄弱位置,另一方面要考虑整体结构强度能否达到相应的标准与要求。其中整个建筑物的受力点要在建筑施工开始之前就考虑清楚,可以先做好各种数据的计算工作,再加以确定,找出最合适的位置。在大多数工程中,都会将建筑的主梁作为受力点,这是具有一定科学性的,因为这种设计可以让垂直方向的重力在最短时间内传导到受力点。而整体结构强度要在建筑房屋结构布置时就开始考虑,在具体的布置中,设计人员应重点关注建筑结构中比较薄弱的部位,可以开展针对性的强化措施来提升薄弱部位的强度,让其强度符合标准要求,从而达到增强建筑整体抗震性能的目的。
2.2合理选择抗震场地
由于抗震场地的选择是建筑结构抗震设计的主要内容之一,因此在抗震设计过程中需要先对抗震场地进行评选。首先,考虑到地震灾害通常会在极短时间内对建筑产生破坏,因此要对土质较差和容易液化的土地进行避让。其次,如果出现只能在土质较差土地上施工的情况,则应该采取一些必要的处理措施来增强地基强度,以此降低风险。最后,如果施工场地内出现滑坡或地裂的情况,应及时找出最有效的应对措施,将可能发生的危害风险降到最低。除此之外,对于一些必须进行填土的场地,应及时对施工场地、底层地基进行强化处理,从而确保场地内的填土位置能够具备抗震设计所需的强度。
2.3充分重视平面布置的基本规则
在抗震设计中应充分利用基础概念设计原则来确保设计方案的科学合理性与可行性。在实际操作中,要对存在缺陷的方案进行及时修改,或者将其放弃并重新设计一个合理且无缺陷的方案。与此同时,在进行楼板布局时,如果出现立体不规则或平面不规则的情况,应对其原因进行分析,并用空间计算模型来进行处理。在实际情况中,平面布置可从三方面进行划分:第一,要确保建筑自身具有足够的额抗压水平;第二,建筑主体的抗侧力布置需确保其同一侧的抗侧力强度能够均匀;第三,建筑主体抗侧力结构的布置需保证其周围结构拥有相同的刚度。
3高层建筑结构抗震性能处理措施
3.1保障地基的施工质量
地基的建设对于建筑物整体的质量有着至关重要的作用,特别是对高层建筑而言,由于建筑高度较高,所以,对于地基建筑质量的要求也就越高。如果发生了地震灾害,地基也是保障建筑物不会倒塌的重要一环。在地基施工开始前,要对选择的施工场地做好地质检查,对地质环境进行全面分析,要选择对建筑地基有利的坚硬地质,尽量避开那些地质比较松软的场地。有数据显示,土质的松软度越高,地震灾害对建筑物的破坏性就越高,尤其是高层建筑,其建筑高度本身就会带来很多问题,施工过程也会比一般的工程更加困难,在建筑施工过程中会面临诸多的问题,所以,对于地质松软的区域,在地基建设工作中应格外注意,要对地基进行必要的抗震处理。
3.2做好高层建筑抗震性能的计算
在高层建筑施工开始前,要结合项目的实际情况及相关的数据分析,对高层建筑整体的抗震性能做好计算,模拟地震灾害下各个构件之间的最大承载能力,对高层建筑整体的抗震性能做好计算,从而设计好建筑抗震性能的施工方向,充分发挥原材料的抗震性能,保证高层建筑的抗震性能。
结语
综上所述,目前我国高层建筑的发展虽然比以前有了很大的进步,但在其发展过程中由于受到其他因素的影响,因此,关于高层建筑结构抗震性能设计依然没有得到足够的重视,在高层建筑的抗震性方面仍然有很多缺陷。针对这些缺陷,在高层建筑结构抗震性能施工时一定要根据具体的项目情况进行具体分析,完善整体布局,选择合理的抗震体系和抗震施工技术,以此来提高高层建筑的抗震性能,降低地震灾害对高层建筑的破坏,从而有效保护人们群众的生命及财产安全,促进国民经济的健康发展。
参考文献
[1]卢森,宋臻,汪黄翔.住宅高层建筑结构抗震的优化设计[J].江西建材,2016(1).
[2]李晓硕.现代建筑结构设计中的剪力墙结构设计优化措施分析[J].建材与装饰,2017(12).