论建筑工程施工中抗震技术的应用

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年3月7期(上)   作者:程治豪
[导读] 我国经济的快速增长离不开建筑行业的大力推动,但是随着建筑规模和数量的不断增长
        程治豪
        连云港瀛洲地产有限公司  江苏 连云港  222000
        摘要:我国经济的快速增长离不开建筑行业的大力推动,但是随着建筑规模和数量的不断增长,部分建筑工程位于地震高发地带,为了加强建筑的抗震性和安全性,必须要采用更加高质量的抗震技术进行施工,降低地震的隐患风险。在建筑工程施工中的抗震技术应用需要综合考量较多的因素,包括建筑的设计水平、施工方法和建材质量等,需要加强对抗震技术的应用探讨,期望能够探讨出更多的抗震技术应用形式,促进建筑工程抗震性能的提高。下面,文章就建筑工程施工中抗震技术的应用展开论述。
        关键词:建筑工程;抗震技术;施工应用
        引言
        地震是常见的自然灾害之一,每次发生,特别是6级以上大地震,往往会造成巨大的人员伤亡与财产损失。有研究表明,目前全球已进入地震活动高发期,全球6级以上地震发生次数近似呈指数增长:公元前2150年到公元1900年(4050年)共687次,1901年到2000年(100年)共5901次,2001年到2010年(9.5年)共1894次。由此可见,在20世纪的100年间,6级以上地震的发生频率约为过去4050年的8.6倍,频密度增加约348倍;在21世纪第一个10年间,6级以上地震发生次数达到了20世纪100年间的约1/3,频密度增加为20世纪的3倍,是过去4050年的2.8倍,频密度增加约1134倍。地震活动对全球范围内人类的生产生活构成的威胁越来越大。因此,在建筑工程施工必须要加强抗震技术的应用。
        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建筑施工中抗震技术应用
        2.1抗震接地设计应用
        接地设计是抗震技术应用的重要部分,能够充分起到抗震技术的重要作用,尤其是抗震技术中的接地设计较为复杂,对于设计的科学性和技术性要求都较高,必须做好设计质量的严格把控。在现代建筑行业中,建筑会受到四周环境的影响较大,所以通常情况下抗震和保护地都需要在大楼基础钢筋网中进行接地处理。比如电源TN-S5系统的应用,需要将底层变电设置引出接地,保障接地的安全性。主要原理在于建筑基础钢筋网可以起到自然接地网的良好作用,通过柱子的钢筋内部设计,能够在下线引出的同时直接将屋顶的接闪器进行链接,使楼层钢筋实现抗震的电位面,既能够保证系统设备的正常运行,又能够使建筑的抗震性能得到提高,从而达到保护人们生命和财产安全的重要作用。
        2.2半主动和主动控制抗震技术应用
        半主动抗震技术是通过控制部件使外部建筑结构的参数能够进行适当的调节,将控制作为调节载体,可以利用最低的外部能量发挥出微弱的电流影响,为实现抗震性能提供能量。在抗震技术应用时,可以将电键作为控制部件,将自动电键装置作为整个控制系统的核心,能够较大程度的改变建筑结构的动态特性,而半主动控制装置主要是由可控液体阻尼和可变装置组成。主动控制抗震技术在应用时,要格外注重地震等级边界对建筑结构参数的影响情况,由于抗震力属于反向力,需要基于地震波之间的相互作用发挥出抗震的性能,所以在建筑内还需要建立传感系统,使抗震技术更加完善。
        2.3基础抗震
        基础抗震主要是通过橡胶或支撑等物体的支撑结构性能,使地震对建筑造成的冲击力受到阻隔,从而降低地震造成的破坏影响。在实际的基础抗震应用过程中,要在建筑基础施工环节时做好特定位置的抗震施工,将抗震装置进行准确的设置,使地震能量能够通过抗震装置进行传输,并对能量的传输和影响范围进行合理的控制,达到理想的抗震作用。还可以采用钢筋砼、砼砌体、橡胶隔振垫等多种装置,在建筑基础底部或柱顶等位置进行设置,使基础和上方结构能够形成有效的隔离,将建筑结构力的作用进行改变,最终有效降低地震造成的建筑影响,如图1所示(请加图)。隔震体系还能够使垂直压缩强度升高,达到50-2000t的垂向荷载,并达到10-50cm的水平位移极限,充分保障了建筑基础初始刚度,对于地震力和风荷载都能起到显著的抵抗作用。即使地震较为剧烈,良好的结构柔性也可以通过滑动提高建筑的刚度,更加保障了建筑的安全性。采用基础抗震的建筑还能够表现出更强的持久性,有效延长了建筑的使用寿命,在低层和多层建筑中的应用较为广泛。
        
        图1 基础抗震图
        3结语
        总的来讲,建筑类型不同,其所具备的性能也有所不同。国家对于建筑业的发展极为重视,确保建筑安全是当前建筑业发展的重要保障。在开展建筑工程施工过程中强化抗震技术是确保建筑安全的重要基础。因地震灾害会严重威胁人们的生命和财产安全,对社会具有极强的破坏性,所以必须强化抗震技术应用以确保建筑物能更好地保障人们生命和财产安全。
        参考文献
        [1]王燕.探析建筑工程施工中的抗震技术要点[J].居舍,2020(20):81-82.
        [2]王洪伟,韩鹏.论建筑工程施工中抗震技术的应用[J].居舍,2019(33):53.
        [3]吴小婷.建筑工程施工中的抗震技术分析[J].江西建材,2019(08):104-105.
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