建筑抗震施工技术的应用研究

时间:2022-05-21 06:24:11

建筑抗震施工技术的应用研究

摘要:我国个地震频繁的国家,据不完全统计,每年大约有一千多次有感地震发生于我国,其中6级以上的地震年发生率至少一次,而且地震灾害造成的损失,譬如今年的雅安大地震。为了抵抗地震灾害,我们需要加快建筑抗震技术的研究和利用,截止到目前为止,我国已经形成较为系统的抗震技术体系。本文将在对我国建筑抗震技术发展状况作出简单阐述的基础上,引出建筑抗震技术的组成研究。

关键词:地震,建筑抗震,施工技术

中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:

一、我国建筑抗震施工技术应用现状

我国地处亚欧大陆的东端,在亚欧板块和太平洋板块的交界位置,由于后者板块薄度低、密度大、位置低,在往西面方向作水平位移的时候,就会俯冲比较高的亚欧板块,两个板块的挤压碰撞,从而导致板块之间的岩层发生变形和断裂等地质灾害,这也是我国地震频发的罪魁祸首。据不完全统计,我国每年发生一千多次有感地震,其中6级以上的地震至少发生一次,伤亡率大约为30%。譬如2008年5月12日我国四川省汶川发生氏8.0级地震,很多高层建筑在地震撼动之下,几乎全面倒塌,而在此之前,我国已经开始研究建筑抗震技术,20世纪初,地震学家就提出静力计算法,这是一种现代化的结构抗震计算方法,另外刚性抗震理论、水平设计震度、基础地质构造类别、频谱解析法等,为建筑抗震技术理论的完善做出巨大的贡献。20世纪60年代,结构抗震专家以“振动结构”作为理论依据,并利用对地震观测数据进行分析,将“柔性抗震结构”理论成功应用到很多建筑的抗震设计中。今年的雅安地震,再次拷问我国建筑抗震施工技术的现状,很多建筑一夜之间被夷为平地,这从侧面反映出我国建筑抗震施工技术水平有待进一步提高,这也正是本文研究的意义所在。

二、我国建筑抗震的技术组成研究

从我国建筑抗震技术的发展状况可以看出,我国建筑的抗震技术值得我们深入研究,笔者利用在建筑抗震实践施工的机会,对建筑抗震的技术组成展开如下探讨:

(一)建筑结构耐震技术

建筑结构耐震技术,指的是建筑物在地震作用之下,能够忍受地震作用的能力。我国对这种技术的研究,分为两个阶段的设计特点:

(1)第n层剪力设计。采用公式进行计算,式中的Qn代表第n层的剪力大小;Z代表地震区域范围内的系数,以建设省公布值为准;Rt代表建筑物震动状态下的特性系数,是在综合分析建筑结构振动特性、场地特性等基础上得出的参数;C0代表建筑物标准的建立系数,该阶段采用的系数值为0.2。

(2)以高度31m-60m的高层建筑物为验算对象,结构保有水平耐力的计算公式为:,式中代表的是建筑每层之间的剪力大小;代表的是建筑物结构的特性系数大小,可以用公式计算,式中h代表结构阻尼系数,μ代表塑性率。

以上两个阶段设计,为结构抗震加固提供结构构件承载力和抗变形能力增强的依据,能够有效吸收地震的能量,譬如我国很多建筑物的钢框架增设,采用的就是这种设计原理。另外,框架柱用GFS材料包裹,并在竖向作用力下增加的轴向约束,以增加建筑的延性,也是我国建筑物耐震设计采用的技术手段。

(二)建筑结构减震技术

减震技术的原理是:在建筑物的内部结构中,以附加结构的形式设置耗能装置,一旦建筑物出现位移变形,就能够吸收作用下主体结构的地震能量,从而缓解主体结构的震动作用。

(1)主动减震。常见的有AMD、HMD、AVS、AVD四种系统,其系统设计原理是在建筑物的顶端位置上设置“平衡锤”等减震装置,大约为建筑物总体重量的1%。设置之前,需要利用计算机对地震的作用进行计算,然后模拟地震时的作用力,分别通过传感器、控制器、减震装置、结构,测试结构在减震装置下的地震反应。

(2)被动减震。系统设计原理是将斜撑、粘性体、钢板壁等设置在建筑结构的耗能位置上,起到往复式减震、摩擦式减震等效果。以金属阻尼器增设为例,将阻尼器安装在主体结构上,利用阻尼器的弹塑性变形能力,消耗局部屈曲的地震能量。

(三)建筑结构免震技术

我国建筑结构免震是采用基础隔震、中间层隔震、人工场地隔震、大空间结构隔震、塔顶隔震等方法,吸收和消耗地震的能量,以减少结构的震动。常用的隔震装置有橡胶支座隔震、滚子隔震、滑动支座隔震、摇摆支座隔震等免震技术。譬如我国建设行业广为推广的“局部浮力”抗震系统,利用水的浮力支撑整个建筑物,承当建筑物一大半的重量,最大限度减轻地基的承载力,并降低支撑结构的绝大部分刚性,成本高于普通建筑物抗震系统的2%,是目前我国大部分建筑物常用的结构免震技术。

三、结束语

综上所述,我国是个地震频发的国家,由于其建筑抗震技术水平比较高,因此其建筑物在地震中的破坏水平比较低。其中建筑结构的耐震技术、减震技术和免震技术,已经发展到一定的高度,我国在抗震设防方面,应该多加参考借鉴其他国家在这方面的成就,重点研究建筑结构耐震技术、建筑结构减震技术、建筑结构免震技术,形成全方位的建筑抗震施工技术组合,进一步提高建筑抗震方面的能力。

参考文献

[1]庄莉莉.建筑工程中的抗震施工技术分析[J].华东科技:学术版,2013,(1):78.

[2]罗全成.浅析建筑施工中的抗震技术[J].大科技,2012,(19):296-297.

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