论建筑工程中的结构抗震技术

摘要：本文说明了建筑抗震设计的必要性与原则，根据现在地震的危害简要阐述了结构抗震技术在建筑工程中的应用。

Abstract:This paper explains the necessity of building aseismic design and principle, according to the harm of the earthquake now describes structure seismic technology in architectural engineering application。

关键词：建筑工程；结构抗震；技术

Key words: constructional engineering；structure seismic；technology

中图分类号：TU973+.31文献标识码：A 文章编号：

我国是一个地震多发的国家，也是一个人口众多的国家，为了保障建筑内人员的安全需要对建筑工程做好抗震技术的结构设计。

1建筑抗震设计的必要性

地震是地壳运动在某些阶段发生急剧变化时的一种自然现象。据统计，全世界每年发生的地震约达500万次，其中绝大多数地震由于发生在地球深处或者它所释放的能量小而人们难以感觉到；而人们感觉到的地震，也即有感地震，仅占总量的1%左右；能造成灾害的强烈地震则为数更少，平均每年十几起。然而，就是这些每年为数不多的地震，却给人们带来了无可挽回的巨大经济财产损失和触目惊心的人身伤亡事故。据有关方面对世界上130次伤亡巨大的地震震害资料所做的统计表明，95%以上的伤亡是因为无抗震能力或抗震能力低的建筑物倒塌而造成的。典型的例子如，日本是个多地震国家，政府一贯重视建筑物抗震设计，其防震设施和技术相当先进，建筑物通常具备了抗御7~8级地震的能力；而阿尔及利亚当地房屋建筑质量普遍低劣，抗震性能差，地震时易坍塌。由此可见，对建筑物进行有效的抗震设计是减轻地震灾情最有效、最根本的措施。

2抗震概念设计的基本原则

2.1选择对抗震有利的场地和地基

建筑物的抗震能力与场地条件有密切关系。历次地震调查表明，同类型的建筑物，由于建造场地不同，破坏程度会有很大差别。应避免在地质上有断层通过或断层交汇的地带，特别是有活动断层的地段进行建设。

2.2合理规划，避免地震时发生次生灾害

地震造成的次生灾害有时会比地震直接造成的社会损失更大。避免地震时发生严重的次生灾害，是抗震工作的一个很重要方面。在地震区的建筑规划上应使房屋不要建得太密，房屋的距离以不小于1~1.5倍房屋高度为宜，以便为地震时人口疏散和营救以及为抗震修筑临时建筑留有余地。要避免房高巷小，以免地震时由于房屋倒塌而通路阻塞；公共建筑物更应考虑地震疏散问题，一般可与防火疏散同时考虑。

2.3选择合理的抗震结构方案

建筑结构体系应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素，经技术、经济和使用条件综合比较后确定。所选定的结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径，具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力，避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。

2.4非结构构件的处理

非结构构件包括持久性的建筑非结构构件和支承于建筑结构的附属机电设备。建筑非结构构件，一般是指在结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧立荷载的构件，如内墙壁、楼梯踏步板、框架填充墙、建筑墙版等；建筑附属机电设备指为现代建筑使用功能服务的附属机械、电气构件、部件和系统，主要包括电梯，照明和应急电源、通信设备、管道系统，采暖和空气调节系统，烟火监测和消防系统，公用天线等。

在地震作用下，建筑中的这些构件会或多或少地参与工作，从而可能改变整个结构或某些构件的刚度、承载力和传力路线，产生出乎意料的抗震效果，或者造成未曾估计到的局部震害。因此，有必要根据以往历次地震中的宏观震害经验，妥善处理这些非结构构件，以减轻震害，提高建筑的抗震可靠度。

3抗震结构原理

3.1框架结构抗震

框架结构空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇筑成各种需要的截面形状。

3.2剪力墙结构抗震

剪力墙结构指的是竖向的钢筋混凝土墙板，水平方向仍然是钢筋混凝土的大楼板搭载墙上，这样构成的体系，叫剪力墙结构。剪力墙的主要作用是承担竖向荷载（重力）、抵抗水平荷载（风、地震等）。风（或地震）从一面来，那么板有一个相当的力与它顶着，沿着整个竖向墙板的高度上相当于一对的力，正好像一种剪切，相当于用剪子剪楼而且剪楼的力越往下剪力越大，因此，把这样的墙板叫剪力墙板，也说明竖向的墙板不仅仅承重竖向的力还应该承担水平方向的风（或地震）荷载，包括水平方向的地震力和风对它的一个推动。

图2 框架-剪力墙结构图

4 抗震施工技术要点

5.12大地震造成房屋大面积严重倒塌，但有少数砌体结构的房屋却经历了高震级的考验，此情况一方面说明现存砌体结构房屋在设计和施工方面存在巨大缺陷，另一方面也说明砌体结构经过合理的设计和精心施工，也能够抵抗较大震级的地震破坏能力。因而，此方法得到广泛的应用，具体如下:

3.1混合结构内外墙在每个楼层1400mm砌筑高度以上部位应同时咬槎砌筑，不得留直槎。上部不能同时砌筑而必须留置的临时间断处应砌成斜槎，斜槎长度必须不小于高度的2/3。

3.2与构造柱相邻的砖墙应砌成马牙槎，每一马牙槎沿高度方向的尺寸不宜超过300mm。在墙体施工时，应根据马牙槎的尺寸要求，从每层柱脚开始，先退后进，以保证柱脚为大截面。相邻砖墙马牙槎的最小间距必须满足构造的设计截面尺寸。

3.3墙与构造柱应沿墙高每500mm设置两根Φ6水平拉接钢筋联结，每边伸入墙内不应少于1000mm。后砌的非承重墙与承重墙交接处，除应在承重墙留阳槎外，还应沿墙高每500mm配置2根Φ6钢筋互相拉结，钢筋伸入每边墙内的长度不应小于500mm。

3.4构造柱的纵向钢筋搭接位置应从每层圈梁顶面开始。当混凝土等级为C20，钢筋采用I级钢筋时，搭接长度为35倍钢筋直径，采用I级钢筋的末端应加弯钩。纵向钢筋的混凝土保护层厚度为20mm。

3.5构造柱必须与圈梁联结，在柱与圈梁相交的节点处应适当加密柱的箍筋，加密范围在圈梁上、下均不应小于1/6层高或500mm。箍筋间距不宜大于100mm。构造柱的箍筋直径均采用Φ6，箍筋端部应做135°弯钩，弯钩的平直长度不应小于60mm。

3.6构造柱和圈梁的混凝土强度等级宜为C20，其骨料的最大粒径不大于20mm，混凝土的坍落度一般以50mm～70mm为宜。新老混凝土结合处须先用水冲洗润湿，再辅以20mm～30mm厚的水泥砂浆，然后浇灌新的混凝土。

3.7钢筋混凝土圈梁的纵向钢筋搭接长度和锚固长度均为35倍钢筋直径(C20混凝土，I级钢筋)。采用I级钢筋的末端应加弯钩，混凝土保护层厚度为25mm。L形或T形圈梁在转角处要按设计要求增设附加筋。