摘要:建筑工程施工中抗震技术是建筑结构整体设计中的重要组成部分,因此,有关人员应不断学习先进的抗震结构设计理念,对行业的发展趋势、各种先进的材料设备以及抗震方法要有充分的了解,同时要积极借鉴国内外抗震技术的成功案例以及经验教训,准确把握抗震结技术要点,并结合建筑工程具体的抗震等级要求对抗震工程施工设计方案加以优化,提高建筑工程整体结构的抗震性能,确保建筑工程稳定性以及相关人员的生命财产安全,提升建筑工程抗震技术的控制质量和水平。
关键词:建筑工程施工;抗震技术;控制要点
1导言
当前,建筑行业蓬勃发展,建筑工程数量逐渐增加,部分工程处于地震高发地带,在施工过程合理应用抗震技术可有效提升建筑的抗震性能,保障建筑处于特殊环境的安全性。施工环节抗震技术可受到建筑设计、施工方法以及建材等影响,因此,需要探索出抗震技术的具体应用形式,提高建筑质量。
2抗震技术原理及应用优势
当发生地震时,地心内部可产生较大能量,以能量波形式传递给周围建筑,此时受地震波的影响,建筑可能产生剧烈震动,当建筑的抗震性能不足以抵挡冲击波时,就会造成建筑倒塌的危险。建筑物抗震能力较弱时,对地震能量的吸收效果较差,地震时产生的振幅过大,可能破坏建筑整体结构。在施工过程,应用抗震技术可提升建筑本身的抗震性能,提高其对地震能量吸收效果,从而减小地震发生时建筑物的振幅,降低地震对建筑物造成的影响。
建筑施工过程,应用抗震技术主要有两点优势:第一,减小地震对建筑的破坏程度。施工时可使用隔震技术在建筑主体位置设置隔震层。例如:在建筑顶部安装反摆,当建筑处于地震环境中时,反摆会倒向地震作用力的反方向,同时产生反向速度,将地震作用力抵消,以减小地震对建筑的破坏力。第二,提升建筑的稳定性。在施工环节应从地基、设计、施工等方面保障抗震技术的应用。合理选择建材,保证材料抗震性能,展开基础施工,提高基础施工质量。施工人员要结合建筑对地基产生的压力,合理设计抗震技术应用方案,最大限度降低地震对建筑的影响。此外,还应考虑到建筑的衔接部分,保障建筑纵向刚度和自身重力的适应性。
3建筑工程施工中的抗震技术控制要点分析
3.1合理选择建筑材料
建筑材料的选择在建筑工程施工中起到最基础的作用,一个最优的土木结构设计如果在建筑材料选择上出现了问题,此结构将无法应用于实际。但无限加大材料自身的强度等级无疑也是不科学的,首先增加不必要的成本,其次高强度的建筑材料必然会有着更大的体积与质量,使得建筑失去了它本身的美感。钢筋材料是建筑工程中使用最普遍的材料,因此对于建筑工程抗震性能好坏直接在于钢筋材料的质量。由此对于这一决定因素,在进行实际的建筑工程施工与施工时,需要根据不同的结构要求以及设计要求来确定钢筋的性能参数以选出对应型号的钢筋。再给建筑工程结构进行钢筋选型时需要充分考虑结构不同方向的受力情况,也同样需要考虑到材料的抗震系数。除此之外还需要考虑到建筑成本的因素最终才能选择出最为合适的钢筋材料。
3.2建筑结构形式的选择要科学合理
在目前的建筑工程施工中,钢筋混凝土结构是比较常用的结构类型,其具有较好的整体性、延伸性和经济性,然而一旦遭遇持续性地震作用的影响时,钢筋混凝土结构会在地震荷载的持续作用下出现刚度下降的情况,并造成开裂等问题的出现,严重影响建筑结构的抗震能力,虽然新型钢筋混凝土结构的施工简单易行,然而其在形变以及强度等方面还存在一定的缺陷。此外,钢结构虽然具有较好的抗震能力,但是其成本造价相对较高。因此,工作人员应综合分析建筑工程施工现场的具体地质特点、地震烈度等级以及工程投资成本等多种因素,合理选择建筑工程的结构类型,以保证建筑结构的抗震性能,并提高抗震结构设计的经济性。
3.3支撑技术
为解决设计因素导致建筑结构抗震性能不佳的问题,施工方应大力研究以往地震对建筑的损害情况,从中吸取经验和教训,在施工过程重点对建筑框架设计的合理性进行分析,同时使用钢筋框架进行支撑。在应用支撑技术时,施工人员利用各类支撑构件或者减震支撑等,当墙体和支撑物的高度增加500mm时,应使用型号为φ6的钢筋进行水平拉结,保障钢筋伸入墙体长度>1000mm。在结构柱纵向筋位置自圈梁顶部开始,使用等级C20混凝土,并用I级钢筋进行搭接,长度为钢筋直径35倍。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在建筑结构产生抗震力的位置将作用力抵消,同时将支撑钢架设置在建筑框架不同柱体间隔处,这样可更好地提升框架结构的抗震强度,保障建筑整体结构的稳定性。当建筑区域产生地震灾害时,利用这类结构框架以及钢架支撑等,可保护建筑,防止其产生较大的变形。此外,设置在建筑框架内部的耗能支架,可在吸收地震发生时产生的巨大能力,进而控制地震产生的作用力,防止其对建筑结构造成破坏性的影响。
3.4做好基础抗震
在施工环节,应用此类技术时,主要是通过支撑、橡胶等物体,利用支撑结构的性能,将地震冲击力阻隔,从而达到良好的抗震效果。在操作过程,应在建筑基础施工环节对特定位置展开抗震施工,设置一种抗震装置,将地震能量进行传输,并控制能量的影响范围,进而实现抗震目标。可使用砼砌体、钢筋砼等结构进行地基施工。还可使用橡胶隔振垫,将其设置在建筑基础底部位置或者柱顶之间,将基础与上方结构相互隔开,改变建筑结构力作用效果,减轻地震作用力。这种隔震体系具有较高的垂向压缩强度,垂向荷载可高达50~2000t。与此同时,水平位移的极限可达10~50cm,水平方向的刚度形变量较小,处于0.25~1.8kN/mm,这种施工技术的应用可保障建筑基础初始刚度较大,不但能抵抗轻微的地震力以及风荷载,而且当发生强烈地震时,结构具有良好的柔性,可产生滑动,提高建筑刚度,保障建筑安全。此外,应用基础抗震施工技术具有良好的持久性,使用寿命>70年,适合应用在低层、多层等建筑当中。
3.4加固技术
相较于传统的抗震加固,隔震技术是将硬抗的力量转变成疏导力量。同时,隔震技术仅仅是对基础部分进行施工,对上部结构几乎没有影响。建筑工程中,加固钢筋混凝土结构的抗震设防烈度大多为8度五层建筑物,并使用叠层橡胶垫进行隔震。加固目标,其防烈度为8度。不隔震时,建筑上部结构产生的地震震力不低于6度。另外,上部结构必须为8度。针对建筑物,隔震可选择地下室柱头,在结构下方3.2m框架地下室。其中,地下室顶板应选择厚度为250mm的土板,材料最好为钢筋混凝土,刚度较高。楼高适中,并考虑到隔层加固能够带来的经济效益,建议将地下室柱隔断改为柱头隔震。从构成上看,其直径为300mm橡胶垫,不同柱子都需要有铺垫。接下来,可以对隔震层进行施工,设计好上部结构,确保叠层橡胶隔层可以满足相应的位置要求。在此基础上,隔震支座应当要和上下部结构之间进行牢固连接,充当必要的隔震层。
地下室柱在加固过程中,室柱基础必须稳定,同时确保足够的刚性,为隔震支座设置好支点。另外,室柱必须围套,扩大建筑物结构柱下已有的平面。而牛腿,应考虑隔震支座以及支墩空间。支墩浇筑,应控制好上下围套,支墩处还必须留出适当的间隙。围套设计应符合适当的强度,在支墩间设置钢契块,各项施工结束后使用千斤顶来将上部予以顶起,及时撤出钢契块,最后将千斤顶予以卸掉。分析隔震结构,在在8度的地震力作用下,楼层剪力、层间位移角,明显要低于地震出现前的结构框架。隔震后,上述比值为0.16。如果设防烈度有所下降,从8度减小至6度才能满足减震系数0.25。此时,隔震层可以符合承载力的基本要求,建筑上部部件无需采取任何的抗震加固方案,实现既定目标。
3.5控制技术
在施工过程应用控制技术提升建筑的抗震性能主要分为两种类型,其一为半主动控制;其二为主动控制。在半主动技术应用时,主要利用断路器对建筑构件进行控制,进而控制建筑的结构动力,同时还可使用半主动装置转变液体阻尼,施工人员应结合建筑物抗震等级以及结构参数等合理调整建筑构件,并将其作为载体,利用铅酸电池提供电力。在主动控制方面,此装置运行需要大量的外界能源,在地震发生时可产生反向力,和地震波之间进行相互作用,实现抗震目标。施工过程可在建筑物的内部建立传感系统,当系统工作过程中感受到地震波震动或者建筑结构发生变形时,可利用传感器将所有数据进行记录,数据自动传输到控制系统的当中,经系统对数据分析和计算之后,获取最接近的反向震动力,利用外界力对地震波进行施压,抵挡地震作用效果。当前施工过程常使用气动挡风板、空气脉冲两种控制系统处理地震波。
4结论
综上所述,在建筑工程施工过程中,抗震技术可应用在多种类型的建筑当中,有效提高了建筑结构的稳定性和抗震强度。因此,施工人员在施工过程,应提升抗震技术的应用意识,结合建筑实际抗震要求,使用规范的施工工艺,保障建筑质量,提升其抗震性能。
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[3]胡舜文.论建筑工程施工中的抗震技术[J].绿色环保建材,2019(03):168.
论文作者:高宁霞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/6
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