论建筑工程施工中的抗震技术论文_田泽宇

论建筑工程施工中的抗震技术论文_田泽宇

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摘要:我国的许多地方靠近地震带,地震灾害的风险很高。因此,建设单位需要研究目前应用的抗震技术,做好建筑的整体抗震处理工作,提高建筑的抗震能力,尽量降低地震灾害对建筑结构和使用者的人身安全和财产安全威胁。在此基础上,施工单位必须应用高质量、高效率的建筑抗震技术,有效提高建筑的整体施工质量,确保人民生命和财产安全。

关键词:建筑工程;工程施工;抗震技术

1影响建筑物抗震能力的主要因素

1.1建筑材料

不同材料结构的抗震性能也不同:钢结构的耐震性较好、韧性较佳,最符合抗震材料的要求,但其造价及维护费用较高;现浇钢筋混凝土结构整体性好,造价低廉,有较大的抗侧移刚度,并且可保证结构具有良好的延性,但该材料在地震持续时间较长时,构件刚度会因裂缝的开展而递减;预应力混凝土结构在地震的烈度不大时结构不易被破坏,但是一旦混凝土开始压碎,预应力混凝土结构的承载能力就会急剧下降;装配式钢筋混凝土结构的最大的弱点在于连续性和整体性较差;框架节点等预制构件在接头和连接点存在薄弱的部位,不宜在高烈度地区采用;砖造的建筑物抗震能力较差;木结构的房子柔软性佳,但在地震中易发生火灾事故。

1.2抗震设计

随着经济社会的不断发展,我国在工程结构领域对抗震的研究逐步深入,抗震设计规范日趋完善,在建筑的抗震设计中考虑的问题也日趋全面,人们对建筑抗震设计的要求也越来越高。我国不断修订完善GB50011—2010建筑抗震设计规范明确了建筑抗震设计有关要求。目前,在提高建筑结构的延性方面,“强柱弱梁”“强剪弱弯”和“强节点弱构件”等理念已被广泛认可。一般情况下,建筑物的抗震设计应重视建筑结构的规则性,以简单方正为上,外观为不规则、一字型、L,T,U、十、双塔、退缩造型的建筑,曲折变化的结构,耐震力较差,因为发生地震时,这种建筑物的转折处较多,若施工不良,易发生断裂、倒塌。抗侧力结构和构件应设计成延性结构,并有意识的加强薄弱环节,提高结构的总体抗震性能。

2建筑工程施工中的抗震技术的应用

2.1建筑结构抗震材料的选择

要想保证建筑物的抗震性,就需要在选择相关材料时,要根据建筑物实际情况选择合适的材料。对于建筑结构的抗震性来说,选择建筑材料时,要选择延性良好的构件,并选择高强度的材料,而满足这一条件的材料就是钢结构,根据以往地震发生的实例来看,钢结构的抗震性能是比较好的,但是钢结构需要的成本比较高。钢筋混凝土结构整体性能比较好,造价也比钢结构低,能够发生较大的抗侧能力,具有一定的延性,但是这个结构也有一定的缺点,如果地震发生的时间比较长,就会使得构建的刚度随着裂缝的不断增加,将混凝土击碎。在施工方面来说,装配式的钢筋混凝土的结构比较容易施工,但是构件接头的强度比较低,所产生的次应力也比较低,使得整个结构的整体性比较低,因此,这就需要设计工作者能够根据当地的实际情况,选择科学的建筑材料。

2.2完善建筑立面、结构竖向布置抗震设计

结构体系的外形设计和结构刚度的变化均会使楼层发生较为严重的变形,主体结构竖向布置的过程中也需要注意多方面的内容:结构侧向刚度自下而上逐渐减小。为有效规避软弱层,应采取有效的措施避免上下层刚度发生突变。框架结构的楼层与相邻上层的侧向刚度比应在0.7以上,与相邻三层的平均侧向刚度比需在0.8以上。在框剪结构中,楼层与相邻上层的刚度比在0.9以上,底层嵌固层的刚度比在1.5以上。结构中需尽量规避软弱层,层间受剪承载力应在上一层的8成以上。结构上部楼层的收缩部分到室外地面的高度与房屋高度的比值若超过0.2,则上部楼层收进后的尺寸要为下部楼层水平尺寸的75%,上部楼层的尺寸不得超过下部外挑水平尺寸的110%,规定外挑尺寸在4m以内。楼层的重力需沿高度均匀分布,上部楼层的重力应在下部楼层的1.5倍以内。

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2.3具体技术的应用

2.3.1基础隔震抗震技术

建筑的基础隔震体系,其实就是在建筑物的基础以及上部结构之间设置上隔离层,将整个建筑物划分成上部结构以及隔震层、下部结构三大部分。在发生地震时,地震能量会通过建筑物下部结构向上部进行传递,其中绝大部分的能量被隔离层中的隔震装置所吸收,剩余一小部分的能量被传递到上部结构中。隔震装置的设置使地震产生的作用得到有效的降低,并进一步提升了建筑物的安全系数。在对建筑隔震技术的分析与研究之后发现,目前的建筑基础隔震技术越来越实用,并且越来越具有系统化,其中主要有摩擦滑移系统以及叠层橡胶支座隔离系统、摩擦摆系统等等。在目前建筑施工中,应用最为广泛的就是叠层橡胶支座隔离系统。同其他系统相比,该系统的稳定系数更好,整个系统主要通过一种硫化工艺的粘结技术来实现。

2.3.2耗能、减震和抗震技术

建筑物内适当位置必须安装耗能、减震和抗震技术装置,以增加建筑物地震时的阻尼值,地震的时候会消耗大量的能量。建筑中使用的构件具有弹性特征,当发生较小规模的地震灾害的时候,横向刚度会在动力作用下发生变化,从而控制建筑物的变形。当建筑工地发生严重地震的时候,构件处于非弹性状态。此时,建筑物本身的阻尼值高,能量吸收性大,并且可以有效地降低整个建筑物的振动效果。因此,该技术应用过程中采用的能耗组件是该技术应用的重点。

2.3.3半主动、主动控制技术

使用半主动控制技术时要对建筑结构参变量按照抗震等级标准的要求进行调整,掌控构件为调节载体,需要的外界能源量非常少,可以采用铅酸蓄电池等弱电形式进行电力供给。目前,此项减震技术应用时将断路器作为掌控构件,整个控制系统依托断路器装置进行控制,使得建筑结构动力特性出现了巨大的变化,可控液体阻尼、可改变等装置为经常使用的半主动控制装置。另外一种则为主动控制减震技术,该技术应用时对于外界能源的需求量非常大,发挥抗震作用的为反方向作用力,在该力与地震波的相互作用中,达到抗震的目的。作用机制为施工单位在建筑内部设置传感系统,如果建筑在应用过程中出现了地震波导致的震动、结构变形等情况,传感器便可以敏感的记录全部数据,之后会将数据传输至控制系统,系统平台便会对收集的全部信息进行计算分析,得出最佳的震动反方向力后,借助于外界力量向地震波施加压力,从而对抗地震强烈的震动作用。现阶段使用空气脉冲发生系统、气动挡风板体系等能够进行主动控制的装置可以有效地进行地震波的抗震减震处理。

2.3.4钢筋混凝土框架抗震技术

建设部门必须从以前建造的建筑和经历过地震灾害的建筑中分析提炼抗震技术运用的经验和教训,从而发现抗震作用较好的建筑框架结构,即钢筋混凝土加固框架。混凝土加固方法是指施工人员必须使用钢支撑组件和耗能支撑组件来将它们部署在地震力可以消散的位置。并且需要在建筑物整体框架的柱子间隔处安装钢支撑,从而科学有效地增强结构框架的稳固和抗震强度。在发生严重地震灾害时,逐层布置的框架和钢支撑框架能确保建筑物不会发生太大变形,放置在结构框架中的耗能支撑组件能够在地震袭击的时候吸收和处理大量的能量,从而最大限度地控制这种地震力对建筑物自身结构的不利影响。

3结束语

抗震技术在目前的民用住宅、工业厂房等类型的建筑中有着非常广泛的应用,依托该项技术建筑整体的使用质量明显提升,而且建筑抗震性以及强度也实现了有效的增强,所以要求施工单位要积极的学习与了解抗震技术,以此从不同技术应用要点出发,做好建筑的抗震施工工作,确保建筑工程有着非常理想的施工质量。

参考文献

[1]罗开海,保海娥,左琼.我国建筑抗震设防水准的历史沿革、现状及展望[J].地震工程与工程振动,2018,3804:41-47.

[2]王鲁华.村镇建筑抗震能力及实用抗震技术分析与研究[D].山东建筑大学,2017.

[3]李淑珍.既有建筑抗震加固改造设计项目的风险管理研究[D].中国科学院大学(工程管理与信息技术学院),2016.

论文作者:田泽宇

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期

论文发表时间:2019/6/19

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