关键词:建筑施工抗震技术;技术原理;技术方法
地震灾害具有破坏力大、可控性差、预测性难等特点,一旦发生地震灾害对于房屋的损害极大,现代建筑行业中抗震设计已经成为房屋建筑设计的重要内。经过行业相关人员的不懈努力,当前我国房屋抗震技术研究已经取得了一定的成就,可以明显提高房屋的抗震性能,下文就房屋建设施工中常见的抗震技术进行简要的总结归纳。
1 现代建筑工程中抗震技术的发展现状
我国是一个地震多发国家,地震区分布广泛,强震频发。许多城市都位于地震区,因此房屋地震的防治尤为重要。2008年汶川地震造成500多万栋房屋倒塌,近7万人丧生,其中大部分是由于房屋倒塌造成的。由此可见,地震灾害的破坏是由地震波对建筑物整体稳定性的破坏引起的,因此应用和推广房屋建筑抗震技术的重要性是可以想见的。近年来,在地震频发的背景下,世界地震多发国家对建筑工程抗震技术的研究越来越受到重视,其中以日本最为突出。建筑工程抗震技术的研究目前处于世界先进水平。在实际建筑工程中,完善抗震工程措施,开展隔震减震技术的研究与开发,对于有效减少地震灾害造成的人员伤亡和经济损失具有重要意义。目前,世界各国在房屋建筑质量管理方面都加大了监督力度,严格防止因质量问题造成的房屋不稳定问题。并在科学规划建筑基础、合理选择房屋结构、使用抗震材料、采用建筑隔震技术等方面得到逐步推广和实施。
2 建筑工程施工中结构抗震技术原理、抗震规划根本准则
2.1 建筑工程施工中结构抗震技术原理
地震发生时会释放出大量的能量,这些能量以地震波的形式进行传送,传送过程中会使得建筑物发生剧烈的震动,当地震等级较高时,地震波能量更大,可能会导致房屋结构损坏或者整体探讨。房屋结构受到地震的震动情况与建筑自身的阻尼关系较大,一般情况下,建筑阻尼较高时,可以吸收及损耗部分能量,建筑物震动的幅度就会较小,相反,建筑阻尼较小时,建筑物受震动的幅度较大。通过抗震设计能够提升建筑物阻尼,从而缓解震动,降低破坏。
2.2 抗震规划的根本准则及注意事项
房屋梁柱及墙体的平面位置对于其抗震能力具有较大的影响,因此,房屋平面及纵向布局设计时是结构设计的关键。为了切实提高房屋结构的抗震能力,房屋布局设计时要注意以下几点问题:房屋质量中心和刚度应重合,平面及纵向构件布局应做到整齐干净。为了避免房屋出现头重脚轻的不良现象,影响建筑结构的稳定性,纵向设计时可以适当的降低建筑中心高度,同时确保房屋纵向结构刚度及强度符合相关的施工要求。
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3 建筑工程施工过程中常见的结构抗震技术
就目前来说,建筑工程施工过程中常见的结构抗震技术主要有消能减震技术、隔震技术、主动控制技术、半主动控制技术、基础隔震等几种,下文就这几种结构抗震技术应用有关的问题进行简单的归纳分析。
3.1 消能减震技术
耗能主要是在建筑设计过程中,将建筑构件的一部分设计为耗能元件,以实现建筑的减震。此外,设计人员还可以在建筑施工过程中设置部分阻尼器,提高地震的减震效果。在消能减震设计过程中,阻尼器和消能元件在轻微地震的情况下呈现弹性状态,可以提高建筑物的减震效果,使建筑物结构具有较强的侧向刚度,从根本上增强了建筑物的抗震效果。在强震过程中,耗能阻尼器和耗能元件能有效降低能耗,进入非弹性状态,保证建筑物的减震效果大大提高,在很大程度上消耗了地震能量。该消能技术通过将地震能量导向特殊构件,可以有效地吸收和消耗机构的能量,降低结构对整个建筑物的影响。耗能的主要特点是:①安全。可以从根本上提高能耗装置的能耗效果,实现建筑物的保护效果,从根本上提高建筑物的安全性。(2)经济性。本发明具有明显的经济效益和低成本,能有效降低建筑工程成本。(3)合理。消能工的实际应用效果非常显著,可以有效地减小地震对建筑物的影响。
3.2 隔震技术
基础隔震技术是在建筑基础部件内安装一些隔震装置,增加房屋结构的自身周期,减弱地震能量。基础隔震技术应用过程中需要重点关注隔震装置的选择问题,隔震设备的牢固性要好,寿命要比较长,同时要有足够的承载力。要尽量选择比较先进的、优越的施工设备。最后使用过程中要做好隔震设备的维护保养工作,尽可能延长其使用时间。
3.3 主动控制技术
主动控制技术具体使用过程中主要是利用外部能源实现建筑工程的抗震,具体的实施过程中需要通过一定的技术手段对建筑物施加反方向的作用力,最终实现建筑物减震。主动控制技术的主要原理是通过传感器控制检测建筑物的动力响应及外部激励,然后将检测信号传送到计算机,计算机根据按照一定的技术程序计算出反作用力大小,然后利用外部能源决定抗震体系需要的作用力。就目前来说,建筑抗震施工中常见的主动控制抗震设备主要有主动拉索体系、主动质量阻尼体系、主动空气动力挡风板体系、脉冲发生器等几种。主动控制抗震方案的抗震效果较好,但该抗震方案对外界能量要求较高。
3.4 半主动控制技术
半主动控制技术主要通过掌控构件调整建筑结构在地震发生时的结构参变量,最终实现建筑结构抗震的目的。半主动控制技术对于外界能源需求量较小,实际的应用过程中可以采用铅酸蓄电池等弱电进行供电。就目前来说,建筑工程建设过程中主要利用断路器掌握调整整个控制系统,最终实现建筑工程动力特性的变更。现阶段常见的半主动控制抗震设备主要有可控制摩擦隔震设备、主动调整参变量质量阻尼器、可改变刚度装置、可改变阻尼器等。
3.5 基础隔震
基础隔震主要控制在建筑物基础结构部分,实现建筑物隔震效果的设计,保证建筑物的稳定性。例如,在大多数现代建筑中,钢筋混凝土材料通常用作建筑框架。通过控制勾践面积和钢筋混凝土框架的最小配筋率,达到抗震的最终目的。在建筑施工中,可在建筑物的墙体上设置钢筋混凝土结构,然后在墙体上安装一些特殊的阻尼材料,使其与圈梁连接,充分考虑建筑物的结构性能。进一步保证整个建筑结构的整体性,提高建筑的抗震承载力。基础隔震的特点主要包括:①适用范围广,可以充分考虑建筑结构的性能,为设计提供更准确的实际资料,从而达到最佳的抗震效果。(2)基础隔震措施逐步完善,形成了较为丰富的抗震体系,抗震结构逐步多样化。(3)基础隔震根据建筑物本身的结构确定抗震能力,建筑物的基础和内部结构设置需要抗震设计,一旦发生大地震可以很好地保护建筑物,从而保证建筑物内部人员的安全。
4 结束语
随着城市的迅速发展,高层建筑越来越多,高层建筑中人员众多,一旦发生地震等灾害,发生建筑坍塌等不良事故,很容易造成大范围人员伤亡,因此高层建筑建设中建筑结构抗震问题是工程施工的关键问题。本文就建筑工程施工中结构抗震技术原理、抗震规划根本准则进行了简单的分析,重点讨论了当前常见的几种抗震技术方法,仅为高层建筑建设施工工程中的抗震施工工作提供参考。
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[5]魏贤良.论建筑工程施工中的结构抗震技术[J].城市建设理论研究,2016(4)
论文作者:郭义弘
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/28
标签:建筑物论文; 技术论文; 建筑论文; 结构论文; 主动论文; 房屋论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;