建筑工程抗震措施

刘会强

引言：随时社会的不断发展，在城市人口不断增多、用地日趋紧张的情况下，地形地貌、地质及工程地震条件比较复杂的城市中，建筑抗震问题应引起我们足够的重视，本文针对这一现实问题，就如何提高建筑物的抗震减震能力，提出相应的抗震减震措施。

建筑地震成因分析

地震成因主要有以下几种：（1）诱发地震：由于人工爆破、矿山开采及工程活动（如兴建小水库）等引发的地震。（2）火山地震：由于火山爆发，岩浆猛烈冲出地面时引起的地面振动。（3）陷落地震：由于地表或地下岩层因某种原因（如较大地下溶洞或古旧矿坑的塌陷和崩塌）导致的地面振动。（4）构造地震：由于地壳的构造运动使得地壳岩层在其薄弱部位突然发生断裂、错动而引起的地震。由于地球的外壳由大小不等的板块组成，“漂浮”在地幔塑性软流层上，随着地幔物质的流动而缓慢的移动，加上地球的自转和公转产生的离心力使板块之间产生一定的相对位移，由于板块位移方向与大小各不相同，板块之间产生相互作用，在岩层中产生应力，当超过岩层自身强度时，就会发生断裂或错动，引起地震。

建筑工程抗震减震的对策

建筑工程抗震设计

对于地震灾害，应贯彻预防为主的方针，而其中最根本的是搞好抗震设防，提高工程结构的抗震能力，做好抗震设计。所谓“建筑抗震设计”是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，是进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。地震有难于把握的复杂性和不确定性，要准确预测建筑物所遭遇的特性和参数，目前尚难做到。在结构分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、材料时效、阻尼变化等诸多因素，也存在着不确定性。因此抗震问题不能完全依赖计算结果，而是应该立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念，往往是构造良好结构性能的决定性因素。抗震设计主要有如下几点：（1）选址应选择对建筑抗震有利的地段；（2）建筑的体型力求简单，规则，对称，质量和刚度变化均匀；（3）抗震结构体系，应符合以下要求：①具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；②具有多道抗震防线，避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力荷载的承载的承载能力；③具有合理的刚度和强度分布，避免局部削弱或突变形成薄弱部位；对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。（4）抗震结构的各类构件之间应具有可靠的连接；（5）非结构构件（维护墙，隔墙，填充墙）要合理设置。应当指出，强调抗震设计重要，是为了抗震计算创造有利条件，使计算分析结果更能反映地震时结构反应的实际情况。

建筑结构的主要隔震措施

建筑物基础设置隔震装置减震。这一种隔震措施主要是在建筑物的基础与上部建筑之间设置特殊装置，减少地震向上传递，最高可减少地震对建筑物传递能量的2/3，但是，这种措施的缺陷是不适用于高层建筑，因为在高层建筑设置这种装置会延长建筑结构自身的自振周期，起不到减小地震对建筑物损害的目的。通常采用的办法有：摩擦滑移隔震、粘弹性隔震等几种，设置的装置有橡胶垫、混合隔震装置等。

选择合理的结构布置方案.在抗震结构的概念设计中，十分重视结构布置方案。从减震的角度看，结构的平而布置应力求简明但适当的减震措施亦可使复杂的结构得以实现。此外，抗震概念设计排斥抗震缝。利用抗震缝将结构划分成若干子结构，通过给每个子结构施加侧向约束，利用抗震缝中的吸能器消耗子结构的能量，从而形成了结构联合振动控制体系，吸能器为结构提供水平控制作用，往往可以大幅度地降低结构振幅.

對建成建筑物的抗震加固.在对建筑物的地基或基础进行隔震设计时，我们一定要在建筑物没有动工以前按照隔震设计的措施，完成相应的工作。最迟也是在建筑物的施工过程当中，在建筑物的关键部位设置特殊的隔震装置。然而，建筑物建成以后，如果想对其进行抗震加固，就要采用增加阻尼的办法，在建筑物的结构上重新添加消能减震装置。

在抗震缝中作隔振，减少碰撞.当建筑物长度过长或不规则时，都要按规范设置温度伸缩缝，在抗震设防区均按防震缝设置。抗震缝一般设置在建筑层数、质量、刚度差异过大处、可能在地震时引起应力或变形集中造成破坏的部位。防震缝应在地面以上设置。防震缝的宽度应根据设防烈度和房屋高度确定，对多层房屋可采用50～100 mm，对高层房屋可采用100～150 mm。钢结构防震缝的宽度不应小于相应混凝土房屋缝宽的1. 5倍。若能够在防震缝中作隔振处理，分析其宽度的科学性，主动减振，这样可以为防止设缝后相邻建筑发生碰撞而导致房屋破坏的问题。如果将抗震缝盖板设计成一种耗能装置，一举多得，可以达到耗能减震的目的。

隔震减震技术的实施

传统建筑物的上部结构固接于基础，地震时，地面震动引起建筑物的振动反应会被放大。隔震，指在基础和上部结构之间设置一个专门的柔性隔震层（包括橡胶支座和耗能元件，如铅阻尼器、钥棒阻尼器、粘弹性阻尼器和滑板支座等）。隔震层使基础和上部结构隔离开来，阻隔地面运动的能量向上部结构的传递，从而减小建筑物上部结构的地震反应.减震体系，就是把结构物的某些非承重构件（如支撑、剪力墙、连接件等）设计成消能杆件，或在结构的某部件（层间空间、节点、联结缝等）装设消能装置。在风或小地震时，这些消能杆件或消能装置具有足够的初始刚度，处于弹性状态，结构物仍具有足够的侧向刚度以满足使用要求。当出现中、强地震时，随着结构侧向变形的增大，消能构件或消能装置率先进入非弹性状态，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震能量，使主体结构避免出现明显的非弹性状态，并且迅速衰减结构的地震反应（位移、速度、加速度等），从而保护主体结构及构件在强震中免遭破坏，确保主体结构在强地震中的安全。

综上所述，建筑物震害大部分是由于地震时的晃动使结构构件遭到破坏，从而使建筑物不能支持自身的重量而倒塌，以致造成人员伤亡、生命线工程和公共设施的破坏。建筑抗震减震就是对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震构造措施，以达到结构抗震的效果和目的。

参考文献

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[2]《建筑结构荷载规范》（GB50009―2001）.

[3]郑建杨.建筑物结构抗震若干问题探讨[J].科技风， 2010（6）.

[4]中国建筑科学研究院，中国建筑标准设计研究所. 建筑结构隔震构造详图[M].北京：中国建筑标准设计研究院.2009.

[5]孙晓霞.概念设计与措施[J].山西建筑，2008，34（33）.

（作者单位：河北建翔建筑工程有限公司）