探讨混凝土结构在地震中的破坏

2015-04-16李涛

建材与装饰 2015年37期

关键词：抗震建筑物强度

李涛

（身份证号：500221198710026617 重庆市 400020）

探讨混凝土结构在地震中的破坏

李涛

（身份证号：500221198710026617 重庆市 400020）

混凝土是建筑工程中的重要原料，在建筑工程中起到了关键作用。混凝土施工技术在建筑工程中的广泛使用，大大地推动了建筑工程行业的快速发展。但是混凝土结构通常会受到自然灾害的影响，特别是地震的影响。本文综述了混凝土在建筑工程中应用现状、地震对混凝土结构和强度的影响、混凝土结构加固方法分析等内容。

混凝土结构；地震破坏；强度分析；加固方法

引言

随着我国建筑工程业的快速发展，混凝土施工技术得到了广泛地应用。正是由于各种技术在建筑工程中的使用，促使了我国建筑业的快速发展。混凝土施工技术就是在建筑工程施工中广泛使用的一种技术，一方面因为施工技术的不成熟；另一方面是因为我国自然环境复杂，导致了建筑工程中混凝土结构经常会遭到破坏，这种情况是一种不可避免的现象，特别是地震对建筑物混凝土结构造成的破坏是巨大的，所以要加强混凝土的抗震研究，保证人们的居住安全。

1 混凝土在建筑工程中应用现状

随着我国社会的快速发展和现代化进程的向前推进，建筑工程业在我国得到了迅速发展，但是发展的过程中也存在着很多的问题，而混凝土施工技术在建筑施工中的应用取得了一定的成效。另外，随着混凝土施工技术在建筑工程施工过程中的广泛使用，混凝土施工技术的好坏就越来越决定了建筑物的质量。

混凝土是一种新型的建筑材料，它主要由水泥、水、细骨料、化学外加剂、等原材料按一定比例配合而成，它是一种很好的人工建筑石材。在建筑工程业发展中，混凝土是一种很好的建筑材料，在建筑工程施工中起着至关重要的作用。目前，混凝土施工技术被广泛地应用到各种土建工程中，比如道路工程、房屋建筑工程、桥梁建筑工程、水坝建筑工程等。

2 地震对混凝土结构和强度的影响

2.1 地震对混凝土早期强度的影响

有研究人员做了混凝土强度检测实验，实验内容是将不同龄期（12h、24h、72h等）的混凝土放到震动台上，7度震动后对其强度进行检测，同时将受震的混凝土模块和为首震动的混凝土模块进行对比分析，而实验和对比结果显示：在浇筑早期受到震动的混凝土的强度有所损失，而且早期（12h）受震的混凝土强度损失很明显，损失强度可达17%，但龄期为72h的混凝土模块的强度损失要远小于早期12h的，损失率只为4%左右。另外，研究人员对不同龄期的混凝土模块进行了不同程度震动下的结果分析，发现不同地震震动下的混凝土经过养护（一般养护时间为一个月左右）后，混凝土强度得到了很好地恢复。

2.2 混凝土受破环及性能的分析

有关混凝土受震破坏的研究发现，混凝土结构受震破坏主要表现在结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层、柱端与节点的破坏较为突出、砌体填充墙破坏等方面。具体来说就是某些混凝土结构的质量和强度存在着很大程度的不均匀性，这就使得结构存在着层间强度薄弱的楼层，当发生地震的时候，这些薄弱的楼层就容易发生变形，很容易受到地震的破坏；同时钢筋混凝土框架结构的一般受破坏表现为梁轻柱重、柱顶要比柱底重，发生地震时这些结构就容易受到地震的破坏，特别是角柱和边柱更容易受到地震的破坏，这些破坏主要表现为柱端弯曲破坏，当震害较轻的时候柱子发生水平或者斜向断裂，而震害较重时混凝土被压酥，导致钢筋外漏或者钢筋绷断；还有就是砌体填充墙由于刚度大、承载力低，当受到地震破坏时（特别是严重地震时），填充墙发生裂缝。

宏观上说混凝土是骨料和水泥浆组成的两相材料，但是从微观角度看它又是三相材料，这说明了混凝土材料具有很强的复杂性，有研究人员发现在骨料表面的水泥浆体结构与水泥石中的结构有着明显的区别，这就是影响混凝土抗地震破坏性能的关键，这个骨料表面的水泥浆体是混凝土中最薄弱的环节，这个环节是决定混凝土抗震能力的关键。当受到地震破坏时，最初的裂缝处非常容易产生应力集中，这就导致了裂缝迅速扩展，从而造成了混凝土材料的破坏。

3 混凝土结构加固方法分析

3.1 抗震加固的原则

我国自然环境复杂、地震时有发生，地震给建筑物造成了极大的破坏，混凝土结构也很容易遭到破坏，所以说为了加强建筑物的质量和结构安全，就要加强建筑物本身的抗震加固，但是在建筑物抗震加固过程中要遵循一些主要的基本原则，这些原则主要包含了以下方面：①建筑物在进行抗震加固之前要进行科学地、专业地检测、鉴定，这样才能保证建筑物加固的合理性，同时要考虑到建筑物的重要性和经济合理性，拆除对抗震没有意义的加固；②对建筑物的加固处理要有目标建筑物和重点加固对象，比如说医院、学校、养老院、储油设施、水库等重点工程，要加大对这些建筑和工程的加固工作；③建筑物的抗震加固是针对整体结构而进行的，通过加固要提高结构的变形能力，能够有效地防止地震中出现的损毁。

建筑物的抗震加固其实就是通过改变建筑结构，从而改善抗震性能。抗震加固时还要参照以下原则：①建筑物结构的抗震鉴定是实施建筑加固的前提，实施建筑加固之前要进行充分地结构抗震鉴定；②在进行建筑物加固之前要进行充分的建筑结构调查，这样有利于制定出合理的加固方案；③在选择建筑加固方案时，要充分地考虑到建筑结构的总体抗震性能，因为建筑加固不是进行局部加固，而是要进行整体加固；④建筑物加固以后，要求建筑物各楼层综合抗震能力不宜超过下一楼层综合抗震能力的20%；⑤建筑物加固之后，要保证混凝土框架中少出现短柱、短梁或强梁弱柱等不利于结构；⑥对建筑物实施加固时，要尽可能地保证不改变原有的结构；⑦加固方案用增设抗震墙体、增设层间支撑时，要防止结构出现局部应力集中，预防内力的重分布的情况出现从而破坏结构；⑧对建筑物进行加固时，既要考虑结构的安全性，也要考虑建筑的适用舒适性，而且还要考虑到加固施工成本、考虑到施工对人们生活的影响问题。

3.2 抗震加固的方法分析

随着科学技术的发展和对建筑工程研究力度的加大，在对建筑物的加固过程中，有许多可以选择的方法。从建筑承载能力方面考虑，可采用卸载法、加大截面法、混凝土置换加固法、外包钢（或外粘钢板）加固法、粘贴纤维复合材加固法、增设墙体法、钢管约束加固法等；而从能量的摩擦耗能方面考虑，可以采用消能减震法、隔震加固法等；从混凝土结构节点方面考虑，可以采用柱外包角钢加固法、混凝土构件增大截面法、节点外贴碳纤维加固法、节点粘钢加固法等。这就要求在进行建筑物抗震加固时要充分地考虑的各方面的因素，最终达到最好的加固效果。

4 我国建筑工程混凝土施工技术的发展前景

随着社会的快速发展，人们对生活的水平要求越来越高，其中居住环境就是人们最为关心的，但是由于建筑施工技术发展水平有限，再加上自然环境的复杂性，给建筑安全带来了很大隐患。不过我相信随着科技的发展和建筑施工技术的不断完善，特别是建筑物的抗震加固技术的完善，人们的生活一定会得到更大的保障，而且我国建筑业也迅速地发展。