建筑结构震害与抗震对策

吴 志 杰

(太原理工大学建筑设计研究院,山西 太原 030024)



建筑结构震害与抗震对策

吴 志 杰

(太原理工大学建筑设计研究院,山西 太原 030024)

通过分析建筑结构抗震研究现状，阐述了建筑结构震害的主要形式，并探讨了震害影响因素，提出了一些提升建筑结构抗震能力的措施，有利于保障建筑结构的稳定性，减小地震灾害对建筑物的破坏程度。

建筑结构，地震灾害，抗震性能

在我国地震的发生次数非常多，在3000多年前我国历史上就出现了关于地震灾害的记录，进入明、清时期关于地震有着更多详尽的记录。由于地震灾害的多发，从古代我国劳动人民就开始注意建筑物的抗震设计，早在1000多年前建设的赵州石拱桥受到很多次地震灾害但依然未被破坏。现阶段，我国城市化进程不断推进，越来越多的人集中于城市区域，建筑物的抗震性能对于保障人们的生命财产安全显得越来越重要。地震灾害发生时会对地面上以及地下大量的建筑结构以及设施造成毁灭性的破坏。在现代化进程迅猛发展的今天，由于地震次生灾害导致建筑结构以及相关设施受到破坏，所带来的损失也是非常大的。建筑工程是民生工程中的重要组成部分，对于我国居民的生活以及城市发展有着重要的意义。和其他的工程建设项目相比较，建筑工程有着独特的性质，因而建筑工程建设过程中的抗震性能显得尤为重要。建筑工程在施工建设的过程中，要是没有做好抗震设计，地震灾害发生时极有可能会出现相对严重的安全问题，给社会带来巨大的经济损失。因此，关于建筑结构的抗震性能研究是建筑工程建设过程中非常重要的，也是必须要做到的工作。但是，我国的地震灾害发生概率依然很高。到如今，国内依然不具备较为健全的建筑结构抗震研究体系以及完善的标准与规范。因此，对建筑结构的震害进行分析探索，并研究其抗震设计预防措施，对于建筑结构工程来说有着非常重要的意义。

1 建筑结构抗震研究现状

在桥梁工程的抗震不断取得大量显著成果时，也在很大程度上促进了建筑结构工程的抗震相关研究发展。在20世纪70年代之前，还未出现专门针对建筑结构的抗震标准及设计规范。其抗震设计按照桥梁工程相关规范实施，之后才开始慢慢的发展出拥有自身特性的设计与检测标准和规范。但是，世界范围内也只是日本关于建筑结构的抗震规范工作做得相对到位。在20世纪50年代，我国关于建筑结构中有关的抗震设计过程里，均将大森房吉研究并取得的相关计算理论作为理论支撑，以得出相应的抗震作用力大小。在随后的10年间，国外的学者又把弹性理论引入到抗震作用力的计算工作里，想通过这样的方法得出单连通域里面与多连通域里面的相关抗震应力作用。而现阶段，国内依然未建立相对健全与完善的建筑结构抗震标准与设计规范。

唐山发生地震以后，在其地区完成了动力测试工作。通过动力测试工作，得到了科学、简明的力学图式，还获取了土弹簧的具体参数，给建筑结构的抗震性能设计以及建筑物遭遇地震时的受力分析提供了可靠的基础参数。我国和美国合作，得到了不同精度要求下的建筑结构抗震设计手段，分别为曲梁有限元分析方法、瑞利—李兹分析方法以及使用分析方法。

2 地震灾害对建筑结构产生的影响

2.1 建筑物上部结构受地震灾害的影响

对于大量受到地震灾害破坏的建筑工程进行研究表明，建筑物底部的结构，如基础、筏板等关键部位很少因为受到地震灾害而发生破坏，通常都是因为建筑物的其他部位被地震所破坏，从而影响到建筑结构中基础、筏板的结构完整性。建筑物如果在建设过程中拥有非常牢靠的地基基础以及强度较高的桩基，建筑结构自身将会受到地震灾害较小的影响。

2.2 建筑结构板面受地震灾害的影响

建筑结构板面在受到地震灾害的时候，会受到严重的损害，也是建筑结构在抗震性能中非常薄弱的地方。建筑结构板面受到地震灾害而被破坏通常会出现剪断或者建筑结构板面自身受到损害等。通常在建筑结构板面被破坏的过程中，相应的墙体与梁结构也会遭到破坏。建筑结构板面受到破坏而发生脱落或者移位时，会造成建筑物整体的受力情况发生极大改变，严重的影响建筑结构整体的抗震性能。

2.3 建筑物下部结构与基础受地震灾害的影响

建筑物的下部结构一旦被破坏，建筑物就极有可能出现坍塌，对建筑物进行修复也非常困难。同时，建筑结构的桩基的破坏一般直接受到地基沉降、基础滑坡以及砂土液化等因素的影响，仅仅依靠强化桩基的自身抗震性能来预防其在地震灾害中免受破坏不太现实。因此，很多建筑工程在建设过程中，往往采取强化整体结构性能的方式加以改善桩基的抗震性能。

3 震害影响因素分析

3.1 地震烈度的影响

通过对以往地震灾害的数据分析可以看出，不同的地震烈度在很大程度上决定着建筑结构遭受破坏的程度。如果建筑结构的地质环境相同，那么随着地震烈度的不断提升，其所造成的损害程度会相应的加大。通常如果地震烈度大于7度，建筑结构中的一些梁、板结构等均会受到相对严重的损害。如果建筑结构的抗震设计不合理，那么即使中等地震烈度也会使其受到较大的损害。

3.2 空间方位的影响

在震害出现时，建筑结构被损害的程度和特征与建筑结构和震波所处的空间方位有着很大的关联性。如果建筑结构和震波的方向一致时，那就会受到相对大的损害。如果建筑结构和震波的方向相垂直，那就会受到相对小的损害。

4 提升建筑结构抗震能力的措施

4.1 形成并完善建筑结构信息数据库

要形成具有相对完善信息的建筑结构数据库，应当包含其所在的具体方位、地质环境、基础环境、桩基条件、施工工艺、在建设时有无塌方问题产生等内容。这样形成的信息库能够让我们更加精准、科学的对发生的震害现象给予评测。同时，也有利于对于地震灾害所造成破坏的机理加以研究与探索，为以后建筑结构的抗震研究提供很好的数据支撑。

4.2 设置具有一致标准的设计体系

现阶段我国各个领域中涉及的建筑结构抗震设计，依然不具备统一的设计标准。所以，对建筑结构受到地震损害所具有机理探索，同时设置具有一致标准的设计体系，是提升建筑结构抗震性能的有效措施。

4.3 重视非结构构件的抗震性能

对于建筑结构来说，我们不但要关注结构构件的抗震性能。同时，在进行非结构构件的建设时，同样要重视其自身的抗震性能。由于非结构构件与结构构件通常都是相互连接的，两者采取何种形式的连接以及相互作用方式，均会对建筑结构的整体抗震性能产生影响。所以，要想提升建筑结构的抗震性能，也应当重视非结构构件的抗震性能。

5 结语

建筑工程对于人民的生活以及城市化的发展都起着非常重要的作用。由于地震灾害的影响，使建筑结构受到破坏，会对社会经济造成巨大的损失，对于建筑结构抗震性能的研究非常有必要。我国关于建筑结构抗震性能的研究开始相对晚，不过取得成果较为显著。从20世纪的中旬开始，我国就已经逐渐的展开了关于建筑结构抗震的理论与实践研究。但是，由于地震灾害发生时的情况非常复杂，影响因素多且不确定。因此，还需要研究者们将建筑结构抗震研究从静力理论向动力理论发展、从动态反应理论到动态时程理论发展，采取科学的方法促进建筑结构的抗震研究不断发展。在社会经济快速发展过程中，科学与技术也持续的革新，在很大程度上推动了建筑业结构的抗震性能发展。同时，相关人员还应当不断的创新方法，遇到问题要敢想、敢做，通过科学的分析与实践，不断的促进建筑结构工程抗震研究的发展与进步。

[1] 邱雪莲.建筑结构工程抗震设计思路及策略的研究[J].住宅与房地产，2016(3)：21-23.

[2] 张忠良.建筑结构的抗震与减震之比较分析[J].四川水泥，2016(2)：60-61.

[3] 刘志忠.关于建筑结构抗震设计若干问题的思考[J].建材与装饰，2016(2)：88-89.

Building structure seismic disasters and anti-seismic countermeasures

Wu Zhijie

(TaiyuanTechnologyUniversityBuildingDesignAcademy,Taiyuan030024,China)

Through analyzing building structure anti-seismic research status, the paper describes major building structure seismic disasters forms, explores factors influencing seismic disasters, and finally puts forward measures improving building structure anti-seismic capacity, which will be good for guaranteeing building structure stability and reducing building damage degree owning to seismic disaster.

building structure, seismic disaster, seismic performance

1009-6825(2016)16-0056-02

2016-03-25

吴志杰(1981- )，男，助理工程师

TU352

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