劉桂昕
【摘 要】 土木工程結(jié)構(gòu)中抗震技術(shù)對提高建筑物整體質(zhì)量、增加建筑物使用壽命有直接作用,因此加強對土木工程結(jié)構(gòu)中的抗震技術(shù)研究是非常有必要的,從而為工程質(zhì)量提供一定的保障,對此本文分析了土木工程結(jié)構(gòu)中的抗震技術(shù)的相關(guān)方面。
【關(guān)鍵詞】 土木工程;結(jié)構(gòu);抗震技術(shù)
1、土木工程中抗震技術(shù)需要的條件
1.1、安全性需要。國內(nèi)外的地震震害經(jīng)驗表明造成人員傷亡和財產(chǎn)損失的主要因素是建筑物破壞或倒塌。在人類對地震的認(rèn)識有限、無法預(yù)報地震的時代,我們惟有把房屋建得堅固抗震才能最大限度地減少生命財產(chǎn)的損失,現(xiàn)有建筑物有的是早些年代修建的,相當(dāng)一部分未考慮抗震設(shè)防;有些雖然考慮了抗震,但由于地震基本烈度幾經(jīng)變動、多次升級抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)也有所提高,造成現(xiàn)有建筑不符合抗震安全性要求,此外由于設(shè)計、施工考慮不當(dāng),使用動能改變投計荷載增加超過使用年限等原因使建筑物存在諸多不安全因素。
1.2、經(jīng)濟性需要。我國還屬于發(fā)展中國家還是個窮國,經(jīng)濟條件要求我們量力而行,相對于新建建筑加固充分利用了既有建筑的基本框架在滿足結(jié)構(gòu)可靠度的前提下充分發(fā)揮和挖掘原有資源,以較小的投入達到使用功能要求的目的;因而抗震加固是一項以較低投入獲取較高生產(chǎn)、使用、社會效益的重要行業(yè)。
1.3、社會性需要。已有房屋中正在使用的建筑物許多不能中斷或不能長時間中斷使用,有的還具有紀(jì)念意義,因此不允許予以拆除重建只能走加固之路。我國抗震加固的目標(biāo),貫徹以預(yù)防為主的方針和新修訂的《中華人民共和國防震減災(zāi)法》減輕地震破壞,減少損失對現(xiàn)有建筑的抗震能力進行鑒定,為抗震加固或減災(zāi)對策提供依據(jù)使現(xiàn)有建筑的抗震加固做到安全、經(jīng)濟、合理、有效的要求。
2、影響土木工程結(jié)構(gòu)抗?fàn)幠芰Φ囊蛩?/p>
在進行土木項目工程施工期間,對其結(jié)構(gòu)的抗震能力造成影響的因素大致包含以下幾方面內(nèi)容:
2.1、地基影響因素
無論哪種建筑,地基都有著十分重要的地位。針對土木工程來講,假如在選址期間,地基不符合要求,則很容對其抗?fàn)幮阅茉斐捎绊?。例如:假如將地基的位置選在軟弱的沖擊土層場地,則極容易損壞土木工程的結(jié)構(gòu),這是由于地基土的液化作用會造成地基出現(xiàn)沉降不均勻的問題,從而對建筑物的上層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成危害,嚴(yán)重的甚至造成建筑物整體發(fā)生傾斜。因此,在選擇土木工程的施工環(huán)境時,應(yīng)保證地基處于均勻、密實的硬土中,亦或是較為平坦、開闊的土場,不可以橫跨兩種土壤,同時盡可能遠(yuǎn)離河岸,特別需要躲避抗震危險區(qū)域,例如:滑坡、斷層等。
2.2、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及建材原料影響因素
在對土木工程進行抗震設(shè)計期間,應(yīng)保證結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的合理性,同時確保建材原料的質(zhì)量。當(dāng)建筑項目的結(jié)構(gòu)存在差異,則其抗震重點也各不相同。例如:土木工程中應(yīng)用填充墻框架房屋結(jié)構(gòu)進行施工。該結(jié)構(gòu)的特點在于鋼筋混凝土的平面其內(nèi)柱的上端會受到剪切損壞,同時窗下墻可能出現(xiàn)窗洞,對外墻的框架出現(xiàn)約束,產(chǎn)生短柱型、剪切型的損壞。針對屋面框架結(jié)構(gòu)來講,假如底層的剛性強度較低,則很容易出現(xiàn)損壞,當(dāng)應(yīng)用框架體系進行施工,假如底層的設(shè)計為敞開形式的框架,同時沒有砌筑磚墻,則會嚴(yán)重?fù)p壞建筑底層。
2.3、建筑項目的高度影響因素
依據(jù)我國有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在特定的結(jié)構(gòu)形式及防裂度情況下,應(yīng)保證鋼筋混凝土的高度處在特定的范圍內(nèi)。在受到地震的作用以后,土木項目形態(tài)會遭受損壞,形變程度較大。由于建筑項目高度提升,則相應(yīng)參數(shù)也會超過特定的范圍,例如:安全指標(biāo)、材料特性、延性、力學(xué)模型等,其都會使土木項目的抗震能力降低,危害人們的生命財產(chǎn)安全。
2.4、抗震預(yù)防影響因素
當(dāng)前,我國現(xiàn)存的抗震標(biāo)準(zhǔn)相對較差,并且有關(guān)參數(shù)的要求較不嚴(yán)格,例如:軸壓比不合理、配筋率較低、梁柱的承載力不匹配等。伴隨著現(xiàn)今社會經(jīng)濟的逐步發(fā)展,因為結(jié)構(gòu)失效問題造成的經(jīng)濟損失不斷增大,從而使建筑項目整體投資結(jié)構(gòu)占據(jù)的比例相應(yīng)降低。因此,需要應(yīng)用彈性結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法,提高建筑結(jié)構(gòu)整體能力,保證小震不壞、中震可修、大震不倒。
3、土木工程結(jié)構(gòu)中的抗震技術(shù)發(fā)展
3.1、合理選擇地基場地
合理選擇地基場地是促進我國土木工程抗震技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)保障。在實際施工過程中,設(shè)計人員應(yīng)該結(jié)合實際施工狀況選擇合理的施工場地,施工人員必須深入施工現(xiàn)場,了解土木工程所在地的地質(zhì)狀況,明確該地段的地震活躍狀況,結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H地震發(fā)生情況對可能出現(xiàn)地震區(qū)域進行分析,研究人員還應(yīng)該準(zhǔn)確地評定該區(qū)域一旦發(fā)生地震后地震的等級以及毀壞程度等。選址過程中,應(yīng)該盡量少選擇不利于施工的場地,如果建設(shè)項目中必然存在施工困難的區(qū)域,施工人員應(yīng)該對該區(qū)域的地質(zhì)加工加固,經(jīng)過篩選后的地基應(yīng)該處在密度較高或者巖石較多的基土位置,從根本上提高建筑物的抗震能力。
3.2、關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則特性
實際施工中,為提高土木工程的抗震能力,施工人員還應(yīng)該更高度關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則特性。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)該盡量選擇最簡單的抗側(cè)力結(jié)構(gòu),與此同時確保結(jié)構(gòu)的規(guī)律特性,在實際施工過程中,在合理分布建筑物承載能力的同時,還能提高建筑物的穩(wěn)定性和牢固性。如果土木工程的結(jié)構(gòu)不規(guī)則,施工時鋼心和建筑物結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)嚴(yán)重的交錯現(xiàn)象,一旦發(fā)生地震建筑物架構(gòu)將出現(xiàn)嚴(yán)重偏離,整體強度降低后土木工程的穩(wěn)定性也隨之降低。因此,設(shè)計人員應(yīng)該關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則特性,減少因建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則引發(fā)的地震災(zāi)害。
3.3、合理選擇建筑結(jié)構(gòu)原材料
合理選擇建筑結(jié)構(gòu)原材料是提高建筑物整體質(zhì)量的基礎(chǔ)保障。鋼筋材料在土木工程施工中使用范圍非常廣,鋼筋材料的質(zhì)量直接決定建筑物的整體抗震能力。因此,施工人員應(yīng)該結(jié)合建筑施工的實際狀況,選擇合適的材料,在考慮鋼筋韌性的同時還應(yīng)該充分考慮鋼筋的受力方向與豎直方向。在選取土木工程施工中使用其他材料時,施工人員在考慮材料抗震性能的同時還應(yīng)該注重成本控制,從根本上為土木工程的發(fā)展提供動力。
3.4、合理設(shè)計隔震及消能減震項目
地震常發(fā)帶對土木工程的抗震能力要求非常高,土木工程不僅要具備基本的抗震能力還應(yīng)該具有隔震和消能減震的作用。因此,土木工程研究人員應(yīng)該在選址期間確保地基的密實性和穩(wěn)定性,從根本上降低地震對建筑物整體質(zhì)量的影響。另外,研究人員還應(yīng)該結(jié)合建筑物自身存在差異,明確各建筑物的隔震系數(shù),選擇合適的隔震支座,提高建筑物的抗震性能。最后,研究人員還應(yīng)該設(shè)計合適的隔震和抗震構(gòu)建,明確建筑用材的延性,減小地震對建筑物的破壞。
3.5、加固設(shè)計
第一,如果土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計存在問題,設(shè)計人員應(yīng)該及時增加構(gòu)建的數(shù)量,以增強土木工程整體強度為依據(jù),提高建筑物的整體抗震性能。第二,設(shè)計人員應(yīng)該通過增強建筑物承載性的方法提高土木工程的抗震能力,在擴大建筑物原截面的同時,增加構(gòu)建提高建筑物的穩(wěn)固性。第三,如果建筑物的整體結(jié)構(gòu)不符合土木工程抗震標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計人員應(yīng)該及時調(diào)整建筑物整體結(jié)構(gòu),在分散地震力的過程中減少地震對建筑帶來的損壞。
總之,伴隨著現(xiàn)今社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,城市建設(shè)速率的逐步加快,土木工程的數(shù)量及規(guī)模越來越大。對于土木工程結(jié)構(gòu)中抗震技術(shù)的發(fā)展會在未來的幾年中有著更加明顯的突破,因此需要引起我們的重視,并對土木工程結(jié)構(gòu)進行合理設(shè)計,從而提高建筑項目整體的抗震能力。
參考文獻:
[1]沙飛.淺談土木工程結(jié)構(gòu)中的抗震技術(shù)發(fā)展[J].黑龍江科技信息,2013,36:235.
[2]謝朝陽.土木工程結(jié)構(gòu)中的抗震技術(shù)發(fā)展[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2014,08:48-49.
[3]王崢峰.探討土木工程結(jié)構(gòu)中的抗震技術(shù)發(fā)展[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2014,10:124.
[4]彭細(xì)榮,李濤,路新瀛.通用土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)平臺[J].工程抗震與加固改造,2008(01).