關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震的探討

1、城市建設(shè)2010年總第60期CONSTRUCTIONCONSTRUCTION以下是進(jìn)來的地主要地震情況綜述：2月7日：中國臺(tái)灣花蓮?fù)夂０l(fā)生6.3級(jí)地震2月18日：俄羅斯、朝鮮、中國三國邊境地區(qū)發(fā)生里氏6.7級(jí)地震2月25日：新西蘭南島南部海域發(fā)生里氏5.5級(jí)地震2月26日：中國西藏定日縣5級(jí)地震2月27日：智利8.8級(jí)地震觸發(fā)海嘯2月27日：秘魯發(fā)生里氏4.2級(jí)地震2月27日：日本沖繩本島附近海域發(fā)生里氏6.9級(jí)地震2月28日：巴基斯坦

2、西北部地區(qū)發(fā)生里氏6.2級(jí)地震這是進(jìn)入2010年后最為引人注意的全球范圍內(nèi)的地震，對(duì)以上的地震而言，都可能對(duì)于建筑造成一定的破壞性，然而，在地震級(jí)數(shù)相近的幾個(gè)地震發(fā)生地，建筑物和人員的受災(zāi)害程度卻截然不同。究其原因，我們不難發(fā)現(xiàn)，越是建筑水平高的地區(qū)，受到的破壞明顯要小的很多。這充分說明了一個(gè)令建筑業(yè)重視的問題，必須通過改善建筑結(jié)構(gòu)來減少地震造成的危害。地震危害的相關(guān)原理地震（earthquake）又稱地動(dòng)、地振動(dòng)，是地殼快速釋放能量過

3、程中造成振動(dòng)，期間會(huì)產(chǎn)生地震波的一種自然現(xiàn)象。由于地球上存在與板塊的交界，并且全球又分為太平洋板塊、亞歐板塊、非洲板塊、美洲板塊、印度洋板塊（包括澳洲）和南極板八個(gè)板塊，所以這就造成地震災(zāi)害和洪水、颶風(fēng)等一樣，是一種較為常見的自然災(zāi)害，全世界范圍幾乎每天都會(huì)發(fā)生大大小小很多次地震，只是由于級(jí)別的問題讓人們對(duì)于較小的地震失去了感覺。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，震源斷裂產(chǎn)生的能量以波的形式以地殼為傳播介質(zhì)向四周傳播，包括縱波、橫波和面波。震級(jí)較高的地震，

4、其能量釋放的也就比較多，甚至于其能量可以繞地球傳播幾周，甚至能一定程度上影響到地球的自轉(zhuǎn)周期?？v波的特點(diǎn)是波動(dòng)方向與傳播方向一致，雙重的方向力，速度最快；橫波的特點(diǎn)是波動(dòng)方向與傳播方向垂直，就好比一把剪刀，屬于剪切波，速度次之；而面波顧名思義，就是沿著地表進(jìn)行翻滾狀傳播的波，由于其直接傳播于地表，所以其對(duì)于建筑物的危害性最大日本早在19世紀(jì)末期即已開始震災(zāi)預(yù)防研究。20世紀(jì)初，日本學(xué)者大森房吉認(rèn)為是造成地震破壞的重要因素，而這個(gè)所謂的水

5、平最大加速度就是面波所引起的。地震對(duì)建筑的作用不僅表現(xiàn)在水平最大加速度這一個(gè)方面，同時(shí)還表現(xiàn)在能量的差異方面。地震釋放出了很大的能量，這些能量隨著不同的地震波傳遞到建筑結(jié)構(gòu)中。在地震時(shí)，傳入建筑結(jié)構(gòu)的能量等于結(jié)構(gòu)的動(dòng)能、勢能以及結(jié)構(gòu)中耗散的能量之和。而勢能與建筑的變形密切相關(guān)，建筑在變形、破壞的過程中，會(huì)耗散能量。地震波輸入的大量能量在結(jié)構(gòu)中耗散，造成了結(jié)構(gòu)的破壞，建筑物也就受到了損壞。一、影響建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的主要因素(一)建筑材料在

6、汶川地震中，大量的房屋建筑倒塌，然而，令人感到驚奇的是，一些簡易的用木板或者竹子搭建的房子卻免遭其難，在汶川地震中安然走了出來。這一現(xiàn)象引起了相關(guān)專家的注意，經(jīng)過分析，人們逐漸發(fā)現(xiàn)地震對(duì)結(jié)構(gòu)作用的大小幾乎與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量成正比。在相同的條件下，質(zhì)量越重的建筑物，其遭受的地震危害越大，質(zhì)量越小的建筑，其遭受地震的危害程度也就越低。在汶川地震中，石質(zhì)房屋和磚造房屋的倒塌和竹樓以及木板房的幸免充分說明了這一問題。(二)建筑物的設(shè)計(jì)前面對(duì)于近期全球

7、范圍內(nèi)的地震進(jìn)行分析時(shí)候已經(jīng)提及，在不同地區(qū)不同的建筑水平下，不同的建筑物收到的隨還也截然不同，究其原因，不同的建筑水平主要表現(xiàn)在對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的建造水平不同之上。據(jù)分析可以得出，如果建筑物在平面設(shè)計(jì)布置的較為復(fù)雜，這就導(dǎo)致了建筑物質(zhì)心與剛心的不重合，在這樣的建筑結(jié)構(gòu)下，地震造成的水平加速度影響較大，產(chǎn)生的扭曲力也就較大，這會(huì)加劇了地震的破壞作用，這樣的事例早已存在：臺(tái)灣921地震中，其中的一座建筑就因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)的不合理，導(dǎo)致了在

8、地震時(shí)建筑在平面扭曲力的作用下，遭受到了比其他建筑物更為嚴(yán)重的破壞。(三)建筑場地在對(duì)于地震的研究中，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，不同建筑的選擇對(duì)于地震對(duì)于建筑物的破壞程度也是有著至關(guān)重要的影響的，同時(shí)地震的過程中往往伴隨著其他相關(guān)災(zāi)難的產(chǎn)生也是人們選擇建筑地的因素之一。比如，其一，在海邊或者水壩旁邊選擇建筑地的建筑物，就必須要考慮的因素是地震所可能引發(fā)的水壩的崩塌以及海嘯帶來的洪水災(zāi)難。其二，在山區(qū)選擇建筑地的建筑物，要注意的因素主要是地震所可能同

9、時(shí)引發(fā)的斷層、山體滑坡、地層陷落、泥石流等災(zāi)害。其三，在采礦區(qū)選擇建筑地的建筑物，在地震時(shí)應(yīng)該注意的是由于開礦而造成的地層下陷。因此，選擇建筑物的工程場址時(shí)，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)勘察，搞清建筑物所處的環(huán)境，并且分析出地震時(shí)一切可能引發(fā)的并聯(lián)災(zāi)害，以減少不必要的損失。提高我國建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的建議(一)加固原有建筑許多農(nóng)村地區(qū)或者建成于七十年代前后的城市地區(qū)，由于建筑物建筑時(shí)受當(dāng)時(shí)建筑水平的限制，緊緊思考的是如何讓人們住得更舒服一點(diǎn)，再加上地區(qū)差異

10、造成的對(duì)于地震災(zāi)害的忽視，很多地區(qū)的房屋在長期的大震波及和地方小震的影響下，已經(jīng)受到了不同程度的損害，出現(xiàn)了基礎(chǔ)沉降、墻體裂縫、傾斜、面層剝落等現(xiàn)象或隱患，嚴(yán)重者已經(jīng)步入了危房行列。對(duì)于這些建筑物，我們通常應(yīng)該選擇的方法就是將結(jié)構(gòu)隔震、消能減震技術(shù)應(yīng)用到建筑物的抗震加固中。這樣，就避免了以往的以構(gòu)件承載力而造成危房質(zhì)量增加而造成的不利于防震的結(jié)果。(二)運(yùn)用科學(xué)知識(shí)開發(fā)更為合理的結(jié)構(gòu)形式由于在地震造成建筑物受損的過程中，水平最大加速度和

11、能量差異是罪魁禍?zhǔn)?，因此，我們必須從這兩方面著手進(jìn)行新的建筑結(jié)構(gòu)的嘗試。首先，對(duì)于水平最大加速度而言，世界各國學(xué)者作出了相關(guān)的不關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震的探討張培軍1胡新林21海鹽時(shí)代建筑設(shè)計(jì)有限公司浙江海鹽314300；2鹽縣發(fā)展和改革局重點(diǎn)辦407室浙江海鹽314300摘要：專家預(yù)測，目前，全球已近進(jìn)入了一個(gè)地殼活躍高峰期，這也就意味著人類將面臨著更多的地震等相關(guān)地殼活動(dòng)的威脅，如何進(jìn)行有效的抗震，已經(jīng)成為了各個(gè)領(lǐng)域所面臨的艱難問題。本文主

12、要介紹了地震的造成危害的相關(guān)原理以及影響建筑抗震的主要因素，并且提出了通過建筑結(jié)構(gòu)改變進(jìn)行抗震的建議。關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；地震；抗震建筑設(shè)計(jì)321城市建設(shè)2010年總第60期CONSTRUCTIONCONSTRUCTION同研究。其中以以下兩種為主。1、1924日本學(xué)者鬼頭健三郎就提出了基礎(chǔ)隔震的思想：它的原理就是在建筑物下放置剛度很小，但足夠支持整個(gè)建筑物的裝置，比如軸承等。2、1978年，美國學(xué)者Kelly和Eidinger提出并實(shí)現(xiàn)

13、了疊層橡膠支座的方法和技術(shù)，即使用橡膠延展性較好的材質(zhì)作為建筑物的底座。其次，對(duì)于能量差異造成的損害而言，其主要的解決方法就是使用延展性較好的能夠吸收大量能量的材質(zhì)代替原有建筑物中使用的材質(zhì)。比如：在上個(gè)世紀(jì)70年代起，美國的科學(xué)家們率先提出在結(jié)構(gòu)中設(shè)置軟鋼屈服耗能器。之后又有人將軟鋼引入到這方面來，他們的工作原理就是，軟鋼的剛性較小，容易發(fā)生塑性變形，但是，在發(fā)生塑性變形的同時(shí)，也消耗著地震所注入建筑物中的能量，以這樣此消彼長的方式將

14、地震傳入建筑物的能量轉(zhuǎn)移出去?？傊诘卣鸶叻迤诘牡絹碇畷r(shí)，我們必須注重從建筑結(jié)構(gòu)方面入手，通過建筑結(jié)構(gòu)的改變來減輕地震所給建筑物帶來的破壞，以減免地震災(zāi)害時(shí)人民的生命和財(cái)產(chǎn)的巨大損失。參考文獻(xiàn)[1]王平，建筑結(jié)構(gòu)抗震能力評(píng)估方法[J].甘肅科技縱橫200534(5)[2]常業(yè)軍.建筑物結(jié)構(gòu)易損性分析及震害預(yù)測[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué)，2000.3[3]王亞舅，白雪霜.臺(tái)灣921地震中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)震害特征[J].工程抗震2001(1

15、)[4]徐偉華.建筑結(jié)構(gòu)抗震的幾種計(jì)算方法[J].廣東建材，2006(3)1工程概況該工程為東莞某高爾夫酒店擴(kuò)建工程與一期相連總建筑面積12696平方米本建筑為四層建筑主要是客房和車庫.首層是半地下車庫、設(shè)備用房和部分客房，其余均為客房。每層均有連廊與一期連通。建成后將新增客房99間（標(biāo)準(zhǔn)房93間，兩室套房6間），停車位91個(gè)，大大提高了原酒店的接待能力。2空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)2.1室內(nèi)參數(shù)客房設(shè)計(jì)室內(nèi)溫度夏季：25∽26℃，冬季20∽22℃，

16、新風(fēng)量50m3h.p噪聲指標(biāo)40dB(A)2.2通風(fēng)換氣次數(shù)變配電房排風(fēng)量：10次h；制冷機(jī)房排風(fēng)量：6次h；水泵房排風(fēng)量：6次h；地下車庫排風(fēng)量：6次h；洗衣房排風(fēng)量：15次h2.3空調(diào)冷熱源的設(shè)計(jì)本建筑的空調(diào)冷負(fù)荷：1680KW，本建筑的空調(diào)熱負(fù)荷：507KW。冷源采用兩臺(tái)133USRT螺桿式空調(diào)機(jī)置地下空調(diào)機(jī)房。熱源采用燃?xì)忮仩t，同時(shí)生產(chǎn)生活熱水。燃?xì)忮仩t由水專業(yè)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。①空調(diào)水系統(tǒng)空調(diào)水系統(tǒng)采用一次泵變流量系統(tǒng)集水器分水器之間

17、設(shè)置壓差旁通閥，通過集（分）水器水系統(tǒng)分三個(gè)主環(huán)路系統(tǒng)分別為:新風(fēng)空調(diào)機(jī)系統(tǒng)，客房風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，鍋爐供暖熱水循環(huán)系統(tǒng).為了使調(diào)試方便客房采用了同程式系統(tǒng).新風(fēng)空調(diào)采用異程式系統(tǒng).水系統(tǒng)定壓方式采用膨脹水箱定壓膨脹水箱置于消防水箱水池頂板上.冷卻水管上設(shè)置了具有過濾、緩蝕、阻垢、殺菌、滅藻、自動(dòng)排污功能的水處理設(shè)備。②空氣處理系統(tǒng)客房均采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)盤管的的回風(fēng)口均配置過濾網(wǎng)。由于客房的走廊為開放式走廊，不能布置風(fēng)管，因而，

18、新風(fēng)系統(tǒng)采用分區(qū)豎向布置，新風(fēng)口設(shè)置在地下停車庫的外墻上，通過空調(diào)立管輸送到各個(gè)房間。排風(fēng)管也是通過豎向立管進(jìn)行排放，排風(fēng)機(jī)安裝在頂層的坡屋頂?shù)膼烅攦?nèi)。通過悶頂側(cè)墻的排風(fēng)口排至室外。③機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)配電房熱水機(jī)房空調(diào)機(jī)房分別設(shè)置獨(dú)立的的排風(fēng)系統(tǒng)，自然補(bǔ)風(fēng)。④防排煙系統(tǒng)樓梯間采用自然排煙，地下車庫采用機(jī)械排煙的方式，車道補(bǔ)風(fēng)。排風(fēng)機(jī)采用離心式風(fēng)機(jī)，排煙風(fēng)機(jī)入口總管處設(shè)置當(dāng)溫度超過280℃自行關(guān)閉的排煙防火閥，當(dāng)該閥關(guān)閉時(shí)，排風(fēng)機(jī)停止工作。⑤

19、自動(dòng)控制空調(diào)水系統(tǒng)采用變流量控制，分水器與集水器之間設(shè)置壓差旁通閥，通過控制旁通閥的開啟度，以通過冷水機(jī)的水量保持在一定的范圍內(nèi)，同時(shí)保證負(fù)荷側(cè)的壓差保持在合理的范圍內(nèi)。通過旁通閥的限位開關(guān)控制冷水主機(jī)的啟停臺(tái)數(shù)。當(dāng)限位開關(guān)的開啟度在10%時(shí)，增加一臺(tái)冷水主機(jī)的運(yùn)行。當(dāng)開啟度在90%時(shí)，減少一臺(tái)冷水主機(jī)的運(yùn)行。⑥新風(fēng)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管控制每臺(tái)新風(fēng)機(jī)組在其冷凍水回水管上設(shè)置比例式電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，由設(shè)在新風(fēng)機(jī)組送風(fēng)管上的溫感器控制其開度大小以控制其

20、送風(fēng)溫度。風(fēng)機(jī)盤管設(shè)電動(dòng)二通閥，控制通過表冷器的水量，設(shè)三速風(fēng)量開關(guān)，控制盤管的送風(fēng)量。冷卻塔設(shè)就地控制和機(jī)房遠(yuǎn)程控制，冷卻塔由冷卻水回水溫度控制風(fēng)機(jī)的臺(tái)數(shù)，不受冷水機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)限制，以避免冷水機(jī)組與對(duì)應(yīng)的冷卻塔的臺(tái)數(shù)連鎖控制時(shí)因不同的室外狀態(tài)引起冷卻水溫的過高或過低。3供暖方面常見問題分析3.1入口入戶裝置問題根據(jù)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（以下簡稱設(shè)計(jì)規(guī)范）規(guī)定，熱水采暖系統(tǒng)，應(yīng)在熱力入口的供回水總管上設(shè)置溫度計(jì)、壓力表及除污器，

21、必要時(shí)應(yīng)裝熱量計(jì)。設(shè)計(jì)人員往往只注意入戶熱力裝置的設(shè)置，忽略了入口裝置，有些圖紙標(biāo)注了入口裝置所采用的標(biāo)準(zhǔn)圖集號(hào)，而有的圖紙則被遺漏，所以審圖部門經(jīng)常提出意見。設(shè)計(jì)人員在施工圖中，除要說明遵循上述規(guī)定外還應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)：①熱力入口的供水管上最好設(shè)置兩級(jí)過濾器，一級(jí)宜為3.00mm孔徑的粗過濾器，二級(jí)宜為60目的精過濾器，回水管上宜設(shè)置濾網(wǎng)規(guī)格不小于60目的過濾器。②在入戶前的供回水支管上加裝泄水旋塞。如小店某住宅小區(qū)，東莞某高爾夫酒店擴(kuò)