加強房屋建筑抗震設計與施工一由尼泊爾地震帶來的思考

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【摘 要】隨著近年來我國境內自然災害發生頻率越來越高，其中以地震災害為主要代表，使人們對房屋的抗震性能要求比起過去已經有了很大程度的提高。眾所周知，地震的發生必然使房屋全方位發生形變（具體的什么程度依據實際情況而定），換言之，也就是會導致各部分都受到地震力的影響。鑒于此，為了最大限度的減小地震造成的人力物力財力的損失，人們對于房屋的抗震性能提出更高的要求也在情理之中了，為了在真正意義上做到這一點，非常關鍵的一點在于房屋的相關設計人員必須對房屋抗震結構了如指掌并且具有針對性的進行優化設計，通過這種方式進一步提升我國房屋建筑抗震結構性能，然后付諸于實際行動當中，從而確保實現房屋建筑的抗震設計目標。本文將會首先闡述地震對房屋的影響，然后描述設計過程中的一些需要注意的問題。

【關鍵詞】房屋建筑；抗震設計；尼泊爾地震；自然災害

大家都知道的是，地震屬于對房屋建筑構成嚴重危害的一種自然災害。通常情況下，在地震來臨時，會出現地面搖晃而導致地面建筑隨之顛簸搖晃的現象，尤其是對于一些高層建筑而言，當遭遇強大的地震波侵襲的過程中，樓體會自然而然的沿著地震波的方向搖擺不定。事實證明，在這種情況下如果這些建筑在結構設計上無法達標的話，勢必會在搖晃劇烈的時候出現大面積坍塌的現象，結果造成大量的人員傷亡以及巨大的經濟損失，后果不堪設想，因此這一點務必需要引起我們的高度重視。

一、尼泊爾地震的具體概況以及思考

經過相關數據統計顯示，加上這次的8.1級地震，這是二十一世紀以來發生在陸地上發生的第五次八級以上大地震。截至到現在，尼泊爾地震已造成三千二百余人死亡，十二座世界文化遺產建筑遭到損毀。提到這里，我們不由得回想起一個名字——汶川。通過相關數據統計顯示，在汶川地震中大約有八萬人死亡，房屋倒坍不計其數。其中，學生死亡數字及校舍損毀都有很高比例。在地震救援結束之后，專門組織了一批清華大學及其他院校的工程師們分別對四川省三百八十四處建筑進行了查訪。其中在被調查的四十四所學校中，有百分之五十七（即二十五所）因被毀嚴重無法修復；商店與住宅建筑損毀至無法修復的比例各占百分之二十五。通過以往的經驗顯示，要把校舍建成最牢固和最安全的建筑，首當其沖要做的的就是在校舍建設階段從內心把工程質量重視起來，用更高的技術標準與實施方案進行有效的施工管理，通過這種方式來從真正意義上保證每棟校舍的質量安全。除此之外，應當定期或者不定期的對已建成校舍組織檢查安全狀況是否達標。具體地說，就是不僅僅要采取有效方式強化校方對校舍安全正常檢測維護，而且還要適當推行第三方獨立檢測加以輔助，以此來確保防患于未然。有關部門曾在各個公共場合明確表示，一定要從根本上嚴查房屋結構是否達標，一旦發現有工程質量問題，將會堅定不移的追究工作人員的相關行政或者法律責任。對我國而言，嚴管建筑市場成為一件非常急迫的事情，刻不容緩。雖然說面對八級或者八級以上地震的時候，很多房屋確實無法抗拒，但通過以往的大量事實已經得到充分證實，并非所有建筑遇到地震時會被夷為平地，而很多質量上乘的建筑只是出現破裂而并未倒塌。鑒于此，我們千萬不要以強震級為借口，而忽視震災所體現出的人為問題。

二、地震對房屋會產生哪些影響

總的來說，主要會產生以下幾大重要影響。

1、結構倒塌。

通過以往大量的實踐結果表明，結構倒塌通常而言是地震中破壞最為嚴重的形式（尤其是高層鋼結構房屋）。經過分析得出，抗側剛度沿高度分布不均與結構樓層屈服強度系數不夠是引發結構坍塌的罪魁禍首，為了盡可能的避免這種情況的發生，相關設計人員要做的就是合理分布結構樓層屈服強度系數和抗側剛度沿高度。

2、構件破壞。

一般地說，高層建筑結構構件破壞主要表現為兩種形式：支撐的失穩與破壞，梁柱局部破壞。其中支撐的失穩與破壞指的是當房屋遭遇較大強度地震的時候，支撐構件因為遭到反復拉壓的作用力，在這個時候一旦作用力（各種力的綜合）比支撐構件的臨界力要大時，必然會出現損壞或者失穩情況。而對于梁柱局部破壞而言，框架柱主要有翼縫撕裂、翼緣屈曲等?？蚣芰?，主要有翼緣屈曲、扭轉屈曲、腹板屈曲和開裂等一些具體的破壞形態。

3、節點破壞。

在這里所說的節點破壞通常指的是房屋在地震發生頻率最高的破壞形式之一。由于就現階段而言，主要連接方式是采用鉚接（或者焊接）。既然如此，如果在設計和施工節點的過程中，結構或者焊縫有問題的話，節點存在著很大的可能性因為受力過于集中而造成節點破壞現象發生?？偟膩碚f，由地震所導致的梁柱節點破壞現象一般表現為鉚接、焊接部位和腹板部位斷裂。

三、如何合理設計房屋抗震結構

大家都知道的是，抗震性能在過去的很長一段時間里一直都是房屋建筑領域

的重中之重。通過尼泊爾地震所造成的影響結果證明，在地震發生的時候，房屋的破壞機理和破壞過程并非一件簡單的事情。因此要對房屋的抗震結構加以細致入微的設計。但是通過事實表明，如果地震發生非常強烈的話，地震所引發的地震波必然會使房屋建筑在那個瞬間受到水平方向（也就是橫向）力的作用，造成鋼筋混凝土柱子會受到剪力一定程度的作用而導致脆性破壞。鑒于此，為了最大限度的提高房屋的抗震性能首先要從設計做起，具體的說，就是要從結構設計、材料質量、結構構造等多個方面進行綜合考慮并且將每一項都要研究透徹。比方說在設計房屋抗震的過程中要充分體現強柱弱梁的基本原則，因為這樣一來能

夠盡可能地避免結構因為受到地震作用下支撐柱先進入塑性區而造成整個房屋倒塌現象的發生。為了做到這一點，我們最好的辦法就是采取有效方式來有效調整房屋結構中地震效應（各個部分的，千萬不要有所遺漏）的內力設計值，這樣一來就可以讓房屋的整體結構的內力重分布和消耗地震能力得到增強，進一步降低地震災害帶來的破壞程度。為了更好的解決這一問題，我國相關研究者們經過深入研究和廣泛探討，設計了一種現在馳名世界的彈性建筑，具體地說，就是利用房屋的延展性來有效提升其抗震性能。這是一種基于隔離體而完成的。一般地說，隔離體主要由兩個重要組成部分：分層橡硬鋼板組、阻尼器，并且建筑結構并非與地面直接接觸。這種隔離體結構在遇到強烈地震侵襲時能夠很好的減緩房屋上下的顛簸程度。除此之外，一些地區的城市建筑物，都會根據實際情況加上一層地基部分硬質橡膠和鋼板，這同樣可以使建筑物本身具有一定彈性，大大地提高了房屋建筑的抗震能力。

四、總結語

綜上所述，隨著近些年來自然災害尤其是地震尤其是尼泊爾地震發生之后，造成了大量的人員死亡以及重大的經濟損失，這個問題已經引起全世界人民的高度重視，要想在地震來臨時最大限度的減小損失，我們在設計與施工房屋結構的過程中，要將其考慮進去，并且想方設法根據實際情況最大限度的增強抗震程度，并且堅定不移的執行下去。只有這樣才能從真正意義上保證房屋的質量，當遇到地震侵襲時候最大限度的減小損失。

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作者簡介：胡炳成（1978-），男，工程師，大學本科，畢業于包頭鋼鐵學院，土木工程專業，目前主要從事建筑的結構設計工作。