時間：2022-11-06 00:49:31
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇建筑抗震設(shè)計論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1建筑設(shè)計融入建筑抗震設(shè)計后應(yīng)注意的細(xì)節(jié)
1.1建筑的平面布局設(shè)計建筑設(shè)計的中心設(shè)計部分就是建筑平面布局，平面布局的好壞對建筑功能和使用的要求有一定的影響，并且平面布局還與抗震設(shè)計有著必要的聯(lián)系，所以，想要將建筑設(shè)計融入到建筑抗震設(shè)計中，首先要保證建筑的剛度和結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布勻稱，具有對稱性，避免建筑出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。在建筑的墻體設(shè)計上，一定要保持對稱性和均勻性，抗震墻的布局，一定要與抗震結(jié)構(gòu)相結(jié)合，剛度較大的樓層語電梯都要布置在中心位置，以免發(fā)生建筑扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。在進(jìn)行平面布局的時候，要為結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)建的合理布局制造出有利的條件，從而使得建筑的使用功能與建筑的抗震結(jié)構(gòu)需求相結(jié)合，使建筑抗震設(shè)計發(fā)揮出最大的效果。
1.2建筑的縱向布局設(shè)計建筑的縱向布局主要是建筑物巖的高度、建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量以及建筑物的剛度分布。不管是在工業(yè)建筑還是民用建筑，不論建筑的層數(shù)是多還是少，都會存在這樣的問題。在進(jìn)行建筑設(shè)計的時候，盡可能的將建筑物沿與建筑的剛度設(shè)計成相近的系數(shù)，剪力墻的布局不僅要布局均勻，還要使其能沿著建筑縱向一直貫穿到建筑的底部，不要中途中斷或者是不到達(dá)建筑的底部。在設(shè)計過程中，一定要避免樓層之間剛度不均勻的現(xiàn)象，同時還要避免在地震中，建筑出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。
1.3建筑的整體布局設(shè)計建筑的整體布局設(shè)計，主要是指建筑的平面和立體空間上的設(shè)計。在建筑的整體布局中，要使建筑平面和建筑空間在形狀上，既規(guī)則又簡潔。建筑的平面形狀可以是圓形、矩形、方形等，這樣的形狀能夠提高建筑抗震的水平。在建筑的整體布局設(shè)計中，要避免凹凸行的設(shè)計，這樣的設(shè)計對建筑抗震起到了一定的制約作用。嚴(yán)重是還會出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。要設(shè)計出具有立體美和具有藝術(shù)性的建筑，就一定要將建筑藝術(shù)和建筑所具備的功能，與建筑抗震設(shè)計結(jié)構(gòu)結(jié)合到一起。例如：南昌綠地紫峰大廈，該建筑的高位268m，其框架是核心筒結(jié)構(gòu)，對該建筑的抗震設(shè)計，在建筑三分之二出，東西里面內(nèi)凹，其內(nèi)凹部分的荷載通過結(jié)構(gòu)柱支撐在41層與43層之間的跨懸臂轉(zhuǎn)換墻上。其整體結(jié)構(gòu)設(shè)計融入了新年功能化設(shè)計的思想，并對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行小震下的反譜計算，以及中震彈性復(fù)核。
2建筑設(shè)計過程中應(yīng)重視的抗震設(shè)計問題
2.1建筑物屋頂抗震設(shè)計屋頂太高或太重，是目前建筑設(shè)計最主要的問題。屋頂過高或者過重，會加重地震的作用，導(dǎo)致建筑變形，對建筑物自身的抗震能力有所制約。建筑屋頂?shù)闹匦暮徒ㄖ撞康闹匦牟辉谝粭l線上，那么就會導(dǎo)致建筑抗側(cè)力不能連續(xù)，從而加劇建筑的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，制約建筑的抗震水平。所以，設(shè)計師在進(jìn)行設(shè)計的時候，一定要避免屋頂超高超重的現(xiàn)象，使得整個建筑的結(jié)構(gòu)與剛度均勻的分布下來，讓屋頂與建筑的重心保持在同一條線上。如果建筑物的屋頂設(shè)計的過高，那么就一定要保證建筑具有良好的抗震穩(wěn)固性，降低建筑扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。3
2.2設(shè)計限值控制相關(guān)文件規(guī)定，在建筑設(shè)計過程中，要考慮抗震要求的限值控制。房屋的建筑高度和樓層的數(shù)量。在實際設(shè)計當(dāng)中，有的建筑高度超標(biāo)，有的建筑層數(shù)超標(biāo)，有的建筑高度沒有超標(biāo)，但是其寬度超標(biāo)。這些超標(biāo)，都將會給建筑抗震帶來一定的安全隱患，特別是一些高度和寬度超標(biāo)的建筑，因此，在建筑設(shè)計中，只要完全融合建筑抗震設(shè)計，就能夠有效的進(jìn)行限值控制。例如：防裂度為8的時候，粘土磚等對稱建筑的總高度要低于18m，建筑的層數(shù)一不能超過6層；底層框架為磚房的建筑高度應(yīng)該保持在16m，層數(shù)保持在5層以內(nèi)；建筑材料為鋼筋混泥土框架房屋的時候，其高度要保持在45m以下，而框架的抗震墻高度應(yīng)該保持在100m以內(nèi)。除了在設(shè)計過程中要考慮抗震要求的限值控制之外，還要考慮房屋抗震橫墻之間的間距以及局部墻體尺寸的限值控制。抗震墻限值控制，就是避免橫墻的間距超過了原有的額定值，從而導(dǎo)致建筑平面的剛度下降，遇到水平地震力時，影響了建筑水平地震力的傳遞，因此，導(dǎo)致了建筑縱墻發(fā)生形變，制約了建筑抗震的承載力度，致使建筑倒塌。對局部墻體尺寸的限值控制，是因為這些局部墻體能夠增強(qiáng)建筑抗震強(qiáng)度，如果局部墻體尺寸的限值小于規(guī)定的值，那么就不能夠滿足建筑抗震設(shè)計的要求，就會出現(xiàn)墻面裂開或者是倒塌的現(xiàn)象。因此，在設(shè)計過程中要注意建筑設(shè)計限值控制。
3結(jié)束語
總而言之，在建筑設(shè)計中融入建筑抗震設(shè)計，是目前建筑設(shè)計中最為重要的。建筑設(shè)計與建筑抗震設(shè)計有著密不可分的聯(lián)系，一個好的建筑抗震設(shè)計，一定要將設(shè)計和結(jié)構(gòu)融為一體，這樣才能夠在建筑抗震設(shè)計的基礎(chǔ)上，完成建筑設(shè)計。由此可見，建筑抗震設(shè)計在建筑設(shè)計中，則顯得尤為重要，既能夠提高建筑物的穩(wěn)固性，還能夠?qū)⒔ㄖO(shè)計的應(yīng)用，在抗震設(shè)計中更好的發(fā)揮出來。
作者：嚴(yán)朝宗單位：江西省直屬機(jī)關(guān)建筑設(shè)計院
【關(guān)鍵詞】應(yīng)用型人才；建筑抗震原理設(shè)計；教學(xué)探討
《建筑抗震設(shè)計原理》這一學(xué)科作為高等院校專業(yè)的一土木工程門重要課程，有很強(qiáng)的實用性，能幫助學(xué)生了解地震的基本原理，理解結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的基本方法，掌握房屋建筑關(guān)于抗震方面的知識。這門課程綜合性強(qiáng)，要具備很多相關(guān)專業(yè)知識，如高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)等。在實際的學(xué)習(xí)當(dāng)中，這一門重要的專業(yè)課學(xué)習(xí)效果卻不盡人意，經(jīng)過多年的教學(xué)經(jīng)驗，分析其主要的原因是這一課程知識量大、理論內(nèi)容難、專業(yè)術(shù)語較多、難以記憶，如學(xué)習(xí)地震作用計算時，要用到微分方程的求解、建立運動方程并求解等，這些都是在大二、大三學(xué)習(xí)的專業(yè)知識，部分學(xué)生對這些內(nèi)容已經(jīng)遺忘，這讓學(xué)生上課感到課程難度較大、聽不懂，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；課程里包括多高層混凝土房屋的抗震設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計、砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，這些章節(jié)有很多直接引用規(guī)范的條文，內(nèi)容較為枯燥，喪失對本課程的學(xué)習(xí)興趣；還有就是由于課程課時有限，但內(nèi)容較多，導(dǎo)致講授了理論知識，沒有足夠時間講述實踐運用，也影響了本門課程的教學(xué)效果。如何讓學(xué)生學(xué)好《建筑抗震設(shè)計原理》的相關(guān)知識，在有限的學(xué)時中提高知識的吸收效率，提高學(xué)生實際運用的能力，培養(yǎng)符合社會發(fā)展需要的應(yīng)用型人才，是我們需要探討的。
一、《建筑抗震設(shè)計原理》的重要性
1.地震的破壞
地震又被稱為地動或地震動，是自然界的一種地殼運動，在產(chǎn)生期間會產(chǎn)生一種地震波，屬于一種自然現(xiàn)象。其產(chǎn)生的原因主要是板塊的相互碰撞和擠壓。每年大約產(chǎn)生500多萬次地震，其中讓人有感知的不多，會造成傷害的約有十幾次，能夠造成嚴(yán)重傷害的平均一年有一兩次。目前人類所掌握的技術(shù)無法對于地震這一自然現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)測。而地震造成的傷害異常慘痛的，地震發(fā)生時強(qiáng)大的地震波會導(dǎo)致房屋倒塌，公路毀壞的建筑破壞；并且對于人員的傷亡更是慘重所造成的經(jīng)濟(jì)損失更是難以計算。地震發(fā)生所導(dǎo)致的一系列災(zāi)后重建問題也是需要大量的時間和金錢去解決的。所以對于地震提前做好防范準(zhǔn)備，提高建筑的抗震能力無疑是最好的選擇。
2.抗震設(shè)計的重要性
據(jù)不完全統(tǒng)計地震中95%的傷亡人數(shù)都是與建筑物的損壞有關(guān)。由此可以看出建筑物的損壞所造成的人員傷亡是人員傷亡的最主要原因。這體現(xiàn)了建筑中抗震設(shè)計的重要性。中國地形多樣、人口眾多且本身是地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)國家。近年以來，全球地殼活動較為活躍，地震數(shù)量和強(qiáng)度都有增加。我國也遭遇了級別較高的地震，且造成了嚴(yán)重的后果。同樣地震的情況下日本的地震強(qiáng)度更大但是人員傷亡，但經(jīng)濟(jì)損失都小于我國。原因就是日本對于地震早有防范。特別是對于房屋建筑的設(shè)計方面。由此可以看出房屋建筑的抗震是非常的重要的。掌握并且深入學(xué)習(xí)《建筑抗震設(shè)計原理》這一門課程是非常有必要的。
二、培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)討論
1.提高上課的效率
為提高上課效率，老師應(yīng)采取多種授課的方式。采用傳統(tǒng)板書和多媒體結(jié)合的方式，利用多媒體的優(yōu)勢，收集在地震中的建筑物的破壞的圖片用于教學(xué)，結(jié)合圖片講解造成結(jié)構(gòu)破壞的原因，使學(xué)生認(rèn)識到地震危害和建筑物抗震的重要性；教學(xué)過程中注意與學(xué)生的互動與啟發(fā)，如組織課堂討論，注重學(xué)生主體性的發(fā)揮，增加授課的趣味，由此提高學(xué)生的積極性，主動理解和掌握知識。
2.將理論結(jié)合實踐培育應(yīng)用型人才
培養(yǎng)應(yīng)用型人才要求我們更加注重課程教學(xué)中的理論與實踐相結(jié)合，但這一門課時的時間為32課時左右，在這樣有限的時間中需要講授理論知識和進(jìn)行實踐和案例的講解是十分困難的。對于這樣的情況老師對于課程的結(jié)構(gòu)安排，對于課堂層次的把握就是很重要的。在學(xué)習(xí)抗震設(shè)計中一般將其分為三個部分：抗震概念設(shè)計、抗震計算、抗震構(gòu)造措施。很多學(xué)生對于抗震計算比較重視，卻忽視了對概念設(shè)計和構(gòu)造措施的學(xué)習(xí)。教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)三個方面都十分重要，可舉例說明，如地震中由于建筑平面、立面設(shè)計的不合理或鋼筋錨固不足而導(dǎo)致的嚴(yán)重的震害。老師課堂上時對于主要內(nèi)容核心觀點進(jìn)行講述，對于次要內(nèi)容進(jìn)行大概講述或者點明核心讓學(xué)生進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，同時注意與其他專業(yè)課之間的溝通聯(lián)系。比如D值法，這部分內(nèi)容與《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》課相同，為避免重復(fù)教學(xué)，可只講授D值法的要點和步驟。再比如講多高層房屋的抗震構(gòu)造措施時，可以和《平法施工圖與構(gòu)造》課程結(jié)合起來，根據(jù)圖集里的鋼筋的抗震布置要求講解，這樣有利于學(xué)生接受和理解。加強(qiáng)實踐性教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生對于課程所學(xué)知識的靈活運用和判斷性。對于課后作業(yè)可聯(lián)系實際工程圖紙進(jìn)行布置；畢業(yè)設(shè)計中涉及到的抗震方面的知識重點講解，如根據(jù)軸壓比確定框架柱的截面尺寸、荷載組合時的抗震組合、選擇合理的建筑物的平面布置和結(jié)構(gòu)布置等。課程不要局限于課堂，這一門課程需要去實際觀察學(xué)習(xí)，建議在學(xué)習(xí)中由老師或輔導(dǎo)員帶領(lǐng)去參觀地震相關(guān)博物館了解地震原理、地震發(fā)生后的危害教育學(xué)生的同時培育其責(zé)任感；組織對于工程圖紙的小組學(xué)習(xí)活動，在討論互動中對于未來工作中可能遇見的工程問題進(jìn)行討論、分析；有條件的話建議學(xué)校與企業(yè)合作讓學(xué)生進(jìn)入企業(yè)施工現(xiàn)場，進(jìn)行參觀，對于未來工作的需要進(jìn)行了解；針對課程安排開放性實驗，如靜載試驗、振動臺模擬實驗，讓學(xué)生動手參與和觀看實驗，幫助理解建筑抗震設(shè)計的原理。
3.改革課程的考核評價方法
現(xiàn)在大部分的考核評價方式是將平時分和期末考試成績成一定比例來進(jìn)行最后成績的考評。這樣的考評方法對于大部分學(xué)科都是適用的，但針對培養(yǎng)應(yīng)用型人才和這一門學(xué)科的差異性，我建議增加平時考評成績的比重和考核方式。教師可通過布置大作業(yè)、論文等形式考察學(xué)生對知識的掌握程度，對平時的實踐性環(huán)節(jié)（參觀學(xué)習(xí)、實驗）也列入平時成績考核內(nèi)容。注重平常成績可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的整個過程中都專注于這一科目的學(xué)習(xí)，這樣保證學(xué)生不是在考試前突然用功通過考試，而是整個學(xué)習(xí)階段都處在一個比較好的學(xué)習(xí)狀態(tài)。
結(jié)語
隨著對抗震減災(zāi)的重視，建筑抗震設(shè)計原理這一門課程更彰顯其重要性。文中總結(jié)了幾年來對教學(xué)的一些思考和總結(jié)，但仍存在許多不足之處。教師需要不斷的豐富自身的專業(yè)知識儲備，繼續(xù)深入研究教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和整合，不斷改進(jìn)教學(xué)手段、完善考試制度，聯(lián)系實踐培養(yǎng)符合市場需要的和社會需要的專業(yè)人才。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：高層結(jié)構(gòu)抗震，抗震規(guī)范，高層抗震注意問題，纖維增強(qiáng)混凝土
1引言
地震是一種突發(fā)性和毀滅性的自然災(zāi)害，它對人類社會的危害首先是引起建筑物的破壞或倒塌，導(dǎo)致嚴(yán)重的人身傷亡和財產(chǎn)損失；其次是引起火災(zāi)、水災(zāi)等次生災(zāi)害，破壞人類社會賴以生存的自然環(huán)境，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，產(chǎn)生巨大的社會影響。近十年來，地殼運動進(jìn)入活躍期，世界各地都爆發(fā)了不同程度的地震，而我國更是世界上大陸地震最多的國家之一，20世紀(jì)以來，全球發(fā)生7級以上地震1200余次，其中十分之一在我國。例如，1976年7月28日的唐山7.8級地震，2008年5月12日的汶川8.0級地震，2010年4月14日的玉樹地震，都給人們的生命財產(chǎn)安全帶來巨大的損失。同時，由于地震破壞的后果嚴(yán)重，我國抗震規(guī)范在2008年與2010年都進(jìn)行了不同程度的修正，目的是加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的安全性。因此，為保障地震作用下人們的生命財產(chǎn)損失降至最低，有必要對建筑物的抗震設(shè)計進(jìn)行研究，本文就高層結(jié)構(gòu)的一些常用抗震設(shè)計方法進(jìn)行了討論。
2結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法的發(fā)展
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法的發(fā)展歷史是人們對地震作用和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計能力認(rèn)識不斷深化的過程，對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法發(fā)展歷史進(jìn)行回顧，有助于對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計原理的認(rèn)識，
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法經(jīng)歷了靜力法、反應(yīng)譜法、延性設(shè)計法、能力設(shè)計法、給予能量平衡的極限設(shè)計方法、基于損傷設(shè)計方法和近年來正在發(fā)疹的基于性能/位移設(shè)計法幾個階段[1]。這些抗震設(shè)計方法在發(fā)展階段相互交錯與滲透，對齊進(jìn)行系統(tǒng)化整理，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法可以分為以下幾類[2]：
基于承載力設(shè)計方法
基于承載力和構(gòu)造保證延性設(shè)計方法
基于損傷和能量設(shè)計方法
能力設(shè)計法
基于性能/位移設(shè)計方法
根據(jù)清華大學(xué)葉列平教授的研究，第（5）種方法在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中較前幾種方法優(yōu)點更為突出，并且在各國規(guī)范中應(yīng)用最廣泛。
3高層抗震設(shè)計的設(shè)防目標(biāo)
長期的地震觀測表明，在同一地區(qū)不同強(qiáng)度地震的重現(xiàn)期是不同的。強(qiáng)度小的地震重現(xiàn)期，一般10~50年左右發(fā)生一次，即所謂頻遇地震或“小震”；強(qiáng)度較大的地震，重現(xiàn)期較長，一般100~500年發(fā)生一次，即所謂偶遇地震或“中震”；而強(qiáng)度特別大的強(qiáng)烈地震，重現(xiàn)期一般為數(shù)千年，即所謂罕遇地震或“大震”。
高層建筑的使用壽命一般為50~100年，高層住宅的壽命更短，因此要求結(jié)構(gòu)在“大震”作用下不破壞顯然四不合適和不經(jīng)濟(jì)的。這就提出了對于不同強(qiáng)度地震的重現(xiàn)期，結(jié)構(gòu)應(yīng)具有不同的抗震性能，即所謂抗震設(shè)防目標(biāo)。目前國際上公認(rèn)的較為合理的抗震設(shè)防目標(biāo)是：
（1）在頻遇地震作用下，結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)應(yīng)處于彈性階段，結(jié)構(gòu)無損壞或輕微破壞，且結(jié)構(gòu)變形很小，不會導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，震后可無條件繼續(xù)使用；
（2）在偶遇地震作用下，結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷在一定限度內(nèi)，震后經(jīng)修復(fù)可繼續(xù)使用；
（3）在罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生倒塌，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件無脫落或落下，保證人身安全，
上述抗震設(shè)防目標(biāo)與我國抗震設(shè)計規(guī)范中的“三水準(zhǔn)”即“小震不壞，中震可修，大震不倒”是一個含義。現(xiàn)在的問題是這種單一的抗震設(shè)防目標(biāo)已不能適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)對抗震性能的需求。許多重要建筑對大震作用下的性能要求也不再是不倒塌，而是應(yīng)滿足一定性能指標(biāo)要求，以保證其仍具有一定的建筑功能和使用功能，這即是基于性能抗震設(shè)計方法研究的目的。
高層抗震設(shè)計方法的幾點討論
4.1遵循建筑抗震設(shè)計規(guī)范
建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范實際上是各國建筑抗震經(jīng)驗帶有權(quán)威性的總結(jié)，是指導(dǎo)建筑抗震設(shè)計（包括結(jié)構(gòu)動力計算，結(jié)構(gòu)抗震措施以及地基抗震分析等主要內(nèi)容）的法定性文件。它既反映了各個國家經(jīng)濟(jì)與建設(shè)的時代水平，又反映了各個國家的具體抗震實踐經(jīng)驗。它雖然收抗震有關(guān)科學(xué)理論的引導(dǎo)，向技術(shù)經(jīng)驗合理性的方向發(fā)展，但它更是具有堅定的工程實踐基礎(chǔ)，把建筑工程的安全性放在首位。正是基于這種認(rèn)識，現(xiàn)代規(guī)范的條文有的被列為強(qiáng)制性條文，有的條文中應(yīng)用了“嚴(yán)禁、不得、不許、不宜”等體現(xiàn)不同程度限制性和“必須、應(yīng)該、宜于、可以”等體現(xiàn)不同程度靈活性的用詞。任何結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計都必須以抗震規(guī)范為基礎(chǔ)，按其規(guī)定條文執(zhí)行。
4.2高層建筑抗震設(shè)計應(yīng)注意的問題
高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)房屋高度和高寬比、抗震設(shè)防類型、抗震設(shè)防烈度、場地類別、結(jié)構(gòu)材料和施工技術(shù)條件等因素考慮其適宜的結(jié)構(gòu)體系，高層建筑的高寬比是對結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟(jì)合理性的宏觀控制，在設(shè)計過程中應(yīng)注意以下幾點：
應(yīng)當(dāng)注意抗震縫的設(shè)計，必須留有足夠的防震縫寬度；
平面形狀和剛度不對稱，會是建筑物產(chǎn)生顯著的扭轉(zhuǎn)、震害嚴(yán)重，設(shè)計中應(yīng)避免這種情況，不能避免時應(yīng)對抗震薄弱處進(jìn)行加強(qiáng)；
凸出屋面的塔樓受高振型的影響，產(chǎn)生顯著的鞭梢效應(yīng)，破壞嚴(yán)重，設(shè)計中加以注意；
高層部分和底層部分之間的連接構(gòu)造是否合理；
框架柱截面太小、箍筋不足、柱子的延性和抗震能力不夠等容易導(dǎo)致剪切破壞或柱頭壓碎；
沿豎向樓層質(zhì)量與剛度變化太大容易導(dǎo)致樓層變形過分集中而產(chǎn)生破壞；
地基的穩(wěn)定性尤為重要；
伸縮縫和沉降縫寬度過小（W昂王與防震縫一切三縫合一）使得碰撞破壞很多；
不應(yīng)在建筑物端部設(shè)置樓梯間，樓板有大洞口會因剛度不均勻而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)；
中間部分樓層柱子截面和材料改變或取消部分剪力墻，都會產(chǎn)生剛度或承載力的突變，形成結(jié)構(gòu)薄弱層。
4.3采用纖維增強(qiáng)混凝土
對于高層建筑，混凝土材料由于其自身缺陷，地震作用下易于發(fā)生脆性破壞，引起結(jié)構(gòu)損傷，因此從建筑材料角度分析，可以在某些關(guān)鍵部位采用韌性材料代替混凝土提高整體結(jié)構(gòu)的吸收能量能力與抗震能力。抗震建筑材料必須具備輕質(zhì)、高強(qiáng)、高韌性特征，例如，木材、輕鋼、型鋼、鋼筋混凝土、復(fù)合材料等都可以從某些方面達(dá)到抗震目的。而在我國，森林覆蓋面積少，人居木材占有量少，而鋼材成本較高，這些材料的使用都有相當(dāng)?shù)木窒扌浴６阡摻罨炷两Y(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位采用一些韌性較高、延性較好、抗性強(qiáng)度高的纖維增強(qiáng)混凝土對提高結(jié)構(gòu)的抗震性能具有非常明顯的作用[3]。目前，我國的纖維增強(qiáng)混凝土種類繁多，例如，鋼纖維混凝土、聚丙烯增強(qiáng)混凝土、聚合物增強(qiáng)砂漿、超高韌性水泥基復(fù)合材料等，這些材料的研究與發(fā)展對高層結(jié)構(gòu)的抗震也起著重要作用。
結(jié)束語
本文在回顧結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法發(fā)展歷史的基礎(chǔ)上，探究了高層結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，并討論文高層抗震設(shè)計中應(yīng)該注意的問題。高層抗震是個很復(fù)雜的課題，涉及的考慮因素眾多，由于筆者參加工作時間較短，相關(guān)工程經(jīng)驗較少，本文僅提供一般性的參考，如有不到之處，敬請指正。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；性能；抗震設(shè)計；概念；特點；問題；方法
中圖分類號：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
隨著人們生活水平的提高，人們對社會的需求開始呈現(xiàn)多樣化的特點，而隨著建筑物越來越高，體型變得越來越復(fù)雜，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計也變得更有挑戰(zhàn)性。人們?yōu)榱吮Ｕ献陨淼陌踩瑢Υ吮阌辛烁嗟年P(guān)注，對基于性能的抗震設(shè)計也更加重視起來，在此種方法下，會對設(shè)計者有所要求，那就是要對建筑物在地震作用下可能形成的性態(tài)反應(yīng)做出一定的評價。這種方法有很多好處，最主要的就是對于不安全的設(shè)計,能夠正確的辨別出來，還可以提出一些方案來解決問題，使得建筑結(jié)構(gòu)更加安全和經(jīng)濟(jì)。
1基于性能的抗震設(shè)計概念
以往提到的基于力的抗震設(shè)計或者基于位移的抗震設(shè)計，由于力和位移都是很明確的物理概念，可以被很容易地理解。但是基于性能的抗震設(shè)計，由于性能一詞是一個宏觀概念，不像力或位移可以直接成為設(shè)計參數(shù)，也可以直接應(yīng)用到設(shè)計中去事實上，這里提到的結(jié)構(gòu)性能往往可以與結(jié)構(gòu)的破壞程度相關(guān)，而結(jié)構(gòu)的破壞程度又可以由結(jié)構(gòu)的反應(yīng)參數(shù)來表示（如應(yīng)力、力、位移、能量以及一些定義的破壞指標(biāo)）。所以基于性能的抗震設(shè)計是比基于力或者基于位移抗震設(shè)計更為廣泛的設(shè)計理念，更為直接地滿足個人或者社會對建筑物的要求，即要求建筑物是否安全可靠，是否滿足他們的使用需要，而不是普通使用者能提出的建筑物可以抵抗多強(qiáng)地震力，或者是變形控制在什么程度。
基于性能的抗震設(shè)計并不是一個全新的概念，盡管目前基于性能的抗震設(shè)計得到國際上廣泛的重視與研究，也取得一些初步的成果，但是對于基于性能的抗震設(shè)計，現(xiàn)在還沒有一個統(tǒng)一的定義。比較有權(quán)威性的是美國SEAOC，ATC和FEMA等組織給出的基于性能設(shè)計的描述。其中，對基于性能抗震設(shè)計的描述是“性能設(shè)計應(yīng)該是選擇一定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式，合理的規(guī)劃和結(jié)構(gòu)比例保證建筑物的結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計，控制建造質(zhì)量和長期維護(hù)水平，使得建筑物在遭受一定水平地震作用下，結(jié)構(gòu)的破壞不超過一個特定的極限狀態(tài)”。一些學(xué)者也對基于性能抗震設(shè)計進(jìn)行了描述，可見，盡管不同的機(jī)構(gòu)或者個人對于基于性能的抗震設(shè)計描述不完全相同，但是這些論述中有一共同思想，就是基于性能抗震設(shè)計的主要思想：即結(jié)構(gòu)在其設(shè)計使用期間內(nèi)，在遭受不同水平的地震作用下，應(yīng)該有明確的性能水平并使得結(jié)構(gòu)在整個生命周期中費用達(dá)到最小。
2 我國現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計理論的存在的問題
2.1我國現(xiàn)行的建筑抗震設(shè)計理論設(shè)計方法較為保守，缺乏新的設(shè)計理念，很大程度上阻礙了新的設(shè)計技術(shù)的實施。同時，在設(shè)計時候，缺乏對建筑結(jié)構(gòu)性能的考慮，而只是根據(jù)我國一些曾經(jīng)制定的抗震設(shè)計規(guī)范而行，只從刻板的標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，沒有能綜合考慮到各種實際狀況。
2.2我國的設(shè)計理論和設(shè)計方法在很多抗震指標(biāo)上規(guī)定不清晰，抗震設(shè)計理念不明確，加上很多建筑的使用者缺乏一定的抗震建筑知識，難以對所使用的建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能和抗震能力做出一個很明確的評判。
2.3目前，我國的建筑抗震設(shè)計多是重視對建筑的整體承載力和建筑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度來進(jìn)行，而忽視了對其他因素的考慮比如建筑結(jié)構(gòu)的性能設(shè)計。同時，很多現(xiàn)行設(shè)計理論在進(jìn)行建筑的設(shè)計時候，更多的注意著建筑的主題結(jié)構(gòu)的抗震損失，而忽視了很多細(xì)節(jié)，對損失的控制力度不強(qiáng)。經(jīng)濟(jì)評估準(zhǔn)則并沒有在建筑業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
3 性能抗震設(shè)計理念的特點
通過對現(xiàn)行抗震設(shè)計理論的實踐，可以對兩者進(jìn)行對比，以得到性能抗震設(shè)計理念的特點。
3.1多級設(shè)防。
相對于現(xiàn)行的三階段設(shè)防目標(biāo)(小震不壞、中震可修、大震不倒)，性能抗震設(shè)計注重多級設(shè)防，保護(hù)非結(jié)構(gòu)件與內(nèi)部設(shè)施，后者的設(shè)計理念既保證使用者安全，又減輕業(yè)主和社會的經(jīng)濟(jì)損失與壓力。
3.2投資效益準(zhǔn)則。
性能抗震設(shè)計偏重于安全、經(jīng)濟(jì)等多方面。在安全與經(jīng)濟(jì)之間找到合理、平衡的切入點，確定最佳方案，以優(yōu)化設(shè)計為目的。
3.3自由度大。
相比較傳統(tǒng)抗震設(shè)計刻板的被動狀態(tài)，性能抗震設(shè)計可根據(jù)業(yè)主的要求確定目標(biāo)，給設(shè)計帶來新的動力。
4 建筑結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計方法
作為性能設(shè)計理論的重要內(nèi)容，基于性能的抗震設(shè)計方法顯得尤為重要。那么怎樣合理的運用基于性能抗震設(shè)計理念則引起了人們的廣泛關(guān)注，為了能夠把它有效地運用到實際中來，有很多學(xué)者都對此進(jìn)行了思考，但是卻還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識，通過他們的總結(jié)，我們可以知道讓性能設(shè)計思想運用到實際設(shè)計中來主要有以下步驟和方法：
4.1性能抗震設(shè)計階段
4.1.1概念設(shè)計。根據(jù)用途和業(yè)主的要求，合理確定設(shè)防目標(biāo)，通過場地、建筑平面等進(jìn)行初步設(shè)計。
4.1.2 計算設(shè)計。根據(jù)預(yù)定的設(shè)防目標(biāo)，計算出能影響各類因素的抗震參數(shù)，參數(shù)與預(yù)定目標(biāo)不符要及時修改，直至滿足參數(shù)需求。以基于位移的抗震性能設(shè)計為例，主要包括步驟有確定不同強(qiáng)度地震作用下性能目標(biāo)；根據(jù)初步設(shè)計，確定結(jié)構(gòu)內(nèi)的位移的極限值；通過等效阻尼比等各類等效數(shù)值，確定等效剛度；設(shè)計采用必需的構(gòu)造措施；評價結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求和變形能力。以嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、合理的態(tài)度進(jìn)行評估，如計算階段有不符合，則需重復(fù)計算設(shè)計步驟，以不斷完善結(jié)構(gòu)設(shè)計。
4.1.3性能評估。通過各類的分析法得出設(shè)計結(jié)果來確定該建筑結(jié)構(gòu)的性能。
4.2 性能抗震設(shè)計方法
目前大致主要有：位移影響系數(shù)、能力譜、直接位移設(shè)計等方法。
4.2.1位移影響系數(shù)法。基于結(jié)構(gòu)性能設(shè)計方法，通過分析得出的最大期望位移值，利用等效方法、模態(tài)進(jìn)行確定。以達(dá)到此系數(shù)的修正作用。此方法還存在著由于它是整體抗震評估方法，無法具體體現(xiàn)主要結(jié)構(gòu)、樓層的損壞情況與抗震水準(zhǔn)等問題。
4.2.2能力譜法。1975年被提出，隨后不斷改進(jìn)。能力譜設(shè)計是將能力譜曲線與地震反應(yīng)譜轉(zhuǎn)化而來的需求譜，進(jìn)行比較來評估其抗震性能。此方法側(cè)重對結(jié)構(gòu)的實際性能進(jìn)行驗算、評估。另外，能力譜設(shè)計法比較適用于平面結(jié)構(gòu)可簡化且分布較均勻的結(jié)構(gòu)，否將會產(chǎn)生不小的誤差。
4.2.3直接位移設(shè)計法。側(cè)重于結(jié)構(gòu)性能設(shè)計，概念簡單，根據(jù)地震等級來預(yù)期位移計算，使結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)定位移。此方法也存在著只能從建筑結(jié)構(gòu)材料的極限變化得到數(shù)值，而不能考慮到預(yù)期以外的強(qiáng)震效應(yīng)的不足。
5 結(jié)語
建筑結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計是比較寬泛的體系，它是現(xiàn)行抗震設(shè)計的延續(xù)與發(fā)展，以結(jié)構(gòu)性能分析作為基礎(chǔ)，建筑物的性能目標(biāo)以全面、科學(xué)的因素來確定，使建筑物在面對不同等級的地震時，能達(dá)到預(yù)期的抗震目標(biāo)。與傳統(tǒng)抗震設(shè)計相比，優(yōu)點明顯：基于性能抗震相較于以往更系統(tǒng)化；性能抗震設(shè)計的適應(yīng)性、連貫性更好，應(yīng)用意義更大；靈活性的加大，使設(shè)計人員能發(fā)揮創(chuàng)造性，增加對新技術(shù)、新材料的推廣應(yīng)用等。性能抗震設(shè)計方法也需要解決一些設(shè)防水準(zhǔn)數(shù)據(jù)化的劃分，合理的參數(shù)取值范圍介定等問題，才能更好的服務(wù)于社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)，達(dá)到符合我國國情的設(shè)計規(guī)范。
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論文摘要：本文簡要介紹了高層、超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系，通過對國內(nèi)已建和在建的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)國產(chǎn)化問題的調(diào)研，分析了在鋼材、設(shè)計、施工和監(jiān)理等方面國產(chǎn)化所面臨的主要問題，為高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展提出了一些建議。
高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在國外已有110多年的歷史，1883年最早一幢鋼結(jié)構(gòu)高層建筑在美國芝加哥拔地而起，到了二次世界大戰(zhàn)后由于地價的上漲和人口的迅速增長，以及對高層及超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系的研究日趨完善、計算技術(shù)的發(fā)展和施工技術(shù)水平的不斷提高，使高層和超高層建筑迅猛發(fā)展。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在超高層建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面積比率越來越大，在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受到質(zhì)疑；同時高強(qiáng)度鋼材應(yīng)運而生，在超高層建筑中采用部分鋼結(jié)構(gòu)或全鋼結(jié)構(gòu)的理論研究與設(shè)計建造可說是同步前進(jìn)。
超高層建筑的發(fā)展體現(xiàn)了發(fā)達(dá)國家的建筑科技水平、材料工業(yè)水平和綜合技術(shù)水平，也是建設(shè)部門財力雄厚的象征。
一、我國的高層與超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展
我國的高層與超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑自改革開放以來已有20年的歷史，并在設(shè)計和施工中積累了不少經(jīng)驗，已有我國自行編制的《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 99-98。
1、鋼材的國產(chǎn)化
國內(nèi)鋼鐵企業(yè)根據(jù)我國高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求，制訂我國第一部高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的鋼材標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》( YB4104-2000)，比目前仍在實施的《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T 1591-94) 又前進(jìn)了一步，其性能指標(biāo)優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。
2、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計國產(chǎn)化
截止2003年3月，我國已建和在建的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)有60 余幢，按其結(jié)構(gòu)類型劃分，鋼框架-RC核心筒占4314%，SRC框架-RC核心筒占1617%，二者合計6011%；鋼框架-支撐體系占1813%；巨型框架占813%；純鋼框架占617%，筒體和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)各占313%。統(tǒng)計表明，目前我國高層建筑鋼結(jié)構(gòu)以混合結(jié)構(gòu)為主。
鑒于我國對混合結(jié)構(gòu)尚未進(jìn)行系統(tǒng)的研究，所以《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)暫不列入這種結(jié)構(gòu)類型是合理的。
國家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99-98)和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)等有關(guān)高層建筑最大高度和最大高寬比的規(guī)定，在一般情況下，應(yīng)遵守規(guī)范的規(guī)定，否則應(yīng)進(jìn)行專項論證或試驗研究。建設(shè)部第111號令《超限高層建筑工程抗震設(shè)防管理規(guī)定》和建質(zhì)[2003]46號文《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》，對加強(qiáng)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量控制意義重大，具有可操作性。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計分兩個階段，即設(shè)計圖階段和施工詳圖階段。現(xiàn)在有的設(shè)計院完全采取國外設(shè)計模式，無構(gòu)件圖、節(jié)點圖和鋼材表等，對工程招投標(biāo)和施工詳圖設(shè)計帶來不便。因此，建議有關(guān)部門對此做出具體規(guī)定。關(guān)于節(jié)點設(shè)計問題，國內(nèi)應(yīng)多做一些理論和試驗研究工作，比如柱梁剛性節(jié)點塑性鉸外移和防止焊接節(jié)點的層狀撕裂等。由于鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比較低，在研發(fā)各種耗能支撐和節(jié)點的減震消能體系方面，國際上研究和應(yīng)用較多，國內(nèi)應(yīng)加快進(jìn)行此方面的研究。
二、高層及超高層結(jié)構(gòu)體系
對于高層及超高層建筑的劃分，建筑設(shè)計規(guī)范、建筑抗震設(shè)計規(guī)范、建筑防火設(shè)計規(guī)范沒有一個統(tǒng)一規(guī)定，一般認(rèn)為建筑總高度超過24m為高層建筑，建筑總高度超過60m為超高層建筑。
對于結(jié)構(gòu)設(shè)計來講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計原則，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，一般分為六大類：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框—筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系。
三、鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝
1、鋼柱的安裝
鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構(gòu)件，在加工制造中必須滿足現(xiàn)行規(guī)范的驗收標(biāo)準(zhǔn)。
100m高的超高層鋼柱一般分為8～12節(jié)構(gòu)件，鋼柱在翻樣下料制作過程中應(yīng)考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形，所以鋼柱的翻樣下料長度不等于設(shè)計長度，即使只有幾毫米也不能忽略不計。而且上下兩節(jié)鋼柱截面完全相等時也不允許互換，要求對每節(jié)鋼柱應(yīng)編號予以區(qū)別，正確安裝就位。
矩形或方形鋼柱內(nèi)的加勁板的焊接應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范要求采用熔嘴電渣焊，不允許采用其他如在箱板上開孔、槽塞焊等形式。
鋼柱標(biāo)高的控制一般有二種方式：
(1)按相對標(biāo)高制作安裝。鋼柱的長度誤差不得超過3mm，不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形，建筑物的總高度只要達(dá)到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格，這種制作安裝一般在12層以下，層高控制不十分嚴(yán)格的建筑物。
(2)按設(shè)計標(biāo)高制作安裝。一般在12層以上，精度要求較高的層高，應(yīng)按土建的標(biāo)高安裝第一節(jié)鋼柱底面標(biāo)高，每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計要求的總尺寸。每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長度中去。
2、框架梁的制作與安裝
高層、超高層框架梁一般采用H型鋼，框架梁與鋼柱宜采用剛性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內(nèi)設(shè)置橫向加勁肋。
框架梁應(yīng)按設(shè)計編號正確就位。
為保證框架梁與鋼柱連接處的節(jié)點域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的精確性，在工廠制造時，在框架梁所在位置設(shè)置懸臂梁(短牛腿)，懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫，腹板采用貼角焊縫。框架梁與鋼柱的懸臂梁（短牛腿）連接，上下翼緣的連接采用襯板(兼引弧板)全熔透焊縫，腹板采用高強(qiáng)螺栓連接。
由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼結(jié)構(gòu)的精度要求，當(dāng)框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時，腹板的連接板可開橢圓孔，橢圓孔的長向尺寸不得大于2d0（d0為螺栓孔徑），并應(yīng)保證孔邊距的要求。
框架梁的翻樣下料長度同樣不等于設(shè)計長度，需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經(jīng)驗公式計算再按實際加工之后校核，確定其翻樣下料的精確長度。
框架梁上下翼緣的連接可采用高強(qiáng)螺栓連接或焊接連接，目前大部分采用帶襯板的全熔透焊接連接。施工時先焊下翼緣再焊上翼緣，先一端點焊定位，再焊另一端。
Abstract： In accordance with the different characteristics of people's living environment， on the basis of enhancing seismic foundation of building， the important safety precaution measures for building earthquake construction need to be taken into account. Based on the analysis of factors affecting the seismic performance of the building， this paper explored technology applications in the construction process. In architectural design specification， the seismic standards for different architectural structure of building are the same， and the building structural engineers will ensure seismic performance. In this paper， combining with actual work experience， the author discussed several building structures related to the seismic performance and the influencing factors.
關(guān)鍵詞： 住宅建筑；建筑技術(shù)；抗震施工；抗震應(yīng)用
Key words： residential buildings；construction technology；seismic construction；seismic applications
中圖分類號：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）32-0117-02
0 引言
圍繞研究怎么樣通過建筑的室內(nèi)區(qū)域劃分、陳設(shè)和家具的安排設(shè)計、材料的選擇等各個方面做了不同的詳細(xì)考慮，主要目的就是要保障建筑物居住者的生命和財產(chǎn)安全。目前，在建筑施工的框架中有很多的優(yōu)點，比如，抗震性能良好、整體性能好、圍護(hù)的墻體輕便、施工運行速度較快、布局設(shè)置靈活等等。在實際的工程中，抗震施工已經(jīng)成為非常重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。因此，要求工程的負(fù)責(zé)技術(shù)人員嚴(yán)格依據(jù)圖紙進(jìn)行施工和操作，從而確保施工的安全和質(zhì)量。尤其要注意在施工環(huán)節(jié)中重視對防震設(shè)施的建筑質(zhì)量，要加強(qiáng)對防震設(shè)施建筑的監(jiān)督和專項部門檢查，將抗震設(shè)防納入到規(guī)范化管理，只有保證建筑施工的質(zhì)量，才能滿足抗震設(shè)防對房屋結(jié)構(gòu)的要求，才能杜絕抗震隱患。
1 住宅建筑抗震施工技術(shù)及應(yīng)用的影響因素分析
住宅建筑的抗震施工技術(shù)及應(yīng)用能夠取得成功，其中諸多的影響因素起到至關(guān)重要的作用，同時，能夠直接或者間接影響到住宅建筑抗震性能的因素也是有許多的，各種復(fù)雜因素之間通過相互作用共同構(gòu)成住宅建筑的抗震性能。比如，在影響住宅建筑抗震施工技術(shù)及應(yīng)用的主要外部原因就是住宅建筑的設(shè)計是否始終按照規(guī)范的程序進(jìn)行建設(shè)，其中包含住宅建筑的抗震構(gòu)造設(shè)計是否合理、在住宅建筑施工過程中施工質(zhì)量是否較高、住宅建筑選擇的地位是否合理等諸多原因。對于住宅建筑本身的抗震性能來說，更多的需要考慮住宅建筑的房屋結(jié)構(gòu)、使用年限、后期改造等方面的問題。
從抗震施工技術(shù)及應(yīng)用的角度來看，主要包括以下幾個方面的原因：
首先，最主要的就是住宅建筑的結(jié)構(gòu)是否合理，整體建筑結(jié)構(gòu)是否符合規(guī)則，在特性方面是否呈現(xiàn)出均勻、對稱等特點，在上述特點之下，住宅建筑的抗震性能會比較強(qiáng)大。反之，那種不規(guī)則的住宅建筑，甚至頭重腳輕式的住宅建筑，扭轉(zhuǎn)的不規(guī)則住宅建筑，等等此類情況，其建筑的抗震性能都比較差。這里需要修正一個近年來通常認(rèn)為的誤區(qū)，那就是隨著生活水平的提升，人們對于躍層、錯層和復(fù)式等類型的住宅建筑情有獨鐘，誠然此類結(jié)構(gòu)的住宅建筑在提升居住舒適度等方面有其不可比擬的優(yōu)勢，但是從增強(qiáng)住宅建筑抗震性能的角度上來講，平層的住宅建筑的抗震性能更勝一籌。
其次，還需要考慮住宅建筑施工技術(shù)及應(yīng)用的時間長短，有的住宅建筑雖然符合建筑規(guī)則，但是因為建造的時間較長，以往的住宅建筑的施工過程中雖然考慮抗震性能，但是由于技術(shù)水平等方面的限制，當(dāng)時的住宅建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)相對較低，導(dǎo)致住宅建筑的抗震性能相對較弱。而且隨著人們對于自然災(zāi)害的認(rèn)識越來越深刻，因此在住宅建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)上也會隨著實際情況的變化而進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，總起來說，住宅建筑的抗震標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，標(biāo)準(zhǔn)越來越高。
再次，住宅建筑的抗震施工技術(shù)及應(yīng)用受到當(dāng)時當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧霞笆┕べ|(zhì)量的影響。有的住宅建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)要求較高，因此對于建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)、型號等要求也相對較高，比如建材質(zhì)量的好壞，混凝土標(biāo)號是否合理，鋼筋是否合格等諸多因素，都能夠在一定程度上影響抗震施工技術(shù)及應(yīng)用。施工隊伍的施工技術(shù)的高低也是影響施工技術(shù)及應(yīng)用的重要因素，有的施工隊伍技術(shù)高超，因此建造的房屋質(zhì)量就高，抗震性能相應(yīng)的就好。最后，住宅建筑的抗震施工技術(shù)及應(yīng)用受到住宅建筑的后期改造的影響較大。在住宅建筑的初期設(shè)計過程中，大多數(shù)住宅建筑均會充分考慮到房屋的抗震需要，因此對于建筑內(nèi)的有些部分是不能夠進(jìn)行改動的，因為一旦破壞建筑的整體防震設(shè)計和抗震結(jié)構(gòu)，那么就會較大程度的降低建筑的抗震性能，甚至在發(fā)生強(qiáng)烈地震的時候，住宅建筑很有可能會發(fā)生整體坍塌的情況。
2 住宅建筑抗震施工技術(shù)及應(yīng)用的幾點對策建議
近年來，住宅建筑抗震施工技術(shù)及應(yīng)用日益完善和提升，但是在實施過程中仍然面臨著這樣或者那樣的弊端和缺陷。因此，結(jié)合實際工作經(jīng)驗，現(xiàn)對加強(qiáng)住宅建筑的抗震施工技術(shù)及應(yīng)用提出幾點粗淺的建議。
一是，加強(qiáng)住宅建筑墻體砌筑的抗震性能。因為，通常認(rèn)為，住宅建筑的墻體框架結(jié)構(gòu)是決定住宅建筑抗震施工技術(shù)及應(yīng)用的關(guān)鍵所在，其所采用的圍護(hù)構(gòu)件屬于承重構(gòu)件的范疇，其所能夠產(chǎn)生的抗震性能的高低，也重點取決于建筑施工材料的質(zhì)量，以及建筑承重結(jié)構(gòu)的連接方式，還要考慮到建筑施工的質(zhì)量和建筑地基狀態(tài)。比如，在實際的抗震施工技術(shù)及應(yīng)用的過程之中，墻體的需要通過砂漿的粘結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成墻面的整體，才能夠有效實現(xiàn)住宅建筑的抗震要求，因此需要在抗震施工過程中采用高標(biāo)號水泥，嚴(yán)格合理控制砂漿配比等方面，嚴(yán)格住宅建筑施工規(guī)范的要求，整個墻體的砌筑砂漿飽滿度達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。有的住宅建筑墻體的砌筑經(jīng)常采用的是“三一”的砌磚方法，其中在豎向灰縫這一個環(huán)節(jié)上需要較高的技術(shù)和技巧。另外，在住宅建筑的框架結(jié)構(gòu)施工過程之中，需要事先將墻體內(nèi)的短鋼筋埋置好，然后再進(jìn)行砌筑前的焊接等各項工作，堅決避免那些拉結(jié)筋在墻體之中任意擺放，導(dǎo)致其彎折嚴(yán)重影響了住宅建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量等問題的存在。針對上述幾種情況，需要在住宅建筑施工之前，即對所需要的各種型號的配筋一次性備齊備足，動態(tài)檢查是否有遺漏的情況。
二是，加強(qiáng)住宅建筑構(gòu)造柱的抗震性能。在抗震施工技術(shù)之中構(gòu)造柱和圈梁的施工處于比較重要的位置，必須予以加強(qiáng)和改進(jìn)技術(shù)。因為，在眾多的磚混結(jié)構(gòu)的住宅建筑的抗震施工中，重點通過科學(xué)合理設(shè)計構(gòu)造柱和圈梁等方式來確保抗震性能，從而實現(xiàn)整個住宅建筑的最大抗震效果和能力，特別是要高度重視構(gòu)件之間的連接部分，需要更加注重采取強(qiáng)有力的施工措施。因為，這兩者共同構(gòu)成了住宅建筑的骨架，充分發(fā)揮著有效約束墻體的重要作用，進(jìn)一步增強(qiáng)了縱橫磚墻之間的有效連接，進(jìn)一步增強(qiáng)了住宅建筑的整體抗震性。
三是，加強(qiáng)住宅建筑框架節(jié)點的抗震性能。因為住宅建筑的框架節(jié)點發(fā)揮著連接框架柱和梁之間的作用，因此框架節(jié)點比較符合抗震標(biāo)準(zhǔn)才能夠?qū)崿F(xiàn)整體抗震性能的提升。如果框架節(jié)點遭到破壞，直接就可能導(dǎo)致住宅建筑的整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移甚至傾倒，由此可以看出，框架節(jié)點抗震技術(shù)施工的重要性和現(xiàn)實性。要全面加強(qiáng)框架節(jié)點及其周邊區(qū)域的混凝土的強(qiáng)度，相關(guān)的配置應(yīng)當(dāng)采取積極有效的抗震性能保護(hù)措施。在實際的抗震技術(shù)施工過程中，一般情況下是將混凝土澆筑到梁底的標(biāo)高位置，然后將框架節(jié)點的混凝土，連同梁板進(jìn)行澆筑。對于施工隊伍來說，要進(jìn)一步增強(qiáng)抗震施工技術(shù)應(yīng)用的超強(qiáng)意識，從堅決杜絕施工隱患的角度入手，嚴(yán)格遵守住宅建筑施工過程中的施工圖紙要求，嚴(yán)格按照住宅建筑抗震構(gòu)造圖進(jìn)行施工，確保建筑的整體框架柱的始終處于高強(qiáng)度的狀態(tài)。在框架節(jié)點及其周邊區(qū)域，住宅建筑框架柱的橫斷截面通常會包含梁的橫斷截面，這就要求在配置住宅建筑的柱箍筋和梁箍筋等環(huán)節(jié)上，更加的小心謹(jǐn)慎，堅決避免“形式箍筋”的情況出現(xiàn)，務(wù)必采取焊接封閉箍筋等方式，確保框架節(jié)點及其周邊區(qū)域的箍筋整體質(zhì)量。如果在施工過程中將配筋的材料改為采用拉筋的方式，那么拉筋的位置應(yīng)該是緊緊貼近縱筋，同時加緊鉤住封閉的箍筋，確保箍筋可以發(fā)揮對整體混凝土抗壓作用發(fā)揮更大的作用。
3 結(jié)束語
就當(dāng)前來說，大多數(shù)人對地震等自然災(zāi)害的了解甚少，因此和抗震有關(guān)的建筑設(shè)計情況也是基本處在探尋摸索的階段，當(dāng)前抗震的相關(guān)設(shè)計也未達(dá)到相當(dāng)科學(xué)的程度。我國人口分布廣泛，單純的依靠建筑物來提高抗震性是不科學(xué)的、不全面的，并不能減少太大的地震損失。抗震設(shè)計的建筑物現(xiàn)在大都分布在新建建筑和大規(guī)模城市群中，而早期的一些建筑物尤其是農(nóng)村的簡陋建筑抗震設(shè)計幾乎沒有，從而導(dǎo)致最近幾年我國發(fā)生地震損失傷亡尤為嚴(yán)重的就在這些地區(qū)。要求建筑物具備良好的抗震能力，應(yīng)在做好建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計上實現(xiàn)良好的抗震，同時加上室內(nèi)的抗震設(shè)計，共同實現(xiàn)建筑物的抗震性能，減少因建筑物自身質(zhì)量、功能等問題而帶來的地震損失。所以，如果對建筑物的室內(nèi)設(shè)計也進(jìn)行有序的科學(xué)的研究和設(shè)計安排，可以很好的保障人民在發(fā)生地震等自然災(zāi)害時造成的生命財產(chǎn)安全。這就給建筑物是設(shè)計要求提高了規(guī)范性和操作性，要加大多層磚房的建筑質(zhì)量和抗震設(shè)計，把民用的建筑地震損害程度降到最低。同時，隨著經(jīng)濟(jì)社會的飛速發(fā)展和人口的激增，在建筑物的質(zhì)量和耗能等方面有了新的標(biāo)準(zhǔn)和要求。施工部門和單位就需要進(jìn)一步打破傳統(tǒng)建筑理念，不斷的探索、學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，努力實現(xiàn)建筑行業(yè)的健康快速高效發(fā)展。
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關(guān)鍵詞：地震，抗震檢測，整體抗震，PKPM,ANSYS
中圖分類號：P315文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
The advice of building overall seismic performance test by YaAn earthquake
GUO Jianjun，WU Guoqiang
(1. Binzhou city construction quality taixingbinzhou256613)
Abstract: Wenchuan earthquake caused serious damage to the affected areas of the large area building, late for construction engineering and technical personnel in the aseismic design, construction organization and put forward higher requirements in the process of quality supervision, as well as engineering quality inspection personnel in the process of engineering quality supervision to strengthen the structure of the overall performance test on the bells, but what painful is part of the wenchuan earthquake reconstruction according to higher standards of the state design of buildings in ya 'an earthquake just happened not withstand the test of earthquake, of course, there are all sorts of reasons, but as a construction engineering quality inspection personnel, from the labor of duty to think examination found that strengthening structures forming after forming the overall seismic performance of the detection is the direction of the efforts in the later work, the article put forward the advice to buildings after forming the overall seismic performance testing, formed from the seismic design of buildings to the building earthquake seismic performance guarantee of the acceptance process, improve the aseismic reliability of the building.
Keywords: Earthquakes, Seismic detection, The overall aseismatic, PKPM，ANSYS
1、引言
2008年的5.12汶川大地震給人們留下的傷痛剛剛撫平，北京時間2013年4月20日8時02分四川省雅安市蘆山縣發(fā)生7.0級地震。據(jù)雅安市政府應(yīng)急辦通報，震中蘆山縣龍門鄉(xiāng)99%以上房屋垮塌，作為建筑工程質(zhì)檢人員，在我們?yōu)橛鲭y者沉痛哀悼的同時，也應(yīng)該冷靜下來思考一下如何能在本職崗位上為減輕地震災(zāi)害對建筑物的破壞做出自己的努力，因此加強(qiáng)對建筑物整體性能特別是抗震性能的檢測監(jiān)督工作是減輕甚至避免建筑物受震破壞損失的可行方法。
2、汶川地震后重建建筑物在雅安地震中遭受嚴(yán)重破壞
汶川地震造成的直接經(jīng)濟(jì)損失8452億元人民幣。四川損失最嚴(yán)重，占到總損失的91.3%，甘肅占到總損失的5.8%，陜西占總損失的2.9%。國家統(tǒng)計局將損失指標(biāo)分三類，第一類是人員傷亡問題，第二類是財產(chǎn)損失問題，第三類是對自然環(huán)境的破壞問題。在財產(chǎn)損失中，房屋的損失很大，民房和城市居民住房的損失占總損失的27.4%。包括學(xué)校、醫(yī)院和其他非住宅用房的損失占總損失的20.4%。另外還有基礎(chǔ)設(shè)施，道路、橋梁和其他城市基礎(chǔ)設(shè)施的損失，占到總損失的21.9%，這三類是損失比例比較大的，70%以上的損失是由這三方面造成的。因此國務(wù)院下發(fā)文件，對災(zāi)后重建工程提出了更高的要求，根據(jù)中國建筑學(xué)會的調(diào)查，汶川地震之后，重建建筑都是按照“8級抗震、9度設(shè)防”的要求設(shè)計施工，能夠抗震級為8級、烈度為9度的地震，采用框架結(jié)構(gòu)、整體澆灌的技術(shù)建設(shè)，承建單位都具有建筑施工一級資質(zhì)。此次雅安地震，震級為7級、震中烈度在9度左右。汶川地震后重建的建筑理應(yīng)成為這次地震的“生命之舟”，可是，不屬于震中的寶興縣，在這次發(fā)生的雅安地震中重建建筑也沒有經(jīng)受住地震的考驗發(fā)生了嚴(yán)重的破壞。詳見圖1、圖2。這里面有多方面的原因，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)年限較發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)偏低、施工組織控制不嚴(yán)密、工程整體質(zhì)量監(jiān)管不全面等問題都可能導(dǎo)致工程抗震能力下降，作為工程質(zhì)檢人員，從本職工作出發(fā)，加強(qiáng)對建筑物成型后結(jié)構(gòu)整體性能特別是整體抗震性能的檢測顯的尤為重要。
圖1、汶川大地震中建筑物破壞圖 圖2、雅安地震中建筑物破壞圖
3、現(xiàn)有的建筑物檢測監(jiān)督工作重點
受技術(shù)條件等方面的限制，現(xiàn)有的工程檢測監(jiān)督技術(shù)把大部分工作量放在了建筑原材料及建筑成品構(gòu)件性能的檢測上，重點對結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸、構(gòu)件材料強(qiáng)度、鋼筋混凝土保護(hù)層厚度、砌體結(jié)構(gòu)承重墻柱的砂漿強(qiáng)度、鋼結(jié)構(gòu)的重要連接部位等專項進(jìn)行檢測，由一下工程質(zhì)量監(jiān)督流程圖（圖3）可知，建筑工程監(jiān)督人員對工程進(jìn)行監(jiān)督檢查時也往往重點審查以上專項檢測的報告。
圖3、建筑工程質(zhì)量監(jiān)督流程圖
目前，在建筑物質(zhì)量監(jiān)管過程中，對建筑物整體性能檢測分析較少，結(jié)合建筑物從規(guī)劃設(shè)計到竣工驗收的總過程會發(fā)現(xiàn)，建筑物在規(guī)劃設(shè)計階段會按照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的要求進(jìn)行設(shè)計，這一點由各級圖紙審查機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)審查，保證了建筑物在設(shè)計階段能滿足工程所在地的抗震要求，但是工程施工過程中，很難保證工程的每一個構(gòu)件甚至工程局部完全滿足圖紙設(shè)計要求，混凝土構(gòu)件截面尺寸的改變、鋼筋類別的變更都最終可能影響結(jié)構(gòu)的整體抗震性能，其次，工程施工過程中會出現(xiàn)局部構(gòu)件強(qiáng)度大于設(shè)計強(qiáng)度的情況，這種情況目前在不進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體抗震分析的前提下被認(rèn)定為符合驗收規(guī)定，這種情況在工程實際應(yīng)用過程中可能造成結(jié)構(gòu)局部抗震剛度過大，對結(jié)構(gòu)整體抗震不利，因此建議建筑工程質(zhì)量檢測監(jiān)督機(jī)構(gòu)在對工程進(jìn)行竣工驗收之前，在已完成的所有專項檢測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對建筑物整體抗震進(jìn)行建模分析驗算，在反映實際施工情況的模型滿足建筑抗震等級要求的前提下，對建筑物進(jìn)行竣工驗收，這樣就能有效保證建筑物
從建筑物抗震設(shè)計到建筑物抗震驗收全過程的抗震性能保證，最大限度的為建筑抗震性能保駕護(hù)航。
4、建筑物整體抗震檢測分析流程
考慮對已完工的建筑物進(jìn)行竣工驗收前抗震性能檢測分析的流程圖大致如下：
圖4、工程整體抗震性能檢測驗算流程圖
在完成各專項檢測后進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震分析驗算可在建筑工程質(zhì)量檢測機(jī)構(gòu)或監(jiān)督機(jī)構(gòu)完成，目前常用的結(jié)構(gòu)抗震分析軟件有中國建筑科學(xué)研究院研發(fā)的PKPM系列結(jié)構(gòu)分析軟件，其中的建筑抗震鑒定和加固設(shè)計模塊（JGJG）比較適合對已完工的建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震驗算，是目前國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)分析軟件，另外一種國際上通用的有限元分析軟件ANSYS也能較好的應(yīng)用于結(jié)構(gòu)抗震分析上，目前該軟件廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程、建筑工程、航空航天工程的仿真模擬研究中，其三維立體功能可以將結(jié)構(gòu)的抗震薄弱環(huán)節(jié)通過應(yīng)力應(yīng)變圖形生動的顯示出來，并且可以仿真模擬在地震波作用下的破壞形式和過程。便于對建筑物進(jìn)行加固處理。浙江工業(yè)大學(xué)的曹亮等人運用ANSYS軟件，對杭州某高層建筑進(jìn)行抗震分析計算，得到了建筑的自振周期、振型、各層地震力和位移及節(jié)點的應(yīng)力和應(yīng)變。最后，與PKPM軟件計算結(jié)果進(jìn)行比較，認(rèn)定ANSYS軟件適用于結(jié)構(gòu)抗震分析。為ANSYS軟件在建筑工程整體抗震分析中的應(yīng)用進(jìn)行了示范研究。
5、結(jié)論
在對建筑物進(jìn)行抗震檢測的前提下，對建筑工程竣工驗收前的整體抗震性能進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗算，對通過結(jié)構(gòu)抗震分析的工程進(jìn)行竣工驗收。這樣確保建筑物實際交付使用時與建筑物在規(guī)劃設(shè)計階段的抗震要求高度吻合，從而為建筑物從產(chǎn)品設(shè)計到產(chǎn)品交付的全過程滿足結(jié)構(gòu)抗震要求提供了有效的監(jiān)督保證措施，對建筑物竣工驗收前的結(jié)構(gòu)整體抗震性能分析是建筑工程質(zhì)量檢測監(jiān)督機(jī)構(gòu)應(yīng)該不斷加強(qiáng)完善的重要環(huán)節(jié)，只有這樣才能將完全符合建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)的工程交付人民使用，才能有效的避免在地震發(fā)生時造成較大的損失。
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對建筑結(jié)構(gòu)震性能一定來自于相對簡單的體形，來自簡單而直接的傳力下結(jié)構(gòu)的多道設(shè)防線，在地基和基礎(chǔ)的設(shè)計中也的變形對建筑的安全影響。另外也應(yīng)高度重視由地震引發(fā)的次生災(zāi)害。因此在今后的建筑設(shè)計中有必要增強(qiáng)建筑的防最大限度地減輕震害，建筑工程技術(shù)力在抗震設(shè)防、抗震設(shè)計和施工質(zhì)量三方面都提高到一個新平，才能確保建筑工程具備合理的抗御的能力。
論文關(guān)鍵詞:砌體結(jié)構(gòu);抗震;技術(shù)措施
論文摘要:根據(jù)目前國家地震專家預(yù)測及分析，目前我國仍處于第五個地震活躍期，特別是在四川發(fā)生的汶川8度地震造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。使得人們對日常生活和居住的的安全性有了更高的關(guān)注。對此國家也對建筑抗震規(guī)范進(jìn)行了及時的修改，同時也要求我們工程技術(shù)人員對地震災(zāi)害的措施的研究應(yīng)有更深的認(rèn)識。
地震的危害性非常大，建筑物的抗震性能就顯尤為重要。目前我國抗震設(shè)計的目標(biāo)是：當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用，當(dāng)遭受本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用，當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度預(yù)估的早遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。目前房屋建筑的結(jié)構(gòu)形式主要有：砌體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等。其中砌體結(jié)構(gòu)由于選材方便、施工簡單、工期短、造價低等特點。多年來是我國多層住宅和多層小型公建使用最廣泛的一種建筑形式。
一、多層砌體建筑抗震常用處理措施
砌體結(jié)構(gòu)是采用砌塊和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。其是通過砌塊和砂漿的互相作用及縱橫墻的拉結(jié)而達(dá)到具有一定整體性和承重能力。但砌體的抗拉、彎、剪的強(qiáng)度又較其抗壓強(qiáng)度低，導(dǎo)致建筑變形能力小，抗震性能差等缺點，使砌體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用受到一定限制。因此改善砌體的延性，提高建筑物的整體穩(wěn)定性和抗震性能具有重要意義。
常用的砌體建筑抗震處理措施，應(yīng)注意以下幾類。
（一）合理布局。建筑平面、立面應(yīng)盡可能簡潔、規(guī)整，使結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心與剛度中心相一致。建筑立面應(yīng)避免頭重腳輕，房屋的重心盡可能降低，避免采用錯落凹凸的立面，突出建筑屋面部分的高度不應(yīng)過高，以免地震時發(fā)生鞭梢效應(yīng)，同時應(yīng)控制好結(jié)構(gòu)豎向強(qiáng)度和剛度的均勻性。如在實際工程中，在不可避免的情況下，應(yīng)盡量在適當(dāng)部位設(shè)置抗震縫，將體型復(fù)雜、平面不規(guī)則的建筑分割成幾個相對規(guī)整的獨立單元。
（二）控制建筑高度及層數(shù)。歷次震害證明，砌體建筑的層數(shù)越多，高度越高，其地震破壞就越大。因為建筑層數(shù)及高度值越大就意味著側(cè)向地震作用就越大，同時也加大了建筑底部的傾覆力距。因此在地震中，傾覆力矩過大使得底部墻體產(chǎn)生過大的壓力和剪力而被破壞。所以控制砌體結(jié)構(gòu)高度及層數(shù)對減少地震災(zāi)害有很大的作用。在國家新修改的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2008）也對多層砌體建筑的總高度和層數(shù)有強(qiáng)制性的規(guī)定。
（三）增強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)的整體性及剛度。有效增強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)的整體性及剛度的措施有許多種，一般常見及在實踐證明的方法有縱、橫墻的合理布置，建筑的樓蓋為現(xiàn)澆，增加墻體面積及提高砂漿的強(qiáng)度，設(shè)置圈梁及構(gòu)造柱等。在地震中多層砌體結(jié)構(gòu)的縱、橫向地震作用主要由相應(yīng)墻體承擔(dān)。因此，縱、橫墻的合理布置且控制橫墻的間距，可控制縱、橫墻的側(cè)向變形，增強(qiáng)了空間剛度和整體性，對承受縱、橫兩個方向的水平地震作用及抗彎、抗剪都非常有利。墻體布置時，應(yīng)盡量采用縱墻貫通的平面布置，而當(dāng)縱墻不能貫通布置時，則應(yīng)在墻體交接處采取加強(qiáng)措施。而橫墻最大間距就是為了滿足樓蓋對傳遞水平地震所需的剛度要求。其中，在8度設(shè)防時，現(xiàn)澆或裝配整體鋼筋混凝土樓蓋板的多層砌體建筑的橫墻最大間距為15米。如橫墻間距過大時，縱墻會因過大的層間變形而產(chǎn)生平面的彎曲破壞。
根據(jù)歷次地震后建筑受害情況分析，多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震能力與墻體的截面積大小及砂漿等級高低成正比。在多層砌體建筑的抗震驗算中，底部兩層的地震作用力較大，是結(jié)構(gòu)的薄弱層。此時改變部分墻體的承載面積和適當(dāng)提高砂漿的強(qiáng)度等級可提高抗震能力，實踐證明提高砂漿的強(qiáng)度能同時提高建筑的抗拉、抗壓、抗彎、抗剪能力，從而達(dá)到提高砌體建筑的抗震性能力的目的。
在多層砌體建筑中設(shè)置水平圈梁，可加強(qiáng)內(nèi)外墻的連接，增強(qiáng)建筑的整體性。特別是屋蓋和基礎(chǔ)頂兩處的圈梁的設(shè)置具有提高建筑的豎向剛度和抗御不均勻的沉降能力。由于圈梁的約束作用使樓蓋與縱、橫墻構(gòu)成箱形結(jié)構(gòu)，能有效地約束裝配板材的散落，使磚墻發(fā)生平面倒塌可能性大為降低，以充分發(fā)揮各片墻體的抗震能力。
在磚墻設(shè)構(gòu)造柱能提高砌體的延性，發(fā)揮磚墻砌體側(cè)向擠出塌落的約束作用，使砌體的抗剪承載能力提高10~30%，提高了砌體結(jié)構(gòu)的變形能力。另外在建筑中設(shè)置構(gòu)造柱能提高建筑物的整體性，利用其塑性變形和滑移摩擦來消耗地震能量，從而提高建筑的抗震能力，且圈梁與構(gòu)造柱一起對墻體在豎向平面內(nèi)進(jìn)行約束，可限制墻體裂縫的開展，并減小裂縫與水平面的夾角，保證墻體的整體性和變形能力，提高了墻體的抗剪能力，因此構(gòu)造柱與圈梁的設(shè)置是一種有效的抗震措施。
二、隔震技術(shù)及消能減震技術(shù)應(yīng)用
隔震技術(shù)是國際上熱門的工程抗震新技術(shù)，它通過把隔震消耗裝置〈如橡膠隔震墊〉安放在結(jié)構(gòu)底部和基礎(chǔ)或底部柱頂之間，把上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)隔開，這樣改變了結(jié)構(gòu)的動力特性和動力作用，明顯地減輕結(jié)構(gòu)的地震作用，以達(dá)到“以柔克剛”的效果。國內(nèi)外大量的實驗和工程時間證明，隔震體系一般可使結(jié)構(gòu)水平地震加速度下降60%左右，從而消除或有效的減輕結(jié)構(gòu)的地震損壞，提高建筑物及人員的安全性。隔震體系是有很大的垂直承載里（50T-2000T）及很大的垂直壓縮剛度，而其水平變形剛度較小〈0.25KN/mm-1.8KN/mm〉,水平及限變位值較大（10-50cm），因此具有足夠大的初始剛度，以抵抗風(fēng)荷載和輕微地震，當(dāng)強(qiáng)地震發(fā)生時，又能自由內(nèi)柔性滑動，而變形過大時，剛度就回升，具有保護(hù)和限制作用。鋼板夾層橡膠隔震墊具有較大的復(fù)位能力，在多次的地震實踐中都是后動瞬時復(fù)位。同時，它面抗性能好，一段使用壽命可在70年以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般民用建筑物的50年使用年限的要求。根據(jù)其特性，一般來講隔震技術(shù)主要適用于多層建筑及低層建筑中。
建筑結(jié)構(gòu)消能減震技術(shù)的方法指在結(jié)構(gòu)的某些部位〈如支撐、剪力墻、節(jié)點、連接縫或連接件等〉設(shè)置消能阻尼裝置或元件，通過消能裝置產(chǎn)生摩擦非線性滯形耗能來耗散或吸收地震能量以減小主體結(jié)構(gòu)的水平和豎向地震反應(yīng)，從而避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞或倒塌，以達(dá)到減震、抗震的目的。但此種方法主要使用于高層或超高層。
隔震和消能減震技術(shù)雖然能夠大幅度提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，并且新的抗震設(shè)計規(guī)范已給出了隔震和消能減震技術(shù)工程應(yīng)用的性意見，但目前建造較高，且該技術(shù)從設(shè)計到構(gòu)造，施工復(fù)雜。正確合理地掌握和實施尚存在一些問題，因此新技術(shù)距離大規(guī)模推廣和應(yīng)用還需要一定時間的準(zhǔn)備。
三、結(jié)束語
關(guān)鍵詞：電力建筑；高架電氣裝置；防震
中圖分類號：TU文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3198（2008）05-0337-02
1 高架電氣防震裝置研究的意義
強(qiáng)烈的地震給世界各國人民造成了巨大的災(zāi)害，地震中大量建筑物的破壞與倒塌，是造成地震災(zāi)害的直接原因，結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的重要課題。在震害調(diào)查分析中發(fā)現(xiàn)，建筑物即使按照傳統(tǒng)的抗震設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計也有倒塌的現(xiàn)象，因此為了保證重要建筑的安全，結(jié)構(gòu)工程師們轉(zhuǎn)向?qū)π碌目拐鹪O(shè)計方法即結(jié)構(gòu)控制的研究。通過在結(jié)構(gòu)上設(shè)置控制機(jī)構(gòu)，由控制機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)共同控制抵御地震動等動力荷載，使結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)減小，從而有效地減輕地震災(zāi)害。同時隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，變電站工程建筑形式要求越來越復(fù)雜-平面上不規(guī)則，立面上也不規(guī)則，而且需要在樓板上豎向布置電纜，對結(jié)構(gòu)局部剛度有所削弱，同時需要較大的內(nèi)部空間，水平剛度較小。在地震作用下，這些結(jié)構(gòu)將發(fā)生較大的扭轉(zhuǎn)，加重這些建筑的破壞，因此制約著結(jié)構(gòu)建筑形式的多樣化發(fā)展，對變電站工程中建筑的扭轉(zhuǎn)響應(yīng)控制迫在眉睫。
電力系統(tǒng)是生命線工程的重要組成部分。在地震中，電力系統(tǒng)一旦發(fā)生破壞，可能造成震區(qū)及周邊地區(qū)的大面積停電，嚴(yán)重影響救災(zāi)及震后的重建工作。高壓電氣設(shè)備在地震時是應(yīng)該首要保護(hù)的，而其中尤以高架電氣設(shè)備最為重要，相比其他電氣設(shè)備，高架電氣設(shè)備由于位置較高，動力響應(yīng)較大，容易破壞，一旦震壞則更難修復(fù)及更換，也是震后難以通電運行的關(guān)鍵所在。而現(xiàn)在對于電氣設(shè)備的抗震在實際設(shè)計時考慮的較少，主要是由于設(shè)計人員認(rèn)為電氣設(shè)備生產(chǎn)廠家已經(jīng)考慮了設(shè)備的抗震，故在設(shè)計時未考慮設(shè)備的抗震。從歷次震害調(diào)查發(fā)現(xiàn)，高架電氣設(shè)備沒有像設(shè)計人員想象的那么安全，很多高架電氣設(shè)備遭到嚴(yán)重的破壞，因此對于高架電氣設(shè)備抗震研究迫在眉睫。
2 新型高架電氣隔震裝置
對于高架電氣設(shè)備的隔震不但要使隔震層的水平剛度小，最重要的是隔震裝置要能抵抗大震下的產(chǎn)生的傾覆力矩，然而普通的橡膠隔震裝置不能抵抗大震下在隔震層產(chǎn)生的傾覆力矩，因此普通的橡膠隔震裝置不適合應(yīng)用于高架電氣設(shè)備的隔震控制，必須開發(fā)新的隔震裝置對其進(jìn)行隔震。由高架電氣設(shè)備對隔震裝置的力學(xué)性能要求可知，隔震裝置必須能夠承受大震下電氣設(shè)備對其產(chǎn)生的拉力，而且必須水平向的剛度較小。裝置在水平向的剛度較小，而豎向的剛度較大，能夠提供較大的拉力。裝置的鋼材主要采用Q235鋼材，以保證水平向剛度較小，而且該裝置材料造價較低，材料可以就地取材，因此比較容易實現(xiàn)。
3 330KV電壓互感器隔震設(shè)計
3.1 工程概況
該項目來源于某高烈度地區(qū)的新建330kV變電站工程，根據(jù)《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 (GB50011-2001)，設(shè)防烈度8度(0.309)。場地類別II類，設(shè)計分組第一組，場地特征周期取 Tg=0.35秒，不考慮近場影響。設(shè)計目標(biāo)減小電氣設(shè)備的水平向地震加速度及設(shè)備頂點與底面的相對位移。隔震支座設(shè)置在支架頂部，將330KV電壓互感器與支架隔開，以達(dá)到隔離地震能量、減小電壓互感器水平地震作用的目的。330KV電壓互感器隔震設(shè)計如圖1所示：
圖1 互感器隔震設(shè)計圖
3.2 材料屬性
對于上部結(jié)構(gòu)330KV電壓互感器由瓷套組成，下部支架由鋼材組成，各材料的屬性表1所示：
3.3 隔震裝置剛度確定
采用有限元分析軟件SAP200建立隔震裝置的有限元模型，通過計算分析小震下隔震層x向Y向水平剛度1.61×106N/m，大震下隔震層裝置的部分屈服，故考慮剛度的退化，取小震時剛度的0.2倍。
3.4 計算分析與構(gòu)造措施
利用時程分析法，對該結(jié)構(gòu)選用三條實際地震記錄和一組人工模擬加速度時程曲線，分別選取El-Centro波、Kobe波、波、Taft和所擬合的人工模擬地震波(蘭州波)。對該工程進(jìn)行了分析，加速度峰值取為:多遇110.0cm/s2，罕遇510.0 cm/s2，對結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行不隔震、隔震小震、隔震大震情況下計算。
（1）結(jié)構(gòu)基本周期：
（2）隔震支座最大壓力：
考慮豎向地震作用，取構(gòu)件重力荷載代表值的20%，隔震支座的壓力設(shè)計值由1.2×永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值+0.2×構(gòu)件重力荷載代表值求得。計算結(jié)果表明，隔震支座最大壓力設(shè)計值小于隔震裝置豎向承載壓力。
（3）隔震效率：定義隔震效率為=隔震后設(shè)備頂點最大加速度/隔震前設(shè)備頂點最大加速度，計算結(jié)果見表3
（4）罕遇地震時隔震支座驗算：
①隔震層在罕遇地震作用下隔震層水平剪力標(biāo)準(zhǔn)值平均為8.9lKN，設(shè)計值11.58KN。小于4個M18螺栓的剪力承載力設(shè)計值。
②隔震支座在罕遇地震作用下隔震層的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值平均為25.03KN.m，螺栓的拉力設(shè)計值為25.73KN，小于螺栓容許拉力值。
③隔震裝置A構(gòu)件的拉力設(shè)計值為25.73KN，小于豎向容許拉力值為。
④隔震支座在罕遇地震作用下平均最大位移為2.89cm。
（5）隔震支座以上結(jié)構(gòu)設(shè)計：
隔震層以上結(jié)構(gòu)應(yīng)采取不阻礙隔震層在罕遇地震下發(fā)生較大變形的措施。上部結(jié)構(gòu)及隔震層部件應(yīng)與周圍固定物脫開，與水平方向固定物的脫開距離。
（6）隔震支座以下支架結(jié)構(gòu)設(shè)計：
隔震層以下結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性對上部結(jié)構(gòu)安全至關(guān)重要，應(yīng)務(wù)必使該部分結(jié)構(gòu)具有較大的安全儲備。根據(jù)抗震規(guī)范GB500II-2001要求，隔震層以下結(jié)構(gòu)的地震作用和抗震驗算，應(yīng)按罕遇地震作用下內(nèi)力組合進(jìn)行驗算。水平剪力Vi為11.58KN、軸力N為ZI.87KN，彎矩為上部結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下產(chǎn)生的彎矩+Vi H，H為支架柱高。
參考文獻(xiàn)
［1］周錫元，閻維明，楊潤林.建筑結(jié)構(gòu)的減震、減振和振動控制.建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，2002，23(2):2-12.
［2］李宏男，閻石，林皋.智能結(jié)構(gòu)控制發(fā)展綜述.地震工程與工程振動，1999，19(2):29-36.
關(guān)鍵詞：不規(guī)則；高層建筑結(jié)構(gòu)；抗震
1前言
抗震工作是建筑設(shè)計和施工的重點，為使所設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度、延性及耗能能力等方面達(dá)到最佳，結(jié)構(gòu)工程師要進(jìn)行嚴(yán)格系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計。不規(guī)則高層建筑的不規(guī)則性，對高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的難度和要求，論文就此展開論述。
2不規(guī)則高層建筑結(jié)構(gòu)概述
以往，高層建筑造型與火柴盒一樣，單調(diào)且乏味，缺乏新意。但上個世紀(jì)八十年代，隨著城市化進(jìn)程建設(shè)不斷加快，人們物質(zhì)生活得到了極大的改善，對精神文化需求不斷增強(qiáng)，為建筑設(shè)計帶來了發(fā)展機(jī)遇。復(fù)雜、不規(guī)則及不對稱結(jié)構(gòu)高層建筑涌現(xiàn)，并成為建筑發(fā)展的潮流。如上海希爾頓酒店、深圳發(fā)展中心等，正因為建筑造型獨特引起了人們的關(guān)注。與此同時，美國高烈度地震區(qū)的西海岸也出現(xiàn)了很多形式復(fù)雜、不規(guī)則高層建筑物，雖然，我們看到的建筑物體型規(guī)則、簡單，但由于其抗側(cè)力構(gòu)件布置與一般建筑差別較大，使其能夠在結(jié)構(gòu)上以不對稱形態(tài)呈現(xiàn)出來。如尼加拉瓜馬那瓜的中央銀行，在設(shè)計中，其主要呈現(xiàn)簡單的矩形狀，但在建筑東西方向設(shè)置電梯井，在很大程度上增加了建筑物剛度。雖然不規(guī)則高層建筑看上去給人一種搖搖欲墜的視覺效果，但由于其設(shè)計依據(jù)科學(xué)的力學(xué)計算，是科學(xué)的。不規(guī)則高層建筑以扭轉(zhuǎn)、凹凸不規(guī)則等多種形式存在，相比較一般建筑來說，不規(guī)則高層建筑設(shè)計難度較大，故要給予更多關(guān)注和重視。
3不規(guī)則高層建筑結(jié)構(gòu)抗震分析
3.1案例分析
某高層建筑地上25層，地下3層，總體高度104.2米。15層以下東西長度94米，16層以上為83米。南北向?qū)挾葹?0米，總建筑面積5.3萬平方米。地下三層分別為餐飲、商業(yè)、車庫區(qū)。
建筑師從環(huán)境和功能的要素的角度，將北側(cè)設(shè)計為電梯、機(jī)房、管井的集中區(qū)域，南側(cè)為敞開式的商住和辦公區(qū)域，采用玻璃幕墻作為立面的材料。整體立面為起航的船體，屋頂從東向主屋面逐漸升起，高點高度為22.5米，上有桅桿，桅桿高度為15米。
3.2設(shè)計詳情
建筑物的結(jié)構(gòu)特點把握，從15層開始向上，西北側(cè)有收進(jìn)，豎向的變化較大，南側(cè)沒有設(shè)計剪力墻予以支撐，南北向的偏心較大。頂層自西向東有變化，東面較高和重。
平面上的特點是，建筑物的兩個端部有剛度較小的單跨框架，東南的尖角為單柱，在地震作用下，端面的平面質(zhì)量將起到很大的作用，由于不規(guī)則，因此，需要在扭轉(zhuǎn)效應(yīng)上，設(shè)計出較大的抗側(cè)剛度。
經(jīng)過對結(jié)構(gòu)特性的分析之后，采用試算的方法，發(fā)現(xiàn)建筑物的特點是西低東高、西輕東重。東端和西端出現(xiàn)的單跨框架以及部分的面積，側(cè)剛較小，產(chǎn)生東段振幅較大的情況，為了使得結(jié)構(gòu)能夠形成以平動為主的基本振型，因此在東面設(shè)置了剪力墻。
針對南北向的偏心問題，為了滿足建筑連續(xù)多跨的框架剛度較大的特點要求按照剪力墻承擔(dān)的總彎矩進(jìn)行了剪力墻量的設(shè)置，減少了縱向地震作用下可能產(chǎn)生的扭矩，這樣，建筑物的靠近端部的剪力墻轉(zhuǎn)動中心的力臂將增大，能夠在地震扭轉(zhuǎn)中南北偏心產(chǎn)生的時候起到重要的作用。
4工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計
對于位移限值的分析，在考慮了偶然偏心影響的地震作用，樓層的最大位移與層高的比例是滿足建筑設(shè)計要求。RATIO為層平均位移和最大位移之間的比值，RTIO-D（n）為層平均層間和最大層間的位移比值，MAX-D/h為最大層間位移角，Umax為頂層最大位移（mm）。
計算模型分別按照0、90度和45度方向計算結(jié)構(gòu)在水平力作用下的變形和內(nèi)力的組合特征，考慮雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響，得到了剪力墻連梁的折減系數(shù)、周期折減系數(shù)、阻尼比等數(shù)值。
經(jīng)過軟件的計算結(jié)果，還發(fā)現(xiàn)個別連梁的彎矩和剪力出現(xiàn)截面超筋的情況，再進(jìn)行連梁設(shè)計以及配筋的時候，通過設(shè)置鋼暗柱的方式，給予了加強(qiáng)措施。在本工程中，兩個單元的建筑均為混凝土核芯筒體的垂直交通通道，如電梯、樓梯，構(gòu)成的核心抗側(cè)力的構(gòu)件主要分布在兩側(cè)，這種設(shè)計提高了抗側(cè)的高度。對于周邊的翼板出現(xiàn)的出挑略多的問題，采用了彈性板加以解決，充分考慮變形對于邊角柱以及豎向構(gòu)件的影響，提高了一個等級的抗震功能，加強(qiáng)的區(qū)域內(nèi)的配筋，采用全高加密箍筋的方法，保證地震發(fā)生的時候構(gòu)件不屈服，結(jié)構(gòu)延性加強(qiáng)。
本建筑工程有著平面立面不規(guī)則的先天狀況，因此，要對計算過程中的近似性、局限性、地震的不確定性進(jìn)行充分的考慮，將施工因素等問題加入設(shè)計的內(nèi)容。不能完全依靠計算結(jié)構(gòu)，而是要對結(jié)構(gòu)的整體構(gòu)造，薄弱環(huán)節(jié)加以分析，從結(jié)構(gòu)安全的角度進(jìn)行設(shè)計。
例如工程在地震作用下，最不利的趨于在兩個端部，這部分為單跨柱框架，因此應(yīng)進(jìn)行承載能力和延性的加強(qiáng)，防止出現(xiàn)破壞。
工程的框架承擔(dān)地震的總彎矩經(jīng)過測量接近50%，因此要在南側(cè)縱向框架的強(qiáng)度和延性設(shè)計上采用提高抗震等級的方法進(jìn)行構(gòu)造的設(shè)計。
工程的西側(cè)剪力墻的數(shù)量較少，因此，在該區(qū)域的抗扭的設(shè)計上應(yīng)予以加強(qiáng)。
還有中心部位的樓電梯間，混凝土的剪力墻布置上，框架較小的框架帶來了單體抗扭轉(zhuǎn)剛度不足的問題，可以通過增加結(jié)構(gòu)的側(cè)力抗扭剛度的方法進(jìn)行增大，依靠外圍抗側(cè)力墻剛度增加的方法，將抗扭轉(zhuǎn)剛度增大。
5結(jié)構(gòu)不規(guī)則設(shè)計的注意事項
結(jié)構(gòu)不規(guī)則設(shè)計時，必須注意以下問題：（1）重點考慮結(jié)構(gòu)的均勻性與對稱性，并對結(jié)構(gòu)的偏心率進(jìn)行有效的控制。如果能夠保證偏心率足夠小，結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)清晰的平動主振型和扭轉(zhuǎn)主振型，更容易符合扭平分量比的標(biāo)準(zhǔn)；（2）重視累積質(zhì)量對結(jié)構(gòu)的影響。如果結(jié)構(gòu)的某一部分存在高低跨現(xiàn)象，需要科學(xué)合理的設(shè)置剪力墻，有效的降低偏心距；（3）如果樓板因存在大面積缺失的現(xiàn)象而形成長短柱的狀態(tài)，不但要提高短柱的延性，而且需要提高長柱的剛度；（4）提高結(jié)構(gòu)周邊梁的剛度。通過提高周邊連梁與框架梁的剛度，可以提高整體結(jié)構(gòu)的抗扭剛度，并且有利于剛心位置的調(diào)整。
6結(jié)語
關(guān)鍵詞：地震、學(xué)校建筑、安全結(jié)構(gòu)設(shè)計、重建、
中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
以往的各大地震災(zāi)害中，許多學(xué)校建筑展示出各大學(xué)校中建筑的安全問題。在每次的反思及總結(jié)，從吸取不足之處轉(zhuǎn)換成對災(zāi)害各方面有益的變化，往后災(zāi)害中不再出現(xiàn)悲傷。以下從各方面分析大地震之后對學(xué)校建筑規(guī)劃與設(shè)計上的一些個人想法供社會同行一起探討。
1 各界對震后學(xué)校抗震安全及重建相關(guān)問題的探討
各大地震后，學(xué)校建筑安全和災(zāi)后重建受到各界的關(guān)注，為總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)并為地震災(zāi)后恢復(fù)重建提供科學(xué)技術(shù)支撐，各高等學(xué)校、科學(xué)技術(shù)研究開發(fā)機(jī)構(gòu)等的學(xué)者積極展開了對學(xué)校抗震安全和重建有關(guān)問題的專題研究，成果文獻(xiàn)的數(shù)量激增。
1.1震害調(diào)查
很多專業(yè)機(jī)構(gòu)和研究人員奔赴地震災(zāi)區(qū)做了大量的震后房屋應(yīng)急評估和震害情況實地調(diào)研，對包括學(xué)校建筑在內(nèi)的災(zāi)區(qū)建筑震害調(diào)查分析的研究結(jié)論主要有：建筑設(shè)計和施工嚴(yán)格執(zhí)行抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的必要性和有效性，多跨鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系抗震性能較好，學(xué)校建筑設(shè)計在規(guī)劃選址、平面設(shè)計、空間造型設(shè)計、疏散設(shè)計、構(gòu)造設(shè)計等方面亟須改進(jìn)。
1.2經(jīng)驗介紹
為了應(yīng)對地震災(zāi)害，中國政府部門和研究機(jī)構(gòu)與聯(lián)合國機(jī)構(gòu)、國際援助機(jī)構(gòu)等聯(lián)合召開了多次關(guān)于地震災(zāi)后重建國際經(jīng)驗、政策建議、交流合作的研討會，分享國際社會災(zāi)后重建和恢復(fù)規(guī)劃的經(jīng)驗教訓(xùn)。各國學(xué)校防震經(jīng)驗研究方面的文獻(xiàn)介紹分析了世界經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）、日本、美國加州和中國臺灣地區(qū)的國際經(jīng)驗，作為順利開展災(zāi)后恢復(fù)和重建活動、制定災(zāi)后重建規(guī)劃方案的借鑒。這些研究主要從教育管理及發(fā)展、建筑安全與防災(zāi)等學(xué)科角度，側(cè)重于對國際上學(xué)校建筑地震安全和災(zāi)后重建的政策、法律、法規(guī)層面上的經(jīng)驗總結(jié)介紹，并提出了對我國的借鑒建議。
2 震后及時制定、修訂了學(xué)校抗震安全和災(zāi)后重建相關(guān)法律、法規(guī)和設(shè)計規(guī)范學(xué)校
地震災(zāi)害暴露出現(xiàn)有法律法規(guī)體系的不足，地震災(zāi)害給現(xiàn)行法律觀念和法律制度提出了挑戰(zhàn)和要求，需要積極完善相關(guān)法律制度，須嚴(yán)格執(zhí)行工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，并符合教育部與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等的導(dǎo)則要求。
以上震后學(xué)校抗震安全和重建相關(guān)法律依據(jù)對指導(dǎo)災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建，提高學(xué)校建筑工程抗震設(shè)防能力，保證建筑工程質(zhì)量，保護(hù)師生生命安全具有重要意義，這些法律法規(guī)主要通過實施以下政策保證將學(xué)校等公共服務(wù)設(shè)施建成“最安全、最牢固、群眾最放心的建筑”。
①優(yōu)先重建：在重建計劃上優(yōu)先安排學(xué)校、醫(yī)院等公共服務(wù)設(shè)施的恢復(fù)重建。
②科學(xué)規(guī)劃：根據(jù)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的進(jìn)程和人口流動的基本趨勢，合理調(diào)整災(zāi)后學(xué)校布局，進(jìn)一步整合教育資源，提高教育質(zhì)量。
③保證資金：災(zāi)后重建資金由中央財政支出、各省對口援建、港澳特區(qū)政府支持、社會捐贈、銀行信貸支持和社會投入等構(gòu)成，優(yōu)先保證學(xué)校建筑等公共服務(wù)設(shè)施和民生工程的快速恢復(fù)重建。
④安全第一：提高了學(xué)校建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，要求災(zāi)區(qū)新建學(xué)校嚴(yán)格執(zhí)行強(qiáng)制性建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和各行業(yè)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，保證施工質(zhì)量。災(zāi)區(qū)對口支援城市和援建企業(yè)為此不惜成本打造“最堅固、最安全，經(jīng)得起歷史檢驗的建筑”。
⑤提高標(biāo)準(zhǔn)：修訂后的國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范特別加強(qiáng)了對未成年人在地震等突發(fā)事件中的保護(hù)，對教育建筑中幼兒園、小學(xué)、中學(xué)的教學(xué)用房以及學(xué)生宿舍和食堂抗震設(shè)防類別均予以提高，即不低于重點設(shè)防乙類，這意味著學(xué)校建筑將按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強(qiáng)其抗震措施。
3學(xué)校建筑規(guī)劃設(shè)計理念
3.1設(shè)計和建造堅固安全的學(xué)校建筑物是規(guī)劃設(shè)計的首要目標(biāo)和保護(hù)師生生命的根本措施
歷次地震反復(fù)證明，地震災(zāi)害中建筑物的損毀是人員傷亡和財產(chǎn)損失的直接原因，沒有進(jìn)行足夠抗震設(shè)防設(shè)計或施工質(zhì)量不合格的建筑非但起不到“庇護(hù)所”的作用，反而成為“殺人兇手”，人員傷亡95％以上是由房屋倒塌造成的。學(xué)校建筑規(guī)劃設(shè)計的第一目標(biāo)應(yīng)該是保護(hù)學(xué)校建筑使用者的生命安全，盲目追求形式和造型上的新、奇、特而犧牲結(jié)構(gòu)上安全性的設(shè)計潮流應(yīng)予以糾正。而且應(yīng)將浪費在華而不實、無中生有的各種架構(gòu)上的寶貴投資用于提高結(jié)構(gòu)抗震等級，回歸建筑設(shè)計安全、實用、美觀的基本目標(biāo)。
3.2 將學(xué)校作為緊急避難場所設(shè)計的必要性
如果借鑒日本和美國的經(jīng)驗，將學(xué)校作為緊急避難場所或緊急求助中心進(jìn)行設(shè)計，一方面較高的建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)可保護(hù)學(xué)生和老師的生命安全，另一方面學(xué)校里大空間的教室和體育場館以及較大的空地可供災(zāi)民避難和臨時安置，學(xué)校操場還可供救援直升機(jī)降落用，充分發(fā)揮公共建筑在城市防災(zāi)安全體系中的社會公益性和緊急避難的重要作用。
4 震后學(xué)校重建工程成功實踐了新的規(guī)劃與設(shè)計理念和法規(guī)要求
4.1嚴(yán)格執(zhí)行新的法規(guī)規(guī)范，確保建筑抗震安全
在抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)上，根據(jù)新修訂的編號為GB50223-2008的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》，學(xué)校建筑將按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度1度的要求加強(qiáng)其抗震措施。在按新的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范局部修訂》規(guī)定抗震設(shè)防烈度為8度、設(shè)計基本地震加速度值為0.20g的都江堰市，新援建的崇義鎮(zhèn)土橋小學(xué)、光明團(tuán)結(jié)小學(xué)等均執(zhí)行了最新抗震標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計為9度抗震構(gòu)造。
往年我國學(xué)校舍建筑多為磚混結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)，震害調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)在經(jīng)抗震設(shè)計房屋中，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)所受地震損傷相對較輕，其抗震能力優(yōu)于底框架砌體結(jié)構(gòu)和磚混砌體結(jié)構(gòu)，而多跨框架結(jié)構(gòu)優(yōu)于單跨框架結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)抗震安全上，重建的學(xué)校建筑吸取了地震災(zāi)害的經(jīng)驗教訓(xùn)，在建設(shè)資金充足的前提下紛紛采用抗震性能較好的鋼結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆鋼筋混凝土框-剪結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)等。
4.2 應(yīng)用新理念和新技術(shù)
為確保學(xué)校建筑安全和充分發(fā)揮公共建筑在城市防災(zāi)安全體系中的社會公益性，日本和美國的經(jīng)驗是將學(xué)校作為緊急避難場所或緊急求助中心進(jìn)行設(shè)計，一方面較高的建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)可保護(hù)學(xué)生和老師的生命安全，另一方面學(xué)校里大空間的教室和體育場館以及較大的空地可供災(zāi)民避難和臨時安置。
企業(yè)捐建的遵道學(xué)校不僅應(yīng)用了先進(jìn)的隔震技術(shù)，而且在規(guī)劃設(shè)計上考慮了地震疏散和避難場所的要求：如廣泛采用固定式設(shè)計的學(xué)校家具和設(shè)施，可防止傾倒傷人及造成撤離障礙。學(xué)校教學(xué)樓每層有多達(dá)6個樓梯疏散出口，樓梯也加寬至可通行4股人流的2.4m，提升了緊急通道的疏散能力，經(jīng)過防災(zāi)演習(xí)和訓(xùn)練，全校1600名師生可在90s左右疏散至安全場地。經(jīng)過特殊設(shè)計并提高了堅固程度的教室課桌，必要時可形成緊急避難空間。在學(xué)校的避難中心，供水系統(tǒng)無負(fù)壓水箱自動蓄水，常年儲備15m3備用水，按每人每天3cm3配備用水，在與市管網(wǎng)中斷的情況下可保證1000人的5天緊急用水需要。
重建的遵道學(xué)校應(yīng)用了成熟而先進(jìn)的“隔震技術(shù)”，即通過在教學(xué)樓上部結(jié)構(gòu)與建筑基礎(chǔ)中安裝疊層橡膠隔震支座，顯著提升建筑物整體抗震性能。非承重墻體選用延性抗傾覆輕鋼材料輔助抗震，輕鋼墻體與主體結(jié)構(gòu)之間“柔性連接”使墻體不易傾覆并易于修復(fù)。
此外，遵道學(xué)校還適應(yīng)信息時代新要求，率先配備了突發(fā)事件監(jiān)控中心報警系統(tǒng)和 “二十一世紀(jì)校園網(wǎng)絡(luò)”系統(tǒng)，為孩子們創(chuàng)造了更安全、更現(xiàn)代、更靈活的學(xué)習(xí)環(huán)境。
【Abstract】The earthquake caused serious damage to economic and social development of our country.We should strengthen the seismic analysis of residential building structure and form the building structure meet the requirements of seismic design through scientific design and reasonable construction to resist the attack of the earthquake effectively and ensure the safety of people's lives and property.Based on this， this paper takes the current mainstream concrete frame structure as an example to discuss the seismic design and construction measures of residential structure.
【關(guān)鍵詞】住宅建筑；混凝土框架結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)；抗震分析
【Keywords】residential building；concrete frame structure；construction technology；seismic analysis
【中圖分類號】TU94 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0120-02
1 引言
地震是地殼板塊運移的結(jié)果，造成局部區(qū)域地層的應(yīng)力集中，當(dāng)集中的能量超出地層的承受能力時，將沿著力學(xué)薄弱面發(fā)生突然釋放，導(dǎo)致地震的發(fā)生，這是當(dāng)前人類無法精確預(yù)測并抵御的自然暮χ一。一般來說，地震造成的災(zāi)害分為直接災(zāi)害和次生災(zāi)害兩類，直接災(zāi)害是指地表破壞、建筑坍塌、地面裂縫等因地震直接造成的損害。次生災(zāi)害則是指海嘯、火災(zāi)、泥石流等因地震原因間接造成的損害。對于人們來說，建筑物坍塌造成的損失是最為嚴(yán)重的，直接威脅人們的生命和財產(chǎn)安全。針對此問題，只能通過提高建筑物的抗震性能，實現(xiàn)對建筑物內(nèi)部人員和財物的有效保護(hù)。目前，混凝土框架結(jié)構(gòu)是住宅建筑的主要結(jié)構(gòu)形式，分析其在地震中的震害形式，進(jìn)行針對性的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以此提高住宅建筑的抗震性能，這是當(dāng)前建筑行業(yè)的重要研究課題，具有極強(qiáng)的現(xiàn)實意義。
2 住宅建筑的混凝土框架結(jié)構(gòu)
自1879年，混凝土被應(yīng)用于建筑施工以來，混凝土在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛，儼然成為現(xiàn)代建筑的標(biāo)志。隨著混凝土的性能提升，混凝土框架結(jié)構(gòu)逐漸取代磚混結(jié)構(gòu)，成為當(dāng)前住宅建筑的主要結(jié)構(gòu)形式。與磚混結(jié)構(gòu)相比，混凝土框架結(jié)構(gòu)具有承載力強(qiáng)、施工靈活，成本低等特點，能夠滿足當(dāng)今社會對住宅建筑的結(jié)構(gòu)需要。然而，混凝土框架結(jié)構(gòu)并非沒有缺點，其結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中于節(jié)點附近，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的抗震性能受到節(jié)點附近區(qū)域力學(xué)性能的影響顯著[1]。因此，在地震多發(fā)區(qū)域進(jìn)行混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，應(yīng)該重點考慮結(jié)構(gòu)的抗震性能，在分析框架借助主要的震害形式的基礎(chǔ)上，制定針對性的抗震措施，保證混凝土框架結(jié)構(gòu)具備足夠的抗震能力。
3 混凝土框架結(jié)構(gòu)遭受地震破壞的主要原因分析
3.1 結(jié)構(gòu)布置不合理
一般來說，混凝土框架結(jié)構(gòu)的布置講究結(jié)構(gòu)對稱、受力均勻，這是確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要措施。然而，在實際的設(shè)計和施工中，出于特殊的空間需求、美觀或施工簡便等方面的考慮，部分住宅建筑的結(jié)構(gòu)布置不合理，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受到削弱，極易在地震中遭受破壞。抗震縫的留設(shè)不合理也是造成建筑物遭受地震破壞的重要原因，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)之間發(fā)生碰撞，導(dǎo)致建筑物的結(jié)構(gòu)和外觀受損。
3.2 框架結(jié)構(gòu)的梁、柱設(shè)計不合理
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2012）的規(guī)定，住宅建筑的混凝土框架結(jié)構(gòu)應(yīng)該按照“強(qiáng)柱弱梁”原則進(jìn)行設(shè)計，即框架柱體的抗彎承載力要大于框架梁的抗彎承載力，從而確保地震作用下，框架梁首先發(fā)生破壞，吸收大量的地震能量，實現(xiàn)對框架柱體的有效保護(hù)，從而避免建筑物的總體屈服，發(fā)生整體垮塌[2]。然而，實際的設(shè)計和施工中，許多住宅結(jié)構(gòu)并未滿足上述要求，實際的框架梁的力學(xué)性能要高于框架柱的力學(xué)性能，導(dǎo)致框架柱在地震作用下首先發(fā)生破壞，導(dǎo)致建筑物的破壞形式為樓層屈服，建筑物內(nèi)的人員和財物被掩埋于建筑廢墟中，增加了人員的逃生和救援難度。
3.3 填充墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理
在建筑物種，填充墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)是對建筑物進(jìn)行空間分隔的主要建筑構(gòu)件，與混凝土框架共同構(gòu)成建筑物。在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計和抗震分析中，一般不會對此類圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析。然而，通過對汶川地震的建筑破壞形式的分析，圍護(hù)結(jié)構(gòu)同樣參與建筑物的力學(xué)傳遞，而且會對框架結(jié)構(gòu)的抗震性能產(chǎn)生極為重要的影響，如果圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計不合理，將導(dǎo)致框架柱體發(fā)生“短柱”現(xiàn)象，地震中受到剪切應(yīng)力的作用，造成柱體的力學(xué)性能降低，無法維持建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，導(dǎo)致建筑物的整體坍塌，造成極為嚴(yán)重的后果[3]。所以，將填充墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)納入抗震性能的考慮范圍之中，提高建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性。
4 住宅建筑抗震混凝土框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點分析
4.1 鋼筋工程的施工要點分析
鋼筋是混凝土框架結(jié)構(gòu)的“骨架”，其搭接的質(zhì)量直接決定混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能。所以，必須重視鋼筋工程的施工工作。①梁柱節(jié)點區(qū)的柱箍筋施工。2008年5月12日的汶川地震是近些年發(fā)生的破壞力最大的地震，地震影響區(qū)域范圍內(nèi)的住宅建筑大部分為幾十年興建的混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑，通過對此類建筑的破壞形式分析，建筑結(jié)構(gòu)遭受破壞的主要區(qū)域為梁柱的節(jié)點區(qū)域，該區(qū)域的鋼筋遭受錨固破壞和剪切破壞，導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)受損。所以，應(yīng)該重視節(jié)點區(qū)的柱箍筋施工，合理設(shè)計柱箍筋的數(shù)量和間距，確保設(shè)計合理。在此基礎(chǔ)上，首先將箍筋綁扎在主筋上，之后通過焊接方式連接，應(yīng)該保證綁扎的位置正確、綁扎牢固，避免松動、移位等問題出現(xiàn)。②精確標(biāo)定框架柱縱筋接頭的位置。框架結(jié)構(gòu)的節(jié)點位置是通過科學(xué)的力學(xué)測算得出的，是建筑物的最佳力學(xué)連接形式，應(yīng)該在施工中給予明確，確保接頭位置的正確性。然而，實際的施工中，許多人對接頭位置的重要性認(rèn)識不足，存在標(biāo)定精度不夠的問題，導(dǎo)致接頭位置發(fā)生偏移，影響混凝土框架結(jié)構(gòu)的整體性能。針對此問題，應(yīng)該做好設(shè)計宣貫工作，提升施工人員對位置的敏感度，并借助先進(jìn)的測量儀器實現(xiàn)縱筋接頭位置的精確標(biāo)定，確保接頭位置的準(zhǔn)確性。③保證邊柱和角柱柱頂鋼筋錨固長度滿足設(shè)計要求。在建筑施工中，邊柱、角柱柱頂?shù)匿摻铄^固長度有專門的設(shè)計和施工標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該區(qū)別對待。如果在施工中不加以強(qiáng)調(diào)，極易發(fā)生施工人員疏導(dǎo)導(dǎo)致的錨固長度不合理的問題出現(xiàn)，影響邊柱和角柱的施工質(zhì)量。所以，應(yīng)該對邊柱和角柱的鋼筋錨固問題進(jìn)行重點強(qiáng)調(diào)，確保施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。[4]
4.2 混凝土工程的施工要點分析
①保證混凝土材料的質(zhì)量合格。混凝土施工中，材料的|量極為關(guān)鍵，必須保證原材料的質(zhì)量合格，材料的配比正確。具體來說，首先，應(yīng)該對構(gòu)成混凝土的砂石、水泥和水及添加劑進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保原材料的質(zhì)量達(dá)標(biāo)；其次是進(jìn)行混凝土攪拌實驗，確定混凝土材料的最佳配比；最后，根據(jù)施工的現(xiàn)場環(huán)境確定混凝土的攪拌時間，確保施工用混凝土的質(zhì)量滿足設(shè)計要求。②制定穩(wěn)妥的澆筑措施，確保澆筑的順利進(jìn)行。當(dāng)前的住宅建筑的混凝土澆筑大多為大體積混凝土澆筑，要求進(jìn)行連續(xù)澆筑，以保證混凝土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)完整性。然而，住宅建筑的結(jié)構(gòu)規(guī)模較大，對構(gòu)件尺寸的要求較高，進(jìn)行澆筑時必須制定科學(xué)的澆筑方案，保證澆筑的順利進(jìn)行。此外，還應(yīng)該考慮混凝土材料的供應(yīng)問題，確保材料的足額供應(yīng)。澆筑過程中，要對混凝土進(jìn)行充分振搗，從而避免砂窩、麻面等結(jié)構(gòu)問題的出現(xiàn)。③進(jìn)行科學(xué)的混凝土養(yǎng)護(hù)。混凝土澆筑完成后，應(yīng)該對其進(jìn)行科學(xué)的養(yǎng)護(hù)，給予其適宜的溫度和濕度條件，保證混凝土的凝固質(zhì)量。
4.3 結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱的施工要點分析
①構(gòu)造柱的投放量。在框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計施工中要嚴(yán)格按照規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行合理的設(shè)置和布置。設(shè)置的構(gòu)造柱應(yīng)能夠保證框架結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定，達(dá)到不少設(shè)、不漏設(shè)，符合規(guī)范相關(guān)的規(guī)定。[5]②鋼筋設(shè)置。構(gòu)造柱中的鋼筋應(yīng)在梁板混凝土施工前綁扎完畢，要保證構(gòu) 造柱的鋼筋上下貫通，防止樓板混凝土澆筑時的鋼筋跑位偏移。
5 結(jié)語
綜上所述，住宅建筑的抗震混凝土結(jié)構(gòu)的施工應(yīng)該從鋼筋工程、混凝土工程和構(gòu)造柱施工三個方面入手進(jìn)行技術(shù)管理，提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)住宅結(jié)構(gòu)對地震的抵御能力。
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