淺談建筑物抗震的措施

人們通常用地震烈度來描述地面遭受地震影響和破壞的程度，烈度的大小是根據人的感覺，室內設施的反應，建筑物的破壞程度以及地面的破壞現象等綜合評定的。震級與烈度雖然都可以反映地震的強弱，但含義并不一樣。同一個地震，震級只有一個，但烈度卻因地而異，不同的地方烈度值不一樣。對于建筑物的設計而言，國家有關部門根據全國各地歷史統計規律以及地震研究成果的相關數據規定不同的房屋抗震設防烈度。一般建筑物使用年限是50年，其相應的抗震設防烈度維持功效年限也是50年。

　　一、房屋的抗震等級以及設計要求

　　(一)抗震等級的確定

　　1.抗震等級：是設計部門依據國家有關規定，按“建筑物重要性分類與設防標準”，根據烈度、結構類型和房屋高度等，而采用不同抗震等級進行的具體設計。以鋼筋混凝土框架結構為例，抗震等級劃分為四級：很嚴重、嚴重、較嚴重及一般。

　　2.地震烈度：是國家主管部門根據地理、地質和歷史資料，經科學勘查和驗證，對我國主要城市和地區進行的抗震設防與地震分組的經驗數值，是地域概念。全國大部分地區的房屋抗震設防烈度一般為8度。

　　3.震級是表示地震強度所劃分的等級，中國把地震劃分為六級：小地震3級，有感地震3~4.5級，中強地震4.5~6級，強烈地震6~7級，大地震7~8級，大于8級為巨大地震。

　　(二)建筑結構抗震等級的一般

　　1.多高層建筑結構的抗震措施是根據抗震等級確定的，抗震等級的確定與建筑物的類別相關，不同的建筑物類別在考慮抗震等級時取用的抗震烈度與建筑場地類別有關，也就是考慮抗震等級時取用烈度與抗震計算時的設防烈度不一定相同。

　　2.建筑結構應根據其使用功能的重要性分為甲、乙、丙、丁類四個抗震設防類別。

　　(三)抗震設計的基本要求

　　1.選擇對抗震有利的場地、地基和基礎：應根據工程需要掌握地震活動情況、工程地質和地震地質的有關資料，對抗震有利、不利和危險地段作出綜合評價。應選擇有利地段；避開不利地段。當無法避開時應采取有效措施。

　　2.建筑設計和建筑結構的規則性：建筑設計應符合抗震概念設計要求，不應采用嚴重不規則的設計方案。建筑及其抗側力結構平面布置宜規則、對稱，并應具有良好的整體性；建筑的立面和豎向剖面宜規則，結構的側向剛度宜均勻變化，豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小，避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變。

　　二、房屋結構形式及其抗震性能

　　(一)鋼結構及其抗震性能

　　由于人類文化生活不斷提高，對高層、大跨度建筑的要求也就越來越高。而鋼結構本身具備自重輕、強度高、施工快等獨特優點，因此對高層、大跨度，尤其是超高層、超大跨度，采用鋼結構更是非常理想。目前世界上最高、最大的結構采用的都是鋼結構。由于鋼材料的勻質性、強韌性，可有較大變形，能很好地承受動力荷載，具有很好的抗震能力。

　　(二)框架結構及其抗震性能

　　框架結構是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱，再用預制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、陶爛等輕質板材隔墻分戶裝配成而的住宅。適合大規模工業化施工，效率較高，工程質量較好?？蚣芙Y構建筑的優點是抗震性能好，結構牢固，使用壽命長，房屋的結構可以隨客戶的意愿而改變，大開間建筑均采用此結構。

　　(三)磚混結構及其抗震性能

是指房屋主要承重結構為磚砌墻體。樓板、過梁、樓梯、陽臺、挑檐等構件由鋼筋混凝土澆制(或預制)建造的房屋。磚的抗壓性強，但韌性差，一遇到6、7度地震破壞就會局部開裂和散落，8度時裂縫會更大，穩定性差的會倒塌。但施工質量好，磚的形狀規則，砂漿強度高，灰縫均勻，這類房屋只有在10度時才會被嚴重破壞或倒塌。通常這種結構房屋易發生問題的部位和構件有：跨度大的橫梁、樓梯間墻體和開有較大洞口的墻體等。磚混結構抗震性能好于磚砌體結構，磚混結構在唐山地震經歷了考驗，受災小很多，其抗震性能比起上述兩者相對弱一些。

　　(四)磚木結構及其抗震性能

　　磚木結構，主要承重構件是由磚和木兩種材料制成的，由于力學工程與工程強度的限制，一般磚木結構是平層(1~3層)。這種結構建造簡單，材料容易準備，費用較低。但其穩定性較差，6、7度地震時極易倒塌。

　　三、目前防震和抗震的問題和措施

　　(一)防震和抗震存在問題

　　缺乏巖土工程勘察資料或資料不全；結構的平面布置；一個結構單元內采用兩種不同的結構受力體系；底框磚房超高超層；抗震設防標準掌握不當；結構的豎向布置；抗震構造柱布置不當；框架結構砌體填充墻抗震構造措施不到位；結構其他問題；平面布局的剛度不均；防震縫設置；墻體局部尺寸限值；同一結構單元基礎形式不同；基礎的埋置深度；結構抗震等級掌握不準。

　　(二)現代防震和抗震具體措施

　　1.一般的建筑物通常都是采用抗震方法(設置抗震構件、抗震墻)和防震措施(如設置防震縫)來預防地震災害的，隔震和減震僅適用于特殊要求和高烈度抗震結構。

　　2.由于強調“強剪弱彎”故需改變傳統的做法——箍筋只用Ⅰ級鋼，現在提倡用Ⅱ、Ⅲ級鋼箍；砼強度越高，其脆性越大，抗裂性能越低，所以對砼強度等級的采用是有所限制的，不是越高越好，正確的設計方法是恰當、適用就行。采用高強砼時，有關構件剪力、軸壓比、柱墻箍筋特征值都比普通砼要求嚴。

　　3.“部分框支抗震結構”指首層或底部兩層框支抗震墻結構，意即不包括高位轉換層框支結構，換句話說，即高位轉換層結構的最大高度應從嚴控制。對于部分框支抗震墻結構的框支層框架，不管設防烈度高低也不管房屋高度如何，其抗震等級最低為二級，不存在三級，意即其結構計算及構造措施要求都較嚴。部分框支抗震墻結構屬于復雜結構之一，框支層樓板厚度、砼強度等級、樓板的配筋率等都有特別要求，設計時務必給予滿足。

　　4.設置抗震縫時即出現“抗撞墻”，什么情況下需設置抗撞墻，如何合理設置，均應按規定實施。

　　5.應注意框架—剪力墻結構中的抗震墻連梁剛度要求大，而在抗震墻結構和部分框支抗震墻結構中的抗震墻連梁的剛度要求小，兩種結構處理方法截然不同。

　　6.扁梁樓蓋的抗震性能并不優于傳統梁板結構，因此扁梁樓蓋不宜用于一級框架結構，即扁梁樓蓋的應用是有一定限制的。只有當客觀條件受到限制，比如房屋總高與層數關系、層高與凈高關系等，才考慮采用扁梁樓蓋。

　　7.抗震墻端部和洞口兩側的邊緣構件根據抗震等級和軸壓比分為“約束邊緣構件”和“構造邊緣構件”，兩者的配筋范圍和配筋量都有不同的規定，尤其約束邊緣構件的箍筋配置決定于砼強度等級和箍筋鋼筋種類，具體設計時頗為繁瑣。邊緣構件的形式除規范中列出的典型截面外，由于建筑平面開門洞的關系，會產生許多異型截面，設計時也頗費周折。

　　8.地下室頂板作為上部結構的嵌固端時，從樓板厚度、砼強度等級、板的配筋率、樓層的側面剛度等都有具體要求。此外，從規范條文說明中看到，地下室頂板作為上部結構的嵌固端時，地下室層數不宜少于兩層，這意味著對高層建筑來說，地下室層數或總深層不僅由地基基礎埋深決定，還必須考慮上述因素。