1、TECHNOLOGY TRENDTECHNOLOG1 建筑场地选择地震造成建筑物的破坏，除震动直接引起的结构破坏之外，场地条件改变也是一个重要的因素，如地震引起的地表错动与地裂，地基土的不均匀沉陷 、滑坡，粉 、砂土液化等，因而会出现 “重灾区中有轻灾，轻灾区中有重灾 ”的现象 。抗震设防区的建筑工程场地的选择应做到以下几点： 1） 应选择对建筑抗震有利的地段，如开阔平坦的坚硬场地土或密实均匀的中硬场地土等段 。2） 应避开对建筑抗震不利的地段，如软弱场地土 、易液化土 、突出的山嘴 、高耸孤立的山丘，非岩质陡坡 、采空区 、河岸和边坡边缘，在平面分布上成因 、岩性 、状态明显不均匀的场地土（
2、如故河道 、断层破碎带 、暗埋的塘滨沟谷及半填半挖的地基） 。当无法避开时，应采取有效的抗震措施 。3） 不应在危险地段建造甲 、乙 、丙类建筑 。危险地段一般是指地震时可能发生滑坡 、崩塌 、地陷 、地裂 、泥石流的地段和发震断裂带上可能发生地表错位的地段 。建筑场地为 类时，甲 、乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施；丙类建筑允许按本地区抗震设防烈度降低 1度的要求采取抗震构造措施，但抗震设防烈度为 6度时不应降低 。震害调查表明，土质越软 、覆盖层越厚，建筑物震害越严重，反之则越轻 。2 地基测算和基础设计2.1 基本测算1） 等效剪切波速 。根据 GB500112001
3、建筑抗震设计规范 的规定，土层的等效剪切波速按（ 1） 式计算： Vse=d0/t （ 1）式中： Vse土层等效剪切波速， m/s； do计算深度，取覆盖层厚度与 20m二者中的较小值， m； t剪切波速在地面至计算深度之间的传播时间， s； di计算深度范围内第 i土层的厚度， m； Vsi计算深度范围内第 i土层的剪切波速， m/s； n计算深度范围内土层的分层数 。2） 场地覆盖层厚度和场地类别建筑的场地类别，应根据土层剪切波速和场地覆盖层厚度按照表 1划分 。表 1 各类建筑场地的覆盖层厚度 （m）等效剪切波速/ （ m/ s）场地类别 Vse 500 0500Vse 250 140
4、 50Vse140 80在实际的工程中， 类场地较为常见 。2.2 基础设计注意事项1） 注意基础的选型，加强其整体刚性 。同一建筑单元不宜设置在性质不同的地基上，也不宜一部分采用天然地基，而另一部分采用桩基 。2） 建筑物基础的埋深不宜浅 。建筑物基础埋置深度增加，可以增强地基土对建筑物的嵌固作用，从而减小建筑物的振幅，减轻震害 。所以，在条件允许时，建筑物的基础应尽可能埋得深一些，并切实做好基槽回填和夯实，使其与基础侧面紧密接触 。3） 加强基础和上部结构的整体性 。为了加强基础与上部结构的整体作用，基础在室内地坪下宜设置基础圈梁，上部结构的构造柱钢筋插入圈梁，使构造柱与地面下圈梁连接牢固
5、 。当地基土质较差时，还应在基底布置圈梁 。4） 软土地基的基础应有较多的安全储备，宜加强基础的整体性和刚性 。3 结构设计要点3.1 建筑物结构规则建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案 。建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则 、对称，整体性较好；建筑的立面和竖向抗拉力构件的截面尺寸和材料温度宜自下而上逐步减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变 。对平面不规则和竖向不规则类型的建筑结构，应按 GB500112001建筑抗震设计规范 的要求进行水平地震作用计算和内力调整，并对薄弱部位采取有效的抗震措施 。对体型复杂 、平立面特别不规则的建筑结构，要在适当位置设置防震缝
6、，形成多个较规则的抗侧力结构单元 。防震缝要有足够的宽度，两侧上部结构完全分开 。当结构需要设置伸缩缝和沉降缝时，其宽度应符合防震缝的要求 。对于高层建筑， JGJ32002高层建筑混凝土结构技术规程 规定了防震缝的最小宽度，当三缝合一设置时，三缝宽度均宜加大，最小为 120mm。3.2 建筑物的质量要小地震时，建筑物的质量越大，结构越易破坏 。因此，震区房屋在保证正常使用的条件下，结构各部分应做得轻一些，如用加气混凝土砌块 、轻质材料等砌筑墙体 。1） 减轻按盖和屋盖自重，尽可能采用轻质材料 。震害表明，按盖和屋盖越重则震害越重，但按盖和屋盖本身被破坏的并不多见 。2） 围护结构要轻，承重墙
7、体更要轻 。当墙体自重大时，其抗剪强度和抗拉强度均很低，如果没有合理的抗震设计，结构的抗震性能就很差，在地震力的作用下容易产生破坏 。3） 屋顶不要做笨重的附属物 。屋顶的笨重附属物会引起明显的 “极端效应 ”，使建筑物易遭受破坏，在工程中应尽量不做或少做 。如果必须建造，也要做得矮些 、牢固些，建议用轻质材料组合成凸出物或采用钢结构 。4） 周期计算是抗震的要害 。自由体系自震周期的计算公式为：T=2m/k （ 2）式中： T结构体系的自振周期； m结构体系的质量； k结构体系的刚度，与其自身柔度成反比 。可见，质量越大，周期越长 。自振周期是结构的一种固有属性，它是结构本身的一个很重要的动
8、力特性 。在建筑设计中，应尽可能减轻组成结构的各部分的质量，刚度大才能有效地减轻震害 。3.3 重视圈梁和构造柱的布置圈梁能极大地减轻震害，可以加强纵横墙体的连接，以增强房屋的整体性；还可以箍住楼屋盖，增强楼盖的整体性，并增加墙体的稳定性；也可以约束墙体裂缝的开展，抵抗由于地震或其他原因引起的地基不均匀沉降对结构的破坏 。设构造柱及芯柱 。在唐山大地震中，震中烈度达 11度，人们在震后总结出的非常有效的抗震措施之一，就是对建筑物设置构造柱 。构造柱对结构来讲具有极为重要的作用，主要表现在： 1） 增强结构的整体性 。2） 提高墙体的抗剪能力 。3） 增大结构的变形能力 。4） 防止碎块脱落（此
9、为要害） 。5） 提高抗剪强度约 15%。6） 主要作用是延性，不是抗弯 、抗倾覆 。7） 墙体开裂后，依靠摩擦消耗能量 。8） 设构造柱后，砖房的特性不变 。在结构设计中，构造柱的设置数量按 GB500112001建筑抗震设计规范 的要求来确定，建议设置数量宜多，且承重墙体交叉处均设置，使墙体材料从脆性向延性过渡 。提高建筑物抗震性能措施探讨侯伟雄（身份证： 440232198102202018）摘 要 汶川地震在带给人们巨大震撼的同时，也引发诸多的思考 。好多专家再次强调了城市防灾抗灾的重要性，并对于如何通过合理的建筑规划 、设计来减少地震所带来的危害 。本文从场地选择 、基础设计 、结构设计等 3个方面探讨了提高建筑物抗震性能的措施 。关键词 建筑结构；抗震设计；结构设计工程技术171
