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建筑如何做到防震减灾
发布时间: 2011-03-22   来源:匿名网友投稿 

五月十二日汶川发生特大地震灾害,造成了严重的后果,单说建筑,大片楼房倒塌,人们因此联系到前几年谈论很热的豆腐渣工程。那么这与此次地震的严重后果有没有关系呢?这是一个值得深思的问题。我们不妨来探讨一下土木建筑到底如何真正做到防灾减灾工作。汶川地震经过测估,最终被确定为8级地震。这样的震级如果发生在北京,后果会怎样?北京市建筑设计研究院总工程师齐五辉说,建筑震而不倒是可以做到的,但伤亡肯定会有,主要是因为由于强烈的震动会导致家具、器皿意外伤害,以及地震引起的火灾。但单纯从建筑本身讲,目前的绝大多数公建和商品房,可能会强烈的扭曲,倒塌现象会很少。人们在经历了这次地震后,对居住、办公场所的选择会非常挑剔,这就要求有关从事人员对此给于更高的重视,切实做好自己的工作。

图片来源:百度

目前在抗震方面的进程如何

目前在抗震方面做的最好的国家是日本。有很多新产品的运用都是从日本开始的,比如目前在防震方面最常用的“叠层橡胶”,日本称之为“免震措施”,我国也在运用,我们叫做“隔震措施”。就是在建筑物下加一个能够滑动的支座,以减小地面运动对上部的影响,地震发生时,会出现下面动而上面不动或缓动,大大降低了风险。除了隔震措施,建筑还有两个抗震的办法。第一,增强耐震性,也叫硬抗性。即自身加大抗震含量,标准甚至高出国家的设防标准,目前已经有不少公建采用了这种办法。第二,耗能抗震。也是通过建筑材料之间加入一种名为“阻尼器”的物质,使材料之间互相摩擦,在地震时将地震能量消耗掉一大部分,减少反应。目前这种做法也被很多公建所使用。齐五辉说,随着越来越多新材料、新产品的诞生,建筑抗震会有更高的标准。而此次地震,有可能使我国的建筑抗震标准更上一个台阶。

防震材料的发展:各国发展有所不同,其中那些常年受震灾影响的国家做的比较好,比较先进。

中国古代的防震方法:地震给人类造成最直接最普通的灾害就是房屋建筑的损坏。如果按照中国古代建筑结构建筑的木制建筑,是具有一定的防震功能的。中国古代建筑工匠常常巧妙地选择合理的几何形平面和简单的体型,用以提高建筑物的抗震功能。现存的古代建筑物,平面和体型大多是规则的简单的、对称的,包括建筑物内部的配置,也尽量避免内部的风度与质量的不均匀,以防止刚度与质量中心的偏离。如单座建筑中,绝大多数殿堂和楼阁是并不太狭隘的矩形,塔、亭和部分楼阁是正方形、正六角形或正八角形,也有圆形的,只是园林建筑中才使用较为变化的平面。在规整的平面外廊中,也很注意均匀对称。同样单座建筑体型也并不太过于复杂,只是在屋顶形式上加以变化。而且这种简单的平面、体型并不会给人以单调的感觉。

在结构上,采取以柱子承重的木构架形式,而不是以墙承重,是中国古代建筑工匠的又一妙法。这也是中国建筑不同于世界其他各系古代建筑主要以砖石墙为承重体系的重大区别之一。同时在抗震上也十分有利,故有“墙倒柱立屋不塌”之说。

由于柱是整个构架的承重部分,柱子一倒,全屋皆塌,所以,古代建筑业的能工巧匠十分讲究柱子间的连络,创造了许多巧妙方法,以确保建筑物的整体性。其方法是,内外槽各圈立柱的柱头上皆有额枋联系,额枋搭在柱头上并与柱构连。这就使各孤立的柱子能够连成柱网站立在地基上。有时还在柱根与柱根之间使用地栿联接,这对抗震更有好处。因此被称作“抗震箍”。至于内外柱之间,由于梁架的使用,使内外各行纵柱之间已经由柱网上部的梁架联成为一个个横向整体,其联系又大大加强了。明代以后,又出现了直接穿插在内外柱之间的构件(称穿插枋),更加强了内外柱的联系,而作为另一种横向构架的穿斗架,在横向各柱之间,都用穿枋联接,其整体性比梁架更为优良,抗震性能更好。房屋的转角处,最易破坏,古代工匠常以角柱与额枋和梁架联系,由于各构件之间有周密巧妙的联系,使整个构架形成一个有机构成的稳固整体,确实增强了房屋的抗震性能。

同时,木构架的用材具有柔性,有一定的变形的能力,构架的全部节点又皆使用木榫,不是刚接,这就保证了建筑物的刚度协调,比较符合抗震要求,使整个房屋的地震荷载大为降低,起到了抗震的作用。由此可见,我国古代建筑中许多巧妙的建筑方法,有其科学性,即使现在现代,仍有吸取应用的可能和需要。

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高新建建筑物的抗震性能必须把好抗震设计和施工两道关。抗震设计必须按照抗震设防要求和抗震设计规范进行。根据当前的震害经验和理论认识,良好的抗震设计应尽可能地考虑下述原则:

高层建筑如何防震

高新建建筑物的抗震性能必须把好抗震设计和施工两道关。抗震设计必须按照抗震设防要求和抗震设计规范进行。根据当前的震害经验和理论认识,良好的抗震设计应尽可能地考虑下述原则:

场地选择。场地选择的原则是避开地震时可能发生地基失效的松软场地,选择坚硬场地。

体形均匀规整。无论是在平面或立面上,结构的布置都要力求使几何尺寸、质量、刚度、延性等均匀、对称、规整,避免突然变化。

提高结构和构件的强度和延性。结构物的振动破坏来自地震动引起的结构振动,因此抗震设计要力图使从地基传人结构的振动能量为最小,并使结构物具有适当的强度、刚度和延性,以防止不能容忍的破坏。在不增加重量、不改变刚度的前提下,提高总体强度和延性是两个有效的抗震途径。

多道抗震防线。使结构具有多道支撑和抗水平力的体系,则在强地震的作用下,建设工程的一道防线破坏后尚有第二道防线可以支撑结构,避免倒塌。

 防止脆性与失稳破坏,增加延性。脆性与失稳破坏常常导致倒塌,故应防止。这种破坏常见于设计不良的细部构造。

合理的抗震设计必须通过高质量的施工才能起到抗御地震的作用。只有把好抗震设计和施工两道关才能有效地提高建设工程的抗震性能。

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建筑设计中如何防震

土木建筑设计防震的原理:一般的建筑工程防震设计,除考虑安全之外,还要合乎经济的原则。因为要设计一座绝对耐震的房屋或桥梁,并非绝不可能。但是如果所在的建筑费过份庞大,就经济学的立场观之,那就则不来。比如说某座桥梁的造价只要二百万,为了要使它能够承受地震规模等于八.五至九的最大级的地震,它的工程费要涨到五百万甚至一千万,那就不如等到桥毁后再重建一座。从过去的地震纪录数据去看,地震规模等于八,五至九者,全世界发生的次数大约为十年一次,至于规模大于九的地震,自地震观测以来,尚未发生过。因此,一项合乎经济原则的防震设计,应该根据该地区以往发生地震的最大强度,以及未来可能重现机率定出适度合理的耐震要求,以避免人力物力的过度浪费。  兴建特种重大之工程应怎样慎选地点?在防震设计上,兴建特种重大工程设施,撇开交通、地价等因素不计外,如有选择余地,应避免兴建于地震断层附近。因为绝大多数的浅层地霞,均因地壳断层急速错动而引起的。一般而言,距离地震断层愈近的地方震力越大,受震损失的机会也愈高。如果迫不得已非建于断层附近的时候,应该慎重加强耐震设计,详细勘查可能发生地震的活动断层位置,占计可能发生地震的大小并进一步推求震源的力学特性,作为防震设计的参考。

特种工程抗震设计要特别考虑

某些特种工程建设,像核能发电厂、人型水坝等,如果因承受不住震动而造成损坏,其后果之严童不难想象。核子反应炉里的放射性物质,散播到附近的土壤及水中,甚至随风飘扬于空气中,为害人畜,污染环境,其后遗症将长期影响人们的正常生活。而大型水坝的崩溃,可能将下游的市镇夷成一片废墟。像这种特种工程建设,必须作特殊的耐震设计。对于工程建址地区可能发生的最强地震强度,地震时可能产生的地动加速度之大小与周期特性,然后厘订出最适合的耐震设计规范,以减少生命和财产的损失。  房屋振动的真正情形相当复杂,但主要还是受牛顿的惯性定律所支配。地震时房屋所受的侧向震力,等于这对应加速度与房屋质量的乘积。也就是说,两种下同构造的房屋,受到了相同的加速度时,质量大者所受的接力也大。因此,从动力学的观点上来看,一栋不合防震设计的砖石造或钢筋水泥造的房屋,反而会比一栋木造竹造的房屋,更易于开裂或倒塌。地震时地表震动,房屋会跟着上下震动以及左右前后摆动,摆动幅度的大小视地震的强度、震波的性质与房屋本身的振动周期而定。如果震波中某一波段的周期,恰好和房屋的振动周期相吻合,便会因共振现象造成很大的振动幅度。从加速度的观点上来看,房屋的相对加速度,往往会比地面上的加速度大四、五倍之多。一间设计不够坚牢的房屋,本身不能承受因地震所产生的力量时,轻者开裂,重者倒塌,屋毁人亡,难免造成悲剧地质对地震之影响甚大,亦影响建筑物之安全。同样结构之建筑物,对同一强度的地震,建筑于松软土地上者远较建筑于坚硬岩石上者所受之损坏为大。

强化土木建筑师的规范化设计

作为建筑师我能想到的是:必须进一步加强建筑物防震抗震的强制性规范以及设计和施工;加强职业建筑师解决经济、实用、美观、安全等基本问题的基本素质;选用对地震区适合的结构形式;对灾后重建理性思考合理规划;积极参与到灾后设计工作(义务、志愿);加强对学生关于建筑需要解决的基本问题的训练和意识;组织设计师联合设计,为宅区重建献计献策。大量倒塌的农民住房实际上大量是自己建造,当然满足不了抗震需求,问题是我们喊了那么久的口号,就如外汇储备达到空前高度以致带来金融风险,我们就不可以解决一下农民住房的质量问题吗?居者有其屋,此屋还应该是安全的房屋,国家应该汲取教训,关注农民的住宅安全问题。我们建筑师、结构师更应该行动起来,研究有没有更经济的安全房屋的建造方式,如能这样,善莫大焉。这次地震是令人悲痛的,尤其当你看到那些失去亲人的人们时,你的心不得不振动。那些坍塌的楼房和道路让人唏嘘不已,我想那些历历在目的豆腐渣工程一定让你更加痛心疾首。那么作为一个将来极有可能从事这方面的人来说,我们到底能做些什么呢?这是一个值得我们深思的问题。我自己是对此很难过的。作为一个有社会责任感的人,你真的忍心去坑害那些无辜的人们。不,没有人会去这么做。但到底还是发生了,这能说明什么。每一个人都当对此反思。我们能做的有很多,当我们在擦拭眼泪、掩埋好死难同胞后,又一场显示众志成城力量的灾后重建工作摆在了面前。对于那些失去家园、渴望有个安身之地的受灾群众来说,此项任务的落实显得特别迫切和重要。从建筑“百年大计、质量第一”的高度看,建筑质量的优劣,可谓人命关天。灾区房屋的重建面临大考。人类发展史本就是一部与大自然不断交锋、较量和斗争的历史。虽然人类在自然灾害的威力面前显得有些渺小,但一旦我们摸清和掌握了应对自然灾害的特点和规律,我们的胜算就会更多。

不管怎样我们在以后的工作中要做好这一方面,不让悲剧重演。

责任编辑: Ryan
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