提高建筑工程抗震性能的探索

　　本文通过对当前建筑工程抗震常见问题的分析，指出了提升建筑工程抗震性能的有效措施。

　　我国是一个地震多发的国家，需要考虑抗震设防的地域辽阔。2008年的汶川地震造成倒塌房屋超过500 万间，死亡人数近7 万人，这其中，多数遇难人员是因为房屋倒塌造成的。汶川大地震深刻地揭示，90%以上的地震灾害的直接或间接损失是由于地震对建筑物、构筑物破坏性造成的，这次地震又一次使工程技术员感到抗震设防的重要性。血的教训提醒人们，抗震设计不可掉以轻心，如有失误就会付出沉重的代价。

　　建筑规划和选址不当。中国地震活动的主要特点有：分布范围广，震中分散，难以集中采取防御措施；震源浅、强度大，对地面建筑物和工程设施的破坏较重；位于地震区的大、中城市多，建筑物抗震能力低；强震的重演周期长。

　　建筑抗震需求考虑不足。按照抗震标准建造的房屋，如遇超过其设防标准的地震，可能会发生扭曲变形的现象，但不会瞬间倒塌，从而为人们留下充足的逃生时间。这类延性倒塌，可以确保更多的人可以在地震发生之时逃到户外。

　　建筑抗震设计欠缺。在中国广大的农村，绝大部分农房处于不设防状态。地震作用下结构进入非弹性大变形，构件失稳，传力途径失效容易导致连续倒塌。

　　建筑质量过差。关于1999 年台湾大地震，据台湾媒体报道“施工不确定（不按设计要求施工），设计与实际施工不同，偷工减料，未按抗震设计要求施工”等也是倒塌的重要原因。如：部分楼房柱子过细，配筋不足，箍筋间距过大，弯钩、搭接长度、锚固长度、纵筋在同一截面搭接等均不符合抗震设计要求。“导致建筑质量过差的原因还有：建筑材料的质量差（如混凝土标号不够、钢筋不合格等），施工质量差（如不按图施工、技术不到位、偷工减料等），随意装修损害房屋的抗震性（如将承重墙拆除、承重墙上随意凿洞、扩大原有门窗尺寸或者另建门窗等），建筑施工中缺乏有效监管等。

　　2.1 正确的选址。《中华人民共和国防震减灾法》规定，对于重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程，必须进行地震安全性评价；并根据地震安全性评价的结果，确定抗震设防要求，进行抗震设防。建筑物建造在软弱地基或可液化场地或临近地震断层，地震对场地液化导致地基失效，建筑物倾斜而易于倒塌。务必重视社会经济系统的安全，规划时应注意避免导致地震次生灾害或使次生灾害限于局部。新设计建筑物时，要选择对抗震有利的地段，避开对建筑不利的地段，不应在危险地段建造各类工业与民用建筑。

　　2.2 采用合理的结构形式。目前我国建筑常用结构形式有砖混结构、钢筋混凝土结构、钢筋——混凝土组合结构、钢结构。可根据不同的地区，不同设防烈度选择不同的结构形式。钢筋混凝土本身具有柔性，因而这种结构的建筑物变形能力好，承载能力高，一般来说抗震能力也强。在确定结构方案时，应根据建筑使用功能要求和抗震要求进行合理选择。从抗震角度来说，结构的侧移度是选择结构体系时要考虑的重要因素，特别是对于高层建筑的设计，这一点起控制作用，随着多层和高层房屋高度的增加，结构在地震作用以及其他荷载作用下产生的水平位移迅速增大，要求结构的抗侧移刚度必须随之增大。而不同类型的钢筋混凝土结构体系，由于构件及其组成方式的不同和受力特点的不同，在抗侧移刚度方面有很大差别，他们具有各自不同的合理使用高度。因此，为了满足结构的抗侧移刚度要求，避免不合理的设计，应对不同类型的钢筋混凝土结构体系的房屋总高度分别给予不同的限制，这是确定结构的一个重要因素。选择多层砌体房屋结构体系应优先选用横墙承重或纵横墙共同承重的方案。纵墙承重方案因横向支撑少，纵墙易产生平面外弯曲破坏而导致倒塌，应尽量避免采用。　2.3 结构体系中横纵墙的布置应均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续，同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。钢结构房屋抗震设计选择内容包括高层钢结构民用建筑、单层钢结构厂房、多层钢结构厂房。根据不同设防烈度和结构体系确定钢结构房屋最大适用高度。

　　提高设计质量。地震尤其是震级和烈度高地震，危害性非常大，建筑物的抗震性能就显得尤为重要。目前我国抗震设计的目标是“小震不坏，大震不倒”。目前我国建筑结构设计水平还很低，大量的建筑所采用的建筑方案不是很合理，导致结构方案无法合理布置，增加材料用量，带来两个恶果：—是造价升高；二是自重增加，导致地震作用加大，从而布置更多材料。

　　其实，从建筑设计的角度出发，在正确的抗震理论指导下，依据合理的设计原则，同样可提高甚至保证建筑结构的安全可靠性。

　　其原则包括：结构构件应具备足够大的承载能力；结构应具有足够大的刚度以减小地震作用下的扭转和位移；结构应具有足够大的延性和耗能能力，这一点对结构在强震作用下的安全性尤为重要。

　　延性是指构件和结构屈服后，具有承载力不降低或基本不降低且有足够塑性变形能力的一种性能。延性大，说明塑性变形能力大，强度或承载力的降低缓慢，从而有足够大的能力吸收和耗散地震能量，避免结构倒塌。综合运用抗震原则，以承载力、刚度和延性为主导目标，多道防线刚柔结合，同时保证结构体型简单，结构受力和传力途径直接，整体结构与结构构件共同作用，如此一来就可以从设计上确保建筑结构在地震作用下的安全性。

　　2.4 加强建筑工程的施工管理。科学合理的抗震设计，必须通过高质量高水平的施工才能实现。如果说设计是“理论”，那么施工就是“实践”了，施工是实施设计意图，施工质量的好坏，直接影响建筑物的抗震能力。倘若施工质量存在重大问题和隐患，一旦遭遇强烈地震使会将问题暴露无遗。搞好施工质量的关键在于严格按施工规范或规定施工。现行的抗震设计规范与施工规程，对施工标准，施工技术与措施及施工质量等均作了明确的规定，严格执行国家制定的建筑抗震设计规范，特别是强制性抗震技术规范是非常必要的。

　　总之，为了提高建筑工程的抗震性能，必须完善建筑抗震标准、科学合理规划、选择对抗震有利的场地、符合抗震设计、确保建筑质量、合理使用建筑物、加强建筑监管等。因此，建筑物的抗震性能是政府、规划、设计、施工、监理、质检、业主等共同作用的结果。