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關鍵詞:地震災害、建筑結構設計、抗震設計、要點
隨著我國經濟的快速發展,我國的城市規模變得越來越大、人口也越來越向城市集中,從而在給建筑行業提供良好的發展機遇的同時,也給城市建筑結構的抗震性等方面提出了更高的要求。因此,為了提高城市建筑的抗震性,設計人員在設計建筑結構的過程中,應該按照《建筑抗震設計規范》中所制定的建筑結構的抗震設計要求,結合施工現場的實際情況制定有效的結構抗震措施,加強局部薄弱環節的抗震能力,從而全面提高建筑結構的抗震性。
一、抗震設計的概況
現階段,建筑結構的抗震設計可以分為概念設計和理論設計兩個方面,而在一般情況下,我們將建筑結構的概念設計作為抗震設計的重點。概念設計指的是在設計過程中,特別是在遇到規范中難以規定的問題或一些難以做出精確理性分析的問題時,依據建筑結構不同部分的分體系與整個建筑結構的整體體系之間的力學關系、建筑結構的破壞機理、地震災害的特點、工程經驗以及實驗現象中所得到的基本設計思路與設計原則,從建筑結構的整體角度出發來設計建筑結構各部分抗震結構的設計方法。由于,這種辦法具有概念清楚、定性準確、使用方法簡單、經濟效益高、可靠性高等優點,在現階段的建筑設計中得到了廣泛的應用。
二、建筑結構的主要隔震措施
在設計建筑物的抗震方案時,為了提高建筑物的抗震能力,我們通常會采用對建筑物的地基進行特殊處理、對建筑結構的上部進行防震設計等方式來提高建筑物的抗震能力。其中,最重要的一個環節就是在建筑物的底部的關鍵部位采取隔震措施的方式。現階段,根據隔震層的部位不同,常見的隔震設計有以下幾種。
1、在建筑物地基處采用特殊材料進行隔震
建筑物的基礎隔震指的是,通過采用特殊方式對建筑物的地基進行處理,削弱地震災害發生時的地震波動,從而減少地震對建筑物造成的損害。在傳統的建筑工藝中,設計人員一般采用在地基處直接設置粘土或砂子,或者交替鋪上粘土和砂子的方式來設置墊層。在中國建筑歷史上,還曾出現過以糯米為原材料來處理建筑物地基墊層,從而減少地震波動對建筑物產生的影響。而近幾年來,隨著科技的不斷進步,有關部門在處理建筑地基方面的施工工藝有了突破性的進展,并研制出了一種以瀝青為原料的特殊防震材料,而以此材料鋪置的隔震層有著更好的防震效果。
2、在建筑結構的基礎部位設置隔震裝置減震
這種隔震方式主要是指通過將特殊隔震裝置設置在建筑結構的基礎部位和建筑物的上層之間,從而有效地減少向上傳遞的波動能量。而在最好的設置情況下,這種方法最多可以減少地震對建筑物所產生的2/3的能量。然而,在高層建筑物中使用這種隔震方式時,由于這種裝置會延長建筑結構自身的自振周期,從而減少了這種隔震方式的隔震效果,從而不太適用于高層建筑物的隔震。因此,在一般情況下,設計人員會采用粘彈性隔震或摩擦滑移隔震等方式,向高層建筑中安裝橡膠墊或混合隔震裝置等裝置來提高高層建筑的隔震效果。
3、建筑物的層間隔震措施
建筑物層間隔震方法和在建筑物基礎部位設置隔震裝置等辦法相比,其效果不是十分理想,在一般情況下這種隔震方法只能減少10%-30%的地震能量。然而,由于這種隔震方法有施工簡單、容易操作的優點,使得它在舊房改建工程中得到了廣泛的應用。建筑物層間隔震法的隔震原理和基礎隔震的隔震原理基本相同,它主要是依靠設置在建筑結構中每個層間的減震裝置和隔震裝置來吸收和削弱地震的傳播能量,從而降低地震對建筑物產生的損害。
4、建筑結構的懸掛隔震措施
懸掛隔震指的是將建筑物的部分結構懸掛起來,使地震來臨時,地震所產生的能量不能傳遞給懸掛建筑結構,從而降低地震對建筑結構所產生的損害。在一般情況下,懸掛隔震方式常用于大型的鋼結構,而大型鋼結構常使用鋼結構懸掛體系來進行隔震。大型鋼結構常分為主框架和子框架,在鋼結構的懸掛體系中,通常使用吊桿或索鏈將子框架懸掛于主框架的上方。如此一來,當地發生地震時,主框架雖然會因為地震動搖,但由于子框架和主框架之間是靠吊桿或鎖鏈連接的,因此,地震產生的能量在傳遞到子框架時會被削弱,從而不至于破壞子框架的結構。
三、建筑結構設計中經常使用的減震技術
現階段,設計人員在設計建筑物時,設計人員會在建筑結構中經常使用消能減震技術來增加建筑結構的阻尼,降低地震災害給建筑結構帶來的能量波動,從而減少地震給建筑物帶來的損害。隨著科學技術的不斷發展,用來保護建筑物、降低地震對建筑物損傷的元件和裝置有很多,使用基本上都是不同種類的阻尼器和消能器,而我們習慣把這些裝置分為粘滯型和滯回型兩種。而在一般情況下,我們常見的減震技術有以下幾種。
1、 新建建筑物的結構設計
隨著建筑設計理念的不斷發展和人們安全意識的不斷提高,人們對建筑結構隔震、減震方面的功能越來越重視。設計人員在設計建筑結構時,除了采用特殊的處理方法對建筑結構的基礎部位進行處理之外,還可以使用消能減震的建筑元件或相關的裝置來降低地震對建筑物的作用力,提高建筑物的抗震效果,從而保護人們的生命財產安全。
2、對建成建筑物的抗震加固
在設計建筑結構的隔震方案時,施工單位一定要在沒有施工之前按照設計人員提出的隔震設計要求去完成相應的準備工作。如果時間太過倉促準備不及的話,最遲也要在施工的過程中在建筑結構的關鍵部位安裝具有隔震效果的特殊裝置。如果建筑物已經施工完成而沒能在建筑過程中采取有效地抗震措施的話,施工單位就采用增加阻尼的辦法,在建筑結構上增加減震、隔震在裝置,從而提高建筑結構進行抗震能力。
四、其他減震措施
1、無粘結支撐體系減震問題
無粘結支撐體系是現階段建筑物結構減震體系中最有效果的體系之一。無粘結支撐體系主要是通過科學合理的設計,使建筑架構中的外包鋼管和內核鋼之間無粘結合,且在建筑結構中形成一個能夠自由華升的層面,在發生地震災害時,通過外部鋼管和內部鋼管之間的配合來降低地震的能量,從而保護建筑結構。
2、建筑物走向設計抗震問題
由于地震是由地殼的運動所引發的,它與地質結構有著非常重要的關系。所以,施工單位在選擇建筑物所在地時,要充分考慮建筑物所在地的地質特點,分析當地的地震震向,避免建筑結構的走向與地震能量所傳遞的方向平行,盡量使兩者的方向能夠垂直,從而提高建筑物的抗震能力。
五、結束語
由于建筑結構的抗震能力是關系到人們生命財產的重要問題。因此,設計人員在設計建筑結構時,必須要將建筑物的抗震能力放在重要的位置進行考慮。此外,在具體施工的過程中,施工單位也要采取適當的措施,盡量提高建筑物的抗震能力,從而為保障人們的生命財產安全作出應用的貢獻。
參考文獻:
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[2]倪國葳,趙亞敏,蘇幼坡.框架隔震建筑設計方法及應用[J].世界地震工程,2005,21(4):113-118.
【關鍵詞】建筑結構;概念設計;結構措施
隨著地震災害的頻繁發生,當達到一定強度時,會造成破壞性的傷亡。它對城市的建設和社會的發展都產生了嚴重的影響。如果建筑結構的抗震性能不能滿足使用的要求,就會造成安全事故的發生。為避免地震災害造成的損失,加強建筑結構抗震設計已成為各界普遍關注的課題。在建筑結構的設計中,設計師應嚴格按照相關標準和設計要求進行抗震設計,加強建筑工程的整體抗震效果,了解抗震設計的重要性,為人們提供更安全的居住環境。
一、抗震設計在建筑結構設計中的重要性
地震災害的發生是不可控制的,其危害往往很大。地震發生時,地面產生振動。當它達到一定強度甚至裂縫時,會對地面上的建筑物和道路造成嚴重的破壞。唐山大地震和汶川大地震都造成了嚴重的人員傷亡和經濟損失,甚至摧毀了整個城市,我們應該充分認識到地震造成的損失。在城市化不斷發展的當下,高層建筑不斷增多,人口密度和城市發展不斷變化。一旦地震發生在該地區,必將產生巨大的影響。在世界上,地震災害的預測仍處于不完全準確的階段。雖然一些方法已經被用來預測地震,但它沒有相應的效果,而且預防策略也不能成功應用。如何利用現代先進手段來減少地震對建筑物的影響,是我們思考的一個重要問題。
二、建筑結構設計中概念設計與結構措施的關系
建筑結構設計中的概念設計和結構措施在建筑領域是相輔相成的。它們的組合是形成完整的結構設計方案的前提。核心是確保結構設計方案的合理性和可靠性。概念設計包含了廣泛的內容,結構度量是基于概念設計和詳細設計的總體思路。這兩者是相互聯系的,但它們也是相互補充的。一個普遍的理解是,結構系統是硬件,結構度量是軟件。它們都被適當地組合成一個高效的機器。優秀的結構設計離不開概念設計和結構措施的完美結合。通過引入一系列的結構措施(通常在各種規格中具體說明,以及工程師的經驗總結)來完善設計,優化設計,規范設計,是概念設計的延續和完善。結構措施主要體現在構件設計中,通常采用結構措施的形式。
三、建筑結構設計中抗震設計的重要策略
(一)因地制宜,選擇合適的建筑場地
由于建筑場地的選擇對抗震設計工作具有重要意義,合理選擇建筑場地可以減少后期施工中的不利影響,減少施工工作。首先,場地的選擇應該是一個相對平坦的地方,在地震發生時可以減少對周圍或建筑結構的破壞,并幫助施工過程。其次,在選擇施工場地時,應盡量選擇開闊的區域和疏松的區域,這樣可以提高地震發生時建筑物的抗震性能,開闊的場地也有利于建筑工程的施工。再次,選擇施工場地時,對當前區域的密度和硬度進行測試,了解土地的性質,改善建筑結構的整體穩定性,地基基礎穩定,減少坑內開裂。最后,應在建筑結構抗震設計中了解該地區的地震歷史,禁止在地震斷裂帶范圍內選擇建筑場地。此外,在軟土地基上進行建筑施工時,應做好軟土處理,通過更換或加固,可以減少建筑物倒塌。
(二)做好建筑結構的參數計算
建筑結構設計的抗震設計是一項非常專業的工作。在設計過程中必須合理、科學,以保證抗震設計的完整性。在設計過程中,設計者必須能夠設計出具有精確參數的更安全的抗震設計,并結合相關的材料參數和結構系統,計算出建筑結構的承載力。通過對現代仿真系統的使用,對建筑物的整體結構進行了地震沖擊力模擬,了解了地震災害可能造成的結構損失,并根據所獲得的參數的結果編制了有效的應急系統設計。通過對參數各方面的綜合分析,確保建筑結構抗震設計的合理性和準確性,提高地震效果。
(三)提升建筑工程的布局設置合理性
當建筑結構受到地震災害的影響時,不僅受地面運動的影響,而且在地震發生的同時也產生相應的空氣沖擊或其他力量。首先,在建筑結構的設計中,要注意對每一種不利影響的控制,使其有足夠的能力抵御對建筑結構的影響。確保在平面方向上有足夠的強度和穩定性。其次,在建筑結構設計中,應避免過于沉重、簡單、安全的結構。如果有更多的結構體系,就會導致不穩定因素。根據相關計算,提高建筑結構對地震災害抵御的整體效果,加強結構穩定性的建設,確保結構的安全。
四、結語
關鍵詞:建筑結構設計;抗震設計;建筑設計
抗震結構設計已經成為目前建筑結構設計中較為重要的組成部分,并關系到建筑工程的質量及人員的安全。尤其在一些地震多發地區內,更要提升抗震結構的設計水平,保障建筑的安全性。下文將重點對抗震結構設計展開分析探討,對其遵循原則及設計理念予以詳細說明。
1實施抗震結構設計的目的
建筑結構設計中,抗震結構設計主要是為了實現以下三個目標:一是保證建筑在小強度地震災害影響下不會存在任何破損或裂縫等病害問題,維持建筑正常使用;二是要求建筑在中強度地震災害中,存在輕微破損問題,且經過修復后不會對建筑結構帶來任何影響;三是要求在強度較大的地震災害中,建筑處于穩固不倒的狀態下,保證周邊環境及人員安全。所以在建筑設計中,要做好抗震結構的科學處理,根據現有資料數據,對區域地震災害等級加以分析,確定建筑抗震性能,合理規劃結構布局,改善抗震效果,維護建筑結構穩固性和安全性。
2建筑抗震結構設計中需要嚴格遵守的設計原則
任何工程設計工作的開展都需要滿足既定原則要求,這不僅是為更好地進行工程管理和控制,同時也是為保證工程建設的規范性、安全性,提高后期利用價值。建筑結構設計中,抗震結構設計作為較為重要的一環,在工作落實中也應該加大對原則要求的重視力度,明確現有的規范指標,并嚴格按照指標內容開展設計活動,完善設計內容,以此更好的推動后續工作的開展,提高建筑結構抗震等級,防止建筑受到外界不良因素的影響,確保建筑結構的穩固性和安全性。具體而言,建筑結構設計中抗震結構設計應遵循的既定原則如圖1。
2.1整體性原則
在抗震結構設計中,設計人員應從整體性角度實行綜合分析與考量,綜合思考建筑要求,合理規劃建筑結構布局,以此來完善設計內容,優化建筑結構抗震性能,減少問題的產生。同時要注重前期試驗,確定不同等級結構在地震災害中產生的變化特征,合理選擇材料種類,增強結構抗震性。此外,在設計過程中,需考慮到力傳導性特點,避免應力集中在某一點致使局部破損,影響建筑結構質量,威脅建筑安全性。抗震結構設計中涉及的子結構種類較多,若想增強抗震效果,需要開展構件及細節的優化與處理,提高建筑安全等級。
2.2清晰性原則
抗震結構設計中,主要是通過傳力路徑的科學規劃,對地震力予以分散和消耗,保障建筑結構的穩固性。實際設計中,應堅持清晰性原則,根據建筑結構特征對傳力路徑加以科學規劃。構建三維立體模型,對整個建筑結構實行分析和探討,了解結構受力特征及外力施加中可能出現的位移情況,再結合模型進行計算,承載負荷,以此對傳力路徑加以科學規劃,降低地震災害發生時對建筑結構帶來的影響。2.3結構規則原則結構規則原則要求在在設計過程中增大建筑結構剛度,利用剛度加強建筑結構的穩定性,降低建筑在地震作用下的風險系數。在建筑結構設計中,大部分設計人員都忽略了建筑結構剛度的重要性,這使得建筑在外界壓力增加或地震波作用下,出現位移、破損等問題,破壞了結構的穩定性。為此,設計中就需做好結構剛度的科學把控,尤其要合理計算抗側移剛度,并利用專業軟件加強計算的準確性,增大結構承載力,繼而達到規范標準的要求。
2.4剛度與抗震能力相適應原則
剛度與抗震能力的協調處理可以保證建筑在地震災害下,通過兩個力的相互抵消減輕地震波帶來的干擾和破壞,保證建筑結構的穩定性。在設計中,設計人員要充分考慮到建筑結構剛度和抗震能力間的關系,注重力學參數的準確計算,利用兩者的相互作用力,對地震波加以分散,降低地震波對建筑結構帶來的影響。現階段,隨著高層建筑數量的增多,高度的增加,對抗震結構設計要求有所提高,在抗震結構設計中,需要綜合考慮建筑高度、結構特征,注重承力分析和研究,確定承載能力,科學選擇連接構件,從而優化結構剛度和抗震性能。
3建筑結構設計中抗震結構設計的重要意義
地震地質災害對人們的生命財產安全有著較大影響,雖然隨著技術手段的提高,人們可以對地震地質災害予以提前預估,做到科學防控,但其對固定物體的影響還是不可避免的,尤其是對建筑物的影響。所以在設計中,要優化建筑的抗震性能,對地基基礎結構、材料、建筑結構加以科學規劃和處理,增強建筑抗震能力,減少地震災害發生時帶來的危險和破壞。建筑結構設計作為建筑工程施工中較為重要的一環,目的是對建筑結構、材料、施工技術實行科學規劃,以保障其安全性與可靠性,并給出專業的施工方案,推動作業的順利進行。建筑結構設計中,抗震結構設計是非常重要的環節,能夠保證建筑在地震災害影響下的安全性,避免倒塌、損壞等嚴重問題的產生,增加人們居住的安全系數,減少不必要損失的形成。
4建筑抗震結構設計理念
在開展建筑結構設計中抗震結構設計時,為加強設計的合理性,保障建筑結構的安全性,提高工程的價值,需要對抗震結構設計理念進行深度了解和分析,根據現今發展實況及具體要求,開展適當的創新活動,從而更好的指導設計人員工作,轉變傳統設計思想,加強設計的有效性,達成最終的工程建設目標。隨著現代化城市的發展,人們對建筑質量的要求不斷提高,抗震結構設計作為保證建筑結構穩定性的重要內容,應該加大關注力度,不斷嘗試設計理念的優化和調整,以此規范建筑的抗震結構設計,明確指標要求,做到科學選址和規劃,確定抗震等級及紅線范圍,最終優化建筑抗震性能。
4.1更新設計理念,加大抗震結構設計重視力度
在建筑結構設計及抗震結構設計中,最為關鍵的影響因素就是設計人員,如果設計人員不具備專業能力,不具備明確的抗震理念,在設計中很難將抗震與建筑結構融合起來,這樣在地震災害發生時,就會因為抵抗能力不足而出現各種問題,威脅建筑及人們的安全。為此,設計人員需不斷提高自身的專業能力和職業素養,根據建筑行業發展趨勢做好理念的更新和優化,加大對建筑抗震功能的重視力度,采取科學有效措施完成抗震設計,確保建筑結構安全。建筑工程具有規模大、工期長、設計精準度高等特點,故而設計人員在處理時應做到全面分析和考量,制定針對性的設計方案,更好的指導施工作業的開展。抗震結構設計作為其中較為重要的一環,設計人員應加大對其重視力度,轉變傳統設計思想,注重數據資料的收集和處理,完善設計內容,增加結構強度,進而減少地震災害帶來的破壞,保障工程的整體效果。再者,還應該充分利用網絡資源對抗震結構設計進行深入分析和探討,了解地震帶分布特點,掌握板塊運動規律,不斷完善抗震結構設計內容,符合建筑結構設計的相關要求,提高建筑整體水平,延長建筑使用壽命。設計完成后,還需開展專項評估和檢測,確保抗震設計符合工程的建設要求。抗震結構的不同其產生的作用也存在較大差異,設計人員應重視這一點,并選擇合適的結構種類,確保最終設計的合理性與科 學性。
4.2科學選址
地震的產生是由于地下板塊劇烈運動強烈碰撞形成的,破壞性強、危險性高。基于這一實際情況,在開展建筑設計工作時,就應選擇合適的施工場地,減少地震災害造成的破壞。由于建筑物的震害是由一些地質運動造成的,可以考慮選擇一些地質較強的位置來建造建筑物。在選擇抗震地理位置時,應基于以下兩個方面:一方面可選擇地質偏硬的地理空間建造建筑。該類型地質結構的承載力較大,不容易出現地震或山體崩塌等問題。在建筑建設中,可有效提升結構剛度和承載力,削弱地震的破壞力;另一方面選擇地勢平坦寬闊的區域,該區域穩定性強,地殼運動激烈性不高,地震等級也會相對較低,可以降低抗震結構設計難度,改善建筑結構抗震性能,增大建筑安全系數。
4.3明確設計指標
在抗震結構設計中,設計人員需開展現場勘察,收集齊全的數據資料,明確設計指標要求,并以此為基礎更好的規劃設計方案,提高建筑結構抗震等級。在設計過程中,指標參數的確定要做到科學合理,要考慮到可能發生的問題及帶來的影響,切實增大建筑結構承載力、強度和剛度。另外,在設計指標確定中,還應考慮到國家現有規范標準,全面分析地震作用力對建筑的傷害等級,以此為依據,完善抗震結構設計方案。此外,在設計過程中,設計人員還要樹立全面管控意識,從多方面展開考量,注重設計的合理性、可靠性。
4.4提升抗震等級
在抗震結構設計中,如果抗震等級要求未達到標準要求,在日后使用中仍會受到地震波的影響,并導致建筑結構出現破損、裂縫、位移等問題,降低建筑質量。為此,在設計中,設計人員就需要對建筑抗震等級要求予以掌握,增強抗震性能合理性,減少建筑結構病害的產生。如在高層建筑結構設計中,設計人員可利用計算機軟件對結構性能特征加以分析,重點了解結構物理剛性,掌握其位移及扭轉力參數。在分析過程中,可按照建筑形狀的常規設計要求,遵循國家相關技術規范,合理測量和判斷高層建筑的物理剛度,使高層建筑的扭轉力和位移剛度在1.1-1.2之間。在剪力墻與簡化連梁的設計中,需使相關參數符合如下要求:連梁跨度高度比要控制在2以內,設置暗柱作為支撐結構,保障結構穩定性;設計過程中如發現連梁跨度高度比在1以內,需要設置交叉暗柱作為支撐結構。地震運動多是受到地殼垂直運動導致的,所以在抗震結構設計中,設計人員還需對地質地理結構特征及運動軌跡予以詳細了解,并根據以往數據資料開展分析工作,對建筑所在區域及周邊環境加以科學把控,預測和判斷地震發生頻率、地震等級變化,為抗震結構設計提供依據和參考(如圖2)。同時,設計人員還要分析該地區的地震運動趨勢,使區域建筑工程地質結構總體布局和該區域地震運動趨勢大致處于相對垂直的狀態,以降低特大地震對區域建筑工程前期設計的不利影響。
4.5抗震防線設計
抗震防線的科學設置可以在保證建筑結構整體性的前提下,優化建筑結構抗震性能,確保建筑的穩定性和安全性(如圖3)。抗震防線規劃設計原理為:在無大震的特殊條件下,注重側向抗震性的有效延伸,以此保護建筑結構,優化抗震功能。通常情況下,抗震防線會設置三條,一條主兩條次,以主線為主,開展防控處理。因為在地震災害中,主要抗震線被破壞后,其他兩條抗震防線才會出現問題,所以設計中要開展科學分析與考量,以確保放線質量。4.6結構選型抗震結構設計中,結構選型合理性對于抗震效果提升有著重要意義,在設計過程中應加大重視力度,增強整體設計有效性。在建筑工程結構抗震類型的設計和應用中,必須特別注意建筑結構抗震類型的正確設計和選擇。根據建筑的具體功能要求及主體結構的特點,做到精心設計和分析,通常體現在兩個方面,即立面的主體結構和建筑平面的主體結構,具體如圖4所示。在抗震結構設計中,還應該遵循既有原則和要求,保障結構的安全性和穩定性,從而優化建筑抗震性能,有效提高建筑質量,延長建筑的使用壽命。為此,在建筑結構選型中,設計人員需要分別從整體性、安全性、協調性等多方面進行分析和考量,增強結構抗震效果,提高建筑穩定性和安全性。另外,在抗震結構設計中,分析結構受力特征,并根據結構性能要求,對抗震性加以科學分析,以削弱地震破壞力,保證建筑的質量和安全。
結語
關鍵詞:地震;災難心理;危機干預
中圖分類號:B845 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5312(2010)22-0192-02
地震災害造成的破壞極其嚴重,由于其突發性、不可預測性等特點,在造成物質毀壞的同時,也給人的心理造成極大的創傷。震后救援中不僅要注重物質救援,更要注重對受災者的心理干預,心理干預是震后救援中非常重要組成部分。本研究主要探討地震后災民常見的心理問題,并提出干預措施。
一、地震后災難心理及特征分析
災難心理是災民在災后的內心感受或體驗,是在災害條件下產生的一種心理現象。就地震災害而言,地震對人的心理傷害是通過摧毀人的生存條件來實現的。人的生存條件是指包括自然環境和人工環境(房屋建筑等)及社會環境(社會組織、人群關系)等人類正常生活所依靠的物質與精神條件。生存條件是人們正常生活的必需手段,也是人類正常心理活動所需的外部條件和基礎。強烈地震的突然襲擊,瞬間使人們賴以生存的基本物質與精神條件喪失,致使維系幸存者心理平衡的外部條件和感情基礎遭到破壞,從而形成對正常心理活動的嚴重沖擊和強烈干擾,使人的精神狀態急劇惡化、情感劇烈振蕩,一系列消極的情緒情感反應也隨之出現。
地震災害社會調查資料表明,震后人們心理反應最為明顯的是悲傷、恐懼、憂愁和慶幸生存,其他心理反應按強烈程度依次是心慌意亂、憤恨、痛不欲生等。
查證多次地震的社會調查發現,震后災民的心理特征有以下一些特點和規律:
(一)地震災區災民的災難心理影響具有明顯的普遍性和共發性,共同的地震經歷和慘痛的現實環境極易產生災難心理的共鳴,惡劣心境會互相“傳染”導致整個災區的情緒低落抑郁[3]。
(二)地震后形成強烈的依賴意識,對政府和外來力量具有強烈的依賴性,主要表現在兩個方面:一方面是等待物質的幫助,另一方面就是需要外來的心理支持。
(三)地震災難心理具有長期效應,若災民的恐懼心理長期得不到消除,則積極的生活態度將難以確立。
(四)地震災難心理反應的危害性
面對觸目驚心的地震災害,出現的震種種災難心理如不及時自我調適或外界干預,將帶來嚴重的心理損傷和精神創傷,造成人的心理、行為失調。
二、震后心理危機干預的模式
對于上述種種震后出現的心理問題,有必要實施震后心理危機干預。危機干預(Crisis Intervention)是指幫助個體化解危機,告知其如何應用較好的方法處理應激事件,并采取支持性治療幫助個體度過危機。震后危機干預的主要目標是降低地震創傷的風險,穩定和減少地震造成的直接嚴重的后果,并促進個體從地震中恢復或康復。目前,國內外常用的危機干預模式主要有以下幾種類型,這些模式為不同的危機干預策略和方法提供了基礎。
(一)哀傷輔導模式
林德曼發展的“哀傷輔導”模式強調在強烈的悲痛面前,人不能沉溺于內心的痛苦而要讓自己感受和經歷痛苦,發泄情感哭泣或哀號,否則容易產生不良后果。哀傷輔導包括對喪親的哀痛、體驗哀痛,接受現實,在失去親人的情景下調整生活,恢復信心,重新樹立生活目標。
(二)平衡模式(equilibrium model)
平衡模式認為,危機狀態下的當事人通常處于一種心理情緒的失衡狀態,他們原有的應對機制和解決問題的方法不能滿足他們當前的需要。因此危機干預的工作重點應放在穩定當事人情緒,使他們重新獲得危機前的平衡狀態,主要適用于早期干預。
(三)認知模式(cognitive model)
認知模式認為,危機導致心理傷害主要原因在于,當事人對危機事件的境遇進行了錯誤思維,而不在于事件本身或與事件有關的事實。該模式要求危機干預工作者幫助當事人認識到存在自己認知中的非理性和自我否定成分,重新獲得思維中的理性和自我肯定成分,從而使當事人能夠實現對于危機的控制。認知模式比較適合于那些心理危機狀態基本穩定下來、逐漸接近危機前心理平衡狀態的當事人。
(四)心理社會轉變模式 (psychosocial transition model)
心理社會轉變模式認為人是先天遺傳和后天環境學習的產物,因此,危機可能與內一部的和外部的心理的、社會的或環境的困難有關,而不是一種單純的內部狀態。相應地,危機干預的模式也要求涉及到個體以外的環境,測定與危機有關的內部和外部困難,幫助求助者選擇替代他們現有行為、態度和使用環境資源的辦法,從而幫助求助者將適當的內部的應付方式、社會支持和環境資源結合起來,最終獲得對自己生活的自主控制。心理社會模式也最適合于己經穩定下來的求助者。
有研究者認為將這四種模式整合在一起,形成一種統一的、綜合的模式對于進行有效的危機干預是很有意義的。
支持和干預技術用于危機的不同階段,側重點各有不同。危機初期,當事人情緒很不穩定,焦慮程度較高,這一階段支持技術的應用旨在使當事人的情緒狀態恢復到危機前水平。在危機后期,干預技術占主導地位。危機干預的主要目標之一是當事人學到對付困難和挫折的一般性方法,這不但有助于度過當前的危機,而且也有利于以后的適應。
三、地震后心理危機干預的步驟
地震后心理危機干預一般包括以下幾個步驟:
(一)介入
指與處于地震后心理危機中的災民接觸,包括主動求助者和他人或機構轉介的需要幫助者。
(二)地震后心理危機評估
危機評估在整個心理危機干預過程中起十分重要的作用[8]。干預者必須在短時間內通過評估迅速準確地了解個體的危機情境及其反應,這是進行整個危機干預的前提。主要包括個體經歷的突發事件、個體的生理、心理、社會狀態、個體采取的應對方式等。此外,評估必須貫穿于危機干預過程的始終。干預者必須通過評估確定危機的嚴重程度,并不斷評估個體的心理狀態,從而了解支持系統的有效性,確定有效的應對策略。目前國外常用的評估模型主要有:
1、階段性的評估模型。評估個體處于從出現應激反應到反應消除或惡化的哪一階段。如要預防嚴重的創傷應激后障礙,個體需在短時間內接受適當的專業干預及治療。
2、三維篩選模型,即評估個體的認知、情感和行為三方面的功能水平這是一種簡易、快速、有效的模型。
3、人與環境互動的評估模型,主要評估個體應激及其影響因素。這一模型重視應激事件的多樣性。
(三)制定地震后心理危機干預方案
在評估的基礎上制定符合個體實際情況的干預方案。設計可以解決目前的危機或防止危機進一步惡化的方法,確定應提供的支持。
(四)實施治療性干預
建立有效的溝通傾訴途徑與危機中的個體保持密切的接觸,表示關心和理解,建立良好信任的溝通關系。采取多種方法達到情感的宣泄、認知的擴展與糾正、學習問題解決和應付策略、建立新的社會支持形式,恢復正常的社會適應功能[9]。
認知干預即提供地震相關信息,幫助危機個體正確地認識地震災難。個體對地震災難的認知會影響其應對方式,因此應幫助個體客觀、理智地面對現實,糾正錯誤、不合理的認知。
(五)地震后心理危機的后繼干預
地震后的心理危機不能依靠一次咨詢或幾次咨詢來實現,需要后繼反饋、后續咨詢或后繼干預。
關鍵詞:建筑設計;隔震;減震;問題;探討
0引言
隨著時代不斷演變,環境問題已成為新時期的主要旋律,成為社會大眾關注的焦點。隨著生態環境日益惡化,各種自然災害頻繁發生,尤其是地震。在新時代下,從大型地震災害發生后的狀況來看,我國一些地區建筑物抗震水平比較低下,沒有達到相關規定,存在較大的安全隱患,而導致這一現象的因素比較多,比如,建筑原材料質量不合格,建筑結構設計不合理。為此,需要從建筑工程的設計環節入手,特別是抗震設計方面,為提高建筑物自身的抗震能力,使建筑結構的破壞最小化提供有利的保障。
1建筑結構隔震設計
從某種意義上說,隔震技術是以延長結構自振周期為基點,減少建筑結構地震反應。隔震技術比較適合對抗震有利的地段,需要避開不利地段。通常情況下,主要是對這幾個方面進行抗震設計,比如,地基、建筑物上部結構。在具體設計中,需要充分考慮建筑物自身結構、地震結構特點,把隔震層設在建筑物核心位置。由于隔震層在建筑物中所處的位置不同,隔震設計被分為不同的類型。圖1是建筑物底部設置隔震裝置示意圖。(1)隔震地基材料。在建筑工程建設中,建筑物類型不同,采取的地基材料也各不相同。對于這方面,可以運用特殊材料來處理建筑物地基,削弱地震波,從而弱化建筑物在地震中的震感。由于傳統建筑物主要采用粘土、砂子進行基礎部分墊層,可以應用瀝青類型的新型材料設置隔震層,能夠起到較好的隔震效果。(2)基礎隔震結構。它是指在建筑基礎部分消耗大量的地震波,可以有效防止地震波傳遞到建筑上部結構中,能夠降低地震對建筑物上部結構的破壞程度。但所設立的隔震設施存在一定的缺陷,不能用于高層建筑物。主要是因為高層建筑在設置隔震設備之后,會延長自身的自振周期,無法降低地震對建筑物的破壞程度。但在建筑基礎、上部之間設置的隔震裝置在底層建筑物中起到很好的效果。可見,在建筑基礎隔震方面,還需要進行更深入的研究,進一步優化完善,使其也能在高層建筑中發揮不可替代的作用,不斷擴大應用范圍。(3)層間隔震裝置。層間隔震是在建筑物原有結構上安裝對應的耗能減震裝置,一旦發生地震災害,其中的裝置隔震、質量減震能夠同時吸收地震能量,降低地震對建筑物的破壞程度。但和基礎隔震圖1技術相比,層間隔震并不具有較好的隔震效果,還不到20%,還需要進一步優化完善。層間隔震的應用范圍還是比較廣泛的,在應用到剛完工建筑物的同時,還能加固已有的建筑物。(4)懸掛隔震、建筑走向垂直震向。懸掛隔震可以削弱地震波,阻止它傳遞到建筑物主體結構,可以避免主體結構被破壞。懸掛隔汗裝置很大部分都是懸掛在地面的,在地震來臨的時候,會因建筑結構上層被分離,沒有慣性力產生,來起到隔震的效果。但懸掛隔震的應用范圍比較小,主要用于鋼結構,特別是大型鋼結構。一旦發生地震災害,地震波在達到懸掛位置的時候,地震能量會大大減少,控制地震的傳遞。進而,減少地震對建筑物的損害。在建筑走向垂直震向方面,可以知道地震和地質結構之間有著密不可分的聯系,一定要全面分析該地區的地質情況,地震震向,建筑物走向要垂直于地震方向。
2建筑結構減震設計
(1)新建建筑物結構設計。隨著社會不斷進步、經濟飛速發展,人們的生活水平日益提高,對建筑物也提出了新的更高要求。隨之,建筑結構隔震、減震設計已成為他們關注的焦點。在設計過程中,設計人員需要對建筑物基礎部分進行必要的特殊處理,充分利用各種消能減震設備。以此,來減少地震對建筑物的破壞,保證人們的生命財產安全,但其效果不如隔震層;(2)對已建建筑物進行抗震加固。在對建筑物進行地基、基礎隔震設計的時候,需要具備一定的前提條件,要在建筑工程還沒施工之前,最晚也需要在施工過程中,在建筑物的關鍵位置安裝特別的隔震設備。不然的話,即使安裝了隔震裝置,在地震來臨的時候,也不能起到較好的效果。在建筑竣工之后,想要對其進行抗震加固,需要靈活應用增多阻礙的方法,即在建筑物相關部位設置消能減震設備。但這樣會增加建筑工程建設的施工成本,使工程造價超出預算,不利于實現最大化的經濟效益。在此基礎上,也會給工程施工帶來不必要的麻煩,主要是因為增多阻礙的施工程序非常復雜,施工難度較大。
3結語
總而言之,在建筑結構隔震、減震設計中,要仔細檢測建筑隔震裝置的相關性能參數,注意各方面的注意事項,嚴格按照相關流程來裝置隔震、減震設備,還要精心設置隔震、減震裝置的設置部位,對建筑物的走向、該地區地震斷裂帶分布情況,二者之間的關系引起高度的重視,不斷優化各種隔震、減震技術,使其應用范圍不斷擴大,能夠更好地發揮自身的作用。以此,降低地震對建筑物的破壞程度,避免造成嚴重的經濟損失,也使人們的生命、財產安全得到保證,不斷推動我國建筑事業向前發展,擁有更好的發展前景,走上健康可持續發展道路,實現經濟效益、社會效益、生態效益。
作者:廖小鋒 單位:中冶華天南京工程技術有限公司
參考文獻:
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關鍵詞:地震 , 抗震設計, 結構
1 建筑抗震設計的必要性
地震是地殼運動在某些階段發生急劇變化時的一種自然現象。據統計,全世界每年發生的地震約達五百萬次,其中絕大多數地震由于發生在地球深處或者它所釋放的能量小而人們難以感覺到;而人們感覺到的地震,也即有感地震,僅占總量的1%左右;能造成災害的強烈地震則為數更少,平均每年十幾起。然而,就是這些每年為數不多的地震,卻給人們帶來了無可挽回的巨大經濟財產損失和觸目驚心的人身傷亡事故。據有關方面對世界上130次傷亡巨大的地震震害資料所做的統計表明,95%以上的傷亡是因為無抗震能力或抗震能力低的建筑物倒塌而造成的。如果建筑物具備優良的抗震性能,震害將被極大地減小。同時發生在2003年5月的阿爾及利亞地震(21日)和日本地震(26日)就是一個典型案例:阿爾及利亞地震強度為里氏6.2級,造成2274人死亡,11452人受傷,20萬人無家可歸,財產損失高達4000億第納爾(約合50億美元)。日本地震強度為里氏7級,地震僅造成一百多人受傷,沒有人員死亡的報告,也沒有造成房屋倒塌。
造成上述反差的原因在于:日本是個多地震國家,政府一貫重視建筑物抗震設計,其防震設施和技術相當先進,建筑物通常具備了抗御7~8級地震的能力;而阿爾及利亞當地房屋建筑質量普遍低劣,抗震性能差,地震時易坍塌。由此可見,對建筑物進行有效的抗震設計是減輕地震災情最有效、最根本的措施。
2 “結構抗震概念設計”的含義
實際建筑結構及其在強震作用下的破壞過程是很復雜的,目前難以對此進行較為精確而可靠的計算。因此,20世紀70年代以來,各國標準強調了工程技術人員必須重視“結構抗震概念設計”,即根據地震災害調查、科學研究和工程經驗等所形成的基本原則和設計思路,進行建筑結構的總體布局并確定細部構造。這種設計理念將有助于明確結構抗震思想,不但有利于提高建筑結構的抗震性能,而且也為有關抗震計算創造有利條件,使計算分析結果更能反映今后地震時結構的實際地震反應。
3 抗震概念設計的基本原則
3.1 選擇對抗震有利的場地和地基
建筑物的抗震能力與場地條件有密切關系。歷次地震調查表明,同類型的建筑物,由于建造場地不同,破壞程度會有很大差別。應避免在地質上有斷層通過或斷層交匯的地帶,特別是有活動斷層的地段進行建設。
3.2 合理規劃,避免地震時發生次生災害
地震造成的次生災害有時會比地震直接造成的社會損失更大。避免地震時發生嚴重的次生災害,是抗震工作的一個很重要方面。在地震區的建筑規劃上應使房屋不要建得太密,房屋的距離以不小于1~1.5倍房屋高度為宜,以便為地震時人口疏散和營救以及為抗震修筑臨時建筑留有余地。要避免房高巷小,以免地震時由于房屋倒塌而通路阻塞;公共建筑物更應考慮地震疏散問題,一般可與防火疏散同時考慮。
3.3 選擇合理的抗震結構方案
建筑結構體系應根據建筑抗震設防類別、抗震設防烈度、建筑高度、場地條件、地基、結構材料和施工等因素,經技術、經濟和使用條件綜合比較后確定。所選定的結構體系應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑,具備必要的抗震承載力、良好的變形能力和消耗地震能量的能力,避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力;對可能出現的薄弱部位,應采取措施提高抗震能力。
3.4 非結構構件的處理
非結構構件包括建筑非結構構件和建筑附屬機電設備及其與結構主體的連接等。建筑非結構構件,一般是指在結構分析中不考慮承受重力荷載以及風、地震等側立荷載的構件,如內墻壁、樓梯踏步板、框架填充墻、建筑墻版等。然而,在地震作用下,建筑中的這些構件會或多或少地參與工作,從而可能改變整個結構或某些構件的剛度、承載力和傳力路線,產生出乎意料的抗震效果,或者造成未曾估計到的局部震害。因此,有必要根據以往歷次地震中的宏觀震害經驗,妥善處理這些非結構構件,以減輕震害,提高建筑的抗震可靠度。
3.5 結構材料的選擇
地震對結構作用的大小,幾乎與結構的質量成正比。質量小、地震作用就小,震害就輕。要減輕建筑物的質量,就要求在滿足強度下,盡量采用輕質材料來構建主體結構和圍護結構,以使房屋的重心盡量降低,減小地震所承受的地震彎矩。
3.6 施工質量控制
施工質量是否符合設計要求,將直接影響建筑的實際抗震能力。在設計中,一方面要對材質、強度、施工技術等提出具體要求;另一方面,也要從設計上為使施工中能保證質量和便于檢查創造條件。
3.7 地震反應觀測系統
為監測建筑的地震反應特性以供應急決策和工程抗震科研之用,對抗震設防烈度為7、8度和9度,高度分別超過160m、120m和80m的高層建筑,應設置建筑結構的地震反應觀測系統,設計時應留有觀測儀器和線路的安裝位置。
4 結束語
地震是一種突發式的自然災害現象,從世界各國減輕地震災害所采取的措施來看,主要有三條:一是加強地震預報,力爭在地震發生前采取行動以減少損失;二是在設計和施工方面提高各類建筑物對地震的抵抗能力,包括對已建建筑進行抗震能力鑒定及加固;三是加強地震時應急指揮和救援工作。總之,從各個環節上重視和把關,把地震災害盡力降到最小、最輕。
參考文獻:
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[關鍵詞]地震監測;預報;措施
中圖分類號:X832 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)08-0125-01
引言
隨著科學技術的發展以及社會公眾對人身安全認識的不斷更新,防震減災工作的社會職能受到了極大的關注。近年來我國的地震災害時有發生,從四川省雅安市蘆山縣的7.0 級地震到云南省昭通市魯甸縣的6.5 級地震,其特點都是震源深度長,區域跨度大,給人民的生命財產安全帶來了嚴重的威害,這說明我國的地震監測和地震預報工作還存在嚴重的不足,如何在地震前期就做出相應的預測和預報,減少地震發生后帶來的生命和財產損失就成為了時下我們必須深入研究的關鍵性問題。從我國地震監測預報工作分析出發,論述了地震監測預報工作的主要誤區,并詳細的分析了提高地震監測預報質量的具體措施。
1.我國地震監測預報工作分析
隨著我國經濟的快速發展,地震災害的預報能力和技術也得到了顯著的提高。現今我國的地震災害預測主要是以地震監測網為基礎來開展預報工作的,因我國地理區域較廣監測范圍較大,在地震數據的觀測和分析上還要依靠地震監測網的監測數據來實現,同時我國還建立了以國家、省、市三級數字化地震監測網,并建設了地震測震臺站、強震動臺站、物理觀測點等,以此來提高地震監測工作的質量。新時期下我國還需要利用先進的科學技術來對地震的預報理論進行相應的科學實踐,通過多次的實踐與經驗性預報,總結出適合我國地震情況的預測手段和方法,實現長期地震、中期地震、短期地震監測與預測質量的提升,但現在我國的監測和預報體系還處于認識和探索階段,對地震災害的預測達不到科學認識準確判斷的水平,這與我國沒有完全掌握地震發生的原理和規律有關,同時也包括預報體系帶來的局限性,所以我們應客觀的認識地震預報工作的困難,科學合理的提高地震預報和監測的質量。
2.地震監測預報工作的存在的問題
2.1 震前現象與地震應對應
地震發生前通過科學的手段來進行預測是地震預報的主要工作,然而要把震前的異象與地震相對應這種說法不正確。地震發生前是會存在較為反常的自然現象,這種現象也存在突變,也可能會在發生中途改變,人們通過觀察這種現象來判斷地震沒有根據,同時地震預報人員不能因產生地震前兆現象就麻痹大意,不能對自然界產生的異象而掉以輕心,而錯過地震預報的有利時機,耽誤了地震預報的準確性和有利時間。因此,社會公眾要正確認識地震預報工作,并重視起自然界中所產生的地震前兆信息,以達到群策群防的效果。
2.2 過于依賴地震臺網監測
在我國地震預報監測中,陸區的地震預報監測還是以地震臺網為基礎,因我國的地理區域較廣,地震帶的分布也較為寬泛,在監測過程地震臺網以點代面的現象還是存在的,這在地震發生時很難進行準確的預測和預報,同時我國的地震臺和監測站的密度相度較低,如果一個監測站附近沒有相應的同類監測站,其數據分析的準確很難有保障,并且在實際預測時很有可能捕捉不到地震前兆的信息,盡而影響到了地震預報。
2.3 分析方法單一
地震的前兆現象不能與地震之間產生較為緊密的聯系,有些地震前兆現象與一般的自然現象沒有分別,所以人們很難進行甄別,而地震臺網的監測也不能形成相應判斷地震的主要依據,單從前兆現象和臺網數據結合進行判斷顯然不具備科學性。在地震前兆復雜多樣的情況下,應結合地殼構造與活動斷裂特征進行分析,并通過多次地震的反應數據來進行綜合性的分析,同時對本區域多次地震信息的數據進行比對,找出已發生地震的數據與前兆信息的內在聯系,為地震的準確預報提供理論依據。
3.提高地震監測預報質量的具體措施
3.1 加強服務建設
地震監測預報工作是一項服務質量較強的工作,其服務的對象不只是社會公眾還應涵蓋地質部門、國家、以及生態環境等,所以地震監測部門應提升自我的責任感和使命感,工作中要以高度集中的精神參與到實際的地震觀測與分析中去,做到分析合理準確,預報及時無誤。同時我國應加大對各監測站的投入力度,提升監測設備的性能,提高監測人員的理論水平和操作水平,利用先進監測設備形成有效的監測控制網,并且還要提高監測人才隊伍建設,以此來推動地震監測預報質量的提升。
3.2 加強網絡建設及應用
地震監測中應利用固定臺網和流動臺網對地震帶的分布和地震頻發地區進行有效的監測,通過國家級的地震臺網和各省市的地震臺進行互聯,形成有效的監測性臺網,發揮聯動臺網的作用提高地震監測質量。地震臺網的數據中心應能夠實現全球各區域地震臺網數據的共享,這不但可以提高震前數據的精確度,同時對地震前兆信息的收集也是非常有利的。地震臺網建設中要相應的利用到遙測地震臺網,并提高地震信號的快速處理和傳遞。
3.3 建立預報網絡體系
地震監測預報工作一定要建立相應的預報網絡體系,這主要是為了把地震信息更好的進行處理和傳送,筆者認為地震預報網絡體系應由小到大,由近及遠,從地震帶和地震高發區入手,逐步的建立預報網絡體系,最終形成全國地震監測預報網絡。同時在監測過程中應加強地震中短期的跟蹤性預報,減少震后余震對區域帶來了二次損害。地震預報網絡體系的管理也要強化行政主管部門責任制,這不但可以起到一定督促作用,還可以提升管理效率。
3.4 完善科學的預報體系
從云南省大理白族自治州洱源縣、四川省雅安市蘆山縣、云南省昭通市魯甸縣的地震來看,我國的防震減災工作還存在很大不足,地震預報體系還需要相應的完善,讓防震減災法切實的發揮作用,通過各級政府部門、地震預報單位、防震減災部門的通力合作,確保地震監測信息傳遞的暢通,救援工作及時到位。預報工作做到寧可信其有不可信其無,提高預報工作的質量和效率,減少因地震給國民經濟和人民生活帶來的巨大損失。上級主管部門也要改變觀念,只要是科學分析的上報就要得到肯定,要對人民負責不是對權威負責。
4.結束語
綜上所述,針對地震預測,我們應當急需科學、全面、系統、充分的利用多年來在地震預測實踐當中獲取的各個方面的經驗與數據,同時通過深入、持續的研究結語,針對相關的資料與經驗進行深層次的加工與提煉,探索地震孕育、發生的客觀規律,相信未來必然能夠實現地震預測的科學目標。
參考文獻
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地震是人類在繁衍生息、社會發展過程中遇到的一種可怕的自然災害。強烈地震常常以其猝不及防的突發性和巨大的破壞力給社會經濟發展、人類生存安全和社會穩定、社會功能帶來嚴重的危害。據統計,歷史上各種自然災害曾毀滅了世界各地52個城市,其中因地震而毀滅的城市有27個。地震之外的其它各種災害,如水災、火災、火山噴發、風災、沙災、旱災等毀滅的城市為25座。因此,地震占災害總數的52%。可見地震災害確系“群害之首”。研究表明,在地震中造成人員傷亡和經濟損失最主要的因素就是房屋倒塌及其引發的次生災害(約占95%)。無數次的震害告訴我們,抗震設防是防御和減輕地震災害最有效、最根本的措施。
另一方面,我國作為發展中國家,人口稠密,建筑物抗震能力低。因此,我國的地震災害可謂全球之最。上個世紀,全球因地震而死亡的人數為110萬人,其中我國就占55萬人之多,為全球的一半。因此,粗略地說,我國的國土面積占全球的1/14,人口占1/4,地震占1/3,地震災害占1/2。因此,建筑物的抗震設防問題是我國減輕自然災害、保障國民經濟建設和社會持續發展,特別是保障人民群眾生命安全的一個重要問題。
一、震害多發點
地震作用具有較強的隨機性和復雜性,要求在強烈地震作用下結構仍保持在彈性狀態,不發生破壞是很不實際的;既經濟又安全的抗震設計是允許在強烈地震作用下破壞嚴重,但不倒塌。因此,依靠彈塑性變形消耗地震的能量是抗震設計的特點,提高結構的變形、耗能能力和整體抗震能力,防止高于設防烈度的“大震”不倒是抗震設計要達到的目標。
(一)結構層間屈服強度有明顯的薄弱樓層
鋼筋混凝土框架結構在整體設計上存在較大的不均勻性,使得這些結構存在著層間屈服強度特別薄弱的樓層。在強烈地震作用下,結構的薄弱層率先屈服,彈塑性變形急劇發展,并形成彈塑性變形集中的現象。如1976年唐山大地震中,13層蒸吸塔框架,由于該結構樓層屈服強度分布不均勻,造成第6層和第11層的彈塑性變形集中,導致該結構6層以上全部倒塌。
(二)柱端與節點的破壞較為突出
框架結構的構件震害一般是梁輕柱重,柱頂重于柱底,尤其是角杜和邊柱易發生破壞。除剪跨比小的短柱易發生柱中剪切破壞外,一般柱是柱端的彎曲破壞,輕者發生水平或斜向斷裂;重者混凝土壓酥,主筋外露、壓屈和箍筋崩脫。當節點核芯區無箍筋約束時,節點與柱端破壞合并加重。當柱側有強度高的砌體填充墻緊密嵌砌時,柱頂剪切破壞嚴重,破壞部位還可能轉移至窗洞上下處,甚至出現短柱的剪切破壞。
(三)砌體填充墻的破壞較為普遍
砌體填充墻剛度大而變形能力差,首先承受地震作用而遭受破壞,在8度和8度以上地震作用下,填充墻的裂縫明顯加重,甚至部分倒塌,震害規律一般是上輕下重,空心砌體墻重于實心砌體墻,砌塊墻重于磚墻。
二、抗震結構設計
較合理的框架地震破壞機制,應該是節點基本不破壞,梁比柱屈服可能早發生、多發生,同一層中各柱兩端的屈服歷程越長越好,底層柱底的塑性鉸宜最晚形成。即:框架的抗震設計應使梁、柱端的塑性鉸出現盡可能分散,充分發揮整個結構的抗震能力。
(一)抗震計算中的延性保證
從用樓層水平地震剪力與層間位移關系來描述樓層破壞的全過程可反映出,在抗震設防的第二、三水準時,框架結構構件已進入彈塑性階段,構件在保持一定承載力條件下主要以彈塑性變形來耗散地震能量,所以框架結構需有足夠的變形能力才不致抗震失效。試驗研究表明,“強節點”、“強柱弱梁’、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的框架結構有較大的內力重分布和能量消耗能力,極限層間位移大,抗震性能較好。規范通過構件承載力調整辦法在一定程度上可以體現上述的強弱要求,且考慮了設計者的使用方便,采用地震組合內力的抗震承載力驗算表達式,只是要對地震組合內力的設計值按有關公式進行相應的調整。
綜合大量實驗研究成果,影響不同受力特征節點延性性質的主要綜合因素有:相對作用剪力、相對配筋率、貫穿節點的梁柱縱筋的粘結情況。
(二)構造措施上的延性保證
四川大地震實踐證明,當建筑結構在大地震中要求保持足夠的承載能力來吸收進入塑性階段而產生的巨大能量,因為此時的結構在震中進入到一個塑性階段,容易產生變形。所以,根據這種特點和抗震的要求,多發地震的國家鋼筋混凝土結構抗震設計均要求按延性框架結構進行設計,所以建筑結構的設計必須保證結構局部薄弱區的承載力與剛度,保證了建筑構造的整體性,延性的增加也就提高了變形能力,這樣可以減少地震的破壞性,提高了建筑的抗震能力。
在結構布置上,按擴大了的柱端抗彎承載力進行設計,理論上可將柱屈服的可能性減少,保證“強柱弱梁”的設計原則。但因各種原因,如梁的實際抗彎承載力可能增大,高振型使柱中反彎點的轉移等綜合因素影響,要使柱中完全避免塑性鉸是困難的,同時為實現“強剪弱彎”的要求,保證塑性鉸區域的局部延性,也必須通過一定的構造措施來保證結構的延性,具體做法如下:
1.限制軸壓比與縱筋最大配筋率合理的受力過程可明顯提高構件延性,為實現受拉鋼筋的屈服先與受壓區混凝土壓碎的破壞形態,以提高塑性鉸區域的轉動能力,規范限制軸壓比與縱筋最大配筋率,同時對混凝土受壓區高度也提出相應要求。
2.限制約束配筋和配筋形式。加密塑性鉸區內的箍筋間距是很重要的一點,為保證“強節點”、“強柱弱梁”、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的設計原則及塑性鉸區域的局部延性,有必要加密塑性鉸區內的箍筋間距,這不但可提高柱端抗剪能力,還可約束核心區內混凝土,對縱向鋼筋提供側向支承,防止大變形下縱筋壓曲,從而改善塑性鉸區域的局部延性。規范對約束區縱筋的最小直徑、最大間距、塑性鉸區域的最小長度等做出了詳細的規定,并對箍筋肢距及箍筋形式提出了相應要求。隨著工程應用中箍筋強度和混凝土強度不斷提高,對塑性鉸區域內箍筋布置的要求是抗震構造措施的一個重要方面,這一情況將導致高強度混凝土中約束箍筋配筋率的減少而降低結構的設計可靠度,建議以配筋特征值代替原體積配筋率,同時鑒于約束配筋對柱端塑性鉸區的良好約束作用,建議適當增大配筋量。
3.限制材料。拒絕豆腐渣工程的第一關就是把握好材料質量,材料延性對確保構件(結構)延性極為重要,為此規范對材料也提出了相應的限制,如保證鋼筋強屈比、延伸率及混凝土強度等級等,同時對施工過程中可能出現的鋼筋代換也提出了相應的限制。
三、結語
鋼筋混凝土框架結構是我國大量存在的建筑結構形式之一,歷年震害資料表明:鋼筋混凝土框架結構的柱端與節點的破壞較為嚴重,其抗震設計中必須滿足“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節點”、“強底層柱底”等延性設計原則和有關規定。在多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設計的實踐中,由于設計人員對規范的理解和掌握尺度上,以及因地因人在結構選型、布置以及計算方法上相互差異較多而對設計產生較多的爭議,抗震設計方法值得深入研究。
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關鍵詞:房屋建筑;結構分析;抗震設計
一、抗震設計的重要性
從我們現在的經濟發展狀況來講,城市人口越來越密集,房屋建筑也越來越多,若突然發生大的地震災難就會造成難以估量的損失。房屋建筑根本性質就是為了給人們提供一個安全舒適的住宿,為人們的一個防護所,避免人們經受風吹日曬以及其他極端天氣。地震則是我們目前所知的自然災害中最嚴重的一個災害,它所給人們造成極大的影響,地震不僅是簡單的震動,也會引起一系列海嘯、泥石流等自然災害,其破壞性不可小覷。由此可見,當一個破壞性極大的災難發生在人們最需要安全的避難所時,我們就不得不重視對于這一災難的防護。再加上我們目前生活水平的提高,我們目前對于房屋建筑的要求應該是更為舒適,使用壽命更強,這就進一步要求我們對于房屋建筑的整體抗震性有更加完善的技術從而更好地保證我們生活的舒適性。
二、房屋建筑結構抗震設計規定
在我國,房屋建筑結構抗震設計的標準一般分為特殊設防類、重點設防類、標準設防類、適度設防類等四個類別,簡稱甲、乙、丙、丁。在甲乙類建筑體系設計中應按高于本地區抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施,9度時應按比9度更高要求采取抗震措施。而丙類建筑應按本地區抗震設防確定其抗震措施。在丁類建筑中地震作用應按本地抗震設防烈度確定,但抗震措施(6度除外)允許比本地抗震設防烈度的要求適當降低。在多層和高層現澆鋼筋混凝土房屋的結構類型中,當平面和豎向均不規則的結構或建造于Ⅳ類場地的結構出現時,適用最大高度應適當減少。在鋼筋混凝土房屋抗震等級的要求中,它的抗震設計一般要滿足,如果是框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總地震傾覆力矩的50%的話,那么它的框架抗震等級應按框架結構來定。另外當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時,地下一層的抗震等級應與上部結構相同,地下一層一下抗震構造措施的抗震等級可逐層降低一級,但不應低于四級。地下室中無上部結構的部分,抗震構造措施的抗震等級可根據具體情況采用三級或者四級。對于那些筒體房屋結構抗震的設計要求來說,筒體部分與框架部分樓板一般采用梁板體系。在施工程序及連接構造上我們采取減小結構豎向溫度變形及軸向壓縮對加強層影響措施來解決。當低于9度采用加強層時,加強層的大梁或桁架與周邊框架柱的連接宜采用鉸接或半剛性連接。需要注意的是如果是9度的情況出現時就不要采用加強層了。
三、抗震設計在房屋建筑結構設計中的運用
抗震的設計在整個建筑中可以說是十分關鍵的一環,我們可以從一下幾個方面進行理解,從而體會抗震設計時如何在房屋建筑結構設計中進行運用,進而理解抗震設計在房屋建筑中的重要性。(1)提高房屋建筑結構的抗震力。抗震設計,顧名思義,就是保障房屋建筑能夠在地震時將其破壞程度保障到最小范圍。所以在進行房屋建筑結構的設計師,首先就要保障有一個穩固的地基。地基是整個建筑的基礎,其抗震性能也就在一定程度上決定著整個建筑的抗震能力。其次,房屋的整體結構上要建造抗震能力強的結構。比如我們知道的一些幾何圖形具有穩定的效能,我們就可以將其運用在房屋的結構當中。規則、對稱的建筑結構也能有利于保障房屋的穩定性,從而減少地震對于房屋建筑變形的影響。在房屋建筑中的一些小細節上注意到對于抗震的作用。(2)我們完善了房屋的抗震設計之后,可以再從地震一方面來思考如何降低地震作用對房屋建筑的影響。我們目前所采取的辦法就是在建筑物的基礎與主體之間加一個隔震層,也有人提出在建筑物的頂端部分設立一個“反擺”。這樣的設計首先能夠有效避免發生地震時建筑物之間互相碰撞,并且能夠有效緩解在地震來臨時房屋的震動幅度,從而保障房屋內部物品的安全。這樣的設想我們目前已經有所應用,在一些實際的經驗中我們也發現了這一方法的可行性。(3)保證建筑的剛度,建筑結構上的防護以及外部的防護之后,還有保障房屋建筑自身的堅硬程度。首先,就需要考慮到在進行建筑時,使用鋼筋混凝土材料,保障房屋的穩固。其次,就是在我們已有的建筑結構上對整個建筑進行進一步的加固。這一方面我們目前已經有相關的規定,明確告訴我們如何對于不同建筑類型進行不同的外層加固。目前,我們也仍需對于房屋建筑的使用材料進行進一步的探究,努力尋找優化建筑材料的辦法,能夠幫我們在建造房屋時一方面減少不必要的材料浪費,另一方面就是將優質的材料的性能充分地體現在房屋建筑整體的抗震性能上。
四、房屋建筑結構抗震設計措施
1.房屋建筑位置的選擇,房屋建筑位置的選擇在一定意義上來說決定著房屋質量的好壞,一般地地震可以導致房屋建筑周圍地表變化,這樣就會造成地基的開裂,導致房屋出現問題。因此在地理位置的選擇上,設計人員要對房屋建筑進行合理化選擇:如選擇開闊的堅硬場地,考慮場地土的剛度大小和場地覆蓋層的厚度等。2.房屋建筑材料的選擇,抗震性房屋建筑材料要選擇那些質量優等的材料。要綜合考慮保暖、防火等多種因素的存在,比如良好的鋼、鋁合金結構、木質結構及輕型復合材料等建筑材料作為主體材料。3.選擇合適的建筑結構體系,結構體系要滿足穩定性,要與建筑結構相配套。此外要注意建筑物傳力途徑的明確性,以及受力計算的明確性,保障在建筑體系中不使用轉換層,這樣就會保障有地震發生時候避免建筑傾斜或局部受損等現象的發生。4.做好底層框架抗震墻設計,鑒于我國的地震災害多數發生在底層,一般突出表現為“上輕下重”的這樣一個現象,所以在設計時候要突出底層的墻體比框架柱重,框架柱又要比梁重。這樣的設計就會在發生地震時底層破壞的程度比房屋的底層輕得多。5.鋼筋混凝土框架抗震內力設計。我們盡可能做到在地震作用下的框架呈現梁鉸型延性機構,為減少梁端塑性鉸區發生脆性剪切破壞的可能性,對梁端的剪力適當調整,使斜截面受剪承載力高于正截面受彎承載力,做到“強剪弱彎”。在實際運用中如不采取這個措施,柱端很可能比梁端先出現塑性鉸。因此適當調整柱計算內力并增大配筋,使塑性鉸首先出現在梁端,抗震性能較好。
五、結語
地震是人類生活面臨的重要的自然災害,危及著人民的生命與財產安全。在我國,目前人們對于房屋建筑無論是安全性還是舒適性的要求越來越高,房屋建筑行業不斷改善自己的設計和技術,不斷為人們提供更好更優質的服務。在建筑結構設計的時候,必須充分考慮抗震設計,并有采取適當的抗震措施,盡最大可能確保房屋質量,才能減少地震的危害。我們要進行不斷地探索,對于抗災設計有所重視,不斷改善我們的技術,建造更優質的建筑。
作者:王甲輝 單位:吉林供電公司