张哲铭

【摘 要】地震给中国的经济和社会发展造成严重的损害。应该加强对住宅建筑结构的抗震分析,通过科学的设计和合理的施工,形成满足抗震要求的建筑结构,有效抵御地震的侵袭,保障人民的生命和财产安全。基于此,论文以当前主流的混凝土框架结构为例,探讨住宅结构的抗震设计与施工措施。

【Abstract】The earthquake caused serious damage to economic and social development of our country.We should strengthen the seismic analysis of residential building structure and form the building structure meet the requirements of seismic design through scientific design and reasonable construction to resist the attack of the earthquake effectively and ensure the safety of people's lives and property.Based on this, this paper takes the current mainstream concrete frame structure as an example to discuss the seismic design and construction measures of residential structure.

【关键词】住宅建筑;混凝土框架结构;施工技术;抗震分析

【Keywords】residential building;concrete frame structure;construction technology;seismic analysis

【中图分类号】TU94 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)03-0120-02

1 引言

地震是地壳板块运移的结果,造成局部区域地层的应力集中,当集中的能量超出地层的承受能力时,将沿着力学薄弱面发生突然释放,导致地震的发生,这是当前人类无法精确预测并抵御的自然灾害之一。一般来说,地震造成的灾害分为直接灾害和次生灾害两类,直接灾害是指地表破坏、建筑坍塌、地面裂缝等因地震直接造成的损害。次生灾害则是指海啸、火灾、泥石流等因地震原因间接造成的损害。对于人们来说,建筑物坍塌造成的损失是最为严重的,直接威胁人们的生命和财产安全。针对此问题,只能通过提高建筑物的抗震性能,实现对建筑物内部人员和财物的有效保护。目前,混凝土框架结构是住宅建筑的主要结构形式,分析其在地震中的震害形式,进行针对性的结构设计,以此提高住宅建筑的抗震性能,这是当前建筑行业的重要研究课题,具有极强的现实意义。

2 住宅建筑的混凝土框架结构

自1879年,混凝土被应用于建筑施工以来,混凝土在建筑领域的应用日渐广泛,俨然成为现代建筑的标志。随着混凝土的性能提升,混凝土框架结构逐渐取代砖混结构,成为当前住宅建筑的主要结构形式。与砖混结构相比,混凝土框架结构具有承载力强、施工灵活,成本低等特点,能够满足当今社会对住宅建筑的结构需要。然而,混凝土框架结构并非没有缺点,其结构的应力集中于节点附近,导致结构的抗震性能受到节点附近区域力学性能的影响显着[1]。因此,在地震多发区域进行混凝土框架结构的设计时,应该重点考虑结构的抗震性能,在分析框架借助主要的震害形式的基础上,制定针对性的抗震措施,保证混凝土框架结构具备足够的抗震能力。

3 混凝土框架结构遭受地震破坏的主要原因分析

3.1 结构布置不合理

一般来说,混凝土框架结构的布置讲究结构对称、受力均匀,这是确保结构稳定性的重要措施。然而,在实际的设计和施工中,出于特殊的空间需求、美观或施工简便等方面的考虑,部分住宅建筑的结构布置不合理,导致结构的稳定性受到削弱,极易在地震中遭受破坏。抗震缝的留设不合理也是造成建筑物遭受地震破坏的重要原因,导致建筑结构之间发生碰撞,导致建筑物的结构和外观受损。

3.2 框架结构的梁、柱设计不合理

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2012)的规定,住宅建筑的混凝土框架结构应该按照“强柱弱梁”原则进行设计,即框架柱体的抗弯承载力要大于框架梁的抗弯承载力,从而确保地震作用下,框架梁首先发生破坏,吸收大量的地震能量,实现对框架柱体的有效保护,从而避免建筑物的总体屈服,发生整体垮塌[2]。然而,实际的设计和施工中,许多住宅结构并未满足上述要求,实际的框架梁的力学性能要高于框架柱的力学性能,导致框架柱在地震作用下首先发生破坏,导致建筑物的破坏形式为楼层屈服,建筑物内的人员和财物被掩埋于建筑废墟中,增加了人员的逃生和救援难度。

3.3 填充墙等围护结构设计不合理

在建筑物种,填充墙等围护结构是对建筑物进行空间分隔的主要建筑构件,与混凝土框架共同构成建筑物。在进行框架结构的设计和抗震分析中,一般不会对此类围护结构进行力学分析。然而,通过对汶川地震的建筑破坏形式的分析,围护结构同样参与建筑物的力学传递,而且会对框架结构的抗震性能产生极为重要的影响,如果围护结构的设计不合理,将导致框架柱体发生“短柱”现象,地震中受到剪切应力的作用,造成柱体的力学性能降低,无法维持建筑物的结构稳定,导致建筑物的整体坍塌,造成极为严重的后果[3]。所以,将填充墙等围护结构纳入抗震性能的考虑范围之中,提高建筑物结构设计的科学性。

4 住宅建筑抗震混凝土框架结构施工技术要点分析

4.1 钢筋工程的施工要点分析

钢筋是混凝土框架结构的“骨架”,其搭接的质量直接决定混凝土框架结构的抗震性能。所以,必须重视钢筋工程的施工工作。①梁柱节点区的柱箍筋施工。2008年5月12日的汶川地震是近些年发生的破坏力最大的地震,地震影响区域范围内的住宅建筑大部分为几十年兴建的混凝土框架结构建筑,通过对此类建筑的破坏形式分析,建筑结构遭受破坏的主要区域为梁柱的节点区域,该区域的钢筋遭受锚固破坏和剪切破坏,导致建筑物结构受损。所以,应该重视节点区的柱箍筋施工,合理设计柱箍筋的数量和间距,确保设计合理。在此基础上,首先将箍筋绑扎在主筋上,之后通过焊接方式连接,应该保证绑扎的位置正确、绑扎牢固,避免松动、移位等问题出现。②精确标定框架柱纵筋接头的位置。框架结构的节点位置是通过科学的力学测算得出的,是建筑物的最佳力学连接形式,应该在施工中给予明确,确保接头位置的正确性。然而,实际的施工中,许多人对接头位置的重要性认识不足,存在标定精度不够的问题,导致接头位置发生偏移,影响混凝土框架结构的整体性能。针对此问题,应该做好设计宣贯工作,提升施工人员对位置的敏感度,并借助先进的测量仪器实现纵筋接头位置的精确标定,确保接头位置的准确性。③保证边柱和角柱柱顶钢筋锚固长度满足设计要求。在建筑施工中,边柱、角柱柱顶的钢筋锚固长度有专门的设计和施工标准,应该区别对待。如果在施工中不加以强调,极易发生施工人员疏导导致的锚固长度不合理的问题出现,影响边柱和角柱的施工质量。所以,应该对边柱和角柱的钢筋锚固问题进行重点强调,确保施工质量达标。[4]

4.2 混凝土工程的施工要点分析

①保证混凝土材料的质量合格。混凝土施工中,材料的质量极为关键,必须保证原材料的质量合格,材料的配比正确。具体来说,首先,应该对构成混凝土的砂石、水泥和水及添加剂进行质量检查,确保原材料的质量达标;其次是进行混凝土搅拌实验,确定混凝土材料的最佳配比;最后,根据施工的现场环境确定混凝土的搅拌时间,确保施工用混凝土的质量满足设计要求。②制定稳妥的浇筑措施,确保浇筑的顺利进行。当前的住宅建筑的混凝土浇筑大多为大体积混凝土浇筑,要求进行连续浇筑,以保证混凝土构件的结构完整性。然而,住宅建筑的结构规模较大,对构件尺寸的要求较高,进行浇筑时必须制定科学的浇筑方案,保证浇筑的顺利进行。此外,还应该考虑混凝土材料的供应问题,确保材料的足额供应。浇筑过程中,要对混凝土进行充分振捣,从而避免砂窝、麻面等结构问题的出现。③进行科学的混凝土养护。混凝土浇筑完成后,应该对其进行科学的养护,给予其适宜的温度和湿度条件,保证混凝土的凝固质量。

4.3 结构中构造柱的施工要点分析

①构造柱的投放量。在框架结构的设计施工中要严格按照规范的规定进行合理的设置和布置。设置的构造柱应能够保证框架结构的整体稳定,达到不少设、不漏设,符合规范相关的规定。[5]②钢筋设置。构造柱中的钢筋应在梁板混凝土施工前绑扎完毕,要保证构 造柱的钢筋上下贯通,防止楼板混凝土浇筑时的钢筋跑位偏移。

5 结语

综上所述,住宅建筑的抗震混凝土结构的施工应该从钢筋工程、混凝土工程和构造柱施工三个方面入手进行技术管理,提高建筑结构的稳定性,增强住宅结构对地震的抵御能力。

【参考文献】

【1】梁华龙.高地震风险区钢筋混凝土框架结构抗震性能分析[J].工程技术(文摘版),2016(8):00045.

【2】潘帅.高层混凝土建筑工程中的抗震结构设计分析[J].建筑·建材·装饰,2015(20):55-56.

【3】宋红,王建省,宋国晓,等.钢筋混凝土框架结构住宅楼抗震性能研

究[J].北方工业大学学报,2014,26(1):58-64.

【4】王建哲.混凝土框架结构抗震设计中延性设计的应用分析[J].工程技术(引文版),2016(5):00290-00291.

【5】张广智.钢筋混凝土框架节点抗震设计分析[J].建筑知识(学术刊),2012(8):94-95.