建筑工程施工中结构抗震技术探究

李兆峰王金辉

摘要：随着建筑行业的高速发展，建筑工程的质量取得明显了提高，同时对于建筑施工技术的要求也越来越高，其中的高科技技术就是结构抗震技术。本文对建筑工程施工中的结构抗震技术进行简单的分析。

关键词：建筑工程；施工；结构；抗震技术

Abstract: with the rapid development of the construction industry, the quality of construction projects have obvious increase, and at the same time for the requirement of construction technology in the more and more is also high, one of the high-tech technology is structure seismic technology. In this paper, the construction of structure seismic technology for simple analysis.

Keywords: building engineering; The construction; Structure; Seismic technology

中图分类号：TU973+.31文献标识码：A 文章编号：

一 建筑工程施工中的结构抗震技术基本原理

地震发生，地壳内部释放巨大能量，并以能量波形式传递给周围。在波及范围内，它的输入能量损坏建筑物，建筑物收到能量波的作用而发生剧烈震动，严重时建筑物会遭到破坏而倒塌。地震时，建筑的剧烈振动与本身阻力有着直接的联系，阻力越小，吸收和消耗地震能量就越小，振动程度就越高，反之则越轻。

因此，建筑工程施工中的结构抗震技术就是通过增加建筑物阻力，增大其吸收和消耗地震能量的效率，以道道减少损害、减轻振动的目的。建筑工程施工中的结构抗震技术与传统抗震技术相比，结构抗震技术将地震作为释放能力的过程，以增加建筑物阻力，产生主动抗震的作用，从而达到减轻建筑物受地震的损坏程度。传统抗震技术是将地震作为力的作用，以增加建筑物强度和刚度，形成被动防震，实践证明，传统抗震上技术的效果很不理想。

二 建筑工程施工中的结构抗震技术的设计思想

结构抗震主要设计一个能抗震的建筑，首先需有能抗震的建筑场地，建筑结构是平立面且尽可能规则，结构体系具有不间断、合理的传力途径。同时，需保证结构整体性，当地震作用于建筑物时，结构能共同工作，将抗震达到极限。构建遭破坏具有先后顺序，必要时需牺牲次要结构，以使地震能量得到有效消耗，保护好主要的结构，使生命和财产损失最小化。

首先，避开不利区域。建筑物的抵抗地震能力，需要一个坚实地基。因此，在选择建筑场地时，应根据工程的实际需要，全面掌握工程地质、地震活动情况和地震地质等相关信息资料，综合评价对抗震是否有利、危险地段。如发现不利地段，应避开这类区域。若无法避开，应采取相应的有效措施。在危险地段，禁止建造建筑。地震发出的能量，不仅可直接破坏结构，还可引起地基不均匀沉降、地表地裂和错动、砂土和粉液化、滑坡等现象，对建筑物造成间接破坏。优质的建筑场地，能有效增加建筑物的抵抗地震能力，还可减低成本、减少投资。

其次，建筑设计和协调结构。建筑抗震设计需要非常专业的知识结构，由于施工分工不同，工程结构师往往驻中国对地震作用的分析，因此，建筑工程师权力协助建筑设计人员，合理调整建筑物平立面，使其美观大方，功能齐全，既能满足结构规则，又符合抗震设计的标准。具体做到建筑平面对称、规则，具有良好的整体性能。

第三，选择建筑立面、平面的外形。许多地震研究调查显示，应力多集中在质量分布、借助立面、平面、构件截面、材料强度等突变处，因此容易发生震害。质量中心与刚度中心的偏离，易引发建筑物扭转，导致较为严重的震害。建筑物若整体性较差，例如：抗侧力结构不连续、构建错位等，由于传力通路不畅通，大大降低了抗震性能。若建筑物不规则，在进行结构设计时，需进行内力调整和地震作用计算，且需对薄弱位置进行有效的抗震构造。若建筑物因设计方案不合理，造成不必要浪费，严重时会留下安全隐患，则这个抗震设计就是非常失败的。

第四，选择结构体系。确定建筑结构后，需合理选择结构体系。设计人员需根据抗震的设防烈度和类别、场地条件、建筑高度、结构材料、施工和地基等因素，结合经济、使用和经济条件确定结构体系。结构体系应有合理的地震传递作用途径和计算简图，设计人员能轻松掌握地震作用，发现错误的计算结构。在抗震设计中，正确对传递途径进行分析，合理调整、分配内力，加强较弱的构件和结构，防止因部分构件的破坏，而导致整个结构的承载能力和抗震能力降低。

三 建筑施工中的结构抗震技术分析

首先，被动控制。这种防震技术是在增加子系统于建筑物的部位点，或处理某些构件，以使动力特性发生改变。目前，这种被动控制技术已在建筑工程施工中被广泛应用。这种技术主要分为隔震技术和消能减震技术：其一，隔震技术。这种技术指在基础部分构建一个控制机够，阻隔地震能量的传送，以使建筑物振动减轻，达到降低地震破坏的目的。目前，研发的隔震装置非常多，主要支撑式摆动、层橡胶垫、摩擦滑移、混合等隔震装置；其二，消能减震技术。这种技术是利用建筑物中某些部件，将其设计为耗能元件，或安装阻力器。在风荷载和小震作用下，这些耗能元件和阻力器发挥弹性，增加建筑物整体测量刚度，以引发抗震作用。如发生强烈地震，消耗元件和阻力器则产生非弹性作用，大大增加建筑物阻力，消耗和吸收地震能力，减轻建筑物主体的振动，达到保护建筑物的目的。消能减震技术具有安全、经济、合理、维护费用较低等特点。

第二，主动控制技术。这种技术是由外部能源实现抗震，需通过添加作用力，作用力与振动反向相反，以达到减震的目的。技术原理：传感器监测建筑物的动力响应和外部激励响应，将信号向计算机传输，计算机程序对添加作用力的大小进行计算，然后通过外部能源控制驱动系统产生所需作用力。目前，建筑工程施工中这类型研发的抗震装置有：主动质量阻力、拉索、动力空气挡风板、发生脉冲发生器、支撑等系统装置。

第三，半主动控制技术。这种技术主要通过控制机构，对地震时建筑物的结构参数进行调节，以达到减震的目的。这种技术不需外部能源和强电，只需弱电装置实现供电就行。半主动控制技术需控制开关，通过开关对控制器状态进行调节，以使建筑物动力的特性发生改变。目前，这类型的减震装置有：可变刚度、可变阻力、可控液体阻力、可控摩擦式等。

第四，混合控制技术。这种技术是主动和被动控制的综合运用，充分利用这主动和被动控制技术的抗震优点，利用被动控制消耗和吸收地震能量，运用主动控制实现抗震，因此，混合控制技术在建筑行业被广泛应用推广。当前这类型的抗震装置主要有：主动控制和阻力消耗结合系统、主动阻力系统和调谐阻力结合系统、主动阻力系统和滑行体阻力结合系统、主动控制和隔震控制结合抗震系统等。

在四种抗震技术中，主动控制技术的抗震效果最为明显，但由于它需要大量的外部能源，控制系统也较为复杂，因此在实际应用不够普及。被动控制技术的实用性非常大，因此在实际应用中最为广泛。半主动控制技术具有价格低廉、精确度较高等优点，具有非常广阔的市场前景。混合体控制技术结合了以上三种技术优势，效果非常突出，因此前景较为广阔。

四 结语

随着国民经济的不断发展，对于建筑行业的抗震技术要求也越来越高，抗震技术也在不断的更新和多样化发展。当前，建筑工程施工中的抗震技术需根据抗震设计原则和原理，避开不利区域、协调建筑设计和结构、合理选择建筑立面、平面的外形等，采用相应的抗震技术，如被动控制、主动控制技术、半主动控制技术、混合控制技术等。当然，各个抗着技术并非非常完善，需要我们进行更深层次的思考和研究，以保证建筑结构的高抗震能力。

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