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摘要:本文简述抗震技术应用原理和优势,并阐述设计、施工、材料三种影响建筑抗震性能的因素,分别从支撑、加固、基础、控制四方面阐述技术的具体应用。
关键词:建筑工程;工程施工;抗震技术;技术应用
当前,建筑行业蓬勃发展,建筑工程数量逐渐增加,部分工程处于地震高发地带,在施工过程合理应用抗震技术可有效提升建筑的抗震性能,保障建筑处于特殊环境的安全性。施工环节抗震技术可受到建筑设计、施工方法以及建材等影响,因此,需要探索出抗震技术的具体应用形式,提高建筑质量。
1建筑工程施工抗震技术介绍
1.1抗震技术原理
当发生地震时,地心内部可产生较大能量,以能量波形式传递给周围建筑,此时受地震波的影响,建筑可能产生剧烈震动,当建筑的抗震性能不足以抵挡冲击波时,就会造成建筑倒塌的危险。建筑物抗震能力较弱时,对地震能量的吸收效果较差,地震时产生的振幅过大,可能破坏建筑整体结构。在施工过程,应用抗震技术可提升建筑本身的抗震性能,提高其对地震能量吸收效果,从而减小地震发生时建筑物的振幅,降低地震对建筑物造成的影响。
1.2应用优势
建筑施工过程,应用抗震技术主要有两点优势:(1)减小地震对建筑的破坏程度。施工时可使用隔震技术在建筑主体位置设置隔震层。例如:在建筑顶部安装反摆,当建筑处于地震环境中时,反摆会倒向地震作用力的反方向,同时产生反向速度,将地震作用力抵消,以减小地震对建筑的破坏力。(2)提升建筑的稳定性。在施工环节应从地基、设计、施工等方面保障抗震技术的应用。合理选择建材,保证材料抗震性能,展开基础施工,提高基础施工质量。施工人员要结合建筑对地基产生的压力,合理设计抗震技术应用方案,最大限度降低地震对建筑的影响。此外,还应考虑到建筑的衔接部分,保障建筑纵向刚度和自身重力的适应性[1]。
2建筑抗震性能的影响因素
建筑施工环节,影响其抗震性能的因素主要有三类:(1)设计问题,当建筑的抗震结构设计不合理时,其抗震性能就会减弱,特别是建筑整体对称性和均匀性不足时,会导致建筑抗震性能较差。所以施工之前,相关人员应结合建筑抗震等级要求,对设计展开分析,以便确定设计的合理性,进而应用有效的抗震技术展开施工。(2)施工问题。施工环节对建筑抗震性能的影响较大,施工单位只有明确意识到地震对建筑的危害性,结合当前先进的施工工艺,合理应用抗震技术,才能保障建筑的抗震性能。(3)材料问题。施工环节,当建材质量、性能等和建筑实际抗震要求不相符时,就会导致建筑处于极端环境和气候下产生形变量过大问题,造成结构变形或者裂缝现象,在地震作用力的影响下导致建筑出现坍塌问题。
3建筑工程施工过程抗震技术的应用
3.1支撑技术
为解决设计因素导致建筑结构抗震性能不佳的问题,施工方应大力研究以往地震对建筑的损害情况,从中吸取经验和教训,在施工过程重点对建筑框架设计的合理性进行分析,同时使用钢筋框架进行支撑。在应用支撑技术时,施工人员利用各类支撑构件或者减震支撑等,当墙体和支撑物的高度增加500mm时,应使用型号为φ6的钢筋进行水平拉结,保障钢筋伸入墙体长度>1000mm。在结构柱纵向筋位置自圈梁顶部开始,使用等级C20混凝土,并用I级钢筋进行搭接,长度为钢筋直径35倍。在建筑结构产生抗震力的位置将作用力抵消,同时将支撑钢架设置在建筑框架不同柱体间隔处,这样可更好地提升框架结构的抗震强度,保障建筑整体结构的稳定性。当建筑区域产生地震灾害时,利用这类结构框架以及钢架支撑等,可保护建筑,防止其产生较大的变形。此外,设置在建筑框架内部的耗能支架,可在吸收地震发生时产生的巨大能力,进而控制地震产生的作用力,防止其对建筑结构造成破坏性的影响[2]。
3.2加固技术
在施工环节,可使用加固方法对建结构展开整体处理,提升建筑的抗震性能。例如:在施工过程利用钢筋和混凝土框架结构或者砌体,可起到良好的应用效果。利用砌体进行加固时,施工人员应利用水泥浆,保障其粒径<20mm,坍落度为50~70mm之间,强度为C20,配合钢筋网对建筑加固。施工过程先将水泥浆铺筑在建筑结构上,由于其材料性能的优势,可从整体提升结构的紧固性,还可防止结构产生裂缝,导致墙体渗水问题。泥浆敷设之后,利用钢筋网在建筑外侧设立保护层。应用此技术之前,基础部分没有特殊处理时,其抗震等级不高,因此适合应用在建筑对抗震要求不高的地方。除此之外,还可结合建筑的实际结构特点,在合适的位置设置混凝土抗震墙,施工时应注意抗震墙和建筑整体的抗震等级相同,这种加固技术具有较强的抗震能力。对于历史价值较高的建筑,不能应用加固上述加固技术时,可采取聚合砂浆、纤维混凝土等方式加固,提高建筑抗震性能。
3.3基础抗震
在施工环节,应用此类技术时,主要是通过支撑、橡胶等物体,利用支撑结构的性能,将地震冲击力阻隔,从而达到良好的抗震效果。在操作过程,应在建筑基础施工环节对特定位置展开抗震施工,设置一种抗震装置,将地震能量进行传输,并控制能量的影响范围,进而实现抗震目标。可使用砼砌体、钢筋砼等结构进行地基施工。还可使用橡胶隔振垫,将其设置在建筑基础底部位置或者柱顶之间,将基础与上方结构相互隔开,改变建筑结构力作用效果,减轻地震作用力。这种隔震体系具有较高的垂向压缩强度,垂向荷载可高达50~2000t。与此同时,水平位移的极限可达10~50cm,水平方向的刚度形变量较小,处于0.25~1.8kN/mm,这种施工技术的应用可保障建筑基础初始刚度较大,不但能抵抗轻微的地震力以及风荷载,而且当发生强烈地震时,结构具有良好的柔性,可产生滑动,提高建筑刚度,保障建筑安全。此外,应用基础抗震施工技术具有良好的持久性,使用寿命>70年,适合应用在低层、多层等建筑当中[3]。
3.4控制技术
在施工过程应用控制技术提升建筑的抗震性能主要分为两种类型,其一为半主动控制;其二为主动控制。在半主动技术应用时,主要利用断路器对建筑构件进行控制,进而控制建筑的结构动力,同时还可使用半主动装置转变液体阻尼,施工人员应结合建筑物抗震等级以及结构参数等合理调整建筑构件,并将其作为载体,利用铅酸电池提供电力。在主动控制方面,此装置运行需要大量的外界能源,在地震发生时可产生反向力,和地震波之间进行相互作用,实现抗震目标。施工过程可在建筑物的内部建立传感系统,当系统工作过程中感受到地震波震动或者建筑结构发生变形时,可利用传感器将所有数据进行记录,数据自动传输到控制系统的当中,经系统对数据分析和计算之后,获取最接近的反向震动力,利用外界力对地震波进行施压,抵挡地震作用效果。当前施工过程常使用气动挡风板、空气脉冲两种控制系统处理地震波。
4结束语
总而言之,在建筑工程施工过程中,抗震技术可应用在多种类型的建筑当中,有效提高了建筑结构的稳定性和抗震强度。因此,施工人员在施工过程,应提升抗震技术的应用意识,结合建筑实际抗震要求,使用规范的施工工艺,保障建筑质量,提升其抗震性能。
参考文献:
[1]徐过.浅析建筑工程结构设计中的抗震设计[J].民营科技,2018(10):21.
[2]信忠宝.浅谈建筑工程施工中的结构抗震技术[J].四川建材,2016,42(01):62-63.
[3]芦白茹,严心娥.建筑工程施工中的结构抗震技术应用[J].科技展望,2015,25(34):22.
作者:吴小婷 单位:福建水利电力职业技术学院