「5.12汶川地震13周年」:如何強化建築抗震能力

2008年,一場突如其來的地震災難牽動着國人的心,即使13年後的今天回想起來,仍然覺得心驚膽戰。如何才能讓這樣的人間悲劇減少甚至不再發生?天災可能難以預測,但人禍我們是否能盡量避免?如果我們的建築抗震能力更強,會不會留下更多人的生命?作為建築領域孵化合作平台,中建富邦藉著這樣一個特殊的日子,與大家探討探討如何強化建築抗震能力。

拋開地震能量,建築物會不會再倒塌主要涉及三個方面的因素:

[ 1、選址 ]

在軟弱地基上的建築物整體的抗震性能就會差,在不均勻地質條件上建築的建築物,抗震性能會更差。這種現象絕大多數在地勘時,就會發現,並要求處理或改址。

[ 2、設計 ]

房子抗不抗震,能抗幾級烈度是由設計決定的。我國對各地區的抗震設防標準有一個劃分,絕大多數地區都是按6度抗震設防,對於特大城市或重要建築物,會在當地的抗震設防標準上提高一度。

[ 3、施工質量 ]

建築物能不能達到設計的抗震等級,除設計是否合理外,就是施工質量問題了。由於前兩者都有嚴格的標準,我們重點談談施工階段哪些技術可以提高抗震能力。

(1)基礎的隔震抗震技術

該技術主要由支撐搖擺隔震、橡膠隔震等技術組成。需要由施工人員在建築施工過程中,對基礎位置採取抗震施工措施,建設能夠向上傳輸地震能量的隔震裝置,有效控制地震波對建築造成的震動,儘可能降低對於建築的損壞。目前除了在建築鋼筋砼、砌築結構中應用該抗震技術外,鋼筋混凝土結構也可以應用此技術,並通過使用性能優異的隔震材料達到較好的抗震效果。

(2)耗能減震抗震技術

該技術應用過程中需要使用能夠消耗能量的構件,並將其安裝在建築內部的特定位置,達到提升建築阻尼值的目的,從而使得建築能夠有效消耗大量的地震波能量。構件普遍具有彈性特點,若地震災害等級較小,建築受到動力作用會出現橫向剛度變化,從而達到控制建築形變目的。若建築遭受嚴重地震災害,則構件表現為非彈性狀態,顯著提升建築的阻尼值,使得其能夠吸收大量的能量,有效減輕建築整體的震動情況。所以能量消耗構件是該技術發揮作用的關鍵所在,並且所使用的構件普遍成本較低、壽命較長,所以可以在當前的建築施工中多加應用,例如使用粘彈性阻尼、摩擦耗能抗震裝置等。

(3)應用半主動、主動控制技術

對於半主動技術應用時,需要先按照相關的抗震等級標準相關要求調整建築結構的參變量,將掌控構件作為調節載體,無須應用過多的外界能源,只需要以鉛酸電池等弱電滿足其電力需求。半主動技術應用時,需要將斷路器作為掌控構件,基於斷路器設備控制整個控制系統,從而使得建築結構動力特性出現明顯變化。當前可改變裝置、可控液體阻尼等設備都屬於應用較為廣泛的半主動控制裝置;主動控制減震技術對於外界能源的需求量較大,其在地震波到達時,會產生反向作用力,通過與地震波相互作用,達到抗震目的。

(4)抗震加固技術

建築抗震施工過程中,除了合理應用上述抗震技術之外,還必須要對其整體進行加固處理,通過砌體、混凝土鋼筋框架等進行施工建設,也能夠有效提升建築的抗震能力。砌體加固處理方面,是由施工單位應用鋼筋網水泥砂漿對建築進行加固,具體需要先鋪築水泥砂漿,以此達到緊固建築整體的目的,並能夠有效防範牆體開裂、滲水漏水情況出現,再藉助鋼筋網為建築構件保護層。但該抗震措施缺乏基礎作業環節,所以其抗震技術只能夠應用於地震等級較小的地區。此外還可以在建築相應位置增加抗震牆,該牆體與相關的抗震等級要求相同,在完工之後能夠有效抵抗高等級地震。若建築自身存在較高的歷史價值,應當選擇聚合物砂漿提升建築的抗震能力。

當前抗震技術已經被廣泛使用,建築整體質量顯著提升,此外,不少地震高發地區的建築中還啟動了地震警報系統。作為建築企業,我們應該時刻把人民的生命安全置於首位,在施工過程中充分結合建築設計要求,合理應用相關地震減震防震措施,保證施工質量,讓汶川地震這樣的歷史悲劇不再重演。