城市建筑地震風(fēng)險管理及防震減災(zāi)技術(shù)探究

馮薪

摘 要：地震災(zāi)害目前還無法準(zhǔn)確預(yù)測，也無法有效控制。但是我們可運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計，做好地震風(fēng)險管理，在城市建筑中運用先進(jìn)的抗震技術(shù)達(dá)到防震減災(zāi)的目的。

關(guān)鍵詞：城市建筑 地震 風(fēng)險管理 防震減災(zāi)

地震是指地殼出現(xiàn)劇烈運動釋放出大量能量的自然現(xiàn)象。根據(jù)地震的成因可以將它分成構(gòu)造型、陷落型、火山型。其中構(gòu)造型地震的形成原因是由于地殼的構(gòu)造運動導(dǎo)致巖層斷裂、錯位引發(fā)地表出現(xiàn)振動，此類地震出現(xiàn)比例最高，占到九成以上，破壞力也最強(qiáng)，因而成為城市建筑工程防震抗震基數(shù)研究的重點。百年來，全球因地震而損毀的城市達(dá)到二十多個，給人類社會帶來巨大損失。而我國也屬于地震多發(fā)地區(qū)，做好城市建筑地震風(fēng)險管理以及防震減災(zāi)技術(shù)研究對于確保社會穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展來說意義重大。

一、城市建筑地震風(fēng)險管理

風(fēng)險管理概念最早產(chǎn)生于美國，現(xiàn)在我國也充分意識到風(fēng)險管理的重要作用。在城市建筑工程領(lǐng)域，地震風(fēng)險管理已經(jīng)開展多年，但集中于分析地震危害、地震預(yù)測、構(gòu)建地震風(fēng)險應(yīng)急處置等，對于建筑工程結(jié)構(gòu)地震損害的預(yù)測，建筑防震抗震方面的研究不多，然而這些方面的研究對于提高建筑工程的防震抗震能力來說必不可少。一般來說，城市建筑地震風(fēng)險管理分析方法是在預(yù)測建筑所在地區(qū)的地震風(fēng)險基礎(chǔ)上對該地區(qū)的建筑工程的防震抗震能力進(jìn)行綜合評估，得出該地區(qū)的地震風(fēng)險指數(shù)。然后根據(jù)地震風(fēng)險指數(shù)提出當(dāng)?shù)亟ㄖこ痰姆勒饻p災(zāi)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)該地區(qū)地震風(fēng)險指數(shù)進(jìn)行地震風(fēng)險管理分析方法包括地震危險性分析法、地震危害性分析法。

（1）地震危險性分析法。該方法是地震風(fēng)險管理的一種重要方法。其主要作用是預(yù)測某地區(qū)發(fā)生地震的幾率。具體分析過程方法主要包括定數(shù)法、概率法、經(jīng)驗統(tǒng)計法三種。

（2）地震危害性主要指在地震作用下建筑工程可能出現(xiàn)的損壞程度。通常它與建筑工程的抗震能力有關(guān)。當(dāng)前使用較多的地震危害性分析法主要包括理論分析法、經(jīng)驗分析法。理論分析法是指結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)特征參考當(dāng)前模型用動力反應(yīng)分析方法計算出地震危害程度，常用于單體建筑地震危害性預(yù)測。而經(jīng)驗分析法是指結(jié)合地震危害性資料，歸納地震和建筑工程損壞程度的關(guān)系，該方法成用于全體建筑工程的地震危害性分析。

二、城市建筑防震減災(zāi)技術(shù)研究

1、砌體結(jié)構(gòu)房屋防震減災(zāi)構(gòu)造設(shè)計

（1）利用鋼筋混凝土構(gòu)造柱對建筑墻體進(jìn)行有效約束，提高墻體的形變能力。

（2）利用鋼筋混凝土圈梁增加墻體的連接，提高房屋結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，而且圈梁、構(gòu)造柱可以組合成保護(hù)砌體結(jié)構(gòu)的箍，大大提高房屋的抗震性能。

（3）房屋的屋蓋與屋蓋構(gòu)造直接影響房屋的整體穩(wěn)定性。砌體結(jié)構(gòu)屋蓋伸進(jìn)縱橫墻內(nèi)的長度必須符合相關(guān)規(guī)范。

（4）砌體結(jié)構(gòu)房屋樓梯間抗震能力相對較弱，因此，在進(jìn)行防震減災(zāi)設(shè)計時應(yīng)該避免將樓梯間設(shè)置在房屋轉(zhuǎn)角處，而且不應(yīng)在樓梯間設(shè)置太大的窗洞。

2、廠房結(jié)構(gòu)房屋防震減災(zāi)構(gòu)造設(shè)計

根據(jù)地震災(zāi)害經(jīng)驗可知，廠房結(jié)構(gòu)的房屋必須重點進(jìn)行屋蓋、排架柱、連接構(gòu)件等部位的防震減災(zāi)構(gòu)造設(shè)計。

（1）屋蓋的防震減災(zāi)通常通過強(qiáng)化屋蓋支撐系統(tǒng)、連接構(gòu)件、屋架、天窗架的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。如果只在跨中設(shè)置一道豎向支撐，則支撐位置應(yīng)該位于屋架屋脊處；如果設(shè)置兩道豎向支撐，則應(yīng)均勻布置。

（2）排架柱是廠房承受縱向地震作用的主要構(gòu)件，因此必須依據(jù)規(guī)范適當(dāng)增加箍筋密度。特別是要合理設(shè)置箍筋最大肢距、最小箍筋直徑等參數(shù)，從而增加其排架柱的整體穩(wěn)定性。

（3）廠房中部應(yīng)該設(shè)置上下柱之間的支撐，嚴(yán)格按照規(guī)范合理配置支撐的數(shù)目、材質(zhì)長度與桿件截面的回轉(zhuǎn)半徑之比。

（4）房屋連接構(gòu)件的防震減災(zāi)設(shè)計也非常重要。如山墻方位的抗風(fēng)柱的頂端需要設(shè)置預(yù)埋板，抗風(fēng)柱的頂端和屋架上弦連接構(gòu)件需位于上弦橫向支撐和屋架的連接處，且柱間支撐與柱的連接點預(yù)埋件的錨件應(yīng)該采用角鋼加端板。

3、鋼筋結(jié)構(gòu)房屋防震減災(zāi)設(shè)計

（1）屋梁是鋼混結(jié)構(gòu)房屋在發(fā)生地震時的主要耗能構(gòu)件，在進(jìn)行鋼混結(jié)構(gòu)房屋的防震減災(zāi)設(shè)計時需要確保屋梁的延性符合要求。而影響其延性的因素主要包括剪壓比、配筋率、剪跨比等。通常梁截面的寬度不低于200mm，高寬比不超過4。

（2）柱是鋼混結(jié)構(gòu)房屋的關(guān)鍵承重構(gòu)件，其延性也是影響房屋整體抗震能力的關(guān)鍵因素。柱的鋼筋、箍筋加密區(qū)、軸壓比等方面的配置決定了其延性。如箍筋必須滿足柱的受剪承載力要求，且柱上必須設(shè)置箍筋加密區(qū)，旨在提高柱的延性。

（3）鋼混結(jié)構(gòu)房屋節(jié)點的構(gòu)造設(shè)計旨在確保各節(jié)點箍筋提供有效的約束與錨固，從而提高房屋整體穩(wěn)定性。

（4）鋼混結(jié)構(gòu)房屋的砌體填充墻的構(gòu)造設(shè)計應(yīng)該做到砌筑砂漿強(qiáng)度不低于M5，女兒墻、雨棚等構(gòu)件應(yīng)和房屋構(gòu)件實現(xiàn)牢固連接。

四、結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段我們還不能做到準(zhǔn)確預(yù)測地震，因此，開展有效的地震風(fēng)險管理非常必要，在進(jìn)行地震風(fēng)險管理的基礎(chǔ)上針對城市建筑防災(zāi)減災(zāi)設(shè)計進(jìn)行探討，以便為我國中小城市地震風(fēng)險管理和防震減災(zāi)設(shè)計提供切實可行的參考。

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