趙明亮
(沂南縣地震監(jiān)測(cè)中心,山東 臨沂 276300)
地震的發(fā)生不僅會(huì)對(duì)社會(huì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響,而且等級(jí)較大的地震會(huì)造成嚴(yán)重的傷亡情況,同時(shí)影響國(guó)家安全與社會(huì)穩(wěn)定。因此,為了避免地震帶來(lái)過(guò)大的損失,就需要提升房屋建筑的抗震性能,提升建筑的質(zhì)量,保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。
地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)通過(guò)科學(xué)的手段對(duì)地震進(jìn)行預(yù)報(bào),一般來(lái)說(shuō),地震發(fā)生時(shí)都會(huì)發(fā)生一些奇異的現(xiàn)象,比如說(shuō)動(dòng)物焦躁不安,集體出逃等,但是如果要將震前的異象和地震一一對(duì)應(yīng)起來(lái),卻存在一定誤區(qū),這種反自然的現(xiàn)象有一定的幾率存在突變,甚至是中途改變。因此,如果僅僅通過(guò)地震前的異象來(lái)斷定會(huì)發(fā)生地震是不準(zhǔn)確的。
現(xiàn)階段普遍認(rèn)同的一個(gè)理論就是在地殼內(nèi)插入足夠多的傳感器,就能夠?qū)Φ貧ぷ兓M(jìn)行反饋,在足夠多的數(shù)據(jù)支撐下,利用模型建立并驗(yàn)證的手法,也許能夠探索出地震發(fā)生的一些規(guī)律或是機(jī)理,這無(wú)疑是能夠準(zhǔn)確進(jìn)行地震預(yù)測(cè)的必要前提和有效手段。這個(gè)說(shuō)法存在很大的誤區(qū),且不說(shuō)傳感器是否能夠密布在地殼上,能否收集到足夠的數(shù)據(jù)并得出有效的結(jié)論,單是能夠解決地震預(yù)報(bào)的問(wèn)題,就是沒(méi)有任何數(shù)據(jù)支撐的。這種說(shuō)法只能代表地震預(yù)測(cè)的一個(gè)發(fā)展方向,只能說(shuō)在未來(lái)的某天有實(shí)現(xiàn)的可能。
很多傳言說(shuō)地震云能夠預(yù)測(cè)地震,給出的證據(jù)是四川阿壩州九寨溝發(fā)生地震,西安城出現(xiàn)地震云。但是這個(gè)說(shuō)法本身就是一個(gè)偽科學(xué)的命題,地震云并不存在,也沒(méi)有任何方法能夠說(shuō)通過(guò)觀看云彩就能夠預(yù)測(cè)地震,如果這一說(shuō)法正確的話,只要出現(xiàn)類(lèi)似的云彩都會(huì)發(fā)生地震,但是從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)上看,全球平均每天都要發(fā)生一兩次大小烈度不一的地震,這也恰恰發(fā)映出這個(gè)說(shuō)法對(duì)于地震的預(yù)測(cè)沒(méi)有任何幫助。
地震的發(fā)生會(huì)使房屋建筑周邊的地表出現(xiàn)松動(dòng)、開(kāi)裂、下陷和晃動(dòng),進(jìn)而對(duì)建筑造成極大威脅。如果房屋建筑的地址選擇在一些地質(zhì)較差的區(qū)域,將會(huì)嚴(yán)重影響房屋建筑的抗震效果,這些地方包括地下采空區(qū)和河岸邊緣,山梁頂部和斷層帶等區(qū)域,在這些區(qū)域建造房屋建筑,抗震的等級(jí)將急速下降。因此在房屋建造地址的選擇上,應(yīng)當(dāng)選擇地層穩(wěn)固和地勢(shì)開(kāi)闊,非地震帶和土壤結(jié)實(shí)且緊密的區(qū)域。
抗震設(shè)計(jì)的強(qiáng)度將直接決定房屋建筑的抗震能力。一般來(lái)說(shuō),建筑物的大小與建筑物的抗震性能具有直接關(guān)系,房屋建筑越大,抗震的性能也就越低。另外房屋建筑越長(zhǎng),在地震來(lái)臨時(shí)承受的壓力也就越大,抗震的性能也就越低。除此之外,房屋結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性也會(huì)在地震來(lái)臨時(shí)改變受力狀況,對(duì)稱的結(jié)構(gòu)能夠使建筑物在地震來(lái)臨時(shí)應(yīng)力分散,從而提升建筑物的抗震性能。所以,從這兩個(gè)角度出發(fā),在進(jìn)行房屋建筑設(shè)計(jì)時(shí),就需要從房屋建筑的大小和結(jié)構(gòu)上著手,設(shè)計(jì)長(zhǎng)度合適,結(jié)構(gòu)均衡的建筑,并合理的設(shè)計(jì)伸縮縫,從而整體性地提升房屋建筑的抗震性能。
建筑結(jié)構(gòu)體系包括延性系數(shù)和整體性以及剛性等多方面內(nèi)容,需要根據(jù)房屋建筑商用、工用、民用的用途區(qū)分,還有形體上的區(qū)分,進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)?,F(xiàn)階段對(duì)于房屋建筑來(lái)說(shuō),常用的機(jī)構(gòu)體系也就幾種,分別是框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu),在這幾個(gè)常用的結(jié)構(gòu)體系中,框架結(jié)構(gòu)的整體性能最差,因此房屋建筑結(jié)構(gòu)體系一般采取其他的結(jié)構(gòu)體系。
對(duì)于房屋建筑來(lái)說(shuō),結(jié)構(gòu)的延性是結(jié)構(gòu)性能的重要性能之一,只要增加房屋建筑延性,就能夠有效地降低地震發(fā)生時(shí)的作用力,從而增加建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。增加房屋建筑的延性主要從以下幾個(gè)方面,一是柱的延性,二是要根據(jù)圖集規(guī)范中強(qiáng)柱弱梁的原則和強(qiáng)剪弱彎的原則進(jìn)行設(shè)計(jì),三是要根據(jù)實(shí)際情況增加柱端的剪力值。
房屋建筑的整體性可以有效地抵抗地震來(lái)臨時(shí)的作用力,提升房屋建筑的整體抗震性能。因此在建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候,要優(yōu)化建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu),形成獨(dú)立而又整體的結(jié)構(gòu)體系,通過(guò)建筑結(jié)構(gòu)體系的相互協(xié)調(diào)、各結(jié)構(gòu)之間的連續(xù)性、協(xié)作性來(lái)提升房屋建筑的抗震等級(jí)。
在進(jìn)行實(shí)際的結(jié)構(gòu)減震設(shè)計(jì)工作時(shí),能夠發(fā)現(xiàn)若地震等級(jí)為7級(jí),房屋建筑所能夠承受的地震作用力和5.5級(jí)地震強(qiáng)度所產(chǎn)生的破壞程度相當(dāng),在此情況下,建筑結(jié)構(gòu)仍然在彈性范圍之內(nèi)進(jìn)行工作。同時(shí)地震發(fā)生過(guò)程中,結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的加速度與位移和速度等不良反應(yīng)會(huì)大大降低,使得結(jié)構(gòu)部件受到損壞的程度大大減弱,房屋建筑結(jié)構(gòu)以及整體建筑物保護(hù)效果良好。在隔震以及消能減震設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中,需要注意如下幾點(diǎn)內(nèi)容,一是地基的選擇,二是結(jié)構(gòu)間的差異,三是隔震及減震的相應(yīng)構(gòu)件。
在現(xiàn)代化建筑業(yè)快速發(fā)展下,房屋建筑越來(lái)越多,如果發(fā)生地震,將會(huì)造成巨大的損失,在設(shè)計(jì)房屋建筑時(shí),必須遵循抗震設(shè)計(jì)的原則,從建筑體型、建筑結(jié)構(gòu)體系、建筑結(jié)構(gòu)的延性和整體性等方面進(jìn)行綜合考量,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。