高层房屋建筑的防震技术

近年来,尤其在中国,人口数量虽有一定的控制,但总人口数还是呈上升趋势.高层房屋建筑可以说为解决人类住房、工作问题带来了很大的方便.但在带来便利的同时,高层房屋也存在着一些安全隐患.地震灾害就是显著的一种.级数高、烈度大的地震会给高层建筑造成极其恶劣的破坏,人们的生命财产安全自然而然也会受到重大损失.因此,加强高层建筑的防震技术则显得尤为重要.我们深知地震对建筑的危害性,只有不断进行改革完善,优化高层建筑防震技术,才能使得房屋建筑更加顽强地抵抗地震灾害.

一、地震灾害对于高层建筑的破坏性

1.地震能够摧毁建筑的原因

地震对于高层建筑具有强烈的破坏性,造成破坏的原因主要是通过对地基的破坏、对地表结构的损坏、因房屋建筑自身缺陷而坍塌这样三种情况.我们逐一分析,深入了解具体过程,才能做出一系列防范措施.

第一种情况即地基的破坏.我们都知道对于高层建筑来说地基是最关键、最基本的,一旦地基遭到破坏,那么整栋楼就极有可能出现坍塌的情况.因为当地震发生的时候,地表就会有细微的走动的情况出现,这个时候因为地板层部的交叠问题,所以就会出现地表层突然塌陷或者是原本坚硬的土地突然之间就变得松软等现象,这些同时使得整个建筑的地基也受到影响.特别的,如果地震的移动幅度过大,那么整个建筑地基就会变得松软,建筑就会直接向着地表下部塌陷.

第二种情况则是对于地表结构的破坏.因为地震的爆发会同时引发一些其他的灾难的产生,例如地陷、山崩、山体滑坡等等情况,这就是给地表层带来的严重的影响.不可否认,这些并发性的灾难使得建筑物除了受到地震的威胁外还受到其他方面的威胁.多重打击之下,建筑物腹背受敌,更加无力反抗.

最后一个原因就是房屋自身缺陷的问题,这明显是在建筑的建造过程中出现的瑕疵.因为很多建筑在施工的时候被偷工减料、敷衍完成,或者是其结构的设置并没有按照相应的标准来进行,从而由于建筑本身的脆弱导致其不堪一击.所以大量建筑物就出现了在地震当中变形、坍塌的情况.

2.地震对于房屋建筑的危害

一般而言,地震过程当中引起的建筑的结果有两种,一种是向地表内部塌陷,即建筑向下深陷；另一种就是建筑向左右方向倒塌.从安全性能的方向来考虑,房屋建筑向地表深层即向下塌陷的情况对于居民来说是最安全的,也可以保证伤亡人数的最小.因此,一般应用防震技术合理的建筑比起向左右坍塌会更加倾向于向下陷的情况.

在对于建筑本身的损坏力上来看,纵向坍塌对于建筑的损坏相对较小.虽然后期的再利用已经不太可能实现,但是就其本身而言是好的,我们可以更高效的回收废弃物进行循环利用.另外,很多足够坚固的建筑加上合理的防震设计以后,可能在地震中没有一丝的损伤.

显然上下纵向的坍塌方式更有利于居民在地震时的逃跑,而左右摇摆的方式会使得建筑整个向侧面倒塌,失去平衡.这对于居民来说是有一个阻碍,逃跑的可能性降低.这时,不仅整个建筑会毁于一旦,地震中的人口伤亡量也会大大增加.

二、地震灾害下房屋建筑面临的问题

房屋的建筑方法可以说是一种正在不断发展的高新技术,目前很多建筑企业对于新技术的应用并不是十分到位.就如今国内的建筑技术水平而言,我国仍处于技术水平较低阶段,技术研究人员缺乏,很难有突破性进步与发展.所以,我们有很多地方需要向国外学习,尽早熟悉掌握新的发展,熟练应用这些技术,从而寻求创新突破.减少地震灾害对于建筑的损坏情况,减少自然灾害给人类带来的伤亡情况,特别是位于地震高发带,我们更加迫切的需要这样的设计技术.

三、防震技术对于建筑的必要性

随着时代的发展和科技的进步,人类成功战胜了很多自然带来的麻烦,但是准确预测地震发生时间及发生的地点,对于现在的技术来说还是有一定的困难.特别是晚上发生的地震,大多数人处于睡眠状态,防范意识最低.在灾难来临的一瞬间,成功逃脱的机会渺茫.因而为了防止突发性地震威胁到过多人的生命安全,坚实稳固的建筑便成为人类生活的必需与保障.即使现在的高层建筑没有办法完全保证建筑在地震来临时不会坍塌,但是通过针对地震灾害的一些设计,也完全给了人们从楼房到达安全地带的充足时间.可见,高层建筑的防震技术对于确保人身安全来说有多么重要的作用.

四、高层建筑防震技术

1.建筑行业的防震措施

高层建筑防震技术的第一点就是要采取一些基本的防震措施.通过地震灾害后的不断总结,我们可以了解到地震对于建筑物的破坏作用主要产生于地震对地表结构的影响,所以很多传统的防地震的方法就是依靠减少地震对于建筑地表层产生的地震能量.但是因为这倾向于被动的去承载地震所带来的损害,所以存在很多不确定的因素,随着技术的不断更新,针对地震能量的问题,主要有下列解决方式.

第一,就是在建筑当中建设一些可以滚动的垫层.这种垫层一般是设置在房屋建筑的底层,主要是应用砂砾、钢珠、钢球以及石墨等等材料所制成的,在受到地震能量辐射的时候,整个建筑就会因为这能量源的冲击发生移动,从而减少能量源对于建筑的压力.和滑动性垫层的设计理念相同的一种就是摆动式的垫层设计,这是一种将软垫层在建筑内部使用,使其在受到地震冲击的时候建筑随之摆动,从而减少整个建筑的受力点,减少受力压力.

第二,采用软垫层阻隔地表与建筑物本体之间的接触,减少地震所产生的能量的破坏性.具体的作法就是设置一些带铅芯的钢板橡胶隔板于建筑的底部.这种隔板具有高的柔软度,其阻碍作用就使得地震时产生的能量没有办法接触过多的建筑底层,实现危害最小化.

另外,还有一种防震的方法就是采用结构阻尼器.像上面说的,这种阻尼器可以尽可能的吸收地震所带来冲击力,使得建筑不会受到过多的力的压迫,保持建筑承受力在其范围内.这种先进的设计可以减少地震能源的冲击力,防止地震能量对于建筑的损害.

2.建造防震型楼房的具体要求

因为我们要对抗的是对于现在人类仅有技术来说还没有办法战胜的地震灾害,所以通过研究地震灾害的发生原理以及其对于建筑造成破坏的原因,现在我们得出对于高层建筑防震技术的几点要求.

首先第一点,建筑的坚固性是很重要的,保证在地震突发时有坚强的防御系统.所以,在进行建筑建造的时候一定要严格按照技术要求严谨的实施整个建筑工程的每个步骤,不能出现偷工减料、建筑结构不合理、建筑技术不严谨等情况,尽量避免因为建筑自身缺陷而导致的地震当中的重大损失.

其次一点就是减小地震灾害对于建筑本身的危害性.很多人觉得要减少这样的危害性就是加强建筑结构的坚固性即可,其实不然.仅仅有坚固的建筑并没有真正结合地震发生的原理从根本上解决问题.地震对于建筑造成危害是因为地震时候会引发的一些地表、地下的一些土层发生变化,这是通过一种“能”产生的,只有减少这种能对于建筑的侵害才能减少地震的破坏力.这个时候就要求在建筑当中使用结构阻尼器,这是一种专门的可以吸收来自于地表层以下所产生的能的东西,他可以减少“能”对于建筑的冲击,从而减少地震的损害度.

最后一点就是建立高效优质的通信系统,确保居民在地震来临的最短时间内收到信息.这就需要我们在房屋建筑的内部设置一个类似于安全警报的东西,能够最大限度的通知受害区人民,从而争取做最充足的准备.越早的接收到地震信号,越有利于人群的疏散和撤离.

五、高层建筑防震技术的发展现状以及未来前景

尽管目前国内的建筑技术要远远落后与国外的先进建筑理念,但是随着经济与科技的不断发展和进步,我国国内的建筑技术也处于不断前进的阶段,因而可以说国内建筑技术的发展前景还是可观的,有很大的进步空间.我们所要做的就是努力探究与创新,研发新一代高质量且可行的防震技术,使科研事业再登高峰.同时,未来抗震技术的建筑形式也会逐渐的向多元化的方向发展,出现更多行之有效的新形式应用在建筑中.而且抗震技术逐渐成熟,对于地震灾害的预测能力也会不断的进步发展,从而在最大程度上减小我们的损失.