低层低能耗抗震房屋设计与施工技术研究

熊佳

摘要：随着我国建筑工程的综合质量水平不断提高，人们对房屋的安全性需求日益增高，建筑设计单位不仅要保证造型外观的艺术性，还要保证建筑的抗震性和稳固性。当前，低层低能耗抗震房屋已经成为建筑行业高质量转型的切入点，本文就其抗震设计进行分析，并研究施工技术应用要点，以供参考。

关键词：低层低能耗建筑；房屋建设工程；抗震设计

引言：地震是一种严重的自然灾害，在骤然爆发的过程中会摧毁房屋建筑，威胁人们的生命与财产安全。基于此，在房屋建筑设计中必须要重视抗震性能，同时合理运用施工技术，把握抗震与减震要点。不仅如此，还要探究抗震设计在低层低耗能房屋中的科学应用，不断提高建筑工程整体的安全性。

1低层低耗能抗震房屋设计

1.1隔震层设计

在低层房屋建设设计中，可以采用隔震层设计来分散地震作用对房屋构造的破坏力，一般情况下是确定房屋主体之后设置应用隔震层，例如：在建筑顶层安装反摆装置，在模拟地震作用的过程中，反摆装置可以使建筑中心向地震作用的反方向倾倒，利用地震作用力和反摆装置力的相互作用，产生反向加速度，在相互抵消的过程中减少地震对低层房屋的破坏。不仅反摆装置，隔震支座也是隔震层的重要组成部分，可以根据房屋的实际需要，选择不同隔震支座，以此提高设计应用的综合效果。

同时，还要根据隔震层设计的位置特点，细化为四类隔震措施，首先是地基隔震，在低层建筑底部接触土层的位置设置缓冲层，吸收并反射在地震作用下产生的作用力和冲击力。其次是基础隔震，在低层建筑中上部4-6层设置隔震层，隔绝分散从地基向上传播的地震力，避免其汇总，减轻地震冲击对上部建筑的影响。再者是间层隔震，在低层房屋中设置隔震层，吸收地震作用力。最后是悬挂隔震，将全部或部分建筑物设置为悬挂形式，以此达到隔震效果^[1]。

1.2抗震防线设计

位移是低层房屋设计的重要基点，相关人员在进行抗震设计时也，要以位移为基准，通过定量分析和合理化布局降低地震作用的能量，对房屋各构件总荷载力和作用力进行精确计算与反复核算，特别是对地震中震感较强的基层的位移延性比进行严格控制，提高其在地震影响下的抗变形能力。另外，在设计抗震防线时还要布设多重化构建，形成三道以上的抗震防线，有效阻隔地地震对房屋的冲击力，确保建筑内部人员的安全。

1.3刚度设计

低层房屋建筑的刚度也是影响整体抗震能力的重要指标，刚度较高的房屋能有效抵御地震对房屋带来的危害作用。为了保证有效提高房屋刚度，在抗震设计中应优化混凝土和钢筋的组合设计，以低层房屋的实际需要入手，坚持低耗能原则，选择性能合适的混凝土和钢筋材料，并结合施工现场的实际情况选择与刚度相匹配的阻尼度保证低层房屋的各层的刚度足够，避免在地震作用下发生形变问题，破坏房屋构造。然而，刚度过大也会影响房屋整体的稳固性，会使整体房屋变脆，在地震作用下短时间内就会被冲击破坏，因此，设计单位应以低层房屋的实际需要出发，综合多方面因素，加强对房屋整体抗震性能刚度的研究，保证刚度的适用性，提高房屋的抗震减震能力。

2低层低能耗房屋抗震施工技术类型及应用优化策略

2.1具体的施工技术类型

2.1.1隔震技术

作为我国大部分低层低能耗房屋建设工程中应用最广泛的施工技术，大多数隔震技术的主要原理都是通过增加低层房屋的自振周期，削弱地震作用下的地面能量强度，达到防震抗灾效果的。基于这一原理，在施工中采用隔震技术不仅要合理选择隔震装置，还要应用先进施工设备加强对操作质量的控制，以此确保性能产品的技术可靠性。例如：可以选择摩擦摆隔震设计，采用滑动面朝上或朝下的两种隔震支座。

2.1.2消能减震技术

在低层低耗能建筑的防震设计中，消能减震技术在施工中的应用主要借助阻尼元件，因此，在设计时严格挑选阻尼元件，加强安装施工控制，确保元件安全的合理性，保证其发挥抗震性能^[2]。考虑到房屋特性，还要在建筑内部构造中安装低耗减震阻尼装置，提高消能减震构建的弹性势能，有效地控制房屋的形变。同时提高房屋建筑自身的阻尼值，增强能量吸收性能，降低建筑构件在非弹性状态下的振动幅度。

2.1.3主动与半主动控制技术

主动控制技术是抗震技术中利用外部能源支持形成抗震防护阻力的施工技术手段，通过对地震振动的反向作用形成反控制力，主动预防墙体破坏和房屋倒塌等问题。在设计应用中，主动控制技术还需要利用传感器对建筑荷载力情况进行监测，保证动力响应与外部激励同时作用，满足减震抗震需要，有效控制房屋在地震作用下的振动效果。半主动控制抗震技术不同于主动技术，主要是通过控制建筑承载力的参数，改变低层低耗能建筑的受力框架设计以提升抗震性能施工技术。其控制部件知识调节外部能量参数的载体，仅需要供应微弱电流的功能形式，更符合低耗能房屋建筑抗震设计特点。

2.1.4柱端、节点抗震技术

许多地震研究统计表明，低层房屋建筑在地震的作用下，受冲击力破坏最严重的构件是梁体和柱结构，尤其是建筑的角柱和房屋柱子顶端，还有房屋的部分剪跨位置。因此，为了避免箍筋约束力不足而造成梁柱倒塌问题，必须从强化房梁节点和抗震柱端入手，通过减震设计分散震感的作用力，优化房屋的抗震性能。

2.1.5钢筋混凝土框架抗震技术

在低层低效能房屋的构建中，相关建设单位必须从以往的房屋地震灾害中总结经验和教训，以此来不断提炼抗震技术，并进一步探索框架加固抗震技术的创新应用。充分利用钢支撑组件和低能耗支撑组件的地震冲击力分散能力，进而增强结构的稳固性和抗震强度，保证建筑在严重地震灾害发生的过程中房屋的形变安全，更好地控制地震能量对房屋建筑的冲击影响。

2.2抗震施工技术应用优化

2.2.1树立低层低耗能房屋抗震观念

为了确保抗震相关技术能够落实实处，充分发挥其在新型房屋建筑构造中安全性和稳定性优势，房屋建筑的相关建设单位必须树立正确的技术观念，提高对减震抗震技术的关注度的同时树立减震施工新观念。一方面，要注意对相关施工技术人员的培养，通过定期开展专业培训是技术人员不断提高业务水平，全面加强对现代低层低能耗建筑的认识，确保将先进的抗震施工技术应用在房屋建设过程中。另一方面，还要加快组建一支能够解决各类房屋抗震问题的专业团队，更好地改变建筑施工过程中的突发性事件，保证施工技术人员的后备力量。

2.2.2加强房屋抗震质量检查

应从房屋建筑工程的材料质量保障入手，低层低能耗建筑的最大优势就是其材料的节能性和先进性。因此，在正式施工前，必须要对进场材料进行细致检查。同时，也要对供应厂商进行技术资质核对，确保材料型号、材料性能参数符合特殊房屋建筑抗震的实际需要，特别是混凝土相关拌合料和钢筋框架抗震材料。

结语：综上所述，低层低能耗房屋作为建筑领域高质量发展转型的代表，是建设行业可持续发展的重要体现。房屋建筑相关的设计人员应在传统房屋建筑抗震设计的基础上进一步探索低层低能耗房屋的抗震要点，以此来促进新型建筑技术的不断发展。

参考文献：

[1]杜新明.房屋建筑结构加固设计及施工技术应用[J].绿色环保建材,2021(02):77-78.

[2]尚诚立.抗震技术在民用房屋结构中的应用[J].建筑技术开发,2020,47(13):7-8.