摘要:近幾年，地震現(xiàn)象在我國(guó)部分省份頻繁發(fā)生，而地震中發(fā)生的建筑安全事故的主要原因是建筑結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力不足。在對(duì)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，其抗地震倒塌能力事關(guān)居民人身安全，自然應(yīng)該放在首位考慮。隨著地震災(zāi)害發(fā)生頻次的升高，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具備更高水準(zhǔn)的抗地震抗倒塌能力，才能有效保證建筑的穩(wěn)固性，確保居民的安全，減少損失。本文就建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的設(shè)計(jì)思想與方法展開分析，探討建筑結(jié)構(gòu)在該方面的優(yōu)化途徑。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu)；抗地震倒塌能力；設(shè)計(jì)思想；方法
地震是一種突發(fā)性強(qiáng)、破壞力大的自然災(zāi)害。地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，房屋倒塌是對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)造成威脅的主要原因，它也直接決定了地區(qū)受災(zāi)程度。要從根源上減輕甚至避免對(duì)居民的傷害，就需要相關(guān)部門在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗地震能力和抗倒塌的能力。近年來，地震的頻發(fā)給抗地震倒塌能力的設(shè)計(jì)帶來了更大的問題和挑戰(zhàn)。所以在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗地震倒塌能力設(shè)計(jì)時(shí)就需要采用科學(xué)的方法與思想，保證整個(gè)建筑有更強(qiáng)的塑形與抗地震的能力，能較好吸收地震產(chǎn)生的破壞性能量。如此，才能真正意義上保證地震多發(fā)帶居民的人身安全。
1地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成破壞原因
要提高建筑結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力，就必須清楚地震是如何對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成破壞的，破壞原理是什么，有怎樣的破壞形式。地震主要是通過房屋倒塌來造成重大損失與傷害，而地震產(chǎn)生的能量會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成以下四種形式的破壞:
(1)導(dǎo)致建筑出現(xiàn)上下顛簸的情況;
(2)使建筑物出現(xiàn)橫向擺動(dòng);
(3)地震產(chǎn)生的能量會(huì)對(duì)建筑物的地基造成破壞，造成垮塌或者扭曲等，導(dǎo)致房屋倒塌;
(4)造成建筑結(jié)構(gòu)的水平或者垂直方向的扭轉(zhuǎn)。通過以上四種形式，地震極大地?cái)U(kuò)大了其破壞的廣度及深度。地震無可避免，但是可以通過人為的方式提高房屋抗震能力從而減輕其帶來的損害。地震發(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的地震波，其先在底層運(yùn)動(dòng)，通過地層傳播到地面的房屋，造成房屋損壞甚至倒塌。地震波會(huì)以三種方式來進(jìn)行能量的傳播，相應(yīng)地也會(huì)產(chǎn)生三種力的作用，從而對(duì)房屋造成一系列破壞。最先到達(dá)地面的地震波形式是縱波，是一種上下震動(dòng)的形式。雖然是最先波及建筑物，但對(duì)其影響并不是很大。之后到達(dá)的是橫波，由于其本來就是水平震動(dòng)的波形，所以會(huì)對(duì)房屋造成橫向上的擺動(dòng)，對(duì)房屋的破壞力度比較大。對(duì)房屋倒塌影響最顯著的，應(yīng)該是上述兩種波形的混合波，其對(duì)房屋的破壞性最強(qiáng)，會(huì)使房屋建筑發(fā)生劇烈的動(dòng)蕩。在兩種波共同的作用下，會(huì)自然形成一種旋轉(zhuǎn)的地震力，使建筑物在水平或者垂直方向上發(fā)生扭轉(zhuǎn)，直接導(dǎo)致坍塌。
2影響建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的因素
對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力來說，其影響因素是多方面的，任何一個(gè)設(shè)計(jì)施工細(xì)節(jié)的不到位，都可能是極大的安全隱患，以下列舉了幾點(diǎn)主要原因。
2．1建筑結(jié)構(gòu)材料選擇
建筑結(jié)構(gòu)材料的選擇對(duì)抗震能力大小起到了根本性的作用。因此對(duì)施工材料按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，對(duì)于提高建筑材料的安全穩(wěn)定性，提高抗震能力有著至關(guān)重要的作用。特別是對(duì)于一些建筑結(jié)構(gòu)的核心部分，比如建筑物的墻體、圍墻以及隔斷等，要予以更高的重視程度，必須進(jìn)行細(xì)致嚴(yán)苛的審查，符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求方可使用。
2．2建筑結(jié)構(gòu)施工場(chǎng)地影響
建筑結(jié)構(gòu)的施工場(chǎng)地的選擇也是影響其抗震能力的重要因素。在進(jìn)行相關(guān)選址時(shí)，應(yīng)該充分考察所選位置的周圍環(huán)境，主動(dòng)避開容易發(fā)生地震或者易受地震滑坡侵害的地區(qū)，比如一些山崖崩塌的區(qū)域或者處于土質(zhì)松動(dòng)易發(fā)生山頂滑坡的山腳地帶等，減少遭受地震災(zāi)害的頻率。
2．3建筑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量?jī)?yōu)劣
除了做好對(duì)建筑結(jié)構(gòu)材料的選擇和建筑地址的確定工作，施工質(zhì)量的好壞也會(huì)直接影響到抗震能力。所以在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)施工時(shí)，對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行完善提升，特別是對(duì)于地基的基礎(chǔ)工作，比如地基的前期處理以及混凝土的澆筑工作等，確保其完成質(zhì)量，力求每一個(gè)細(xì)節(jié)滿足工程要求，這對(duì)于提升建筑物的抗震能力也能起到積極的作用，更大程度上保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定可靠性。
3提高建筑結(jié)構(gòu)抗震倒塌能力的設(shè)計(jì)思想與方法
3．1改變?cè)O(shè)計(jì)思想
要使建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力有效地提高，就需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員在抗震方面的設(shè)計(jì)思想上不能固步自封，需要不斷更新改進(jìn)。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重點(diǎn)考慮其抗震抗倒塌能力的優(yōu)化提升，盡可能保證結(jié)構(gòu)的規(guī)整，選用承載能力變化連續(xù)、平面對(duì)稱整齊以及質(zhì)量變化合適的設(shè)計(jì)方法。為更好保證其抗震性能，設(shè)計(jì)人員不應(yīng)只是追求建筑物的外部特點(diǎn)，充分應(yīng)用抗震理念，科學(xué)合理地對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的每個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證其整體性和穩(wěn)定性，發(fā)揮出建筑結(jié)構(gòu)各個(gè)部分的最大作用，才能有效地保證其抗震性能的提高，降低其高危性。此外，相關(guān)人員還應(yīng)該在建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體性上加強(qiáng)研究，對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的穩(wěn)固性、魯棒性等予以重視，對(duì)抗震結(jié)構(gòu)科學(xué)設(shè)計(jì)，充分調(diào)動(dòng)協(xié)調(diào)各個(gè)部件的作用，增強(qiáng)其整體性能。
3．2對(duì)建筑結(jié)構(gòu)局部進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)
基于以上地震造成建筑倒塌的原理分析可知，地震波主要是通過橫波以及混合波來對(duì)建筑物造成破壞。所以設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)特別注意主體結(jié)構(gòu)與其他構(gòu)件的協(xié)調(diào)連接工作，特別是在后砌墻的連接環(huán)節(jié)和框架結(jié)構(gòu)方面都需要認(rèn)真分析研究，設(shè)計(jì)出一套適用合理的方案，整體提高建筑結(jié)構(gòu)性能，優(yōu)化設(shè)計(jì)。比如說，在對(duì)高層建筑進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)本著“弱梁強(qiáng)柱及鋼梁柔柱”的原則，切實(shí)有效提高其整體安全性以及抗震抗倒塌能力。
3．3保證施工質(zhì)量
對(duì)建筑結(jié)構(gòu)良好的施工也能直接保證其抗震能力的提高。在施工過程中，應(yīng)該積極加強(qiáng)施工人員的水平和能力，整個(gè)施工過程遵照相關(guān)設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按相關(guān)法律法規(guī)執(zhí)行，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待工作中每一個(gè)細(xì)節(jié)，整體提高施工質(zhì)量。在施工監(jiān)理的過程中，碰到問題也應(yīng)及時(shí)提出并解決，避免造成遺漏留下安全隱患或是對(duì)后續(xù)工作展開造成困擾�？刂坪檬┕べ|(zhì)量，不僅能使整個(gè)施工過程更有效率更規(guī)范，還能有效規(guī)避很多質(zhì)量上問題的產(chǎn)生，對(duì)于提高抗震能力更是有極大的推動(dòng)作用。
3．4建筑結(jié)構(gòu)材料合理選擇
建筑結(jié)構(gòu)材料應(yīng)該盡可能選擇比較好的材料，這將直接決定建筑體的質(zhì)量，對(duì)抗震能力有直接作用。當(dāng)下有的施工部門為了牟取更大的利益，私自選用一些抗震能力方面不合格的材料，地基施工、混凝土澆筑等工序運(yùn)用了這些材料，將對(duì)整個(gè)建筑的安全穩(wěn)定及抗震能力造成極大的威脅。為有效提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力，相關(guān)部分應(yīng)對(duì)材料嚴(yán)格把關(guān)，審查合格后方可使用。
3．5對(duì)施工場(chǎng)地合理選取
在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)施工的場(chǎng)地選擇時(shí)，應(yīng)該盡可能避免容易發(fā)生泥石流或是山崖崩塌的地帶，其本身地理?xiàng)l件的不穩(wěn)定性不僅會(huì)對(duì)施工帶來很大的挑戰(zhàn)，還會(huì)很大程度加大該建筑遭受災(zāi)害的可能性。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，相關(guān)人員應(yīng)該提前對(duì)涉及地區(qū)的地理?xiàng)l件極其周邊環(huán)境進(jìn)行勘察，充分了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，避開不穩(wěn)定地帶，選擇一個(gè)合適的場(chǎng)地開展設(shè)計(jì)施工，這也有利于建筑物防止遭受更大的損害。
4結(jié)論
地震的發(fā)生往往會(huì)引起建筑物特別是高層建筑物的損壞甚至倒塌，對(duì)人民的生命安全造成了極大的危害，同時(shí)也很大程度上造成了社會(huì)資源的浪費(fèi)。因此在提高建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力方面進(jìn)行深入研究，不斷革新設(shè)計(jì)思想與方法，提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。相關(guān)人員應(yīng)保持提高抗震能力的意識(shí)，從建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念出發(fā)，不斷加以更新完善，設(shè)計(jì)出實(shí)用且安全穩(wěn)定的建筑結(jié)構(gòu)，并做好結(jié)構(gòu)材料以及施工質(zhì)量的把關(guān)工作等，才能從根本上提高抗震能力，為人們生命財(cái)產(chǎn)提供保障。
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