摘要:建筑設(shè)計(jì)關(guān)系到建筑工程的質(zhì)量,尤其是對(duì)一些地震多發(fā)區(qū)域而言,做好建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。文章闡述了建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的首要目標(biāo),分析了建筑結(jié)構(gòu)性能抗震設(shè)計(jì)的方法,并提出了基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建議,希望對(duì)提升建筑工程質(zhì)量有所幫助。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu); 抗震設(shè)計(jì); 性能混凝土;
高層建筑逐漸成為我國(guó)的主要建筑形式,究其原因,主要是高層建筑能夠節(jié)省土地資源,還可以為居住者創(chuàng)造更加優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境。但如何保證高層建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性,成為居民關(guān)注的話題。因此,本文對(duì)基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,其意義十分重大。
1 基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)
地殼板塊高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)是地震產(chǎn)生的根本原因,地震具有非常強(qiáng)的破壞力,且很難預(yù)測(cè)和控制,以突發(fā)性為主,故高等級(jí)地震產(chǎn)生的影響非常巨大。以唐山地震和汶川地震為例,唐山地震死亡人數(shù)接近30萬(wàn)人,整個(gè)唐山市幾乎成為廢墟,而汶川地震也同樣如此,據(jù)震后統(tǒng)計(jì),汶川地震死亡人數(shù)接近8萬(wàn),所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)幾百億元。自此之后,國(guó)家十分注重建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)!斗课萁ㄖこ炭拐鹪O(shè)防管理規(guī)定》《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》等有關(guān)規(guī)定的出臺(tái),要求各建筑企業(yè)必須做好抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確保建筑物的抗震性能。
2 基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法
2.1 選擇建筑場(chǎng)地
在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中,建筑場(chǎng)地關(guān)系到建筑的抗震效果。比如:在設(shè)計(jì)條件相同的情況下,位于地勢(shì)起伏較大地區(qū)的建筑,其建筑結(jié)構(gòu)抗震效果偏低,而位于地勢(shì)平坦地區(qū)的建筑,其結(jié)構(gòu)抗震效果較好。因此,在地震發(fā)生后,建筑被破壞程度存在明顯的差異。有鑒于此,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重視建筑場(chǎng)地的選擇,并通過(guò)調(diào)研的方式,對(duì)施工環(huán)境地質(zhì)條件加以明確,同時(shí)查閱相關(guān)資料并勘探建筑施工現(xiàn)場(chǎng),使建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)效果得到充分發(fā)揮。比如:如果建筑所處的區(qū)域多軟土和黃土,則建筑結(jié)構(gòu)抗震性能偏低,如果建筑所處區(qū)域的土層為黏土,則有助于提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。設(shè)計(jì)人員需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中,考慮地質(zhì)條件,一旦發(fā)現(xiàn)建筑所在地的地質(zhì)條件較差,應(yīng)采取有針對(duì)性的措施,對(duì)地基土層進(jìn)行加固處理,確保建筑地基與抗震設(shè)計(jì)要求相符,只有這樣,才能對(duì)地震進(jìn)行有效抵御。
2.2 建筑地基設(shè)計(jì)
地基基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部分,保證地基基礎(chǔ)的質(zhì)量,才能確保建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,因此,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)該考慮地基基礎(chǔ)質(zhì)量對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,并在實(shí)際設(shè)計(jì)階段,采取有效的措施,處理地基基礎(chǔ),使地基基礎(chǔ)的強(qiáng)度滿足建筑要求。表現(xiàn)在以下方面:(1)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)人員應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算地基的承載力,如果建筑類(lèi)型為高層或超高層建筑,還要考慮基礎(chǔ)的填埋深度,以提升嵌固效果。(2)就高層澆筑來(lái)說(shuō),其地基基礎(chǔ)深度不足,會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能產(chǎn)生不利的影響,一旦發(fā)生地震,建筑振幅較大容易倒塌。為了使建筑結(jié)構(gòu)抗震性能得到強(qiáng)化,建議設(shè)計(jì)人員不斷增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的防御能力,保證建筑結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性。比如:現(xiàn)階段,在建筑工程領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)就有助于建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的提升。此外,在一些軟土地基中填補(bǔ)瀝青層,可以改善軟土地基存在的固有問(wèn)題,建筑物抵御地震的能力會(huì)隨之增強(qiáng)[1].
2.3 承載力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí),承載力十分關(guān)鍵,因此,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該結(jié)合建筑工程實(shí)際情況,做好承載力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作,具體表現(xiàn)在以下方面:(1)在地震發(fā)生時(shí),想要確保建筑物不會(huì)喪失基礎(chǔ)功能,建筑結(jié)構(gòu)必須穩(wěn)定和安全,只有這樣,才能使居民人身財(cái)產(chǎn)安全得到保證,同時(shí),也會(huì)降低災(zāi)后維修的難度。(2)建筑結(jié)構(gòu)在地震時(shí)會(huì)受到作用力的沖擊,很容易發(fā)生變形,為此,應(yīng)保證建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝和設(shè)計(jì)的合理性,以提升結(jié)構(gòu)的承載力強(qiáng)度,從而使建筑物的性能得到保持。(3)如果建筑物所處區(qū)域發(fā)生強(qiáng)度高于6級(jí)的地震,通常情況下,建筑結(jié)構(gòu)抗震性能較差的建筑物會(huì)倒塌。為避免此類(lèi)情況的出現(xiàn),要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須重視結(jié)構(gòu)豎向重力荷載和側(cè)向力荷載的設(shè)計(jì)。
3 基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)
做好建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì),是保證居民人身和財(cái)產(chǎn)安全的重要措施。為此,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該基于性能結(jié)構(gòu)設(shè)抗震設(shè)計(jì)理念和承載力設(shè)計(jì)方法,合理進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì),為達(dá)成設(shè)計(jì)目的,設(shè)計(jì)人員應(yīng)做好以下方面的工作。
3.1 對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)確的劃分
設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合建筑施工要求、工程施工成本以及主客觀因素劃分建筑結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)。比如:如果施工要求較高,且工程施工成本充足,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮不同等級(jí)地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響,并依據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,確定結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)。一般情況下,公共建筑和超高型建筑結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)要高于普通建筑,并且,地震多發(fā)區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)高于普通地區(qū)。比如東北地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)普遍低于四川省,究其原因,主要是四川省位于地震帶,年平均地震次數(shù)多[2].
3.2 明確建筑結(jié)構(gòu)抗震性能水準(zhǔn)
在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)控制,嚴(yán)格遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),這是保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵。比如:設(shè)計(jì)人員在確定建筑結(jié)構(gòu)抗震性能水準(zhǔn)時(shí),應(yīng)該依據(jù)關(guān)鍵構(gòu)件、普通構(gòu)件以及耗能構(gòu)件在地震狀態(tài)下的預(yù)計(jì)損壞程度。設(shè)計(jì)人員可以結(jié)合工程實(shí)際情況,合理選擇關(guān)鍵構(gòu)件,現(xiàn)階段,以下構(gòu)件是常用的關(guān)鍵構(gòu)件:(1)底部加強(qiáng)部位的豎向構(gòu)件;(2)水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件和與其相連接的豎向支承構(gòu)件;(3)連體結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件;(4)大懸挑結(jié)構(gòu)的懸挑構(gòu)件和支承構(gòu)件;(5)腰桁架;(6)各層的長(zhǎng)短柱;(7)扭住變形大部位的構(gòu)件;(8)結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)工程具體情況認(rèn)定的結(jié)構(gòu)件。
4 結(jié)論
綜上所述,我國(guó)每年都會(huì)發(fā)生地震災(zāi)害,尤其是南方一些省份,地震頻發(fā),對(duì)當(dāng)?shù)匕l(fā)展造成了極為嚴(yán)重的影響,同時(shí)也威脅了居民的健康財(cái)產(chǎn)安全。如果建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)不合理,致使建筑倒塌,產(chǎn)生的后果不可估量。有鑒于此,文章提出建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建議,以增強(qiáng)建筑的防護(hù)能力。
參考文獻(xiàn)
[1]陳鋒。基于性能的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)[J].住宅與房地產(chǎn),2018(30):70+110.
[2]羅天娣。建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)的幾個(gè)問(wèn)題[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化,2018(14):69-70.