錢波 孟敏婕
摘要:最近幾年以來我國時常發(fā)生地震災(zāi)害,如近期的雅安地震就給百姓與社會帶來了災(zāi)難性的的影響。所以說,要深入確保我國居民的財產(chǎn)安全與生命安全的話,就必須做好建筑的抗震設(shè)計工作。實際上,在建筑行業(yè)內(nèi),抗震設(shè)計與建筑設(shè)計二者之間有著十分緊密的聯(lián)系,要想做好整個建筑的抗震設(shè)計工作,就必須夯實建筑設(shè)計這一基礎(chǔ),其關(guān)乎到整個建筑的抗震性能。在本文中筆者將針對抗震設(shè)計與建筑設(shè)計間的聯(lián)系進行說明與分析,并以此為切入點對當(dāng)前我國建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的發(fā)展情況展開闡釋,給出我國建筑抗震設(shè)計需要堅持的原則,最后全方位地剖析建筑設(shè)計過程中抗震設(shè)計的重點及其需要重視的問題。
關(guān)鍵詞:抗震設(shè)計;建筑設(shè)計;重要作用
前言:
在建筑設(shè)計中抗震設(shè)計的呈現(xiàn)既關(guān)系到社會經(jīng)濟的發(fā)展及社會的穩(wěn)定情況,又關(guān)系到民生,而在設(shè)計房屋建筑結(jié)構(gòu)的時候主要要對建筑的承載力、建筑部件的性能設(shè)計規(guī)劃、高度及其整體結(jié)構(gòu)等諸多因素進行仔細(xì)考慮、設(shè)計,其要求要基于總體規(guī)劃及構(gòu)件規(guī)劃之上不僅要有極具欣賞性的美學(xué)價值,還要充分符合居民生產(chǎn)安全、生活安全的要求。因此,在強化房屋建設(shè)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計的時候,務(wù)必要把建筑的整體布局、房屋的結(jié)構(gòu)體系的選取以及地基等諸多建設(shè)方面的因素納入考慮范圍,其對專業(yè)性與技術(shù)性有著高要求。
一、建筑抗震設(shè)計的現(xiàn)狀
雖然我國近年來在建筑抗震設(shè)計領(lǐng)域有了長足的發(fā)展,但是,相比西方發(fā)達國家而言,發(fā)展緩慢,尤其是在抗震設(shè)計上,沒有能夠正確的處理好建筑設(shè)計和抗震設(shè)計的關(guān)系,雖然引進了一些西方歐美抗震設(shè)計理念,但缺乏符合本國實際的理論技術(shù)創(chuàng)新。很大方面存在著缺陷,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.1建筑抗震設(shè)計中缺乏科學(xué)規(guī)范的理論指導(dǎo),缺乏實際經(jīng)驗的積累我國對地質(zhì)地震的認(rèn)識尚不夠完善,對地震的成因,預(yù)測,防治研究不夠深入,地震防治規(guī)范不夠科學(xué)。因此,在進行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時候,缺乏一定的科學(xué)依據(jù),或依據(jù)的是不完善的理論。因此,難以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中完美融合防震設(shè)計理念。
1.2沒有從實際出發(fā)
建筑抗震設(shè)計中,設(shè)計立足于固定參數(shù),而忽視了實際情況,設(shè)計完全依據(jù)“計算設(shè)計”完成。而且將一定的地震或力學(xué)參數(shù)做出固定的規(guī)范,比如,在我國地震設(shè)計研究中,把地震的降級系數(shù)統(tǒng)一規(guī)定為2.81,將小震賦予固定統(tǒng)計意義。而小震多用于結(jié)構(gòu)設(shè)計中,結(jié)構(gòu)截面承載能力設(shè)計和變形的檢驗計算,需要依據(jù)一定的實際情況而行的。
設(shè)計中,沒有能夠深入研究地震對建筑結(jié)構(gòu)破壞的層次和順序,難以做到重視主體的設(shè)計而兼顧細(xì)節(jié)問題。沒有能根據(jù)實際情況靈活變通的運用抗震設(shè)計準(zhǔn)則。
1.3設(shè)計探討不夠深入
設(shè)計中,沒有能夠深入研究地震對建筑結(jié)構(gòu)破壞的層次和順序,難以做到重視主體的設(shè)計而兼顧細(xì)節(jié)問題。沒有能根據(jù)實際情況靈活變通的運用抗震設(shè)計準(zhǔn)則。
二、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
2.1嚴(yán)格遵循規(guī)范
我國的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要遵循中華人民共和國GB5001 12010建筑抗震設(shè)計規(guī)范。辯證靈活運用其中抗震設(shè)計原則,嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計施工標(biāo)準(zhǔn),借鑒其中經(jīng)驗,結(jié)合房建本地實際,科學(xué)設(shè)計。
2.2 要堅持實施多級防震措施
傳統(tǒng)房建結(jié)構(gòu)多采取的是三級設(shè)防措施,即小震不壞、中震可修、大震不倒。但在新的時期,房建結(jié)構(gòu)必須是采取的多級設(shè)防模式,保護建筑主體抗震能力,減輕經(jīng)濟損失,使得建筑抗震中更加安全。
2.3將概念設(shè)計理論和基于性能的設(shè)計理論相結(jié)合
結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計施工地的具體實際情況,做出科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)勘探,掌握第一手資料,綜合分析考慮,做出最具優(yōu)勢的戰(zhàn)略設(shè)計組合。
三、建筑結(jié)構(gòu)抗震性能分析
建筑設(shè)計對建筑抗震起重要的基礎(chǔ)作用。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計難以對建筑設(shè)計有很大的改動,建筑設(shè)計已經(jīng)初步形成了,建筑結(jié)構(gòu)就必須按照原則服從建筑設(shè)計的要求。設(shè)計師在建筑方案能夠全面的考慮到抗震設(shè)計的要求,那么結(jié)構(gòu)設(shè)計人員按照建筑方案對結(jié)構(gòu)部件進行科學(xué)、合理的布置,保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量與結(jié)構(gòu)剛度均勻分布,結(jié)構(gòu)受力和結(jié)構(gòu)變形共同協(xié)調(diào),提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能和抗震承載能力:如果建筑方案沒有考慮到抗震的要求,直接給結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計帶來更大的難題,建筑布局設(shè)計限制結(jié)構(gòu)抗震布局設(shè)計。為了進一步提高結(jié)構(gòu)部件抗震承載能力,就必須增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面面積,這樣又會造成很多不必要的浪費。所以,在建筑抗震設(shè)計的過程中建筑單位要對建筑體型設(shè)計、建筑平面布置設(shè)計、屋頂建筑抗震設(shè)計等問題加以關(guān)注。
針對結(jié)構(gòu)非線性反應(yīng)的非線性時程分析法(非線性動力反應(yīng)分析),經(jīng)歷了從建立在層模型或單列梁柱模型上的方法到建立在截面多彈簧模型上的方法,再到建立在截面纖維滯回本構(gòu)規(guī)律的纖維模型法,這使得模擬的準(zhǔn)確程度不斷提高。其基本思路是通過一系列數(shù)值方法來建立和求解動力方程,從而得到結(jié)構(gòu)各個時刻的反應(yīng)量。但對地震特點和結(jié)構(gòu)特性的假設(shè),使其結(jié)果存在不確定性,其主要價值是用來考察地震作用下普遍的而非特定的反應(yīng)規(guī)律,以及對抗震設(shè)計后的結(jié)構(gòu)進行校核分析,評估其抗震性能。
四、建筑設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的幾個主要設(shè)計問題
4.1建筑體型設(shè)計問題
建筑體型包括建筑的平面形狀和立體的空間形狀的設(shè)計。在建筑體型的設(shè)計中,應(yīng)盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規(guī)則,在平面形狀上,矩形、圓形、方形等對抗震來說,都是較好的體型。在建筑設(shè)計中,為了建筑立面美觀和藝術(shù)上的創(chuàng)意,復(fù)雜的建筑體型是難以避免的,但是,在設(shè)計時一定要把建筑藝術(shù)、建筑使用功能同結(jié)構(gòu)抗震安全很好地結(jié)合起來??梢圆扇◇w型的組合設(shè)計來解決建筑體型設(shè)計問題。
4.2 建筑平面布置設(shè)計問題
建筑物的平面布置在建筑設(shè)計中是十分重要的部分,它直接反映建筑的使用功能和要求,同時它與建筑抗震關(guān)系很大,因此從概念上要解決的一個核心問題是,建筑平面設(shè)計上要盡可能做到使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布均勻,對稱協(xié)調(diào),避免突變,防止產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
建筑行業(yè)關(guān)系到我國的經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定,關(guān)系到國民的生命財產(chǎn)安全,加強建筑抗震設(shè)計,提高抗震能力,是促進社會和諧穩(wěn)定的客觀要求。因此實施科學(xué)合理的設(shè)計方法,科學(xué)處理建筑設(shè)計和抗震設(shè)計的關(guān)系。建筑設(shè)計是整個建筑抗震設(shè)計的重要環(huán)節(jié),二者存在著密切的聯(lián)系,共同為提高建筑整體抗震性能提供了強大的支撐。在進行建筑的抗震設(shè)計時候,必須要將建筑的建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計綜合協(xié)調(diào)起來,實現(xiàn)二者的配合,共同為建筑整體的抗震設(shè)計發(fā)揮出更強大的作用。
五、結(jié)束語
在目前,地震是一種很難以預(yù)測的嚴(yán)重自然災(zāi)害,但是為了可以避免它給人們的生活造成巨大災(zāi)難,在建筑中,工程的設(shè)計人員就必須在建筑工程的設(shè)計方面,從宏觀的整體觀念出發(fā)。在設(shè)計建筑的過程中,要綜合考慮功能技術(shù)、安全性、可靠性等諸多方面的內(nèi)容,力求更好、更快地將安全系數(shù)高、美觀、完備性好、優(yōu)質(zhì)的建筑設(shè)計建造出來,以免因發(fā)生地震災(zāi)害時給人類帶來重大的損失與災(zāi)難性的影響。
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