【摘 要】近年來(lái)我國(guó)的地震現(xiàn)象逐漸上升,地震帶給人們?yōu)碾y和痛苦。2008的汶川地震、2010年的玉樹(shù)地震、最近的雅安地震給社會(huì)以及人類(lèi)帶來(lái)了巨大的傷痛和災(zāi)難。為了使災(zāi)難最小化,我們要加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì),以達(dá)到更好保護(hù)人們生命安全和財(cái)產(chǎn)安全的目的。在建筑工程中,建筑的抗震設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)存在十分密切的聯(lián)系,建筑設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑抗震設(shè)計(jì)的根基。只有兩者共同作用才能提升建筑物的抗震性能。本文主要論述以下三個(gè)方面:建筑設(shè)計(jì)抗震概述、我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的幾個(gè)主要設(shè)計(jì)問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì);抗震設(shè)計(jì);抗震概述;現(xiàn)狀;主要問(wèn)題
引言:抗震設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中的重要組成部分,它直接關(guān)乎人類(lèi)的生命財(cái)產(chǎn)安全。建筑抗震的實(shí)踐表明,一個(gè)建筑物無(wú)論建設(shè)的多么堅(jiān)固,倘若沒(méi)有良好的建筑總體布置方案,單靠抗震構(gòu)造和結(jié)構(gòu)支撐,在面對(duì)較強(qiáng)的地震作用下很難取得良好的抗震效果。只有建筑設(shè)計(jì)和建筑抗震設(shè)計(jì)完美的結(jié)合起來(lái),建筑物的抗震性能才能得到顯著的提升。一個(gè)良好的是抗震設(shè)計(jì)是保證人類(lèi)生命安全和財(cái)產(chǎn)安全的有效方式。為了給人類(lèi)建造一個(gè)安全、穩(wěn)定的生活環(huán)境,必須將建筑設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)很好地結(jié)合起來(lái),最大限度的發(fā)揮兩者之間的優(yōu)勢(shì),在地震時(shí)使災(zāi)難損失最小化。
一、建筑設(shè)計(jì)抗震概述
建筑設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑的核心,但是考慮到抗震需求,在總體中還是起著關(guān)鍵的主導(dǎo)作用。建筑設(shè)計(jì)一旦被確定,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在原則上就只有遵循建筑設(shè)計(jì)的要求。在整體的建筑中,建筑師的考慮也是很關(guān)鍵的,建筑師如果能把抗震的要求提前考慮到建筑的初步設(shè)計(jì)方案當(dāng)中,再加上結(jié)構(gòu)工程師對(duì)建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的規(guī)劃整合及布置,就能使建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)與建筑的硬度都能達(dá)到抗震的效果,這樣就能提高和完善建筑結(jié)構(gòu)中的抗震性能與承載力。相反的是,建筑設(shè)計(jì)師如果沒(méi)有把抗震要求很完善的考慮到建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中,那么在所有建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中都會(huì)遇到很多困難,建筑設(shè)計(jì)會(huì)阻礙結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)與布置,最后導(dǎo)致整個(gè)建筑設(shè)計(jì)的不合理。有時(shí)為了實(shí)現(xiàn)抗震承受力在結(jié)構(gòu)中的作用,就不得不增加材料與配件的用量,從而造成投資浪費(fèi)。[1]
二、建筑抗震設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀
雖然建筑抗震設(shè)計(jì)在我國(guó)近幾年的建筑領(lǐng)域中已被廣泛的應(yīng)用,并得到了很好的發(fā)展,但是其中仍然存在很多的問(wèn)題,比起西方發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)在抗震設(shè)計(jì)方面還是存在著較大的缺陷,并發(fā)展遲緩。在抗震設(shè)計(jì)上,雖然引用了西方國(guó)家抗震設(shè)計(jì)的要領(lǐng),采納了很多西方先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和思想,但還是不能夠處理好抗震設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)之間的關(guān)系,這就體現(xiàn)出我國(guó)沒(méi)能從實(shí)際出發(fā),結(jié)合本國(guó)實(shí)情進(jìn)行理論技術(shù)的研發(fā)。主要存在的缺陷表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
2.1對(duì)于建筑抗震設(shè)計(jì)缺乏先進(jìn)的理論知識(shí)作為指導(dǎo)和對(duì)地震檢驗(yàn)的實(shí)際考察。我國(guó)在地質(zhì)地震的探測(cè)不夠精確,在防止,預(yù)測(cè),研究時(shí)不能深入其中,對(duì)于防范地震的方法也是極其不科學(xué)的。所以,我國(guó)在抗震設(shè)計(jì)方面缺乏完善的理論依據(jù)和科學(xué)依據(jù),導(dǎo)致不能融入建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中去。[2]
2.2沒(méi)有從實(shí)際出發(fā),雖然設(shè)計(jì)立足于固定參數(shù),但卻不能深入了解建筑抗震設(shè)計(jì),只能依靠計(jì)算設(shè)計(jì)而定。并且以一定的力學(xué)等參數(shù)做出規(guī)格,比如,我國(guó)地震設(shè)計(jì)研究出,統(tǒng)一把2.81規(guī)定為地震的降級(jí)系數(shù),并將小震也賦予固定統(tǒng)計(jì)的意義中。而在一些建筑結(jié)構(gòu)中,地震設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)截面承載能力設(shè)計(jì)和變形的檢驗(yàn)計(jì)算大多數(shù)都是沿用小震的系數(shù)進(jìn)行的,所以,一定要更具實(shí)情進(jìn)行。在設(shè)計(jì)中,如果對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不深入研究與探索,做到細(xì)節(jié)與設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)運(yùn)作就非常的難了。
三、建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的幾個(gè)主要設(shè)計(jì)問(wèn)題
3.1建筑體型設(shè)計(jì)問(wèn)題。建筑體型主要包括兩個(gè)方面:建筑的平面形狀和主體的空間形狀。據(jù)以往的地震資料顯示,平面形狀越復(fù)雜的地方受地震影響越劇烈,比如平面上的凹進(jìn)和外凹、不對(duì)稱(chēng)的側(cè)翼布置等。汶川地震就出現(xiàn)了很多這樣的震例,規(guī)則簡(jiǎn)單的平面形狀建筑在地震中的受損情況相對(duì)輕微,有的甚至完好無(wú)損。不規(guī)則形狀復(fù)雜的建筑物在地震時(shí)都會(huì)遭受?chē)?yán)重的損害。尤其是在建筑結(jié)構(gòu)剛發(fā)生突變的部位更易產(chǎn)生破壞。所以,在對(duì)建筑體型進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡可能地使平面和空間的形狀簡(jiǎn)潔、規(guī)則;在平面形狀上,矩形、圓形、扇形、方形等對(duì)抗震來(lái)說(shuō)都是較好的體型。盡可能少做外凸和內(nèi)凹的體型以及不對(duì)稱(chēng)的側(cè)翼和過(guò)長(zhǎng)的伸翼。在保證外觀漂亮的同時(shí)也要保證建筑物的安全性。與此同時(shí),在體型布置方面要保證建筑結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量均勻的分布開(kāi)來(lái),這樣能夠避免因體型不對(duì)稱(chēng)所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。[3]
3.2、建筑豎向布置設(shè)計(jì)對(duì)抗震的作用。建筑的豎向布置設(shè)計(jì)問(wèn)題在建筑設(shè)計(jì)中主要反映在建筑沿樓層結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布設(shè)計(jì)上。不管是單層建筑,還是高層建筑或是超高層建筑,這個(gè)問(wèn)題都是特別嚴(yán)重的。在對(duì)建筑進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),由于使用功能的不同,可能會(huì)出現(xiàn)上下相鄰樓層的墻體不連續(xù)、墻體不對(duì)稱(chēng)、柱子不對(duì)稱(chēng)等問(wèn)題,導(dǎo)致地震力的傳遞受阻;抗震用的剪力墻設(shè)置不能直通到底層、剪力墻布置嚴(yán)重不對(duì)稱(chēng)或數(shù)量太少;還有一些建筑為了增大其使用面積,將一部分隔墻打掉,造成墻體的承載力大大縮小。所有的這些布置都會(huì)給建筑物的扭轉(zhuǎn)力帶來(lái)不同的影響,甚至直接破壞了房屋的承載力。據(jù)有關(guān)地震危害資料顯示,建筑物豎向樓層剛度的過(guò)大變化,將會(huì)給建筑物帶來(lái)很多不利的作用,對(duì)抗震性能有極大的損害。因此,在對(duì)建筑進(jìn)行豎向布置設(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮這些布置帶給建筑物扭轉(zhuǎn)力的影響。
3.3、建筑平面布置設(shè)計(jì)對(duì)抗震的作用。在建筑設(shè)計(jì)中,建筑物的平面布置是至關(guān)重要的,它的設(shè)計(jì)直接決定建筑的使用要求和使用功能。由于建筑物存在不同的使用功能,每個(gè)樓層的功能不同導(dǎo)致樓層的布置存在很大的差異,墻體與柱子分布的不協(xié)調(diào)、不對(duì)稱(chēng),導(dǎo)致在地震時(shí)建筑物產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)作用,建筑平面上的墻體的布置不均勻等現(xiàn)象都是對(duì)抗震很不利。一些建筑物,由于它將剛度很大的電梯井筒放置在建筑平面的拐角或者旁側(cè),導(dǎo)致在地震中靠電梯一側(cè)的建筑物受到嚴(yán)重的損壞。這是因?yàn)殡娞菥簿哂芯薮蟮目箓?cè)力剛度,吸引了地震作用的主要部分。還有一些建筑物,在平面布置上一側(cè)的墻體很少,而另一部分的墻體有很多,這就導(dǎo)致平面布置不對(duì)稱(chēng),質(zhì)量分布也偏心,使的結(jié)構(gòu)的受力不協(xié)調(diào),給建筑物的局部墻體帶來(lái)破壞。有的建筑平面布置上,時(shí)常會(huì)出現(xiàn)內(nèi)隔墻不對(duì)齊,在地震時(shí)導(dǎo)致剛度發(fā)生突變和地震力傳遞受阻,給抗震帶來(lái)不利的影響。建筑平面布置是建筑抗震設(shè)計(jì)的重要組成部分,在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡可能做到剛度分布均勻,對(duì)稱(chēng)協(xié)調(diào),避免發(fā)生扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。在對(duì)建筑平面布置進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該更多的為結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的合理布置創(chuàng)造良好的條件,讓建筑結(jié)構(gòu)抗震需求和建筑使用功能完美的結(jié)合起來(lái),最大限度的發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震中的作用。[4]
四、結(jié) 語(yǔ):建筑設(shè)計(jì)是建筑抗震設(shè)計(jì)的重要組成部分,他們兩者之間具有相輔相成的密切關(guān)系。一個(gè)優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計(jì)離不開(kāi)建筑設(shè)計(jì)這個(gè)大基礎(chǔ),優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計(jì)一定是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)的的完美結(jié)合下完成的。因此。若想提升建筑物的抗震性能必須將建筑設(shè)計(jì)和建筑抗震設(shè)計(jì)完美的結(jié)合起來(lái)。只有這樣才能給人類(lèi)建設(shè)一個(gè)安全而又穩(wěn)定的生活環(huán)境。
【參考文獻(xiàn)】
[1]郭玉陽(yáng),試述建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則與方式[J].中小企業(yè)方面的管理與科技,2011
[2]木建強(qiáng),高層建筑結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制[J].山西建筑,2011
[3]韋定國(guó),抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].武漢理工大學(xué)出版社,2012
[4]蔣新梅,論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之經(jīng)??措y題的研究[J].四川建材,2010