摘要:本文重點(diǎn)針對(duì)影響建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的因素以及建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的評(píng)估方法等內(nèi)容進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);抗震能力評(píng)估
一、影響建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的主要因素
這個(gè)因素是顯而易見(jiàn)的,但是容易被人們忽視,對(duì)于材料而言,我們要明確這樣一個(gè)道理:地震對(duì)結(jié)構(gòu)作用的大小幾乎與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量成正比。一般說(shuō)在相同條件下,質(zhì)量大,地震作用就大,震害程度就大,質(zhì)量小,地震作用就小,震害就小。所以,在建筑物的樓板、墻體、框架、隔斷、圍護(hù)墻以及屋面構(gòu)件中,廣泛采用多孔磚、硅酸鹽砌塊、陶?;炷痢⒓託饣炷涟?、空心塑料板材、瓦楞鐵等輕質(zhì)材料,將能顯著改善建筑物的抗震性能。施工質(zhì)量的影響是深遠(yuǎn)的,在整個(gè)施工過(guò)程中,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,都可能影響建筑結(jié)構(gòu)本身的抗震能力。施工中造成的材料性能和截面幾何特征在一定范圍內(nèi)變動(dòng),砂漿強(qiáng)度、混凝土澆筑質(zhì)量以及延性構(gòu)造措施在施工中的變動(dòng)等施工質(zhì)量問(wèn)題,對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)抗震性能具有重要影響。這一點(diǎn)是本文論述的關(guān)鍵,因?yàn)檫@里面的技術(shù)含量較之其他方面來(lái)說(shuō)相對(duì)大很多。建筑物如果平面布置復(fù)雜,致使質(zhì)心與剛心不重合,在地震作用下產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng),則會(huì)加劇了地震的破壞作用,海城地震和唐山地震中有不少這樣的震害實(shí)例。臺(tái)灣921地震中,一棟鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則,在水平地震作用下,結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而破壞倒塌,同時(shí)撞壞相鄰建筑上部的陽(yáng)臺(tái)??拐鹪O(shè)計(jì)中,要求結(jié)構(gòu)平面布置盡可能地使結(jié)構(gòu)的剛心和重心相一致,以減小地震作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng):對(duì)于結(jié)構(gòu)平面布置不規(guī)則的房屋應(yīng)注意偏離結(jié)構(gòu)剛心遠(yuǎn)端的抗震墻或框架柱的承載力驗(yàn)算i建筑立面應(yīng)避免頭重腳輕,結(jié)構(gòu)重心盡可能的降低:出犀面部分如屋頂?shù)呐畠簤Α⑺溟g等,由于根部與下部結(jié)構(gòu)連接薄弱,剛度突變,受鞭梢效應(yīng)影響嚴(yán)重,在地震時(shí)容易率先破壞傾倒,另外,其地震作用通過(guò)周邊的屋面結(jié)構(gòu)傳至下部結(jié)構(gòu),如屋面結(jié)構(gòu)剛度不夠時(shí),在突出屋面結(jié)構(gòu)的下部一定范圍內(nèi)破壞相對(duì)集中。抗震設(shè)計(jì)中,要求出屋面建筑部分的高度不應(yīng)過(guò)高,以減小地震時(shí)產(chǎn)生的鞭梢效應(yīng)影響。地震造成建筑物的破壞,情況是各種各樣的。①由于地震時(shí)的地面強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng),使建筑物在振動(dòng)過(guò)程中,因喪失整體性或強(qiáng)度不足或變形過(guò)大而破壞;②由于水壩倒塌、海嘯、火災(zāi)、爆炸等次生災(zāi)害所造成:③由于斷層錯(cuò)動(dòng)、山崖崩塌、河岸滑坡、地層陷落等地面嚴(yán)重變形直接造成。前兩種可以通過(guò)工程措施加以防治,而后一種情況,單靠工程措施很難達(dá)到預(yù)防目的,或者代價(jià)昂貴。因此,選擇工程場(chǎng)址時(shí),應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)勘察,搞清地形、地質(zhì)情況,挑選對(duì)建筑抗震有利、盡可能避開(kāi)對(duì)建筑抗震不利的地段,任何情況下均不得在抗震危險(xiǎn)地段上建造可能引起人員傷亡或較大經(jīng)濟(jì)損失的建筑物。
二、建筑結(jié)構(gòu)抗震能力評(píng)估方法
目前,彈塑性分析已經(jīng)成為結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分,國(guó)內(nèi)外大量地震震害教訓(xùn)表明,建于強(qiáng)震區(qū)的早期結(jié)構(gòu),土地坪澆筑時(shí)不可能完全平整,為滿足竣工驗(yàn)收要求,一般還要用水泥砂漿或細(xì)石混凝土再次找平,往往還需要20~30mm的厚度,這樣實(shí)際留給住戶的面層裝修厚度可能偏小,如果此時(shí)外門窗洞口仍按正常標(biāo)高設(shè)計(jì),常常會(huì)造成住戶二次裝修時(shí)地坪飾面與外門下檻發(fā)生咬口現(xiàn)象,既不美觀,之間留的縫隙也不便于清掃,特別是在陽(yáng)臺(tái)部位,還要考慮陽(yáng)臺(tái)面層構(gòu)造厚度及地漏找坡所需厚度,如發(fā)生咬口可能還會(huì)導(dǎo)致門窗下口滲水,因此建議宜將外門(如入戶、陽(yáng)臺(tái)門等)下檻設(shè)計(jì)標(biāo)高適當(dāng)提高,可以比室內(nèi)設(shè)計(jì)地坪完成面再提高30~50mm,就可避免上述問(wèn)題的發(fā)生。這個(gè)問(wèn)題盡管看似簡(jiǎn)單,但通過(guò)調(diào)查,存在這個(gè)問(wèn)題的樓盤不在少數(shù),希望引起同業(yè)重視,以免后患然從目前的經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念來(lái)講是合理的,但同時(shí)應(yīng)該看到剪力墻結(jié)構(gòu)體系的空間靈活性是很差的,基本上沒(méi)有發(fā)展變化的可能?;仡^再看看我國(guó)二、三十年前的老公房,現(xiàn)在恐怕沒(méi)人會(huì)認(rèn)為它可以達(dá)到現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)適用房的標(biāo)準(zhǔn)。道理是一樣的,現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)適用的房型將來(lái)未必就是戶型合理的,因?yàn)楹侠砼c否是一個(gè)相對(duì)的概念,是與人們的居住理念和社會(huì)消費(fèi)水平相關(guān)的,隨著社會(huì)生產(chǎn)力水平的不斷提高,人們對(duì)居住條件的要求也會(huì)相應(yīng)提高,而住宅建筑作為不動(dòng)產(chǎn)不可能像工業(yè)產(chǎn)品那樣過(guò)幾年就來(lái)一次全面革新,因此這就要求現(xiàn)在的設(shè)計(jì)能夠具有一定的靈活性,把“可持續(xù)發(fā)展”的概念在房型問(wèn)題上,也是最基本的問(wèn)題上具體化。
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作者簡(jiǎn)介:宋戈(1991-),男,漢,湖北赤壁,武漢紡織大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院碩士研究生在讀,研究方向:環(huán)藝。