靳曉燕

(山東職業(yè)學(xué)院土木系,山東 濟(jì)南 250104)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,我國(guó)的建筑行業(yè)也得到了極速的發(fā)展,其中最典型的就是超限高層建筑的廣泛出現(xiàn)。超限高層建筑工程與其他的普通工程相比,不僅房屋的高度以及工程施工的復(fù)雜度已經(jīng)超出了我國(guó)對(duì)于建筑工程的相關(guān)規(guī)定,同時(shí)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)中抗震要求也有很大的不同。目前,我國(guó)對(duì)于超限高層建筑工程的抗震結(jié)構(gòu)的具體要求依舊是按照《超限高層建筑工程抗震設(shè)防管理規(guī)定》具體執(zhí)行的。但是在相關(guān)規(guī)定當(dāng)中,對(duì)于具體結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)卻沒有進(jìn)行明確的規(guī)定,而就目前普通的抗震設(shè)計(jì)已經(jīng)不能夠滿足超限高層的建筑結(jié)構(gòu),同時(shí)對(duì)于基于性能的抗震設(shè)計(jì)已經(jīng)在超限高層建筑中被進(jìn)行廣泛的應(yīng)用[1]?；谛阅艿目拐鹪O(shè)計(jì),其理念最早是由美國(guó)的科學(xué)家以及工程師提出來(lái)的,其最早在橋梁的抗震設(shè)計(jì)中進(jìn)行應(yīng)用。之后逐漸被廣泛應(yīng)用在高層建筑中,其主要的思想理念就是,能夠滿足被設(shè)計(jì)的建筑物在進(jìn)行使用的期間內(nèi)的預(yù)定功能或者是性能達(dá)到目標(biāo)要求。

1 超限高層建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)與常規(guī)抗震設(shè)計(jì)的比較

1.1 設(shè)防目標(biāo)

常規(guī)的抗震設(shè)計(jì),其主要遵循小地震發(fā)生建筑物不壞,中地震發(fā)生建筑物可以修復(fù),而大地震發(fā)生建筑不會(huì)發(fā)生倒塌的原則,常規(guī)的抗震對(duì)于小型地震有明確的性能指標(biāo),對(duì)于發(fā)生大型地震也有明確的位移指標(biāo),并按照設(shè)防的目標(biāo)分為甲乙丙丁四類?；谛阅艿目拐鹪O(shè)計(jì),其在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,依照建筑的使用功能以及遭遇地震的等級(jí),對(duì)于預(yù)期的性能目標(biāo)提出了許多種,大致包括：結(jié)構(gòu)的、非結(jié)構(gòu)的、設(shè)施的等各種各樣的性能指標(biāo),其具體的預(yù)期性能目標(biāo)由建筑的業(yè)主進(jìn)行選擇[2]。

1.2 實(shí)施方法

對(duì)于常規(guī)的抗震設(shè)計(jì)一般都是按照相關(guān)的指令性、處方形式等具體規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)的,主要是依賴于結(jié)構(gòu)布置概念進(jìn)行設(shè)計(jì)、對(duì)小型地震應(yīng)對(duì)彈性進(jìn)行設(shè)計(jì)、以及對(duì)大型地震發(fā)生變形的程度進(jìn)行驗(yàn)算,從而將其作為預(yù)期宏觀的設(shè)防目標(biāo)[3]?；谛阅艿目拐鹪O(shè)計(jì),除了需要滿足常規(guī)抗震設(shè)計(jì)的要求外,還需要對(duì)能夠符合預(yù)期性能的相關(guān)要求進(jìn)行論述,主要包括對(duì)結(jié)構(gòu)體系、抗震措施等進(jìn)行一定的試驗(yàn),并要經(jīng)過專門評(píng)估的進(jìn)行確認(rèn)。

1.3 工程應(yīng)用

常規(guī)的抗震設(shè)計(jì),目前在我國(guó)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,同時(shí)設(shè)計(jì)人員對(duì)其經(jīng)濟(jì)熟練掌握。對(duì)建筑工程的高度以及規(guī)則等具有明確的限制,存在一定的局限性,對(duì)于新技術(shù)、新材料以及新結(jié)構(gòu)的發(fā)展具有阻礙作用?；谛阅艿目拐鹪O(shè)計(jì),目前在我國(guó)來(lái)說,適用范圍比較小,設(shè)計(jì)人員對(duì)其掌握程度不高,對(duì)其進(jìn)行采用存在一定的危險(xiǎn)性。但是基于性能抗震設(shè)計(jì)的提出,使超限高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了可能性,對(duì)于技術(shù)的創(chuàng)新以及進(jìn)步具有積極地作用。

2 超限高層建筑工程抗震設(shè)計(jì)的主要原則

2.1 符合三水準(zhǔn)的檢查標(biāo)準(zhǔn)

超限高層建筑在具體的抗震設(shè)計(jì)中,只有遵循以下原則,才能夠滿足相應(yīng)的規(guī)定要求：①對(duì)建筑工程進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的過程中或者是工程建設(shè)完成之后,如果發(fā)生小型地震,建筑工程不需要進(jìn)行任何處理,就可以進(jìn)行正常的使用；②如果發(fā)生中級(jí)地震,建筑功能的相關(guān)功能仍舊能夠進(jìn)行維持,同時(shí)建筑所遭受的損害只要經(jīng)過相應(yīng)的修復(fù)正常,就可以進(jìn)行正常的使用；③如果發(fā)生大地震時(shí),建筑工程不會(huì)出現(xiàn)大面積的坍塌現(xiàn)象,這就不會(huì)因建筑坍塌而給周邊的住戶帶來(lái)安全威脅。

2.2 設(shè)計(jì)力的求取要具體

對(duì)于建筑工程設(shè)計(jì)進(jìn)行開展的時(shí)候,主要分為以下兩階段：第一階段,對(duì)于建筑自身所具備的彈性,需要精確到小地震的影響下,同時(shí)建筑自身所具有的強(qiáng)度需要滿足地震作用所能夠達(dá)到的強(qiáng)度[4]。因此,對(duì)于超限高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,應(yīng)該對(duì)建筑截面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行考慮,從而使建筑的抗震能力能夠得到有效的提升；第二階段,最重要的對(duì)建筑自身彈性進(jìn)行設(shè)計(jì),當(dāng)建筑自身具備一定的抗震性時(shí),當(dāng)發(fā)生地震時(shí),建筑就能夠發(fā)揮自身的抗震性,從而大大減少建筑發(fā)生坍塌的幾率。

2.3 強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁原則

對(duì)于超限高層建筑工程在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)該遵循強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁的原則,在對(duì)建筑工程進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的過程中,通過對(duì)建筑抗震性能的考慮,從而使建筑結(jié)構(gòu)能夠更加趨向于合理化,與此同時(shí),對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度不斷地進(jìn)行增強(qiáng),也可以使超限高層建筑工程的抗震性能得到有效提升。

3 超限高層建筑基于性能抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1 保障建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

對(duì)于高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,首先設(shè)計(jì)的相關(guān)的工作人員需要對(duì)建筑物的性能進(jìn)行結(jié)合考慮,并根據(jù)高層建筑在實(shí)際使用中所要滿足的需求,以及設(shè)計(jì)的相關(guān)功能進(jìn)行科學(xué)、合理的考慮,以此對(duì)建筑工程的平面進(jìn)行規(guī)劃。與此同時(shí),高層建筑的設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的地理因素進(jìn)行考慮,并將業(yè)主的需求作為重點(diǎn)對(duì)相關(guān)工作進(jìn)行完善。對(duì)于超限高層建筑而言,其在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候最重要的就是滿足以上要求,因此,在具體設(shè)計(jì)以及實(shí)際施工階段,最重要的就是需要保證建筑的扭轉(zhuǎn)剛度不能夠超過規(guī)定的設(shè)計(jì)要求,同時(shí)還需要盡可能的防止結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)而影響到建筑物的抗震性以及安全性。除此之外,還需要注意的就是對(duì)于超限高層建筑物的結(jié)構(gòu),一定要保證其結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性以及均勻性,這就要求對(duì)于剪力墻的布置要更加的合理,不僅能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)建筑物結(jié)構(gòu)中存在的弱點(diǎn),同時(shí)還能夠防止出現(xiàn)特殊情況時(shí)建筑結(jié)構(gòu)受到損壞,或者是坍塌。同時(shí),對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說,其自身的素質(zhì)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)安全性以及抗震性具有重要的影響,這就需要不斷加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的自身素質(zhì),并對(duì)發(fā)生地震時(shí)建筑物所要面臨的抗震性,以及實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析,當(dāng)建筑物面臨應(yīng)力變化時(shí),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)就不會(huì)受到嚴(yán)重的影響,并且這種影響會(huì)逐漸降低。

3.2 嚴(yán)格控制層間位移

在對(duì)超限高層建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,需要對(duì)基于性能設(shè)計(jì)進(jìn)行全方位的考慮,不僅要考慮到工程施工的價(jià)格體系以及對(duì)施工材料的選擇,同時(shí)還需要特別注意建筑工程的高度比以及對(duì)于位移的掌控。對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生位移時(shí)最關(guān)鍵的影響就是對(duì)平面規(guī)劃的科學(xué)性與合理性,因此,對(duì)于工程的平面規(guī)劃的科學(xué)性要不斷地進(jìn)行加強(qiáng),從而更好的控制層間發(fā)生位移。此外,還需要結(jié)合實(shí)際工程狀況進(jìn)行考慮,使設(shè)計(jì)能夠更加科學(xué)的完成,使超限高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及抗震性得到進(jìn)一步的保證,從而使超限高層建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)能夠得到更好的發(fā)揮。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,現(xiàn)代的工程建設(shè)得到了飛速的發(fā)展,土地資源也隨之逐漸變得稀缺,城市的為了容納更多的人口,城市的建筑逐漸向著縱向發(fā)展,超高層建筑越來(lái)越多,因此對(duì)超限高層建筑結(jié)構(gòu)基于性能進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)對(duì)建筑工程施工具有重要的影響,同時(shí)對(duì)建筑自身的安全性也具有著決定性的影響。與此同時(shí),對(duì)相關(guān)建筑設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)的要求也逐漸增高。總之,為了保障超限高層建筑設(shè)計(jì)的安全性,最重要的就是對(duì)性能抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行加強(qiáng)。

[1]楊閆.超限高層建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)的研究[J].黑龍江科技信息,2014,(7)：204．

[2]周寶學(xué).芻議高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用策略[J].江西建材,2016(12)：52．

[3]賀志文.某超限高層建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)[J].新材料新裝飾,2014,(3)：416-417,372．

[4]張文灝.超限高層建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)問題分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向(上),2015(9)：187-188．