文/張有為 大地建筑事務(wù)所(國際) 北京 100195
楊培培 北京森磊源建筑規(guī)劃設(shè)計有限公司 北京 100044
國內(nèi)建筑工程的設(shè)計技術(shù)在不斷發(fā)展,現(xiàn)代國民對于民用建筑的審美越發(fā)重視,建筑工程設(shè)計師需要考慮到國民的審美問題設(shè)計出新穎的外形設(shè)計,同時要兼顧民用建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計,這種當代背景下對相關(guān)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計人員形成一定程度的挑戰(zhàn),對于抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計技術(shù)也在不斷改革,本文基于此展開研究,希望能對抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計人員提供參考性幫助,讓民用建筑工程能夠擁有符合現(xiàn)行規(guī)范及標準的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計,促進民用建筑工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提高工程質(zhì)量。
抗震設(shè)計需要結(jié)構(gòu)工程師擁有專業(yè)抗震知識水準,雖然因?qū)I(yè)分工不同,抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計人員比建筑設(shè)計師對于抗震知識更加了解[1]?;诖司托枰拐鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計人員在對民用建筑工程的建筑物平面設(shè)計方面能夠?qū)ㄖO(shè)計師起到幫助作用,協(xié)助建筑工程師采取合理適當?shù)姆椒ㄕ{(diào)整建筑物,讓工程平面圖擁有完善的抗震功能與精致得體的外觀,讓結(jié)構(gòu)既可以達到工程中對抗震功能的需求,同時也要讓建筑結(jié)構(gòu)平面形狀簡單、對稱,減少扭轉(zhuǎn),結(jié)構(gòu)的豎向布置力求剛度變化均勻,豎向抗壓能力構(gòu)件的平面尺寸與材質(zhì)能夠自下而上適應(yīng)性縮小,防止抗側(cè)力構(gòu)件的側(cè)向剛度發(fā)生本質(zhì)變化。
工程建筑物的整體質(zhì)量與地基質(zhì)量有直接的聯(lián)系,當?shù)鼗|(zhì)量不符合施工標準時就會對工程建筑物的整體質(zhì)量造成嚴重影響,因此需要對工程施工現(xiàn)場的地質(zhì)進行嚴格的探測,首先要了解該地區(qū)的地震活動規(guī)律,收集該地區(qū)的地質(zhì)活動與地震活動的相關(guān)數(shù)據(jù),進行科學的分析與研究,對具備抗震能力的地質(zhì)區(qū)域與不穩(wěn)定的危險區(qū)域,在對施工現(xiàn)場的地質(zhì)區(qū)域進行地質(zhì)檢測時可以聘請正規(guī)的地質(zhì)探測部門[2]。尤其是頻發(fā)地震的危險區(qū)域,在地震過后不光會造成地質(zhì)結(jié)構(gòu)的損壞,也會產(chǎn)生地表的改易與地裂情況,導致地底的土壤出現(xiàn)沉降的情況,同時也會讓工程地基出現(xiàn)砂土液化、滑坡的情況,因此需要盡力規(guī)避危險的地質(zhì)區(qū)域,減少工程成本并且提高工程質(zhì)量。
在民用建筑工程的施工過程中應(yīng)當由專業(yè)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計人員合理選擇結(jié)構(gòu)體系,首先應(yīng)當對施工現(xiàn)場進行探查,其次要對地質(zhì)、工程周邊環(huán)境、建筑物的高度、抗震結(jié)構(gòu)重要程度,抗震結(jié)構(gòu)烈度,施工設(shè)備等因素進行整理,通過技術(shù)層面與科學層面的分析得出合理的抗震結(jié)構(gòu)體系,這種抗震結(jié)構(gòu)體系需要根據(jù)計算簡圖來進行計算,判斷是否合理,最終需要了解力的傳遞方式,正確的分配調(diào)節(jié)內(nèi)力,為容易遭到地震威脅的防震構(gòu)件進一步提升抗震能力,在防震結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中一定要選取最合適施工現(xiàn)場及地質(zhì)條件的防震結(jié)構(gòu)體系,通過嚴加管理與監(jiān)督,讓工程在施工過程中做好正確的防震措施,采取科學的防震結(jié)構(gòu)設(shè)計。
剪切破壞所產(chǎn)生破壞能力是不具備延伸性的,因此當抗震結(jié)構(gòu)出現(xiàn)剪切破損的部分就會喪失抗震能力。如果在抗震結(jié)構(gòu)的柱端出現(xiàn)剪切破損嚴重的情況就會讓建筑物局部或整體的抗震結(jié)構(gòu)產(chǎn)生坍塌。國內(nèi)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計人員為此研發(fā)了一種方式來解決這種問題:需要利用人力的手段來對柱端與建筑物抗震結(jié)構(gòu)的各個節(jié)點進行綜合抗剪能力的提升,這種手段會讓抗震結(jié)構(gòu)具備交叉剛性變形,防止抗震結(jié)構(gòu)其余構(gòu)件在抵抗地震的情況下遭到破壞。
通過人力的方式來提升柱端與梁端的抗彎曲能力,保證鋼筋混凝土在遭受地震期間能夠讓梁端塑性起到效果。原本梁端是剛接,當受到外力擠壓時,鋼筋被拉伸過多,梁就有可以轉(zhuǎn)動的空間,利用人力推動的調(diào)節(jié)讓地震期間最先起到作用的是梁端塑性,最晚起到作用的是柱端塑性,通過最大非線性的無疑程度?對塑性進行轉(zhuǎn)動,通過這種手段來保證框架結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)性能與塑性的基本性能,保障建筑工程的防震結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效性。
利用有效的抗震構(gòu)造措施能夠保證塑性鉸能夠產(chǎn)生強力的塑性變形能力,從而確保防震結(jié)構(gòu)整體的防震能力,對于防震結(jié)構(gòu)設(shè)計方案來說,延性能夠起到至關(guān)重要的作用,為了保障防震結(jié)構(gòu)中具備合理的延性,應(yīng)當對延性的相關(guān)影響要素展開科學有效的分析,根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)來說,延性能夠造成的影響可分為以下兩方面:一是混凝土的極度壓縮變化會對受地震影響區(qū)域的高度產(chǎn)生嚴重的影響;二是會對結(jié)構(gòu)延性造成惡劣的影響并且阻礙防震結(jié)構(gòu)的延伸性能,讓抗震結(jié)構(gòu)失去一定程度的塑性變形性能。根據(jù)以上可知需要對受控鋼筋的配筋率嚴格控制,保證受壓鋼筋的有效作用,利用提高箍筋來維持防震結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。
隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,建筑工程的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計也越發(fā)重要,不光是因為地震出現(xiàn)的頻率漸漸上升,也要保障施工工程的整體質(zhì)量。因此需要在民用建筑工程中考慮到周全嚴謹?shù)姆勒鸾Y(jié)構(gòu),保障工程施工過程中的效率與建筑物竣工后的整體質(zhì)量,本文基于此展開研究。應(yīng)當對于防震構(gòu)件的抗震性以及抗彎性進行有效調(diào)節(jié),務(wù)必保證在地震到來時能夠起到有效的減震、防震效果,從而保障居民的生命安全,并且要確保施工過程中采取先進科學的防震結(jié)構(gòu)設(shè)計手段。防止因民用建筑物內(nèi)部質(zhì)量出現(xiàn)問題引發(fā)事故,并且進一步避免地震時出現(xiàn)慘劇。