邵李娜，華全慶

（1.菏澤市地震監(jiān)測(cè)中心，山東 菏澤274000；2.山東中慧咨詢管理有限公司，山東 菏澤274000）

1 引言

為保證高層建筑用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全，必須選擇合理的抗震設(shè)計(jì)方法，提高高層建筑的抗震效果。由于高層建筑會(huì)在不同區(qū)域進(jìn)行建設(shè)，各地的地質(zhì)構(gòu)造、水文條件等都會(huì)存在較大差異，而且地震災(zāi)害的隨機(jī)性較大，若不能保證高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的合理性，必然會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果。因此，必須充分考慮高層建筑結(jié)構(gòu)形式及內(nèi)部的各項(xiàng)變化，采取有效措施預(yù)防可能存在的問題，選擇合理的方法進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)概述

高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需要根據(jù)地區(qū)地震災(zāi)害狀況及建筑工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對(duì)建筑整體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布置，能夠有效應(yīng)對(duì)地震災(zāi)害。在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過程中，需要充分了解建筑的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，選擇合理的建筑材料應(yīng)對(duì)外部變化，能夠在合理范圍內(nèi)應(yīng)對(duì)地震災(zāi)害的不確定性。要注意的是，高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)不能只考慮計(jì)算結(jié)果，要以建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)，并經(jīng)過抗震檢驗(yàn)來明確相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法，解決高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中存在的問題[1]。

3 菏澤地區(qū)高層建筑抗震性能設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的問題

3.1 用戶抗震意識(shí)問題

城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，改變了人們的居住條件和物質(zhì)生活條件，具備改善高層建筑的抗震設(shè)防條件的能力。但是在菏澤當(dāng)?shù)?，受多種因素影響，不少高層建筑用戶缺乏必要的抗震意識(shí)，加之地震災(zāi)害發(fā)生的頻率較低，多數(shù)人員未受到相應(yīng)影響，相關(guān)意識(shí)和觀念嚴(yán)重缺乏，不少高層建筑甚至出現(xiàn)只考慮基本抗震，更加注重成本控制，這嚴(yán)重影響高層建筑的抗震性能。

3.2 城市建筑規(guī)劃不科學(xué)

不少區(qū)域的高層建筑場(chǎng)地選擇缺乏必要的規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)于活動(dòng)斷層、軟弱土層等危險(xiǎn)地區(qū)或抗震不利的區(qū)段要提前規(guī)劃，以免因地基選擇等存在隱患，造成地基失效，進(jìn)而影響高層建筑的抗震性能，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重的安全問題。加之各類防震、規(guī)劃編制不完善，各類特殊建筑結(jié)構(gòu)規(guī)定不細(xì)致，建設(shè)管控不能嚴(yán)格落實(shí)，這都會(huì)造成高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能差[2]。

3.3 技術(shù)資源匱乏

高層建筑施工過程中，現(xiàn)場(chǎng)施工人員、技術(shù)人員、管理人員缺乏必要的抗震常識(shí)，僅依托多年經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，造成高層建筑質(zhì)量、抗震設(shè)施的利用上存在較大問題。因此，必須避免因現(xiàn)場(chǎng)人員素質(zhì)、裝備水平、材料質(zhì)量等因素，致使高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)出現(xiàn)隱患，無法真正發(fā)揮出高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震作用。

4 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)問題的解決措施

4.1 針對(duì)不同階段采取有效措施

在高層建筑可行性方案研究期間，提出有效的勘察要求及標(biāo)準(zhǔn)，通過相應(yīng)的比選分析，勘察單位提出選址建議。結(jié)合擬建區(qū)域的地形、地貌、地質(zhì)等條件對(duì)場(chǎng)地地層等工程地質(zhì)條件進(jìn)行掌握，重點(diǎn)關(guān)注不良地質(zhì)作用下可能造成的災(zāi)害問題[3]。

在高層建筑初步設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行相對(duì)細(xì)致的勘察，了解擬建場(chǎng)地的地質(zhì)構(gòu)造、地層結(jié)構(gòu)、巖土工程特性、地下水埋藏條件；明確不良地質(zhì)作用的成因、分布、規(guī)模、發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合相關(guān)資料評(píng)價(jià)場(chǎng)地的穩(wěn)定性，了解高層建筑地基基礎(chǔ)類型，分析評(píng)價(jià)水土對(duì)建筑材料的腐蝕性等。

在施工圖設(shè)計(jì)階段，應(yīng)對(duì)工程項(xiàng)目提出最為詳細(xì)的勘察要求，對(duì)建筑地基的巖土工程進(jìn)行評(píng)價(jià)，了解包括巖土性質(zhì)、均勻性、地基類型、基礎(chǔ)形式、地基處理、基坑支護(hù)、工程降水和不良地質(zhì)作用的防治狀況，著重查看不良地質(zhì)作用趨勢(shì)和危害程度，據(jù)此提出完善的整治方案或建議。

4.2 保證建筑結(jié)構(gòu)的整體性

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需要采取有效措施確保建筑內(nèi)部形成塑性鉸，保證在地震災(zāi)害當(dāng)中盡可能提升建筑結(jié)構(gòu)的完整性。在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，為減少由于缺乏延性剪切的破壞問題，多采用“強(qiáng)剪弱彎”的措施來處理構(gòu)件，相較于非抗震抗剪破壞構(gòu)件問題來說，地震作用下的剪切破壞是有很大變化的。延性是高層建筑極其重要的抗震性質(zhì)，要想通過有效的抗震設(shè)計(jì)來保證結(jié)構(gòu)延性，需要明確延性影響因素，對(duì)于梁柱等構(gòu)件，可以通過控制受拉鋼筋配筋率來保證，最終提升建筑結(jié)構(gòu)的整體性。

4.3 合理選擇建筑材料

高層建筑工程建設(shè)期間，所需的建筑材料總量大、種類多，其選擇需綜合考慮多方因素，以提升高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。在高層建筑施工過程中，所選擇的建筑材料要滿足現(xiàn)場(chǎng)工程建設(shè)狀況，并針對(duì)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、環(huán)境進(jìn)行綜合考慮，選擇滿足抗震要求的施工材料，特別是在地震災(zāi)害多發(fā)區(qū)域，要使用復(fù)合材料進(jìn)行設(shè)計(jì)，維持高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)，減少建筑整體重量，以達(dá)到抵御地震災(zāi)害的目標(biāo)[4]。

4.4 優(yōu)化高層建筑抗震結(jié)構(gòu)形式

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精密性較差，需要對(duì)抗震結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行優(yōu)化。關(guān)注高層建筑地基的夯實(shí)狀況，在進(jìn)行地基穩(wěn)定前，要明確高層建筑的高度、面積，確保地基能夠承載建筑整體。通過梁柱節(jié)點(diǎn)加固、抗震墻設(shè)置等措施應(yīng)對(duì)水平剪應(yīng)力。在此基礎(chǔ)上合理選擇結(jié)構(gòu)方案，選擇合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，滿足高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求及成本經(jīng)濟(jì)性要求。保證高層建筑結(jié)構(gòu)形式、體系切實(shí)可行，相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要具有明確的受力構(gòu)件和力學(xué)傳遞路徑，對(duì)結(jié)構(gòu)平面、空間的布置要盡量簡(jiǎn)單，在方案設(shè)計(jì)期間要綜合考慮高層建筑工程實(shí)際情況以及現(xiàn)場(chǎng)的施工工藝技術(shù)等因素的影響。

5 結(jié)語

地震會(huì)給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來較為嚴(yán)重的危害，為降低地震對(duì)建筑的破壞作用，在開展建筑設(shè)計(jì)工作過程中，必須采取有效措施進(jìn)行合理的抗震設(shè)計(jì)?？紤]建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，深入了解高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，熟悉相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，努力提高高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量，確保高層建筑整體建設(shè)質(zhì)量及安全性。