陳文煒
(廣東金輝華集團(tuán)有限公司廣州分公司,廣東廣州 510000)
抗震設(shè)計(jì)理念主要包括抗震分析和抗震措施兩個方面。在建筑工程建設(shè)中應(yīng)用抗震設(shè)計(jì)理念能夠準(zhǔn)確分析出建筑結(jié)構(gòu)受地震動力作用的影響程度,通過結(jié)構(gòu)布局、地基基礎(chǔ)加固等方式,提升建筑結(jié)構(gòu)的防震性能,保障建筑工程安全與穩(wěn)定。隨著地震災(zāi)害頻繁發(fā)生,抗震設(shè)計(jì)理念也在建筑工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,要求結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況,將抗震理念與建筑結(jié)構(gòu)相結(jié)合,提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性。
地震災(zāi)害具有突發(fā)性、不可控制性等特點(diǎn),一旦發(fā)生地震災(zāi)害,不僅會破壞建筑物體的結(jié)構(gòu),還會對人們的生產(chǎn)、生活帶來很大的影響,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和傷亡事故。而當(dāng)前階段,受科技水平和認(rèn)知程度的限制,無法提前預(yù)估出地震災(zāi)害的破壞范圍和危害程度,尤其一些偏遠(yuǎn)地區(qū),因建筑物體的防震性能不強(qiáng),很容易受到地震災(zāi)害的影響。對此,需要建筑企業(yè)在建筑工程項(xiàng)目開展中,做好建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作,增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和安全性。而貫徹落實(shí)抗震設(shè)計(jì)理念,能夠分析建筑結(jié)構(gòu)中存在的風(fēng)險(xiǎn)因素,有助于相關(guān)人員將抗震設(shè)計(jì)理論知識與建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)相結(jié)合,制定科學(xué)合理的抗震設(shè)計(jì)方案,確保建筑結(jié)構(gòu)的防震性能。在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用抗震設(shè)計(jì)理念能夠增強(qiáng)建筑物體的抗震性,減少地震災(zāi)害對建筑物體的破壞力,保證建筑物體可以正常使用。當(dāng)發(fā)生強(qiáng)烈地震時(shí),降低建筑物體結(jié)構(gòu)受地震的破壞,通過后期維修和養(yǎng)護(hù)提高建筑物體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,增強(qiáng)建筑物體的實(shí)用性,提高建筑物體的使用率,實(shí)現(xiàn)建筑物體的經(jīng)濟(jì)效益和社會效應(yīng)。同時(shí),應(yīng)用抗震設(shè)計(jì)理念合理設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu),可以優(yōu)化建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu),加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)、材料、選址、技術(shù)、布局等環(huán)節(jié)設(shè)計(jì),以免建筑物結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞,防止建筑物體發(fā)生倒塌、斷裂等問題,有效增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性,維護(hù)使用者的人身安全[1]。
(1)整體性原則。地震災(zāi)害對建筑結(jié)構(gòu)的破壞比較大,若建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,則會降低整個建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作時(shí),要堅(jiān)持整體性原則,結(jié)合建筑工程施工的實(shí)際情況,做好工程結(jié)構(gòu)各個環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)工作,注重整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間的聯(lián)系,從整體角度出發(fā),考慮到建筑物體受地震影響范圍和破壞程度,制定正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,明確設(shè)計(jì)目標(biāo),減少建筑工程的風(fēng)險(xiǎn)因素,提升整個建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果。
(2)規(guī)則性原則。絕大多數(shù)建筑企業(yè)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,只注重設(shè)計(jì)的美觀性,往往忽視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)用性和防震性,不按照建筑結(jié)構(gòu)抗震標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行盲目設(shè)計(jì),使建筑物體不具備較強(qiáng)的抗震性能,當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時(shí),容易造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和風(fēng)險(xiǎn)后果。要求堅(jiān)持設(shè)計(jì)規(guī)則性原則,了解建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn),尤其在建筑垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)加強(qiáng)抗側(cè)移剛度設(shè)計(jì),確保建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)符合建筑工程建設(shè)要求。
(3)剛性設(shè)計(jì)原則。建筑結(jié)構(gòu)剛性是影響抗震設(shè)計(jì)效果的關(guān)鍵性因素,在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,應(yīng)注重建筑結(jié)構(gòu)剛性設(shè)計(jì),保證建筑結(jié)構(gòu)剛性能夠滿足建筑結(jié)構(gòu)抗震需要,降低建筑結(jié)構(gòu)受地震災(zāi)害的破壞力。尤其在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,要求選擇高質(zhì)量、抗震性較高的結(jié)構(gòu)材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)件,增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,以免因建筑結(jié)構(gòu)剛性不足,影響其抗震性能。
建筑結(jié)構(gòu)所用材料性能影響著抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量,但在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,部分建筑企業(yè)只注重追求施工效率,忽視建筑結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計(jì)選擇,使用大量低質(zhì)量的結(jié)構(gòu)材料,不僅降低建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,還給建筑工程帶來風(fēng)險(xiǎn)隱患。對此,需要設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),貫徹落實(shí)抗震設(shè)計(jì)理念,做好結(jié)構(gòu)材料控制工作。一方面,設(shè)計(jì)人員在選擇建筑結(jié)構(gòu)材料時(shí),要嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),盡可能選擇成本較低、抗震性能較好的材料,考慮到結(jié)構(gòu)材料的強(qiáng)度和延展性,確保材料質(zhì)量符合建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要求。同時(shí),控制好結(jié)構(gòu)材料的用量,避免出現(xiàn)材料浪費(fèi)問題,節(jié)省建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)成本,提高建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面,由于建筑工程項(xiàng)目類型不同,在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方面,除了要求掌握不同類型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)技術(shù),還應(yīng)注重不同結(jié)構(gòu)應(yīng)使用的材料,在選好材料的基礎(chǔ)上,做好材料的運(yùn)輸和儲存工作,為建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)提供保障[2]。
建筑場地選擇是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,貫徹落實(shí)抗震設(shè)計(jì)理念,發(fā)揮抗震設(shè)計(jì)理念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用,應(yīng)從選好建筑地址的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)入手。首先,設(shè)計(jì)人員在選擇建筑地址時(shí),要做好建筑用地的地質(zhì)勘察工作,盡量選擇在地勢平坦、地形開闊的區(qū)域開展建筑工程項(xiàng)目,確保建筑用地的土層具有較強(qiáng)的承受力,打好建筑地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。其次,在選擇建筑場地時(shí),避免在地層復(fù)雜、土壤松軟的區(qū)域施工,以免地震災(zāi)害發(fā)時(shí),出現(xiàn)液化現(xiàn)象,影響到抗震效果,降低建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量。最后,設(shè)計(jì)人員可以運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)和遙感技術(shù)監(jiān)測建筑場地的地質(zhì)情況和水文特點(diǎn),增加地質(zhì)測繪環(huán)節(jié),以免建筑工程建在斷層、地震帶等高危險(xiǎn)區(qū)域,避免建筑工程受到地震、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的影響,從而提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量,增強(qiáng)建筑工程結(jié)構(gòu)的防震性能。
一般情況下,150m 以上的建筑物體在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上通常采用框筒、筒中筒、框架三種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,要求設(shè)計(jì)人員堅(jiān)持抗震設(shè)計(jì)整體性、規(guī)則性、剛性等基本原則,將抗震設(shè)計(jì)理念合理運(yùn)用于建筑結(jié)構(gòu)布置中,改變以往以硬性為主的抗震設(shè)計(jì)方法,采用設(shè)計(jì)理論知識與建筑結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式,增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和抗擊性。首先,設(shè)計(jì)人員需要了解地震作用的傳輸路徑,掌握抗震設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn),在設(shè)計(jì)建筑內(nèi)部構(gòu)件時(shí),嚴(yán)格檢查結(jié)構(gòu)構(gòu)件布局是否具備合理性,避免因布局位置不當(dāng),降低整個建筑結(jié)構(gòu)的防震性能。其次,設(shè)計(jì)人員應(yīng)注重對結(jié)構(gòu)構(gòu)件材質(zhì)的檢查工作,盡量選擇強(qiáng)度和剛度較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,從根本上提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力,防止地震災(zāi)害破壞建筑結(jié)構(gòu),引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)變形、斷裂等問題。最后,注重建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的整體性,加強(qiáng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)各個部件之間的配合,對于承重力和抗拉強(qiáng)度較弱的結(jié)構(gòu)部位進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì),增強(qiáng)局部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,避免因局部結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)不當(dāng),影響到整個建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)效果,以完善結(jié)構(gòu)布置的形式,發(fā)揮抗震設(shè)計(jì)理念在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用作用。
建立規(guī)范化的抗震體系是保障建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要舉措,在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,要求設(shè)計(jì)人員根據(jù)建筑項(xiàng)目類型和工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)際情況,制定合理的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方案,為后期抗震設(shè)計(jì)工作提供可行依據(jù),確保建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。
一方面,設(shè)計(jì)人員要結(jié)合以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),通過準(zhǔn)確的計(jì)算,繪制出簡單的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙,并繪制出簡要的地震作用傳輸路線。同時(shí),設(shè)置多道地震防線,降低地震對建筑結(jié)構(gòu)的破壞程度,以增加地震防線,提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。例如:在設(shè)計(jì)建筑框架結(jié)構(gòu)時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)針對填充墻受到的破壞力度,可以采取反彎點(diǎn)法,降低地震帶來的破壞。而在框筒式結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,則采用不同的抗震設(shè)計(jì)方式,需要設(shè)計(jì)人員針對不同的建筑結(jié)構(gòu),做好相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)工作,如圖1 所示。
圖1 框架結(jié)構(gòu)水平地震作用下的反彎點(diǎn)法
另一方面,設(shè)計(jì)人員應(yīng)注重抗震設(shè)計(jì)理論與建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)相結(jié)合,重視結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、布局等各方面的設(shè)計(jì),避免地震破壞建筑結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)地震設(shè)計(jì)理念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值[3]。
防震設(shè)計(jì)是建筑工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié),做好抗震設(shè)計(jì)關(guān)鍵性工作,能夠有效提高建筑工程的防震性能,增強(qiáng)工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。而實(shí)現(xiàn)這一設(shè)計(jì)效果,需要貫徹落實(shí)抗震設(shè)計(jì)理念,堅(jiān)持抗震設(shè)計(jì)基本原則,將抗震設(shè)計(jì)理念合理運(yùn)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,從材料、選址、布局等多方面,強(qiáng)化抗震設(shè)計(jì)理念在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,不斷優(yōu)化抗震設(shè)計(jì)技術(shù),提高抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率,促進(jìn)建筑事業(yè)發(fā)展。