劉 楊
(四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院,四川 德陽 618000)
由于地理位置的特殊性,地震災(zāi)害多發(fā),嚴重威脅人民的生命財產(chǎn)安全,政府相關(guān)部門在加強地震的監(jiān)測和預(yù)報的同時,最重要的是從其他方面入手,提升各種基礎(chǔ)設(shè)施的抗震等級,保證其較少的受到地震的影響?;诖耍诮ㄖ矫?,建筑設(shè)計師必須加強高層建筑的抗震設(shè)計,提升建筑的安全性和穩(wěn)固性,確保廣大居民的安全。
高層建筑建設(shè)的過程中選址是首要,必須充分考察周圍地形和環(huán)境,做到科學(xué)化、專業(yè)化的選取地基位置以及場地空間,確保某個區(qū)域具有極強的抗震性能。區(qū)域本身的地勢優(yōu)勢加上高層建筑的抗震設(shè)計,能夠盡可能地保證地震災(zāi)害發(fā)生時相對應(yīng)的損失降到最小。同時,一旦發(fā)生地震災(zāi)害,合理的場地空間有利于及時安排居民進行露天避難,以免地震發(fā)生后建筑的塌陷造成更大的人員傷亡[1]。
建筑設(shè)計師在進行抗震設(shè)計時,設(shè)計高層建筑抗震架構(gòu)是必須首先開展的工作,只有確保架構(gòu)的標準性、合理性,才能為后續(xù)抗震設(shè)計規(guī)劃提供前提準備。由于抗震架構(gòu)的重要性十分明顯,在進行具體設(shè)計的過程中必須從架構(gòu)強度、剛度、變形能力和承受能力等方面進行合理設(shè)計,最大程度地保證高層建筑的抗震性能,規(guī)避各種難以預(yù)料的風險,加強建筑的安全性和協(xié)調(diào)性。
當某一個地方發(fā)生大規(guī)模的地震后,還時不時地伴有不同震級的余震,這一情況的存在造成高層建筑在進行抗震防線設(shè)置和選擇的過程中必須注重全方位、多角度、多類型,以從各個部分確保建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固,避免因余震而出現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)損壞等現(xiàn)象?;诖耍O(shè)計師必須對建筑周圍有清晰的了解和掌握,加強抗震防線的布置,全方位確保不同類型抗震防線能夠發(fā)揮關(guān)鍵作用,盡可能地分散地震發(fā)生時的能量,各方面、各部分以及各個防線發(fā)揮合力,提升高層建筑抗震架構(gòu)的穩(wěn)固性,保證建筑自身的穩(wěn)固性,降低高層建筑的坍塌率和損壞率,確保地震發(fā)生后居民住戶的安全。在此基礎(chǔ)上,在設(shè)計不同防線保證建筑抗震架構(gòu)的安全外,還應(yīng)對余抗側(cè)力的彈性效果進行調(diào)試,保證在不同部門的配合下確保高層建筑的抗震設(shè)計落到實處[2]。
建筑行業(yè)對平面設(shè)計的要求極高,設(shè)計的好壞、數(shù)據(jù)的精確與否等因素對建筑本身發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,必須從平面設(shè)計出發(fā),保證設(shè)計圖紙、設(shè)計稿的專業(yè)性、準確性和真實性,這樣才能保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和安全性?;诖?,一方面,設(shè)計師必須運用自身的專業(yè)技能,保證建筑結(jié)構(gòu)本身的剛度和質(zhì)量,從不同方面入手做到分工明確、各負其責、各司其職。另一方面,從專業(yè)角度講,必須從高層建筑抗震結(jié)構(gòu)的搭配出發(fā),采取各種有效措施保證內(nèi)容的對稱性、協(xié)調(diào)性,保證在發(fā)生地震后建筑減少突變、錯位和扭轉(zhuǎn)。由此可見,平面設(shè)計環(huán)節(jié)十分關(guān)鍵,設(shè)計者應(yīng)以具體抗震設(shè)計依據(jù)為準。
對于一個高層建筑而言,結(jié)構(gòu)高度問題是最重要且最關(guān)鍵的部分,因此在進行抗震設(shè)計的過程中必須著重從結(jié)構(gòu)高度問題出發(fā)。一方面,設(shè)計師必須對我國高層建筑的結(jié)構(gòu)高度規(guī)定有明確的認識和了解,在具體操作過程中符合相關(guān)的標準,在專業(yè)的結(jié)構(gòu)高度限值內(nèi)進行設(shè)計[3]。另一方面,結(jié)構(gòu)高度問題影響建筑物的重量,重量一旦超過既定標準,將不利于進行防震抗震,降低建筑物本身的抗震性能。因此,設(shè)計師和工程師在具備專業(yè)技能的基礎(chǔ)上,必須結(jié)合建造者的需求和當?shù)氐牡匦翁攸c,充分考慮其中的可變因素,設(shè)計出抗震等級較高且符合一定要求的高層建筑,不斷利用當今技術(shù)進行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新研究,推進建筑物朝著更安全、更高大、更穩(wěn)固的方向發(fā)展,做到既符合需求,又達到抗震的效果。
高層建筑抗震設(shè)計與建筑所處的位置有很大的關(guān)系,必須盡可能地確保其位置的安全性、合理性。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,工業(yè)化和城市化進程的不斷加快,要求在各種地勢復(fù)雜的地方進行大規(guī)模修建建筑。建筑物的設(shè)計對地形的要求極高,工程師在選擇施工現(xiàn)場時必須盡量保證地形地勢單一且平坦開闊,能夠進行大規(guī)模的修建工程。
近年來由于建筑者盲目追求較高的利潤,以至于出現(xiàn)越來越多的“豆腐渣”工程,建造者從材料以及結(jié)構(gòu)等方面進行縮工減料,導(dǎo)致很多建筑難以符合抗震標準?;诖?,高層建筑抗震設(shè)計必須從材料和結(jié)構(gòu)體系的選擇出發(fā)。一方面,相關(guān)人員必須提升自己的建筑設(shè)計專業(yè)技能,在進行建筑抗震設(shè)計的過程中融入目前先進的技術(shù),采用先進的設(shè)備,盡可能地為高層建筑的設(shè)計創(chuàng)造一個專業(yè)、標準的外圍環(huán)境,通過設(shè)計更多類型的結(jié)構(gòu),達到防震抗震的目的,提升建筑物的抗震性能。另一方面,在建筑材料的選擇上,設(shè)計人員在設(shè)計時必須對相關(guān)材料的性能有大致清晰的了解,確保合理的材料運用到合理的結(jié)構(gòu)中,達到建筑材料和建筑結(jié)構(gòu)的整體融合。
防震縫是抗震設(shè)計中不可缺失的一項重要內(nèi)容。防震縫通過將建筑分為若干個結(jié)構(gòu)類型、形體簡單的獨立部分,以減少地震發(fā)生對整個建筑的損壞。防震縫主要是一個間隙,借助這一間隙分離房屋各部分,防止彼此之間的相互碰撞加劇房屋的震感。防震縫的存在能夠有效加強建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力,必須在設(shè)計時進行精細化的設(shè)置調(diào)試,只有這樣才能在保證建筑整體性和美觀性的同時,確保建筑物的穩(wěn)固性[4]。
墻體結(jié)構(gòu)作為整體建筑必不可少的部分,墻體結(jié)構(gòu)的標準化設(shè)計會對建筑物的抗震能力帶來關(guān)鍵影響。因此,在高層建筑抗震設(shè)計過程中必須加強墻體結(jié)構(gòu)的標準化設(shè)計,基于墻體結(jié)構(gòu)自身的特點進行嚴密化的設(shè)置。通過系統(tǒng)分析過去地震災(zāi)害對房屋建筑的影響,一旦較強震級的地震發(fā)生,房屋建筑會產(chǎn)生裂縫,在這一過程中如若墻體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題,建筑整體會出現(xiàn)坍塌,加大對居民的安全威脅。在此背景下設(shè)計師在進行墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計分布的過程中,首先必須有明確的設(shè)計規(guī)劃,通過設(shè)計選擇較少的材料提升墻體自身的承受力,既確保墻體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,還要確保建筑自身的美觀度;其次,選擇使用合適的墻體數(shù)量,既要借助一定的墻體數(shù)量確保建筑的剛性,提升建筑物的抗震等級,又要防止因墻體數(shù)量過多而造成資源的浪費。
建筑物的抗震性能與建筑物的質(zhì)量有密切的關(guān)系,只有盡可能地減少建筑物的質(zhì)量,才能降低地震發(fā)生時的損失?;诖?,如何將建筑物變得更輕一點成為高層建筑抗震設(shè)計必須考量的一個方面。而整體上影響建筑物結(jié)構(gòu)重量的因素主要集中在墻體和屋頂兩個方面,應(yīng)該從這兩個方面入手減輕建筑物重量。一方面,在墻體重量方面,盡量選擇使用輕薄的材料和結(jié)構(gòu),把建筑物的墻體結(jié)構(gòu)做的更輕一點,減少發(fā)生地震后墻體對建筑物整體造成的影響;另一方面,在屋頂設(shè)計方面,必須保證屋頂具有合理的高度,這樣能夠避免建筑重量控制在一定范圍內(nèi),同時通過設(shè)計搭建合理的結(jié)構(gòu)、使用質(zhì)量較輕的材料,提升高層建筑的抗震能力。
抗震結(jié)構(gòu)是抗震環(huán)節(jié)中的重要內(nèi)容,它的選擇必須依托于周圍地形特點,結(jié)合建筑物抗震標準進行精準測量。在具體選擇的過程中需要注意以下方面:一方面,抗震結(jié)構(gòu)要考慮地震對結(jié)構(gòu)造成的影響,必須盡可能地采用各種優(yōu)質(zhì)材料和設(shè)計降低兩者之間的互相影響;另一方面,還要考慮抗震結(jié)構(gòu)對周圍地形環(huán)境的影響,減少建筑物本身的重量,降低對環(huán)境的破壞,提升抗震性能。通過各方面的協(xié)同作用,選擇符合一定專業(yè)標準的抗震結(jié)構(gòu)。
高層建筑作為建筑行業(yè)中極為重要的內(nèi)容,它的抗震設(shè)計對整個建筑具有十分關(guān)鍵的作用,必須在具體的設(shè)計過程中考量多種因素,綜合多種類型,借助專業(yè)化的設(shè)計、精算以及驗證等工序,加強建筑本身的抗震性能,盡可能地降低人員傷亡和財產(chǎn)損失。