徐偉
【摘要】建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度在一定程度上代表了工程的質(zhì)量和強(qiáng)度,在設(shè)計(jì)階段應(yīng)當(dāng)從二維和三維的角度分別體現(xiàn)規(guī)則。設(shè)計(jì)復(fù)雜程度的提升可能會(huì)帶來質(zhì)量與剛度的不均衡,這種類型建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力相對(duì)更弱,在面對(duì)強(qiáng)力的震動(dòng)時(shí)大概率發(fā)生斷裂或扭轉(zhuǎn)問題,導(dǎo)致建筑主體產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞。建筑結(jié)構(gòu)的整體布局也是影響工程抗震能力的主要因素之一,案例顯示不規(guī)則或不對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu),在面對(duì)強(qiáng)震動(dòng)時(shí),發(fā)生扭轉(zhuǎn)或斷裂的概率更高。本文對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,以供參考。
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);策略
建筑企業(yè)作為推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),如何確保項(xiàng)目工程施工作業(yè)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性,是現(xiàn)階段基層產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)和相關(guān)主管部門的核心發(fā)展方向,而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為項(xiàng)目工程作業(yè)的重要環(huán)節(jié),其設(shè)計(jì)內(nèi)容是否科學(xué)合理,對(duì)建筑施工作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效益具有決定性影響。就目前來看,為有效地規(guī)避結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫問題的發(fā)生,縮短結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)建設(shè)實(shí)體之間的差距,確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的規(guī)范化、科學(xué)性和合理性是十分必要的。
1、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的基本理念
一般情況下,對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)來說,其主要是指結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),將地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的破壞和影響進(jìn)行分析,并提出有效的預(yù)防應(yīng)對(duì)措施的一種設(shè)計(jì)方法和理念??拐鹪O(shè)計(jì)基于地震理論的深入分析,同時(shí)也涉及多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的內(nèi)容,具有很強(qiáng)的技術(shù)性和綜合性。地震現(xiàn)象本身具有較強(qiáng)的不確定性、隨機(jī)性及復(fù)雜性,其對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的影響也是多方面的。地震問題的復(fù)雜性導(dǎo)致了在當(dāng)前地震參數(shù)、特性方面的預(yù)測(cè)上也存在很大的提升空間。當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中,對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)性質(zhì)、空間作用、材料及外界因素等問題的分析還不夠全面。因此在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的過程中,不僅要對(duì)相關(guān)專業(yè)理論知識(shí)進(jìn)行深入運(yùn)用,同時(shí)也要不斷結(jié)合抗震經(jīng)驗(yàn),提出更加科學(xué)的抗震設(shè)計(jì)思路,才能有效提升建筑的抗震能力。
2、建筑工程抗震設(shè)計(jì)主要原則
抗震理念與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合,對(duì)整體建筑工程而言,建筑設(shè)計(jì)為項(xiàng)目的施工提供了主要指導(dǎo),通常建筑設(shè)計(jì)都要在項(xiàng)目施工之前盡可能完善。實(shí)際施工過程中建筑設(shè)計(jì)方案還會(huì)受到自然環(huán)境、地質(zhì)條件等多方面因素的影響,不得不進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。為了確保建筑工程的施工能夠按照預(yù)期開展,不僅僅要保證建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性與實(shí)用性,還需要對(duì)可能出現(xiàn)的變化進(jìn)行預(yù)測(cè),并留出應(yīng)對(duì)和調(diào)整的空間。也就是說想要將抗震理念在建筑設(shè)計(jì)中表達(dá)出來,就要將抗震設(shè)計(jì)與建筑本身的設(shè)計(jì)進(jìn)行融合。建筑物抗震能力的提升不能僅依賴外部固件對(duì)建筑本身的強(qiáng)化,外部強(qiáng)化的方式在面對(duì)強(qiáng)震動(dòng)時(shí)效果不佳,反而可能會(huì)引起建筑物的整體倒塌。如果能夠在設(shè)計(jì)階段就將抗震理念融合到設(shè)計(jì)方案當(dāng)中,就能夠從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物抗震能力的提升,在面對(duì)自然災(zāi)害時(shí)才能夠最大限度的為社會(huì)大眾帶來庇護(hù)。
3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫問題的出現(xiàn)原因
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)具有局部性,在建筑工程設(shè)計(jì)過程中,由于工程施工周期較長(zhǎng)、規(guī)模較大,因此通常工程是由多個(gè)企業(yè)合作完成,而在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,不同設(shè)計(jì)單位大多只是針對(duì)自身負(fù)責(zé)的區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì),缺乏設(shè)計(jì)的全局觀,設(shè)計(jì)內(nèi)容也缺乏對(duì)全局的把控,局部化設(shè)計(jì)在影響工程全局安全性的同時(shí),也給企業(yè)發(fā)展造成了極為不利的影響。
4、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)
4.1合理確定平立面
在建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,前期的合理結(jié)構(gòu)布局須考慮到建筑物的整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并且對(duì)平立面進(jìn)行合理的確定。在布局規(guī)劃過程中,要確保建筑物本身結(jié)構(gòu)足夠?qū)ΨQ,且內(nèi)部剛度的變化足夠穩(wěn)定,在同一樓層水平位置,整體剛度之間應(yīng)足夠平穩(wěn)。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面,尤其是對(duì)于復(fù)雜建筑物,更要做好平立面的控制。但在建筑設(shè)計(jì)時(shí),可能存在不確定性的因素,設(shè)計(jì)不規(guī)則的建筑時(shí),可采取設(shè)計(jì)抗震縫的方法,將建筑物分成各個(gè)規(guī)則的單元,這樣形成的單元的結(jié)構(gòu)都是規(guī)則的,建筑物的抗震性能也得到有效的保證。另外,也要重視對(duì)變形縫的合理設(shè)計(jì),由于在整體建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中,變形縫本身的位置也是建筑結(jié)構(gòu)中相對(duì)薄弱的一個(gè)部位,在地震中很容易出現(xiàn)變形,進(jìn)而演變成致命的破壞點(diǎn)。以上問題都需要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中予以高度重視。
4.2空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要更好地滿足人們對(duì)于居住辦公的需求,這對(duì)于建筑項(xiàng)目工程來說是其所要追尋的最終目標(biāo)。因此,相關(guān)工作人員在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,不僅要注重建筑的平面設(shè)計(jì),同時(shí)還應(yīng)當(dāng)將空間結(jié)構(gòu)充分考慮其中。想要使建筑物的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,就需要在空間結(jié)構(gòu)上以更加簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行布置。因?yàn)榭臻g結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的建筑物需要有更多的支撐力量,這會(huì)對(duì)建筑整體的抗震性能產(chǎn)生重要影響。為了有效避免建筑結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)變形的現(xiàn)象,相關(guān)工作人員在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要在建筑平面的主軸方向上確定好最為適合的強(qiáng)度剛度,從而使建筑的穩(wěn)定性得到有效保障。與此同時(shí),結(jié)合建筑項(xiàng)目的實(shí)際情況,觀察其底部結(jié)構(gòu)以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)等多方面特點(diǎn),盡量選用較為簡(jiǎn)潔的空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),這樣當(dāng)?shù)卣饋砼R時(shí),建筑物才能夠更好的抵御來自各個(gè)方向的沖擊力。
5、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫問題的處理對(duì)策
5.1對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化
經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知,不同建筑結(jié)構(gòu)類型的構(gòu)造方法也不盡相同,如剛度均勻的多層建筑一般會(huì)采取底部剪力法,但對(duì)于底層框架結(jié)構(gòu)建筑而言多數(shù)情況下會(huì)選擇雙保險(xiǎn)計(jì)算手段。因此為從根本上保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性和有效性,對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化,也是提高建筑安全性的重要手段。改革開放以來,隨著中國(guó)建筑企業(yè)的不斷發(fā)展,國(guó)家對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)提出了一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求,在施工過程中,雖然框架剛度不會(huì)出現(xiàn)折減現(xiàn)象,抗震墻卻會(huì)有相應(yīng)的折減問題,因此在設(shè)計(jì)時(shí),工作人員需從根本上嚴(yán)格遵循法律條文展開相關(guān)的操作,確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué),以此在規(guī)避各種不良問題產(chǎn)生的同時(shí),終為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造良好條件。
5.2額外增添加固設(shè)計(jì)
除了上述方法提升建筑物的抗震能力之外,還需要技術(shù)人員從建筑工程的實(shí)際情況出發(fā),為建筑物額外增加一些加固措施。具體加固措施的選定應(yīng)當(dāng)依據(jù)以下幾個(gè)方面:首先是建筑工程本身存在結(jié)構(gòu)缺陷,技術(shù)人員有針對(duì)性的對(duì)構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)充,實(shí)現(xiàn)提升建筑物穩(wěn)定性和抗震水平的目的。也可以采用具有更好抗震能力的構(gòu)建進(jìn)行替換,從材料角度提升抗震能力。如果建筑物的承載力、結(jié)構(gòu)剛度還需要進(jìn)一步提升,技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)采用擴(kuò)大原有界面、增加套箍、增加構(gòu)件等方式達(dá)到提升抗震能力的目標(biāo)。
結(jié)語:
總而言之,提升抗震設(shè)計(jì)效果,對(duì)于預(yù)防地震、降低地震所帶來的損失是非常必要的。相關(guān)工作人員在開展民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,必須要合理應(yīng)用相應(yīng)的抗震技術(shù),從而使建筑受到地震災(zāi)害時(shí)破壞的損失降到最低。因此,在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員要對(duì)自身的觀念和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的知識(shí)進(jìn)行積極的改進(jìn),不斷提升自身的專業(yè)設(shè)計(jì)能力,積極學(xué)習(xí)和積累抗震設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),以提升抗震設(shè)計(jì)的科學(xué)性和整體效果。
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