張念華

（廣東鴻宇建筑與工程設計顧問有限公司，廣東東莞 523000）

0 引言

本文主要分析了建筑抗震結(jié)構在建筑結(jié)構中的重要作用和意義，介紹了建筑結(jié)構和體系抗震設計間的關系[1]。從本質(zhì)上講人防設計和抗震設計兩種建筑施工的主要目的都是降低地震帶來的危害，因此也就存在很多相似之處，但由于這兩種方式在震動的程度上承載范圍存在差異，在實際施工設計上也存在差異。因此，為了提高人們的生活質(zhì)量，我們要做到積極融合兩者的優(yōu)劣點，從多方面入手尋找共通點并加強對兩者的利用效率，使二者更好地為我們服務。

1 建筑事業(yè)中人防、抗震設計的關鍵內(nèi)容

1.1 人防結(jié)構設計內(nèi)容

在進行建筑人防結(jié)構的建設之前，必須要先進行科學、系統(tǒng)的建筑工程設計，并且要先一步對實地進行考核，在設計過程中根據(jù)實際情況結(jié)合數(shù)據(jù)更合理地分析，施工質(zhì)量和設計質(zhì)量之間存在密切的聯(lián)系。想要達到人防設計的有效應用就要合理運用建筑結(jié)構設計，無論是戰(zhàn)爭年代還是和平的年代都能夠?qū)θ松戆踩拓敭a(chǎn)安全進行有效合理的保護，在當前的工程施工上主要有開掘式以及暗挖式兩種方式，分析當前工程施工的經(jīng)驗我們得到暗挖式的地道式和坑道式兩種工程施工方式。

1.2 抗震結(jié)構設計內(nèi)容

我國地質(zhì)結(jié)構與其他國家相比擁有巨大的優(yōu)點，我國地震發(fā)生的頻率也相對較低且地震帶來的人員傷亡和財產(chǎn)損失也很小，僅除個別超大型地震外。因此進一步加強建筑結(jié)構的抗震性能，加大仿真技術的研究投入力度，為我國人民提供更安全的居住環(huán)境確保在地震的威脅下保持建筑物的完整就迫在眉睫。尤其是對于我國一些地震發(fā)生頻率較大的地區(qū)，加強建筑結(jié)構的抗震性成為建筑物工程設計中的一項重要部分。當前擁有的工程施工安全條文中有關安全性能的規(guī)定是在正常施工和設計上進行的。建筑結(jié)構要能夠承載施工的壓力在使用時產(chǎn)生各種形變和壓力的負荷在各種突發(fā)性情況發(fā)生前后都能夠保持較強的穩(wěn)定性，建筑結(jié)構本質(zhì)不會發(fā)生變化。

2 建筑工程結(jié)構中人防設計和抗震設計的對比

2.1 對比分析設計原理

人防結(jié)構和抗震結(jié)構都能夠提高建筑物的防抗震能力，以防止地震造成危害為基礎，兩者的施工的主要方向都是加強關于地震方面設備以及結(jié)構的加強。保證遇到地震時建筑物的完整性，提高建筑物的安全系數(shù)。就這一方面來說，雙方都擁有重柱弱梁的建筑設計觀念。此外，建筑工程的合作性以及協(xié)調(diào)性是抗震結(jié)構與人防結(jié)構的重要設計理念，在進行建筑設計時應嚴格按照這兩方面進行施工設計。根據(jù)以往的實際經(jīng)驗來看，即使建筑結(jié)構中每一個接受承載的構造都符合標準，都能夠滿足規(guī)定的承載系數(shù)，但一旦出現(xiàn)一絲的紕漏，在任何一個細小的環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差而無法承載足夠的重量，那么發(fā)生地震時便會造成極大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，成為巨大災害的發(fā)源地，這和工程力學中描述到的集中應力有極大的相似。建筑結(jié)構的各個組成部分都擁有相應的收縮系數(shù)，這和物理學的力學原理存在很大的聯(lián)系，也就是說建筑結(jié)構內(nèi)部的動能和吸收動能的能力都能夠得到加強，建筑工程人員可以根據(jù)這一特性加強建筑對外界動能的抵抗能力以減少外界動能對建筑的威脅和破壞，達到有效降低危險系數(shù)的目的，減少未接對建筑物的威脅保證人們的人身安全[3]。因此在此基礎上，建筑施工人員就能夠在建筑動能轉(zhuǎn)換的基礎上進行建筑結(jié)構改造的設計。例如可以加強建筑中能夠受彎的結(jié)構件，加強其受彎曲程度來吸收負荷的能量，保證建筑物在受外界能量的壓迫下能夠保持完好等。

2.2 對比分析設計方法

分析角度轉(zhuǎn)移到物理學的角度來說人防結(jié)構建設的最主要目的是提高建筑結(jié)構的壓力承載力，因此其設計方法就要從物理學的實際應用方面出發(fā)，充分結(jié)合物理學方面的知識進行設計。目前高層建筑中人防設計和結(jié)構設計中應用最廣泛的是等效靜荷載技術，是目前施工范圍最廣泛的一種技術。進行防震結(jié)構的擬態(tài)模型構建是建筑工程防震的前提也是在使用條件下的基礎。建筑防震結(jié)構類型與相應的動荷載繞曲線之間在各個方面動荷載的綜合作用影響下有極高的相似度，并且通過分析實際應用我們發(fā)現(xiàn)，在動荷載影響下所產(chǎn)生的建筑結(jié)構的損毀程度與建筑結(jié)構破壞的規(guī)律與在靜荷載作用影響下造成的建筑物結(jié)構破壞的規(guī)律和程度極為相似，因此，就可以簡化建筑物的結(jié)構，使其轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N單自由度的體系來進行動力檢測分析。而相應的動力參數(shù)可以根據(jù)表盤進行收集，動力系數(shù)與動荷載之間的關系得到等效靜荷載?，F(xiàn)在一些施工單位為達到加強建筑材料的使用效果的目的，在進行建筑材料選擇時通常會加入材料綜合調(diào)整系數(shù)進行修正，最后再加強相關材料的在建筑物中的綜合性能的延展性，以延性比的標準得到最優(yōu)的設計方法[4]。

地震的預防方面的工作難度同樣艱巨，地震的預防工作在建筑物的施工項目中也有極高的難度系數(shù)。現(xiàn)今擁有的抗震理念主要有當突發(fā)震級相對較低的自然災害時，保證建筑物能夠不受損害，建筑物本體能夠正常使用，當?shù)卣鸺墑e再高一點的建筑物要做到只有輕微損壞，并在后期能夠采用維修方法進行維修，且維修后能夠正常投入使用。而地震級別較高時要保證建筑物不會發(fā)生坍塌，保證內(nèi)部居民在遭遇自然災害時能順利撤離，并且在地震過后建筑物穩(wěn)定下來要進行修繕，避免直接投入使用造成安全風險。

2.3 對比分析不同的荷載作用方式

荷載作用在人防結(jié)構和抗震結(jié)構中都擁有相同的偶然動荷載，在進行設計時都可以以一次性為設計前提。二者之間存在的最主要的差異就是間接與直接的關系，抗震結(jié)構所受到的壓力是地震震動通過地面間接傳導到建筑物本體的動能，是一種間接作用到建筑物本體的動態(tài)慣性。而人防結(jié)構所承受的動荷能都是由直接作用于建筑物結(jié)構件的外界能量，而人防機構內(nèi)部的構建對外部動能的承受是間接地。由于人防結(jié)構所承載的負荷載是在短時間內(nèi)突然爆發(fā)，其時間段沒有充足的時間做出應對且能量大，建筑外表的損毀情況也就相對較重。材料的力學性質(zhì)以及性能在受到靜荷載影響的情況下，產(chǎn)生較明顯的變化。其中材料性能的提高以及材料在進行快速加載中強度提高，結(jié)構件強度的提高都是主要的表現(xiàn)。

3 人防設計以及規(guī)劃要點

經(jīng)濟不斷發(fā)展，城鎮(zhèn)化加快、城市面積不斷增大，城市人口也進入了急速膨脹的時代，不斷出現(xiàn)超過千萬人口的大型城市。而城市則劃分成多種功能區(qū)，人口的分布并不廣泛，商業(yè)區(qū)、居住區(qū)和工業(yè)區(qū)之間存在極大的差異，城市人口流動極大，人口的分布隨著人們上班、生活而流動，晚上休息時居住區(qū)人口最密，白天上班是工業(yè)區(qū)和商業(yè)區(qū)人口最密，為城市的人防建設工程的進展帶來了極大的困難。要求了城市人防工程的建設時要考慮更多的因素。規(guī)劃的最主要目標是確保危險來臨是各區(qū)域人員都能夠在最短的時間內(nèi)到達防空洞，而防空洞的大小規(guī)模都要按照城市的規(guī)模和人口數(shù)量進行嚴格的規(guī)劃，以確保地下空間得到最大限度的利用。

3.1 根據(jù)城市戰(zhàn)略地位對人防工程進行合理的規(guī)劃

雖然我國城市眾多，但真正擁有戰(zhàn)略意義的城市卻非常少，且大多數(shù)分布在東南沿海等地區(qū)。我國一些發(fā)展時間較長的國際性大都市，在城市中都建有大量的軍事設施，這些軍事設施在戰(zhàn)爭年間都將成為敵軍的重點針對目標，因此就要加強對這些設施的防護工作，加大工作人員的防護力度，加強專業(yè)的培養(yǎng)。在進行施工前必須做好準備工作，加強施工質(zhì)量，提高工程的強度。

3.2 協(xié)調(diào)人防建設與地下城市空間開發(fā)

人防建設和地下城市之間存在很大的聯(lián)系，人防建設多為地下和半地下模式，而城市的發(fā)展對地下空間的需求同樣巨大，一些發(fā)展離不開對地下空間的開發(fā)，例如地鐵、隧道、地下商城。因此只要對二者稍加改變就能達到合二為一的目的，例如，提高地下空間的利用效率在確保地下停車場正常建設的前提下，將地下停車場與人防建設相結(jié)合，這樣既保證了停車場的正常應用還節(jié)省了人防使用空間。因此加大城市建設和人防工程的融合不但能節(jié)省大量成本，還有效提高了城市地下空間的利用效率，減少資金的投入，使更多資金流向利于城市發(fā)展的工程。

4 結(jié)語

根據(jù)多年的建筑物結(jié)構設計和發(fā)展的研究，我們發(fā)現(xiàn)人防結(jié)構和抗震就夠之間存在千絲萬縷的聯(lián)系，其在很多方面都存在共通點，也同樣存在差異性，這也就要求工作人員在進行設計時要取長補短，不斷提高我國建筑行業(yè)的發(fā)展速度和建筑物實際使用效率。