摘要:對我國當前諸如建筑抗震設計規范、鋼結構設計規范、高層建筑混凝土架構技術規程等相關建筑結構設計規范進行標準的統一,對其發展歷程進行簡略的綜述。對于規范分類的進展情況通過代表性問題的方式對其進行縱向對比分析,對于各類規范在理論以及技術變革等方面進行描述。
關鍵詞:建筑結構設計規范;編制;進展
設計規范指的是結合理論研究、工程實踐以及相關測試等,以此作為基礎并有著法律賦予的強制性、指導性的文件。它代表的是當技術成果發展到一定程度時候的轉化,對于先進適用科技的推廣以及促進技術發展進步,它發揮著非常重要的作用。同時它也是工程科技發展的一個典型水平標志。
1 建筑結構設計規范的發展還有編制情況
我國的建筑結構設計規范至今已經經過多個時期的發展,種類也從最開始的單一形式變得越來越復雜,到現在已經突破了40多種規范種類。其中1954年-1957年是我國建筑結構設計規范最開始的時候,也被成為是草案期,在這個階段我國還沒有形成符合自身國情的設計規范模板,主要是以蘇聯的相關設計作為參考,再與我國實際情況結合,事實證明這樣的結合是成功的,它為了我國第一個五年計劃工程建設發揮重大作用。而第二個階段是在1958年-1973年,這個階段被視為規范短缺期,在這個時期編制的規范并不多,有且僅有兩部,很多設計單位都是以蘇聯作為參考。而到了1974年-1986年,是我國建筑設計規范的第三個時期,這個時期可以說是非常重要的發展階段,建筑結構設計規范第一次系統性、針對性的進行編制。1987年-2000年則是我國建筑結構設計規范的第四個階段,這個階段對于我國建筑建設來說有著非比尋常的意義,這個時期的編制工作對于我國工作重點的轉移有了很大的推進作用,更進一步的適應了當時社會主義現代化建設方面發展的需要,也就是從那時開始我國的建筑結構設計規范正式在科學發展的道路上面前進。而2001年到2010年則是第五個階段,這個階段主要充實內容,更進一步的使得規范編制變得更具有科學性以及實用性。2010年至今是第六個階段,在這個階段又增加了新的內容,以當前幾種重要情況進行了更加全面的編制。
2 規范分類的進展
2.1建筑結構可靠程度設計
在1973年的時候,國際標準化組織首次提出了《結構安全性驗證的總原則》對建筑結構可靠程度進行要求以及指導,而在1986年對其進行了修訂,在1998年才頒布了最新版的建筑結構安全驗證相關的制度。我國為了緊隨時代步伐的需要,在1979年的時候編制相關規范《建筑結構設計統一標準》,在1984年的時候又重新發布了一次。在該規范里面對于我國各項建筑結構設計規范里面,可靠度有所要求,另一方面還明確的規定了可靠性的指標概念、結構構件抗力特性以及荷載概率模型等相關要求,對上述內容作出全面的闡述。到了我國2001年的時候為了更加適應國家發展的需要,再次進行了修改,使得適用的范圍更加廣闊。1984年制定的規范適用范圍主要如下:鋼結構、混凝土結構、砌體結構、地基基礎以及建筑抗震等級,而在2001修訂版本中更加細致的進行了規定。除此之外修改的內容還有承載能力極限狀態可靠指標采用值、正常使用極限狀態可靠指標采用值、正常使用極限狀態荷載效應組合等。
2.2建筑結構荷載
在我國當前各種建筑結構設計規范里面對于荷載的規范可以劃分為6個時期,在不斷的改革辯護當中,對于建筑結構荷載的規范也越來越明確,其中主要是隨機性問題以及確定性問題的相關要求以及處理方法,每一個時期的變革都表現出顯著性以及典型性的特點,可以說每一次的改革都標志著建筑結構荷載的進步。在最新的修訂里面主要原則是在考慮的因素中加入風剖面、體形系數還有風振多因素等內容,對其進行全方面的調整,另一方面也對風荷載進行整改,出現一定程度的提高;除了風荷載外最為突出的就是高層建筑群干擾效應的修改,在最新版本里面就單個以及兩個矩形截面等施擾建筑,對其干擾效應放大系數進行更全面的規范,確定其取值范圍。
2.3建筑結構抗震設計
當前我國對于地震區域的劃分,已經存在有五個版本。前面三個版本在1957年、1977年還有1990年三個時期完成,這三個時期版本完成的依據都是以烈度來作為劃分的標準,而第四個的版本則是在2001年修訂完成,這個版本做出了全方位的突破,也被稱之為是中國地震動參數區劃圖。在這個規范版本當中,不但明確的標出了我國主要城鎮在抗震方面所設置的防范烈度,更是對基本加速值還有所歸屬的地震設計進行分組,設防的標準也出現了明顯的提高;從最開始的7-9度進行設防到現在的6-9度進行設防,可見對于地震烈度的防范有了新的標準;而規范設防的覆蓋面也得到了更進一步的擴展,最開始僅占據國土面積的32.5%左右,直到現在已經擴展到59.9%。而2010年制定的最新版本抗震設計,則在上面那個版本基礎上進行更進一步的完善,這個最新的規范主要用在抗震設防烈度(6-9)度地區,在這些地區進行建筑設計的時候都能夠用到這個規范,里面有詳細的說明了隔震、消能減震等相關設計。
除此之外還有地震反應譜,我國對于此項內容在不同時期的規范里面也出現了很大的發展。最開始的時候僅是對三類場地土進行劃分,相對應的,反應譜也僅有三種曲線形式。在1989年發布的規范當中,場地的劃分加到了四類,還對遠震還有近震進行區分,而相應的反應譜也增加到七種曲線形式。到了最新的規范當中,對當前國際最新的設計地震分組有所引進,相應反應譜更是增加到了十四種曲線形式。相對于前期來說,最新的規范里面出現了兩個極為明顯的變化,首先就是定值設計法出現了變更,被以概率作為基礎的設計方法所取代,其次就是對一次設計進行改進,替換成為了三水準設防要求以及二階段設計步驟。其中三水準設防要求主要從多遇地震、設防烈度地震以及罕見地震三個角度出發。值得一提的是在這個最新規范里面對于土在類型劃分還有剪切波速范圍也進行了較為詳細的規范,主要有巖石、中硬土、中軟土還有軟弱土這幾種類型,對應的土層剪切波速范圍也有了明確的規劃,讓抗震能夠更加有指導針對性。
2.4混凝土結構設計
最開始的規范是在1966年制定,該規范僅僅是對鋼筋混凝土結構以及素混凝土結構的內容有所規定,到了1974年的時候進行修訂,對于里面規范的內容也出現了擴充,包括了鋼筋混凝土結構、素混凝土結構以及預應力混凝杜結構等。而2010年修訂的內容更是做出了重大的突破,將耐久性的相關要求以及條款加入到了設計的基本規定當中。
3 小結
我國的結構設計規范一直在摸索當中不斷的進步,最開始的經驗系數法僅僅存在有破換階段法以及容許應力法兩種內容, 在第二個階段的時候加入了半概率多系數極限狀態設計法,在不斷的擴充過程中我國相關規范跟國際發展的軌道越來越接近,最新期的時候根據可靠性理論提出了極限狀態設計法,可以說跟當前國際結構設計規范在發展趨勢方面有了很好的同步。當前對于建筑的劃分主要是五大類結構,而我國也已經成功的將可靠性理論應用到了這幾類結構當中并取得了良好的效果。結構設計規范已經是國家想要發展就不得不面對的一個重要問題,我國在這個方面一直堅持要創新與開發,在不斷引入最新研究成果的同時與我國實際情況相結合,總結相關工程的建設經驗,對相關規范進行修訂或者編制,與時俱進,提高總體成果。
參考文獻:
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