孟洪潮
(天津華冶工程設計有限公司,天津 300270)
所謂抗震結構設計理念,指將抗震設計融入建筑結構設計之中,由此使建筑工程具備良好的抗震能力。近年來,伴隨我國城市化的腳步,高層及超高層建筑日漸成為工程建設的主流,因此其抗震性能需求也隨著提高。在建筑結構設計中融入抗震理念,能夠全面提升建筑工程的抗震性能,在發生地質災害時為建筑居民提供有效的安全防護。與此同時,良好的抗震結構設計還能夠提高建筑結構的強度和延伸性,在發生較大強度的地震后建筑結構仍保持理想的結構穩定性,能夠滿足用戶的居住使用需求。
我國城鎮化日趨深化,建筑業也因此得以快速發展。現階段,在開展建筑工程項目設計時,絕大多數設計者最關注的是建筑的形狀與實用性,實際工作中抗震設計缺乏整體性和超前性,往往習慣照本宣科,機械理解規范規定的條款,對于建筑結構的抗震性設計并沒有真正的重視起來。
當前,很多建筑工程都屬于超高、超大建筑,這類建筑工程中影響其抗震性的因素有很多,例如建筑結構、建筑材料、連接點與結構之間的連接受力等等。加之這類建筑大都具有多種功能,因此,更應該加強其結構抗震設計。但是就現階段來看,這類建筑在抗震設計時還存在一些不足,主要是對建筑結構抗震有關參數、數據計算精度不夠高,很難滿足實際建筑工程需求,這樣一來導致其抗震性能難以得到有效保障。
建筑結構抗震理念是為了保證建筑物在地震災害中能夠抵御一定的破壞,最大程度的降低地震給人們帶來的經濟損失與生命危險。不過直到現在,還有一部分建筑設計人員對抗震設計的理念停留在多采用鋼筋就可以提高建筑結構抗震性的層面。實踐證明,建筑結構抗震設計過程中,并不是鋼筋使用量越多越好,如果建筑結構中使用過量的鋼筋反而降低了建筑結構的延展性,并不利于提高抗震性,反而降低抗震的能力[1]。
為保證房屋抗震功能穩定有效,設計人員應該注意,在進行房屋抗震等級時,必須確保房屋抗震等級必須高于地區抗震等級,這種等級劃分,主要是為了避免在常規地震條件下房屋結構出現大規模坍塌現象,同時提高在地震等級異常情況下小幅房屋抗震能力,為居民逃生贏得時間。因此,設計者應該著重注意依據抗震等級進行抗震結構設計,為此,相關單位應該依據當地實際情況,通過借助當地地質勘查部門以及查閱當地歷史地震等級記錄來確定當地地震等級。除此以外,設計者在確定當地地震等級時,還應該重視地震周期,避免房屋建筑在經過長時間使用后性能下降時遭遇地震,一旦出現這種情況,會給當地居民的生命財產帶來極大的損失。
鑒于在房屋抗震設計的復雜性,以及可能存在的條件限制,在設計者初次進行抗震設計時極有可能出現抗震性無法滿足實際需求的問題,所以設計者為了避免出現條件限制,會對建筑結構進行調整以滿足抗震性能要求,但是調整建筑結構又會對抗震等級產生影響。所以設計者在進行設計時,應該依據實際要求對設計初稿進行復核,如果發現抗震性能由不符合實際需求時,應及時分析設計方案中的缺陷在哪,并采取針對性措施進行調整,確保房屋建筑抗震性能符合當地實際情況。
本質上講,抗震結構設計是一種力學知識的科學利用,因此采用合理的方式將地震力進行有效傳導和分散,使建筑結構的抗震能力得以增強。傳力路徑是建筑結構防震設計的重要內容,其目的在于明確地震力的傳導方向與途徑。在進行傳力路徑設計時,需要確保建筑各構件均勻受力,同時也要對建筑工程所在區域的抗震等級要求等客觀因素加以綜合考量。
建筑結構布局的科學性與合理性對建筑工程抗震能力有著十分重要的影響,其中建筑結構布局平面、豎直面規則性與剛度是決定抗震能力的基礎和前提。為實現理想的抗震效果,建筑結構布局設計需要滿足以下幾方面內容:其一,建筑結構布局中各構件要盡量保持規則、對稱的排列方式,特別是建筑中心與剛度中心要保持重合[2]。其二,建筑結構布局在豎直面方向要降低重心,由此避免出現錯落問題。其三,注重建筑結構中墻體、支撐柱等結構或層面的強度和剛度,確保其達到相關標準和要求。
現階段,建筑力學模型技術越來越多的應用到建筑結構抗震設計工作中,如BIM 技術依據建筑結構相關數據進行建模,并對其在地震環境中進行模擬,由此得出相關結構設計存在的問題或不足。通過建筑力學模型技術的運用,極大的提高了建筑結構抗震設計的科學性與實效性,為建筑結構設計水平的提升奠定了堅實的技術基礎。
總之,房屋的抗震性在房屋結構設計中占據著重要地位,因此業界應該加強對房屋抗震性提高的研究,全面提高房屋抗震性能,切實保障居民生命財產安全。經過分析,我們可以得出結論,抗震設計的主要目的降低房屋在地震中倒塌的幾率,延長倒塌時間,因此設計者應該明確抗震設計中簡化性、整體性、抵抗性原則,注重設定合理的抗震等級以及圖紙復查工作。