姚文濤
安慶市第一建筑設計研究院有限公司 安徽安慶 246000
地震是自然災害,具有突發性、人力不可逆轉的特點,每次地震災害都會對國民經濟造成一定損失,由此可見建筑工程結構的抗震性能的重要性,不僅能保護國民的生命安全,而且還可以減少財產損失。在建筑工程結構中,應該設計有效的方法,提升建筑的抗震和塑性能力,以便降低地震對建筑損害,因此加強對建筑結構地震倒塌能力的研究,也是建筑工程要考慮的內容之一,有重大意義。
從目前情況來看,地震是人們平時生活中最常發生的自然災害之一,同時地震災害產生以后的危害性、破壞性非常大,并且也具備了很強的不可預估性。因此,一經發生地震,影響程度將特別大,倘若人們居住的建筑沒有抗震能力,就會危及民眾的個人安全以及財產安全。可見,建設物本身的抗震能力具有了特別關鍵的作用。在很早以前,我國在對建筑結構抗震標準方面就提出了“小震不壞、中震可修、大震不倒”的準則,所以大部分結構設計人員都意識到了建筑結構抗震能力的重要性,并且按相關規范、標準要求進行建筑結構抗震設計,以保證建筑抗震能力得到顯著的提升,繼而保障建設物的整體安全穩固性,這樣就能最大程度上降低地震對民眾生命財產安全的影響程度。因此結構設計人員的責任重大,如何使建筑在地震來臨時發揮出應有的抗震能力,保證人民生命安全與財產安全是結構抗震設計人員需要重點研究的內容[1]。
首先,影響建筑工程結構設計抗震性的因素之一是施工場地地理環境和地質結構。建筑工程所處的地理位置和地質環境結構在發生地震災害事故時所表現的抗震性也存在差異。尤其地理條件和地質環境是直接決定地基穩固性的因素。其次,建筑工程項目的施工材料質量也是影響建筑項目抗震性的因素之一。大部分的建筑工程都為混凝土結構,目前雖然在綠色環保理念推廣下建筑材料也在積極的創新,但在抗震性方面較好的材料仍有待研究。如果建筑施工所用的材料能夠具備較好的強度,在發生地震災害時必然能夠保證結構不會輕易發生變形,降低建筑結構坍塌的概率。目前我國的大部分建筑項目采用的鋼筋混凝土在強度和韌性方面雖然有所提升、抗震性也在不斷優化,但整體效果仍存在一定的不足,需要持續進行完善的研究。最后,建筑工程項目的結構設計方面,通常建筑結構的整體穩定性設計因不同建筑項目類型、規模、功能要求而存在不同的設計方向與考慮,這需要根據一些實際情況進行優化設計,充分考慮建筑結構體的總體抗震性,根據實際的要求和建筑標準去進行抗震性設計[2]。
地震對于建筑物的破壞,除了源自地震來臨釋放的巨大能量造成的沖擊,另一個重要因素就是地震通過地基來實現巨大的應力傳導,破壞建筑物底層,從而導致建筑倒塌。因此在建筑工程的抗震設計中,十分重要的一項就是要做好建造場地的選址,在制訂建造計劃時,應做好實地考察,對目標區域的地質條件和土壤種類、破碎程度、粘性、含水量等進行細致的檢測,選擇場地土強度較高、能通過碾壓等技術達到較高緊密程度、土壤不易液化且狀態均勻分布的地段,要避開對于建筑的抗震設計不利的地形,如易液化土等。另外,若無法避開此類地形的選址,應在施工時采取相應的加固措施,從而強化建筑抗震能力[3]。
建筑結構抗震設計屬于建筑設計的一部分,因此,抗震技術的實施,是建立在建筑設計合理的基礎上的。設計師在進行抗震設計前,需要對建筑整體結構進行深入全面的分析,熟悉建筑的每一個結構和功能。首先,剛度是建筑結構的重要特性之一,而且結構的剛度與建筑的抗震性能和整體的穩定性都有緊密的聯系。建筑結構的剛度過大,會導致建筑容易在外力作用下遭到破壞,但如果剛度過小,又容易發生變形等不良現象。因此,設計師要將建筑剛度控制在恰當的范圍,實現建筑設計與抗震結構的平衡。其次,在建筑物結構中,存在非結構抗震設計的部分,其質量占比也與建筑抗震性息息相關。因此,非結構抗震設計的質量,也是建筑設計師需要充分考慮的因素。
在建筑的結構設計當中,其水平、垂直布局是否合理對建筑結構的穩定性有著直接的影響。尤其是建筑結構中的承重墻部分,其水平面和垂直面的位移是決定建筑抗震性的關鍵,設計時水平向垂直向的墻盡量布置均勻,使其兩個方向的位移相當,為提高建筑結構的抗震性,在實際的設計當中必須要加強對結構布局的合理化設計。施工時要利用現代先進設備儀器進行結構水平、垂直的精確測量,確保墻體的水平、垂直構建的平整性,按照建筑設計的標準要求進行剛度、質量的科學設計,確保建筑重心靠近底部,尤其要防止出現建筑結構上重下輕的情況。
大多數建筑工程的剛性要高于柔性,這種結構特點能夠降低建筑物在強震動環境下受到的破壞,整體建筑結構也不會產生太嚴重的形變。受到結構的保護,部分非結構部件的損壞也會被有效的降低。改進建筑物的抗側力結構,在面對強震動環境時建筑物的穩定性就強,能夠承受的震動幅度就大。
綜上所述,地震發生時,可能會對人們的生命和財產安全造成損害,這就需要設計者和建設者積極學習先進的結構設計理念,立足現實,明確建筑設計的合理性,使受力結構均勻受力,減少地震帶來的破壞。