凌宏玥
(貴州深港中天建筑設計有限公司, 貴州 遵義 563000)
我國的東部沿海地區(qū)處于環(huán)太平洋火山地震帶,西南地區(qū)處于印度洋喜馬拉雅火山地震帶,地震這種自然災害在我國一直都是一種較為常見的自然災害,同時也是一種破壞力巨大的自然災害,如汶川地震、九寨溝地震等。建筑設計施工中,在設計之初就選用抗地震倒塌效果良好的建筑結(jié)構(gòu),對提升建筑抗地震倒塌能力是非常重要的。
建筑物在地震中會受到多種來源的自然力的影響,產(chǎn)生縱向顛簸、橫向擺動、扭曲坍塌、橫向或縱向扭轉(zhuǎn)等幾種后果。地震中建筑物的垮塌對人員和財產(chǎn)的傷害,加深了地震這種自然災害本身的影響。一個地區(qū)的建筑物越密集,建筑物層級越高,本地區(qū)的人員財產(chǎn)的密度就越大,在地震災害中的損失就越大。因而,加強建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力,減少地震災害對建筑結(jié)構(gòu)的破壞,提升建筑在地震災害中的穩(wěn)定性,對減少地震災害破壞能量的傳遞,保護人們的生命財產(chǎn)安全是非常重要的。建筑的建造結(jié)構(gòu)是指建筑物中承受和傳遞荷載并起骨架作用的體系,主要由建筑中的梁、板、墻或柱構(gòu)成[1]。按照不同的標準,可以將建筑結(jié)構(gòu)分為不同的結(jié)構(gòu)類型,例如,按照建筑結(jié)構(gòu)所用的建筑材料,建筑結(jié)構(gòu)可以分為磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等,按照建筑結(jié)構(gòu)的承重方式可以分為磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)等。提高建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的設計思想,就是要在充分了解地震災害對建筑結(jié)構(gòu)破壞方式基礎上,合理的對建筑結(jié)構(gòu)進行設計,嚴格監(jiān)督建筑結(jié)構(gòu)的施工,提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
現(xiàn)如今,在眾多城市中,高層建筑已經(jīng)成為了主要的建筑形式,提高高層建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的設計中,最重要的一個環(huán)節(jié),就是打造適合提高建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的地質(zhì)基礎。第一,要在建筑的設計之初選擇合適的地理位置作為建筑的施工地址。要盡量避開容易發(fā)生崩塌和泥石流災害的山脈、河口三角洲等危險地區(qū)。第二,在具體地址選定之后,要對所選地址進行仔細的地質(zhì)檢測與地質(zhì)勘探,充分查詢歷史資料,進行科學分析,避開地質(zhì)斷層與地震帶。第三,在地質(zhì)勘探結(jié)束后,在建筑施工開始之初,要為建筑打造抗地震倒塌效果良好的地基。合理的設計地基的預埋深度,減少建筑物整體下沉的幅度,避免建筑物在地震災害中發(fā)生嚴重的位移和晃動,提高建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力。
建筑墻體和建筑結(jié)構(gòu)中的各個小結(jié)構(gòu),都對建筑整體結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力有著較大的影響。不同類型的建筑結(jié)構(gòu)自身適應的地質(zhì)環(huán)境也是不同的,每一種結(jié)構(gòu)類型都有獨特的性能特點。在建筑結(jié)構(gòu)設計和施工中,要尤其重視對建筑結(jié)構(gòu)的鉆研。首先,在建筑物的設計中,要首先選擇抗震性能良好的建筑結(jié)構(gòu),并采取一定的構(gòu)造設施去輔助建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌性能的實現(xiàn)。其次,設計良好的構(gòu)造柱、圈梁結(jié)構(gòu)、壁柱和門垛,使地震時建筑所承受的力在合理的方向上傳遞和吸收。
在科學設計抗地震倒塌性能良好的建筑結(jié)構(gòu)之后,在建筑結(jié)構(gòu)的施工過程中,也要嚴格把關,監(jiān)督工程質(zhì)量,運用多種現(xiàn)代化的工程施工技術和結(jié)構(gòu)建造技術,確保建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能在施工過程中達到預期效果。第一,要運用現(xiàn)代化的電腦測繪技術,模擬地震時的橫波對建筑結(jié)構(gòu)的影響,合理的布局地震外力能量的傳遞吸收通路,對現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌的能力不斷測試修改,保證柱梁、墻體的軸線處于同一水平面。運用電子信息技術,對建筑的雙向抗側(cè)力體系進行檢測,使建筑結(jié)構(gòu)在遭遇地震時盡量呈彎剪破壞,將塑性屈服控制在墻體底部。第二,要運用大數(shù)據(jù)與云計算技術,按照地震等級將建筑結(jié)構(gòu)中的梁、柱、墻按照相應的等級設置防護標準,保證建筑結(jié)構(gòu)的設計質(zhì)量。
地球的自然環(huán)境在近些年急劇變化,地震災害在全球范圍內(nèi)頻繁發(fā)生,加之我國處于多個地震帶與地質(zhì)斷層之上,因而,建筑在設計施工之前,一定要將建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力,作為建筑設計的一個重要參考指標[2]。一方面,要在建筑施工的全行業(yè)范圍內(nèi),進行地震安全施工意識的宣傳與培訓,在從業(yè)者心中牢固樹立地震防災抗災意識,使設計人員在設計中始終重視提高建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力;另一方面,建筑質(zhì)量審查與監(jiān)督管理部門,應將建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力列入工程質(zhì)量驗收的重要標準,并根據(jù)不同地區(qū)和不同功能的建筑類型,完善不同的分類標準,建立完善的建筑工程驗收標準,促進設計者對建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌意識的提高。
綜上所述,提高建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力是建筑設計的重要部分。建筑設計師應不斷提高對提高建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力問題的重視,從更新建筑結(jié)構(gòu)的設計理念出發(fā),探索更加堅固更加穩(wěn)定的建筑結(jié)構(gòu),開發(fā)在地震災害中性能更加優(yōu)越的建筑材料,保護人們的生命財產(chǎn)安全,推動建筑行業(yè)的技術化與現(xiàn)代化發(fā)展。