鋼筋混凝土建筑抗倒塌設(shè)計(jì)研究

邢燕芳

山西汾西礦業(yè)集團(tuán)設(shè)計(jì)院（033300）

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的連續(xù)倒塌問題，主要是因?yàn)榻ㄖw內(nèi)部部分構(gòu)件損壞，造成了水平、垂直方向上的連續(xù)性破壞，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)倒塌問題。如果沒有有效控制局部倒塌問題，將會(huì)造成連續(xù)倒塌事故，影響整個(gè)建筑體的安全性和穩(wěn)定性。因此，在建筑工程施工過程中，必須要避免建筑體的連續(xù)倒塌問題，保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。文章依照現(xiàn)階段的建筑工程研究成果，對鋼筋混凝土建筑倒塌設(shè)計(jì)工作展開了分析和研究。

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌機(jī)理研究

建筑體偶然荷載的作用效果導(dǎo)致了建筑出現(xiàn)連續(xù)倒塌問題，從理論上講，鋼筋混凝土倒塌會(huì)發(fā)生在任何建筑體上，而連續(xù)倒塌則是由于部分構(gòu)件損壞，造成垂直、水平方向上的連鎖倒塌反應(yīng)。另一種連續(xù)倒塌現(xiàn)象則被定義為，建筑結(jié)構(gòu)中相對較小的范圍出現(xiàn)損壞，形成一系列的連鎖破壞反應(yīng)。綜上所述，鋼筋混凝土建筑倒塌事故具有一定的偶然性和不確定性。

2 鋼筋混凝土建筑抗倒塌對策研究

建筑體出現(xiàn)倒塌的關(guān)鍵性影響因素為地震災(zāi)害。人類無法做到精確預(yù)測地震災(zāi)害的產(chǎn)生，因此，需要從建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來有效提高整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，要求建筑體必須能夠預(yù)防一些低等級的地震災(zāi)害，以此來提高建筑體的抗倒塌能力。

2.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗倒塌應(yīng)遵循的原則

為了有效預(yù)防建筑體出現(xiàn)連續(xù)倒塌問題，最大限度地降低建筑體出現(xiàn)倒塌事故所造成的生命財(cái)產(chǎn)損失，設(shè)計(jì)工作人員必須增強(qiáng)建筑體結(jié)構(gòu)的整體承載能力及抗負(fù)荷能力，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗性能力。此外，設(shè)計(jì)人員要依照現(xiàn)有的可靠度建筑荷載條件來進(jìn)行設(shè)計(jì)，除了增加建筑體結(jié)構(gòu)的抗性能力之外，還需要研究整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，努力設(shè)計(jì)出抗倒塌能力更強(qiáng)的建筑結(jié)構(gòu)。

2.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抵抗連續(xù)倒塌方法

在進(jìn)行抗倒塌設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)工作人員需要針對不同類別的建筑設(shè)定不同的設(shè)計(jì)工作目標(biāo)，采用多種抗倒塌設(shè)計(jì)方式來進(jìn)行對比，從中選擇出最佳的設(shè)計(jì)方案。在建筑設(shè)計(jì)中，需要充分考慮到建筑體可能受到的自然災(zāi)害，明確建筑抗倒塌設(shè)計(jì)工作的前提條件。由于建筑體的初始布局及建筑的破壞性因素比較復(fù)雜，不同的初始設(shè)計(jì)布局會(huì)導(dǎo)致后續(xù)抗倒塌設(shè)計(jì)的不同結(jié)果。相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員需要明確建筑體所能承受的最大破壞程度，在此基礎(chǔ)上對整個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗倒塌性能進(jìn)行改進(jìn)。

2.3 防止連續(xù)倒塌的建筑措施

在建筑設(shè)計(jì)過程中，不但需要充分滿足業(yè)主的整體使用安全要求，同時(shí)還需要考慮到整個(gè)建筑體的結(jié)構(gòu)美觀。設(shè)計(jì)工作人員需要通過現(xiàn)場的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)劃，在建筑體周圍的空間設(shè)置充足的緩沖區(qū)域，選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)形式，以此來降低地震災(zāi)害對建筑體所產(chǎn)生的不良荷載作用，有效提高整個(gè)建筑的抗倒塌能力。

2.4 防止連續(xù)倒塌的結(jié)構(gòu)措施

針對建筑的連續(xù)倒塌問題，設(shè)計(jì)工作人員必須要從建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)模式上來解決問題，不斷提高建筑體的冗余度、延展性及整體性，以此來有效預(yù)防建筑連續(xù)性倒塌事故。

1）加強(qiáng)建筑體內(nèi)部關(guān)鍵性部件的抗破壞能力。增強(qiáng)建筑體內(nèi)部支撐構(gòu)件抗破壞能力是最直接有效的方式。在設(shè)計(jì)過程中，需要重點(diǎn)增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中容易受到外部威脅，同時(shí)需要承擔(dān)大量荷載的建筑構(gòu)件，有效提高建筑體的整體抗破壞能力，將建筑體內(nèi)部的局部破壞程度降到最低，以此來預(yù)防建筑體出現(xiàn)不良倒塌的問題。

2）增加結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的冗余度。要不斷提高建筑體結(jié)構(gòu)構(gòu)架的冗余度，通過轉(zhuǎn)變建筑體的荷載傳輸路徑來有效分擔(dān)建筑體的外部荷載作用。建筑體連續(xù)倒塌事故發(fā)生時(shí)，建筑構(gòu)件當(dāng)中的原有結(jié)構(gòu)會(huì)阻斷在傳輸?shù)穆窂?，如果沒有及時(shí)找到其他荷載傳輸路徑，將造成建筑體的連續(xù)性倒塌。因此，設(shè)計(jì)人員需要提高建筑結(jié)構(gòu)的冗余程度，在建筑局部產(chǎn)生不良破壞問題之后，可以通過余下的構(gòu)件形成相應(yīng)的應(yīng)力傳輸路徑，最大限度上降低建筑體出現(xiàn)連續(xù)性倒塌事故的概率。

3）增強(qiáng)建筑體的延展性。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作中，保證建筑體具有良好的延展性、整體性及連續(xù)性，對建筑不同的構(gòu)成環(huán)節(jié)進(jìn)行合理區(qū)分，保證各個(gè)重點(diǎn)區(qū)域的結(jié)構(gòu)彼此獨(dú)立，將破壞限制在一個(gè)相對獨(dú)立的范圍內(nèi)，其他沒有受到破壞的區(qū)域能夠保持穩(wěn)定，有效地避免了建筑體的連續(xù)性倒塌問題。

3 結(jié)語

鋼筋混凝土建筑設(shè)計(jì)工作要注重混凝土結(jié)構(gòu)的抗倒塌設(shè)計(jì)工作，努力提高建筑體整體的安全性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證人們居住的安全性。