何念龍

摘要 ：建筑施工需要以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為藍(lán)本，建筑結(jié)構(gòu)抗震功能設(shè)計(jì)是建筑施工的基礎(chǔ)和保證，因此，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)水平的高低直接關(guān)系到建筑物的質(zhì)量與安全，目前我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)存在相對(duì)較多的不足與缺陷，本文通過分析實(shí)際常見問題，提出相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞 ：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；提高； 安全性

引言

加強(qiáng)對(duì)建筑抗震技術(shù)的研究和管理，確保建筑工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和安全，促進(jìn)建筑行業(yè)健康發(fā)展，避免因設(shè)計(jì)問題導(dǎo)致建筑生產(chǎn)事故的發(fā)生，探索建筑結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，是目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的首要任務(wù)。因而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)不斷總結(jié)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，積極探索確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，為提供高質(zhì)量的建筑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析

抗震度不夠。近幾年發(fā)生的幾起大地震造成的損失足以說明我國(guó)一些地方的建筑抗震性很差，未達(dá)到我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。因此保證建筑物的抗震性能是減少地震發(fā)生時(shí)人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失的重要問題。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提高抗震設(shè)計(jì)水平是提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的一個(gè)重要方面。目前大多數(shù)工程設(shè)計(jì)施工人員尚未完全掌握隔震減震技術(shù)，一些工程采用的設(shè)計(jì)施工方案不盡合理，可能影響工程質(zhì)量安全；由于專業(yè)配合不到位，建筑水、暖、電等專業(yè)設(shè)計(jì)沒有考慮隔震減震技術(shù)要求，震后可能產(chǎn)生不必要的非結(jié)構(gòu)性破壞；由于業(yè)主、物業(yè)公司缺乏相關(guān)專業(yè)知識(shí)，使用管理不當(dāng)，可能導(dǎo)致隔震減震設(shè)施失效帶來安全隱患。

關(guān)于建筑物的抗震性能設(shè)計(jì)，我國(guó)頒布了《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，為我國(guó)的建筑抗震設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。《規(guī)范》中規(guī)定：“小震（超越概率63%）不壞、中震（超越概率10%）可修、大震（超越概率2%）不倒”。而一些建筑公司領(lǐng)導(dǎo)對(duì)建筑物的抗震性能的重視程度不夠，導(dǎo)致了公司員工也不重視抗震性，尤其是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員。有些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)抗震設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)不透，設(shè)計(jì)過程中個(gè)別忽略抗震性原則，造成了建筑物施工過程僅僅是一個(gè)表面工程，而實(shí)質(zhì)是建筑物并不具有真正的抗震性能。這種現(xiàn)象在我國(guó)不少地區(qū)屢見不鮮。當(dāng)然我國(guó)地域遼闊，各個(gè)地區(qū)的情況不同，地震幾率與地震級(jí)別各有不同。不能恪守規(guī)則，不了解實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者要根據(jù)地區(qū)的實(shí)際狀況，選擇不同的抗震規(guī)范，以免造成不必要的浪費(fèi)。

2.提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中安全性的措施？

2.1 抗震建筑材料

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，選擇質(zhì)量好的抗震建筑材料是相當(dāng)重要的，本問將簡(jiǎn)要介紹一下幾種：

2.1.1 加氣混凝土

加氣混凝土是一種輕質(zhì)多孔、保溫隔熱、防火性能良好、可釘、可鋸、可刨和具有一定抗震能力的新型建筑材料。早在三十年代初期，我國(guó)就開始生產(chǎn)這種產(chǎn)品，并廣泛使用于上海國(guó)際飯店、上海大廈、福州大樓、中國(guó)人民銀行大樓等高低層建筑中。是一種優(yōu)良的新型建筑材料。并且具有環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

加氣混凝土砌塊一般重量為500-700千克/立方米，只相當(dāng)于粘土磚和灰砂磚的1/4-1/3，普通混凝土的1/5，是混凝土中較輕的一種，適用于高層建筑的填充墻和低層建筑的承重墻。使用這種材料，可以使整個(gè)建筑的自重比普通磚混結(jié)構(gòu)建筑的自重降低40%以上。由于建筑自重減輕，地震破壞力小，所以大大提高建筑物的抗震能力。

2.1.2 抗震防水建筑材料

這種材料對(duì)于地震易發(fā)地區(qū)的房屋及其他建筑大有好處。這種合成材料是瀝青乳液和波特蘭水泥的混合物，外加一種吸水性是其體積的300倍的聚合物。 在室溫條件下，這些材料成份呈液體，可被泵送。一旦混合在一起，即刻成膠體。這種合成材料的壓縮強(qiáng)度較低，但其韌性即吸震能力較高。制作地基回填料，可以減低建在其上的建筑物所受到的沖擊波作用，用做回填料還可以免掉造價(jià)昂貴的深樁基費(fèi)用。這種材料剛混合時(shí)呈膠體，因此它可被噴注在隧道墻板與石塊之間，而不會(huì)分散到間隙積留的水中。而且由于這種材料在凝固時(shí)，出現(xiàn)稍許膨脹，因此在墻板和石塊之間形成緊貼密封。

2.1.3 碳纖維復(fù)合材料

碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類不同而異，一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小，因此有很高的比強(qiáng)度。

碳纖維復(fù)合材料對(duì)于地震易發(fā)地區(qū)的房屋及其他建筑的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為：（1）高強(qiáng)度（是鋼鐵的5倍）；（2）出色的耐熱性（可以耐受2000℃以上的高溫） ；（3）出色的抗熱沖擊性；（4）低熱膨脹系數(shù)（變形量小）；（5）熱容量?。ü?jié)能）；（6）比重小（鋼的1/5）；（7）優(yōu)秀的抗腐蝕與輻射性能。

2.2 提高建筑抗震技術(shù)

要切實(shí)做好建筑隔震減震技術(shù)的推廣應(yīng)用和工程質(zhì)量監(jiān)管工作，充分發(fā)揮隔震減震技術(shù)在提高建筑抗震能力方面的積極作用，提高應(yīng)用隔震減震技術(shù)建筑工程的質(zhì)量安全水平。

2.2.1 強(qiáng)柱弱梁

強(qiáng)柱弱梁指的是使框架結(jié)構(gòu)塑性鉸出現(xiàn)在梁端的設(shè)計(jì)要求。用以提高結(jié)構(gòu)的變形能力，防止在強(qiáng)烈地震作用下倒塌?！皬?qiáng)柱弱梁”不僅是手段，也是目的，其手段表現(xiàn)在人們對(duì)柱的設(shè)計(jì)彎矩人為放大，對(duì)梁不放大。其目的表現(xiàn)在調(diào)整后，柱的抗彎能力比之前強(qiáng)了，而梁不變。即柱的能力提高程度比梁大。這樣梁柱一起受力時(shí)，梁端可以先于柱屈服。

強(qiáng)柱弱梁是一個(gè)從結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)角度提出的一個(gè)結(jié)構(gòu)概念。就是柱子不先于梁破壞，因?yàn)榱浩茐膶儆跇?gòu)件破壞，是局部性的，柱子破壞將危及整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全---可能會(huì)整體倒塌，后果嚴(yán)重。要保證柱子更“相對(duì)”安全，故要“強(qiáng)柱弱梁”。

2.2.2 韌性接頭

建筑物的梁柱接頭處是應(yīng)力最大的地方，梁柱接頭處破壞即整棟建筑物有立即倒塌的危險(xiǎn)。要確保建筑物受力后，接頭處不得先行破壞的作法就是在接頭處緊密配置圍束箍筋，其間距應(yīng)大于10cm。

2.2.3 圍束箍筋及系筋

圍束箍筋彎勾應(yīng)為135°，系筋彎鉤各為135°及90°并交錯(cuò)配置，可加強(qiáng)主筋對(duì)抗垂直震力，避免造成柱子挫屈破壞而倒塌。

主筋斷筋點(diǎn)附近（或圍束箍筋間距變大處）的補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)原理：

當(dāng)塑鉸區(qū)的塑鉸還未完全形成時(shí)，若主筋斷筋點(diǎn)附近或圍束箍筋間距變大處的彎矩就已經(jīng)大于該區(qū)域的彎矩容量，則可能使非塑鉸區(qū)較原先所期望產(chǎn)生塑鉸的柱底區(qū)更早產(chǎn)生塑鉸而破壞。？會(huì)發(fā)生此情形的原因可能是因?yàn)橹鹘畹难由扉L(zhǎng)度不足，易發(fā)生握裹脆性破壞?；蛞虼颂幍墓拷盍勘戎咨伲茔q既使產(chǎn)生，也無法完全發(fā)揮。此外，彎矩屈服會(huì)降低混凝土的抗剪強(qiáng)度，因此也有可能發(fā)生彎矩剪力破壞。由上可知，主筋點(diǎn)斷筋的破壞模式非常復(fù)雜，有彎矩破壞、握裹破壞、剪力破壞及韌性不足等。

2.2.4 二元系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

抗彎矩構(gòu)架采用柱梁接頭緊密箍筋的做法達(dá)到整體韌性提升，而強(qiáng)度及勁度部份就交由剪力墻與斜撐來承擔(dān)。剪力墻強(qiáng)度極大，勁度也大，而抗彎矩系統(tǒng)剛好彌補(bǔ)其韌性差。

3.結(jié)束語

通過對(duì)以上建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中所選取的抗震材料和運(yùn)用的抗震技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，使得進(jìn)一步完善抗震設(shè)防工程性措施，經(jīng)濟(jì)、高效、合理地提高建筑工程抗震能力，保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和廣大人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉衛(wèi)東：對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)問題的探討.

[2]高 鵬：?jiǎn)炭闪x 重視概念設(shè)計(jì)，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量.