曾 雯
(贛州振華裝飾工程有限公司)
建筑結(jié)構(gòu)抗爆設計標準現(xiàn)狀
曾 雯
(贛州振華裝飾工程有限公司)
抗爆設計不能僅僅只用于軍事建筑,對于重要的民用建筑與工業(yè)建筑也是非常必要的。建筑結(jié)構(gòu)在設計時,不僅僅要考慮其自身的抗震與抗火的性能,抗爆性能也是非常必要的。本文將詳細闡述當前國內(nèi)的建筑結(jié)構(gòu)抗爆設計標準,并以此為根據(jù)給予一些有建設性的意見。
建筑結(jié)構(gòu);抗爆設計;設計標準
自美國“9·11”事件之后,人們清楚的意識到,民用建筑與工業(yè)建筑也應該具備足夠的抗爆性能,以提升建筑結(jié)構(gòu)的安全性。當建筑發(fā)生爆炸時,很容易引起局部結(jié)構(gòu)的變形或破壞,一些重要的構(gòu)件如門、窗在遭到破壞后很容易引發(fā)次生災害,甚至會引發(fā)建筑的整體結(jié)構(gòu)坍塌。由此可見,在民用建筑與工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設計中加入抗爆設計是非常必要的。
1.1 軍事抗爆標準
軍事抗爆標準是最為嚴格,也可以看作是我國目前抗爆的最高標準。在軍事領域中,根據(jù)具體軍事需求以及軍事武器的標準,其制定的抗爆標準也是不一樣的。僅陸軍就分別制定了抗核武器和抗常規(guī)的抗爆標準,并會根據(jù)標準中的不足進行修訂版本或發(fā)布補充條例[1]。這些標準的內(nèi)容包含了建筑結(jié)構(gòu)設計的基本原則、要求與具體措施。我國空軍也發(fā)布了《人民防空工程設計規(guī)范》。此外,海軍、二炮等軍種也會根據(jù)其性質(zhì)制定了相關的抗爆標準??梢?,在軍事方面,抗爆標準的制定是非常的全面且具體的。
1.2 民用建筑的抗爆標準
我國目前還沒有制定關于民用建筑的專業(yè)的抗爆標準,直至2013年中國工程建設標準協(xié)會才批準同濟大學副院長李國強及其團隊進行《民用建筑防爆技術規(guī)程》的編制工作。該規(guī)程編制成功,將彌補我國民用建筑抗爆標準的空白,為民用建筑的抗爆設計提供必要的標準與相關意見[2]。
1.3 石油化工的抗爆標準
石油化工的抗爆標準是在2003年由國家經(jīng)貿(mào)委下令開始編制的,由中國石化洛陽石油化工工程公司負責編制。目前石油化工控制室的抗爆設計是按照《石油化工控制室抗爆設計規(guī)范》(GB50779-2012)中的相關標準進行的。該規(guī)范就建筑設計、結(jié)構(gòu)設計及通風與空調(diào)設計做出詳細的闡述,制定出詳細的標準。相較于民用建筑的抗爆標準還是比較全面且完善的。
雖然國內(nèi)關于民用建筑結(jié)構(gòu)設計的抗爆標準還在逐步建立的過程中,但我國可以借鑒國外的在此方面的標準與意見,為完善我國民用建筑結(jié)構(gòu)的抗爆設計提供必要的意見。根據(jù)國外相關的抗爆標準,我國可以從以下幾個方面逐步完善:
2.1 設立建筑抗爆設計的等級
對所有的民用建筑都進行抗爆設計是不可能的。第一,我國正在由粗放型向集約型社會轉(zhuǎn)型,抗爆設計無疑增加會增加建筑結(jié)構(gòu)設計的成本,并不符合我國發(fā)展的大趨勢。第二,民用建筑的范圍廣泛,并不是所有的民用建筑都需要進行抗爆設計。所以設立建筑安全等級,根據(jù)建筑的具體的用途、使用年限及受到爆炸的概率來衡量其抗爆設計是非常必要的。按照建筑的安全等級需求、用途、重要性、使用年限和受到爆炸的概率來劃分抗爆設計的等級,并根據(jù)不同的等級制定不同的抗爆設計的目的、方式等。
2.2 對爆炸可能造成的次生災害制定標準
建筑發(fā)生爆炸所造成的傷害不是一次性的,隨和爆發(fā)荷載的影響很可能會發(fā)生火災、煙氣、坍塌等次生災害。此時如何快速進行有效的救援工作,建立有效的救援方案,將損失降至最低,也是抗爆設計中的重要部分。通常情況下,建筑的重要性決定了其被爆炸的幾率,如機場、火車站這些人口較為密集且是交通重要樞紐的地方,常常會成為恐怖襲擊的首要目標。在對這些民用建筑進行抗爆設計時,要方便人群的快速疏散,救援人員快速展開救援工作及后期的恢復工作。對爆炸可能造成的此生災害制定詳細的標準,便于對發(fā)生爆炸后的損失進行評估并制定有效的救援方案。
2.3 針對不同類型的建筑結(jié)構(gòu)制定不同的抗爆標準
不同類型的建筑結(jié)構(gòu)在爆炸荷載的作用下所發(fā)生的破壞也不一樣。鋼結(jié)構(gòu)的建筑物在爆炸荷載下很容易出現(xiàn)局部構(gòu)件破壞,隨后會逐步開始連續(xù)性倒塌模式。而徹體結(jié)構(gòu)則會在爆發(fā)荷載的作用下很容易發(fā)生整體坍塌。因此不同建筑結(jié)構(gòu)的建筑物對于抗爆設計的要求也是不同的。
2.4 注意參考最新的相關標準及最新研究
我國關于建筑抗爆設計的標準及相關研究主要集中在軍事與石油化工方面,在民用建筑方面還需要進一步的發(fā)展。而國外對于這方面的研究比較早,其相關理論與技術也是比較成熟的。美國已經(jīng)制定出根據(jù)不同的爆炸類型和研究對象,標志了不同的抗爆設計標準,以指導建筑采取有效的抗爆設計或防止爆炸后建筑出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性連續(xù)坍塌。
國外的建筑結(jié)構(gòu)的抗爆設計標準內(nèi)容主要包括荷載標準、常規(guī)武器結(jié)構(gòu)設計標準、核爆炸結(jié)構(gòu)設計標準、針對于建筑抗爆薄弱部位的設計標準、非結(jié)構(gòu)抗爆標準和石油化工標準。尤其是在“9·11”事件之后,人們對于建筑的抗爆設計不再僅僅局限于防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形與損傷,開始致力于將爆炸控制在對建筑結(jié)構(gòu)的局部破壞范圍內(nèi),防止出現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的連續(xù)性坍塌。目前美國公共事務管理局已經(jīng)做出解建筑結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性坍塌的設計方式與流程[3]。
相對于國外發(fā)達國家,我國民用建筑的抗爆設計仍處于起步發(fā)展的階段,其內(nèi)容、設計方式與流程都還需進一步的研究。在制定民有建筑的抗爆設計標準時,要結(jié)合我國的具體國情,設立建筑抗爆設計的等級,對爆炸可能造成的次生災害制定標準,并注意借鑒國外的相關的先進研究與標準,才能逐步建立健全我國民用建筑的抗爆設計標準體系。
[1]丁陽,方磊,李忠獻,師燕超. 防恐建筑結(jié)構(gòu)抗爆防護分類設防標準研究[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學報,2013,04:57-64.
[2]張宇,李國強. 國外建筑結(jié)構(gòu)抗爆設計標準現(xiàn)狀[J]. 工程建設標準化,2014,01:48-51.
[3]張健. 民用建筑結(jié)構(gòu)的抗爆設計方法研究[J]. 科技風,2016,10:179.
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1007-6344(2016)08-0080-01