文/葉金忠、曹俊、邱欣羽 中國新型建材設(shè)計研究院有限公司 浙江杭州 310022
近幾年,我國頻繁出現(xiàn)地震,造成人力、物力的大量損失,地震災(zāi)害不僅使得許多人失去親人,家破人亡,而且還造成國家經(jīng)濟發(fā)展緩慢,國力大受損失。雖然地震是自然災(zāi)害,人力無法避免,但我們可以盡力降低地震所造成的危害,因此,我們要采取一些積極的預(yù)防措施,來減少一些不必要的損失。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,加強抗震設(shè)計就是一種減少地震危害的有效措施,增強建筑的穩(wěn)定性,設(shè)置科學(xué)合理的逃生空間,也是建筑工程單位高度重視的問題。所以,本文對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計的研究和分析,為完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和降低地震危害具有極強的現(xiàn)實意義。
鑒于我國近幾年地震災(zāi)害頗多,我國對于建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計格外重視。建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計不是一個簡單的設(shè)計模塊,它涉及到很多方面,需要選擇良好的抗震材料,能夠抵御較低強度的地震,合理規(guī)劃建筑的各個結(jié)構(gòu)模塊,便于逃生和躲藏,從設(shè)計到具體的施工過程,要事無巨細(xì)的綜合考量,全面衡量建筑的整體抗震性能。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計最核心的地方就是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置的合理性,一個建筑各個構(gòu)件的聯(lián)結(jié)和組合方式,如何既能保持美觀還能擁有很好的抗震效果是最為重要的。
現(xiàn)代建筑行業(yè)的飛速發(fā)展,推進了建筑相關(guān)的許多行業(yè)的發(fā)展,比如建筑美學(xué)、建筑外立面設(shè)計等等,但人們對于建筑的認(rèn)識還是停留在建筑的基本的實用性和美觀,對于地震等自然災(zāi)害的防御還欠缺充分的認(rèn)識,只有當(dāng)?shù)卣鹨呀?jīng)發(fā)生并且造成不可估量的損失之后,才會幡然醒悟想要加強建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計,但那些失去的生命和倒塌的建筑已經(jīng)不可挽回。因此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之前,我們要充分了解抗震設(shè)計對于建筑來說是多么重要,它不僅能夠在降低地震所造成的危害,而且還能加強建筑的安全性,提升建筑價值。所以建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計是具有非常重要的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟價值的。
建筑抗震設(shè)計將對建筑質(zhì)量和安全性產(chǎn)生直接的影響,在具體的實施過程中,許多設(shè)計人員雖然知曉抗震設(shè)計的重要性,但因為種種因素的限制,無法做到符合實際情況的良好抗震設(shè)計,從而不僅造成建筑材料的浪費,而且也無法實現(xiàn)良好的抗震效果。對于抗震設(shè)計來說,最重要的是提升建筑的穩(wěn)定性,能夠抵御地震的強有力搖晃,也就是要使得建筑牢牢扎根于土地之上。但畢竟建筑不是一個生物,沒有強有力的根基,而這就需要我們充分了解建筑結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的實際情況和地理因素,從而制定科學(xué)的設(shè)計方案,人為建立建筑根基。
選擇合適的建筑場地對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也是非常重要的。適宜的建筑場地不僅能夠減少建筑的工作量,而且還能提升建筑抗震性能,減少地震造成的損失。建筑倒塌主要是因為地震會產(chǎn)生大幅度的搖晃,并且造成地面裂開,從而使得建筑根基被破壞而成為廢墟。所以在選擇建筑場地的時候,我們首先要排出地面松軟、地下水豐富的地區(qū),因為這些地區(qū)如果出現(xiàn)地震后很容易出現(xiàn)坍塌滑坡的現(xiàn)象,會增加地震的危害度。其次,對于那些地面不平整、周圍障礙物很多的地區(qū)也要排除,這些地區(qū)不利于逃脫,而且也會增強建筑物斷裂的可能性。最后,最適宜的建筑場地最好選擇相對開闊的地區(qū),不僅利于施工,而且還便于逃生,不會造成額外的損失和危害。
抗震材料的選擇對于抗震設(shè)計也是至關(guān)重要的。良好的建筑材料可以降低地震的震感,根據(jù)地震強度不同的地區(qū)選擇不同的抗震材料,質(zhì)量輕、強度高的材料可以使建筑保持一體性,整體結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定,從而大幅度降低地震帶來的破壞性。目前使用的抗震材料主要有兩種,一種是鋼筋混凝土,這種材料的優(yōu)點在于經(jīng)濟性高、操作簡單,應(yīng)用比較廣泛,但其不足之處在于結(jié)構(gòu)框架節(jié)點的強度低,承受力不高,一旦出現(xiàn)地震,將很容易斷裂,從而降低抗震性能。另一種就是鋼結(jié)構(gòu)的抗震材料,雖然這種材料的抗震性能是最好的,但其價錢非常高昂,而且它也很容易受到氣候、濕度等的影響,需要大量的維護費用,難以負(fù)擔(dān)。但隨著科技的進步,筆者相信未來我們一定會研究出經(jīng)濟性高、抗震性能又好的材料,提升建筑的抗震能力。
隨著時代的進步,建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計也越來越復(fù)雜化,傳統(tǒng)的針對建筑單一的抗震設(shè)計已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代建筑抗震的要求。如今建筑的抗震設(shè)計需要進行多方考察,對于建筑場地、建筑周圍的環(huán)境等等多因素統(tǒng)一勘察后,匯總數(shù)據(jù)計算,按照抗震標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一設(shè)計,通過這種綜合、全面的考察方式,能夠使得建筑的抗震性能最大化發(fā)揮,從而降低地震的破壞性。為了更加完善建筑的抗震設(shè)計,我們還可以設(shè)置模擬地震,通過調(diào)整地震等級,從而找出設(shè)計中存在的漏洞,進行完善和補充。
綜上所述,人力是無法和自然災(zāi)害的破壞力相比的,所以對于地震我們無法從根本上解決,唯一能做的就是預(yù)防。首先就是運用高科技對檢測和發(fā)現(xiàn)地震發(fā)生的高頻地帶,并及時做好應(yīng)對措施,其次,就是加強建筑的抗震設(shè)計,以前對于建筑抗震設(shè)計的不重視主要是因為對于地震所產(chǎn)生的危害了解的不清楚,以及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理,隨著對地震的認(rèn)識不斷加深,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中加入抗震設(shè)計也引起了人們足夠的重視,但這些重視對于抗震設(shè)計的發(fā)展還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,我們要努力研究出更好的抗震材料,運用技術(shù)選擇更為適宜的建筑場地等,加強抗震設(shè)計的方方面面,從而改善建筑的整體抗震性能。