我國(guó)高層建筑抗震設(shè)計(jì)問題研究
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摘要:近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城市建設(shè)也進(jìn)行的如火如荼，由于城市人口集中，城市建筑大多傾向于高層建筑，高層建筑的出現(xiàn)，的確節(jié)省了一定的土地資源，但是近年來，高層建筑越來越高，有的已經(jīng)超出了安全高度范圍。而且我國(guó)部分城市處于地震地帶，這就給人民帶來了人身和財(cái)產(chǎn)的隱患。本文針對(duì)目前我國(guó)高層建筑在抗震設(shè)計(jì)方面存在著的現(xiàn)實(shí)問題，進(jìn)行了探討，也相應(yīng)地提出了解決我國(guó)高層建筑抗震設(shè)計(jì)的措施，有一定的積極意義。
關(guān)鍵詞:高層建筑;抗震設(shè)計(jì);問題;策略
一、引言
隨著城市建設(shè)的日益推進(jìn)，城市建筑行業(yè)也是芝麻開花———節(jié)節(jié)高，城市中到處是高樓林立。再加上近年來人口數(shù)量呈遞增模式，城市人口越來越密集。為了更進(jìn)一步為人類提供較大的建筑空間，高層建筑近年來比比皆是，建筑層數(shù)也居“高”不下。人民對(duì)于高層建筑的安全系數(shù)也頗為敏感，尤其是在多地震的城市，人們更是談“震”色變，這就對(duì)我國(guó)高層建筑的抗震設(shè)計(jì)提出了更高的要求和巨大的挑戰(zhàn)?？梢姼邔咏ㄖ目拐鹪O(shè)計(jì)問題是高層建筑中最重要的話題。下面筆者就該問題進(jìn)行分析和探討，以引起高層建筑業(yè)的高度重視，把這些問題扼殺在萌芽狀態(tài)，努力為人民創(chuàng)建更美好、幸福的家園。
二、高層建筑抗震設(shè)計(jì)中存在的現(xiàn)實(shí)問題
1、違“高”現(xiàn)象仍然成為高層建筑中的隱患
為了更進(jìn)一步保障人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，有效突出高層建筑的安全性，我國(guó)有關(guān)法律和文件對(duì)建筑物的高度已經(jīng)做出了明確、具體的規(guī)定，各個(gè)建筑單位對(duì)此也非常清楚，但很多房地產(chǎn)商為了獲取更大的利潤(rùn)，在僥幸心理的驅(qū)使下，想方設(shè)法鉆空子，冒天下之大不韙，其高層建筑遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國(guó)家規(guī)定、限制的高度范圍，以至于遇到地震災(zāi)害，這些高層建筑不能有效抗震，剎那間，給人民，給國(guó)家?guī)聿豢赏炀鹊木薮髶p失。這種違“高”現(xiàn)象是普遍存在的，但它給人們帶來的危害是潛在的，可見在人民的生命和財(cái)產(chǎn)面前，我們應(yīng)做到“防患于未然”，不能存在任何僥幸心理。
2、抗震材料選用問題
我國(guó)是地震災(zāi)害多發(fā)國(guó)家，雖然在高層建筑中國(guó)家對(duì)抗震材料的規(guī)定很明確，但與一些發(fā)達(dá)國(guó)家所選用的高層建筑抗震材料相比，質(zhì)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。例如對(duì)我國(guó)地震多發(fā)城市，國(guó)家規(guī)定應(yīng)采用鋼架結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步提高建筑的穩(wěn)定性和安全效果，但是一些地震高發(fā)區(qū)的高層建筑開發(fā)商卻置若罔聞，仍采用鋼筋混凝土的普通結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，安全防護(hù)性源源比不上鋼架結(jié)構(gòu)。這無疑就造成了高層建筑抗震的隱患，大大減弱了高層建筑的防震、抗震能力。3、抗震設(shè)計(jì)人才后備不足現(xiàn)階段，我國(guó)抗震設(shè)計(jì)領(lǐng)域的專業(yè)人才后備不足，大多抗震設(shè)計(jì)人才大都是學(xué)習(xí)國(guó)外技術(shù)，引進(jìn)國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)抗震設(shè)計(jì)人員技術(shù)不夠精湛，缺乏一定的自主創(chuàng)新能力，盡管一些高校都已經(jīng)開設(shè)了抗震設(shè)計(jì)專業(yè)課程，但是空學(xué)理論，缺乏實(shí)際，理論和實(shí)際不能很好地結(jié)合，再加上目前抗震課程不全面等原因，致使我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)領(lǐng)域的人才比較缺乏。目前我國(guó)一些精湛的高層建筑還得借鑒外國(guó)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工。此外，我國(guó)抗震設(shè)計(jì)的抗震能力較差，抗震級(jí)別和高層建筑不成比例，很難達(dá)到相應(yīng)的級(jí)別。基于此，我國(guó)高層建筑相關(guān)部門應(yīng)針對(duì)我國(guó)高層建筑情況制定出更加與之符合的方針政策，以切實(shí)提高我國(guó)高層建筑抗震設(shè)計(jì)的要求度。
三、我國(guó)高層建筑抗震設(shè)計(jì)應(yīng)采取的具體策略
1、采用位移的結(jié)構(gòu)抗震方法進(jìn)行設(shè)計(jì)
一旦地震來臨，高層建筑會(huì)因地震的強(qiáng)烈作用出現(xiàn)變形，本身防震不強(qiáng)的建筑結(jié)構(gòu)在地震面前也會(huì)顯得那么無力，更何況我們所采取的是不夠先進(jìn)的防震結(jié)構(gòu)和措施呢?因此，不管是在建筑施工中還是在建筑后期防震設(shè)計(jì)中都應(yīng)細(xì)致考慮到彈性變形結(jié)構(gòu)的運(yùn)用。例如位移變形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它是通過縱地基層的位移來減少地震產(chǎn)生的位移。
2、運(yùn)用高延性結(jié)構(gòu)來進(jìn)行消震和隔震
高延性結(jié)構(gòu)除了能有效減少地震對(duì)房屋建筑的沖擊和傷害，還能起到一定的隔震效果。所以在我國(guó)當(dāng)前的建筑防震設(shè)計(jì)以及后期施工時(shí)，一些施工單位都有意識(shí)的加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的韌性，以提高高層建筑的剛度和抗震性，降低地震帶來的不良后果。眾所周知，地震過程是一種能量的釋放，在這個(gè)過程中，如果能充分使用高延性結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，就會(huì)達(dá)到消震和隔震的目的，有效減少地震帶來的危害和災(zāi)難，且適宜的韌性能夠降低房屋倒塌的幾率。故此，在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)，一定要采用先進(jìn)的抗震技術(shù)來增加房屋的抗震能力，減少地震能量對(duì)房屋建筑的沖擊和破壞，比如阻尼器的設(shè)計(jì)原理就是如此，除此之外，它還具有一定的監(jiān)測(cè)作用，其效果得到好評(píng)和推廣。
3、盡量建立多層地震防線
多層地震防線，顧名思義，它能夠提高高層建筑的抗地震性能，實(shí)現(xiàn)高層業(yè)主對(duì)房屋安全的愿望。建立多層地震防線，最重要的是在高層建筑遭遇地震等自然災(zāi)害的沖擊時(shí)，就可以預(yù)防建筑物的倒塌。相反，如果只有一層地震放線，其防震效果會(huì)很差，也就是難以減弱地震的破壞程度。因此高層建筑在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)?？梢圆捎枚喾矫娴目蚣芙Y(jié)構(gòu)，最常見的是抗震剪力墻設(shè)計(jì)，其抗震效果良好，被別人成為抗震的首要防線，且能發(fā)揮出很重要的作用?？梢姡瑸榱吮Ｕ细邔咏ㄖ膲w抗震能力能切實(shí)阻止地震的損害，避免墻體出現(xiàn)裂痕或者倒塌，就應(yīng)當(dāng)使用和建立有效的防震結(jié)構(gòu)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)多層防線的有效結(jié)合，形成客觀的合力。并且一旦發(fā)生地震，每一層的剪力墻所承受的負(fù)重力是防震設(shè)計(jì)預(yù)期最大剪力墻的兩倍，效果非常可觀。綜上所述，在時(shí)代的快速發(fā)展前景下，高層建筑已經(jīng)成為現(xiàn)代城市的標(biāo)志，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的抗震設(shè)計(jì)，會(huì)很好地提高高層建筑的抗震能力，這也是時(shí)展的必須和重要趨勢(shì)。高層建筑的相關(guān)人員要加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)，潛心研究，努力提高自己的研發(fā)能力，使新型的抗震材料，一流的抗震設(shè)計(jì)手段納入現(xiàn)實(shí)的高層建筑抗震設(shè)計(jì)中，真正為人民創(chuàng)設(shè)安全、舒服的工作和居住環(huán)境，為城市的發(fā)展增添最美麗的一抹色彩。
參考文獻(xiàn)
［1］張罡睿．高層建筑工程抗震設(shè)計(jì)中的相關(guān)問題分析［J］．門窗，2014(4):258～259.
作者:趙彥華 賀玉磊 單位:河北神欒建筑工程有限公司