1提高建筑结构抗地震倒塌能力的措施
1)提升建筑的施工质量。在建筑进行设计、建筑人员施工、监理人员勘察监督的过程中,各建筑行业有关部门人员应当严格执行和遵守国家当前对于建筑工程质量进行规定约束的法律法规,严格把关施工过程中的每一个环节,加强自身责任意识,实施国家质量技术监督局规定的有关制度,从而保证建筑的施工质量,保证建筑质量的合格率,提高建筑的质量,更好的抵抗地震。2)消能减震加固。在建筑工程抗震原理中,结构阻尼与地震作用为反比关系。在建筑施工时,主要通过在结构变形较大的部位安装阻尼器的消能减震方法、控制结构在地震作用下的预期变形使得结构阻尼增加。通过阻尼器可以使建筑结构在水平、竖直两个方向的地震作用下降,保证建筑物在遭遇地震作用时不会发生严重的损坏。3)分析整体结构屈服机制。结合建筑结构抗震系统的相关概念,应当从建筑设计的整体结构屈服机制出发,从而使设计人员确切的了解导致整个建筑物发生倒塌的原因以及破坏方法,也可以清楚建筑系统整体结构中每个结构构件功能的不同作用、建筑结构发生倒塌时的变形情况以及整个建筑物的承载力情况,并且按照建筑的需要,可以设计诸如楼梯和卫生间这种不容易发生倒塌的区域,以确保建筑内的人员在遭遇紧急情况或遇到地震时能够及时逃脱或者在局部区域躲避,等待救援人员。4)加强建筑结构设计的审查。对建筑结构设计的审查时,应当以建筑结构抗震体系的合理性为基础,审查时需要遵守每一条规定、一一审查。目前建筑业的相关规范大部分都是对于建筑结构的构件设计以及具体的抗震构造措施的规定,而建筑结构抗震体系的规定所规范的相关规定都具有原则性,操作起来比较不容易。要确保建筑结构的抗震安全,结构体系是首要问题。若建筑结构体系本身存在缺陷,即便是其他抗震构造措施与规范相符合,也无法确保整体结构的抗震安全,更无法保障建筑结构的防倒塌能力。5)严格细化管理体制。对于建筑管理制度,应当对其相关法律法规与专业规范之间的关系进行调整并加以完善,严格重视对于建筑工程管理中的制度规定,在管理制度中应清楚规定设计人员对其工程结构安全所需要承担的责任,为工作人员提供参考,从而更加科学灵活的采用规范。同时,应当对监管部门做出明确规定,重视工程监理制度,必须及时向有关部门反映工程中存在的问题。并且,需要工程人员对建筑安全的相关责任和工作范围加以明确,避免建筑人员随意设计,建筑造型过于复杂、不符合设计要求,加大建筑结构防倒塌设计的困难。6)完善第二阶段抗震设计方法。对抗震有特殊要求或对地震特别敏感、地震时抗震能力较低、容易倒塌的多高层建筑结构,比如纯框架结构以及抗震要求较高的建筑结构甲类建筑,要进行易损部位薄弱层的弹塑性变形验算。并采取措施提高薄弱层的承载力或增加抗变形能力,规定建筑结构薄弱环节的弹塑性变形值保持在不会发生倒塌的范围内,若层间变形高于许可值范围,则表明建筑结构受到严重的损害或者发生倒塌,因此需要针对薄弱部位采取一定的对策,明确规定变形要求。这一阶段设计主要是对甲类建筑和特别不规则的结构。7)外部增加构件。通过在原建筑结构构件外部增设构件,增强结构抗震承载力、变形能力。整体性方法指的是通过增设构件的方法。通过增设构件可以使建筑承载力与变形能力差的构件得到加强,但采用增加构件对构件进行设计加固时,需将重点放在新增设构件对固定后的建筑结构整体抗震能力的影响方面。通常使用的技术方法主要是加设构造柱或者加固圈梁、增加柱子和墙体加固、增设支托和拉杆加固、增设支撑和门窗加固等。8)重视建筑结构体系。科学完善的建筑抗震体系和建筑结构形式是保障建筑整体抗震安全的第一要素。因此,首先要对建筑结构系统的设计加以重视,也就是建筑结构抗震的方法,然后是保障抗震结构设计合理的对策,最后是关于建筑结构的有关计算的问题。但是,建筑施工过程中,建筑结构形式种类和抗震体系种类很多,不能单一的利用一些规范条文来规定。对于建筑结构体系的工程教育层面上,长期以来我国都存在重视建筑构件、忽视建筑结构的问题,导致建筑结构工作人员往往不能从建筑设计的整体结构系统的角度加以分析、采用规范,而且还会受到各种干扰,设计出来的建筑结构系统严重缺乏意外安全储备设计。所以,需要对地震导致的危害进行经验总结,从中吸取教训,增强对抗震规范设计中有关结构体系与选型的规定,改善当前对构件设计的规定,以建筑结构整体系统的思想和规范体系为基础。建筑工程人员要从建筑结构整体设计角度出发,重视整个建筑结构的安全,尤其是发生灾害的抵抗能力,使得建筑结构构件设计更加合理可行。9)重视结构系统整体性。建筑平面设计应综合考虑各方面因素,保持建筑物结构设计简单、合理对称以免发生建筑平面不规则的情形。建筑上方纵横墙布置要均匀对称,沿平面内对齐,同轴线的窗间墙宽度也要均匀。楼梯间不设置在房屋的尽端和转角处。墙体不能被削弱,需要采取一定的措施,对称分散布置抗震墙,将抗震墙横纵向连接,在外纵轴线部位设置纵向抗震墙,防止发生倾斜或出现低矮抗震墙,保证结构的质心和刚心重合,避免发生地震后使建筑结构扭转或者出现局部应力集中的情况。竖向布置应使其质量沿高度方向均匀分布,避免结构刚度突变,并应尽可能的降低建筑物的重心,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变产生薄弱层,造成应力集中,以利结构的整体稳定性。加强楼屋盖的整体性,避免楼板大面积开洞。大幅提升建筑结构的承载力安全储备,会使得建设成本大幅增加。反之,若重视研究建筑结构系统,能够合理利用各层次结构构件的作用,使建筑结构整体性加强。
2结语
这几年,各国都在发生地震,建筑物倒塌状况时有发生,给人们带来了很大的经济损失、对社会也有着不良影响。对于当前的状况迫使我国急需开展建筑结构抗倒塌方面的研究。文章对我国建筑抵抗倒塌能力的设计方法进行了研究并提出了一些建议,也简要描述了影响建筑结构稳定的一些问题、建筑结构抗倒塌能力设计有待改善,为我国研究和尽快完善抗连续倒塌设计提供参考。贯彻落实我国防震减灾法,促进建筑业的健康发展。
作者:郭振东 单位:山西省建筑科学研究院