摘要：建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的設(shè)計(jì)對(duì)于建筑的整體的安全性與質(zhì)量水平具有十分重要的影響。文章首先對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力設(shè)計(jì)的必要性進(jìn)行了介紹，然后對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的影響因素進(jìn)行了分析，最后提出了提升建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的方法。
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；抗地震倒塌能力；設(shè)計(jì)思想；設(shè)計(jì)方法；建筑質(zhì)量；建筑工程
1建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力設(shè)計(jì)的必要性分析
20世紀(jì)70年代，建筑結(jié)構(gòu)工程師通過(guò)數(shù)次地震災(zāi)害之后逐漸從建筑抗震角度上認(rèn)識(shí)到了傳統(tǒng)“概念設(shè)計(jì)”的重要性，以此為起點(diǎn)，人們逐漸把目光轉(zhuǎn)到了建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)之上。建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的概念設(shè)計(jì)思想就是指，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在最初的設(shè)計(jì)時(shí)，基本理解了建筑結(jié)構(gòu)地震倒塌的情況，并運(yùn)用相應(yīng)的措施與手段對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行有效處理，比如說(shuō)建筑物體系、構(gòu)件的延展性與構(gòu)件的剛度等，之后再借助于相應(yīng)的構(gòu)造措施與信息技術(shù)降低建筑結(jié)構(gòu)之中的薄弱環(huán)節(jié)，從而使得建筑結(jié)構(gòu)抗地震防倒塌的要求得以有效實(shí)現(xiàn)。
2建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的影響因素分析
通常而言，建筑結(jié)構(gòu)抗震倒塌能力會(huì)受到一定因素的影響，比如說(shuō)原材料、工程施工質(zhì)量、施工地點(diǎn)等，下面將分別對(duì)這些影響因素進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹：
2.1原材料
建筑原材料對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量以及建筑的綜合穩(wěn)定性具有直接的影響。因?yàn)楫?dāng)?shù)卣鸢l(fā)生的時(shí)候，建筑物自重也會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震倒塌能力產(chǎn)生一定的影響，在相同的條件之下，建筑物的自重越大其越容易在地震發(fā)生的時(shí)候倒塌，所以在選擇建筑材料的時(shí)候應(yīng)該盡量選擇那些自重較輕的材料。除此之外，在建筑工程施工中，工程施工方有時(shí)為了取得更大的利益，經(jīng)常會(huì)應(yīng)用不達(dá)標(biāo)的原材料或在施工中偷工減料，這就導(dǎo)致了建筑結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度大大降低，進(jìn)而影響到建筑結(jié)構(gòu)的綜合性能與質(zhì)量，使得建筑結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力大大降低。
2.2工程施工質(zhì)量
在工程施工中，工作人員應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，在施工圖紙與施工設(shè)計(jì)的指導(dǎo)之下，嚴(yán)格根據(jù)相應(yīng)的施工工藝與施工技術(shù)開(kāi)展工程施工。但在實(shí)際施工中，工作人員根據(jù)程序與法律開(kāi)展施工的觀念較為淡薄，經(jīng)常會(huì)存在違反標(biāo)準(zhǔn)流程與法律規(guī)范的現(xiàn)象。有時(shí)還存在一些施工方為了追趕施工進(jìn)度，追求利益的最大化，而忽略施工流程與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而給工程施工帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。建筑工程施工質(zhì)量的好壞對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性具有直接的影響，而且對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力具有嚴(yán)重的影響。
2.3施工地點(diǎn)的選擇
通過(guò)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)地震破壞原理的相關(guān)分析可以得出，建筑結(jié)構(gòu)的地址條件對(duì)于結(jié)構(gòu)的抗震倒塌能力的高低具有一定的影響，所以在建筑結(jié)構(gòu)施工地點(diǎn)的選擇上也應(yīng)該予以重視。對(duì)于那些在山崖崩塌區(qū)域或是易出現(xiàn)河岸滑坡地帶的工程，其在施工過(guò)程中受到地震的影響的可能性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通條件之下的建筑物，所以在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該注意施工地點(diǎn)這一要素。
3提升建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的方法
為了有效提高建筑結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力，需要做到：應(yīng)該確保建筑結(jié)構(gòu)的整體性能，并且在有效確保建筑結(jié)構(gòu)整體安全性能的基礎(chǔ)上，盡量提高建筑結(jié)構(gòu)意外安全貯備的能量。具體而言，要想有效提高建筑結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力設(shè)計(jì)法可利用建筑結(jié)構(gòu)第二階段抗震設(shè)計(jì)法來(lái)有效實(shí)現(xiàn)，除此之外，也可通過(guò)建筑結(jié)構(gòu)整體性能的提高來(lái)提升建筑結(jié)構(gòu)的整體牢固性，從而不斷提高建筑結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力。下面將對(duì)有效提升建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的三個(gè)方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹：
3.1不斷完善建筑結(jié)構(gòu)的第二階段抗震設(shè)計(jì)
當(dāng)前我國(guó)的建筑質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)仍為應(yīng)用三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求，要促使這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)該在建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用二段設(shè)計(jì)法從而完成建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)任務(wù)。通常而言二段設(shè)計(jì)工作要分為兩個(gè)階段開(kāi)展，分別是：（1）第一階段：在這一階段通常是根據(jù)抵抗較小幅度地震強(qiáng)度要求來(lái)開(kāi)展建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算，這一階段之中，通常是實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)基本抗震安全的儲(chǔ)備功能。到現(xiàn)在為止，這一階段的研究工作已較為成熟；（2）第二階段：這一階段主要是建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌的設(shè)計(jì)，在此階段中因?yàn)樗娴卣鸱矫孑^為復(fù)雜，當(dāng)前的研究仍然處于初級(jí)階段，很難對(duì)具體設(shè)計(jì)參數(shù)開(kāi)展科學(xué)有效的計(jì)算。截止目前，抗震規(guī)范規(guī)定之中僅有對(duì)某種具有特定功能的建筑物存在具體的第二階段設(shè)計(jì)工作，而對(duì)于普通的建筑工程仍然僅僅停留于第一階段的結(jié)算設(shè)計(jì)上。雖然建筑工程在完成第一階段設(shè)計(jì)后能夠基本滿足小震不壞而且中震可修等，但因?yàn)檫�有許多參數(shù)未開(kāi)展具體設(shè)計(jì)計(jì)算，其較之于第二階段所設(shè)計(jì)的建筑物功用較差。針對(duì)此情況，我國(guó)有關(guān)部門(mén)應(yīng)該不斷完善相關(guān)法律規(guī)范，應(yīng)該要求部分區(qū)域的建筑工程必須滿足兩端設(shè)計(jì)的要求，比如四川等，從而使得人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全得到有效保證。
3.2重視建筑結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)的建立工作
要想使得建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能得到有效的保證，還應(yīng)該給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一套較為科學(xué)的構(gòu)成形式。通常而言，若建筑物很難將科學(xué)的建筑物體系結(jié)構(gòu)建立起來(lái)，很難有效地規(guī)范建筑物內(nèi)部構(gòu)成的布置，就會(huì)對(duì)建筑物整體的結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，如果建筑物結(jié)構(gòu)恰巧是外挑走廊、縱墻承重的教學(xué)樓，在地震突發(fā)的時(shí)候，很容易導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。根據(jù)這種情況，在建立建筑結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)的時(shí)候，應(yīng)該注意應(yīng)用系統(tǒng)科學(xué)方法，并且考慮整個(gè)建筑工程的抗震性能。具體而言，（1）要確保在制定建筑物建筑體系的時(shí)候，做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化工作；（2）應(yīng)該重視建筑工程抗震措施的恰當(dāng)選擇；（3）應(yīng)該注意對(duì)計(jì)算可能發(fā)生的建筑結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算問(wèn)題，從而為及時(shí)、有效應(yīng)對(duì)出現(xiàn)的復(fù)雜情況提供便利，使得建筑工程整體抗震性能得以有效提升。如圖1所示是建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)行為。其主要是根據(jù)側(cè)向荷載-位移曲線來(lái)表示在水平地震影響之下的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)行為。其中B點(diǎn)是系統(tǒng)宏觀屈服點(diǎn)，而D點(diǎn)是建筑結(jié)構(gòu)倒塌的臨界點(diǎn)，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)倒塌點(diǎn)的定義尚未統(tǒng)一，如果建筑結(jié)構(gòu)的變形處于DE段曲線，則證明建筑結(jié)構(gòu)沒(méi)有倒塌現(xiàn)象，但若將水平作用給撤掉，結(jié)構(gòu)在自重的影響下而產(chǎn)生加大側(cè)移，并且難以控制，就為DF段，此時(shí)的建筑結(jié)構(gòu)可能會(huì)倒塌。其中的臨界點(diǎn)就是建筑結(jié)構(gòu)的倒塌點(diǎn)。除此之外，C點(diǎn)是“大震不倒設(shè)計(jì)點(diǎn)”，下面是記者在汶川大地震過(guò)程之中對(duì)于在C點(diǎn)之中建筑結(jié)構(gòu)不同破壞程度的震害問(wèn)題。
3.3重視建筑結(jié)構(gòu)整體性能的研究工作
為使得建筑結(jié)構(gòu)整體抗地震倒塌體系得以有效建立起來(lái)，必須要從系統(tǒng)科學(xué)的角度開(kāi)展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的研究。在開(kāi)展具體設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)建筑物牢固性、建筑穩(wěn)定性以及建筑整體抗震性等的提升予以高度的重視。依照科學(xué)而系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，即便建筑物在施工過(guò)程中，應(yīng)用的各種構(gòu)件與原材料都是質(zhì)量達(dá)標(biāo)的，也無(wú)法完全確保建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性，若建筑結(jié)構(gòu)組織中存在無(wú)法滿足建筑物整體性能的狀況，極有可能會(huì)導(dǎo)致建筑物整體存在易損性，從而使得建筑結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力較低。根據(jù)這一問(wèn)題，應(yīng)該在對(duì)科學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，重視建筑物整體性的相關(guān)研究，從而構(gòu)建出一套合理而科學(xué)的整體建筑結(jié)構(gòu)，使得建筑結(jié)構(gòu)的整體性能得以有效提升，進(jìn)而提高建筑結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力。4結(jié)語(yǔ)綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的設(shè)計(jì)對(duì)于建筑的整體的安全性與質(zhì)量水平具有十分重要的影響，做好建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的設(shè)計(jì)工作對(duì)于保證人們的生命安全具有重要的作用，因此一定要不斷提升設(shè)計(jì)的思想與方法，不斷提高建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平。
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