城市建筑设计中的“两观三性”.docVIP

精品论文 参考文献 城市建筑设计中的“两观三性” 广州大学土木工程学院 广东广州 51006 摘要：本文结合近几年国内外的地震灾害、建筑结构抗震设计中所体现的诸多问题，对设计中“两观三性”（安全观、整体观，耐久性、先进性、经济性）进行了阐释。重点对“两观三性”在建筑结构设计中发挥指导作用进行了说明。 关键词：建筑抗震；两观三性；安全观；整体观；耐久性；先进性；经济性 引 言 近年来地震频发，给国家经济、人民生命财产带来了不小的伤害。其中地震灾害中建筑的破坏和倒塌是悲剧发生的的重要原因。2010年颁布的新抗震规范和混凝土结构设计等[1-2]规范已经对建筑结构抗震能力进行了较大提升。但在结构设计中抗震系统性、观念性的理念还没深入人心。本文将对结构设计中的“两观三性”进行阐述和浅析。 1 “两观三性”的重要意?? 城乡一体化进程不断扩大，城市市现代化高速发展，城市人口密度日益增长，因此地震灾害防御具有重要意义。建筑物设计过程中的“两观三性”，即“安全观、整体观、耐久性、先进性、经济性”，对防止建筑物在地震中倒塌具有宏观控制意义。接下来结合近几年的地震灾害[3-5]来具体阐述新“两观三性”的具体意义。 2 安全观 安全观既是一种理念，并且必须放在首位。从近些年发生在各地的一些建筑物垮塌事件来看，恰恰是在建设结构设计和施工中对“安全观”理解不够、强调不够、重视不够造成的。 以汶川地震为例，很多设计人员过分依赖设计软件和规范，由于规范目前对结构系统的整体安全储备与意外安全储备没有明确规定，大多未引起重视。工程师设计时取值尽量用规范各项下限，安全储备不够，是汶川地震建筑结构震害严重的主要原因之一。 震害调查发现：楼梯间、悬挑走廊等灾后逃生通道的震害普遍较为严重。现实事实告诉我们，作为设计人员，使用者的安全应该摆在首位，这样能避免在灾害中人员的伤亡。 再从施工角度来看，很多建筑是为了赶工期，忽视了混凝土强度的养护、箍筋及弯起钢筋的配置等，是导致建筑物在地震中倒塌的主要原因。 3整体观 由于地震具有一定的不确定性，很难预测建筑物可能遭受地震的具体参数。建筑设计是一项复杂的系统工程。结构越来越复杂，随着计算机在设计中广泛应用，设计人员注重计算机的计算结果，而不注重结构的整体分析。计算结果如果不满足，就加大配筋和断面，结果梁越做越大，柱越做越肥，这样做的结果，不仅造成很大的浪费，而且简单地加大单个构件往往改变了结构构件的内力分配，不能确保结构安全。作为一个结构设计人员，应该有一个清晰的整体观，接下详述如何具体的把握整体观。 3.1场地的选择 避开对建筑抗震不利的地段，选择有利地段，不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。对于地勘报告中提出的不利地段，结构工程师应提出避开要求。当无法避开时，应采取相应的有效措施，需考虑地震因场地条件间接引起结构破坏的原因，诸如地震引起的地表错动与地裂、滑坡等。在汶川玉树地震中，由于很多建筑建造在山脚下，当地震来临时由于山体的滑坡，泥石流，导致房屋大面积倒塌。 3.2建筑形状选择 图1 不规则建筑在汶川地震中倒塌破坏 结构体型对建筑物抗震性能有明显影响。震害表明，形状比较简单的建筑地震时一般破坏较轻。这是因为形状简单的建筑受力性能明确、传力途径简捷，设计时容易分析建筑的实际地震反应和结构内力分布，结构的构造措施也易于处理。合理的建筑结构体系应该是刚柔相济，结构太刚则变形能力差、地震作用力大，结构延性差；而太柔的结构容易造成变形过大倾覆。所以结构应具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性，刚柔相济是设计者的追求。图1 所示是都江堰地区的一栋钢混框架砖混填充墙的建筑，该建筑平面与垂直布置均不规则，产生刚度的突变。底层为薄弱层，整个结构体系受力复杂，在汶川地震中倒塌破坏。 3.3轻质的建筑材料 建筑整体轻量化将是抗震减灾的发展方向。传统的砖混结构建筑主要由脆性材料构成，抗折强度低。而新型建筑材料重量较轻，强度较高，有利于结构的抗震，以及减少地震灾害的损失。 3.4抗震结构体系 抗震结构体系的主要功能为承担水平与竖直向地震作用，合理选取抗震结构体系是抗震设计中的关键问题，直接影响着房屋的安全性和经济性。在结构方案决策时，应明确清晰合理的地震作用传递途径和增加多道抗震防线。 结构的抗震能力依赖于组成结构的各部分的吸能和耗能能力，一个良好的抗震结构体系应尽量设置多道防线，当某部分结