建筑结构抗震设计若干问题分析

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  摘 要:作为主要自然灾害的之一的地震,一直就是人类生命财产安全的主要威胁。每年在地震中丧生的人数都是巨大的,同时还会带来不可估量的经济损失。在我国,地震也是经常发生,我国地震出现的分布范围广、发生频率高、震源浅、强度大等特点,使得我国成为世界上受到地震危害最严重的国家之一。尤其是近几年,世界各地包括我国都发生了一些强度很大的地震,给人类的生产生活带来了很大损失。由于目前科技水平,使得地震还是处于不可预测、不可控制的状态,因此为了降低地震造成的人类伤亡数量,减少地震带来的经济损失,预防成为最有效的方法之一。而建筑机构的抗震设计就是人类预防地震灾害所进行的实践活动之一。本文主要对建筑结构抗震设计的几个问题进行研究分析,以便更科学的做好地震的预防工作。
  关键词:建筑结构;抗震设计;问题分析
  一、我国地震灾害活动的基本情况
  地震灾害以其突发性和破坏性的特点,成为人类文明发展过程中的重要威胁。地震给人类自身的生命安全、人类社会经济的发展、人类社会的稳定性都造成极大的危害。自有记录以来,在人类文明历史上,曾经被自然灾害直接毁灭的城市有52个,其中有25个是被火灾、水灾、火山、沙灾等自然灾害给毁灭的,剩下的27个城市则全部都是被地震给摧毁的。
  据统计资料显示,每年全球发生的地震次数超过500万次,其中很大部分是那些震级很小,让人没有感觉的地表轻微晃动,大地震占的比重是相对较小。按照震级划分,每年发生的6级以上的地震次数是100次到200次,每年平均发生7级以上地震次数是18次,8级及以上的地震就非常少,平均下来一年发生一到两次。按照区域划分,可以将地震的发生区域分为大陆地震和海洋地震,海洋地震占地震总发生数的绝大部分,占到85%;大陆地震则占到了15%,并且人类受到的地震灾害主要来自于大陆地震。
  我国作为拥有巨大疆土的国家,地震发生的次数也比较频繁。据统计,我国是世界上地震发生次数最多的国家,地震发生次数占到全球地震总数的三分之一。平均下来我国每年要发生一次7级以上地震、六次6级以上地震、三十次5级以上地震。根据历史资料现实,上世纪发生的8.5级以上的特大地震总共三次,我国就发生了两次,分别为1920年宁夏海原的8.6级地震、1950年西藏察隅的8.6级地震。这就造成了我国地震凸显出来的频率高、强度大、震源浅、分布广的特点。再加上我国的人口众多,人口密度密集,建筑物的抗震效果差等特点,使得我国成为受地震灾害影响最大的国家。因此,建筑的抗震设计成为我国减少地震灾害损失、保护民众生命财产安全、保证我国社会平稳发展的重要课题。
  二、抗震设计存在的误区
  在抗震设计中一直存在着一个误区,就是偏重于“计算设计”的研究,主张对建筑进行数据上的研究,通过对建筑承载力、变形验算等指标的计算,以实现提高建筑的抗震能力。但是通过对以往地震灾害经验的总结可以发现,在建筑结构的抗震设计中,“概念设计”比“计算设计”更重要。因为“计算设计”的假设条件与实际的地震条件存在一定的差异,再加上地震发生的诸多不确定性,使得“计算设计”的结果并不一定可靠,使得计算设计出的结构并不能够确保控制建筑的薄弱环节。而“概念设计”指的是统筹材料使用、细部构造以及总体方案,以实现科学进行抗震设计的目标。因此,抗震的“概念设计”比单纯的“计算设计”更能保证建筑结构抗震设计的效果。
  三、抗震设防目标与抗震设防水准存在的问题
  (一)抗震设防目标中没有充分考虑经济指标
  在目前的抗震设防目标“小震不坏、中震可修、大震不倒”中,着重强调的是地震中民众的生命安全,这个目标要达到的效果是尽量减少地震中民众的伤亡数量。但是在我国经济持续高速增长的背景下,我国的科技水平和民众的生活水平都得到了极大的发展,这就使得目前的建筑设计结构与以前已经发生了很大的变化,现代社会建筑越来越追求艺术性和个性化,使得现代的建筑呈现出一种超高层设计、大跨度设计,再加上地铁等地下建筑的建造,使得目前的建筑结构非常复杂。
  另外,随着经济的发展以及我国城镇化的深入推进,使得我国一半以上的人口以及大部分财富集中于城市,大城市和特大城市在我国的数量也在持续增长当中。这些因素使得现代地震的预防面临着巨大的挑战,也为建筑结构的抗震设计提出了更高的要求。同时在地震损失中也出现了一些新特点,其中就包括在一些地震中虽然民众伤亡数量较少,但是却有着极大的经济损失,间接地经济损害更是巨大。这样的实例有94年的美国Northridge地震的经济损失达200亿美元、95年日本阪神经济损失达1000亿美元,99年的台湾集集地震经济损失达94亿美元。地震中的经济损失已不能忽视,因此目前的建筑结构抗震设计“小震不坏、中震可修、大震不倒”的目标缺乏对经济方面的充分考虑。
  (二) 抗震设防目标中没有体现地区差异
  在目前的抗震设防目标中,针对的范围是全国。但是由于我国地域辽阔,东西及南北的跨度很大,经济发展程度和人口密集程度存在着差异,这就导致了各个地区的地震情况以及抗震形势存在着较大的差异。但是在抗震的设防目标的标准中并没有体现出这种差异。在我国,经济发展水平存在着有东向西经济逐渐落后的情况,人口密集度也随着经济的发达程度发展。
  四、总结
  建筑结构的抗震设计对于保证我国民众的生命安全、保证我国经济的持续增长、实现我国的可持续发展有着重要的意义。社会各方面都要重视建筑结构抗震设计工作,发现我国目前建筑结构抗震设计中存在的问题,建设适合我国实际情况的建筑抗震设防标准,真正发挥出建筑结构抗震设计预防地震的效果。
  参考文献:
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