建筑结构中的人防设计与抗震设计
赵冬雪
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赵冬雪,. 建筑结构中的人防设计与抗震设计[J]. 中国建筑,202212. DOI:10.12721/ccn.2022.157003.
摘要: 为了保障广大地区人们的居住安全,进一步探索提高建筑整体结构的稳定性与安全性的具体途径,本文将针对建筑结构中的人防设计与抗震设计展开系统性分析与探讨。首先,从建筑结构中的人防设计与抗震设计内容及意义作为切入点,接着对建筑结构中人防设计与抗震设计的基本原则进行深入阐述,最后从提高结构参数的精确度、采用“三水准”的设计手段两大角度,针对建筑结构中人防设计与抗震设计的具体优化提出相关策略与建议。
关键词: 建筑结构;人防设计;抗震设计
DOI:10.12721/ccn.2022.157003
基金资助:

为了保证建筑结构的安全性,很多建筑工程在施工过程中都设置相应的抗震结构。施工人员通过对建筑抗震性能的精确计算,分析地震到来时给建筑造成的破坏程度,再结合现行建筑设计标准来确定其抗震结构,最终达到延长建筑使用寿命的目的。而人防结构的最终目的也是保证居民的安全,所以抗震结构与人防结构在目标上有共同性。但是,由于建筑结构中的抗震设计与人防设计之间又存在某些区别,这就需要结构设计人员从实际设计要求出发,来分别明确抗震设计与人防设计的特点与异同,以便于灵活调整设计方案和策略,提高建筑结构设计水平。

一、建筑结构中的人防设计与抗震设计内容及意义

作为建筑结构中人防设计环节的专业人员,需要从建筑整体规划考虑,通过分析前期地质勘测得出的数据结果,来制定并实施标准的抗震与人防设计规范,借助信息收集系统来获取更多有效的数据资料,从而为切实满足人防与抗震设计需求提供更为坚实的数据基础,规避设计风险,降低建筑建设成本。尽管当前世界主题是和平与发展,我国正在走一条和平发展道路,但是并不能忽略建筑结构中的人防设计,这是当前保护我国人民群众生命财产安全的必要途径。现阶段我国建筑结构中人防设计类型主要分为两大类,即暗挖型和开掘型,比如说在地下车库施工环节加入给排水和通风等设施。而抗震结构设计工作,主要是围绕减少地震发生时带来的人员伤亡和财产损失,需要结构设计人员给予足够的重视。抗震设计人员要根据过去地震的信息数据来摸索出建筑所在区域的地壳运动规律,从而进一步按照地震规律来确定建筑所用的框架结构、砌体结构和抗震墙等等,按照客观规律来开展设计工作才能够具备科学性。无论是人防设计还是抗震设计,都要求设计人员具备专业的设计能力,尽管这两类设计在某些方面需要秉持不同的设计理念,但是还要找到两种设计中间的交融平衡点,并且合理运用于建筑结构设计工作中,保证结构安全。

二、建筑结构中人防设计与抗震设计的基本原则

(一)坚持“强柱弱梁”与“强剪弱弯”的原则

在开展建筑结构设计工作的实际过程中,从设计原理与设计方法两个维度来看,人防设计与抗震设计都可以全面提升建筑结构本身的强度。所以,为了保证建筑结构达到标准的强度要求,在人防设计与抗震设计中应该始终坚持“强柱弱梁”与“强剪弱弯”这一基本原则。在坚持这一原则的基础上开展这两大设计活动,设计团队通过应用建筑结构的有关受弯构件以及大偏心的受压构建变形来达到充分吸收内部动荷载能量的效果,这样便可以借助外部结构的缓冲功能,全面推动建筑结构中受力柱抗压负担的充分释放,最终达到建筑结构在遭受重大荷载作用力导致塑性破坏,其内部结构仍然是完整的。

(二)坚持建筑工程整体协调性的基本原则

在建筑工程结构设计工作开展过程中,除了要遵循上述原则以外,还要坚持从建筑工程整体协调性出发的基本原则,把这一先进的设计理念科学融入到人防设计与抗震设计环节之中。就过去我国建筑工程传统的设计模式来看,有部分设计团队在设计过程中并没有明确的设计原则和核心理念,所以在设计过程中出现很多问题,也间接造成了结构参数不符合有关设计参数标准的情况。无论设计阶段中的哪一个环节出现任何安全隐患,当面临地震这类重大外界作用之下,建筑结构的耐久性就会大打折扣,各种细小的安全隐患就会集中到一起成为灾害源点。因此,设计人员要始终坚持从加强建筑工程整体协调性角度出发,根据力学的基本原理,将建筑物内部的能量与运动动能进行有效释放与吸收,建筑物的破坏程度就会大大下降,以此降低建筑物的危险系数。

二、建筑结构中人防设计与抗震设计的具体优化策略

(一)提高结构参数的精确度

合理选择建筑抗震设计参数,能够提高设计质量。抗震体系需设置不同的抗震防线。具体而言,设计人员需要综合考虑建筑基础结构、场地特点、整体高度、材料使用和施工要求,综合对比技术条件和经济条件,合理选择抗震结构。多个抗震防线的设计有助于建筑载重能力、结构稳定性和抗震能力的提升。由于建筑底层高度增加的时候,建筑刚度会降低,重心提升,将框架柱的长细比增加。所以抗震防线设计,需要保证强度、刚度分配均匀,以免建筑结构出现薄弱区域,导致塑性变形或者集中应力过高。

(二)采用“三水准” 的设计手段

尽管建筑结构设计中的人防设计与防震设计的具体要求和类型上存在差异,但是就专业层面来看,这两种都属于动荷载。其中,人防荷载的作用时间周期不长,包含的量值非常大,这就要求设计人员的不断进行后期优化,来针对人防结构中的突出问题进行集中解决。而抗震设计就是要争取实现“小震不坏,中震可以修缮,大震不倒”的效果。因此,设计团队要多结合建筑工程的实际情况,最大限度优化建筑的外力结构,再通过抗震结构形成相应的应急方案,满足三水准的设计结构。人防设计则是要首先合理分析整个建筑工程整体结构,必要时可以对构件做出调整,并且还要分析内部受力、动力系数荷载等,确定匹配度最高的设计方案,对静荷载的系数与动荷载系数进行有效的计算,保证设计满足建设要求。

四、结语

综上所述,建筑设计对于建筑工程施工来说是非常关键的一部分,甚至直接决定着整个项目是否能顺利开工。其中,建筑结构设计又是整体设计中不可忽视的一环,不管是人防设计还是抗震设计,都需要保证其科学性和合理性,明确建筑结构设计的几大要点,设计人员树立质量管理意识,结合人防结构和抗震结构的突出优势,加强建筑结构的稳定性和安全性,从而丰富设计案例经验,为其他建筑设计提供参考,推动建筑行业持续发展。

参考文献:

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