钢筋混凝土建筑抗倒塌设计研究

2020-12-23邢燕芳

河南建材 2020年1期

邢燕芳

山西汾西矿业集团设计院（033300）

钢筋混凝土结构中出现的连续倒塌问题，主要是因为建筑体内部部分构件损坏，造成了水平、垂直方向上的连续性破坏，进而导致整个建筑结构出现倒塌问题。如果没有有效控制局部倒塌问题，将会造成连续倒塌事故，影响整个建筑体的安全性和稳定性。因此，在建筑工程施工过程中，必须要避免建筑体的连续倒塌问题，保证人们的生命财产安全。文章依照现阶段的建筑工程研究成果，对钢筋混凝土建筑倒塌设计工作展开了分析和研究。

1 钢筋混凝土结构的连续倒塌机理研究

建筑体偶然荷载的作用效果导致了建筑出现连续倒塌问题，从理论上讲，钢筋混凝土倒塌会发生在任何建筑体上，而连续倒塌则是由于部分构件损坏，造成垂直、水平方向上的连锁倒塌反应。另一种连续倒塌现象则被定义为，建筑结构中相对较小的范围出现损坏，形成一系列的连锁破坏反应。综上所述，钢筋混凝土建筑倒塌事故具有一定的偶然性和不确定性。

2 钢筋混凝土建筑抗倒塌对策研究

建筑体出现倒塌的关键性影响因素为地震灾害。人类无法做到精确预测地震灾害的产生，因此，需要从建筑钢筋混凝土结构来有效提高整个建筑结构的安全性和稳定性，要求建筑体必须能够预防一些低等级的地震灾害，以此来提高建筑体的抗倒塌能力。

2.1 钢筋混凝土结构抗倒塌应遵循的原则

为了有效预防建筑体出现连续倒塌问题，最大限度地降低建筑体出现倒塌事故所造成的生命财产损失，设计工作人员必须增强建筑体结构的整体承载能力及抗负荷能力，提高建筑结构的抗性能力。此外，设计人员要依照现有的可靠度建筑荷载条件来进行设计，除了增加建筑体结构的抗性能力之外，还需要研究整个建筑结构的设计方法，努力设计出抗倒塌能力更强的建筑结构。

2.2 钢筋混凝土结构抵抗连续倒塌方法

在进行抗倒塌设计工作时，设计工作人员需要针对不同类别的建筑设定不同的设计工作目标，采用多种抗倒塌设计方式来进行对比，从中选择出最佳的设计方案。在建筑设计中，需要充分考虑到建筑体可能受到的自然灾害，明确建筑抗倒塌设计工作的前提条件。由于建筑体的初始布局及建筑的破坏性因素比较复杂，不同的初始设计布局会导致后续抗倒塌设计的不同结果。相关设计工作人员需要明确建筑体所能承受的最大破坏程度，在此基础上对整个钢筋混凝土结构的抗倒塌性能进行改进。

2.3 防止连续倒塌的建筑措施

在建筑设计过程中，不但需要充分满足业主的整体使用安全要求，同时还需要考虑到整个建筑体的结构美观。设计工作人员需要通过现场的建筑结构设计规划，在建筑体周围的空间设置充足的缓冲区域，选择合理的建筑结构形式，以此来降低地震灾害对建筑体所产生的不良荷载作用，有效提高整个建筑的抗倒塌能力。

2.4 防止连续倒塌的结构措施

针对建筑的连续倒塌问题，设计工作人员必须要从建筑结构的设计模式上来解决问题，不断提高建筑体的冗余度、延展性及整体性，以此来有效预防建筑连续性倒塌事故。

1）加强建筑体内部关键性部件的抗破坏能力。增强建筑体内部支撑构件抗破坏能力是最直接有效的方式。在设计过程中，需要重点增强建筑结构当中容易受到外部威胁，同时需要承担大量荷载的建筑构件，有效提高建筑体的整体抗破坏能力，将建筑体内部的局部破坏程度降到最低，以此来预防建筑体出现不良倒塌的问题。

2）增加结构及构件的冗余度。要不断提高建筑体结构构架的冗余度，通过转变建筑体的荷载传输路径来有效分担建筑体的外部荷载作用。建筑体连续倒塌事故发生时，建筑构件当中的原有结构会阻断在传输的路径，如果没有及时找到其他荷载传输路径，将造成建筑体的连续性倒塌。因此，设计人员需要提高建筑结构的冗余程度，在建筑局部产生不良破坏问题之后，可以通过余下的构件形成相应的应力传输路径，最大限度上降低建筑体出现连续性倒塌事故的概率。

3）增强建筑体的延展性。在建筑结构的设计工作中，保证建筑体具有良好的延展性、整体性及连续性，对建筑不同的构成环节进行合理区分，保证各个重点区域的结构彼此独立，将破坏限制在一个相对独立的范围内，其他没有受到破坏的区域能够保持稳定，有效地避免了建筑体的连续性倒塌问题。