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保护生命从保护建筑做起?建筑结构抗震设计及建筑物可持续发展学术交流会侧记

作者：建筑钢结构网    
时间：2009-12-22 21:00:27 [收藏]

    2008年，地震给人类带来的危害在人们心中留下了难以磨灭的印记。如何抵御这种可怕的自然灾害？如何在灾害中使人类的损失降到最低？建筑物如何能够在灾害中最大程度地保护人类的生命安全？一系列现实而严峻的问题受到了各界的广泛关注。为此，日前在上海召开了以建筑结构的抗震设计以及建筑物的可持续发展为主题的专业学术交流会，会议由建筑材料生产商德国可耐福集团主办。与会人员共同呼吁：保护生命，从保护建筑做起。

    　　地震灾害日益严峻

    　　随着不断增加的建筑物基础结构复杂程度，地震所带来的风险（每年的人员伤亡数量和财产损失）正处于逐步上升的态势。据中国建筑标准设计研究院副总工程师陈雪光介绍，三个方面的因素造就了地震风险的鲜明特征：地壳部分的自然地质过程、建筑物结构对这些过程的反应以及震后灾害管理机制。他说，人类无法影响任何地质过程，所以只能针对后两个因素采取行动。他认为，其中尤其需要关注的是建筑结构对地质过程的反应。一个合适的设计必然要求包含一个完善的建筑结构，以便大大降低遭受地震破坏的风险。现在，抗震结构与以往任何时候相比显得更为重要。

    　　有不少人认为，与其说抗震结构涉及到成本问题，还不如说是一个有关全面规划的问题，即一个与关键的建筑准则密切相关的问题。此外，在设计时选择地震荷载作用下能保持良好性能的建筑材料也至关重要。

    　　地震产生的力是一种惯性力，因此与质量之间存在正比关系。这种比例关系同样适用于地震所释放出的能量。据此推断，与笨重的实体结构相比，轻质结构在抗震方面将具有先天性的优势，而且轻质结构在抗震设计中的重要性正在日益变得显著。

    　　合理设计防范危害

    　　陈雪光指出，抗震建筑物的质量并非仅仅决定于承重结构的设计，而是在很大程度上取决于建筑物的设计理念，这种理念从一开始就应该考虑到抗震设计的基本规则，并应由建筑工程师和结构工程师共同完成这一设计任务。

    　　可耐福（中国）全国技术经理沙拉斯表示，抗震设计的规则之一就是避免出现软层。他说，在很多情况下，建筑物的底层都被设计成了商店、餐馆或者类似的商业用途，其中的分户墙数量比较少。底层以上的住宅层设计则有大量重量更大的围护和分户结构，与之相比，底层的刚性就变得相对较低，一旦出现地震，建筑物的底层出现坍塌的可能性就会变得比较大。如果使用了轻质结构，则底层以上住宅层的重量就会大幅度下降，从而让整座建筑物的重量和刚性分布变得比较均匀。因此，他认为，干墙系统的优势和好处将会变得显而易见。

    　　干墙系统是一种最新的高效建筑做法，能够依据所用材料的性质选择最佳的应用方式，能够将建筑物的重量降至最低，可以轻易对所需的性能进行调整。干墙结构的基本组成是：由轻钢龙骨或木龙骨制成的框架，室内部分用的石膏板覆层或室外部分用的水泥板覆层，螺丝钉、钉子、钉书钉等固定装置，以及填缝材料。通过所有这些组件的相互作用为建筑物带来所需性能。干墙结构的一个主要好处就是所有的组件都是干燥的，这就大大缩短了安装的时间，而且维修起来也比较容易。

    　　干墙系统提高抗震性能

    　　就抗震安全性而言，干墙结构具有两大核心优势：

    　　第一，组合式的结构使得干墙系统的承重性和延性都将非常不错，在发生地震时能够很好地吸收震动所带来的应力，即便建筑结构出现了一定程度的变形，也不会像砖石结构那样出现严重的坍塌现象。

    　　第二，由于建筑物的主结构和其它组件之间采用了活动式的连接，这种安装方式使得它们在发生地震时不会受到损坏。沙拉斯强调，较小的静重无论从哪个方面来说都会是一个积极的因素。简单来说，由静重产生的地震荷载会随着地震加速度的增加而成倍增加。减小静重能够有效地降低地震所带来的应力。

    　　从整体上看，较小的静重对于承重结构的设计和建筑物的翻新来说都将非常有利。从局部效应来说，建筑组件具有较小的静重也能够将建筑物内人员所受的伤害降至最低。

    　　砖石建筑的重量大约是每平方米200千克，而干墙系统隔墙的重量仅为每平方米25千克~50千克。除了抗震设计方面的优势之外，较小的重量还有一个优势，那就是可以在施工过程中方便地搬运材料，既节省了能源，又降低了人工成本。总而言之，应用干墙系统能够显著地提高建筑物的抗震安全性，同时也能够在遵循抗震设计的基本建筑原则的前提下为建筑物的设计和构造带来更大的自由度。

    　　就干墙结构自身而言，如果设计和构造都比较合理，则其所需的抗震性能就能够得到保障。此外，一旦地震对建筑物造成了破坏，干墙系统也将提供一种有效而快速的重建选择。




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