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            建筑結構 · 解惑丨任慶英大師關于“我國抗震與減隔震技術”相關問題的回復

            發布時間:2022-07  瀏覽:507

            Q:減隔震未來的發展方向是什么?

            A:在直播當天答疑過程當中也有類似的問題,就是減隔震的發展方向,要求的比例肯定是會越來越高。因為我們國家都是地震區,高烈度區也不少,另外從整個設防標準來講,肯定有逐步提高的趨勢。這樣就會使得真正硬抗的做法面臨越來越難的處境,就是它的代價、構件的尺度,越來越難以接受。所以把隔震和減震技術用起來,是比較自然的事情。比如說日本,近若干年來,他們在這方面工作和研究都比較多,原因在于日本地震頻發,他們需要做這方面的工作,設計方向必然就會往隔震和減震的技術這方面發展。

            至于我們國家,近十年發展應該是比較快的,尤其像云南、四川、新疆等這些經常遭遇地震的地方,政府要求什么樣的建筑必須用隔震或減震,這表現了政府對這方面的關注,也是對這種技術的認可。從它的發展方向來講,肯定是比較快速而且比較積極的一種發展狀況,因為是有動力推進的。一個動力是建筑物,就是一些民眾的需求,還有政府對這種事情的關注,還有隨著技術的不斷成熟,使得各類設計院做這種減隔震的項目都沒有什么大問題,加上設備和設施都趨于成熟,因此就必然會有一個比較好的發展前景。


            Q:按新的《建筑工程抗震管理條例》,大學是否列入重點設防類別?

             

            A:這個在條例中已經明確了,從設計人員來講,當然要遵循條例要求。但是從設計依據的歷史沿革來講,改變的是有點突然。設計人員做了這么多年的設計,對于這些規定是怎么來的,實際上比較清楚。當時把中小學列到乙類,也就是說重點設防類,實際上主要還是通過汶川地震事件,汶川地震中學校遭受的災害太重了。當然也因為地震發生時正好是上學期間,學生都在教室里,所以使得學生的傷亡比較大,中小學生是未成年的孩子,不像成年人有較強的避險意識和能力,因此從抗震規范的角度,立即就作出反應,進行了非??焖俚男抻?。

            我非常贊成設計的設防標準不斷地提高,因為隨著國力的增強,隨著改革開放紅利的釋放,把整個的設防標準逐步提高是正確的,但一定要有規劃、循序漸進。另外這方面還有一個問題,新的規范不管是條例,還是通用規范,全文強制規范的推出,尚與其他的一些基礎性規范沒有完全銜接,這是我們目前做設計面臨的一個非常重大的問題。因為如果規范不銜接,就沒有確切依據可循,無法明確究竟怎么去做,或者造成嚴重的浪費之后,還不一定起作用。所以這方面我作為設計人員來講,有一種擔憂,希望有關部門重視,把一些銜接的基礎性的設計依據性的規范、標準,與通用規范有一個完整的統一,不能讓設計人員自己去想辦法確定。


            Q:高烈度的大學類院校及小區內建筑局部有老年人日間照料中心功能的建筑是否都需要做減隔震?支墩的拉梁及與上支墩相連的框架柱是否需要定義為關鍵構件?

            A:涉及到養老建筑,不管是大學里還是社會上,都應該類比中小學建筑設計標準去對待,因為老年人行動不便,需要別人輔助避險,另外他們行動不便,反應動作就會遲緩。像醫院為什么一定是乙類的原因,就是因為病人行動不便。養老建筑也一樣,隨著我們國家人口老齡化越來越嚴重,將來老年人的比例會非常高,如果他們沒有一個非常安穩的、讓人放得下心的住所,或者是一個養老地方的話,那么會導致年輕人可能有很多的后顧之憂。所以不論是大學里還是社會上,對于有老年人居住的以及真正完全為老年人服務的建筑,應該提高標準到重點設防,也是比較符合實際的。

            另一個問題問到隔震建筑究竟哪些是關鍵構件,可以參考一下超限審查要點和云南等地與隔震設計配套的技術性文件。但是對于與支墩相連的柱子和拉梁,肯定是關鍵構件。因為隔震的支座全靠支墩,支墩又全靠上面的柱子傳力,因此我覺得完全可以判定為關鍵構件。


            Q:《條例》之后,兩區八類建筑需進行中震減隔震設計,目前設計實踐證明,進行一體化設計,充分考慮隔震的減震效果,造價幾乎達到小震設計的2倍,而小震設計的隔震建筑,震后效果也特別好,是否沒必要增加這種投資呢?

            A:條例里對于這種重點設防的建筑,是需要進行隔震的,隔震又對應著新出版的隔震標準,而隔震標準又是按照中震設計的。因此這就帶來一些循環性的問題。因為原來抗震規范里對于隔震的要求,實際上并不是中震,還是小震。所以這就與一些基礎性的規范的銜接上,產生了一些問題,使得我們設計人員好像無所適從了。我認為遇到這種問題,最好的辦法,就是需要進行一些論證,通過論證來解決。按照中震設計也是有依據的,若要按照小震設計,由于抗震規范也是我們執行的規范,因此就這方面確實會產生一些爭議。但是遇到這些爭議時,我本人的做法,會提出這個問題,然后盡量讓甲方組織論證會。因為這個問題不是設計方能確定的,征求一些各個層面的專家意見,討論一下它的必要性,采取一些經論證的、研究的方法來解決。

            至于說隔標用中震的原因,我覺得有它的道理。因為既然已經采用隔震了,地震作用已經減小很多,可以把標準提高,使得其性能甚至達到翻倍的效果,建筑的安全性就更好,但是矛盾就出在規范之間還沒有完全的配套。若是遇到這種問題,我建議還是通過論證來解決。


            Q:抗震通規 表4.3.2-1 考慮抗震工況下,溫度作用的組合系數適用對象為市政工程,那對建筑工程地震作用下溫度怎么考慮,組合值系數怎么定?

            A:這個問題規范沒有明確,但是我覺得通用規范里對市政工程有相關規定,應該是有先進性的。就我本人來講,曾經參加過超限審查,有幾個比較大型的都是幾百米尺度的案例。對于鋼結構的建筑,首先我贊成要考慮溫度的組合,因為在抗震規范中,地震的組合里實際上是沒有考慮溫度的。原因是抗震規范制定的時候,實際上真的沒有那么大尺度且不分縫的建筑,所以現在出現了這種情況。因此我覺得即使規范沒有規定,作為設計者,如果發現了這方面的問題,也應該采取一定措施。曾經在幾個比較大的項目,像機場、較為復雜的大型鋼結構建筑,我覺得應該考慮溫度的組合。特別是對鋼結構,地震和溫度相遇的概率,比地震和風相遇的概率要大得多,特別是在正常使用狀態下的不利溫度,對于整個結構的作用,如果不與地震去組合考慮的話,那是很大的問題。因為尺度非常大的建筑,溫度的作用有時候是控制項。如此一個控制項,若不把它和地震組合,肯定是一個非常大的缺陷,所以我非常贊成考慮地震與溫度的組合。

            但是對于建筑來講,尺寸多大的該考慮?規范確實應該有相應的一些規定。我覺得在下一輪規范修訂的時候,估計會考慮這個問題,因為現在已經有一些工程在考慮了,特別是超限工程,一些鋼結構尺度比較大的工程已經有考慮。

            至于說組合系數的問題,現在做的基本上是參考風的組合系數,比如說0.2、有的甚至取0.3。從設計角度來講,設計人員要意識到這個問題,對于尺度比較大的、溫度作用比較強的情況,特別是在正常使用狀態下,溫度作用都占了比較大的比例的時候??紤]溫度與地震的一個組合項,是非常必要的。


            Q:鉸支墻-框架體系在高烈度地區是否有應用?

             

            A:首先表明一下,我本人沒有應用過,也沒有看過這樣的項目。但是以前在某些會議上聽過有些老師,曾經有這方面的研究。但是真正實施的項目我本人沒有去看過,自己也沒有做過。針對這種鉸接墻-框架結構,我覺得確實還需要有很多的研究作為支撐。比如說墻體比較大的剛度,集中到一個鉸上,這個鉸的抗剪問題怎么處理,施工的時候如何實現,實現的方法跟實際是不是匹配等等,可能需要很多的驗證。我相信很多高校也做了不少這方面的研究,這種技術我覺得是一種先進的技術,但是先進的技術并不等于在哪里都必須用,一定得用在合適用的地方才行。我是這個態度,謝謝。

            * 該素材來源于微信公眾號“建筑結構”,侵刪。

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