钢筋混凝土建筑抗倒塌设计研究
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摘 要：混凝土建筑在设计中，需要落实抗倒塌设计工作，提高建筑的运行安全性和稳定性。基于对混凝土建筑倒塌问题引发原因的分析，本文提出了建筑的抗倒塌设计思路，分析的内容包括建筑的基础结果、框架结构等内容，让建筑在施工中不出现倒塌事故，并能够承受一定烈度的地震。
关键词：钢筋混凝土建筑;建筑设计;抗倒塌设计
1 引言
在钢筋混凝土建筑的设计中，倒塌问题主要发生在两个阶段，其一为建筑的施工过程，其二为建筑的运行过程，后者的主要引发因素为地震等外力破坏过程。在当前的设计中，已经开始重视建筑的强度设计思路，通过对这种方法的应用，可以从整体上提高建筑的强度，提高建筑的运行寿命。
2 钢筋混凝土建筑的倒塌问题引发因素
在建筑的倒塌问题中，施工阶段和建筑的运行阶段，倒塌问题的引发因素有很大不同，具体内容如下。
2.1 建筑施工过程
钢筋混凝土建筑施工中，常见的倒塌问题引发因素包括基础垮塌、框筒结构倒塌等，针对建筑的基础垮塌，事故主要发生时间为基坑施工过程，这一问题不但容易引发重大安全责任事故，也会对建筑的周边区域地质情况造成一定影响，若不落实针对地层的加固工作，会降低建筑的运行稳定度，建筑倒塌事故的几率提高[1]。
对于框筒倒塌来说，事故的形成原因多样，其一为框筒结构的配重科学度较低，框筒结构的重心偏移，在外力的作用下，框筒结构整体倒塌。其二为施工质量不足，常见的为钢筋的参数不能满足设计要求，钢筋的直径小于设计参数时，自然会导致钢筋的抗拉、抗弯质量下降，导致钢筋混凝土结构的整体强度不足。其三为建材的存储质量不足，尤其是对于钢筋来说，当存在锈蚀等问题时，钢筋的整体强度不足，降低了钢筋混凝土结构的整体强度。
2.2 建筑运行过程
在建筑的运行中，一方面风力会向建筑施加应力，有其是对于空气动力学性质较差的建筑来说，这种应力对建筑的影响更大，当建筑本身存在设计和施工缺陷时，很难抵抗风力对建筑的负面影响。另一方面为地震作用破坏，在钢筋混凝土建筑中，需要大量设置钢结构，并且钢结构上有大量节点，地震中产生的横向、纵向和斜向地震力对钢结构节点的破坏作用更强，当节点强度不能抵抗地震力时，建筑垮塌问题的发生几率大幅提高。
3 钢筋混凝土建筑的抗倒塌设计思路
3.1 基础部分设计
基础部分设计需要从两个角度完成，其一为基础部分的平整度，其二为基础部分的强度，只有这两个系统能够共同被合理设计的基础上，才可发挥基础机构的承力性能。
针对基础结构的平整度，需要根据建筑的施工区域、地质条件等参数，了解和分析建筑对基础结构平整度提出的具体要求，在具体的设计中，设计的内容包括桩体的总体长度、地上部分长度、各类桩体的水平度等，需要保证各类桩体在具体的设计中，建筑的相关参数完成整体设计，保证整个系统的平整性。需要注意的是，在平整度设计中，还需要考慮建筑的沉降情况，通过地质勘查等工作，可以获取这一参数[2]。
针对基础结构的强度，需要考虑桩体和其余结构。对于桩体设计来说，要从地质环境、施工成本、施工工期等多项信息的整合与分析，选择最佳的桩体施工方案，例如对于高层以及超高层建筑来说，由于建筑结构的自身重量很大，所以可以选用钻孔灌注桩，在此基础上设计孔洞参数、孔洞深度等内容，提高灌注桩的承力性能。对于其余结构，基础工作为夯实整个系统中的地层，对于含水量较高的地层，可考虑在相关区域中填埋石灰等材料，提高土壤的干燥性。
3.2 框筒结构设计
建筑中的框筒结构发挥多种功能，为了提高整个系统的结构强度，需要重视的设计内容有两个方面。
其一为框筒结构的配重。框筒结构作为建筑中的最重要承力结构，最基础也是最重要的工作为提高该结构配重的合理性，要求设计人员从建筑的布局角度出发，完成对框筒结构的配重工作。采用的方法为，将建筑的内部空间分布在框筒结构的周边，同时保证室内布局的均匀度，对于室内设备较多的空间，可以通过扩大室内空间面积的方法，让该空间与框筒结构有更高的衔接面积，提高框筒结构的承力性能。
其二为框筒结构的自身强度。需要重点关注的内容为混凝土的应用量、钢材的相关参数、钢筋混凝土结构的施工工艺等，通过对这些内容的合理设计，提高框筒结构的自身强度。
3.3 钢结构设计
在钢筋混凝土结构的设计中，需要在完成钢结构施工的基础上，落实混凝土浇筑工作，提高整个系统的运行质量。钢结构设计工作的涵盖内容中，首先为钢筋的各项参数，包括直径参数和长度参数，其中长度参数容易确定，从建筑的整体高度角度即可完成设计，对于钢筋的直径参数，需要应用抗弯、抗拉计算公式，结合对建筑整体重量的分析，确定钢筋的直径，保证钢筋的强度可以有效支撑建筑本身。
其次钢结构的节点设置方法，由于要考虑地震力作用下钢结构的整体强度，本文提出的方法为，应用有限元分析软件，确定在地震参数、建筑自身质量等参数的限制下，不同节点连接方法的强度情况，在此基础上选择最佳的节点结构。
最后为钢结构的运行状态分析，防止结构运行中发生变形等问题，这对钢结构的搭建方法提出的要求很高，需要分析各类钢结构搭建方法的承力性能。
4 结论
综上所述，在钢筋混凝土建筑的施工和运行中，常见的倒塌原因为地质环境较差、钢结构质量问题以及框筒配重和施工强度等方面的问题，导致系统运行中容易出现倒塌问题。要提高建筑的抗倒塌性能，可以通过合理的基础结构设计、框筒结构设计和钢结构设计工作，提高建筑的施工和运行质量。
参考文献：
[1] 汪玉容.钢筋混凝土建筑结构的抗地震破坏倒塌能力评估研究[J].地震工程学报，2018（5）：919～925.
[2] 张凡榛.钢筋混凝土板柱结构抗倒塌性能研究[D].湖南大学，2012.
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