建筑設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的重要作用

【摘 要】本文從建筑設(shè)計的角度論述了其在建筑抗震設(shè)計中的重要作用，合理科學的建筑設(shè)計是建筑抗震設(shè)計的先導，建筑設(shè)計的優(yōu)與劣直接對建筑的抗震性能起到至關(guān)重要的影響。因此，在工程建設(shè)過程中要充分地協(xié)調(diào)好建筑設(shè)計和建筑抗震設(shè)計的關(guān)系，才能保證建筑物具備抗震性能，如果在建筑工程的設(shè)計階段忽略了二者的相互協(xié)調(diào)關(guān)系，將對后期工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來諸多的麻煩，如耗材的增加。因此，本文將從有關(guān)建筑設(shè)計方面的一些具體要點進行淺顯的分析與論述，旨在突出建筑設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的重要性。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計；抗震設(shè)計

一個成功的建筑抗震設(shè)計，必須建立在建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計相互協(xié)調(diào)配合的基礎(chǔ)上才能實現(xiàn)建筑物的抗震性能。因此，對于建筑物的抗震性能，一定要對建筑設(shè)計在建筑抗震設(shè)計的重要性給高度重視起來，才能保證在建筑抗震設(shè)計中能更好地發(fā)揮建筑設(shè)計應(yīng)有的作用。

1 注意建筑的體型

建筑的體型是由建筑的平面形狀和建筑主體的空間形成所決定的，在以往的地震案列中我們可以發(fā)現(xiàn)，建筑物平面形狀多成凹凸狀或者是側(cè)翼過多的地方，都是地震中受到破壞程度最為嚴重的地方，四川汶川地震就是很好的典型案例。相反，平面形狀構(gòu)造簡單點，建筑物所受到的地震損害就會相對小很多。對于主體的空間形狀來說，也應(yīng)應(yīng)盡量做到規(guī)則性，避免空間形狀的復雜性，如做些凸凹、不規(guī)則、不對稱的結(jié)構(gòu)。因此，在平面形狀設(shè)計過程中，盡量選擇規(guī)則型的形狀來進行設(shè)計，如正方形、矩形、圓形等，這些形狀所構(gòu)成的建筑主體在地震中抗震效果顯著。對于立體空間形狀，要注意體型的協(xié)調(diào)性，防治體型不對稱，造成質(zhì)量和剛度的分布不均，出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

2 注意建筑平面布置

建筑平面布置在建筑設(shè)計中起到極其重要的作用。在施工過程中，現(xiàn)場工程師對于建筑工程的整體結(jié)構(gòu)和要求能夠通過建筑平面布置一目了然，如建筑的使用要求和使用的范圍，即具體的施工質(zhì)量標準和建筑物將來的用途，還能很清楚地看到建筑主體的具體構(gòu)造，如柱子與柱子之間的距離、內(nèi)墻的布置、空間活動面積的大小、通道和樓梯的位置、電梯井的布置、房間的數(shù)量和布置等。根據(jù)建筑的使用功能的不同，其每層的平面布置也不同，在施工過程中通常需要注意外圍填充墻、內(nèi)隔墻、有相應(yīng)強度和剛度的非承重內(nèi)隔墻，應(yīng)把各個之間的協(xié)調(diào)性做好。

扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)對于建筑物的損害是極為嚴重的，因此在平面布置設(shè)計時要處理好柱子和墻體之間的協(xié)調(diào)性，要做到對稱設(shè)計，避免建筑物在地震中發(fā)生扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。針對建筑物電梯井筒位置的設(shè)計時，基于電梯井筒具有剛度強的特性，會產(chǎn)生很大的扛側(cè)力強度，因此在設(shè)計時注意好電梯井筒位置的協(xié)調(diào)性，盡量不要把電梯井筒位置設(shè)計在平面的一側(cè)或者一個角落，防治在地震中吸引大部分的地震力。對于墻體的平面布置設(shè)計時，要注意墻體的對稱性，防治墻體的布局不均造成剛度不均，引起墻體質(zhì)量上的偏心，使結(jié)構(gòu)受力和形變方面不協(xié)調(diào)，造成扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)的產(chǎn)生。同時，在墻體平面布置設(shè)計時，應(yīng)把內(nèi)隔墻做對稱設(shè)計，不能在墻體的構(gòu)造部分出現(xiàn)中斷，有效地使地震力發(fā)生傳遞，避免了因墻體中斷使地震力傳遞性受阻，造成建筑物局部嚴重受地震損害。因此，在建筑平面布置設(shè)計時，要充分地考慮到剛性的分布、質(zhì)量對稱方面，防治剛度突變造成扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的發(fā)生，有效地使建筑物在地震災(zāi)害中避免受損或者不受損。

3 注意建筑豎向布置

建筑豎向布置就是指建筑高度結(jié)構(gòu)上剛度和質(zhì)量分布問題，豎向布置主要運用在單層或者多層建筑。就建筑的使用功能來講，每層都會可能具有不同的用途，因此為了滿足使用用途，在設(shè)計時很容易會造成各樓層之間的剛度和質(zhì)量的不均勻，易形成扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。在現(xiàn)實生活中這樣的建筑物大有存在，比如一個多功能用途的大廈，地層或者下面幾層一般都是當做商場用途，由于商場注重的是空間范圍的開闊，那么在設(shè)計過程中一般都會設(shè)計成大柱距，如果商場上層是居住區(qū)的，通常是墻體設(shè)計的比較多，基于此就造成了建筑物豎向分布的嚴重失衡，很容易引起剛度突變，形成扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。更應(yīng)該注意的是有的樓層在施工時使用較少的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，使得剛度性過差，一旦發(fā)生地震這個樓層將是最為薄弱的環(huán)節(jié)，很可能因此部位剛度的不夠造成整個建筑物的大面積坍塌，造成不必要的經(jīng)濟損失與人員傷害。

剪力墻在整個建筑的抗震設(shè)計中也是不容小覷的，在設(shè)計中根據(jù)實際情況盡量把剪力墻設(shè)計的到底，從上到下貫穿整個建筑體，避免因設(shè)計過程剪力墻結(jié)構(gòu)中斷、剪力墻分布不均或者剪力墻在設(shè)計中設(shè)計的較少，造成地震災(zāi)害來臨時起不到抗震效果。因此，在建筑抗震設(shè)計過程中，一定要注意豎向布置的重要性，避免因建筑物豎向剛度懸殊過大造成重大損害。在2008年的四川汶川大地震中，大部分的高層建筑物坍塌都是由中間樓層部分的坍塌造成的，因此，在設(shè)計的過程中，盡量把剪力墻在建筑設(shè)計時設(shè)計到底，不能中斷，同時要注意分布均勻，避免造成扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)。

4 注意抗震要求的限值控制

通過近年來國內(nèi)外發(fā)生的重大地震案例，我們要得到深刻的經(jīng)驗和教訓，避免或者減少因此類災(zāi)害對我們造成人身傷害與經(jīng)濟方面的損失?；诖耍覈挠嘘P(guān)部門依據(jù)我國的經(jīng)濟現(xiàn)狀和工程實踐，并在全國范圍內(nèi)廣征有關(guān)設(shè)計、勘察、科研、教學單位的意見，經(jīng)反復討論、修改最終經(jīng)審查擬定《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，規(guī)范中很明確地指出在在抗震建筑設(shè)計時應(yīng)遵循以下兩點：（1）房屋的建筑總高度和層數(shù)；（2）對房屋抗震橫墻問題和局部墻體尺寸的限值控制。

5 注意屋頂建筑

屋頂建筑是高層和超高層建筑設(shè)計中的重要組成部分，屋頂建筑過高、過重是影響建筑物抗震效果主要因素之一，屋頂建筑過高或過重會增大其形變，起不到避震的效果。因此，在屋頂建筑的設(shè)計時要注意好重心設(shè)計，即屋頂建筑的重心與下層建筑的重心設(shè)計在一條線上，如屋頂建筑的抗側(cè)力墻和下層的扛側(cè)力墻要設(shè)計成不連續(xù)的，防止扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)。同時，在設(shè)計過程中還要注意屋頂建筑的用材問題，盡量選擇重量輕、剛度分布均勻且剛度大的材料，目的是為了減輕剛度突發(fā)和變形，避免地震產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

6 結(jié)束語

建筑設(shè)計是建筑抗震設(shè)計的一個重要方面， 建筑設(shè)計與建筑抗震設(shè)計有著密切的關(guān)系，它對建筑抗震起著重要的基礎(chǔ)作用。因此， 要高度重視建筑設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的重要性，在建筑抗震設(shè)計中更好地發(fā)揮建筑設(shè)計應(yīng)有的作用。

參考文獻：

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[2]彭一剛.建筑空間組合論[M].中國建筑工業(yè)出版社.