建筑抗震設(shè)計策略研究

【文章摘要】

我國是一個地殼相對活躍的國家，有數(shù)據(jù)顯示我國共有23條主要地震帶，四川汶川地震以來，各級地震更是頻頻發(fā)生，對人民群眾的生命安全造成了危害，國民經(jīng)濟損失嚴重，面對地震帶來的慘痛教訓，建筑設(shè)計師們也應(yīng)清醒的認識到，建筑不僅要提供相應(yīng)的功能更重要的是它的安全性，尤其是抗震性。文章研究了建筑抗震設(shè)計的幾種策略。

【關(guān)鍵詞】

抗震設(shè)計；建筑；策略

1 建筑抗震設(shè)計的重要意義分析

我國是一個地殼相對活躍的國家，有數(shù)據(jù)顯示我國共有23條主要地震帶，并且位于世界三大地震帶的環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，由此帶來的是我國的地震多方問題。2008年5月12日我國四川汶川地震以來，各級地震更是頻頻發(fā)生，對人民群眾的生命安全造成了危害，國民經(jīng)濟損失嚴重，同時影響了國家的發(fā)展。

面對地震帶來的慘痛教訓，建筑設(shè)計師們也應(yīng)清醒的認識到，建筑不僅要提供相應(yīng)的功能更重要的是它的安全性，尤其是抗震性。在項目設(shè)計的過程中，通常包括建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中建筑設(shè)計方案是一個項目的開始點，由建筑設(shè)計師根據(jù)投資方投中的設(shè)計要求與指標，結(jié)合國家的各類標準進行設(shè)計。在設(shè)計過程當中，設(shè)計師首先要在思想上對于抗震設(shè)計有著足夠的重視，在查閱相關(guān)抗震規(guī)范的基礎(chǔ)上，進行總體設(shè)計。在設(shè)計時不能只考慮到成，而忽略了抗震需要，如果只是為了節(jié)約成本，而降低了抗震標準，一旦大震來臨將面臨不可估量的嚴重后果。

2 建筑抗震設(shè)計策略分析

2.1 建筑體型設(shè)計策略

建筑體型設(shè)計應(yīng)以簡潔規(guī)則為主要策略。在震后的調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)，平面形狀較復(fù)雜的建筑在地震中損壞程序較平面形狀規(guī)則的建筑物要嚴得多。很多建筑設(shè)計出于美觀等各方面原因，建筑物設(shè)計不對稱側(cè)翼、不規(guī)則形狀等，在遭受地震侵害時由于受力不均，被破壞嚴重，而一些形狀規(guī)則的建筑則受損較輕，有時甚至完好無損?；诖?，在進行平面形狀設(shè)計時不防中規(guī)中矩地選擇較規(guī)則的形狀，如圓形、方形、矩形、扇形等均有著很好的抗震性能。盡可能運用對稱的設(shè)計原則，因為對稱的設(shè)計往往可以在受力外力拉伸擠壓時更好地抵抗不利的扭轉(zhuǎn)。

當然在現(xiàn)代建筑設(shè)計特別高層建筑中為了追求標新立異，以及設(shè)計的藝術(shù)性與美觀性往往采用復(fù)雜的設(shè)計，但在設(shè)計時一定不能忽略了建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，要將美觀實用與抗震作用有效的結(jié)合在一起。

2.2 建筑平面布置設(shè)計策略

建筑平面布置設(shè)計應(yīng)以均勻?qū)ΨQ為主要策略。建筑物的平面布置設(shè)計反映著建筑物的各空間的功能需求。在無數(shù)個震后數(shù)據(jù)中均顯示，由于墻體不對稱、鋼構(gòu)不對稱等情況造成建筑物在震時出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)受力不均，造成變形不均勻，不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)地震作用效應(yīng)，帶來局部墻體的破壞、建筑物的損壞。因此在進行平面布置設(shè)計時要盡量本著均勻?qū)ΨQ的原則來進行設(shè)計，當然完全對稱是很難在現(xiàn)代建筑設(shè)計中實現(xiàn)的，但是在設(shè)計時且不可忽略了這一點，片面追求區(qū)域的功能性，而使建筑物成為震中危物。

2.3 建筑豎向布置設(shè)計策略

建筑豎向布置設(shè)計應(yīng)以鋼度分布均勻為主要策略。建筑的豎向布置設(shè)計問題在建筑設(shè)計中主要反映在建筑物沿高度（沿樓層）建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布設(shè)計上。對于現(xiàn)代大型建筑設(shè)計而言，每一層每一區(qū)域都有可能有著不同的功能需求，如在同一建筑中包括商場、超市、寫字樓、報告廳、娛樂中心、餐飲中心、電影城、游泳館、公寓等，那么對于各空間在高度、面積大小、柱子數(shù)量、內(nèi)墻設(shè)計等各方面均有不同的需求。那么如何在滿足各功能需求的基礎(chǔ)上做好防震設(shè)計就顯得更為重要。

此外，建筑物沿高度分布的質(zhì)量以及剛度的嚴重不均與、不協(xié)調(diào)，皆是由于建筑被賦予了不同的功能，并非都是一致的。在建筑設(shè)計中應(yīng)高度重視某些問題，例如剛度最差的樓層易成為薄弱層，因其不足的抗震承載力難以承受強大的震級。而且沿上下相鄰樓層的質(zhì)量和剛度相差過大，易形成突變。

在具體的實際操作過程中，由于諸多因素的干擾可能導(dǎo)致地震力的傳遞受阻或不通類似于上下相鄰樓層的墻體不對齊，墻體不連續(xù)，不到底；上層有柱，下層無柱等?？拐鹩玫募袅υO(shè)置也受到限制，有的則是剪力墻布置嚴重不對稱或數(shù)量太少，有的剪力墻（因下層大空間的限制）不能直通到底層（基礎(chǔ)層）。所有這些布置，都將給建筑物帶來地震作用分布的不均勻、不對稱和對建筑物很不利的扭轉(zhuǎn)作用。導(dǎo)致剛度發(fā)生突變的薄弱層的嚴重破壞。多次大地震的震害表明，建筑豎向布置設(shè)計上帶來的上下樓層剛度的過大變化（突變），給建筑物造成很多破壞，甚至是整個樓層的倒塌。

由上述分析可得，在對建筑進行設(shè)計時，要注意一些重要問題，盡量使沿豎向的剛度分布比較接近些，尤其注意的情況是在結(jié)構(gòu)上不設(shè)剛度很大的剛度轉(zhuǎn)換層方面。此外，盡量避免一些不必要麻煩影響整體質(zhì)量，比如避免某一樓層剛度的過小，或是避免產(chǎn)生地震時的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

3 總結(jié)

作為建筑設(shè)計師，應(yīng)該時刻將抗震設(shè)計的重要性放在首位，運用專業(yè)的知識進行合理的建筑設(shè)計，以期在災(zāi)難發(fā)生時，能盡可能的保護人民群眾的生命安全。

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