建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的作用探究

白玉

【摘 要】建筑設(shè)計(jì)是建筑抗震設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，它與建筑物的抗震能力密切相關(guān)，對(duì)建筑抗震起到一個(gè)基礎(chǔ)作用。本文筆者對(duì)建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的作用進(jìn)行了探討，希望對(duì)相關(guān)從業(yè)人員具有借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】建筑；設(shè)計(jì)；抗震；作用

前言：

建筑設(shè)計(jì)是建筑抗震過程中的重要環(huán)節(jié)，通過建筑設(shè)計(jì)可以從基礎(chǔ)上提高建筑體的抗震能力。建筑設(shè)計(jì)講究建筑設(shè)計(jì)和平面、體型以及豎向設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合起來。充分的利用建筑設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，是保證建筑結(jié)構(gòu)量質(zhì)和剛度的必要條件。

1、我國(guó)目前抗震設(shè)計(jì)中所存在的問題

1.1缺乏合理規(guī)范的設(shè)計(jì)理論，實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)不足

就我國(guó)目前的發(fā)展形勢(shì)來看，我國(guó)在對(duì)地質(zhì)地震等方面的研究力度明顯不夠，尤其是建筑物抗震方面的研究。由于我國(guó)科技水平的限制，對(duì)地震的成因和預(yù)測(cè)還不能夠達(dá)到一個(gè)非常高的水準(zhǔn)，因此對(duì)防御地震方面的防范也缺乏科學(xué)合理核心思想，這就導(dǎo)致了我國(guó)建筑地震設(shè)計(jì)沒有一個(gè)規(guī)范的設(shè)計(jì)理念作為科學(xué)依據(jù)，因此建筑設(shè)計(jì)也很難滿足抗震目標(biāo)。

1.2在設(shè)計(jì)中未能充分考慮實(shí)際施工情況

在很多項(xiàng)目組進(jìn)行施工時(shí)，都只是根據(jù)數(shù)據(jù)以及固有的一些參數(shù)進(jìn)行施工，大多數(shù)的施工都是通過計(jì)算設(shè)計(jì)來完成，未能充分的對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行考慮。例如在我國(guó)建筑抗震的設(shè)計(jì)中，對(duì)地震降級(jí)系數(shù)固定為2.81，而一些小級(jí)別的地震固定了統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這就導(dǎo)致一些小級(jí)別的地震被用于構(gòu)造的設(shè)計(jì)當(dāng)中，但是實(shí)際情況是構(gòu)造截面的實(shí)際承載能力以及檢測(cè)計(jì)算不能夠與實(shí)際情況結(jié)合在一起。

2、建筑設(shè)計(jì)針對(duì)抗震設(shè)計(jì)中主要的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1建筑體型設(shè)計(jì)問題

通常情況下，建筑體型包括建筑體的平面形狀以及立體空間形狀。在對(duì)建筑進(jìn)行體型設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該在平面和空間體型簡(jiǎn)潔規(guī)則的情況下，盡可能的設(shè)計(jì)一些矩形、圓形或者方形等結(jié)構(gòu)元素。通過實(shí)驗(yàn)表明，這些形狀體型都可以在很大程度上承受地震或者其他外力帶來的影響。其次，應(yīng)特別注意一些外凸或者內(nèi)凹的體型，避免不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，只有在整個(gè)體型結(jié)構(gòu)中使整體質(zhì)量和剛度均勻的分布，才能避免建筑體因受到外力而產(chǎn)生扭曲反應(yīng)。但是在一些追求美感的建筑物中，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體型無法避免，這就要求設(shè)計(jì)師在追求藝術(shù)感的同時(shí)，更多的去考慮抗震能力，使兩者更好的結(jié)合在一起。

2.2建筑平面的布置與設(shè)計(jì)

平面的布置與設(shè)計(jì)在建筑物的設(shè)計(jì)中有著非常重要的意義，它可以直接表現(xiàn)出建筑的使用功能。在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，平面的設(shè)計(jì)是占首要地位。而我們?cè)谠O(shè)計(jì)上也應(yīng)盡可能的做到結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的剛度分布均勻，結(jié)構(gòu)上也應(yīng)該協(xié)調(diào)對(duì)稱。同時(shí)防止發(fā)生扭曲效應(yīng)，對(duì)較大剛度的電梯、樓層等設(shè)計(jì)要采用居中設(shè)計(jì)的布置理念。防止重心偏移。合理的設(shè)計(jì)既可以保證建筑物的用途和功能不受到影響，同時(shí)也可以大大的提高抗震能力。

2.3建筑豎向的布置與設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展，越來越多的高層建筑被廣泛建設(shè)。而很多工程在提高物沿樓層高度的同時(shí)，往往會(huì)輕視其抗震能力。無論在工業(yè)還是民用的建筑中，目前都存在這類問題。想要做好建筑豎向的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先就應(yīng)該盡可能的使建筑物沿豎向的剛度分布比較均衡。特別是剪力墻的布置，一定要與建筑底部可以達(dá)到均勻平衡的效果。并且中間不可以發(fā)生中斷，或者其中某個(gè)樓層剛度較小。這樣都會(huì)影響到整體的抗震效果。

3、建筑設(shè)計(jì)中必須高度引起關(guān)注的抗震問題

3.1連接點(diǎn)和建筑構(gòu)件的設(shè)計(jì)

隨著人們對(duì)建筑體的要求不斷提高，建筑設(shè)計(jì)中所采用的建筑構(gòu)件種類和樣式也在不斷增多，例如大理石和瓷磚等材料被廣泛的利用，以及一些室內(nèi)裝飾吊頂、懸掛物、人工藝術(shù)品等。而在施工設(shè)計(jì)過程中要充分的考慮這些材料與建筑物結(jié)構(gòu)的連接問題，只有這樣才能保證整體的抗震水平。比如墻面外貼的大理石或瓷磚必須要保證其與建筑物主體結(jié)構(gòu)的連接錨拉的牢固性，確保發(fā)生地震時(shí)不會(huì)墜落；對(duì)懸吊的燈具以及其他人工藝術(shù)材料，也要保證與主體結(jié)構(gòu)的連接輕度，避免因地震時(shí)掉落對(duì)人身安全造成危害。

3.2建筑設(shè)計(jì)需要達(dá)到的設(shè)計(jì)限值

在實(shí)際的工程操作以及設(shè)計(jì)時(shí)，一定要嚴(yán)格遵循我國(guó)相關(guān)部門的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，例如在8度的防烈度情況下，粘土磚多層建筑物的高度不能夠高于18m，建筑層數(shù)不能大于6層等。一旦超過相關(guān)的規(guī)定，就會(huì)嚴(yán)重影響到建筑物的抗震能力，除此之外，對(duì)于建筑物局部的墻體尺度也要控制它的最小值，保證墻體截面的抗震強(qiáng)度能夠滿足抗震要求，避免墻體在地震時(shí)不會(huì)出現(xiàn)開裂或者倒塌等破壞情況的發(fā)生。

3.3頂部建筑抗震設(shè)計(jì)

對(duì)建筑體的設(shè)計(jì)，一定要注意，其頂部建筑不宜過高或者過重，這樣都會(huì)增大頂部建筑發(fā)生變形的可能。過高或過重的頂部建筑會(huì)削弱下部建筑物的抗震能力，因此在設(shè)計(jì)時(shí)就必須保證建筑重心和下部的建筑重心相一致。此外頂部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也適當(dāng)?shù)倪x用強(qiáng)度高、剛性均勻輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料。

4、建筑設(shè)計(jì)中重點(diǎn)的抗震設(shè)計(jì)

4.1建筑物頂部的抗震設(shè)計(jì)

如今的建筑行業(yè)，普遍對(duì)頂部過高、過重的問題有所避免。因?yàn)轫敳慨a(chǎn)生的壓力會(huì)導(dǎo)致建筑墻面也形成相應(yīng)的較大壓力，這會(huì)使建筑物的抗震性和牢固性在一定程度上有所減弱。在建筑設(shè)計(jì)過程中，務(wù)必要保證建筑物整體有一個(gè)合理的重心，與此同時(shí)還要花心思用于材料選擇，選取的頂部材料要盡量是重量輕、剛度較均勻的，這樣建筑結(jié)構(gòu)才能將抗震能力充分發(fā)揮出來。

4.2建筑設(shè)計(jì)中關(guān)于設(shè)計(jì)限制的問題

通常都是在建筑前期確定建筑物的抗震級(jí)別，并且這是以建筑物的實(shí)際使用情況為依據(jù)，所以要在施工過程中嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定，要使建筑物的抗震性能有所保障，以免有墻體裂縫或坍塌的現(xiàn)象出現(xiàn)。

5、建筑設(shè)計(jì)過程中要考慮到的抗震設(shè)計(jì)

5.1形狀設(shè)計(jì)

建筑物的形狀設(shè)計(jì)也就是針對(duì)建筑進(jìn)行的“體型”設(shè)計(jì)，具體包括了各部分施工技術(shù)、建筑物平面布局和立體空間等的設(shè)計(jì)。在建筑行業(yè)發(fā)展的新時(shí)代，很多方面都有所創(chuàng)新就建筑物思維整體外觀而言亦是如此。由此有諸多樣式的建筑外形出現(xiàn)，所以，在形狀設(shè)計(jì)的過程中，需要對(duì)不同外形的不同特點(diǎn)予以充分考慮，不同的建筑外形，也會(huì)有不同的建筑特色和實(shí)際需求，施工單位應(yīng)該加以充分考慮。通常情況下，凸凹形狀的建筑體型，通?？梢允菇ㄖ锏目拐鹦缘玫酱蟠筇嵘欢趯?shí)際的建筑建設(shè)過程中，原有的常規(guī)形狀的建筑物已無法滿足現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，所以，建筑物整體抗震性的提高，首先需要對(duì)建筑的形狀進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)。

5.2建筑物的平面設(shè)計(jì)

在建筑物施工，平面設(shè)計(jì)是重要的環(huán)節(jié)，對(duì)建筑物日后的使用將起到?jīng)Q定作用。例如，分別作商務(wù)和居住用途的建筑物，它們?cè)谄矫嬖O(shè)計(jì)上必然存在很大差別，為了使使用需求得到進(jìn)一步滿足，就一定要按照用途，來對(duì)平面構(gòu)造進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)；另外，為了將抗震元素融入到平面設(shè)計(jì)之中，不僅要對(duì)施工材料的堅(jiān)固性加以重點(diǎn)考慮，還需要對(duì)構(gòu)架安裝的合理性、內(nèi)部各因素的協(xié)調(diào)性加以綜合考量。要想完美地實(shí)現(xiàn)平面設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)的結(jié)合，就對(duì)設(shè)計(jì)者提出了很高的要求，不但要工作經(jīng)驗(yàn)豐富，要需要深入地研究審美觀念和抗震技術(shù)，前提還得不對(duì)內(nèi)部美觀產(chǎn)生不利影響，在此基礎(chǔ)上再確?？拐鹦阅艿淖畲蠡?。

5.3空間設(shè)計(jì)

對(duì)建筑物進(jìn)行空間設(shè)計(jì)，是在三維空間內(nèi)進(jìn)行的關(guān)于建筑物的豎向設(shè)計(jì)方案。因?yàn)槿找婕涌斓某鞘谢M(jìn)程和急劇增加的城市人口，增加了城市的人口壓力，所以出現(xiàn)的建筑物樓層愈發(fā)高。為了使土地占有面積盡量減少，在現(xiàn)代社會(huì)中愈發(fā)流行高層建筑，如此就對(duì)建筑物的空間設(shè)計(jì)有了更嚴(yán)格的要求。通常說來，建筑物層數(shù)越低，穩(wěn)定性就越高，受到地震的損害也就會(huì)越小；反之穩(wěn)定性越差，受到地震的傷害也就越大。所以，融合建筑物的空間設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)在一起，這樣建筑物的整體抗震性才能得到保證。

6.結(jié)束語：

建筑設(shè)計(jì)是建筑抗震設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，它與建筑物的抗震能力密切相關(guān)，對(duì)建筑抗震起到一個(gè)基礎(chǔ)作用。而一個(gè)優(yōu)良的抗震設(shè)計(jì)，必須與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互配合，對(duì)建筑的整體結(jié)構(gòu)要充分考慮。設(shè)計(jì)人員要綜合考慮，才能使建筑的功能設(shè)計(jì)與抗震能力達(dá)到一個(gè)平衡的狀態(tài)。

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