論建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的重要作用

張海明

杭州聚源建筑設(shè)計(jì)有限公司 浙江 杭州 310000

1 建筑的抗震設(shè)計(jì)理念

建筑抗震的基礎(chǔ)是建筑設(shè)計(jì)，而建筑設(shè)計(jì)一旦完成，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就必須按照方案滿足建筑設(shè)計(jì)的要求，換句話說(shuō)，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)幾乎沒(méi)有改動(dòng)的空間。那么建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的時(shí)候就必須充分考慮到建筑方案是否能夠滿足房屋對(duì)抗震的需求，具體包括了結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否進(jìn)行了科學(xué)合理的布置與安排，建筑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，結(jié)構(gòu)的剛度是否已均勻分布，結(jié)構(gòu)受力和結(jié)構(gòu)變形能否共同協(xié)調(diào)等等，只有全面地進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，增強(qiáng)建筑的抗震承載能力[1]。

2 建筑體型設(shè)計(jì)的重要作用

建筑體型設(shè)計(jì)主要分為兩種，一種是二維的平面形狀設(shè)計(jì)，另一種是三維的立體空間設(shè)計(jì)。根據(jù)有關(guān)地震災(zāi)害實(shí)際數(shù)據(jù)的研究調(diào)查顯示，二維平面的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜（比如平地上的凹陷與突出側(cè)翼分布不均勻等），在地震來(lái)臨時(shí)，其抵抗力就越低；平面的結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)潔，地震時(shí)的抵御能力就越強(qiáng)，甚至于有可能地震過(guò)后建筑物完好無(wú)損。經(jīng)研究探討后的結(jié)論為，建筑物的突變部位最不能穩(wěn)定的抵擋地震的威脅。于是，在實(shí)際的建筑體型設(shè)計(jì)施工中，應(yīng)加強(qiáng)防范以下幾點(diǎn)：

2.1 應(yīng)有效的處理建筑豎向設(shè)計(jì)中帶有的隱患

建筑豎向布置設(shè)計(jì)本質(zhì)上是建筑沿豎直的結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度的分布。在所有類(lèi)型的建筑中，不論是單層建筑、多層建筑、高層建筑或超高層建筑，此種建筑設(shè)計(jì)都有不可替代的意義。例如有層樓層剛性較弱，于是就會(huì)有抗震承載力不足的情況，一旦發(fā)生地震災(zāi)害，就很容易發(fā)生較大變形，成為整棟建筑的薄弱點(diǎn)。所以，在進(jìn)行建筑豎向布置設(shè)計(jì)過(guò)程中就不會(huì)出現(xiàn)此類(lèi)狀況。于是，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，若是建筑物里用戶上下兩層的用途不同，那么將會(huì)出現(xiàn)墻體和墻體間的銜接不連續(xù)，不到底；上層和下層墻體數(shù)量相異，對(duì)不正；上層和下層柱子數(shù)量不同，對(duì)不正；剪力墻的設(shè)計(jì)位置會(huì)變得不合理，具體表現(xiàn)為不能直通最底層，所以不能支撐整體建筑，并且還會(huì)出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)或者數(shù)量嚴(yán)重不足等惡劣情況?，F(xiàn)今，研究員對(duì)數(shù)次大震進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，在垂直方向上，一旦建筑物發(fā)生強(qiáng)度較強(qiáng)的剛度變化，將會(huì)在相當(dāng)程度上弱化建筑的減震性能。

2.2 對(duì)于設(shè)計(jì)抗震屋頂建筑物所遇到的困難應(yīng)如何解決

高層和超高層建筑所需要注意的問(wèn)題有很多，其中對(duì)建筑屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)則是重中之重，因?yàn)樵诮ㄔ煳蓓敃r(shí)，總是會(huì)遇到超高或者超重的情況。如果出現(xiàn)這些情況，就會(huì)導(dǎo)致這棟建筑不論是屋頂還是其以下建筑的抗震能力減弱。那么什么情況下會(huì)發(fā)生地震的扭轉(zhuǎn)作用呢？一般情況下在建造屋頂時(shí)沒(méi)有注意把其重心和底下的建筑物進(jìn)行對(duì)齊，使其沒(méi)有在一條直線上，在這種情況的同時(shí)又沒(méi)有把屋頂?shù)目沽?cè)墻和下面的樓層抗力側(cè)墻進(jìn)行連續(xù)統(tǒng)一。因此，工程師和施工人員在對(duì)建筑物的屋頂進(jìn)行設(shè)計(jì)建造時(shí)，要注意以下的幾點(diǎn)要素：①讓屋頂?shù)母叨仍诳扇》秶鷥?nèi)降到最低；②盡量在建造屋頂時(shí)把重心和底下的建筑物的重心進(jìn)行對(duì)其，并要均勻的把剛性分布，從而在地震時(shí)能夠使它的作用進(jìn)行通順暢通的傳遞；③在選材料時(shí)，要選擇特點(diǎn)為強(qiáng)度高、材質(zhì)輕的材料；④如果設(shè)計(jì)的屋頂較高，就要想辦法盡量使地震時(shí)產(chǎn)生的作用和后果降低到最小，使其不產(chǎn)生地震的扭轉(zhuǎn)作用，讓其擁有較為優(yōu)秀和穩(wěn)定的抵抗地震作用的效果[2]。

2.3 如何更大程度地提高建筑物的抵抗地震能力

在建造一座建筑物之前要進(jìn)行細(xì)致合理的方案圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，不僅要對(duì)這座建筑物的用處和大眾需求做到了解，并且對(duì)其平面和內(nèi)部的布置也要科學(xué)的設(shè)計(jì)。又由于一座建筑物的每一層用處和功能不同，所以在設(shè)計(jì)時(shí)也要考慮到這層的實(shí)際用途，每一層的布置也不完全一樣。如果在對(duì)建筑物進(jìn)行建造時(shí)，出現(xiàn)以下兩點(diǎn)情況：①外圍填充墻、內(nèi)隔墻、非承重內(nèi)隔墻等墻體的設(shè)置修建的相互不一樣；②建筑物墻體和支柱的設(shè)計(jì)分布不符合實(shí)際情況，當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害一發(fā)生，就會(huì)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)反應(yīng)，導(dǎo)致建筑物的安全受到威脅，易發(fā)生坍塌事故。部分建筑，可能會(huì)存在不對(duì)稱(chēng)問(wèn)題，墻體形態(tài)可能一高一低，質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)的問(wèn)題，建筑的可控性會(huì)降低，很可能會(huì)發(fā)生房屋倒塌的情況。因?yàn)闊o(wú)法順利地傳遞地震時(shí)所產(chǎn)生的力。當(dāng)然，眾所周知，建筑的形態(tài)設(shè)計(jì)與建筑抗震性好不好有很大的關(guān)系。所以，對(duì)于建筑設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，要對(duì)自己的工作相當(dāng)負(fù)責(zé)任。要懂得把握質(zhì)量剛度分布，盡自己最大的努力使其均勻，減少損壞。

2.4 提高細(xì)節(jié)能力，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)抗震

我們?yōu)榱朔赖卣?，研究出了一種方法叫作能力普法，并把此方法用作主要的方法。因?yàn)椴煌牡貐^(qū)，山地或者平原的震感不同，且震級(jí)不同。所以要根據(jù)震級(jí)設(shè)計(jì)不同的建筑，建設(shè)相對(duì)應(yīng)的建筑[3]。

2.5 為符合抗震要求，對(duì)建筑體型設(shè)計(jì)進(jìn)行完善

選取建筑設(shè)計(jì)方案時(shí)，在眾多的方案中選取規(guī)則性最好的方案。此種建筑設(shè)計(jì)方案有多種特點(diǎn)，如建筑精細(xì)，不出現(xiàn)凹凸不平的，彎彎曲曲的墻面，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，規(guī)則，有種對(duì)稱(chēng)美；為了有效防止建筑受到地震危害的影響和破壞，不規(guī)則的建筑不能夠避免這一危害，這就要使建筑的結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固更加穩(wěn)定，材料的質(zhì)量分布均勻、無(wú)空隙等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)上根據(jù)建筑要建立的地點(diǎn)位置合理進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)建筑圖紙上時(shí)，要保證簡(jiǎn)圖的目的清晰明了，各個(gè)要求明確，還要保證施工的難易。在一些地震地段建筑時(shí)，通常要建筑不規(guī)則的建筑，這就要計(jì)算地震時(shí)的地震力，采用合理的空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，考慮地震時(shí)發(fā)生的各種情況，避免人員傷亡[4]。

3 結(jié)束語(yǔ)

建筑設(shè)計(jì)與建筑抗震設(shè)計(jì)密不可分，建筑設(shè)計(jì)是建筑抗震的一個(gè)重要部分，它還是建筑抗震首個(gè)要完成的任務(wù)。一個(gè)良好的設(shè)計(jì)并不是獨(dú)立完成的，在設(shè)計(jì)的各個(gè)層次方面都要相輔相成，無(wú)論在哪個(gè)設(shè)計(jì)上都要考慮在抗震的設(shè)計(jì)和共同合作。建筑抗震設(shè)計(jì)要清晰的明白建筑設(shè)計(jì)的重要性，只有這樣才能使建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中發(fā)揮最好的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮雪雁.建筑抗震設(shè)計(jì)中建筑設(shè)計(jì)的作用分析[J].建材與裝飾,2015,(49):101-102.

[2] 張新宇.從汶川地震看建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)的結(jié)合[J].山西建筑,2009,35(22):44-45.

[3] 張占奎.建筑設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)中的作用[J].門(mén)窗,2013,(11):187-188.

[4] 林濤.淺析建筑設(shè)計(jì)中的抗震要求[J].黑龍江科技信息,2011,(05):320.