建筑設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的作用分析探討

劉習(xí)格

摘? ? 要：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。一個優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計， 必須是在建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計相互配合協(xié)作共同考慮抗震的設(shè)計基礎(chǔ)上完成。為此， 要充分重視建筑設(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。本文就建筑設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的作用作了進(jìn)一步的探討，以供大家參考借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計;建筑抗震設(shè)計;作用

1? 引言

建筑工程的抗震性能與結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑設(shè)計之間存在密切的聯(lián)系。在建筑設(shè)計的階段考慮到抗震因素以及提供相應(yīng)的條件才能夠為建筑后期進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。因此在進(jìn)行建筑設(shè)計的初期應(yīng)該充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計，以便結(jié)構(gòu)工程師針對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)實現(xiàn)合理的布置，切實提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能與承載能力。

2? 建筑抗震設(shè)計融入建筑設(shè)計的作用

如果沒有相應(yīng)的建筑設(shè)計，抗震設(shè)計自然也就無法施工。建筑設(shè)計在設(shè)計完成后初步確定設(shè)計方案使不能對原有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行大幅度的變動，當(dāng)然建筑工程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計，都會依照相應(yīng)的建筑設(shè)計而確定的。如果初步擬定的設(shè)計方案經(jīng)過檢驗已經(jīng)達(dá)到了相應(yīng)建筑抗震設(shè)計的要求，那么建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師就可以對建筑進(jìn)行合理的、適用的、科學(xué)的布局，不僅僅使建筑的質(zhì)量有很大的提升，同時在建筑的抗震性能方面也有很大促進(jìn)作用。如果建筑設(shè)計師再設(shè)計時不考慮建筑的抗震性，或是存在一定的遺漏，最終會使得建筑在進(jìn)行抗震設(shè)計時出現(xiàn)很多的問題難以解決，同樣結(jié)構(gòu)設(shè)計師也不能對結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布局，導(dǎo)致一系列不良現(xiàn)象的產(chǎn)生。明確建筑設(shè)計對于抗震設(shè)計的積極作用，相輔相融，從而保證建筑的抗震性能達(dá)到完美標(biāo)準(zhǔn)

3? 基于建筑抗震設(shè)計的建筑設(shè)計措施

3.1? 注重建筑構(gòu)件與連接點處質(zhì)量

在建筑工程設(shè)計和施工過程中建筑構(gòu)件的合理配置以及連接點處的質(zhì)量與建筑施工安全質(zhì)量存在直接的聯(lián)系。并且在新型建筑材料問世的同時建筑物的外部設(shè)計大都匯采用新型建筑材料，例如大理石、瓷磚等。而建筑室內(nèi)裝飾也會使用到吊頂?shù)燃夹g(shù)。這些室內(nèi)以及立面裝飾本身存在抗震性能的問題，并且其與建筑主體的牢固連接也是抗震設(shè)計的關(guān)鍵。近幾年有部分國外高層建筑在發(fā)生地震時下起了“玻璃雨”，建筑的玻璃幕墻由于地震導(dǎo)致破損。這是由于當(dāng)前所使用的玻璃幕墻還無法適應(yīng)地震中產(chǎn)生變形和扭轉(zhuǎn)。因此建筑如要采用玻璃幕墻則必須保證玻璃幕墻的強(qiáng)度與變形能力。在其與建筑主體連接處要設(shè)計為能夠在水平向?qū)崿F(xiàn)變位能力的構(gòu)造，從而在地震時玻璃幕墻能夠與建筑物地震變形脫離，減少玻璃幕墻的損壞。另外，在建筑設(shè)計中內(nèi)隔墻、玻璃隔斷等結(jié)構(gòu)件的設(shè)計中也要充分考慮其與建筑主體連接點的牢固性，保證其抗震性能。

3.2? 關(guān)注建筑頂部抗震

在高層或超高層的建筑設(shè)計過程中，建筑的頂部抗震設(shè)計是十分關(guān)鍵的。當(dāng)前高層或超高層建筑的屋頂普遍存在過高和過重的問題。屋頂過高或過重會導(dǎo)致建筑變形加重，進(jìn)而強(qiáng)化了地震的破壞作用。對于屋頂建筑以及下層建筑物的安全性能有著極大的負(fù)面影響。如建筑的屋頂與下層建筑的重心沒有位于同一條直線上，那么建筑屋頂?shù)目箓?cè)力墻也會與下層建筑的抗側(cè)力墻出現(xiàn)分離，當(dāng)?shù)卣鸪霈F(xiàn)時則會加劇損壞。因此在高層或超高層建筑設(shè)計中應(yīng)該使用新型高強(qiáng)度輕質(zhì)的建筑材料，盡可能保證屋頂?shù)闹匦呐c下層建筑的重心位于通一條直線。當(dāng)建筑屋頂?shù)妮^高時要保證其抗震定性，緩解地震帶來的變形作用。

3.3? 注意建筑平面布置

在建筑設(shè)計當(dāng)中，建筑的平面布置起著主要作用，在建筑平面布置上可以直接看出建筑的使用要求和使用功能，可以很清楚的看見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，通常每層建筑的使用功能都不同，所以每層的建筑平面布置也不一樣，主要有以下幾處需要注意，外圍填充墻、內(nèi)隔墻、有相應(yīng)強(qiáng)度和剛度的非承重內(nèi)隔墻，需要把各個之間的協(xié)調(diào)性做好。為了避免在地震中發(fā)生建筑物的扭轉(zhuǎn)地震反應(yīng)，平面布置也要把墻體和柱子之間的協(xié)調(diào)性處理好，做到對稱設(shè)計，有利于減少地震扭轉(zhuǎn)反應(yīng)，在設(shè)計電梯井筒的位置時，要注意協(xié)調(diào)，因為電梯井筒是剛度特別強(qiáng)的，它有很大的抗側(cè)力強(qiáng)度，在地震中，它會吸引地震的大部分。以前有的案例顯示，某建筑物把電梯井筒設(shè)計在平面的一側(cè)或者一個角落，地震時，電梯井筒附近時震害最嚴(yán)重的。平面布置墻體時，不能過于不對稱，墻體主要分布在一側(cè)，與另一側(cè)分布差距懸殊，這樣就造成了剛度分布不均，而且質(zhì)量明顯偏心，結(jié)構(gòu)在受力和變形方面很不協(xié)調(diào)，就容易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)。舉例說明，現(xiàn)在有很多臨街的商鋪，在一側(cè)通常不設(shè)墻體，墻體主要分布在對立面，這樣的設(shè)計，就是結(jié)構(gòu)受力不均，質(zhì)量也偏心，剛度分布不均，很容易引起扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)。還有一點需要注意的，平面布置墻體時，有一些把內(nèi)隔墻不做對齊設(shè)計，或者中斷，這樣設(shè)計，影響了地震力的傳遞，會造成局部嚴(yán)重震害，同樣不利于抗震?？梢钥闯?，建筑平面布置設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中起著非常重要的作用，要想?yún)f(xié)調(diào)好它們二者的關(guān)系，在平面布置設(shè)計時，盡可能的使剛度分布均勻，質(zhì)量對稱，防止剛度突變，避免扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，并且要注意設(shè)計好抗側(cè)力構(gòu)件的布置，協(xié)調(diào)好建筑的使用功能和抗震性能之間的關(guān)系。

3.4? 注意建筑豎向布置

在建筑高度結(jié)構(gòu)上剛度和質(zhì)量分布問題，就是我們要探討的建筑豎向布置，主要運用在單層或者多層建筑，因為每層的使用的功能都不一樣，所以很容易在上下樓層之間出現(xiàn)剛度和質(zhì)量的分布不均勻，容易形成扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，比如說，底層或者下面幾層是用來做商場，那么通常都是大柱距，大空間，上層如果是公寓的話，通常墻體設(shè)計較多，柱少，有的樓層還會設(shè)有大空間的會議廳、展廳、報告廳等等，這樣就形成了建筑豎向上的剛度質(zhì)量嚴(yán)重分布不均勻，特別明顯的表現(xiàn)出來的是，相鄰兩樓層的剛度質(zhì)量分布如果相差過大，就很容易引起剛度突變，形成扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，特別是有的樓層剛度太差，對抗震性影響很大，會出現(xiàn)剛度突變，結(jié)構(gòu)變形等嚴(yán)重問題，成為整個建筑的薄弱層，影響整體，需要特別注意。在實際當(dāng)中，很多建筑都出現(xiàn)了上下層墻體不對齊，柱子不對齊，上層有柱子，下層沒柱子，墻體不連續(xù)，不到底，上層墻體多，下層墻體少等現(xiàn)象，這些都會影響地震力的傳遞。還有剪力墻對于抗震很重要，最好能把剪力墻設(shè)計的到底，如果中斷，或者剪力墻分布嚴(yán)重不均勻，或者設(shè)計的太少，都不利于抗震，會給整個建筑造成地震作用分布不均勻，甚至造成扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)。一定要重視豎向布置，很多案例都告訴我們，建筑物的豎向剛度相差過大，會造成嚴(yán)重的后果，對建筑物造成很大的損壞，甚至整層塌陷。在1995年的日本阪神大地震中，有很多棟鋼筋混凝土高層建筑，發(fā)生了中間樓層的整體坐落，倒塌破壞。告誡我們，盡可能的把剪力墻設(shè)計的貫通建筑到底部，不要中斷，要分布均勻，把每層的剛度設(shè)計好，避免造成扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)。

4? 結(jié)束語

總之，建筑設(shè)計對于建筑抗震設(shè)計來說是重要的前提和基礎(chǔ)，其與建筑工程抗震設(shè)計有著密不可分的聯(lián)系。因此在建筑工程設(shè)計和施工過程中應(yīng)該重視建筑設(shè)計的價值，以便更加充分的發(fā)揮建筑設(shè)計的積極作用。

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