探讨建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用

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摘要：根据建筑抗震实践，可以看出如果一个地区的建筑物没有良好的总体设计规划方案，只是凭借抗震措施，在较强的地震发生情况下是很难获取建筑物很好的抗震效果。所以这就需要使建筑设计与建筑抗震设计之间的协调配合，使所建造的建筑达到一个良好的抗震效果。本文探讨了我国建筑抗震设计的现状，并分析了建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用，以供大家交流探讨。

关键词：建筑设计；建筑抗震设计；重要作用

引 言：建筑行业是我国重要的经济增长行业之一，关系到居民的切身利益。我国是多地震国家，但我国目前对地震的预防能力较弱，地震给我国带来了及其巨大的灾害，因此，要加强建筑设计中的抗震设计，这是进一步保障我国居民生命财产安全的重要措施之一。

1 我国建筑抗震设计的现状

在建筑抗震设计领域，虽然我国在近年来有了长足的发展，但是，相比西方发达国家而言，发展缓慢，尤其是在抗震设计上，没有能够正确的处理好建筑设计和抗震设计的关系，虽然引进了一些西方欧美抗震设计理念，但缺乏符合本国实际的理论技术创新。很大方面存在着缺陷，主要表现在以下几个方面。

1.1 设计中，没有能够深入研究地震对建筑结构破坏的层次和顺序，难以做到重视主体的设计而兼顾细节问题。没有能根据实际情况灵活变通的运用抗震设计准则。

1.2建筑抗震设计中缺乏科学规范的理论指导，缺乏实际经验的积累；我国对地质地震的认识尚不够完善，对地震的成因，预测，防治研究不够深入，地震防治规范不够科学。因此，在进行建筑结构抗震设计时候，缺乏一定的科学依据，或依据的是不完善的理论。因此，难以在建筑结构设计中完美融合防震设计理念。

1.3建筑抗震设计中，设计立足于固定参数，而忽视了实际情况，设计完全依据“计算设计”完成。而且将一定的地震或力学参数做出固定的规范，比如，在我国地震设计研究中，把地震的降级系数统一规定为2.81，将小震赋予固定统计意义。而小震多用于结构设计中，结构截面承载能力设计和变形的检验计算，需要依据一定的实际情况而行的。

2 我国建筑结构抗震设计标准

2.1 将概念设计理论和基于性能的设计理论相结合。结合建筑结构设计施工地的具体实际情况，做出科学严谨勘探，掌握第一手资料，综合分析考虑，做出最优势的战略设计组合。

2.2我国的建筑结构抗震设计要遵循中华人民共和国GB 500112010建筑抗震设计规范。辩证灵活运用其中抗震设计原则，严格执行设计施工标准，借鉴其中经验，结合房建本地实际，科学设计。

2.3要坚持实施多级防震措施。传统房建结构多采取的是三级设防措施，即小震不坏、中震可修、大震不倒。但在新的时期，房建结构必须是采取的多级设防模式，保护建筑主体抗震能力，减轻经济损失，使得建筑抗震中更加安全。

3 建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用

3.1解决了建筑竖向布置设计的问题。

建筑竖向布置设计问题，主要是在建筑设计中，反映沿着高度或楼层结构质量、刚度分布问题。无论是何种类型的建筑，无论是多层还是单层，都存在此类问题。尤其是在高层建筑和超高层建筑中，表现的更为突出。由于建筑使用功能的不同，如果建筑底层是购物中心或商场时，要求大空间和大柱距，而上部的楼层为写字楼或多样化的公寓时，前者要求设置柱，墙少，而后者则是以墙为主。由于建筑使用功能的不同，导致建筑物沿着楼层或高度分布的刚度和质量都不协调、不均匀。其中较为突出的问题是沿着上下相邻的楼层由于质量和刚度相差较大，造成突变。这是建筑设计时必须要重视的问题。

在建筑设计中，要尽量确保沿着竖向结构的刚度均匀分布，特别是在结构不设置刚度较大的刚度转换层时，更要注意。概念设计中，尽可能使剪力墙布置较为均匀，并沿竖向贯通到建筑的底部，同时避免某一楼层的刚度过小，避免地震时的扭转效应。

3.2解决了屋顶建筑的抗震设计难题。

设计高层和超高层建筑时，屋顶建筑抗震设计也是整个设计的一个重要环节。近年来，从多数高层建筑抗震设计评定结果看，屋顶建筑设计还存在一些问题，例如：屋顶设计较高或者设计过重。屋顶设计较高或者设计过重，无形当中加大了屋顶建筑变形，而且地震作用也加大了，尤其对自身和屋顶之下的建筑物的抗震作用都不利。有时屋顶建筑的重心和屋顶之下的中心不在同一直线上，如果屋顶的抗侧力墙和屋顶之下的抗侧力强出现间断，在地震发生时，带来的地震扭转作用也会更严重，对抗震更不利。所以，进行屋顶建筑设计过程中时，应该最大限度的降低屋顶建筑的高度。选用强度较高、轻质、刚度均匀的材料，使得地震作用传递不受阻碍；屋顶重心和屋顶之下的建筑中心在同一直线上；如果屋顶建筑非常高，屋顶建筑就必须具有较强的抗震性，让屋顶建筑地震作用和突变降低到最小，尽量避免发生扭转效应。

3.3合理进行建筑平面设计、布置设计，提高建筑抗震能力

建筑平面布置是建筑设计中的重要组成部分，其布置情况直接反映建筑使用功能和相关要求。平面设计布置时，要将内墙的布置、柱子的距离、通道和楼梯的位置、空间活动面积大小、房间数量和布置、电梯井的布置等在建筑平面布置图上进行明确。建筑的使用功能不同，在楼层布置上存在一定的差异。公寓、写字楼、餐饮娱乐、商场等，在进行建筑布置时，空间和房间划分上的差异较大。建筑平面布置多样化的同时，要考虑结构的抗震要求，其中较为突出的问题是：建筑平面上的内隔墙、填充墙、具有相应刚度和强度的非承重内隔墙等墙体的布置不对称；柱子和墙体的分布不协调不对称；建筑结构刚度和质量在平面上分布不均匀等因素导致建筑物在地震发生时，产生扭转地震作用，导致建筑损坏。

建筑平面布置设计对建筑抗震影响很大，进行建筑平面布置设计是，要尽可能确保建筑结构的刚度和质量都均匀分布，结构要对称协调，尽量避免突变，防止在地震时发生扭转效应。墙体布置要均匀；剪力墙或抗震墙布置要和结构抗震要求相结合；刚度较大的电梯井要尽量居中布置，避免偏心。建筑平面布置设计要为结构抗侧力构件的合理分布创造条件，要将建筑施工功能和结构抗震要求融为一体，以此来充分发挥建筑设计在建筑抗震设计中的基础作用。

3.4提高高层建筑结构细节设计能力，实现结构抗震

高层建筑在进行结构设计、结构抗震细节设计中最关键的是薄弱环节的处理措施和对多道抗震设防措施的保证。结构抗震体系包含多个具有良好延性的分体组合，具有良好延性的结构构件通过设计连接，实现协同联合工作。建筑面临地震灾害时，通常情况下在主震过后，多次余震往往会造成比主震破坏程度更大的结构损坏。建筑抗震结构体系只有最大程度的增加外部和内部的冗余度数量，有意识的增加分布屈服区，来实现抵御以耗能为主的抗震性能要求。进行高度建筑结构设计时，不可片面过分强调构件强度，必须要综合处理好结构构件的强弱关系，要保证构件具有较长的有效屈服时间，能有效实现结构延性，增加抗倒塌能力。

3.5优化建筑体型设计，确保符合抗震要求

建筑体型设计主要包括建筑的平面形状和立体空间形状。大量的震害表明，在平面形状复杂，如平面上外凸和凹进及侧翼过多伸悬、不对称侧翼布置等，都及其容易在地震中遭受破坏。平面形状相对简单、规则的单层或多层建筑，在地震中出现严重破坏的机率相对较低，有的甚至完好无损。建筑沿着高度方向上立体空间内形状复杂或形状不规则，如相邻单元的高差差距较大，高出屋面的建筑部分高度过高、建筑装饰悬伸过大等，由于沿着高度形状上的变化，造成在地震时、建筑结构刚度发生突变的部位更容易发生破坏。

在建筑体型设计中，要尽量选择平面和空间形状较为简洁和规则的体型。在建筑平面形状上，要尽量选择圆形、方形、扇形及矩形，要尽可能少做内凹和外凸的体形，极可能不做非对称的侧翼和长度过长的伸翼。建筑体型布置时，要尽可能使建筑结构的刚度和质量均匀分布，避免因为体形不对称、刚度和质量不均匀导致建筑面临地震时，出现抗震不利的扭转反应。特别是在高层建筑设计中，通常为了立面美观和艺术创意需要，难以避免设计较为复杂的体型，但是在设计时，一定要将建筑使用功能、结构抗震安全和建筑艺术结合起来，在确保建筑结构安全基础之上进行艺术创作。

4 结束语

综上所述，建筑行业关系到我国的经济发展和社会稳定，关系到国民的生命财产安全，加强建筑抗震设计，提高抗震能力，是促进社会和谐稳定的客观要求。因此，在进行建筑的抗震设计时候，必须要将建筑的建筑设计和结构设计综合协调起来，实现二者的配合，共同为建筑整体的抗震设计发挥出更强大的作用。

参考文献：

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[3] 郭继武.建筑抗震设计规范[M].北京：中国建筑工业出版社.2002.