建筑设计在建筑抗震设计中的作用分析

王健

【摘 要】为了减轻建筑物的地震破坏，避免地震所导致的人员伤亡，减少经济损失，应该加强建筑抗震的设计研究。由于建筑方案通常存在抗震的薄弱环节与薄弱位置，因此，有时抗震处理显得非常被动。为了提高建筑物的抗震能力，因此从设计出发，针对建筑设计在建筑物抗震设计中的重要性与影响进行分析讨论是非常必要的。

【关键词】建筑设计；建筑抗震设计；作用

一、建筑抗震的基本概念

1、建筑抗震的分布与灾害

地震是一种常见的自然现象，指的是地球内部缓慢积累的能量突然释放所导致的地层振动。地震通常可以分为五种类型，即构造地震、陷落地震、火山地震、人工地震与诱发地震。其中，构造地震最为常见，是建筑抗震设计所需考虑的对象。地震主要发生在裂谷与脊骨、转换地层、海沟及大陆内部的古板块边缘等区域。地震灾害是一种破坏能力很大的自然灾害，主要分成直接灾害与次生灾害。其中，地震导致的直接灾害主要破坏建筑物，如房屋倒塌、铁轨变形、桥梁断落等。次生灾害主要有火灾、水灾、瘟疫等。

2、建筑抗震设计的方法与目的

2.1建筑抗震设计的内容

建筑抗震设计主要包含概念设计、计算设计与构造设计三个方面。针对地震区的建筑工程，在考虑非地震设计的准则的基础上，还需要考虑特定的地震设计准则，由于对于场地的选择、建筑的造型与结构的体系需要进行详细的规定。

2.2建筑抗震设计的目的

抗震设计的目的是进行建筑设计首先需要进行考虑的问题。通常情况下，相关规范有如下要求：地震发生后，经过一般修理或者不进行修理建筑物仍然可以继续使用；地震发生后，建筑物并不要求完整无损，可以具备一定程度的损坏；建筑物的损坏程度不危机人与生产设备的安全，不需要进行修理，即使需要修理，规模也不能很大。

二、建筑设计融入建筑抗震设计后应注意的细节

1、建筑的平面布局设计

建筑设计的中心设计部分就是建筑平面布局，平面布局的好坏对建筑功能和使用的要求有一定的影响，并且平面布局还与抗震设计有着必要的联系，所以，想要将建筑设计融入到建筑抗震设计中，首先要保证建筑的刚度和结构质量分布匀称，具有对称性，避免建筑出现扭转的现象。在建筑的墙体设计上，一定要保持对称性和均匀性，抗震墙的布局，一定要与抗震结构相结合，刚度较大的楼层语电梯都要布置在中心位置，以免发生建筑扭转效应。在进行平面布局的时候，要为结构抗侧力构建的合理布局制造出有利的条件，从而使得建筑的使用功能与建筑的抗震结构需求相结合，使建筑抗震设计发挥出最大的效果。

2、建筑的纵向布局设计

建筑的纵向布局主要是建筑物岩的高度、建筑结构的质量以及建筑物的刚度分布。不管是在工业建筑还是民用建筑，不论建筑的层数是多还是少，都会存在这样的问题。在进行建筑设计的时候，尽可能的将建筑物沿与建筑的刚度设计成相近的系数，剪力墙的布局不仅要布局均匀，还要使其能沿着建筑纵向一直贯穿到建筑的底部，不要中途中断或者是不到达建筑的底部。在设计过程中，一定要避免楼层之间刚度不均匀的现象，同时还要避免在地震中，建筑出现扭转的现象。

3、建筑的整体布局设计

建筑的整體布局设计，主要是指建筑的平面和立体空间上的设计。在建筑的整体布局中，要使建筑平面和建筑空间在形状上，既规则又简洁。建筑的平面形状可以是圆形、矩形、方形等，这样的形状能够提高建筑抗震的水平。在建筑的整体布局设计中，要避免凹凸行的设计，这样的设计对建筑抗震起到了一定的制约作用。严重是还会出现扭转效应。要设计出具有立体美和具有艺术性的建筑，就一定要将建筑艺术和建筑所具备的功能，与建筑抗震设计结构结合到一起。例如：某市某大厦，该建筑的高位268m，其框架是核心筒结构，对该建筑的抗震设计，在建筑三分之二出，东西里面内凹，其内凹部分的荷载通过结构柱支撑在41层与43层之间的跨悬臂转换墙上。其整体结构设计融入了新年功能化设计的思想，并对建筑结构进行小震下的反谱计算，以及中震弹性复核。

三、建筑设计过程中应重视的抗震设计问题

1、建筑体型设计问题

通常情况下，建筑体型包括建筑体的平面形状以及立体空间形状。在对建筑进行体型设计时，应该在平面和空间体型简洁规则的情况下，尽可能的设计一些矩形、圆形或者方形等结构元素。通过实验表明，这些形状体型都可以在很大程度上承受地震或者其他外力带来的影响。其次，应特别注意一些外凸或者内凹的体型，避免不对称结构的设计，只有在整个体型结构中使整体质量和刚度均匀的分布，才能避免建筑体因受到外力而产生扭曲反应。但是在一些追求美感的建筑物中，复杂的结构体型无法避免，这就要求设计师在追求艺术感的同时，更多的去考虑抗震能力，使两者更好的结合在一起。

2、建筑物屋顶抗震设计

屋顶太高或太重，是目前建筑设计最主要的问题。屋顶过高或者过重，会加重地震的作用，导致建筑变形，对建筑物自身的抗震能力有所制约。建筑屋顶的重心和建筑底部的重心不在一条线上，那么就会导致建筑抗侧力不能连续，从而加剧建筑的扭转效应，制约建筑的抗震水平。所以，设计师在进行设计的时候，一定要避免屋顶超高超重的现象，使得整个建筑的结构与刚度均匀的分布下来，让屋顶与建筑的重心保持在同一条线上。如果建筑物的屋顶设计的过高，那么就一定要保证建筑具有良好的抗震稳固性，降低建筑扭转效应。

3、连接点和建筑构件的设计

随着人们对建筑体的要求不断提高，建筑设计中所采用的建筑构件种类和样式也在不断增多，例如大理石和瓷砖等材料被广泛的利用，以及一些室内装饰吊顶、悬挂物、人工艺术品等。而在施工设计过程中要充分的考虑这些材料与建筑物结构的连接问题，只有这样才能保证整体的抗震水平。比如墙面外贴的大理石或瓷砖必须要保证其与建筑物主体结构的连接锚拉的牢固性，确保发生地震时不会坠落；对悬吊的灯具以及其他人工艺术材料，也要保证与主体结构的连接轻度，避免因地震时掉落对人身安全造成危害。

4、设计限值控制

相关文件规定，在建筑设计过程中，要考虑抗震要求的限值控制。房屋的建筑高度和楼层的数量。在实际设计当中，有的建筑高度超标，有的建筑层数超标，有的建筑高度没有超标，但是其宽度超标。这些超标，都将会给建筑抗震带来一定的安全隐患，特别是一些高度和宽度超标的建筑，因此，在建筑设计中，只要完全融合建筑抗震设计，就能够有效的进行限值控制。

例如：防裂度为8的时候，粘土砖等对称建筑的总高度要低于18m，建筑的层数一不能超过6层；底层框架为砖房的建筑高度应该保持在16m，层数保持在5层以内；建筑材料为钢筋混泥土框架房屋的时候，其高度要保持在45m以下，而框架的抗震墙高度应该保持在100m以内。

除了在设计过程中要考虑抗震要求的限值控制之外，还要考虑房屋抗震横墙之间的间距以及局部墙体尺寸的限值控制。

抗震墙限值控制，就是避免横墙的间距超过了原有的额定值，从而导致建筑平面的刚度下降，遇到水平地震力时，影响了建筑水平地震力的传递，因此，导致了建筑纵墙发生形变，制约了建筑抗震的承载力度，致使建筑倒塌。对局部墙体尺寸的限值控制，是因为这些局部墙体能够增强建筑抗震强度，如果局部墙体尺寸的限值小于规定的值，那么就不能够满足建筑抗震设计的要求，就会出现墙面裂开或者是倒塌的现象。因此，在设计过程中要注意建筑设计限值控制。

结束语

建筑物杭震设计是建筑物设计中的一个重要环节，它是建筑物抗震能力关键所在。因此，我们需要十分重视建筑设计抗震能力，建筑物的抗震能力一定要在建筑物设计时与布局设计相互配合协作，共同考虑抗震的设计根本上完成。因此，在今后的建筑物设计中，我们要在兼顾建筑物造型和功能要求的情形下，将建筑物抗震因素融入进建筑物设计中。

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