探析建筑设计中抗震设计

1、探析建筑设计中抗震设计摘要：建筑抗震设计是一个系统的复杂的工程，它 是建筑设计与结构设计的科学合理的协作。文章立足于建筑 体型设计、建筑平面布置设计、建筑竖向布置设计、建筑上 应满足的设计限值控制、屋顶建筑的抗震设计着手探讨建筑 的抗震设计，并提出了建筑抗震设计存在的诸多问题，以期 对建筑设计以及建筑实践有着积极的作用。关键词：建筑设计抗震设计平面设计一、引言在建筑设计的过程中，抗震设计不仅对整个建筑的使用 有着十分重要的意义，而且在建筑的总体设计上占据着直接 的控制主导地位。结构设计尽管对于建筑设计有着十分重要 的作用，但在建筑设计既定的情况下，结构设计也只能按照 建筑设计的要求进行。建筑师

2、在设计建筑方案或做建筑设计 的初级阶段充分重视抗震的重要性，那么结构工程师就可以 在此基础上对结构构件合理布置，使建筑结构的质量和刚度 分布均匀，建筑本身的抗震性能有所提升，结构受力与变形 也会比较匀称，从而最终使建筑结构的抗震性能与承载力大 幅度的提升与改善；相反建筑师在设计建筑方案或做建筑设 计的初级阶段忽视了抗震要求，那么结构设计师在设计结构 的抗震性时难度会很大，不仅会造成设计不合理情况的存 在，造成大量的构件截面与配筋用量的投资浪费，还会严重 影响建筑的抗震性能。因此，建筑设计过程中重视抗震要求 在整个建筑中起着不可替代的作用，我们在建筑抗震设计的 过程中要突出的重视一下几方面的问题

3、。二、建筑体型设计问题建筑体型主要是指建筑的平面形状以及建筑主体的空 间形状的设计。以我国的唐山地震为例，在地震的过程中， 平面形状复杂的情况多会在地震中受到轻重程度的破坏，这 包括外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等情 况。规则而不复杂的平面形状则能够抵御地震的破坏，在地 震之后甚至能够保持完好无损。在纵向上立体空间形状中存 在的复杂和不规则在地震中很容易受到破坏，尤其是在建筑 结构刚度因地震受到破坏的地方更容易受到破坏。因而，为 了增强建筑的抗震性能，在建筑体型的设计过程中，要尽量 使用简单、规则的平面与空间的形状；尽可能的采用矩形、 方形、圆形、扇形等抗震性能较好的平面形状；尽

4、量避免外 凸和内凹的体型以及不对称的侧翼和过长的伸翼等平面形 状的存在；尽可能的是建筑结构的质量和刚度分布匀称以避 免因扭曲反应而引起的抗震性能的下降。三、建筑平面布置设计问题在整个建筑设计的过程中建筑平面布置有着十分重要的地位，它是建筑物的使用功能的基本反映。建筑平面布置 图直接明确了柱子的距离、通道和楼梯的位置、房间的数量 和布置等各方面的内容。在实际的建筑过程中，由于存在因 建筑使用功能不同的情况，因而使各楼层在墙体（外围填充 墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙）、墙体与 柱子的不对称，从而最终造成了整个建筑抗震性能的降低。 在有的建筑物中存在将刚度强的电梯井筒放在建筑的角部 或

5、者一侧，结果最终造成了在地震的过程中靠近电梯一侧的 建筑遭受到了严重的破坏，究其原因在于具有极大抗侧力刚 度的电梯井筒成为了地震作用的焦点，从而造成了邻近其周 边的建筑遭受更加严重的破坏。在有的建筑物中存在平面布 置上一侧的墙体过多而另一侧稀少的现象，在地震的过程 中，因为平面墙体分布的不均，造成了中心的偏离，使建筑 结构的手里不均，从而造成了地震中扭转现象的发生，使局 部墙面遭受破坏。在商场的临街建筑中，存在临街一侧没有 墙体而另一侧有刚度很强的墙体，这就造成了两侧刚度分布 的不均，可能会降低建筑物的抗震性能，在地震时引起扭转 地震作用。有的建筑则会发生内隔墙不对称甚至中断的现 象，地震时由

6、于这种现象的存在造成地震传递受阻，引起内 部结构的破坏，对于建筑物抗震性能有着消极的影响。建筑 平面布置设计直接关系到建筑的抗震性能，要解决的核心问 题在于：建筑平面设计首要的要做到结构质量和刚度分布均 匀并且对称，从而避免突变以及产生扭转效应，从而提升建 筑物的抗震性能。建筑平面布置的总体设计的过程中我们要 注重结构抗侧力构件的科学合理布置，在建筑使用功能与结 构抗震相融合的基础上，充分发挥建筑设计在提升建筑抗震 性能中的重要作用。四、建筑竖向布置设计问题在建筑设计的过程中不仅要重视建筑平面设计在建筑 抗震中的作用，而且要从建筑竖向布置设计，即从高度结构 的质量以及刚度分布设计上提升建筑物的

7、抗震性能。建筑的 竖向布置设计问题在单层或多层、高层建筑或超高建筑中都 普遍存在。这些问题主要表现在，因建筑使用功能各异，底 层的商场或者购物中心需要大柱距、大空间，而上面的写字 楼或者公寓楼则需要以墙为主，柱很少；有的建筑物因使用 功能的不同，在不同的楼层设有面积很大的公用天井大厅、 大会议厅、展厅、报告厅等，因而造成了建筑物在质量与高 度分布上的严重的不协调与不均匀。最为严重的问题就是在 高度上上下相邻两层因质量和刚度分布的不均匀、不平衡、 不协调，形成了突变。甚至于在有些楼层，因刚度不足或很 差造成了抗震承载力不足或变形非常大的薄弱层对于建筑 物的抗震有着严重的影响。这些问题都是我们在建

8、筑设计的 过程中必须充分重视的。在建筑的实际设计过程中有些布置 因建筑使用功能的不同，而存在比如相邻楼层之间的墙体不 对称，柱子不对齐，墙体中断或不到底，上下层墙不协调， 上下层柱子不均衡现象的存在，导致了地震力传递的不同， 同时剪力墙分布存在的不直通底层或者严重不对称以及数 量太少都可能造成建筑物的扭转效能，从而影响建筑物的抗 震性能。汶川地震表明，建筑物在竖向上的刚度的不均匀、 不协调，会对建筑物造成严重影响，真至于会造成整个建筑 物的坍塌。在日本一九九五年的阪神大地震中，就发生了多 栋钢筋混凝土高层建筑中间楼层集体倒塌现象的存在。因 而，在建筑竖向布置设计时，要尽量的保证剪力墙布置的匀

9、称与协调，尽可能使其沿竖向贯通到建筑物底部，尽量避免 中断或不到底现象的存在。五、建筑上应满足的设计限值控制问题在当今中国，现行建筑抗震设计规范（gbj11-89） 是在对大量震害的经验思考总结基础上形成的，它对房屋建 筑在建设过程中的一些列的抗震现职控制提出了基本的规 定。针对这些规定，建筑设计者在设计的过程中必须遵守房 屋的建筑总高度以及层数；房屋抗震横墙问题和局部墙体尺 寸的限值控制。六、屋顶建筑的抗震设计问题屋顶建筑的抗震设计问题是高层以及超高层建筑设计 所必须重视重要内容之一。近年来的高层建筑抗震设计审查 结果表明，屋顶家住存在过高与过重的双重问题。过高或者 过重的屋顶建筑不仅加大了建筑自身的变形，而且也降低了 建筑抗震性能，对于屋顶建筑乃至整个建筑物的抗震都极为 不利。当屋顶建筑与下部建筑重心不一致，且屋顶建筑与下 部建筑的抗侧力墙体不连续时，建筑物在地震中更会面临扭 转作用的破坏，对于建筑物抗震性能有着极坏的影响。因此, 在屋顶建筑的设计过程中，要尽量降低其整体高度，采用高 强轻质以及结构刚度匀称协调的材料，保证屋顶与下部建筑 的重心相一致，尽量提升屋顶建筑的抗震性，避免发生扭转 地震作用，从而使整个建筑的抗震性能有所提升。七、结束语总之，作为建筑设计的重要方面，建筑抗震设计是建筑