建筑防震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵

【摘要】在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中要充分考慮建筑的抗震能力，這關(guān)乎人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。我國(guó)位于地中海—喜馬拉雅地震帶上，因此我國(guó)是一個(gè)地震多發(fā)的國(guó)家之一。但是，從目前我國(guó)建筑的抗震能力來(lái)看，依然存在許多的問(wèn)題。注重我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)能夠?yàn)槲覈?guó)建筑行業(yè)的健康發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境，確保人民的生命安全，具有極為深刻的現(xiàn)實(shí)性意義。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)；主導(dǎo)

一、注意建筑的體型

建筑的平面形狀和主體的空間形狀決定了建筑的體型，許多地震的案例都說(shuō)明，在地震當(dāng)中，平面形狀繁雜，比如說(shuō)平面上凹凸較多，或者側(cè)翼過(guò)多的地方，都是受到地震損壞較多的地方，在唐山地震中就有許多明顯的案例。相反，如果平面形狀簡(jiǎn)單一些，所受到的地震損害就會(huì)小一些，有的甚至沒(méi)有被破壞。主體的空間形狀也應(yīng)該做的規(guī)則一些，不要過(guò)多的讓空間形狀復(fù)雜，比如說(shuō)做一些凹凸、不規(guī)則的、不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，在地震當(dāng)中都是受損嚴(yán)重的地方。在平面形狀中，通常會(huì)選擇規(guī)則性的形狀，比如方形、矩形、圓形、扇形，它們?cè)诘卣鹬械目拐鹦Ч己芎茫诹Ⅲw空間形狀中，要注意體型的協(xié)調(diào)性，防止體型的不對(duì)稱，導(dǎo)致質(zhì)量和剛度的分布不均勻，出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。所以，在建筑設(shè)計(jì)中，我們把建筑的體型和抗震設(shè)計(jì)緊緊聯(lián)系在一起設(shè)計(jì)。

二、注意建筑平面布置

在建筑設(shè)計(jì)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(jiàn)柱子與柱子之間的距離、內(nèi)墻的布置、空間活動(dòng)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(gè)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(duì)稱設(shè)計(jì)，有利于減少地震扭轉(zhuǎn)反應(yīng)，在設(shè)計(jì)電梯井筒的位置時(shí)，要注意協(xié)調(diào)，因?yàn)殡娞菥彩莿偠忍貏e強(qiáng)的，它有很大的扛?jìng)?cè)力強(qiáng)度，在地震中，它會(huì)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(jì)在平面的一側(cè)或者一個(gè)角落，地震時(shí)，電梯井筒附近時(shí)震害最嚴(yán)重的。平面布置墻體時(shí)，不能過(guò)于不對(duì)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(shuō)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(duì)立面，這樣的設(shè)計(jì)，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(diǎn)需要注意的，平面布置墻體時(shí)，有一些把內(nèi)隔墻不做對(duì)齊設(shè)計(jì)，或者中斷，這樣設(shè)計(jì)，影響了地震力的傳遞，會(huì)造成局部嚴(yán)重震害，同樣不利于抗震?？梢钥闯觯ㄖ矫娌贾迷O(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)，盡可能的使剛度分布均勻，質(zhì)量對(duì)稱，防止剛度突變，避免扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，并且要注意設(shè)計(jì)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。

三、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(wèn)題，就是我們要探討的建筑豎向布置，主要運(yùn)用在單層或者多層建筑，因?yàn)槊繉拥氖褂玫墓δ芏疾灰粯?，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(shuō)，底層或者下面幾層是用來(lái)做商場(chǎng)，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(jì)較多，柱少，有的樓層還會(huì)設(shè)有大空間的會(huì)議廳、展廳、報(bào)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(lái)的是，相鄰兩樓層的剛度質(zhì)量分布如果相差過(guò)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(duì)抗震性影響很大，會(huì)出現(xiàn)剛度突變，結(jié)構(gòu)變形等嚴(yán)重問(wèn)題，成為整個(gè)建筑的薄弱層，影響整體，需要特別注意。在實(shí)際當(dāng)中，很多建筑都出現(xiàn)了上下層墻體不對(duì)齊，柱子不對(duì)齊，上層有柱子，下層沒(méi)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(huì)影響地震力的傳遞。還有剪力墻對(duì)于抗震很重要，最好能把剪力墻設(shè)計(jì)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(jì)的太少，都不利于抗震，會(huì)給整個(gè)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(guò)大，會(huì)造成嚴(yán)重的后果，對(duì)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(jì)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(jì)好，避免造成扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)。

四、注意抗震要求的限值控制

房屋建筑在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的一些抗震要求的限值控制。調(diào)查總結(jié)了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外大地震的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，采納了地震工程的新科研成果，考慮了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)條件和工程實(shí)踐，并在全國(guó)范圍內(nèi)廣泛征求了有關(guān)設(shè)計(jì)、勘察、科研、教學(xué)單位及抗震管理部門的意見(jiàn)，經(jīng)反復(fù)討論、修改、充實(shí)和試設(shè)計(jì)，最后經(jīng)審查定稿《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，很明確的規(guī)定：建筑設(shè)計(jì)必須遵守以下兩點(diǎn)，即房屋的建筑總高度和層數(shù)以及對(duì)房屋抗震橫墻問(wèn)題和局部墻體尺寸的限值控制。

五、注意屋頂建筑

屋頂建筑是高層和超高層建筑設(shè)計(jì)中重要的部分，從以往的高層建筑抗震審查數(shù)據(jù)顯示，樓層過(guò)高，過(guò)重成為最受矚目的問(wèn)題，屋頂建筑容易增大變形，不利于避震。而且也影響到下層建筑的抗震性能。在設(shè)計(jì)屋頂建筑時(shí)，注意要把它的重心設(shè)計(jì)與下層建筑要在一條線上，如屋頂建筑的抗側(cè)力墻和下層的扛?jìng)?cè)力墻要設(shè)計(jì)成不連續(xù)的，防止扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)。在設(shè)計(jì)時(shí)，盡量采用重量輕的材質(zhì)做屋頂建筑，材質(zhì)要求剛度大，剛度分布均勻，而且利于地震力的傳遞，要與下層建筑的重心在一條線上，減輕剛度突發(fā)和變形，盡量不要把屋頂建筑設(shè)計(jì)的太高，提高它的抗震性，減少自身的剛度突發(fā)和變形，使整體建筑對(duì)地震力傳遞通暢，避免扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)。

六、注意建筑結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還要充分考慮建筑的結(jié)構(gòu)性能。不同結(jié)構(gòu)的建筑物有不同的抗震防震的要求，只有充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)的性能才能為設(shè)計(jì)提供更為準(zhǔn)確的實(shí)際數(shù)據(jù)，從而達(dá)到抗震的最佳效果。在我國(guó)一些地區(qū)是地震的多發(fā)地區(qū)，而有些地區(qū)地震發(fā)生的可能性比較小，對(duì)于這種情況就需要設(shè)計(jì)人員來(lái)進(jìn)行不同的抗震設(shè)計(jì)。在發(fā)生大地震可能性較高的地區(qū)要以該地區(qū)對(duì)大的地震強(qiáng)度來(lái)設(shè)計(jì)，不僅僅如此，還要將建筑自身的的結(jié)構(gòu)來(lái)最終確定他的抗震能力。一般情況下，建筑的基礎(chǔ)部位以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)置需要進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，在發(fā)生大地震時(shí)能夠很好的保護(hù)建筑物，進(jìn)而保證建筑中內(nèi)部人員的生命安全。

七、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，隨著人們安全保護(hù)意識(shí)的提高，使得人們對(duì)建筑物的抗震要求逐漸提高。在建筑的抗震功能中，抗震的設(shè)計(jì)是重要的環(huán)節(jié)之一，保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，這是設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)考慮的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)的研究，我們發(fā)現(xiàn)了在實(shí)際建筑施工中存在的問(wèn)題，并且針對(duì)這些問(wèn)題可以找到更好的解決辦法，這對(duì)建筑設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

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