建筑抗震設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)手法的應(yīng)用探討

摘 要：近年來，我國(guó)多地都發(fā)生了很多的自然災(zāi)害，自然災(zāi)害的發(fā)生對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們的生活影響非常大，人們現(xiàn)在仍然無法對(duì)于自然災(zāi)害的發(fā)生進(jìn)行有效的控制，這就使得人們必須采取一切方法把傷害降到最低，這其中最重要的就是建筑物的抗震性，建筑物的抗震性主要取決于在建筑物設(shè)計(jì)時(shí)從抗震的角度探討建筑的體型、建筑平面布置和豎向布置、規(guī)范中設(shè)計(jì)限值的控制、屋頂建筑等設(shè)計(jì)問題。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；抗震性；設(shè)計(jì)手法

在建筑師進(jìn)行建筑物初步設(shè)計(jì)的時(shí)候如果可以考慮建筑物的抗震性，那么結(jié)構(gòu)工程師也就可以根據(jù)建筑師的方案進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這也就使得房屋在抗震性和抗震承載力方面可以得到有效的保證。建筑師在進(jìn)行房屋設(shè)計(jì)的時(shí)候如果沒有考慮到建筑物的抗震性，那么結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可能也會(huì)忽略建筑物的抗震性，還有一種可能就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師沒有忽略建筑物的抗震性，但是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面進(jìn)行更改的話是一件工作量非常大的事情，所以建筑設(shè)計(jì)師的工作是非常重要的，建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的時(shí)候是否考慮到抗震要求對(duì)于整個(gè)建筑是非常重要的。因此，在進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)的時(shí)候，建筑師有很多的方面需要注意。

1 關(guān)于建筑體型設(shè)計(jì)方面的問題

建筑物的體型設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面，一方面指的是建筑物的平面形狀，另一方面指的是建筑物的空間形狀。根據(jù)以往地震災(zāi)害的數(shù)據(jù)可以得出，建筑物的平面形狀是非常影響建筑的抗震性的，平面形狀越是簡(jiǎn)單越是規(guī)則在地震中的破壞程度越小，相反一些平面形狀復(fù)雜，例如一些在平面上不對(duì)稱的建筑或者是一些形狀十分怪異的建筑物在地震災(zāi)害中的破壞程度是非常大的。在我國(guó)唐山大地震中就有很多的建筑物因?yàn)樾螤畹囊蛩卦獾讲煌潭鹊钠茐模ㄖ锏目臻g形狀也會(huì)影響建筑物的抗震性，空間形狀復(fù)雜和不規(guī)則的建筑物在地震災(zāi)害發(fā)生的時(shí)候遭到的破壞是無法想象的，特別是建筑結(jié)構(gòu)中凸起的部分。在進(jìn)行建筑物體型的設(shè)計(jì)中，要充分的考慮到建筑物的平面和空間形狀，越是簡(jiǎn)單規(guī)則的設(shè)計(jì)對(duì)于建筑物的抗震性能來說越是好的，在進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)的時(shí)候選擇簡(jiǎn)單規(guī)則的形狀可能并不難體現(xiàn)建筑物的獨(dú)特性，但是這是對(duì)于建筑物抗震性最好的選擇。

2 關(guān)于建筑平面布置設(shè)計(jì)方面的問題

在進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)的時(shí)候，建筑物的平面布置設(shè)計(jì)是十分重要的，建筑物的平面布置設(shè)計(jì)會(huì)直接影響建筑物的使用功能。在進(jìn)行建筑物平面布置設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮的問題十分多，在平面布置圖上要將建筑物柱子的距離、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，都要明確下來。在很多建筑物的設(shè)計(jì)中要根據(jù)建筑物不同的使用功能進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)，有的時(shí)候要具體到建筑物中的每個(gè)樓層，每個(gè)樓層布置的不同就必須要考慮到建筑物墻體設(shè)計(jì)的不同，建筑物墻體的強(qiáng)度和剛度以及它和柱子之間是否對(duì)稱都會(huì)影響建筑物的抗震性能。在進(jìn)行建筑物的設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分考慮各種平面布置對(duì)于整個(gè)建筑物安全性的影響，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候電梯井的位置也會(huì)影響建筑物的抗震性能，如果將電梯井布置在建筑物的角落或者是建筑物的一側(cè)，在地震發(fā)生的時(shí)候有可能會(huì)導(dǎo)致電梯井的一側(cè)發(fā)生嚴(yán)重破壞，這主要是因?yàn)殡娞菥目箓?cè)力剛度吸引了地震作用導(dǎo)致的。有些建筑物也存在著兩側(cè)墻體不對(duì)稱的情況，這就導(dǎo)致地震發(fā)生的時(shí)候，墻體兩側(cè)的作用力不同使得建筑物的墻面遭受到不同程度的破壞。有些建筑物通常是有商場(chǎng)的，在建筑物的臨街一側(cè)通常是不設(shè)計(jì)墻體的，這也使得地震發(fā)生的時(shí)候兩側(cè)墻體的受力不同，給建筑物帶來的影響也是非常大的。在進(jìn)行建筑物平面布置設(shè)計(jì)的時(shí)候要盡量使建筑物各個(gè)面都可以承受地震的破壞，并且要避免結(jié)構(gòu)分布不均，對(duì)稱不好，從而影響建筑物的使用功能。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要將建筑物的使用功能和建筑物的抗震性能充分的結(jié)合在一起，只有這樣才可以保證建筑物的質(zhì)量。

3 關(guān)于建筑豎向布置設(shè)計(jì)方面的問題

在進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)的時(shí)候，建筑的高度問題是影響建筑物抗震性的一個(gè)重要因素，這主要體現(xiàn)在建筑物的豎向布置設(shè)計(jì)上。在進(jìn)行建筑物豎向布置設(shè)計(jì)的時(shí)候，建筑物是單層、多層或者是高層都會(huì)影響整個(gè)設(shè)計(jì)。現(xiàn)在的建筑物多為底層是商場(chǎng)，而高層則是寫字樓或者是公寓樓，在底層設(shè)計(jì)的時(shí)候通常采用的是大柱體來取代墻體的使用，而在高層則采用的是墻體，這就導(dǎo)致了上下樓層質(zhì)量和剛度的不協(xié)調(diào)，在地震發(fā)生的時(shí)候承受能力自然也會(huì)不同。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要重視建筑物高度的問題，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，使用功能的不同，很可能會(huì)出現(xiàn)上下相鄰樓層的墻體不對(duì)齊，柱子不對(duì)齊，墻體不連續(xù)，不到底；上層墻多，下層墻少；上層有柱，下層無柱等，使地震力的傳遞受阻或不通；抗震用的剪力墻設(shè)置不能直通到底層、剪力墻布置嚴(yán)重不對(duì)稱或數(shù)量太少。所有這些布置都將給建筑物帶來地震作用分布的不均勻、不對(duì)稱和對(duì)建筑物很不利的扭轉(zhuǎn)作用。多次大的地震災(zāi)害表明，建筑物豎向樓層剛度的過大變化，給建筑物造成很多破壞，甚至是整個(gè)樓層的倒塌。在1995年的日本阪神大地震中，有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。因此，盡可能使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑物底部，不宜中斷或不到底。盡量避免其某樓層剛度過少，盡量避免產(chǎn)生地震時(shí)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

4 建筑設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的設(shè)計(jì)限值的控制

根據(jù)以往大量地震災(zāi)害的數(shù)據(jù)表明，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提出了規(guī)定。這些規(guī)定，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)予遵守：一是房屋的建筑總高度和層數(shù)；二是對(duì)房屋抗震橫墻問題和局部墻體尺寸的限值控制。

5 關(guān)于屋頂建筑抗震設(shè)計(jì)方面的問題

在高層和超高層建筑設(shè)計(jì)中，屋頂建筑是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)部分。從近幾年對(duì)一些高層建筑抗震設(shè)計(jì)審查結(jié)果來看，屋頂建筑存在的主要問題，一是過高，二是過重。這樣的屋頂建筑加大了變形，也加大了地震作用。對(duì)屋頂建筑自身和其下建筑物的抗震都不利。屋頂建筑的重心與下部建筑的重心不在一條線上，且前者的抗側(cè)力墻與其下樓層的抗側(cè)力墻體上下不連續(xù)時(shí)，更會(huì)帶來地震的扭轉(zhuǎn)作用，對(duì)建筑物抗震更不利。為此，在屋頂建筑設(shè)計(jì)中，宜盡量降低其高度。采用高強(qiáng)輕質(zhì)的建筑材料和剛度分布比較均勻、地震作用沿結(jié)構(gòu)的傳遞比較通暢，使屋頂重心與其下部建筑物的重心盡可能一致；當(dāng)屋頂建筑較高時(shí)，要使其具有較好的抗震定性，使屋頂建筑的地震作用及其變形較小，而且不發(fā)生扭轉(zhuǎn)地震作用。

6 結(jié)束語

總的來說，建筑設(shè)計(jì)是建筑抗震設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面，建筑設(shè)計(jì)與建筑抗震設(shè)計(jì)有著密切關(guān)系。它對(duì)建筑抗震起著重要的基礎(chǔ)作用。一個(gè)優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計(jì)，必須是在建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互配合協(xié)作共同考慮抗震的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上完成。為此，要充分重視建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的重要性，在建筑抗震設(shè)計(jì)中更好地發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)應(yīng)有的作用。

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