建筑設計在建筑抗震設計中的重要作用

【摘 要】本文從建筑設計的角度論述了其在建筑抗震設計中的重要作用，合理科學的建筑設計是建筑抗震設計的先導，建筑設計的優與劣直接對建筑的抗震性能起到至關重要的影響。因此，在工程建設過程中要充分地協調好建筑設計和建筑抗震設計的關系，才能保證建筑物具備抗震性能，如果在建筑工程的設計階段忽略了二者的相互協調關系，將對后期工程的結構設計帶來諸多的麻煩，如耗材的增加。因此，本文將從有關建筑設計方面的一些具體要點進行淺顯的分析與論述，旨在突出建筑設計在建筑抗震設計中的重要性。

【關鍵詞】建筑設計；抗震設計

一個成功的建筑抗震設計，必須建立在建筑設計和結構設計相互協調配合的基礎上才能實現建筑物的抗震性能。因此，對于建筑物的抗震性能，一定要對建筑設計在建筑抗震設計的重要性給高度重視起來，才能保證在建筑抗震設計中能更好地發揮建筑設計應有的作用。

1 注意建筑的體型

建筑的體型是由建筑的平面形狀和建筑主體的空間形成所決定的，在以往的地震案列中我們可以發現，建筑物平面形狀多成凹凸狀或者是側翼過多的地方，都是地震中受到破壞程度最為嚴重的地方，四川汶川地震就是很好的典型案例。相反，平面形狀構造簡單點，建筑物所受到的地震損害就會相對小很多。對于主體的空間形狀來說，也應應盡量做到規則性，避免空間形狀的復雜性，如做些凸凹、不規則、不對稱的結構。因此，在平面形狀設計過程中，盡量選擇規則型的形狀來進行設計，如正方形、矩形、圓形等，這些形狀所構成的建筑主體在地震中抗震效果顯著。對于立體空間形狀，要注意體型的協調性，防治體型不對稱，造成質量和剛度的分布不均，出現扭轉效應。

2 注意建筑平面布置

建筑平面布置在建筑設計中起到極其重要的作用。在施工過程中，現場工程師對于建筑工程的整體結構和要求能夠通過建筑平面布置一目了然，如建筑的使用要求和使用的范圍，即具體的施工質量標準和建筑物將來的用途，還能很清楚地看到建筑主體的具體構造，如柱子與柱子之間的距離、內墻的布置、空間活動面積的大小、通道和樓梯的位置、電梯井的布置、房間的數量和布置等。根據建筑的使用功能的不同，其每層的平面布置也不同，在施工過程中通常需要注意外圍填充墻、內隔墻、有相應強度和剛度的非承重內隔墻，應把各個之間的協調性做好。

扭轉地震效應對于建筑物的損害是極為嚴重的，因此在平面布置設計時要處理好柱子和墻體之間的協調性，要做到對稱設計，避免建筑物在地震中發生扭轉反應。針對建筑物電梯井筒位置的設計時，基于電梯井筒具有剛度強的特性，會產生很大的扛側力強度，因此在設計時注意好電梯井筒位置的協調性，盡量不要把電梯井筒位置設計在平面的一側或者一個角落，防治在地震中吸引大部分的地震力。對于墻體的平面布置設計時，要注意墻體的對稱性，防治墻體的布局不均造成剛度不均，引起墻體質量上的偏心，使結構受力和形變方面不協調，造成扭轉地震效應的產生。同時，在墻體平面布置設計時，應把內隔墻做對稱設計，不能在墻體的構造部分出現中斷，有效地使地震力發生傳遞，避免了因墻體中斷使地震力傳遞性受阻，造成建筑物局部嚴重受地震損害。因此，在建筑平面布置設計時，要充分地考慮到剛性的分布、質量對稱方面，防治剛度突變造成扭轉效應的發生，有效地使建筑物在地震災害中避免受損或者不受損。

3 注意建筑豎向布置

建筑豎向布置就是指建筑高度結構上剛度和質量分布問題，豎向布置主要運用在單層或者多層建筑。就建筑的使用功能來講，每層都會可能具有不同的用途，因此為了滿足使用用途，在設計時很容易會造成各樓層之間的剛度和質量的不均勻，易形成扭轉效應。在現實生活中這樣的建筑物大有存在，比如一個多功能用途的大廈，地層或者下面幾層一般都是當做商場用途，由于商場注重的是空間范圍的開闊，那么在設計過程中一般都會設計成大柱距，如果商場上層是居住區的，通常是墻體設計的比較多，基于此就造成了建筑物豎向分布的嚴重失衡，很容易引起剛度突變，形成扭轉效應。更應該注意的是有的樓層在施工時使用較少的鋼筋混凝土結構，使得剛度性過差，一旦發生地震這個樓層將是最為薄弱的環節，很可能因此部位剛度的不夠造成整個建筑物的大面積坍塌，造成不必要的經濟損失與人員傷害。

剪力墻在整個建筑的抗震設計中也是不容小覷的，在設計中根據實際情況盡量把剪力墻設計的到底，從上到下貫穿整個建筑體，避免因設計過程剪力墻結構中斷、剪力墻分布不均或者剪力墻在設計中設計的較少，造成地震災害來臨時起不到抗震效果。因此，在建筑抗震設計過程中，一定要注意豎向布置的重要性，避免因建筑物豎向剛度懸殊過大造成重大損害。在2008年的四川汶川大地震中，大部分的高層建筑物坍塌都是由中間樓層部分的坍塌造成的，因此，在設計的過程中，盡量把剪力墻在建筑設計時設計到底，不能中斷，同時要注意分布均勻，避免造成扭轉地震效應。

4 注意抗震要求的限值控制

通過近年來國內外發生的重大地震案例，我們要得到深刻的經驗和教訓，避免或者減少因此類災害對我們造成人身傷害與經濟方面的損失。基于此，我國的有關部門依據我國的經濟現狀和工程實踐，并在全國范圍內廣征有關設計、勘察、科研、教學單位的意見，經反復討論、修改最終經審查擬定《建筑抗震設計規范》，規范中很明確地指出在在抗震建筑設計時應遵循以下兩點：（1）房屋的建筑總高度和層數；（2）對房屋抗震橫墻問題和局部墻體尺寸的限值控制。

5 注意屋頂建筑

屋頂建筑是高層和超高層建筑設計中的重要組成部分，屋頂建筑過高、過重是影響建筑物抗震效果主要因素之一，屋頂建筑過高或過重會增大其形變，起不到避震的效果。因此，在屋頂建筑的設計時要注意好重心設計，即屋頂建筑的重心與下層建筑的重心設計在一條線上，如屋頂建筑的抗側力墻和下層的扛側力墻要設計成不連續的，防止扭轉地震效應。同時，在設計過程中還要注意屋頂建筑的用材問題，盡量選擇重量輕、剛度分布均勻且剛度大的材料，目的是為了減輕剛度突發和變形，避免地震產生的扭轉效應。

6 結束語

建筑設計是建筑抗震設計的一個重要方面， 建筑設計與建筑抗震設計有著密切的關系，它對建筑抗震起著重要的基礎作用。因此， 要高度重視建筑設計在建筑抗震設計中的重要性，在建筑抗震設計中更好地發揮建筑設計應有的作用。

參考文獻：

[1]GBJll-89.建筑抗震設計規范[S].

[2]彭一剛.建筑空間組合論[M].中國建筑工業出版社.