淺析建筑設計在建筑抗震設計中的重要作用

湯怡

摘要：地震由于特有的不可抗拒性和巨大的破壞性，是人類需要面臨的重大自然災害之一。隨著我國經濟的發(fā)展，建筑數量以及建筑高度的增加。對處于地震帶的地區(qū)建筑的抗震性設計提出嚴峻的考驗，為了保證建筑的使用安全，不僅要加強建筑建設施工的質量，而且要從建筑設計的角度進行抗震設計，降低地震造成的危害。本文首先通過從建筑設計與結構設計的關系進行概述，進而對建筑設計中的建筑形體設計、平立面布置、設計限制控制及屋頂抗震設計方面進行簡單分析，希望能為建筑設計從業(yè)者在建筑抗震設計方面提供一些參考與借鑒。

關鍵詞：建筑設計;建筑抗震設計;作用分析

1建筑抗震設計中建筑設計與結構設計的關系

建筑設計對建筑抗震起著主導作用。一般情況下，在建筑方案中建筑結構設計的修改對于整個建筑設計來說很難做較大篇幅的修改，如果整體建筑設計方案確定，結構設計只能服從建筑設計方案要求進行結構布置，因此，如果建筑設計師能夠從一開始就對建筑方案項目進行合理的布置來滿足建筑抗震的需要，那么結構設計中，結構設計人員在構件選擇、建筑的白重與剛度在整個建筑內的分布情況就可以更好的進行選擇與分配，若地震來臨，其構件系統分布產生的形變也可以較為均勻的分布，減小建筑整體的變形，從而減輕了地震給建筑帶來的效果，提高了建筑抗震能力。

如果建筑設計人員在開始的建筑設計方案中沒有全面的加入抗震設計理念，那么在結構設計環(huán)節(jié)就會存在很多不可預估的困難，在結構構件及抗震性能布置方面存在諸多限制，甚至嚴重情況下，會造成一些不合理設計的發(fā)生。其次，如果存在無法合理布置的情況下，結構設計人員往往會通過在單位體積內加大承載能力，即通過加大構件物的截面或者配筋狀況來實現設計規(guī)范要求的承載能力，但一般情況下，會增加預算，使建筑的經濟性不合理，甚至造成一定浪費。

2建筑設計中體型設計對建筑抗震性能的作用

建筑體型設計指的是建筑平面及主體空間的形狀設計，根據歷史的地震破壞觀察得出，很多平面形狀復雜的建筑在地震中更易被造成破壞，例如平面形狀含有凸出或者凹進以及側翼處存在較多的懸臂及不平衡的側翼安排等等，這些情況在我國近幾十年發(fā)生的大型地震中都有出現。然而平面形狀較為簡單，兩側較為對稱規(guī)則的建筑在地震中被破壞程度比形狀較為復雜的建筑小很多。立面形體的形狀復雜多樣及相對不平衡也會加大地震的被破壞程度，在建筑結構構件中極易發(fā)生突變的構件極易受到地震的影響，產生過大形變甚至出現損壞。因此在多方面情況考慮下，如需要建筑具有良好的抗震性能，那么在建筑設計中應將建筑形體表現的更為簡單、規(guī)則，在平面形體上表現為方形、矩形、扇形、圓形等規(guī)則圖形更能使建筑具有良好的抗震性能，在高度立面上，盡量避免不對稱的側翼和較長的懸臂，并在整體形狀范圍內，避免外凸和內凹的情況出現，這樣的建筑設計能從建筑體型上保證結構設計中建筑構件的質量以及剛度能夠較為平均的得到分配，減少因體型不平衡出現扭轉現象。

3建筑設計中平面布置設計對建筑抗震性能的作用

建筑平面布置設計是建筑設計較為重要的環(huán)節(jié)之一，它能夠從設計角度反應建筑物的使用功能。在涉及到建筑抗震性能上，平面布置設計主要體現在平面內承重柱的位置及距離、內墻設計、空間大小、樓梯、過道及梯井所在位置，還有就是建筑平面內房間的數量及其分布情況。并且，在一定情況下，每層樓的建筑用途不盡相同，因此在每層樓的平面布置上會有很大差異，在建筑設計表現形式上，建筑平面內的非承重隔墻布置存在不對稱，墻體與柱聯系分布不均勻，這會使建筑在遭遇地震災害時，發(fā)生扭轉作用，造成較大的人員及財產傷害。因此在建筑設計平面布置中要盡量做到建筑平面布置的質量與剛度分布均勻、對稱，減少在平面內出現質量與剛度相差較大或出現突變的可能，這樣既能使建筑物在使用功能上與建筑結構抗震性能協調，也能發(fā)揮建筑設計在建筑抗震性能的作用。

4建筑設計中豎向布置設計對建筑抗震性能的作用

建筑設計中的豎向布置設計是值沿著建筑高度方向，結構質量與剛度的分配設計情況。在各種建筑類型中，不管是單層建筑還是多層建筑，義或者高層建筑與超高層建筑中，豎向布置設計對建筑抗震性能起到了重要的作用。豎向布置設計造成的建筑抗震性能降低的問題主要是建筑豎向方向建筑或構筑物的質量與剛度分配不均勻造成的，主要原因在于，建筑物逐漸趨向于高層或超高層建筑，但每層樓的功能存在一定的差異性，因此在豎向布置上也會存在一定程度的不均勻的情況，這樣就會導致建筑物質量與剛度在建筑豎向方向分配不均勻。如果出現豎向方向兩層或極短距離內，豎向方向的質量與剛度相差過大，那么在遭遇地震時，剛度最低的那個樓層最易遭受損壞，造成無法想象的后果。以地震情況表明，例如在1995年日本阪神地震中，存在較多鋼筋混凝土結構高層建筑在遭遇地震過程中，在中部樓層直接腰斬被破壞的情況，因此在建筑豎向設計中，應避免出現較不均勻或者相差較大的豎向布置的情況。

5建筑設計中設計限制控制及挑空設計對建筑抗震性能的作用

建筑設計應按照建筑抗震性能要求，遵守相關抗震設計規(guī)范來進行設計，并對抗震要求的設計限制數據進行控制，例如建筑總高度以及建筑物層數以及建筑物抗震橫墻及局部墻體的尺寸控制值等數據。

建筑設計中，屋頂及挑空設計是建筑設計的重要組成部分。此環(huán)節(jié)容易出現的問題在于，屋頂整體過高及質量過重。這些都易造成建筑南于屋頂過高過重的原因導致變形增大，降低建筑抗震性能。因此建筑屋頂及挑空設計不易應用較重的材料，應采用高強度且質量相對較輕的材料，這樣可以增加建筑抗震性能，避免地質因建筑設計原因造成重大危害。

6結束語

綜上所述，建筑設計與建筑抗震設計相輔相成，兩者必須相互融合，相互促進，才能將建筑物的抗震能力得以加強，建筑設計從業(yè)人員必須重視建筑抗震設計的功能，平時多加強理論學習，并不斷積累設計經驗，為建筑業(yè)的發(fā)展做出貢獻。

參考文獻

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