建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用

刘群杰（贵州省建筑设计研究院　贵州贵阳　550001）

建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用

刘群杰
（贵州省建筑设计研究院贵州贵阳550001）

据有关数据统计，全球每年所发生的地震次数高达40万次，我国地震灾害发生的次数更是惊人达到近10万次。地震所到之处轻者房屋建筑、交通设施受损，严重者房屋建筑被摧毁交通系统瘫痪，极大影响了社会经济及社会生活的良性发展。为此，世界各国都加大了房屋建筑结构的抗震设计的研究，以期能够通过提高房屋建筑抗震能力，减少地震带来的危害。本文即主要就建筑抗震设计做了具体探讨。

建筑设计；建筑抗震设计；重要作用

引言

当前，建筑行业的发展呈现蓬勃生机，人们对工程建筑的质量也有着愈发严格的要求。在进行工程项目的建设过程中，要想进行建筑抗震设计，首先就要打好建筑设计这一基础，设计方案是否能够抵抗地震的侵袭，是否能够满足人们的需要，是施工单位要重点解决的问题。

1　建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用分析

建筑设计作为项目建设的基本参照和框架，需要在施工前就完成。在建筑设计的过程中，需要对环境、地理、气候等因素加以充分考虑，其发挥的指导作用往往是非常重要的。在工程项目建设中，最关键的一步就是建筑设计这项工作。只要能够保证建筑设计的科学合理、安全性过关，后续工作就能很好地展开。因此，在建筑设计中融入抗震理念是重要的一环，可以有效地提高建筑项目的抗震性。

建筑设计是建筑抗震设计的基础，一定要实现二者的相互协作，如此才能实现最佳的抗震效果；确定项目建设设计方案后，就难以再进行大范围改动，若是在此基础上，未能对建筑物的抗震性能加以考虑，只是通过在具体施工中通过构件设置的加固来提高建筑抗震性，就无法很好地解决抗震问题；只有在建筑设计过程中，对建筑物的抗震性加以充分考虑，做好材料设置和构件安排等方面的准备，才能确保建筑物的抗震性能。

2　地震作用下建筑结构的破坏特点

2.1地基问题

①存在较厚的软弱冲积土层场地，建筑破坏率明显提高；②地基土液化容易造成地基出现不均匀沉降，进一步导致其上部结构出现损坏或是整体倾斜；④建造于不利或是危险地段的建筑物，极易因为地基的破坏出现房屋损坏；④若是建筑结构基本周期和场地自振周期相近，则会因为共振效应导致破坏程度进一步加重。

2.2结构体系问题

①使用“填墙框架”结构的建筑，其钢筋混凝土框架结构平面内柱上端极易出现剪切破坏，外墙框架柱则是在窗洞处由于受窗下墙约束出现短柱型剪切型破坏；②使用“框架-抗震墙”结构的建筑，破坏程度通常较轻；④使用“底框”结构的建筑，其底层刚度较弱，破坏程度颇为严重；④使用“填墙框架”结构的建筑，若是其底层为敞开式框架间未砌砖墙，则底层破坏程度十分严重。

2.3扭转振动问题

①矩形平面布置的建筑结构，若是电梯井等抗侧力构件的布置存在偏心问题，则易出现扭转振动现象，加重震害；②三角形、L形等不对称平面布置的建筑结构，也会因为扭转振动，加重震害。

2.4构件破坏问题

①框架结构中，柱的破坏程度通常重于梁、板；②钢筋混凝土多肢剪力墙窗下墙容易产生斜向或是交叉裂缝；④配置螺旋箍筋的混凝土柱，若是层间位移角达较大数值时，核心混凝土依旧保持完好，柱仍具有较大抵抗力。

3　建筑设计中几个抗震设计要点

3.1建筑场地的选择

地震的实质即为不规则的、破坏性的地质运动，在其影响下建筑地基也会产生不规则运动，进而造成房屋建筑上部结构破坏。因此，建筑场地的合理选择是建筑抗震设计中的一大重点。①尽可能地选择地势开阔、土质坚硬的场地进行房屋建设，可有效地防止地震来临时因地基土层的位移、沉降而使房屋建筑上部结构受到破坏。②避开软弱地基以及地震频发的地段，如果无法避开，应采取必要的地基加固处理技术以及抗震措施，提高房屋建筑结构的整体性及牢固性。④避开易发泥石流、山体滑坡地段，否则地震来临时往往会引发泥石流及山体滑坡等灾害，加剧了房屋建筑结构的破坏程度。④建筑场地的土层的强度和刚度也对房屋建筑结构的抗震能力有一定影响，土层越厚越坚硬房屋建筑受震害的程度越小。

3.2地基和基础设计

①进行建筑设计时，必须遵循同一建筑单元建设在同一性质的地基上的原则，且结构相同的房屋建筑应采用同样的地基处理方式。②在进行地基设计时，应尽量增加基础的埋设深度，重视基坑回填夯实，以实现建筑基础的稳定。④房屋建筑主要分为上部结构与基础。因此，为了提高建筑的整体性，通常基础室外地坪下不设内外交圈的基础圈梁；建筑上部结构与基础部分设构造柱；若是建筑刚度不够，则设相应的圈梁。

3.3建筑规则性设计

3.3.1建筑高度与宽度

在建筑的设计过程中，必须重视其高度与宽度比，该项参数直接影响了建筑的抗震性能。一般情况下，建筑的高度与宽度比越大，则受到地震的影响越大，侧移与倾斜问题严重。对此，为了提高建筑的抗震性能，必须根据相关规范要求与建筑实际使用功能，严格控制建筑高度与宽度。

3.3.2建筑结构体系

在进行建筑抗震设计时，还应重视建筑结构的刚度与质量均匀分布，确保建筑平面结构与立体结构规则状。例如：若是建筑的平面结构太过复杂，刚度与质量均匀分布，则会导致建筑在地震的作用下，出现扭转现象，加重建筑的破坏程度。其次，当建筑层数较多时，会由于上面各层偏心产生的扭转效应对下层形成积累，更易产生破坏。所以，进行结构布置时，除了要求各向对称外，还希望能具有较大的抗扭刚度。因此，图1（a）、图1（b）所示的抗震墙沿房屋周边布置的方案，就优于图1（c）、图1（d）所示在房屋内部布置的方案。

图1　抗震墙的布置示意图

3.3.3防震缝的合理处理

在房屋建筑结构抗震设计中，对于那些结构不规则的房屋建筑，应根据实际情况合理地在房屋建筑结构中设置防震缝。遇到下列情况，应设置防震缝：①平面形状、局部尺寸或者立面形状不符合规范的有关规定，而又未在计算和构造上采取相应措施时；②房屋长度超过规范规定的伸缩缝最大间距，又无条件采取特殊措施而必需设置伸缩缝时；④地基土质不均匀，房屋各部分的预计沉降（包括地震时的沉陷）相差过大，必须设置沉降缝时；④房屋各部分的质量或结构抗侧移刚度大小悬殊时。值得注意的是，为防止相邻建筑物在地震中发生碰撞，防震缝的宽度不宜小于两侧建筑物在较低建筑物屋顶高度处的垂直防震缝方向的侧移之和。对于钢筋混凝土结构房屋的防震缝最小宽度，一般情况下应符合规定：①框架房屋，当高度不超过15m时，可采用70mm；当高度超过15m时，Ⅵ度、Ⅶ度、Ⅷ度和Ⅸ度相应每增高5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm；②框架抗震墙房屋的防震缝宽度，可采用第一条数值的70%，抗震墙房屋可采用第一条数值的50%，且均不宜小于70mm；④防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。例如：某高层建筑为框架-剪力墙结构，抗震设防烈度为Ⅶ度，高45m，其群房为框架结构，高20m，主楼和群房间设防震缝，其最小缝宽应根据群房框架结构极其高度确定：3.3.4抗震墙的布置

在进行建筑设计时，应重视墙体的设置，其是建筑的主要承重结构，直接影响到建筑整体抗震性能。对此，应重视建筑纵横墙设计，遵循“分布均匀”原则，确保各纵墙与横墙均承担建筑上部结构的重量；严格控制墙体数量，其直接影响到建筑结构的刚度，若是纵横墙数量过少，则会导致墙体间隔过大，建筑刚度相对较弱。因此，必须根据相应的设计规范设置纵横墙，确保建筑刚度达到相应要求。

3.4墙体与屋盖的抗震设计

经实践表明，建筑的质量越轻，其结构稳定性越高，抗震性能也就越好。因此，在进行建筑抗震设计时，应选用新型防震砌块，减轻墙体重量；屋盖方面，也应使用质量较轻的建筑材料，不要在屋顶布设过多装饰性建筑。

4　结语

综上所述，抗震设计作为建筑设计中的重要组成部分，与建筑设计之间有着密切的联系。良好的建筑抗震设计，必须要在建筑与结构设计相配合、共同考虑抗震设计要求的前提下完成的。因此，必须要意识到抗震设计中建筑设计的重要性，以充分发挥出抗震设计的优势，提高建筑的抗震性能。

[1]朱光育.建筑方案设计在建筑物抗震中所起的作用[J].城市建设理论研究：电子版，2011（33）：84～85.

[2]梁志辉.抗震性能在建筑结构设计中的重要性分析[J].城市建设理论研究：电子版，2013：29～30.

[3]白琳.建筑结构抗震设计中的问题和意义浅析[J].城市建设理论研究：电子版，2013：72～73.

[4]张健，滑成.探讨高层建筑结构抗震设计的重要性[J].城市建设理论研究：电子版，2012：41～42.

TU352.11

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1673-0038（2015）06-0010-02

2015-1-25