建筑设计在建筑抗震设计中的作用浅析

【摘要】 建筑设计对于建筑抗震设计来说是重要的前提和基础，其与建筑工程抗震设计有着密不可分的联系，决定着建筑的抗震性能。优异的建筑工程抗震设计应该兼顾建筑设计与机构设计，在满足抗震设计需求的基础上进行。因此在建筑工程设计和施工过程中应该重视建筑设计的价值，以便更加充分的发挥建筑设计的积极作用。

【关键词】 建筑设计，建筑抗震设计，作用

1. 前言

在项目建设过程中，建筑设计是抗震设计的基础和前提，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。但是，从技术层面来看，我国建筑行业现有的抗震技术很难满足实际需求，仅仅依靠构架的合理装设，很难达到抗震的最佳效果，仍然很难避免地震带来的伤害，因此，我们对建筑设计和抗震设计之间的关系进行分析研究，具有非常重要的实际意义，是研发出抗震技术的开端。这篇文章将简要叙述建筑设计和抗震设计之间的关系，并将几个关键问题拿出来分析，来提高我国建筑行业的整体抗震水平。

2.建筑抗震设计的方法与目的

2.1建筑抗震设计的内容

建筑抗震设计主要包含概念设计、计算设计与构造设计三个方面。针对地震区的建筑工程，在考虑非地震设计的准则的基础上，还需要考虑特定的地震设计准则，由于对于场地的选择、建筑的造型与结构的体系需要进行详细的规定。

2.2建筑抗震设计的目的

抗震设计的目的是进行建筑设计首先需要进行考虑的问题。通常情况下，相关规范有如下要求：

①地震发生后，经过一般修理或者不进行修理建筑物仍然可以继续使用;

②地震发生后，建筑物并不要求完整无损可以具备一定程度的损坏;

③建筑物的损坏程度不会危机人与生产设备的安全，不需要进行修理，即使需要修理，规模也不能很大。

3. 建筑设计在抗震设计中的主要设计问题

3. 1 体型设计

建筑体型设计主要涉及到建筑平面形状与主体空间形状两个方面的设计。建筑的平面形状较为复杂，若平面上的凹进、外凸、伸悬及不对称的侧翼布置等情况在地震中最容易出现破坏。而平面形状简单的建筑在地震中的破坏程度较轻。因此在建筑体型设计时，应尽量保证简洁、规则的平面与空间形状，如矩形、圆形、方形、扇形的体型。尽可能减少内凹或外凸体型，也需尽量减少不对称的侧翼及过长的伸翼。在建筑体型设计中应使结构的质量与刚度均匀分布，以防出现因体型不对称引起的扭转反应。

3. 2 平面布置设计

作为建筑设计中的重要组成部分，建筑平面布置能直接反映出建筑的使用功能。而且，建筑平面布置与建筑的抗震性能之间的关系密切。在建筑平面设计过程中，必须要保证建筑结构的质量与刚度的分布均匀，以防建筑出现扭转效应。建筑墙体的布置必须要均匀对称，且抗震墙的布置也要与结构抗震要求之间相一致。对于刚度较大的楼层，电梯井的布置应居中、简要，以防产生偏心扭转地震效应。建筑平面布置要为建筑结构抗侧力构件的布置提供基础，使建筑的使用功能和抗震性能要求能融合一体，从而充分发挥建筑抗震设计中建筑设计的基础作用。

3. 3 竖向布置设计

建筑设计中的竖向布置设计能直接反映出建筑高度结构的质量及刚度分布。由于建筑使用功能的要求并不完全相同，若较低的楼层主要是商场、购物中心，在建筑设计上要求大柱距、大空间; 而较高的楼层主要是写字楼、公寓楼等，其低层设柱、墙均比较少。由于建筑使用功能各异，使建筑物沿高度分布的质量与刚度均出现一定程度的不协调、不均匀状态，主要的问题为沿上下相邻楼层的质量与刚度之间的分布不均，容易产生突发变形。在质量与刚度最差的楼层容易产生变形量较大或抗震承载力不足的薄弱层，从而影响建筑的抗震性能。在建筑设计中，由于建筑的使用功能不同，容易出现上下相邻楼层的墙体不对齐、柱子、齐墙体不连续、上层墙多有柱、下层墙少无柱等请情况，从而导致地震力的传递受阻，使剪力墙设置无法直通到底层，再加上剪力墙布置不对称，都会导致建筑物的抗震作用产生不均匀、不对称的情况，容易产生扭转作用，从而影响建筑的抗震性能。因此在建筑竖向布置设计中，应尽量使剪力墙均匀分布，以使其能沿竖向直通到底部，且具有连续性与到底性，以防地震时产生扭转效应。

3. 4 建筑设计的限值控制

根据我国近年来地震灾害经验，现行的《建筑抗震设计规范》对建筑设计中一些必须考虑抗震要求的限值控制提出了明确的规定。因此在建筑设计过程中必须要遵守以下两点： （ 1） 建筑的层数及总高度; （ 2） 对建筑抗震的横墙问题及局部墙体尺寸的限值控制问题。

3. 5 建筑屋顶的抗震设计

屋顶设计是建筑设计中的一项重要设计内容，尤其是在现代高层与超高层建筑设计中，屋顶设计问题更为重要。根据近年来高层建筑抗震设计的审查结果可以看出，在建筑屋顶设计中主要存在过高或过重两个問题。当建筑屋顶设计过高或过重时，不仅会使建筑的变形量较大，还会使地震作用加大，都会影响建筑屋顶及其下建筑物的抗震性能。当屋顶建筑与下部建筑的重心不处于同一条线时，尤其是当屋顶建筑的抗侧力墙和下部建筑的抗侧力墙体不连续时，就容易产生地震的扭转作用，从而影响建筑的抗震性能。因此在屋顶建筑设计过程中，应尽可能降低其高度，并采用一些高强轻质材料，通过保证建筑结构刚度的均匀分布，使屋顶与下部建筑的重心点相一致，从而减少屋顶建筑的变形量及地震作用，提高建筑的整体抗震性能。在高层或超高层的建筑设计过程中，建筑的顶部抗震设计是十分关键的。当前高层或超高层建筑的屋顶普遍存在过高和过重的问题。屋顶过高或过重会导致建筑变形加重，进而强化了地震的破坏作用。对于屋顶建筑以及下层建筑物的安全性能有着极大的负面影响。如建筑的屋顶与下层建筑的重心没有位于同一条直线上，那么建筑屋顶的抗侧力墙也会与下层建筑的抗侧力墙出现分离，当地震出现时则会加剧损坏。因此在高层或超高层建筑设计中应该使用新型高强度轻质的建筑材料，尽可能保证屋顶的重心与下层建筑的重心位于通一条直线。当建筑屋顶的较高时要保证其抗震定性，缓解地震带来的变形作用。

3.6 建筑的整体布局设计

建筑的整体布局设计，主要是指建筑的平面和立体空间上的设计。在建筑的整体布局中，要使建筑平面和建筑空间在形状上，既规则又简洁。建筑的平面形状可以是圆形、矩形、方形等，这样的形状能够提高建筑抗震的水平。在建筑的整体布局设计中，要避免凹凸行的设计，这样的设计对建筑抗震起到了一定的制约作用。严重是还会出现扭转效应。要设计出具有立体美和具有艺术性的建筑，就一定要将建筑艺术和建筑所具备的功能，与建筑抗震设计结构结合到一起。例如：南昌绿地紫峰大厦，该建筑的高位268m，其框架是核心筒结构，对该建筑的抗震设计，在建筑三分之二出，东西里面内凹，其内凹部分的荷载通过结构柱支撑在41层与43层之间的跨悬臂转换墙上。其整体结构设计融入了新年功能化设计的思想，并对建筑结构进行小震下的反谱计算，以及中震弹性复核。

4.结束语

地震是常见的自然灾害，地震所导致的灾害非常严重，只有提高建筑物的抗震设计才能提高建筑物的抗震能力。本文从建筑设计的角度分析，使用理论与案例相结合的方法进行了建筑设计与抗震设计的讨论分析。在给出建筑抗震设计影响因素的前提下，结合实际的案例，即该市某大学高层建筑物，进行了建筑设计与抗震分析，并提出了相应的抗震设计改进方案。

参考文献

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[3]李阔，桑云飞. 建筑设计在建筑抗震设计中的探讨[J]. 科技创新与应用，2013（ 09） ： 210.

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