建筑抗震設計的建筑設計重要性

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關鍵詞：建筑設計；建筑抗震設計；重要性

近年來，四川發生了數起較大的地震，如“5.12”汶川地震、“6.17”長寧地震等，給相關地區帶來重大人員傷亡和財產損失，其中占比最大的就是固定資產的破壞，而建筑物的損害表現的尤為明顯，預示著提高建筑物抗震設計的要求迫切。另一方面，隨著經濟的飛速發展，人們對建筑空間的需求也往大空間大跨度發展，建筑設計與建筑抗震設計兩者也就必須相輔相成，才能促就建構筑物的適用性、安全性、經濟性。作為建筑設計從業人員務必重視建筑的綜合平衡，才能在建筑功能布局、結構安全、立面造型乃至建筑經濟性中找到合適折中點。

1建筑抗震設計的意義

面對著地震災害所造成的巨大損失，建筑的抗震性為越來越多的人所關注。為減小地震災害，國家在建筑工程的相關規定中明確要求，建筑設計過程中，務必根據抗震設防烈度進行相關設計。為保證遇到地震災害時，建筑物不會因為抗震設防不到位，而導致意外損失。因此，建筑設計往往是以最不利設計作為重要考量，而其中抗震設計是建筑安全的決定因素之一，同時決定著建筑的經濟性。

2建筑設計在建筑抗震設計中的重要作用

2.1建筑體型對抗震性能的影響

建筑設計的主要內容包括建筑的立體空間形狀設計和平面形狀設計。首先應避免平面不規則和豎向剛度不規則。根據國內多次地震的實際情況，尤其是“6.17”長寧地震中排危時所出現的震害表明，如果平面設計十分復雜，包括凹凸不平的形狀、側翼過多伸懸和不對稱側翼的布置時，都很容易在地震發生時受到嚴重的破壞。而平面形狀相對規則、外立面簡單的建筑，在地震發生時，遭受破壞的程度往往會大大降低。同理，建筑物沿著自身高度方向上的立體空間設計越復雜，形狀越不規則，建筑越容易被破壞。在“6.17”長寧地震后的調查中發現，受損程度嚴重的鄉村居民建筑，往往采取了混雜結構（承重體系以磚混為主，局部采用鋼筋混凝土柱架空或挑空兩層）。這部分建筑在遇到地震作用時建筑結構整體剛度不均、受力不均勻，整個建筑物更容易被破壞，甚至可能會直接出現崩塌的現象。因此，建構筑物的設計，需要盡可能地在平面形狀設計和立體空間形狀設計這兩個方面選擇相對簡單又規則的體型。平面形狀設計，需要選擇相對簡單的基本體形，對于非對稱的側翼和長度過長的懸挑構造應盡量不作為首選?？臻g體型布置則要盡可能地根據建筑物的整體結構、剛度和質量進行均勻地分布，避免過分追求建筑的立面造型和空間變化。特別是對于高層建筑的體型設計，應該盡可能地避免出現復雜的體型，在安全的前提下，追求美觀大方。

2.2建筑設計中優化功能布局的必要性

建筑平面布置是建筑設計中一個非常重要的環節。平面布置方式會直接反映出建筑物的整體使用能力和需求功能。在進行建筑平面設計時，作為各種功能需求的承載平臺，應對建構筑物的功能拓展有一定的預見性，對柱網的選擇、開間進深的控制，甚至主要墻體的布置、交通流線的組織均應根據使用者的整體情況進行綜合分析，為使用人員或單位留有余地，以便后期功能改造和拓展。通過調查發現，建筑后期為滿足功能需求而擴建的項目，地震時出現破壞的情況十分明顯，究其主要原因有：（1）新舊建筑結構體系不一，導致地震作用時變形協調能力差，容易拉裂；（2）建筑平面上的外圍填充墻、內隔墻以及非承重的內隔墻構造上不統一，工藝條件有別，新老墻體抗剪能力差異明顯，亦容易出現結構性破壞；（3）改建建筑往往追求高大和共享空間，容易導致建筑整體改造后出現不對稱、不均勻的現象。建筑物的整體剛度和質量在平面布置上不均勻，會使得其在地震作用時產生扭轉效益，導致受損情況；（4）建筑物在進行改擴建時，由于項目投資受限或原始資料確失，無法對結構的安全性問題進行全面排查，導致建筑整體性能差，地震作用時也容易破壞。由此可見，建筑物的平面布置設計對其整體抗震能力有著巨大的影響。在進行建筑平面布置設計時需嚴格遵守國家相關法律法規，并對特殊建筑的未來發展留有余地，同時在保證功能流線合理的情況下，建筑空間布置大小適宜，整個建筑物重心明確，剛度均勻，扭轉可控。

2.3建筑構造保障抗震性能

在進行建筑的抗震結構設計時，需對抗震不利的地方進行有效加強處理，并且進行多層次抗震設防，以保證建筑能滿足抗震設計要求。建筑物的抗震體系由主體結構安全和維護構件安全兩個層級。換言之，建筑物的抗震設計除了結構概念設計外還包括維護墻體、外墻門窗、幕墻及飾面裝飾材料等設計。從事建筑設計行業，需要了解到施工現場最容易犯建筑構造上的低階錯誤，而設計中則是更多注重對結構主體的把控，忽視對建筑構造細節的表達。對于很多建筑，特別是醫療教育建筑，發生地震時除了結構不應被破壞，還應該考慮項目的整體安全，保證項目能為搶險救災所用［1］。所以，建筑設計時首先應選擇合適的墻體材料，盡量不選薄壁型空心磚、大孔徑空心磚等類型的砌體構造，此材料在地震作用下極易被地震剪力所破壞，不利于抗震；其次對外墻幕墻設計時需要將一些具有良好延性的結構構件，使用合理的方法進行有效連接，才能使構件與建筑主體協同工作，避免地震時產生次級傷害。同時應盡可能考慮到建筑的每一個構造節點的細節，這樣才能夠達到國家的抗震設計要求。建筑物精細化設計是建筑抗震設計的必然趨勢，設計過程中不能對結構主體和維護設施有區別對待，需要根據建筑的具體要求來處理好兩者之間的相互關系，這樣才能保證建筑物的安全，避免人禍與天災同行。

3結語

隨著科學技術的進步、建筑材料的高性能發展、計算機技術水平不斷提高、BIM以及裝配式的應用，我國建筑行業正在飛速發展。但是在發展的過程中，社會對于建筑結構的抗震需求也變得越高。因此，需要對建筑物進行全方位的安全考慮，保證建筑物都有著良好的形態、合理的功能布局、安全的建筑構造，才能使得整個居住環境更加和諧美好、安全可靠。

參考文獻

［1］楊秀紅.淺談建筑設計在建筑抗震設計中的重要作用［J］.建材與裝飾，2018（28）：124.

作者：羅付強 單位：中鐵十五局集團四川建筑勘察設計有限公司