浅析建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用

摘要：随着社会的进步和发展，建筑业在这几年里一直蓬勃发展，建筑的高度也在逐渐增加，建筑的功能更加全面，建筑的造型也更加丰富。但是很多问题也逐渐暴露出来。例如，在建筑的方案及施工图设计过程中，设计人员对建筑的抗震设计没有总体的把握和认识，造成结构的抗震设计条件局限，容易超出规范限制，其结果就是建筑整体的抗震性能不高，成本也有抬升。基于此，本文对建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用进行研究，以供参考。

关键词：建筑设计;抗震设计;重要性分析

中图分类号：TU352      文献标识码：A

引言

随着经济社会的迅速发展，人们的生活水平逐渐提高，在满足材料生活的同时，人们更加关注建筑设计和建筑抗震性能的提高，需要优化建筑的抗震设计方案，提高建筑的整体抗震性能，采用先进的科学概念，使用先进的科学技术，提高建筑设计在建筑抗震设计中的实际应用。

1建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用

1.1让建筑抗震设计的内部性能得到大大提高

在建筑设计中加强建筑的抗震设计，可以在理论上为建筑的合理布局以及建筑结构的质量和安全性提供更好的指导，从而显着提高建筑内部的安全性和稳定性。建筑物抗震设计也得到了逃逸空间，因此变得科学合理。一般来说，设计师在改进建筑的抗震设计方案时，首先要考虑结构设计上能否实现，并且满足结构设计规范的限制规定。例如：大跨和长悬臂结构，建筑上当然是越大越好，可以获得很大的空间去满足建筑的使用要求，然而结构设计尤其是抗震设计中，大跨和长悬臂结构都属于抗震不利的结构形式，虽然结构上可以实现，但是规范也给予了很多的限制和更加严格的计算要求，如采用空腹式的结构构件及考虑竖向地震力作用等，势必增加成本。所以在建筑设计时就应该尽量避免或少采用这种结构形式。

1.2有效促进建筑安全稳定性能的提升

在实际的建筑工程施工设计环节，有效的结合建筑的防震设计工作，可以从整体上促使建筑的安全性和稳定性提升，促使建筑物内部的布局设计更加科学合理。例如建筑墙体采用更加轻型的预制隔墙板，在满足分割空间满足使用功能的同时，减轻了自重，对结构构件无疑是非常有利的。因为地震力的大小除了地震强度和震源距离的影响外，更重要的是构件的质量，在同等级的地震总用下，质量越大，作用在建筑物上的地震作用力就越大。所以减轻自重无疑是最有效的抗震方法。另外，建筑隔墙与结构主体的连接形式也是影响建筑抗震性能的重要因素：建筑隔墙与柱、剪力墙刚性连接时，由于隔墙自身的刚度会传递给结构的柱或者剪力墙，使建筑整体的刚度增大，自震周期减小，地震作用增大，抗震不利。当建筑隔墙与柱、剪力墙柔性连接时，则不存在上述问题，抗震有利。

1.3强化建筑抗震设计水平

社会在进步，人们也越来越喜欢具有奇异造型的建筑，不再是千篇一律中规中矩的“火柴盒”，悬挑、倾斜、倒挂等等类型的建筑大行其道。无疑，那些造型怪异的建筑对于结构设计来说是困难的，经典的竖向力传递：板传至梁，梁传至柱，柱传至基础，在这些建筑中有的缺失一環，有的传递困难，整体的抗震性能提高需要耗费较高的成本，比如加厚楼板、采用型钢混凝土梁柱或者预用力结构构件。这些因素在建筑设计尤其是越到造型奇特的建筑时应该从开始的方案阶段就考虑进去，一方面节约成本，另一方面对抗震性能的提高有益。再比如美国西雅图有栋建于1983年的高层建筑，12层以下收进，13层到40层外扩，形似倒立的酒瓶，竖向力传递和抗震设计主要依靠中间的落地核心筒，在建筑设计时就应该考虑这些，在竖向交通周围设置核心筒。

2建筑设计在建筑抗震设计中的原则和常见问题

2.1建筑地基选取存在的问题

中国的人口众多，居世界第一，虽然国土面积较大，但是可以用的土地资源却很少，因为人口的基数大，人均资源就更少了，而人口还在不断的增加，所以面临的居住压力会很大。因此，一些企业为了获取利益，不按照要求和规定进行选址，没有避开一些地震带或者地震区域的周边地区，还有可能是因为在早些时候，选址就在地震带上，城市是一直这样演变而来的。这也造成了许多问题，因为地基是整个建筑的根本，一旦它出现了问题，建筑的质量也会受到很大的影响，处在地震带的建筑，一旦地震发生，会发生建筑物毁损的情况，大面积的坍塌。另外还应避免一些采空区和古河道区域，因为这些区域地基处理困难，容易出现地面坍塌，建筑不均匀沉降变形破坏等。所以，为了保护人们的生命财产安全，就要重视建筑的选址，选在安全的地方，就比如平原地区，地质较为均匀的，地形较为平坦的地区，在选址之前，要先进行地质勘探，避免事故的发生。

2.2材料选取问题

在建筑工程建设之中，原材料的选取是十分重要的，他直接关系到建筑工程的质量，尤其是处于地震带附近或者地震带上的，更要选择比较轻便但是又十分坚固的材料，并且原材料的质量一定要有严格的监督。目前中国大多数建筑采用钢筋混凝土结构，多年来的经验表明钢筋和混凝土是共同工作最优组合，伴随着高强度钢筋及混凝土的应用，钢筋混凝土的截面也可以做到精小，不占用空间。但钢筋混凝土构件也有自身的缺陷，比如浇筑时的施工质量控制，后期的干缩裂缝等。钢筋混凝土结构体系属于刚性体系，主要依靠自身强度抵抗地震力作用，有时候，在建筑空间局限下，构件本身难以达到抵抗地震力所需的必要截面尺寸，这时就应该选取一些柔性建筑材料，比如纯钢构件。钢结构从很早就开始应用于建筑领域，只是因其养护和防火以及钢结构生产工艺等因素，一段时间来在中国采用的不多。但钢结构本是一种很好的可以释放地震力的柔性结构体系，就像太极拳，一拳打过来，可以利用较大变形移动缓冲地震作用，释放力量。这方面欧美的建筑物采用钢结构的较多，特别是超高结构，都会采用轻钢结构，减轻自重，同事抗震性能也较好。最后，也要提一下中国古建筑中采用的木结构，和钢结构一样，它也是一种较好的柔性结构体系，但因其强度有限，不能实现大开间设计要求，所以现代建筑使用不多，但在一些仿古建筑和小品结构中可以多多采用。

2.3抗震设计理论不够先进，技术薄弱

中国现阶段还是发展中国家，虽然多年来的进步使我们的建筑行业进步飞快，但在一些概念设计上还是和欧美发达国家存在一定的差距。比如方案设计，国内很多的标志性建筑多采用国外设计方案，像鸟巢、水立方、广州塔等等，国内的方案设计还处于努力学习和追赶的阶段。原因是欧美高度的发展积累了大量建筑结构关联的技术经验和设计理念，使他们在方案设计时可以不拘一格。而国内的建筑方案设计，由于相关的建筑、结构等规范限制太多，导致在方案每每刚提出来就被防火要求，抗震要求否定，其实对比国外的规范，我们有些要求是过于严格的，比如，梁截面要求，国内一般要求主梁高度在跨度的1/8～1/12，而国外可以做到跨度的1/18，伴随着近年来的实践，我们也在尝试将主梁高度放宽做小，效果也很好。

3提升建筑抗震设计效果的应对策略

3.1科学合理的选择建筑地基基础

提升建筑的安全性能，减少伤害要先从最基础的地方做起，科学合理的选择场地，遇到软弱地基，要选择合理的地基处理方法，都直接影响基础和上部结构的使用安全和抗震性能。比如在湿陷性场地，建筑物容易因地基土遇水湿陷产生沉降破坏，这就要求在建筑设计时做好防水措施，同时最重要的，在基础设计时，对基础进行处理，如打灰土挤密桩或者换置好土或者采用预陷法处理，使地基不再具有湿陷性，效果都很好。除了地基，基础形式也是影响建筑安全的重要因素，比如高层结构的基础计算以控制沉降为主，不同的基础形式沉降效果不同，独立基础沉降较大，易产生不均匀沉降，条形基础及筏型基础具有较好的控制沉降的性能，多在高层建筑采用。

3.2对建筑各层结构设计方案进行研究

设计是关乎建筑整体的重要点，一个好的设计，可以让整个建筑的结构等等更加坚固，不出现或者少出现一些安全隐患，另外，设计要考虑很多因素，不仅仅只是外貌美观，还有更深的结构和意义。比如最简单的一个例子，建筑层高的设置问题，因建筑使用和立面效果的要求，往往有很多建筑的底层层高很高，而到了上层，层高却又降低很多，这就造成了结构上，底层抵抗地震力的刚度较小，上部刚度却很大，在结构设计中叫做薄弱层。底部出现薄弱层，需要在抗震设计时，人为对薄弱层的地震力进行放大处理，确保竖向构件的安全。这不仅对抗震不利，也增加了较多的成本。因此，如果能合理的設置层高，避免差异过大产生结构薄弱层，对结构抗震非常有利。

3.3选择合适的抗震结构体系

建筑设计时经常会被结构设计人员说结构抗震体系不清晰或者不合理，那么结构体系有多重要呢？结构体系有砖混结构体系，框架结构体系，剪力墙结构体系，框架-剪力墙结构体系以及钢框架结构体系等等。我们知道，结构设计实际上是一种经验科学，是大量实验结果和实际地震灾害总结出来的理论，它较多采用单一体系进行研究，可以较好的控制变量，在设计中，我们的理论依据就是这些单一体系的研究成果，若果错用体系，结果就是导荷方式错误，地震力分配错误，计算公式错误等等，有重大的安全隐患。因此在建筑设计时就要考虑采用何种结构体系，不能一半采用框架结构，另一半又采用砖混结构。另外，对于单一的结构体系选择也很重要。如：砖混结构适合于多层且对开间要求不高的建筑，在抗震设计时建筑高度不超过21米;框架结构适合于开间较大，房间布置灵活的公共建筑，抗震设计时建筑高度不超过50米;剪力墙结构适合于多、高层住宅建筑，具有较好的抗震性能，抗震设计时建筑高度不超过120米。总之，如何合理的选取结构体系，要根据建筑的使用要求，布局的特点，建筑的层高等等综合确定，只有相互匹配才不会产生建筑结构使用上的矛盾，建筑抗震也更合理。

结束语

建筑的抗震设计基础就是建筑设计，建筑设计对抗震设计至关重要，可以提高建筑的抗震设计水平和抗震设计的内部性能。通过有效地将建筑设计与抗震设计相结合，可以减少地震发生时建筑物受到的损害，并提高建筑的抗震性能。

参考文献

[1]张恒.建筑设计在抗震设计中的作用探析[J].建材与装饰，2017（44）：107.

[2]刘丹.浅析建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用[J].科技视界，2017（30）：129-130.

[3]管敬琴.建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用[J].四川水泥，2017（10）：88.

[4]曾勇.建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用[J].中国高新区，2017（19）：163.

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