1、浅析建筑平面抗震设计策略 【摘要】地震具有突发性，且可预见性低，因此应以预防为主要方针，最根本的就是要搞好抗震设防和提高现代高层建筑抗震能力。本文从多个角度的建筑抗震设计方法，建筑抗震概念设计等方面进行概述。 【关键词】 抗震概念设计； 抗震设计方法； 抗震设计策略 根据我国多次大型地震中的位置与损害程度分析中得出：科学合理的建筑结构设计方法，建筑造型抗震设计策略，建筑平面抗震设计策略，屋顶建筑的抗震设计问题是房屋抗震能力提高的宗旨。 一、 建筑抗震概念设计 地震复杂性和不确定性对于准确预测房屋遭遇的参数和特性无非是现代建筑科技的挑战。抗震在结构分析方面仍存在许多不确定性因素，抗震设计不能完全
2、依赖计算得到的结果。长期抗震经验总结的抗震工程基本概念和抗震工程的基本理论应是抗震问题的基本立足点，同时也是良好结构性能的决定因素。 1 、科学 合理的建筑场地的选择 地震中经常出现的轻灾区有重灾，重灾区有轻灾的现象，就是由于地震对房屋的破坏不只是在结构上还有对房屋周围场地条件的破坏。抗震设防区的建筑工程场地在选择时应遵循以下原则： 第一、 密实均匀的中硬场地土和开阔平坦的坚硬场地土是建筑抗震有利地段的最好选择。 第二、 避开对建筑抗震的不利地段，例如突出的山嘴，高耸孤立的山丘，河岸和边坡边缘，采矿区，软弱场地土，非岩质陡坡，在平面分布上成因明显不均匀的场地土。 第三、不在地震时可能发生崩塌、
3、滑坡、地陷、地裂、 泥石流等地段和发震断裂带上建造房屋。 2、 抗震结构体系应遵循的原则 （ 1）采用多道抗震防护线，以防因部分结构或构件的损坏而导致整个抗震体系丧失对重力荷载的承载能力或丧失抗震能力。 （ 2）抗震结构应具有合理的强度和刚度分布，避免因局部削弱产生应力集中或是塑性变形集中，以防结构薄弱部位的出现。 二 、抗震结构设计方法 1、基于位移的抗震设计方法，是在不同强度地震作用下，以位移响应为主要目标进行结构设计，从而使结构达到预期设定的性能和功能。它应包括构件截面承载力 计算，构件截面变形能力设计等。基于位移的抗震设计具有以下优点 （ 1）首先能够满足多层次抗震要求。它通过不同的功
4、能要求，设计出不同位移情况下的结构的强度和刚度 （ 2）基于位移的结构的设计是以目标位移为基准的，所以对破坏时结构的破坏状态有着确定的认识。 （ 3）不必考虑结构的非线性性质。弹性结构下的设计方法可以直接引用，可用线性系统代替原有结构。 2、能力谱法按照对结构延性需求将规范设计的反离谱折减后转换为反应加速度 ? 位移关系的需求谱。根据对静力弹塑性分析得到的力和位移关系曲线转换成等效单自由度体系加速度 位移关系能力谱。最后通过将能力谱和需求谱放在统一坐标系，可以分析评价结构的抗震性能。基本内容包括以下方面： （ 1）以多自由度体系和单自由度的转换关系为依据 ，从而建立结构的等效单自由度体系。 （
5、 2）通过对分析 研究结构的静力弹塑性得出结构基底剪力 。 （ 3）在同一个坐标系下把能力曲线与需求曲线比较，如果能力曲线不与任何一条需求曲线相交，则得出建筑结构不满足抗震要求。如果两者相交，则可以通过运用插值图解法 计算出二者的交点，寻求二者交点的对应阻 尼比。该点确定了在设计反应谱作用下单自由度体系下最大反应和先对阻尼，因而可计算结构延性。 3、控制延性的抗震设计方法 控制延性抗震设计方法主要有以下几方面： （ 1）分析计算出在小震下结构的承载力， 并且运算出截面内力和配筋。 （ 2）依据大地震和经验度计算选定的截面和配筋，得到结构的实际强度，求出结构整体所需要的位移延性系数。 （ 3）通
6、过研究结构位移延性系数与结构体系的塑形变化机制来确立构件的延性需求，进而运算出临界截面所需的曲率延性系数。 三、建筑 造型抗震设计策略 许多建筑物抗震能力弱的原因是建筑的造型和抗震性能相互不协调，这对建筑的性能和安全性存在着直接影响。建筑造型抗震设计包括建筑体型抗震设计和建筑立面抗震设计。 1、建筑体型抗震设计 建筑体型设计作为设计的重要环节之一，直接关系着建筑的布局和体量，对建筑物抗震能力有着很大的影响。现实中为追求建筑物外观的新异感，经常建造出经济性低而危险性高的建筑体型。建筑过程中建筑设计师注重建筑体型与建筑物抗震能力之间的关系，建筑的尺度和体量对建筑物的布局都存在着很大影响，它们是密切
7、 相关的。 2、建筑立面抗震设计 建筑立面组成成分是大量的部件，比如有门窗、墙柱、阳台、檐口等等，它的设计就是合理确定部件的材料、比例关系和尺寸大小等。站在抗震的角度看，建筑立面具体设计要加强立面的比例、尺度、虚实、凹凸和对称性的规划，设计过程中应注意以下三个方面。（ 1）不能单独考虑一面的设计，要将正立面、侧立面和背立面保持协调、均衡和统一。（ 2）加强立面空间效果与立面各部件的均衡性和规划性。（ 3）在建筑结构和功能要求的基础上深化建筑空间的造型。 四、建筑平面抗震设计策略 良好的建筑平面设计是通过整体综合的考虑，能够有效地解决建筑美观、经济、安全和使用功能等方面问题。在抗震设计方面有诸多
8、的影响因素，如建筑物的特征、结构布置、造型和建筑施工技术等。建筑平面组合形式多种多样，我们常见的有走道式、单元式、集中式和自由分隔式等，在具体的抗震设计中，设计者要根据时间情况选择合适的组合方式。 （ 1）走道式平面组合方式的各个使用空间要借助走道进行联系，它们之间没有直接的连通。具有各个分区功能明确、自由的特点，所以这种平面组合方式适用于办公楼、学校、医院等等建筑。走道式有利于抗 震主要是在建筑布局规整、简单和空间分布均匀，另外楼层平面的刚度分布和质量分布也比较均匀。 （ 2）单元式平面组合方式是利用垂直交通将各个使用空间联系起来，每个使用空间有点互相干扰、平面集中和紧凑特点，这种单元方式组
9、合多适用于酒店、商住楼、高层办公楼、住宅等建筑。 （ 3）集中式平面组合方式是将大厅设计成建筑的枢纽，放在中心位置，有利于将各个房间连接起来。其结构基本采用大跨度结构，因此在选材方面就用空间网架结构和钢结构，加强抗震性。 （ 4）自由分隔式平面组合方式就是将一个偌大的空间分 割成多个独立的小空间，主要适用于展厅等建筑。采用自由分隔式时我们应注意：对结构布置的规划性和均匀性的把握；做到分隔墙在建筑的结构梁上。 五、屋顶建筑的抗震设计问题 屋顶建筑设计的抗震所考虑的问题在于屋顶重心与下部建筑的重心是否在一条线，屋顶抗侧力墙与下层抗侧力墙上下是否连续，因此在设计中应尽量降低其高度，选用高强轻质和刚度分布比较均匀的建筑材料，尽可能保证上下重心的一致。在高层和超高层建筑设计中，屋顶的设计是重要的部分，高层建筑屋顶存在过高和过重的问题，这不仅加强了建筑的变形也降低了建筑 抗震的能力。 建筑抗震设计是建筑设计一个重要方面，为提高建筑物的抗震能力，我们应对建筑结构选型、造型设计、平面设计和屋顶设计进行综合考虑，保证其强度和刚度，更好地发挥设计在抗震应有的作用，提高房屋整体的抗震效果。 参考文献： 崔京浩，建筑抗震鉴定与加固 M.中国水利水电出版社， 2006 马锓，建筑设计在抗震设计中的重要性，科技资讯 2010 年 15 期
