1、论建筑设计抗震能力策略分析摘要：随着我国城市化的进步，居民住在以及各式各样的建筑物拔地而起。在以往的建筑设计中由于人们对防震的意识比较薄弱，随着人们防震意识的不但提高以及近年来地震的频繁发生，使得人们对建筑物的抗震要求逐渐提高。然而，如何在建筑设计中提高抗震能力，还需进一步研究，本文将从结构设计、平立面设计、建筑体型等方面进行分析，以期提高建筑的抗震能力。 关键词：建筑设计；抗震能力；策略分析 中图分类号：TU2 文献标识码： A 建筑的基本功能是供人们居住，随后才是审美价值的体现。就建筑的基本功能来说，其能够供人居住的首要前提是安全，包括使用安全以及建筑物自身的安全。也就是说，建筑物只有在保
2、证了自身安全的前提之下，才能够供人们使用。因此，在建筑物的设计和建设过程中，往往需要对影响建筑安全性的因素作全方位考虑。地震作为一种不可预知的自然灾害，其对建筑物安全性能的影响极大。而建筑物的安全一旦遭受威胁，必然会出现倒塌事件，从而砸伤和掩埋生命，给人们带来物质和精神上的双重损失。因此，建筑物在建设初期就必须做好抗震的准备工作，从根本上确保人们的生命和财产安全。 1、建筑结构抗震设计策略 2.1 场地的选择 在建筑结构设计中，场地的选择是其中重要的一部分，所以，在建筑结构抗震性设计中，建筑场地的选择对建筑结构抗震性能的影响也是比较大的。在选择建筑场地时，一定要对当地的地理环境有所了解，避开不
3、利的地段。如果场地不利会造成地表发生错动或者断裂、地基沉降、滑坡等状况，对工程质量会产生一定的影响。正因如此，在选择建筑场地过程中，要尽量避免在“软弱场地、易液化土、状态不均匀”等场地进行建筑物的建筑。如果建筑地点的土壤普遍不合格，那么就需要采取一定的抗震防裂措施来提高建筑结构的抗震等级，比如可以强化地基，加强结构的整体性等，对于地基来说可以采用桩基、强化基础等处理措施，这样即使不可避免地出现了不利场地，也能通过措施的应用而得以改善。 2.2 结构体系选择 建筑结构抗震设计取决于建筑结构类型是否恰当，而决定建筑结构类型的因素有建筑结构的经济性和安全性、建筑物的造型和使用功能等等，建筑设计者将建
4、筑物的造型、功能与建筑结构形式形成统一乃是抗震设计最理想境界。现实中常见的建筑结构有以下几种：墙与柱承重的梁板结构、框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、简体结构、大跨度结构以及其它的结构形式。任何类型的建筑结构的设计都离不开两条基本规律，第一条是必须具有力学的逻辑性，第二条是与建筑空间要相适应。此外，各种建筑结构都有自己独特的特点，下面就框架结构、框架剪力墙结构和大跨度结构为例进行分析。 （1）框架结构。遭遇地震时，建筑物主体框架受损程度较轻，而损坏最严重的是填充墙和围护结构。因此在较高设防烈度地区，框架结构要避免错层和异形体量，对建筑内部隔墙的影响要预防，制约建筑的整体刚度。 （2）框架剪
5、力墙结构。地震时框架剪力墙结构的围护结构损坏程度较为严重，最近几年，剪力墙的间距逐渐扩大，从 36m 增加到 68m，并且具有优越的抗震性能，多运用在高层办公建筑和住宅中。 （3）大跨度结构。在地震时，破坏程度严重的主要在围护结构上，主体结构受损较轻。其材料通常是钢，具有强度较大、自重较轻的特点，所以有着较强的抗震性。 2、建筑体型抗震设计策略 建筑造型对建筑抗震的重要性显而易见，建筑体型设计是建筑设计的一个重要环节，建筑的体量、尺度得出的建筑的布局是很重要的，在设防烈度较高的地区可以适当降低建筑高度，选取合理的结构形式提高建筑的抗震性能。注意考虑墙体与质量中心的关系，建筑的造型为连续的斜向收
6、进或突出，在平面上设置完全的防震缝，可以选用利于抗震的悬挂结构等，防止地震作用下防震缝的碰撞问题。 3、建筑平、立面抗震设计策略 3.1 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）立面的比例 立面的比例的处理是与建筑功能、材料性能和结构形式分不开的。不同类型的建筑，由于使用性质、容纳人数、空间大小、层高等不同，形成全然不同的比例关系；同材料的建筑，由于材料的力学性能、材料的质感、材
7、料的色彩以及各种材料的组合等，也会造就全然不同的比例关系；同结构形式的建筑，由于结构材料的性能、结构的布置方式、结构构件的尺寸，也影响比例关系。注意遵循以上三个方面的逻辑性，使之符合结构的力学特性，各个部分的受力构件合理的分配和传力，将提高建筑的抗震性能。 （2）立面的尺度 立面的尺度同样是与建筑功能、材料性能和结构形式分不开的。 立面的处理往往不是匀质的，每一楼层也不可能完全相同的，这使得结构体系在此部分有可能出现不连续的情况，而这些地方通常也是抗震最为薄弱的地方；有的造型上为了追求大尺度，立面为了与造型达成统一，会使得整个结构体系较为被动。因此，可以通过以下三方面策略达到抗震性能的目的：一
8、是统一和规整立面尺寸，创造和谐统一的尺度关系；二是尽量保证结构的延续性，梁柱连续；三是加强立面开洞部位的稳固性，通过安装预埋件、后植筋等方式加固开洞部位的构件。 （3）立面的虚实 建筑立面“虚”的部分主要是指窗、玻璃幕墙部分，给人以轻巧、通透的感觉；“实”的部分主要指墙体、石材幕墙部分，给人以厚重、封闭的感觉。 建筑立面的虚实关系主要是由功能和结构要求决定的，有时候为了满足一定的美学需要，有时候会将现有的地方夸张处理。充分利用这三方面的特点巧妙的处理虚实关系，可以获得轻巧生动、坚实有力的外观形象。 （4）立面的对称性 立面的对称性是建筑造型的几何性质。立面的对称性是指建筑立面上通过中央立轴的对
9、称。可以是对称于中心所有轴的，也可以是对称于相互正交的两根轴或者更多轴线的，还有的建筑为完全不对称的。 对称的核心问题是质量中心和刚度中心的重合。不对称导致质量中心和刚度中心之间的偏心，而要质量中心和刚度中心完全重合是不可能的，偏心在地震作用下就会发生扭转，要消除扭转是很困难的，扭转会在建筑的转折突变处产生应力集中破坏建筑。所以，建筑设计过程中把握好立面的对称性以及质量中心和刚度中心的位置对建筑抗震是有利的。3.2 建筑平面抗震设计 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的影响因素，如建筑物的特征、结构布置、造型和建
10、筑施工技术等。通常，建筑平面设计包括了单一房间平面设计和平面组合设计，单一房间平面设计就是针对房间的性状、面积和门窗位置的确定。平面组合设计是对各个房间、交通联系部分进行统筹规划。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 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。
11、（2）单元式 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，这种单元方式组合多适用于酒店、商住楼、高层办公楼、住宅等建筑。例如竖向交通位于平面内时，建筑结构的刚度、抗倾覆力和抗扭转力要能得提高；位于平面外时，我们少在转角处开门开窗，避免发生“转角效应” 。 （3）集中式 集中式平面组合方式是将大厅设计成为建筑的枢纽，放在中心位置，有利于将各个房间连接起来，这种集中式组合方式适用于商场、图书馆、火车站和展览馆等建筑。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 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：1）对结构布置的规划性和均匀性的把握；2）做到分隔墙在建筑的结构梁上。 结束语 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、造型设计和平、立面设计进行综合考虑。保证其强度和刚度，更好地发挥设计在抗震应用的作用，提高建筑整体的抗震效果。 参考文献 1 杨秀莲,郭磊.王秀敏.建筑设计中常遇问题的再思考J.山西建筑.2007. 2 裘民川.建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用J.工程抗震.1999. 3 覃绍文.论述建筑结构抗震设计相关问题J.广东科技,2009.
