1、建筑设计中的建筑抗震设计探讨【摘要】地震对建筑有着极其强大的破坏力。因此，在建筑设计时，需要重视建筑设计中的建筑抗震的设计。建筑抗震设计需要以有效、合理的减轻地震带来的破坏为目的。本文将从建筑的抗震设计的场地、外型、布置、抗震防线及屋顶等方面，对建筑设计中的抗震设计进行探讨。【关键词】建筑设计;抗震;设计 Abstract earthquake has a destructive force is extremely powerful for buildings. Therefore, in the architectural design, design need to pay attent
2、ion to the seismic design of buildings in architectural design. For the purpose of seismic design of buildings need to mitigate earthquake effectively, reasonable damage. This article from the seismic design of building the site, shape, layout, seismic lines and roof and other aspects, carries on th
3、e discussion to the seismic design of architectural design. keyword architectural design; seismic design; 1.前言 我国大部分地区位于环太平洋、及欧亚大陆断裂地震带上，属于世界上的地震多发国。地震形成的地震波会直接造成建筑物损坏及坍塌。由于其各种不可控因素，导致以目前的科技水平还无法将建筑物震窖的参数和特性预测出来。地震是由于地球内部的运动引发的自然现象，地震产生以震源为中心向四周扩散的地震波可以使地表岩石发生运动。建筑设计中的建筑抗震设计有助于将伤亡减少到最低，人民的生命安全和财产安全受
4、到了有力的保障。本文就建筑设计中的建筑抗震设计展开探讨。 2.建筑设计中的建筑抗震设计的重要性 近年来，先后在四川汶川、青海玉树、云南彝良及四川雅安等地发生多起大强度的地震，造成了人身财产安全的巨大损失，使国人对建筑抗震能力的关注度越来越高。建筑物的的抗震能力是检验建筑物是否牢固的首要因素。建筑物的设计应该以抗御大地震带来的突袭，提高和加强建筑的抗震性能为目标。为了使建筑物能在其使用年限内受到地震的破坏能在最大程度上的得到降低和限制，从而可以有效地减少在地震中的伤亡人数及财产损失，建筑设计的抗震设计就成为了建筑抗震的重中之重。 3.建筑设计中抗震设计的具体方法和要求 3.1 建筑抗震场地选择设
5、计 建筑设计中在不改变施工条件的情况下，建筑的场地选择就成了建筑抗震设计的根本。优良的建筑场地会增强建筑的抗震效果，使被动的抗震工作转为主动的预防。所以，建筑场地选择要求：在选择建筑场地时尽可能避开地震频发区以及对建筑抗震不利的地段。例如，含水的粘土层、软弱土、土质陡坡、河岸以及边坡边缘等形态显著不均匀的场地是不利于建筑抗震的，故不适宜被选作建筑场地。 而在不能将不利于建筑抗震的地段避开的情况下，就必须将建筑场地实施加强抗震能力的措施。例如，对地基液化的全部或部分消除，以及对地基和桩基的加固、稳固等此类措施都可以有效的增强地基的受力均匀，提高地基抗震能力。 3.2 建筑抗震的外型设计 建筑外型
6、即建筑平面和立体的形状。地震灾害研究显示，建筑的平面形状如外凸与凹进比例和侧翼布置等的不合理导致建筑平面形状的过于复杂，是使建筑在地震中极易受到破坏一个重要因素。同样的，在立体高度中的形状不规则也是会在地震时造成损害。尤其是建筑结构中刚度突变薄弱的地方更容易被破坏。 虽然建筑设计师在设计方案时注重建筑本身的美感及艺术感，使建筑体型经常过于复杂。但是，建筑抗震对外型设计要求：建筑设计中应尽量减少繁杂的平面和立体形状，使建筑体型规则简单化，使建筑刚度和质量均匀分布，使其达到更好的抗震效果。建筑应该在保证使用功能的前提下，结合艺术创意才能使建筑本身经得住时间的考验1。 3.3 建筑抗震的建筑平面和垂
7、直布局设计 3.3.1 建筑抗震的建筑平面设计 平面布局是可以直接将建筑物的使用要求及功能反映出来，成为建筑设计中的根本，与建筑的抗震能力有着紧密的联系。根据建筑多样化的使用功能，建筑墙体、柱、楼梯及通道等的不同布局会影响建筑的抗震能力。1978 年，日本宫城县成冲地震中 3 层的 RC 结构的房屋由于一端有剪力墙，另一端只有柱子造成平面两端刚度不均使没有剪力墙的一端倒塌。 平面布置的设计关系着建筑抗震能力。这就要求，建筑设计师在建筑设计中的平面布局最大程度将建筑结构的刚度和质量布局平均，协调对称，尽可能避免地震导致的扭转突变效应。这样才能将建筑的抗震能力与建筑的平面使用功能优化的结合起来，使
8、建筑抗震设计的作用在建筑设计中充分发挥出来。 3.3.2 建筑抗震的建筑垂直布局设计 垂直布局可以反映建筑在高度上的结构刚度和质量的设计分布。根据建筑不同的使用功能要求，在商住两用建筑中比较明显，建筑物较低的基层或地下层经常被设计为大空间、大柱距，以方便建设购物中心，停车场等消费场所；上面的楼层一般做办公用或住宅用，较大的开间多为写字楼或者以小开间形式的公寓楼。这类建筑设计只考虑建筑的使用功能因素，忽略了楼层上下相差过大的刚力和质量2。建筑由于刚力和质量差过大极易导致建筑局部突变，造成建筑物本身的抗震能力无法达到理想效果。 1976 年罗马尼亚地震中，普鲁斯蒂底层咖啡馆的柱子折断就是由于垂直刚
9、度不均匀导致的。所以，建筑抗震设计对垂直布局要求：抗震设计应该尽量使建筑纵向受力的到贯通上下，避免楼层间刚度过多或过少导致受力不均，以及地震产生的扭转效应，增强建筑抗震能力。 3.4 建筑抗震的抗震防线设计 地震一般持续时间比较短，但有时会延续超过十几秒，甚至当发生强度较大的地震后往往会产生余震。建筑物如果只采用一种借助结构体系，就会使建筑仅有一道抗震防线，当面临接连不断的强余震时，这道抗震防线如果被突破，建筑物倒塌也就是必然的。在四川汶川地震中很多房屋倒塌及人员伤亡就是由于持续的余震导致的。 抗震设计中的抗震防线设计，需要运用多道抗震防线。抗震防线可使用轴压比较小的抗震墙及不用承载及少量承载
10、重力的填充墙类的构件。这类构件可以借助连梁承担起地震前期脉冲造成的冲击，他们的弹塑性可以将地震的能量以其最大承受力消耗掉，从而对主体结构进行了保护。在抗震设计中将抗震防线建立成多层抗震体系，就能保证在第一道防线被地震破坏后，还能有第二道防线作为后备接替，使建筑物的自振周期避开地震动卓越周期，从而缓解建筑物共振，使地震的破坏被减轻3。多道抗震防线在抗震设计中的应用，可以有效降低持续的较强余震带给建筑的破坏力。 3.5 建筑抗震对屋顶建筑设计 建筑抗震设计中屋顶建筑的设计尤其在高层建筑的设计时，是非常重要的一个部分。目前，根据很多评定高层建筑的抗震设计的结果来看，在屋顶建筑的设计中还存在的某些问题
11、。如，屋顶设计存在超重或者过高的现象。屋顶过重或过高会导致屋顶建筑的变形，同时还会加大地震的作用力，对屋顶建筑本身及其下建筑的抗震能力都有极大地影响。 屋顶建筑的设计中，为了能使地震作用力不受阻碍的传递，将屋顶建筑物受地震的作用力降到最小。在屋顶设计中尽可能使用质量较轻，刚度均匀，强度较好的建筑材质；保持屋顶自身尽可能与其下建筑物的重心维持在一条垂直线上；尽力降低屋顶的高度，使其减少扭转作用的发生，这是可以提高屋顶建筑抗震性的有效措施。 4.结束语 建筑设计中的抗震设计是直接关乎人民生命及财产的安全，关系着我国社会稳定、经济发展、民生安康的根本。随着科技的发展，对建筑设计中的建筑抗震越来越重视，建筑抗震设计方面的研究也日渐成熟。科学合理的进行抗震设计中，场地、外型、布置、抗震防线及屋顶等方面的设计，对于建筑抗震的设计具有重要意义。 【参考文献】 1毕红江.建筑设计在建筑抗震设计中的探讨J.黑龙江科技信息, 2012,32(12):290-291. 2王琦,任浩.筑设计的抗震策略探究J.中国科技财富, 2011,45(20):107-108. 3孔杰华.多到抗震防线在建筑抗震设计中的研究J.房屋设计, 2011,27(13):98-99.
