试论建筑设计对抗震设计的重要性

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  【摘 要】近年来我国的地震现象逐渐上升,地震带给人们灾难和痛苦。2008的汶川地震、2010年的玉树地震、最近的雅安地震给社会以及人类带来了巨大的伤痛和灾难。为了使灾难最小化,我们要加强建筑设计中的抗震设计,以达到更好保护人们生命安全和财产安全的目的。在建筑工程中,建筑的抗震设计和建筑设计存在十分密切的联系,建筑设计是整个建筑抗震设计的根基。只有两者共同作用才能提升建筑物的抗震性能。本文主要论述以下三个方面:建筑设计抗震概述、我国建筑抗震设计的现状和建筑设计在建筑抗震设计中的几个主要设计问题。
  【关键词】建筑设计;抗震设计;抗震概述;现状;主要问题
  引言:抗震设计是建筑设计中的重要组成部分,它直接关乎人类的生命财产安全。建筑抗震的实践表明,一个建筑物无论建设的多么坚固,倘若没有良好的建筑总体布置方案,单靠抗震构造和结构支撑,在面对较强的地震作用下很难取得良好的抗震效果。只有建筑设计和建筑抗震设计完美的结合起来,建筑物的抗震性能才能得到显著的提升。一个良好的是抗震设计是保证人类生命安全和财产安全的有效方式。为了给人类建造一个安全、稳定的生活环境,必须将建筑设计和抗震设计很好地结合起来,最大限度的发挥两者之间的优势,在地震时使灾难损失最小化。
  一、建筑设计抗震概述
  建筑设计是整个建筑的核心,但是考虑到抗震需求,在总体中还是起着关键的主导作用。建筑设计一旦被确定,结构设计在原则上就只有遵循建筑设计的要求。在整体的建筑中,建筑师的考虑也是很关键的,建筑师如果能把抗震的要求提前考虑到建筑的初步设计方案当中,再加上结构工程师对建筑结构系统的规划整合及布置,就能使建筑内部结构与建筑的硬度都能达到抗震的效果,这样就能提高和完善建筑结构中的抗震性能与承载力。相反的是,建筑设计师如果没有把抗震要求很完善的考虑到建筑设计当中,那么在所有建筑结构当中都会遇到很多困难,建筑设计会阻碍结构的抗震设计与布置,最后导致整个建筑设计的不合理。有时为了实现抗震承受力在结构中的作用,就不得不增加材料与配件的用量,从而造成投资浪费。[1]
  二、建筑抗震设计的现状
  虽然建筑抗震设计在我国近几年的建筑领域中已被广泛的应用,并得到了很好的发展,但是其中仍然存在很多的问题,比起西方发达国家,我国在抗震设计方面还是存在着较大的缺陷,并发展迟缓。在抗震设计上,虽然引用了西方国家抗震设计的要领,采纳了很多西方先进的设计理念和思想,但还是不能够处理好抗震设计与建筑设计之间的关系,这就体现出我国没能从实际出发,结合本国实情进行理论技术的研发。主要存在的缺陷表现在以下几个方面。
  2.1对于建筑抗震设计缺乏先进的理论知识作为指导和对地震检验的实际考察。我国在地质地震的探测不够精确,在防止,预测,研究时不能深入其中,对于防范地震的方法也是极其不科学的。所以,我国在抗震设计方面缺乏完善的理论依据和科学依据,导致不能融入建筑结构设计中去。[2]
  2.2没有从实际出发,虽然设计立足于固定参数,但却不能深入了解建筑抗震设计,只能依靠计算设计而定。并且以一定的力学等参数做出规格,比如,我国地震设计研究出,统一把2.81规定为地震的降级系数,并将小震也赋予固定统计的意义中。而在一些建筑结构中,地震设计中结构截面承载能力设计和变形的检验计算大多数都是沿用小震的系数进行的,所以,一定要更具实情进行。在设计中,如果对建筑结构设计不深入研究与探索,做到细节与设计协调运作就非常的难了。
  三、建筑设计在建筑抗震设计中的几个主要设计问题
  3.1建筑体型设计问题。建筑体型主要包括两个方面:建筑的平面形状和主体的空间形状。据以往的地震资料显示,平面形状越复杂的地方受地震影响越剧烈,比如平面上的凹进和外凹、不对称的侧翼布置等。汶川地震就出现了很多这样的震例,规则简单的平面形状建筑在地震中的受损情况相对轻微,有的甚至完好无损。不规则形状复杂的建筑物在地震时都会遭受严重的损害。尤其是在建筑结构刚发生突变的部位更易产生破坏。所以,在对建筑体型进行设计时,应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则;在平面形状上,矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型以及不对称的侧翼和过长的伸翼。在保证外观漂亮的同时也要保证建筑物的安全性。与此同时,在体型布置方面要保证建筑结构刚度和质量均匀的分布开来,这样能够避免因体型不对称所产生的扭转反应。[3]
  3.2、建筑竖向布置设计对抗震的作用。建筑的竖向布置设计问题在建筑设计中主要反映在建筑沿楼层结构的质量和刚度分布设计上。不管是单层建筑,还是高层建筑或是超高层建筑,这个问题都是特别严重的。在对建筑进行实际设计时,由于使用功能的不同,可能会出现上下相邻楼层的墙体不连续、墙体不对称、柱子不对称等问题,导致地震力的传递受阻;抗震用的剪力墙设置不能直通到底层、剪力墙布置严重不对称或数量太少;还有一些建筑为了增大其使用面积,将一部分隔墙打掉,造成墙体的承载力大大缩小。所有的这些布置都会给建筑物的扭转力带来不同的影响,甚至直接破坏了房屋的承载力。据有关地震危害资料显示,建筑物竖向楼层刚度的过大变化,将会给建筑物带来很多不利的作用,对抗震性能有极大的损害。因此,在对建筑进行竖向布置设计时一定要考虑这些布置带给建筑物扭转力的影响。
  3.3、建筑平面布置设计对抗震的作用。在建筑设计中,建筑物的平面布置是至关重要的,它的设计直接决定建筑的使用要求和使用功能。由于建筑物存在不同的使用功能,每个楼层的功能不同导致楼层的布置存在很大的差异,墙体与柱子分布的不协调、不对称,导致在地震时建筑物产生扭转作用,建筑平面上的墙体的布置不均匀等现象都是对抗震很不利。一些建筑物,由于它将刚度很大的电梯井筒放置在建筑平面的拐角或者旁侧,导致在地震中靠电梯一侧的建筑物受到严重的损坏。这是因为电梯井筒具有巨大的抗侧力刚度,吸引了地震作用的主要部分。还有一些建筑物,在平面布置上一侧的墙体很少,而另一部分的墙体有很多,这就导致平面布置不对称,质量分布也偏心,使的结构的受力不协调,给建筑物的局部墙体带来破坏。有的建筑平面布置上,时常会出现内隔墙不对齐,在地震時导致刚度发生突变和地震力传递受阻,给抗震带来不利的影响。建筑平面布置是建筑抗震设计的重要组成部分,在实际设计中应该尽可能做到刚度分布均匀,对称协调,避免发生扭转现象。在对建筑平面布置进行总体设计时,应该更多的为结构抗侧力构件的合理布置创造良好的条件,让建筑结构抗震需求和建筑使用功能完美的结合起来,最大限度的发挥建筑设计在建筑抗震中的作用。[4]
  四、结 语:建筑设计是建筑抗震设计的重要组成部分,他们两者之间具有相辅相成的密切关系。一个优良的建筑抗震设计离不开建筑设计这个大基础,优良的建筑抗震设计一定是在结构设计和建筑设计的的完美结合下完成的。因此。若想提升建筑物的抗震性能必须将建筑设计和建筑抗震设计完美的结合起来。只有这样才能给人类建设一个安全而又稳定的生活环境。
  【参考文献】
  [1]郭玉阳,试述建筑框架结构设计的原则与方式[J].中小企业方面的管理与科技,2011
  [2]木建强,高层建筑结构的振动控制[J].山西建筑,2011
  [3]韦定国,抗震结构设计[J].武汉理工大学出版社,2012
  [4]蒋新梅,论高层建筑结构设计之经常看难题的研究[J].四川建材,2010
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