民用建筑的抗震設計探析

【摘 要】地震是我國比較頻繁的地質災害之一，特別是2008年的汶川特大地震給我國帶來了前所未有的經濟損失，造成了巨大的人員傷亡，同時也給我們巨大的警示作用，引發了我們對與建筑結構的抗震設計的反思。由于地震本身具有突發性強、不可抗拒性、破壞性特別大、涉及范圍廣、預見性低等特點，因此，為了切實提高建筑的抗震性能，必須切實做好民用建筑抗震設計，做好抗震預防工作，從根本上保證建筑的抗震性能，從而防止和降低地震帶來的人員傷亡與經濟損失程度。本文著重分析了民用建筑的抗震實際措施，以期對以后的民用建筑設計有所幫助。

【關鍵詞】民用建筑；抗震設計；平面布局；防震縫；立面體型；抗震防線

目前我國主要采用的民用建筑結構形式主要有鋼筋砼框架結構、鋼結構、磚石結構、木體框架結構和砌體結構等等，在民用建筑抗震設計中必須切實根據建筑本身的結構形式來確定抗震設計的措施。民用建筑主要是用于人類的生產生活，因此民用建筑的抗震設計與人們生活水平與生活質量密切相關，也直接影響到人們生命財產的安全問題，因此，加強民用建筑的抗震設計研究，切實提高民用建筑的抗震性能，從根本上防止災害的發生，降低地震的影響與損失勢在必行。

1 民用建筑的平面布置方面的抗震設計措施

民用建筑是我國建筑的重要組成形式，主要包括了非生產性的民用建筑和公共建筑。民用建筑面積占建筑總面積的比重大，切實做好民用建筑的平面抗震設計是保證整個建筑抗震性能的基礎。在平面布局方面，首先要選擇科學合理的施工場地，切實保證民用建筑地基的穩定性與抗震性。在場地選擇方面，選擇堅硬的建筑場地，保證民用建筑地基的穩定性，加強建筑場地地基巖性、巖層以及各種地質、地貌的勘探與分析，做到趨利避害。一方面要規避風險，盡量避免在不利地段的地基選擇。盡量避免以下一些不利于民用建筑抗震設計的不利地段：河流邊岸、河岸，邊坡邊緣，采礦區軟肉場地土，突起的山嘴，高聳孤立的山丘，低洼凹陷的場地，非巖質的豆粕以及地表分布不平均的場地土和平面巖石成分復雜的場地土等等。另一方面，要擇優而建，選擇有利于民用建筑抗震設計的地段來建地基。有的地段主要衡量依據是是否符合民用建筑的需求，其場地是否平坦開闊，巖石是否堅硬，場地土是否足夠密實和均勻等等。

其次，在民用建筑的平面布局方面要注意多層磚石房墻體是否勻稱，墻體布局是否均勻，并且要保證墻體平面布局上下對齊，門窗等上下對齊，加強對墻體門窗洞口的測量，切實保證每一個門窗洞口的大小一致，加強對墻體的計算與設計，保證窗戶之間的墻體寬度均勻分布，保證門洞之間的墻面寬度一致。此外，在民用建筑的每一個獨立單位設計上，必須保證其結構一致，墻體所用的材料相同。在民用建筑墻體的平面布局上，必須盡可能的避免凹凸不平、凹進凸出的墻面，能夠有效的降低地震帶來的墻體倒塌和損失情況。

2 民用建筑的立面與體型方面的抗震設計措施

民用建筑的立面與體型設計是否合理直接關系到整個建筑的抗震性能的高低，因此做好民用建筑立面與體型方面的抗震設計具有深遠的意義。現代民用建筑設計，尤其是公共建筑設計中，一部分工程師過多的追求建筑的審美性能，卻忽視了建筑的抗震設計性能，這是不可取的。因為民用建筑最主要的功能及時滿足人們的生活居住需求，只有切實做好防震設計，才能保證建筑的質量，保證人們安居樂業。在建筑設計時，要保證建筑體型勻稱，保證民用建筑的剛度和強度變化均勻，盡量避免民用建筑不合理的突然結構變化，盡最大限度做到民用建筑的結構對稱規則。

眾所周知，民用建筑的立面和體型如果過于復雜，過于追求美感，很容易造成建筑物的剛度和強度的不均勻分布。屋頂局部突出等設計相對于平面不規則設計來說對地震更加敏感。所以在民用建筑抗震設計中要盡量減少門臉、女兒墻等設計，以減少地震時的墻體或者裝飾脫落的現象，此外也盡量不采用裝飾物或者挑檐之類的設計，力求建筑物的簡單大方，以防止地震帶來的倒塌、拉到現象。如果該民用建筑必須要設計門臉、裝飾物、挑檐或者女兒墻時，則必須采取合理有效的措施在變截面處加強連接?？傊诿裼媒ㄖ目拐鹪O計中，建筑物的立面與體型應該力求簡潔大方，避免繁瑣復雜的設計，切實采取設計措施減輕建筑物的自身重量，降低高層建筑的中心位置，以保證民用建筑的抗震性能與穩定性。

3 切實加強民用建筑的防震縫設計

現代的民用建筑多是高層建筑形式，立面高，中心也相對比較高，要切實保證民用建筑的抗震性能，必須做好防震縫設計。民用建筑中需要設計防震縫的情況主要有：第一，設計烈度達到八度或者九度時，并且建筑物的立面高差達到了六米以上的建筑，必須設計防震縫，把建筑物分成若干個結構體型均勻簡單，并且剛度和強度均勻和諧的獨立單元。第二，設計烈度八度和九度，并且出現了房屋錯層或者樓板高差過大的情況時，也必須設置防震縫。第三，當設計烈度達到了八度或者九度，且民用建筑的各部分結構強度與剛度不均勻，不一致的情況下必須設置防震縫。民用建筑防震縫的設置必須沿著整體建筑物的全高來設置，防震縫兩側必須布置墻面，當然墻面的基礎也可以不設置防震縫。防震縫的寬度與長度都必須嚴格根據房屋的高度和體型面積大小以及設計烈度來設計，不能盲目的隨意的設置防震縫。一般來說，民用建筑的防震縫一般是5厘米到7厘米之間。在具體操作中，可以將防震縫設計和伸縮縫與沉降縫結合起來考慮和設計，以保證防震縫設置的合理性與有效性。

4 設置多道抗震防線，切實加強民用建筑的抗震性能

民用建筑中如果只有一道抗震防線，很容易因為建筑的局部構建損害或者局部墻體的倒塌而導致整體墻體荷載能力和整體抗震能力的喪失，因此為了很好的保證地震之后再遭遇余震侵襲時建筑的抗震能力，必須設置多道有效的抗震防線。多道抗震防線的設置，能夠有效的防止在一次地震之后遭遇二次地震的抗震性能，能夠有效的規避因建筑物的局部構建或者局部構造的損害而造成建筑物整體倒塌的現象。設置多道防線必須根據建筑物的特點進行，不能盲目的設置。首先，加強建筑抗震結構體系的建設，組建由若干個延性較好的抗震分體系，由這些延性好的結構和構件鏈接協同工作，提高建筑的抗震性能。其次，在民用建筑的抗震防線設計時，必須注意民用建筑物結構體系內部與結構外部的冗余度，切實提高其冗余度數，并且有意識的建立一系列有效的屈服區。同時保證建筑物耗能構件的延性，確保建筑物耗能構建的強度與剛度適宜，這樣也就能夠充分保證建筑物結構吸收能力和消散地震能量的能力。通過設置多道防線能夠有效的提高民用建筑的抗震性能，防止建筑物的倒塌，最大限度的降低地震帶來的危害與損失。

5 結論

近年來，我國發生地震災害的頻率越來越高，地震是一種難以把握的隨機振動，其自身的不可抗拒性與不可預見性對當前建筑的抗震性設計提出了挑戰。在現代建筑設計中，為了切實提高民用建筑的抗震新能，必須從建筑平面布局、立面與體型、防震縫以及設置多道抗震防線等方面進行。當然，隨著科學技術的不斷發展，建筑的抗震設計也將得到發展，民用建筑的抗震性能將不斷的提高。

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