建筑物抗震選型設(shè)計思考

紀 鵬 李 林 韓 晶

（四川省建筑設(shè)計研究院，四川 成都 610000）

一、地震與建筑抗震

地震是指地球內(nèi)部局部發(fā)生急劇的破裂，產(chǎn)生的震波，從而在一定范圍內(nèi)引起地面震動現(xiàn)象。地震的產(chǎn)生有不同類型，其根據(jù)成因分為構(gòu)造地震、火山地震、塌陷地震、誘發(fā)地震、人工地震這五種。其中構(gòu)造地震是因為地殼在自然的運動下，一些薄弱部位突發(fā)錯動，從而產(chǎn)生強烈的地面運動；火山地震是因為火山出現(xiàn)巖漿活動、氣體活動等產(chǎn)生劇烈的地面震動從而引發(fā)地震的發(fā)生；塌陷地震是由于地層下的一些巖洞或礦井受某些因素的影響而出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象，相應(yīng)的引發(fā)地震；誘發(fā)地震的產(chǎn)生是由于水庫蓄水或油田注水等活動的震動程度過大而引起的；人工地震就是人為的一些活動而引發(fā)的地震，通常是人們進行地下核爆炸、炸藥爆破等活動所致。

一旦發(fā)生地震，建筑物被破壞的可能性非常大，為了盡量降低受損的可能，需要提高建筑的抗震功能。建筑抗震設(shè)防的基本目的是在一定的經(jīng)濟條件下，最大限度的限制和減輕建筑物的地震破壞，保障人們的生命財產(chǎn)安全。為了實現(xiàn)這一目的，我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中提出基本的原則，其一是當遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。其二是當遭受相當于本地抗震設(shè)防烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)過一般修理或不需修理仍可繼續(xù)應(yīng)用。其三是當遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防地震防烈度預(yù)估的罕遇地震影響時，不致倒塌或危及到生命的嚴重破壞。

二、基于抗震因素思考建筑的選型

地震是一種比較嚴重的自然災(zāi)害，其具有突發(fā)性、破壞性、次生災(zāi)害多等特點。由于地震的這種特點，給建筑帶來的破程度較大。在進行建筑選型時以抗震因素為基礎(chǔ)，能夠大大的提高建筑的安全性、穩(wěn)定性、堅固性?；诳拐鹨蛩厮伎冀ㄖ倪x型需要從以下幾個方面進行：

1 建設(shè)場地選擇與抗震

進行建設(shè)場地的選擇是開展建筑項目最基本的工作，在進行此項工作時有效的結(jié)合抗震因素，選擇比較平穩(wěn)的、出現(xiàn)地震可能性較小的地質(zhì)，有利于提高建筑物的抗震性。具體的建設(shè)場地選擇是通過選址和場地條件兩方面確定的。由于建設(shè)具有抗震功能的建筑第一環(huán)節(jié)就是選址，依據(jù)抗震因素進行選址依照是三個方面來確定最佳的地址。其一是地址可能發(fā)生地震的可能性非常小。其二地址的位置出現(xiàn)地震反應(yīng)較??；其三是選擇的地址對建筑結(jié)構(gòu)的影響較小。由于場地條件在一定程度上能決定建筑是否受地震的影響，在選擇建設(shè)場地時一定要綜合考慮各方面因素，盡量保證場地條件有利于建筑抗震。為此，在進行場地條件考察時度盡量選擇堅硬的中硬土、避開覆蓋層厚度較大的場地、考察地質(zhì)突起部位出現(xiàn)地震的可能性等方面，從而選擇最佳的建設(shè)場地。

2 建筑總體布局的抗震考慮

對建筑物進行總體布局是為保證建筑工程有序的、合理的、規(guī)范的建設(shè)所開展一項規(guī)劃工作。在進行建筑總體布局過程中充分的考慮建筑的抗震性能，從建筑工程的各個方面進行進行抗震因素考慮，從而提出最佳的建筑規(guī)劃方案，保證建筑具有良好的抗震性能。由于建筑有不同的類型，各種類型的總體布局由于一定差異。通過將建筑物分為居住建筑和公共建筑兩大類型進行總體布局分析。 居住建筑物是居民比較集中的場所，需要重點考慮抗震性能，從建筑抗震、避震的效果進行具體的布局。其一是居住建筑最好以單元平面拼接的形式建設(shè)，避免整個建筑都受地震的影響；其二是整個居住建筑群金蓮選擇的行列式布局，此種方式能夠保證建筑物與建筑物之間有非常合理距離，有利于建筑抗震，并在地震發(fā)生時給人們創(chuàng)造逃跑的時間。公共建筑在建設(shè)時要求有一定的美觀，促使建筑工程的建設(shè)比較復(fù)雜，與此同時在提高建筑的抗震性有一定的難度。需要對每個單體主樓和附屬樓進行形態(tài)布局，根據(jù)建筑需要在對稱式、自由式、庭院式等建筑形式中選擇最為合理的建筑布局形式，合理的規(guī)劃樓群的建設(shè)。

3 場地交通流線組織的抗震考慮

建筑場地周圍的交通流線在一定程度上影響抗震救災(zāi)和避震疏散的效果。為了保證人們的生命安全，在開展建筑項目時一定要對建筑場地交通流線組織的抗震效果進行慎重的考慮，盡量為人們提供最佳的逃離線路?；诳拐鹨蛩厮M行的建筑場地交通流線組織的規(guī)劃是：

（1）場地出入口的設(shè)置。場地出入口設(shè)計的是否合理在一定程度上直接影響人群疏散效果。結(jié)合周圍環(huán)境、建筑物中的人數(shù)等因素，確定最佳的入口數(shù)量、入口位置，確保一旦地震發(fā)生，人們能夠順利的通過出口。

（2）交通流線的結(jié)構(gòu)形式。合理的規(guī)劃建筑周圍交通流線，最大限度的保證建筑交通暢通無阻，一旦發(fā)生地震，人們也能夠順序的通過交通路線逃脫，不會出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象。交通流線主要的類型有通過式和盡端式兩種，結(jié)合建筑的整體情況選擇最佳的類型，從而輔助建筑抗震功能的增強。

三、基于抗震因素的建筑設(shè)計思路

基于抗震因素進行建筑設(shè)計需要依據(jù)我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中的內(nèi)容，并結(jié)合我國近幾年發(fā)生的地震，從而設(shè)計出具有使用價值的建筑設(shè)計方案，為創(chuàng)造抗震型建筑物做出貢獻?；诳拐鹨蛩氐慕ㄖO(shè)計思路為：

1 建筑結(jié)構(gòu)的抗震策略

建筑結(jié)構(gòu)在一定程度上決定建筑的功能、造型、安全性、穩(wěn)定性以及經(jīng)濟性。由于建筑結(jié)構(gòu)類型有多種，如砌體—木屋架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)等。在進行建筑設(shè)計時結(jié)合建筑的實際情況，選擇最為適合的建筑結(jié)構(gòu)類型，最大限度的保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。但是，縱觀我國近幾年發(fā)生的地震，其中被破壞的建筑也是砌體—木屋架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)等。為此，在選擇建筑結(jié)構(gòu)時需要對建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，其中砌體—木屋結(jié)構(gòu)需要加強墻體的堅固性、柱的強度以及采用輕質(zhì)屋面等，提高結(jié)構(gòu)的抗震性；磚混結(jié)構(gòu)需要合理的設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁，從而保證結(jié)構(gòu)的整體性和側(cè)向承受力，提高磚混結(jié)構(gòu)的抗震性；框架結(jié)構(gòu)需要加強設(shè)防烈度較高地區(qū)，避免建筑結(jié)構(gòu)異形或錯層。

2 建筑造型設(shè)計的抗震策略

對于建筑造型設(shè)計的抗震性，是從建筑體型設(shè)計和建筑立面設(shè)計兩方面展開的。

（1）建筑體型設(shè)計?；诳拐鹨蛩剡M行建筑體型設(shè)計，需要通過建筑的高度， 比例、對稱性等方面進行分析，從而設(shè)計出最佳的建筑體型。由于建筑的高度越高，其安全性就難以保證，主要是越高的建筑物需要承受自然因素的影響力越大，在設(shè)計建筑體型時需要慎重的考慮這一方面。在進行建筑體型設(shè)計時，一定要注意比例這個問題。一旦體型設(shè)計的比例不合理，直接影響建筑工程施工，甚至導(dǎo)致建筑整體造型出現(xiàn)問題需要重新設(shè)計。中國式的建筑講究對稱性，并且能夠提高建筑的抗震功能，在進建筑體型設(shè)計時考慮建筑的對稱性。

（2）建筑立面設(shè)計。建筑立體面是由多個部件組成的，其中包括墻體、柱子、門窗、陽臺等?；诳拐鹨蛩剡M行建筑立面設(shè)計需要保證正立體面和背立體面以及側(cè)立體面相互協(xié)調(diào)一致；考慮立面的空間效果，保證建筑的空間、部件的規(guī)則性和均衡性；建筑立面要符合建筑功能和結(jié)構(gòu)要求，并注意各個立面之間的銜接性和安全性。

3 建筑平面的抗震策略

在進行建筑設(shè)計過程中建筑平面主要包括平面、剖面、立面。在對建筑平面進行具體的設(shè)計時需要依據(jù)《抗震建筑設(shè)計規(guī)范》中的內(nèi)容，充分的考慮建筑平面的抗震因素，將其有效的應(yīng)用于設(shè)計中，從而設(shè)計出最佳的建筑平面設(shè)計方案。其中建筑平面布置設(shè)計是建筑平面設(shè)計重點之一，需要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)。建筑造型、建筑材料、建筑抗震、施工技術(shù)等幾方面，合理的規(guī)劃和分析，才能夠設(shè)計出最為適合的建筑平面布置方案。除此之外，處于對建筑抗震功能的考慮，建筑人流疏散設(shè)計也是建筑平面設(shè)計的又一個重點。由于我國目前還沒有明確的建筑消防疏散設(shè)計的相關(guān)規(guī)定，對于建筑人群疏散設(shè)計需要結(jié)合建筑實際情況進行設(shè)計。

結(jié)語

隨著我國近幾年地震的頻發(fā)，給我國人民的生命和財產(chǎn)帶來了巨大的損失。為了避免生命和財產(chǎn)再次受到地震的威脅。建筑業(yè)推出抗震型建筑物，其是基于抗震因素思考建筑的選型設(shè)計思路，通過在建筑結(jié)構(gòu)、建筑平面、建筑造型、建筑立面等方面加強抗震設(shè)計，提高建筑各個方面的抗震性，促使建筑物具有良好的抗震功能，抵抗地震的侵襲。

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