建筑物抗震選型設計思考

紀 鵬 李 林 韓 晶

（四川省建筑設計研究院，四川 成都 610000）

一、地震與建筑抗震

地震是指地球內部局部發生急劇的破裂，產生的震波，從而在一定范圍內引起地面震動現象。地震的產生有不同類型，其根據成因分為構造地震、火山地震、塌陷地震、誘發地震、人工地震這五種。其中構造地震是因為地殼在自然的運動下，一些薄弱部位突發錯動，從而產生強烈的地面運動；火山地震是因為火山出現巖漿活動、氣體活動等產生劇烈的地面震動從而引發地震的發生；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塌陷現象，相應的引發地震；誘發地震的產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。建筑抗震設防的基本目的是在一定的經濟條件下，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安全。為了實現這一目的，我國《建筑抗震設計規范》中提出基本的原則，其一是當遭受低于本地區抗震設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使用。其二是當遭受相當于本地抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經過一般修理或不需修理仍可繼續應用。其三是當遭受高于本地區抗震設防地震防烈度預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害，其具有突發性、破壞性、次生災害多等特點。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，能夠大大的提高建筑的安全性、穩定性、堅固性。基于抗震因素思考建筑的選型需要從以下幾個方面進行：

1 建設場地選擇與抗震

進行建設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合抗震因素，選擇比較平穩的、出現地震可能性較小的地質，有利于提高建筑物的抗震性。具體的建設場地選擇是通過選址和場地條件兩方面確定的。由于建設具有抗震功能的建筑第一環節就是選址，依據抗震因素進行選址依照是三個方面來確定最佳的地址。其一是地址可能發生地震的可能性非常小。其二地址的位置出現地震反應較小；其三是選擇的地址對建筑結構的影響較小。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、考察地質突起部位出現地震的可能性等方面，從而選擇最佳的建設場地。

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、規范的建設所開展一項規劃工作。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，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，并在地震發生時給人們創造逃跑的時間。公共建筑在建設時要求有一定的美觀，促使建筑工程的建設比較復雜，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布局，根據建筑需要在對稱式、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，合理的規劃樓群的建設。

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。基于抗震因素所進行的建筑場地交通流線組織的規劃是：

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

（2）交通流線的結構形式。合理的規劃建筑周圍交通流線，最大限度的保證建筑交通暢通無阻，一旦發生地震，人們也能夠順序的通過交通路線逃脫，不會出現擁堵現象。交通流線主要的類型有通過式和盡端式兩種，結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計思路

基于抗震因素進行建筑設計需要依據我國《建筑抗震設計規范》中的內容，并結合我國近幾年發生的地震，從而設計出具有使用價值的建筑設計方案，為創造抗震型建筑物做出貢獻。基于抗震因素的建筑設計思路為：

1 建筑結構的抗震策略

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

2 建筑造型設計的抗震策略

對于建筑造型設計的抗震性，是從建筑體型設計和建筑立面設計兩方面展開的。

（1）建筑體型設計。基于抗震因素進行建筑體型設計，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。在進行建筑體型設計時，一定要注意比例這個問題。一旦體型設計的比例不合理，直接影響建筑工程施工，甚至導致建筑整體造型出現問題需要重新設計。中國式的建筑講究對稱性，并且能夠提高建筑的抗震功能，在進建筑體型設計時考慮建筑的對稱性。

（2）建筑立面設計。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。基于抗震因素進行建筑立面設計需要保證正立體面和背立體面以及側立體面相互協調一致；考慮立面的空間效果，保證建筑的空間、部件的規則性和均衡性；建筑立面要符合建筑功能和結構要求，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計時需要依據《抗震建筑設計規范》中的內容，充分的考慮建筑平面的抗震因素，將其有效的應用于設計中，從而設計出最佳的建筑平面設計方案。其中建筑平面布置設計是建筑平面設計重點之一，需要結合建筑結構。建筑造型、建筑材料、建筑抗震、施工技術等幾方面，合理的規劃和分析，才能夠設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，建筑人流疏散設計也是建筑平面設計的又一個重點。由于我國目前還沒有明確的建筑消防疏散設計的相關規定，對于建筑人群疏散設計需要結合建筑實際情況進行設計。

結語

隨著我國近幾年地震的頻發，給我國人民的生命和財產帶來了巨大的損失。為了避免生命和財產再次受到地震的威脅。建筑業推出抗震型建筑物，其是基于抗震因素思考建筑的選型設計思路，通過在建筑結構、建筑平面、建筑造型、建筑立面等方面加強抗震設計，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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