建筑抗震設(shè)計(jì)策略研究

【文章摘要】

我國是一個(gè)地殼相對(duì)活躍的國家，有數(shù)據(jù)顯示我國共有23條主要地震帶，四川汶川地震以來，各級(jí)地震更是頻頻發(fā)生，對(duì)人民群眾的生命安全造成了危害，國民經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重，面對(duì)地震帶來的慘痛教訓(xùn)，建筑設(shè)計(jì)師們也應(yīng)清醒的認(rèn)識(shí)到，建筑不僅要提供相應(yīng)的功能更重要的是它的安全性，尤其是抗震性。文章研究了建筑抗震設(shè)計(jì)的幾種策略。

【關(guān)鍵詞】

抗震設(shè)計(jì)；建筑；策略

1 建筑抗震設(shè)計(jì)的重要意義分析

我國是一個(gè)地殼相對(duì)活躍的國家，有數(shù)據(jù)顯示我國共有23條主要地震帶，并且位于世界三大地震帶的環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，由此帶來的是我國的地震多方問題。2008年5月12日我國四川汶川地震以來，各級(jí)地震更是頻頻發(fā)生，對(duì)人民群眾的生命安全造成了危害，國民經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重，同時(shí)影響了國家的發(fā)展。

面對(duì)地震帶來的慘痛教訓(xùn)，建筑設(shè)計(jì)師們也應(yīng)清醒的認(rèn)識(shí)到，建筑不僅要提供相應(yīng)的功能更重要的是它的安全性，尤其是抗震性。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)的過程中，通常包括建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中建筑設(shè)計(jì)方案是一個(gè)項(xiàng)目的開始點(diǎn)，由建筑設(shè)計(jì)師根據(jù)投資方投中的設(shè)計(jì)要求與指標(biāo)，結(jié)合國家的各類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，設(shè)計(jì)師首先要在思想上對(duì)于抗震設(shè)計(jì)有著足夠的重視，在查閱相關(guān)抗震規(guī)范的基礎(chǔ)上，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)不能只考慮到成，而忽略了抗震需要，如果只是為了節(jié)約成本，而降低了抗震標(biāo)準(zhǔn)，一旦大震來臨將面臨不可估量的嚴(yán)重后果。

2 建筑抗震設(shè)計(jì)策略分析

2.1 建筑體型設(shè)計(jì)策略

建筑體型設(shè)計(jì)應(yīng)以簡潔規(guī)則為主要策略。在震后的調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)，平面形狀較復(fù)雜的建筑在地震中損壞程序較平面形狀規(guī)則的建筑物要嚴(yán)得多。很多建筑設(shè)計(jì)出于美觀等各方面原因，建筑物設(shè)計(jì)不對(duì)稱側(cè)翼、不規(guī)則形狀等，在遭受地震侵害時(shí)由于受力不均，被破壞嚴(yán)重，而一些形狀規(guī)則的建筑則受損較輕，有時(shí)甚至完好無損。基于此，在進(jìn)行平面形狀設(shè)計(jì)時(shí)不防中規(guī)中矩地選擇較規(guī)則的形狀，如圓形、方形、矩形、扇形等均有著很好的抗震性能。盡可能運(yùn)用對(duì)稱的設(shè)計(jì)原則，因?yàn)閷?duì)稱的設(shè)計(jì)往往可以在受力外力拉伸擠壓時(shí)更好地抵抗不利的扭轉(zhuǎn)。

當(dāng)然在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)特別高層建筑中為了追求標(biāo)新立異，以及設(shè)計(jì)的藝術(shù)性與美觀性往往采用復(fù)雜的設(shè)計(jì)，但在設(shè)計(jì)時(shí)一定不能忽略了建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，要將美觀實(shí)用與抗震作用有效的結(jié)合在一起。

2.2 建筑平面布置設(shè)計(jì)策略

建筑平面布置設(shè)計(jì)應(yīng)以均勻?qū)ΨQ為主要策略。建筑物的平面布置設(shè)計(jì)反映著建筑物的各空間的功能需求。在無數(shù)個(gè)震后數(shù)據(jù)中均顯示，由于墻體不對(duì)稱、鋼構(gòu)不對(duì)稱等情況造成建筑物在震時(shí)出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)受力不均，造成變形不均勻，不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)地震作用效應(yīng)，帶來局部墻體的破壞、建筑物的損壞。因此在進(jìn)行平面布置設(shè)計(jì)時(shí)要盡量本著均勻?qū)ΨQ的原則來進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)然完全對(duì)稱是很難在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)的，但是在設(shè)計(jì)時(shí)且不可忽略了這一點(diǎn)，片面追求區(qū)域的功能性，而使建筑物成為震中危物。

2.3 建筑豎向布置設(shè)計(jì)策略

建筑豎向布置設(shè)計(jì)應(yīng)以鋼度分布均勻?yàn)橹饕呗浴＝ㄖ呢Q向布置設(shè)計(jì)問題在建筑設(shè)計(jì)中主要反映在建筑物沿高度（沿樓層）建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布設(shè)計(jì)上。對(duì)于現(xiàn)代大型建筑設(shè)計(jì)而言，每一層每一區(qū)域都有可能有著不同的功能需求，如在同一建筑中包括商場、超市、寫字樓、報(bào)告廳、娛樂中心、餐飲中心、電影城、游泳館、公寓等，那么對(duì)于各空間在高度、面積大小、柱子數(shù)量、內(nèi)墻設(shè)計(jì)等各方面均有不同的需求。那么如何在滿足各功能需求的基礎(chǔ)上做好防震設(shè)計(jì)就顯得更為重要。

此外，建筑物沿高度分布的質(zhì)量以及剛度的嚴(yán)重不均與、不協(xié)調(diào)，皆是由于建筑被賦予了不同的功能，并非都是一致的。在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)高度重視某些問題，例如剛度最差的樓層易成為薄弱層，因其不足的抗震承載力難以承受強(qiáng)大的震級(jí)。而且沿上下相鄰樓層的質(zhì)量和剛度相差過大，易形成突變。

在具體的實(shí)際操作過程中，由于諸多因素的干擾可能導(dǎo)致地震力的傳遞受阻或不通類似于上下相鄰樓層的墻體不對(duì)齊，墻體不連續(xù)，不到底；上層有柱，下層無柱等。抗震用的剪力墻設(shè)置也受到限制，有的則是剪力墻布置嚴(yán)重不對(duì)稱或數(shù)量太少，有的剪力墻（因下層大空間的限制）不能直通到底層（基礎(chǔ)層）。所有這些布置，都將給建筑物帶來地震作用分布的不均勻、不對(duì)稱和對(duì)建筑物很不利的扭轉(zhuǎn)作用。導(dǎo)致剛度發(fā)生突變的薄弱層的嚴(yán)重破壞。多次大地震的震害表明，建筑豎向布置設(shè)計(jì)上帶來的上下樓層剛度的過大變化（突變），給建筑物造成很多破壞，甚至是整個(gè)樓層的倒塌。

由上述分析可得，在對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要注意一些重要問題，盡量使沿豎向的剛度分布比較接近些，尤其注意的情況是在結(jié)構(gòu)上不設(shè)剛度很大的剛度轉(zhuǎn)換層方面。此外，盡量避免一些不必要麻煩影響整體質(zhì)量，比如避免某一樓層剛度的過小，或是避免產(chǎn)生地震時(shí)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

3 總結(jié)

作為建筑設(shè)計(jì)師，應(yīng)該時(shí)刻將抗震設(shè)計(jì)的重要性放在首位，運(yùn)用專業(yè)的知識(shí)進(jìn)行合理的建筑設(shè)計(jì)，以期在災(zāi)難發(fā)生時(shí)，能盡可能的保護(hù)人民群眾的生命安全。

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