建筑抗震設(shè)計(jì)的建筑設(shè)計(jì)重要性

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關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；建筑抗震設(shè)計(jì)；重要性

近年來，四川發(fā)生了數(shù)起較大的地震，如“5.12”汶川地震、“6.17”長寧地震等，給相關(guān)地區(qū)帶來重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，其中占比最大的就是固定資產(chǎn)的破壞，而建筑物的損害表現(xiàn)的尤為明顯，預(yù)示著提高建筑物抗震設(shè)計(jì)的要求迫切。另一方面，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對建筑空間的需求也往大空間大跨度發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)與建筑抗震設(shè)計(jì)兩者也就必須相輔相成，才能促就建構(gòu)筑物的適用性、安全性、經(jīng)濟(jì)性。作為建筑設(shè)計(jì)從業(yè)人員務(wù)必重視建筑的綜合平衡，才能在建筑功能布局、結(jié)構(gòu)安全、立面造型乃至建筑經(jīng)濟(jì)性中找到合適折中點(diǎn)。

1建筑抗震設(shè)計(jì)的意義

面對著地震災(zāi)害所造成的巨大損失，建筑的抗震性為越來越多的人所關(guān)注。為減小地震災(zāi)害，國家在建筑工程的相關(guān)規(guī)定中明確要求，建筑設(shè)計(jì)過程中，務(wù)必根據(jù)抗震設(shè)防烈度進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)。為保證遇到地震災(zāi)害時(shí)，建筑物不會(huì)因?yàn)榭拐鹪O(shè)防不到位，而導(dǎo)致意外損失。因此，建筑設(shè)計(jì)往往是以最不利設(shè)計(jì)作為重要考量，而其中抗震設(shè)計(jì)是建筑安全的決定因素之一，同時(shí)決定著建筑的經(jīng)濟(jì)性。

2建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的重要作用

2.1建筑體型對抗震性能的影響

建筑設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括建筑的立體空間形狀設(shè)計(jì)和平面形狀設(shè)計(jì)。首先應(yīng)避免平面不規(guī)則和豎向剛度不規(guī)則。根據(jù)國內(nèi)多次地震的實(shí)際情況，尤其是“6.17”長寧地震中排危時(shí)所出現(xiàn)的震害表明，如果平面設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，包括凹凸不平的形狀、側(cè)翼過多伸懸和不對稱側(cè)翼的布置時(shí)，都很容易在地震發(fā)生時(shí)受到嚴(yán)重的破壞。而平面形狀相對規(guī)則、外立面簡單的建筑，在地震發(fā)生時(shí)，遭受破壞的程度往往會(huì)大大降低。同理，建筑物沿著自身高度方向上的立體空間設(shè)計(jì)越復(fù)雜，形狀越不規(guī)則，建筑越容易被破壞。在“6.17”長寧地震后的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，受損程度嚴(yán)重的鄉(xiāng)村居民建筑，往往采取了混雜結(jié)構(gòu)（承重體系以磚混為主，局部采用鋼筋混凝土柱架空或挑空兩層）。這部分建筑在遇到地震作用時(shí)建筑結(jié)構(gòu)整體剛度不均、受力不均勻，整個(gè)建筑物更容易被破壞，甚至可能會(huì)直接出現(xiàn)崩塌的現(xiàn)象。因此，建構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)，需要盡可能地在平面形狀設(shè)計(jì)和立體空間形狀設(shè)計(jì)這兩個(gè)方面選擇相對簡單又規(guī)則的體型。平面形狀設(shè)計(jì)，需要選擇相對簡單的基本體形，對于非對稱的側(cè)翼和長度過長的懸挑構(gòu)造應(yīng)盡量不作為首選?？臻g體型布置則要盡可能地根據(jù)建筑物的整體結(jié)構(gòu)、剛度和質(zhì)量進(jìn)行均勻地分布，避免過分追求建筑的立面造型和空間變化。特別是對于高層建筑的體型設(shè)計(jì)，應(yīng)該盡可能地避免出現(xiàn)復(fù)雜的體型，在安全的前提下，追求美觀大方。

2.2建筑設(shè)計(jì)中優(yōu)化功能布局的必要性

建筑平面布置是建筑設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。平面布置方式會(huì)直接反映出建筑物的整體使用能力和需求功能。在進(jìn)行建筑平面設(shè)計(jì)時(shí)，作為各種功能需求的承載平臺，應(yīng)對建構(gòu)筑物的功能拓展有一定的預(yù)見性，對柱網(wǎng)的選擇、開間進(jìn)深的控制，甚至主要墻體的布置、交通流線的組織均應(yīng)根據(jù)使用者的整體情況進(jìn)行綜合分析，為使用人員或單位留有余地，以便后期功能改造和拓展。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，建筑后期為滿足功能需求而擴(kuò)建的項(xiàng)目，地震時(shí)出現(xiàn)破壞的情況十分明顯，究其主要原因有：（1）新舊建筑結(jié)構(gòu)體系不一，導(dǎo)致地震作用時(shí)變形協(xié)調(diào)能力差，容易拉裂；（2）建筑平面上的外圍填充墻、內(nèi)隔墻以及非承重的內(nèi)隔墻構(gòu)造上不統(tǒng)一，工藝條件有別，新老墻體抗剪能力差異明顯，亦容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞；（3）改建建筑往往追求高大和共享空間，容易導(dǎo)致建筑整體改造后出現(xiàn)不對稱、不均勻的現(xiàn)象。建筑物的整體剛度和質(zhì)量在平面布置上不均勻，會(huì)使得其在地震作用時(shí)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效益，導(dǎo)致受損情況；（4）建筑物在進(jìn)行改擴(kuò)建時(shí)，由于項(xiàng)目投資受限或原始資料確失，無法對結(jié)構(gòu)的安全性問題進(jìn)行全面排查，導(dǎo)致建筑整體性能差，地震作用時(shí)也容易破壞。由此可見，建筑物的平面布置設(shè)計(jì)對其整體抗震能力有著巨大的影響。在進(jìn)行建筑平面布置設(shè)計(jì)時(shí)需嚴(yán)格遵守國家相關(guān)法律法規(guī)，并對特殊建筑的未來發(fā)展留有余地，同時(shí)在保證功能流線合理的情況下，建筑空間布置大小適宜，整個(gè)建筑物重心明確，剛度均勻，扭轉(zhuǎn)可控。

2.3建筑構(gòu)造保障抗震性能

在進(jìn)行建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需對抗震不利的地方進(jìn)行有效加強(qiáng)處理，并且進(jìn)行多層次抗震設(shè)防，以保證建筑能滿足抗震設(shè)計(jì)要求。建筑物的抗震體系由主體結(jié)構(gòu)安全和維護(hù)構(gòu)件安全兩個(gè)層級。換言之，建筑物的抗震設(shè)計(jì)除了結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)外還包括維護(hù)墻體、外墻門窗、幕墻及飾面裝飾材料等設(shè)計(jì)。從事建筑設(shè)計(jì)行業(yè)，需要了解到施工現(xiàn)場最容易犯建筑構(gòu)造上的低階錯(cuò)誤，而設(shè)計(jì)中則是更多注重對結(jié)構(gòu)主體的把控，忽視對建筑構(gòu)造細(xì)節(jié)的表達(dá)。對于很多建筑，特別是醫(yī)療教育建筑，發(fā)生地震時(shí)除了結(jié)構(gòu)不應(yīng)被破壞，還應(yīng)該考慮項(xiàng)目的整體安全，保證項(xiàng)目能為搶險(xiǎn)救災(zāi)所用［1］。所以，建筑設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)選擇合適的墻體材料，盡量不選薄壁型空心磚、大孔徑空心磚等類型的砌體構(gòu)造，此材料在地震作用下極易被地震剪力所破壞，不利于抗震；其次對外墻幕墻設(shè)計(jì)時(shí)需要將一些具有良好延性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，使用合理的方法進(jìn)行有效連接，才能使構(gòu)件與建筑主體協(xié)同工作，避免地震時(shí)產(chǎn)生次級傷害。同時(shí)應(yīng)盡可能考慮到建筑的每一個(gè)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的細(xì)節(jié)，這樣才能夠達(dá)到國家的抗震設(shè)計(jì)要求。建筑物精細(xì)化設(shè)計(jì)是建筑抗震設(shè)計(jì)的必然趨勢，設(shè)計(jì)過程中不能對結(jié)構(gòu)主體和維護(hù)設(shè)施有區(qū)別對待，需要根據(jù)建筑的具體要求來處理好兩者之間的相互關(guān)系，這樣才能保證建筑物的安全，避免人禍與天災(zāi)同行。

3結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、建筑材料的高性能發(fā)展、計(jì)算機(jī)技術(shù)水平不斷提高、BIM以及裝配式的應(yīng)用，我國建筑行業(yè)正在飛速發(fā)展。但是在發(fā)展的過程中，社會(huì)對于建筑結(jié)構(gòu)的抗震需求也變得越高。因此，需要對建筑物進(jìn)行全方位的安全考慮，保證建筑物都有著良好的形態(tài)、合理的功能布局、安全的建筑構(gòu)造，才能使得整個(gè)居住環(huán)境更加和諧美好、安全可靠。

參考文獻(xiàn)

［1］楊秀紅.淺談建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的重要作用［J］.建材與裝飾，2018（28）：124.

作者：羅付強(qiáng) 單位：中鐵十五局集團(tuán)四川建筑勘察設(shè)計(jì)有限公司