建筑抗震设计的建筑设计重要性

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关键词：建筑设计；建筑抗震设计；重要性

近年来，四川发生了数起较大的地震，如“5.12”汶川地震、“6.17”长宁地震等，给相关地区带来重大人员伤亡和财产损失，其中占比最大的就是固定资产的破坏，而建筑物的损害表现的尤为明显，预示着提高建筑物抗震设计的要求迫切。另一方面，随着经济的飞速发展，人们对建筑空间的需求也往大空间大跨度发展，建筑设计与建筑抗震设计两者也就必须相辅相成，才能促就建构筑物的适用性、安全性、经济性。作为建筑设计从业人员务必重视建筑的综合平衡，才能在建筑功能布局、结构安全、立面造型乃至建筑经济性中找到合适折中点。

1建筑抗震设计的意义

面对着地震灾害所造成的巨大损失，建筑的抗震性为越来越多的人所关注。为减小地震灾害，国家在建筑工程的相关规定中明确要求，建筑设计过程中，务必根据抗震设防烈度进行相关设计。为保证遇到地震灾害时，建筑物不会因为抗震设防不到位，而导致意外损失。因此，建筑设计往往是以最不利设计作为重要考量，而其中抗震设计是建筑安全的决定因素之一，同时决定着建筑的经济性。

2建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用

2.1建筑体型对抗震性能的影响

建筑设计的主要内容包括建筑的立体空间形状设计和平面形状设计。首先应避免平面不规则和竖向刚度不规则。根据国内多次地震的实际情况，尤其是“6.17”长宁地震中排危时所出现的震害表明，如果平面设计十分复杂，包括凹凸不平的形状、侧翼过多伸悬和不对称侧翼的布置时，都很容易在地震发生时受到严重的破坏。而平面形状相对规则、外立面简单的建筑，在地震发生时，遭受破坏的程度往往会大大降低。同理，建筑物沿着自身高度方向上的立体空间设计越复杂，形状越不规则，建筑越容易被破坏。在“6.17”长宁地震后的调查中发现，受损程度严重的乡村居民建筑，往往采取了混杂结构（承重体系以砖混为主，局部采用钢筋混凝土柱架空或挑空两层）。这部分建筑在遇到地震作用时建筑结构整体刚度不均、受力不均匀，整个建筑物更容易被破坏，甚至可能会直接出现崩塌的现象。因此，建构筑物的设计，需要尽可能地在平面形状设计和立体空间形状设计这两个方面选择相对简单又规则的体型。平面形状设计，需要选择相对简单的基本体形，对于非对称的侧翼和长度过长的悬挑构造应尽量不作为首选。空间体型布置则要尽可能地根据建筑物的整体结构、刚度和质量进行均匀地分布，避免过分追求建筑的立面造型和空间变化。特别是对于高层建筑的体型设计，应该尽可能地避免出现复杂的体型，在安全的前提下，追求美观大方。

2.2建筑设计中优化功能布局的必要性

建筑平面布置是建筑设计中一个非常重要的环节。平面布置方式会直接反映出建筑物的整体使用能力和需求功能。在进行建筑平面设计时，作为各种功能需求的承载平台，应对建构筑物的功能拓展有一定的预见性，对柱网的选择、开间进深的控制，甚至主要墙体的布置、交通流线的组织均应根据使用者的整体情况进行综合分析，为使用人员或单位留有余地，以便后期功能改造和拓展。通过调查发现，建筑后期为满足功能需求而扩建的项目，地震时出现破坏的情况十分明显，究其主要原因有：（1）新旧建筑结构体系不一，导致地震作用时变形协调能力差，容易拉裂；（2）建筑平面上的外围填充墙、内隔墙以及非承重的内隔墙构造上不统一，工艺条件有别，新老墙体抗剪能力差异明显，亦容易出现结构性破坏；（3）改建建筑往往追求高大和共享空间，容易导致建筑整体改造后出现不对称、不均匀的现象。建筑物的整体刚度和质量在平面布置上不均匀，会使得其在地震作用时产生扭转效益，导致受损情况；（4）建筑物在进行改扩建时，由于项目投资受限或原始资料确失，无法对结构的安全性问题进行全面排查，导致建筑整体性能差，地震作用时也容易破坏。由此可见，建筑物的平面布置设计对其整体抗震能力有着巨大的影响。在进行建筑平面布置设计时需严格遵守国家相关法律法规，并对特殊建筑的未来发展留有余地，同时在保证功能流线合理的情况下，建筑空间布置大小适宜，整个建筑物重心明确，刚度均匀，扭转可控。

2.3建筑构造保障抗震性能

在进行建筑的抗震结构设计时，需对抗震不利的地方进行有效加强处理，并且进行多层次抗震设防，以保证建筑能满足抗震设计要求。建筑物的抗震体系由主体结构安全和维护构件安全两个层级。换言之，建筑物的抗震设计除了结构概念设计外还包括维护墙体、外墙门窗、幕墙及饰面装饰材料等设计。从事建筑设计行业，需要了解到施工现场最容易犯建筑构造上的低阶错误，而设计中则是更多注重对结构主体的把控，忽视对建筑构造细节的表达。对于很多建筑，特别是医疗教育建筑，发生地震时除了结构不应被破坏，还应该考虑项目的整体安全，保证项目能为抢险救灾所用［1］。所以，建筑设计时首先应选择合适的墙体材料，尽量不选薄壁型空心砖、大孔径空心砖等类型的砌体构造，此材料在地震作用下极易被地震剪力所破坏，不利于抗震；其次对外墙幕墙设计时需要将一些具有良好延性的结构构件，使用合理的方法进行有效连接，才能使构件与建筑主体协同工作，避免地震时产生次级伤害。同时应尽可能考虑到建筑的每一个构造节点的细节，这样才能够达到国家的抗震设计要求。建筑物精细化设计是建筑抗震设计的必然趋势，设计过程中不能对结构主体和维护设施有区别对待，需要根据建筑的具体要求来处理好两者之间的相互关系，这样才能保证建筑物的安全，避免人祸与天灾同行。

3结语

随着科学技术的进步、建筑材料的高性能发展、计算机技术水平不断提高、BIM以及装配式的应用，我国建筑行业正在飞速发展。但是在发展的过程中，社会对于建筑结构的抗震需求也变得越高。因此，需要对建筑物进行全方位的安全考虑，保证建筑物都有着良好的形态、合理的功能布局、安全的建筑构造，才能使得整个居住环境更加和谐美好、安全可靠。

参考文献

［1］杨秀红.浅谈建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用［J］.建材与装饰，2018（28）：124.

作者：罗付强 单位：中铁十五局集团四川建筑勘察设计有限公司