浅析建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用

发表时间:2020/8/10   来源:《建筑实践》2020年第8期   作者:黄暑 孔维凯
[导读] 近年来我国科技水平的提升,人们对建筑行业的要求也在越来越高。

        摘要:近年来我国科技水平的提升,人们对建筑行业的要求也在越来越高。地震是目前最为严重的自然灾害之一,给人类带来的危害是巨大的,尤其是在目前的城市发展过程中,城市居民较多,如果遇到较为严重的地震灾害会产生较大的人员伤亡,造成大量的经济损失。为减缓地震给人们带来的伤亡问题,需从多个角度出发对建筑物进行加固,在整体的加固过程中,第一步就是从建筑设计出发,提升建筑抗震能力,创新抗震设计技术,使我国建筑物的整体抗震能力进行有效地提升。本文就建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用展开探讨.
        关键词:建筑设计;抗震设计;作用
        引言
        随着我国经济的发展,建筑的数量和建筑的高度增加了。给地震带内的地区建筑的抗震设计带来严峻的挑战,保证建筑的使用安全,不仅要强化建筑建设工程的质量,还要从建筑设计的角度进行抗震设计,以减少地震造成的灾害。
        1建筑抗震设计中建筑设计与结构设计的关系
        建筑设计在建筑抗震中起着重要的作用。在正常情况下,建筑方案中改变建筑物的结构设计很难改变整个建筑物的设计,如果确定了总体建筑设计方案,结构设计只能服从结构布置的建筑设计要求,因此,建筑师是否能够从一开始就为建筑项目作出合理安排,以满足建筑物的抗震需要,所以,结构设计人员在选择部件时,可以更好地选择和分配整个建筑物分布中建筑物的自重和刚度,如果地震来袭,构件体系分布引起的变形也能分布得更加均匀,从而减小了整个建筑物的变形,从而减小了地震对建筑物的影响,提高了建筑物的抗震能力。如果建筑设计人员在最初的建筑设计中没有完全坚持抗震设计理念,结构设计中会出现很多难以预料的困难。结构构件的布置和抗震性能有很多限制,甚至在严重的情况下也是如此。出现不合理的设计。第二,如果没有合理的布置,结构设计人员往往会增加单位体积的承载能力,即增加截面或构件加固,以达到设计规范所要求的承载能力,甚至是浪费预算。
        2建筑设计在建筑抗震设计中的作用
        2.1建筑设计是建筑抗震设计的基础
        在传统的建筑设计中,由于建筑设计理论以及建筑抗震技术的落后,工程设计师几乎很少将建筑的抗震设计加入建筑整体设计之中,随着科技的进步,建筑设计理论得到不断完善,工程设计研究人员渐渐找出了建筑设计与建筑抗震之间存在的联系。建筑设计是整个工程设计的首要设计环节,当此环节的相关设计确定之后,后面的结构设计、抗震设计等都无法再继续进行较大的改动。只有将建筑抗震的设计前置于建筑设计之中,才能对其进行更加合理、规范的创新设计,有效发挥建筑的抗震性能。
        2.2建筑设计中体型设计对建筑抗震性能的作用
        建筑体型设计指的是建筑平面及主体空间的形状设计,根据历史的地震破坏观察得出,很多平面形状复杂的建筑在地震中更易被造成破坏,例如平面形状含有凸出或者凹进以及侧翼处存在较多的悬臂及不平衡的侧翼安排等等,这些情况在我国近几十年发生的大型地震中都有出现。然而平面形状较为简单,两侧较为对称规则的建筑在地震中被破坏程度比形状较为复杂的建筑小很多。立面形体的形状复杂多样及相对不平衡也会加大地震的被破坏程度,在建筑结构构件中极易发生突变的构件极易受到地震的影响,产生过大形变甚至出现损坏。因此在多方面情况考虑下,如需要建筑具有良好的抗震性能,那么在建筑设计中应将建筑形体表现的更为简单、规则,在平面形体上表现为方形、矩形、扇形、圆形等规则图形更能使建筑具有良好的抗震性能,在高度立面上,尽量避免不对称的侧翼和较长的悬臂,并在整体形状范围内,避免外凸和内凹的情况出现,这样的建筑设计能从建筑体型上保证结构设计中建筑构件的质量以及刚度能够较为平均的得到分配,减少因体型不平衡出现扭转现象。


        2.3建筑的平面布置对建筑抗震设计具有重要的作用
        建筑的绝大部分使用功能需要依靠平面设计来实现,故建筑设计中最重要的组成部分就是建筑平面布置设计。由于建筑每个楼层的使用功能不同,建筑平面上的墙体(外围填充墙、内隔墙、非承重内隔墙等)布置不对称,或者墙体和柱子的分布不协调,那么在地震发生时,墙体突变,就会对建筑的抗震效果有很大影响。因此,要十分重视建筑平面布置设计,把握好结构质量与刚度的分布,尽可能实现两者的均匀、对称、协调,减少突变。建筑平面设计在整体上要把握结构抗侧力构件的科学布置,营造一个良好的条件,实现建筑使用功能、建筑结构抗震要求的有机融合,从而最大可能地发挥出建筑平面布置设计对抗震设计的重要作用。
        2.4建筑设计中竖向布置设计对建筑抗震性能的作用
        竖向布置设计对各类建筑的抗震性能起着重要的作用,无论是单层还是多层,还是高层还是超高层,竖向布置设计造成抗震性能下降的主要原因是建筑物或构筑物在竖向方向的质量和刚度分布不均匀。主要原因是建筑逐渐趋于高层或超高层建筑,但各楼层功能存在一定差异。因此在竖向布置上会存在一定程度的不均匀分布,从而导致建筑质量和刚度在竖向上的不均匀分布。如果两个或非常短距离的垂直方向,垂直方向的质量和刚度差异太大,那么一旦发生地震,刚度最低的地板最容易受到破坏,造成难以想象的后果。地震条件表明,例如,在日本1995年阪神地震中,在地震过程中有更多的高层建筑采用钢筋混凝土结构,在中间楼层直接切碎和破坏,因此在建筑的垂直设计中,必须避免更不均匀或不同垂直布局的情况。
        3提升建筑抗震设计效果的方法
        3.1科学合理地选择建筑地基
        地质灾害对建筑物产生了消极的影响,为了有效避免,就必须合理地进行建筑地基的选取与设计工作。(1)建筑地基的选择上,一定要严格遵从国家的选取标准,让房屋等建筑设施建立在地面平稳的土层上;(2)在建筑施工设计前,对地面和周边地区、施工环境的土质结构、地壳及其地下水的使用情况等,必须进行详细的、全方位的地质勘探与检测,这样才能保证地基选取的科学性、安全性与有效性。提升建筑物自身的防震能力要求必须科学合理地选取材料以及进行建筑结构的设计,提高建筑物的稳定性。首先,在建筑材料的选用方面,必须要结合实际区域环境的需求,选择适合的、承载力和抗弯曲能力强的材料。适合的、承载能力高的支撑柱材料才可以保证建筑物的抗震性,抵御灾害,将灾害对地区的消耗降到最低。其次,在建筑结构设计时,运用稳固的三角结构将极大地提高建筑的防震性能。
        3.2确保结构的整体性
        当建筑物的主要传力构件在地震作用下失效时,易使整体的建筑结构丧失对地震的抵抗能力,从而使整个建筑物坍塌,因此,要保证结构构件能协调工作,确保结构构件能在地震作用下有较高的承载力和较好的延性,增强建筑结构的整体抗震能力。抗震设计时,要进行建筑结构的抗震性能化设计。传统建筑结构设防目标可概括为:小震不坏、中震可修、大震不倒。衡量房屋的抗震能力,大震不倒是重中之重;小震不坏、中震可修事关金钱,大震不倒却事关生命,所以这是最根本的抗震设计要求。在建筑设计时要合理确定结构设计的抗震性能目标,从而提高结构的抗震能力和水平。
        结语
        建筑企业在进行工程建设时,应树立起强大的社会责任意识,在建筑设计环节加入对抗震设计的创新思考。建筑工程设计师应充分发挥自身所学,深入挖掘建筑结构、建筑外形等对房屋抗震性能的影响,并统筹建筑施工过程中影响建筑安全性的因素,根据国家建筑抗震标准的设定对工程质量严格把关,全面提升工程建设的整体水平,降低地震灾害对建筑物的危害。
        参考文献
        [1]孙贻昭.建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用[J].中国住宅设施,2019(8):52-53.
        [2]马春平.建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J].住宅与房地产,2019(27):92.
        [3]梁碧云.建筑结构设计中抗震设计的探讨[J].住宅与房地产,2018(18):12–14.
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