論建筑設(shè)計抗震能力策略分析

1、<p>　　論建筑設(shè)計抗震能力策略分析</p><p>　　摘要：隨著我國城市化的進步，居民住在以及各式各樣的建筑物拔地而起。在以往的建筑設(shè)計中由于人們對防震的意識比較薄弱，隨著人們防震意識的不但提高以及近年來地震的頻繁發(fā)生，使得人們對建筑物的抗震要求逐漸提高。然而，如何在建筑設(shè)計中提高抗震能力，還需進一步研究，本文將從結(jié)構(gòu)設(shè)計、平立面設(shè)計、建筑體型等方面進行分析，以期提高建筑的抗震能力。 </p

2、><p>　　關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計；抗震能力；策略分析 </p><p>　　中圖分類號：TU2 文獻標識碼： A </p><p>　　建筑的基本功能是供人們居住，隨后才是審美價值的體現(xiàn)。就建筑的基本功能來說，其能夠供人居住的首要前提是安全，包括使用安全以及建筑物自身的安全。也就是說，建筑物只有在保證了自身安全的前提之下，才能夠供人們使用。因此，在建筑物的設(shè)計和建設(shè)過程中

3、，往往需要對影響建筑安全性的因素作全方位考慮。地震作為一種不可預知的自然災(zāi)害，其對建筑物安全性能的影響極大。而建筑物的安全一旦遭受威脅，必然會出現(xiàn)倒塌事件，從而砸傷和掩埋生命，給人們帶來物質(zhì)和精神上的雙重損失。因此，建筑物在建設(shè)初期就必須做好抗震的準備工作，從根本上確保人們的生命和財產(chǎn)安全。 </p><p>　　1、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計策略 </p><p><b>　　2.1場地

4、的選擇 </b></p><p>　　在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，場地的選擇是其中重要的一部分，所以，在建筑結(jié)構(gòu)抗震性設(shè)計中，建筑場地的選擇對建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的影響也是比較大的。在選擇建筑場地時，一定要對當?shù)氐牡乩憝h(huán)境有所了解，避開不利的地段。如果場地不利會造成地表發(fā)生錯動或者斷裂、地基沉降、滑坡等狀況，對工程質(zhì)量會產(chǎn)生一定的影響。正因如此，在選擇建筑場地過程中，要盡量避免在“軟弱場地、易液化土、狀態(tài)不均勻”等

5、場地進行建筑物的建筑。如果建筑地點的土壤普遍不合格，那么就需要采取一定的抗震防裂措施來提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級，比如可以強化地基，加強結(jié)構(gòu)的整體性等，對于地基來說可以采用樁基、強化基礎(chǔ)等處理措施，這樣即使不可避免地出現(xiàn)了不利場地，也能通過措施的應(yīng)用而得以改善。 </p><p>　　2.2結(jié)構(gòu)體系選擇 </p><p>　　建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計取決于建筑結(jié)構(gòu)類型是否恰當，而決定建筑結(jié)構(gòu)類型的因素

6、有建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性和安全性、建筑物的造型和使用功能等等，建筑設(shè)計者將建筑物的造型、功能與建筑結(jié)構(gòu)形式形成統(tǒng)一乃是抗震設(shè)計最理想境界?，F(xiàn)實中常見的建筑結(jié)構(gòu)有以下幾種：墻與柱承重的梁板結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)以及其它的結(jié)構(gòu)形式。任何類型的建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計都離不開兩條基本規(guī)律，第一條是必須具有力學的邏輯性，第二條是與建筑空間要相適應(yīng)。此外，各種建筑結(jié)構(gòu)都有自己獨特的特點，下面就框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和大

7、跨度結(jié)構(gòu)為例進行分析。 </p><p>　　（1）框架結(jié)構(gòu)。遭遇地震時，建筑物主體框架受損程度較輕，而損壞最嚴重的是填充墻和圍護結(jié)構(gòu)。因此在較高設(shè)防烈度地區(qū)，框架結(jié)構(gòu)要避免錯層和異形體量，對建筑內(nèi)部隔墻的影響要預防，制約建筑的整體剛度。 </p><p>　?。?）框架剪力墻結(jié)構(gòu)。地震時框架剪力墻結(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu)損壞程度較為嚴重，最近幾年，剪力墻的間距逐漸擴大，從3～6m增加到6～8m，并

8、且具有優(yōu)越的抗震性能，多運用在高層辦公建筑和住宅中。 </p><p>　?。?）大跨度結(jié)構(gòu)。在地震時，破壞程度嚴重的主要在圍護結(jié)構(gòu)上，主體結(jié)構(gòu)受損較輕。其材料通常是鋼，具有強度較大、自重較輕的特點，所以有著較強的抗震性。 </p><p>　　2、建筑體型抗震設(shè)計策略 </p><p>　　建筑造型對建筑抗震的重要性顯而易見，建筑體型設(shè)計是建筑設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)，

9、建筑的體量、尺度得出的建筑的布局是很重要的，在設(shè)防烈度較高的地區(qū)可以適當降低建筑高度，選取合理的結(jié)構(gòu)形式提高建筑的抗震性能。注意考慮墻體與質(zhì)量中心的關(guān)系，建筑的造型為連續(xù)的斜向收進或突出，在平面上設(shè)置完全的防震縫，可以選用利于抗震的懸掛結(jié)構(gòu)等，防止地震作用下防震縫的碰撞問題。 </p><p>　　3、建筑平、立面抗震設(shè)計策略 </p><p>　　3.1建筑立面抗震設(shè)計 </p&g

10、t;<p>　　建筑立面組成成分是大量的部件，比如有門窗、墻柱、陽臺、檐口等等，它的設(shè)計就是合理確定部件的材料、比例關(guān)系和尺寸大小等。站在抗震的角度看，建筑立面具體設(shè)計要加強立面的比例、尺度、虛實、凹凸和對稱性的規(guī)劃，設(shè)計過程中應(yīng)注意以下三個方面。 </p><p><b>　?。?）立面的比例 </b></p><p>　　立面的比例的處理是與建筑功能

11、、材料性能和結(jié)構(gòu)形式分不開的。不同類型的建筑，由于使用性質(zhì)、容納人數(shù)、空間大小、層高等不同，形成全然不同的比例關(guān)系；同材料的建筑，由于材料的力學性能、材料的質(zhì)感、材料的色彩以及各種材料的組合等，也會造就全然不同的比例關(guān)系；同結(jié)構(gòu)形式的建筑，由于結(jié)構(gòu)材料的性能、結(jié)構(gòu)的布置方式、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸，也影響比例關(guān)系。注意遵循以上三個方面的邏輯性，使之符合結(jié)構(gòu)的力學特性，各個部分的受力構(gòu)件合理的分配和傳力，將提高建筑的抗震性能。 </p>

12、;<p><b>　?。?）立面的尺度 </b></p><p>　　立面的尺度同樣是與建筑功能、材料性能和結(jié)構(gòu)形式分不開的。 </p><p>　　立面的處理往往不是勻質(zhì)的，每一樓層也不可能完全相同的，這使得結(jié)構(gòu)體系在此部分有可能出現(xiàn)不連續(xù)的情況，而這些地方通常也是抗震最為薄弱的地方；有的造型上為了追求大尺度，立面為了與造型達成統(tǒng)一，會使得整個結(jié)構(gòu)體系

13、較為被動。因此，可以通過以下三方面策略達到抗震性能的目的：一是統(tǒng)一和規(guī)整立面尺寸，創(chuàng)造和諧統(tǒng)一的尺度關(guān)系；二是盡量保證結(jié)構(gòu)的延續(xù)性，梁柱連續(xù)；三是加強立面開洞部位的穩(wěn)固性，通過安裝預埋件、后植筋等方式加固開洞部位的構(gòu)件。 </p><p><b>　?。?）立面的虛實 </b></p><p>　　建筑立面“虛”的部分主要是指窗、玻璃幕墻部分，給人以輕巧、通透的感覺；

14、“實”的部分主要指墻體、石材幕墻部分，給人以厚重、封閉的感覺。 </p><p>　　建筑立面的虛實關(guān)系主要是由功能和結(jié)構(gòu)要求決定的，有時候為了滿足一定的美學需要，有時候會將現(xiàn)有的地方夸張?zhí)幚?。充分利用這三方面的特點巧妙的處理虛實關(guān)系，可以獲得輕巧生動、堅實有力的外觀形象。 </p><p>　　（4）立面的對稱性 </p><p>　　立面的對稱性是建筑造型的幾何

15、性質(zhì)。立面的對稱性是指建筑立面上通過中央立軸的對稱?？梢允菍ΨQ于中心所有軸的，也可以是對稱于相互正交的兩根軸或者更多軸線的，還有的建筑為完全不對稱的。 </p><p>　　對稱的核心問題是質(zhì)量中心和剛度中心的重合。不對稱導致質(zhì)量中心和剛度中心之間的偏心，而要質(zhì)量中心和剛度中心完全重合是不可能的，偏心在地震作用下就會發(fā)生扭轉(zhuǎn)，要消除扭轉(zhuǎn)是很困難的，扭轉(zhuǎn)會在建筑的轉(zhuǎn)折突變處產(chǎn)生應(yīng)力集中破壞建筑。所以，建筑設(shè)計過程中

16、把握好立面的對稱性以及質(zhì)量中心和剛度中心的位置對建筑抗震是有利的。 </p><p>　　3.2建筑平面抗震設(shè)計 </p><p>　　良好的建筑平面設(shè)計是通過整體綜合的考慮，能夠有效地解決建筑美觀、經(jīng)濟、安全和使用功能等方面問題。在抗震設(shè)計方面有諸多的影響因素，如建筑物的特征、結(jié)構(gòu)布置、造型和建筑施工技術(shù)等。通常，建筑平面設(shè)計包括了單一房間平面設(shè)計和平面組合設(shè)計，單一房間平面設(shè)計就是針對

17、房間的性狀、面積和門窗位置的確定。平面組合設(shè)計是對各個房間、交通聯(lián)系部分進行統(tǒng)籌規(guī)劃。建筑平面組合形式多種多樣，我們常見的有走道式、單元式、集中式和自由分隔式等，在具體的抗震設(shè)計中，設(shè)計者要根據(jù)時間情況選擇合適的組合方式。 </p><p><b>　?。?）走道式 </b></p><p>　　走道式平面組合方式的各個使用空間要借助走道進行聯(lián)系，它們之間沒有直接的連

18、通。具有各個分區(qū)功能明確、自由的特點，所以這種平面組合方式適用于辦公樓、學校、醫(yī)院等等建筑。走道式有利于抗震主要是在建筑布局規(guī)整、簡單和空間分布均勻，另外樓層平面的剛度分布和質(zhì)量分布也比較均勻。 </p><p><b>　　（2）單元式 </b></p><p>　　單元式平面組合方式是利用垂直交通將各個使用空間聯(lián)系起來，每個使用空間有點互相干擾、平面集中和緊湊特點

19、，這種單元方式組合多適用于酒店、商住樓、高層辦公樓、住宅等建筑。例如豎向交通位于平面內(nèi)時，建筑結(jié)構(gòu)的剛度、抗傾覆力和抗扭轉(zhuǎn)力要能得提高；位于平面外時，我們少在轉(zhuǎn)角處開門開窗，避免發(fā)生“轉(zhuǎn)角效應(yīng)”。 </p><p><b>　?。?）集中式 </b></p><p>　　集中式平面組合方式是將大廳設(shè)計成為建筑的樞紐，放在中心位置，有利于將各個房間連接起來，這種集中式組

20、合方式適用于商場、圖書館、火車站和展覽館等建筑。其結(jié)構(gòu)基本采用大跨度結(jié)構(gòu)，因此在選材方面就用空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)，加強抗震性。 </p><p><b>　　（4）自由分隔式 </b></p><p>　　自由分隔式平面組合方式就是將一個偌大的空間分割成多個獨立的小空間，主要適用于展廳等建筑。采用自由分隔式時我們應(yīng)注意：1）對結(jié)構(gòu)布置的規(guī)劃性和均勻性的把握；2）做到分

21、隔墻在建筑的結(jié)構(gòu)梁上。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　建筑抗震設(shè)計是建筑設(shè)計一個重要方面，為提高建筑物的抗震能力，我們應(yīng)對建筑結(jié)構(gòu)選型、造型設(shè)計和平、立面設(shè)計進行綜合考慮。保證其強度和剛度，更好地發(fā)揮設(shè)計在抗震應(yīng)用的作用，提高建筑整體的抗震效果。 </p><p><b>　　參考文獻 </