建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用

余波 芮绍辉

【摘要】本文分析了建筑设计与建筑抗震设计的关系、抗震设计的主要问题、抗震设计的方法，以供参考。

【关键词】建筑设计；抗震设计；关系；问题；方法

一、前言

当前，我国的建筑行业发展迅速，人们对工程质量要求也越来越严格。在建筑项目的建设中，要做好建筑抗震设计，保证建筑的使用安全。

二、建筑设计与建筑抗震设计之间的关系

建筑设计作为项目建设的基本参照和框架，需要在施工前就完成。在建筑设计的过程中，需要对环境、地理、气候等因素加以充分考虑，其发挥的指导作用往往是非常重要的。在工程项目建设中，最关键的一步就是建筑设计这项工作。只要能够保证建筑设计的科学合理、安全性过关，那么后面的具体工作就能很好地展开。因此，在建筑设计中融入抗震理念是重要的一环，可以有效地提高建筑项目的抗震性。

建筑设计是建筑抗震设计的基础，一定要实现二者的相互协作，如此才能实现最佳的抗震效果；在刚确定项目建设设计方案时，就难以再进行大范围改动，若是在此基础上，未能对建筑物的抗震性能加以考虑，只是通过在具体施工中通过构件设置的加固来提高建筑抗震性，这样并未能将抗震问题很好地解决；若是在建筑设计过程中，对建筑物的抗震性加以充分考虑，做好材料设置和构件安排等方面的准备，这样才能确保建筑物的抗震性也会得到保障。

三、建筑设计在抗震设计中的主要设计问题

1、体型设计

建筑体型设计主要涉及到建筑平面形状与主体空间形状两个方面的设计。建筑的平面形状较为复杂，若平面上的凹进、外凸、伸悬及不对称的侧翼布置等情况在地震中最容易出现破坏。而平面形状简单的建筑在地震中的破坏程度较轻。因此在建筑体型设计时，应尽量保证简洁、规则的平面与空间形状，如矩形、圆形、方形、扇形的体型。尽可能减少内凹或外凸体型，也需尽量减少不对称的侧翼及过长的伸翼。在建筑体型设计中应使结构的质量与刚度均匀分布，以防出现因体型不对称引起的扭转反应。

2、平面布置设计

作为建筑设计中的重要组成部分，建筑平面布置能直接反映出建筑的使用功能。而且，建筑平面布置与建筑的抗震性能之间的关系密切。在建筑平面设计过程中，必须要保证建筑结构的质量与刚度的分布均匀，以防建筑出现扭转效应。建筑墙体的布置必须要均匀对称，且抗震墙的布置也要与结构抗震要求之间相一致。

3、竖向布置设计

建筑设计中的竖向布置设计能直接反映出建筑高度结构的质量及刚度分布。由于建筑使用功能的要求并不完全相同，若较低的楼层主要是商场、购物中心，在建筑设计上要求大柱距、大空间；而较高的楼层主要是写字楼、公寓楼等，其低层设柱、墙均比较少。由于建筑使用功能各异，使建筑物沿高度分布的质量与刚度均出现一定程度的不协调、不均匀状态，主要的问题为沿上下相邻楼层的质量与刚度之间的分布不均，容易产生突发变形。在质量与刚度最差的楼层容易产生变形量较大或抗震承载力不足的薄弱层，从而影响建筑的抗震性能。在建筑设计中，由于建筑的使用功能不同，容易出现上下相邻楼层的墙体不对齐、柱子、齐墙体不连续、上层墙多有柱、下层墙少无柱等请情况，从而导致地震力的传递受阻，使剪力墙设置无法直通到底层，再加上剪力墙布置不对称，都会导致建筑物的抗震作用产生不均匀、不对称的情况，容易产生扭转作用，从而影响建筑的抗震性能。因此在建筑竖向布置设计中，应尽量使剪力墙均匀分布，以使其能沿竖向直通到底部，且具有连续性与到底性，以防地震时产生扭转效应。

四、建筑设计过程中要考虑到的抗震设计

1、形状设计

建筑物的形状设计也就是针对建筑进行的“体型”设计，具体包括了各部分施工技术、建筑物平面布局和立体空间等的设计。在建筑行业发展的新时代，很多方面都有所创新就建筑物思维整体外观而言亦是如此。由此有诸多样式的建筑外形出现，所以，在形状设计的过程中，需要对不同外形的不同特点予以充分考虑，不同的建筑外形，也会有不同的建筑特色和实际需求，施工单位应该加以充分考虑。通常情况下，凸凹形状的建筑体型，通常可以使建筑物的抗震性得到大大提升，然而在实际的建筑建设过程中，原有的常规形状的建筑物已无法满足现代化经济发展需求，所以，建筑物整体抗震性的提高，首先需要对建筑的形状进行科学、合理的设计。

2、建筑物的平面设计

在建筑物施工，平面设计是重要的环节，对建筑物日后的使用将起到决定作用。例如，分别作商务和居住用途的建筑物，它们在平面设计上必然存在很大差别，为了使使用需求得到进一步满足，就一定要按照用途，来对平面构造进行科学设计；另外，为了将抗震元素融入到平面设计之中，不仅要对施工材料的坚固性加以重点考虑，还需要对构架安装的合理性、内部各因素的协调性加以综合考量。要想完美地实现平面设计和抗震设计的结合，就对设计者提出了很高的要求，不但要工作经验丰富，要需要深入地研究审美观念和抗震技术，前提还得不对内部美观产生不利影响，在此基础上再确保抗震性能的最大化。

3、空间设计

对建筑物进行空间设计，是在三维空间内进行的关于建筑物的竖向设计方案。因为日益加快的城市化进程和急剧增加的城市人口，增加了城市的人口压力，所以出现的建筑物楼层愈发高。为了使土地占有面积尽量减少，在现代社会中愈发流行高层建筑，如此就对建筑物的空间设计有了更严格的要求。通常说来，建筑物层数越低，稳定性就越高，受到地震的损害也就会越小；反之稳定性越差，受到地震的伤害也就越大。所以，融合建筑物的空间设计和抗震设计在一起，这样建筑物的整体抗震性才能得到保证。

五、抗震设计方法

1、以结构中的基本构造为依据

通常我们如果以钢筋混凝土框架作为建筑主要的结构，那么其进行设计时，就需要充分的考虑影响钢筋混凝土的构建因素，如钢筋截面尺寸大小、最小配筋率等，通过对这些进行充分的计算，从而对抗震性能进行有效的设计。大多数情况下，如果我们选择对房屋高度、楼层以及整个建筑的高度进行限制的构造方法，这种方法一般用于对砖混结构构造的设计。

2、以建筑规划和场地为依据

稳定性较强的建筑场地，是在进行建筑结构良好的抗震性能设计时需要充分考虑的问题。抗震层的设置是建筑物抗震性能设计优劣的重要因素之一。建筑结构的外部空间进行设计时，要对与相邻楼栋间的距离、建筑物外观、楼栋之间的舒适度以及建筑物的安全性能进行充分的考虑。建筑结构场地进行规划时，主要需要考虑的因素有建筑物结构上部位移特点、位移性能、结构整体移动范围内无障碍物等。

3、以建筑结构性能目标为依据

抗震设计主要的目的就是在遇到地震时，能够有效的保证建筑物的安全。因此，建筑物结构抗震设计需要考虑的设计标准是遵循建筑区域内可能出现的大地震烈度机构性。抗震性能指标是以建筑物受到地震影响时其内部结构和外部结构不会受到破坏。同时，还要保证建筑结构中没有抗震性能的结构以及建筑物结构的重要基础部位也具有较强的抗震能力。除了对建筑物抗震性能的考虑之外，我们还要充分考虑建筑物的抗风性能。在大风或者台风的影响下，建筑物的结构会发生水平振动从而导致建筑物安全性能的降低，同时还会影响建筑物本身的抗震构造的耐久性。因此，建筑物抗震设计的要求得到满足就需要将建筑结构的性能指标达到制定的标准。

六、结束语

总之，抗震设计是建筑设计的重要部分，和建筑设计关系紧密。要保证良好的建筑抗震设计，就要与建筑结构设计紧密结合，才能保证良好的抗震效果。

參考文献

[1]代应君.试论建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J].门窗，2013，11（08）：203，206.