对建筑结构设计中抗震设计的分析

张霞 青岛房地产建筑设计院有限责任公司

在建筑初步设计时，应全面考虑建筑抗震要求，合理布置结构构件系统，从设计总体上入手实现直接控制，增强建筑的抗震性能。在实际建筑过程中，建筑结构设计不会在很大程度上改变建筑设计，在原则上应在服从建筑设计的前提进行设计分析。

一、抗震设计在建筑结构设计中的重要价值

建筑修筑策划是修筑预防地震实施动工的基本条件，直接关系到整个建筑的抗震性能。建筑修筑策划实际定稿时应注意不能大范围修改修筑物的构造图，必须以修筑图为依据施行设计。修筑物的策划方法若能使修筑物预防地震的要求得以有效满足，建筑结构设计就可科学规范地规划建筑结构布局，可促进建筑物的质量明显提升，将建筑物受到的震力有效降低。在具体的建筑设计时，应提前预留防震防灾的设计改造空间。若在建筑设计未考虑防震防灾内容，缺少预留的数据空间，后续增设防震结构设计时就会面临较大挑战，甚至会严重影响整体建筑设计质量。因此，建筑设计是建筑抗震设计的基础。为保障建筑物有较好的稳定性，建筑结构设计应与建筑设计相结合，综合性考虑各项影响因素。

二、建筑结构设计中的抗震设计分析

（一）基于抗震设计的建筑体型设计

建筑物体型通常分为平面形状与立体形状，经调查地震灾害对建筑物的破坏情况可知，建筑物若平面形状不规则，如有比较明显凸出或凹陷部分、有过长的侧翼结构等情况，容易受到地震灾害的破坏。建筑物若是比较规则单一的平面形状，则被地震灾害破坏的程度较小，还有可能不发生破坏情况。建筑物向上延伸的空间较为复杂，或者相邻的建筑物高低相差较多，或者部分地方太过突出等，随建筑物空间变化发生改变，会容易在发生地震灾害时对凸出部分造成较大破坏。因此，对于建筑物形状设计，应先考虑使用简洁规则的形状，通常优先选择圆形或长方形等平面，以免设计不规则出现凸起或凹陷，侧翼最好是对称。对于建筑物形态部署，应尽可能将建筑物构造强度及品质处于分布均匀状态，预防形态不平衡及强度不均匀等，导致建筑物因地震灾害破坏出现扭曲变形的情况。尤其是高层建筑设计，考虑立面美观及创新创意等复杂因素，通常会使建筑体型设计比较复杂。但建筑结构设计，必须合理结合建筑结构抗震安全、基本使用功能以及艺术创意等，在保障建筑结构安全稳固的前提下实现艺术创意设计。

（二）基于抗震设计的建筑屋顶设计

建筑屋顶若设计建造过高，将会使地震灾害破坏加重，容易出现建筑结构严重变形，会影响建筑物的抗震性。因此建筑结构设计应高度重视屋顶设计。建筑物的底部或顶部不在同一条线，将会导致建筑抗侧力不能延续，扭转变形更加明显，制约了建筑抗震的实际能力。因此，建筑设计时，设计师应尽量避免出现建筑屋顶超高以及超重的情况，实现整个建筑自身结构及刚度均匀分布，确保屋顶及建筑重心处在同一条线上。建筑物的屋顶若设计过高，就必须确保建筑抗震稳固性能较好，将建筑扭转效应降低。

（三）基于抗震设计的建筑平面布局设计

为使建筑设计的抗震性特点有效凸显出来，就应保障建筑物的刚度，还应确保建筑结构质量处于均匀分布状态，有较好的对称特征展现出来，从而确保建筑物不会出现扭转变形情况。任何种类建筑物建设都应充分考虑建筑墙面的建造技巧，掌握墙面建造符合建筑规模以及用途等，避免造成建筑资金的浪费，保障建筑作用。地震灾害会对建筑物造成较大破坏，建筑物建造设计时应对有效避震进行全面考虑，结合构造设计等，使建筑物抗震功能能充分发挥出来。

（四）基于抗震设计的建筑纵向布局设计

建筑物纵向构成基本为建筑物高度、建筑物质量以及建筑物高度相加。因此工业建筑及民用建筑结构设计，不受到建筑层数的影响，都会同时有类似的建筑纵向布局问题。在建筑正式施工的前期设计阶段应尽可能使整个建筑物纵向结构和建筑项目刚度需求计划保持系数一致。建筑物的剪力墙位置的布控应做到均匀，还应确保其能沿着建筑物整个垂直方向延伸到建筑最底部，保障整体保持较好的连贯性。在建筑纵向布局设计，必须尽量避免出现楼层间刚度不均匀的情况，同时还应规避地震破坏造成建筑变形扭曲。

（五）基于抗震设计的设计限值控制分析

在建筑实际设计中，有建筑出现高度超标或层数超标，还有建筑高度未超标但宽度超标。建筑物会因上述超标情况在抗震方面存在一定的安全隐患，尤其是高度与宽度超标建筑表现明显。因此，建筑设计时，应将建筑抗震设计融合其中，对整个建筑物实施有效的限值控制。如建筑物防烈度要求达到8 时，黏土砖等对称建筑总高度应控制在18米以内，建筑层数控制在6 层以内。若建筑底层框架是砖房则需将高度控制在16 米以内，层数不能超过5 层。此外，建筑设计还应对房屋抗震横墙间的间距及局部墙体尺寸的限值控制进行充分考虑，确保建筑有较好的整体结构布局。针对抗震墙限值控制，需将横墙间距控制在原有额定值范围内，保障建筑平面刚度，以免对水平地震力在建筑水平方向的传递造成影响。通过控制横墙间距，可有效避免出现建筑纵墙变形情况，确保建筑抗震承载力度，避免出现建筑倒塌的情况。针对局部墙体尺寸的限制控制，应将局部墙体尺寸控制规定值内，使建筑抗震设计要求得以有效满足。

三、总结

综上，建筑设计中的建筑抗震设计关系到建筑安全，应全面考虑实际情况，科学设计建筑体型及建筑屋顶，保障建筑横向与纵向布局设计的科学性，合理分析建筑设计限值控制，将建筑抗震作用充分发挥出来。