浅析建筑设计在建筑抗震设计中的重要性

赵淑峰

浙江宸泰建筑设计研究院有限公司 浙江义乌 322000

摘 要：随着经济的快速发展，我国对建筑结构抗震性能要求越来越高，尤其是底层墙体较少，或者某一侧纵向无墙体的建筑。也就是对底层的使用空间需求较大，需要大量开洞，导致纵向抗侧刚度分布不均匀，同时水平方向抗侧刚度也出现此类情况。研究中发现，此类型建筑在地震中遭受破坏程度较大，因此本文就重点分析建筑抗震设计的相关问题。

关键词：建筑设计；抗震设计；重要性；要点

一、建筑设计中抗震设计的重要性

近年来，全球地震灾害的发生率有所提升。随着经济社会的快速发展，人财物高度集中，自然灾害的敏感性、脆弱性对人们生产生活的影响不断加大。且地震中机电设备的损害影响着建筑物的正常使用，不容小视。特别是医院，科研院所等类型的建筑内，由于其管道系统输送功能特殊类型流体，甚至有剧毒性，一旦泄露后果不堪设想。从某种意义上说，全世界没有哪个国家的地震灾害比中国还严重。我国境内存在大量地震带，更证明了防震减灾的重要性。我国在学习借鉴世界其他国家抗震研究成果的基础上，逐渐形成了自己一套较为先进的抗震设计思路。对建筑抗震提出了“三个水准”的设防目标，即通常所说的“小震不坏，中震可修，大震不倒”。小震不坏：当遭受低于本地区地震基本烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不修理可继续使用。中震可修：当遭受相当于本地区地震基本烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。大震不倒：当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

2. 建筑抗震设计中存在的问题分析

1. 相关理论基础不够完善，现有的建筑设计理念无法与建筑抗震设计理念完全匹配，建筑抗震设计理念还没有明确规定，导致很多施工单位在具体施工的时候依旧使用建筑设计相关知识，却忽略了建筑抗震设计中存在的关键要领。

2. 无论是有关管理部门，还是施工单位，都无法清晰的处理建筑设计与建筑抗震设计之间的关系，很多技术人员都将国外先进的建筑抗震设计理论直接引进并开始使用，但是国情的不同和地质情况的不同，我国建筑与国外建筑结构和施工手段存在差异，建筑抗震设计在实施的时候很难达到预期效果。

3. 我国目前现有的建筑抗震设计理论不够先进，缺乏深度的研究和相关经验，实际操作中存在技术漏洞，施工单位和技术人员对于地震产生的原因缺乏了解，导致他们在进行建筑抗震设计的时候无法将问题考虑全面。

4. 使用建筑设计，提高建筑物抗震能力的时候，处于各种客观因素的干扰，施工单位的优化设计方案存在漏洞，方案中的内容可以清晰反映出问题所在，因此，必须采取有效的措施解决当前存在的问题，降低客观因素带来的消极影响。

2. 建筑抗震设计应遵循的基本原则

1、简化性。简化建筑结构，对提升建筑抗震性能帮助较大。因此，在将抗震设计融入到建筑结构设计中时，应尽可能简化建筑结构，避免过于复杂的设计。建筑物的形式要尽量简单化，防止地震时建筑物产生扭转。如果结构合理、形状规整，地震时就能整体协调一致；如果布局奇形怪状、凹凸不整，地震时应力就会集中在转角处，极易造成破坏倒塌。建筑物的各层，都要均衡地配置柱子、抗震墙和斜杆等。

2、抵抗性。建筑抵抗性是保证抗震性能的关键，要求合理控制建筑结构中各个部位的刚度，使其达到标准要求，结合力学分析，检验建筑结构稳定性。当建筑遭遇地震时，加强房屋结构受力平衡，以此抵御地震带来的破坏。

3、整体性。建筑结构抗震设计要求设计全面，将建筑整体作为设计对象，仅提升某一部位的抗震性能无法达到预期效果。所以，要求科学且全面地分析各项影响因素，根据建筑所处地区实际情况，针对存在的震害，提出抗震优化策略。

4、安全性。选择对抗震有利的场地和地基。尽可能选择有利地段，避开不利地段，避免在危险地段内进行建筑。力求建筑物达到较好的整体性和延性。为了防止建筑物倒塌，设计时必须力求提高其安全性和抗震可靠性。减轻建筑物自身重量，重心要低。建筑物本身重量同地震荷载成正比，减轻建筑物的构造重量是减轻地震荷载有效的途径。

2. 建筑设计中建筑抗震设计的应用

1、明确抗震设计的思想。抗震设计的目的是，防止地震造成的人身伤亡，使人们的财产损失降到最小限度，同时使地震时不可或缺的紧急活动得以维持和进行。建筑设计是现阶段人们防止地震造成生命财产安全的关键，同时，灾后应急避难场所的设计、灾后应急通讯设计以及诱导疏散设计都是都对灾后减小生命财产损失起着重要作用。从抗震工程学的观点来看，对于建筑而言，下列两点是世界一般人所公认的抗震设计的基本思想：其一，建筑物在使用期间，遭遇若干次地震（一般为中震或强震）不会招致毁坏。其二，假定在100年内发生一次极为少有的很强烈的地震（一般为烈震或激震），结构物即使受到损伤但并不倒塌，能够保护生命安全。简单地说，就是要求做到“小震不坏，中震可修，大震不倒”，而重点是不倒。

2、优化设计整体结构。建筑结构设计人员在进行抗震设计时，必须重点考虑结构体系对于抗震效力产生的影响，以及对不同的结构体系布设抗震措施，所产生经济影响与安全度等问题。因此，设计人员必须结合以下几点原则，做好对于整体结构体系优化设计，即：设计人员进行结构设计时，必须要为结构保留一定的余度，保证某部分结构遭遇破坏之后，剩余的结构可以对所要承担的作用力进行均衡的分配，部分构件的破坏不会影响到建筑的整体结构的抗震性能；设计人员必须将抗震设计中震害影响力的传递路径清晰准确地标注于结构简图中，以保证结构设计的全部过程，都能够顾及到抗震设计的要求，继而使竖向构件受力实现均匀，而各个结构可以实现应力传递的连续性。

3、采取多种方式的抗震结构体系。

（1）多层砌体房屋。是以砌体（无筋砌体或配筋砌体）抗震墙为抗震结构体系，其中以横墙承重为主的结构体系较有利，承重横墙兼作横向抗震墙，纵向自承重墙作为纵向抗震墙，必要时也可以采用纵、横墙混合承重。

（2）多层内框架房屋。指外墙为砖墙垛（或壁柱）承重，内柱为钢筋砼柱承重的房屋，适用于工艺上需要较大空间或使用上要求有较空旷的大厅的轻工厂房和民用公共建筑等。

（3）底层框架砖房。底层要求有较大空间作商店、服务大厅等，上部则为隔墙较多的住宅或办公楼，是一种上下材料不同、强度和刚度不连续的结构体系，在抗震设计中有较严格的要求。

（4）框架结构。多应用于多层及高层民用建筑和多层的工业建筑，建筑平面布置灵活，易于布置较大房间。但纯框架结构侧向刚度小，属柔性结构，故其层数和高度都受到一定限制。

（5）框架－抗震墙结构。在多层和高层钢筋混凝土房屋的纵向和横向布置适当的抗震墙，并与框架结构形成框架－抗震墙协同工作的结构体系。在地震作用下层间位移比纯框架结构显著减小，故其建筑高度可以高很多。

（6）抗震墙结构。是全部由纵、横抗震墙组成的结构体系，其抗震性能较好，在高层住宅、公寓、旅馆等建筑中广泛应用。

4、非结构部件处理。非结构部件一般是指在结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧力荷载的部件，如内隔墙、楼梯踏步板、框架填充墙、建筑外围墙板等。（1）考虑填充墙的影响：填充墙对框架结构的影响：使结构抗侧移刚度增大，自振周期减短，从而使作用于整个建筑上的水平地震力增大。改变了结构的地震剪力分布。限制了框架的变形，减少了整个结构的地震侧移幅值。填充墙充当了第一道抗震防线的主力构件，使框架退居为第二道防线。（2）填充墙的布置：砌体填充墙不同于轻型隔墙，尽管均为非承重构件，但它具有较大的抗侧移刚度，所以不能随意布置。在建筑平面上，填充墙的布置力求对称均匀，以免造成结构偏心。沿房屋竖向，填充墙应连续贯通，以避免在填充墙中断的楼层出现框架剪力的骤增。在框架结构中当必须采用砌体填充墙作维护墙时，应采用有效的措施防止床裙墙对框架柱产生的嵌固作用，防止短柱的出现。

结束语

近年来，随着经济的不断发展，建筑物的抗震设计也在不停的进步，抗震设计在建筑结构设计中的应用越来越广泛，在很大程度上影响着建筑的质量，必须要加强重视。

参考文献

1. 焦亚俊.高层建筑结构抗震设计中的不足及对策分析[J].建筑科学研究.2020(15):267-268.

2. 周宏明.高层建筑混凝土结构设计中的抗震设计探讨[J].住宅与房地产.2021(16):381-383.

3. 李坤.建筑结构抗震设计问题与抗震设计方案分析[J].智能城市.2019(21):104-105.