建筑设计在建筑抗震设计存在的问题分析

建筑设计在建筑抗震设计存在的问题分析

建筑设计在建筑抗震设计存在的问题分析

摘要：建筑设计是建筑抗震设计的基础，建筑设计能否达到抗震的一般要求，对建筑物的抗震能力将产生重要影响，要想达到建筑抗震设计的目标，必须将建筑设计与抗震设计有效结合起来。本文深入探讨了建筑设计在建筑抗震中应该注意的几个设计问题，以供参考。

关键词：建筑设计;建筑抗震

Abstract: The architectural design is the basis for seismic design of buildings, architectural design can meet the general requirements of seismic, seismic capacity of buildings will have an important impact, to achieve the goal of seismic design of buildings, to the effective combination of design and anti-seismic design. The paper discusses several problems should be paid attention to in the design of architectural design of buildings in seismic, for reference.

Key words: architectural design; anti-seismic

中图分类号：TU2文献标识码：A 文章编号：

建筑设计是否考虑抗震要求，总体上起着直接的控制主导作用。结构设计很难对建筑设计有较大的修改，建筑设计一旦确定，结构设计原则上只能服从建筑设计的相关要求。

如果建筑设计师能在建筑方案设计和初步设计阶段较好地考虑

抗震要求，结构设计师就可以对结构构件进行系统合理的布置，建筑结构质量、刚度分布以及产生的相应的地震作用、结构受力与变形，就比较均匀、协调，可使建筑结构的抗震性能和抗震承载力得到较大的改善和提高；如果建筑设计师提供的建筑设计没有很好地考虑抗震要求，就会给结构的抗震设计带来较多困难，使结构的抗震设计和布置受到建筑布置的限制，甚至造成设计不合理。

有时为了提高结构构件的抗震承载力，不得不增大构件的截面或配筋用量，设计“肥梁胖柱”，设计余量过大，造成不必要的投资浪费。由此可见，建筑设计是否考抗震要求，对整个建筑起着重要作用。因此，在建筑抗震设计过程中特别要注重以下问题：

1建筑体型设计

建筑体型设计即建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。诸多震害表明，许多平面形状复杂（如平面外凸或凹进、侧翼不对称与过多伸悬等）的建筑在地震中都遭到了不同程度的破坏，唐山大地震中就有不少这样的震例。平面形状简单规则的建筑在地震中未出现较严重的破坏，有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂和不规则在地震时都会造成震害，特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。因此在建筑体型设计中，应尽可能使平面和空间形状简洁、规则。在平面形状上，矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型，尽可能少做外凸、内凹、不对称侧翼和过长伸翼的体型。在体型布置上，尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布，避免因体型不对称导致质量与刚度不对称而产生的扭转反应。

2建筑平面布置设计

建筑平面布置设计在建筑设计中十分重要，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的间距、内墙的布置、空间活动面积的大小、通道和楼梯的位置、电梯井的布置、房间的数量和布置等，都要在建筑平面布置图上明确。而且，由于使用功能的不同，每个楼层的布置有可能差异很大，建筑平面上的墙体（外围填充墙、承重内墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙等）布置不对称，墙体与柱子分布不对称、不协调，使建筑物在地震时产生扭转作用，对抗震很不利。

有的建筑物，将刚度很大的电梯井布置在建筑平面的角部或平面的一侧，结果在地震中靠电梯井一侧的建筑物造成严重破坏。这是因为电梯井具有极大的抗侧力刚度，吸引了地震作用的主要部分。有的建筑物，平面布置上一侧的墙体很多，而另一侧的墙体稀少，就造成平面上刚度分布的很不对称，结构的受力和变形不协调，质量分布也偏心，导致扭转地震作用效应，带来局部墙面的破坏。

有的建筑物，如底层为商场的临街建筑，临街一侧往往不设墙体，

而其另一侧则有刚度很大的墙体封闭，两侧在刚度上相差很多，也将在地震时引起扭转地震作用，对抗震不利。还有的建筑平面布置上，经常出现内隔墙不对齐或中断，使刚度发生突变和地震力传递受阻，对抗震也带来不利，客易引起结构的局部破坏。建筑平面布置设计对建筑抗震关系很大，从概念上要解决的一个核心问题是：建筑平面布置设计上要尽可能做到使结构的质量和刚度分布均匀，对称协调，避免突变，防止产生扭转效应。在建筑平面布置的总体设计上要尽可能为结构抗侧力构件的合理布置创造条件，使建筑使用功能要求与建筑结构抗震要求融合成一体，充分发挥建筑设计在建筑抗震中的作用。

3建筑竖向布置设计问题

建筑的竖向布置设计问题在建筑设计中主要反映在建筑沿高度(楼层)结构的质量和刚度分布设计上。无论是单层或多层，还是高层建筑或超高建筑，这个问题是比较突出的。存在这个问题的主要原因是：由于建筑使用功能的不同要求，如底层或下面几层是商场、购物中心，建筑上要求是大柱距、大空间；而上面的楼层则是开间较大的写字楼或布置多样化的公寓楼，低层设柱、墙很少，而上面则是以墙为主，柱很少。有的建筑在布置上还设有面积很大的公用天井大厅，在不同楼层上设有大会议厅、展厅、报告厅等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的质量和刚度的严重不均匀、不协调。突出的问题是沿上下相邻楼层的质量和刚度相差过大，形成突变，在刚度最差的楼层形成对抗震极为不利的抗震承载力不足和变形很大的薄

弱层，这是在建筑设计中必须高度重视的问题。实际设计中，在建筑使用功能不同的情况下，很可能出现上下相邻楼层的墙体不对齐、柱子不对齐，墙体不连续、不到底，上层墙多、下层墙少，上层有柱、下层无柱等，使地震力的传递受阻或不通，抗震用的剪力墙设置不能直通到底层、剪力墙布置严重不对称或数量太少。所有这些布置都将给建筑物带来地震作用分布的不均匀、不对称和对建筑物很不利的扭转作用。多次大震害表明，建筑物竖向楼层刚度的过大变化，给建筑物造成很多破坏，甚至是整个楼层的倒塌。在1995年的日本阪神大地震中，有多栋钢筋混凝土高层建筑发生了中间楼层的整体坐落倒塌破坏。因此，尽可能使剪力墙布置比较均匀并使其能沿竖向贯通到建

筑物底部，不宜中断或不到底。尽量避免其某楼层刚度过少，尽量避免产生地震时的钮转效应。

4建筑上应满足的设计限值控制问题

根据大量震害的经验总结，现行《建筑抗震设计规范》(GBJll-89)对房屋建筑在建筑设计中应考虑的一些抗震要求的限值控制提出了

规定。这些规定，建筑设计应予遵守：一是房屋的建筑总高度和层数；二是对房屋抗震横墙问题和局部墙体尺寸的限值控制。

5屋顶建筑的抗震设计问题

在高层和超高层建筑设计中，屋顶建筑是一个重要的设计部分。从近几年对一些高层建筑抗震设计审查结果来看，屋顶建筑存在的主要问题，一是过高，二是过重。这样的屋顶建筑加大了变形，也加大了地震作用，对屋顶建筑自身和其下建筑物的抗震都不利。屋顶建筑的重心与下部建筑的重心不在一条线上，且前者的抗侧力墙与其下楼层的抗侧力墙体上下不连续时，更会带来地震的扭转作用，对建筑物抗震更不利。为此，在屋顶建筑设计中，宜尽量降低其高度，采用高强轻质的建筑材料，使屋顶刚度分布比较均匀、地震作用沿结构的传递比较通畅、屋顶重心与其下部建筑物的重心尽可能一致；当屋顶建筑较高时，要使其具有较好的抗震定性，使屋顶建筑的地震作用及其变形较小，而且不发生地震的扭转作用。

6 结束

总的来说，建筑设计是建筑杭震设计的一个重要方面，建筑设计与建筑抗震设计有着密切关系，它对建筑抗震起着重要的基础作用。一个优良的建筑抗震设计，必须是在建筑设计与结构设计相互配合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。为此，要充分重视建筑设计在建筑抗震设计中的重要性，在建筑抗震设计中更好地发挥建筑设计应有的作用。

参考文献

[1] 高磊体系选型与建筑结构设计及施工关系研究[u]技创新

导报,2009(3)

[2] 王则毅，杨盛和.房屋结构抗震[M] 重庆：重庆大学出版社，2009.

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