建筑設計對結構抗震設計影響探討

1、<p>　　建筑設計對結構抗震設計影響探討</p><p>　　摘要:本文從抗震的角度探討建筑的體型，建筑平面布置和豎向布置、規(guī)范中設計限值的控制對建筑設計的影響。 </p><p>　　關 鍵 詞:建筑設計; 抗震設計; 建筑體型; </p><p>　　Abstract: This paper, from the perspectives of the

2、 seismic, discusses the influence of building shapes, building plane and vertical layout, and design limits control of the standards on the architecture design. </p><p>　　Keywords: architectural design; seis

3、mic design; building shapes;中圖分類號：TU2文獻標識碼A 文章編號： </p><p>　　建筑設計應根據(jù)建筑抗震概念設計要求明確建筑形體的規(guī)則性，對不規(guī)則的建筑應按規(guī)定采取加強措施，對特別不規(guī)則的建筑應經過專家專門研究和論證，采取特別的加強措施，嚴重不規(guī)則建筑不應采用。建筑設計應重視其平面、立面和豎向剖面規(guī)則性對抗震性能及經濟合理性的影響，宜擇優(yōu)選擇規(guī)則的形體，其抗側力構件的平面布

4、置宜規(guī)則對稱、側向剛度沿豎向宜均勻變化，豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自上而下逐漸減小，避免側向剛度和承載力突變。因此建筑設計是否考慮抗震要求，從總體上起著直接的主導作用。結構設計很難對建筑設計有較大的修改。任何一個小區(qū)的規(guī)劃與設計從來都是建筑先行，建筑設計定了，結構設計原則上只能是服從于建筑設計的要求，然而目前我們建筑市場、特別是縣級院建筑人員的結構設計理念還不夠強，只是從美學感官方面考慮問題，這樣無形中對我們結構師的后期工作增

5、加了阻力和困難，如果建筑師能在建筑方案、初步設計階段中較好地考慮抗震的要求，則結構工程師就可以對結構構件系統(tǒng)進行合理的布置，建筑結構的質量和剛度分布以及相應產生的地震作用和結構受力與變形比較均勻協(xié)調，使建筑結構的抗震性能和抗震承載力得到較大的改善和提高；如果建筑師提</p><p>　　一、建筑體型設計方面 </p><p>　　建筑體型設計包括建筑的平面和立面以及空間體型的設計。通過最近

6、汶川地震震害表明，許多平面形狀復雜，如平面不對稱且凹凸不規(guī)則或者局部不連續(xù)，立面上過多懸挑、不對稱的側翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。而平面形狀簡單規(guī)則的建筑在地震中未出現(xiàn)較重的破壞，有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復雜和不規(guī)則特別是在建筑結構剛度發(fā)生突變的部位更易產生破壞。因此在建筑的體型設計中，應盡可能地使平面和立面以及空間的形狀簡潔、規(guī)則；在平面形狀上，矩形、方形、圓形、扇形等對抗震來說都是較好的體型，盡可能少

7、做外凸和內凹的體型，使平面凹進尺寸不大于相應投影方向總尺寸的30%；樓板盡可能少開洞，使樓板開洞寬度小于樓板典型寬度的50%，或開洞面積小于樓面面積的30%，并且不要做樓板錯層。豎向盡量少做不對稱的側翼和過長的懸挑，在體型布置上盡可能使建筑結構的質量和剛度比較均勻地分布，避免因平面不規(guī)則及豎向不規(guī)則導致質量與剛度不對稱的扭轉反應。 </p><p>　　二、建筑平面布置設計方面 </p><p

8、>　　建筑物的平面布置在建筑設計中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距離、內墻的布置、空間活動面積的大小、通道和樓梯的位置、電梯井的布置、房間的數(shù)量和布置等，都要在建筑的平面布置圖上明確下來。而且，由于建筑使用功能不同，每個樓層的布置有可能差異很大，建筑平面上的墻體，包括外圍填充墻、內隔墻、有相應強度和剛度的非承重內隔墻等等布置不對稱，墻體與柱子分布的不對稱、不協(xié)調，使建筑物在地震時產生扭轉地震作用，對抗震很

9、不利。有的建筑物，其剛度很大的電梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一側，結果在地震中造成靠電梯一側建筑物的嚴重破壞。這是因為電梯井筒具有極大的抗側力剛度，吸引了地震作用的主要部分。有的建筑物，在平面布置上一側的墻體很多，而另一側的墻體稀少，這就造成平面上剛度分布的很不對稱，質量分布也偏心，使結構的受力和變形不協(xié)調，導致扭轉地震作用效應，帶來局部墻面的破壞。有的建筑物，如底層為商場的臨街建筑，臨街一側往往不設墻體，而其另一側則有剛度很

10、大的墻體封閉，兩側在剛度上相差很多，也將在地震時引起扭轉地震作用，對抗震不利。還有的建筑平面布置上，經常出現(xiàn)內隔墻不對齊或中斷，使剛</p><p>　　三、建筑豎向布置設計方面 </p><p>　　建筑的豎向布置設計問題在建筑設計中主要反映在建筑沿高度(樓層)結構的質量和剛度分布設計上。無論是單層或多層，還是高層建筑或超高建筑，這個問題是比較突出的。存在的這個主要問題是，由于建筑使用功

11、能的不同要求，如底層或下面幾層是商場、購物中心，建筑上要求是大柱距、大空間；而上面的樓層則是開間較大的寫字樓或布置多樣化的公寓樓，低層設柱、墻很少，而上面則是以墻為主，柱很少。有的建筑在布置上還設有面積很大的公用天井大廳，在不同樓層上設有大會議廳、展廳、報告廳等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的質量和剛度的嚴重不均勻、不協(xié)調。突出的問題是沿上下相鄰樓層的質量和剛度相差過大，形成突變。在剛度最差的樓層形成對抗震極為不利的抗震承

12、載力不足和變形很大的薄弱層。這是在建筑設計中必須高度重視的問題。在實際設計中，在建筑使用功能不同的情況下，很可能出現(xiàn)上下相鄰樓層的墻體不對齊，柱子不對齊，墻體不連續(xù)，不到底；上層墻多，下層墻少；上層有柱，下層無柱等，使地震力的傳遞受阻或不通；抗震用的剪力墻設置不能直通到底層、剪力墻布置嚴重不對稱或數(shù)量太少。所有這些布置都將給建筑物帶來地震作用分布的不均勻、不對稱和對建</p><p>　　四、建筑設計限值方面 &

13、lt;/p><p>　　根據(jù)大量震害的經驗總結，現(xiàn)行《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)對房屋建筑在建筑設計中應考慮的一些抗震要求的限值控制提出了規(guī)定：一是房屋的建筑總高度和層數(shù)。在這些規(guī)定中根據(jù)結構類型、砌體材料及其厚度、地震設防烈度規(guī)定了房屋的層數(shù)和總高度限制，這些限值我們在建筑設計中必須遵守，否則將會改變結構形式。譬如我們原本設計結構類型為磚混結構，但是由于開洞過大、抗震縱墻過少、總高度和層高超限都

14、可能改變結構類型，或改為框架結構，或改為剪力墻結構，都給建設單位造成不必要的浪費。當然也不能一概而論，為滿足建筑的功能需要，犧牲一點經濟利益還是允許的。二是對房屋抗震橫墻問題和局部墻體尺寸的限值控制。《建筑抗震設計規(guī)范》根據(jù)結構類型、樓蓋類別、地震設防烈度明確規(guī)定了房屋橫墻的間距；根據(jù)地震設防烈明確規(guī)定了承重窗間墻最小寬度、承重外墻近端至門窗洞邊的最小距離、非承重外墻近端至門窗洞邊的最小距離、內墻陽角至門窗洞邊的最小距離、無錨固女兒墻（

15、非出入口處）的最大高度，因此在建筑設計中我們必須遵守。 </p><p><b>　　五、結束語 </b></p><p>　　總的來說，建筑設計是建筑杭震設計的一個重要方面，建筑設計與建筑抗震設計有著密切關系。它對建筑抗震起著重要的基礎作用。一個優(yōu)良的建筑抗震設計，必須是在建筑設計與結構設計相互配合協(xié)作共同考慮抗震的設計基礎上完成。為此，要充分重視建筑設計在建筑抗震