浅析建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用

浅析建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用

秦皇岛市人民政府抗震防灾办公室河北秦皇岛066000

摘要:根据建筑抗震实践,可以看出如果一个地区的建筑物没有良好的总体设计规划方案,只是凭借抗震措施,在较强的地震发生情况下是很难获取建筑物很好的抗震效果。所以这就需要使建筑设计与建筑抗震设计之间的协调配合,使所建造的建筑达到一个良好的抗震效果。本文探讨了我国建筑抗震设计的现状,并分析了建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用,以供大家交流探讨。

关键词:建筑设计;建筑抗震设计;重要作用

引言

建筑行业是我国重要的经济增长行业之一,关系到居民的切身利益。我国是多地震国家,但我国目前对地震的预防能力较弱,地震给我国带来了及其巨大的灾害,因此,要加强建筑设计中的抗震设计,这是进一步保障我国居民生命财产安全的重要措施之一。

一、建筑设计与抗震设计的关系

总体来说,建筑设计是作为建筑抗震设计的基础存在的,抗震设计作为建筑设计的一部分,其任何方面的作业都必须要在满足建筑设计合理性的基础上展开。通常来说,建筑设计的结构设计方面难以对整体的建筑设计产生较大的影响,因为建筑设计基本上已经定性,在结构设计作业就必须要按照相关的设计原则展开。在进行建筑设计时,如果方案能够满足抗震设计的标准,那么建筑设计师就可以合理布局建筑结构,在保证建筑质量的基础上,最大程度的提高建筑抗震性能。

二、我国建筑抗震设计的现状

在建筑抗震设计领域,虽然我国在近年来有了长足的发展,但是,相比西方发达国家而言,发展缓慢,尤其是在抗震设计上,没有能够正确的处理好建筑设计和抗震设计的关系,虽然引进了一些西方欧美抗震设计理念,但缺乏符合本国实际的理论技术创新。很大方面存在着缺陷,主要表现在以下几个方面。

1、设计中,没有能够深入研究地震对建筑结构破坏的层次和顺序,难以做到重视主体的设计而兼顾细节问题。没有能根据实际情况灵活变通的运用抗震设计准则。

2、建筑抗震设计中缺乏科学规范的理论指导,缺乏实际经验的积累;我国对地质地震的认识尚不够完善,对地震的成因,预测,防治研究不够深入,地震防治规范不够科学。因此,在进行建筑结构抗震设计时候,缺乏一定的科学依据,或依据的是不完善的理论。因此,难以在建筑结构设计中完美融合防震设计理念。

3、建筑抗震设计中,设计立足于固定参数,而忽视了实际情况。而且将一定的地震或力学参数做出固定的规范,比如,在我国地震设计研究中,把地震的降级系数统一规定为2.81,将小震赋予固定统计意义。而小震多用于结构设计中,结构截面承载能力设计和变形的检验计算,需要依据一定的实际情况而行的。

三、建筑设计在抗震中的问题

我国地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广,是一个地震多发国家。地震是一种多发性的随机震动,其复杂性和不确定性很难把握,要准确预测建筑物震害的特性和参数,目前还很难做到。抗震设计强调,在工程设计一开始,就应把握好场地条件和场地土的稳定性、能量输入、建筑物的平、立面布置及其体形、结构体系、刚度分布、抗侧力构件的布置、构件延性;材料与施工质量等几个主要方面,其中主要的问题有以下几点:

1、设计人员“思想保守”与过于“开放”

“思想保守”体现在结构设计方面比较多,例如:现在很多高层住宅,剪力墙过多过厚,由于刚度过大,导致相对侧移值过小,远远小于规范的规定值,一来不利于建筑物抗震,二来不经济。

2、专业技术知识不扎实,专业之间配合不到位

有些设计人员没有扎实的专业技术知识,自然设计出的建筑图纸会出现很多问题,给施工带来难度。不具备扎实的专业知识,在施工过程中出现的临时性问题更是难以应付,有的甚至对施工工艺都不太了解。

3、平面布局的刚度不均。抗震设计要求建筑的平、立面布置宜规正、对称,建筑的质量分布和刚度变化宜均匀,否则应考虑其不利影响。但有的平面设计存在严重的不对称:一边进深大,一边进深小;一边设计大开间,一边为小房间;一边墙落地承重,一边又为柱承重。平面形状采用L、π形不规则平面等,造成了纵向刚度不均,而底层作为汽车库的住宅,一侧为进出车需要,取消全部外纵墙,另一侧不需进出车辆,因而墙直接落地,造成横向刚度不均。这些都对抗震极为不利。

4、抗震构造柱布置不当。如外墙转角处,大厅四角未设构造柱或构造柱不成对设置;以构造柱代替砖墙承重;山墙与纵墙交接处不设抗震构造柱;过多设置抗震构造柱等。

上述这些问题的存在,倘若不能得到改正,势必对建筑物的安全带来隐患。上述这些问题的存在,倘若不能得到改正,势必对建筑物的安全带来隐患。上述这些问题的原因是多方面的,有认识方面的原因有计划经济向市场经济转化过程中出现的原因,有设计人员忽视了抗震概念设计方面的原因(未能从整体、全局上把握好),有法律建设方面的原因(在工程抗震设防管理方面缺乏国家政府法律依据,特别是处罚方面)。实际建筑结构及其在强震作用下的破坏过程是很复杂的,目前难以对此进行较为精确而可靠的计算。因此,20世纪70年代以来,各国标准强调了工程技术人员必须重视“结构抗震概念设计”,即根据地震灾害调查、科学研究和工程经验等所形成的基本原则和设计思路,进行建筑结构的总体布局并确定细部构造。这种设计理念将有助于明确结构抗震思想,不但有利于提高建筑结构的抗震性能,而且也为有关抗震计算创造有利条件,使计算分析结果更能反映今后地震时结构的实际地震反应。

四、建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用

1、强化建筑抗震设计的效果

随着建筑行业的迅猛发展,目前建筑设计在理论基础方面已经趋于成熟,相关的经验也相对成熟。为此,在建筑抗震设计中,可以对先进的建筑设计理念加以运用,以此强化建筑抗震设计的实际效果。其次,在目前很多建筑物存在屋顶与地步重心不在一条水平线上的现象,对于建筑物会产生扭转效应,进而削弱了建筑物的抗震性能。为了有效解决这一设计缺陷,就可以在建筑抗震设计中合理运用建筑设计的方法,对建筑物的刚度与强度进行增加,实现设计方案的优化,如此一来,建筑物的高度与体积就可以得到有效控制,使自身强度得到有效提升。此外,在建筑设计中还应考虑在建筑中心位置设置电梯,如此可以使建筑抗震设计的作用效果得到有效增强。

2、改善建筑抗震设计的内部性能

为了有效提高建筑工程的使用性能,还需要对建筑结构的质量进行严格控制,同时还要提高建筑构件布设的合理性与可行性。如此才能够从根源上使建筑物内部的稳定性、合理性与安全性得到提升,例如在设计中预留出足够的空间以保障人们在发生地震时可以顺利逃生。作为设计工程师,必须以建筑设计的相关规范标准为依据,对建筑抗震设计方案进行完善与优化,以建筑结构的剪力墙布置为例,应对相关信息进行细致分析,使剪力墙得以均匀分布,并在建筑物整个底部得以贯穿,使建筑结构中心位置断裂问题得以有效避免。

结语

建筑行业关系到我国的经济发展和社会稳定,关系到国民的生命财产安全,加强建筑抗震设计,提高抗震能力,是促进社会和谐稳定的客观要求。因此,在进行建筑的抗震设计时候,必须要将建筑的建筑设计和结构设计综合协调起来,实现二者的配合,共同为建筑整体的抗震设计发挥出更强大的作用。

参考文献

[1]金乃聪.解析建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J].建筑工程技术与设计,2016,(9):2437-2437.

[2]李野.建筑设计在建筑抗震设计中的作用探究[J].四川水泥,2016,(8):66-66.

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