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【摘 要】 建筑设计作为建筑物抗震设计的基础。建筑设计是否能否满足建筑抗震需求,对于提高抗震能力有着直接的影响。因此将建筑设计和抗震设计有机结合是实现建筑物抗震设计目标的必经之路。但是对于目前的建筑抗震设计技术水平而言,在建筑设计过程中还存在诸多问题。单纯依靠建筑物构架抗震计算和抗震结构策略并不能取得抗震的最佳效果,不能真正解决建筑物震害的破坏问题。所以研究建筑设计和抗震设计之间存在的联系,有机结合建筑设计和抗震设计成了建筑抗震设计工程的核心问题。本文通过研究抗震设计和建筑设计存在的联系,分析建筑设计在抗震设计中有哪些需要关注的问题,从而提高我国建筑物的抗震能力,保障建筑质量。
【关键词】 建筑设计;抗震设计;实际情况;设计师;设计问題
1.建筑设计师在抗震设计中的核心地位
建筑设计在整个工程设计和平面立体结构布局中起着指导作用,建筑结构的设计在一定程度上要符合建筑设计的基本要求。而建筑设计师是建筑设计的核心设计人员。建筑设计师在建筑前期的设计过程中充分考虑抗震技术要求,保证建筑构件系统的合理布置、建筑结构的质量达标,平衡协调建筑构造的受力、变形和抗震能力之间的关系,从而提高建筑物的抗震能力。因此,从总体而言,建筑设计师直接影响着建筑抗震设计要求,是整个建筑设计项目的关键主体之一。
2.抗震设计和建筑设计之间存在的联系
建筑抗震设计施工要以建筑设计为基础前提。当建筑设计初步定性时,建筑构造设计很难对建筑设计进行大面积的改动,建筑构造设计必须要根据实际的建筑设计要求来进行。当建筑设计方案完全涉及到抗震要求时,建筑构架设计就能科学布置,建筑质量就能得到保障,建筑物的抗震性能就能得到提高;当建筑设计方案未能充分考虑到抗震要求时,会直接导致建筑抗震设计问题的出现,制约建筑抗震结构的设计。因此建筑设计是抗震设计的重要基础。
3.建筑抗震设计的技术原则
建筑抗震设计要严格遵循我国的GB500112010建筑物抗震设计的技术规范,严格遵守相关的设计施工准则。根据建筑物的实际设计施工情况,灵活运用抗震设计的技术原则:遵循实行多级防震策略的设计原则,保证建筑物具备抗震能力,从而减少抗震损害和财产、人员的损失。此外,建筑抗震设计要准确将建筑设计理念和抗震性能设计理论相融合,根据实际情况,做好严谨的勘探和实地考察工作,全面分析研究,制定科学合理的设计方案。
4.建筑设计中抗震设计存在的问题
近些年来,我国建筑抗震技术有一定程度的改进。但是和国外先进技术相比,我国建筑抗震设计行业发展速度缓慢,还不能妥善处理建筑设计和抗震设计之间的关系;虽然我国引用了西方发达国家抗震设计的先进理念,但是在实际设计施工过程中未能充分考虑建筑自身的实际情况,抗震设计理论技术的创新力度不够。
4.1未能充分考虑实际的设计施工情况
在实际的建筑抗震设计过程中,抗震设计从固有参数出发,未能充分考虑实际情况,设计按照"计算设计”这一思路来完成,对于一定抗震和力学参数统一规范。例如在我国建筑抗震设计中,将地液降级系数固定为2.81,把小级别的地震固定了统计学意义。许多小级别地震被用于构造设计中,构造截面的实际承载力设计以及变形检测计算未能结合实际情况。
4.2没有合理规范的设计理论作指导,实际经验不足
仅我国目前的形式而言,我国研究地质地震的投入力度不够,对地震的认识不够全面,对地震成因和预测的研究力度不足,防御地震的规范不够合理、科学。建筑地震设计没有合理规范的设计理念作指导,缺乏科学依据,使得建筑设计未能满足抗震目标。
5.建筑设计中需要引起髙度关注的抗震問题
5.1建筑构件和连接节点的设计
建筑立面和建筑室内空间布置出现了更髙层次的要求,使得建筑设计中采用的建筑构件种类、样式不断增多。立面利用外贴大理石、瓷砖等,室内装饰采用吊顶、人工艺术造影、悬挂的装饰图画等。在实际施工设计过程中要充分考虑这些材料、构造的抗震能力以及和建筑物结构的连接问题。外贴的大理石、瓷砖必须要保证其和建筑物主体结构锚拉的牢固性,保证在地震时不会坠落;保障悬吊的灯具、悬挑的人工艺术造景和建筑主体的连接点的强度,防止地震时坠落砸伤人。
5.2建筑设计要达到一定的设计限值
在实际设计及施工过程中,要严格道循《建筑设计抗震规范》中相关抗震要求限值的规定,在8度的防烈度情况下,粘土砖多层建筑物的高度不能大于18米,建筑层数不能大于6层等,超过相关规定时,会影响建筑抗震能力。此外对于建筑局部的墙体尺度要控制在最小限值,保证墙体截面的抗地震程度能满足抗震要求,从而避免墙体出现开裂或是倒塌等破坏问题。
5.3顶部建筑抗震设计
顶部建筑不能过高过重。过高、过重的顶部建筑会增大变形,增加自身地震能力,相对削弱下部建筑物的抗震能力。要保证建筑重心和下部建筑重心的一致。顶部建筑较高,顶部建筑抗震稳定性能良好,变形会变小,从而不会出现扭转地震的情况。所以在实际的建筑抗震设计过程中,要选择强度高、刚度均匀、轻质的结构材料,保证不会阻碍建筑结构的抗震能力。
6.建筑设计在建筑抗震设计中需要关注的设计问题
6.1建筑物的体型设计
建筑物的体型设计主要包括建筑物的平面形状、立体空间布置的设计。在实际的建筑物体型设计过程中,要尽量保证建筑物平面和空间形状的简单、整洁、规则,利用矩形、方形、圆形的平面形状可以有效地抗震:尽量利用外凸、内凹的体型;尽可能地避免建筑物侧翼的不对称或过长;体型结构布局方面要保证建筑物构造的质量和刚度能均衡分布,防止由于体型的不对称造成构造质量和刚度的不对称,从而导致建筑物在抗过程中出现扭转情况。
6.2建筑的平面设计
建筑的平面设计作为建筑设计过程中的重要环节,直接体现着建筑物的用途和使用要求,也关系着建筑物的抗震能力。因此建筑平面的设计要充分考虑到结构质量和刚度的均匀分布;针对剪力墙的设计要尽可能地和构架抗震目标相结合;对较大刚度的电梯、楼层要采用居中布置的设计方式,防止重心偏离出现的扭转地震反应。建筑物平面设计要充分考虑建筑结构抗侧力构架的合理设计问题,保证建筑物的用途和抗震要求相结合,发挥建筑设计在抗震设计过程中的基本作用。
6.3建筑物的竖向设计
建筑物的竖向设计主要体现在建筑物的沿高度建筑构造刚度和质量的设计中。在工业建筑和民用建筑的设计施工过程中,单层建筑和多层建筑都存在竖向布置的设计问题。在实际设计施工过程中,要尽量保证建筑沿竖向的刚度和质量分布均衡,高度关注剪力墙的设计均匀问题,保证剪力墙可以沿着竖直方向贯穿到建筑物的底部中,从而防止建筑楼层的刚度过小。
7.结语
综上所述,建筑设计作为建筑抗震设计过程中的重要环节,要有机结合建筑设计和建筑抗震设计,充分发挥建筑设计在抗震上的基础作用。建筑抗震设计要求建筑设计和平面、体型、竖向设计有机配合,高度关注在建筑设计中存在的建筑构件和连接节点的设计、设计限值、顶部建筑抗震设计等抗展问题,充分考虑抗震设计基本要求,保证建筑结构的质量和刚度的均衡分布,从而防止扭转地震效应的出现,保证建筑设计在建筑抗地震设计中能发挥有效作用,提高建筑物的抗震能力。
参考文献:
[1]薛剑锋.高层建筑设计中抗震设计的现状[J].重庆建筑大学学报(社科版),2012(09).
[2]康军.深度探讨高层建筑结构体系中错层结构抗震设计[J].科技创新导报,2011(06).
[3]高磊.强化建筑抗震设计与建筑结构设计及施工关系研究[J].科技创新导报,2010(02).
[4]李瑞明;周锡元.关注地震灾害强化建筑抗震设计的作用[J].中国新技术新产品,2011(11).
[5]沈徐;李丹.高层建筑错层结构抗震设计的作用[J].江西建材2012(02).
【关键词】 建筑设计;抗震设计;实际情况;设计师;设计问題
1.建筑设计师在抗震设计中的核心地位
建筑设计在整个工程设计和平面立体结构布局中起着指导作用,建筑结构的设计在一定程度上要符合建筑设计的基本要求。而建筑设计师是建筑设计的核心设计人员。建筑设计师在建筑前期的设计过程中充分考虑抗震技术要求,保证建筑构件系统的合理布置、建筑结构的质量达标,平衡协调建筑构造的受力、变形和抗震能力之间的关系,从而提高建筑物的抗震能力。因此,从总体而言,建筑设计师直接影响着建筑抗震设计要求,是整个建筑设计项目的关键主体之一。
2.抗震设计和建筑设计之间存在的联系
建筑抗震设计施工要以建筑设计为基础前提。当建筑设计初步定性时,建筑构造设计很难对建筑设计进行大面积的改动,建筑构造设计必须要根据实际的建筑设计要求来进行。当建筑设计方案完全涉及到抗震要求时,建筑构架设计就能科学布置,建筑质量就能得到保障,建筑物的抗震性能就能得到提高;当建筑设计方案未能充分考虑到抗震要求时,会直接导致建筑抗震设计问题的出现,制约建筑抗震结构的设计。因此建筑设计是抗震设计的重要基础。
3.建筑抗震设计的技术原则
建筑抗震设计要严格遵循我国的GB500112010建筑物抗震设计的技术规范,严格遵守相关的设计施工准则。根据建筑物的实际设计施工情况,灵活运用抗震设计的技术原则:遵循实行多级防震策略的设计原则,保证建筑物具备抗震能力,从而减少抗震损害和财产、人员的损失。此外,建筑抗震设计要准确将建筑设计理念和抗震性能设计理论相融合,根据实际情况,做好严谨的勘探和实地考察工作,全面分析研究,制定科学合理的设计方案。
4.建筑设计中抗震设计存在的问题
近些年来,我国建筑抗震技术有一定程度的改进。但是和国外先进技术相比,我国建筑抗震设计行业发展速度缓慢,还不能妥善处理建筑设计和抗震设计之间的关系;虽然我国引用了西方发达国家抗震设计的先进理念,但是在实际设计施工过程中未能充分考虑建筑自身的实际情况,抗震设计理论技术的创新力度不够。
4.1未能充分考虑实际的设计施工情况
在实际的建筑抗震设计过程中,抗震设计从固有参数出发,未能充分考虑实际情况,设计按照"计算设计”这一思路来完成,对于一定抗震和力学参数统一规范。例如在我国建筑抗震设计中,将地液降级系数固定为2.81,把小级别的地震固定了统计学意义。许多小级别地震被用于构造设计中,构造截面的实际承载力设计以及变形检测计算未能结合实际情况。
4.2没有合理规范的设计理论作指导,实际经验不足
仅我国目前的形式而言,我国研究地质地震的投入力度不够,对地震的认识不够全面,对地震成因和预测的研究力度不足,防御地震的规范不够合理、科学。建筑地震设计没有合理规范的设计理念作指导,缺乏科学依据,使得建筑设计未能满足抗震目标。
5.建筑设计中需要引起髙度关注的抗震問题
5.1建筑构件和连接节点的设计
建筑立面和建筑室内空间布置出现了更髙层次的要求,使得建筑设计中采用的建筑构件种类、样式不断增多。立面利用外贴大理石、瓷砖等,室内装饰采用吊顶、人工艺术造影、悬挂的装饰图画等。在实际施工设计过程中要充分考虑这些材料、构造的抗震能力以及和建筑物结构的连接问题。外贴的大理石、瓷砖必须要保证其和建筑物主体结构锚拉的牢固性,保证在地震时不会坠落;保障悬吊的灯具、悬挑的人工艺术造景和建筑主体的连接点的强度,防止地震时坠落砸伤人。
5.2建筑设计要达到一定的设计限值
在实际设计及施工过程中,要严格道循《建筑设计抗震规范》中相关抗震要求限值的规定,在8度的防烈度情况下,粘土砖多层建筑物的高度不能大于18米,建筑层数不能大于6层等,超过相关规定时,会影响建筑抗震能力。此外对于建筑局部的墙体尺度要控制在最小限值,保证墙体截面的抗地震程度能满足抗震要求,从而避免墙体出现开裂或是倒塌等破坏问题。
5.3顶部建筑抗震设计
顶部建筑不能过高过重。过高、过重的顶部建筑会增大变形,增加自身地震能力,相对削弱下部建筑物的抗震能力。要保证建筑重心和下部建筑重心的一致。顶部建筑较高,顶部建筑抗震稳定性能良好,变形会变小,从而不会出现扭转地震的情况。所以在实际的建筑抗震设计过程中,要选择强度高、刚度均匀、轻质的结构材料,保证不会阻碍建筑结构的抗震能力。
6.建筑设计在建筑抗震设计中需要关注的设计问题
6.1建筑物的体型设计
建筑物的体型设计主要包括建筑物的平面形状、立体空间布置的设计。在实际的建筑物体型设计过程中,要尽量保证建筑物平面和空间形状的简单、整洁、规则,利用矩形、方形、圆形的平面形状可以有效地抗震:尽量利用外凸、内凹的体型;尽可能地避免建筑物侧翼的不对称或过长;体型结构布局方面要保证建筑物构造的质量和刚度能均衡分布,防止由于体型的不对称造成构造质量和刚度的不对称,从而导致建筑物在抗过程中出现扭转情况。
6.2建筑的平面设计
建筑的平面设计作为建筑设计过程中的重要环节,直接体现着建筑物的用途和使用要求,也关系着建筑物的抗震能力。因此建筑平面的设计要充分考虑到结构质量和刚度的均匀分布;针对剪力墙的设计要尽可能地和构架抗震目标相结合;对较大刚度的电梯、楼层要采用居中布置的设计方式,防止重心偏离出现的扭转地震反应。建筑物平面设计要充分考虑建筑结构抗侧力构架的合理设计问题,保证建筑物的用途和抗震要求相结合,发挥建筑设计在抗震设计过程中的基本作用。
6.3建筑物的竖向设计
建筑物的竖向设计主要体现在建筑物的沿高度建筑构造刚度和质量的设计中。在工业建筑和民用建筑的设计施工过程中,单层建筑和多层建筑都存在竖向布置的设计问题。在实际设计施工过程中,要尽量保证建筑沿竖向的刚度和质量分布均衡,高度关注剪力墙的设计均匀问题,保证剪力墙可以沿着竖直方向贯穿到建筑物的底部中,从而防止建筑楼层的刚度过小。
7.结语
综上所述,建筑设计作为建筑抗震设计过程中的重要环节,要有机结合建筑设计和建筑抗震设计,充分发挥建筑设计在抗震上的基础作用。建筑抗震设计要求建筑设计和平面、体型、竖向设计有机配合,高度关注在建筑设计中存在的建筑构件和连接节点的设计、设计限值、顶部建筑抗震设计等抗展问题,充分考虑抗震设计基本要求,保证建筑结构的质量和刚度的均衡分布,从而防止扭转地震效应的出现,保证建筑设计在建筑抗地震设计中能发挥有效作用,提高建筑物的抗震能力。
参考文献:
[1]薛剑锋.高层建筑设计中抗震设计的现状[J].重庆建筑大学学报(社科版),2012(09).
[2]康军.深度探讨高层建筑结构体系中错层结构抗震设计[J].科技创新导报,2011(06).
[3]高磊.强化建筑抗震设计与建筑结构设计及施工关系研究[J].科技创新导报,2010(02).
[4]李瑞明;周锡元.关注地震灾害强化建筑抗震设计的作用[J].中国新技术新产品,2011(11).
[5]沈徐;李丹.高层建筑错层结构抗震设计的作用[J].江西建材2012(02).