抗震設(shè)計運(yùn)用于建筑設(shè)計論文

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1建筑設(shè)計方案

建筑設(shè)計方案是建筑設(shè)計的核心，建筑設(shè)計方案的初步確定，是建筑設(shè)計師根據(jù)使用者提出的建筑主要使用功能，結(jié)合該功能建筑的特點、建設(shè)地點及周邊環(huán)境特點等綜合因素考慮而形成的。同時方案設(shè)計也受到建設(shè)資金、使用方的一些想法等因素制約。現(xiàn)代建筑設(shè)計特點并不是一味地追求新奇特，而是讓外部立面設(shè)計上更能貼近現(xiàn)代審美要求，使內(nèi)部空間更適用于現(xiàn)代生活之需要。一個優(yōu)秀的建筑設(shè)計方案是在突出個性特點基礎(chǔ)上，更完善的處理解決各個方面產(chǎn)生的矛盾。

2抗震設(shè)計與建筑設(shè)計方案

抗震設(shè)計與建筑方案雖然在多方面表現(xiàn)是矛盾的，但不是不可協(xié)調(diào)的。設(shè)計師們廣開思路，運(yùn)用現(xiàn)代科技手段，是可以設(shè)計出優(yōu)秀的建筑作品的。

1）對于建筑外部整體平面布局的設(shè)計要求

可將復(fù)雜的建筑平面進(jìn)行分割設(shè)計，采用設(shè)置變形縫的方法，將其分成若干個規(guī)整單元，既能滿足抗震規(guī)范要求，也不會破壞平面使用功能和整體造型。對于有些觀點提出的變形縫不好看，影響立面效果，設(shè)計師可以通過將該部位兩側(cè)主體錯位設(shè)計方法，即利用視覺差，弱化人們對變形縫的直觀感覺；對于要徹底消除變形縫影響，則需借助外裝飾構(gòu)件，可采取外裝飾幕墻等輕質(zhì)構(gòu)件對外立面的變形縫進(jìn)行裝飾處理。抗震設(shè)計要求結(jié)構(gòu)主體設(shè)置變形縫，并規(guī)定相應(yīng)變形縫寬度，是防止在地震時建筑物間晃動、碰撞造成結(jié)構(gòu)主體的破壞，由于輕質(zhì)外裝飾構(gòu)件會在地震時變形破壞，不會對建筑物主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生約束作用。所以，通過輕質(zhì)外裝飾材料的設(shè)置，可以解決由于設(shè)置變形縫引來的美觀問題，并且不會影響到結(jié)構(gòu)主體抗震性能。

2）對于住宅類型建筑

由于其使用功能單一，房間分隔墻較多，結(jié)構(gòu)沿豎向布局比較均勻，一般只是平面形狀變化較大，只要結(jié)構(gòu)設(shè)計師按照建筑平面方案合理布置結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)件，采用框架、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等一般常規(guī)結(jié)構(gòu)形式都可以滿足本地區(qū)抗震設(shè)計要求。對于高層住宅底部要求設(shè)置商業(yè)用途的建筑，應(yīng)該優(yōu)先選用轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體系。有些結(jié)構(gòu)設(shè)計人員不愿意做轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，認(rèn)為轉(zhuǎn)換了，結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜了，造價增加了，往往在設(shè)計中過度減小剪力墻長度、剪力墻開較大洞口的方法，來滿足建筑對底部大空間的使用要求。但即使是這樣做也不會完全適應(yīng)建筑功能的要求，同時由于剪力墻不適當(dāng)減少及剪力墻的不合理布置，也影響到建筑整體的抗震性能，造成結(jié)構(gòu)配筋不合理。合理的采用轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體系，既不會給建筑物抗震帶來不利影響，也不會過多的增加工程整體造價。建筑功能上可以最大限度地滿足建筑設(shè)計方案的初衷，結(jié)構(gòu)的抗震性能達(dá)到優(yōu)化，使建筑物整體含鋼量達(dá)到最低。

3）對于公建類型建筑

由于其平面使用功能的不確定性，各個樓層間使用功能不統(tǒng)一的特點，故不宜過多采用剪力墻，剪力墻設(shè)置應(yīng)在電梯間、樓梯間等較為固定使用空間的部位。要求建筑設(shè)計師在平面布局中加以考慮，在考慮建筑功能需要的同時，也兼顧結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的合理性布置。由于對空間的需求，框架體系元素更多地運(yùn)用在公建類型的建筑中。由于建筑高度較高，各層使用荷載較大，使得鋼筋混凝土框架柱截面一般較大，即使是采用高標(biāo)號混凝土的鋼筋混凝土柱截面也會很大；適當(dāng)在抗震性能要求較高的部位，采用型鋼混凝土及鋼管混凝土的結(jié)構(gòu)體系更加合理，既有混凝土結(jié)構(gòu)的剛度，又有鋼結(jié)構(gòu)的良好延展性，可以讓該混合結(jié)構(gòu)在抵抗地震災(zāi)害時發(fā)揮最大的作用。對于大跨度的框架梁，也可以多采用型鋼結(jié)構(gòu)及型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，既可以提高建筑的水平抗震性能，也有效的降低框架梁的高度。對于預(yù)應(yīng)力梁的運(yùn)用，不建議大量使用，雖然預(yù)應(yīng)力梁的采用可以降低框架梁的高度，但其性質(zhì)類同于普通鋼筋混凝土梁，且對梁端約束要求較大，協(xié)調(diào)變形能力一般。

4）隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展

高層建筑的高度已經(jīng)不是制約建筑設(shè)計的主要問題了，通過計算機(jī)軟件的抗震模擬計算，使更多的高層建筑的設(shè)計方案得以優(yōu)化。高層建筑設(shè)計方案中存在的主要問題是結(jié)構(gòu)體系的選擇，隨著建筑高度的增加，結(jié)構(gòu)柱截面會增大，剪力墻數(shù)量也會增多，對建筑內(nèi)部平面功能影響較大。一般結(jié)構(gòu)設(shè)計師會根據(jù)常規(guī)經(jīng)驗先選擇框架結(jié)構(gòu)，然后框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)，最后選擇框筒結(jié)構(gòu)以及鋼和混凝土混合結(jié)構(gòu)。認(rèn)為這樣可以節(jié)省造價。實際上這是一個誤區(qū)，只有根據(jù)建筑使用功能特點，合理選用結(jié)構(gòu)形式才是降低成本的最好途徑。隔震設(shè)施及減震設(shè)施已在許多工程得到了應(yīng)用，通過實驗室內(nèi)地震模擬實驗及國內(nèi)外一些實際工程中應(yīng)用的經(jīng)驗，會逐步在更多的現(xiàn)代建筑設(shè)計中得到應(yīng)用及發(fā)展，也會給建筑設(shè)計方案的創(chuàng)作帶來最大的自由度。

3結(jié)語

建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑設(shè)計中最重要的環(huán)節(jié)，抗震設(shè)計也是關(guān)乎人民生命安全的頭等大事。建筑設(shè)計師與結(jié)構(gòu)工程師之間的工作是密不可分的，建筑設(shè)計師應(yīng)更多了解結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理及構(gòu)造，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)更大膽放開，多利用現(xiàn)代科技手段，幫助建筑設(shè)計師實現(xiàn)更多新穎、豐富多彩的建筑作品。

作者：張震 靳曉玲 單位：遼寧省城市建筑設(shè)計院