建筑抗震設計論文范文

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第1篇

論文摘要: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、規范中設計限值的控制、屋頂建筑等設計問題。

建筑設計是否考慮抗震要求，從總體上起著直接的控制主導作用。結構設計很難對建筑設計有較大的修改，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。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；如果建筑師提供的建筑設計沒有很好地考慮抗震要求，那就會給結構的抗震設計帶來較多困難，使結構的抗震布置和設計受到建筑布置的限制，甚至造成設計的不合理。有時為了提高結構構件的抗震承載力，不得不增大構件的截面或配筋用量，造成不必要的投資浪費。由此可見，建筑設計是否考慮抗震要求，對整個建筑起著很重要的作用。因此，我們在建筑抗震設計過程別要注重以下幾個問題。

一、建筑體型設計問題

建筑體型包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀的設計。震害表明，許多平面形狀復雜，如平面上的外凸和凹進、側翼的過多伸懸、不對稱的側翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。唐山地震就有不少這樣的震例。平面形狀簡單規則的建筑在地震中未出現較重的破壞，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則在地震時都會造成震害。特別是在建筑結構剛度發生突變的部位更易產生破壞。因此在建筑體型的設計中，應盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規則；在平面形狀上，矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說都是較好的體型。盡可能少做外凸和內凹的體型，盡可能少做不對稱的側翼和過長的伸翼。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，避免產生因體型不對稱導致質量與剛度不對稱的扭轉反應。

二、建筑平面布置設計問題

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、不協調，使建筑物在地震時產生扭轉地震作用，對抗震很不利。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［3］。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，經常出現內隔墻不對齊或中斷，使剛度發生突變和地震力傳遞受阻，對抗震也帶來不利，客易引起結構的局部破壞。建筑平面布置設計對建筑抗震關系很大，從概念上要解決的一個核心問題是：建筑平面布置設計上要盡可能做到使結構的質量和剛度分布均勻，對稱協調，避免突變，防止產生扭轉效應。在建筑平面布置的總體設計上要盡可能為結構抗側力構件的合理布置創造條件，使建筑使用功能要求與建筑結構抗震要求融合成一體，充分發揮建筑設計在建筑抗震中的作用。

三、建筑豎向布置設計問題

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［3］。在剛度最差的樓層形成對抗震極為不利的抗震承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，很可能出現上下相鄰樓層的墻體不對齊，柱子不對齊，墻體不連續，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、不對稱和對建筑物很不利的扭轉作用。多次大震害表明，建筑物豎向樓層剛度的過大變化，給建筑物造成很多破壞，甚至是整個樓層的倒塌。在1995年的日本阪神大地震中，有多棟鋼筋混凝土高層建筑發生了中間樓層的整體坐落倒塌破壞。因此，盡可能使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑物底部，不宜中斷或不到底。盡量避免其某樓層剛度過少，盡量避免產生地震時的鈕轉效應。

四、建筑上應滿足的設計限值控制問題

根據大量震害的經驗總結，現行《建筑抗震設計規范》(GBJll-89)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定。這些規定，建筑設計應予遵守：一是房屋的建筑總高度和層數；二是對房屋抗震橫墻問題和局部墻體尺寸的限值控制。

五、屋頂建筑的抗震設計問題

在高層和超高層建筑設計中，屋頂建筑是一個重要的設計部分。從近幾年對一些高層建筑抗震設計審查結果來看，屋頂建筑存在的主要問題，一是過高，二是過重。這樣的屋頂建筑加大了變形，也加大了地震作用。對屋頂建筑自身和其下的建筑物的抗震都不利。屋頂建筑的重心與下部建筑的重心不在一條線上，且前者的抗側力墻與其下樓層的抗側力墻體上下不連續時，更會帶來地震的扭轉作用，對建筑物抗震更不利。為此，在屋頂建筑設計中，宜盡量降低其高度。采用高強輕質的建筑材料和剛度分布比較均勻、地震作用沿結構的傳遞比較通暢，使屋頂重心與其下部建筑物的重心盡可能一致；當屋頂建筑較高時，要使其具有較好的抗震定性，使屋頂建筑的地震作用及其變形較小，而且不發生扭轉地震作用。超級秘書網

六、結束語

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設計中的重要性，在建筑抗震設計中更好地發揮建筑設計應有的作用。

參考文獻:

[1]《建筑抗震設計規范》(CBJll-89)，中國建筑工業出版社，2005。

[2]包世華、方鄂華，《高層建筑結構設計》，清華大學出版社，2003。

第2篇

建筑設計作為項目建設的基本參照和框架，需要在施工前就完成。在建筑設計的過程中，需要對環境、地理、氣候等因素加以充分考慮，其發揮的指導作用往往是非常重要的。在工程項目建設中，最關鍵的一步就是建筑設計這項工作。只要能夠保證建筑設計的科學合理、安全性過關，那么后面的具體工作就能很好地展開。因此，在建筑設計中融入抗震理念是重要的一環，可以有效地提高建筑項目的抗震性。建筑設計是建筑抗震設計的基礎，一定要實現二者的相互協作，如此才能實現最佳的抗震效果；在剛確定項目建設設計方案時，就難以再進行大范圍改動，若是在此基礎上，未能對建筑物的抗震性能加以考慮，只是通過在具體施工中通過構件設置的加固來提高建筑抗震性，這樣并未能將抗震問題很好地解決；若是在建筑設計過程中，對建筑物的抗震性加以充分考慮，做好材料設置和構件安排等方面的準備，這樣才能確保建筑物的抗震性也會得到保障。

2建筑設計中要重點關注的幾個抗震設計

（1）建筑構件和連接點處的抗震設計。如今人們的生活水平日益提高，隨之也對居住質量有了更為嚴格的要求，就施工的整體質量而言，與之直接相關聯的便是建筑構件的合理搭設和對連接點的科學設置。如今新世紀出現了許多新的工藝和材料，這樣施工就迎來了更大的挑戰。例如說建筑物的外部設計，其中會用到大理石、瓷磚等新材料，室內裝飾設計用到的則有吊頂和人工造影等技術。就實際施工而言，一定要對材料質量和施工技術有所保證，才能使建筑物的抗震性得到保障，同時要重點監督和管理其牢固性，以免在地震發生時意外墜落而造成人員的傷害。

（2）建筑物頂部的抗震設計。如今的建筑行業，普遍對頂部過高、過重的問題有所避免。因為頂部產生的壓力會導致建筑墻面也形成相應的較大壓力，這會使建筑物的抗震性和牢固性在一定程度上有所減弱。在建筑設計過程中，務必要保證建筑物整體有一個合理的重心，與此同時還要花心思用于材料選擇，選取的頂部材料要盡量是重量輕、剛度較均勻的，這樣建筑結構才能將抗震能力充分發揮出來。

（3）建筑設計中關于設計限制的問題。通常都是在建筑前期確定建筑物的抗震級別，并且這是以建筑物的實際使用情況為依據，所以要在施工過程中嚴格按照國家規定，要使建筑物的抗震性能有所保障，以免有墻體裂縫或坍塌的現象出現。

3建筑設計過程中要考慮到的抗震設計

根據上述內容，我們了解到建筑抗震設計和建筑設計之間息息相關的聯系。為了確保最大程度的抗震性，就一定要在實際施工中緊密結合起二者的聯系，同時還要在施工過程中真正融入抗震理念，如此才能使原有的建筑常規從根本上被打破，才能使建筑物抗震現狀得到徹底改善，接下來從建筑物的形狀、平面和空間三方面設計來具體闡述二者的結合。

（1）形狀設計建筑物的形狀設計也就是針對建筑進行的“體型”設計，具體包括了各部分施工技術、建筑物平面布局和立體空間等的設計。在建筑行業發展的新時代，很多方面都有所創新就建筑物思維整體外觀而言亦是如此。由此有諸多樣式的建筑外形出現，所以，在形狀設計的過程中，需要對不同外形的不同特點予以充分考慮，不同的建筑外形，也會有不同的建筑特色和實際需求，施工單位應該加以充分考慮。通常情況下，凸凹形狀的建筑體型，通常可以使建筑物的抗震性得到大大提升，然而在實際的建筑建設過程中，原有的常規形狀的建筑物已無法滿足現代化經濟發展需求，所以，建筑物整體抗震性的提高，首先需要對建筑的形狀進行科學、合理的設計。

（2）建筑物的平面設計在建筑物施工，平面設計是重要的環節，對建筑物日后的使用將起到決定作用。例如，分別作商務和居住用途的建筑物，它們在平面設計上必然存在很大差別，為了使使用需求得到進一步滿足，就一定要按照用途，來對平面構造進行科學設計；另外，為了將抗震元素融入到平面設計之中，不僅要對施工材料的堅固性加以重點考慮，還需要對構架安裝的合理性、內部各因素的協調性加以綜合考量。要想完美地實現平面設計和抗震設計的結合，就對設計者提出了很高的要求，不但要工作經驗豐富，要需要深入地研究審美觀念和抗震技術，前提還得不對內部美觀產生不利影響，在此基礎上再確保抗震性能的最大化。

（3）空間設計對建筑物進行空間設計，是在三維空間內進行的關于建筑物的豎向設計方案。因為日益加快的城市化進程和急劇增加的城市人口，增加了城市的人口壓力，所以出現的建筑物樓層愈發高。為了使土地占有面積盡量減少，在現代社會中愈發流行高層建筑，如此就對建筑物的空間設計有了更嚴格的要求。通常說來，建筑物層數越低，穩定性就越高，受到地震的損害也就會越小；反之穩定性越差，受到地震的傷害也就越大。所以，融合建筑物的空間設計和抗震設計在一起，這樣建筑物的整體抗震性才能得到保證。

4結束語

第3篇

1.1建筑的平面布局設計建筑設計的中心設計部分就是建筑平面布局，平面布局的好壞對建筑功能和使用的要求有一定的影響，并且平面布局還與抗震設計有著必要的聯系，所以，想要將建筑設計融入到建筑抗震設計中，首先要保證建筑的剛度和結構質量分布勻稱，具有對稱性，避免建筑出現扭轉的現象。在建筑的墻體設計上，一定要保持對稱性和均勻性，抗震墻的布局，一定要與抗震結構相結合，剛度較大的樓層語電梯都要布置在中心位置，以免發生建筑扭轉效應。在進行平面布局的時候，要為結構抗側力構建的合理布局制造出有利的條件，從而使得建筑的使用功能與建筑的抗震結構需求相結合，使建筑抗震設計發揮出最大的效果。

1.2建筑的縱向布局設計建筑的縱向布局主要是建筑物巖的高度、建筑結構的質量以及建筑物的剛度分布。不管是在工業建筑還是民用建筑，不論建筑的層數是多還是少，都會存在這樣的問題。在進行建筑設計的時候，盡可能的將建筑物沿與建筑的剛度設計成相近的系數，剪力墻的布局不僅要布局均勻，還要使其能沿著建筑縱向一直貫穿到建筑的底部，不要中途中斷或者是不到達建筑的底部。在設計過程中，一定要避免樓層之間剛度不均勻的現象，同時還要避免在地震中，建筑出現扭轉的現象。

1.3建筑的整體布局設計建筑的整體布局設計，主要是指建筑的平面和立體空間上的設計。在建筑的整體布局中，要使建筑平面和建筑空間在形狀上，既規則又簡潔。建筑的平面形狀可以是圓形、矩形、方形等，這樣的形狀能夠提高建筑抗震的水平。在建筑的整體布局設計中，要避免凹凸行的設計，這樣的設計對建筑抗震起到了一定的制約作用。嚴重是還會出現扭轉效應。要設計出具有立體美和具有藝術性的建筑，就一定要將建筑藝術和建筑所具備的功能，與建筑抗震設計結構結合到一起。例如：南昌綠地紫峰大廈，該建筑的高位268m，其框架是核心筒結構，對該建筑的抗震設計，在建筑三分之二出，東西里面內凹，其內凹部分的荷載通過結構柱支撐在41層與43層之間的跨懸臂轉換墻上。其整體結構設計融入了新年功能化設計的思想，并對建筑結構進行小震下的反譜計算，以及中震彈性復核。

2建筑設計過程中應重視的抗震設計問題

2.1建筑物屋頂抗震設計屋頂太高或太重，是目前建筑設計最主要的問題。屋頂過高或者過重，會加重地震的作用，導致建筑變形，對建筑物自身的抗震能力有所制約。建筑屋頂的重心和建筑底部的重心不在一條線上，那么就會導致建筑抗側力不能連續，從而加劇建筑的扭轉效應，制約建筑的抗震水平。所以，設計師在進行設計的時候，一定要避免屋頂超高超重的現象，使得整個建筑的結構與剛度均勻的分布下來，讓屋頂與建筑的重心保持在同一條線上。如果建筑物的屋頂設計的過高，那么就一定要保證建筑具有良好的抗震穩固性，降低建筑扭轉效應。3

2.2設計限值控制相關文件規定，在建筑設計過程中，要考慮抗震要求的限值控制。房屋的建筑高度和樓層的數量。在實際設計當中，有的建筑高度超標，有的建筑層數超標，有的建筑高度沒有超標，但是其寬度超標。這些超標，都將會給建筑抗震帶來一定的安全隱患，特別是一些高度和寬度超標的建筑，因此，在建筑設計中，只要完全融合建筑抗震設計，就能夠有效的進行限值控制。例如：防裂度為8的時候，粘土磚等對稱建筑的總高度要低于18m，建筑的層數一不能超過6層；底層框架為磚房的建筑高度應該保持在16m，層數保持在5層以內；建筑材料為鋼筋混泥土框架房屋的時候，其高度要保持在45m以下，而框架的抗震墻高度應該保持在100m以內。除了在設計過程中要考慮抗震要求的限值控制之外，還要考慮房屋抗震橫墻之間的間距以及局部墻體尺寸的限值控制。抗震墻限值控制，就是避免橫墻的間距超過了原有的額定值，從而導致建筑平面的剛度下降，遇到水平地震力時，影響了建筑水平地震力的傳遞，因此，導致了建筑縱墻發生形變，制約了建筑抗震的承載力度，致使建筑倒塌。對局部墻體尺寸的限值控制，是因為這些局部墻體能夠增強建筑抗震強度，如果局部墻體尺寸的限值小于規定的值，那么就不能夠滿足建筑抗震設計的要求，就會出現墻面裂開或者是倒塌的現象。因此，在設計過程中要注意建筑設計限值控制。

3結束語