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中圖分類號：TU2文獻標識碼： A
引言
繼唐山大地震，近年來我國陸續(xù)又發(fā)生大規(guī)模的嚴重地震，不斷在敲響建筑抗震的警鐘，《建筑抗震設計規(guī)范》也在我過建筑科技科研人員的精心研究下，做出了一次又一次的改動變更。隨著科技的進步與經(jīng)濟的發(fā)展，在人民政府的帶動下，越來越多的高層住宅，高層辦公用樓等高層建筑陸續(xù)出現(xiàn)在了我們的視線中。所以為了人民更安全的生活，我們需要在高層建筑的設計上響應規(guī)范的微調(diào)，做出一些變化。本文結(jié)合了《建筑抗震設計規(guī)范》的發(fā)展進程與最新的修改，對于高層建筑的抗震設計給出了一些新的見解。
1 《建筑抗震設計規(guī)范》的發(fā)展與背景
我國最早期的建筑工程抗震設計主要參考蘇聯(lián)的《地震區(qū)建筑抗震設計規(guī)范》。1959年和1964年,我國曾兩次起草并擬定了包括各類工程結(jié)構的《地震區(qū)建筑抗震設計規(guī)范》(草案),雖然未正式頒布,但對以后的工程抗震設計仍起了重要的作用[1]。而后，隨著國力的發(fā)展與技術的提高，我國于1974年正式頒布了第一本工程抗震設計規(guī)范――TJ11―74《工業(yè)與民用建筑抗震設計規(guī)范》(試行)。1978年,TJ11―78《工業(yè)與民用建筑抗震設計規(guī)范》(簡稱《78規(guī)范》)[2],國家建委批準頒布。1989年,GBJ11―89《建筑抗震設計規(guī)范》(簡稱《89規(guī)范》)[3]，建設部批準頒布。1990年開始實施,并于1993年作局部修訂。2001年,GB50011―2001《建筑抗震設計規(guī)范》(簡稱《2001規(guī)范》)[4],建設部和國家質(zhì)檢總局聯(lián)合。于2008年5?12汶川地震后作了局部修訂,成為GB50011―2001《建筑抗震設計規(guī)范》(2008版本)[5]。2010年,GB50011―2010《建筑抗震設計規(guī)范》,目前已完成報批手續(xù)。我國在建筑工程抗震設計領域的規(guī)范基本成型。
2 建筑抗震設計規(guī)范的最新修訂
修訂主要依據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部建標[2006]77號文件通知進行的。于2007年7月對《2001規(guī)范》開始修訂,2008年4成初稿。而2008年5月12日發(fā)生了汶川地震,面向全國征求意見的修訂計劃工作暫時中斷,但是編制組成員迅速進入災區(qū)開展震害調(diào)查,取得大量的建筑破壞資料數(shù)據(jù),為規(guī)范修訂提供寶貴而珍重的參考。震害資料顯示,建設規(guī)劃選址應充分考慮各種地質(zhì)情況影響,中、小學校舍和醫(yī)院等重要建筑應提高抗震設防類別,各類結(jié)構的重要部位和薄弱部位、例如樓梯間等應予加強,結(jié)構防止連續(xù)倒塌和強柱弱梁設計問題應予重視等等。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部落實國務院《汶川地震災后恢復重建條例》的要求,在認真總結(jié)建筑震害經(jīng)驗的基礎上,對《2001規(guī)范》作了應急的局部修訂,于2008年7月30日頒布了GB50011―2001(2008版)《建筑抗震設計規(guī)范》。局部修訂的修訂內(nèi)容有:
(1)依據(jù)地震動參數(shù)區(qū)劃圖的局部修訂,對四川、陜西、甘肅地震災區(qū)的設防烈度予以變更;
(2)增加山區(qū)場地建筑抗震設計的專門要求;
(3)從概念設計的角度,提出建筑結(jié)構體系需要注意和改進之處;
(4)提高樓梯間抗震安全性的對策;
(5)抗震結(jié)構材料性能和施工要求的局部調(diào)整；
(6)增加一定數(shù)量的強制性條文。
在完成2008版局部修訂之后,《2001規(guī)范》的修訂工作步入正軌,認真吸取汶川地震的震害經(jīng)驗,按要求于2009年12月完成審查并報批。2008版和2009年修訂基本延續(xù)了《2001規(guī)范》的主要抗震設計理念和方法。
3 高層建筑抗震設計中應該注意的方面
3.1結(jié)構體系與材料的選用
在地震常發(fā)區(qū)，建筑結(jié)構體系或材料的選用是否合理是人們特別關注的事情。在我國，低于150 米的建筑采用的結(jié)構體系主要有三種：筒中筒、框―筒和框架―支撐體系。其它國家的高層建筑也常采用這些體系。但國外建筑大多都是鋼結(jié)構建筑，而我國鋼筋混凝土建筑的比例高達9 成。如此高的鋼筋混凝土結(jié)構及混合結(jié)構，國內(nèi)外對如此高比例的鋼筋混凝土建筑的抗地震作用并沒有很好的經(jīng)驗?；焓浇Y(jié)構的鋼筋混凝土內(nèi)筒常常要承受70%至90%的震層剪力。采用鋼筋混凝土核心筒結(jié)構，則應將鋼筋混凝土結(jié)構的位移限值作為變形控制的基準；但因為此結(jié)構的彎曲變形側(cè)移比較大，采用剛度較小的鋼框架協(xié)助減小側(cè)移的方式，不僅效果不明顯，而且會使鋼結(jié)構負擔顯著增大，有時必須通過設置伸臂結(jié)構或增加混凝土筒的剛度的方式產(chǎn)生加強層才能達到規(guī)范的側(cè)移限值；如果柱距或結(jié)構體系發(fā)生變化時，就應設置結(jié)構轉(zhuǎn)換層。轉(zhuǎn)換層和加強層產(chǎn)生的大剛度容易造成結(jié)構剛度的突變，往往會造成柱構件剪力的突然加大，外框架柱連接處與轉(zhuǎn)換層構件或加強層伸臂之間很難保證強柱弱梁。因此要慎重選擇轉(zhuǎn)換層和加強層的結(jié)構模式，盡可能降低它們的剛度，避免其造成的不利影響
3.2場地和地基的選擇
建筑的場地以及地基的選擇對于高層建筑的抗震能力具有直接的影響，是建筑抗震設計的基礎，在進行建筑場地以及地基的選擇時，應該充分了解當?shù)氐牡卣鸹顒忧闆r，對當?shù)氐牡刭|(zhì)情況進行有效性、科學性的勘察，在收集豐富資料的基礎之上對場地進行綜合的分析和評價，評估當?shù)氐目拐鹪O計等級，對一些不利于抗震設計的場地應該盡可能的進行規(guī)避，而實在無法規(guī)避的應該有針對性的做好相應的處理措施，在高層建筑地基選擇過程當中應該盡可能的選擇巖石或是其它具有較高密實度的基土，從而提高建筑地基的抗震能力，盡可能的避開不利于抗震的軟性地基土，對于一些達不到抗震要求的地基應該采取相應的措施進行加固和改造，使其能夠符合相應的標準。
3.3建筑結(jié)構的規(guī)則性
在進行建筑結(jié)構設計的過程當中，應該盡可能的按照規(guī)則來，尤其是抗側(cè)力結(jié)構應該盡可能的簡單化，從而保證可靠性和承載力分布的均勻性；建筑結(jié)構的平面布置應該選擇形狀比較規(guī)則的圖形，這樣在發(fā)生地震的時候能夠確保建筑整體的承載力均勻分布；應該盡可能的避免不規(guī)則的結(jié)構平面，造成建筑結(jié)構質(zhì)心和剛心出現(xiàn)交錯，這樣一旦出現(xiàn)地震；一些和剛心距離比較大，剛度不足的構件就會發(fā)生側(cè)移，受到較大的地震力的影響，有可能因為承受不住而發(fā)生損壞，最終導致建筑由于某個構件的損壞而發(fā)生傾斜和倒塌，為了防止抗側(cè)力結(jié)構橫向剛度突然出現(xiàn)變化，應該使垂直方向的抗側(cè)力的截面積從上到下逐漸的遞減。
3.4樓梯間設計的加強
樓梯的結(jié)構是直接或間接與主體結(jié)構相連的,例如，對于框架結(jié)構房屋，樓梯事實上是主體框架結(jié)構的一部分，在地震作用下，斜向構件梯段板也要承受剪力，這有可能導致梯段板斷裂。梯段板通常有半個層高，兩個標高處的水平位移有差值，容易使梯段板拉裂。另外，其各跑段梯段板的振型不一定相同和同步，容易導致梯段板底部受力鋼筋與梯段板分離，鋼筋斷裂，還可能導致平臺梁受扭破壞。在框架結(jié)構樓梯中由于存在休息平臺，易形成短柱*除此以外，樓梯間高度相當于1.5個層高，這也會對樓梯間的穩(wěn)定性造成影響.施工縫的留置也可能會影響樓梯的穩(wěn)定性。多層民用房屋結(jié)構中，樓梯多為現(xiàn)澆板式結(jié)構，樓梯的施工應與樓房其他主體結(jié)構的施工同步進行，才能保證房屋的主體結(jié)構安全和抗震效果。這樣，在樓梯中就不可避免地留置一定數(shù)量的施工縫，施工縫的留置位置和支模方法直接關系到主體工程質(zhì)量和施工難易程度。
為加強樓梯間的整體性及墻體的穩(wěn)定性，以增強其空間剛度，應加強縱橫墻體之間的可靠連以限制墻體裂縫的產(chǎn)生，發(fā)展及倒塌。
（1）頂層樓梯間墻體應沿墻高每隔500mm設2Φ6通長鋼和Φ4分布短鋼筋平面內(nèi)點焊組成的拉結(jié)網(wǎng)片或Φ4點焊網(wǎng)片；7~9度時，其他各層樓梯間墻體在休息平臺或樓層半高處設置60mm厚、縱向鋼筋不應少于2Φ10的鋼筋混凝土帶或配筋磚帶；配筋磚帶不少于3皮，每皮的配筋不少于2Φ6，砂漿強度等級不應低于M7.5且不低于同層墻體的漿強度等級。
（2） 樓梯間及門廳內(nèi)墻陽角處的主梁支承長度不應小于500mm并應與圈梁連接。
（3）突出屋頂?shù)臉翘蓍g，除其構造柱應伸到頂部!并與頂部圈梁連接外，所有墻體應沿墻高隔2Φ6通長鋼和Φ4分布短鋼筋平面內(nèi)點焊組成的拉結(jié)網(wǎng)片或Φ4點焊網(wǎng)片。
4 結(jié)語
我國的《建筑抗震設計規(guī)范》還會在今后的實踐中吸取更多的經(jīng)驗，從而成長的更加成熟，而高層建筑的成熟也將稱為這我國走向小康社會的鮮明符號。在高層建筑的設計上積極響應《建筑抗震設計規(guī)范》是對人民群眾安全的責任。從長遠角度看，開發(fā)各種合理的實用可行抗震設計策略，是一件非常重要且有意義的事情。
參考文獻
[1]TJ11-74 工業(yè)與民用建筑抗震設計
[2]GB 50011-2001 建筑抗震設計規(guī)范[S].2008版
中圖分類號：TU352.1+1 文獻標識碼：A 文章編號：
建筑抗震設計規(guī)范作為建筑抗震工作的重要依據(jù)，在很在程度上影響著人們的生命財產(chǎn)安全，因此，抗震工作人員必須根據(jù)本國的經(jīng)濟發(fā)展水平和科技發(fā)展水平，制定出科學合理的建筑抗震設計規(guī)范，有效地保障人們的生命財產(chǎn)安全。
一、當代建筑抗震設計規(guī)范的內(nèi)涵
建筑抗震設計規(guī)范是指為了減輕地震對建筑的破壞程度，減輕人員傷亡和經(jīng)濟損失對建筑建設規(guī)范作出的要求和規(guī)定。它包括對地震所產(chǎn)生的作用的客觀分析、由各方制定的關于建筑建設活動的規(guī)定文件、對建筑的結(jié)構抗震性能的分析、對不同的建筑物和建筑場地的地基分析，以及建筑抗震方法策略經(jīng)驗的總結(jié)。建筑抗震設計規(guī)范受國家經(jīng)濟水平和科學技術水平的影響較大，因此，它能夠反應一個國家的經(jīng)濟技術發(fā)展狀況和抗震理念，有很重要的研究價值。
二、當代建筑抗震設計規(guī)范的發(fā)展趨向及問題
隨著抗震理論的不斷提高，當代建筑抗震設計規(guī)范也不斷的發(fā)展。目前建筑抗震設計規(guī)范的發(fā)展現(xiàn)狀是反應譜理論在設計規(guī)范中的應用比較全面，但是動力理論尤其是非線性動力理論的應用還有待完善。應用抗震設計規(guī)范的對象一般都是數(shù)量較大、面積較廣的結(jié)構物，一些比較復雜的設計規(guī)范必須進行精簡，形成具體簡單地設計方法，才能夠被更好的利用。在當代建筑設計規(guī)范的發(fā)展中，主要涉及到以下幾個問題：
1、建筑抗震設防標準
地震的發(fā)生規(guī)律是不可預測的，當代建筑抗震設防標準是根據(jù)對地震發(fā)生概率的分析，采用了“大震、中震、小震”三個標準。大震是指大于當?shù)乜拐鹪O防烈度的地震，也叫做罕遇烈度的地震；小震指小于當?shù)乜拐鹪O防烈度的地震，也叫眾值烈度的地震；中震是指等于當?shù)乜拐鹪O防烈度的地震，也叫基本烈度地震?？拐鹪O防是為了盡量減少地震對建筑的破壞和人們生命財產(chǎn)安全的危害，對于大小不同的地震，要根據(jù)建筑的重要性和人口的集中度，給與不同標準的設防，可以概括為“大震不倒塌，中震能修補、小震不損壞”。我國是一個人口眾多、面積遼闊的國家，而且各地區(qū)的地理條件差別很大，地震給不同地區(qū)帶來的危害，差別也很大。在制定建筑抗震設防標準的過程中，需要根據(jù)不同地區(qū)的實際情況，制定合理的建筑抗震設防標準。
2、建筑物的設計結(jié)構
建筑結(jié)構的體系類型、建筑的施工因素以及建筑結(jié)構的使用功能都在很大程度上影響結(jié)構地震的反應。當代建筑抗震設計規(guī)范對此有不同的規(guī)定。對于建筑結(jié)構的使用功能的重要程度，建筑抗震設計規(guī)范給出了不同分類，對不同的類型給予不同的抗震措施。在建筑的結(jié)構體系方面，對于平面或立面不規(guī)則等復雜的的平面結(jié)構的建筑結(jié)構，要考慮扭轉(zhuǎn)振動效應，進行水平地震的計算和內(nèi)力調(diào)整；對于比較均勻和對稱的結(jié)構要運用通過地震的作用效應來實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應。但是現(xiàn)實中，那些均勻結(jié)構的建筑，也存在扭轉(zhuǎn)破壞的情況，由于地震自己可以產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的作用，有時會使結(jié)構的扭轉(zhuǎn)作用變大。所以，當通過地震的作用效應來考慮扭轉(zhuǎn)效應時，要注意結(jié)構的平面大小對扭轉(zhuǎn)效應的影響，進行不同的調(diào)整。
3、地震的作用
有很多因素會對地震的作用產(chǎn)生影響，地震的作用可以表示成地震發(fā)生的概率的一個函數(shù)，如果將地震的作用用參數(shù)來表示，要考慮地震發(fā)生的一個概率，通過地震的頻譜特征、地震的強度和持續(xù)時間來表示，地震的大小、發(fā)生地的地理情況、震中距等都會對地震的作用有很大程度的影響。因為地震的發(fā)生的持續(xù)時間也不能確定，而且震級較小但持續(xù)時間較長的地震破壞力比震級大但是持續(xù)時間較短的地震破壞力更大，對于這種情況，往往通過調(diào)整地震的頻譜特征和強度來表示。在時程分析法中才能考慮地震的持續(xù)時間對結(jié)構的影響，用擬靜力理論的振型分解法和底部剪力法也可以反映地震的持續(xù)時間，今后，運用地震的持續(xù)時間來調(diào)整地震的作用也需要給予重視。
4、場地和地基
當選擇建筑場地時，應該先了解場地的地質(zhì)結(jié)構和地震活動情況，總結(jié)出抗震的有力地段、不利地段和危險地段，盡量避開不利和危險地段。場地和地基常常通過場地的土分類和它們的特征周期值來影響地震，當代建筑抗震設計規(guī)范，運用運用場地土覆蓋層的厚度以及剪切波速來劃分場地的類型，但是這在表示場地土層對地震的影響上并不全面，黨對場地圖層進行分類時，還要考慮到承載力、基數(shù)等的變化對分類的影響，并且要在構造方法、計算方法和概念的設計上加以分析。在當代建筑抗震設計規(guī)范中，對于場地條件在地震影響上的研究還有待完善，應該在抗震設計規(guī)范中進行必要的修正。
三、對建筑抗震設計規(guī)范的完善
針對當代建筑抗震設計規(guī)范發(fā)展中的一些問題，必須采取適當?shù)拇胧┘右越鉀Q，使建筑抗震設計規(guī)范更為完善。
首先是對于建構抗震設防分區(qū)的完善，地震對建筑所在地的影響，應該運用地震動強度以及設計反應譜來反映。其次是對于場地地基和基礎抗震設計的完善，包括根據(jù)不同場地的類型采取抗震構造措施的措施，對建筑場地類型劃分的部分調(diào)整，以及在地基基礎抗震設計和巖土勘察上的完善。還有就是對于不同結(jié)構的建筑在抗震方法上的完善，鋼筋混凝土結(jié)構的建筑要在框架結(jié)構上進行調(diào)整；砌體結(jié)構的建筑要注意，在層數(shù)和總高度上同時控制砌體建筑的使用范圍，在一個墻段內(nèi)要有多個芯柱和構造柱。
總之，在對建筑物進行抗震設計時，主要要有一些設計概念：1.選擇對抗震有利的場地，避開對抗震不利的地段；2.建筑形狀力求簡單、規(guī)則；3.利用多道抗震防線；4.加強結(jié)構的延性，防止脆性破壞；5.非結(jié)構構件應滿足抗震要求。
結(jié)束語：
由于地震嚴重威脅人類的生命財產(chǎn)安全，而地震的發(fā)生有不可預測，所以，抗震工作十分重要。建筑抗震設計規(guī)范對抗震工作的實施有很好的規(guī)范和指導作用，隨著抗震理念的不斷發(fā)展，建筑抗震設計規(guī)范也不斷完善，必然會在指導抗震工作上發(fā)揮更大的作用。
參考文獻：
[1] 謝禮立,馬玉宏.現(xiàn)代抗震設計理論的發(fā)展過程[J].國際地震動態(tài).2003（8）
Abstract: in this paper, a base frame structure (flat plate raft ) project, from have without the earthquake effects combination angle to undertake contrasting checking, elaborated the foundation calculation of earthquake action on the basis of the effects of internal force. To conclude, in basic punching, shearing checking should be considered when the earthquake effects combination, in order to avoid without a clear warning of brittle failure; foundation subjected to bending moment calculation considering earthquake action combination may be appropriate to relax ( choose according to the actual situation ).
Keywords: seismic design, building, frame structure
中圖分類號：TU973+.31 文獻標識碼：A 文章編號：
《建筑抗震設計規(guī)范》4.2.1
4.2.1下列建筑可不進行天然地基及基礎的抗震承載力驗算：
2地基主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱黏性土層的下列建筑：
3）不超過8層且高度在24m以下的一般民用框架和框架-抗震墻房屋
按照《建筑抗震設計規(guī)范》此條規(guī)定不超過8層且高度在24m以下的一般民用框架和框架-抗震墻房屋在地基條件不是很差時，可不進行天然地基及基礎的抗震承載力驗算。我國多次強烈地震的震害經(jīng)驗表明，在遭受破壞的建筑中，因地基失效導致的破壞較上部結(jié)構慣性力的破壞為少，這些地基主要由飽和松砂、軟弱黏性土和成因巖性狀態(tài)嚴重不均勻的土層組成。大量的一般的天然地基都具有較好的抗震性能。因此規(guī)范規(guī)定了天然地基可以不驗算的范圍。本文要闡述的是對于以上可不進行天然地基抗震承載力驗算建筑能否也不進行基礎的抗震承載力驗算。我們知道通常基礎的抗震承載力驗算包括基礎結(jié)構的抗彎、抗剪和抗沖切承載力驗算，本文通過下面的工程實例對這一問題加以闡述。
如下，四層框架結(jié)構普通辦公樓(層高3.900m)，抗震設防烈度7度（0.15g），建筑抗震設防類別為標準設防類，場地類別щ類，框架抗震等級三級，抗震構造措施的抗震等級提高一級按二級選用，基礎座落在粉土地基上，地基承載力特征值為120kPa，采用柱下平板式筏板基礎（筏板厚0.700m，C30砼，挑出四周軸線1.200 m,基礎埋深1.200m）?？蚣芷矫娌贾靡娤聢D1。
針對本工程采用中國建筑科學研究院PKPM2010版（2010年6月版，上部結(jié)構采用SATWE-8，基礎采用JCCAD）軟件進行地基基礎的有無地震作用分析計算。分別選取一個角柱（KZ-1，見圖1）和一個中柱（KZ-2，見圖1），比較其下基礎內(nèi)力變化情況。
圖2a和圖2b分別為有無地震作用時KZ-1和 KZ-2處筏板的統(tǒng)計彎距圖：
比較角柱（KZ-1）下方筏板有地震作用組合時彎距和無地震作用組合時彎距如下（選取KZ-1下方第三，四象限彎距，正負方向分別取大值）：
X方向正彎距變化百分比（190-102）/102X100%=86.3%
Y方向正彎距變化百分比（203-128）/128X100%=58.6%
X方向負彎距變化百分比（299-299）/102X100%=0.0%
Y方向負彎距變化百分比（351-291）/291X100%=20.6%
比較中柱（KZ-2）下方筏板有地震作用組合時彎距和無地震作用組合時彎距如下（選取KZ-2下方第三，四象限彎距，正負方向分別取大值）：
X方向正彎距變化百分比（603-603）/603X100%=0.0%
Y方向正彎距變化百分比（479-479）/479X100%=0.0%
X方向負彎距變化百分比（106-106）/106X100%=0.0%
Y方向負彎距變化百分比（157-97.5）/97.5X100%=61.0%
通過上圖分析，角柱（KZ-1）下方筏板正彎距變化較大，有地震作用組合時彎距較無地震作用組合時彎距小58.6%~86.3%；負彎距變化較小，有地震作用組合時彎距較無地震作用組合時彎距小0.0%~20%。中柱（KZ-2）下方筏板正彎距有地震作用組合時較無地震作用組合時基本無變化；負彎距有地震作用組合時彎距較無地震作用組合時彎距小0.0%~61.0%?？傊?，地震作用組合使基礎承受彎距減小。
圖3a和圖3b為有無地震作用時KZ-1和 KZ-2處筏板的統(tǒng)計剪力圖：
比較角柱（KZ-1）下方筏板有地震作用組合時剪力和無地震作用組合時剪力如下（選取KZ-1下方第三，四象限彎距，正負方向分別取大值）：
X方向正剪力變化百分比（626-480）/480X100%=30.4%
Y方向正剪力變化百分比（548-523）/523X100%=4.8%
X方向負剪力變化百分比（496-496）/496X100%=0.0%
Y方向負剪力變化百分比（154-117）/177X100%=31.6%
比較中柱（KZ-2）下方筏板有地震作用組合時剪力和無地震作用組合時剪力如下（選取KZ-2下方第三，四象限彎距，正負方向分別取大值）：
X方向正剪力變化百分比（920-920）/920X100%=0.0%
Y方向正剪力變化百分比（726-726）/726X100%=0.0%
X方向負剪力變化百分比（909-909）/909X100%=0.0%
Y方向負剪力變化百分比（295-151）/151X100%=95.3%
對于建筑抗震設計，至今仍然存在著一種誤解，似乎建筑抗震只是結(jié)構工程師的事，與建筑師關系不大。因而，長期來只有對結(jié)構設計的抗震設計規(guī)范和規(guī)定，卻沒有一本專門談建筑設計的抗震設計規(guī)范或規(guī)定。建筑抗震的實踐表明，一個地震區(qū)的工業(yè)建設項目（建筑物），如果沒有良好的建筑總體布置方案，單靠結(jié)構抗震計算和抗震構造措施，在較強烈地震作用下，仍是難以取得建筑抗震的較好效果，甚至減輕不了建筑物的震害程度?！督ㄖ拐鹪O計規(guī)范》的新修訂內(nèi)容中，在抗震設計的基本要求一章里，增加了針對建筑師建筑設計應遵守的有關規(guī)定。有了這方面的規(guī)定，就可以使建筑設計與建筑抗震要求有機地結(jié)合起來，使建筑抗震設計水平達到一個新的比較完善的高度。
建筑設計中需重視的幾個抗震問題
1.建筑構件（非結(jié)構構件）設計及建筑連接節(jié)點構造設計問題隨著建筑立面和室內(nèi)空間裝飾標準的提高和發(fā)展，在建筑設計上采用的建筑構件品種、材料和形式越來越多。例如，立面上大量采用的外貼瓷磚，外貼、外掛大理石，花崗巖板材，還有外掛的玻璃幕墻等；室內(nèi)裝飾普遍采用的空中吊燈、吊頂，較高裝飾標準采用的人工藝術造景，壁雕，懸挑的裝飾畫，豎立的雕塑制品等。所有這些立面和室內(nèi)的裝飾，都有一個其本身材料和構造是否能抗御住地震的震動而不壞的問題，同時還有與建筑物主體結(jié)構相牢固連接的問題。多次地震的震害表明，國外有不少高層建筑的外立面裝飾玻璃幕墻在地震時出現(xiàn)了“玻璃雨”的破壞。其原因就是所采用的玻璃幕墻（包括材料性能及其與主體結(jié)構的連接構造）不能適應建筑物在地震中產(chǎn)生大變形的要求。所以，在采用玻璃幕墻時，在建筑設計要求上，必須使玻璃幕墻具有足夠的強度和變形能力，在其與主體結(jié)構的連接構造上，要將連接節(jié)點設計成能沿水平向有相應變位能力的節(jié)點構造，使其與建筑物的地震變形脫開，不給外掛的玻璃幕墻造成變形破壞。
對于外掛的大型石材面板與主體結(jié)構的連接構造也應按上述要求考慮處理。對直接外貼的板材和瓷磚，則必須使其與主體結(jié)構能牢固錨拉和粘結(jié)，使其在地震時不脫開不墜落。我國則有的直貼得很高。需要重視其抗震的構造連接問題。對室內(nèi)的各種裝飾工程，尤其是懸吊的大型燈具，浮掛的雕塑，各種懸桃的人工藝術造景等，在建筑設計上，一定要重視其在地震發(fā)生時的抗震穩(wěn)定性，在其與主體結(jié)構的連接構造上也宜考慮它有一定的相對于建筑物的變形能力和必要的節(jié)點連接強度，防止其在地震中發(fā)生墜落或倒塌傷人。在建筑設計中，還有相當多的屬于建筑布置的非結(jié)構構件，保障其抗震穩(wěn)定性，不發(fā)生倒塌破壞，或采用與主體結(jié)構脫開的保障自身穩(wěn)定的抗震措施。
2.建筑上應滿足的設計限值控制問題
根據(jù)大量震害的經(jīng)驗總結(jié)，現(xiàn)行《建筑抗震設計規(guī)范》（GBJ11-89）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(guī)定。這些規(guī)定，建筑設計應予遵守。一是房屋的建筑總高度和層數(shù)。例如，在設防烈度為8度時，粘土磚多層房屋的總高度不宜超過18m，層數(shù)不宜超過六層；底層框架多層磚房的總高度不超過16m，層數(shù)不超過五層；鋼筋混凝土框架房屋總高度不超過45m，框架抗震墻的高層建筑的總高度不宜超過100m等的規(guī)定。而在目前實際設計中，有的總高度超過，有的層數(shù)超過；還有的在建筑設計中總高度雖未超過，但房屋的高寬比超過規(guī)定，如在8度地區(qū)有的超過2.2。所有這些超規(guī)，都可能對建筑物的抗震安全帶來不利，特別是對于高寬比過大的多、高層建筑更是不利。因為在這種情況下，存在房屋的整體抗震穩(wěn)定問題。應該說，這些限值的控制在建筑設計上只要重視抗震是完全可以做到的。而在某市的抗震設計審查中發(fā)現(xiàn)，建筑超高和高寬比過大的設計達14%之多。這說明在建筑設計中未能嚴格按照《規(guī)范》規(guī)定進行設計的問題不是個別的，應引起建筑設計的重視。二是對房屋抗震橫墻間距和局部墻體尺寸的限值控制。這是根據(jù)多層砌體房屋和底層為框架的多層砌體房屋在歷次地震中所出現(xiàn)的破壞特征所提出來的規(guī)定。對抗震橫墻間距的最大限值控制，是因為當橫墻間距過大時，使縱墻的側(cè)向變形加大，抗震承載力降低，甚至導致縱墻的側(cè)向失穩(wěn)破壞倒塌。對房屋局部墻體尺寸最小限值的控制，是因為這些部位的墻體（包括承重和非承重外墻的盡端墻，內(nèi)墻的陰角，高出屋面的女兒墻）在小于規(guī)定的最小限值時，墻體截面的抗震強度（抗彎、抗剪）就不能滿足要求，就會導致墻體的開裂和倒塌破壞。所以，在建筑進行平立面布置設計時，要考慮這些來自實際震害經(jīng)險的設計控制規(guī)定，使建筑設計為建筑抗震提供良好的基礎。
隨著國家經(jīng)濟的飛速發(fā)展，建筑領域正呈現(xiàn)繁榮發(fā)展趨勢，在建筑設計中加入抗震設計不僅符合當前發(fā)展的趨勢，更是關乎國計民生的重要課題。自汶川大地震以來，國家不斷增加抗震建筑的投資力度，同時出臺相關政策保障抗震設計能夠得到發(fā)展的足夠空間。建筑領域的抗震因素不僅一定程度上關系著國家社會的穩(wěn)定，還有利于建筑結(jié)構的發(fā)展變化，促進建筑領域的長足發(fā)展。所謂的建筑設計，即是對房屋建筑結(jié)構相關方面的設計，包括建筑高度、結(jié)構承載力等。
一、建筑設計與抗震設計的關系
總體來說，建筑設計是作為建筑抗震設計的基礎存在的，抗震設計作為建筑設計的一部分，其任何方面的作業(yè)都必須要在滿足建筑設計合理性的基礎上展開。通常來說，建筑設計的結(jié)構設計方面難以對整體的建筑設計產(chǎn)生較大的影響，因為建筑設計基本上已經(jīng)定性，在結(jié)構設計作業(yè)就必須要按照相關的設計原則展開。在進行建筑設計時，如果方案能夠滿足抗震設計的標準，那么建筑設計師就可以合理布局建筑結(jié)構，在保證建筑質(zhì)量的基礎上，最大程度的提高建筑抗震性能。
二、建筑抗震設計的現(xiàn)狀
當前，我國在建筑抗震設計方面雖已取得長足的發(fā)展，但不容忽視的是，與西方發(fā)達國家相比，依然存在較大的差距，不僅是由于我國起步較晚，發(fā)展緩慢，還由于我國科技力量薄弱，在理論發(fā)展方面不如發(fā)達國家?？偠灾?，在建筑抗震發(fā)展方面，我國缺乏理論的指導，同時在實踐方面缺少創(chuàng)新，從而問題頻出。具體體現(xiàn)在以下幾方面：
1.缺乏理論指導，缺少經(jīng)驗積累
在理論基礎方面，我國存在較大的缺陷，知識力量的薄弱導致對于地質(zhì)地震的認識不夠全面完善，在地震成因、預測、防治等方面的研究尚不夠深入，還不能制定科學的地震防治相關規(guī)范。由此，在進行抗震設計時，沒有科學合理的理論依據(jù)或者依據(jù)不完善，因而在建筑設計時難以將抗震設計完美融入。
2.未考慮實際情況
在當前的建筑抗震設計中，將力學參數(shù)作為建筑設計固定的規(guī)范，在設計方案時，整個方案的完成僅僅依靠這幾項參數(shù)，未對實際情況認真考察，導致設計未從實際出發(fā)。比如在我國的地震研究中，對小地震賦予固定的統(tǒng)計意義，而在具體的建筑抗震設計時，主要就是依照小地震進行結(jié)構設計，但是，對于結(jié)構設計的承載能力等必須要依照實際情況而定，不可一概而論。除此之外，在設計時如果不能深入了解地震對建筑結(jié)構的破壞，就 不能在設計時兼顧主體與細節(jié)，同時不能依據(jù)實際情況靈活運用抗震原則。
三、抗震設計標準
1.嚴格遵守規(guī)范
我國在建筑設計領域有著嚴格的規(guī)范，不僅是因為建筑是國民經(jīng)濟的基礎，在促進經(jīng)濟飛速發(fā)展意義重大，更是因為建筑設計關系到國民生活的基礎，在保證國民生活安全有序方面發(fā)揮著巨大的作用。在進行建筑抗震設計時，必須嚴格遵循國家相關單位出臺的相關設計規(guī)范，科學合理的運用設計原則，嚴格執(zhí)行施工標準，并且不斷借鑒國內(nèi)外先進經(jīng)驗，結(jié)合本地區(qū)的實際情況，科學設計。
2.實施多級防震措施
多級防護模式不僅可以提高建筑主體抗震性能，最大程度的減輕因地震帶來的經(jīng)濟損失，還可以保證建筑在地震時更加的安全可靠。下圖一為抗震墻的相關數(shù)據(jù)。
圖一抗震墻約束邊緣構件范圍
3.將概念設計與性能設計完美融合
在充分考察建筑施工地的具體情況以后，在滿足設計原則的基礎上結(jié)合實際，設計出科學合理嚴謹?shù)慕ㄖO計。在設計時，不僅要充分考慮建筑理念的融入，還要考慮建筑性能的實現(xiàn)。
四、建筑設計應注意的細節(jié)問題
1.平面布局設計
建筑平面布局設計在建筑整體設計中占據(jù)十分重要的地位，平面布局的合理性對于整體建筑功能的發(fā)揮以及建筑實用性影響巨大，除此之外，平面布局設計還與抗震設計具有不容忽視的相關性。通常來說，要想將建筑設計與抗震設計兩者完美融合，首先就要保證建筑剛度達標，另外，還要保證建筑結(jié)構的均勻分布，以保證建筑結(jié)構分布的對稱性，盡量避免出現(xiàn)建筑扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。在建筑墻體設計時，也要保持設計的勻稱性，尤其是在設計抗震墻時，一定要保證其與抗震建筑設計完美結(jié)合，在布置剛度較大的樓層的電梯時，要盡量使其處于中心位置，以避免出現(xiàn)建筑扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
對于建筑結(jié)構的平面布局設計，要充分考慮建筑抗側(cè)力的合理布局，從而促進建筑的使用功能與抗震需求相結(jié)合，以便充分發(fā)揮出建筑的抗震設計效果。
2.縱向布局設計
在進行建筑設計時，要盡可能的將剛度分布較為接近的建筑物沿縱向分布，值得注意的是，在進行剪力墻的布置時，要盡量使其均勻分布并能夠縱向貫穿，由底至頂。在設計時避免中斷或者不連貫情況的發(fā)生，同時也要避免設計時出現(xiàn)某一樓層剛度過小的情況出現(xiàn)。下圖二為房屋層數(shù)與高度的數(shù)據(jù)。
圖二 房屋層數(shù)與高度限值
3.整體布局設計
所謂的整體布局，通常包括平面和立體兩方面的設計。在進行建筑設計整體布局時，要做到不論是平面還是立體空間上，都要保持簡潔規(guī)則的特性。在建筑的平面形狀的選擇方面，可以選擇圓形、方形或者矩形等，既可以保證建筑的美觀欣賞價值，還可以增加建筑的抗震性能。要盡量避免凹凸型的建筑平面形狀，這種形狀不利于建筑抗震性能的最大化發(fā)揮。如果想設計出間兼具藝術欣賞與實用價值的建筑，必須要把建筑藝術與建筑功能二者完美結(jié)合，同時完美融入建筑抗震設計。
4.屋頂抗震設計
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
一.前言
建筑設計中的抗震設計，關乎民生，關乎經(jīng)濟發(fā)展，社會穩(wěn)定，對房屋建筑實施結(jié)構設計，主要涉及對建筑高度，承載力，總體結(jié)構，各個部件的性能規(guī)劃等一系列的因素，要求通過對各個構件和整體規(guī)劃的基礎上，既實現(xiàn)滿足居民生活生產(chǎn)保障安全的需要，又具有值得欣賞的美學價值。增強房建結(jié)構的抗震設計，必須綜合考慮地基，房屋的結(jié)構體系選擇，綜合布局等多方面建設因素，是一項及其專業(yè)，嚴謹，復雜的高技術工作。
二.建筑設計和抗震設計的作用和關系分析
建筑設計對建筑抗震起重要的基礎作用。建筑的結(jié)構設計難以對建筑設計有很大的改動，建筑設計已經(jīng)初步形成了，建筑結(jié)構就必須按照原則服從建筑設計的要求。設計師在建筑方案能夠全面的考慮到抗震設計的要求，那么結(jié)構設計人員按照建筑方案對結(jié)構部件進行科學、合理的布置，保證建筑結(jié)構質(zhì)量與結(jié)構剛度均勻分布，結(jié)構受力和結(jié)構變形共同協(xié)調(diào)，提高建筑結(jié)構抗震性能和抗震承載能力；如果建筑方案沒有考慮到抗震的要求，直接給結(jié)構抗震設計帶來更大的難題，建筑布局設計限制結(jié)構抗震布局設計。為了進一步提高結(jié)構部件抗震承載能力，就必須增大結(jié)構構件的截面面積，這樣又會造成很多不必要的浪費。所以，在建筑抗震設計的過程中建筑單位要對建筑體型設計、建筑平面布置設計、屋頂建筑抗震設計等問題加以關注。
三．我建筑抗震設計的現(xiàn)狀
在建筑抗震設計領域，雖然我國在近年來有了長足的發(fā)展，但是，相比西方發(fā)達國家而言，發(fā)展緩慢，尤其是在抗震設計上，沒有能夠正確的處理好建筑設計和抗震設計的關系，雖然引進了一些西方歐美抗震設計理念，但缺乏符合本國實際的理論技術創(chuàng)新。很大方面存在著缺陷，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1.建筑抗震設計中缺乏科學規(guī)范的理論指導，缺乏實際經(jīng)驗的積累；我國對地質(zhì)地震的認識尚不夠完善，對地震的成因，預測，防治研究不夠深入，地震防治規(guī)范不夠科學。因此，在進行建筑結(jié)構抗震設計時候，缺乏一定的科學依據(jù)，或依據(jù)的是不完善的理論。因此，難以在建筑結(jié)構設計中完美融合防震設計理念。
2.建筑抗震設計中，設計立足于固定參數(shù)，而忽視了實際情況，設計完全依據(jù)“計算設計”完成。而且將一定的地震或力學參數(shù)做出固定的規(guī)范，比如，在我國地震設計研究中，把地震的降級系數(shù)統(tǒng)一規(guī)定為2.81，將小震賦予固定統(tǒng)計意義。而小震多用于結(jié)構設計中，結(jié)構截面承載能力設計和變形的檢驗計算，需要依據(jù)一定的實際情況而行的。
3.設計中，沒有能夠深入研究地震對建筑結(jié)構破壞的層次和順序，難以做到重視主體的設計而兼顧細節(jié)問題。沒有能根據(jù)實際情況靈活變通的運用抗震設計準則。
四，我國建筑結(jié)構抗震設計標準
1.我國的建筑結(jié)構抗震設計要遵循中華人民共和國GB 500112010建筑抗震設計規(guī)范。辯證靈活運用其中抗震設計原則，嚴格執(zhí)行設計施工標準，借鑒其中經(jīng)驗，結(jié)合房建本地實際，科學設計。
2.要堅持實施多級防震措施。傳統(tǒng)房建結(jié)構多采取的是三級設防措施，即小震不壞、中震可修、大震不倒。但在新的時期，房建結(jié)構必須是采取的多級設防模式，保護建筑主體抗震能力，減輕經(jīng)濟損失，使得建筑抗震中更加安全。
3.將概念設計理論和基于性能的設計理論相結(jié)合。結(jié)合建筑結(jié)構設計施工地的具體實際情況，做出科學嚴謹勘探，掌握第一手資料，綜合分析考慮，做出最優(yōu)勢的戰(zhàn)略設計組合。
五.建筑設計在建筑抗震設計中的幾個主要設計問題
1.建筑體型設計問題
建筑體型包括建筑的平面形狀和立體的空問形狀的設計。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(guī)則，在平面形狀上，矩形、圓形、方形等對抗震來說，都是較好的體型。盡可能少做外凸和內(nèi)凹的體型，盡量避免不對稱的側(cè)翼和過長的側(cè)翼，在體型布置上使建筑結(jié)構的質(zhì)量和剛度比較均勻地分布，避免產(chǎn)生因體型不對稱導致質(zhì)量與剛度不對稱而引起建筑物在抗震時發(fā)生扭轉(zhuǎn)反應。在建筑設計中，為了建筑立面美觀和藝術上的創(chuàng)意，復雜的建筑體型是難以避免的，但是，在設計時一定要把建筑藝術、建筑使用功能同結(jié)構抗震安全很好地結(jié)合起來。
2.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，同時它與建筑抗震關系很大，因此從概念上要解決的一個核心問題是，建筑平面設計上要盡可能做到使結(jié)構的質(zhì)量和剛度分布均勻，對稱協(xié)調(diào)，避免突變，防止產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應。在墻體布置上要均勻?qū)ΨQ；在抗震墻(剪力墻)布置上盡量與結(jié)構抗震要求相結(jié)合；對剛度很大的樓、電梯井簡要居中布置，避免偏心扭轉(zhuǎn)地震效應。在建筑平面布置的總體設計上要盡可能為結(jié)構抗側(cè)力構件的合理布置創(chuàng)造條件，使建筑使用功能要求與建筑結(jié)構抗震要求融合成一體，充分發(fā)揮建筑設計在建筑抗震中的基礎作用。
3.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物沿高度(沿樓層)建筑結(jié)構的質(zhì)量和剛度分布設計上。在工業(yè)和民用建筑中，無論單層和多層都存在此類問題。在建筑設計中，盡可能使建筑物沿豎向的剛度分布比較接近，應特別重視使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑底部，不應中斷或不到底；盡量避免某一樓層剛度過??；盡量避免產(chǎn)生
4.屋頂建筑抗震設計問題
設計高層和超高層建筑時，屋頂建筑抗震設計也是整個設計的一個重要環(huán)節(jié)。近幾十年來，從多數(shù)高層建筑抗震設計評定結(jié)果看，屋頂建筑設計還存在一些問題，例如：屋頂設計較高或者設計過重。屋頂設計較高或者設計過重，無形當中加大了屋頂建筑變形，而且地震作用也加大了，尤其對自身和屋頂之下的建筑物的抗震作用都不利。有時屋頂建筑的重心和屋頂之下的中心不在同一直線上，如果屋頂?shù)目箓?cè)力墻和屋頂之下的抗側(cè)力強出現(xiàn)間斷，在地震發(fā)生時，帶來的地震扭轉(zhuǎn)作用也會更嚴重，對抗震更不利。所以，進行屋頂建筑設計過程中時，應該最大限度的降低屋頂建筑的高度。選用強度較高、輕質(zhì)、剛度均勻的材料，使得地震作用傳遞不受阻礙；屋頂重心和屋頂之下的建筑中心在同一直線上；如果屋頂建筑非常高，屋頂建筑就必須具有較強的抗震性，讓屋頂建筑地震作用和突變降低到最小，盡量避免發(fā)生扭轉(zhuǎn)效應。
六.結(jié)束語
建筑行業(yè)關系到我國的經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定，關系到國民的生命財產(chǎn)安全，加強建筑抗震設計，設計，提高抗震能力，是促進社會和諧穩(wěn)定的客觀要求。因此實施科學合理的設計方法，科學處理建筑設計和抗震設計的關系。建筑設計是整個建筑抗震設計的重要環(huán)節(jié)，二者存在著密切的聯(lián)系，共同為提高建筑整體抗震性能提供了強大的支撐。在進行建筑的抗震設計時候，必須要將建筑的建筑設計和結(jié)構設計綜合協(xié)調(diào)起來，實現(xiàn)二者的配合，共同為建筑整體的抗震設計發(fā)揮出更強大的作用。
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中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
引言：建筑抗震的實踐表明，一個地震區(qū)的工業(yè)建設項目（建筑物）如果沒有良好的建筑總體布置方案，單靠結(jié)構抗震計算和抗震構造措施，在較強烈地震作用下，仍是難以取得建筑抗震的較好效果，甚至不能減輕建筑物的震害程度。所以，要降低地震對建筑物的危害，提高建筑物的抗震能力，就有必要將結(jié)構設計和建筑抗震設計有機的結(jié)合起來，以提高建筑物的抗震能力。鑒于此原因，在建筑抗震設計規(guī)范內(nèi)容中，在抗震設計的基本要求一章里，有建筑師建筑設計應遵守的有關規(guī)定，這是非常正確而必要的。有這方面的規(guī)定，就可以使建筑設計與建筑抗震要求有機地結(jié)合起來，使建筑抗震設計水平達到一個新的比較完善的高度。
該文以建筑結(jié)構抗震設計為中心話題，探討分析了建筑結(jié)構抗震設計中的幾個關鍵問題，并就提高建筑結(jié)構抗震能力提出了相應的措施，希望能夠引起人們對這一問題的進一步關注，能夠?qū)嵺`起到一定的指導作用。
一、建筑結(jié)構抗震設計的關鍵問題
1建筑場地選擇
場地選擇是建筑結(jié)構抗震設計中的關鍵問題之一，在建筑施工中，需要選擇對建筑物抗震有利的場地，避開對建筑物抗震不利的場地，尤其是在危險地段，更不應該修筑建筑物。研究表明，地對建筑物造成很大的破壞，除了地震釋放的能量，引起的結(jié)構性破壞之外，還有一個非常重要的原因就是筑物場地的選擇。所以，為了提高建筑物的抗震性能，在修筑建筑物時，進行地段選擇的時候，避開對建筑抗震不利的地段，比如軟弱場地土，易液化土，狀態(tài)不均勻地段。當然，在工程建設中如果確實不能避開這些地段的時候，則需要采取相應的加固措施，以強化建筑物的抗震能力。
2建筑體型設計問題
建筑的平面形狀和立體空間形狀為建筑體型。通過對多次震害研究發(fā)現(xiàn)，建筑平面形狀復雜，外凸和凹進部分比例過大以及不對稱布置較懸殊等都會使建筑物局部吸收大量地震力而遭受破壞。同樣，建筑高度上立體空間形狀復雜不規(guī)則，如相鄰樓層錯層相差過大、建筑裝飾懸伸過大過高、出屋面局部過高等，都會因結(jié)構高度產(chǎn)生突變而發(fā)生部分破壞。建筑師在方案設計中講究建筑面美觀和創(chuàng)意，有時會出現(xiàn)復雜的建筑體型，這是難以避免的。但是，我們在建筑體型設計中應盡量考慮抗震安全，選擇簡潔規(guī)則的平面和空間形狀，例如平面上的方形、矩形、圓形，減少外凸和內(nèi)凹尺寸，在體型上使結(jié)構質(zhì)量和剛度分布均勻，有利于抗震。建筑師的建筑創(chuàng)作一定要將建筑使用功能、建筑藝術同結(jié)構的抗震安全結(jié)合起來，才能創(chuàng)造出時間經(jīng)久的建筑作品。
3建筑平面和豎向布置問題
1）建筑平面布置反映建筑物的使用功能和要求，這是建筑設計中最基本和最重要的部分，同時它與建筑抗震關系很大。由于建筑使用功能的多樣化而使每層的墻體布置位置差異很大，有時墻體和柱分布不協(xié)調(diào)、不對稱，質(zhì)量分布偏心，導致扭轉(zhuǎn)地震作用效應，引起結(jié)構局部破壞。建筑師在進行建筑平面布置時應從概念上解決核心問題，即盡可能做到柱和墻體對稱協(xié)調(diào)，墻體均勻分布，筒體大剛度剪力墻平面居中布置，避免偏心和地震扭轉(zhuǎn)作用，為結(jié)構抗側(cè)力合理布置創(chuàng)造條件。只有這樣，才能使平面使用功能與建筑抗震融合起來，在建筑抗震中發(fā)揮建筑設計的基礎作用。
2）建筑豎向布置反映了建筑物沿樓層高度上的結(jié)構質(zhì)量和剛度分布，在多層和高層建筑中都存在這方面的問題。例如：商住樓、購物中心、綜合商業(yè)辦公樓底下幾層為大柱距、大空間，上面樓層為大開間辦公室或小開間居室，不同樓層設有不同開間的會議廳、展廳等。由于建筑使用功能不同，上下樓層質(zhì)量和剛度相差過大而形成突變，剛度差的樓層因抗震承載力不足形成變形較大的薄弱層，很容易出現(xiàn)安全事故，如1971年美國圣菲南多地震中Olive－View醫(yī)院的破壞即屬此類。要解決建筑豎向剛度過大且不均勻分布的問題，就是在建筑設計中盡可能使剪力墻布置均勻且由下到上豎向貫通，不宜中斷，在剛度相差較大的上下樓層處設置剛度轉(zhuǎn)換層，避免某一層剛度過小產(chǎn)生地震扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
4建筑構造和設計限值控制
1）建筑設計中，有許多屬于建筑設置的非結(jié)構構件，如：建筑立面的外貼瓷片，外掛石板材、玻璃幕墻；室內(nèi)的內(nèi)隔墻，玻璃隔斷，天花吊頂?shù)?。這些構件與建筑物主體結(jié)構的連接點是否牢固，是否能適應地震產(chǎn)生大變形的要求，也就是建筑構造是否合理，關系到地震時這些構件是否會脫落而傷人。因此，我們在建筑設計時應重視這些構造節(jié)點的連接強度和變形能力，保證其能錨拉牢固的同時又能隨變形力自由伸縮。
2）建筑設計限值有關抗震部分主要有：建筑總高度和層數(shù)；房屋的高寬比；房屋抗震橫墻間距和局部墻體尺寸的限值控制。這些限值控制在現(xiàn)行《建筑設計抗震規(guī)范》（GB50011－2010）中有嚴格規(guī)定，我們進行建筑設計時應予遵守。
二、建筑師應學習和應用先進的建筑抗震技術
1計算機仿真技術在建筑抗震領域的應用
計算機仿真技術的開始研究出現(xiàn)在20世紀70年代的發(fā)達國家，在20世紀90年代被引進到建筑學領域，其中的多主體（Agent）仿真技術被更多地運用于建筑學專業(yè)中疏散模擬（包括地震災害下人員緊急逃生）的研究。日本作為地震多發(fā)國家之一，其地震多主體計算仿真技術一直位于世界前列，并取得成效，可通過運算將地震發(fā)生時人員的逃生路徑、出口等以3D動畫形式顯示出來。多主體仿真技術已成為建筑物內(nèi)人員逃生的訓練工具和建筑物抗震評價手段，并為建筑設計提供完善的科學依據(jù)。隨著科技的不斷發(fā)展，知識的不斷更新，建筑師的設計技術也應與時俱進，思想不能停留在對原有知識的認識上，要不斷利用先進技術來充實專業(yè)知識，計算機仿真技術就是一種先進工具，我們可以利用它為建筑物的防災減災設計提供科學依據(jù)。
2計算機模擬技術與建立實體模型實驗相結(jié)合
當建筑師在設計抗震重要性很高和建筑體型很特殊的建筑物時，對于建筑物的抗震設計實施可行性除了要以現(xiàn)行有關規(guī)范進行驗證，還要借助計算機模擬技術與建立實體模型進行實驗驗證。日本名古屋的“Mode螺旋塔學園”是一座自由形體的超高層建筑，在多震國家建造體型很不規(guī)則的建筑物無疑是一個挑戰(zhàn)，然而建筑設計通過建立實體模型和計算機模擬實驗，使得設計方案可行實施：其抗震原理是把建筑物比作一顆樹木，基礎是樹根，內(nèi)桁架鋼管是樹干，列柱是樹枝，邊梁和大梁是樹杈，設計中對各部位的屈服113強度及塑性進行模擬實驗，調(diào)整數(shù)據(jù)參數(shù)達到抗震要求。另外，廣州的“小蠻腰”新電視塔和世博會“中國館”也是通過此方法進行抗震輔助設計。通過計算機模擬技術與建立實體模型進行抗震實驗，我們可以更直觀的看到建筑物遭受地震時的破壞情形，為建筑抗震設計采取的相對應處理方案提供參照物。
3建筑隔震技術的應用
建筑基礎橡膠支座隔震技術已被列入國家建筑設計抗震規(guī)范，其做法是：在建筑物基礎與地基之間安裝橡膠隔震墊，該隔震支座由鋼板和橡膠相互夾層粘貼、模壓硫化而成，裝置具有垂直承載力大，在發(fā)生地震時可產(chǎn)生較大水平位移消耗部分地震能量，起到緩沖、隔震消能作用。建筑隔震技術在一些多震國家已應用多年，我國汕頭市1993年應用該技術的住宅樓在2006年12月臺灣海峽7．2級地震中取得很好的隔震效果。
三、提高建筑結(jié)構抗震能力的措施
1合理布局地震外力能量的傳遞吸收途徑
通過這樣的合理布局，能夠保證支柱、墻和梁的軸線處于同一平面，從而使得構件雙向抗側(cè)力體系形成。當?shù)卣鸢l(fā)生的時候，支柱、墻和梁呈彎剪破壞，并且，塑性屈服盡量在墻的底部產(chǎn)生。此外，當?shù)卣鸢l(fā)生的時候，連梁宜在梁端塑性屈服，還應具有足夠的變形能力。通過這種結(jié)構和布局，當?shù)卣鸢l(fā)生的時候，在墻段充分發(fā)揮它的抗震作用前，按照強墻弱梁的原則加強墻肢的承載力，這樣使得墻肢的剪切應力得以破壞，從而使得建筑結(jié)構的抗震能力得到了提高。
2按照抗震等級對梁、柱以及墻的節(jié)點采取相應的抗震構造措施
建筑物的主體常常使用的是鋼筋結(jié)構，如果鋼筋結(jié)構的延性和承載力較好的話，建筑物的抗震能力較強。所以，為了保證建筑鋼筋結(jié)構的延性和承載力，在結(jié)構設計的時候需要按照強剪弱彎、強柱弱梁、強節(jié)點弱構件的原則進行，對柱截面的尺寸進行合理的控制，合理控制柱的軸壓比，嚴格按照構配件的要求，對節(jié)點的構造措施尤其需要加強，提高節(jié)點的牢固性和抗震能力。
3設置多道抗震防線
提高建筑結(jié)構抗震能力，設置多道抗震防線是十分必要的。也就是說，在1個抗震結(jié)構體系中，當?shù)卣鸢l(fā)生的時候，在地震作用下，一部分延性較好的構件首先達到屈服，能夠擔負起第1道抗震防線的作用。而其他的構件同樣起著抗震防護的作用，并且只有當?shù)?道抗震防線屈服后，其他的抗震防線才會依次屈服。設置多道抗震防線，形成第1道、第2道、第3道甚至更多的抗震防線，當1道抗震防線失去作用后，另外的抗震防線便可以發(fā)揮作用。這種結(jié)構對提高建筑結(jié)構抗震能力具有非常重要的作用。
四、結(jié)語
總而言之，該文主要介紹了建筑結(jié)構抗震設計的若干問題。隨著對建筑抗震設計多年的研究和探索，我們逐漸形成了一整套的行之有效的設計方法，并且日漸成熟，在建筑結(jié)構設計中的運用越來越廣泛，并發(fā)揮著很大的實際作用。然而，現(xiàn)有的建筑結(jié)構抗震設計仍然有很多不完善之處，在很多的地方仍然欠缺考慮，這是我們在今后工作中需要加以完善的。
總之，在未來建筑施工中，要保證建筑結(jié)構抗震的高效和完善。今后在建筑設計施工中，需要遵循相關規(guī)范的要求，嚴格按照設計的原則進行，對建筑結(jié)構抗震進行科學合理的設計，保證建筑具有可靠的抗震性能。只有這樣，建筑物才會在較小的地震中不發(fā)生任何的損壞；在一般的地震發(fā)生時，筑物只需要稍微修補就可以了；當大地震發(fā)生的時候，建筑物不會發(fā)生倒塌。隨著抗震設計水平的不斷提高實踐經(jīng)驗的不斷積累，建筑結(jié)構抗震設計將會取得更大的進步。
參考文獻：［1］方小丹，魏璉．關于建筑結(jié)構抗震設計若干問題的討論［J］．建筑結(jié)構學報，2011（12）．
Abstract: this paper discusses the architecture design in the building of the important role of aseismic design, points out that the architecture design is the foundation of the structure seismic design. Architectural design is considered good seismic requirements, will directly influence the seismic resistance of buildings. Good anti-seismic design must be building design and structure design of the good cooperation and work together to accomplish.
Keywords: architectural design; Building aseismic design; Building shape; Building layout
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
一、引言
對于建筑抗震設計,至今仍然存在著一種誤解,似乎建筑抗震只是結(jié)構工程師的事,與建筑師關系不大。因而,長期來只有對結(jié)構設計的抗震設計規(guī)范和規(guī)定,卻沒有一本專門談建筑設計的抗震設計規(guī)范或規(guī)定。建筑抗震的實踐表明,一個地震區(qū)的工業(yè)建設項目(建筑物),如果沒有良好的建筑總體布置方案,單靠結(jié)構抗震計算和抗震構造措施,在較強烈地震作用下,仍是難以取得建筑抗震的較好效果,甚至減輕不了建筑物的震害程度。正是鑒于此原因,在《建筑抗震設計規(guī)范》內(nèi)容中,在抗震設計的基本要求一章里,針對建筑師建筑設計應遵守的有關規(guī)定。這是非常正確而必要的。有了這方面的規(guī)定,就可以使建筑設計與建筑抗震要求有機地結(jié)合起來,使建筑抗震設計水平達到一個新的比較完善的高度。
二、建筑設計在建筑抗震設計中的幾個主要設計問題
1.建筑體型設計問題
建筑體型包括建筑的平面形狀和立體的空間形狀的設計。震害表明,許多平面形狀復雜,例如平面上的外凸和凹進、側(cè)翼的過多伸懸、不對稱的側(cè)翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。海城地震和唐山地震中有不少這樣的震例。而平面形狀簡單規(guī)則的建筑(包括單層和多層建筑)在地震中都未出現(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,例如相鄰單元的高差過大、出屋面建筑部分的高度過高、有的建筑裝飾懸伸過大過高,這些沿高度形狀上的變化,在地震時都會造成震害,特別是在建筑結(jié)構剛度發(fā)生突變的部位更易產(chǎn)生破壞。在歷次地震中工業(yè)與民用建筑都有此類震例。所以,在建筑體型的設計中,應盡可能的使平面和空間的形狀簡潔、規(guī)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(nèi)凹的體形,盡可能少做不對稱的側(cè)翼和過長的伸翼,在體型布置上盡可能使建筑結(jié)構的質(zhì)量和剛度比較均勻地分布,避免產(chǎn)生因體形不對稱導致質(zhì)量與剛度不對稱而引起建筑物在地震時發(fā)生對抗震極不利的扭轉(zhuǎn)反應。在建筑設計中,特別是高層建筑的建筑設計中,為了建筑立面美觀和藝術上創(chuàng)意,復雜的建筑體型是難以避免的,但是,在設計時一定要把建筑藝術、建筑使用功能同結(jié)構抗震安全很好的地結(jié)合起來。
2.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(nèi)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,由于建筑使用功能的不同,每個樓層的布置有可能差異很大。因此,這就帶來一個建筑平面布置的多樣化如何同時考慮結(jié)構抗震要求的問題。一個比較突出的問題是,建筑平面上的墻體(包括填充墻、內(nèi)隔墻、有相應強度和剛度的非承重內(nèi)隔墻)布置不對稱;墻體與柱的分布不對稱,不協(xié)調(diào);造成建筑結(jié)構質(zhì)量與剛度在平面上分布的不對稱,不協(xié)調(diào);使建筑物在地震時產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)地震作用,對抗震很不利。根據(jù)抗震設計審查結(jié)果統(tǒng)計,有的城市在建筑平面布置上不合理的達17%,在墻體設置上不符合抗震要求的達24%。
在對上海市高層建筑的抗震設計審查中,也發(fā)現(xiàn)有多棟建筑在平面內(nèi)墻體和電梯井筒布置不利于抗震;有的剪力墻太少,有的墻體布置不對稱,直接影響建筑物的抗震能力。從以上可知,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作到使結(jié)構的質(zhì)量和剛度分布均勻,對稱協(xié)調(diào),避免突變,防止產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應。在墻體布置上要均勻?qū)ΨQ;在抗震墻(剪力墻)布置上盡量與結(jié)構抗震要求相結(jié)合;對剛度很大的樓、電梯井筒要居中布置,避免偏心和扭轉(zhuǎn)地震作用的產(chǎn)生。在建筑平面布置的總體設計上要盡可能為結(jié)構抗側(cè)力構件的合理布置創(chuàng)造條件,使建筑使用功能要求與建筑結(jié)構抗震要求融合成一體,充分發(fā)揮建筑設計在建筑抗震中的基礎作用。
3·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物沿高度(沿樓層)建筑結(jié)構的質(zhì)量和剛度分布設計上。在工業(yè)和民用建筑中,無論單層和多層都存在此問題。在大量的高層建筑和超高層建筑中,此問題更突出。存在的主要問題是,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,建筑上要求的是大柱距、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居室,前者主要是設柱,墻很少,而后者則是以墻為主,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;還有健身房,游泳池等等。建筑使用功能的不同,形成了建筑物沿高度(樓層)分布的質(zhì)量和剛度的嚴重不均勻、不協(xié)調(diào)。突出的問題是沿上下相鄰樓層的質(zhì)量和剛度相差過大,形成突變。在剛度最差的樓層形成了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(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?？拐鹩玫募袅υO置也受到限制,有的剪力墻(因下層大空間的限制)不能直通到底層(基礎層);有的則是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、不對稱和對建筑物很不利的扭轉(zhuǎn)作用。導致剛度發(fā)生突變的薄弱層的嚴重破壞。多次大地震的震害表明,建筑豎向布置設計上帶來的上下樓層剛度的過大變化(突變),給建筑物造成很多破壞,甚至是整個樓層的倒塌。分析研究認為,其主要原因就是該倒塌的樓層的側(cè)移剛度遠低于其上下樓層的剛度,在剛度突變的相鄰部位產(chǎn)生了極大的應力集中和塑性變形,使該樓層失去了抗震承載能力而產(chǎn)生大變形倒塌。所以,要在建筑設計中,盡可能使沿豎向的剛度分布比較接近些,特別是在結(jié)構上不設剛度很大的剛度轉(zhuǎn)換層的情況下,更要注意此點。應特別重視的是,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底部,不宜中斷或不到底。盡量避免某一樓層剛度的過小;盡量避免產(chǎn)生地震時的扭轉(zhuǎn)效應。
Abstract: This paper, from the perspectives of the seismic, discusses the influence of building shapes, building plane and vertical layout, and design limits control of the standards on the architecture design.
Keywords: architectural design; seismic design; building shapes;中圖分類號：TU2文獻標識碼A 文章編號：
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(jīng)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(jīng)濟合理性的影響，宜擇優(yōu)選擇規(guī)則的形體，其抗側(cè)力構件的平面布置宜規(guī)則對稱、側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化，豎向抗側(cè)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(cè)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)構師的后期工作增加了阻力和困難，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(jié)構工程師就可以對結(jié)構構件系統(tǒng)進行合理的布置，建筑結(jié)構的質(zhì)量和剛度分布以及相應產(chǎn)生的地震作用和結(jié)構受力與變形比較均勻協(xié)調(diào)，使建筑結(jié)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(jié)構的抗震設計帶來較多困難，使結(jié)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，給建設單位帶來極大的經(jīng)濟不合理。有時為了提高結(jié)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、建筑體型設計方面
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(cè)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(jié)構剛度發(fā)生突變的部位更易產(chǎn)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，盡可能少做外凸和內(nèi)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(cè)翼和過長的懸挑，在體型布置上盡可能使建筑結(jié)構的質(zhì)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(zhì)量與剛度不對稱的扭轉(zhuǎn)反應。
二、建筑平面布置設計方面
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(nèi)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，包括填充墻、內(nèi)隔墻、有相應強度和剛度的非承重內(nèi)隔墻等等布置不對稱，墻體與柱子分布的不對稱、不協(xié)調(diào)，使建筑物在地震時產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)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(cè)，結(jié)果在地震中造成靠電梯一側(cè)建筑物的嚴重破壞。這是因為電梯井筒具有極大的抗側(cè)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(cè)的墻體很多，而另一側(cè)的墻體稀少，這就造成平面上剛度分布的很不對稱，質(zhì)量分布也偏心，使結(jié)構的受力和變形不協(xié)調(diào)，導致扭轉(zhuǎn)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(cè)往往不設墻體，而其另一側(cè)則有剛度很大的墻體封閉，兩側(cè)在剛度上相差很多，也將在地震時引起扭轉(zhuǎn)地震作用，對抗震不利。還有的建筑平面布置上，經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)隔墻不對齊或中斷，使剛度發(fā)生突變和地震力傳遞受阻，對抗震也帶來不利，客易引起結(jié)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(jié)構的質(zhì)量和剛度分布均勻，對稱協(xié)調(diào)，避免突變，防止產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應。在建筑平面布置的總體設計上要盡可能為結(jié)構抗側(cè)力構件的合理布置創(chuàng)造條件，使建筑使用功能要求與建筑結(jié)構抗震要求融合成一體，充分發(fā)揮建筑設計在建筑抗震中的作用。
三、建筑豎向布置設計方面
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(jié)構的質(zhì)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(zhì)量和剛度的嚴重不均勻、不協(xié)調(diào)。突出的問題是沿上下相鄰樓層的質(zhì)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、不對稱和對建筑物很不利的扭轉(zhuǎn)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(fā)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(chǎn)生地震時的鈕轉(zhuǎn)效應。
四、建筑設計限值方面
根據(jù)大量震害的經(jīng)驗總結(jié)，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(jié)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(jié)構形式。譬如我們原本設計結(jié)構類型為磚混結(jié)構，但是由于開洞過大、抗震縱墻過少、總高度和層高超限都可能改變結(jié)構類型，或改為框架結(jié)構，或改為剪力墻結(jié)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(jīng)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?！督ㄖ拐鹪O計規(guī)范》根據(jù)結(jié)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(nèi)墻陽角至門窗洞邊的最小距離、無錨固女兒墻（非出入口處）的最大高度，因此在建筑設計中我們必須遵守。
五、結(jié)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(yōu)良的建筑抗震設計，必須是在建筑設計與結(jié)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設計中的重要性，在建筑抗震設計中更好地發(fā)揮建筑設計應有的作用。
關鍵詞：建筑設計；抗震；設計；建筑體型
Key words: architectural design；anti-seismic；design；building size
中圖分類號：TU2文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2010）35-0082-01
0引言
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(jié)構設計很難對建筑設計有較大的修改，建筑設計定了，結(jié)構設計原則上只能是服從于建筑設計的要求。因此，我們在建筑抗震設計過程別要注重以下幾個問題。
1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(cè)翼的過多伸懸、不對稱的側(cè)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(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)則在地震時都會造成震害。特別是在建筑結(jié)構剛度發(fā)生突變的部位更易產(chǎn)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(guī)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(nèi)凹的體型，盡可能少做不對稱的側(cè)翼和過長的伸翼。在體型布置上盡可能使建筑結(jié)構的質(zhì)量和剛度比較均勻地分布，避免產(chǎn)生因體型不對稱導致質(zhì)量與剛度不對稱的扭轉(zhuǎn)反應。
2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(nèi)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，包括填充墻、內(nèi)隔墻、有相應強度和剛度的非承重內(nèi)隔墻等等布置不對稱，墻體與柱子分布的不對稱、不協(xié)調(diào)，使建筑物在地震時產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)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(cè)，結(jié)果在地震中造成靠電梯一側(cè)建筑物的嚴重破壞。這是因為電梯井筒具有極大的抗側(cè)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(cè)的墻體很多，而另一側(cè)的墻體稀少，這就造成平面上剛度分布的很不對稱，質(zhì)量分布也偏心，使結(jié)構的受力和變形不協(xié)調(diào)，導致扭轉(zhuǎn)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(cè)往往不設墻體，而其另一側(cè)則有剛度很大的墻體封閉，兩側(cè)在剛度上相差很多，也將在地震時引起扭轉(zhuǎn)地震作用，對抗震不利。還有的建筑平面布置上，經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)隔墻不對齊或中斷，使剛度發(fā)生突變和地震力傳遞受阻，對抗震也帶來不利，客易引起結(jié)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(jié)構的質(zhì)量和剛度分布均勻，對稱協(xié)調(diào)，避免突變，防止產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應。在建筑平面布置的總體設計上要盡可能為結(jié)構抗側(cè)力構件的合理布置創(chuàng)造條件，使建筑使用功能要求與建筑結(jié)構抗震要求融合成一體，充分發(fā)揮建筑設計在建筑抗震中的作用。
3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(jié)構的質(zhì)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(zhì)量和剛度的嚴重不均勻、不協(xié)調(diào)。突出的問題是沿上下相鄰樓層的質(zhì)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、不對稱和對建筑物很不利的扭轉(zhuǎn)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(fā)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(chǎn)生地震時的鈕轉(zhuǎn)效應。
4建筑上應滿足的設計限值控制問題
根據(jù)大量震害的經(jīng)驗總結(jié)，現(xiàn)行《建筑抗震設計規(guī)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(guī)定。這些規(guī)定，建筑設計應予遵守：一是房屋的建筑總高度和層數(shù)；二是對房屋抗震橫墻問題和局部墻體尺寸的限值控制。
5屋頂建筑的抗震設計問題
近年來世界上很多國家地震災害頻發(fā)，例如：我國的1999年9月21日臺灣地震和2008年5月12日汶川大地震；國外的2010年2月27日智利大地震和2011年3月11日日本東北大地震，地震災害因建筑物倒塌造成重大的人員和財產(chǎn)損失。因此，建筑物的抗震設計顯得特別重要。我國已實施多年的《建筑設計抗震規(guī)范》(GB50011-2001)對建筑物的抗震設防設計提出了嚴格規(guī)定，對保障建筑物抗震安全起到關鍵作用。對于建筑抗震設計，長期以來人們存在一種誤解，認為其只是結(jié)構工程師的工作，與建筑師關系不大。但是實踐表明，位于地震多發(fā)區(qū)的建筑物在建筑設計中如果沒有合理的建筑總體布置方案，沒有均勻分布的質(zhì)量和剛度，單靠結(jié)構抗震計算和抗震構造措施，在遇到強烈地震時，仍然難以取得較好的抗震效果，有時甚至會加重震害程度。因此，建筑師的設計工作對建筑抗震的作用尤為重要，建筑師在進行方案構思和施工圖設計時必須了解、注意和解決建筑抗震設計中有關建筑專業(yè)的主要問題。
一、 建筑抗震設計中有關建筑專業(yè)的主要問題和解決方法
1. 建筑體型
建筑的平面形狀和立體空間形狀為建筑體型。通過對多次震害研究發(fā)現(xiàn)，建筑平面形狀復雜，外凸和凹進部分比例過大、以及不對稱布置較懸殊等都會使建筑物局部吸收大量地震力而遭受破壞。同樣，建筑高度上立體空間形狀復雜不規(guī)則，如相鄰樓層錯層相差過大、建筑裝飾懸伸過大過高、出屋面局部過高等，都會因結(jié)構剛度產(chǎn)生突變而發(fā)生部分破壞。
建筑師在方案設計中講求建筑立面美觀和藝術創(chuàng)意，有時會出現(xiàn)復雜的建筑體型，這是難以避免的。但是，我們在建筑體型設計中應盡量考慮抗震安全，選擇簡潔規(guī)則的平面和空間形狀，例如平面上的方形、矩形、圓形，減少外凸和內(nèi)凹尺寸，在體型上使結(jié)構質(zhì)量和剛度分布均勻，有利于抗震。建筑師的建筑創(chuàng)作一定要將建筑使用功能、建筑藝術同結(jié)構的抗震安全結(jié)合起來，才能實現(xiàn)時間經(jīng)久的建筑作品。
2．建筑平面和豎向布置
(1) 建筑平面布置反映建筑物的使用功能和要求，這是建筑設計中最基本和重要的部分，同時它與建筑抗震關系很大。由于建筑使用功能的多樣化而使每層的墻體布置位置差異很大，有時墻體和柱分布不協(xié)調(diào)、不對稱，質(zhì)量分布偏心，導致扭轉(zhuǎn)地震作用效應，引起結(jié)構局部破壞。
建筑師在進行建筑平面布置時應從概念上解決核心問題，即盡可能做到柱和墻體對稱協(xié)調(diào)，墻體均勻分布，筒體大剛度剪力墻平面要居中布置，避免偏心和地震扭轉(zhuǎn)作用，為結(jié)構抗側(cè)力合理布置創(chuàng)造條件。這樣才能使平面使用功能與建筑抗震融合起來，在建筑抗震中發(fā)揮建筑設計的基礎作用。
(2) 建筑豎向布置反映了建筑物沿樓層高度上的結(jié)構質(zhì)量和剛度分布，在多層和高層建筑中都存在此問題。例如：商住樓、購物中心、綜合商業(yè)辦公樓底下幾層為大柱距、大空間，上面樓層為大開間辦公室或小開間居室，不同樓層設有不同開間的會議廳、展廳等。由于建筑使用功能不同，使上下樓層質(zhì)量和剛度相差過大形成突變，剛度差的樓層因抗震承載力不足形成變形較大的薄弱層，在1999年臺灣地震出現(xiàn)此情況，發(fā)生中間薄弱層整體坐落倒塌，這是建筑抗震中十分不利的事實。
要解決建筑豎向剛度過大不均勻分布的方法，就是在建筑設計中盡可能使剪力墻布置均勻并豎向由下到上貫通，不宜中斷，在剛度相差較大的上下樓層處設置剛度轉(zhuǎn)換層，避免某一層剛度過小產(chǎn)生地震扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
3．建筑構造和設計限值控制
(1) 建筑設計中，有許多屬于建筑設置的非結(jié)構構件，如：建筑立面的外貼瓷片，外掛石板材、玻璃幕墻；室內(nèi)的內(nèi)隔墻，玻璃隔斷，天花吊頂?shù)?。這些構件與建筑物主體結(jié)構的連接點是否牢固，是否能適應地震產(chǎn)生大變形的要求，也就是建筑構造是否合理，這些關系到地震時這些構件是否會脫落而傷人。因此，我們在建筑設計時應重視這些構造節(jié)點的連接強度和變形能力，保證其能錨拉牢固的同時又能隨變形力自由伸縮。
(2) 建筑設計限值有關抗震部分主要有：建筑總高度和層數(shù)；房屋的高寬比；房屋抗震橫墻間距和局部墻體尺寸的限值控制。這些限值控制在現(xiàn)行《建筑設計抗震規(guī)范》(GB50011-2001)中有嚴格規(guī)定，我們進行建筑設計時應予遵守。
二、 建筑師應學習和應用先進的建筑抗震技術
1. 計算機仿真技術在建筑抗震領域的應用
計算機仿真技術的開始研究出現(xiàn)在上世紀70年代的發(fā)達國家，在90年代被引進到建筑學領域，其中的多主體(Agent)仿真技術被更多地運用于建筑學專業(yè)中疏散(包括地震災害下人員緊急逃生)模擬的研究。日本作為地震多發(fā)國家之一，其地震多主體計算仿真技術一直位于世界前列，并取得成效，可通過運算將地震發(fā)生時人員的逃生路徑、出口等以3D動畫形式顯示出來。多主體仿真技術已成為建筑物內(nèi)人員逃生的訓練工具和建筑物抗震評價手段，并為建筑設計提供和完善科學依據(jù)。
隨著科技的不斷發(fā)展，知識的不斷更新，建筑師的設計技術也應與時俱進，思想不能停留在對原有知識的認識上，要不斷利用先進技術來充實專業(yè)知識，計算機仿真技術就是一種先進工具，我們可以利用它為建筑物的防災減災設計提供科學依據(jù)。
2. 計算機模擬技術與建立實體模型實驗相結(jié)合
當建筑師在設計抗震重要性很高和建筑體型很特殊的建筑物時，對于建筑物的抗震設計實施可行性除了要以現(xiàn)行有關規(guī)范進行驗證，還要借助計算機模擬技術與建立實體模型進行實驗驗證。日本名古屋的“Mode螺旋塔學園”(圖1)是一座自由形體的超高層建筑，在多震國家建造體型很不規(guī)則的建筑物無疑是一個挑戰(zhàn)，然而建筑設計通過建立實體模型和計算機模擬實驗，使得設計方案可行實施：其抗震原理是把建筑物比作一顆樹木，基礎是樹根，內(nèi)桁架鋼管是樹干，列柱是樹枝，邊梁和大梁是樹杈，設計中對各部位的屈服強度及塑性進行模擬實驗，調(diào)整數(shù)據(jù)參數(shù)達到抗震要求。另外，廣州的“小蠻腰”新電視塔(圖2和世博會“中國館”也是通過此方法進行抗震輔助設計。
通過計算機模擬技術與建立實體模型進行抗震實驗，我們可以更直觀的看到建筑物遭受地震時的破壞情形，為建筑抗震設計采取的相對應處理方案提供參照物。
3．建筑隔震技術的應用
建筑基礎橡膠支座隔震技術已被列入國家建筑設計抗震規(guī)范，其做法是：在建筑物基礎與地基之間安裝橡膠隔震墊，該隔震支座由鋼板和橡膠相互夾層粘貼、模壓硫化而成，裝置具有垂直承載力大，水平剛度小，在發(fā)生地震時可產(chǎn)生較大水平位移消耗部分地震能量，起到緩沖、隔震消能作用。建筑隔震技術在一些多震國家已應用多年，我國汕頭市1993年應用該技術的住宅樓在2006年12月臺灣海峽7.2級地震中取得很好的隔震效果。另外，汕頭市援建四川地震災區(qū)汶川草坡鄉(xiāng)各公共建筑項目包括小學(圖3)、衛(wèi)生院等建筑物，我們在建筑單體上也應用了橡膠支座隔震技術，防范以后可能再度出現(xiàn)的地震災害，各建筑項目
我們建造建筑物的目的是為人們提供使用和活動場所，建筑師的設計工作也是“以人為本”為原則，在經(jīng)濟條件允許前提下，一切保護人們生命財產(chǎn)安全的先進建筑抗震技術應該給予推廣應用。
