对提升民用建筑设计抗震结构设计水平的探讨

产生不必要 的限制 因素 。本阶段在规划作业 中， 应对下述项 目详加考 虑： 建筑物尺度 ， 包括基地面积 、 楼地板面积 、 地 楼层数 ； 基 地特性 ， 包 括建设 区域 、 指北方 向、 地质资料 、 基础特性 ； 内部空间需求 ， 包括空 间 种类 、 动线需求 （ 垂直及水平 ） 、 特殊平面需求 ； 防火标 准 ； 预算 ， 根据 品 质要求 的层次种类估计其约略 的预算 。 二 是， 设计 阶段 。 草图设计阶段作业中 ， 建 筑师应在草 图设计 阶段 作业之前， 设计进行 中与工程师作更进一步的核对。假若平面复杂或 具特殊造型的形状者 ， 更应 密切与工程师 沟通配合 ， 以能达成最佳效
建筑安全为设计 与施工 的的首要准则 ， 而没有安全 的结构就无法 保障人们生命 与财产 ； 良好的建筑结构 系统设计于规划 阶段 ， 即应注 意基本结构系统的选 择 ， 建筑师在该 阶段 即需对未来设计 的建筑物具 备概括 的意念 ， 他不 需作业详细 的考虑 与计 算 ， 就能准 备多种结构 系 统设计的替代方案 ， 以提供与业 主比较参考 ； 结构的初步规划包括 ； 结 构物具体 的系统 与形状 ，各种系统 的力学行为 与主要 建材 的约略尺 度 。接着如何有效的如何运用室内外 隔间墙 ， 核心及其平面造型来作 果。 为抗震设计 ， 并符合 法规标准范 围内 ， 使 构造物 的总工 程费达至最经 三是 ， 初 步定案设计 。初步定案设计是针对 已提供 的资料作初 步 济 的目标 ， 着 即为最佳建筑结构系统设计 的 目的。 分析 ， 进而考虑各 主要部分 的细节设计 ， 就主要建材断面 的尺寸 、 结 构 的基本造型及外观 ， 予 以假设评估 。若平面及构造复杂或不 寻常的建 １ 遵循抗震结构设计原则 。 应 用 合 适 的 抗 震 方 法 筑物 ， 在其早期初 步定 案设计过程 中 ， 无法运用一般 的概算法 加以估 １ ． １ 抗 震 设 计 基 本 原 则 算时 ， 则须试作细节的分析。 我 国抗 震设计规范 的基本原 则为建筑物在 中小度地震 时保持在 四是 ， 合约建档阶段。建筑师与结构工程师相互 间对 细节设计决 弹性 限度内 ； 设计地震时容许产 生塑性变形 ， 但 韧性需求不得超 过容 策 （ 例如 ： 柱子的确实尺寸、 开 口的细节处理 等） ， 充分 沟通了解后结构 许 韧性 容量 ；最大考量地震 时建 筑物使用 的韧 性可达规定 的韧性容 工程师在本阶段对于非结构体 的抗震设施也需详加 掌握 。 （ 如： 天花板 量 。另外 ， 抗震设计规范 的抗震 目标也应确保 当建筑 物遭受 低于本地 之锚定 、 重机械的位置 、 外覆的材料 等） ， 协助 建筑师制定合 约规范 ， 施 区抗震设 防烈度 的多遇地震 （ 小震 ） 影响时 ， 一般不受损 坏或 不需修理 工说明书等建档工作。 可继续使用 ； 当遭受相 当于本地 区抗震设防烈度的地震 影响时可能损 五是 ， 施工阶段 。施工阶段是指结构 工程 师协 同建 筑师监视督导 坏， 经一般修理或不需修理仍 可继续使用 ； 当遭 受高于本地 区抗震 设 营建厂商确实控制施工品质 ， 以按 图施工 。 防烈度预估 的罕 遇地震 （ 大震 ） 影响时 ， 不致倒 塌或发生 危及 生命 的严 六是 ， 营运管理阶段。从抗震的观点而言， 任何结构 的局部 改变 ， 重破坏 。从 国内外震灾 的案例 中可以发现 ， 符合建筑设计基 准的建筑 包括增设强劲 的非结构墙或在既有 的墙上开 口， 均可 能造成重大的影 物， 也有受到中级以上的损 害， 探讨设计上 的灾害原 因， 大部分均 因构 响。特别是较高 的楼层或不对称的结构位置上 ， 添置重设备或移动载 造形态平衡不 良所造成 的； 设计 时“ 抗震的” 的不 良因素越多 ， 会使 “ 互 重， 极可能产生危险 ， 因此对于结构体完成后的可能变更使用等 因素 ， 相作用” 变为复杂 ， 抗震性也 因此 以“ 相乘 的” 的变为不 良。 同样地 ， 符 结构工程师在设计之际 ， 也应当加以考虑。 合各项 良好抗震设计 条件 （ 构造、 材料 、 平面 、 立 面等等 ） 的建筑 ， 产生 ３ 民用建筑抗震结构设计水平提 升的保 障 相乘安全 、 经济 、 美观 的效益 。 １ ． ２ 应用抗震的消极 隔震控制法 是， 正确 的建筑抗震设计观念为建筑安全的重要基础。 在今 １ ３， 以隔震措施将受振 动影响的机 电设 备与外界隔离 的方式称为消 建筑对抗地震灾害 的发展 ， 已由制震 、 隔震等新一代的技术所引领 ， 而 极隔震控制法 ， 该方法特性 是在系统共振 区内有低传递动 性 ， 将隔震 且 由原本 的基本安全需求 ， 提升至心理舒适感受的层 次 ； 相对于此 ， 抗 区域的系统 自然频率设计在共振 区范 围会有最佳的减振效果。 建筑基 震设计 的原则应扮演认知结构行为的角色 ，通过 对抗震结构的认识 ， 础隔震与抗震设 计均属 消极 隔震控制 的方式 ， 为被动的在受振（ 震） 动 进一步理解构造 、 材料等的特性 ， 进而借助掌握其特质 ， 在安全的基础 影响处装设隔震 （ 震） 设施 ， 以降低外在振 （ 震） 动对结构物 的影 响 ， 其 上衍生 出更 多样化的设计 ； 且 现阶段隔震技术 因费用较高 ， 多应用 于 在系统共振区外具有很高的隔震能力 ， 在共振 区则借助阻尼器等消能 对安全要求较高的建筑类 型（ 如医院 、 公 家机构等 ） ， 抗 震设计仍为建 装置 ， 消耗振动能。而基础隔震 （ 震） 依所选择 的装置类型也可分为地 筑的主流， 因此仍须对抗震设计有正确 的认知与应用。 震力隔震装置与非地震力隔震装置 。 用来将建 筑物与外 界地震力隔离 二是 ， 结构设计应于规划阶段 即须整合相关人员的意见与专业。 建 的方式称为基础隔震 ， 在 国内 ３ ０层 以下的 民用建筑可采用 Ｌ Ｒ Ｂ（ 铅心 筑师与结构技师 间的沟通 ， 常在设计几乎定案时才进行 ， 常衍生出大幅 积层橡胶 ） 或辅以速度型阻尼器增加阻尼消能效应。基础隔震措施一 修改 的情况 ， 除了建筑师应 自我提升抗震设计观念之外 ， 在设计规划 开 般是在建筑物下部或中间层结 构设置 隔震层 ， 且在横向需具有大变形 始时 即应与结构技师进行沟通讨论 ， 才能研定出安全 、 经济合适的结构 的能力。另一方面 ， 用来将建筑物 与外界非地震力环境振动量予 以隔 系统 ， 进而才能建造出合乎安全、 经济与美观的建筑物 。 离的方式称为 弹性 隔震基 础 ， 如交通运输 系统（ 高速铁路 或快速道路 三是 ， 政府与建筑业者应 对灾后复原 、 整建等作 为进行规划与 落 等） 所产 生的环境 振动频率 大多在 ２ ０ Ｈ ｚ ￣ ２ ０ ０ Ｈ ｚ 间， 该振动量 如果未 实。地震对建筑结构及设施可能造成破坏 ， 重者倾倒 、 毁坏 ， 轻者部 分 与建筑结构基 础做好 隔震措施 ，则该振动能量传递至建筑主结构后 ， 结构及 设施 的龟裂等 ， 重者 敲除重建轻者补 强维修 ， 但无论 何种状况 将可能 产生次结 构（ 如 开 口部 的门窗 、 轻隔 间墙或家 具等 ） 的共 振 问 政府及专业者 ， 对保障 国民（ 购屋者 ） 生命财产的保障观念与措施均有 题， 进而辐射出低 频噪音 ， 它 的隔震设备 以线性弹簧隔震装置为 主， 视 待提升 ； 从业者方 面应 当基于永续经营 、 社会与专业责任 ， 建立灾后 配 情况需要辅以黏弹性阻尼器增 加阻尼 消能效应 。 套计划 与措施 。
【 摘 要】 民用建筑抗震设计关 系到人 民生命财产的安全 ， 有必要 采取 系统的方 法来提升抗震水平。 在这种 背景 下， 本文从遵循抗震结构设 计原则、 应 用合适 的抗震 方法、 注重建筑设计的生命周期及保障措施 等方面对相 关问题进行 了探讨。
【 关键 词】 民用建筑 ； 抗震结构 ； 设计 ； 水平 ； 提升 ０ 引 言
Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
第０ ７期
山 东工 业 技 术
２ ０ １ ４ 拄
对提升民用建筑设计抗震结构设计水平的探讨
孙 飞虹 （ 安徽 马钢 工程技 术集 团设 计研 究 院 ， 安徽 马ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 山 ２ ４ ３ ０ ０ ０ ）