浅谈框架建筑设计与抗震关系

【摘要】本文通过分析了地震时建筑坍塌的原因，结合作者自身工作经验，针对框架建筑设计时的抗震要求，提出了建筑框架设计中应加强的几个抗震问题：注重建筑设计中的抗震意识、加强底层与过度层抗震能力、强化建筑圈梁、构造柱的抗震作用，从而达到建筑抗震目的和良好的抗震性能。以期对建筑设计师有所帮助与启迪，达到消除抗震设计隐患。

【关键词】框架建筑 坍塌 抗震

【引言】自改革开放以来，随着我国的经济高速发展，给建筑行业带来了全所未有的发展机遇。在我国现行的建筑抗震设计规范中，对框架建筑设计的抗震设计计算、构造措施均有一定的规定，但通过近作者几年的建筑工程设计实践得出，这些规定远远不能满足建筑物对抗震设计的要求。

地震时，强烈的震感对建筑物的破坏主要集中在底层，若底层的变形超过极限变形允许值，就会导致整幢建筑物的坍塌，给人们的生命财产造成严重的损失。这种建筑在地震受害现象屡见不鲜。如在1995年1月17日，日本阪神大地震中，就发现了类似建筑物被破坏的现象，并引起国内外结构专家和技术人员的密切关注。

本文通过分析了地震时建筑坍塌的原因，结合作者自身工作经验，针对框架建筑设计时的抗震要求，提出了建筑框架设计中应加强的几个抗震问题：注重建筑设计中的抗震意识、加强底层与过度层抗震能力、强化建筑圈梁、构造柱的抗震作用，从而达到建筑抗震目的和良好的抗震性能。以期对建筑设计师有所帮助与启迪，达到消除抗震设计隐患。

一、框架建筑设计的抗震能力问题

框架建筑设计中底层带商业门面住宅建筑的大量涌现，使框架建筑设计呈现平面布置多样化，给框架结构设计和结构处理带来了困难，建筑设计师在一些建筑工程设计中，往往为了提供底层大空间，底层框架采用每两开间设置框架梁柱或剪力墙，造成上层有一半左右的抗震横墙由次梁承托，形成了对抗震要求极为不利的现象。设计师在为满足建筑物的要求，将剪力墙集中布置偏于一边，刚度中心与质量中心严重偏离，在地震作用下将出现扭转的现象，从而形成“下柔上刚”，对抗震十分不利，如何才能克服这些困难就是建筑设计者面临的问题。

二、框架建筑结构与地震危害分析

自改革开放以来，随着我国的经济高速发展，给建筑行业带来了全所未有的发展机遇，住宅建筑的发展尤为迅猛，底层带商业门面的住宅建筑的大量涌现，因其施工相对简单，商业门面造价低廉而出售价格高，从而受到房地产投资者的青睐，但却造成框架结构设计上的很大缺陷。

设计师在为满足为商业要求，底层采用大空间，将剪力墙集中布置偏于一边，刚度中心与质量中心严重偏离，在地震作用下将出现扭转的现象，从而形成“下柔上刚”，地震时，强烈的震感对建筑物的破坏主要集中在底层，若底层的变形超过极限变形允许值，就会导致整幢建筑物的坍塌，如在1995年1月17日，日本阪神大地震中，就发现了类似建筑物被破坏的现象。

我国长期以来一直采用的砖混建筑结构方式，在强烈的地震面前，就会导致整幢建筑物的坍塌乃至整座城市的坍塌。如1976年7月28日3时42分，唐山发生里氏7.8级大地震，一座城市瞬间夷为平地，在地震中遇难人员超过24万人，惨痛的教训敲响了中国建筑行业的警钟。

三、如何才能设计出良好的抗震建筑物

针对地震给人类带来的危害，以及建筑结构的不合理造成的损失，在建筑规划时，首先应选择对抗震有利的建筑场地，简化建筑体型，讲究规则对称与建筑结构设计合理，明确建筑设计的抗震目标，确保框架设计符合建筑抗震设计内容。

（一）明确框架结构设计中的抗震目标

按我国《建筑抗震设计规范》中的规定，进行抗震设计的建筑，其抗震设计目标是：当遭受低于本地区抗震设计的地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设计的地震影响时，可能损坏，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计预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

（二）加强底层的抗震能力

常言道：万丈高楼平地起，底层的框架设计结构不合理，在地震时就会因为底层不稳而使建筑物发生危险。在框架建筑设计中底层框架是否牢固，直接关系到建筑物的抗震承受能力。

目前，底层框架建筑设计归纳起来存在两方面的抗震问题：一是底层框架设计因投资者需要存在大空间的使用的问题；二是建筑物一面临街，而且临街面一般不布置抗震墙，使得抗震墙数量过少的问题。要解决框架底层抗震问题，首先采用钢筋砼抗震墙来代替砖抗震墙，加强建筑圈梁、构造柱的抗震能力。

（三）强化框架建筑圈梁、构造柱的抗震作用

在我国《建筑抗震设计规范》中规定，“底层框架砖房”上层混合结构部分圈梁、构造柱设置按《砌体结构设计规范》有关规定执行。仅满足这些规定还不能完全达到抗震要求，本文通过分析大量的地震灾害给建筑物造成的损害，结合自身多年来的工作经验，提出了加大圈梁、构造柱的抗震作用，所有纵横墙顶部均应设置圈梁，抗震墙端部均应设置构造柱。事实证明，在国内外多次地震中，凡强化了圈梁和构造柱的框架建筑房屋，在地震中普遍受损较轻。圈梁、构造柱不但能增强框架建筑物的整体凝聚力，提高框架建筑物的抗震性能，并且能约束墙面裂缝的发展，抵抗来自地震以及其它原因引起的地基不均匀沉降的破坏作用。

【结束语】通过对框架建筑存在的设计问题，以及地震对建筑带来的灾害分析得出：只有加强框架建筑设计中的抗震意识、加强底层与过度层抗震能力、强化框架建筑圈梁、构造柱的抗震作用，才能使建筑物达到抗震标准和良好的抗震性能，人民群众的生命财产才会有安全保障。

【参考文献】

[1]《建筑抗震设计规范》（GBJ50011-2001）的第7.1.8

[2]戴国莹;新建筑抗震设计规范简介[J];建筑结构;2001年10期

[3]陈安生.底部框架砖房抗震设计中常见问题分析[J].工程建设与设计，2006．

[4]高小旺，何江，肖伟，孟俊义;底层框架抗震墙砖房抗震设计计算若干问题的研究[J];建筑科学;1995年04期