導語：如何才能寫好一篇建筑抗震設計的基本要求，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：建筑；抗震；設計

為了貫徹執行國家有關建筑工程、防震減災的法律法規并實行以預防為主的方針，使建筑經抗震設防后，減輕建筑的地震破壞，避免人員傷亡，減少經濟損失，從而制定了《建筑抗震設計規范》，在最新修訂規范中，在第三章第10節中提出了建筑抗震性能化設計，本文主要針對這一內容進行探討。

一、建筑抗震性能化設計的提出

建筑抗震性能化設計在本質上應該采用反映譜理論以及結構能力設計的原則，既是用三個不同概率水準，兩個階段設計來體現出遇到小型地震不壞、遇到中型地震可以維修、遇到大型地震可以不倒塌的基本設防目標。但是這種設計方法依舊存在著許多的不足，因為地震是一個不能確定的地殼活動，就現在世界的科技手段還不能夠準確的預測地震的發生時間和規律。地震具有強大的能量，破壞力超強，由于地震的不穩定性，使我們很難準確的了解建筑結構的抗震需求，然而采用反映譜理論的方法，有效的降低了地震作用計算的結構內力。

上個世紀七十年代，人們在總結了地震災害經驗中發現，建筑抗震設計對建筑的重要性，1990年1月份開始施行《建筑抗震設計規范》GBJ11-89中所列出的設計理念，在實際建筑工程設計中提高結構抗震能力方面發揮了重要的作用。在這一階段，將設計理念應用于實際工程中取得了良好的效果，同時隨著建筑行業的發展，發現早期建筑規范的內容還不夠全面，所以在2002年1月對《建筑抗震設計規范》進行了更新，使得規范更加的全面，并增加了“建筑抗震性能化設計”。

在上個世紀九十年代，國外和國內工程界開始研究基于性能的抗震設計理念，其特點是：抗震設計從宏觀定性的目標向具體量化的多重目標過渡，并由業主選擇性能目標，對結構的抗震性能水準進行深入的分析，通過專家論證，反復進行修改，從而確定抗震設計。

現如今的抗震設計，一般都是按照現行《建筑抗震設計規范》所編制的條款進行的設計，比如結構的選型、地震作用的計算、房屋高度的限制、抗震等級選擇等等。

二、建筑抗震性能化設計的計算要求

如上圖所示，通過地震水準的三種情況，分析在情況發生過程中其性能所體現出來的程度，并根據這種程度的整體狀態進行分析模擬。

1、模型分析

正確合理的反映地震作用的傳遞途徑，建筑在不同地震動水準下是否整體或分塊處于彈性工作狀態。

2、彈性分析模擬

采用線性方法，彈塑性分析可根據性能目標所預期的結構彈塑性狀態，分別采用增加阻尼的等效線性化方法以及靜力或者動力非線性分析方法。

3、結構非線性分析模擬

結構非線性分析模擬與彈性分析模擬相對比較可以進行簡化，但是二者在多遇地震的線性分析結構應該基本相同。

通過兩個途徑可以改善建筑物的抗震性能：一是針對結構平面布置的不規則性，調整局部構建的截面抗彎剛度，實現結構整體剛度內在的規則分布；二是采用被動耗能減震技術，通過設置阻尼器，為結構提供附加阻尼。

三、建筑抗震性能化設計的基本要求

1、選定地震動水準

對設計使用年限50年的結構，可以選用規范的多遇地震、設防地震和罕遇地震的地震作用。其中，設防地震的加速度應該按照《建筑抗震設計規范》中的抗震設防烈度和設計基本地震加速度值的對應關系進行設計，如圖所示：

對設計使用年限超過50年的結構，應該考慮其實際效用，并經過專門的研究后對地震作用做出適當的調整。

2、選定性能目標

建筑抗震性能目標的選定是對于不同地震動水準的預期損壞狀態或者使用功能，不低于抗震設防的基本目標。即當遭受低于本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時，主體結構不受損壞或者不需要進行修理就能夠繼續使用；當遭受相當于本地區抗震設防烈度的設防地震影響時，有可能發生損壞，但是經過一般的修理仍然可以繼續使用；當遭受高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震影響時，不致倒塌或者危及生命。

3、選定性能設計指標

設計應選定分別提高結構或者關鍵部位的抗震承載力、變形能力或者同時提高抗震承載力和變形能力的具體指標，尚應計及不同水準地震作用取值的不確定性而留有余地。

總結：

總而言之，建筑抗震性能化設計，具有著很強的靈活性和針對性，當前我國建筑行業應用抗震技術主要還是在高層建筑方面或者是特別復雜的建筑，在一般的建筑工程設計上還沒有得到廣泛的應用，但是隨著工程設計的不斷創新，建筑抗震性能化設計最終會逐步的走向成熟。

參考文獻：

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[4] 羅丹, 谷學東, 高夕良, 龍波. 《建筑抗震設計規范》設計方法相關問題的討論[J]. 四川建筑, 2011,(04)

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Abstract: The earthquake building has been building design and construction of the key, structural engineers for structural analysis and design according to the seismic design requirements, its goal is to make the structure to achieve the best in terms of strength, stiffness, ductility and energy dissipation capacity, so as to realize the economic " no damage in small earthquake, repairable under moderate earthquake, earthquake does not fall " purposes. This paper introduces the analysis of seismic design theory, and proposes to improve the seismic performance of short column and ensure ductility of structure anti-seismic measures.

Key words: architectural design; anti-seismic;

中圖分類號：TU2

一、建筑抗震設計的理論分析 1、建筑結構抗震規范。建筑結構抗震規范實際上是各國建筑抗震經驗帶有權威性的總結，是指導建筑抗震設計(包括結構動力計算，結構抗震措施以及地基抗震分析等主要內容)的法定性文件它既反映了各個國家經濟與建設的時代水平，又反映了各個國家的具體抗震實踐經驗。它雖然受抗震有關科學理論的引導，向技術經濟合理性的方向發展，但它更要有堅定的工程實踐基礎，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半點冒險和不實。正是基于這種認識，現代規范中的條文有的被列為強制性條文，有的條文中用了“嚴禁，不得，不許，不宜”等體現不同程度限制性和“必須，應該，宜于，可以”等體現不同程度靈活性的用詞。   2、抗震設計的理論。擬靜力理論：是20世紀10~40年展起來的一種理論，它在估計地震對結構的作用時，僅假定結構為剛性，地震力水平作用在結構或構件的質量中心上。地震力的大小當于結構的重量乘以一個比例常數(地震系數)。反應譜理論：是在加世紀40~60年展起來的，它以強地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運動特性的進一步了解，以及結構動力反應特性的研究為基礎，是加理工學院的一些研究學者對地震動加速度記錄的特性進行分析后取得的一個重要成果。動力理論：是20世紀70－80年廣為應用的地震動力理論。它的發展除了基于60年代以來電子計算機技術和試驗技術的發展外，人們對各類結構在地震作用下的線性與非線性反應過程有了較多的了解，同時隨著強震觀測臺站的不斷增多，各種受損結構的地震反應記錄也不斷增多。進一步動力理論也稱地震時程分析理論，它把地震作為一個時間過程，選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震動輸入，建筑物簡化為多自由度體系，計算得到每一時刻建筑物的地震反應，從而完成抗震設計工作。

二、提高短柱抗震性能設計的應對措施 有抗震設防要求的高層建筑除應滿足強度、剛度要求外，還要滿足延性的要求。鋼筋混凝土材料本身自重較大，所以對于高層建筑的底層柱，隨著建筑物高度的增加，其所承擔的軸力不斷增加，而抗震設計對結構構件有明確的延性要求，在層高一定的情況下，提高延性就要將軸壓比控制在一定的范圍內而不能過大，這樣則必然導致柱截面的增大，從而形成短柱，甚至成為剪跨比小于1.5的超短柱。眾所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱幾乎沒有延性，在建筑遭受本地區設防烈度或高于本地區設防烈度的地震影響時，很容易發生剪切破壞而造成結構破壞甚至倒塌。 混凝土短柱的延性主要受軸壓比的影響，同時配箍率、箍筋的形式對混凝土短柱的影響也很大。高層混凝土結構短柱，特別是結構低層的混凝土短柱，其軸壓比很大，破壞時呈脆性破壞，其塑性變形能力很小。提高混凝土短柱的抗震性能，主要也就是提高混凝土短柱的延性。因此，可以從以下幾方面著手，采取措施提高混凝土的抗震性能。

1、提高短柱的受壓承載力。提高短柱的受壓承載力可減小柱截面、提高剪跨比，從而改善整個結構的抗震性能。減小柱截面和提高剪跨比，最直接的方法就是提高混凝土的強度等級，即采用高強混凝土來增加柱子的受壓承載力，降低其軸壓比；但由于高強混凝土材料本身的延性較差，采用時須慎重或與其他措施配合使用。此外，可以采用鋼骨和鋼管混凝土柱以提高短柱的受壓承載力。 2、采用鋼管混凝土柱。鋼管混凝土是套箍混凝土的一種特殊形式，由混凝土填入薄壁圓形鋼管內而形成的組合結構材料。由于鋼管內的混凝土受到鋼管的側向約束，使得混凝土處于三向受壓狀態，從而使混凝土的抗壓強度和極限壓應變得到很大的提高，混凝土特別是高強混凝土的延性得到顯著改善。同時，鋼管既是縱筋，又是橫向箍筋， 其管徑與管壁厚度的比值至少都在90以下，相當于配筋率2至少都在4.6%。 當選用了高強混凝土和合適的套箍指標后，柱子的承載力可大幅度提高，通常柱截面可比普通鋼筋混凝土柱減小一半以上，消除了短柱并具有良好的抗震性能。 3、采用分體柱。由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多，在地震作用下往往是因剪壞而失效，其抗彎強度不能完全發揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強度，使抗彎強度相應于或略低于抗剪強度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達到抗彎強度，從而呈現出延性的破壞狀態。分體柱方法已在實際工程中得到應用。人為削弱抗彎強度的方法，可以在柱中沿豎向設縫將短柱分為2或4個柱肢組成的分體柱，分體柱的各柱肢分開配筋。在組成分體柱的柱肢之間可以設置一些連接鍵，以增強它的初期剛度和后期耗能能力。一般，連接鍵有通縫、預制分隔板、預應力摩擦阻尼器、素砼連接鍵等形式。

三、保證結構延性能力的抗震措施        合理選擇了結構的屈服水準和延性要求后，就需要通過抗震措施來保證結構確實具有所需的延性能力，從而保證結構在中震、大震下實現抗震設防目標。系統的抗震措施包括以下幾個方面內容：        1、“強柱弱梁”：人為增大柱相對于梁的抗彎能力，使鋼筋混凝土框架在大震下，梁端塑性鉸出現較早，在達到最大非線性位移時塑性轉動較大；而柱端塑性鉸出現較晚，在達到最大非線性位移時塑性轉動較小，甚至根本不出現塑性鉸。從而保證框架具有一個較為穩定的塑性耗能機構和較大的塑性耗能能力。        2、“強剪弱彎”：剪切破壞基本上沒有延性，一旦某部位發生剪切破壞，該部位就將徹底退出結構抗震能力，對于柱端的剪切破壞還可能導致結構的局部或整體倒塌。因此可以人為增大柱端、梁端、節點的組合剪力值，使結構能在大震下的交替非彈性變形中其任何構件都不會先發生剪切破壞。        3、抗震構造措施：通過抗震構造措施來保證形成塑性鉸的部位具有足夠的塑性變形能力和塑性耗能能力，同時保證結構的整體性。        這一系統的抗震措施理念已被世界各國所接受，但是對于耗能機構卻出現了以新西蘭和美國為代表的兩種不完全相同的思路。首先，這兩種思路都是以優先引導梁端出塑性鉸為前提。

不需要被塑性力學的機構概念所限制，只要能在大震下實現以下的塑性耗能機構，就能保證抗震設計的基本要求：①以梁端塑性鉸耗能為主；②不限制柱端塑性鉸出現（包括底層柱底），但是通過適當增強柱端抗彎能力的方法使它在大震下的塑性轉動離其塑性轉動能力有足夠裕量；③同層各柱上下端不同時處于塑性變形狀態。我國的抗震措施中對耗能機構的考慮也基本遵循了這一思路，采用了“梁柱塑性鉸機構”模式，而放棄了新西蘭的基于塑性力學的“理想梁鉸機構”模式。        抗震設計中我們為了避免沒有延性的剪切破壞的發生，采取了“強剪弱彎”的措施來處理構件受彎能力與受剪能力的關系問題。值得注意的是，與非抗震抗剪破壞相比，地震作用下的剪切破壞是不同的。         延性對抗震來說是極其重要的一個性質，我們要想通過抗震措施來保證結構的延性，那么就必須清楚影響延性的因素。對于梁柱等構件，延性的影響因素最終可歸納為最根本的兩點：混凝土極限壓應變，破壞時的受壓區高度。影響延性的其他因素實質都是這兩個根本因素的延伸。在抗震設計中為保證結構的延性，常常采用以下措施：控制受拉鋼筋配筋率，保證一定數量受壓鋼筋，通過加箍筋保證縱筋不局部壓屈失穩以及約束受壓混凝土，對柱子限制軸壓比等。

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關鍵詞：村鎮建筑 抗震設計 磚木石結構 建筑震害

我國村鎮建筑震害情況我國村鎮發生地震的概率遠遠高于大中城市，我國大陸歷史上震級大于8級的強地震共有17次，只有1976年7.8級唐山地震主要發生在城市，其它的16次均發生在農村鄉鎮,我國農村經濟落后，目前我國村鎮居民的住房仍多以土木、磚木結構為主，居民房屋在設計、建設等方面存在較多問題，房屋抗震性能與城市房屋相差懸殊,因此，對我國目前70%以上人口生活的農村地區，一些地震震級雖然不太高，損失的幾乎是全部的財產。例如2008年的四川汶川8.0級地震及2010年青海玉樹7.1級地震重災區主要都集中到村鎮，而房屋建筑破壞是地震造成巨大損失的主要原因。因此探討行之有效的提高村鎮建筑整體抗震能力的途徑,是當前建筑抗震領域亟待研究的問題。

一、村鎮建筑概況

村鎮建筑通常自行建造、未經正規設計、材料強度低(如生土、砌體、石結構)、結構整體性差、房屋各構件之間連接薄弱、施工質量差、使用時間長等問題。由于農民觀念陳舊,抗震防災意識淡薄，對房屋抗震知識知之甚少，自建住宅一般沒有考慮抗震設防。主要原因是農村經濟發展不平衡，農村居民多以自建為主，以當地泥工、木工師傅為技術骨干，施工技術力量薄弱，大部分無專業技術人員指導，大量村鎮建筑沒有進行抗震設計并未采取抗震措施，建筑抗震能力很弱，6度時墻體就可產生開裂，7度時即可能出現中等破壞，8度時則會大量嚴重破壞甚至倒塌。

二、村鎮民居的結構類型與震害特點

我國村鎮建筑所采用的結構類型與當地的經濟發展狀況、民俗與傳統習慣密切相關，并具有明顯的地域特點。大多數農村建筑仍為傳統的土木石磚類結構，鄉鎮和經濟發達的東部沿海地區農村中有現代磚混結構和鋼筋混凝土框架結構建筑。

村鎮民居按承重構件的材料，可分為以下幾種主要結構類型：村鎮生土房屋、村鎮木結構房屋、村鎮石結構房屋、村鎮磚結構房屋、村鎮(土木石磚)混合結構房屋。

生土房屋在我國西北地區農村較多，西南、華北等貧困地區農村也有采用。生土房屋抗震能力最低，6度地震就可造成相當數量的破壞，7度地震時有一定數量的嚴重破壞和倒塌，8度地震時則多數破壞達到不可修復程度，9度地震時則基本全部倒塌。倒塌造成的人員傷亡最大。

木構架承重房屋在我國各地均有采用，圍護墻為土坯墻、夯土墻或磚墻。穿斗木構架房屋在我國西南地區較多。這類房屋的主要震害是墻倒架歪，也有部分房屋完全倒塌，人員傷亡和經濟損失較生土墻承重房屋輕。

石結構房屋由石墻承重，按墻體所采用的石材可分為料石和毛石房屋，有木屋蓋和鋼筋混凝土樓(屋)蓋，也有采用石板樓(屋)蓋。石結構房屋在我國東南沿海以及山區較多采用，地域分布也較廣。1～3層居多，也有4～5層的。毛石墻體用粉質粘土泥漿砌筑，粘性差，墻體松散。當地群眾說，這種墻體承重房屋的抗震能力還不如土坯墻房屋。

磚墻木屋蓋房屋震害主要特點是墻體出現斜裂縫或X裂縫，屋檐處、外墻上角部位開裂，縱墻外閃塌落等。地震現場調查表明，采取一定抗震措施的磚墻木屋蓋房屋具有較強的抗震能力。

村鎮磚混結構房屋主要是學校、影劇院、醫院、鄉鎮政府機關、民居等建筑，臨街面的商業用房也有部分為磚混或底層框架房屋。這類房屋在抗震方面存在的主要問題是砂漿強度普遍較低，施工質量差，門、窗間墻的寬度達不到抗震規范要求等。震害調查表明，凡按照抗震規范設計與施工的磚混房屋，其抗震能力均可以達到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設防目標。

三、村鎮房屋建筑和結構設計要求

1 村鎮民居建筑抗震設計要求：房屋體型應盡量簡單、規整，平面不宜局部突出或凹進，立面不宜高度不等。

2 村鎮民居結構抗震設計要求：

(1)縱橫墻的布置宜均勻對稱，在平面內宜對齊，沿豎向應上下連續；在同一軸線上，窗間墻的寬度宜均勻。

(2)抗震墻洞口寬度限制。

(3)煙道、風道和垃圾道不應削弱承重墻體。

(4)樓梯間不宜設在房屋的盡端和轉角處，且不宜設置懸挑樓梯。

(5)不應采用無錨固的鋼筋混凝土預制挑檐。

(6)同一房屋不應采用木柱與磚柱、木柱與石柱混合的承重結構；也不應在同一高度

采用磚墻、石墻、土坯墻、夯土墻等不同材料墻體混合的承重結構。

3 場地抗震要求：盡可能避開條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘以及非巖質的陡坡，丘陵地區及河、湖岸邊，砂土液化和軟弱土場地。

4 地基與基礎抗震要求：避免房屋產生不均勻沉降。磚基礎應采用實心磚水泥砂漿砌筑；毛石基礎應采用水泥砂漿砌筑。

參考文獻

[1]國家標準，建筑抗震設計規范GB50011-2010，北京：中華人民共和國住房和城鄉建設部，2010年

[2]國家標準，砌體結構設計規范GB50003-2001，北京：中華人民共和國建設部，2002年

[3]國家標準，砌體工程施工質量驗收規范GB50203-2002，北京：中華人民共和國建設部，2002年

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關鍵詞：房屋建筑結構設計；概念；應對措施

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著社會經濟的不斷進步，建筑業也逐漸開始出現巨大的發展變化，這就使得房屋建筑設計的基本要求變得復雜，在建筑設計方面通常要求立面造型應當新穎，平面布置應當獨特，并且要求具備較低的工程造價，建筑師本身也會追求個性，其中部分建筑師對于設備以及設計結構不夠深入了解，尤其是對于有些設備、無結構的配合，方案設計師就容易出現違反設計規范導致后期結構很難進行布置的問題，使得施工圖難以實施，給建設方造成一定的經濟損失。

一、房屋建筑結構設計中的概念

1、結構的平面布置。建筑設計必須要充分符合抗震的概念設計要求，不應當采用不規則的相關設計方案，特別是對于高層建筑更是如此，建筑的平面布置在房屋建筑設計的過程中非常重要，能夠直接反映出建筑的使用要求和功能，房間的布置和數量、樓電梯和通道的位置、墻體的布置以及柱子的距離等，都應當在建筑平面的布置圖中明確表示出來，同時，由于建筑本身的使用功能不同，其每一個樓層的布置也會存在著一定差異，建筑平面上的墻體，主要包括外墻、內隔墻、填充墻、有一定剛度和強度的非承重內隔墻布置的不對稱，柱子和墻體分布的不協調和不對稱等都能夠使得建筑物在發生地震時出現問題，對于抗震效果非常不利。當前在設計的過程中常常會出現細腰建筑，也就是典型的不規則平面建筑，這種建筑通常在多層和低層出現問題較少，在高層出現的問題相對較多，雖然細腰結構使用功能較好，但是對于抗震效果卻非常不利，當發生地震災害時，連接廊道一旦被破壞就會造成嚴重的后果，這就要求高層建筑的設計必須要嚴格遵守高規、抗規有關平面布置要求。

2、場地的選擇。建筑工程項目在進行選址時必須要充分考慮到地貌地形等因素，盡量避開邊坡和河岸的邊緣、高聳的山丘、非巖質的陡坡等不利的地段，盡量避開軟弱不均土層、液化土、軟弱土層、飽和砂層等，如果不能避開，就應當采取相關的工程措施進行處理，選擇處于平坦開闊地段的堅硬場地或者是均勻密實的中硬場地，在對工程項目進行選址工作時還必須要保證符合當地的相關規劃設計要求和總體規劃要求，不能擠占避難場所用地和應急疏散用地。

3、結構的構件。在對結構構件進行布置時必須要遵守強底層柱、強節點弱構件、強剪弱彎、強柱弱梁的原則，對于可能會造成結構薄弱的部位必須要采取相關措施有效提高其抗震的能力，圖1為汶川地震時短柱被破壞的情況，作為生命的安全通道，樓梯間不應當設置于房屋的轉角或者端部，不能設置比建筑物凸出的轉角圓形樓梯間，禁止采用純懸挑結構的相關樓梯間，盡量少做或者不做在地震過程中容易脫落和倒塌的建筑附屬物。

圖1汶川地震中某一錯層框架結構剛度的突變破壞

二、房屋建筑結構設計的應對措施

1、結構平面圖的設計。當建筑處于抗震設防烈度6度區域中時，如果根據建筑抗震的設計規范，就可以不做截面的抗震驗算，但是必須要符合相關的抗震要求和措施要求，對于砌體結構來講，一般不需要在軟件當中建模，直接進行設計就可以，在進行設計時要考慮局部受壓的問題，在時間允許的情況下輸入建模較為合適，并且可以通過軟件來對荷載進行導算，其中需要注意的是，在建筑處于抗震設防烈度7度及7度以上時，必須要通過輸入軟件建模來進行計算。

2、屋面結構圖。當建筑為坡屋面時，其處理結構的方式主要有折板式和梁板式兩種形式，其中梁板式比較適用于屋脊線及屋面坡度轉折較為復雜、板跨度較大以及建筑平面不夠規整的坡屋面，而折板式則比較適用于與之相反的條件，這兩種形式的板都是偏心受拉構件，在板配筋時應當有全部或者部分板負筋拉通來抵抗拉力，梁板在折角處應當具備鋼筋布置的示意圖，坡屋面板平面的畫法，一般要使用坡面的示意圖來加大樣圖自身的表現方法，正確作圖以及對房屋建筑結構進行設計的工作人員必須要具備空間概念，對建筑的意圖和圖紙能夠充分明白，只有這樣，其設計的圖紙才能被施工人員領悟。

3、從結構的構造和計算上合理設計。在對底框砌體的結構進行驗算時必須要注意，底部的剪力法只適用那些剛度較為均勻的結構，對于具備薄弱層的框架混合結構應當充分考慮到塑性集中變形的影響，低層框架的混合結構其剪力分配不能只是簡單按照框架抗震墻方法，應當采取雙保險方法，使抗震墻能夠承擔全部的剪力，框架按照剛度的比例來承擔剪力，對于連續板的計算不能簡單采用單向板計算的方法加以代替，在雙向板進行查表計算時，對于材料泊松比所造成的影響也要加強重視，盡量避免荷載計算出現錯誤。

結語：房屋的建筑設計在建筑抗震設計中具有非常重要的作用，建筑抗震設計同建筑設計之間存在著密切的關系，對于建筑抗震能夠起到非常重要的基礎作用，優良的房屋建筑抗震設計應當建立在結構設計和建筑設計相互配合的基礎上，因此，建筑設計人員必須要對建筑設計重要性高度重視起來。使其能夠在抗震設計當中充分發揮出建筑設計應當有的作用。

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關鍵詞： 高層結構，地震荷載，概念設計

我國是地震高發地區，如2008 年的汶川大地震和2010 年玉樹地震都造成大量的房屋倒塌，不僅使經濟遭到損失而且人員也有很多傷亡，同時也看到很多房屋尤其是高層建筑在巨大的災難面前經受住了嚴峻的考驗，這說明只要嚴格按照抗震設計規范來建造的建筑是能保障人民的生命財產安全的。然而高層建筑在地震時的損壞還是超出了我們的預期，因此高層建筑抗震設計是建筑物安全考慮的重要問題。現在我們抗震規范要求“小震不壞，中震可修，大震不倒”的三個水平的設防目標，以上是建筑設計抗震最低要求，而我們在進行高層建筑結構抗震設計中，要結合地區烈度及等級來考慮高層建筑抗震要求，其中下面幾個方面是優先考慮的。

1 建筑抗震的理論分析

擬靜力理論。擬靜力理論是20世紀10～40年展起來的一種理論，它在估計地震對結構的作用時，僅假定結構為剛性，地震力水平作用在結構或構件的質量中心上。地震力的大小當于結構的重量乘以一個比例常數（地震系數）。

反應譜理論。反應譜理論是在加世紀40～60年展起來的，它以強地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運動特性的進一步了解，以及結構動力反應特性的研究為基礎，是加理工學院的一些研究學者對地震動加速度記錄的特性進行分析后取得的一個重要成果。

動力理論。動力理論是20世紀70-80年廣為應用的地震動力理論。它的發展除了基于60年代以來電子計算機技術和試驗技術的發展外，人們對各類結構在地震作用下的線性與非線性反應過程有了較多的了解，同時隨著強震觀測臺站的不斷增多，各種受損結構的地震反應記錄也不斷增多。進一步動力理論也稱地震時程分析理論，它把地震作為一個時間過程，選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震動輸入，建筑物簡化為多自由度體系，計算得到每一時刻建筑物的地震反應，從而完成抗震設計工作。

2 高層建筑抗震概念設計

目前我們對地震還知之甚少，建筑結構抗震設計理論目前還是以試驗與簡化后的理論結合來制定的，還有不少不足和待完善的地方，所以在結構抗震設計時常常通過軟件數值計算，但只能從局部來解決。而結構抗震概念設計的目標是建筑物的整體結構在地震時能夠發揮耗散地震能量的作用，通過結構合理布局，選擇延性好，耗能強的結構體系來達到抗震設防目標。就是我們常說的強柱弱梁，強剪弱彎，強節點弱構件，這就要求我們考慮以下幾個方面： 1） 要求采用受力明確，傳力簡單的結構體系； 2） 采取相應的抗震構造措施如加構造柱，圈梁，加強層，轉化層等來達到抗震要求； 3） 選取合適強度同時有良好延性的建筑材料以及正確施工技術實現對高層建筑結構體系抗震性能的合理控制。

3 場地與基礎

地震造成建筑的破壞首先考慮場地與基礎，因場地造成的工程的震害是很難恢復以及處理的，對于場地選擇盡可能避開斷裂帶和不利地段（ 如軟弱土，液化土，高聳孤立的山丘，半挖半填地基，斷層破碎帶等） ，如避免不了就要對場地地基進行加固處理（ 如換土墊層法，重錘夯實法，強夯法，振動水沖法，深層擠密法，沙井預壓法等） ，所以盡可能挑選對建筑抗震有利的地段（ 如開闊平坦地帶的堅硬場地或者密實均勻中硬場地） ，不僅有利于建筑抗震性能而且經濟合理。對高層建筑抗震地基優先選擇淺基礎，并且同一結構體系不宜設在不同性質的地基上，同一建筑不宜采取兩種以上的不同基礎，同時要考慮建筑結構上部體系與地基基礎相互作用關系。

4 選擇良好的抗震結構體系

1） 高層建筑結構抗震體系選擇不同于其他建筑布局，除了簡單合理的結構布置，考慮其規則與對稱，避免出現扭轉與失衡情況，因此豎向結構布置應有規則的均勻變化，從上而下結構剛度逐漸變小，如果由于建筑要求而發生平面，剛度以及承載力局部的突變變為不規則體系時，我們要根據地震規范與高規以下幾個方面來判斷其是否規則： a. 扭轉不規則； b. 抗扭剛度弱； c. 層剛度小； d. 平面不規則； e. 樓板不規則； f. 豎向剛度不規則，滿足其中一項為不規則，滿足其中三項為特別不規則，對于不規則結構要采取抗震措施來加強薄弱層的抗震性能，要進行超限高層建筑高層抗震設防的專項審查，此外對于多項指標超過抗震規范3. 4. 4 條為嚴重不規則建筑，應該與建筑設計人員溝通最好改變設計方案。2） 多道抗震設防。控制同一結構各構件或部件在地震中損壞或形成塑性鉸的順序而成的多道防御系統，使整個結構壞而不倒。為了避免因局部失效或者薄弱層而引起結構的破壞，要求結構體系由延性好的不同結構體系形成剛性的超靜定結構來共同工作以抵抗地震破壞。要求結構體系良好的整體性和變形能力，當第一道抗震防線遭受超過它設防要求而破壞，第二道防線作為下一道屏障對結構體系進行保護。如框架剪力墻體系既有框架又有抗震墻，抗震墻作為第一道防線，框架作為第二道防線。但如果抗震墻很少，結構就不是多道防線的結構體系。從以上可以看出房屋的倒塌由于抗側力構件不能承受荷載作用力，當采用多道抗震設防時，可以適當降低第一道防線的控制能力，提高第二道防線抗震能力。3） 抗震薄弱層。薄弱層也是建筑抗震設計需重點關注的地方，根據材料的規格尺寸，剛度，變形能力，使用功能和建筑的美學的要求，致使建筑結構體系會突破常規要求，出現豎向和平面變化比較大的結構體系而成為相對的抗震薄弱環節，在罕見地震荷載作用下率先出現屈服，而發生彈塑性非線性變形，造成建筑的破壞，這里要強調三點： a. 薄弱層只是在強震情況下考慮的結構彈塑性變形問題。b. 要對結構從整體上進行受力分析，而避免只是考慮部分薄弱層受力與變形。c. 由于結構是不是薄弱層只是一個相對概念，因此常常因為設計施工或者材料的變化導致薄弱層的改變，在此控制薄弱層位置發生轉移而又能達到它的變形能力，這是控制結構抗震性能最關鍵的。

5 非結構構件抗震設計

除承重結構以外的固定構件都是非承重結構，雖然非承重結構在建筑中只是附件非關鍵結構，但在屢次的震害過程中非結構造成的人員與財產損害已屢見不鮮了。非結構構件抗震要求以下幾點： 1） 先分清哪些是非結構構件，如屋頂的裝飾屬于結構構件與否并不好界定，這種情況一般按結構構件處理。2） 非結構體系對結構體系影響，對于設備作用在其結構主體上的非結構構件應計算設備的重力，與結構柔性連接的非結構可以不計其剛度，但當有專門構造措施可計入抗震承載力，同時要考慮非結構上作用的力對建筑結構的作用，并且相互的聯系要滿足錨固要求。3） 非構件自身的地震力作用在其重心上，對于支撐在樓層和防震縫的兩側的非結構構件，要計入地震時支撐點之間相對的位移產生的作用效應，非構件在位移方向的剛度要根據其端部實際聯系分別根據不同的連接方式采用不同的力學模型。

6 結語

高層建筑設計前的地質勘察是建筑是否成功的前提，接著根據地勘報告設計建筑方案是關鍵一步，建筑物設計是否有良好的抗震效果主要在建筑方案體現，接著是施工圖設計，它是把建筑思想變為現實最重要的一步，也是高層建筑結構設計抗震性優劣的十分重要的具體體現，設計的基本要求要保證在“小震不壞，中震可修，大震不倒”基本目標，設計高層建筑物時，要注意建筑物的結構布置問題，盡量保證質心與剛心重合、重心與質心重合、剛心與重心重合的三心合一。這樣能提高抗震效果，增強抵御地震的抗破壞性。總之提高高層建筑抗震性能要根據建筑的等級來考慮安全指數。從一開始地區規劃，地質勘查以及后來的建筑結構設計，建造過程以及施工工藝等的選擇這些都是控制高層建筑抗震效果的關鍵原因。

參考文獻：

[1] 華穎. 抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用[J].中華民居，2013（ 6） ： 78-80.

篇6

在接受本刊采訪時，中國工程院院士謝禮立稱，地震災害的本質是一種土木工程災害，如果震前預防到位，可以確保在7級地震時杜絕死亡。

目前中國每年以土木工程為主的基礎設施建設規模已超過世界上其他國家的總和。這一方面為增強中國土木工程的研究、設計和施工的總體水平提供了機遇，同時也提出了諸多要求。

其中最嚴峻的挑戰是各種自然災害和人為災害的威脅。土木工程防災減災已經成為保障中國經濟和社會可持續發展的重大需求。

“5·12”地震后，謝禮立曾提出，在中國五千年發展史中曾遭遇各種災害，但危害極大、影響極廣的土木工程災害還未被充分認識。

從那時起到今天，5年過去了，中國的土木工程防災減災是否有了真正的成果？

農村自建房倒塌嚴重

根據目前蘆山地震的情況，清華大學土木工程系教授、中國工程院院士陳肇元對《瞭望東方周刊》說，此次地震房屋倒塌主要在農村，問題出在房屋結構上。“農村的房屋實際上是有經驗的泥瓦匠做的，而不是技術人員。每次地震都造成大量農村房屋倒塌。一定要提高國家管理體系，把管理觸角深入農村，把精力放在改善房屋結構上。”

“長期以來，國家規范中對大梁、樓板、鋼筋、混凝土等的做法都有要求。不過，直到2011年7月開始實施的新規范，才對房屋整體牢固性提出要求。而且這只是原則性要求，沒有具體細則。”陳肇元解釋說。

在他看來，如果房屋整體牢固性好，即使少些柱子也沒關系，地震時至多是房屋出現裂縫。“從大的范圍來看，如今所有的結構規范都是針對城鎮，廣大農村到現在都沒有專業設計人員指導如何修建房子。”

“5·12”地震后，房屋的抗震能力、尤其是中小學教室抗震能力引起了國家重視。“中國房屋抗震等級相比其他國家偏低。國家特別提出中小學校舍要進行加固，盡管比其他國家要求低，也不至于倒塌。如果有倒塌，問題可能會出在管理、落實上。”陳肇元說。

清華大學土木工程系教授葉列平也認為，減少災害措施主要工作要放在震前。“地震災害最主要的還是工程災害。房子不倒就沒有災害。之所以這次房屋倒塌主要集中在村鎮，是因為村鎮建筑沒有納入監管體系，都是自建房。”他對本刊記者說。

作為一名建筑抗震專家，葉列平曾參與“5·12”地震、玉樹地震的調研工作。有人認為，“空心磚”優點是質輕、強度高、保溫、隔音降噪性能好，缺點是承重能力差、抗震能力差。2011年3月10日云南盈江地震死亡的25人中，11人是在建筑物倒塌時被空心磚砸中。震后重建中，盈江縣禁止以空心磚作為本地區房屋建筑材料。

葉列平告訴本刊，“空心磚”主要用于填充墻，對房屋整體抗震性能沒有太大影響，至關重要的還是房屋整體建筑結構。

玉樹震區一些政府機構和學校、住宅樓采用磚混結構，震中部分破壞甚至倒塌，部分表現較好。大部分民居采用混凝土空心砌塊、土坯、木結構或幾種材料混合使用砌筑而成，致使自建民居大量倒塌。

專家普遍認為，“5·12”震區農村自建房倒塌嚴重，是因為農村建筑以磚混結構為主，抗震能力低，其結構主要特點是，實心鉆土磚承重、木瓦屋蓋、樓板為預制空心板。

災區有效實踐土木工程減災

謝禮立例舉，造成土木工程災害的主要原因包括：在土木工程的規劃或建設中，不當的知識和技術，或不當的選址、設計、施工，以及不當的使用和維護，導致所建造的土木工程不能抵御突發的載荷，進而使土木工程失效和破壞，乃至倒塌。

他說，具有抗震能力的房屋較一般房屋成本增加10%到15%。

現在人們花很多錢裝修房屋，而在謝禮立看來，應該把更多的錢用在抗震設防上。“房子質量涉及幾個方面，第一是正確的選址；第二是正確的設防；第三是正確的設計；第四是正確的施工，不能偷工減料；第五，要用正確的材料。這都是保證房子抗震的基礎。”他對《瞭望東方周刊》說。

2006年6月，甘肅省隴南市發生5級地震，隴南市文縣臨江鎮東風村90%以上的房屋倒塌或嚴重毀壞，震后該村按照恢復重建規劃，將整個村落搬遷到緊靠212國道的白龍江邊進行重建。

全村重建地震安全農居73戶，戶均6間住房，縣、鄉政府從重建經費中給每戶平均補助10500元，借款2500元，經政府協調由中國農業銀行給每戶貸款2000元以及通過世界銀行項目給每戶貸款5500元。

重建時，該村按照地震部門提供的當地抗震設防要求8度進行設防。完全按照農居地震安全工程標準進行規劃、設計和施工，基礎采用水泥毛石砌筑，以磚混和框架結構為主，按標準設置上下圈梁、過梁和構造柱，確保縱橫墻體之間有必要的拉結，達到遭受6級左右地震不倒塌的基本要求。

按照同一抗震要求進行建設的，還有鄰近的武都區外納鄉的李亭村和稻畦村。這3個村距“5·12”地震震中的平均距離約260公里，當地地震烈度也為8度，但這三個村住房完好無損，甚至連墻皮都沒有開裂。

在謝禮立看來，“5·12”地震的另一個重要教訓是，必須提高震區學校，特別是中小學建筑物的抗震能力。提高學校、醫院等建筑物的抗震能力一般有兩種方法：一是提高建筑物的設防水準，二是提高建筑物的重要性類別輔之以增強抗震措施。

在蘆山地震中，加固的學校教室沒有出現大面積倒塌。與此同時，澳門援建的蘆山縣人民醫院引起了廣泛關注，葉列平解釋說，它運用了隔震結構，所以能在地震中安然無恙。“這種技術在‘5·12’地震后得到推廣。‘5·12’地震后，房屋建設采用了多種技術，譬如在綿陽地區使用了消能減震結構。”

新版抗震設計規范有待落實

在陳肇元看來，建筑工程的抗震設防標準，首先與國家有關部門頒布的當地在地震發生時需要承受的基本地震烈度有關。

每次地震釋放的能量是一定的，但受地震影響的強弱程度即地震烈度會隨該地區離震中距離的遠近、震中深度及地質條件等多種因素而變。

“地震烈度每增加1度，大體表示傳到當地的地震地面運動的峰值加速度增加一倍，也就意味著，彈性階段的建筑物受到的地震力要翻一番。”陳肇元說，至于設防烈度的取值大小，還需考慮國家的經濟、物資供給能力和當地是否具備人類生存、活動條件等多種因素。

中國房屋建筑主體結構抗震設計采用了多目標抗震設防原則，規范規定的設防目標為“小震不壞，中震可修，大震不倒”。

關于建筑設計的抗震要求，中國至今仍只針對地震災害，而且設防要求較低，也不強制要求占全國房屋建筑總面積三分之二的農村建筑物的抗震設防。

“5·12”地震后，住建部等部委了新的《建筑抗震設計規范》。在修訂過程中，主要總結了“5·12”地震震害經驗，對災區設防烈度進行了調整，增加了有關山區場地、框架結構填充墻設置、砌體結構樓梯間、抗震結構施工要求的強制性條文，提高了裝配式樓板構造和鋼筋伸長率的要求。

謝禮立認為，和2001年的版本相比，修訂后的《建筑抗震設計規范》對抗震概念設計的要求作了進一步、更符合實際的規定，使概念設計在工程中的應用更加具體地落到實處。

“然而，在中國目前尚沒有一整套系統的結構抗震概念設計理論；結構工程師理論水平的不一致，導致概念設計在實際應用中方法多樣，不能確保結構的安全耐久性。”他說。

參與這次修訂的歐進萍此前曾詳細研究過諸多中外建筑抗震設計規范，他在《地震工程災害與防御- - -建筑抗震設計規范分析與比較》中指出，中國建筑抗震設計規范總體合理，但抗震設防水平略低于美國和歐洲。

篇7

關鍵詞：鋼筋混凝土結構抗震設計 概念設計

引 言

我國是一個地震多發國家，地震區分布廣大，很多城市位于地震區，70%以上的城市都應進行抗震設防。在建筑結構設計中，搞好抗震設計，提高其抗震能力，是預防和減輕地震災害的有效途徑。

一、地震產生的原因及影響

地震是人類在繁衍生息、社會發展過程中遇到的一種可怕的自然災害。強烈地震常常以其猝不及防的突發性和巨大的破壞力給社會經濟發展、人類生存安全和社會穩定、社會功能帶來嚴重的危害。據統計，歷史上各種自然災害曾毀滅了世界各地52個城市，其中因地震而毀滅的城市有27個。地震之外的其它各種災害，如水災、火災、火山噴發、風災、沙災、旱災等毀滅的城市25座。因此，地震占災害總數的52%。可見地震災害確系“群害之首”。研究表明，在地震中造成人員傷亡和經濟損失最主要的因素就是房屋倒塌及其引發的次生災害(約占95%)。無數次的震害告訴我們，抗震設計是防御和減輕地震災害最有效、最根本的措施。

根據科學研究造成地震的原因主要有幾下幾種：因為地下深處的大塊巖石破裂、錯動造成的構造地震；水庫泄洪或者是油田注水等行為引發的誘發地震；還有地下的核爆炸或是炸藥爆破等人為導致的人為地震。在這些原因中構造地震發生最頻繁，對于地面的破壞也大，大約占了全球地震總數的百分之九十以上。

二、抗震設計概況

隨著時代的發展需要，建筑物對抗震設計要求越來越高，所以國內外的一些學者開始了新的抗震設計研究，提出可以采用不同的措施來滿足不同性能的建筑物。在我國，抗震規范采用三水準兩階段的設計方法。所謂的三水準就是指當建筑物結構受到地震作用時“小震不壞，中震可修，大震不倒”。兩階段中的第一階段指的是通過對多遇地震烈度彈性地震作用下的結構截面強度驗算，隱含著設防烈度地震作用下的變形驗算，保證小震不壞和中震可修；第二階段指的是通過對罕遇地震烈度地震作用下結構薄弱部位彈塑性變形驗算，并采取相應的構造措施保證大震不倒。

基于強烈的地震作用，建筑物的構件出現彈性變形、開裂、屈服等被破壞的階段，其中主要受力構件的破壞很大程度上會使整個建筑物整體倒塌。由于經濟方面的考慮，除了極少數的構件發生開裂可能導致很嚴重的后果外，大多數的建筑結構在地震力作用下允許有開裂或者是非主要的受力構件的破壞，但是需要注意的是必須要使受力構件仍能發揮其一定的作用，確保建筑物穩定。

三、鋼筋混凝土結構設計

在我國，抗震概念設計是鋼筋混凝土結構抗震設計的基礎，抗震概念設計是根據地震災難和工程經驗等因素形成的基本設計經驗和設計理念。建筑物結構的抗震設計要有正確的抗震概念設計思想，再加上必要而且合理的抗震計算和構造措施。要做到抗震概念設計需要具備以下幾點：

（1）建筑的外形要求簡單、規則、對稱，其質量和剛度的變化也要均勻。

（2）抗震結構體系, 應符合以下要求: ①具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑; ②結構布置應盡量避免部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力; ③結構應具備必要的抗震承載力(如抗剪、彎、壓、扭能力) 、良好的變形能力(如延性)和消耗地震能量的能力(具有好的延性及阻尼) ； ④對于結構的薄弱部位應采取有效的措施予以加強; ⑤具有多道抗震防線； ⑥結構平面上兩個主軸方向的動力特性宜相近;⑦具有合理的剛度和強度分布, 避免因局部削弱或突變形成薄弱部位, 產生過大的應力集中或塑形變形集中。

（3）抗震結構的各類構件之間應具有可靠的連接。

（4）抗震結構的支撐系統應能保證地震時結構穩定。

（5）非結構構件(維護墻、隔墻、填充墻) 要合理設置。

四、鋼筋混凝土結構抗震體系

框架結構、剪力墻結構和框架剪力墻結構是常用的基本抗震結構體系。其性能分述如下:

（1）框架結構體系

通過準確計算和合理的設計，把框架結構做成某種延性框架。延性框架在強烈地震的作用下，可以通過先出現梁鉸、后出現柱鉸，這樣的一種耗能機構耗散大量的地震能量，使結構的地震力減小，保證結構的安全。由于框架結構抗震剛度較小，造成的側移值比較大，因此建造高度不宜太高。

（2）剪力墻結構體系

剪力墻結構側向剛度較大，側移變形小，抗震性能比純框架結構好。但是需要注意的是，剪力墻中不論是墻肢還是連梁，它的截面特點是短而且高，所以這類構件對剪切變形相當敏感，容易出現裂縫，容易出現脆性的剪切破壞，因此需進行精心合理的設計，才能夠使剪力墻具有良好的抗震性能和良好的延性能力。

（3）框架剪力墻結構體系

框架剪力墻結構體系是把框架和剪力墻結合在一起共同抵抗豎向荷載和水平荷載的一種體系，利用剪力墻的高抗側力剛度和承載力，彌補框架結構抗側剛度差，變形較大的弱點。層間變形上下趨于均勻，框架各層柱的受力也比較均勻。

在地震作用下，剪力墻承擔了大部分剪力，框架只承擔很小的一部分剪力，通常都是剪力墻先屈服，剪力墻屈服后將產生內力重分配，框架分配的剪力將會增大，如果地震作用繼續增大，框架結構也會屈服，使之形成曲線分布吻合最好。

五、鋼筋混凝土結構抗震設計的基本要求

（1）注意場地選擇

建筑場地的地質條件與地形地貌對建筑震害有顯著影響，從建筑抗震概念設計角度考慮，地震區的建筑宜選擇有利地段，應遵循建筑抗震設計的有關要求，進行詳細的場地評價并采取必要的抗震措施。

（2）選擇合理的建筑體型

建筑物的平立面布置應盡量對稱、規則、質量與剛度變化均勻，豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小，避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變。

（3）充分利用結構延性

設計時利用結構彈塑性階段的性能抗御強震，通過結構一定限度內的塑性變形來消耗地震時輸入結構的能量。如采用強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件的設計策略促使梁以受彎曲形式產生較大變形。

（4）處理好非結構構件

非結構構件的存在，會影響主體結構的阻尼和周期等因素，在地震中往往會先期破壞。因此，在結構抗震概念設計中，應特別考慮非結構構件設置對結構抗震的不利影響，應特別注意其與主體結構之間要有可靠的連接或錨固。

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【關鍵詞】高層建筑；結構設計；抗震設計

0、引言

由于地震作用是一種隨機性很強的循環、往復荷載，建筑物的地震破壞機理又十分復雜，存在著許多模糊和不確定因素，在結構內力分析方面，由于未能充分考慮結構的空間作用、非彈性性質、材料時效、阻尼變化等多種因素，計算方法還很不完善，單靠微觀的數學力學計算還很難使建筑結構在遭遇地震時真正確保具有良好的抗震能力。建筑結構抗震設計的基本要求：抗震設計主要包括三方面的內容：概念設計，計算設計和構造設計。結構工程師按抗震設計要求進行結構分析與設計，其目標是希望使所設計的結構在強度、剛度、延性及耗能能力等方面達到最佳，從而經濟地實現規范中要求的“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目的。

1、從理論上分析高層建筑的抗震設計

建筑結構抗震規范實際上是各國建筑抗震經驗帶有權威性的總結，是指導建筑抗震設計，包括結構動力計算，結構抗震措施以及地基抗震分析等主要內容的法定性文件。它既反映了各個國家經濟與建設的時代水平，又反映了各個國家的具體抗震實踐經驗。它雖然受抗震有關科學理論的引導，向技術經濟合理性的方向發展，但它更要有堅定的工程實踐基礎，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半點冒險和不實。正是基于這種認識，現代規范中的條文有的被列為強制性條文，有的條文中用了“嚴禁，不得，不許，不宜”等體現不同程度限制性和“必須，應該，宜于，可以”等體現不同程度靈活性的用詞。

（1）擬靜力理論。擬靜力理論是20世紀10~40年展起來的一種理論，它在估計地震對結構的作用時，僅假定結構為剛性，地震力水平作用在結構或構件的質量中心上。地震力的大小當于結構的重量乘以一個比例常數即地震系數。

（2）反應譜理論。反應譜理論是在加世紀40~60年展起來的，它以強地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運動特性的進一步了解，以及結構動力反應特性的研究為基礎，是加理工學院的一些研究學者對地震動加速度記錄的特性進行分析后取得的一個重要成果。

（3）動力理論。動力理論是20世紀70－80年廣為應用的地震動力理論。它的發展除了基于60年代以來電子計算機技術和試驗技術的發展外，人們對各類結構在地震作用下的線性與非線性反應過程有了較多的了解，同時隨著強震觀測臺站的不斷增多，各種受損結構的地震反應記錄也不斷增多。進一步動力理論也稱地震時程分析理論，它把地震作為一個時間過程，選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震動輸入，建筑物簡化為多自由度體系，計算得到每一時刻建筑物的地震反應，從而完成抗震設計工作。

2、高層建筑的抗震結構設計理念

高層建筑的抗震要能做到：當遭遇第一設防烈度地震即低于本地區抗震設防烈度的多遇地震時，結構處于彈性變形階段，建筑物處于正常使用狀態。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續使用。因此，要求建筑結構滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態驗算，要求筑的彈性變形不超過規定的彈性變形限值。當遭遇第二設防烈度地震即相當于本地區抗震設防烈度的基本烈度地震時，結構屈服進入非彈性變形階段，建筑物可能出現一定程度的破壞。但經一般修理或不需修理仍可繼續使用。因此，要求結構具有相當的延性能力不發生不可修復的脆性破壞。當遭遇第三設防烈度地震即高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震時，結構雖然破壞較重，但結構的非彈性變形離結構的倒塌尚有一段距離。不致倒塌或者發生危及生命的嚴重破壞，從而保障了人員的安全。因此，要求建筑具有足夠的變形能力，其彈塑性變形不超過規定的彈塑性變形限值。

對建筑抗震的三個水準設防要求，是通過“兩階段”設計來實現的，其方法步驟如下：第一階段：第一步采用與第一水準烈度相應的地震動參數，先計算出結構在彈性狀態下的地震作用效應，與風、重力荷載效應組合，并引入承載力抗震調整系數，進行構件截面設計，從而滿足第一水準的強度要求；第二步是采用同一地震動參數計算出結構的層間位移角，使其不超過抗震規范所規定的限值；同時采用相應的抗震構造措施，保證結構具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能，從而自動滿足第二水準的變形要求。第二階段：采用與第三水準相對應的地震動參數，計算出結構（特別是柔弱樓層和抗震薄弱環節）的彈塑性層間位移角，使之小于抗震規范的限值。并采用必要的抗震構造措施，從而滿足第三水準的防倒塌要求。

3、建筑設計和建筑結構的規則性

建筑設計應符合抗震概念設計的要求，不應采用嚴重不規則的設計方案。建筑及其抗側力結構的平面布置宜規則、對稱、整體性較好：建筑的立面和豎向抗拉力構件的截面尺寸和材料溫度宜自下而上逐步減小，避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變。對平面不規則和豎向不規則類型的建筑結構應按《抗震規范》要求進行水平地震作用計算和內力調整，并對薄弱部位采取有效的抗震措施。

篇9

作為自動化立體倉庫的重要組成部分，高層貨架的設計、制造和安裝直接關系到自動化立體倉庫的質量和安全。《立體倉庫焊接式鋼結構貨架技術條件》標準(JB／T5323－1991)規定了有軌巷道式高層貨架焊接式鋼結構貨架制造、安裝、驗收的基本要求，適用范圍為托盤單元貨物載重量不超過2噸的焊接式鋼結構貨架。該標準頒布、貫徹已近20年，隨著科學技術和自動倉庫技術的發展，貨架產品不斷更新換代，而指導產品的標準卻一成不變，早已不能滿足實際需要，有必要予以修訂。貨架標準的制定與完善，可以起到指導企業生產的作用，有利于企業之間的良性競爭，有利于行業規范發展。

筆者結合多年來貫徹執行《立體倉庫焊接式鋼結構貨架技術條件》標準中發現的問題，對該標準提出如下幾點修訂建議。

1　原標準對載重量的限制已不能適應廣大客戶的需求。自動化倉儲貨架的托盤單元貨物的載重量已從十多年前的2噸發展到今天的10噸，超大型、超載重量的貨架屢見不鮮，因此將貨架載重量的適用范圍擴大勢在必行。

2　原標準中貨架為焊接結構的范圍限定太窄。現代自動化立體倉庫的貨架已不單單是焊接式結構，相當一部分采用組合裝配式結構。雖然對高層自動倉庫而言，焊接式貨架的制造、安裝精度更好，組合裝配式貨架的優勢并不明顯，但是，組合裝配式貨架可采用規模化生產、生產周期短、運輸方便、整片重量輕、便于安裝，同時又可滿足使用要求，所以組合裝配式貨架也應列入此標準范圍。

3　現行標準對高層貨架的結構設計未給出任何規范。在高層貨架結構的設計過程中，垂直載荷、水平載荷加載節點的簡化形式以及安全系數的選取，對貨架的結構形式和選材十分重要。因此，新標準應規范高層貨架結構的設計和檢驗方法。

4　在貨架結構設計過程中應增加對抗震的考慮。即，在貨架結構抗震設計、計算過程中，對貨架結構安全應按地域的不同，劃分安全等級，建立安全等級與抗震等級的關系。另外，在設計過程中抗震烈度的取值應明確，應將建筑抗震設計標準貫徹到高層貨架結構設計標準中。鑒于汶川地震的巨大破壞力，現在客戶對貨架結構的防震性能十分關注，按建筑抗震設計標準執行的話，本來某些地區的抗震設防烈度并不高，但是用戶標書卻把防震要求提到很高等級。正是由于貨架標準中對防震等級沒有明確規定，所以為了滿足客戶的要求，導致貨架結構選材標號加大，無形之中增加了材料成本。

5　現行標準對貨架結構受力后的變形未給出限定值。新制定的《托盤式貨架》與《貫通式貨架》標準都明確提出了對貨架強度、剛度、穩定性的要求，對自動立體倉庫貨架更應給出相應標準。

6　現行標準的高層貨架與建筑物的關系，基本都是針對分離式貨架，沒有涉及到庫架合一的整體式貨架。建議新標準對庫架合一的整體式貨架也給出相應的規范要求。

篇10

【關鍵詞】建筑；結構性能；抗震設計

新時期建筑行業發展面臨了一個新的環境，國內建筑行業質量標準進一步提高，抗震設計是建筑工程規劃的重點。目前，建筑行業的抗震理念為“小震不壞，中震可修，大震不倒”。考慮到這以目標，企業在抗震設計方案上進行了更新，不僅結合了建筑物實際結構的要求展開設計，也從未來區域地質環境的變化提供了多樣性的抗震方案，這樣才能維持建筑物結構的牢固性。

1基于性能的抗震設計理念

基于性能抗震設計的最終目的是改善建筑物的抗震能力，在提升其使用功能的同時降低風險的發生率。先進設計理念提出后，建筑行業的改革發展有了新方向，做好項目工程規劃是企業首要考慮的問題。抗震設計的目的是保證建筑物的結構與非結構的細部構造設計，對原先設計的方案不斷優化調整，以此完善不同的結構組合形式。近年來，國外先進的設計思想在國內得到推廣，許多國外建筑師對抗震設計提出了新的理解，具體包括：建筑物整體結構的設計；建筑物性能水平，性能目標的合理確定；結構概念設計以及細部抗震構造措施；真實可靠的設計方案，對后期施工有一定的指導性。

2基于性能的抗震設計的基本要求

2.1水準方面

地震設防水準是抗震設計的第一個標準，要求設計人員能夠結合外在環境的變化而設置水位參數值，以保證建筑物結構能夠按照預期的狀態竣工。地震設防水位的主要作用是調整建筑物的結構特點，以此完善不同構件的組合模式，從而增強建筑物的抗震性能。通俗的講，抗震設計的水位可以為工程方案的建設提供參考，地震設防水準直接關乎結構的抗震能力。早期受到各方面條件限制，國內抗震設計的思想為“小震”、“中震”和“大震”三級設防水準，經過長期施工發現這種模式已適應不了現實情況。國外科學技術相對發達，對基于性能的抗震設計提出了“常遇”、“偶遇”、“少遇”、“罕遇”的四級設防水準,此種模式不僅保護了建筑物結構的性能，也對原始設計方案進行了優化改進，從而保證了建筑結構的有效性。

2.2性能方面

良好的建筑性能不僅決定了項目實施的經濟價值，也關系著后期使用的壽命長短。抗震設計中限定的建筑物性能應結合圖紙要求，并且對抗震能力進行詳細地劃分，應符合：（1）完備性。一般情況下，抗震性能應符合最基本的建筑使用要求，并且性能水平要包括從保證生命安全到防止倒塌不同階段的量化指標；（2）適用性。設計人員采用的性能指標必須與抗震要求一直，同時考慮到建筑物內外結構的一致性，避免其它因素對建筑物產生的不利影響；(3）梯度性。層次分明也是抗震設計需要注意的內容，不同建筑物選擇的抗震等級也不一致，只有這樣才能滿足建筑物正常使用的要求。

2.3目標方面

基于性能抗震設計過程中要明確此次設計的目的，這樣才能引導人員正確的規劃項目，以免建筑結構受損影響到其安全使用的性能。由于缺乏先進理論的指導，傳統建筑設計中未對抗震設計目標進行詳細地劃分，對結構性能的限定不準確。這種破壞狀態包含結構體系的安全性、適用性、耐久性和整體性等功能。破壞狀態的水平定得太高,導致建筑物內外結構發生變化，并且工程維修次數增多而造成費用上升；破壞狀態的水平取得太低,盡管可以明顯減小項目的造價，但在后期使用及日常管護中會出現多種問題。從多個角度考慮，抗震設計的目標應堅持“投資―效益”準則,從未來建筑行業發展趨勢看，應保持建筑物具有良好的抗震性能，并且在投資階段對設計方案詳細地審核，以免造成總成本投資上升。

3基于結構性能抗震的設計方法

3.1概念設計

概念設計要結合業主的具體要求，從建筑物的實際應用性能考慮問題，盡可能最多地滿足使用者的需求。如：設計階段要對建筑物的整體結構及外部設置加以控制，選擇恰當的建筑結構完成改造。在場地選擇中要綜合考慮多方面問題，如：把握建筑體型，利用結構的延性，設置多道防線等，這樣才能滿足基本構件的運用要求。

3.2計算設計

工程數據是建筑設計的重要參考，除了原始勘測數據外，還應利用公式完成相關參數的運算。若設計時選擇的參數標準不一致，其對結構的承載力、變形等要求又常有不同。因此，在進行性能設計時，需要反復驗算和修改設計，直到滿足預定的設防目標。基于性能的抗震設計方法，目前主要有基于承載力的，基于位移的，基于能量的，基于損傷指數的，基于可靠度的等方法。直接基于位移進行抗震設計，即采用結構位移作為結構性能指標。與傳統設計方法相比，基于位移的抗震設計方法從根本上改變了設計過程。主要的不同是，這種設計思路是直接以目標位移作為設計變量（目標位移的確定可以根據不同的性能要求確定，如考慮適用性或安全性）。通過設計位移譜得出在此位移時的結構有效周期，進一步得出結構的有效剛度，求出此時結構的基底剪力，進行結構分析，并且進行具體配筋設計。經過這些環節的處理，建筑物抗震設計的性能也得到了很大的改善，從而提高了建筑物結構的牢固性能。

3.3性能評估

為了驗證設計方案是否實用，最后要好設置驗證環節，對各項數據結果進行統一核查。力時程分析方法是比較常用的一種，其對基于性能的設計結果可作出標準的判別，時程分析中采用的地震加速度時程曲線的峰值，按基于位移的方法與彈塑性時程分析法所得的基底剪力相等的原則來確定。

4結論

總之，隨著建筑行業的快速發展，各種建筑物結構形式不斷涌現。設計人員在規劃工程項目時應重點考慮抗震性能，從建筑結構、材料搭配、性能評估等方面合理安排計劃，以確保建筑物抗震性能符合建筑行業標準的規定。

參考文獻

[1]GB50011－2001,建筑抗震設計規范[S].

[2]馬宏旺，呂西林.建筑結構基于性能抗震設計的幾個問題[J].同濟大學學報，2002，30（12）：1429－1434.