浅谈建筑结构抗震设计范文

导语：如何才能写好一篇浅谈建筑结构抗震设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：高层建筑；结构设计；抗震结构

随着现代房屋建筑结构与整体技术的提升，在抗震结构设计中形成了多元化的运用发展，因此，在探索高层建筑结构设计的基础上，形成多种稳定性结构的设计方式，这样，可以全面加强高层建筑结构设计的稳定性，并在思考高层建筑结构抗震与地震影响等方面的因素，这样，具有更大的优势。

一、高层建筑结构稳定性与抗震设计的概念

建筑结构稳定性是指结构构件抵抗弯曲变形和失稳破坏的能力，和构件的截面形状、截面积、锚固方式及长度有关，其中长度对构件稳定性的影响最大。如果构件的强度过小或失衡失稳都会对建筑结构带来极大的危险性和破坏性。因此，建筑公司在初期设计和后期施工过程中，对处于稳定状态的建筑结构或构件，要提前注意荷载引起的最大应力是否超过建筑材料的极限强度，避免其急剧变形而产生不稳定性。

二、高层建筑结构设计的抗震因素考虑

1、基础不均匀沉降控制措施

对于高层建筑而言，基础沉降不可避免，在高层建筑施工中，必须控制建筑基础不均匀沉降的发生。我国对这方面的技术措施研究比较成熟，一般而言，可采取以下三种方法来降低基础不均匀沉降发生的几率。

（1）逆作法

逆作法是建筑工程防止沉降的常见方法之一，旨在通过降低土量使其与主体结构自重达到平衡，依此来降低沉降量。通常在此法施工过程中，必须设置地下连续墙，同时地下连续墙可充当地下室外墙，具备一定程度的档土维护的作用。逆作法施工一般要加设中间桩，通常的位置在建筑物内部，如果在桩箱基础条件下，则务必设置在桩部。

（2）应力消除法

应力消除法，顾名思义，就是改变原有结构基础中的应力分布，重新分布基础中的应力情况，依此达到控制局部沉降量的目的，从而消除不均匀沉降。一般而言，应力消除法施工方法为一边打孔，一边用高压水进行孔的冲刷，使泥浆能够充分清除。在钻孔施工中，应力有效承重面积变小，这样会相应地增加局部应力，此时的应力大多集中于孔壁处，从而使得孔周围的土由侧向挤出。这个时候边界条件受到了改变，致使所受应力会重新分布，造成建筑基础整体发生沉降。就沉降速度而言，一般是外部大于内部。一般应力消除法比较实用于饱和软黏土，因为土壤的结构特性对于应力消除更为方便。

（3）后浇带法

后浇带是高层建筑常用的施工技术，后浇带在工程上的意思是预留的临时的带型缝隙，用来连接主楼和裙房，其宽度设置在 900mm 为宜。在此法施工过程中，首先隔开高层主楼和裙房，并各自单独施工，一般主楼施工完毕之后才浇筑后浇带。如果主楼的地基是岩石层，相应地发生沉降并不显著，可以在主楼施工完成之后直接进行后浇带的浇筑，这时需要主楼满足一定的高度，并且通过观测相应的沉降数据来确定提前浇筑的时间。

2、软基处理加固方法对比及选择

（1）填土堆载预压排水法

该软基处理加固方法需在现状场地填筑大量填土，通过填土荷载将软土层中的超孔隙水沿塑料排水板排出，其缺点有：（1）预压期需大量填土，但本场地均设有大面积地下室，地下室范围内的预压土又需挖除，来回倒运土方造价高；（2）固结速率缓慢，预压期长，如需达到理想的加固效果恒载预压期需达180d以上，影响本场地后期的建设周期。其优点有：施工工艺简单，如工期宽裕可采用，并可将本期地下室范围内挖除的土方作为附近场地地基预压处理的土源。

（2）蓄水堆载预压排水法

沿场地周边修筑蓄水围堰，通过场地上部蓄水荷载将软土层中的超孔隙水沿塑料排水板排出；根据本工程的特点，其缺点有：蓄水高度有限，固结速率相当缓慢，预压期长，如需达到理想的加固效果恒载预压期往往需达300d以上，影响本场地后期的建设周期。其优点有：填方量少，施工工艺较简单，造价节省，如工期足够宽裕可采用。

（3）抽真空排水固结法

通过真空泵和抽真空管路，在真空膜以下地层中形成负压力，将软土层中的超孔隙水沿塑料排水板排出；根据本工程的特点，其缺点有：施工工艺较复杂，对密封帷幕、密封膜等施工要求严格；地基加固完成后场地下陷明显，常呈平锅底状。其优点有：填方量少（一般仅铺设砂垫层），加固造价较低，工期快，往往90～120d即可完成一个加固周期。综合考虑上述各处理方法的优缺点及本工程工期较紧、场地设大面积地下室及距离水源较近的特点，拟采用真空联合蓄水堆载预压法对本场地软土层进行加固处理。

三、探讨高层建筑结构的抗震设计

1、框架结构的设计方式

框架结构的任意楼层不可避免存的在一定数量的填充墙，而一般来讲，填充墙体会先于框架柱开裂。因此，为避免填充墙这一非结构构件受到较大损坏，用于层间位移验算的层间位移角限值必须考虑容许的填充墙体开裂程度。我国现行多遇烈度弹性验算时，钢筋混凝土框架弹性层间位移角限值为1/550，钢筋混凝土框架、抗震墙板柱、剪力墙、框架核心筒弹性层间位移角限值为1/800。从地震震害来看，尽管地震灾区地震烈度可能超过规范的多遇地震烈度，但框架结构填充墙损坏的严重程度也在合理范围内。在楼梯破坏的同时，往往楼梯间墙体破坏也较严重。设计时防止楼梯间墙体破坏，对防止楼梯破坏起有利作用。综合上述因素，建议将框架多遇地震作用下弹性层间位移角限值适当减小，而多遇地震作用主要是保证结构为弹性状态，结构主要构件不同。由于填充墙体与框架梁柱存在一定间隙，并且不同材料的填充墙体，其变形也存在一定差异。故在多遇地震验算时，规范对填充墙体的刚度考虑是合理的。

2、复合地基形成法的技术提升

通过对被加固土体填充相应的材料，改变土体的结构，使土体被增强或被置换形成一定的增强体，由增强体和周围地基同承载荷载，形成复合地基的一些地基处理方法。如振冲法、砂石桩法、CFG桩法、水泥深层搅拌法、土和灰土挤密桩法、高压喷射注浆法等。在建筑施工中，根据特殊地质条件对地基承载力的要求，而选用不同的处理方法达到相应要求。通过填充砂和石料深入土体，被置换或挤密，从而达到提高承载力的目的；把水泥粉或水泥浆、粉煤灰或化学浆液充填进土体，通过这些填加料与土体产生化学反应，使土体凝聚、胶结、固化来提高承载力。

四、结语

通过采用多种结构设计与稳定性能的分析，能形成多方面的综合运用，尤其是在考虑地震因素的基础上，融入更多的结构设计元素，这样，可以增强整个高层房屋建筑的抗震性能，具有很大的作用。

参考文献：

[1]段阳萍；；底层框剪砌体房屋抗震结构设计[J]；科学之友（B版）；2006年08期

[2]李志强；孙晋垣；；浅谈多层砌体房屋的抗震设计[J]；山西建筑；2009年05期

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关键词：建筑结构；抗震设计；要求

中图分类号： TU3 文献标识码： A

引言：根据有关部门的统计分析，全世界每年会发生四十万次左右的不同程度的地震，而我国境内发生的地震次数更是达到了十万次以上。地震造成的危害，轻者会对交通设施和房屋建筑带来一定的损害，严重的会使城市变为废墟，人员伤亡惨重，对社会经济和人们的生活造成重大的毁灭性破坏。目前，全世界的很多国家都加大了对房屋建筑结构抗震设计的研究，希望借此可以提高建筑物的抗震水平，减少地震带来的危害。在这一领域中，一些地震频发的国家走在了技术的前列。而我国作为一个地震灾害多发的国家，更是要积极吸取国际上的先进经验技术，重视对建筑结构抗震设计的投入，重视建筑结构抗震设计的意义，从而提高我国建筑物抗震能力的整体水平。

1、建筑结构抗震的意义

建筑结构的抗震加固设计和安全施工措施在建设工程中具有十分重要的意义,。地震灾害的防御是地震发生前要做好的防御性工作。震害防御分为工程性防御措施和非工程性防御措施两种。工程性防御措施是减轻地震灾害的主要途径。工程性防御措施是指用工程的抗震设防与抗震加固来达到防御建筑物遭到地震破坏的措施。地震造成的人员伤亡最直接的原因就是地表的破坏与建筑物的破坏和倒塌。根据对全世界130多次伤亡较大的地震进行的统计表明，地震中绝大多数的伤亡是因建筑物的破坏和倒塌而造成的。所以，对建筑物进行相应的抗震设计，让建筑物在破坏性地震中不倒塌、减少损害，是减少人员伤亡的关键。我国明确规定：新建、扩建和改建建设的工程，必须进行抗震设防，达到抗震设防的要求。一般的工业和民用建筑建设工程，必须按国家颁布的《中国地震动参数区划图》规定的抗震设防要求进行建筑结构的抗震设计。对于一些重大建设工程、可能发生严重次生灾害的建设工程以及核电站和核设施建设工程必须进行地震安全性评价，并经过国家和省级地震行政主管部门审定的地震安全性评价结果来确定抗震设防要求。建设工程必须按照抗震设防要求和抗震设计规范进行抗震设计，并按抗震设计进行施工。

2、建筑场地的选择

地震的实质是不规则的具有破坏性的地质运动，在强烈的地质运动下房屋建筑的地基在地震作用力的影响下也会随着发生不规则运动，进而造成房屋建筑上部结构破坏。所以，在房屋建筑抗震设计中应从建筑场地的选择入手。

2.1尽可能地选择一些地势开阔、土质坚硬的场地进行房屋建设。这是因为土质坚硬地基土不容易发生沉降，不会在地震力作用下地基土层发生位移。可有效地防止地震来临时因地基土层的位移、沉降而使房屋建筑上部结构受到破坏。

2.2尽量在房屋建筑选择场地时避开软弱地基以及地震频发的地段，如果应房屋建筑规划设计要求，无法避开这些地段，应采取必要的地基加固处理技术以及抗震措施。从房屋结构抗震性能入手，提高房屋建筑结构的整体性及牢固性。

2.3尽可能地避开易发泥石流、山体滑坡地段，如果在这些危险地段建设房屋，一旦地震来临时往往会引发泥石流及山体滑坡等灾害，加剧了房屋建筑结构的破坏程度; 此外，房屋建筑场地的土层的强度和刚度也对房屋建筑结构的抗震能力有着一定的影响。通常是土层越厚越坚硬，房屋建筑受震害的程度越小。

3、地基和基础设计

3.1为了提高房屋建筑的整体性及刚性，进而增强房屋建筑结构的抗震能力，在房屋建设设计过程中，应按照同一建筑单元建设在同一性质的地基上，结构相同的房屋建筑在地基处理方式选择方面应采用统一的地基处理方式。

3.2房屋建筑基础应按照有关规定深度进行埋设，尽可能地增加基础的埋设深度，如果基础埋设深度不够或者过浅会降低建筑物的嵌固作用，使房屋建筑在地震灾害下振幅增大，房屋建筑受害严重。所以，在满足房屋建筑基础埋设深度的基础上尽可能地加大基础埋设深度，并做好基坑的回填夯实工作，提高房屋建筑基础的稳定性。

3.3房屋建筑是由基础和上部结构两部分构成。为了提高房屋建筑的整体性，一般在基础室外的地坪下不宜设置内外交圈的基础圈梁;应在房屋建筑上部结构和基础部分之间设置构造柱，构造柱连接房屋上部结构及基础的圈梁;如果房屋建筑基础土质的刚度不够，应考虑在基底设置圈梁，进而提升房屋基础的强度和刚度。

4、建筑设计和建筑结构的规则性

4.1房屋的高度和宽度房屋高度和宽度比是影响房屋建筑结构抗震性能的主要因素。通常是房屋建筑的高度和宽度的比值越大，房屋建筑受到地震灾害越严重，房屋建筑结构在地震作用力下侧移及倾斜现象越明显; 并且随着房屋建筑建设高度的增加破坏程度也越发的严重。因此，为了使房屋建筑达到抗震要求，减少震害对房屋建筑的破坏，除了要严格按照有关的房屋建筑限高、限宽设计要求外，还应根据房屋建筑的使用功能合理地控制高度及宽度比。

4.2房屋建筑结构体系在房屋建筑结构抗震设计时，应注重房屋建筑结构的刚度及质量的均匀分布问题，尽可能地将房屋建筑的平面结构和立体结构设计为规则状。比如，房屋建筑的平面结构过于复杂，并且房屋建筑结构的刚度和质量分布不均，地震发生时会因这些因素使整个建筑结构产生扭转现象，加重地震度房屋建筑的破坏程度。

4.3防震缝的合理处理在房屋建筑结构抗震设计中，对于那些结构不规则的房屋建筑，应根据实际情况合理地在房屋建筑结构中设置防震缝。在设置防震缝时应注意将房屋建筑划分为规则的独立的单元结构。防震缝宽度应满足房屋抗震要求，完全将上部结构分开，并且防震缝应根据房屋建筑的高度而设置，即房屋建筑高度有多高防震缝就设置多长。

4.4纵横墙的分布墙体是房屋建筑结构的重要承重部分。同时墙体也是地震灾害中破坏程度最为严重的部分。在房屋建筑抗震设计过程中，应重视房屋建筑的纵横墙的设计，纵横墙应按照分布均匀的原则，使各个纵墙和横墙均与承担房屋建筑上部结构重量; 墙体设置数量的多少对房屋建筑结构的整体刚度影响较大，如果纵横墙数量设置的过少，相应地各个墙体间的间隔就越大，各个墙体所承担的结构重要也就越大，房屋刚度就会较弱。房屋建筑结构抗震能力下降。所以应根据房屋建筑结构设计规范要求合理设置纵横墙，这是提高房屋建筑结构抗震能力的关键。

5、墙体和屋盖的抗震设计要求

经大量的房屋建筑结构抗震设计及实践表明，房屋建筑的质量越轻，房屋建筑结构的稳定性越强，受地震破坏程度越小。所以在房屋建筑墙体设计时尽可能地从减少墙体重量入手，比如采用新型的防震砌块；屋盖方面也应选择质量比较轻的新型建筑材料，尽量不要在屋顶设置过多的装饰性建筑，以防增加房屋建筑的整体高宽比影响房屋建筑的抗震性能。

结束语：综上所述，建筑结构的抗震设计是关系到人民的生命财产安全和社会和谐稳定的重大事项。地震给人类造成的灾难是巨大的，也是难以预测的，因此，在建筑物的结构设计上防患于未然，是减少和避免地震灾害带来损失的最主要途径。我国作为一个地震灾害频发的国家，幅员辽阔，人口密度大，在一些落后地区的房屋建筑抗震能力还远远不能够达到应有的要求，因此，为了避免地震灾害给社会和人民带来的生命财产损失，在日后的建筑工程中，我国施工企业必须要严格按照国家规定的相关标准，科学的进行建筑结构的抗震设计，提升我国建筑工程的抗震设计水平和建筑物的抗震能力，保障人民的生命财产安全。

参考文献：

[1]方小丹,魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报,2011(12).

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关键词：高层建筑；结构；抗震设计；抗震效果

中图分类号： TU97 文献标识码： A

一、高层建筑结构抗震设计的目标分析

高层建筑愈来愈多，高层建筑基于性态的抗震设计必然显得尤为重要，传统的“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设防目标显然是不够水准的，设计上必须有所突破，笔者认为还要从以下两个评价水准进行考察：

1、正常使用水准评价

对于重现期大约为50a的地震，建筑物只能出现的损伤应该可以忽略，结构在设计时要求结构的反应状态基本处于弹性反应状态。

2、倒塌水准评价

对于重现期与2 500 a的地震水准非常接近的地震，要对最大地震振动有所预计，并设计为真正遇袭的条件能有效防止倒塌，并能证实以下几点：

（1）、对于结构中所有的延性构件，其非弹性变形需求必须都比其变形能力要低；

（2）、对于具有非延性破坏模式的结构部件，其中对力的需求应大于等于其名义上的强度；（3）、对于超高建筑物，又或者是复杂建筑物在设计上，对于起控制作用的构件还必须要证实其受到中等地震的振动作用，仍能保持弹性。

二、影响建筑物抗震效果的因素

要提升高层建筑物其结构的抗震效果，在设计前就必须对影响建筑物抗震效果因素有所了解。笔者结合工程实践，可以从以下几个方面进行分析：

1、建筑用的材料

建筑结构选用什么样的材料将直接对抗震效果构成影响，不过目前由于种种原因，这个因素被人们忽视了。大量理论研究和实验证实：通常情况而言，建筑物受到地震作用力的大小与其质量构成线性关系，两者成正比例。实验表明，在同等地震环境下，对建筑物材料的选择就相当关键，选用越合理，可以促使其受到越小的地震作用力；相反，材料选择的不恰当，不精细，容易导致建筑物因此而遭到来自地震的作用力达到很大。正因为如此，在实际的建筑物的设计和建设中，应多采用隔断、维护墙、板楼等构件，尽量采用质轻的建筑材料如加气混凝土板、空心砖、塑料板材等等，如此一来，有效的提高建筑物的抗震性能。

2、工程的施工质量

光有好的材料，如果建筑结构施工过程不科学，如果不是每一个环节的质量控制都能做到位，也必然会影响建筑结构的抗震效果。为此，在高层建筑项目的具体施工时，相关部门一定要强化监管，严格把各个环节做到规范，提高高层建筑施工管理的质量，通过对建筑结构质量严格的控制来提升结构抗震的效果。

3、建筑的结构设计质量

大量工程实践表明，结构设计是抗震效果一个最大的影响因素，实践经验告诉我们，无论点式住宅或是版式住宅，只有进行科学的、合理的结构设计，保证抗震措施合理，建筑物才能达到抗震的目的——实现“小地震不坏、大地震不倒”。

理论研究表明，建筑物一旦对平面的布置呈现为复杂情况，导致质心与刚心有不一致的时候，一旦发生地震，在地震的作用下，将会加剧地震的作用影响力，导致破坏性有所增强。所以，我们在对建筑物的结构进行平面布置设计时，应尽量将建筑物质心和刚心设计在同一点，借此使得建筑物的抗震能力能有效地提升。具体的进行建筑结构设计的时候应注意以下几点：

（1）、控制出屋面建筑部分的高度，不宜太高，借此有效地降低地震过程的鞭梢影响；

（2）、在设计中如果遇到平面布置不规则的建筑，设计时应注意偏离建筑结构刚心远端的抗震墙等等。

4、地质环境情况

实践证实，在地震中地质环境对建筑物造成破坏的原因可以是多方面的，包括以下几个方面：

（1）、因为岩石断层、地表滑坡、山体崩塌等等因素导致地表发生了运动，引发对建筑物的破坏；

（2）、海啸、水灾等次生性灾害引发对建筑物的破坏。

而这些因素中，有些影响因素是能够借助具体的工程措施进行有效预防的。对于具体的建筑项目，对于建筑工地的位置的选择，必须事先对场区实施详尽的勘测，对地形和地质条件进行详尽的分析，对于不利地段要有效避开，挑选出能有效提升建筑物抗震效果的地点。

三、高层建筑抗震设计的方法

在具体的高层建筑进行结构抗震设计时，我们应该重点从减小地震作用力的输入，以及如何增强地震抵抗力两个方面进行思考，具体的有以下5个方法：

1、促进地震发生时能量的输入能有效地减少

（1）、对于具体的工程设计，应采用积极的、基于位移的结构抗震方法，定量分析具体的设计方案，有效地保证结构的变形弹性能够达到预期地震作用力下变形的需求。

（2）、在验收建筑构件的承载力的同时，对建筑结构在地震作用下的层间位移限值实施有效的控制。

（3）、应综合分析建筑构件的变形和建筑结构的位移两者之间精确的关系，有效地确定构件的变形值；

（4）、结合建筑物的实际如建筑界面的应变分布及其大小来对建筑构件的构造需求进行有针对性的设计。

（5）、选择坚固的场地，实施建筑施工，亦是有效减少地震发生作用时能量的输入的另一个方面。

2、运用高延性设计

理论研究和实践表明，对于一个具体的高层建筑而言，如果其承载能力不是很大，但是其具有的延性较高，那么当地震发生时，它也是不容易倒塌，这是由于延性构件能够充分地吸收地震带来的能量，使得建筑物能经受住很大的结构变形。实践证明，延性结构的运用，在很多情况下是有效的，它可以消耗地震能量，有效减轻地震反应，促使地震给高层建筑带来的破坏被有效地减弱，避免重大损失的发生。

3、注重抗震结构的设计

设计的质量和方法决定着抗震效果的高低，因此，高层建筑抗震设计的结构必须得到足够的重视。从国内外高层建筑结构的设计上来看，主要有如下3种：“框——筒”、“筒中筒”和“框架——支撑体系”。

4、重视建筑材料的选择

在高层建筑的抗震方案设计中，建筑结构的材料选择也非常重要。首先，我们可以对建筑材料的参数进行抗震性能的分析，从整体上对材料的参数变异性进行研究，而不能仅考虑建筑材料的承载力忽略其他因素。从抵抗地震的角度来讲，就是要控制建筑结构的延性需求，这就要求我们从高层建筑建设施工的各方面，来选择符合抗震需求而且经济适用的建筑结构材料。

5、增多抗震防线的建设

高层建筑结构防震可以设置多道抗震防线，增强对地震的抵抗力。高层建筑物设置多层的地震抵抗防线，第一道防线遭到破坏之后，有后备的第二道、第三道甚至更多的防线对地震的作用力进行阻挡，避免高层建筑物的倒塌。高层建筑结构进行抵抗地震设计时，可以采用具有多个肢节和壁式框架的“框架剪力墙”等防震结构。框架剪力墙具有性能较好的多道防线抗震结构，其中的剪力墙是第一道抗震防线也的主要的抗侧力构件。所以，剪力墙要足够多，保证它的承受能力较高，不小于高层建筑底部地震倾覆力矩的一半。

参考文献：

[1] GB 50011-2001建筑抗震设计规范[S].

[2]吕西林·复杂高层建筑结构抗震理论与应用[M]·2007·

[3]刘华新,孙志屏,孙荣书.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].辽宁工程技术大学学报,2007(2).

[4]于险峰.高层建筑结构抗震设计[J].中国新技术新产品,2010(1).

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关键词：高层建筑；结构；抗震；设计

现在建设的很多项目都是高层建筑，而且这些项目建设的时候，规模都很大而且还有一定的高度，在设计高层建筑结构的时候，对于抗震结构的设计很严格。随着建设项目的增多，抗震设计的方法也在变化，而且设计的结构越来越精确。在对高层结构设计的时候，先要在建筑的位置研究，勘查环境，使建筑结构具有抗震性。在保证建筑的抗震性上，要降低作用力这样才能达到抗震的目的。

1 影响高层建筑结构抗震效果的因素

1.1 高层建筑自身结构设计

高层建筑常用结构类型有钢结构和钢筋砼结构。钢结构整体自重轻、强度高、抗震性能好、施工工期短等特点，且截面相对较小，有很好延性，适合柔性方案，其缺点是造价较高。当场地土特征周期较长时易发生共振。钢筋砼结构刚度大、空间整体性能好、造价相对较低及材料来源也较丰富，较适用承载力大，控制塑性变形的刚性方案结构。不利因素是结构自重大、抵抗塑性变形能力差，施工周期较长。因此高层建筑采取何种形式应取决于结构体系和材料特性，同时取决于场地土类型，避免场地土和建筑发生共振，而使振害更加加重。

1.2 高层建筑结构施工材料和过程

建筑中的材料与建筑的抗震性是有一定影响的，在设计环节要保证材料的选择。当建筑的质量达到要求的时候，及时发生了地震，建筑的损害也会很小。因此在其他条件不变的情况下，要保证建筑的材料应该具有抗震性。如果使用的材料质量没有办法保证，那么在地震的时候建筑的破损情况严重，一般在高层建筑中使用的材料都是塑料板材还有混凝土板，这些材料对于建筑的抗震是有积极影响的。因此在高层建筑中可以使用这些材料。

要想保证高层建筑的抗震效果，在建筑的设计环节就要保证所有的环节都是合理的，通过科学的设计方便建筑的施工也方便建筑的管理。要有人员去检查建筑的设计，保证设计图纸以及设计内容科学，从而让建筑的抗震效果达到要求。

1.3 场地选择

场地选择对高层建筑至关重要。地震造成的破坏除地震直接引起结构破坏外还有场地条件原因。当地震来临时，其对高层建筑结构破坏的原因有很多方面，最主要的是地表滑坡、山体崩塌及岩石断层等导致地表发生运动，使建筑结构受到破坏，而水灾和海啸等地震带来的次生灾害也会破坏建筑物。因此选择有利抗震建筑场地，是减轻地震灾害的第一道工序，抗震设防区建筑工程应选有利地段，应避开不利的地段。

2 高层建筑结构抗震延性设计要点

2.1 选择有利场地

在对高层建筑设计的时候，首先要选择一个正确的位置，这个位置地震活动少，在设计前要在建筑的位置收集资料，包括当地的地质以及地质活动等等，然后根据材料对建筑的抗震性作出合理的判断。规划建筑的位置对建筑的抗震有什么影响，例如地质条件稳定的位置对建筑的抗震有利，地震频繁的地区对建筑的抗震不利。如果建筑的位置经常出现地震，那么设计单位在设计的时候，要提出要求，尽量避开这些地方。如果没有恰当的方式可以避开，就要有合理的措施保证建筑的稳定。非常危险的地方最好不要建筑高层。

2.2 合理建筑结构体系及参数设计计算分析

建筑结构应据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素，经技术、经济和使用条件综合比较确定。结构体系应满足：（1）应具有明确计算简图和合理地震作用传递途径；（2）应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗振能力或对重力荷载的承载能力；（3）应具备必要抗震承载力，良好变形能力和消耗地震能量能力。

对复杂结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时采用不少于两个不同力学模型。目前主要有两种计算理论：剪摩理论和主拉应力理论，它们有各自适用范围：砖砌体一般采用主拉应力理论，而砌块结构可采用剪摩理论。对计算机计算结果应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。结构计算控制主要计算结果有结构自振周期、位移、平动及扭转系数、层间刚度比、剪重比、有效质量系数等。

2.3 层间位移限制

在出现地震的时候，高层建筑中的某些楼层会有位移，在出现位移的时候，建筑中的楼层会有错位，当错位超过一定程度的时候，建筑就会坍塌。根据某些研究发现，建筑的楼层出现位移，有建筑的材料有关，此外，还与建筑的结构联系。现在建筑的结构有钢筋混凝土，也有一部分是纯钢结构。但是钢筋混凝土结构对建筑位移的限制要比钢结构严格，尤其是对于建筑的抗风能力。现在对建筑的抗震设计主要是从位移出发，而且还要检查结构的强度，将各个部件所能承受的能力都作为设计的一个标准。这样才能保证设计的高层建筑有强度而且还有承载力。

在控制建筑位移的时候应该从两个方面出发，一个是平面体型；一个是建筑的里面变化。这样才能保证建筑的刚度没有变化，在设计结构的时候，要讲究结构的整体性。建筑结构之间的构件连接要保证有效。在设计地基的时候，也要保证地基有整体性，这样可以控制建筑发生位移，还能保证建筑结构稳定。对于建筑的某些薄弱环节要各位的注意，在设计的时候严格要求。建筑的宽度以及高度都要保证在合理的范围内，这样可以使建筑在发生位移的时候能够在一个可以控制范围内。

2.4 减小地震能量输入

在设计的过程中通常采用的是在位移结构抗震的方法，同时还要对方案开展定量分析工作，从而使得结构的弹性形变能够很好的满足地震作用力下位移的基本要求，在对建筑构件的承载力开展验算的同时，还需要对建筑结构受到地震作用之下所产生的位移极限值进行有效的控制和调整，同时还要按照建筑构件构造的实际要求来对构件变形值和地震发生时候的能量输入进行有效的控制，这样也就能在很大程度上减弱了地震对高层建筑产生的不利影响。高层建筑在建设的过程中一定要具备非常强的变形能力，这样就可以更好的吸收地震过程中所产生的能量，从而减少了地震破坏所产生的影响，在必要的时候我们还需要采取一定的手段来减少地震能量对结构的不利影响。

结束语

综上，结构抗震设计要达到的总体要求是“小震不坏，中震可修，大震不倒”这一目的，必须进行严格的选型、分析和计算。高层建筑是当下建筑发展的主要趋势，其抗震设计是高层建筑设计的重中之重。

参考文献

[1]闫旭梅.高层建筑结构抗震设计分析[J].科技传播，2010.8.

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关键词：建筑结构 ，抗震设计 ，方法

Abstract: in this paper, the architecture of the seismic necessary theoretical analysis, so as to explore the construction design idea, method, thus the seismic measures must be taken.

Keywords: building structure, seismic design method

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1 抗震设计思路发展历程

随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展，结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。最初，在未考虑结构弹性动力特征，也无详细的地震作用记录统计资料的条件下，经验性的取一个地震水平作用(0.1倍自重)用于结构设计。随着对结构非线性性能的不断研究，人们发现设计结构时取的地震作用只是赋予结构一个基本屈服承载力，当发生更大地震时，结构将在一系列控制部位进入屈服后非弹性变形状态，并靠其屈服后的非弹性变形能力来经受地震作用。由此，也逐渐形成了使结构在一定水平的地震作用下进入屈服，并达到足够的屈服后非弹性变形状态来耗散能量的现代抗震设计理论。

由以上可以看出，结构抗震设计思路经历了从弹性到非线性，从基于经验到基于非线性理论，从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服，并赋予结构一定的非弹性变形性能力的“耗”的一系列转变。

2 现代抗震设计思路及关系

在当前抗震理论下形成的现代抗震设计思路，其主要内容是:

2.1 合理选择确定结构屈服水准的地震作用

一般先以一具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值(即中震的)，再以不同的R(地震力降低系数)得到不同的设计用地面运动加速度(即小震的)来进行结构的强度设计，从而确定了结构的屈服水准。

2.2 制定有效的抗震措施使结构确实具备设计时采用的R所对应的延性能力

其中主要包括内力调整措施(强柱弱梁、强剪弱弯)和抗震构造措施。现代抗震设计理念是基于对结构非弹性性能的研究上建立起来的，其核心是关系，关系主要指在不同滞回规律和地面运动特征下，结构的屈服水准与自振周期以及最大非弹性动力反应间的关系。其中R为弹塑性反应地震力降低系数，简称地震力降低系数；而为最大非弹性反应位移与屈服位移之比，称为位移延性系数；T则为按弹性刚度求得的结构自振周期。

60年代开始，研究者在滞回曲线为理想弹塑性及弹性刚度始终不变的前提下，通过对不同周期，不同屈服水准的非弹性单自由度体系做动力分析，得到了有关弹塑性反应下最大位移的规律:对T大于1.0秒的体系适用“等位移法则”即非弹性反应下的最大位移总等于同一地面运动输入下的弹性反应最大位移。对于T在0.12～0.5秒之间的结构，适用“等能量法则”即非弹性反应下的弹塑性变形能等于同一地震地面运动输入下的弹性变形能。当“等能量原则”适用时，随着R的增大，位移延性需求的增长速度比“等位移原则”下按与R相同的比例增长更快。由以上规律我们可以看出，如果以结构弹性反应为准，把结构用来做承载能力设计的地震作用取的越低，即R越大，则结构在与弹性反应时相同的地震作用下达到的非弹性位移就越大，位移延性需求就越高。这意味着结构必须具有更高的塑性变形能力。规律初步揭示出不同弹性周期的结构，当其弹塑性屈服水准取值大小不同时，在同一地面运动输入下屈服水准与所达到的最大非弹性位移之间的关系。首先，通过人为措施可以使结构具有一定的延性，即结构在外部作用下，可以发生足够的非线性变形，而又维持承载力的属性。这样就可以保证结构在进入较大非线性变形时，不会出现因强度急剧下降而导致的严重破坏和倒塌，从而使结构在非线性变形状态下耗能成为可能。其次，作为非线弹性材料的钢筋混凝土结构，在一定的外力作用下，结构将从弹性进入非弹性状态。在非弹性变形过程中，外力做功全部变为热能，并传入空气中耗散掉。由此我们可以想到，在地震往复作用下，结构在振动过程中，如果进入屈服后状态，将通过塑性变性能耗散掉部分地震输给结构的累积能量，从而减小地震反应。同时，实际结构存在的阻尼也会进一步耗散能量，减小地震反应。此外，结构进入非弹性状态后，其侧向刚度将明显小于弹性刚度，这将导致结构瞬时刚度的下降，自振周期加长，从而减小地震作用。

3 保证结构延性能力的抗震措施

合理选择了结构的屈服水准和延性要求后，就需要通过抗震措施来保证结构确实具有所需的延性能力，从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标。系统的抗震措施包括以下几个方面内容：

3.1“强柱弱梁”:人为增大柱相对于梁的抗弯能力，使钢筋混凝土框架在大震下，梁端塑性铰出现较早，在达到最大非线性位移时塑性转动较大；而柱端塑性铰出现较晚，在达到最大非线性位移时塑性转动较小，甚至根本不出现塑性铰。从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。

3.2 “强剪弱弯”:剪切破坏基本上没有延性，一旦某部位发生剪切破坏，该部位就将彻底退出结构抗震能力，对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值，使结构能在大震下的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。

3.3 抗震构造措施:通过抗震构造措施来保证形成塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力，同时保证结构的整体性。

这一系统的抗震措施理念已被世界各国所接受，但是对于耗能机构却出现了以新西兰和美国为代表的两种不完全相同的思路。首先，这两种思路都是以优先引导梁端出塑性铰为前提。

4 常用抗震分析方法

伴随着抗震理论的发展，各种抗震分析方法也不断出现在研究和设计领域。

在结构设计中，我们需要确定用来进行内力组合及截面设计的地震作用值。通常采用底部剪力法，振型分解反应谱法，弹性时程分析方法来计算该地震作用值，这三种方法都是弹性分析方法。其中，底部剪力法最简便，适用于质量、刚度沿高度分布较均匀的结构。它的大致思路是通过估计结构的第一振型周期来确定地震影响系数，再结合结构的重力荷载来确定总的水平地震作用，然后按一定方式分配至各层进行结构设计。对较复杂的结构体系则宜采用振型分解反应谱法进行抗震计算，它的思路是根据振型叠加原理，将多自由度体系化为一系列单自由度体系的叠加，将各种振型对应的地震作用、作用效应以一定方式叠加起来得到结构总的地震作用、作用效应。而对于特别不规则和特别重要的结构，常常需要进行弹性时程分析，该方法为直接动力分析方法。以上方法主要针对结构在地震作用下的弹性阶段，保证结构具有一定的屈服水准。

对结构抗震性能进行分析是抗震研究的一项重要内容，非线性时程分析，非线性静力分析是目前常用的几种抗震分析方法。其中针对结构非线性反应的非线性时程分析法(非线性动力反应分析)，从建立在层模型或单列梁柱模型上的方法到建立在截面多弹簧模型上的方法，再到目前正在研究发展的建立在截面纤维滞回本构规律的纤维模型法，模拟的准确程度正在不断提高。其基本思路是通过一系列数值方法建立和求解动力方程从而得到结构各个时刻的反应量。但由于对地震特点和结构特性所做的假设，其结果存在不确定性，其主要价值是用来考察地震作用下普遍的而非特定的反应规律，以及对抗震设计后的结构进行校核析，评估其抗震性能。非线性静力分析法(pushover)是近年来得到广泛应用的一种结构抗震能力评估的新方法。这种方法从本质上说是一种静力非线性计算方法，但它将反应谱引入了计算过程和结果。其根本特征是用静力荷载描述地震作用，在地震作用下考虑结构的弹塑性性质。它的基本原理和步骤是先以某种方法得到结构在可能遭遇地震作用下所对应的目标位移，然后对结构施加竖向荷载的同时，将表征地震作用的一组水平静力荷载以单调递增的形式作用到结构上，在达到目标位移时停止荷载递增，最后在荷载中止状态对结构进行抗震性能评估，判断是否可以保证结构在该水平地震作用下满足功能需求。

5 结语

篇6

关键词：建筑结构 抗震设计 方法

1 抗震设计思路的概述

我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态计算，到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则，以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用的原则。概率极限状态设计法更科学、更合理，但该法在运算过程中还带有一定程度近似，只能视作近似概率法，并且仅凭极限状态设计也很难估算建筑物的真正承载力。事实上，建筑物是一个空间结构，各种构件以相当复杂的方式共同工作，并非是脱离结构体系的单独构件。

地震具有随机性、不确定性和复杂性，要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数，目前是很难做到的。而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统，在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，也存在着不确定性。因此，结构工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决。应立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念，从“概念设计”的角度着眼于结构的总体地震反应，按照结构的破坏过程，灵活运用抗震设计准则，全面合理地解决结构设计中的基本问题，既注意总体布置上的大原则，又顾及到关键部位的细节构造，从根本上提高结构的抗震能力。

2 现代抗震设计思路及关系 在当前抗震理论下形成的现代抗震设计思路，其主要内容是：

2.1 合理选择确定结构屈服水准的地震作用。

一般先以具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值（即中震的 ），再以不同的R（地震力降低系数）得到不同的设计用地面运动加速度（即小震的 ）来进行结构的强度设计，从而确定了结构的屈服水准。

2.2 制定有效的抗震措施使结构确实具备设计时采用的R所对应的延性能力。

其中主要包括内力调整措施（强柱弱梁、强剪弱弯）和抗震构造措施。现代抗震设计理念是基于对结构非弹性性能的研究上建立起来的，其核心是关系，关系主要指在不同滞回规律和地面运动特征下，结构的屈服水准与自振周期以及最大非弹性动力反应间的关系。其中R为弹塑性反应地震力降低系数，简称地震力降低系数；而为最大非弹性反应位移与屈服位移之比，称为位移延性系数；T则为按弹性刚度求得的结构自振周期。

60年代开始，研究者在滞回曲线为理想弹塑性及弹性刚度始终不变的前提下，通过对不同周期，不同屈服水准的非弹性单自由度体系做动力分析，得到了有关弹塑性反应下最大位移的规律：对T大于1.0秒的体系适用 “等位移法则”即非弹性反应下的最大位移总等于同一地面运动输入下的弹性反应最大位移。对于T在0.12－0.5秒之间的结构，适用“等能量法则”即非弹性反应下的弹塑性变形能等于同一地震地面运动输入下的弹性变形能。当“等能量原则”适用时，随着R的增大，位移延性需求的增长速度比“等位移原则”下按与R相同的比例增长更快。由以上规律我们可以看出，如果以结构弹性反应为准，把结构用来做承载能力设计的地震作用取的越低，即R越大，则结构在与弹性反应时相同的地震作用下达到的非弹性位移就越大，位移延性需求就越高。这意味着结构必须具有更高的塑性变形能力。 规律初步揭示出不同弹性周期的结构，当其弹塑性屈服水准取值大小不同时，在同一地面运动输入下屈服水准与所达到的最大非弹性位移之间的关系。也揭示出了延性能力和塑性耗能能力是屈服水准不高的结构在较大地震引起的非弹性动力反应中不致发生严重损坏和倒塌的主要原因。让人们认识到延性在抗震设计中的重要性。之所以存在上诉的规律，我们应该注意到钢筋混凝土结构的一些相关特性。首先，通过人为措施可以使结构具有一定的延性，即结构在外部作用下，可以发生足够的非线性变形，而又维持承载力的属性。这样就可以保证结构在进入较大非线性变形时，不会出现因强度急剧下降而导致的严重破坏和倒塌，从而使结构在非线性变形状态下耗能成为可能。其次，作为非线弹性材料的钢筋混凝土结构，在一定的外力作用下，结构将从弹性进入非弹性状态。在非弹性变形过程中，外力做功全部变为热能，并传入空气中耗散掉。我们可以进一步以单质点体系的无阻尼振动来分析，在弹性范围振动时，惯性力与弹性恢复力总处于动态平衡状态，体系能量在动能、势能间不停转换，但总量保持不变。如果某次振动过大，体系进入屈服后状态，则体系在平衡位置的动能将在最大位移处转化为弹性势能和塑性变形能两部分，其中，塑性变性能将耗散掉，从而减小了体系总的能量。由此我们可以想到，在地震往复作用下，结构在振动过程中，如果进入屈服后状态，将通过塑性变性能耗散掉部分地震输给结构的累积能量，从而减小地震反应。同时，实际结构存在的阻尼也会进一步耗散能量，减小地震反应。此外，结构进入非弹性状态后，其侧向刚度将明显小于弹性刚度，这将导致结构瞬时刚度的下降，自振周期加长，从而减小地震作用。

3 保证结构延性能力的抗震措施合理选择了结构的屈服水准和延性要求后，就需要通过抗震措施来保证结构确实具有所需的延性能力，从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标。系统的抗震措施包括以下几个方面内容：

3.1 “强柱弱梁”

人为增大柱相对于梁的抗弯能力，使钢筋混凝土框架在大震下，梁端塑性铰出现较早，在达到最大非线性位移时塑性转动较大；而柱端塑性铰出现较晚，在达到最大非线性位移时塑性转动较小，甚至根本不出现塑性铰。从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。

3.2 “强剪弱弯”

剪切破坏基本上没有延性，一旦某部位发生剪切破坏，该部位就将彻底退出结构抗震能力，对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值，使结构能在大震下的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。

3.3 抗震构造措施

通过抗震构造措施来保证形成塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力，同时保证结构的整体性。

这一系统的抗震措施理念已被世界各国所接受，但是对于耗能机构却出现了以新西兰和美国为代表的两种不完全相同的思路。首先，这两种思路都是以优先引导梁端出塑性铰为前提。4 常用抗震分析方法

在结构设计中，我们需要确定用来进行内力组合及截面设计的地震作用值。通常采用底部剪力法，振型分解反应谱法，弹性时程分析方法来计算该地震作用值，这三种方法都是弹性分析方法。其中，底部剪力法最简便，适用于质量、刚度沿高度分布较均匀的结构。它的大致思路是通过估计结构的第一振型周期来确定地震影响系数，再结合结构的重力荷载来确定总的水平地震作用，然后按一定方式分配至各层进行结构设计。对较复杂的结构体系则宜采用振型分解反应谱法进行抗震计算，它的思路是根据振型叠加原理，将多自由度体系化为一系列单自由度体系的叠加，将各种振型对应的地震作用、作用效应以一定方式叠加起来得到结构总的地震作用、作用效应。而对于特别不规则和特别重要的结构，常常需要进行弹性时程分析，该方法为直接动力分析方法。以上方法主要针对结构在地震作用下的弹性阶段，保证结构具有一定的屈服水准。

对结构抗震性能进行分析是抗震研究的一项重要内容，非线性时程分析，非线性静力分析是目前常用的几种抗震分析方法。其中针对结构非线性反应的非线性时程分析法（非线性动力反应分析），从建立在层模型或单列梁柱模型上的方法到建立在截面多弹簧模型上的方法，再到目前正在研究发展的建立在截面纤维滞回本构规律的纤维模型法，模拟的准确程度正在不断提高。其基本思路是通过一系列数值方法建立和求解动力方程从而得到结构各个时刻的反应量。但由于对地震特点和结构特性所做的假设，其结果存在不确定性，其主要价值是用来考察地震作用下普遍的而非特定的反应规律，以及对抗震设计后的结构进行校核分析，评估其抗震性能。非线性静力分析法（pushover）是近年来得到广泛应用的一种结构抗震能力评估的新方法。这种方法从本质上说是一种静力非线性计算方法，但它将反应谱引入了计算过程和结果。其根本特征是用静力荷载描述地震作用，在地震作用下考虑结构的弹塑性性质。它的基本原理和步骤是先以某种方法得到结构在可能遭遇地震作用下所对应的目标位移，然后对结构施加竖向荷载的同时，将表征地震作用的一组水平静力荷载以单调递增的形式作用到结构上，在达到目标位移时停止荷载递增，最后在荷载中止状态对结构进行抗震性能评估，判断是否可以保证结构在该水平地震作用下满足功能需求。

5 结语

从现代抗震设计思路提出至今，世界各国的抗震学术界和工程界又取得了许多新的成果，比如进行了大量钢筋混凝土构件的抗震性能试验；通过迅速发展的计算机技术编制了准确性更好的非线性动力反应程序；在设计方法上也不再拘泥于以前单一的基于力的传统抗震设计方法，开始尝试基于性能和位移的新的抗震设计理念。在这样的环境中，我国的抗震设计思路也应该在完善自身不足的同时，不断向前发展。

参考文献

[1]薛素铎，赵均等.建筑抗震设计. 北京：科学出版社，2003

篇7

关键词：高层建筑、结构抗震、优化设计、施工

引言

当前高层建筑结构抗震优化设计一直以来都是施工项目当中的难点和重点。在实践的工作当中不仅应当对结构性的原则进行分析，同时还应当充分的结合当前行业之内的标准和规范，对设计的内容和设计的理念等进性分析，对高层建筑结构抗震优化设计之中的常见问题进行综合性的研究，以更好的明确技术发展的趋势和方向。

1.高层建筑结构抗震优化设计的规范和内容分析

明确高层建筑结构抗震优化设计的基本内容和规范对于后续工作的顺畅开展有着重大的意义，所以还应当重点的加强对此环节内容的分析。

我国现行抗震规范要求高层建筑的抗震计算主要是在多遇地震作用下，按反应谱理论计算地震作用，用弹性方法计算内力及位移，并用极限状态方法设计构件。随着当前人们生活水准的不断提升，在城市范围之内人口的密度也呈现出了不断增长的趋势。所以，在当前的社会环境影响之下高层的建筑逐步成为了人们物质生活之中的主要组成部分，并且也逐步成为了商业化、工业化以及城市化发展的主要标志。但是需要注意的是，在高层设计之中抗震概念设计相当关键，其可以帮助建筑的设计施工单位更好的掌握和控制其中存在的不确定性和复杂性，很好的对其中的相关参数和特性加以判定，同时对工作的主要方向和应当遵循的原则等进行系统性的分析，这一点是当前城市建筑设计工作的主要发展方向，同时也是今后工作的主要难点。详细的分析高层建筑结构抗震优化设计的难点和重点，同时对工作的主要方向和应当遵循的原则等进行系统性的分析，旨在以此为基础更好的实现结构设计工作的改良。在今后还应当加强对结构抗震优化设计的深入分析，旨在以此为基础更好的实现结构设计工作的改良。所以广大技术人员和施工人员应当加强对高层建筑结构抗震优化设计的重点分析。以更好的实现相关事业的改革。

2.高层建筑结构抗震优化设计的原则

在高层建筑结构抗震优化设计之中首先应当保证设计工作有着足够的稳定性和承载力，同时对建筑施工的刚度等进行严格的分析，对施工设计的延展星等进行研究，同时严格的遵循强节点弱构件等原则，更好的对其中的薄弱部位进行处理，进而采取恰当的措施有效的增强建筑结构自身的抗震能力和抗震水准。

选择对于建筑抗震有利的地基，相当关键，同时也是高层建筑结构抗震优化设计应用过程之中的基础性环节。在今后还应当加强对抗震概念设计的深入分析，在结构设计之中应当全面的注重房屋的高度、建筑设计的布局形式、场地设计的标准、现场的资源条件、周边的环境情况、材料等方面的因素等，同时还应当注重其中地基以及施工方面的影响因素，注重技术和经济指标的双重结合。以更好的确定今后的设计方向。针对建筑自身结构和布局形式的确定还应当全面的遵循力学的对成型，遵循其中的原则。避免在出现地震等不良情况之时出现剪切破坏等严重的状况。此外还应当加强表层土质的覆盖性，这一点对于减少地震的作用影响力也有着巨大的意义。在高层建筑结构抗震优化设计之中，应当尽可能的选择一些中硬土的场地，很好的对其中的相关参数和特性加以判定，并且避免出现诸如地基实效、地层错位以及滑坡等严重的情况。当前高层建筑结构抗震优化设计相当关键，其施工的技术意义也相当的明显，进行抗震设计之时还应当尽量的避免其中不利的场地因素和施工条件，这一点是当前城市建筑设计工作的主要发展方向，在施工的开展过程之中还应当采取相对应的措施和技术，详细的分析高层建筑结构抗震优化设计的难点和重点，以更好的降低地震所带来的不良影响，减少地震对于整个施工所产生的危害性。

3.高层建筑结构抗震优化设计常见问题和对策

根据上文针对当前高层建筑结构抗震优化设计的主要内容以及规范原则等进行分析，可以明确今后工作的重点和方向。下文将针对高层建筑结构抗震优化设计之中的常见问题和优化改良的主要对策等进行研究，旨在更好的解决施工技术当中的难点，进一步的促进结构设计水准的综合提升。

由于结构以钢筋混凝土核心筒为主，变形控制要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准。但因其弯曲变形的侧移较大，靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移，不仅增大了钢结构的负担，而且效果不大，因此在需要设置加强层及转换层时，要慎重选择其结构模式，尽量减小其本身刚度，减小其不利影响。现在许多专家学者提出，现行的建筑结构设计安全度己不能适应国情的需要，认为我国“取用了可能是世界上最低的结构设计安全度”并主张“建筑结构设计的安全度水平应该大幅度提高”。 总的来讲，当前高层建筑结构抗震优化设计相当关键，其施工的技术意义也相当的明显，一方面可以保证建筑在不良的环境和地质条件之下可以维持自身的稳定性，同时还可以使得整个结构设计更加科学和合理。所以广大技术人员和施工人员应当加强对高层建筑结构抗震优化设计的重点分析。

科学的布局形式对于保证高层建筑结构抗震优化设计的水准和效益相当关键。在实践的结构设计之中应当充分的结合场地的需求和标准，在其中及时并且恰当的引入相关规则，同时还应当保证政策和思想的完善性，另外还应当注重质量中心的重合，在地震发生之时，最为关键的一点是建筑自身的结构稳定性，不至于使得建筑在地震的作用之下出现扭转的情况。所以，还应当加强对强度的设计和提升。详细的分析高层建筑结构抗震优化设计的难点和重点，同时对设计的难点和主导的思想方向等进行系统性的分析，在进行建筑立面设计之时，则应当避免出现变化性的阶梯梯形，尽量的降低和减少房屋的重心，所以，在高层建筑结构抗震优化设计的应用过程之中应当注重上述的原则，保证建筑在不良的环境和地质条件之下可以维持自身的稳定性，旨在以此为基础更好的实现相关事业的改革，以更好的从根本上保证设计的稳定性和可靠性。

在施加的设计过程当中还应当在设防烈度之下采用弹性的设计方式，并且加强抗震措施和政策的制定，进而加强整个抗震构造的科学性以及合理性，使得整个结构设计更加科学和合理。以更好的保证建筑结构自身的安全性和稳定。

4.结束语

总而言之加强抗震设计水准意义重大，在实践的工作当中不仅应当对结构性的原则进行分析，同时还应当充分的结合当前行业之内的标准和规范，对设计的内容和设计的理念等进性分析，综上所述，根据对当前现代化的高层建筑结构抗震优化设计重点和难点等进行系统性的分析，从实际的角度着手对设计的思想理念和应当遵循的原则等进行综合性的研究，旨在以此为基础更好的实现相关设计工作的改革和创新。

参考文献

[1]吴辉琴，刘齐茂，刘岩. 在强烈地震作用下建筑结构的优化设计[J]. 建筑科学. 2009（04）.

篇8

关键词：建筑结构;抗震设计;方法

1 抗震设计思路发展历程

随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展，结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。

最初，在未考虑结构弹性动力特征，也无详细的地震作用记录统计资料的条件下，经验性的取一个地震水平作用（0.1倍自重）用于结构设计。到了60年代，随着地面运动记录的不断丰富，人们通过单自由度体系的弹性反应谱，第一次从宏观上看到地震对弹性结构引起的反应随结构周期和阻尼比变化的总体趋势，揭示了结构在地震地面运动的随机激励下的强迫振动动力特征。但同时也发现一个无法解释的矛盾，当时规范所取的设计用地面运动加速度明显小于按弹性反应谱得出的作用于结构上的地面运动加速度，这些结构大多数却并未出现严重损坏和倒塌。后来随着对结构非线性性能的不断研究，人们发现设计结构时取的地震作用只是赋予结构一个基本屈服承载力，当发生更大地震时，结构将在一系列控制部位进入屈服后非弹性变形状态，并靠其屈服后的非弹性变形能力来经受地震作用。由此，也逐渐形成了使结构在一定水平的地震作用下进入屈服，并达到足够的屈服后非弹性变形状态来耗散能量的现代抗震设计理论。

由以上可以看出，结构抗震设计思路经历了从弹性到非线性，从基于经验到基于非线性理论，从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服，并赋予结构一定的非弹性变形性能力的“耗”的一系列转变。

2 现代抗震设计思路及关系

在当前抗震理论下形成的现代抗震设计思路，其主要内容是：

2.1 合理选择确定结构屈服水准的地震作用

一般先以一具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值（即中震的 ），再以不同的R（地震力降低系数）得到不同的设计用地面运动加速度（即小震的 ）来进行结构的强度设计，从而确定了结构的屈服水准。

2.2 制定有效的抗震措施使结构确实具备设计时采用的R所对应的延性能力

其中主要包括内力调整措施（强柱弱梁、强剪弱弯）和抗震构造措施。现代抗震设计理念是基于对结构非弹性性能的研究上建立起来的，其核心是关系，关系主要指在不同滞回规律和地面运动特征下，结构的屈服水准与自振周期以及最大非弹性动力反应间的关系。其中R为弹塑性反应地震力降低系数，简称地震力降低系数；而为最大非弹性反应位移与屈服位移之比，称为位移延性系数；T则为按弹性刚度求得的结构自振周期。

60年代开始，研究者在滞回曲线为理想弹塑性及弹性刚度始终不变的前提下，通过对不同周期，不同屈服水准的非弹性单自由度体系做动力分析，得到了有关弹塑性反应下最大位移的规律：对T大于1.0秒的体系适用 “等位移法则”即非弹性反应下的最大位移总等于同一地面运动输入下的弹性反应最大位移。对于T在0.12－0.5秒之间的结构，适用“等能量法则”即非弹性反应下的弹塑性变形能等于同一地震地面运动输入下的弹性变形能。当“等能量原则”适用时，随着R的增大，位移延性需求的增长速度比“等位移原则”下按与R相同的比例增长更快。由以上规律我们可以看出，如果以结构弹性反应为准，把结构用来做承载能力设计的地震作用取的越低，即R越大，则结构在与弹性反应时相同的地震作用下达到的非弹性位移就越大，位移延性需求就越高。这意味着结构必须具有更高的塑性变形能力。 规律初步揭示出不同弹性周期的结构，当其弹塑性屈服水准取值大小不同时，在同一地面运动输入下屈服水准与所达到的最大非弹性位移之间的关系。也揭示出了延性能力和塑性耗能能力是屈服水准不高的结构在较大地震引起的非弹性动力反应中不致发生严重损坏和倒塌的主要原因。让人们认识到延性在抗震设计中的重要性。之所以存在上诉的规律，我们应该注意到钢筋混凝土结构的一些相关特性。首先，通过人为措施可以使结构具有一定的延性，即结构在外部作用下，可以发生足够的非线性变形，而又维持承载力的属性。这样就可以保证结构在进入较大非线性变形时，不会出现因强度急剧下降而导致的严重破坏和倒塌，从而使结构在非线性变形状态下耗能成为可能。其次，作为非线弹性材料的钢筋混凝土结构，在一定的外力作用下，结构将从弹性进入非弹性状态。在非弹性变形过程中，外力做功全部变为热能，并传入空气中耗散掉。我们可以进一步以单质点体系的无阻尼振动来分析，在弹性范围振动时，惯性力与弹性恢复力总处于动态平衡状态，体系能量在动能、势能间不停转换，但总量保持不变。如果某次振动过大，体系进入屈服后状态，则体系在平衡位置的动能将在最大位移处转化为弹性势能和塑性变形能两部分，其中，塑性变性能将耗散掉，从而减小了体系总的能量。由此我们可以想到，在地震往复作用下，结构在振动过程中，如果进入屈服后状态，将通过塑性变性能耗散掉部分地震输给结构的累积能量，从而减小地震反应。同时，实际结构存在的阻尼也会进一步耗散能量，减小地震反应。此外，结构进入非弹性状态后，其侧向刚度将明显小于弹性刚度，这将导致结构瞬时刚度的下降，自振周期加长，从而减小地震作用。

3 保证结构延性能力的抗震措施

合理选择了结构的屈服水准和延性要求后，就需要通过抗震措施来保证结构确实具有所需的延性能力，从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标。系统的抗震措施包括以下几个方面内容：

3.1 “强柱弱梁”

人为增大柱相对于梁的抗弯能力，使钢筋混凝土框架在大震下，梁端塑性铰出现较早，在达到最大非线性位移时塑性转动较大；而柱端塑性铰出现较晚，在达到最大非线性位移时塑性转动较小，甚至根本不出现塑性铰。从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。

3.2 “强剪弱弯”

剪切破坏基本上没有延性，一旦某部位发生剪切破坏，该部位就将彻底退出结构抗震能力，对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值，使结构能在大震下的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。

3.3 抗震构造措施

通过抗震构造措施来保证形成塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力，同时保证结构的整体性。

这一系统的抗震措施理念已被世界各国所接受，但是对于耗能机构却出现了以新西兰和美国为代表的两种不完全相同的思路。首先，这两种思路都是以优先引导梁端出塑性铰为前提。

4 常用抗震分析方法

伴随着抗震理论的发展，各种抗震分析方法也不断出现在研究和设计领域。

在结构设计中，我们需要确定用来进行内力组合及截面设计的地震作用值。通常采用底部剪力法，振型分解反应谱法，弹性时程分析方法来计算该地震作用值，这三种方法都是弹性分析方法。其中，底部剪力法最简便，适用于质量、刚度沿高度分布较均匀的结构。它的大致思路是通过估计结构的第一振型周期来确定地震影响系数，再结合结构的重力荷载来确定总的水平地震作用，然后按一定方式分配至各层进行结构设计。对较复杂的结构体系则宜采用振型分解反应谱法进行抗震计算，它的思路是根据振型叠加原理，将多自由度体系化为一系列单自由度体系的叠加，将各种振型对应的地震作用、作用效应以一定方式叠加起来得到结构总的地震作用、作用效应。而对于特别不规则和特别重要的结构，常常需要进行弹性时程分析，该方法为直接动力分析方法。以上方法主要针对结构在地震作用下的弹性阶段，保证结构具有一定的屈服水准。

对结构抗震性能进行分析是抗震研究的一项重要内容，非线性时程分析，非线性静力分析是目前常用的几种抗震分析方法。其中针对结构非线性反应的非线性时程分析法（非线性动力反应分析），从建立在层模型或单列梁柱模型上的方法到建立在截面多弹簧模型上的方法，再到目前正在研究发展的建立在截面纤维滞回本构规律的纤维模型法，模拟的准确程度正在不断提高。其基本思路是通过一系列数值方法建立和求解动力方程从而得到结构各个时刻的反应量。但由于对地震特点和结构特性所做的假设，其结果存在不确定性，其主要价值是用来考察地震作用下普遍的而非特定的反应规律，以及对抗震设计后的结构进行校核分析，评估其抗震性能。非线性静力分析法（pushover）是近年来得到广泛应用的一种结构抗震能力评估的新方法。这种方法从本质上说是一种静力非线性计算方法，但它将反应谱引入了计算过程和结果。其根本特征是用静力荷载描述地震作用，在地震作用下考虑结构的弹塑性性质。它的基本原理和步骤是先以某种方法得到结构在可能遭遇地震作用下所对应的目标位移，然后对结构施加竖向荷载的同时，将表征地震作用的一组水平静力荷载以单调递增的形式作用到结构上，在达到目标位移时停止荷载递增，最后在荷载中止状态对结构进行抗震性能评估，判断是否可以保证结构在该水平地震作用下满足功能需求。

篇9

关键词：异形柱；框架―剪力墙结构；抗震性能

Abstract: the special-shaped columns frame-shear wall structure because of its space to decorate the advantages and flexible superior, the seismic performance, in the high-level building in a wide range of applications, this paper discusses the seismic design and performance it is reviewed.

Keywords: special-shaped columns; Frame-shear wall structure; Seismic performance

中图分类号：TU352.1+1文献标识码：A 文章编号：

前言：近年来，在中高层民用建筑（特别是住宅建筑）结构体系中，异形柱框架―剪力墙结构将建筑美观和使用功能的灵活性有机地结合起来，以其较好的经济效益、较佳的建筑功能、优越的抗震性能得到了广泛使用。

一、异形柱框架―剪力墙结构性能分析

异形柱框架―剪力墙结构为框架―剪力墙结构的特殊形式，其柱截面的肢厚不应小于200mm,肢高不应小于500mm。填充墙要求采用轻质高效的墙体材料，不仅改善了建筑的保温、隔热性能，节约能源消耗，还能减轻结构自重，有利于节约基础建设投资，有利于减少结构的地震作用。异形柱框架―剪力墙结构体系是在异形柱框架结构体系的基础上，布置一定数量的剪力墙，或将剪力墙集中布置于楼层电梯间的周围形成筒体，能够增强结构的抗震性能，异型柱的受力性能比较复杂，异型柱为抗震的薄弱构件；但作为框架―剪力墙结构，本身具有两道抗震防线，剪力墙受力明确，变形能力较好，且剪力墙的纵向刚度大，按等刚度分配的原则，则剪力墙承担较大的地震荷载，设计时，除了满足计算，方案要考虑周全以外，还应满足相应的构造措施，注重延性设计。

二、异形柱框架一剪力墙结构抗震设计的几个重要问题

（一）强调概念设计优化结构方案

异形柱结构在方案阶段的抗震概念设计尤为重要，其首要问题就是选择合理的结构形式和确定可靠的传力途径。在小高层建筑中宜采用异形柱框架一剪力墙结构，剪力墙作为第一道抗震防线，异形柱框架作为第二道防线，增强结构的抗震能力。结构应设计成双向抗侧力体系，结构平面形状宜规则、对称，结构在主轴的两个方向的动力特性宜相近，在楼梯间和电梯间应合理地布置剪力墙或一般框架柱，尽量使结构的质心和刚心重合，避免虚假对称的结构平面并加强结构周边的抗扭刚度，减小扭转效应可能导致的严重震害。框架纵横柱网轴线宜分别对齐拉通以形成完整的框架，柱截面肢厚中心线宜与框架梁中心线及剪力墙中心线对齐，尽量避免由于二者中心线偏移对受力带来的不利影响。

抗震设计时，结构两主轴方向均应布置剪力墙且剪力墙的间距不宜过大，当剪力墙之间的楼板有较大开洞时，间距应适当减小，否则，在侧向力作用下不能保证楼盖的平面刚度，削弱对楼板的约束能力而导致计算结果与实际结构不符。对异形柱结构中处于受力不利部位的异形柱，例如结构平面柱网轴线斜交处及平面凹进不规则等部位，可采用一般框架柱，以改善结构的整体受力性能。结构体系沿竖向的刚度变化应均匀，避免过大的外挑和内收，造成结构的刚度突变，产生薄弱层塑性变形集中现象。

（二）注重延性设计

a、控制轴压比

对于框架一剪力墙结构，柱子的延性对于耗散地震能量，防止框架的倒塌，起着十分重要的作用，且轴压比又是影响砼柱延性的一个关键指标，柱的侧移延性比随着轴压比的增大而急剧下降，因异形柱结构剪力中心与截面形心不重合，剪应力使砼柱肢先于普通矩形压剪构件出现裂缝，产生腹剪破坏，导致异形柱脆性明显，延性普遍低于矩形柱，因而对异形柱的轴压比要严格控制。

对于L形、T形及十字形截面双向压弯柱，截面曲率延性比不仅与轴压比、配箍特征值有关，而且弯矩作用方向角有极重要的影响。另外，控制箍筋间距与纵筋直径之比s/d不要太大，推迟纵筋压曲也是保证异形柱截面延性需要的重要因素。异形柱在不同轴压比时柱端加密区对箍筋最小配箍特征值的要求，以保证异形柱在不利弯矩作用方向角域时也具有足够的延性。《混凝土异形柱结构技术规程》表6.2.9中异形柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值所示，与矩形柱的最小配箍特征值有着较大的差异。

为了保证异形柱结构的延性要求，在抗震设计中，保证柱满足轴压比的要求，就必须满足以下条件：一是应优化柱网布置，合理分配柱的负载范围，一般柱网尺寸取4―6m较优；二是提高混凝土的强度等级,同时有利于提高节点核心区抗剪；三是保证柱有足够大的截面尺寸，在不影响建筑美观的前提下，建议加厚柱肢，也有利于解决肢厚过薄而造成的粘结强度不足及节点核心区钢筋设置的困难；四是控制建筑高度，降低底层异形柱的轴力。箍筋直径越大，加密区间距越小，轴压比越可放宽，这是因为提高配箍率可以增加柱子的延性，也可有效增加异形柱的抗剪承载力。在高轴压比的情况下，增加箍筋用量对提高柱的延性作用已很小，故设计时一般控制柱子的轴压比。

b、考虑地震作用方向对异形柱正截面承载力的影响

等肢T形截面有2根对称轴，等肢L形截面有1根对称轴，而不等肢L形截面没有对称轴。由截面的几何特征可知，等肢T形截面柱的00和9O0形心方向轴与等肢L形截面柱的450和1350形心方向轴分别是各自的强轴和弱轴，惯性矩分别为最大和最小值。而截面惯性矩近似反映其刚度的大小，所以与矩形柱结构相比，T形、L形柱在不同的方向上的刚度差异较大。且水平地震作用是按抗侧刚度分配，由于不同方向各个柱之间的刚度相对比例不同，所分配的地震作用也就有比较大的差别。因此，地震作用的方向角对异形柱的双偏压正截面承载力有重要影响。当异形柱结构中混合使用等肢异形柱与不等肢异形柱时，则差异情况更为复杂。但由于6度、7度(0.10 g)抗震设计时，异形柱的截面设计一般是由构造配筋控制，所以《混凝土异形柱结构技术规程》4.2.4条第1款规定：“一般情况下，应允许在结构两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担，7度(0.15 g)及8度(0.20 g)时尚应对与主轴成450方向进行补充验算。”

（三）对轴压比较大的异形柱增设暗柱

带暗柱异形柱与普通异形柱相比，承载力及延性和耗能能力显著提高，因此其抗震能力有较大提高，带暗柱异形柱塑性铰域高度较高，在破坏过程中暗柱有明显的钢筋混凝土核芯束的力学特征。在塑性铰发展过程中，暗柱纵筋也从屈服发展到极限变形状态，充分发挥了其抗力作用。

异形柱中暗柱尺寸一个方向为柱肢厚度，另一方向宜取柱肢厚度为0．5～1．0倍，暗柱纵筋直径宜等于异形柱受力纵筋直径或取用小一号的直径，异形柱全部纵向受力钢筋的配筋率，非抗震设计时不应大于4%；抗震设计时不应大于3%。暗柱箍筋加密区宜与柱端箍筋加密区一致。箍筋直径及间距宜与柱端箍筋直径及间距相同，异形柱(含暗柱)箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值，可按《混凝土异形柱结构技术规程》(JGJ149-2006)表6.2.9中的数值取值，异形柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径可按表6.2.10中的数值取值。

总之，相对于其他框架一剪力墙结构而言，异形柱框架一剪力墙结构的地震作用增加幅度不太，但其侧移明显降低，故其综合抗震性能还是理想的，只要将上述设计要点控制好了，做到符合相关规范和要求，一定能更好的将异形柱框架一剪力墙结构应用于人们生活中。

参考文献：

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【关键词】抗震设计， 概念设计 ，抗震计算， 构造措施

【 abstract 】 in China earthquake occurred frequently in recent years. The earthquake is one kind has not forecast, destroyed the characteristics such as natural phenomenon, so as far as possible in the engineering of the reduction of earthquake damage is very important. Building structure seismic design includes concept design, calculation of design and construction measures three aspects of content.

【 key words 】 aseismic design, concept design, earthquake-resistant calculation, structural measures

中图分类号：TU591文献标识码： A 文章编号：

近些年建筑结构抗震相关理论研究得到了不断的发展，结构抗震设计思路也发生了较大的改变。发展的过程有：从弹性到非线性，从基于经验到基于非线性理论，从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服，而且给结构赋予了一定的非弹性变形性能力的“耗”的一系列转变。现在的结构抗震设计包含概念设计、抗震计算及构造措施三个层次的内容。

一、抗震概念设计

（1）概念设计的含义

概念设计一般是指不经过数值计算，尤其是在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，根据整体结构体系和分体系之间的力学关系、震害、结构破坏机理、试验现象与工程经验所获得的基本设计原则及设计思想，从整体上确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。概念性近似估算方法有其自身的优势：可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较、选择，便于进行手算。根据上述方法得到的方案概念清晰、定性正确，具有较好的经济可靠性能，可以减少后期设计阶段一些不必要的繁琐运算。

（2）概念设计的重要性

概念设计比抗震计算更具有决定性,因为还没有掌握地震和地面运动的不确定性与复杂性及对结构的复杂影响。而且，当前结构地震计算理论还不能充分反映地震时结构反应与破坏的复杂过程。

所以仅依据抗震计算结果做出的抗震设计有时是片面的,甚至是不安全的。

（3）概念设计的应用与发展

概念设计思想的运用可以拓宽结构设计的思路。传统的抗震结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力，这会造成混凝土的等级越用越高，配筋量越来越大，造价越来越高。往往结构工程师只注意到不超过最大配筋率，所以使得肥梁、胖柱、深基础到处可见。以抗震设计为例，计算结构的刚度一般是按照初定的尺寸、混凝土的等级，再根据结构刚度算出地震力，然后计算配筋量。可是总所周知，结构刚度越大，地震作用效应越大，配筋越多，刚度越大，地震力就会越强。所以为抵御地震而配的钢筋，增加了结构的刚度，但是却增强了地震作用的效应，因此要考虑降低作用效应。在当前的抗震设计中一个很好的例子是隔震消能。隔震消能是在基础和主体之间设柔性隔震层；增设消能支撑；有的是在建筑物顶部装一个“反摆”， 地震时反摆的位移方向和建筑物顶部的位移正好相反，加大了建筑物的振动阻尼，降低加速度，使建筑物的位移减少，从而降低地震作用效应。合理设计可以使地震作用效降低到60%，提高了屋内物品的安全性。国内外正全面地对这一研究进行深入的开展。日本已经将该研究成果广泛应用于实际工程中，并且取得了良好的适用和经济效果。

很多结构工程师已经接受了概念设计的思想，而且它在结构设计中发挥的作用将会越来越大。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，建筑结构设计也相应提出了更高的设计要求。目前要做的是使建筑结构设计更加安全、适用、经济、可靠。

二、抗震计算

结构抗震计算可分为两部分，即地震作用计算和结构抗震变形验算。

(1)地震作用计算

通常情况下，要允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用而且要进行抗震验算, 该方向抗侧力构件承担各个方向的水平地震作用。如果结构有斜交抗侧力构件，当其相交角度大于15°的时候, 要分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。如果结构的质量与刚度分布明显不对称，要将双向水平地震作用下的扭转影响计入。对于其他的情况，允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。对于8度、9度时的大跨度结构、长悬臂结构以及9度时的高层建筑要计算它们的竖向地震作用。结构抗震计算的基本方法是底部剪力法和振型分解反应谱法，时程分析法作为补充计算方法。对特别不规则、特别重要的以及较高的高层建筑才要求采用时程分析法。

抗震计算方法的采用要符合以下的要求：

①可以采用底部剪力法等简化方法的结构有：高度不超过40m,以剪切变形为主而且质量与刚度沿高度分布比较均匀的结构以及近似于单质点体系的结构。②要采用时程分析法进行补充计算的结构有：甲类建筑与烈度、不规则的建筑、场地内限定高度范围的高层建筑，可取多条时程曲线计算结果的平均值和振型分解反应谱法计算结果的较大值。

(2)结构抗震变形验算

多遇地震下的抗震变形验算：

要进行多遇地震下的抗震变形验算的各类结构的楼层内最大弹性层间位移要符合下式要求:

Ue≤[Qe]h

罕遇地震下的抗震变形验算：

要进行弹塑性变形验算的结构有以下几种:7～9度时楼层屈服强度系数不大于0.5的钢筋混凝土框架结构;8度III、Ⅳ类场地与9度时,高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架; 采用隔震与消能减震设计的结构；高度不小于150m的钢结构;甲类建筑与9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构及钢结构。

要进行弹塑性变形验算的结构有: 7度III、Ⅳ类场地与8度时乙类建筑中的钢结构和钢筋混凝土结构; 板柱、抗震墙结构与底部框架砖房;高度小于150m的高层钢结构；属于竖向不规则并且类型烈度、场地内限定高度范围的高层建筑结构。

三、抗震构造措施

（1）混凝土结构

主要从以下几方面考虑混凝土结构的抗震：控制承重柱轴压比;最小配筋率的要求;限制钢筋砼构件截面的高宽比;在填充结构中设置拉结筋,对于较长的填充墙要设置构造柱、芯柱、角柱、短柱箍筋进行全高加密,剪力墙底部要设置加强区等。

（2）砖混结构

砖混结构可以采用的措施：加设圈梁，圈梁可以增强房屋的整体性，提高房屋的抗震能力；加设构造柱，构造柱可以和圈梁一起形成封闭骨架，从而提高砌体结构的抗震能力，通常将圈梁增设在外墙转角，内外墙交接处与楼梯间的四角处；加设墙体加固，一般采用把砖砌体的粉刷抹灰去掉，在砌体外侧抹高标号水泥砂浆或布置钢筋网灰砂浆，以此来提高砌体的水平承载力。

四、结语

建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的概念, 抗震设计从概念设计到建筑的构造措施贯穿了整个过程。同时建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此准确、合理的运用不同的抗震设计方法对工程项目是至关重要的。

参考文献

[1]郝婷.浅谈结构抗震设计思想的发展[J].科技创业月刊.2011(3).