建筑抗震设计规范标准范文

导语：如何才能写好一篇建筑抗震设计规范标准，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：建筑抗震；设计规范；发展

中图分类号：TU352.1+1 文献标识码：A 文章编号：

建筑抗震设计规范作为建筑抗震工作的重要依据，在很在程度上影响着人们的生命财产安全，因此，抗震工作人员必须根据本国的经济发展水平和科技发展水平，制定出科学合理的建筑抗震设计规范，有效地保障人们的生命财产安全。

一、当代建筑抗震设计规范的内涵

建筑抗震设计规范是指为了减轻地震对建筑的破坏程度，减轻人员伤亡和经济损失对建筑建设规范作出的要求和规定。它包括对地震所产生的作用的客观分析、由各方制定的关于建筑建设活动的规定文件、对建筑的结构抗震性能的分析、对不同的建筑物和建筑场地的地基分析，以及建筑抗震方法策略经验的总结。建筑抗震设计规范受国家经济水平和科学技术水平的影响较大，因此，它能够反应一个国家的经济技术发展状况和抗震理念，有很重要的研究价值。

二、当代建筑抗震设计规范的发展趋向及问题

随着抗震理论的不断提高，当代建筑抗震设计规范也不断的发展。目前建筑抗震设计规范的发展现状是反应谱理论在设计规范中的应用比较全面，但是动力理论尤其是非线性动力理论的应用还有待完善。应用抗震设计规范的对象一般都是数量较大、面积较广的结构物，一些比较复杂的设计规范必须进行精简，形成具体简单地设计方法，才能够被更好的利用。在当代建筑设计规范的发展中，主要涉及到以下几个问题：

1、建筑抗震设防标准

地震的发生规律是不可预测的，当代建筑抗震设防标准是根据对地震发生概率的分析，采用了“大震、中震、小震”三个标准。大震是指大于当地抗震设防烈度的地震，也叫做罕遇烈度的地震；小震指小于当地抗震设防烈度的地震，也叫众值烈度的地震；中震是指等于当地抗震设防烈度的地震，也叫基本烈度地震。抗震设防是为了尽量减少地震对建筑的破坏和人们生命财产安全的危害，对于大小不同的地震，要根据建筑的重要性和人口的集中度，给与不同标准的设防，可以概括为“大震不倒塌，中震能修补、小震不损坏”。我国是一个人口众多、面积辽阔的国家，而且各地区的地理条件差别很大，地震给不同地区带来的危害，差别也很大。在制定建筑抗震设防标准的过程中，需要根据不同地区的实际情况，制定合理的建筑抗震设防标准。

2、建筑物的设计结构

建筑结构的体系类型、建筑的施工因素以及建筑结构的使用功能都在很大程度上影响结构地震的反应。当代建筑抗震设计规范对此有不同的规定。对于建筑结构的使用功能的重要程度，建筑抗震设计规范给出了不同分类，对不同的类型给予不同的抗震措施。在建筑的结构体系方面，对于平面或立面不规则等复杂的的平面结构的建筑结构，要考虑扭转振动效应，进行水平地震的计算和内力调整；对于比较均匀和对称的结构要运用通过地震的作用效应来实现扭转效应。但是现实中，那些均匀结构的建筑，也存在扭转破坏的情况，由于地震自己可以产生扭转的作用，有时会使结构的扭转作用变大。所以，当通过地震的作用效应来考虑扭转效应时，要注意结构的平面大小对扭转效应的影响，进行不同的调整。

3、地震的作用

有很多因素会对地震的作用产生影响，地震的作用可以表示成地震发生的概率的一个函数，如果将地震的作用用参数来表示，要考虑地震发生的一个概率，通过地震的频谱特征、地震的强度和持续时间来表示，地震的大小、发生地的地理情况、震中距等都会对地震的作用有很大程度的影响。因为地震的发生的持续时间也不能确定，而且震级较小但持续时间较长的地震破坏力比震级大但是持续时间较短的地震破坏力更大，对于这种情况，往往通过调整地震的频谱特征和强度来表示。在时程分析法中才能考虑地震的持续时间对结构的影响，用拟静力理论的振型分解法和底部剪力法也可以反映地震的持续时间，今后，运用地震的持续时间来调整地震的作用也需要给予重视。

4、场地和地基

当选择建筑场地时，应该先了解场地的地质结构和地震活动情况，总结出抗震的有力地段、不利地段和危险地段，尽量避开不利和危险地段。场地和地基常常通过场地的土分类和它们的特征周期值来影响地震，当代建筑抗震设计规范，运用运用场地土覆盖层的厚度以及剪切波速来划分场地的类型，但是这在表示场地土层对地震的影响上并不全面，党对场地图层进行分类时，还要考虑到承载力、基数等的变化对分类的影响，并且要在构造方法、计算方法和概念的设计上加以分析。在当代建筑抗震设计规范中，对于场地条件在地震影响上的研究还有待完善，应该在抗震设计规范中进行必要的修正。

三、对建筑抗震设计规范的完善

针对当代建筑抗震设计规范发展中的一些问题，必须采取适当的措施加以解决，使建筑抗震设计规范更为完善。

首先是对于建构抗震设防分区的完善，地震对建筑所在地的影响，应该运用地震动强度以及设计反应谱来反映。其次是对于场地地基和基础抗震设计的完善，包括根据不同场地的类型采取抗震构造措施的措施，对建筑场地类型划分的部分调整，以及在地基基础抗震设计和岩土勘察上的完善。还有就是对于不同结构的建筑在抗震方法上的完善，钢筋混凝土结构的建筑要在框架结构上进行调整；砌体结构的建筑要注意，在层数和总高度上同时控制砌体建筑的使用范围，在一个墙段内要有多个芯柱和构造柱。

总之，在对建筑物进行抗震设计时，主要要有一些设计概念：1.选择对抗震有利的场地，避开对抗震不利的地段；2.建筑形状力求简单、规则；3.利用多道抗震防线；4.加强结构的延性，防止脆性破坏；5.非结构构件应满足抗震要求。

结束语：

由于地震严重威胁人类的生命财产安全，而地震的发生有不可预测，所以，抗震工作十分重要。建筑抗震设计规范对抗震工作的实施有很好的规范和指导作用，随着抗震理念的不断发展，建筑抗震设计规范也不断完善，必然会在指导抗震工作上发挥更大的作用。

参考文献：

[1] 谢礼立,马玉宏.现代抗震设计理论的发展过程[J].国际地震动态.2003（8）

[2] 蔡健,周靖,禹奇才.建筑抗震设计理论研究进展[J].广州大学学报(自然科学版).2005(01)

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【关键词】 节点连接 等强连接 刚性连接 节点域 弹性阶段 塑性阶段

中图分类号:G808 文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)08-0202-02

1.引言

本文通过对STS模块中节点连接计算的实例计算数据,分析梁柱的刚性连接计算要点,在分析中综合软件,设计知识,规范三部分内容,将其有机结合。从而归纳总结节点设计的要点,同时提出软件计算的不足之处,STS模块采用的是2006.3的版本。

1.计算原则

建筑钢结构的节点连接,当非抗震设防时,应按结构处于弹性受力阶段设计,当抗震设防时,应按结构处于弹塑性阶段设计,节点连接的承载力应高于构件截面承载力。

2.计算目的

梁与柱的连接,按梁对柱的刚度的约束(转动刚度)大致可分为三类:即铰接连接、半刚性连接、刚性连接。本文仅对梁柱的刚性连接做计算分析。

梁与柱的刚性连接,其计算方法主要有以下两种:

(1)常用设计法

(2)精确计算法

节点抗震验算。

1)满足强柱弱梁的要求,即满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)第8.2.5-1式即

。

2)满足强节点弱构件的要求:连接的受弯承载力和受剪承载力,满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)第8.2.8-1

即和8.2.8-2即 。

3)节点域强度计算,满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)第8.2.5-2。

本例计算简图及手算复核如下:

软件有关塑性截面模量的计算只给出计算的结构,对于计算过程未反映,现塑性截面模量计算如下:

HW300X300为双对称截面,所以全截面考虑塑性屈服时,受拉和受压侧的截面静矩相同:

ST=SC

应力计算,抗震设计时应满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)第5.4.2条。本例手算复核如下:

对接焊缝与角焊缝的抗拉强度设计值不同,计算焊缝强度时,可先将对接焊缝面积 换算为等效的角焊缝面积 ,令焊缝的有效厚度不变,翼缘对接焊缝的长度即可按下式换算为等效角焊缝长度。

翼缘的惯性矩:

腹板的惯性矩:

翼缘惯性矩/全截面惯性矩:

0.9584

按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)第5.4.2条:

高强螺栓承担的剪力设计值为

焊缝承担的剪力设计值为

梁翼缘和腹板与柱形成的工字性焊缝中翼缘设计弯矩为:

腹板设计弯矩:

节点域屈服承载力:应满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)第8.2.5-2或《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-1998)中第8.3.9-2. 节点域的体积:

折减系数:(假设按7度设防)

节点域屈服承载力:

假如节点域的屈服承载力不满足,如何来补强呢?依据《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-1998)中第8.3.9-2,在柱、梁截面一定的情况下,对H型钢柱,可在节点域加贴焊板,焊板上下翼缘应伸出加劲肋以外不小于150mm,并用不小于5mm的角焊缝连接贴板和柱翼缘可用角焊缝或对接焊缝连接。当在节点域的垂直方向有连接板时,贴板应采用塞焊与节点域连接。因柱、梁截面已定,唯独能改变的是节点域的体积,也即柱腹板的厚度tw。

实际柱腹板厚度为13mm。从这一角度也验证了计算的正确性。

小结:

通过以上对电算的计算过程分析及手算复核,可以归纳出梁柱刚性连接的计算要点有如下几点:

1. 当考虑地震计算组合时,应勾选“设计内力是否为地震作用组合”,不考虑地震作用组合时,可不选此项。

2. 当为非抗震设计时,内力采用梁端的实际内力设计值,当为抗震设设计时,可按梁端承载力计算。

3. 考虑现场实际的连接,操作工艺为先栓后焊,有可能才用高空焊接,焊接温度对高强螺栓预拉力有影响,高强螺栓的实际承载力应做折减,折减系数取0.9,系统默认值为1.0。角焊缝的连接强度设计值当不采用引弧板时取0.85.

4. 梁翼缘采用对接焊与柱翼缘连接,在分配弯矩时,应将对接焊缝转化为角焊缝,按翼缘惯性矩占全截面惯性矩的比例分配弯矩。

5. STS程序中计算节点域的稳定采用的是,而规范采用的是

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准,《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) (2006年版),北京:中国建筑工业出版社,2006

[2] 中华人民共和国国家标准,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002),北京:中国建筑工业出版社,2009

[3] 中华人民共和国国家标准,《建筑抗震设计规》(GB50011-2001)(2008年版),北京:中国建筑工业出版社,2008

[4] 王建,董为平编著,《PKPM结构设计软件入门与应用实例-钢结构》,北京,中国电力出版社,2008

[5] 夏志斌,姚谏编著,《钢结构设计―方法与例题》,北京,中国建筑工业出版社,2005

[6] 《钢结构设计手册》编辑委员会,《钢结构设计手册手册》(第三版),北京,中国建筑工业出版社,2004

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关键词:地震安全性评价;建筑抗震;场地条件

中图分类号:TU234

文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2009)19-0190-02

随着我国经济的飞速发展,建设工程规模越来越大,功能越来越复杂,对抗震设防要求也越来越高。尤其是高层、有着特殊功能的建筑,地震地质条件复杂或地震动参数分界线两侧的地区,需针对建筑物的功能,专门研究建筑工程的场地条件及地震动参数,才能满足建筑物对抗震设防的要求。一次地震灾害的大小,除与地震的大小、震源的深浅有关外,还与特定场点的断层分布及活动性、覆盖土层厚度、岩土性质、地形地貌等工程地震地质条件有关。1985年墨西哥西南太平洋发生的地震却使远离震中400公里的墨西哥城遭到严重破坏,主要原因就是软弱场地土使该市的高层建筑对远震中长周期的地震波敏感而产生的震害。汶川地震产生的总长度300km左右的地表错动带及其附近产生的地表形变,是汶川地震成灾的重要因素(高孟潭等,2008)。

一、安阳及附近断层分布特征

《建筑抗震设计规范》第4.1.7条规定:“场地内存在发震断裂时,应对断裂的工程影响进行评价”,规范要求发震断裂的最小避让距离见表1:

据本地区的建筑场地地震安全性评价工作中的物探结果,安阳市及附近存在的主要断裂有十条,据断层走向可分为两大类:北北东向和北西西向,断层皆为正断层。此十条断层的活动性据目前掌握的证据,最新活动到晚更性世(Q3)。据《建筑抗震设计规范》第4.1.7条第1款“非全新世活动断裂可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响”,据此,本地区的建筑抗震设计可不考虑避让措施。但如有断层活动性的最新成果,有关部门要及时掌握。安阳及附近断层特征见表2:

二、建筑场地类别特征

安阳市区地貌属太行山前冲洪积带,第四纪沉积变化较大,厚度从20多米至90余米,总体走势是从西北至东南逐渐变厚。

安阳市区的覆盖层厚度一般为15～58米,主要变化规律是从西向东渐厚,从北向南渐厚。作者对安阳市区66个工程场地的119个地震地质钻孔进行了土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度统计。此66个场点遍布安阳市2010年规划区范围,对距离过近的钻孔和场点作合并或剔除,有效统计场点样本数62个。统计结果显示,等效剪切波速vs≤140的场点无,140

三、地震地质灾害

地震地质灾害是由地震动或断层错动引起的可能影响场地上工程性能的场地失效。地震地质灾害主要有三类:一是由于地震动作用导致的对工程有直接影响的工程地基基础失效,如砂土液化;二是由于地震动作用导致的对工程有间接影响的工程场地失效,如岩体崩塌、滑坡;三是由地震断层作用导致的地面变形(地震安全性评价宣贯教材,卢寿德等,2006)。

对于场地土液化,通过对62个地震安全性评价工作报告和多个岩土工程勘察报告查看,未发现有场地土液化的评价。统计对安阳市区未发现场地土地震液化评价的原因,有如下三种:一是安阳市区地下水开采严重,地下水位埋深较大,市中心及铁路以西的地下水位一般都大于20米;二是安阳市地层多以粘性土为主,20米以内少有砂和粘粒含量小于13的粉土(安阳市的抗震设防烈度为8度);三是据安阳市活断层探测工作中的土层年龄样测定结果,安阳市一般8~10米以下为晚更新世及以前的地层。以上三种原因,据《建筑抗震设计规范》第4.3.3条,可不考虑液化问题。

对于岩体崩塌和滑坡,安阳市地处安阳冲洪积扇平原区,地势平坦,一般海拔65~73米,为第四系地层覆盖区,一般无陡坡、基岩出露,故不存在岩体崩塌和滑坡问题。

对于地震断层错动对地表的影响评价,据目前掌握的证据,安阳市的主要断层只能证明其活动到晚更新世,据《建筑抗震设计规范》,可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响。

四、结语

1.安阳市及附近存在的主要断裂有十条,据目前掌握的证据,最新活动年代更新世(Q3)。但如有断层活动性的最新成果,有关部门要及时掌握。

2.安阳市的建筑场地类别划分,主要为中软场地土,Ⅱ类场地。

3.安阳市区建筑工程场地一般不存在地基土地震液化、断层地表错动、滑坡等地震地质灾害。

参考文献

[1]卢寿德.地震安全性评价宣贯教材[M].北京:中国标准出版社,2006 .

[2]高孟谭,等.汶川特大地震灾害特点及其防灾启示[J].震灾防御技术,2008,(3).

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关键词：建筑设计；建筑抗震设计；重要作用

引 言：建筑行业是我国重要的经济增长行业之一，关系到居民的切身利益。我国是多地震国家，但我国目前对地震的预防能力较弱，地震给我国带来了及其巨大的灾害，因此，要加强建筑设计中的抗震设计，这是进一步保障我国居民生命财产安全的重要措施之一。

1 我国建筑抗震设计的现状

在建筑抗震设计领域，虽然我国在近年来有了长足的发展，但是，相比西方发达国家而言，发展缓慢，尤其是在抗震设计上，没有能够正确的处理好建筑设计和抗震设计的关系，虽然引进了一些西方欧美抗震设计理念，但缺乏符合本国实际的理论技术创新。很大方面存在着缺陷，主要表现在以下几个方面。

1.1 设计中，没有能够深入研究地震对建筑结构破坏的层次和顺序，难以做到重视主体的设计而兼顾细节问题。没有能根据实际情况灵活变通的运用抗震设计准则。

1.2建筑抗震设计中缺乏科学规范的理论指导，缺乏实际经验的积累；我国对地质地震的认识尚不够完善，对地震的成因，预测，防治研究不够深入，地震防治规范不够科学。因此，在进行建筑结构抗震设计时候，缺乏一定的科学依据，或依据的是不完善的理论。因此，难以在建筑结构设计中完美融合防震设计理念。

1.3建筑抗震设计中，设计立足于固定参数，而忽视了实际情况，设计完全依据“计算设计”完成。而且将一定的地震或力学参数做出固定的规范，比如，在我国地震设计研究中，把地震的降级系数统一规定为2.81，将小震赋予固定统计意义。而小震多用于结构设计中，结构截面承载能力设计和变形的检验计算，需要依据一定的实际情况而行的。

2 我国建筑结构抗震设计标准

2.1 将概念设计理论和基于性能的设计理论相结合。结合建筑结构设计施工地的具体实际情况，做出科学严谨勘探，掌握第一手资料，综合分析考虑，做出最优势的战略设计组合。

2.2我国的建筑结构抗震设计要遵循中华人民共和国GB 500112010建筑抗震设计规范。辩证灵活运用其中抗震设计原则，严格执行设计施工标准，借鉴其中经验，结合房建本地实际，科学设计。

2.3要坚持实施多级防震措施。传统房建结构多采取的是三级设防措施，即小震不坏、中震可修、大震不倒。但在新的时期，房建结构必须是采取的多级设防模式，保护建筑主体抗震能力，减轻经济损失，使得建筑抗震中更加安全。

3 建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用

3.1解决了建筑竖向布置设计的问题。

建筑竖向布置设计问题，主要是在建筑设计中，反映沿着高度或楼层结构质量、刚度分布问题。无论是何种类型的建筑，无论是多层还是单层，都存在此类问题。尤其是在高层建筑和超高层建筑中，表现的更为突出。由于建筑使用功能的不同，如果建筑底层是购物中心或商场时，要求大空间和大柱距，而上部的楼层为写字楼或多样化的公寓时，前者要求设置柱，墙少，而后者则是以墙为主。由于建筑使用功能的不同，导致建筑物沿着楼层或高度分布的刚度和质量都不协调、不均匀。其中较为突出的问题是沿着上下相邻的楼层由于质量和刚度相差较大，造成突变。这是建筑设计时必须要重视的问题。

在建筑设计中，要尽量确保沿着竖向结构的刚度均匀分布，特别是在结构不设置刚度较大的刚度转换层时，更要注意。概念设计中，尽可能使剪力墙布置较为均匀，并沿竖向贯通到建筑的底部，同时避免某一楼层的刚度过小，避免地震时的扭转效应。

3.2解决了屋顶建筑的抗震设计难题。

设计高层和超高层建筑时，屋顶建筑抗震设计也是整个设计的一个重要环节。近年来，从多数高层建筑抗震设计评定结果看，屋顶建筑设计还存在一些问题，例如：屋顶设计较高或者设计过重。屋顶设计较高或者设计过重，无形当中加大了屋顶建筑变形，而且地震作用也加大了，尤其对自身和屋顶之下的建筑物的抗震作用都不利。有时屋顶建筑的重心和屋顶之下的中心不在同一直线上，如果屋顶的抗侧力墙和屋顶之下的抗侧力强出现间断，在地震发生时，带来的地震扭转作用也会更严重，对抗震更不利。所以，进行屋顶建筑设计过程中时，应该最大限度的降低屋顶建筑的高度。选用强度较高、轻质、刚度均匀的材料，使得地震作用传递不受阻碍；屋顶重心和屋顶之下的建筑中心在同一直线上；如果屋顶建筑非常高，屋顶建筑就必须具有较强的抗震性，让屋顶建筑地震作用和突变降低到最小，尽量避免发生扭转效应。

3.3合理进行建筑平面设计、布置设计，提高建筑抗震能力

建筑平面布置是建筑设计中的重要组成部分，其布置情况直接反映建筑使用功能和相关要求。平面设计布置时，要将内墙的布置、柱子的距离、通道和楼梯的位置、空间活动面积大小、房间数量和布置、电梯井的布置等在建筑平面布置图上进行明确。建筑的使用功能不同，在楼层布置上存在一定的差异。公寓、写字楼、餐饮娱乐、商场等，在进行建筑布置时，空间和房间划分上的差异较大。建筑平面布置多样化的同时，要考虑结构的抗震要求，其中较为突出的问题是：建筑平面上的内隔墙、填充墙、具有相应刚度和强度的非承重内隔墙等墙体的布置不对称；柱子和墙体的分布不协调不对称；建筑结构刚度和质量在平面上分布不均匀等因素导致建筑物在地震发生时，产生扭转地震作用，导致建筑损坏。

建筑平面布置设计对建筑抗震影响很大，进行建筑平面布置设计是，要尽可能确保建筑结构的刚度和质量都均匀分布，结构要对称协调，尽量避免突变，防止在地震时发生扭转效应。墙体布置要均匀；剪力墙或抗震墙布置要和结构抗震要求相结合；刚度较大的电梯井要尽量居中布置，避免偏心。建筑平面布置设计要为结构抗侧力构件的合理分布创造条件，要将建筑施工功能和结构抗震要求融为一体，以此来充分发挥建筑设计在建筑抗震设计中的基础作用。

3.4提高高层建筑结构细节设计能力，实现结构抗震

高层建筑在进行结构设计、结构抗震细节设计中最关键的是薄弱环节的处理措施和对多道抗震设防措施的保证。结构抗震体系包含多个具有良好延性的分体组合，具有良好延性的结构构件通过设计连接，实现协同联合工作。建筑面临地震灾害时，通常情况下在主震过后，多次余震往往会造成比主震破坏程度更大的结构损坏。建筑抗震结构体系只有最大程度的增加外部和内部的冗余度数量，有意识的增加分布屈服区，来实现抵御以耗能为主的抗震性能要求。进行高度建筑结构设计时，不可片面过分强调构件强度，必须要综合处理好结构构件的强弱关系，要保证构件具有较长的有效屈服时间，能有效实现结构延性，增加抗倒塌能力。

3.5优化建筑体型设计，确保符合抗震要求

建筑体型设计主要包括建筑的平面形状和立体空间形状。大量的震害表明，在平面形状复杂，如平面上外凸和凹进及侧翼过多伸悬、不对称侧翼布置等，都及其容易在地震中遭受破坏。平面形状相对简单、规则的单层或多层建筑，在地震中出现严重破坏的机率相对较低，有的甚至完好无损。建筑沿着高度方向上立体空间内形状复杂或形状不规则，如相邻单元的高差差距较大，高出屋面的建筑部分高度过高、建筑装饰悬伸过大等，由于沿着高度形状上的变化，造成在地震时、建筑结构刚度发生突变的部位更容易发生破坏。

在建筑体型设计中，要尽量选择平面和空间形状较为简洁和规则的体型。在建筑平面形状上，要尽量选择圆形、方形、扇形及矩形，要尽可能少做内凹和外凸的体形，极可能不做非对称的侧翼和长度过长的伸翼。建筑体型布置时，要尽可能使建筑结构的刚度和质量均匀分布，避免因为体形不对称、刚度和质量不均匀导致建筑面临地震时，出现抗震不利的扭转反应。特别是在高层建筑设计中，通常为了立面美观和艺术创意需要，难以避免设计较为复杂的体型，但是在设计时，一定要将建筑使用功能、结构抗震安全和建筑艺术结合起来，在确保建筑结构安全基础之上进行艺术创作。

4 结束语

综上所述，建筑行业关系到我国的经济发展和社会稳定，关系到国民的生命财产安全，加强建筑抗震设计，提高抗震能力，是促进社会和谐稳定的客观要求。因此，在进行建筑的抗震设计时候，必须要将建筑的建筑设计和结构设计综合协调起来，实现二者的配合，共同为建筑整体的抗震设计发挥出更强大的作用。

参考文献：

[1] 贾昭.概念设计在建筑抗震设计中的体现及应用[J].中国新技术新产品，2009，（20）.

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关键词：地震设计；取值；分析

我国属于地震的高发地区，地震灾害严重威胁人们的生命财产安全，因此对建筑物进行抗震设计显得尤为重要，《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）也明确规定，对抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。现行规范中对不同设计年限的建筑物通过调整结构重要性系数来调整结构的荷载效应，对于一般常规建筑的设计可以参照此规范进行，但是对于某些大跨度结构、悬索桥等重要性结构，从结构的安全性出发，往往需要详细研究结构在地震作用下的影响。另一方面，在对现有结构进行加固改造时，现有结构的剩余寿命已经小于当初的设计年限，此结构在剩余年限内只需满足原设计年限内的抗震概率标准即可；如果仍按照原来的设计年限对结构进行加固，加固的费用将会大大增加。因此确定地震动参数的取值是进行抗震设计的前提条件，直接影响建筑物的安全性和经济性。

1 建筑抗震设计概述

《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）将建筑物的设计年限分成5年、25年、50年和100年四个类别，但是随着经济水平的发展，建筑的类型逐渐多样化，人们对住房、桥梁的使用年限以及抗震等级等方面的要求逐渐增多，要求建筑物更新设计基准期，同时提高建筑物的抗震等级。现行的《建筑抗震设计规范》只规定了设计基准期为50年超越概率下的地震烈度及地震动参数，因此设计使用年限为50年的结构可以直接参考《建筑抗震设计规范》中计基准期为50年的地震动参数取值。对于一些特别重要的结构、纪念性建筑，设计使用使用年限往往大于50年甚至更长，其地震动参数的取值需要转换为设计基准期为50年相应超越概率下的地震动参数，其转换时用到的公式主要如下：

（1）

式中， 为与设计基准期 相对应的地震烈度重现期。

（2）

式中， 是指重现期为 年的地震烈度在 年内超越概率。

（3）

式中， 为50年内发生地震烈度 的概率分布值。

（4）

式中， 为50年内概率分布为 的地震烈度； 为地震烈度的上限值， ； 为概率密度的分布众值，比50年超越概率为10%的地震烈度低1.55度； 为分布形状系数，可以从表1查出其对应的数值。

（5）

式中， 是指与抗震烈度 所对应的地面运动的峰值加速度值。

（6）

式中， 为地面运动加速度为 的水平地震影响系数最大值； 为放大系数，取值2.25； ， 取值为10 。

表1 分布形状系数

2 地震动参数确定的方法

《建筑抗震设计规范中》（GB50011-2010）指出，所有建筑物均应达到“多遇地震不坏，设防地震可修和罕遇地震不倒”的设防目标，这里的多遇地震、设防地震和罕遇地震分别为50年超越概率63%、10%和2%～3%的地震，或重现期分别为50年、475年和1600～2400年的地震。在进行计算时，需要将设计使用年限与设计基准期取得一致。在这里我们将不同设计基准期内超越概率分别为63%、10%和2%～3%的地震称作该设计基准期内的多遇地震、设防地震和罕遇地震。若要求不同设计基准期内不同超越概率下该地震动参数值，可以按照以下的思路进行换算。

（1）通过公式（1）计算出所要求设计基准期内所要求超越概率的地震重现期；

（2）根据公式（2）换算出该重现期内的地震在50年设计基准期内的超越概率；

（3）由公式（2）、（3）和（4）计算出与该超越概率相对应的50年内的地震烈度 ；

（4）根据公式（5）、（6）进一步可以计算出与地震烈度 相对应的地面运动峰值加速度和水平地震影响系数最大值。

3 多遇地震、设防地震和罕遇地震地震动参数的计算

若某一建筑物所在地区基本烈度为7度，其设计使用年限分别取为25年、50年、75年和100年，现为了详细分析该地区地震对此建筑的影响，采用25年、50年、75年和100年四个设计基准期对结构进行分析。其地震动参数相应的计算过程如下：

3.1 多遇地震地震烈度和地震动参数的计算

（1）当设计基准期取为25年，超越概率为63%时，即 时，根据式（1）的计算过程如下：

将以上数值代入公式（2），其计算过程如下：

此数值是指重现期为25年的地震在50年设计基准期内的超越概率为0.865；

根据公式（2）、（3）和（4），其计算过程如下：

将以上结果代入公式（5）、（6），得到相应的地面运动峰值加速度和水平地震影响系数最大值分别为：

（2）按照以上的计算过程，当 分别为50年、75年和100年时，可分别计算出相应的地震烈度 。

（3）根据计算出的烈度 ，可以计算出多遇地震下相应的地面运动峰值加速度值和水平地震影响系数最大值。多遇地震下地震动参数取值见表2。

表2 多遇地震下地震动参数取值

由以上计算的数据可知，对于建、构筑物的设计，在其他都相同的条件下，如果设计的基准期长，建、构筑物的地震烈度、地面运动峰值加速度和水平地震影响系数最大值就相对要大，对建筑物各方面的要求也很高。需要注意的是，在进行计算的时候，需要弄清楚设计基准期和重现期这两个不同的概念。

3.2 设防地震地震烈度和地震动参数的计算

当设计基准期分别取为25年、50年、75年和100年，超越概率为10%时，根据2.1的计算过程，将该建筑物设防地震下的地震烈度和地震动参数的计算结果列于下表：

表3 设防地震下地震动参数取值

3.3 罕遇地震地震烈度和地震动参数的计算

所谓罕遇地震是指在设计基准期内超越概率为2%～3%的地震烈度。在这里需要指出的是，《建筑抗震设计规范》给出的罕遇地震作用的取值，采用表1所给出的拟合参数时，7、8、9度时用式算得的50年的超越概率分别为1.2%、1.5%和2.8%。由于此建筑物所在地区基本烈度为7度，为了与规范中的数值保持一致，故超越概率取为1.2%。

由以上表2、表3各自横向比较可知，随着设计基准期内的延长，其相同超越概率下的地震重现期、地震烈度、峰值加速度及水平地震影响系数最大值都是增大的：由纵向比较可知，在相同的设计基准期内，其多遇地震、设防地震及罕遇地震下的重现期年限越长，相应的地震烈度I、地面运动峰值加速度以及水平地震影响系数最大值也是增大的。

结论：

在计算不同设计基准期内的多遇地震、设防地震和罕遇地震的地震烈度、地面运动峰值加速度和水平地震影响系数最大值时，均需要将其换算成重现期内的地震在50年设计基准期内的超越概率，进而计算出相应的地震烈度、地面运动峰值加速度和水平地震影响系数最大值。

在计算过程中，要注意将设计使用年限、设计基准期、重现期这几个概念准确区分；

在《建筑抗震设计规范》中，我们能够查阅出50年设计基准期内多遇地震、设防地震及罕遇地震下的峰值加速度值，但是没有给出详细的计算过程，本文以基本烈度7度为例，详细介绍了其计算过程。

本文以基本烈度7度为例进行说明，若计算不同地震烈度下的地震动参数，只需要取不同的 和 值即可计算；若需要计算不同设计基准期内不同超越概率下的的峰值加速度，我们同样可以参照以上公式进行计算，设计人员可以据此进行抗震设计。

对结构进行加固时，根据结构的剩余年限按照上述公式计算出相应的地震动参数，为结构加固设计提供参考。

参考文献：

[1] 龚思礼.建筑抗震设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2002：19-23

[2] 孟晓鹏.建筑抗震设计中地震作用取值问题初探[J].山西建筑，2008，34（13）：74-75.

[3] 钟方林，张建军.不同设计使用年限建筑结构作用的取值[J].河北工程大学学报，2008，

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关键词:底部框架 上刚下柔 抗震 概念设计 规范

1、前言

根据我国现阶段的经济发展水平和人口、环境等因素的影响,在今后相当长的一段时间里,这类结构将是大部分城镇居民使用房屋的主要结构型式。我国有南北二条地震带,大部分城镇又位于地震烈度六度及六度以上地区。我国是地震多发国家和地区,也是房屋倒塌致人伤亡、财产损失最严重的国家之一。由于底部框架结构的上下部位分别采用不同的建筑材料和结构型式,因此有显著的上刚下柔的结构特性。从近些年来国内外发生的多次较大破坏性震害统计分析来看,这类建筑物同多层砌体结构一样,所遭受到的震害最为严重。过去国外的一些专家学者曾经认为,在底层设置的柔性框架理论上可以减轻上部结构的震动,从而能降低其动力效应,但是在不长的时间里经多次地震震害情况分析,即将“柔性框架理论”否定。在美国、日本和南斯拉夫等国家的地震中,柔性底框结构遭受到严重的破坏和倒塌;对于在同幢建筑物中上下层采用不同的建筑材料和结构形式,以日本最为典型,1995年日本阪神的地震中一部分这类结构的中间层遭到破坏倒塌。从震害的经验和理论研究都充分表明,底框架结构的抗震性能不是合理的结构形式,因此重视底框架结构的抗震设计是十分重要的。

2、对规范中的概念设计的认识

随着社会的不断发展和科技进步,地震学科的理论研究得到迅猛发展和深化,为防止和减轻地震作用对建构筑物的破坏积累了大量的宝贵实践经验。尽管如此,由地地震有灾害性的罕遇特点,且能量巨大,难以预知,给人类造成巨大的生命和财产损失,成为人类难以掌握的主要自然灾害之一。我国从编制第一本抗震设计规范到现在,进行了若干次的修订和完善,现行的抗震规范中提出了一系列非常重要的基本要求,首先对建筑师提出了强制性要求:“建筑设计应符合概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案”。所谓的建筑抗震概念设计,就是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。同时也对结构师提出了结构体系的强制性要求:“(1)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。(2)应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。(3)应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。4对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。”从国家的标准中强制性地确定了概念设计在建筑抗震设计中的重要地位。底部框架与框架、框架—剪力墙及钢结构相比,底部框架结构的上部砌体为混合结构,属脆性材料,强度低、自重大、刚度大（因为整个结构上的荷载是按刚度进行分配,所以承受的地震作用也大）,从它的结构特点可看出,抗震性能与上述三种结构也相差很大。但是,它的底部框架比上部砌体自重、刚度相对又小得多的柔性框架,在地震作用时的加速反应谱非常复杂,比上述的单一结构型式更难以用量化指标来衡量;许多布置在城市繁华地带的建筑物的底部框架结构由于使用功能要求多样化,因此其平面布置也比较复杂,房屋的质量、刚度分布不均衡,在抗震设计时选取典型计算简图困难和不具有十分明确地震作用的传递路径,其计算结果也难以准确地描述实际地震作用情况。所以,在确定底部框架的建筑物抗震性能的复杂性时决定了建筑抗震概念设计,准确把握抗震设计基本原则在实际设计工作中的重要性,或者说,良好的建筑抗震概念设计是结构抗震性能的基本保证和主要抗震设计的有效措施之一。

3、对抗震概念设计的理解

(1)我国现有的各类抗震设计规范都是基于对是震害的不断认识、试验和理论研究的大量成果而提出的设防要求的,是地震工程科学应用在实践中的国家标准,所以,设计时必须严格按照现行的国家或地区的各类抗震设计规范提出的基本原则和要求进行抗震概念设计,减轻地震灾害对建构筑物的破坏。

(2)当建筑物的平面形状复杂时,首先应根据抗震规范所规定的概念设计基本原则,判明各个计算单元在整个结构体系中所起的抗震作用,在布置时要适当加强薄弱区段的抗震性能,使各种抗侧力单元在平面上能够均匀地整体协调工作,避免在地震作用时出现较大的应力集中部位,造成建筑物局部的严重损坏。

(3)在建筑平面布置复杂时,结构应避免产生扭转作用。在平面布置时应合理地调整建筑物的质量和刚度的分布,最大限度地减轻地震力对结构的扭转作用,使抗侧力构件不会因地震作用产生的扭转与水平地震力的耦合作用而发生剪切破坏。

(4)设计时应严格按照筑抗震规范的规定,控制建筑物底部框架结构的“房屋的层数和总高度限值(m)”。而建筑物的底部框架结构地震时的震害直接与高度和层数成正比关系,层数越多,高度越高,则震害越严重;对于超限的建筑物的底部框架结构,虽然在地震研究的学术界进行广泛调查和研究,但是随着“超限”方式的多样不同,其抗震性能的量化关系也更加复杂。国家建设部已于近期颁发了超限建筑必须经过专家审查的部长令,因此,对于每一幢超限的建筑物的底部框架结构,在概念设计时更应采取有利的和有效的技术措施,确保其抗震性能。

(5)对于建筑物的底部框架结构的地震作用,抗震规范规定:“一般情况下,应允许在建筑结构的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”等。因此,对于建筑物的底部框架抗震设计的特殊性,应采取有效措施保证上下不同结构型式的合理联结,有效地提高结构的整体性和空间刚度,所以,贯穿概念设计的全过程就是保证结构的抗震性能。

鉴于建筑物的底部框架结构已经是一种较为不利的抗震结构形式,因此在复杂平面布置时,应避免位于同一抗震单元内采用两种不同结构体系,使其平面抗震性能分布又趋于复杂化,造成抗震不利的隐患。

参考文献

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关键词：抗震技术 民用房屋 结构设计

1 引言

民房建设中，抗震结构设计是民房结构设计的一个重要环节。设计的合理与否直接影响民用房屋的质量和人民的生命、财产安全。我国属地震多发国，应在民用房屋结构设计中对抗震技术提出更高的要求。

2 民用房屋抗震技术研究现状

我国民房抗震研究起步较早，始于上个世纪50年代。最早的二部抗震鉴定和设计标准TJ 23-77《工业与民用建筑抗震鉴定标准》、TJ 11-78《工业与民用建筑抗震设计规范》，就在指导我国房屋建筑抗震设计中起到了十分重要的作用。八十年代后，我国相继制定和修订了GBJ 11-89《建筑抗震设计规范》、GB 50191-93《构筑物抗震设计规范》、GB 50223-95《建筑抗震设防分类标准》等一系列国家标准，形成了比较完整的民用房屋抗震设计标准体系。

我国现行的民房设计标准GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》，在总结国内外大地震的经验教训，特别是在经历了2008年汶川大地震后，采纳国内外先进的抗震技术最新科研成果的基础上进行了修订。修订后的标准对于抗震设防标准有了适度的提高，对民房抗震性能的增强提出了更高的要求。

3 房屋结构设计中抗震技术的应用

砖混结构因选材方便、施工简单、造价低、工期较短等特点，多年来一直是我国房屋结构设计中使用最为广泛的一种建筑形式，其中民用房屋建筑中约占90% 以上。

砖混结构通常采用粘土砖和混合砂浆进行砌筑，通过内外砖墙的咬砌使整体具有一定的连接性，多层砖混砌体房屋的基本材料和连接方式可决定建筑物的脆性性质和变形能力。因此改善建筑物砌体结构的延性，对提高房屋的抗震能力具有极其重要的意义。

3.1 科学布局建筑物的平面和立面

建筑结构设计中，建筑物的平面和立面布置是十分基础和重要的内容，其墙柱的距离、内外墙的布置、通道、电梯井以及房间数量的布局等直接反映建筑的使用功能和要求。抗震设计中，建筑物的平面、立面应简洁和规则，力求结构质量中心与刚度中心的一致，用以增强建筑物结构抗震性能；反之，平面布置不规则的房屋，其质心与刚度中心往往不容易重合，在地震作用下会产生超强的扭转效应，大大加剧地震的破坏力度。

建筑立面设计应避免头重脚轻，房屋重心应尽可能地降低，同时避免采用错落的立面结构设计方式。对建筑物结构竖向强度和刚度的均匀性应严格控制，特别应对突出屋面建筑部分的高度进行控制，使其不宜过高，以免地震发生时产生鞭梢效应。

建筑设计应符合抗震设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案，当不可避免时必须使用时，应尽量在适当的部位设置防震缝。力求在兼顾建筑造型和满足使用功能要求的前提下，建筑物既简洁、美观大方，又能有效地提高工程的抗震性能。

3.2 砌体房屋的总层数及总高度

历次地震灾害表明，砌体房屋越高，层数越多，它所遭受的地震破坏程度就越大。所以民用房屋结构设计中，必须严格按照抗震设计规范要求，控制砖砌体房屋的总高度和总层数，才能有效减少地震时带来的震害。

3.3 增强砌体房屋的刚度及整体性

房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的具有空间刚度和强度的结构体系，其结构的空间整体刚度和稳定性决定了抗震能力的强弱。现浇钢筋混凝土楼板及楼盖是较为理想的抗震构件，它所具有的整体性好、水平刚度大的等优点，不仅可消除滑移、散落等隐患，增加房屋的整体性和楼板的刚度，而且适当放宽了平面上墙体对齐的要求等。在建筑物适当的部位增设构造柱，并配置构造钢筋、设置配筋圈梁等均可增强建筑物空间刚度、加大建筑物结构的整体稳定性，提高房屋的抗震性能。

3.4 合理布置纵墙与横墙

纵、横墙体是多层砖混房屋的主要承重构件。地震时，承重纵、横墙在地震力作用下会产生裂缝，严重时出现倾斜、倒塌而使房屋造到破坏，所以提高房屋抗震性能的关键是合理布置纵、横墙。应优先采用将横墙作为承重墙或使纵横墙共同承重的结构体系，对纵、横墙的布置应合理美观、均匀对称，且窗间墙等宽。

墙体布置时，应采用纵墙贯通的平面布置方式。当纵墙无法贯通布置时，可在纵横墙的交接处采取增设钢筋混凝土构造柱，并适当加强构造配筋等加强措施，用以防止建筑物纵、横墙在交接处被拉开，提高房屋的抗震能力。

3.5 适当增加墙体面积 合理提高砂浆强度

多层砖混房屋的抗震能力与墙体面积的大小和砂浆强度等级密切相关。合理提高墙体面积、科学地提高砂浆强度等级，可有效地提高房屋的抗震能力。经验数据表明，在对6层砖混房屋的抗震试验中，房屋上层的地震作用较小，基本满足了抗震承载力的要求；但底部二层，特别是第一层，属薄弱层，地震作用力较大。但若增加墙体的承载面积，即将240mm宽的承重墙改为360mm宽的墙，或适当提高砂浆的强度等级，由M5提高到M10，则可基本满足抗震承载力的要求。可见，增加底部，特别是1层～2层的墙体面积或适当提高砂浆强度，是减轻震害的有效途径之一。

3.6 有效设置房屋圈梁和构造柱

在多层砖混房屋建筑中设置沿楼板标高的水平圈梁，可有效加强内外墙的连接，从而增强房屋的整体性。圈梁的设置，其约束作用使得楼盖与纵、横墙构成一个整体的箱形结构，有效地约束了预制板的散落，大大降低了砖墙平面倒塌的可能性，使各片墙体的抗震能力得以充分发挥。圈梁的设置还可以限制墙体裂缝的沿伸和开裂，提高墙体的抗剪能力和有效减轻地震时因地基的不均匀沉陷与地表裂缝对房屋造成的影响。圈梁是民用房屋结构设计中较为经济有效的提高房屋的抗震能力和减轻震害的抗震技术。

3.7 在墙段内设置水平钢筋

为提高民用房屋墙体的抗震能力，可采用在抗震力不足的承重墙段内配置水平钢筋的结构设计方法，使砌体及水平钢筋共同承担地震力。经验试验表明，配置水平钢筋可有效地减少墙段的脆性、增加延性，从而提高墙段的抗震性能和增强整个砖混房屋的抗震性能。对水平配筋砖砌体的要求如下：

砌筑砂浆强度等级应≥M7.5；

水平钢筋宜采用HPB235（即屈服应力为235Mpa的热轧光圆钢筋）或HRB335的普通低合金钢的2级带肋钢筋；

0.07%≤配筋率≤0.17%，且间距不应大于400mm；

钢筋锚固长度应≥180mm。

4 结论

综上所述，抗震技术的应用是民用房屋结构设计的重要内容。民用房屋抗震设计应体现预防为主的设计思想，只有把握民用房屋结构设计的抗震机理，才能确保民房建筑结构具备较强的抗御地震的能力。

参考文献：

[1] 韩小虎, 王丽霞. 探讨建筑抗震设计中的建筑设计[J]．内蒙古水利，2010，125（1）:162-163.

[2] GB 50011-2010，建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010：

[3] 侯建娟. 建筑结构设计中的抗震设计[J]. 工业建设与设计，2009（6）：35-37

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【关键词】建筑设计；抗震设计；设计要点；应用

随着建筑行业的飞速发展，人们对建筑质量的要求不再简单局限在居住环境上，对建筑的抗震强度也给予了较多关注。要做好建筑抗震设计，使其趋于科学合理，需要在建筑设计基础环节加以规范，使建筑设计技术规范符合建筑抗震标准。本文从建筑设计和建筑抗震设计的关联入手，阐述建筑抗震设计中关于建筑设计的几个要点，希望为相关建筑设计从业人员提供一定的参考意义。

一、建筑设计与建筑抗震设计之间的关联

建筑设计是建筑工程的参照和基本框架，需要在施工开始前完成。建筑设计作为建筑工程的基础，综合考虑了建筑地质特征、建筑气候环境等众要素，是后续施工有序开展的重要依据。

建筑物要达到最优化的抗震效果，离不开建筑设计和建筑抗震设计的密切配合，因为建筑设计在某种程度上具有一次成形的特点，在设计完毕后往往无法加以大面积的修改，因此，要提高建筑物抗震性能，就要在建筑平面结构设计、建筑空间布局设计、建筑构件安排、建筑材料运用等多方面加以统筹，从而最大限度地提高建筑物抗震性。

二、建筑设计环节抗震设计的重要部位及技术要点

（一）建筑顶部部位

现阶段在建筑实践中，多数建筑都存在顶部过高过重的问题，使得建筑物顶部压力较大，相应地，建筑物的墙体也受到顶部压力影响而形成了较大压力，一定程度上使建筑物本身的抗震性及牢固性有所减弱[1]。因此，作为建筑抗震设计的重要部位，在建筑设计中要使建筑物顶部与建筑物整体的重心保持在科学合理的范围内。此外，在建筑顶部材料使用上，也要加以充分考虑，优选刚度均匀，重量较轻的材料类型，从而使建筑物抗震性能得以充分发挥。

（二）建筑连接点及其构件

随着人们生活质量的提高，人们开始普遍关注建筑质量水平，建筑施工与前期相比，在施工规范上更加细化。因此，在这一背景下，作为建筑工程的基础工作，在建筑设计中就要对建筑连接点及建筑构件部位进行科学合理的设计。从现阶段建筑工程实践来看，在建筑物外部设计上通常采用大理石及瓷砖等新材料类型，在建筑物室内设计中主要运用吊顶技术及人工造影技术。因此，在建筑施工中要确保施工材料质量水平，以提高建筑物的抗震效果。此外，还要对建筑连接点及构件的牢固性加以实时监管，避免地震引发建筑构件坠落而造成伤亡。

（三）建筑设计限值

结合建筑震害经验教训，我国实施的《建筑抗震设计规范》中，对建筑设计阶段需考虑的抗震要求限值做出了相关规定：首先，建筑总体高度和建筑层数。在这项内容中，参考建筑结构类型、地震烈度及建筑砌体厚度等对建筑高度和层数进行了限值。对这项规定需严格遵守，以免造成建筑物结构形式的改变。其次，建筑抗震横墙及墙体尺寸。结合建筑楼盖类型、结构形式、地震烈度确定出建筑横墙间距；参考地震烈度，确定出建筑承重窗间墙应具备的最小宽度，承重外墙、非承重外墙、内墙阳角到建筑物门窗洞边最小距离。这些限值要求，都需在建筑设计中遵守执行。

三、建筑设计各方面在抗震设计中的具体应用

（一）建筑形体设计环节

建筑形体设计涵盖了建筑平面、立面及建筑空间体型设计等方面。在建筑物形体设计中，设计人员要考虑各类建筑外形具备的特点，结合建筑物的功能需求，科学设计建筑物形体类型[2]。结合我国近年发生的大型地震，如汶川地震，可以发现，建筑平面复杂而不对称、局部连续性差或凹凸不规则的，遭受的破坏要更大。相应地，平面规范而又简单的建筑物遭受的破坏程度就小很多。

因此，在建筑形体设计上，要尽量保持建筑平面、立面及建筑空间的规则、简洁；多选择圆形、方形、扇形及矩形等防震效果明显的建筑形体类型，少设计内凹及外凸建筑形体类型，在建筑平面凹进尺寸上，要小于其投影方向整体尺寸的30%；建筑物楼板不要做过多开洞设计，楼板开洞在面积大小上要小于建筑整体楼面面积的30%，并尽量避免楼板错层。建筑物竖向不要做过多的不对称侧翼及长度较长的悬挑。在建筑物形体总体布置上，要使建筑物结构刚度及质量均匀分布，以减少因为建筑形体平面或竖向不规则，导致建筑物结构刚度与质量不相对称，进而引起的扭转反应。

（二）建筑平面设计环节

建筑平面设计反映了建筑物的功能及要求，是建筑设计过程中的重要部分。在建筑平面设计中，对建筑物内墙布置、柱子间距、房间数量及其布置、内部空间大小、楼梯通道及电梯井等设备的位置及布置等，需要在建筑平面图中加以一一明确标注。此外，受建筑物功能要求差异制约，建筑物各楼层间在平面布置上也要有所差异。

在建筑平面设计中，较易出现的不利于抗震效果发挥的设计类型有以下几方面：一，建筑平面中的内隔墙、填充墙等墙体、具备刚度及强度的建筑物非承重墙体与建筑物柱子布置不相对称，致使建筑物抗震效果不佳；二，将具备较大刚度的电梯井布置在建筑物平面的测角位置，由于其抗侧力刚度较大，在地震发生时可以吸引地震作用力，导致靠近电梯部位的建筑物损毁严重；三，建筑物平面布置上，墙体布置偏重一侧，导致建筑物平面质量偏心，刚度不均，从而使建筑物结构受力不均匀，引起扭转反应，对墙面构成破坏；四，建筑物平面内隔墙设计中出现中断或不对齐现象，致使地震力无法及时传递，引起刚度突变，最后导致建筑结构遭破坏。

基于以上问题，在建筑物平面设计上要使建筑结构的刚度及质量对称并均匀分布，避免扭转反应的发生，并合理布置建筑平面结构的抗侧力构件，将抗震要求充分融入建筑物功能中。

（三）建筑空间设计环节

随着我国城市化进程的加快，城市用地矛盾日益凸显，高层建筑数量增多，高度增加，如在建筑空间设计上不够科学合理，无疑会极大降低建筑物的抗震性能[3]。建筑空间设计，主要体现在建筑物楼层（高度）结构的刚度及质量设计上。

在建筑空间设计环节，存在的一些设计问题，不利于其抗震效果的发挥，下面简要分析：一，受建筑物功能要求限制，在空间设计上常在地下设置商场，采用大空间及大柱距的设计标准，而在建筑物地面以上部门常设计成公寓及写字楼等，采用低层设柱，墙面为主的设计标准。这种设计方法容易导致建筑物刚度及质量随着建筑高度的增加而出现不协调，不均匀的情况，如建筑物楼层间刚度及质量数值差距过大，则会引起突变反应，不利于建筑物有效抗震；二，建筑空间设计中，受建筑物功能制约，极易出现楼层间墙体、柱子不对齐、墙体中断不连续、墙体数量上下不一、剪力墙数量过少或不对称、剪力墙无法通到建筑底层等现象，在地震发生时极易引起建筑倒塌危害。

针对这些问题，在建筑空间设计中，一方面要使建筑结构刚度及质量均匀分布，另一方面在剪力墙的布置上一是要使其竖向贯穿整个建筑物，二是要数量充足并均匀布置，避免地震发生时引起扭转反应。

结语：

总之，建筑设计和建筑抗震设计之间存在紧密关联，建筑设计的优化是提高建筑物抗震性能的基础和前提。要做好建筑抗震设计，要在重视建筑设计重要性的基础上，在建筑设计中的各个环节进行统筹考虑，发挥建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用。

参考文献：

[1] 雷小云.浅谈建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用[J].新材料新装饰，2014，（13）：377+379.

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关键词:短柱设计、抗震、验算

中图分类号：S611文献标识码： A

对于结构工程中构件的抗震设计，《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)及《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)等相关规范、规程都有一些基本的设计要求，但不同规范、规程对此类构件的一些具体的界定还不尽相同，下面结合设计中的体会来谈谈短柱的抗震设计。

一、短柱的抗震设计

为满足地震作用下的墙身剪压比要求，而竖向分隔的方法同时也会带来另一个问题:因墙身分隔可能会有短肢墙(hw/bw=5~8)甚至柱(hw/bw

二、短柱的正确判定

由于使用功能或建筑的布置要求，短柱通常出现在错层房屋、车库坡道、房屋的竖向不太规则的结构；当然，还有因在柱两侧砌体填充墙上紧贴柱开洞而形成的短柱—这一点还未引起一些结构设计人员的重视，很多震害表明:因填充墙形成的短柱，在地震作用下常常因其发生脆性的剪切破坏，而导致结构的破坏，甚至倒塌，因此正确判定短柱尤为重要。

《建筑抗震设计规范》规定柱的净高与截面高度的比值不大于4即为短柱。而包括工程技术人员在内的很多人都以此作为判定短柱的依据，但实质上是不是短柱取决于参数柱的剪跨比A，当参数A =M/Vh小于2时，此柱才能被判定为短柱，而当柱的净高H与截面高h之比H/h小于4时，参数A并不小于2，而这种柱是不能被判定为短柱的。因而可以说《建筑抗震设计规范》中对短柱的规定是具局限性的。介于此，当我们依照H/h小于4来对短柱进行判定时，要遵循如下两点:(1)A=M/Vh小于2；(2)由于框架柱反弯点大多都是靠近柱中点处的，于是我们取M=0.5 VH时， A=M/Vh=0.5 VH/Vh=0.5H/h 小于2，得出H/h小于4。但建筑的梁和柱的刚度相对较弱，特别是基部的几层，由于柱底部都是被嵌固的加上梁柱间的约束力，使得弯矩很小，反弯点一般都出现在柱中部以上，有的没有弯点出现的现象都存在，对于类似这种情况，用H/h小于4来判定短柱就不合适，此时需按短柱的力学定义，即用公式(1)来判定。

当框架柱的中点不是反弯点时，柱子上截面与下截面的弯矩值大小是不同的，即为Mt 不等于Mb，这样来，上下截面的剪跨比值也是不同的，即At = Mt/Vh 不等于 Ah = Mb/Vh。通常情况下，高层建筑的基部几层框架柱的反弯点是偏上部的，即Mb > Mt。这种情况可依据式(1)A=M/Vh＜2或式(2)Hn/h＜2/vn对短柱加以判定，式(2)中，vn为n层柱的反弯点高度比，由几何关系可得，vn=1/(1+1Y)，其中1Y=Mt/Mb，0＜1Y＜1，Hn为n层柱的净高，式(2)具通用性，当中点是反弯点时:1Y=1，vn=0.5，式(2)为Hn/h＜4，当反弯点偏上，在柱上端截面时，1Y=0，vn=1，式(2)为Hn/h＜2，当没有反弯点时，就依据最大弯矩作用截面的剪跨比A =M/Vh＜2加以判定是否属于短柱。只是简单进行初步判断时，可用D值法确定vn值，然后用(2)式加以判定，而在施工图的设计时，可以用计算结果做判断依据。

三、提高高层建筑中短柱的抗震性能的措施

依据参数判定框架柱不是短柱时，可依照常规的抗震要求加以处理，而被确为短柱时就需要采取一定的措施以提高短柱的延性和承载力，增强抗震能力。

1、运用复合螺旋箍筋

与短柱的抗震能力和延性差相比，对非短柱的抗震设计一般都是让框柱的抗剪力符合剪压比限制，并达到强剪弱弯的要求，而让柱端的承载力符合强柱弱梁的要求，那么照此类推，我们只要使短柱同时符合强剪弱弯与强柱弱梁的，便可达到让短柱不受剪切破坏的目标。当我们使用复合螺旋箍筋时能大大提高柱子的抗剪承载力，在一定程度上改善对柱的约束力，便可进一步提高短柱的抗震性能。

2、运用分体柱

实际短柱的抗弯承载力是远大于它的抗剪承载力的，但通常在地震中短柱总是由于剪裁的破坏而不能重复发挥抗弯功能。因而，我们可以故意设计成短柱的抗弯度与其抗剪度相应或更低，如此来，当受到地震作用时，短柱的抗弯强度会先起作用，从而出现延性的破坏现象。一般是通过在柱中竖向设缝的方式达到这种故意削弱抗弯强度的效果，一般在柱缝中设2个或者4个柱肢构成的分体柱，并分开配筋各柱肢。而柱肢间通常通过设置连接键来加强整个短柱的前期刚度与后期耗力。连接键有素硅连接键、顶制分隔板、通缝以及顶应力摩擦阻尼器等形式。这种分体柱的试验和理论分析均表明，在这种情况下，虽然削弱短柱的抗弯承载力，而剪裁承载力又不变，但整个柱的变形力与延性都有明显有的提高，其受破坏时呈现与常柱类似的反应，这种处理方式特别对超短柱的抗震力的改善甚为显著，因而在如今的施工设计中已经有所应用。

3、运用钢骨硅柱

钢骨硅柱顾名思义，由钢骨·以及包在外部的硅组成的柱。钢骨一般有十字、工字和口字形截面，可直接扎制或由钢板焊接而成。于普通的钢结构不同之处在于钢骨硅柱的包在外部的硅具有抗曲能力，可增强柱的刚度，将钢构件的出平面扭转曲性能得到大大提高，比普通的钢结构更能发挥出钢材所具有的刚度与强度，使用钢骨硅结构可节约一半的钢材料。

4、运用钢管硅柱

钢管硅是由薄壁钢管与钢管内的填充物硅组合而成的材料，属于套箍硅的一种。这种材料由于管内的硅多处受力，而使得钢管硅有较高的抗压力与极限压变力，而钢管硅的延展性也得到了提高。钢管不单是纵筋同时也属横向箍筋，它的管径和管壁厚度比值最少都在九十以下，即意味着配筋率最少也是4.6%以上，是远高于抗震规范里对钢筋硅柱最低配筋率值的。因而采用钢管硅柱，可使短柱纵使受到高轴压比时，仍可转化成塑性变形的压铰，进而避免受压区先被破坏的情况出现，同时也不会有钢柱受压后失稳的问题。由此我们也可知，运用钢管硅柱时对于其控制截面的转动力方面，通常是不需要设限轴压比限值的。

总之，汶川地震、雅安地震等接连的地震灾害以及严重的受灾情况，足以让我们开始重视建筑的抗震设计。而通过调查与本文也可看出，一般不宜用H/ho＜4来对短柱加以判定，我们应以剪跨比A = M/Vh＜2更合适。由于短柱的延性差特性，我们在进行设计时尽量避免出现短柱，对于实在无法避免的，应先给予判定后再进行合适的抗震处理。设计人员应结合实际情况，选用最经济、最有效的措施来提高短柱的抗震性能，进而提高建筑的安全性。

参考文献:

[1].中华人民共和国国家标准 建筑抗震设计规范.GB50011-2010.北京:中国建筑工业出版社.2010.

[2].中华人民共和国行业标准 高层建筑混凝土结构技术规程.JGJ3-2010.北京:中国建筑工业出版社.2010.

篇10

关键词：抗震鉴定；抗震设计；标准

建筑物进行抗震鉴定的目的是为了判明其抗震能力、评估地震时的破坏程度，为是否需要进行抗震加固或采取其它防震减灾措施提供依据。砌体结构是建筑工程使用最广泛的一种结构形式。历次较大地震灾后调查均表明，由于对砌体结构的抗震设计不利，易造成较大人员财产损失。特别是在人员相对集中的学校灾情严重。因此，对地震区多层砌体房屋的抗震鉴定具有十分重要的意义。

一、建筑结构抗震鉴定标准

我国之前抗震鉴定依据的标准是《建筑抗震鉴定标准》GB50023-95，就是“结构综合抗震能力二级鉴定方法”。所谓第一级鉴定是指以宏观控制和构造鉴定为主的抗震能力鉴定，第二级鉴定指以构件抗震承载力验算为主并结合构造影响系数的鉴定。“两级鉴定”概念的引入,通过对房屋的外观质量、结构体系、材料强度、配筋构造、填充墙等与主体结构的连接，以及构件的抗震承载力进行综合分析，使相当一部分现有建筑，可采用简单的第一级方法进行抗震鉴定，少数第一级鉴定不能通过的房屋，则继续采取第二级鉴定予以判断。

我国目前抗震鉴定依据的标准是《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009。其主要修订内容是：

（一）扩大了原鉴定标准的适用范围，即扩大到已投入使用的现有建筑。

（二）依据现有建筑设计使用年代及原设计依据规范的不同，将其划分为后续使用年限分别为30年、40年、50年三个档次，并相应给出了A、B、C三类建筑抗震鉴定方法；后续使用年限的提出明确了现有建筑的抗震设防目标。

（三）适度提高了学校等乙类建筑的抗震鉴定标准。

二、建筑抗震设计应重视的方面

（一）砌体结构建筑的砌筑材料多为脆性材料，抗震性能较差，在地震中破坏最为严重，主要表现在墙体大量开裂、倒塌，预制板脱落等方面，裂缝集中出现在门窗洞日和楼梯间等位置，裂缝多呈典型X形贯通缝。

（二）框架一抗震墙结构，在基本振型地震作用下，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，最大适用高度可比框架结构适当增加。

（三）裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，不应低于主楼的抗震等级；主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级。

（四）当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。地下室中无上部结构的部分，可根据具体情况采用三级或更低等级。

（五）建筑结构抗震设计的基本要求主要包括概念设计、计算设计和构造设计三个方面。

三、工程案例

（一）工程概况

工程名称：定西市安定区石峡湾初级中学办公楼

工程地址：安定区石峡湾初级中学院内

委托单位：定西市安定区人民政府

设计单位：甘肃供销合作工程设计研究所

施工单位：定西广厦建筑安装公司

（二）建筑基本情况

建筑面积为890.33平方米，结构类型为砌体结构，房屋高度9.9m，为三层建筑物。于1999年建造，建造时设防烈度为7度。基础形式：砖条基。建筑现类别为丙类。未曾做过改造。

（三）工程鉴定标准

1、A类建筑，后续使用年限30年的建筑，采用规范A类建筑抗震鉴定方法；

2、B类建筑，后续使用年限40年的建筑，采用规范B类建筑抗震鉴定方法；

3、C类建筑，后续使用年限50年的建筑，采用规范C类建筑抗震鉴定方法。

4、鉴定标准： A、B类建筑按《建筑抗震鉴定标准》GB50023―2009进行抗震鉴定，C类建筑按《建筑抗震设计规范》GB 50011―2001（2008年版）进行抗震鉴定。

（四）建筑勘察情况

1、该房屋一～二层个别门窗洞口处存在竖向、斜向裂缝，裂缝宽度在0.1～0.2mm之间，均未贯通墙厚。

2、该房屋墙体局部渗漏，个别预制板沿预制板交接处、预制板与梁交接处开裂，裂缝宽度在0.1～0.5mm。

3、屋面防水层局部开裂，泛水多处开裂破损，屋面多处渗漏。

4、地基和基础，上部结构无不均匀裂缝和倾斜。

5、基础无腐蚀、酥碱、松散和剥落。

6、墙体不空鼓、无严重酥碱和明显歪闪。

7、支承大梁、屋架的墙体无竖向裂缝，承重墙、自承重墙及其交接部位无明显裂缝。

8、混凝土梁柱未发现明显开裂或局部剥落，钢筋无露筋、锈蚀。

（五）建筑一级鉴定

1、房屋层数、层高、总高度

（1）房屋高度9.9m，≤21m。

（2）层高均为3.1m，≤4m。

（3）房屋层数为三层，≤七层。

（4）墙体材料为普通黏土砖，墙体厚度：外墙370mm，内墙240mm.

（5）楼板形式为预制（局部现浇）。

均满足规范规定

2、结构体系

（1）房屋最大高度比：1.87，≤2.5m。

（2）抗震墙体最大间距：6.6m，≤15m。

（3）楼梯间位置在房屋中部。

（4）有地梁，地梁支撑跨度大于6m大梁的独立砖柱。

（5）纵横墙的布置均匀对称。

（6）沿平面内布置对齐。

（7）沿竖向布置上下不连续。

（8）同一轴线上窗间墙宽度不均匀。

3、承重墙体材料的实测强度

（1）材料实际强度等级：砖，MU10。

（2）砌筑砂浆：一层：MO.5。二层：MO.4。三层：MO.4。

（3）普通砖强度等级不低于MU7.5，满足规范规定。

（4）墙体的砌筑砂浆等级低于M2.5，不满足规范规定。

4、整体性连接构造

（1）墙体平面内布置应闭合不满足规范规定。

（2）纵横墙交接处应咬槎砌筑满足规范规定。

5、钢筋混凝土构造柱的设置

外墙四角，较大洞口两侧，大房间内外墙交接处，楼梯间四角均满足规范规定。

6、钢筋混凝土圈梁的设置

（1）屋盖及隔层楼盖处外墙和内纵墙应有圈梁，屋盖及隔层楼盖处内横墙上应有圈梁，每层相应部位均设圈梁。

（2）内横墙圈梁最大水平间距：屋盖处≤7m，楼盖处≤15m，楼盖处6.6m，屋盖处3.6m。

7、房屋中砌体墙段实际局部尺寸

（1）承重窗间墙最小宽度0.48m，不满足规范规定。

（2）承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离1.0，满足规范规定。

建筑一级鉴定小结

根据以上鉴定结果可知，以下情况不满足第一级鉴定要求：

1、纵横墙布置、同轴线窗间墙宽度不均匀，不满足规范要求。

2、墙体的砌筑砂浆强度等级不满足规范要求。

3、墙体平面内布置不闭合，不满足规范要求。

4、房屋中砌体墙段实际局部尺寸不满足规范要求。

（六）抗震承载力验算（第二级鉴定）

根据第一级鉴定结果，采用《建筑抗震设计规范》GB 50011―2001（2008年版）的方法进行抗震承载力验算，同时综合考虑构造的整体性影响和局部影响，采用中国建筑科学研究院PKPM工程部编制的QITI软件和JDJG软件进行验算。

楼层 平均抗震能力指数βi 综合抗震能力指数βci 规范允许值 是否满足

纵向 横向 纵向 横向

一层 0.74 1.08 0.59 0.86 ≥1 不满足

二层 0.68 0.92 0.54 0.73 不满足