建筑结构抗震设计分析7篇

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第一篇：谈建筑结构的抗震设计

1建筑的地质

在地质灾害发生时，在地震面积范围内建筑体都会受到严重的损害。这是因为地震时的地壳运动，会对建筑结构造成直接性的伤害，因此地质的条件也是影响建筑物安全性的一大因素。建筑师在选择建造房屋的同时，需考虑地质情况，进行合理的选择规划。有以下四方面需要注意:1)建造房屋时更可能选择地势平坦开阔、地质坚硬有助于防震抗震的地质条件，因而在灾害发生时，能有效的降低地基土在震动期间的凹陷情况，达到防范建筑物的塌陷状况。2)建造房屋时要尽量避免在地质松软、地势狭窄高低不平的地方，如河岸、山坡等地。这样可以有效的防止地震时地面的坍塌下陷不良情况。若无法避免在其不良地质建造时，应多采用其他相应的防护措施，以达到抗震防震的目的。3)建造房屋时不能选择自然灾害频发区的地质条件，如滑坡、泥石流、沙尘暴等地。因自然灾害有并发症情况，应注意避免在地震灾害来临之时，带来其他的自然灾害，从而加重建筑结构的损坏。4)建筑房屋时的覆盖物厚度和地质刚度又是影响建筑结构防震抗震性的两大要素。有研究表明，建筑体地质坚硬程度、覆盖物的薄厚程度都会影响其自身的减震抗震能力。因而，建筑师在选择建造地质时，也应注意地质的刚度和覆盖物的厚度。

2建筑的地基

第一，建筑房屋时，任何一个相同的建筑体不能建筑在不同类型的地基之上。为达到良好的抗震防震作用，建造地基时，应尽可能的使用天然地基或者是地桩基，防止出现一个建筑物的地基有两种不同的组成成分，提高建筑物地基的刚度和强度。第二，在建造地基的基础设施时，应注意调控地基的埋置深度。一旦基础设施的深度埋置太浅，则会大大减少建筑物的镶嵌作用，降低在地质灾害发生时建筑物的稳固性，提高地震灾害的发生概率。因而，建筑师在设计房屋的地基时，应注重地基基础设施的深埋位置，尽可能加深埋置距离。并监督做好基础凹槽的回填工程和夯实地基土的工程等，保证回填的土质紧密切合的重合接触，加大建筑物的稳定性，降低发生灾害的几率。第三，基础建筑和上层建筑是构成建筑物的两大主体，建造室外的下地坪时，不能利用内外的交圈作为基础的梁圈，这会阻碍基础建筑和上层建筑的一致性。另外，上层建筑的结构应被镶嵌进入基础的梁圈中，加强上层建筑和基础建筑间的紧固程度。若建筑物处于地基的条件较差，应在其底部加入梁圈来增添稳固性。

3建筑物的屋顶和墙体

可想而知，在地震时，建筑物的质量轻，随之受损害的程度也低;建筑物质量重，随之受损害的程度也高。换句话说，建筑质量与地质灾害发生时的损伤程度是正比例的关系。建筑的稳固性也是影响其受灾害程度的一大因素，越稳定伤害程度越小。建筑房屋，应注重其建筑的质量和建筑物的稳固性，从而降低灾害的损伤程度。从一个角度来说，降低建筑周围结构的质量，能有效的减少建筑物墙体的质量。建筑物墙体的质量较重，则会降低防震抗震的能力，在发生地质灾害的同时，建筑体受到的损伤也就越大，造成伤害更多。因而，建筑师在设计房屋时，应格外注重减少墙体的质量。从另外一个角度来说，在建造屋顶时，应选用质地较轻、强度高的材料。尽可能的不在屋顶的设计中添加任何的装饰物，这都会增加屋顶的负担，加重质量，增加建筑物实际高度，在抗震防震中是不良因素。若必须建造另外的附属品在屋顶上，则应注重降低建筑物的高度，增加其稳固度。因此，选择合理的质轻的屋顶材料，对房屋的安全性能也有很大的帮助。

4建筑物的整体设计

4．1设计建筑物的高度宽度

对建筑物本身而言，发生灾害时的受损程度与其高度和宽度都有一定的影响关系。研究显示，建筑物受地震的波动，会随着建筑物本身的歪斜程度的升高而升高，从而引起对建筑物宽度的思考。建筑物的宽度越大，其受损害程度就越大。另外，建筑物本身过于高大，楼层数越多，其在地质灾害中伤害也就越大。为降低地震对建筑物的损伤程度，保证建筑自身的抵抗力，在进行设计建造时，需要建筑师对建筑物的宽度和高度做出仔细的计算，尽量降低风险。在实际的操作中，在追求一定的外形美观时，应更加注意安全性能。

4．2设计建筑物的架构

结构的质量与韧性均匀分布，建筑平面规则的平面和三位平面，都是建造抗震防震建筑物的重要内容。若建筑物的平面设计十分繁杂，建筑的质量和韧度不均且分布凌乱，在地震来临时，建筑物本身会发生扭曲，整个建筑都会受到严重的损害，因而，规则均匀对建筑来说十分重要。若建筑具有规则的平面，整体质量和韧度均匀，则在受震时发生的损伤较小。但建筑物使用参差的立面结构，则容易在灾害中因高度略高而发生鞭梢效应。

4．3设计建筑物的防震缝

建筑物的防震缝在整体结构中也尤为重要。在设计防震缝时，首先需要将建筑物分为互相独立均匀规则的模块。防震缝的两边应具有充分的长宽度，使防震缝与上层结构完全隔离。最后应按照建筑的外形，在防震缝的两旁放置准备好的墙体。防震缝的应用主要体现在地震的设防区域，虽然我国对于防震缝的宽度有明确的指标，但由于地震，地壳发生碰撞时，防震缝的宽度不能保证，防震缝在实际应用中仍存在一定的困难。

4．4设计建筑物的墙体

建筑物的主要承重部件就是墙体。而建筑物的墙体使用数量取决于建筑物的刚度。实际中还需考虑承重墙的存在，增加承重墙后，会加宽相邻两个墙体之间的间隔，则会导致降低建筑物的防震抗震性能和建筑物本身的刚度，因此，在设计中应合理的安排墙体的横面和纵面，保证建筑物的稳固性，达到抗震目的。

5结语

当下，建筑物的防震抗震技术是一项十分重要的技术，建筑物抗震性能设计的好坏将直接影响到建筑物抗震性能的好坏。因而结构师在设计防震建筑物时，应谨慎的根据抗震设计的要求和影响情况做出适宜的设计，满足人们的住房需要和安全需要。最大化的提高建筑物的抗震防震性能，就能降低自然灾害对人们生命和财产的伤害。

作者:张马兵 单位:山西省建筑设计研究院

第二篇：西部地区高层建筑结构抗震设计

1、影响西部地区高层建筑物抗震性能因素

为提高西部地区高层建筑抗震性能和使用安全指数，要明确影响高层建筑物抗震强度的因素有哪些。在高层建筑设计建设整个过程中，从前期设计与施工材料选择，到施工过程的控制管理，以及施工现场的建筑具体细节都是影响高层建筑抗震效果的重要因素。在高层建筑物施工建设前期，建筑物的设计方案十分重要。为保证高层建筑施工进程的顺利以及抗震效果良好，在工程建设前期必须做好设计工作。高层建筑结构设计的合理性也十分重要，设计的基本要求要保证在出现震动时，震幅小建筑物不损坏，震幅大建筑物不倒塌。设计高层建筑物时，要注意建筑物的结构布置问题，要保证质心与刚心重合，增强抵御地震的抗破坏性。

1.1施工环节与材料应用。根据西部地区高层建筑施工经验以及建筑分析研究，对高层建筑施工过程所应用材料的质量，直接影响高层建筑抗震效果。高层建筑与普通建筑的区别在于出现强烈震动时高层建筑受到影响更为剧烈，因此选择重量轻的抗震材料十分重要。地震环境相同的情况下，应用安全等级较高而重量较轻的施工材料，受到地震的作用力较小，应用安全等级低而重量大的材料受到的作用力较大，会造成较大的损失。因此，在高层建筑施工过程中，要多选择空心砖以及塑料板材的质地较轻、标准较高、隔断以及维护墙等轻质材料。施工环节的施工质量直接影响建筑物的抗震效果，不规范的施工技术以及施工管理的不合理，都对建筑物的抗震效果有所影响。例如，高层施工人员违反施工规范，施工过程偷工减料现象频发，降低了高层建筑的整体施工质量。要保证高抗震效果，就要提高对施工过程的管理，规范施工行为，严格要求施工人员从各环节保证施工质量。

1.2建筑物所处地质环境情况。在地震中，对建筑物造成破坏的原因是多方面的，比如岩石断层、山体崩塌、地表滑坡等使得地表发生运动，造成建筑物的破坏。在造成建筑物破坏的诸多原因中，有些是可以通过工程措施加以预防的。所以，在选择建筑工地的位置之前，要进行详尽地勘探考察，分析地形和地质条件，挑选对建筑物抗震有利的地点。

2、完善西部地区高层建筑结构抗震设计有效对策

结合影响西部地区高层建筑结构抗震效果的因素，对高层建筑的结构设计，施工环节与材料应用，以及其他影响因素分析，为有效提高高层建筑的抗震效果，采取针对性措施进行抗震结构加强。主要可以分为以下几个方面：

2.1加强西部地区高层建筑抗震设计。为提高西部地区高层建筑抗震效果，要在结构设计上加大设计力度，提高抗震性能。根据西部地区高层建筑抗震设计现状分析，当高层建筑高度超过150m以上，应采用框一筒的结构形式，或者筒中筒的结构形式。经过实践检验证实，以上这两种结构的高层建筑，在地震过程中抗震效果较强。根据西部地区目前的钢结构制造情况来看，使用频率已经大大提高，因此在进行高层建筑结构设计中，应合理应用钢结构或钢混结构，或增加型钢混凝柱的应用，充分利用各类结构体系及各类材料的抗震特性，提高抗震强度。另外，在高层建筑的抗震设计中，可以提高创新思维的应用，例如改变传统高层建筑抗震模式，实现建筑结构中的“以柔克刚”，降低在地震中建筑震动的震动强度，减轻震动的冲击力。

2.2加强材料控制。高层建筑材料的选择对高层抗震效果的影响较大，因此加强对材料的选择与控制直观重要。在进行材料选择中，严格控制材料抗震参数，并进行建筑物材料承重能力计算分析，以保证从基础上提高建筑的抗震性能。在建筑施工过程中，对材料管理十分必要。例如空心砖等建筑材料，在环境中容易受到影响，因此要做好储存和管理，防止材料性能的降低。在高层建筑的混凝土及钢材使用过程中，要注意动力弹塑性的应用情况，注意动力弹塑性分析。

3、高层建筑抗震中结构分析及设计方法

3.1基于位移的结构抗震设计。我国现行的结构抗震设计，是以承载力为基础的设计，西部地区亦是如此。为了实现基于位移的抗震设计，第一步需要研究简单结构(例如框架及悬臂墙)的构件变形与配筋关系，实现按变形要求进行构件设计,进而研究整个结构进入弹塑性后的变形与构件变形的关系。这就要求除了小震阶段的计算外，还要按大震作用下的变形进行设计，也就是真正实现二阶段抗震设计，这是结构抗震设计的发展趋势。

3.2动力时程响应分析的状态空间迭代法。该种方法把现代控制理论中的状态空间用到高层建筑结构动力响应问题，根据结构动力方程，引入位移与速度为状态变量，导出状态方程，给出非齐次状态方程的解，进而建立状态空间迭代计算格式。经工程实例验算，具有较高精度。

4、高层建筑抗震设计的展望

经济与安全的关系，是结构抗震设计的重要技术政策。如何兼顾二者，是今后设计研究人员都必须面临的问题。从长远观点看，如何从西部地区高层建筑抗震设计现状及国际高层建筑抗震设计发展的趋势出发，探求一种实用可行的两步或三步设防的合理抗震分析设计方法，应该成为地震区高层建筑发展的跨世纪课题。

5、结论

地震是一种难以准确预测的自然灾害，为了避免它给我们生活带来大的灾难，在高层建筑的结构设计中，必须提高抗震设计的精准度，保证人们的生命安全，推动结构设计的发展。

作者:史少华 赵丹 龚洁 王卫 龚泰元 袁森林 单位:四川文理学院环境与建筑工程学院

第三篇：建筑结构抗震设计课程教学实践

一、结构抗震课程的特点

结构抗震这门课程主要介绍地震和地震动的基本知识、结构地震反应分析、不同类型结构(砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构、单层厂房等)的抗震设计、隔震及减震等，其特点可归纳为三点:理论性强、综合性强、实用性强。理论性强，体现在这门课程需要运用很多数学、力学知识(如线性代数、结构动力学等)进行理论推导;综合性强，表现在这门课程涉及到很多其他课程或学科的知识(如地震学、工程数学、工程力学、工程结构学等);实用性强，表现在这门课程的落脚点在于介绍不同类型结构的抗震设计方法，学生通过系统学习，能为以后从事相关的设计工作打下坚实的基础。由于上述的这些特点，结构抗震课程教学存在较大困难。教师如何提高教学质量和教学效果，学生如何扎实地掌握结构抗震相关的理论和方法，是摆在师生面前的一个重要课题。在当前的教学实践中，存在一些典型的问题，本文在剖析这些问题的基础上，提出相应的建议。

二、结构抗震课程教学中的问题

(一)教学内容安排不合理

虽然结构抗震这门课程难度很大，但是学时一般较少，有的高校甚至不足30学时。在学时不足的情况下，如何对教学内容进行合理的取舍是一个关键的问题。在教学实践中，部分教师只是从教学的难易程度来选择教学的内容，而不是从教学内容的重要性程度来安排教学内容及相应的学时，这样做显然是不合理的。

(二)忽视理论推导

结构抗震课程理论性强，涉及到很多公式的推导，特别是结构地震反应分析这部分内容。对于该部分内容的教学，部分教师认为学生在结构力学中已学过动力学的相关知识，而地震作用可看成一种特殊的动力荷载，学生可以很轻松地学习结构地震反应分析的理论，因此可少讲或略讲理论推导，而把重点放在讲述公式的如何应用上。这样的认识及教学方式实际上大有弊端，其原因有如下几点:(1)动力学的内容在结构力学课程中相对较少，重要性也不突出，很多学生并未真正掌握动力学的基本理论，因此在学习结构地震反应分析方法时仍然存在较大的困难;(2)如果一味地忽视公式的推导，而只是讲如何应用公式，学生就会“知其然，不知其所以然”，在潜移默化中可能滋生急功近利的思想，这对于创新型人才的培养无疑是有害的;(3)对于部分可能深造特别是志在从事结构抗震研究的学生来讲，理论功底的培养是至关重要的，否则会严重影响以后的科研工作。

(三)教学和规范脱节

对于结构工程师而言，设计规范的重要性是不言而喻的。作为未来的结构工程师，建筑工程专业的学生有必要认识和了解规范。对于建筑工程专业来讲，专业课程(如混凝土结构、钢结构等)往往对应相应的设计规范，结构抗震这门课程对应的规范就是《建筑抗震设计规范》(以下简称《抗规》)。《结构抗震》教材是围绕《抗规》来编写的，两者实质上是一致的，只不过表现形式不同。前者是以教材的形式出现，其逻辑性更严密;后者是以条文及条文说明的形式出现，其形式上更简明。《结构抗震》教材上的知识点，往往对应相应的规范条文。如果在课堂教学时，将《结构抗震》教材上的知识点和《抗规》条文关联起来，这样学生在学习完这门课后，就能达到了解或熟悉《抗规》的目的。将教学和规范相结合，融规范讲解于课堂教学中，对学生而言是学习规范很好的方式。但是在教学实践中，部分教师完全将教学和规范脱节，甚至于自身对规范也不熟悉，以至于当教材内容与规范(特别是新版规范)不一致时，仍然照本宣科，这显然是不负责任的表现。

(四)忽视实践教学

结构抗震课程实用性强，因此实践性教学是很重要的，是对课堂教学内容的重要补充。在教学实践中，部分教师忽视实践教学环节的设计，而只是在课堂上“填鸭式”地向学生灌输相关的知识，学生只能被动地接受，这样做教学效果仅差强人意。

三、对结构抗震课程教学的建议

(一)合理安排教学内容

结构抗震课程内容很多，应根据教学内容的重要性对其进行合理的取舍，才能合理地分配有限的学时。根据重要性的程度，教学内容可分为重要内容和次要内容。对于重要内容尤其是教学难点，应在课堂上重点讲授;对于次要内容，可以让学生在课后自学，然后交读书报告，或者组织学生进行课堂讨论。从内在联系来讲，可将结构抗震课程教学内容精炼成四个模块，即:地震与地震动、地震反应分析、抗震设计、隔震与减震。各个模块的重要内容及难点如下:(1)地震与地震动。应重点讲述地震及地震动的基本概念，其中地震动三要素(特别是频谱)是难点。(2)地震反应分析。应重点讲述地震作用下体系的运动方程、地震反应分析方法，其中地震反应谱、振型分解法是难点。(3)抗震设计。应重点讲述抗震设防目标、抗震设计的总体要求、钢筋混凝土框架结构的抗震设计，其中钢筋混凝土框架结构“强柱弱梁”、“强剪弱弯”及节点核心区设计是难点。值得说明的是，该部分内容涉及到不同类型结构的抗震设计，虽然内容很多，但由于抗震设计思路大体一致，因此可选择一种结构来重点讲解。本文建议选择工程实践中量大面广且较简单的钢筋混凝土框架结构。(4)隔震及减震。这部分内容很多教师在授课时并未涉及，但考虑到隔震及减震是对抗震的重要补充和发展，且在工程实践中应用普遍，因此建议做适当介绍。

(二)重视理论推导

教师在讲述理论公式时，不能仅仅演示理论推导的过程，还应将理论推导与概念阐释结合起来。比如说，振型分解法是求解多自由度体系地震反应的一种很重要的方法，从概念上来讲是“先分解，后合成”，即将n个自由度的多自由度体系分解成n个单自由度体系，然后分别求解其反应，最后通过振型组合得到原体系的反应。教师在讲述该部分内容时，可以在理论推导前先阐述该思想，然后开始理论推导，这样学生更容易理解，从而起到事半功倍的效果。

(三)教学和规范相结合

结构抗震课程教学开始时，教师就应向学生强调规范的重要性，并要求学生准备好《抗规》的纸质版或电子版。教师在备课的时候，在PPT上尽可能地标出所讲述知识点对应的规范条文。上课的时候，如有必要(如教材上的内容与规范不一致)，教师可打开规范的电子版，向学生现场展示该条文。此外，《抗规》的条文说明可作为结构抗震课堂教学很好的补充资料。比如说，时程分析法是结构地震反应分析中一种很重要的方法，如何选择地震波是时程分析法的重要一环，但是教材上一般讲得较为粗略，而《抗规》5．1．2条条文说明叙述得非常清楚。在讲述该部分内容时，可以结合该条文来讲解，或者让学生在课后自学，然后组织学生进行讨论。

(四)重视实践教学

在结构抗震课程教学中加入一些实践环节，能增强学生的感性认识，激发学生的学习兴趣，从而收到很好的效果。实践环节可以采用多种形式，如:安排学生参观地震模拟振动台试验装置，最好能带领学生观看正在进行的振动台试验;组织学生参观震后的灾区，通过现场走访，使学生对地震灾害产生更为直观的认识;组织学生对周边农村民居开展实地调查，研究目前农村民居抗震性能的现状及特点［5］;组织学生利用简易材料(如图纸)制作结构模型，然后放在小型振动台输入地震波进行试验。实践环节也可以结合其它的教学任务进行，如结合本科毕业设计来进行，教师在毕业设计任务书中加入抗震设计的内容，学生通过对一个结构进行完整的抗震设计，从而熟悉结构抗震设计的流程。

四、结语

建筑结构抗震设计课程是一门非常重要的专业课程，由于学时较短，课程教学存在较大的困难。本文在总结其特点的基础上，对教学实践中的一些典型问题进行了分析，并提出了相应的建议，以供同行参考。

作者:胡晓斌 徐礼华 单位:武汉大学

第四篇：建筑结构基于性能抗震设计的问题分析

1确定抗震性能目标

确定性能目标是基于性能的抗震设计中首要解决的问题，通常采用“投资—效益”这个准则，也就是在对建筑的抗震性能进行设计时，针对破坏强度不同的地震，能够对建筑物的破坏状态进行有效的控制，从而体现不同建筑物的性能水平。采用此设计准则，在一定程度上能够将建筑物在使用周期内所遭受的损失降低。一般地，降低工程造价，就会增加建筑内部结构遭受破坏的可能性，从而增加后期工程的修复和维修费用，所以存在一个最小费用值。由于发生地震以及后期维修费用的增加都具有不确定性，所以这笔费用也是可以变的。因此，在进行项目投资时，一定要充分考虑到各方面的因素，并将相对可靠的理论作为基于性能的抗震设计的基础。

2基于性能的抗震设计方法探讨

当前，国内外都将基于性能的抗震设计方法作为重点研究对象，而学术界基本已就这种设计方法的目标和理念达成一定共识，国内新一版的设计规范也对此开设了新的篇章阐述，作为纲领性的标准。下面主要探讨一下几种典型的设计方法。

2．1承载能力设计方法

从当前我国的抗震设计现状看，这种方法是较常用的。对于经常发生的地震，通过反应谱将建筑的底部剪力计算出来，按照相应的规则分配至结构全高，并且和其它的荷载组合起来，然后进行结构强度设计，使各部分的构件都具备相应的承载能力，最后通过变形验算得出结论。运用承载能力设计方法具有设计可靠、比较清晰的性能概念以及使用方便等优点，能够很好的实现预期性能目标。但这种方法也具有一定的缺点，比如，以弹性反应为基础，对于非弹性反应的建筑就不能进行全面的计算。因此，新规范衍生出承载力按抗震等级调整地震效应的设计值、不计抗震等级调整地震效应的设计值、标准值、极限值的四种复核方法。

2．2抗震设计以位移为基础

这种方法的结构性能指标就是结构位移，相比传统的设计方法而言，将位移作为基础的抗震设计方法实现了设计全过程的根本改变。这种方法主要是将位移作为根本出发点，将层间位移和位移假设为控制建筑结构抗震性能的主要因素。将位移控制运用在设计过程中，并且利用对位移谱的设计计算出建筑结构在发生位移时的有效周期，并得出结构的基底剪力，进行结构分析，进而对具体的配筋进行设计，用应力来对完成后的设计进行验算，如果出现不足的情况，修改时，应该采用增大刚度的方法，而不能用增大强度的方法，并且将位移目标的基准作为结构构件配置的依据。这种方法，充分考虑了抗震性能中位移的重要性，在性能设计理论中，是一种使用比较广泛的方法。

2．3能量法

这种方法主要是将破坏建筑结构的原因假设为地震输入的总能量，而内部设施以及结构遭受地震破坏的程度是由被结构所消耗掉的能量和地震输入的能量来共同决定的，其优点就是能够对建筑结构所具备的潜在破坏程度进行直接估计，对于结构所具备的非线性和滞回特性的要求，都能够满足。除此之外，在结构内设置耗能元件，在一定程度上能够将损失降到最低。当然，能量法也具有一定的缺点，那就是具备较多的不确定因素以及使用方法相对复杂。

3混凝土结构基于性能的抗震设计

细部构造和结构概念设计都是抗震性能化设计中不可或缺的构成部分。所以，要将基于性能的抗震设计的理念与承载能力设计方法的优点结合在一起。下面主要从四个方面来谈。(1)对混凝土结构目标性能水准进行明确的划分，根据不同的要求不仅要考虑到工程施工阶段的投资，还应充分考虑到建筑使用阶段可能会遭受到许多不确定因素的损失，比如地震等，通常可以采用全面考虑和可靠度理论来进行确定。(2)在进行建筑结构设计时，一定要进一步加强设计控制，也就是在设计的过程中，一定要严格遵守结构的规则性，对结构体系进行合理的选择，为结构构件和结构的延性提供有效的保障。(3)在进行基于性能的混凝土抗震设计时，一定要考虑周全，要考虑到地震级别的不同对建筑损害程度的不同，将强度设计也分为多个等级，从而体现在建设初期的投资成本上。(4)在评估建筑结构的抗震性能时，可以将结构的变形指标作为基本依据，对非建筑结构构件具备的性能水平和建筑结构构件遭受损伤的程度进行控制，以此作为未来建筑可能会因为地震而遭受损失的评估依据，得出结果之后，采用合理的方案，将建筑结构在整个使用寿命期内的花销费用降到最低。

4结语

总之，随着自然灾害频发周期的到来，安全问题已成为当前各国广泛关注的问题。因此，基于性能抗震设计也已成为人们关注焦点。但目前基于性能抗震设计还处在一个初级阶段，还需要学者们不断的研究和探索，充分考虑各方面因素，在不断的实践中找出一套合理的设计方法，有效提高建筑的抗震性能，为人们的生命安全提供有效的保障。

作者:孔英豪 胡彬 单位:河南

第五篇：高层建筑结构的抗震设计分析

1建筑物抗震性能的影响因素

1.1建筑物体的自身因素

建筑物本身的结构形式会对其抗震性能带来关键性的影响。合理的结构形式其抗震性能也较强，特别是当前我国整体建筑物结构设计水平远远落后于发达国家，在钢筋配置率和梁柱承载力配置上都无法与建筑行业的发展趋势相适应，这就需要确保设计结构的合理性。由于高层建筑发展越来越趋向于复杂化和不规划化，合理的结构设计能够有效地降低地震作用下建筑的损害，确保建筑物抗震效果的提高，使地震发生时人们的生命财产损失能够减少。

1.2建筑物材料的选用

建筑物自身抗震性能的好坏还与建筑物选用的材料好坏具有直接的关系，特别是在相同环境下，材料的质量越好，建筑物的抗震性能也会越高，否则其抗震能力则会有所降低，为建筑物的安全埋下较大的隐患。在当前建筑物实际建设过程中，对于围护墙等构成部件为了提高抗震性能，往往会选用空心砖等质量较轻的材料，从而提高建筑物的抗震能力。在地震高发地区，在其建筑物建设过程中使用最多的当属钢结构，但在当前我国建筑行业施工过程中，钢筋和混凝土是最常使用的材料，这就导致材料会对抗震效果带来较大的影响，特别是我国还处于地震灾害频发区，因此，需要在选择建筑材料时以高质量的材料为主，有效地提高建筑物的抗震性能。

1.3地理环境因素

高层建筑抗震能力还会受到来自于外部因素地理环境的影响，特别是我国地域辽阔，地形条件较为复杂，在地震发生时往往会有次生自然灾害发生，这都会对建筑物带来再次的破坏，严重危及人们的生命和财产安全。因此，在建筑物位置选择时需要做好实地考察工作，对当地的地形、地质及气候条件等进行精确掌握，努力提高建筑物的抗震能力，确保地震发生时所带来的损害能够达到最小化。

2高层建筑抗震设计的基本内容

在当前我国高层建筑抗震设计过程中，对于发生较小地震时，可以根据反应谱理论来对地震的作用力进行计算，通过对地震发生时释放的内力和造成的建筑位移采用弹性的方法进行计算，然后利用极限的方式来对建筑的结构部件进行设计。而对于一些具有特殊要求的建筑物，不仅需要对其进行补充计算，在情况许可时还需要进行变形验算。当前我国在进行变形验算时不仅验算的种类较少，而且类型较为单一，因此，需要努力提高弹塑性计算要求，确保弹塑性计算方式具有较好的操作性，确保高层建筑抗震性能的提升。当前高层建筑在进行抗震设计时，其基本内容主要包括推力计算和时程分析两部分。推力计算即是静力法，这种方法应用时间较早，其自身具有较多的优点。其主要利用空间、平面和三维空间结构体，为了能够保证变形关系的确定，则需要各个构件都必然达到具体的标准。通过静力法还可以对各个组成部件内力、承载力大小进行了解，从而对设计中与规范内容不相符的内容进行查找，在当前很大部分高层建筑抗震设计时都是以该方法进行分析，而且这种设计方式广大设计人员应用也较为熟练。时程分析也可以称为动力法，主要评判建筑物所处地理位置的烈度、类别和设计，然后对一定数量地面运动时产生速度的记录进行选择，在分析和计算过程中得出虚拟地震过程中建筑物位移和速度，从而制定科学合理的抗震计划。这种方法能够从宏观范围上对建筑物结构的安全性进行检验，但由于在分析过程中需要消耗大量的时间和资金，而且所显示出来的数量不仅纷繁，而且较为复杂，因此在实际抗震设计中很少被采用。

3抗震设计的研究方法

3.1合理设计抗震结构

高层建筑物的结构是否合理，会直接影响到抗震性能的强弱。我国大多数的高层建筑主要采用三种结构方式，分别是框筒体系、筒中筒与框架体系、支撑体系。我国是钢材生产大国，钢的制造能力和加工水平已经达到世界先进标准，因此，可以广泛使用钢结构，提高抗震能力。在抗震设计结构中，要大胆的从传统的抗震模式中彻底解放出来，实现从硬性到软性模式的根本转变，有效的消减地震时释放出来的作用力。

3.2选择适当的建筑材料

建筑质量的好坏直接受建筑材料的影响，当所使用的建筑材料质量较好时，建筑物的抗震性能则会处于较好的水平。因此，需要对所选择材料的抗震性能参数进行分析，不能只对材料的承载力大小进行考虑，而需要从整体上进行把握，通过对建筑物延性进行有效控制，从而全方位、多层次的对建筑材料进行选择，确保建筑物整体质量的提升。

3.3多角度设置抗震防线

提高建筑物抗震效果还可以通过增加抵御路线这种方式来提高抵抗力。当地震发生时，各种防线可以共同发挥作用，第一种防线溃败时，还有后续力量给与支持增援，阻止建筑物发生大面积的倒塌破坏。在技术人员进行设计的过程中，可以添加诸如多肢节、框架式的设计结构。其中框架墙具有多层次防线的结构特点，而剪力墙又是其主要的构成部件，属于抗震过程中的主力军，设置的数量要足以应对地震所产生的冲击力。一般来说，剪力墙受到破坏之后，每层框架所具有的地震剪力应大于结构底部的剪力，只有这样才能确保防线设置的成功。

3.4综合使用各种隔震措施

大多数的高层建筑在具体设计时，都运用了延性这一种结构方式。所谓的延性就是指控制住建筑物的刚硬程度，在地震过程中使建筑物的结构部件拥有一种塑性状态，消耗地震产生式释放的作用力，减少地震的反应度，从而有效地减少建筑物受到的破坏。这是一种高效的构件方式，被许多人员广泛的推行使用。近年来，各种抗震措施得以逐渐完善，大大的削弱了地震造成的破坏。

4结束语

近年来我国发生了几次强烈的地震，这给高层建筑的抗震性能带来了严竣的考验，从震后的情况分析来看，高层建筑结构在抗震方面表现并不如人意。因此，还需要努力提高高层建筑结构的抗震设计水平，采用科学的抗震设计方法确保设计出来的抗震结构具有较好的先进性，从而努力提高高层建筑的抗震效果，有效地减少地震发生时所给人们生命和财产带来的损失。

作者:傅振芳 单位:江苏省交通技师学院

第六篇：房屋建筑结构抗震设计问题与解决对策

1.目前我国房屋建筑结构抗震设计中常见的问题

1.1房屋构架设计中抗震设计工作常见的问题

地震的产生会带来巨大的能量，要想在平坦的地面上研究看这个抗震设计问题，就必须改变房屋架构设计中的框架，使其通过合理的分布，改变地震能量带来的力的方向，使其均匀的被房屋建筑所承受，避免地震能量造成的房屋建筑的结构层发生改变，以至于房屋建筑受力出现薄弱环节，从而产生房屋受力过大的倒塌、开裂等问题。如今在房屋建筑构架设计中的问题主要是难以对主体地震的能量的方向和大小进行分析，不同的地震有着不同的模型，在实际建造中很难选择出适合的地震模型进行分析，难以准确对地震的强度进行预测，并对地震做出处理，而根据我国目前实行的各种建筑规范，处理这种问题时，常常将其认定为减少震动自然周期的问题，将其整体看为一体来考虑，而并不考虑房屋结构等布局是否合理。

1.2填充墙设计以及材料选择中的常见问题

房屋建筑的填充墙设计不合理对房屋建筑的抗震能力的影响十分巨大，对房屋建筑的主体也有很大的影响，如果房屋建筑的填充墙设计不合理，很容易会造成安全隐患，不但对方取得抗震、减震没有一点积极的效果，反而会削弱房屋建筑的抗震、减震能力。这种问题在现如今的房屋设计中十分普遍，有关部门和人员必须对其加以重视。如果填充墙的设计不合理，在使用的过程中，即使没有任何人为的故意破坏，填充墙也很容易因为其不合理的构造造成开裂等损害，因此，在进行房屋建筑设计的抗震设计中，必须充分考虑填充墙的设计问题。使用不同材料来组成填充墙也会带来不同的效果，其在使用过程中的变形状况和在地震中的抗压能力也会有很大的不同。在房屋建筑的设计问题中，对填充墙的材料选择是一个很重要的问题，在地震比较频繁的地区，应该选择质量较好的材料来充当填充墙，这样才能有效提高房屋建筑的抗震能力。

1.3房屋建筑高度设计中面临的一些问题

近几十年来，我国经济获得了突飞猛进的发展，各种房屋建筑越建越高，几十层几百层的高楼也陆续出现在各大小城市。然而，在现在的房屋建筑设计中，房屋楼层过高或者层数过多现象经常发生，很多人对此都早已见怪不怪，一些商业型建筑甚至还在地下建造出很多层，开辟许多大型的场所，这些现象都对房屋建筑的抗震设计工作带来了很大的困难。现在的房屋建筑在建造时用的材料大多是钢筋混凝土，这种材料结构在一般地震中并不容易发生变形等损害，一旦发生地震，钢筋混凝土材料往往还会利用其自身独特的结构来吸收一定的地震能量，从而减少房屋建筑的变形和倒塌的可能。然而，如果在房屋建筑的设计中并没有考虑到这些问题，或者考虑的不够详细，往往就会因为计算失误等因素造成一系列的损失。

1.4房屋建筑空间设计中的常见问题

现在很多建筑在设计时都会片面的追求大空间、透光性好等特点，忽视了房屋在抗震、减震方面的设计。很多建筑为了满足所需的较大空间，骑上曾和顶部建筑往往使用混合型的建筑材料和建筑方式。使用这样的建筑结构和设计时，往往会存在着框架结构设计不合理导致的抗震、防震功能下降的问题。各种砖砌成的房屋建筑片面的追求大空间、一些家庭设计中为了追求较大的客厅、房屋建筑大门为了追求大门洞，往往会在墙壁厚度上进行偷工减料，牺牲墙壁的厚度，换来空间的些许增加，有的墙壁在建成之后甚至只有二十厘米左右，严重不符合国家规定的安全标准，也不具备相应的抗震、减震能力，一旦发生地震等自然灾害，后果不堪设想。而有的建筑为了追求住房使用面积的更大化，甚至还将阳台进行了扩展，整个阳台都暴露在空气中，很容易造成危险，导致人员伤亡。这也导致很多房屋的抗震性能完全达不到国家要求。

1.5房屋建筑过分追求美感导致抗震、减震功能损失的问题

很多建筑在设计的过程中，为了使建造的房屋建筑显得更加具有美感，其设计的抗震效果往往都不是按照最大的抗震能力体现的方式。很多建筑设计人员和施工人员缺乏相应的工程经验，对房屋建筑的抗震能力的设计都没有相应的设计经验，很多抗震减震设计工作做得都不完整，缺少必要的抗震减震连接措施，也没能在设计中交代清楚抗震减震的具体方式，而且房屋的安全出口等设计的也不合理，出口过于窄小等问题导致人员在地震时很难有效逃生。

2房屋建筑结构抗震设计中常见问题的解决措施

2.1房屋建筑框架结构设计的策略

在进行房屋建筑抗震设计时，要充分考虑建筑整体的抗震性能及变形能力，对结构物件和非结构组成部分都要进行仔细的研究分析。对于主体结构，应该选择承受力较强即刚度较强的材料，而不应该选择容易变形的材料。除了主体结构之外，也应考虑合理选择非结构部分对整体抗震性能的影响。施工质量也是建筑抗震设计的一个影响因素。如果在施工过程中操作不规范，偷工减料谋取利益，工程质量不能严格把关，达不到设计者的初衷和住户的要求，房屋的抗震功能是经不起检验的。另外，有的住户在使用过程中，对建筑进行微调整或者内部改造时，也一定要注意安全，不得破坏结构主体，以免产生安全隐患。

2.2房屋建筑设计中的墙体厚度不能过小、高度应合理

在房屋建筑设计中，首先，应该保证房屋建筑的墙体安全，建筑的承重墙的厚度必须在24厘米以上，这样才能有效起到承重作用，在地震中防止房屋倒塌造成非人员伤亡。其次，应该适当追求房屋的高度，但绝对不能过分，在设计时，房屋建筑的高度必须根据房屋所在地的地质情况、自然灾害发生概率等实际条件，并结合国家对建筑抗震防震的相关标准来进行设计工作，规划处盖房屋建筑所能达到的最佳高度，同时又能使房屋建筑的抗震减震能力最大化。

2.3房屋建筑设计中抗震材料使用要合理

优良的建筑材料往往可以在地震中起到很好的保护作用，防止地震造成的建筑材料开裂等问题。质量优秀的材料在承受侧面力的强度生也往往具有很大的优势，能尽最大的可能吸收地震带来的能量。同时，建筑人员在设计时，要对建筑抗震能力进行计算评估，选出最合理的设计方案，从而最大限度的发挥材料的抗震能力。

3.总结

根据本文对房屋建筑结构抗震设计中的常见问题的分析，我国目前房屋建筑的抗震设计工作还有很长的路要走，相关建筑企业应把房屋建筑抗震能力作为检验房屋质量标准的重要依据。地震灾害给人类带来的损失关乎人类的生命和财产安全，也是人类目前面临的重要问题之一。因此，房屋建筑设计中应充分考虑减震抗震这一问题，为减少地震给人类带来的损失做出贡献。

作者:李伟建 陈锡辉 单位:濮阳市规划建筑设计研究院

第七篇：房屋建筑结构抗震设计要点分析

1结构基础设计要点

1．1场地的选择

地壳的剧烈运动引发了地震的自然灾害。对于人类社会来说，地震是一种难以抵抗的重大灾害，会给人们的生命和财产安全造成极大的损害。当发生地震灾害时，会引起周围的地质运动，从而严重的破坏建筑物结构。因此，在抗震设计当中，选择建筑场地是十分必要的，它能够对房屋建筑的抗震性产生极大的影响。在实际选择过程中，应当选择地势开阔、地质坚硬等抗震性能良好的场地。同时，要尽量远离河岸、山坡边缘等场地，这些地方的地质松软，如果发生地震，很容易造成山体滑坡、房屋塌陷。如果一定要在这些场地建造房屋，则应当做好相应的抗震措施。

1．2地基的设计

对于房屋建筑来说，地基是最为重要的，其稳定性和坚固性对于整个建筑物的性能都有着决定性的作用。因此在抗震设计当中，对于同一个房屋建筑，必须建立在同一性质的地基之上。应当单独采用桩基或天然地基，不能两种混用。同时，在处理建筑地基的过程中，应当采用相同的方法，以确保地基受力均匀。

1．3基础的设计

在当前社会中，随着各种房屋建筑的发展，人们的聚集程度越来越高，一旦发生地震，将会造成更为严重的损失。因此，房屋建筑的基础设计也具有较为重要的意义。所以，应当根据相应的技术标准将埋设深度增加。如果没有进行足够的深埋，对于房屋建筑的嵌固程度，将会造成极大的影响，在地震过程中，将会加剧建筑物的振幅，从而加剧建筑物的破损。所以，在埋设建筑基础的过程中，应当尽量加深，将基坑夯实，确保基础稳定性良好。同时，应当适当的设计建筑基础和上部结构之间的连接，以保证房屋建筑的稳定性。为了确保房屋建筑保持整体性的结构，在基础室外地坪下，不会设置内外交圈基础圈梁，而是将构造柱作为圈梁，在建筑基础与上部结构之间进行连接。如果基础图纸不符合要求，应当将圈梁设置在基础底部，从而使其刚度和强度提高。

2结构规则性设计要点

2．1体系分布

质量分布、结构刚度都是房屋建筑结构中的重要因素。在建筑抗震设计当中，大都规则化处理了建筑的立体结构和平面结构。由于结构特点较为复杂，因此建筑物的整体质量分布和刚度分布容易不均匀。这样，一旦发生地震灾害，建筑刚度中心难以和质量中心重合。在受到地震扭转力的作用下，就会扭转建筑物的整体结构，从而使其结构遭到破坏。因此，在设计建筑结构体系时，应当对这一问题进行充分思考。对于建筑物立面和平面的设计，应当尽量规整简洁，确保质量、刚度中心的重合。在不规则形状建筑的设计中，对于偏离结构刚心远端的墙体，应当进行抗震性测试，防止建筑由于顶部重量和基础重量的不协调，导致重心偏移，进而引发鞭梢效应。要均匀的分布房屋建筑的刚度和强度，从而提高其整体性的特点。

2．2高度与宽度

在房屋建筑结构中，对其抗震性能具有较大的影响，就是结构的高度和宽度之间的比例。一般来说，如果高宽之比过大，抗震性就会有所降低，遭受地震力影响，就会产生更大的破坏。这是因为，如果房屋建筑具有较大的高宽之比，在地震的过程中，就会产生严重的倾斜和侧移，从而更容易倒塌。同时，如果建筑高度越高，地震力就会对其造成越大的破坏。因此，在房屋建筑的抗震设计中，应当对高度与宽度的比例进行限制。尤其是在多发地震地区，还要限制建筑物的整体高度。这样，在发生地震时，房屋建筑不会产生太大的振幅，从而使抗震性能得到了提高。

2．3防震缝与纵横墙

在进行抗震设计的过程中，防震缝和纵横墙十分重要。因此在实际设计的过程中，应当划分为规则、单独的结构单元，将防震缝两侧结构分离。对建筑结构中的沉降缝、伸缩缝、防震缝等要进行科学的布置，要基于防震缝的要求来布置伸缩缝和沉降缝。在设计防震缝的时候，应当参考房屋建筑的高度，并随着高度变化改变其宽度，并且将墙布置在防震缝两侧。防震缝、伸缩缝等联系较为紧密，能够防止温差变化、墙体干缩等情况造成的裂缝。在房屋建筑当中，地震当中主要的承重构件就是纵横墙，其抗震意义和作用十分巨大。在地震中，地震力会作用在房屋建筑上，从而造成倒塌、倾斜的情况。在设计纵横墙时，通常利用混凝土多层设计，需要注意保持竖向连续和布置均匀，在同一方向上，应当能够确保适宜的宽度。在合理的布置纵横墙之后，能够防止由于建筑刚性承重墙间隔大、数量少、稳定性差等问题。

3墙体与屋顶的设计要点

房屋建筑的整体质量，对其抗震性能也有着较大的影响，质量越轻，抗震性能越高，其安全性也就越高。因此，在确保建筑物结构坚固的基础上，应当将建筑质量尽量降低。在实际设计中，墙体、屋顶等结构在不影响建筑整体稳定性的基础上可将质量减轻。减轻墙体质量，能够使建筑围护结构变轻。可以控制建筑材料，应用质量轻、强度高的新型建筑材料。另外，在设计屋顶的过程中，也可以选择一些轻质量的材料，从而降低建筑物顶部一些无用的负重。通过这种方式，能够使建筑质量得以改变，并且对其高度进行控制，使建筑具有良好的抗震性能。

4结语

在当前社会中，人们的工作和生活离不开房屋建筑。在一天当中的大多数时间，人们都是呆在建筑物当中。而一旦发生地震灾害，人口密集的房屋建筑一旦发生破损或倒塌，将会造成不可估量的巨大损失。因此，在房屋建筑的结构设计当中，应当充分考虑到抗震设计的要点，采取有效的措施，提高房屋建筑的抗震性能，从而使其能够更好的抵抗地震，保护人们的生命财产安全。

作者:陈旭元 单位:江苏工程职业技术学院建筑工程学院