建筑结构抗震设计

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建筑结构抗震设计范文第1篇

1．1合理的选址在建筑结构抗震水平设计中，合理的选址是最基本的先决条件。为了保证选址的正确、合理性，我国政府部门已经出台了《中华人民共和国减灾抗震法》等法律条文，其中明确规定“对于有可能发生的重大建设性工程以及次生灾害进行严格的地震安全指标评价，按照地震安全评价结果，明确相关建筑物的抗震设防要求，并对其进行分别设防”。建筑结构的设防标准根据其实际质量可分为四个标准，其中:甲类:地震时间或大型建筑工程可能发生的次生建筑类灾害;乙类:地震中不能中断使用功能，且必须要逐步恢复的建筑类型;丙类:除甲、乙两类建筑外的其他普通建筑类型;丁类:抗震级别相对较低的建筑。根据对相关法规的分析，在进行建筑物结构设计时，必须要选择对建筑有利的场地，避免在不利地段建设大型民用建筑，以防止地震破坏隐患的出现。对于一些软基地段，也必须要进行充分的处理，才能够进行合适的建筑设计。另外对于地震可能引起的次生灾害问题，也必须要予以正确的处理，进一步保证选址的正确性。

1．2科学的设计当地震发生时，不同的建筑结构所受到的地震影响是不同的，为了最大限度降低地震灾害的影响，建筑设计人员在抗震设计环节中，要根据当地地段的实际情况来进行建筑结构的选择。目前，我国常用的鹅建筑结构可以分为“钢筋混凝土结构”、“砌体结构”、“钢混结构”和“钢结构”四种类型。通过对四种结构的比较分析得出，钢筋混凝土结构的抗震能力相对较强，因为其自身具有较好的柔韧性，所以当建筑物因地震灾害而出现应力变形时，钢筋混凝土结构能够依靠自身良好的承载力对其进行一定程度的控制，这是其它三种结构所不具备的优势。近年来，高层建筑建设的增多，大大增大了其在地震灾害影响下的水平位移和抗侧移刚度，这在无形之中就加大了地震灾害的影响，为了避免地震灾害影响程度的增大，在设计和审核高层建筑抗震设计时，必须要考虑结构的侧移度。

1．3坚实的质量地震作为破坏性超强的自然灾害，想要最大限度降低其对建筑的破坏，保证建筑设计坚实的质量是最基本的防护措施。相比较而言，我国建筑设计水平发展较为缓慢，在地震设计方面也存在不够合理的情况，这使得很多建筑结构都出现了地震安全隐患，过大的自身重量也加大了地震危害。为了保证建筑结构抗震水平，必须要在建筑抗震设计环节中科学的运用抗震理论，根据相关设计原则，利用有效措施来提高建筑结构的可靠性与安全性。

2实现建筑结构抗震水平设计的措施

2．1基础性防震措施应用基础性防震措施根据建筑的结构的不同位置有着不同的措施:(1)地基隔震。地基隔震是在建筑地基与土层之间设置缓冲层，以便在地震发生时减小建筑与土层之间的震动碰撞，实现对震能的有效吸收和反射作用，减小地震对建筑物的破坏。目前，我国最常使用的地基隔层为沥青原料隔震层。(2)基础隔震。基础隔震是整个建筑结构抗震设计中的关键，想要降低地震对建筑物的破坏，就必须要做好基础隔震措施。在对建筑基础采取抗震措施时，为了减小地震对上部结构的破坏，需要在建筑物的上部结构和基础位置接触处设置隔震层，防止地震力由地基处向上部结构传播，降低地震对建筑上部结构的破坏。基础抗震装置一般采用混合隔震装置、基底滑移隔震装置和夹层橡胶隔震装置等。(3)间层隔震。间层隔震是为了吸收地震的冲击余力而设置的，间层隔震的有效设置能够对震力进行再次削减，以达到降低地震对建筑的破坏作用。间层隔震一般都安装在原始结构层上，其实我国最早使用的的抗震措施，具有施工操作简单的优势。(4)悬挂隔震。悬挂隔震是通过悬挂的方式，将建筑物全部或部分结构脱离地面，从而在地震出现时，降低地面震动与建筑物之间的震力作用。目前，此种抗震措施多用于大型钢结构建筑当中，收到了较为不错的抗震效果。

2．2机敏减震支撑体系机敏减震支撑体系是集成现代科技技术的防震系统，其利用活塞运动的原理，对建筑结构进行设计。在地震灾害发生时，保证建筑结构中的内、外钢能够通过不断的滑动来消减地震的破坏力，减轻震力破坏和消耗地震作用力的传导。目前，这项技术还在不断的研究和完善当中，相信其很快就能够实现有效的应用，为建筑抗震设计水平的提升做出贡献。

2．3效能减震技术应用效能减震是实现对地震所产生动能的消耗，来减轻地震能的传导大小，从而降低其对建筑物的破坏程度。目前，在此技术方面一般采用消能器和阻尼器，两种器械都能够实现地震能量的有效消耗和吸收，减小震力对建筑主体的破坏，以达到对建筑主体结构安全、稳性定的保护。目前，效能减震技术在我国建筑防震设计中得到了有效的应用，其在新建筑的防震设计和旧建筑的抗震加固方面，都起到了良好的效果。

3总结

建筑结构抗震设计范文第2篇

关键词：建筑结构 抗震设计

Abstract: with the development of modern society, seismic design is particularly important. In this paper, the seismic design design are analyzed, and the future seismic design of buildings in order to provide the beneficial reference.

Keywords: structural seismic design

中图分类号：TU3文献标识码：A 文章编号：

0前言：

我国是一个多地震国家，2008年5月12日，中国四川省汶川县发生了8.5级特大地震，给人民的生命财产安全造成重大损失。就目前而言，中国的抗震事业依然问题重重，任重而道远。

一充分重视结构抗震设计概念

所谓抗震概念设计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，以达到合理抗震设计的目的。抗震计算本身是一种粗略的计算，想得到精准的计算很困难，所以理解并掌握抗震概念设计对提高建筑物的抗震能力减轻震害显得尤为关键重要；从另一方面讲，设计时只靠提高地震作用来提高抗震能力，结构的各构件将需全面增加材料数量和强度，增加投资，不符和我国国情；而加强抗震措施，着眼于把财力、物力用在增加结构薄弱部位的抗震能力上，是经济而有效的方法。

1.1合理的结构体系

结构设计应根据建筑功能、材料性能、建筑高度、抗震设防类别、抗震设防烈度；场地条件、地基及施工等因素，经技术经济和适用条件综合比较，选择安全可靠、经济合理的结构体系，并满足规范规定常用结构体系的适用范围。合理的结构体系应满足下列各项要求：

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；

1.2结构体系宜有多道抗震防线

一个抗震结构体系，应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作，《建筑抗震设计规范》第3.5.3条对结构体系提出了多道抗震防线的要求，对于在大震作用下结构抗倒塌具有重要意义。

多道防线的设置，原则上应优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙，或者选用轴压比较小的抗震墙、实墙筒体等构件作为第一道抗震防线，一般情况下，不宜采用轴压比很大的框架柱兼作第一道防线的抗侧力构件。例如，在框架-抗震墙体系中，延性的抗震墙是第一道防线，令其承担全部地震力，延性框架是第二道防线，要承担墙体开裂后转移到框架的部分地震剪力。对于单层工业厂房，柱间支撑是第一道抗震防线，承担了厂房纵向的大部分地震力，未设支撑的开间柱则承担因支撑损坏而转移的地震力。

1.3 建筑的平面形状及抗侧力构件的布置对建筑物抵抗地震作用的能力影响很大。有抗震设防要求的建筑，其平面和竖向的布置应符合下列要求：

1）建筑平面宜简单、规则(宜采用方形、矩形、圆形等)；抗侧力构件宜沿两主轴方向对称布置，两方向的刚度宜接近。

2) 竖向宜规则，，不宜突变；结构的竖向构件宜连续，沿高度变化均匀，楼层刚度宜沿建筑物竖向不变或自下而上逐渐减小。宜采用的形体为柱体、锥体等

二结构抗震的可靠度

在结构所有的功能中，首先需要满足的是结构的安全性。由于在震源的发生机制、地震波的传播路径和场地条件中存在很多不确定性，以及在循环荷载作用下的性能和分析计算模型中的不确定性，结构的地震反应非常随机，并且安全性只能采用抗震可靠度进行描述。按照可靠度理论，服役期内结构的抗震可靠度同时体现了环境和结构两方面的、特征，采用可靠度作为设防参数在概念上似乎更充分一些，在方法上也比较统一。这种方法实质上是认为工程结构自身以及所处环境存在着不确定性，使所设计的结构在遭受未来可能发生的地震作用时绝对安全既不可能也不经济，人们使用这些结构时必须承受一定的风险。因此需要确定一个可以接受的安全度水准，这个水准被定义为目标可靠度，它可以作为结构抗震设防的参数，所有抗震结构实际的抗震可靠度应该不低于规定的目标可靠度。

由于结构抗震可靠度中包含了场地可能遭遇的各种强度地震动对结构安全性的影响，以目标可靠度进行抗震设防时就不必再去区分“小震 、“中震”和“大震”，从而也就避免了为解决该问题所产生的各种困难。结构抗震可靠度的大小同结构服役期限的长短有关，它不仅描述了结构建造完成前规划、设计、施工等过程中的安全性，而且考虑了结构服役过程的安全影响因素，因此采用目标可靠度进行抗震设防既可以完成基于生命的抗震设防目标，也可以实现基于性态的设防目标，对于具有不同服役功能的工程结构，只需适当调节目标可靠度的具体取值，就可以方便地实现多级抗震设防的目标了。

三比较结构抗震的设计方法

3.1 抗震抗震性能水平

结构抗震性能水准表示结构在特定的某一地震设计水准下预期破坏的最大程度，结构和非结构构件破坏以及因它们破坏引起的后果，主要用结构易损性、结构功能性和人员安全性来表达。对于不同等级的抗震性能，都应根据结构类型、结构体系、竖向和横向承载构件、结构变形、设备与装修、修复使用等方面加以定义，应该表达为量化指标，以便工程设计和评估。我国规范中的提法“不坏”、“可修”、“不倒”其实就是对结构在地震作用下的性能水平的描述，具体叙述为“小震”对应一般不受损坏或不需修理可继续使用水平；“中震”对应可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；“大震”对应不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。这一提法已经包含了一定的性能设计思想，只是对性能水平的描述比较模糊，水平之间的界定不明确，在实际设计中很难实现对结构性能的有效控制。

3.2 结构的抗震性能目标

结构的抗震性能目标是指建筑物在各设计地震水准下期望达到的相应性态水准集合，应依据建筑物的重要性分类，结合社会、经济因素和业主意愿综合确定。三级性能目标与按重要性划分的三类建筑一一对应，取每级地震作用水准下的最低性能要求组合作为该类结构的规定最低性能水准目标。并且设计师也可以根据实际情况和业主要求提高目标性能水平进行结构设计，在一个或多个设计地震作用水准上选择更高的性能目标，虽然在一定程度上会提高建筑造价，却能减免以后可能会产生的损失。这种性能目标的制定方式充分体现了基于性能抗震设计的自主性和灵活性。

3.3 两种方法的设计过程

建筑结构基于性能要求的抗震设计多了以下几个步骤：性能目标的确定、抗震措施与计算分析方法的选择及目标评价等。性能目标的确定因素中多了业主决策和非结构构件分级性能水准。选择抗震设计（分析）方法也是基于承载力力的抗震设计过程中所没有的，通过不同的抗震性能水准量化数值对应了不同的结构反应参数和抗震设计准则，因此可以选择基于不同的结构反应参数的抗震分析方法。并且在设计完成后，基于承载力的抗震设计只对结构进行层间位移验算是否满足限值，而性能设计则需要对结构的地震反应性能水平进行全方位的检验和评估。

3.4 抗震措施比较

现行规范规定的构件截面的抗震构造措施，主要是根据结构类型和重要性、房屋高度、地震烈度、场地类别等因素确定，是对结构抗震性能水准的宏观定性控制，而不是对具体的结构性能和震害损失的定量描述。设计人员只需要按照规范采取对应的抗震构造措施，而在采取了这些措施以后结构在地震时的性能状态具体如何，设计人员并不能准确把握。这种做法的经济性和合理性都不足。基于性能的抗震设计是把结构在一定强度地震作用下的变形需求与抗震措施对应了起来，通过对构件截面进行变形能力设计，使结构具备与预期性能水平相符的变形和耗能能力，从而达到目标性能水平。这样使得结构的性能目标要求与抗震措施联系起来，是一种具体对应的定量的抗震措施。由于通过设计人员主动选择抗震措施来保证结构达到预期的抗震性能，因此对结构在未来地震时的整个反应过程比较清楚。这样制定抗震措施成为性能设计的重要组成部分，需要在设计的一开始确定性能目标时就考虑进去。

四建筑结构消能减震与隔震设计

传统的结构抗震是通过增强结构本身的抗震性能来抵御地震作用，是被动消极的抗震对策。而消能减震隔震设计是指在结构体系中设置隔震层以隔离地震能量，或在抗侧力结构中设置消能器吸收地震能量，从而达到减轻震害的目的，是积极主动的抗震对策。目前，世界上许多国家开展了结构减震技术与理论的研究，并致力于该技术的推广。一些国家，如美国、日本、新西兰、加拿大等已经制定了隔震或耗能减震设计的规范或标准。我国已经在《建筑抗震设计规范》中纳入了隔震与消耗减震的内容，并制定了《建筑隔震橡胶支座标准》、《夹层橡胶垫隔震技术规程》。但由于它是一种新型的结构体系，且隔震层以上结构部分的使用要求高于非隔震建筑，因此，在目前的设计中应用较少。其主要原理为：在房屋底部设置橡胶隔震支座和阻尼器等，以延长构件的自振周期、增大阻尼，或在结构中设置消能装置，通过局部变形提供附加阻尼，消耗地震能力，而达到保护上部结构的目的。

五抗震构造措施的设置

抗震构造措施在结构设计中具有非常重要的作用，构造设置是否合理，直接影响到结构防震的效果，由于上部主体结构类型不同，构造措施也不尽相同，以下列出常见结构类型所需采取的一般构造措施。砖混结构房屋中设置沿楼板标高的水平圈梁，加强了内外墙的连接，增强房屋的整体性。圈梁能够有效地约束预制板的散落，使砖墙出平面倒塌的可能性降低；另外，圈梁作为边缘构件，可以提高楼、屋盖的水平刚度。在地震作用下限制了墙体斜裂缝的开度与延伸，减轻了不均匀沉降对房屋的影响。并且构造柱设置合理，可以起到增强房屋整体性、改善结构脆性和增加延性的作用。每间设置构造柱的墙体，可以大大提高变形能力，即使墙体开裂以后，还可以利用其塑性变形和滑移、摩擦，来消耗地震能量。但是，设置圈梁和构造柱后，多层砖混房屋的抗裂能力并没有多大的改善，难于保证砖混结构房屋实现“小震”不坏的目标，设计中应该加以注意。

建筑结构抗震设计范文第3篇

Abstract: Along with our country city changes a process continues to accelerate, land resources increasingly tense construction, increasing the number of high-rise buildings, seismic design of building structure when it becomes more and more important. At present, the seismic theory unceasingly consummates, the development of information technology, vigorously promotes the research on seismic design method, in view of this, this paper combines the practical work from the seismic design issues related to the analysis.

Key words: seismic; seismic design method; reinforcement

中图分类号：TU2

引言：目前，地震是我们人类最常见的也是面临的最严重的自然发生灾害之一。我们知道，如果在人们的居住地发生了地震，那么损失的后果将会十分严重，这也就警示我们要在建筑结构的抗震设计方面要很重视。诚然，我们确实也在时刻不断地努力研究探索着抵抗地震发生的新方法，使得建筑结构的抗震设计就成为了工程研究领域关注的热点。现在的建筑结构关于抗震设计的一些理论经历了一个很漫长的发展过程，伴随着人们对地震的理解与认识在不断地加深，建筑结构的抗震设计分析已经成为我国建筑行业中发展的一个关注点，与其相互对应的建筑结构的抗震技术也已经成为建筑结构工程中比较重点研究的一些理论知识。

一、建筑抗震概念设计

“建筑抗震概念设计”是对建筑结构总体进行布置并确定各个细部构造的过程，它是根据地震灾害以及工程经验等所形成的基本设计思想和设计原则。地震动是一种随机振动，具有复杂性和不确定性，因此，抗震问题不能完全依赖计算结果。而是应该立足于工程抗震基本理论和长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念来优化设计。抗震概念设计主要有如下几点：

1.尽量避开对建筑抗震不利的地段，选择对建筑抗震有利的地段。

2.建筑的体型尽量做到简单、质量、对称、和刚度变化均匀；

3.抗震结构体系，必须符合下面的要求：

（1）必须具有合理的地震作用传递途径和明确的计算简图；

（2）设置多道抗震防线，避免因构件破坏或部分结构而导致整个体系丧失对重力荷载的能力或抗震能力；

（3）刚度和强度务必做到合理化，避免因突变或局部削弱形成薄弱部位，产生过大的塑性变形集中或应力集中；对可能出现的薄弱部位，应采取具体提高抗震能力的措施。

4.抗震结构的各类构件必须具备变形能力和强度；

5.抗震结构的各类构件之间应注意连接的可靠性；

二、建筑结构抗震设计的主要方法

建筑结构要在整体上遵循抗震设计的一些主要原则，以便来填补那些因为地震灾害的作用以及震后反应的那些复杂性而导致抗震计算不准确带来的一些不足。那么，建筑结构的抗震设计主要采取的方法有以下几种：

1.建筑结构的基本构造

一般情况下，建筑采取的混凝土结构，是通过建筑钢筋砼构件的截面高宽比来限制取值，那么，建筑要求的最小配筋率，是由承重柱的轴压比来控制的。建筑的砖混结构，一般比较常见的构造方法有限制建筑房屋的整体高度与建筑的层数与层高；在建筑的横纵墙中来设置一些钢筋混凝，并且还要设置一些防震缝等等。在经过修订以后的建筑结构抗震设计的规范标准中要求增加一些具有强制性的条例，要突出建筑屋顶的楼、电梯，要求建筑构造柱应该延伸到建筑的顶部，并且要与建筑顶部圈的粱连接在一起，以此来拉结建筑的填充墙来加入总体建筑结构的承受力，并且对建筑结构自身的刚度有着比较大的作用，这个应该在抗震设计中加以充分的思考。

2.建筑结构抗震设计的一些性能目标

建筑物在发生地震的时候有高度的安全性，是在抗震设计中应该具有的很大特点，所以建筑结构的抗震设计要求以将要建设建筑物的地区可能会大地震的烈度为基本的标准。而且还要以建筑自身以及建筑物得室内物品没有造成破坏为最终目标来确定建筑结构的一些抗震性能指标。建筑结构的一些非抗震的下部结构以及建筑结构的一些基础部位也需要有一定程度上的抗震能力，在发生大地震的时候建筑结构要基本保持在所能承受的弹性范围之内。另外，建筑结构的抗风性能是因为抗震的建筑水平所具有的刚度比较小而容易发生一些比较小的波动，这个应该思考那些因为发生的季节风等所带来的作用发生的影响。所以由于风压所产生的建筑水平振动很有可能会导致建筑的安全使用性能以及建筑抗震部分的耐久性能受到破坏。因此，建筑结构要有一定的比较好的性能指标，以便达到高的抗震设计要求。

3.建筑的场地和建筑规划

建筑结构要有好的抗震性，需要选择比较有稳定性的场地，这样会有比较好的基础。另外，具有抗震性的建筑需要有抗震层的设置，而且建筑结构的外部空间应该做包括邻栋间距、建筑外观等等的一些舒适感以及安全性能的角度来考虑。而且在进行建筑结构的场地规划的时候，也应该从适应建筑上部结构的位移等特点与性能方面的角度来考虑。建筑物在经过长时间的使用后，建筑结构的整体可能发生移动的范围之内不应该堆放一些障碍杂物。在建筑结构可能发生移动的范围之内一般来说会设置一些建筑的出口与入口，并且还要注意不能因此而使得人受到一些伤害，最好为了避免人或者车辆比较容易通过出入口，应该设置一些门墙或者指示标记等等。

三、抗震计算

1.地震作用计算

底部剪力法和时程分析法是结构抗震计算的基本方法。

（1）底部剪力法。适用于高度不超过40 m、以剪切变形为主、质量与刚度在竖直方向分布均匀的结构，以及可简化成单质点体系的结构。

（2）时程分析方法。适用于不规则的建筑（如扭转、凹凸、楼板不连续和竖向形体不规则等)、甲类建筑与烈度、限定高度的高层建筑；多遇地震作用的计算也可采用时程分析法，计算时，将多条时程曲线计算结果的平均值作为计算结果。

采用上述两种方法计算地震作用设计时，须满足以下计算要点。

（1）因为建筑结构两个主轴方向的构件抗侧力是地震变形验算的主要对象，所以，这两个方向要分别进行水平地震作用的计算。

（2）对质量与刚度的分布明显不对称的结构，需考虑双向水平地震作用下的扭转效应。其他结构的扭转效应可以通过对地震作用修正得到。

（3）8、9级地震中的大跨度结构和长悬臂结构，9级地震中的高层建筑，都要进行竖直方向地震作用的计算。

（4）对于结构中相交角度大于15°的斜交构件，需对有抗侧力的该种构件进行水平各向地震作用计算。

四、抗震构造措施

1.砖混结构

砖混结构的抗震构造要求包括：加设圈梁、加设构造柱、对墙体加固构造。

（1）圈梁用于增强房屋的整体性，可以提高房屋的整体抗震

能力。

（2）构造柱与圈梁配合适用，二者形成封闭骨架，可以提高砌体结构的抗震能力。一般来说，在内外墙交接处、外墙转角处以及楼梯间的四角处，都应加设构造柱。

（3）墙体加固构造可以有效提高砌体结构的水平承载力，一般做法是用高标号水泥砂浆或布钢筋网砂浆代替原墙体的粉刷抹灰。

2.混凝土结构

混凝土结构的抗震构造要点包括：（1）构件截面的高宽比要满足规定的限值。（2）满足最小配筋率要求。（3）将承重柱的轴压比控制一定的范围内。（4）一般填充墙中应设置拉结筋，较长的填充墙还应设置构造柱、芯柱、角柱并要求短柱箍筋全高加密。

五、结束语

建筑结构的抗震设计是一个复杂、综合、系统且整体性很强的过程，它包括建筑结构的概念设计、抗震计算及构造措施，三方面缺一不可。如今，随着地球的生态环境的破坏越来越严重，地震灾害也日趋频繁，建筑结构的抗震设计成了衡量建筑结构设计是否有效的一向重要指标。因此，对各种结构进行更准确、合理的抗震设计，将成为建筑工程中尤为重要的研究方向。

参考文献：

[1]张映超.浅谈房屋建筑结构的抗震设计[J].科技风,2011.

建筑结构抗震设计范文第4篇

Abstract: The seismic design of building structures has been the focus of structural engineers design work, the paper pointed out that from the perspective of seismic design need for seismic design of building structures and building structures seismic concept design, meaning that the problem exists in the seismic design of building structures and preventive measures are presented for reference.Key words: building structure; structure design; earthquake

中图分类号: TU318文献标识码：A

一、建筑结构抗震设计的必要性

地震是地壳运动在某些阶段发生急剧变化时的一种自然现象。据统计，全世界每年发生的地震约达500万次，其中绝大多数地震由于发生在地球深处或者它所释放的能量小而人们难以感觉到；而人们感觉到的地震，也即有感地震，仅占总量的1%左右；能造成灾害的强烈地震则为数更少，平均每年十几起。然而，就是这些每年为数不多的地震，却给人们带来了无可挽回的巨大经济损失和触目惊心的人身伤亡事故。据有关方面对世界上130次伤亡巨大的地震震害资料所做的统计表明，95%以上的伤亡是因为无抗震能力或抗震能力低的建筑物倒塌而造成的。典型的例子如1920年12月16日宁夏海源地震，1976年7月28日河北唐山地震，1995年1月17日日本阪神地震等。研究和提高各类房屋抗震性能，使地震造成的人员伤亡和经济损失降到最低限度，是结构工程师们设计工作的重点。日本是个多地震国家，政府一贯重视建筑物抗震设计，其防震设施和技术相当先进，建筑物通常具备了抗御7~8级地震的能力；而阿尔及利亚当地房屋建筑质量普遍低劣，抗震性能差，地震时易坍塌。由此可见，对建筑物进行有效的建筑结构抗震设计是减轻地震灾害最有效、最根本的措施之一。

二、结构抗震概念设计的含义

实际建筑结构及其在强震作用下的破坏过程是很复杂的，目前难以对此进行较为精确而可靠的计算。因此，20世纪70年代以来，各国标准强调了工程技术人员必须重视“结构抗震概念设计”，必须合理运用“结构抗震概念设计”提高建筑结构的抗震性能。建筑结构抗震设计，其数值计算和概念设计同等重要。“结构抗震概念设计”是根据地震灾害调查、科学研究和工程经验等所形成的基本原则和设计思路，合理选择建筑体型和结构体系，进行建筑结构的总体布局并确定细部构造和材料选用，综合解决抗震设计基本问题。这种设计理念将有助于明确结构抗震设计思想，不但有利于提高建筑结构的抗震性能，而且也为有关抗震计算创造有利条件，使计算分析结果更能反映今后地震时结构的实际地震反应。三、建筑结构抗震设计中存在的问题3.1抗震设防烈度较低。关于建筑物的抗震性能设计，《建筑抗震设计规范》中规定：“小震(超越概率63%)不坏、中震(超越概率10%)可修、大震(超越概率2%)不倒”。现在许多专家学者提出，现行的建筑结构设计安全度已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”。

此外，有些建筑结构设计人员对抗震设计的认识不透，设计过程中疏忽抗震设计原则，抗震计算方法选择和构造措施规定采用不严谨，抗震计算措施在配筋率、轴压比、梁柱承载力匹配等一系列保证抗震延性设计的要求上做得不够。我国建筑结构抗震设计除了设防烈度较低外，结构失效带来的损失愈来愈大，因而有人主张结构在设防烈度下应该采用弹性设计。3.2建筑结构抗震设计不合理。1）承重柱截面高度设计过小。这种情况多发生于六度抗震设防区，一些结构设计人员误认为六度设防就是不设防，为图受力分析方便，故意把柱子的截面高度设计得过小，使梁柱的线刚度比加大(因一些结构设计手册中规定：当梁柱的线刚度比大于4时计算简图中梁柱节点可简化为铰支)。这种做法虽然易于进行结构受力分析，却给房屋结构埋下了隐患，影响了房屋结构的安全性。2）建筑设计高度存在问题。按我国高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2010)规定，在一定设防烈度和一定结构体系下，钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。这个高度是我国目前建筑科研水平、经济发展水平和施工技术水平下，较为稳妥的，也是与目前整个土建规范体系相协调的。

3.3建筑结构设计中结构与材料的选用。我国150米以上的建筑，采用的三种主要结构体系(框-筒、筒中筒和框架-支撑体系)，都是其他国家高层建筑采用的主要体系。在高层建筑中采用框架-核心筒体系，因其比钢结构的用钢量少，又可减少柱子断面，故常被业主所看中。钢筋混凝土内筒往往要承受80%以上的震层剪力，有的高达90%以上。此外，在结构体系或柱距变化时，需要设置结构转换层。转换层都在本层形成大刚度而导致结构刚度突变，常常会使与转换层相邻的柱构件剪力突然加大，转换层构件与外框架柱连接处很难实现“强柱弱梁”。因此在需要设置转换层时，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。

四、建筑工程抗震设计应采取的措施

4.1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。即：用线弹性方法计算结构在小震作用下的内力、位移；用组合的内力验算构件截面，使结构具有一定的承载力；位移限值主要是使用阶段的要求，也是为了保护非结构构件；结构的延性和耗能能力是通过抗震措施（构造、计算）获得的。为了实现基于位移的抗震设计，第一步需要研究简单结构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。

4.2钢筋混凝土结构梁柱抗震。梁、柱是钢筋混凝土结构体系重要组成构件，当结构反应进入非线性阶段后，强度不再是控制设计的唯一指标，变形能力变得与强度同等重要。如果钢筋混凝土结构设计合理，可以减少混凝土脆性性质的危害，充分发挥钢筋塑性性能，利用结构的弹塑性性能吸收地震能量，实现延性结构，达到抗御强震的目的。要实现延性结构设计的目的，要建立一个良好的结构屈服机制，这种机制表现的特征为结构在其杆件出现塑性铰后，竖向承载能力基本保持稳定，同时，可以持续变形而不倒，进而最大限度地吸收和耗散地震能量。通常，结构的屈服机制有楼层屈服机制和总体屈服机制两个基本类型，楼层屈服机制是指结构在水平荷载作用下，竖向杆件先于水平杆件屈服，可能发生这种屈服机制的结构有弱柱强梁框架结构、强连梁剪力墙结构。总体屈服机制是指结构在水平荷载作用下，全部水平杆件先于竖向杆件屈服，可能发生这种屈服机制的结构有强柱弱梁框架结构、弱连梁剪力墙结构。一个良好的结构屈服机制就是要实现总体屈服机制。钢筋混凝土结构梁柱抗震设计，结构工程师们通常要遵守以下几个方面原则：(1)强柱弱梁设计：控制好柱端截面的屈服弯矩要大于梁端截面的屈服弯矩，使塑性铰尽可能出现在梁的端部，形成强柱弱梁。(2)强剪弱弯：控制构件的抗剪能力强于抗弯能力，避免梁、柱构件过早发生脆性的剪切破坏。(3)强节点、强锚固：节点区域受力复杂，容易发生破坏。节点的可靠与否是关系梁、柱能否可靠工作的前提，钢筋锚固的好坏是构件能否发挥承载力的关键。

4.3建筑结构的抗震措施。要实现钢筋混凝土结构梁柱抗震延性设计，除应按照《建筑抗震设防分类标准》的要求计算结构地震作用外，还要加强其抗震措施。建筑结构的抗震措施主要涉及三个方面：（1）一般规定：建筑结构设计的整体选型、房屋的适用高度、平面及竖向规则性、房屋的高宽比等，（2）抗震构造措施：构件最小尺寸、配筋率、轴压比、加密区构造要求、边缘构件加强等，（3）地震内力计算和调整：水平及竖向地震力整体调整、竖向不规则调整、强柱弱梁、强剪弱弯调整等。通过抗震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，实现结构构件延性设计，保证建筑结构的整体性。

五、结束语

建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的概念，从场址的选择到建筑物的结构设计，抗震设计贯穿了整个过程，而且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是非常重要的，对于不同的建筑和不同的情况应区别对待，从而寻求最合理的抗震设计。

参考文献

[1]王军.某超限高层的抗震性能设计［J］.福建建筑，2008，（7）.

[2].浅析高层建筑结构抗震设计［J］.消费导刊，2008，（11）.

建筑结构抗震设计范文第5篇

关键词：建筑结构 抗震设计 结构动力特性 战略规划

一、研究背景以及结构抗震理论的发展

近年来，我国地震频发，自2008年“5·12”汶川大地震之后，2009年6月30日云南姚安6.0级地震，2010年4月14日青海玉树发生7.1级地震，2012年9月7日云南彝良、贵州威宁交界处发生5.7级地震，2013年4月20日四川省雅安市芦山县发生7.0级大地震等等。在地震中，无一例外的伴随着大量房屋倒塌以及其他建筑物被损毁的现象，不仅仅造成了大量的财产损失，也严重威胁人民群众的生命安全。而且注入日本等一些地震多发地区对于建筑物结构的抗震设计要求较高，我国近年来对此也不断加以重视，也取得了一些进展，但是由于各方面的原因，整体建筑物的抗震能力还较差。事实上，国家在建筑物抗震设计当中，明确提出三个标准：“小震不坏，中震可修，大震不倒。”地震防烈度7度以下（含7度）为小震；8度为中震；9度以上（含9度）为大震。因此，对于建筑物结构设计中的抗震设计是应该有着明确的规划和指导的。

自20世纪以来，结构地震反应计算方法的发展，大致可以划分为三个阶段。第一阶段为静力理论阶段---静力法。1920年，由日本大森房吉提出。假设建筑物为绝对刚体，结构所受的水平地震作用，可以简化为作用于结构上的等效水平静力F，其大小等于结构重力荷载G的k倍。第二阶段是反应谱理论阶段，地震反应谱是单自由度弹性体系在地震作用下其最大的反应与自振周期的关系曲线称为地震反应谱。1943年美国皮奥特（ M. A. Biot）发表了以实际地震记录求得的加速度反应谱，提出的“弹性反应谱理论”。由于反应谱理论正确而简单地反映了地震特性以及结构的动力特性，从而得到了国际上广泛的承认。实际上到20世纪50年代，反应谱理论已基本取代了静力法。目前，世界上普遍采用此方法。 第三阶段是动力分析（时程分析法）阶段，时程分析法将实际地震加速度时程记录作为动荷载输入，进行结构的地震响应分析。不仅可以全面考虑地震强度、频谱特性、地震持续时间等强震三要素，还进一步考虑了反应谱所不能概括的其它特性。时程分析法用于大震分析计算，借助于计算机计算。

二、建筑结构抗震设计的重要性分析

一是充分保护人民群众的生命财产安全。人类社会在发展过程中，首先要解决的就是温饱与安全的需求（马斯洛的需要层次理论可以说明），如据有关报道，在2008年的汶川地震的主震区内，完好的建筑几乎没有。除却地震本身的烈度较高，破坏性较强的原因之外，一个更重要的问题值得我们的深思，就是建筑结构的抗震能力非常差，长时期以来，国人对于建筑的抗震设计重视不够，一方面在技术水平上缺乏突破，另一方面一部分人受利益驱动，往往在施工过程中，存在偷工减料等行为，导致了建筑物抗震能力薄弱，加强建筑结构抗震设计的重要性，对于保护人民群众的生命财产安全不言而喻。

二是促进建筑结构设计技术与理念的创新与发展。我们知道，日本是一个地震多发地区，事实上，在1880年以前，日本对于建筑物结构的抗震设计也不是很重视。1880年横滨地震（M=5.4）之后，日本成立了日本地震学会，1891年在浓尾地震之后，鉴于地震给建筑物造成的重大损害，日本成立了“震灾预防调查委员会”，开始着手进行抗震结构设计研究。经过近百年的发展，日本的建筑物结构抗震设计无论是在技术还是在理念上都处于领先的地位，如大量的震害分析表明，反应谱理论虽考虑了振幅和频谱两个要素，但只解决了大部分问题，地震持续时间对震害的影响始终在设计理论中没有得到反映。这是反应谱理论的局限性，后来，日本大规模的采用动力分析（时程分析法）。

三是具有良好的社会正向效应。整个社会发展是一个复杂的系统，从这一战略高度加以认识的话，我们不难发现，对于建筑物抗震结构设计的加强对于构建和谐社会具有重要意义，良好的建筑物抗震能力，能够减轻人民群众的生命财产损失和风险，有利于维护社会稳定，对于建设“美丽中国”，实现“中国梦”，具有良好的社会效应。因此，不能孤立的片面的静止的对待建筑结构抗震设计。

三、建筑结构设计抗震设计的对策分析

一是加强对建筑结构抗震设计的战略规划。建筑结构抗震设计是一个系统工程，涉及到众多方面的内容，如建筑场地、地基与基础；结构地震反应分析和抗震验算；多层砌体结构抗震设计；钢筋混凝土结构的抗震设计；多、高层钢结构房屋的抗震设计；单层钢筋混凝土厂房的抗震设计；结构隔震与消能减震控制等等。因此，要从战略层面加以重视和规划，我国有《建筑工程抗震设防分类标准》、《城市抗震防灾规划管理规定》等国家标准，对建筑物抗震设防分类、责任划归、防灾规划均有具体划分。应该加强在实际工作中的执行力度。

二是优化建筑结构抗震设计的技术方法。建筑结构抗震设计的基本方法与不做包括，首先计算结构的地震作用—地震荷载；其次计算结构、构件的地震作用效应—M、Q、N及位移；再次，地震作用效应与其他荷载效应进行组合、验算结构和构件的抗震承载力及变形。

我们知道，地震作用和结构抗震验算是建筑抗震设计的重要环节，是确定所设计的结构满足最低抗震设防安全要求的关键步骤。由于地震作用的复杂性和地震作用发生的强度的不确定性，以及结构和体形的差异等，地震作用的计算方法是不同的。

三是加强结构抗震设计的二次优化。在当前的地震多况下，尤其是烈度较大的情况下，抗震结构设计的二次优化至关重要。在多遇地震作用下结构的弹性变形验算，属于第一阶段的抗震设计内容；在罕遇地震作用下结构的弹塑性变形验算，属于第二阶段的抗震设计内容。经过第一阶段抗震设计的结构，构件已经具备了必要的延性，多数构件可以满足在罕遇地震下不倒塌的要求；对某些处于特殊条件的结构，尚须计算其在罕遇地震作用下的变形，即进行第二阶段抗震设计，以考察安全性。在此基础上，确定建筑物的相关结构内容，从建筑方来讲，总想把外立面做得很美观，显得特别复杂；但从抗震角度讲，外观越复杂的，恰恰就越不抗震，因此，更应该充分重视建筑结构设计，选择合理的建筑结构，不能因噎废食。

参考文献：

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