導(dǎo)語：如何才能寫好一篇建筑抗震設(shè)計(jì)的基本要求，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：建筑；抗震；設(shè)計(jì)

為了貫徹執(zhí)行國家有關(guān)建筑工程、防震減災(zāi)的法律法規(guī)并實(shí)行以預(yù)防為主的方針，使建筑經(jīng)抗震設(shè)防后，減輕建筑的地震破壞，避免人員傷亡，減少經(jīng)濟(jì)損失，從而制定了《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，在最新修訂規(guī)范中，在第三章第10節(jié)中提出了建筑抗震性能化設(shè)計(jì)，本文主要針對這一內(nèi)容進(jìn)行探討。

一、建筑抗震性能化設(shè)計(jì)的提出

建筑抗震性能化設(shè)計(jì)在本質(zhì)上應(yīng)該采用反映譜理論以及結(jié)構(gòu)能力設(shè)計(jì)的原則，既是用三個(gè)不同概率水準(zhǔn)，兩個(gè)階段設(shè)計(jì)來體現(xiàn)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(shè)防目標(biāo)。但是這種設(shè)計(jì)方法依舊存在著許多的不足，因?yàn)榈卣鹗且粋€(gè)不能確定的地殼活動(dòng)，就現(xiàn)在世界的科技手段還不能夠準(zhǔn)確的預(yù)測地震的發(fā)生時(shí)間和規(guī)律。地震具有強(qiáng)大的能量，破壞力超強(qiáng)，由于地震的不穩(wěn)定性，使我們很難準(zhǔn)確的了解建筑結(jié)構(gòu)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(jì)算的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。

上個(gè)世紀(jì)七十年代，人們在總結(jié)了地震災(zāi)害經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，建筑抗震設(shè)計(jì)對建筑的重要性，1990年1月份開始施行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ11-89中所列出的設(shè)計(jì)理念，在實(shí)際建筑工程設(shè)計(jì)中提高結(jié)構(gòu)抗震能力方面發(fā)揮了重要的作用。在這一階段，將設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于實(shí)際工程中取得了良好的效果，同時(shí)隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)早期建筑規(guī)范的內(nèi)容還不夠全面，所以在2002年1月對《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行了更新，使得規(guī)范更加的全面，并增加了“建筑抗震性能化設(shè)計(jì)”。

在上個(gè)世紀(jì)九十年代，國外和國內(nèi)工程界開始研究基于性能的抗震設(shè)計(jì)理念，其特點(diǎn)是：抗震設(shè)計(jì)從宏觀定性的目標(biāo)向具體量化的多重目標(biāo)過渡，并由業(yè)主選擇性能目標(biāo)，對結(jié)構(gòu)的抗震性能水準(zhǔn)進(jìn)行深入的分析，通過專家論證，反復(fù)進(jìn)行修改，從而確定抗震設(shè)計(jì)。

現(xiàn)如今的抗震設(shè)計(jì)，一般都是按照現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》所編制的條款進(jìn)行的設(shè)計(jì)，比如結(jié)構(gòu)的選型、地震作用的計(jì)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(shè)計(jì)的計(jì)算要求

如上圖所示，通過地震水準(zhǔn)的三種情況，分析在情況發(fā)生過程中其性能所體現(xiàn)出來的程度，并根據(jù)這種程度的整體狀態(tài)進(jìn)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(dòng)水準(zhǔn)下是否整體或分塊處于彈性工作狀態(tài)。

2、彈性分析模擬

采用線性方法，彈塑性分析可根據(jù)性能目標(biāo)所預(yù)期的結(jié)構(gòu)彈塑性狀態(tài)，分別采用增加阻尼的等效線性化方法以及靜力或者動(dòng)力非線性分析方法。

3、結(jié)構(gòu)非線性分析模擬

結(jié)構(gòu)非線性分析模擬與彈性分析模擬相對比較可以進(jìn)行簡化，但是二者在多遇地震的線性分析結(jié)構(gòu)應(yīng)該基本相同。

通過兩個(gè)途徑可以改善建筑物的抗震性能：一是針對結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則性，調(diào)整局部構(gòu)建的截面抗彎剛度，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體剛度內(nèi)在的規(guī)則分布；二是采用被動(dòng)耗能減震技術(shù)，通過設(shè)置阻尼器，為結(jié)構(gòu)提供附加阻尼。

三、建筑抗震性能化設(shè)計(jì)的基本要求

1、選定地震動(dòng)水準(zhǔn)

對設(shè)計(jì)使用年限50年的結(jié)構(gòu)，可以選用規(guī)范的多遇地震、設(shè)防地震和罕遇地震的地震作用。其中，設(shè)防地震的加速度應(yīng)該按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中的抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度值的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖所示：

對設(shè)計(jì)使用年限超過50年的結(jié)構(gòu)，應(yīng)該考慮其實(shí)際效用，并經(jīng)過專門的研究后對地震作用做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

2、選定性能目標(biāo)

建筑抗震性能目標(biāo)的選定是對于不同地震動(dòng)水準(zhǔn)的預(yù)期損壞狀態(tài)或者使用功能，不低于抗震設(shè)防的基本目標(biāo)。即當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，主體結(jié)構(gòu)不受損壞或者不需要進(jìn)行修理就能夠繼續(xù)使用；當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時(shí)，有可能發(fā)生損壞，但是經(jīng)過一般的修理仍然可以繼續(xù)使用；當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或者危及生命。

3、選定性能設(shè)計(jì)指標(biāo)

設(shè)計(jì)應(yīng)選定分別提高結(jié)構(gòu)或者關(guān)鍵部位的抗震承載力、變形能力或者同時(shí)提高抗震承載力和變形能力的具體指標(biāo)，尚應(yīng)計(jì)及不同水準(zhǔn)地震作用取值的不確定性而留有余地。

總結(jié)：

總而言之，建筑抗震性能化設(shè)計(jì)，具有著很強(qiáng)的靈活性和針對性，當(dāng)前我國建筑行業(yè)應(yīng)用抗震技術(shù)主要還是在高層建筑方面或者是特別復(fù)雜的建筑，在一般的建筑工程設(shè)計(jì)上還沒有得到廣泛的應(yīng)用，但是隨著工程設(shè)計(jì)的不斷創(chuàng)新，建筑抗震性能化設(shè)計(jì)最終會(huì)逐步的走向成熟。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

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(shè)計(jì)的理論分析 1、建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范。建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范實(shí)際上是各國建筑抗震經(jīng)驗(yàn)帶有權(quán)威性的總結(jié)，是指導(dǎo)建筑抗震設(shè)計(jì)(包括結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算，結(jié)構(gòu)抗震措施以及地基抗震分析等主要內(nèi)容)的法定性文件它既反映了各個(gè)國家經(jīng)濟(jì)與建設(shè)的時(shí)代水平，又反映了各個(gè)國家的具體抗震實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。它雖然受抗震有關(guān)科學(xué)理論的引導(dǎo)，向技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性的方向發(fā)展，但它更要有堅(jiān)定的工程實(shí)踐基礎(chǔ)，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半點(diǎn)冒險(xiǎn)和不實(shí)。正是基于這種認(rèn)識，現(xiàn)代規(guī)范中的條文有的被列為強(qiáng)制性條文，有的條文中用了“嚴(yán)禁，不得，不許，不宜”等體現(xiàn)不同程度限制性和“必須，應(yīng)該，宜于，可以”等體現(xiàn)不同程度靈活性的用詞。   2、抗震設(shè)計(jì)的理論。擬靜力理論：是20世紀(jì)10~40年展起來的一種理論，它在估計(jì)地震對結(jié)構(gòu)的作用時(shí)，僅假定結(jié)構(gòu)為剛性，地震力水平作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的質(zhì)量中心上。地震力的大小當(dāng)于結(jié)構(gòu)的重量乘以一個(gè)比例常數(shù)(地震系數(shù))。反應(yīng)譜理論：是在加世紀(jì)40~60年展起來的，它以強(qiáng)地震動(dòng)加速度觀測記錄的增多和對地震地面運(yùn)動(dòng)特性的進(jìn)一步了解，以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)特性的研究為基礎(chǔ)，是加理工學(xué)院的一些研究學(xué)者對地震動(dòng)加速度記錄的特性進(jìn)行分析后取得的一個(gè)重要成果。動(dòng)力理論：是20世紀(jì)70－80年廣為應(yīng)用的地震動(dòng)力理論。它的發(fā)展除了基于60年代以來電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展外，人們對各類結(jié)構(gòu)在地震作用下的線性與非線性反應(yīng)過程有了較多的了解，同時(shí)隨著強(qiáng)震觀測臺站的不斷增多，各種受損結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)記錄也不斷增多。進(jìn)一步動(dòng)力理論也稱地震時(shí)程分析理論，它把地震作為一個(gè)時(shí)間過程，選擇有代表性的地震動(dòng)加速度時(shí)程作為地震動(dòng)輸入，建筑物簡化為多自由度體系，計(jì)算得到每一時(shí)刻建筑物的地震反應(yīng)，從而完成抗震設(shè)計(jì)工作。

二、提高短柱抗震性能設(shè)計(jì)的應(yīng)對措施 有抗震設(shè)防要求的高層建筑除應(yīng)滿足強(qiáng)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(dān)的軸力不斷增加，而抗震設(shè)計(jì)對結(jié)構(gòu)構(gòu)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(nèi)而不能過大，這樣則必然導(dǎo)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(qū)設(shè)防烈度或高于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，很容易發(fā)生剪切破壞而造成結(jié)構(gòu)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(shí)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(jié)構(gòu)短柱，特別是結(jié)構(gòu)低層的混凝土短柱，其軸壓比很大，破壞時(shí)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(gè)結(jié)構(gòu)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(qiáng)度等級，即采用高強(qiáng)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(qiáng)混凝土材料本身的延性較差，采用時(shí)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(nèi)而形成的組合結(jié)構(gòu)材料。由于鋼管內(nèi)的混凝土受到鋼管的側(cè)向約束，使得混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而使混凝土的抗壓強(qiáng)度和極限壓應(yīng)變得到很大的提高，混凝土特別是高強(qiáng)混凝土的延性得到顯著改善。同時(shí)，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(dāng)于配筋率2至少都在4.6%。 當(dāng)選用了高強(qiáng)混凝土和合適的套箍指標(biāo)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(qiáng)度不能完全發(fā)揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強(qiáng)度，使抗彎強(qiáng)度相應(yīng)于或略低于抗剪強(qiáng)度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達(dá)到抗彎強(qiáng)度，從而呈現(xiàn)出延性的破壞狀態(tài)。分體柱方法已在實(shí)際工程中得到應(yīng)用。人為削弱抗彎強(qiáng)度的方法，可以在柱中沿豎向設(shè)縫將短柱分為2或4個(gè)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(shè)置一些連接鍵，以增強(qiáng)它的初期剛度和后期耗能能力。一般，連接鍵有通縫、預(yù)制分隔板、預(yù)應(yīng)力摩擦阻尼器、素砼連接鍵等形式。

三、保證結(jié)構(gòu)延性能力的抗震措施        合理選擇了結(jié)構(gòu)的屈服水準(zhǔn)和延性要求后，就需要通過抗震措施來保證結(jié)構(gòu)確實(shí)具有所需的延性能力，從而保證結(jié)構(gòu)在中震、大震下實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防目標(biāo)。系統(tǒng)的抗震措施包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容：        1、“強(qiáng)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(xiàn)較早，在達(dá)到最大非線性位移時(shí)塑性轉(zhuǎn)動(dòng)較大；而柱端塑性鉸出現(xiàn)較晚，在達(dá)到最大非線性位移時(shí)塑性轉(zhuǎn)動(dòng)較小，甚至根本不出現(xiàn)塑性鉸。從而保證框架具有一個(gè)較為穩(wěn)定的塑性耗能機(jī)構(gòu)和較大的塑性耗能能力。        2、“強(qiáng)剪弱彎”：剪切破壞基本上沒有延性，一旦某部位發(fā)生剪切破壞，該部位就將徹底退出結(jié)構(gòu)抗震能力，對于柱端的剪切破壞還可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部或整體倒塌。因此可以人為增大柱端、梁端、節(jié)點(diǎn)的組合剪力值，使結(jié)構(gòu)能在大震下的交替非彈性變形中其任何構(gòu)件都不會(huì)先發(fā)生剪切破壞。        3、抗震構(gòu)造措施：通過抗震構(gòu)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(shí)保證結(jié)構(gòu)的整體性。        這一系統(tǒng)的抗震措施理念已被世界各國所接受，但是對于耗能機(jī)構(gòu)卻出現(xiàn)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(yōu)先引導(dǎo)梁端出塑性鉸為前提。

不需要被塑性力學(xué)的機(jī)構(gòu)概念所限制，只要能在大震下實(shí)現(xiàn)以下的塑性耗能機(jī)構(gòu)，就能保證抗震設(shè)計(jì)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(xiàn)（包括底層柱底），但是通過適當(dāng)增強(qiáng)柱端抗彎能力的方法使它在大震下的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)離其塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力有足夠裕量；③同層各柱上下端不同時(shí)處于塑性變形狀態(tài)。我國的抗震措施中對耗能機(jī)構(gòu)的考慮也基本遵循了這一思路，采用了“梁柱塑性鉸機(jī)構(gòu)”模式，而放棄了新西蘭的基于塑性力學(xué)的“理想梁鉸機(jī)構(gòu)”模式。        抗震設(shè)計(jì)中我們?yōu)榱吮苊鉀]有延性的剪切破壞的發(fā)生，采取了“強(qiáng)剪弱彎”的措施來處理構(gòu)件受彎能力與受剪能力的關(guān)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(gè)性質(zhì)，我們要想通過抗震措施來保證結(jié)構(gòu)的延性，那么就必須清楚影響延性的因素。對于梁柱等構(gòu)件，延性的影響因素最終可歸納為最根本的兩點(diǎn)：混凝土極限壓應(yīng)變，破壞時(shí)的受壓區(qū)高度。影響延性的其他因素實(shí)質(zhì)都是這兩個(gè)根本因素的延伸。在抗震設(shè)計(jì)中為保證結(jié)構(gòu)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(shù)量受壓鋼筋，通過加箍筋保證縱筋不局部壓屈失穩(wěn)以及約束受壓混凝土，對柱子限制軸壓比等。

篇3

關(guān)鍵詞：村鎮(zhèn)建筑 抗震設(shè)計(jì) 磚木石結(jié)構(gòu) 建筑震害

我國村鎮(zhèn)建筑震害情況我國村鎮(zhèn)發(fā)生地震的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大中城市，我國大陸歷史上震級大于8級的強(qiáng)地震共有17次，只有1976年7.8級唐山地震主要發(fā)生在城市，其它的16次均發(fā)生在農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn),我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)落后，目前我國村鎮(zhèn)居民的住房仍多以土木、磚木結(jié)構(gòu)為主，居民房屋在設(shè)計(jì)、建設(shè)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(nóng)村地區(qū)，一些地震震級雖然不太高，損失的幾乎是全部的財(cái)產(chǎn)。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(zāi)區(qū)主要都集中到村鎮(zhèn)，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(zhèn)建筑整體抗震能力的途徑,是當(dāng)前建筑抗震領(lǐng)域亟待研究的問題。

一、村鎮(zhèn)建筑概況

村鎮(zhèn)建筑通常自行建造、未經(jīng)正規(guī)設(shè)計(jì)、材料強(qiáng)度低(如生土、砌體、石結(jié)構(gòu))、結(jié)構(gòu)整體性差、房屋各構(gòu)件之間連接薄弱、施工質(zhì)量差、使用時(shí)間長等問題。由于農(nóng)民觀念陳舊,抗震防災(zāi)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(shè)防。主要原因是農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，農(nóng)村居民多以自建為主，以當(dāng)?shù)啬喙?、木工師傅為技術(shù)骨干，施工技術(shù)力量薄弱，大部分無專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)，大量村鎮(zhèn)建筑沒有進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)并未采取抗震措施，建筑抗震能力很弱，6度時(shí)墻體就可產(chǎn)生開裂，7度時(shí)即可能出現(xiàn)中等破壞，8度時(shí)則會(huì)大量嚴(yán)重破壞甚至倒塌。

二、村鎮(zhèn)民居的結(jié)構(gòu)類型與震害特點(diǎn)

我國村鎮(zhèn)建筑所采用的結(jié)構(gòu)類型與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、民俗與傳統(tǒng)習(xí)慣密切相關(guān)，并具有明顯的地域特點(diǎn)。大多數(shù)農(nóng)村建筑仍為傳統(tǒng)的土木石磚類結(jié)構(gòu)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東部沿海地區(qū)農(nóng)村中有現(xiàn)代磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑。

村鎮(zhèn)民居按承重構(gòu)件的材料，可分為以下幾種主要結(jié)構(gòu)類型：村鎮(zhèn)生土房屋、村鎮(zhèn)木結(jié)構(gòu)房屋、村鎮(zhèn)石結(jié)構(gòu)房屋、村鎮(zhèn)磚結(jié)構(gòu)房屋、村鎮(zhèn)(土木石磚)混合結(jié)構(gòu)房屋。

生土房屋在我國西北地區(qū)農(nóng)村較多，西南、華北等貧困地區(qū)農(nóng)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(dāng)數(shù)量的破壞，7度地震時(shí)有一定數(shù)量的嚴(yán)重破壞和倒塌，8度地震時(shí)則多數(shù)破壞達(dá)到不可修復(fù)程度，9度地震時(shí)則基本全部倒塌。倒塌造成的人員傷亡最大。

木構(gòu)架承重房屋在我國各地均有采用，圍護(hù)墻為土坯墻、夯土墻或磚墻。穿斗木構(gòu)架房屋在我國西南地區(qū)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(jīng)濟(jì)損失較生土墻承重房屋輕。

石結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)房屋在我國東南沿海以及山區(qū)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(zhì)粘土泥漿砌筑，粘性差，墻體松散。當(dāng)?shù)厝罕娬f，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(diǎn)是墻體出現(xiàn)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(xiàn)場調(diào)查表明，采取一定抗震措施的磚墻木屋蓋房屋具有較強(qiáng)的抗震能力。

村鎮(zhèn)磚混結(jié)構(gòu)房屋主要是學(xué)校、影劇院、醫(yī)院、鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府機(jī)關(guān)、民居等建筑，臨街面的商業(yè)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(qiáng)度普遍較低，施工質(zhì)量差，門、窗間墻的寬度達(dá)不到抗震規(guī)范要求等。震害調(diào)查表明，凡按照抗震規(guī)范設(shè)計(jì)與施工的磚混房屋，其抗震能力均可以達(dá)到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)。

三、村鎮(zhèn)房屋建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

1 村鎮(zhèn)民居建筑抗震設(shè)計(jì)要求：房屋體型應(yīng)盡量簡單、規(guī)整，平面不宜局部突出或凹進(jìn)，立面不宜高度不等。

2 村鎮(zhèn)民居結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要求：

(1)縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ，在平面內(nèi)宜對齊，沿豎向應(yīng)上下連續(xù)；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(fēng)道和垃圾道不應(yīng)削弱承重墻體。

(4)樓梯間不宜設(shè)在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處，且不宜設(shè)置懸挑樓梯。

(5)不應(yīng)采用無錨固的鋼筋混凝土預(yù)制挑檐。

(6)同一房屋不應(yīng)采用木柱與磚柱、木柱與石柱混合的承重結(jié)構(gòu)；也不應(yīng)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(jié)構(gòu)。

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(zhì)的陡坡，丘陵地區(qū)及河、湖岸邊，砂土液化和軟弱土場地。

4 地基與基礎(chǔ)抗震要求：避免房屋產(chǎn)生不均勻沉降。磚基礎(chǔ)應(yīng)采用實(shí)心磚水泥砂漿砌筑；毛石基礎(chǔ)應(yīng)采用水泥砂漿砌筑。

參考文獻(xiàn)

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[2]國家標(biāo)準(zhǔn)，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003-2001，北京：中華人民共和國建設(shè)部，2002年

[3]國家標(biāo)準(zhǔn)，砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50203-2002，北京：中華人民共和國建設(shè)部，2002年

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關(guān)鍵詞：房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；概念；應(yīng)對措施

中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，建筑業(yè)也逐漸開始出現(xiàn)巨大的發(fā)展變化，這就使得房屋建筑設(shè)計(jì)的基本要求變得復(fù)雜，在建筑設(shè)計(jì)方面通常要求立面造型應(yīng)當(dāng)新穎，平面布置應(yīng)當(dāng)獨(dú)特，并且要求具備較低的工程造價(jià)，建筑師本身也會(huì)追求個(gè)性，其中部分建筑師對于設(shè)備以及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不夠深入了解，尤其是對于有些設(shè)備、無結(jié)構(gòu)的配合，方案設(shè)計(jì)師就容易出現(xiàn)違反設(shè)計(jì)規(guī)范導(dǎo)致后期結(jié)構(gòu)很難進(jìn)行布置的問題，使得施工圖難以實(shí)施，給建設(shè)方造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。

一、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念

1、結(jié)構(gòu)的平面布置。建筑設(shè)計(jì)必須要充分符合抗震的概念設(shè)計(jì)要求，不應(yīng)當(dāng)采用不規(guī)則的相關(guān)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shù)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(yīng)當(dāng)在建筑平面的布置圖中明確表示出來，同時(shí)，由于建筑本身的使用功能不同，其每一個(gè)樓層的布置也會(huì)存在著一定差異，建筑平面上的墻體，主要包括外墻、內(nèi)隔墻、填充墻、有一定剛度和強(qiáng)度的非承重內(nèi)隔墻布置的不對稱，柱子和墻體分布的不協(xié)調(diào)和不對稱等都能夠使得建筑物在發(fā)生地震時(shí)出現(xiàn)問題，對于抗震效果非常不利。當(dāng)前在設(shè)計(jì)的過程中常常會(huì)出現(xiàn)細(xì)腰建筑，也就是典型的不規(guī)則平面建筑，這種建筑通常在多層和低層出現(xiàn)問題較少，在高層出現(xiàn)的問題相對較多，雖然細(xì)腰結(jié)構(gòu)使用功能較好，但是對于抗震效果卻非常不利，當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，連接廊道一旦被破壞就會(huì)造成嚴(yán)重的后果，這就要求高層建筑的設(shè)計(jì)必須要嚴(yán)格遵守高規(guī)、抗規(guī)有關(guān)平面布置要求。

2、場地的選擇。建筑工程項(xiàng)目在進(jìn)行選址時(shí)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(zhì)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(yīng)當(dāng)采取相關(guān)的工程措施進(jìn)行處理，選擇處于平坦開闊地段的堅(jiān)硬場地或者是均勻密實(shí)的中硬場地，在對工程項(xiàng)目進(jìn)行選址工作時(shí)還必須要保證符合當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)要求和總體規(guī)劃要求，不能擠占避難場所用地和應(yīng)急疏散用地。

3、結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。在對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行布置時(shí)必須要遵守強(qiáng)底層柱、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁的原則，對于可能會(huì)造成結(jié)構(gòu)薄弱的部位必須要采取相關(guān)措施有效提高其抗震的能力，圖1為汶川地震時(shí)短柱被破壞的情況，作為生命的安全通道，樓梯間不應(yīng)當(dāng)設(shè)置于房屋的轉(zhuǎn)角或者端部，不能設(shè)置比建筑物凸出的轉(zhuǎn)角圓形樓梯間，禁止采用純懸挑結(jié)構(gòu)的相關(guān)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(cuò)層框架結(jié)構(gòu)剛度的突變破壞

二、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)對措施

1、結(jié)構(gòu)平面圖的設(shè)計(jì)。當(dāng)建筑處于抗震設(shè)防烈度6度區(qū)域中時(shí)，如果根據(jù)建筑抗震的設(shè)計(jì)規(guī)范，就可以不做截面的抗震驗(yàn)算，但是必須要符合相關(guān)的抗震要求和措施要求，對于砌體結(jié)構(gòu)來講，一般不需要在軟件當(dāng)中建模，直接進(jìn)行設(shè)計(jì)就可以，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要考慮局部受壓的問題，在時(shí)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(jìn)行導(dǎo)算，其中需要注意的是，在建筑處于抗震設(shè)防烈度7度及7度以上時(shí)，必須要通過輸入軟件建模來進(jìn)行計(jì)算。

2、屋面結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)建筑為坡屋面時(shí)，其處理結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)折較為復(fù)雜、板跨度較大以及建筑平面不夠規(guī)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(gòu)件，在板配筋時(shí)應(yīng)當(dāng)有全部或者部分板負(fù)筋拉通來抵抗拉力，梁板在折角處應(yīng)當(dāng)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(xiàn)方法，正確作圖以及對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的圖紙才能被施工人員領(lǐng)悟。

3、從結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和計(jì)算上合理設(shè)計(jì)。在對底框砌體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)必須要注意，底部的剪力法只適用那些剛度較為均勻的結(jié)構(gòu)，對于具備薄弱層的框架混合結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)充分考慮到塑性集中變形的影響，低層框架的混合結(jié)構(gòu)其剪力分配不能只是簡單按照框架抗震墻方法，應(yīng)當(dāng)采取雙保險(xiǎn)方法，使抗震墻能夠承擔(dān)全部的剪力，框架按照剛度的比例來承擔(dān)剪力，對于連續(xù)板的計(jì)算不能簡單采用單向板計(jì)算的方法加以代替，在雙向板進(jìn)行查表計(jì)算時(shí)，對于材料泊松比所造成的影響也要加強(qiáng)重視，盡量避免荷載計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤。

結(jié)語：房屋的建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中具有非常重要的作用，建筑抗震設(shè)計(jì)同建筑設(shè)計(jì)之間存在著密切的關(guān)系，對于建筑抗震能夠起到非常重要的基礎(chǔ)作用，優(yōu)良的房屋建筑抗震設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)建立在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)相互配合的基礎(chǔ)上，因此，建筑設(shè)計(jì)人員必須要對建筑設(shè)計(jì)重要性高度重視起來。使其能夠在抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中充分發(fā)揮出建筑設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)有的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]. 田化. 通過某教學(xué)樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺析《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》與GB50011-2010和GB50011-2001(2008版)的區(qū)別[J]. 福建建筑. 2011.(09)

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篇5

關(guān)鍵詞： 高層結(jié)構(gòu)，地震荷載，概念設(shè)計(jì)

我國是地震高發(fā)地區(qū)，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(jīng)濟(jì)遭到損失而且人員也有很多傷亡，同時(shí)也看到很多房屋尤其是高層建筑在巨大的災(zāi)難面前經(jīng)受住了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，這說明只要嚴(yán)格按照抗震設(shè)計(jì)規(guī)范來建造的建筑是能保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全的。然而高層建筑在地震時(shí)的損壞還是超出了我們的預(yù)期，因此高層建筑抗震設(shè)計(jì)是建筑物安全考慮的重要問題?，F(xiàn)在我們抗震規(guī)范要求“小震不壞，中震可修，大震不倒”的三個(gè)水平的設(shè)防目標(biāo)，以上是建筑設(shè)計(jì)抗震最低要求，而我們在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，要結(jié)合地區(qū)烈度及等級來考慮高層建筑抗震要求，其中下面幾個(gè)方面是優(yōu)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(jì)10～40年展起來的一種理論，它在估計(jì)地震對結(jié)構(gòu)的作用時(shí)，僅假定結(jié)構(gòu)為剛性，地震力水平作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的質(zhì)量中心上。地震力的大小當(dāng)于結(jié)構(gòu)的重量乘以一個(gè)比例常數(shù)（地震系數(shù)）。

反應(yīng)譜理論。反應(yīng)譜理論是在加世紀(jì)40～60年展起來的，它以強(qiáng)地震動(dòng)加速度觀測記錄的增多和對地震地面運(yùn)動(dòng)特性的進(jìn)一步了解，以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)特性的研究為基礎(chǔ)，是加理工學(xué)院的一些研究學(xué)者對地震動(dòng)加速度記錄的特性進(jìn)行分析后取得的一個(gè)重要成果。

動(dòng)力理論。動(dòng)力理論是20世紀(jì)70-80年廣為應(yīng)用的地震動(dòng)力理論。它的發(fā)展除了基于60年代以來電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展外，人們對各類結(jié)構(gòu)在地震作用下的線性與非線性反應(yīng)過程有了較多的了解，同時(shí)隨著強(qiáng)震觀測臺站的不斷增多，各種受損結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)記錄也不斷增多。進(jìn)一步動(dòng)力理論也稱地震時(shí)程分析理論，它把地震作為一個(gè)時(shí)間過程，選擇有代表性的地震動(dòng)加速度時(shí)程作為地震動(dòng)輸入，建筑物簡化為多自由度體系，計(jì)算得到每一時(shí)刻建筑物的地震反應(yīng)，從而完成抗震設(shè)計(jì)工作。

2 高層建筑抗震概念設(shè)計(jì)

目前我們對地震還知之甚少，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論目前還是以試驗(yàn)與簡化后的理論結(jié)合來制定的，還有不少不足和待完善的地方，所以在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)常常通過軟件數(shù)值計(jì)算，但只能從局部來解決。而結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的目標(biāo)是建筑物的整體結(jié)構(gòu)在地震時(shí)能夠發(fā)揮耗散地震能量的作用，通過結(jié)構(gòu)合理布局，選擇延性好，耗能強(qiáng)的結(jié)構(gòu)體系來達(dá)到抗震設(shè)防目標(biāo)。就是我們常說的強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件，這就要求我們考慮以下幾個(gè)方面： 1） 要求采用受力明確，傳力簡單的結(jié)構(gòu)體系； 2） 采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施如加構(gòu)造柱，圈梁，加強(qiáng)層，轉(zhuǎn)化層等來達(dá)到抗震要求； 3） 選取合適強(qiáng)度同時(shí)有良好延性的建筑材料以及正確施工技術(shù)實(shí)現(xiàn)對高層建筑結(jié)構(gòu)體系抗震性能的合理控制。

3 場地與基礎(chǔ)

地震造成建筑的破壞首先考慮場地與基礎(chǔ)，因場地造成的工程的震害是很難恢復(fù)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(jìn)行加固處理（ 如換土墊層法，重錘夯實(shí)法，強(qiáng)夯法，振動(dòng)水沖法，深層擠密法，沙井預(yù)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(jiān)硬場地或者密實(shí)均勻中硬場地） ，不僅有利于建筑抗震性能而且經(jīng)濟(jì)合理。對高層建筑抗震地基優(yōu)先選擇淺基礎(chǔ)，并且同一結(jié)構(gòu)體系不宜設(shè)在不同性質(zhì)的地基上，同一建筑不宜采取兩種以上的不同基礎(chǔ)，同時(shí)要考慮建筑結(jié)構(gòu)上部體系與地基基礎(chǔ)相互作用關(guān)系。

4 選擇良好的抗震結(jié)構(gòu)體系

1） 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震體系選擇不同于其他建筑布局，除了簡單合理的結(jié)構(gòu)布置，考慮其規(guī)則與對稱，避免出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)與失衡情況，因此豎向結(jié)構(gòu)布置應(yīng)有規(guī)則的均勻變化，從上而下結(jié)構(gòu)剛度逐漸變小，如果由于建筑要求而發(fā)生平面，剛度以及承載力局部的突變變?yōu)椴灰?guī)則體系時(shí)，我們要根據(jù)地震規(guī)范與高規(guī)以下幾個(gè)方面來判斷其是否規(guī)則： a. 扭轉(zhuǎn)不規(guī)則； b. 抗扭剛度弱； c. 層剛度??； d. 平面不規(guī)則； e. 樓板不規(guī)則； f. 豎向剛度不規(guī)則，滿足其中一項(xiàng)為不規(guī)則，滿足其中三項(xiàng)為特別不規(guī)則，對于不規(guī)則結(jié)構(gòu)要采取抗震措施來加強(qiáng)薄弱層的抗震性能，要進(jìn)行超限高層建筑高層抗震設(shè)防的專項(xiàng)審查，此外對于多項(xiàng)指標(biāo)超過抗震規(guī)范3. 4. 4 條為嚴(yán)重不規(guī)則建筑，應(yīng)該與建筑設(shè)計(jì)人員溝通最好改變設(shè)計(jì)方案。2） 多道抗震設(shè)防?？刂仆唤Y(jié)構(gòu)各構(gòu)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(tǒng)，使整個(gè)結(jié)構(gòu)壞而不倒。為了避免因局部失效或者薄弱層而引起結(jié)構(gòu)的破壞，要求結(jié)構(gòu)體系由延性好的不同結(jié)構(gòu)體系形成剛性的超靜定結(jié)構(gòu)來共同工作以抵抗地震破壞。要求結(jié)構(gòu)體系良好的整體性和變形能力，當(dāng)?shù)谝坏揽拐鸱谰€遭受超過它設(shè)防要求而破壞，第二道防線作為下一道屏障對結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行保護(hù)。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(jié)構(gòu)就不是多道防線的結(jié)構(gòu)體系。從以上可以看出房屋的倒塌由于抗側(cè)力構(gòu)件不能承受荷載作用力，當(dāng)采用多道抗震設(shè)防時(shí)，可以適當(dāng)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(shè)計(jì)需重點(diǎn)關(guān)注的地方，根據(jù)材料的規(guī)格尺寸，剛度，變形能力，使用功能和建筑的美學(xué)的要求，致使建筑結(jié)構(gòu)體系會(huì)突破常規(guī)要求，出現(xiàn)豎向和平面變化比較大的結(jié)構(gòu)體系而成為相對的抗震薄弱環(huán)節(jié)，在罕見地震荷載作用下率先出現(xiàn)屈服，而發(fā)生彈塑性非線性變形，造成建筑的破壞，這里要強(qiáng)調(diào)三點(diǎn)： a. 薄弱層只是在強(qiáng)震情況下考慮的結(jié)構(gòu)彈塑性變形問題。b. 要對結(jié)構(gòu)從整體上進(jìn)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(jié)構(gòu)是不是薄弱層只是一個(gè)相對概念，因此常常因?yàn)樵O(shè)計(jì)施工或者材料的變化導(dǎo)致薄弱層的改變，在此控制薄弱層位置發(fā)生轉(zhuǎn)移而又能達(dá)到它的變形能力，這是控制結(jié)構(gòu)抗震性能最關(guān)鍵的。

5 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)

除承重結(jié)構(gòu)以外的固定構(gòu)件都是非承重結(jié)構(gòu)，雖然非承重結(jié)構(gòu)在建筑中只是附件非關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，但在屢次的震害過程中非結(jié)構(gòu)造成的人員與財(cái)產(chǎn)損害已屢見不鮮了。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震要求以下幾點(diǎn)： 1） 先分清哪些是非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如屋頂?shù)难b飾屬于結(jié)構(gòu)構(gòu)件與否并不好界定，這種情況一般按結(jié)構(gòu)構(gòu)件處理。2） 非結(jié)構(gòu)體系對結(jié)構(gòu)體系影響，對于設(shè)備作用在其結(jié)構(gòu)主體上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)計(jì)算設(shè)備的重力，與結(jié)構(gòu)柔性連接的非結(jié)構(gòu)可以不計(jì)其剛度，但當(dāng)有專門構(gòu)造措施可計(jì)入抗震承載力，同時(shí)要考慮非結(jié)構(gòu)上作用的力對建筑結(jié)構(gòu)的作用，并且相互的聯(lián)系要滿足錨固要求。3） 非構(gòu)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(cè)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，要計(jì)入地震時(shí)支撐點(diǎn)之間相對的位移產(chǎn)生的作用效應(yīng)，非構(gòu)件在位移方向的剛度要根據(jù)其端部實(shí)際聯(lián)系分別根據(jù)不同的連接方式采用不同的力學(xué)模型。

6 結(jié)語

高層建筑設(shè)計(jì)前的地質(zhì)勘察是建筑是否成功的前提，接著根據(jù)地勘報(bào)告設(shè)計(jì)建筑方案是關(guān)鍵一步，建筑物設(shè)計(jì)是否有良好的抗震效果主要在建筑方案體現(xiàn)，接著是施工圖設(shè)計(jì)，它是把建筑思想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)最重要的一步，也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震性優(yōu)劣的十分重要的具體體現(xiàn)，設(shè)計(jì)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(biāo)，設(shè)計(jì)高層建筑物時(shí)，要注意建筑物的結(jié)構(gòu)布置問題，盡量保證質(zhì)心與剛心重合、重心與質(zhì)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(qiáng)抵御地震的抗破壞性?？傊岣吒邔咏ㄖ拐鹦阅芤鶕?jù)建筑的等級來考慮安全指數(shù)。從一開始地區(qū)規(guī)劃，地質(zhì)勘查以及后來的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(guān)鍵原因。

參考文獻(xiàn)：

[1] 華穎. 抗震概念設(shè)計(jì)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中華民居，2013（ 6） ： 78-80.

篇6

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

目前中國每年以土木工程為主的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模已超過世界上其他國家的總和。這一方面為增強(qiáng)中國土木工程的研究、設(shè)計(jì)和施工的總體水平提供了機(jī)遇，同時(shí)也提出了諸多要求。

其中最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)是各種自然災(zāi)害和人為災(zāi)害的威脅。土木工程防災(zāi)減災(zāi)已經(jīng)成為保障中國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大需求。

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

從那時(shí)起到今天，5年過去了，中國的土木工程防災(zāi)減災(zāi)是否有了真正的成果？

農(nóng)村自建房倒塌嚴(yán)重

根據(jù)目前蘆山地震的情況，清華大學(xué)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(nóng)村，問題出在房屋結(jié)構(gòu)上?！稗r(nóng)村的房屋實(shí)際上是有經(jīng)驗(yàn)的泥瓦匠做的，而不是技術(shù)人員。每次地震都造成大量農(nóng)村房屋倒塌。一定要提高國家管理體系，把管理觸角深入農(nóng)村，把精力放在改善房屋結(jié)構(gòu)上?！?/p>

“長期以來，國家規(guī)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(shí)施的新規(guī)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(xì)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(guān)系，地震時(shí)至多是房屋出現(xiàn)裂縫?！皬拇蟮姆秶鷣砜矗缃袼械慕Y(jié)構(gòu)規(guī)范都是針對城鎮(zhèn)，廣大農(nóng)村到現(xiàn)在都沒有專業(yè)設(shè)計(jì)人員指導(dǎo)如何修建房子?！?/p>

“5·12”地震后，房屋的抗震能力、尤其是中小學(xué)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(xué)校舍要進(jìn)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(huì)出在管理、落實(shí)上。”陳肇元說。

清華大學(xué)土木工程系教授葉列平也認(rèn)為，減少災(zāi)害措施主要工作要放在震前?！暗卣馂?zāi)害最主要的還是工程災(zāi)害。房子不倒就沒有災(zāi)害。之所以這次房屋倒塌主要集中在村鎮(zhèn)，是因?yàn)榇彐?zhèn)建筑沒有納入監(jiān)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(diào)研工作。有人認(rèn)為，“空心磚”優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)輕、強(qiáng)度高、保溫、隔音降噪性能好，缺點(diǎn)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(shí)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(qū)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(guān)重要的還是房屋整體建筑結(jié)構(gòu)。

玉樹震區(qū)一些政府機(jī)構(gòu)和學(xué)校、住宅樓采用磚混結(jié)構(gòu)，震中部分破壞甚至倒塌，部分表現(xiàn)較好。大部分民居采用混凝土空心砌塊、土坯、木結(jié)構(gòu)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(rèn)為，“5·12”震區(qū)農(nóng)村自建房倒塌嚴(yán)重，是因?yàn)檗r(nóng)村建筑以磚混結(jié)構(gòu)為主，抗震能力低，其結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)是，實(shí)心鉆土磚承重、木瓦屋蓋、樓板為預(yù)制空心板。

災(zāi)區(qū)有效實(shí)踐土木工程減災(zāi)

謝禮立例舉，造成土木工程災(zāi)害的主要原因包括：在土木工程的規(guī)劃或建設(shè)中，不當(dāng)?shù)闹R和技術(shù)，或不當(dāng)?shù)倪x址、設(shè)計(jì)、施工，以及不當(dāng)?shù)氖褂煤途S護(hù)，導(dǎo)致所建造的土木工程不能抵御突發(fā)的載荷，進(jìn)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(xiàn)在人們花很多錢裝修房屋，而在謝禮立看來，應(yīng)該把更多的錢用在抗震設(shè)防上?！胺孔淤|(zhì)量涉及幾個(gè)方面，第一是正確的選址；第二是正確的設(shè)防；第三是正確的設(shè)計(jì)；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(chǔ)?！彼麑Α恫t望東方周刊》說。

2006年6月，甘肅省隴南市發(fā)生5級地震，隴南市文縣臨江鎮(zhèn)東風(fēng)村90%以上的房屋倒塌或嚴(yán)重毀壞，震后該村按照恢復(fù)重建規(guī)劃，將整個(gè)村落搬遷到緊靠212國道的白龍江邊進(jìn)行重建。

全村重建地震安全農(nóng)居73戶，戶均6間住房，縣、鄉(xiāng)政府從重建經(jīng)費(fèi)中給每戶平均補(bǔ)助10500元，借款2500元，經(jīng)政府協(xié)調(diào)由中國農(nóng)業(yè)銀行給每戶貸款2000元以及通過世界銀行項(xiàng)目給每戶貸款5500元。

重建時(shí)，該村按照地震部門提供的當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防要求8度進(jìn)行設(shè)防。完全按照農(nóng)居地震安全工程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工，基礎(chǔ)采用水泥毛石砌筑，以磚混和框架結(jié)構(gòu)為主，按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置上下圈梁、過梁和構(gòu)造柱，確?？v橫墻體之間有必要的拉結(jié)，達(dá)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(jìn)行建設(shè)的，還有鄰近的武都區(qū)外納鄉(xiāng)的李亭村和稻畦村。這3個(gè)村距“5·12”地震震中的平均距離約260公里，當(dāng)?shù)氐卣鹆叶纫矠?度，但這三個(gè)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(gè)重要教訓(xùn)是，必須提高震區(qū)學(xué)校，特別是中小學(xué)建筑物的抗震能力。提高學(xué)校、醫(yī)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(shè)防水準(zhǔn)，二是提高建筑物的重要性類別輔之以增強(qiáng)抗震措施。

在蘆山地震中，加固的學(xué)校教室沒有出現(xiàn)大面積倒塌。與此同時(shí)，澳門援建的蘆山縣人民醫(yī)院引起了廣泛關(guān)注，葉列平解釋說，它運(yùn)用了隔震結(jié)構(gòu)，所以能在地震中安然無恙?！斑@種技術(shù)在‘5·12’地震后得到推廣?！?·12’地震后，房屋建設(shè)采用了多種技術(shù)，譬如在綿陽地區(qū)使用了消能減震結(jié)構(gòu)。”

新版抗震設(shè)計(jì)規(guī)范有待落實(shí)

在陳肇元看來，建筑工程的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，首先與國家有關(guān)部門頒布的當(dāng)?shù)卦诘卣鸢l(fā)生時(shí)需要承受的基本地震烈度有關(guān)。

每次地震釋放的能量是一定的，但受地震影響的強(qiáng)弱程度即地震烈度會(huì)隨該地區(qū)離震中距離的遠(yuǎn)近、震中深度及地質(zhì)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(dāng)?shù)氐牡卣鸬孛孢\(yùn)動(dòng)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?！标愓卦f，至于設(shè)防烈度的取值大小，還需考慮國家的經(jīng)濟(jì)、物資供給能力和當(dāng)?shù)厥欠窬邆淙祟惿?、活?dòng)條件等多種因素。

中國房屋建筑主體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)采用了多目標(biāo)抗震設(shè)防原則，規(guī)范規(guī)定的設(shè)防目標(biāo)為“小震不壞，中震可修，大震不倒”。

關(guān)于建筑設(shè)計(jì)的抗震要求，中國至今仍只針對地震災(zāi)害，而且設(shè)防要求較低，也不強(qiáng)制要求占全國房屋建筑總面積三分之二的農(nóng)村建筑物的抗震設(shè)防。

“5·12”地震后，住建部等部委了新的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》。在修訂過程中，主要總結(jié)了“5·12”地震震害經(jīng)驗(yàn)，對災(zāi)區(qū)設(shè)防烈度進(jìn)行了調(diào)整，增加了有關(guān)山區(qū)場地、框架結(jié)構(gòu)填充墻設(shè)置、砌體結(jié)構(gòu)樓梯間、抗震結(jié)構(gòu)施工要求的強(qiáng)制性條文，提高了裝配式樓板構(gòu)造和鋼筋伸長率的要求。

謝禮立認(rèn)為，和2001年的版本相比，修訂后的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對抗震概念設(shè)計(jì)的要求作了進(jìn)一步、更符合實(shí)際的規(guī)定，使概念設(shè)計(jì)在工程中的應(yīng)用更加具體地落到實(shí)處。

“然而，在中國目前尚沒有一整套系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)理論；結(jié)構(gòu)工程師理論水平的不一致，導(dǎo)致概念設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中方法多樣，不能確保結(jié)構(gòu)的安全耐久性?！彼f。

參與這次修訂的歐進(jìn)萍此前曾詳細(xì)研究過諸多中外建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，他在《地震工程災(zāi)害與防御- - -建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范分析與比較》中指出，中國建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范總體合理，但抗震設(shè)防水平略低于美國和歐洲。

篇7

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì) 概念設(shè)計(jì)

引 言

我國是一個(gè)地震多發(fā)國家，地震區(qū)分布廣大，很多城市位于地震區(qū)，70%以上的城市都應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)防。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，搞好抗震設(shè)計(jì)，提高其抗震能力，是預(yù)防和減輕地震災(zāi)害的有效途徑。

一、地震產(chǎn)生的原因及影響

地震是人類在繁衍生息、社會(huì)發(fā)展過程中遇到的一種可怕的自然災(zāi)害。強(qiáng)烈地震常常以其猝不及防的突發(fā)性和巨大的破壞力給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人類生存安全和社會(huì)穩(wěn)定、社會(huì)功能帶來嚴(yán)重的危害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，歷史上各種自然災(zāi)害曾毀滅了世界各地52個(gè)城市，其中因地震而毀滅的城市有27個(gè)。地震之外的其它各種災(zāi)害，如水災(zāi)、火災(zāi)、火山噴發(fā)、風(fēng)災(zāi)、沙災(zāi)、旱災(zāi)等毀滅的城市25座。因此，地震占災(zāi)害總數(shù)的52%?？梢姷卣馂?zāi)害確系“群害之首”。研究表明，在地震中造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失最主要的因素就是房屋倒塌及其引發(fā)的次生災(zāi)害(約占95%)。無數(shù)次的震害告訴我們，抗震設(shè)計(jì)是防御和減輕地震災(zāi)害最有效、最根本的措施。

根據(jù)科學(xué)研究造成地震的原因主要有幾下幾種：因?yàn)榈叵律钐幍拇髩K巖石破裂、錯(cuò)動(dòng)造成的構(gòu)造地震；水庫泄洪或者是油田注水等行為引發(fā)的誘發(fā)地震；還有地下的核爆炸或是炸藥爆破等人為導(dǎo)致的人為地震。在這些原因中構(gòu)造地震發(fā)生最頻繁，對于地面的破壞也大，大約占了全球地震總數(shù)的百分之九十以上。

二、抗震設(shè)計(jì)概況

隨著時(shí)代的發(fā)展需要，建筑物對抗震設(shè)計(jì)要求越來越高，所以國內(nèi)外的一些學(xué)者開始了新的抗震設(shè)計(jì)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(guī)范采用三水準(zhǔn)兩階段的設(shè)計(jì)方法。所謂的三水準(zhǔn)就是指當(dāng)建筑物結(jié)構(gòu)受到地震作用時(shí)“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(jié)構(gòu)截面強(qiáng)度驗(yàn)算，隱含著設(shè)防烈度地震作用下的變形驗(yàn)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(jié)構(gòu)薄弱部位彈塑性變形驗(yàn)算，并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施保證大震不倒。

基于強(qiáng)烈的地震作用，建筑物的構(gòu)件出現(xiàn)彈性變形、開裂、屈服等被破壞的階段，其中主要受力構(gòu)件的破壞很大程度上會(huì)使整個(gè)建筑物整體倒塌。由于經(jīng)濟(jì)方面的考慮，除了極少數(shù)的構(gòu)件發(fā)生開裂可能導(dǎo)致很嚴(yán)重的后果外，大多數(shù)的建筑結(jié)構(gòu)在地震力作用下允許有開裂或者是非主要的受力構(gòu)件的破壞，但是需要注意的是必須要使受力構(gòu)件仍能發(fā)揮其一定的作用，確保建筑物穩(wěn)定。

三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在我國，抗震概念設(shè)計(jì)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，抗震概念設(shè)計(jì)是根據(jù)地震災(zāi)難和工程經(jīng)驗(yàn)等因素形成的基本設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)理念。建筑物結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)要有正確的抗震概念設(shè)計(jì)思想，再加上必要而且合理的抗震計(jì)算和構(gòu)造措施。要做到抗震概念設(shè)計(jì)需要具備以下幾點(diǎn)：

（1）建筑的外形要求簡單、規(guī)則、對稱，其質(zhì)量和剛度的變化也要均勻。

（2）抗震結(jié)構(gòu)體系, 應(yīng)符合以下要求: ①具有明確的計(jì)算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑; ②結(jié)構(gòu)布置應(yīng)盡量避免部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力; ③結(jié)構(gòu)應(yīng)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(jié)構(gòu)的薄弱部位應(yīng)采取有效的措施予以加強(qiáng); ⑤具有多道抗震防線； ⑥結(jié)構(gòu)平面上兩個(gè)主軸方向的動(dòng)力特性宜相近;⑦具有合理的剛度和強(qiáng)度分布, 避免因局部削弱或突變形成薄弱部位, 產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑形變形集中。

（3）抗震結(jié)構(gòu)的各類構(gòu)件之間應(yīng)具有可靠的連接。

（4）抗震結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)應(yīng)能保證地震時(shí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

（5）非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(維護(hù)墻、隔墻、填充墻) 要合理設(shè)置。

四、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震體系

框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)是常用的基本抗震結(jié)構(gòu)體系。其性能分述如下:

（1）框架結(jié)構(gòu)體系

通過準(zhǔn)確計(jì)算和合理的設(shè)計(jì)，把框架結(jié)構(gòu)做成某種延性框架。延性框架在強(qiáng)烈地震的作用下，可以通過先出現(xiàn)梁鉸、后出現(xiàn)柱鉸，這樣的一種耗能機(jī)構(gòu)耗散大量的地震能量，使結(jié)構(gòu)的地震力減小，保證結(jié)構(gòu)的安全。由于框架結(jié)構(gòu)抗震剛度較小，造成的側(cè)移值比較大，因此建造高度不宜太高。

（2）剪力墻結(jié)構(gòu)體系

剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度較大，側(cè)移變形小，抗震性能比純框架結(jié)構(gòu)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(diǎn)是短而且高，所以這類構(gòu)件對剪切變形相當(dāng)敏感，容易出現(xiàn)裂縫，容易出現(xiàn)脆性的剪切破壞，因此需進(jìn)行精心合理的設(shè)計(jì)，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(jié)構(gòu)體系

框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系是把框架和剪力墻結(jié)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(cè)力剛度和承載力，彌補(bǔ)框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度差，變形較大的弱點(diǎn)。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(dān)了大部分剪力，框架只承擔(dān)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(chǎn)生內(nèi)力重分配，框架分配的剪力將會(huì)增大，如果地震作用繼續(xù)增大，框架結(jié)構(gòu)也會(huì)屈服，使之形成曲線分布吻合最好。

五、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本要求

（1）注意場地選擇

建筑場地的地質(zhì)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(shè)計(jì)角度考慮，地震區(qū)的建筑宜選擇有利地段，應(yīng)遵循建筑抗震設(shè)計(jì)的有關(guān)要求，進(jìn)行詳細(xì)的場地評價(jià)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(yīng)盡量對稱、規(guī)則、質(zhì)量與剛度變化均勻，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。

（3）充分利用結(jié)構(gòu)延性

設(shè)計(jì)時(shí)利用結(jié)構(gòu)彈塑性階段的性能抗御強(qiáng)震，通過結(jié)構(gòu)一定限度內(nèi)的塑性變形來消耗地震時(shí)輸入結(jié)構(gòu)的能量。如采用強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的設(shè)計(jì)策略促使梁以受彎曲形式產(chǎn)生較大變形。

（4）處理好非結(jié)構(gòu)構(gòu)件

非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的存在，會(huì)影響主體結(jié)構(gòu)的阻尼和周期等因素，在地震中往往會(huì)先期破壞。因此，在結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)中，應(yīng)特別考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)置對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響，應(yīng)特別注意其與主體結(jié)構(gòu)之間要有可靠的連接或錨固。

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【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)

0、引言

由于地震作用是一種隨機(jī)性很強(qiáng)的循環(huán)、往復(fù)荷載，建筑物的地震破壞機(jī)理又十分復(fù)雜，存在著許多模糊和不確定因素，在結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析方面，由于未能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用、非彈性性質(zhì)、材料時(shí)效、阻尼變化等多種因素，計(jì)算方法還很不完善，單靠微觀的數(shù)學(xué)力學(xué)計(jì)算還很難使建筑結(jié)構(gòu)在遭遇地震時(shí)真正確保具有良好的抗震能力。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本要求：抗震設(shè)計(jì)主要包括三方面的內(nèi)容：概念設(shè)計(jì)，計(jì)算設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)工程師按抗震設(shè)計(jì)要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)，其目標(biāo)是希望使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度、延性及耗能能力等方面達(dá)到最佳，從而經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)規(guī)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(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范實(shí)際上是各國建筑抗震經(jīng)驗(yàn)帶有權(quán)威性的總結(jié)，是指導(dǎo)建筑抗震設(shè)計(jì)，包括結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算，結(jié)構(gòu)抗震措施以及地基抗震分析等主要內(nèi)容的法定性文件。它既反映了各個(gè)國家經(jīng)濟(jì)與建設(shè)的時(shí)代水平，又反映了各個(gè)國家的具體抗震實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。它雖然受抗震有關(guān)科學(xué)理論的引導(dǎo)，向技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性的方向發(fā)展，但它更要有堅(jiān)定的工程實(shí)踐基礎(chǔ)，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半點(diǎn)冒險(xiǎn)和不實(shí)。正是基于這種認(rèn)識，現(xiàn)代規(guī)范中的條文有的被列為強(qiáng)制性條文，有的條文中用了“嚴(yán)禁，不得，不許，不宜”等體現(xiàn)不同程度限制性和“必須，應(yīng)該，宜于，可以”等體現(xiàn)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(jì)10~40年展起來的一種理論，它在估計(jì)地震對結(jié)構(gòu)的作用時(shí)，僅假定結(jié)構(gòu)為剛性，地震力水平作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的質(zhì)量中心上。地震力的大小當(dāng)于結(jié)構(gòu)的重量乘以一個(gè)比例常數(shù)即地震系數(shù)。

（2）反應(yīng)譜理論。反應(yīng)譜理論是在加世紀(jì)40~60年展起來的，它以強(qiáng)地震動(dòng)加速度觀測記錄的增多和對地震地面運(yùn)動(dòng)特性的進(jìn)一步了解，以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)特性的研究為基礎(chǔ)，是加理工學(xué)院的一些研究學(xué)者對地震動(dòng)加速度記錄的特性進(jìn)行分析后取得的一個(gè)重要成果。

（3）動(dòng)力理論。動(dòng)力理論是20世紀(jì)70－80年廣為應(yīng)用的地震動(dòng)力理論。它的發(fā)展除了基于60年代以來電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展外，人們對各類結(jié)構(gòu)在地震作用下的線性與非線性反應(yīng)過程有了較多的了解，同時(shí)隨著強(qiáng)震觀測臺站的不斷增多，各種受損結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)記錄也不斷增多。進(jìn)一步動(dòng)力理論也稱地震時(shí)程分析理論，它把地震作為一個(gè)時(shí)間過程，選擇有代表性的地震動(dòng)加速度時(shí)程作為地震動(dòng)輸入，建筑物簡化為多自由度體系，計(jì)算得到每一時(shí)刻建筑物的地震反應(yīng)，從而完成抗震設(shè)計(jì)工作。

2、高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念

高層建筑的抗震要能做到：當(dāng)遭遇第一設(shè)防烈度地震即低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震時(shí)，結(jié)構(gòu)處于彈性變形階段，建筑物處于正常使用狀態(tài)。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此，要求建筑結(jié)構(gòu)滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算，要求筑的彈性變形不超過規(guī)定的彈性變形限值。當(dāng)遭遇第二設(shè)防烈度地震即相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的基本烈度地震時(shí)，結(jié)構(gòu)屈服進(jìn)入非彈性變形階段，建筑物可能出現(xiàn)一定程度的破壞。但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此，要求結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)难有阅芰Σ话l(fā)生不可修復(fù)的脆性破壞。當(dāng)遭遇第三設(shè)防烈度地震即高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震時(shí)，結(jié)構(gòu)雖然破壞較重，但結(jié)構(gòu)的非彈性變形離結(jié)構(gòu)的倒塌尚有一段距離。不致倒塌或者發(fā)生危及生命的嚴(yán)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(guī)定的彈塑性變形限值。

對建筑抗震的三個(gè)水準(zhǔn)設(shè)防要求，是通過“兩階段”設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)的，其方法步驟如下：第一階段：第一步采用與第一水準(zhǔn)烈度相應(yīng)的地震動(dòng)參數(shù)，先計(jì)算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng)，與風(fēng)、重力荷載效應(yīng)組合，并引入承載力抗震調(diào)整系數(shù)，進(jìn)行構(gòu)件截面設(shè)計(jì)，從而滿足第一水準(zhǔn)的強(qiáng)度要求；第二步是采用同一地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算出結(jié)構(gòu)的層間位移角，使其不超過抗震規(guī)范所規(guī)定的限值；同時(shí)采用相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施，保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能，從而自動(dòng)滿足第二水準(zhǔn)的變形要求。第二階段：采用與第三水準(zhǔn)相對應(yīng)的地震動(dòng)參數(shù)，計(jì)算出結(jié)構(gòu)（特別是柔弱樓層和抗震薄弱環(huán)節(jié)）的彈塑性層間位移角，使之小于抗震規(guī)范的限值。并采用必要的抗震構(gòu)造措施，從而滿足第三水準(zhǔn)的防倒塌要求。

3、建筑設(shè)計(jì)和建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對稱、整體性較好：建筑的立面和豎向抗拉力構(gòu)件的截面尺寸和材料溫度宜自下而上逐步減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。對平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則類型的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)按《抗震規(guī)范》要求進(jìn)行水平地震作用計(jì)算和內(nèi)力調(diào)整，并對薄弱部位采取有效的抗震措施。

篇9

作為自動(dòng)化立體倉庫的重要組成部分，高層貨架的設(shè)計(jì)、制造和安裝直接關(guān)系到自動(dòng)化立體倉庫的質(zhì)量和安全。《立體倉庫焊接式鋼結(jié)構(gòu)貨架技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)(JB／T5323－1991)規(guī)定了有軌巷道式高層貨架焊接式鋼結(jié)構(gòu)貨架制造、安裝、驗(yàn)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(jié)構(gòu)貨架。該標(biāo)準(zhǔn)頒布、貫徹已近20年，隨著科學(xué)技術(shù)和自動(dòng)倉庫技術(shù)的發(fā)展，貨架產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，而指導(dǎo)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)卻一成不變，早已不能滿足實(shí)際需要，有必要予以修訂。貨架標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善，可以起到指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)的作用，有利于企業(yè)之間的良性競爭，有利于行業(yè)規(guī)范發(fā)展。

筆者結(jié)合多年來貫徹執(zhí)行《立體倉庫焊接式鋼結(jié)構(gòu)貨架技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)中發(fā)現(xiàn)的問題，對該標(biāo)準(zhǔn)提出如下幾點(diǎn)修訂建議。

1　原標(biāo)準(zhǔn)對載重量的限制已不能適應(yīng)廣大客戶的需求。自動(dòng)化倉儲(chǔ)貨架的托盤單元貨物的載重量已從十多年前的2噸發(fā)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(kuò)大勢在必行。

2　原標(biāo)準(zhǔn)中貨架為焊接結(jié)構(gòu)的范圍限定太窄。現(xiàn)代自動(dòng)化立體倉庫的貨架已不單單是焊接式結(jié)構(gòu)，相當(dāng)一部分采用組合裝配式結(jié)構(gòu)。雖然對高層自動(dòng)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(yōu)勢并不明顯，但是，組合裝配式貨架可采用規(guī)?；a(chǎn)、生產(chǎn)周期短、運(yùn)輸方便、整片重量輕、便于安裝，同時(shí)又可滿足使用要求，所以組合裝配式貨架也應(yīng)列入此標(biāo)準(zhǔn)范圍。

3　現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對高層貨架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)未給出任何規(guī)范。在高層貨架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，垂直載荷、水平載荷加載節(jié)點(diǎn)的簡化形式以及安全系數(shù)的選取，對貨架的結(jié)構(gòu)形式和選材十分重要。因此，新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)范高層貨架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)方法。

4　在貨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)增加對抗震的考慮。即，在貨架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)、計(jì)算過程中，對貨架結(jié)構(gòu)安全應(yīng)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(guān)系。另外，在設(shè)計(jì)過程中抗震烈度的取值應(yīng)明確，應(yīng)將建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)貫徹到高層貨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中。鑒于汶川地震的巨大破壞力，現(xiàn)在客戶對貨架結(jié)構(gòu)的防震性能十分關(guān)注，按建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的話，本來某些地區(qū)的抗震設(shè)防烈度并不高，但是用戶標(biāo)書卻把防震要求提到很高等級。正是由于貨架標(biāo)準(zhǔn)中對防震等級沒有明確規(guī)定，所以為了滿足客戶的要求，導(dǎo)致貨架結(jié)構(gòu)選材標(biāo)號加大，無形之中增加了材料成本。

5　現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對貨架結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)都明確提出了對貨架強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的要求，對自動(dòng)立體倉庫貨架更應(yīng)給出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

6　現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的高層貨架與建筑物的關(guān)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(biāo)準(zhǔn)對庫架合一的整體式貨架也給出相應(yīng)的規(guī)范要求。

篇10

【關(guān)鍵詞】建筑；結(jié)構(gòu)性能；抗震設(shè)計(jì)

新時(shí)期建筑行業(yè)發(fā)展面臨了一個(gè)新的環(huán)境，國內(nèi)建筑行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高，抗震設(shè)計(jì)是建筑工程規(guī)劃的重點(diǎn)。目前，建筑行業(yè)的抗震理念為“小震不壞，中震可修，大震不倒”?？紤]到這以目標(biāo)，企業(yè)在抗震設(shè)計(jì)方案上進(jìn)行了更新，不僅結(jié)合了建筑物實(shí)際結(jié)構(gòu)的要求展開設(shè)計(jì)，也從未來區(qū)域地質(zhì)環(huán)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(jié)構(gòu)的牢固性。

1基于性能的抗震設(shè)計(jì)理念

基于性能抗震設(shè)計(jì)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(shí)降低風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生率。先進(jìn)設(shè)計(jì)理念提出后，建筑行業(yè)的改革發(fā)展有了新方向，做好項(xiàng)目工程規(guī)劃是企業(yè)首要考慮的問題?？拐鹪O(shè)計(jì)的目的是保證建筑物的結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)，對原先設(shè)計(jì)的方案不斷優(yōu)化調(diào)整，以此完善不同的結(jié)構(gòu)組合形式。近年來，國外先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想在國內(nèi)得到推廣，許多國外建筑師對抗震設(shè)計(jì)提出了新的理解，具體包括：建筑物整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；建筑物性能水平，性能目標(biāo)的合理確定；結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)以及細(xì)部抗震構(gòu)造措施；真實(shí)可靠的設(shè)計(jì)方案，對后期施工有一定的指導(dǎo)性。

2基于性能的抗震設(shè)計(jì)的基本要求

2.1水準(zhǔn)方面

地震設(shè)防水準(zhǔn)是抗震設(shè)計(jì)的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，要求設(shè)計(jì)人員能夠結(jié)合外在環(huán)境的變化而設(shè)置水位參數(shù)值，以保證建筑物結(jié)構(gòu)能夠按照預(yù)期的狀態(tài)竣工。地震設(shè)防水位的主要作用是調(diào)整建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以此完善不同構(gòu)件的組合模式，從而增強(qiáng)建筑物的抗震性能。通俗的講，抗震設(shè)計(jì)的水位可以為工程方案的建設(shè)提供參考，地震設(shè)防水準(zhǔn)直接關(guān)乎結(jié)構(gòu)的抗震能力。早期受到各方面條件限制，國內(nèi)抗震設(shè)計(jì)的思想為“小震”、“中震”和“大震”三級設(shè)防水準(zhǔn)，經(jīng)過長期施工發(fā)現(xiàn)這種模式已適應(yīng)不了現(xiàn)實(shí)情況。國外科學(xué)技術(shù)相對發(fā)達(dá)，對基于性能的抗震設(shè)計(jì)提出了“常遇”、“偶遇”、“少遇”、“罕遇”的四級設(shè)防水準(zhǔn),此種模式不僅保護(hù)了建筑物結(jié)構(gòu)的性能，也對原始設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，從而保證了建筑結(jié)構(gòu)的有效性。

2.2性能方面

良好的建筑性能不僅決定了項(xiàng)目實(shí)施的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，也關(guān)系著后期使用的壽命長短?？拐鹪O(shè)計(jì)中限定的建筑物性能應(yīng)結(jié)合圖紙要求，并且對抗震能力進(jìn)行詳細(xì)地劃分，應(yīng)符合：（1）完備性。一般情況下，抗震性能應(yīng)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(biāo)；（2）適用性。設(shè)計(jì)人員采用的性能指標(biāo)必須與抗震要求一直，同時(shí)考慮到建筑物內(nèi)外結(jié)構(gòu)的一致性，避免其它因素對建筑物產(chǎn)生的不利影響；(3）梯度性。層次分明也是抗震設(shè)計(jì)需要注意的內(nèi)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(biāo)方面

基于性能抗震設(shè)計(jì)過程中要明確此次設(shè)計(jì)的目的，這樣才能引導(dǎo)人員正確的規(guī)劃項(xiàng)目，以免建筑結(jié)構(gòu)受損影響到其安全使用的性能。由于缺乏先進(jìn)理論的指導(dǎo)，傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中未對抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)地劃分，對結(jié)構(gòu)性能的限定不準(zhǔn)確。這種破壞狀態(tài)包含結(jié)構(gòu)體系的安全性、適用性、耐久性和整體性等功能。破壞狀態(tài)的水平定得太高,導(dǎo)致建筑物內(nèi)外結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，并且工程維修次數(shù)增多而造成費(fèi)用上升；破壞狀態(tài)的水平取得太低,盡管可以明顯減小項(xiàng)目的造價(jià)，但在后期使用及日常管護(hù)中會(huì)出現(xiàn)多種問題。從多個(gè)角度考慮，抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)應(yīng)堅(jiān)持“投資―效益”準(zhǔn)則,從未來建筑行業(yè)發(fā)展趨勢看，應(yīng)保持建筑物具有良好的抗震性能，并且在投資階段對設(shè)計(jì)方案詳細(xì)地審核，以免造成總成本投資上升。

3基于結(jié)構(gòu)性能抗震的設(shè)計(jì)方法

3.1概念設(shè)計(jì)

概念設(shè)計(jì)要結(jié)合業(yè)主的具體要求，從建筑物的實(shí)際應(yīng)用性能考慮問題，盡可能最多地滿足使用者的需求。如：設(shè)計(jì)階段要對建筑物的整體結(jié)構(gòu)及外部設(shè)置加以控制，選擇恰當(dāng)?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的延性，設(shè)置多道防線等，這樣才能滿足基本構(gòu)件的運(yùn)用要求。

3.2計(jì)算設(shè)計(jì)

工程數(shù)據(jù)是建筑設(shè)計(jì)的重要參考，除了原始勘測數(shù)據(jù)外，還應(yīng)利用公式完成相關(guān)參數(shù)的運(yùn)算。若設(shè)計(jì)時(shí)選擇的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一致，其對結(jié)構(gòu)的承載力、變形等要求又常有不同。因此，在進(jìn)行性能設(shè)計(jì)時(shí)，需要反復(fù)驗(yàn)算和修改設(shè)計(jì)，直到滿足預(yù)定的設(shè)防目標(biāo)?；谛阅艿目拐鹪O(shè)計(jì)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(shù)的，基于可靠度的等方法。直接基于位移進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，即采用結(jié)構(gòu)位移作為結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比，基于位移的抗震設(shè)計(jì)方法從根本上改變了設(shè)計(jì)過程。主要的不同是，這種設(shè)計(jì)思路是直接以目標(biāo)位移作為設(shè)計(jì)變量（目標(biāo)位移的確定可以根據(jù)不同的性能要求確定，如考慮適用性或安全性）。通過設(shè)計(jì)位移譜得出在此位移時(shí)的結(jié)構(gòu)有效周期，進(jìn)一步得出結(jié)構(gòu)的有效剛度，求出此時(shí)結(jié)構(gòu)的基底剪力，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，并且進(jìn)行具體配筋設(shè)計(jì)。經(jīng)過這些環(huán)節(jié)的處理，建筑物抗震設(shè)計(jì)的性能也得到了很大的改善，從而提高了建筑物結(jié)構(gòu)的牢固性能。

3.3性能評估

為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案是否實(shí)用，最后要好設(shè)置驗(yàn)證環(huán)節(jié)，對各項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)一核查。力時(shí)程分析方法是比較常用的一種，其對基于性能的設(shè)計(jì)結(jié)果可作出標(biāo)準(zhǔn)的判別，時(shí)程分析中采用的地震加速度時(shí)程曲線的峰值，按基于位移的方法與彈塑性時(shí)程分析法所得的基底剪力相等的原則來確定。

4結(jié)論

總之，隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，各種建筑物結(jié)構(gòu)形式不斷涌現(xiàn)。設(shè)計(jì)人員在規(guī)劃工程項(xiàng)目時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮抗震性能，從建筑結(jié)構(gòu)、材料搭配、性能評估等方面合理安排計(jì)劃，以確保建筑物抗震性能符合建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

參考文獻(xiàn)

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