结构抗震概念设计论文

结构抗震概念设计论文（精选15篇）

1.结构抗震概念设计论文 篇一

高层建筑的抗震设计与抗震结构初探

5.12汶川大地震中,建筑的倒塌是造成人员伤亡的最重要原因.地震灾难警示人们:防震减灾任重道远.针对高层建筑的抗震设计与抗震结构进行了阐述.

作 者：张学智 作者单位：中房集团张家口房地产开发公司,河北,张家口,075000刊 名：黑龙江科技信息英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：2009“”(24)分类号：关键词：高层建筑 抗震 结构

2.结构抗震概念设计论文 篇二

一、砌体结构抗震设计

砌体是一种脆性结构, 其抗拉和抗剪能力均较低, 在强烈地震作用下, 砌体结构易发生脆性剪切破坏, 从而导致房屋的破坏和倒塌。在多层砌体建筑的设计中, 如果过度追求大开间、大门洞、大悬挑、通窗效果等设计形式, 必将大大削弱建筑的抗震能力。

砌体结构的抗震设计应包括两方面的内容。一是对砌体结构的抗震强度进行验算。这部分主要是根据现已掌握的地震作用规律, 将地震动力学的问题简化为静力作用, 然后对砌体结构的抗震强度进行验算。二是砌体结构的抗震设计要求。要想使砌体结构达到预期的抗震要求, 就有必要了解一下砌体结构在地震作用下所受到的震害及抗震设计的基本要求。

1. 砌体结构震害。

在强烈地震作用下, 多层砌体房屋的破坏部位主要集中在墙身和构件连接处, 楼盖、屋盖结构本身的破坏较少。

(1) 墙体的破坏。在砌体房屋中, 与水平地震作用方向平行的墙体是承担地震作用力的主要构件。在地震中, 这类墙体往往因为抗拉强度不足而产生斜裂缝。而水平地震反复作用会使两个方向的斜裂缝组成交叉型裂缝, 这种裂缝在多层砌体房屋中的表现规律一般是下重上轻。这是因为在多层房屋的墙体下部, 地震剪力相对较大。

(2) 墙体转角处的破坏。由于墙角位于房屋尽端, 房屋对其约束作用减弱, 因而其抗震能力相对降低, 比较容易遭受破坏。

(3) 楼梯间墙体的破坏。标准层的楼梯间墙体计算高度比房屋其他部位小, 因而其刚度较大, 此处分配的地震剪力也相应较大, 所以易遭受震害;顶层楼梯间的墙体计算高度较其他部位大, 因而稳定性差, 所以也易发生破坏。

(4) 内外墙连接处的破坏。内外墙连接处是砌体房屋的薄弱部位, 特别是有些建筑物的内外墙为分别砌筑, 这些部位在地震中极易被拉开, 造成外纵墙和山墙外闪、倒塌。

(5) 楼盖预制板的破坏。预制板整体性较差时、搭接长度不足或无可靠拉接时, 在强烈地震中, 楼盖极易塌落, 并造成墙体倒塌。

(6) 突出屋顶的房屋等附属结构的破坏。突出屋顶的屋顶间、烟囱、女儿墙等房屋附属结构, 因为受地震“鞭端效应”的影响, 所以一般比下部主体结构损坏严重。

2. 抗震设计的基本要求。

在抗震设计中, 首先要明确的是设防标准问题。根据当前的社会经济条件, 我国提出的设防标准为“既能合理使用投资, 又能保证结构抗震安全”, 概括来说, 即“小震不坏, 中震可修, 大震不倒”。

二、多层砌体房屋的抗震构造设计

1. 设置钢筋混凝土构造柱。

在地震中, 要杜绝多层砌体在地震中形成裂缝是很难做到的。因此, 为了削弱砌体结构的脆性性质, 应当寻找一种即使在砌体结构开裂后仍能保持其承受垂直荷载的能力而不致突然倒塌的方法。在1976年唐山大地震的调查中发现, 地震中有8幢带有钢筋混凝土柱的砌体房屋没有一塌到底。此后30年的实践应用充分证明了在砌体建筑中设置构造柱的抗震效果。从概念上讲, 不能将钢筋混凝土构造柱理解为柱, 它其实是一种约束砌体的边缘构件。在多层砌体结构中, 应在下列位置设置构造柱:墙体和墙体的交接部位、洞口两侧墙体的端部、楼梯间两侧墙、大房间两侧墙、局部墙跺等。

2. 设置抗震圈梁。

抗震圈梁是一种水平约束构件, 它在砌体房屋中的重要性与构造柱一样。抗震圈梁既是水平楼、屋盖的约束边缘构件, 又是加强墙体与墙体、楼盖与墙体间连接的重要构件。抗震圈梁作为加强房屋整体性、提高建筑抗震性能的重要构件, 已经在工程实践中得到广泛应用, 其抗震效果也被历次地震灾害所验证。除了每层楼、屋盖标高处之外, 还应在墙段上所有的承重墙和自承重墙体上设置抗震圈梁。

3. 连接要求。

多层砌体结构的各个部分要通过相互连接来达到加强整体性、发挥整体功能、满足房屋抗震性能的要求。

(1) 楼板与墙、楼板与楼板的连接。楼板与墙的连接主要靠支承长度来保证。相关规范规定, 楼板伸入墙内的长度应不小于120mm, 以免地震时的水平变位使楼板从墙体上滑脱。当板跨大于4.8m时, 应将与板跨平行的外墙和预制板进行拉结。现浇钢筋混凝土楼板, 可不另设置圈梁, 但应在外墙支承面上增设加强楼板、屋面板边缘强度的措施。

(2) 其他部位的连接。楼盖、屋盖中的钢筋混凝土梁或屋架, 应与墙或构造柱及圈梁相连接。

三、结论

3.浅析高层建筑结构抗震概念设计 篇三

关键词高层建筑；抗震；良好延性；地基

中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)041-0215-01

1地基抗震概念设计

1）上部结构：平正少歪，刚柔适度。平正少歪就是要求上部结构平面简单、规则、对称，减少偏心。结构设计中应力争：①平面图形尺寸限制满足规范要求。②楼面凹入或开洞尺寸不宜大于楼面宽度的一半，开洞面积不宜超过楼面面积的30％，否则宜用抗震缝断开。③竖向宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收，侧向刚度宜下大上小，楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70％。如框支结构、错层结构、上部或下部楼层部分抽柱，都是不规则和不利的，应采取相应措施，加强处理。

2）地基基础：稳定必需，坚强为上。选择建筑场地避开不利地段是稳定必需之首位。高层建筑宜避开对抗震不利的地段，当条件不允许时应采取可靠措施，使建筑物在地震时不致由于地基失稳而破坏，或者产生过量下沉或倾斜。

保证高层建筑稳定，要求基础应有一定的埋置深度。利用埋深基础四周土壤的被动土压力，以抵抗高层建筑承受水平荷载所产生的倾覆和滑移。规范要求天然地基基础埋深取房屋高度的1/15，桩基基础埋深取房屋高度的1/18。针对地下室分缝处，应有500以上空隙用砂回填夯实；如地下室一面为开口，应保证开口以下至少2米以上覆土。

选择建筑场地如能选择有利地段，则为最上方案。有利地段包括：稳定岩石、坚硬土、开阔平坦密实均匀的中硬土等，以上地段属于场地类别为I、II类，其特征周期Tg较小，引发地震力相对较小，能产生较好经济效果。

除地段外，基础形式也很重要。高层建筑应采用整体性好，能调节不均匀沉降的基础形式，即宜采用筏形基础；必要时可采用箱形基础，也可采用交叉梁基础或单独基础，基础下可用天然地基、桩基或复合地基。采用天然地基的筏形基础比较经济。

在地基土比较均匀的条件下，箱形基础及筏形基础的平面形心宜与上部结构竖向永久荷载的重心重合。当不能重合时，偏心距e<=0.1W/A，低压缩性地基及端承桩的地基的基础，可适当放宽。高宽比大于4的高层建筑，基础底面不宜出现零应力区；高宽比不大于4的高层建筑，零应力区不应超过基底面积的 15%。

3）抗震设防：不裂不倒，可修钱少。第一水准是50年内超越概率约63%的地震烈度为众值烈度，比基本烈度约低一度半；第二水准为50年超越概率约10%的地震的烈度即基本烈度；第三水准是50年内超越概率2%~3%的烈度可作为罕遇地震的概率水准，当基本烈度6度时为7度强，7度时为8度强，8度时为9度弱，9度时为9度强。第一水准为多遇地震，第二水准为设防地震，第三水准为罕遇地震。

按第一水准烈度时，建筑处于正常使用状态，可视为弹性体系，采用弹性反应谱进行弹性分析；第二水准烈度时，结构进入非弹性工作阶段，但非弹性变形或损坏控制在可修复范围；第三水准烈度为预估罕遇地震时，结构有较大的非弹性变形，但应控制在规定的范围内，以免倒塌。

按第二水准设计时，采用地震荷载的标准值，控制结构的变形；按第二水准设计时，采用地震荷载的设计值进行结构构件的截面承载力验算。对大多数的结构，可只进行第一水准和第二水准的设计，而通过概念设计和抗震构造措施来满足第三水准的设计要求。

第三水准设计是弹塑性变形验算，对特殊要求的建筑，地震时易倒塌的结构以及有明显薄弱层的不规则结构，除进行第一水准、第二水准设计外，还要进行结构薄弱部位的弹塑性层间变形验算并采取相应的抗震构造措施，实现第三水准的设防要求。以上归纳起来就是：按小震保证变形，按中震保证强度，按大震保证薄弱层。

2框支梁抗震概念设计

传力明确，多道设防。传力明确，就是要有明确的计算简图和合理的地震作用传力途径，如剪力墙洞口不成列、缺洞口、或洞口错开均不好，剪力墙必须大部分落地，框支梁柱是少数，框支梁传框支梁很不好，单柱框架应限制不用，单跨框架不宜采用；楼板是各片抗侧力结构之间传力的重要工具，楼板开洞或错位不利，应采取加强措施等。

多道设防，就是宜有多道抗震防线，避免因部分结构破坏而导致整个体系丧失抗震能力。框架结构应使梁的屈服先于柱的屈服，利用梁的变形来耗能，从而使框架柱退居第二道防线。其措施就是梁端调幅。

框剪结构应使剪力墙连梁首先屈服，然后是墙肢；要使墙肢易屈服，必须是墙肢稍短、洞口较多的联肢墙，因此规范规定限制墙肢过长。最后框架作为第三道防线。

对剪力墙结构，通过构造措施，保证连梁先屈服，如连梁折减刚度，少配纵筋、配交叉抗剪筋，并通过空间整体性形成高次超静定等。

3砌体结构抗震概念设计

1）在竖向：对沿高度变化不大的建筑，着重提高底层的构件延性，这就是设置底部加强区的道理。对于大底盘建筑，着重提高主楼与裙房顶面相接处楼层中构件的延性。对于不规则立面建筑，加强突变处楼层的构件延性。对于框支托墙体系，应着重提高底下几层框架的延性。

2）在平面位置上，着重提高房屋周边转角处、平面突变处以及复杂平面各翼相交处的构件延性，这就是角柱加强的缘由。

3）框剪结构中着重提高剪力墙的延性，筒中筒结构重点提高实墙内筒的延性。

保证延性，就是防止脆性破坏。脆性破坏是指剪切、锚固和压脆等突然而无事先警告的破坏形式，因此要提高抗剪能力（提高箍筋含量并加密箍）、抗压能力（减小轴压比），加强箍筋约束，加强主筋锚固。对砌体结构，应设置钢筋混凝土圈梁和构造柱以改善变形能力。

4框架抗震概念设计

刚梁柔柱，强柱弱梁，强剪弱弯，节点更强。框架作为主要受力构件，对结构安全至关重要。框架设计应避免剪切先于弯曲破坏，避免混凝土的压脆先于钢筋的屈服，避免钢筋锚固粘结先于构件破坏。目的就是使塑性变形开裂耗能而不致遭受脆性破壞。因此框架设计应符合：刚梁柔柱，强柱弱梁，强剪弱弯，节点更强。

刚梁柔柱，就是让节点弯矩多分配一点给梁端；强柱弱梁，就是在配筋方面让柱多配一点，梁配筋恰当；强剪弱弯，就是梁顶弯矩可以调幅，而剪力不能调幅，剪力还可按实际弯矩配筋调大，剪力配筋强于弯矩配筋；节点更强，是加强节点配箍及纵筋锚固，施工中应注意钢筋间距，以便施工易于振密，保证节点稳固。目的是梁可裂而柱不能倒，梁一裂地震力减小，柱就能保。

5结语

综上所述，建筑物设计好坏是建筑物能否取得良好抗震效果的前提，同时也并不局限于以上设计理念，有待于在建筑实践当中进一步去探索研究。本文基于作者能力的限制 ，文章论述还存有不到之处，在今后的工作与学习当中会继续努力，争取取得更大的成绩。

参考文献

[1]李文君,熊信云,张利伟.抗震设计理论的发展综述[J].山西建筑,2008,27.

4.结构抗震概念设计论文 篇四

抗震设计的框架-剪力墙结构，应根据在规定的水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值，确定相应的设计方法，

1框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时，按剪力墙结构设计，框架部分应按框架-剪力墙结构的框架进行设计;

2当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10%但不大于50%时，按框架-剪力墙结构的规定进行设计;

3当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%但不大于80%时，按框架-剪力墙结构设计，其最大适用高度可比框架结构适当增加，框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用;

4当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80%时，按框架-剪力墙结构设计，但其最大适用高度宜按框架结构采用，框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用，

5.结构抗震概念设计论文 篇五

对房屋的抗震性的研究，不仅仅对于多发地震的山区有很大的意义，于城市而言，意义也很大，城市的经济发达，就业机会多，自然而然的吸引更多的就业人员，人口密度大，一旦发生地震，会损失很多的财产。这些引起了建筑专家和相关部门的重视，为此还为房屋的建筑抗震性作出了规定，这些标准一定程度上成为房屋建筑标准，房屋在遇到不同等级的地震时均应该满足不同的要求，力求减少人们的经济损失。实现抗震设计的措施

抗震设计是房屋建筑设计的一部分，对于实现房屋建筑抗震性要求，最重要的是从房屋结构设计等方面来考虑，为此，房屋结构设计的情况与工程建筑的质量状况密切相关。所以，要重视房屋建设的合理性与科学性，从而更好地去追求房屋的抗震性。

2.1 建筑结构状况影响房屋抗震性能

第一，在考虑房屋结构的基础上，了解房屋建筑的情况，比如房屋建造选择的地基情况，地基稳定性应该是否满足建设的要求，选择地基稳固，抗震性良好的位置来安排房屋建筑。房屋的地基稳固，房屋整体构造就会有坚实的承载力。第二，房屋的结构类型在一定程度上也会影响房屋建筑的抗震性，对于结构相同的房屋建筑最好选择地基性质相同的，房屋建筑最好具有规则性，这样可以很好的在地震发生时减少房屋的扭曲程度。第三，房屋建筑抗震性的提高，应该从整体入手，设置抵抗防线，把握房屋的受力情况，减少因不满足设计要求而引起失误。这三个方面从建筑结构入手，考虑地基、结构构造等因素全面增强房屋建筑抗震性能。

2.2 地震设防标准设计应该严格遵守

地震设防标准是根据一定的事实依据制定的，遵守地震设防标准对于房屋建筑抗震性的实现有很大的帮助。将四个房屋建筑分命名为ABCD，对于A和B这两个建筑要求抗烈度要求高于本地的地震设防要求，至少不低于一度；对于C房屋建筑类型，房屋的抗震性与当地的地震设防要求相当；对于D房屋建筑类型，房屋的抗震性建设要求低于当地的地震设防标准。但是必须要满足当地抗震性的要求。由此观之，房屋的抗震性的要求在很大程度上与当地的地震设防性相关，但是也可以根据房屋的建筑类型来考虑房屋实际的抗震要求，这样在满足当地房屋抗震要求的基础之上，也可以更好地追求房屋建筑的经济利益。

2.3 从提高房屋建筑刚度性入手

从提高房屋建筑刚度性入手，就是要重点考虑房屋建筑的用途和合理刚度，努力从各个方面来提高房屋建筑抗震性要求。为此，可以从以下方面入手。第一，房屋建筑的选材很重要，尤其是钢筋混凝土的选择，在很大程度上会影响房屋的刚度，所以在建筑中应该选择合适的钢筋和混凝土。第二，为进一步增强钢筋的坚固程度可以使用加装钢结构的方法，这样可以让房屋的坚固效果达到更好地程度。第三，可以对部分的建筑设置钢结构，参照一定的规范标准设计房屋结构，从建筑本身构照来提高房屋建筑的抗震性。

2.4 缓解因地震对而房屋建筑造成影响的方法

缓解因地震而对房屋建筑造成影响的方法有很多，在建筑设计要求上，可以安装反摆装置，这种装置可以在通过增加建筑的阻力基础上，增加建筑的抗震性，查看反摆装置移动方向可以判断房屋的状况。在建设过程中，可以安装隔震层，可以减少建筑主体破坏程度。但要注意的是，隔震层应该安装在建筑主体结构和基础之间，这样可以达到很好的效果。抗震设计的重点要求

在总体上把握房屋的建筑要求，也应从以下方面入手：

3.1 重点要求要关注建筑构件和建筑主体的选择

在房屋建筑过程中可以使用很多的构件形式，品种繁多的构件在很大程度上可以实现建筑房屋抗震性的提高，所以，为了更好地提高房屋建筑的抗震性，在设计房屋时要重视这方面，选择合适的建筑构件，根据实际情况决定，此外，还应该确保建筑主体结构符合要求。

3.2 设计限值应该准确控制

设计限值关乎建筑的总体高度和层数两个方面。房屋的涉及限值在很大程度上会影响房屋建筑抗震性，一般而言，房屋的设防烈度会影响房屋的建筑层数，建筑层数和总体高度均是由设防烈度决定的，在满足设防烈度的情况下，进行房屋建设，也应该考虑到房屋建筑的框架结构和建筑高度。结论

重视房屋建筑抗震性，是为了保护居民的生命和财产安全，对于社会都有很大的意义，在实现高度的抗震性路途上，还需要做出很大的努力，专业人员加强学习研究和借鉴外国的优秀经验，提高自身的文化素养，牢记实践得真知，加强实践的交流互动，努力提高房屋建筑的抗震性能。

参考文献：

6.高层结构抗震延性设计 篇六

关键词：抗震设计,建筑结构,耗能,延性

高层建筑随着房屋层数的增多, 结构荷载能力也要加强。在地震多发区域常用钢筋混凝土来增强结构的强度和整体性能。虽然钢筋混凝土有较强的抗震新年, 但是其框架结构设计不合理也有可能出现比价严重的震害。结构抗震的合理性是根据结构延性来判断的 (图一) 。结构延性是指构件和结构的某个截面在屈服后, 能够达到最大的承载能力或者承载能力基本不降低, 并且能够吸收一定能量, 能够避免脆性破坏, 且具有足够塑性变形能力的一种性能。结构的延性常常用延性比来表示。

1 建筑结构抗震延性设计

地震过程中很多很多建筑结构都会进入弹塑性状态。结构延性设计能够在材料、构件和结构在荷载作用下屈服之后依然有足够的变形能力, 变形降低了结构的刚度, 结构在地震作用下的反应减小, 然后依靠结构弹塑性变形来消耗和吸收地震能量, 保证屈服部分发生延性破坏, 保证整个结构的不会倒塌。所以在抗震设计中, 要考虑结构的延性设计, 提高抗震结构的延性性能。

2 影响建筑结构抗震延性设计的主要因素

2.1 梁截面尺寸

一般框主梁宽度不宜小于200mm, 次梁宽度不宜小于150mm。抗震结构下为了保证梁端塑性铰区混凝土保护层不剥落, 梁截面宽度会设置宽一点, 一般根据梁高来确定。梁的宽度取1/2~1/3梁高, 宽度不大于支撑柱在该方向的宽度。

2.2 钢筋的配筋率

位移延性和配箍率成正比, 箍筋间距越, 配箍率越大, 延性的增长也越显著。钢筋配筋率能够增加混凝土横向变形约束和极限压应变, 还可以提高结构构件抗弯矩能力, 提高塑性铰的转动能力。纵向钢筋配筋率增加对框架柱截面的延性是有力的, 但是当纵向配筋率达到一定的值, 对框架柱变形能力的影响作用变弱了, 而且纵向配筋率过大, 还会使柱子产生剪力破坏和粘接破坏。所以纵向配筋率要根据规范标准来确定。高层建筑结构抗震设计分别在一、二、三、四级时, 为了防止柱的脆性破坏和劈裂破坏, 柱纵向配筋率一般不少于0.8%、0.7%、0.6%、0.5%。

2.3 材料的强度

建筑材料是结构整体延性设计的基础。钢筋混凝土构件除了满足结构强度和刚度外, 还要能够保证其具有较强的延性性能, 避免主体结构受力不合理, 地震时出现过早破坏。通常情况下采用降低构件的轴压比的方法来提高混凝土的强度。但是如果纵向配筋率相同, 提高混凝土标号而会使纵向钢筋配筋率减少, 反而降低位移延性。

2.4 轴压比

柱的轴压比对框架结构延性、压弯构件位移延性有很大的影响。轴压比限值是柱轴压力设计值与柱轴压承载力设计值得比值, 比值超过界限值就很容易发生脆性破坏, 影响结构整体性。在框架柱有一、二、三级抗震时, 轴压比限值分别为0.7、0.8、0.9。

当轴压比过大, 柱的延性随轴压比增大, 因此, 截面必须转动更大的角度才能使受拉区钢筋屈服。这必然使屈服位移大大增加, 从而导致构件延性的大幅降低。

3 钢筋混凝土结构的延性抗震设计

3.1 强柱弱梁

防止建筑在强烈地震下倒塌, “强柱弱梁”是一个良好的手段。框架结构的延性和梁上的塑性铰有关, 强柱弱梁型最先在梁上形成塑性铰来消耗地震作用, 保护框架柱。如果梁中出现塑性铰, 则说明塑性铰所要求的非弹性变形量较小, 塑性铰分布比较均匀。如果柱中出现塑性铰, 则说明非弹性变形集中在某一层的柱中, 因而对柱有较高的延性要求。但是对柱的延性要求常常难以实现, 而且还会出现较大层间侧移, 会危及到整个结构安全。为了保证侧移不会对框架结构的稳定性产生威胁, 在设计的过程中将非弹性变形限制在梁内, 保证框架柱也具备相应的的弯承载能力, 从而减少柱端屈服的可能性。

3.2 强剪弱弯

“强剪弱弯”是一个从结构抗震设计角度提出的一个结构概念, “弯曲破坏”是延性破坏, 是有预兆的, 如开裂或下挠等, 而“剪切破坏”是一种脆性的破坏, 没有征兆性, 一旦某个部位发生剪切破坏就永久性失去抗震能力, 有可能导致整体倒塌。所以“强剪弱弯”就是要保证结构构件和节点不发生脆性破坏, 不会危及到建筑的整体结构安全。为了防止梁、柱在地震是出现脆性破坏, 需要构件这些构件的受剪承载力大于构件屈服时实际达到的剪力值。框架结构“强剪弱弯”在设计时要根据承载力值和剪力值来对实施合理的构造。

3.3 节点强锚固

接点就是梁柱搭接处, 不管是梁还是柱的接点都是结构延性的薄弱环节, 因为节点很容易受到地震水平作用而发生破坏。所以要在在梁铰机构作用之间保证接点和固锚没有被破坏。而框架节点破坏大多是由于节点处核心部位没有箍筋或者箍筋数量较少, 在剪压作用下混凝土出现斜裂缝, 甚至造成纵向箍筋屈服甚至拉断。为了保证框架节点和纵筋锚固不过早破坏, 要在设计梁柱是要注意节点部位的混凝土等级以及箍筋数量。还可以通过在静力设计锚固长度的基础上叠加一定的抗震附加锚固长度, 利用钢筋锚固端的机械锚固措施等来实现的。为保证梁柱屈服后节点仍对其有约束作用, 框架节点设计应严格按照相关的规范进行。

3.4 箍筋的构造要求

箍筋能够保证构件和节点的抗剪能力。为了实现“强柱弱梁”和“强剪弱弯”的目的, 可以增加塑性铰区域内箍筋间距。箍筋还能对梁、柱塑性铰区混凝土和受压钢筋提供约束作用, 改善结构的延性和耗能能力。因为梁和柱的构件破坏大多集中在两端, 所以可以在两端加强箍筋。箍筋的长度、最小直径、最大间距和最小体积率都要根据规范来设计。

4 总结

总之, 要想做好高层钢筋混凝土建筑结构抗震延性设计就必须了解延性的影响因素。在设计过程中我们要进一步研究结构和变形能力以及构件之间的关系, 探索提高结构延性的方法和测量, 高层建筑物的抗震性能达到我国抗震规范。

参考文献

7.探讨砖混结构房屋的抗震设计 篇七

关键词：砖混结构房屋；抗震设计

中图分类号：TU2文献标识码：E文章编号：1006－0510(2008)12003－02

一、科学布局建筑平面和立面

建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础、重要的内容。抗震设计中，建筑平面、立面宜尽可能简洁，规则。结构质量中心与刚度中心相一致。对于结构平面布置不规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重合，在地震作用下会产生扭转效应，大大加剧地震的破坏力度；对体型不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。建筑立面应避免头重脚轻，房屋重心尽可能降低，避免采用错落的立面，突出屋面建筑部分的高度不应过高，以免地震时发生鞭梢效应，同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。

建筑设计应符合抗震概念设计的要求。不应采用严重不规则的设计方案，即使不可避免时，也应尽量在适当部位设置防震缝，将体型复杂，平面特别不规则的建筑布局分割成几个相对规则的独立单元。在实际工程设计中，应尽可能兼顾建筑造型，又满足使用功能要求的前提下，将平面布置、立面外观造型设计得较为规整、简洁、美观大方；同时又能有效地提高工程的抗震性能。

二、砌体房屋的总层数及总高度不应该超限值

历次震害证明，砌体房屋的层数越多，高度越高，它的地震破坏程度越大，所以控制砖砌体房屋的总高度及总层数对减少地震时带来的震害有很大的作用。现行建筑抗震设计规范对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制性规定。在设计中房屋总高度及总层数应同日可满足上标的限值，在中、强地震作用下，因倾覆力矩过大，使得底部墙体产生过大的压力或剪刀而被破坏，故此减轻自重、减少层数、降低层高是削弱地震影响的有效途径之一。

三、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一个具有空间刚度的结构体系。其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点，是较理想的抗震构件，不但可消除滑移、散落问题，增加房屋的整体性，增大楼板的刚度，而且对平面上墙体对齐的要求也可予以适当放宽，因作为以剪切变形为主的砌体结构，层间变形是可控制的。较强的楼板及屋盖水平刚度使荷载传递具有良好的条件，平面上，当上下墙体不对齐时，现浇楼板及屋盖能起到一定的传递水平力的作用，同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束。因此，采现浇楼、屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法，在适当的部位增设构造柱，并配置些构造钢筋，也能达到增强结构整体性的作用；另外，设置配筋圈梁可限制散落问题，增强空间刚度，提高结构整体稳定性，从而提高房屋的抗震性能。

四、合理布置纵墙和横墙

多层砖混房屋的主要承重构件是纵、横墙体，在地震中主要由于承重纵、横墙在地震力作用下产生裂缝，严重者会出现倾斜、错动、倒塌等现象，进而使房屋造到破坏；所以合理置纵、横墙对提高房屋抗震性能起到很大的作用。多层砖混房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系，纵、横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续，同时一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低，多层砖混房屋一般采用纵墙或横墙承重，由于非承重方向的约束墙体少，间距大，因而房屋该方向刚度较弱，空间刚度和整体性均较差，拉震能力低；在高烈度地区，墙体由于平面外的失稳而先行破坏，进而引起整个房屋倒塌。而在两个方向适当布置纵横、墙混合承重的房屋。由于其限制了纵、横墙的侧向变形，增强了空间刚度和整体性，对承受纵、横两个方向的水平地震作用及抗弯、抗剪都非常有利。墙体布置时，应尽量采用纵墙贯通的平面布置，当纵墙不能员通布置时，可在纵横墙交接处采取加强措施，也可在纵、横墙交接处增设钢筋混凝土构造柱，并适当加强构造配筋；必要时还可以每隔一定高度放置水平拉结构筋，以加强房屋整体性，防止纵、横墙交接处被拉开。

五、适当增加墙体面积与合理提高砂浆强度

历次震害表明，多层砖混房屋的抗震能力与墙体面积大小及砂浆强度等级高低成正比。提高墙体面积、砂浆强度等级能确效地提高房屋的抗震能力，是减轻震害的有效途径之一。在6层砖混房屋的抗震验算中，上面几层的地震作用较小，容易满足抗震承载力的要求，而底部一、二两特别是第一层的地震作用力较大，是薄弱层，往往不容易满足要求；但若改变部分墙体的承载面积或适当提高砂浆的强度等级，则在抗震结果中显示满足抗震要求。

六、有效设置房屋圈梁和构造柱

多次震害调查表明，圈梁是多层砖房的一种经济有效的措施，可提高房屋的抗震能力。减轻震害。在多层砖混房屋中设置沿楼板标高的水平圈梁，可加强内外墙的连接，增强房屋的整体性。由于圈梁的约束作用使楼盖与纵、横墙构成整体的箱形结构，能有效地约束预制板的散落，使砖墙出平面倒塌的可能性大大降低，以充分发挥各片墙体的抗震能力。圈粱作为边缘构件，对装配式楼、屋盖在水平面内进行约束，可提高楼盖，屋盖的水平刚度，同时能保证楼盖起一整体横隔板的作用。圈粱与构造柱一起对墙体在竖向平面内进行约束，限制墙体裂缝的开展，且不沿伸超出两道圈梁之间的墙体，并减小裂缝与水平面的夹角，保证墙体的整体性和变形能力，提高墙体的抗剪能力。设置圈梁还可以减轻地震时地基不均匀沉陷与地表裂缝对房屋的影响，特别是屋盖和基础顶面处的圈粱具有提高房屋的竖向刚度和抗御不均匀沉陷的能力。现浇钢筋混凝土圈梁的设置应符合现行建筑抗震设计规范的要求。

七、其它措施

多层砖混结构房屋的楼梯间宜设置在每个单元中部，尽量避免将楼梯设在房屋尽端靠近山墙处；突出屋顶的楼梯问，构造柱应伸到顶部与顶部圈粱连接。为了避免个别墙段抗震强度不足首先破坏，导致逐个破坏，进而造成整栋楼破坏甚至倒塌，要求房屋的局部尺寸宜满足抗震规范的限值要求。

多层砖混结构房屋可以通过建筑上的合理布局。结构上的构造措施等多种方法来弥补砌体房屋脆性材料在抗震方面的不足，从而满足抗震要求。在抗震设计时体现以预防为主的设计思想达到“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防目标。对于建设工程只有在抗震设防，抗震设计和施工质量这三方面都符合要求，才能确保建筑工程具备合理的抗御地震的能力。

多层砖混结构房屋的楼梯间宜设置在每个单元中部。尽量避免将楼梯设在房屋尽端靠近山墙处；突出屋顶的楼梯间，构造柱应伸到顶部与顶部圈梁连接。为了避免个别墙段抗震强度不足首先破坏，导致逐个破坏，进而造成整栋楼破坏甚至倒塌。要求房屋的局部尺寸宜满足抗震规范的限值要求。

8.结构抗震概念设计论文 篇八

5 结语

综上所述，基于性能的钢筋混凝土建筑结构抗震方法的研究与完善是我国建筑发展的趋势。我国应逐步加强对基于性能的钢筋混凝土建筑结构抗震设计相关内容的重视，对基于抗震设计实践操作过程中存在的问题不断进行探究及分析，在全面考虑建筑构件的综合性能的同时，运用可靠的计算数据，制定更为完善、科学的抗震方案，为我国日后的建筑设计奠定基石。

参考文献

[1] 伍云天，姜凯旋，杨永斌，李英民.中美超限高层建筑性能化抗震设计方法对比分析[J].建筑结构学报，，11（02）：19-26.

[2] 陆海燕，邢彤，鲍文博.钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震优化设计[J].四川建筑科学研究，，12（04）：211-214.

9.结构抗震概念设计论文 篇九

单从抗震角度考虑, 作为一种结构材料应轻质、高强、材质均匀; 构件间的连接应有良好的整体性、连续性及延性, 且能发挥材料的全强度，按照这一原则, 不同材料结构的抗震性能优劣排序是: 钢结构; 型钢混凝土结构; 混凝土- 钢混合结构; 现浇钢筋混凝土结构; 预应力混凝土结构; 装配式钢筋混凝土结构; 配筋砌体结构[4]。工程中常用结构抗震表现分述如下:

(1)钢结构钢结构最符合抗震材料的要求, 从已有的地震震害实例来看, 钢结构的表现均很好; 但它当前的造价及维护费用较高。

(2)现浇钢筋混凝土结构该结构整体性好, 造价低廉, 有较大的抗侧移刚度, 并且经良好的设计可保证结构具有良好的延性。但该材料也存在难以克服的弱点: 当地震持时较长时, 在周期性往复水平荷载作用下, 构件刚度因裂缝的开展而递减, 且塑性铰区会产生反向斜裂缝, 将混凝土挤碎, 产生永久性的“剪切滑移”[7]，

(3)预应力混凝土结构预应力混凝土结构在非开裂状态下能承受较大的变形, 因而在烈度不高时结构破坏较轻,相应地其所贮藏的弹性变形能要比钢筋混凝土高, 但预应力混凝土结构的滞回曲线比钢筋混凝土狭窄, 所能耗散的滞后能量要少一些, 且由于预应力构件受压区配筋一般相对较少, 一旦混凝土开始压碎, 承载能力就会急剧下降, 因此在高烈度地区, 必须采取措施提高延性, 方能使用预应力混凝土结构。实践证明, 通过合理控制预应力筋的含量(Q≤0. 5%) 可以实现这个目的[8]。

10.结构抗震概念设计论文 篇十

关键词：结构破坏 抗震概念 构造措施

概 论

我国地处世界两大地震带（即环太平洋地震带与欧亚地震带）之间，大部分地区为地震区，在地震作用下房屋会破坏并造成巨大的人员伤亡和经济损失。为了提高房屋抗震性能，我国根据目前的科学水平和经济条件制定了相应的抗震规范，确保了房屋在地震作用下的安全性，提出了“小震不坏，中震可修，大震不倒”的建筑抗震设防目标。但是由于我国部分地区经济较为落后、管理不规范，造成当前村镇房屋抗震性能仍然存在许多问题：未设防的早期建筑在地震中倒榻，违章建筑严重破坏等。

根据近几年我国地震灾害中建筑的破坏形式以及建筑抗震的发展情况，首先对房屋破坏倒榻的形式进行分析，明确地震造成破坏的主要原因；再重点从房屋的抗震概念设计、抗震计算和抗震构造措施等方面对房屋抗震详细分析。只有在设计技术和施工管理两个方面都提出相应的防御措施和规范要求，才能保证人民生命安全、减少经济损失。确保和谐社会的顺利建设。

1地震中房屋破坏形式及其原因

在经历近几年大地震带来的重大影响后，我国震区的房屋均受到严重的破坏。通过对地震灾区的了解，我们可以发现不同结构形式的建筑其破坏形式也各不相同，主要结构类型有：框架结构、框架剪力墙结构、底框结构、砖混结构和厂房排架结构。它们有的是成片倒塌的，有的是逐个倒塌的，有部分房屋虽然没有倒塌，但是已经都不能再利用了。很多建筑并没有按照《建筑抗震设计规范》的具体要求进行抗震设计，在抗震设计、抗震计算、抗震构造措施和施工管理方面均存在着大大小小的问题。

（1）在抗震概念上，许多房屋建造在山区及丘陵地区等地形变化剧烈的不利地方，特别是在山区内的乡村，由于地形对地震波的扩大作用，地震作用加强，使该区域的房屋基本倒塌。所以我们在设计时应当严格按照规范要求的场地类别和分组进行设计，避开不利的地形或适当增强房屋的抗震性能。从根源上减轻地震灾害的影响，减少损失。

（2）地震灾害对村镇房屋的破坏较为严重，还有一部分原因是由于当地屋主根据主观意愿自行设计，造成结构布局不合理。从地震灾区的现场情况来看，有许多房屋在屋顶上违章搭建，导致建筑有明显的突出，破坏的很严重，甚至倒塌；还有的房屋在平面上往内收进去了，在地震时受到扭转效应的不利影响，造成了局部倒塌。这些往往都是由于平面布置或立面不规则，如‘L’、‘U’型，从而发生破坏。其实这些都是有限制的，只是在平时没有很好的认识到，从地震中就能看出来了，而且有些没有进行抗震设计，地震时房屋没有抗震性，导致房屋容易发生破坏倒塌。

（3）在早期建造的旧房屋和现在村镇的一些房屋还多为砖混结构，但它们在地震中也并没有倒塌，而结构体系的缺陷却使一些抗震性好的结构也破坏严重。从地震现场可以了解到，有些两、三层的大开间别墅都倒塌了；而有些六、七层的砖混结构住宅设有构造柱和圈梁却裂而不倒，只是墙体有部分破坏；还有些比较老旧的小户型砌体房屋也基本完好，其特点就是：墙体较多，开间小，实心砖墙质量好。框架结构相对抗震性能更好，但是设计不当就会变成强梁弱柱，这是我们最不愿看到的。由灾害现场我们可以看到有的六層框架结构，上面是完好的，但在柱的上下都出现了破坏，混凝土都已经破碎了，而梁却非常好；有的建筑发生了明显偏移，也是柱端破坏了，柱子的中心已经严重压曲。都是出现了强梁弱柱的情况，这是框架破坏的主要原因。还有一些是底框结构，破坏更为严重，基本上都是底层框架直接垮塌，上部砌体还比较完整，这种结构形式在现在已经不允许设计了，对抗震非常不利。

（4）地震中非结构构件一样不能疏忽，许多非结构构件连接的措施不够或不可靠同样会带来严重的后果。大多数村镇房屋突出屋面的烟囱、女儿墙和一些装饰构件等局部突出部分，这些构件与结构主体没有有效的拉接措施，形成一个抗震薄弱部位，再加上地震作用的鞭梢效应，地震发生时容易倒塌，这些突出屋面的边角效应还是非常严重的。还有一些是框架结构中的填充墙，在框架主体基本没有大的破坏的情况下，出现开裂和倒塌，砸伤人员。填充墙在结构中作用很特别，有好的一面，会增加框架的部分的刚度性能，地震时保全整个主体结构。但是，在填充墙设计不合理的情况下，就会产生更严重的影响。比如，有的整体框架结构，上部是小户型住宅有着密集的空心砖砌体，底部是一个车库，几乎没有墙体，在地震时底部的柱子基本都断了，上部还比较完整，所以造成整个房屋往下跨掉一层。填充墙要设置合理，整体考虑对建筑的刚度影响，不造成因部分薄弱的部位发生破坏。

（5）因施工管理不规范，材料强度达不到要求和工程施工质量差造成房屋的破坏倒塌。这种情况大部分出现在村镇房屋中，由于经济条件和施工人员技术原因，不能保证施工中的质量，不利于结构安全。如砌体结构的交叉处应同步砌筑，先浇构造柱再砌筑，不设计拼接筋，从而影响整个结构的协同抗震性能。用户的二次装修不当也会造成结构抗震能力降低，比如装修的时候改变承重墙，特别是底层有店铺的房屋，为了增大洞口任意拆除墙体，导致许多承重墙被拆除，这也是一些城镇房屋内部倒塌的主要原因。

2抗震设计的原则

地震灾害是非常严重的灾害之一，地震不可预测，但我们可以人为的为房屋提供可靠保障。这就要行业设计人员及施工管理人员都肩负起责任，严重按照国家抗震规范来建设。要从抗震概念设计、结构抗震计算和抗震构造措施三个方面进行分析、

2.1抗震概念设计是指导思想

抗震概念设计是指基于地震灾害和工程经验建立的抗震基本设计原则和指导思想，包括工程结构总体布置和细部构造。由于建筑抗震设计的复杂性，在实际工程中抗震概念设计就显得尤为重要。它主要包括以下内容：建筑设计应注意结构的规则性；选择合理的建筑结构体系；抗侧力结构和构件的延性设计。

在抗震设计中，往往会把结构设计放在首位，对结构设计重视，这也是大家进行抗震设计时主要的方向。但是房屋的整体抗震能力很大部分却是在建筑设计时就已经确定，因为建筑设计的平面、立面是否规则对结构形式的影响也同样重要。在震灾区，我们也看到那些平面不规则建筑，如‘L’‘U’型建筑的破坏相对都比较严重，都是由于地震中产生的扭转效应造成的破坏。我们在结构抗震设计中加强构件单个性能也要提高整体抗震性能，这就要求我们在建筑设计时就要考虑抗震性能，尽量平面布置规则，减少立面上较大的凹凸，提高房屋整体抗震性能，在结构抗震设计前提供一道保障。

房屋的结构体系要设计合理。《建筑抗震设计规范》中规定，钢筋混凝土结构和砌体结构均要求结构体系完整，传力路径明确。在当前设计中，有许多都为了满足建筑设计上的创新突破，结构设计以拆柱子、大跨度、开大洞口、砌体结构中大量钢筋砼构件承重、开转角门窗、楼梯间突出于建筑转角部位等作为代价，导致结构整体性及传力路径破坏了，在地震发生时率先破坏，导致结构失稳坍塌。钢筋混凝土框架结构中，围护墙和隔墙（除轻质隔墙外）布置不合理，也会造成结构形成刚度和承载力突变的薄弱部位而引起倒塌。比较常见的有：上下层墙体数量相关很大导致上刚下柔，下层整体跨掉；部分墙体不到柱顶形成短柱，发生剪切破坏倒塌。在抗震结构设计时，框架结构宜减少大跨度和大空间的设计，上下楼层柱及梁系尽量对齐，使结构传力明确，对转角门窗处应加强刚度，减小这个薄弱部位对整体的影响。框架中的填充墙体上下层布置也应相差不大，不造成应力突变。对于砖混及砌体结构，结构层数不宜过多（6层以内较为合理），砌筑墙体时要严格按照规范要求，结构中的圈梁和构造柱数量及配筋要合理，不宜设计太少。特别在平面突出及跨度较大时，都应增加构造柱，从结构体系上加强抗震性能。

抗震能力是结构延性设计的主要内容，包括我国规范的内力调整和构造两方面。核心思想就是：通过“强柱弱梁”引导结构形成“梁铰机构”或者“梁柱铰机构”；通过“强剪弱弯”避免结构在达到预计延性能力前发生剪切破坏；通过必要构造措施使可能形成塑性铰的部位具有必要的塑性转动能力和耗能能力。从以上三个方面保证使结构具有必要的延性，框架结构作为最为常见的结构形式，其延性设计也体现在这三个方面。在实际设计中，考虑到部分楼板作用形成T形梁，将框架梁的抗弯刚度放大到1.5-2.0后，梁的实际承载力大于梁端弯矩；一般情况下，框架柱即使增大了柱端弯矩设计值，计算结果只能按构造要求配筋；只有当构件抗震等级为9度一级时，规范才要求按照梁的实配钢筋反算柱端弯矩。因此对于占建筑大比重的抗震等级为二、三级的构件，实际的结构设计再精确，形成的还是“强梁弱柱”。所以在设计时要意识的减小框架梁的断面和配筋，尤其是层数低跨度大的框架结构，有必要加大框架柱截面和配筋，合理确定梁的放大系数，计算后不应人为再放大框架梁的配筋。

2.2结构抗震计算是核心内容

结构抗震计算是分析地震作用，包括水平地震作用和竖向地震作用，计算分析结构整体及构件的地震效应，即地震作用下结构产生的内力（剪力，弯矩，扭矩，轴向力等）和变形（线位移，角位移等），再将地震效应与其它荷载进行组合，验算结构及构件的强度与变形。其中重要措施就是“强柱弱梁”，以及達到“强剪弱弯”增加延性的目的。

我们前面也有说到“强柱弱梁”，主要是通过人为增大相对于梁的抗弯能力，使塑性铰更多的出现在柱端而不是梁端，让结构在地震引起的动力反应中形成“梁铰机构”或“梁柱铰机构”，通过框架梁的塑性变形来耗散地震能量。根据对构件在强震下非线线动力分析可知，强震下，由于构件产生塑性变形，因此可以耗散部分地震能量，同时根据杆系结构塑性力学的分析知道，在保证结构不形成机构的要求下，“梁铰机构”或“梁柱铰机构”相对与“柱铰机构”而言，能够形成更多的塑性铰，从而能耗散更多的地震能量，因此我们需要加强柱的抗弯能力，引导结构在强震下形成更优、更合理的“梁铰机构”或“梁柱铰机构”。

结构动力反应分析表明，结构的变形能力和破坏机制有关。我国规范采用的是允许柱子、剪力墙出铰的梁柱铰方案，采取相对的“强柱弱梁”措施，推迟柱子的出铰时间。但不能完全排除出现薄弱层的柱铰机构的可能性，因而需要限制柱子的轴压比，必要时通过时程分析法判断结构的薄弱层，防止出现柱铰机构。

我们常见的“强柱弱梁”的调整措施就是要人为增大柱子的抗弯能力，诱导在梁端先出现塑性铰。这是考虑到柱中实际弯矩在地震中的可能增大。在结构出现塑性铰之前，结构构件因拉区混凝土开裂和压区混凝土的非弹性性质，钢筋与混凝土之间的粘结退化，使得各构件刚度降低。梁刚度降低较受压的柱子相对严重，结构由最初的剪切型变形向剪弯型变形过渡，柱内的弯矩较梁端的弯矩比例增大；同时结构的周期加长，影响到结构各振型的参与系数的大小；地震力系数发生变化，导致部分柱子弯矩增大，由于构造原因及设计中钢筋的人为增大，使得梁的实际屈服强度提高，从而使得梁出现塑性铰时柱内弯矩增大。结构出现塑性铰之后，同样有上述原因的存在，而且结构屈服后的非弹性过程就是地震力进一步增大的过程，柱弯矩随地震力的增大而增大。地震力引起的倾覆力矩改变了柱内的实际轴力。我们规范中的轴压比限值一般能保证柱子在大偏压的范围内，轴力的减小也能导致柱子屈服能力的降低。

“强剪弱弯”是用剪力增大系数增大梁端，柱端，剪力墙端，剪力墙洞口连梁端以及梁柱节点中的组合剪力值，并用增大后的剪力设计值进行受剪截面控制条件验算和受剪承载力设计，为了保证塑性铰截面在达到预期非弹性变形之前不发生剪切破坏。钢筋混凝土的抗剪能力由混凝土自身的抗剪能力、裂缝界面的骨料咬合力、纵筋销栓力和箍筋的拉力4部分构成，而通过对框架梁在强震下的抗剪分析可知，混凝土的梁端抗剪能力在形成塑性铰后会比非抗震时有所下降，主要原因有几下几个：

（1）由结构力学和材料力学的分析可知，梁端的正剪力大于负剪力，在发生剪切破坏时，剪压区一般都在梁的下部，而此时混凝土保护层已经剥落，且梁下端又没有现浇板，所以混凝土剪压区的抗剪能力会比非抗震时偏低。

（2）由于在强震下剪切破坏要发生在塑性铰充分转动的情况下，而非抗震时的剪切破坏往往发生在纵筋屈服之前，因此在抗震条件下混凝土的交叉裂缝宽度会比非抗震情况偏大，从而使斜裂缝界面中的骨料咬合效应慢慢退化，加之斜裂缝反复开闭，混凝土体破坏更严重，这使得混凝土的抗剪能力进一步被削弱。

（3）混凝土保护层的剥落和裂缝的加宽又会使纵筋的抗剪销栓作用有所退化。我们一般在计算钢筋混凝土的抗剪能力时，只计算了混凝土自身的抗剪能力和箍筋的抗剪能力（V＝Vc+Vsv），而把斜裂缝界面中的骨料咬合能力及纵筋的销栓作用作为它多余的强度储备。在抗震下梁端的塑性铰的形成，使得骨料咬合力及纵筋的销栓作用有所下降，钢筋混凝土的抗剪强度储备也会下降，同时由于混凝土的抗剪能力(Vc)的下降，V也会比非抗震时小，如果咬使V不变，那么就只有使Vsv变大，即增加箍筋用量，所以我们可以得出这样的结论，在抗震情况下箍筋用量比非抗震时要大一些，这不是因为地震使梁的剪力变大了而增加箍筋用量，而是由于混凝土项的抗剪能力下降，相应的必须加大箍筋用量。其他构件的原理也相似。

需要注意的是，梁柱节点受力非常复杂，要保证梁柱钢筋在节点中的可靠锚固，同时在梁柱端发生抗弯破坏前，节点不发生剪切破坏，其实质应属于“强剪弱弯”的范畴。而且，节点仅对一、二级抗震等级的剪力进行调整，其增大系数比柱的要小，构造措施也比柱端弱些。

2.3抗震构造措施是安全保证。

抗震构造措施是通过相应构造措施保证可能出现塑性铰的部位具有所需足够的延性，提高工程结构的抗震性能。具体来说就是梁、柱、剪力墙塑性铰区要达到实际需要的塑性转动能力和耗能能力的保证。

（1）梁的构造措施

梁塑性铰截面的延性与很多因素有关，截面延性随受拉钢筋配筋率及屈服强度的提高而降低；随受压钢筋配筋率和混凝土强度提高而提高，随截面宽度增大而增大；塑性铰区的箍筋可以防止纵筋的压屈、提高混凝土极限压应变、阻止斜裂缝的开展、抵抗剪力，充分发挥塑性铰的变形和耗能能力；梁高跨比越小，剪切变形比例越大，易发生斜裂缝破坏，使延性降低。梁纵筋配箍率过低，梁开裂后钢筋可能屈服甚至拉断。因而，规范对于梁纵筋最大配筋率和最小配筋率、箍筋加密区长度、最大间距、最小直径、最大肢距、体积配箍率都有严格规定。为了抵抗梁端可能的正弯矩，保证截面延性，对梁端拉压钢筋面积比作出了限制。同时，还对梁的最小宽度、跨高比、高宽比做了规定。

（2）柱的构造措施

柱为压弯型受力构件，轴压比对延性及耗能性影响较大。轴压比小时，柱子发生大偏压破坏，构件变形大，延性好，但耗能性降低；随轴压比的增大，耗能性增大，但是延性急剧下降，而且箍筋对延性的帮助减小。我们对于采用低地震力设计的柱子，主要保证其延性，而耗能性放到第二位。规范对轴压比作出了限制，一般能保证在大偏压的范围内。箍筋同样也对延性起到很大的作用，约束纵筋、提高混凝土压应变、阻止斜裂缝发展。柱一般为对称配筋，其纵筋配筋率越大，柱子屈服时变形越大，延性越好。因而对柱子的纵筋最小配筋率、箍筋加密区长度、最大间距、最小直径、最大肢距、体积配箍率做出了严格规定。同时对柱子的高宽比、剪跨比、截面最小高度、宽度做出了规定，以提高抗震性能。

（3）节点对结构性能影响

为保证在地震和竖向荷载作用下，节点核心区剪压比偏低时为节点核心区提供必要的约束，保持节点在不利情况下的基本抗剪能力，使梁柱纵筋可靠锚固，对节点核心区的箍筋最大间距、最小直径、体积配箍率做出了规定。梁柱纵筋在节点的可靠锚固是节点构造措施的主要内容。规范对梁筋过中节点的直径；对梁柱纵筋锚固长度；锚固方式都有详细的规定。

剪力墙构造措施是为保证剪力墙的延性和耗能能力，为墙肢提供约束，防止出现大的裂缝，规范对剪力墙的边缘构件做出了详细规定；同时也对剪力墙的轴压比作出了限制；为保证剪力墙的承载力和侧向刚度，对剪力墙提出了最小墙厚的要求；为防止斜拉剪切破坏，限制斜裂缝的发展，减小温度收缩裂缝，对剪力墙的水平、竖向分布筋的最小配筋率、最大间距、最小直径做出了规定。

3总 结

宏观上看地震作用是地震中城市建筑破坏的主要原因，但每个建筑破坏原因的详细分析还需从房屋结构和是否有抗震设计来考虑；为提高结构的抗震防灾能力，应严格执行行政法规和技术标准，并体现在选址、规划、设计、管理和使用等全过程；还应采用成熟的高新技术以提高结构的防震减灾能力，降低工程造价和提高结构防震能力的效果。

参考文献：

[1]《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002中国建筑工业出版社，2002

[2]《建筑抗震设计规范》GB50011-2001中国建筑工业出版社,2001（含08年局部修订）

11.建筑结构抗震概念设计初探 篇十一

众所周知,对于建筑而言地震所带来的最大破坏力是反复不规则的水平剪切力,由于建筑上部结构的反作用力垂直于地面,这样两个作用在同一平面交会而为建筑物带来难以估量的损伤与破坏。

无法改变的是所有建筑结构都无疑要遵循整体插入式结构的设计理念,当地震袭来时,建筑上部产生的晃动能量沿建筑传向基础,而地震连续的震能仍在相继向基础输送,上部结构返回的作用力与接踵而来的震能连续不规则的在结构破坏点即主要在基础与上部结构交会面处发生冲撞,巨大的剪切力将建筑结构短时间内构成损毁。

2 建筑抗震设计的深度认知

虽然在抗震结构设计领域出现了很多具有指导性的新趋势,例如:基于性能的结构抗震设计现场理论、材料参数随机性的抗震模糊可靠度分析以及动力时程响应分析的状态空间迭代法等等,但是在经历了无数次地震灾害后,越来越多的建筑设计师们清醒的发现,完全依靠计算设计优化加固建筑结构抗震等手段是不能妥善解决抗震这类技术难题的,更何况建筑结构还要受到地质地形、总体规划、工程造价、可持续性发展等诸多限制条件的综合影响。与此同时,结构抗震设计的“概念设计”被真正重视起来。

概念设计在完善和优化结构设计的同时深度认识地震带来的整体反应,把握结构在地震活动中产生破坏的机制,从更高更广的视角中审视并灵活运用抗震设计规范与准则,既讲求“面面俱到”把握整体布置的基本原则,又“重点突出”解决细节中的关键问题。力求从根本上提高建筑结构的综合抗震能力。概念设计被提升到抗震设计的最前沿也就不足为奇了。

3 建筑结构抗震概念设计的主要原则

3.1 建筑选址与地基稳定条件

成功建筑设计的基石在于优秀的规划选址,前提条件没有充分满足无疑是舍本逐末之作。规避地震不利地段,选择稳定安全的建筑场地是非常必要的。无法避开时采取有效措施来保证地基的稳定性与安全性。现行的基础设计规范中规定,结构单元中某些建筑出于地质因素考虑部分采用桩基或天然地基的做法都是不合理的,而出于任何理由而考虑在抗震危险地段建造建筑物更是绝对不允许的。

地震作用下,地基承载力下降或地基土液化,地基因此而失稳甚至于完全丧失稳定性,最终导致建筑物开裂、倾斜、倒塌都是非常常见的现象。其次由地震所引发的其他次生灾害如泥石流、滑坡、山洪等在相当程度上也都决定于最初的建筑选址,建筑基础的稳定是最大的抗震前提条件。

3.2 总体布置与结构体系的合理性

在实际的建筑结构设计过程中总体布置也是在整体上影响结构稳定性的要素之一。平面布置一般要求尽量规则,对称,尽可能缩小刚度中心与质量中心的偏差,以此降低建筑结构在水平荷载作用下产生的扭转效应。在竖向布置上尽量避免使用转换层,力求上下联通,减少应力集中点。不但减小了结构受力分析等各方面的难度,也缩短了设计周期,降低了工程造价,另外渐变的竖向刚度也能够最大限度的使建筑结构抵抗水平动力荷载。

合理的建筑结构体系,以明确的计算简图和简洁合理的传力途径为先决条件,对于不规则的建筑,应计算地震力的计算模型空间,考虑扭转藕的共同影响,使得整体更接近实际工作条件。不在同一系统的受力结构单元体系,首选现浇混凝土结构,底层框架抗震墙砌体建筑结构选择混凝土抗震墙为解决方案,设计多层砌体构筑物则优先选用横墙承重结构组合体系。结构体系复杂的构筑物以抗震缝将上部结构分离出来,形成独立而又规则的单元。

地震发生时,在水平和竖向振动作用下,建筑物的内力和变形骤增,甚至结构的受力形式发生改变,最终导致建筑物承载力不足甚至于丧失或者变形过大而破坏。地震发生时,节点强度不满足要求、延性不够、锚固损毁,这些作用综合起来都会令结构构件的相互连接牢固程度大大降低,加之水平和竖向的反复作用,建筑结构的变形超出应有限度,内力剧增,最终致使建筑物失去整体稳定性而破坏。

3.3 建筑方案选择

方案阶段部分设计师强调推陈出新,建筑与环境和景观的融和,建筑鲜明的标志性等等,都不能忽视,对于建筑结构抗震要求来看,平立剖面的规则与对称是最最必要的。结构的材料强度和侧向刚度,材料自身质量的均匀与连续性都会影响地震发生时建筑产生不规则扭转与震动的程度。

3.4 抗震构造设置

针对前文所述地震对建筑结构的破坏特点,对于结构构件节点加强采用加强梁、柱端头箍筋加密区的箍筋量,同时保证材料规格符合相关设计要求和规范标准。砌体结构可通过计算分析设置构造柱、圈梁等等,达到约束砌体,提高其整体性和延性的目的。

对于非结构构件可利用附属构件挑檐、雨篷、女儿墙等与主体结构保有有效连接,加强锚固。

整体仍然要遵守“强柱弱梁”,“强剪弱弯”,“强节点弱构件”的基本原则,争取在各个角度使抗震性能发挥到最大值。

3.5 常规抗震分析方法

最常用的基本分析方法包括非线性静力分析和非线性时程分析,其中心原理就是假设遭遇地震作用情况下建筑结构发生的位移,对结构施加竖向荷载时将用以模拟替代地震水平方向作用的一组静力荷载逐步递增的作用在结构之上,位移到一定程度的时候停止增荷并在此时对建筑结构抗震性能进行检测与综合评估,判断方案的可行性。

3.6 计算校核的必要性

计算机辅助设计系统的应用在结构设计领域已相当成熟,应用也及其广泛,进行抗震分析一般情况写也是采用计算软件来设计与校核,软件是死的而人是活的,一个成熟有经验的结构设计技术人员掌握软件的基础是要清晰明了软件的适用范围、技术条件、计算模型,对于相关的设计规范有深度的理解,当然最重要的还是要有一个端正的工作态度,这样经过反复分析验证,全面细致的校核之后才可将计算结果应用与实际的工程项目建设中去。

4概念设计对建筑设计的指导与优化作用

对于已经选定的同一建筑方案在结构方面可以对应很多种结构布置,同样,在相同荷载作用的情况下也有着千差万别的结构分析方法,其中设计参数、建筑材料、荷载在合理范围内取值的选择都不尽相同,不同设计理念和设计习惯的设计人员主观的判断客观的设计环境,而所有相关规范的取值均有其一定的范围,根据设计者的经验来进行最优的概念设计。而专门针对结构抗震而言,地震属于概念设计中对结构不利影响外界不确定因素的最突出因素,具有破坏性大,难以预测的特点,这就要求设计者必须从概念出发,在构造设计与设计计算等各个方面的过程中积极采取提高结构抗震的能力,综合运用前文所提及的增强刚度的对称性与均匀性,而延性设计则有利于避免结构脆性破坏的发生,对于国内大部分设计者的设计习惯来说又倾向于保守设计和理想设计,然而这样又必然增大无谓的工程造价,所以综上所述,建筑结构抗震的概念设计本身就是多方面综合性的自我优化,通过对工程实际的切身判断来多重考虑,在变化中找寻最佳设计方案,力求在地震发生时以次要构件降耗最大的破坏能量,而主要构件最大程度的加固保证其整体稳定性。

5 结 语

建筑结构抗震概念设计是一个系统工程,其将从根本上改变以计算设计为核心的设计、校核与评估手段,它将结构抗震的基本理论、国内国际通用的设计规范与多年来在结构抗震第一线设计、施工与检测的工作者们总结出的经验切实结合。无论是规划选址、总体布置还是建筑方案、细节构造都紧密的配合起来发挥出最优的抗震能力。

参考文献

[1]胡聿贤.地震工程学[M].北京:地震出版社,1988.

[2]龚思礼.建筑抗震设计手册[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2002.

[3]王光远.工程结构与系统抗震优化设计的实用方法[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.

12.结构构件延性抗震措施有哪些？ 篇十二

结构的变形能力取决于组成结构的构件及其连接的延性水平，

规范对各类结构采取的抗震措施，基本上是提高各类结构构件的延性水平。

这些抗震措施是：

1.采用水平向(圈梁)和竖向(构造柱、芯柱)混凝土构件，加强对砌体结构的约束，或采用配筋砌体;使砌体在发生裂缝后不致坍塌和散落，地震时不致丧失对重力荷载的承载能力;

2. 避免混凝土结构的脆性破坏(包括混凝土压碎、构件剪切破坏、钢筋同混凝土粘结破坏)先于钢筋的屈服;

13.结构抗震概念设计论文 篇十三

地震何时发生我们虽不能预知，但我们可以探讨建筑物于地震中受损倒塌的原因，并加以防范，从工程上建造经得起强震的抗震建筑。说到这里那么尼泊尔地区的建筑抗震性到底怎么样呢?4月25日下午2点11分，尼泊尔发生7.8级地震(中国地震台网测定是8.1级)，还有4月26凌晨2：30左右此次地震至少造成超过1100人遇难;地震还引发了珠穆朗玛峰雪崩，大批游客和登山者被困，准确伤亡暂无法统计。另据报道，此次地震波及中国西藏，至少13人遇难4人失踪(另有4位同胞在尼境内遇难)。这是1934年尼泊尔比哈尔8.2级地震以来最强地震。

这几天连续发生的尼泊尔地震和珠穆朗玛峰雪崩引起了全球各国的重视，地震何时发生我们虽不能预知，但我们可以探讨建筑物于地震中受损倒塌的原因，并加以防范，从工程上建造经得起强震的抗震建筑，这是减少地震灾害最直接、最有效的方法。提高建筑物抗震性能，是提高城市综合防御能力的主要措施之一，同时也是防震减灾工作中一项“抗”的主要任务。说到这里那么尼泊尔地区的建筑抗震性到底怎么样呢?2013年春天，尼泊尔建筑界开了一次交流会，得出一个结论：在首都加德满都市区、巴丹市(Lalitpur)、巴克塔普尔地区(Bhaktapur)的绝大多数建筑，抗震能力极其脆弱。专家说：“这些地方的绝大多数房子和建筑，都未能严格遵守施工管理规定、采用合格建筑材料。”加德满都建设部的高级工程师乌塔尔·库马尔·雷格米博士2013年说：“(加德满都)住房建设根本没按照基本的建筑安全标准进行，这让成千上万人的生命都处于风险中。”

可见尼泊尔地区的绝大多数建筑，抗震能力极其脆弱，雷格米博士指责说，尼泊尔建筑质量差的一个主要原因，是建筑材料质量不达标。负责钢材贸易的加德满都钢铁公司的负责人阿南达当时回应并承认，尼泊尔绝大多数厂商制造的钢材都是低级、劣质的，这些劣质钢材非常容易生锈。尼泊尔国家地震科技学会的专家相信：根本无需高烈度的地震，一场小震就可以把尼泊尔很多房子震塌。尼泊尔的建筑专家2013年公开建议：老百姓造房子时，一定要选择那些最高级别、最好质量的建筑材料，还要严格遵守相关建筑标准，并在建筑时采用抗震技术，这样才能让房子“安全一点”。

这此地震对尼泊尔来讲是一场巨大灾难，救援必须跟时间赛跑。也是一个很大的经验教训，希望经历过此次地震后，尼泊尔应将提高建筑抗震能力、生产发展高质量钢材和普及抗震知识重视起来。过去几年里,中国也发生了不少地震，造成了大量的人员伤亡。从汶川到雅安，岷县鲁甸，统计表明在我国发生的地震中，大多数发生在农村地区。震灾所到之处，断壁残垣，房屋损毁严重，大量人员伤亡。这是因为在农村地区，房屋以“砖混合土木结构为主”，抗震性能差。那么什么样的建筑物抗震性能最好呢?

钢结构建筑，它具有着非常卓越的抗震性能。不同的结构形式，抗震性能明显不同。混凝土结构的房屋受压较好，但不抗拉力，两种力的差距达10倍。当地震来临时，房屋在地震波循环荷载情况下，极易发生整体垮塌。而钢结构具有良好的延展性，可以将地震波的能耗抵消掉。钢材基本上属各向同性材料，扛拉、抗压、扛剪强度均很高，而且具有良好的延展性，特别是钢结构凭着自己特有的高延展性减轻了地震反应。钢结构还可以看作比较理想的弹塑性结构，可以通过结构的塑性变形吸收和消耗地震输入能量，从而具有较高的抵抗强烈地震的能力。钢结构相对于其他结构自重轻，这也大大减轻了地震作用的影响。

四川汶川地震时，大量民房倒塌，但只有钢结构建筑的绵阳体育馆安然无恙。日本阪神地震后资料显示，钢结构建筑在地震中的受损率远低于混凝土结构建筑。钢结构建筑无论是从理论上还是从结构上都优于其他结构体系的建筑。

据四川省金属结构行业协会会长刘兴元介绍，在成都，很多日本人租写字楼，首先要求是钢结构的。他们认为，工作的前提是要保证生命安全。“5·12”汶川地震后，成都的老百姓明白了一个简单的道理：房子不倒，没有死人的；凡是房子倒了，没有不死人的。目前，在成都，钢结构建筑的抗震性能、安全性已得到认同。

日本是多地震的国家，钢结构建筑在日本的占有率更是达到了65%左右。据宝钢钢构有限公司总工程师介绍，20多年前，他在日本求学期间曾遭遇地震，他当机立断地冲出房屋，随即他发现，除他外，所有日本人依然在按部就班地工作。导师告诉他，由于日本是多地震国家，国家对建筑物的抗震性能有严格的规定，在一定级别地震的情况下要保证建筑物不倒。正因为如此，抗震性能优异的钢结构建筑在日本所占的比例较大，地震发生时人们也不会恐慌。

在中国，尽管钢结构建筑已逐渐被政府部门、开发商、设计师、用户等相关方面认同，但作为钢结构建筑之一的钢结构住宅目前的市场占有率远不及传统的混凝土住宅。有专家认为，建设体育场馆、机场等公共建筑选择钢结构已成为绝对之选，钢结构住宅不及公共建筑应用广泛与开发商需要在短期内获得最大经济利益的目的有关，随着政府相关政策的陆续出台、老百姓对钢结构住宅的认知度越来越高，这一现状一定会逐步改善。

随着相关政府部门陆续出台了一系列政策，钢结构行业涉足钢结构住宅的企业越来越多。在中国，相信钢结构住宅也不会遥远。仙泊绿建筑，仙泊保护生命的绿建筑。

14.框架结构中楼梯抗震设计 篇十四

1. 1 楼梯整体破坏

1.1.1 典型震害现象

楼梯间整体塌落, 与主体结构完全分离。

1.1.2 震害分析

在以往的钢筋混凝土框架结构计算中, 通常考虑到梯板的水平刚度可补偿楼梯间“平面开洞”而造成的刚度损失, 模型简化取楼梯间平面无限刚, 荷载作为竖向外荷载加到主体框架结构上, 再对主体结构进行整体抗震计算分析, 对楼梯也仅作竖向荷载下的静力计算。实际上, 在地震作用下, 楼梯实际参与了主体结构的内力分配和变形协调, 梯板具有类似K 型支撑的作用, 由于钢筋混凝土框架结构的抗侧刚度较弱, 楼梯参与工作对框架结构整体影响不容忽略。考虑楼梯参与结构整体受力后, 框架结构的整体工作性能发生了较大变化:结构的抗侧刚度增大, 侧移减小;自振周期减小;振型改变;楼梯间周围构件的内力明显变化。自下而上, 随着楼层的增加, 楼梯受到的轴力逐步减小, 表现为震害情况也逐渐减轻。

1.1.3 抗震设计建议

合理布局, 需考虑楼梯参与作用的不利影响。楼梯在整个建筑中的平面位置, 应尽量居建筑刚度中心对称布置, 不要将单个楼梯放在角部或端部, 尽量考虑整体刚度的均衡;主体结构和楼梯构件均根据计算和分析结果进行设计。

1. 2 楼梯间框架柱破坏

1.2.1 典型震害现象

楼梯间框架柱发生严重的剪切破坏。

1.2.2 震害分析

在框架结构中, 支承楼梯的框架柱由于休息平台的约束可能形成短柱, 以及楼梯参与主体结构工作时, K 型支撑作用使楼梯间吸能放大, 楼梯间框架吸收地震剪力增大。

1.2.3 抗震设计建议

根据规范要求采取各种有效措施提高短柱的延性, 提高框架柱抗剪能力, 改善短柱的抗震性能。建议采取复合螺旋箍筋、楼梯间四周框架柱的箍筋全高加密等措施来降低框架柱剪压比及提高体积配箍率。

1. 3 梯板破坏

1.3.1 典型震害现象

在梯板板底中部混凝土大面积脱落, 梯板底部受力钢筋屈服破坏 (受压) ;裂缝沿梯板宽度方向整条贯通等。

1.3.2 震害分析

梯板在地震作用中, 起到了类似K 型支撑构件的作用, 梯板受到较大的轴向力。当楼梯段的拉、压应力达到或超过楼板混凝土的极限抗拉或抗压强度时, 就会发生受拉或受压破坏;有些楼梯钢筋采用的是冷轧扭钢筋, 延性不佳, 地震作用下极易钢筋断裂。

1.3.3 抗震设计建议

严格按其实际受力状态, 梯板应按拉弯或压弯构件来进行设计, 并采取合理的构造措施。建议措施:梯板设双层通长纵筋, 纵向钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%, 且不应采用冷加工钢筋。

1. 4 楼梯平台梁破坏

1.4.1 典型震害现象

梯梁侧面在两个梯板之间的混凝土开裂脱落, 钢筋屈服。

1.4.2 震害分析

由于支撑效应的存在, 发生层间侧移时, 两个梯段分别处于交替的拉压状态, 梯梁在地震作用下必然承受双向弯、折、扭的复杂作用。

1.4.3 抗震设计建议

如实考虑梯板引起的推力和扭矩作用, 根据计算得出的双向弯矩、剪力及扭矩, 按框架梁的要求进行设计。

1. 5 楼梯平台板破坏

1.5.1 典型震害现象

平台板纵横向均出现较明显的裂纹。

1.5.2 震害分析

地震时, 楼梯起到了K 型支撑构件的作用, 其中层间休息平台相当于支撑的水平构件, 起到了类似耗能梁的作用。吸收地震能量, 而造成此处的破坏。

1.5.3 抗震设计建议

楼梯平台板是传递楼梯支撑作用的重要构件, 应采用双层双向通长配筋。

1. 6 楼梯小梯柱破坏

1.6.1 典型震害现象

小梯柱柱端处出现柱头破损, 混凝土破碎脱落, 梯梁端处纵筋外露、屈服破坏。

1.6.2 震害分析

未考虑地震时小梯柱实际存在的柱端弯矩, 小梯柱、梯梁节点处混凝土的强度不足等。

1.6.3 抗震设计建议

根据整体分析, 根据其实际受力状态, 按框架梁柱进行设计。

1. 7 楼梯间填充隔墙破坏

1.7.1 典型震害现象:

横墙出现“X”型裂缝;;楼梯踏步与墙体连接处出现裂痕。

1.7.2 震害分析:

填充墙构造措施不到位;梯板嵌入填充墙内拉结措施不到位。

1.7.3 抗震设计建议:

楼梯间按规范要求采取构造措施, 如设置构造柱和圈梁等;保持砌体的完整性, 避免梯板嵌入墙内;若梯板需嵌入墙内, 为防止墙体在地震情况下被甩出梯, 板与墙体之间必须加强拉结措施, 如预留插筋或植筋拉结。

2 两种设计思路

上述震害分析表明, 现浇板式楼梯对于主体框架结构的整体抗震性能可能具有不可忽略的影响。《建筑抗震设计规范》 (2008 年版) 中第3.6.6 条也明确规定:计算中应考虑楼梯构件的影响。然而, 楼梯的交通疏散功能决定了楼梯的平面布置不可能完全按照结构专业的思维进行布置。所以, 对于楼梯系统的结构设计, 不妨考虑区分不同的情况辨证地采用不同的设计思路。

2. 1 “抗”

如果楼梯的平面布置接近对称且位于对整体刚度有利的位置时, 计算时宜利用梯板的支撑作用, 考虑楼梯参与结构整体分析, 严格按照分析结果对主体框架结构及楼梯各个构件进行设计, 楼梯的薄弱部位还应进行概念性的加强, 以确保在灾难发生时, 发挥其所应有的功能, 如上述分析。

2. 2 “放”

如果楼梯平面位置可能给结构刚度分布带来不利的影响 (例如:由于偏置而增大结构的扭转效应) 时, 则宜采取构造措施 (如断开楼梯与主体结构的连接, 采用滑动支座[等], 使其成为非抗侧力构件, 可以不考虑楼梯参与整体结构受力。这样, 不但能改善楼梯系统的受力状态, 可不考虑抗震要求, 而且还能尽量消除其对主体结构的不利影响, 仍按传统方法对钢筋混凝土框架结构进行设计。

参考文献

[1]吴勇, 王周胜, 张玲.框架结构中板式楼梯震害分析及对策探讨[J].建筑技术, 2009, 40 (6) :561-564.

[2]王奇, 马宝民.钢筋混凝土现浇楼梯对整体结构的影响[J].建筑结构, 2002, 32 (4) :27-29.

15.高层建筑结构的抗震设计探讨 篇十五

关键词：高层建筑、结构、抗震设计

高层建筑是社会生产的发展和人类物质生活的产物，是现代社会工业化、商业化和城市化的必然结果。当前我国高层建筑数量不断的增加，一方面提高了有限的土地的使用效率，促进了我国建筑行业的发展，另一方面给建筑结构抗震设计工作带来极大的挑战。我国是一个地震多发国家，很多城市都位于地震带上，因此在高层建筑结构设计过程当中一定要做好相应的结构设计工作，从而减少地震带来的破坏和损失。

一、抗震设计目标

国家为了规范建筑的抗震设计，出台了一系列的标准，其中的抗震设防烈度就是一个十分重要的标准，对于规范我国的建筑抗震设计具有十分重要的意义。抗震设防烈度是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。我国《建筑抗震设计规范》提出三个水准的设防要求，即“小震可修，中震不坏，大震不倒”。它是通过二阶段设计方法来实现的。（1）按小震作用效应和其他荷载效应的基本组合演算结构构件的承载能力，以及在小震作用下演算结构的弹性变性。（2）在大震作用下验算结构的弹塑性变形，以满足第三水准抗震设防目标的要求。第二水准抗震设防目标的要求，是以抗震构造措施来保证的。抗震设计目标是整个高层建筑抗震设计的大方向，所有的抗震设计工作都围绕着抗震设计目标而进行，因此对于建筑的抗震设计具有重大的意义。

二、高层建筑抗震设计中存在的问题。

研究高层建筑结构的抗震设计，必须要先明确目前高层建筑抗震设计中所存在的问题，影响抗震设计效果的因素。

1、地基选取不合理。

高层建筑应选择位于开阔平坦地带的坚硬土场地或密实均匀中硬土场地，远离河岸，不应垮在两类土壤上，避开不利地形、不采用震陷土作天然地基，避免在断层、山崖、滑坡、地陷等抗震危险地段建造房屋。高层建筑的地基选取不恰当可能导致抗震能力差。

2、建筑物高度过高

根据我国现行的高层建筑混凝土结构技术规程规定，在标准的设防烈度和科学的结构形式下，高层建筑需要有合理的建设高度，只有在这种高度下，抗震设计才会稳定安全，但是，我国有不少建筑已经超过的高度限制，当遇到震力时，这些超高的建筑物的变形破坏性会发生很大的变化，因而会降低建筑物的抗震性能，同时，其它的不良的因素也会被诱发出来，导致结构设计和工程预算参数的改变。

3、材料选用不科学，结构体系不合理。

目前，我国建筑物主要是由钢筋混凝土组成的。因此，变形的控制与设计必须以钢筋混凝土结构的位移限值为准。但是，钢筋混凝土的弯曲变形侧移较大，如果利用钢框架来减少位移，不仅会增加钢筋的负荷，且无明显的辅助效果，为此，有时还必须加大混凝土的刚度或设置伸臂结构，这样才能勉强满足其位移控制标准。

三、、高层建筑抗震设计探讨

1、场地和地基的选择

建筑的场地以及地基的选择对于高层建筑的抗震能力具有直接的影响，是建筑抗震设计的基础。在进行建筑场地以及地基的选择时，应该充分的了解当地的地震活动情况，对当地的地质情况进行科学的勘察，在收集丰富资料的基础之上对场地进行综合的分析和评价，评估当地的抗震设计等级。对于一些不利于抗震设计的场地应该尽可能的进行规避，而实在无法规避的应该有针对性的做好相应的处理措施。在高层建筑地基选择过程当中应该尽可能的选择岩石或者是其它具有较高密实度的基土，从而提高建筑地基的抗震能力，尽可能的避开不利于抗震的软性地基土。对于一些达不到抗震要求的地基应该采取相应的措施进行加固和改造，使其能够符合相应的标准

2、选择合理的结构类型

高层建筑从本质上讲是一个竖向悬臂结构，垂直荷载主要使结构产生轴向力与建筑物高度大体为线性关系；水平荷载使结构产生弯矩。从受力特性看，垂直荷载方向不变，随建筑物的增高仅引起量的增加；而水平荷载可来自任何方向，当为均布荷载时，弯矩与建筑物高度呈二次方变化。从侧移特性看，竖向荷载引起的侧移很小，而水平荷载当为均布荷载时，侧移与高度成四次方变化。由此可以看出，在高层结构中，水平荷载的影响要远远大于垂直荷载的影响，水平荷载是结构设计的控制因素，结构抵抗水平荷载产生的弯矩、剪力以及拉应力和压应力应有较大的强度外，同时要求结构要有足够的刚度，使随着高度增加所引起的侧向变形限制在结构允许范同内。

3、建筑结构材料的选择

结构材料选用也很重要。可以对材料参数随机性的抗震模糊可靠度进行分析，改变过去对结构抗震可靠度的研究只考虑荷载的不确定性而忽略了其他多种不确定因素，综合考虑了材料参数的变异性，地震烈度的随机性及烈度等级界限的随机性与模糊性对结构抗震可靠度的影响。在钢筋的使用上应该尽可能的选择韧性较高的产品。垂直方向受力钢筋应该选择热轧钢筋，等级至少达到HRB400级和HRB335级，而箍筋宜选用HRB335、HRB400和HPB235级热轧钢筋。在进行建筑材料的选择过程当中应该充分考虑抗震的性能，但是在实际的建设过程当中还要兼顾建筑的成本和造价控制，尽可能通过科学合理的设计，在用尽可能少的材料达到最佳的抗震效果，在二者之间寻找一个最佳的位置。

4、消震和隔震措施设计

在我国，许多高层建筑进行抗震设计时，多采用延性结构，也就是适当控制建筑结构的刚度，允许地震时结构的构件进入到具有很大延性的塑性状态，从而消耗地震作用时的能量，使地震反应减小，减弱地震给高层建筑带来的破坏。如果某高层建筑的承载能力较小，但是具有较高的延性，那么在地震中它也不容易倒塌，因为延性构件可以吸收较多的能量，经受住很大的结构变形。延性结构的运用，在很多情况下是有效的，它可以消耗地震能量，减轻地震反应，使结构物“裂而不倒”。

进入20世纪以来，人们对建筑物抗振动能力的提高做出了巨大的努力，取得了显著的成果，其中阻尼器的使用在高层建筑的抗震方面有很大的作用。通过对使用阻尼器进行减震和能量的吸收，可以巧妙地避免或减弱地震对高层建筑的破坏。

5、设置多道抗震防线

高层建筑结构防震可以设置多道抗震防线，增强对地震的抵抗力。高层建筑物设置多层的地震抵抗防线，第一道防线遭到破坏之后，有后备的第二道、第三道甚至更多的防线对地震的作用力进行阻挡，避免高层建筑物的倒塌。高层建筑结构进行抵抗地震设计时，可以采用具有多个肢节和壁式框架的“框架剪力墙”等防震结构。

框架剪力墙具有性能较好的多道防线抗震结构，其中的剪力墙是第一道抗震防线，也是主要的抗侧力构件。所以为保证它的承受能力较高，剪力墙要足够多。同时，为承受剪力墙开裂后重分配的地震作用，任一层框架部分按框架和墙协同工作分配的地震剪力，不应小于结构底部总地震剪力的20%和框架各层地震剪力最大值的1.5倍中两者的较小值。

随着经济的不断发展，我国的高层建筑将会不断增加。高层建筑结构的抗震是非常重要的一方面，在设计过程中，必须以抗震设防为目标，不断优化方案，对不同地区不同建筑采用不同的抗震方案，从而寻求最合理的抗震设计。

参考书目

[1] 刘华新，孙志屏，孙荣书. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 辽宁工程技术大学学报， 2007（02）

[2] 李志. 高层建筑抗震设计分析[J]. 中外建筑， 2010（01）