建筑抗震设计论文

建筑抗震设计论文（共15篇）（共15篇）

1.建筑抗震设计论文 篇一

建筑抗震设计教案

撰写：兰州理工大学土木学院党育

教材：吕西林等，建筑结构抗震设计理论与实例（第三版），同济大学出版社，2011 参考书：建筑抗震设计规范GB50011-2010 建筑抗震设计规范GB50011-2010统一培训教材 场地、地基和基础

一、建筑场地的抗震设防要求

2.1 1.建筑场地指建造建筑物的地方，不同地质条件的场地，地震时的破坏情况不同。分为：有利、一般、不利、危险四种。2.各类地段划分规范表4.1.1 1）土的类型（基岩、坚硬土、中硬土、软弱土）土的类型划分：性状和剪切波速。表2-2。等效剪切波速。

培训教材，p33，图4-1, 4-2例。场地类别

规律：软弱地基上的建筑物震害重于硬土地基；深土层土地基上建筑物震害重于浅层。与土的类型和覆土层厚度有关，分为I—IV类。表2-3 例2-1 3）局部地形

孤立的小山包和非岩质的陡坡，震害较平地的建筑物重。地震力放大1.1~1.6。4）断裂带

8度以下；非全新世活动断层；8,9度时，断裂带覆盖土层厚度分别大于60m，90m，不考虑。

否则应避让断层一定距离，规范表4.1.7习题1 5）液化

2.3 液化：地面运动使得饱和砂土和粉土颗粒相对位移，结构趋于密实，孔隙水排泄不出去，水压力增加，砂土颗粒处于悬浮状态，土体的抗剪强度为0，类似于液体。图2-2 影响因素：土层的地质年代，液化层埋深，地下水位深度，地震烈度和持续时间。液化判别：二阶段：初步，试验

初步：a，地质年代，地震烈度；b.粉土黏粒含量；c 非液化土层厚度和地下水位深度 例题

试验：a标准贯入试验，打入土层30cm的锤击数。，即实测锤击数小于容许值，液化。

b液化指数和液化等级

液化除与液化土质有关外，还与此土层的厚度和埋深有关。故引入液化指数，式（2-13）液化等级是对液化指数的定性描述，由此来选择相应的工程措施，表2-8,2-9

二、地基和基础的抗震验算

2.2 1.地基、基础的区别，天然地基的概念。

2.地基很少会造成的建筑震害，但一旦发生很难修复。为简化计算：大部分建筑物可不进行天然地基和基础抗震承载力计算。桩基的抗震性能优于一般结构，故有特殊的规定 3.考虑抗震承载力验算： 1）地基的抗震承载力比静强度提高。，表2-5 2）基础的压应力满足： 3）单桩时，

2.建筑抗震设计论文 篇二

关键词：建筑设计,抗震,设计

建筑设计是否考虑抗震要求, 从总体上起着直接的控制主导作用。结构设计很难对建筑设计有较大的修改, 建筑设计定了, 结构设计原则上只能是服从于建筑设计的要求。如果建筑师能在建筑方案、初步设计阶段中较好地考虑抗震的要求, 则结构工程师就可以对结构构件系统进行合理的布置, 建筑结构的质量和刚度分布以及相应产生的地震作用和结构受力与变形比较均匀协调, 使建筑结构的抗震性能和抗震承载力得到较大的改善和提高;如果建筑师提供的建筑设计没有很好地考虑抗震要求, 那就会给结构的抗震设计带来较多困难, 有时为了提高结构构件的抗震承载力, 不得不增大构件的截面或配筋用量, 造成不必要的投资浪费。可见, 建筑设计是否考虑抗震要求, 对整个建筑起着很重要的作用。因此, 我们在建筑抗震设计过程中特别要注重以下几个问题。

1 建筑体型设计问题

建筑体型包括建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。震害表明, 许多平面形状复杂, 如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。唐山地震就有不少这样的震例。平面形状简单规则的建筑在地震中未出现较重的破坏, 有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂和不规则在地震时都会造成震害。特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。因此在建筑体型的设计中, 应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则;在平面形状上, 矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型, 尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布, 避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。

2 建筑平面布置设计问题

建筑物的平面布置在建筑设计中是十分重要的部分, 它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距离、内墙的布置、空间活动面积的大小、通道和楼梯的位置、电梯井的布置、房间的数量和布置等, 都要在建筑的平面布置图上明确下来。而且, 由于建筑使用功能不同, 每个楼层的布置有可能差异很大, 建筑平面上的墙体, 包括外围填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙等等布置不对称, 墙体与柱子分布的不对称、不协调, 使建筑物在地震时产生扭转地震作用, 对抗震很不利。有的建筑物, 其刚度很大的电梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一侧, 结果在地震中造成靠电梯一侧建筑物的严重破坏。这是因为电梯井筒具有极大的抗侧力刚度, 吸引了地震作用的主要部分。有的建筑物, 在平面布置上一侧的墙体很多, 而另一侧的墙体稀少, 这就造成平面上刚度分布的很不对称, 质量分布也偏心, 使结构的受力和变形不协调, 导致扭转地震作用效应, 带来局部墙面的破坏。有的建筑物, 如底层为商场的临街建筑, 临街一侧往往不设墙体, 而其另一侧则有刚度很大的墙体封闭, 两侧在刚度上相差很多, 也将在地震时引起扭转地震作用, 对抗震不利。还有的建筑平面布置上, 经常出现内隔墙不对齐或中断, 使刚度发生突变和地震力传递受阻, 对抗震也带来不利, 客易引起结构的局部破坏。建筑平面布置设计对建筑抗震关系很大, 从概念上要解决的一个核心问题是:建筑平面布置设计上要尽可能做到使结构的质量和刚度分布均匀, 对称协调, 避免突变, 防止产生扭转效应。在建筑平面布置的总体设计上要尽可能为结构抗侧力构件的合理布置创造条件, 使建筑使用功能要求与建筑结构抗震要求融合成一体。

3 建筑竖向布置设计问题

建筑的竖向布置设计问题在建筑设计中主要反映在建筑沿高度 (楼层) 结构的质量和刚度分布设计上。无论是单层或多层, 还是高层建筑或超高建筑, 这个问题是比较突出的。存在的这个主要问题是, 由于建筑使用功能的不同要求, 如底层或下面几层是商场、购物中心, 建筑上要求是大柱距、大空间;而上面的楼层则是开间较大的写字楼或布置多样化的公寓楼, 低层设柱、墙很少, 而上面则是以墙为主, 柱很少。有的建筑在布置上还设有面积很大的公用天井大厅, 在不同楼层上设有大会议厅、展厅、报告厅等, 建筑使用功能的不同, 形成了建筑物沿高度分布的质量和刚度的严重不均匀、不协调。突出的问题是沿上下相邻楼层的质量和刚度相差过大, 形成突变。在刚度最差的楼层形成对抗震极为不利的抗震承载力不足和变形很大的薄弱层。这是在建筑设计中必须高度重视的问题。在实际设计中, 在建筑使用功能不同的情况下, 很可能出现上下相邻楼层的墙体不对齐, 柱子不对齐, 墙体不连续, 不到底;上层墙多, 下层墙少;上层有柱, 下层无柱等, 使地震力的传递受阻或不通;抗震用的剪力墙设置不能直通到底层、剪力墙布置严重不对称或数量太少。所有这些布置都将给建筑物带来地震作用分布的不均匀、不对称和对建筑物很不利的扭转作用。多次大震害表明, 建筑物竖向楼层刚度的过大变化, 给建筑物造成很多破坏, 甚至是整个楼层的倒塌。在1995年的日本阪神大地震中, 有多栋钢筋混凝土高层建筑发生了中间楼层的整体坐落倒塌破坏。因此, 尽可能使剪力墙布置比较均匀并使其能沿竖向贯通到建筑物底部, 不宜中断或不到底。尽量避免其某楼层刚度过少, 尽量避免产生地震时的钮转效应。

4 建筑上应满足的设计限值控制问题

根据大量震害的经验总结, 现行《建筑抗震设计规范》 (GBJll-02) 对房屋建筑在建筑设计中应考虑的一些抗震要求的限值控制提出了规定。这些规定, 建筑设计应予遵守:一是房屋的建筑总高度和层数;二是对房屋抗震横墙问题和局部墙体尺寸的限值控制。

5 屋顶建筑的抗震设计问题

在高层和超高层建筑设计中, 屋顶建筑是一个重要的设计部分。从近几年对一些高层建筑抗震设计审查结果来看, 屋顶建筑存在的主要问题, 一是过高, 二是过重。这样的屋顶建筑加大了变形, 也加大了地震作用。屋顶建筑的重心与下部建筑的重心不在一条线上, 且前者的抗侧力墙与其下楼层的抗侧力墙体上下不连续时, 更会带来地震的扭转作用, 对建筑物抗震更不利。为此, 在屋顶建筑设计中, 宜尽量降低其高度。采用高强轻质的建筑材料和刚度分布比较均匀、地震作用沿结构的传递比较通畅, 使屋顶重心与其下部建筑物的重心尽可能一致;当屋顶建筑较高时, 要使其具有较好的抗震定性, 使屋顶建筑的地震作用及其变形较小, 而且不发生扭转地震作用。

6 结束语

总的来说, 建筑设计是建筑杭震设计的一个重要方面, 建筑设计与建筑抗震设计有着密切关系。它对建筑抗震起着重要的基础作用。一个优良的建筑抗震设计, 必须是在建筑设计与结构设计相互配合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。为此, 要充分重视建筑设计在建筑抗震设计中的重要性, 在建筑抗震设计中更好地发挥建筑设计应有的作用。

参考文献

[1]建筑抗震设计规范 (CBJll-02) .中国建筑工业出版社, 2005.

3.建筑抗震设计论文 篇三

关键词：变电站；建筑抗震；抗震加固设计

1 对于变电站主控配电室的抗震设计

变电站的抗震设计主要由三部分组成，第一部分是抗震理论设计，第二部分是抗震计算，第三部分是抗震设防的措施。

1.1抗震理论设计

1.1.1建筑结构体系布置

在建筑结构布局时，首先应该选用采用横墙承重结构。有些220KV变电站的配电室长度较长，横墙相对较少，对于这种情况就需要我们专门考虑。为了更好的满足抗震要求，一般来说采用的是框架结构，这种结构中墙体不作为承重墙，只作为填充墙。此外，要想达到最大的抗震效果，所有的建筑结构都应保持一致，采用同一种结构类型，不能为了降低建设成本而采用不同的结构类型。例如，配电室应该和其附属的建筑物合在一起，而且应该采用统一的框架结构，同时配电室与附属建筑物的层高应该不同，前者的层高保持在4.5米左右，后者的层高应该保持在3米左右。

1.1.2建筑的平面及立面布置

建筑的平面的布局应该保持规则性与对称性，建筑平面的形状应该具有较好的稳定性。此外，建筑的立面同样应该保持协调与规则。结构的侧向刚度应该保持均匀变化，最好不要出现突变；墙体的垂直布局应该保持连貫，皮面出现刚度的突变；墙体的材料强度应该保持不变或者自下而上依次递减，切记不能出现刚度导致的情况。当220KV变电站为户内时，因为受到220KV变电站自身功能与场地的限制，平面布局往往呈现出不规则的情况。因此要想满足一定的抗震要求，就需要我们在220KV变电站不规则的地方设置沉降缝，用沉降缝将不规则的建筑划分成许多规则的建筑单元。220KV变电站在自身功能的影响下建筑物的层高变化较大，墙体也会出现不连续的情况，这是就需要我们在设计是时针对层高较高的地方加设层间梁，这样就保证了刚度的上下一致。

1.2建筑抗震计算

建筑物抗震设计的一个重要环节就是建筑物的抗震计算。对于传统的砌体结构来说，它的一般采用底部剪力法进行抗震计算。当前，我国的大部分设计院所已经通过PKPM结构设计软件来对建筑物进行抗震计算，在运用软件进行抗震计算时，要确保计算中的数据的真实准确，否则计算得到的结果将会与实际情况之间存在较大的差异。

1.3抗震设防措施

进行建筑物抗震设计时，首先要确保设计满足国家出台的《建筑抗震设计规范》。除此之外，笔者根据自身多年的工作经验，提出了一些设计建议。

（1）在220KV变电站自身功能与成本的影响下，配电室与其附属建筑之间常常会出现错层的状况，这是就要采用砖混结构。当分开布局时，他们之间的缝隙宽度要满足规定的抗震要求。当配电室与其附属建筑没有分开布局、公用一面墙时，就需要我们在墙中的跨楼板处设置圈梁。

（2）当砖混结构窗间墙的最小宽度与横墙之间的间距不满足规定的要求是，就需要我们计算出平面外的抗弯强度的大小，然后依据数据加设壁柱。

（3）在建设过程中，有时需要根据实际需要需留较大的洞口。当采用的是混转结构时，需要在洞口的两侧加设壁柱，同时在窗台板下架设圈梁，以此来保障墙体的刚度。当采用的是框架结构时，墙体上的洞口也应满足抗震要求，如果留洞较大时，窗间墙却很小时，就需要我们在流洞的两侧架设构造柱，保障上下梁的可靠连接。

（4）一般情况下，砖混结构的220KV变电站应该在梁下加设构造柱，如果实际需求中不用设置构造柱，也应在梁下设置梁垫，同时梁垫与墙体之间应该有可靠的拉结。

（5）较大的梁很容易受地震的影响而出现跨中垂直裂纹，为避免出现这种情况，就需要沃恩按照特定的情况去验算梁的抗弯强度的大小。当地震力作用在梁上时，改变了它原来的正常受力，这时会使原来的下部受弯变为上部受弯，因此应该为梁配置受拉钢筋，减轻地震对于梁的破坏。此外，地震发生时，大梁会由于抗扭强度不够而遭到破坏，因此在设计是也要多加注意。

（6）对于框架柱的布置以及钢筋的配备都必须满足抗震要求。在一般情况下，由于框架柱只承担垂直方向上的力，同时混凝土本身的抗压性很高，这时框架柱只需配备较少的钢筋。当考虑到地震力的作用时，就需要对框架柱进行抗剪、抗扭计算，然后根据计算得到的数据给框架柱配置相应的钢筋。对于框架柱的布局也有严格的要求，各个框架柱之间的间距不能太小，同时框架柱应该保持均匀分布。在地震发生时，建筑物的四个角柱会最先遭到破坏，因此在布置是应该加上这四个框架柱的强度。

2 对已有建筑物抗震加固设计的建议

改革开放以前由于经济发展水平较低，但是为了尽快上人民用上电，当时加设的220KV变电站中有很多没有考虑抗震设防。如今，国民经济水平得到了较大的提高，为保证电力的稳定供应，需要对未进行抗震设防的220KV变电站进行加固设防。这些220KV变电站由于处的情况不同，所以需要针对不同情况进行制定不同的加固方案。

（1）先前建造的220KV变电站绝大部分都是砖混结构，同时这些220KV变电站既没有设置构造柱也没有设置拉梁。对于这种情况，我们需要在原有的220KV变电站的外墙上增设混凝柱，同时在相对应的位置设置拉梁，拉梁的一般设置三道，分为上部、下部及中部，且要保持与原有墙体的可靠拉结，即将在构造柱与拉梁对应的墙体上植筋，把钢筋深入到新加设的构造柱与拉梁中，是原有墙体与梁柱融为一个整体。通过这些措施可以有效的提高房屋的整体性、牢固性以及抗震能力。同时由于提高了220KV变电站的整体性，进而依旧增加了220KV变电站抗变形的能力。

（2）用钢筋网与混凝土加强原有墙体，并把植入的墙体的钢筋与钢筋网进行焊接，以此来提高原有墙体的承载力和变形能力，也就是所谓的提高原有墙体的抗剪能力。

（3）原有的220KV变电站的配电室一般都存在跨度大、横墙少的特点，这时就需要我们通过在外纵墙间设置钢筋拉杆来提高墙体的抗震能力以及整体性。

（4）配电室的梁下没有设置构造柱，这就使得墙体的局部抗压强度存在不足。对于这种情况，我们需要在梁下加设混凝土壁柱，同时与外侧新加混凝土进行拉接，提高梁下墙体的抗震能力。

（5）原有220KV变电站一般都是预制板屋顶，这种屋顶不仅抗震性能差而且保温性以及防水性都不能满足现有的实际要求。针对这种情况，我们需要将原有的保温层及防水层拆掉，重新铺设钢筋浇层，提高稳定的整体刚度。

（6）先前的220KV变电站的基础一般为毛石基础，这种基础没有进行地基的处理。这是就需要我们在原有基础上内外加现浇钢混凝土弹性带，提高原有基础的整体性。

3 结语

随着电力的广泛应用，国民经济与人民的日常生活，已经离不开电，220KV变电站作为电力供应的一个重要环节，要保障电力的稳定供应，就需要220KV变电站稳定运行。要保障220KV变电站的稳定运行，加强220KV变电站的抗震性是一个重要的方面。我们既要加强新建220KV变电站的抗震设防也要加强原有220KV变电站的加固，只有这样才能提高220KV变电站抗震性以及稳定性，保障电力的稳定供应。

参考文献：

[1]李珠，岳俊峰，石峰等.既有建筑抗震加固与节能改造一体化技术[J].施工技术，2009，38（5）.

4.建筑抗震设计论文 篇四

第九篇多层和高层钢结构房屋抗震设计规章与计算标准

第一章抗震设计一般规定

第二章多层和高层钢结构的结构体系

第十篇工厂厂房项目工程抗震设计规范与计算标准

第一章单层钢筋混凝土柱厂房

第二章单层钢结构厂房

第十一篇构筑物严格抗震设计要求与技术规范

第一章震害现象及其分析

第二章构筑物抗震概念设计

第十二篇桥梁与地下结构工程抗震设计耍点与技术规范

第一章桥梁工程结构抗震

第二章桥梁结构抗震分析方法

第十三篇农村民居建筑抗震设计规范应用

第一章概论

第二章被加国构件表面粗糙度及植筋技术

第十四篇建设工程连续倒塌防止技术与设计标准规范

第十五篇建设工程基础隔震结构设计施工规范与质量检测监督管理第十六篇建设工程抗震试验标准规范与技术方法

第十七篇建设项目工程抗震鉴定与加固标准规范及技术要求

第十八篇建筑工程抗震设计规范算例应用操作规范

第十九篇《建筑抗震设防分类标准》与《建筑抗震设计规范》解读及探讨第二十篇建筑工程抗震设防分类国家标准规范及强制性条文

第二十一篇建筑工程抗震设防设计监督管理国家法规政策制度

5.建筑抗震设计论文 篇五

1各塔楼质量及侧向刚度宜接近;相对底盘宜对称布置，塔楼结构与底盘结构质心的距离不宜大于底盘相应边长的20%。可利用裙楼的卫生间、楼电梯间等布置剪力墙或支撑。剪力墙或支撑宜沿大底盘周边布置，以增强大底盘的抗扭刚度。

2转换层不宜设置在底盘屋面的上层塔楼内;未能避免时，应有必要的加强措施。

3塔楼中与裙房连接体相连的外围柱、剪力墙，从固定端至裙房屋面上一层的高度范围内，柱纵向钢筋的最小配筋率宜适当提高，柱箍筋宜在裙楼屋面上、下层的范围内全高加密;剪力墙宜按本规程第7.2.12条的规定设置约束边缘构件，

4大底盘多塔楼结构，宜按整体模型和各塔楼分开模型分别计算，整体建模主要计算多塔楼对大底盘部分的影响，分塔楼计算主要验算各塔楼结构扭转位移比，并应符合本规程第4.4.4条的有关要求。

6.建筑抗震设计论文 篇六

王 雄 杰0903309-272010-11-20

摘要 ：砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点，多年来砖混房屋是我市当前民用建筑中使用最广范的一种建筑形式。经笔者多次民间走访调查并结合所学知识对我市民用房存在的问题进行了分析，并探讨了一些我市目前可行的抗震措施。现将一名建筑学习者的实践成果分述如下：

现今我市村镇房屋抗震存在许多的问题

我市村镇房屋很多并没有按照《建筑抗震设计规范》的具体要求进行抗震设计，在抗震概念设计、结构抗震计算和抗震构造措施三个方面均存在问题，严重者存在毫未进行抗震设计，从而房屋的抗震能力极低。经考察，由于年久未修，部分房屋已出现整体倾斜、砖瓦剥蚀等现象。针对目前我市农村建筑抗震设防标准低的现象，现重点从抗震概念设计方面分析具体存在的抗震问题。场地选择不当

许多山区及丘陵地区村镇房屋建在山尖及地形变化剧烈的不利地方，由于地形对地震波的放大作用使地震作用加强。如2003年7月21日云南大姚地震中位于山尖及地形变化剧烈的地方房屋基本倒塌。结构布局不合理

村镇房屋中相当一部分是由屋主根据主观意愿自行设计，往往造成建筑平面布置不规则如“∟”型、“π”型，再加上房屋本身没有进行抗震设计，地震时受扭转效应的不利影响，从而导致房屋容易发生破坏倒塌。结构体系有缺陷

村镇房屋多为纵墙或横墙承重，然而由于连接构造措施不当，不能有效的传递荷载。如木结构的门式和三角形屋架之间无斜撑，仅靠铆榫和檩条连接不能形成刚接点，在地震作用下容易松动变为铰接点，整个屋面系统成为一个几何可变体系，从而在地震作用下容易发生倾斜或倒塌。又如山墙搁檩，即檩条直接搁在山墙上，而山墙一般较高，整体稳定性差，地震时山墙容易内闪倒塌，导致屋盖塌落造成住户被活埋死亡，人员伤亡惨重。非结构构件的连接构造措施不够

大多数村镇房屋有出屋面的烟囱、高门脸、女儿墙等局部突出部分，这些构件与结构主体没有有效的拉接措施，加上地震作用的鞭梢效应，地震发生时易倒塌，从而砸伤人员。材料强度不能保证

村镇房屋主要为土坯房屋、木结构房屋、石结构房屋、砖土混合承重房屋等砌体结构房屋，材料质量和强度没有保证。如砖土结构房屋中砖和土坯之间粘结强度低；木构件容易发生腐朽，且没有任何的防腐措施，这些房屋在地震作用下容易由于强度不够而发生破坏。施工质量差

由于农村经济原因，施工人员多数为当地的土匠，缺乏技术知识，不能保证质量，从而不利于结构的安全性。如砖砌体结构的交叉处未同步砌筑，不配置拉接筋。先浇构造柱再砌筑砖块，从而影响结构的整体协同工作能力。又如砌墙过程中多采用“带刀灰”，砂浆只涂在砖边沿，未填饱满，有的墙面砌筑很不平整，形成鼓包墙。居家装修时的薄弱认识

在房屋的设计中，有许多的结构都是按照房屋的抗震需要建造的。屋内有些地方是坚决不能改动的，否则一旦破坏房屋的整体防震设计，在遇到地震时就极为危险。尤其是目前有不少临街的居民楼将一层、二层改为商铺的。一般情况下，如果一楼的一户居民将承重墙拆除，将会导致该楼的抗震性能减弱和负荷应力出现异常，如果此时发生强震，楼梯很可能会发生整体坍塌。另外，承重墙也不能随意凿洞，屋内墙的门窗尺寸也不能随意拆改，扩大原有门窗尺寸或者另建门窗，这也有损于房屋的抗震性。

提高农村建筑抗震性能的对策和措施

地震作用具有不可预测性和巨大的破坏性，加之我国农村人口众多，由于经济等原因村镇房屋抗震能力极低，一旦地震发生会造成巨大的人员伤亡和经济损失，在新时期全面建设社会主义新农村，保障人民生命和财产安全刻不容缓，村镇建筑需采取相应的对策和措施。

1，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。在实际工程设计中，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。

2，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，可消除滑移、散落问题，增加房屋的整体性，增大楼板的刚度。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。

值得一提的是，基于我市人均生产总值在同类城市中比较落后等原因，在考虑成本因素时而采取砌体结构的建筑物，其设计必须按照抗震规范要求执行，且严禁使用预制板。2008年汶川震害实例证明，预制板与圈梁、墙体之间的连接非常脆弱，在地震作用下，它们的连接极易失稳发生脱节，更为严重的是一块预制板的塌落会引发多米诺骨牌效应的多层楼板的连续倒塌与叠压，造成巨大的人身伤亡！

3，合理布置纵墙和横墙

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；所以合理布置纵、横墙对提高房屋抗震性能起到很大的作用。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。

4，适当增加墙体面积与合理提高砂浆强度

历次震害表明，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、砂浆强度等级能有效地提高房屋的抗震能力，是减轻震害的有效途径之一。

5，有效设置房屋圈梁和构造柱

多次震害调查表明，圈梁是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。

结束语

7.建筑抗震设计中的延性设计 篇七

在中等地震作用下, 允许结构某些部位进入屈服状态, 形成塑性铰, 这时结构进入弹塑性状态。在这个阶段结构刚度降低, 地震惯性力不会很大, 但结构变形加大, 结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。 具有上述性能的结构, 称为延性结构。地震中结构进入弹塑性状态后, 只能依靠变形吸收能量以维持结构“安全”, 所以, 结构抗震设计的根本验算应是强震作用下结构的变形验算, 因此从某种意义上说, 结构抗震的本质就是延性。

以我们当前对地震的认识水平, 要准确预测结构物与地基在未来地震作用下的抗震能力, 尚难以做到。因此, 结构的抗震能力应着眼于结构物与地基整体抗震能力的概念设计, 再辅以必要的计算分析和构造措施, 从根本上消除结构物与地基中的抗震薄弱环节, 才有可能使设计出的结构具有足够的抗震可靠度。

结构体系的抗震能力综合表现在强度、刚度、和延性三者的统一, 即抗震结构体系应具有必要的强度和良好的变形能力, 如果抗震结构体系有较高的抗侧强度, 但同时缺乏足够的延性, 这样的结构在大震作用下很容易破坏。例如不配筋又无钢筋混凝土构造柱的的砌体结构, 其抗震性能较差。另一方面, 如果结构有较大的延性, 但抗侧力的能力不足, 这样的结构在大震作用下, 必然产生较大的变形, 如纯框架结构, 其抗震性能依然较差, 震害调查表明, 在历次地震中, 钢筋混凝土纯框架破坏严重, 甚至倒塌者屡见不鲜。

结构体系是由各类构件连接而成的, 各个构件的抗震能力是结构体系抗震能力的前提, 抗震结构的构件应具备必要的强度、适当的刚度、良好的延性和可靠的连接, 并应重视强度、刚度和延性的合理均衡。 但强度、刚度和延性三者之间并不是相互独立的, 结构体系的抗震能力是强度、刚度和延性三者的矛盾统一。构件刚度太大, 会降低结构的延性, 同时自振周期变短, 增大地震作用, 地震作用增大的同时则要求结构及其构件具有较高的承载力, 而较高的承载力往往以提高造价和降低结构变形能力为代价; 构件刚度过小, 在地震作用下, 结构变形过大, 会导致结构构件的破坏甚至整体倒塌。必要的强度、刚度和延性三者缺一不可, 但其中延性的设计尤为突出, 是做到大震不倒的关键所在。

但在实际工作中, 结构工程师往往只注重结构的强度, 认为强度高的构件或结构必然是安全的, 而忽视了对延性的设计, 这种强度较高的构件或结构给人以安全的假象, 实际在强震作用下因为缺乏足够延性而存在较大的安全隐患。

延性的设计主要依靠合理的抗震措施, 如砌体结构, 具有较大的刚度和一定的强度, 但延性较差, 若在砌体中设置圈梁和构造柱, 将墙体横竖相箍, 起到骨架作用, 则可以大大提高变形能力。又如较长的钢筋混凝土抗震墙, 刚度大强度高, 但延性不足, 若在抗震墙中用弱连梁把墙体划分为若干并列墙段, 则可以大大改善墙体的变形能力, 做到强度、刚度和延性的合理分配。

延性的本质是吸能和耗能, 结构的吸能和耗能能力, 主要依靠结构或构件在预定部位产生塑性铰, 即结构可承受反复的塑性变形而不倒塌, 仍具有一定的承载能力, 预定部位是指在该位置塑性铰的形成不会危机整个结构的安全。

为了提高结构的延性, 在设计中应采取以下的概念设计: ( 1) 利用结构各部分的联系构件或非主要承重构件形成“耗能元件”。在对这种“耗能元件”合理设计后, 可使整个结构在预估的罕遇地震下产生可以承受的破坏, 并消耗相当的地震能量, 从而维持了整个结构体系的稳定和继续承受荷载的能力。如设有连梁的并联抗震墙, 连梁即可设计成很好的耗能元件, 以使罕遇地震作用下连梁先出现塑性铰; 又如框架结构的填充墙, 经合理设计后可增加结构的强度和刚度, 同时在地震反复作用下填充墙产生裂缝, 可以大量吸收和耗散地震能量, 起到耗能元件作用, 即同时增大了结构的延性, 因为填充墙同时影响到结构的强度、刚度和延性, 所以结构设计师应提高对填充墙的设计认识, 而不仅仅是作为结构上的荷载来处理。 ( 2) 将塑性铰控制在一系列有利部位, 把能量耗散在整个结构的平面和刚度上。为使结构在强震下出现塑性铰以吸能和耗能, 必须在设计时有意识地在一些构件中采取特殊的构造措施, 使塑性变形集中在一些潜在的屈服区, 使结构具有更有利的塑性重分布能力, 使这些并不危险的部位首先形成塑性铰或发生可以修复的破坏, 从而保护主要承重体系。否则塑性铰的出现可能使结构过早倒塌。如在钢筋混凝土框架设计中要求“强柱弱梁”的原则, 其目的就在于使框架结构的塑性铰先出现在各梁端而不是柱端。 ( 3) 要求结构具有尽可能多的赘余度。若结构没有适当的赘余度, 在出现塑性铰时就会形成几何可变的“机构”, 失去承载能力而倒塌。一般来说, 超静定次数越高, 对抗震越有利, 但这不是充分条件, 主要与形成屈服区和塑性铰的部位直接相关。如在框架或框架剪力墙体系中, 当框架梁端或连梁端部出现塑性铰时, 均不至于导致整个结构的破坏。因此, 抗震设计中的一个重要原则是结构应具有较好的赘余度和内力重分布的功能, 即使部分构件退出工作, 其余构件仍能承但地震作用和相应的竖向荷载, 避免整体结构的连续垮塌。

应当看到, 尽管延性设计在经济上有很大的优越之处, 但这些优越总是以结构出现一定程度的损伤为代价, 这是在设计延性抗震结构时必须预先了解到的, 但考虑到只要能实现我们三水准的抗震设防目标, 即保证“小震不坏”、“中震可修”、“大震不倒”, 我们的抗震设计就是成功的, 出现损伤是完全可以接受的。

总之, 地震从能量观点看, 就是地下能量的释放, 建筑结构所受的地震作用实际上就是一种能量的传递, 在接受到地下能量的同时, 如何吸收和消耗这些能量就成为抗震设计的本质内容, 即是延性设计。从钢筋混凝土结构抗震概念设计的基本原则, 到结构抗震承载力和变形验算以及抗震措施的制定, 都是为了保证结构或构件延性, 因此只有把握了抗震设计的本质问题, 才能真正设计出具有较好抗震性能的结构, 实现安全与经济的完美结合。

摘要：地震中结构进入弹塑性状态后, 只能依靠变形吸收能量以维持结构“安全”, 所以, 结构抗震设计的根本验算应是强震作用下结构的变形验算, 因此从某种意义上说, 结构抗震的本质就是延性。一个结构具有较大延性或较高耗能能力的话, 即使承载力较低, 也能够吸收较多能量, 抗御较强地震而不会倒塌。

关键词：塑性铰,吸能耗能,变形能力,结构延性

参考文献

[1]顾渭建.钢筋混凝土杆系结构的耗能机理和延性设计[J].工业建筑, 1997 (11) .

[2]施岚青.建筑抗震设计[J].机械工业出版社, 2011.

8.建筑抗震设计论文 篇八

关键词：建筑设计；抗震设计；结构设计；设计要点 文献标识码：A

中图分类号：TU973 文章编号：1009-2374（2015）21-0033-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.017

目前，我国的建筑行业发展得越来越快，而人们对建筑工程的质量也有了越来越高的要求。要想在建筑工程项目的建设过程中科学合理地进行建筑抗震设计，必须要将建筑设计这一基础工作做好，施工单位必须要重点解决抗震设计方案能否使人们的抗震需要得到充分的满足这一问题。本文对建筑抗震设计与建筑设计之间的关系进行了简单的阐述，并且分析了其中比较关键的几个问题，希望能够使我国建筑行业的抗震水平得以有效提升。

1 建筑抗震设计与建筑设计之间的联系

作为项目建设的框架和基本参照，建筑设计必须要在正式施工之前完成。在具体的建筑设计过程中需要充分的考虑气候、地理及环境的各种因素，因此其具有十分重要的指导作用。建筑设计属于工程项目建设中非常重要的一步，只有保证具有较高安全性以及科学合理的建筑设计，才能够更好地開展后续的施工工作。所以将抗震理念融入到建筑设计中属于非常重要的一环，其能够使建筑项目的抗震性得以显著提升。

作为建筑抗震设计的基础，建筑设计与建筑抗震设计之间具有十分密切的联系，只有保证两者能够实现相互协作，才能够使建筑物获得最好的抗震效果。如果已经将项目建设设计方案确定下来，往往无法对其进行大范围的改动，因此如果在具体的建筑设计中并没有充分的考虑到建筑物的抗震性能，这样就只能够在具体的建筑施工中利用设置加固部分构件的方式从而使建筑的抗震性能得以提升，然而这种方法并没有充分地解决建筑物的抗震问题。因此在具体的建筑设计过程中必须要全面的考虑到建筑的抗震性，将构件安排以及材料设置等各方面的工作充分做好，从而最终全面地保证建筑物的抗震性。

2 在建设设计中进行抗震设计的要点

2.1 建筑构件和连接点部位

在人们生活水平不断提升的今天，人们对建筑质量具有了越来越高的要求。因此在具体的建筑设计中必须要充分地重视对连接点的科学设置以及对建筑构件的合理搭设，因此使得现在的建筑施工面临着非常大的挑战，比如一般都会用到瓷砖以及大理石等新材料对建筑物的外部进行设计，选择人工造影以及吊顶等技术对建筑的室内装饰进行设计。因此在具体的施工中首先要充分地保证施工技术和材料，只有这样才能够全面地提升建筑物的抗震性能。与此同时，还要对建筑物的牢固性进行重点的监督和管理，只有这样才能够防止在地震发生的过程中出现由于意外坠落而导致的人员伤亡。

2.2 建筑物顶部的部位

现在大部分的建筑都普遍具有过高以及过重的顶部问题，这样就会使建筑墙面由于顶部产生的压力而形成比较大的压力，从而在一定程度上严重减弱了建筑物的牢固性和抗震性。所以在具体的建筑设计中必须要使建筑整体能够形成一个合理的重心，并且要对材料选择进行充分的考虑，要尽可能地选择具有均匀刚度以及较轻重量的顶部材料，只有这样才能够充分发挥出建筑结构的抗震性能。

2.3 建筑设计中存在的设计限制的问题

一般在建筑施工之前就会将建筑物的抗震级别明确下来，在确定建筑物抗震级别的时候的主要依据就是建筑物的实际使用情况。因此必须要严格按照国家相关的标准进行建筑施工，从而全面地提升建筑物的抗震性能，

并且有效地防止出现墙体坍塌以及墙体裂缝的现象。

3 在建设设计过程中具体的抗震设计

通过对上述内容的分析，我们可以发现，建筑设计与建筑抗震设计具有十分密切的关系，要想使建筑物的抗震性得到最大限度的保证，需要在具体的建筑设计中对建筑抗震设计进行充分的考虑，同时还要在具体的施工过程中将两者之间的关系有效的结合起来，将抗震理念真正地融入到施工过程中，这样才能够全面地打破原有的建筑常规，并且彻底改善我国建筑物的抗震

现状。

3.1 在建筑物空间设计中对建筑抗震设计的具体应用

立足于三维空间对建筑物的竖向设计方案就是所谓的建筑物空间设计，在我国社会主义市场经济不断发展的今天，我国的城市化进程日益加快，直接导致城市的人口数量变得越来越多，这样就使得城市的人口压力变得持续增加，随之而来就是城市中越来越高的建筑物楼层。由于高层建筑物在城市中的普遍存在，因此人们对建筑物的空间设计要求变得越来越高，一般来讲，建筑物具有越低的层数就具有越高的稳定性，而且在地震中也会受到较小的损害，相反，建筑物具有越高的层数就具有越差的稳定性，而且在地震中也会受到越高的损害。因此在对建筑物的空间进行设计的时候必须要全面地融入抗震设计的内容，只有这样才能够全面地保证建筑物的整体抗震性能，从而使人们的生命和财产安全得到有效的保障。

3.2 在建筑物平面设计中抗震设计的具体应用

平面设计在建筑施工设计中属于一个非常重要的环节，建筑物日后的使用性质以及质量在很大程度上取决于建筑物的平面设计，比如居住用途的建筑物与商务用的建筑物的平面设计一定会有很大的差异。要想使其使用需求得到充分的满足，就必须要严格的以未来建筑物的使用用途为根据科学合理地设计建筑物的平面构造。除此之外，还要在建筑物的平面设计中充分地融入抗震元素，除了要重点考虑建筑物施工材料的坚固性之外，同时还有综合性地考虑建筑物内部各因素的协调性以及构架安装的合理性。总之，在建筑物平面设计中必须要有效地结合抗震设计和平面设计这两者之间的关系，因此建筑物的平面设计人员除了要具备丰富的设计工作经验之外，还需要对抗震技术和审美观念进行深入的研究，在建筑物的内部美观性不会受到影响的前提之下，使建筑物的抗震性能得到最大限度的提升。

3.3 在建筑物形状设计中抗震设计的应用

对建筑物的“体型”进行设计就是所谓的建筑物情况设计，建筑物的形状设计具体来说包括建筑物立体空间设计、平面布局设计等。在具体的建筑形状设计中，需要充分考虑不同外形的不同特点，由于不同的建筑外形的实际需求和建筑特色也存在着较大的不同，因此施工单位必须要对这些情况进行充分的考虑。一般来讲，选择凸凹形状的建筑体型就能够极大地提升建筑物本身的抗震性能，所以在建筑物形状设计中，只有科学合理的设计建筑的形状，才能够有效地保证建筑物整体抗

震性。

4 结语

尽管现在已经具备先进的技术能够较为准确地对地震进行预测，然而地震仍然会给人们带来巨大的经济损失，并且严重威胁到人们的生命安全。为了能够有效降低地震带来的破坏作用，在建筑设计中必须要采取有效的措施进行科学合理的抗震设计。本文对建筑抗震设计与建筑设计之间的联系进行了分析和介绍，并且提出了在建筑抗震设计中建筑设计具有基础性的作用，在建筑设计中必须要有效地融合建筑设计与建筑抗震设计这两者之间的关系，从而有效地促进我国建筑行业的不断

发展。

参考文献

[1] 王若南.大跨度建筑的抗震设计[J].中华建设，2011，（12）.

[2] 石雪松.浅谈《抗震防灾规划》对新建建筑抗震设计的要求[J].河南建材，2012，（1）.

[3] 李志刚.建筑结构设计中的抗震设计[J].科技创新与应用，2012，（3）.

作者简介：程新波（1979-），男，湖北孝感人，武汉联动设计股份有限公司工程师，研究方向：建筑结构设计。

9.抗震鉴定建筑论文 篇九

原建筑竣工于1984年，按7度(0.15g)抗震设防，结构抗震设防类别为丙类。依据《建筑工程抗震设防分类标准》第4.0.3条规定，改造后的结构抗震设防类别为乙类。鉴于医院实际需求及《建筑抗震鉴定标准》第1.0.6条规定，该病房楼进行改造设计前需对原结构进行抗震鉴定，并确定其后续使用年限为40a。

2建筑现状调查

抗震鉴定前应进行建筑现状调查，包括搜集勘察、施工及竣工验收的相关原始资料;当资料不全时，应根据鉴定的需要进行补充实测。调查建筑现状与原始资料相符程度、施工质量和维护状况。

2.1原始资料调查

该住院楼岩土工程勘察报告、竣工图纸、竣工验收资料等原始资料均较齐全。

2.2外观质量检查

钢筋混凝土结构主要检查结构构件的裂缝及劣化程度等。经检查个别框架柱及剪力墙表面存在蜂窝、麻面现象;少数框架梁存在梁底钢筋锈蚀现象;个别屋面板板底存在碱蚀、露筋现象。结构构件未发现明显开裂、较大变形等严重结构性损坏现象。

2.3材料性能检测

10.日本建筑抗震减灾技术新趋向 篇十

今年元月17日是日本阪神地震8周年纪念日。近年来，日本不断加大城市防震减灾的新技术开发，探索城市综合减灾的新路。

一、日本城市建筑防灾抗震效果显著

1.提高了建筑物的抗震性能高层楼房在日本，许多高层公寓开始销售不久即告罄。一个重要因素是这些高层公寓多半与高层写字楼作了同等水平的抗震设计。日本大京公司的一座号称日本最高(地上55层、高185米)的公寓(建在崎玉县川口市)，使用了与美国纽约世界贸易中心相同的CFT(钢管)，确保了抗震强度。这种钢管的直径最大达800毫米，厚度达40毫米，而且钢管中还注入了比通常混凝土强度高3倍的高强度混凝土，该公寓共使用这种钢管168根。另外，该公寓还使用了刚性结构抗震体。通常高层公寓柔性结构为主流，靠整个建筑来减弱地震引起的摇动，但在强风刮过来时，楼的结构也会发生一定的摇动。采取了刚性结构后，摇动大大降低。如遇阪神大地震级别的地震发生时，柔性结构的建筑一般要摇动1米左右，而刚性结构建筑只摇动30厘米。三井不动产公司在东京都杉并区出售的一座免震结构公寓高达93米，建筑物的外围使用了新研制的高强度16积层橡胶，建筑物的中央部分使用了天然橡胶系统的积层橡胶。这样，在裂度为6的地震发生时，就可将建筑物的受力减少至二分之一。三井不动产公司2000年已向市场投放40栋这种建筑。

大林组开发了一种超高层楼房用抗震装置，使用的是类似橡胶的黏弹性体，该装置可将强风造成的摇动减轻40%，同时也可提高抗震能力。日本清水建设也开发了一种高层楼房用抗震结构，使用在建筑物的公用部分，如电梯间和楼梯等处。

独户、古旧建筑独户建筑与高层楼房相比整体重量轻，积层橡胶不起作用。有效的抗震方法是在建筑物与基础之间加上球型轴承或是滑动体，形成一个滚动式支撑结构，这样可减轻地震造成的摇动。古旧建筑的抗震问题也得到了有关方面的重视。东京都台东区的国立西洋美术馆补修了抗震处理结构，东京都丰岛区区政厅也实施了补修工程。

2.实施系统的灾害预测除在硬件方面研究如何抗震外，日本的一些大的建筑公司还利用计算机对地震造成的物理性损坏进行预测，并从地产的证券化等角度对建筑物进行地震风险评估。日本大林组开发出一套使用地理信息系统的计算机地震预测系统，在假定某地点发生地震的情况下，该系统可在画面上用不同颜色表示出各地的地震裂度和建筑物的损坏程度等。大成建设公司也与日本著名的地震研究所筱冢研究所合作，开发了一套地震灾害简易评估系统，可根据地震的破坏程度测算出写字楼遭遇地震时的损失金额。

二、开展合乎减灾大趋势的综合减灾研究

日本理化学研究所于1998年1月成立了地震防灾开拓研究中心。该中心是基于阪神大震灾的经验教训，综合工程学、社会科学等研究领域，旨在推进更广阔视野的研究开发而成立的。它作为理化学研究所的机动性尖端研究项目而开展活动。该中心的综合研究课题是“以减轻城市区域地震灾害为目标的开拓性研究”，尤其突出三个项目作为支柱项目：

1.地震灾害过程综合模拟研究主要研究内容是发生地震后的灾害对应工作的高度信息化，为模拟地震灾害过程而构筑的假想环境，综合性地震对应模拟系统的开发。研究思路是对地震灾害，特别对概率低而一旦发生则造成巨大灾害的大城市地震灾害过程有正确了解，深刻理解地震发生因素、致灾因素、个人和社会对该过程的反应，最后建立其理论模式。同时引进高新技术，建立能直观掌握灾害过程的模拟系统，提高防灾研究者和市民等多层次人员的防灾能力。

2.开发为地震危机管理服务的灾害信息系统主要研究内容是开发灾害信息收集系统所必要的尖端技术，建立综合性早期灾害推定系统、综合性防灾对应系统等。研究的主要目标为减灾，不仅要使构造物抗震化，而且在震后能顺利采取应急措施。

应急措施中应包括基础资料的准备、引进尖端技术、防灾部门的相互联系、向居民迅速传达信息等。同时还要吸收地震工程学、信息通讯、遥测等许多领域的尖端技术，建立危险管理所必须的灾害信息系统，开发应急对应系统等。

3.地震时城市构造物破坏机制和城市的脆弱性评价的研究主要研究内容包括强震动对构造物的输入过程和输入机制，强震时构造物的反应、破坏的评估。研究思路是地震灾害发展过程中每一阶段都有不同的反应，因此，捕捉从地震发生到构造物的损伤、破坏的现象，分析构造物的地震反应，全面精确掌握灾害过程，开发城市构造物对地震的脆弱性具有可靠性高的评价方法。地震防灾开拓研究中心将成为促进工程学、理学、人文、社会科学、信息等多领域的研究者合作、交流、研究的场所。

为提高社会地震防灾能力和水平，该中心通过报告、研讨会、网络等方式，将研究成果广泛地向国内外进行传播。该中心一面加强和有关部门的联系，一面积极与国外进行信息和人才的广泛交流，推进以亚太地区为中心的国际研究交流活动，使之成为国际性研究交流场所。该中心将实施对所有研究项目、课题由地震防灾领域以外的其他部门的一流研究者进行评价的办法，而后将评价意见应用于研究计划的修订和改进自己的研究工作中。

11.高层住宅建筑的抗震设计要求 篇十一

关键词：高层住宅建筑；抗震；设计原则

【中图分类号】 TU318 【文献标识码】 A 【文章编号】 1671-1297（2013）01-0469-01

高层住宅建筑按抗震设计要求进行结构分析与设计，其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能等方面达到最佳，从而实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的目的。但是，由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载，建筑物的地震破坏机理又十分复杂，存在着许多未知和不确定因素。在结构内力分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素， 加之计算方法的不够完善，所以单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的抗震能力。

现在，各地高层住宅越来越多，为此，住宅建筑的安全已经是重中之重了。

一 建筑抗震结构设计的基本原则

建筑抗震结构设计的基本原则是，结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能。结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱（墙）”的原则。对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

二 尽可能设置多道抗震防线

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协同工作。例如框架-剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。

要适当处理结构构件的强弱关系，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使“有效屈服”保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。另外，在抗震设计中某一部分结构设计太强，也可能造成结构的其他部位相对薄弱，因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小，改变抗侧力构件配筋的做法，都需要慎重考虑。

三 对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力

例如：（1）构件在强烈地震下不存在强度安全储备，构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。（2）要使楼层（部位）的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化，一旦楼层（部位）的比值有突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。（3）要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。（4）在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层（部位），使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗震性能的有效手段。

四 提高短柱的抗震性能

有抗震设防要求的高层建筑除应满足强度、刚度要求外，還要满足延性的要求。钢筋混凝土材料本身自重较大，所以对于高层建筑的底层柱，随着建筑物高度的增加，其所承担的轴力不断增加，而抗震设计对结构构件有明确的延性要求，在层高一定的情况下，提高延性就要将轴压比控制在一定的范围内而不能过大，这样则必然导致柱截面的增大，从而形成短柱，甚至成为剪跨比小于1.5的超短柱。众所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱几乎没有延性，在建筑遭受本地区设防烈度或高于本地区设防烈度的地震影响时，很容易发生剪切破坏而造成结构破坏甚至倒塌。

混凝土短柱的延性主要受轴压比的影响，同时配箍率、箍筋的形式对混凝土短柱的影响也很大。高层混凝土结构短柱，特别是结构低层的混凝土短柱，其轴压比很大，破坏时呈脆性破坏，其塑性变形能力很小。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，可以从以下几方面着手，采取措施提高混凝土的抗震性能。

五 提高短柱的受压承载力

提高短柱的受压承载力可减小柱截面、提高剪跨比，从而改善整个结构的抗震性能。减小柱截面和提高剪跨比，最直接的方法就是提高混凝土的强度等级，即采用高强混凝土来增加柱子的受压承载力，降低其轴压比；但由于高强混凝土材料本身的延性较差，采用时须慎重或与其他措施配合使用。此外，可以采用钢骨和钢管混凝土柱以提高短柱的受压承载力。

六 采用钢管混凝土柱

钢管混凝土是套箍混凝土的一种特殊形式，由混凝土填入薄壁圆形钢管内而形成的组合结构材料。由于钢管内的混凝土受到钢管的侧向约束，使得混凝土处于三向受压状态，从而使混凝土的抗压强度和极限压应变得到很大的提高，混凝土特别是高强混凝土的延性得到显著改善。同时，钢管既是纵筋，又是横向箍筋， 其管径与管壁厚度的比值至少都在90以下，相当于配筋率2至少都在4.6%。

当选用了高强混凝土和合适的套箍指标后，柱子的承载力可大幅度提高，通常柱截面可比普通钢筋混凝土柱减小一半以上，消除了短柱并具有良好的抗震性能。

七 采用分体柱

由于短柱的抗弯承载力比抗剪承载力要大得多，在地震作用下往往是因剪坏而失效，其抗弯强度不能完全发挥。因此，可人为地削弱短柱的抗弯强度，使抗弯强度相应于或略低于抗剪强度，这样，在地震作用下，柱子将首先达到抗弯强度，从而呈现出延性的破坏状态。分体柱方法已在实际工程中得到应用。人为削弱抗弯强度的方法，可以在柱中沿竖向设缝将短柱分为2或4个柱肢组成的分体柱，分体柱的各柱肢分开配筋。在组成分体柱的柱肢之间可以设置一些连接键，以增强它的初期刚度和后期耗能能力。一般，连接键有通缝、预制分隔板、预应力摩擦阻尼器、素砼连接键等形式。

现阶段，土与结构物共同工作理论的研究与发展使建筑抗震分析在概念上进一步走向完善，如果可以在结构与地基的材料特性，动力响应， 计算理论，稳定标准诸方面得到符合实际的发展， 自然会在建筑结构抗震领域内起到重要的作用。

参考文献

[1] 朱镜清.结构抗震分析原理[M].地震出版社.2002，11

12.建筑幕墙抗震构造设计 篇十二

关键词：幕墙抗震设计,幕墙抗震构造,变形缝处理

一、幕墙抗震构造措施

玻璃幕墙的抗震设计需考虑对幕墙本身设防和对幕墙所依附的建筑物主框架的变形限制。幕墙本身设防要求采用在设防烈度地震作用及其组合荷载作用下的面板不破损和幕墙框格杆件无残余变形。幕墙应依据所依附的建筑物主框架在幕墙平面内的变形确定幕墙的变形承载能力加以限制。抗震设防采用三个水准与二阶段设计, 第二水准烈度地震作用是第一水准地震烈度的3倍。近似地, 把在众值烈度地震作用下采用弹性方法计算的楼层层间位移与层高之比折算成第二水准弹塑性位移, 就得到了与幕墙平面内变形临界值的对应值。以上分析表明, 对幕墙平面内变形性能的要求与建筑结构类型有关, 即要根据结构类型选用具有不同平面内变形性能的幕墙。

幕墙自身其结构上采用的各种位移、伸缩、变位能力的处理措施 (如幕墙立柱层间伸缩缝、立柱与横粱间伸缩缝、板块间缝隙控制填胶、玻璃的结构胶粘接、玻璃卡槽内间隙控制、胶垫软接触等等) , 使得幕墙构件不承担因地震使建筑主体结构产生变位而对它产生荷载 (各种弯曲、拉伸、挤压等应力) , 从而保持了幕墙自身结构的完整和安全以及作为建筑外墙围护可靠功能。

1. 不同幕墙体系的构造要求

(1) 铝合金玻璃幕墙的抗震能力主要取决于它所依附的建筑主框架的抗震能力和自身的抗震构造。这样就需要对铝合金玻璃幕墙和幕墙所依附的建筑物两个方面都提出具体设防要求, 即当铝合金玻璃幕墙所依附的建筑物遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时, 普通型幕墙与幕墙平面平行和垂直两个方向的主框架及隐框幕墙与幕墙平面垂直方向的主框架楼层内最大弹性层间位移角控制值可按下表的规定执行。

注:1) 表中弹性层间位移角=Δ/h, Δ为最大弹性层间位移量, h为层高。2) 线性插值系指建筑高度在150m~250m间, 层间位移角取1/800 (1/1000) 与1/500线性插值。

在罕遇地震作用下结构薄弱层应进行弹塑变形验算。在抗震设计时, 幕墙的抗震能力指标值应不小于主体结构弹性层间位移角控制值的3倍。特别要注意的是建筑结构为多、高层钢结构时, 幕墙的抗震能力是非钢结构建筑幕墙的2倍以上, 以适应钢结构的柔性变动能力。

(2) 明框、半隐框幕墙的玻璃边缘至边框槽底的间隙必须采用弹性材料填塞。

隐框、半隐框幕墙板块间胶缝宽度应适当控制, 应不小于12mm, 并以弹性材料填塞, 即内填泡沫棒外注硅酮耐候密封胶。

(3) 石材幕墙, 石材面板一般采用插件和挂件连接, 为防止插件 (挂勾) 从插槽 (挂槽) 中脱出, GB/T21086《建筑幕墙》中石材面板挂装系统安装允许偏差对挂勾与挂槽搭接深度偏差、插件与插槽搭接深度偏差作了规定。

对于普通短槽挂件石材幕墙合理地使用挂件槽弹性类填胶, 可实现良好的抗震性能。

对于背栓式石材 (采用双切面背栓连接) 具有良好抗震性能, 但要严格控制孔径偏差不超过0.5mm, 且孔深要大于15mm。

(4) 金属幕墙, 由于面板不属于脆性材料, 一般变形不会破坏。相对比玻璃幕墙有较好抗震性能。

(5) 钢结构雨篷由于采用钢龙骨, 一般为独立系统, 计算单独考虑地震作用, 也具有较好的抗震能力。

(6) 点支承玻璃幕墙, 由于支承头连接都能适应玻璃面板在支承点处的转动变形;支承头的钢材与玻璃之间应设置弹性材料的衬垫或衬套, 衬垫和衬套的厚度不宜小于1mm, 因此也具有较好抗震性能。

(7) 全玻幕墙抗震性能较差, 因此要求全玻璃幕墙的周边收口槽壁与玻璃面板或玻璃肋的空隙均不宜小于8mm, 而且板面不得与其他刚性材料直接接触, 板面与装修面或结构面的空隙不应小于8mm, 且应采用密封胶密封。下端支承式全玻璃幕墙 (落地玻璃) 易被主体结构墙体变形挤坏, 按规范要求玻璃高度超限的全玻幕墙应悬挂在主体结构上 (即吊挂玻璃) 。

(8) 单元式幕墙, 一般为插接型, 单元部件之间应有一定的搭接长度, 竖向搭接长度不应小于10mm, 横向搭接长度不应小于15mm。因此具有良好的抗震性能。

2. 幕墙不同连接部位的构造要求

(1) 立柱与横梁之间的连接

立柱与横梁连接可通过角码、螺钉或螺栓连接。角码应能承受横粱的剪力, 其厚度不应小于3mm;角码与立柱之间的连接螺钉或螺栓应满足抗剪和抗扭承载力要求。

立柱与横梁之间应有1~2mm的间隙, 横梁两端应涂密封胶或用柔性垫片隔离。

(2) 立柱与立柱之间伸缩缝

上、下立柱之间应留有不小于15mm的缝隙, 闭口型材可采用长度不小于250mm的芯柱连接, 套筒伸入铝合金立柱内不应小于100mm;芯柱与立柱应紧密配合, 其配合间隙应控制在0.5mm~1mm之间。芯柱与上柱或下柱之间应采用机械连接方法加以固定。开口型材上柱与下柱之间可采用等强型材机械连接。

(3) 与主体连接

幕墙主杆件一般采用悬挂形式, 与主体必须连接牢固, 一般采用螺栓连接。立柱与主体结构之间每个受力连接部位的连接螺栓不应少于2个, 且连接螺栓直径不宜小于10mm。加工铝合金立柱与结构连接的螺栓孔时, 立柱孔直径要比螺栓直径大1mm。

立柱与连接件之间应采用垫片隔离。铝合金立柱与结构连接角钢之间必须采用弹性垫片 (如尼龙等) 且垫片厚度≥2mm。

玻璃幕墙构架与主体结构采用后加固锚栓连接时, 对于后补锚栓应符合下列规定:

(1) 产品应有出厂合格证; (2) 碳素钢锚栓应经过防腐处理; (3) 应进行承载力现场试验, 必要时应进行极限拉拔试验; (4) 每个连接点不应少于2个锚栓; (5) 锚栓直径应通过承载力计算确定, 并不应小于10MM; (6) 不宜在与化学锚栓接触的连接件上进行焊接操作; (7) 锚栓承载力设计值不应大于其极限承载力的50%。

另外, 后补锚栓采用后切式膨胀螺栓, 抗震性能也较好。

(4) 变形缝处理

地震时建筑物主框架变形缝处主框架变位是必然的 (主框架变形缝大小由主体结构决定) , 对于幕墙要正确处理主框架变形缝部位幕墙的构造。在建筑物主框架变形缝处的幕墙采用可伸缩构造 (如采用风琴板构造等) , 使变形缝处两侧面板分属不同两个独立的单元。

变形缝抗震作用大, 门窗幕墙应重视变形缝节点设计。按照建筑抗震设计规范要求, 设计变形缝时起码龙骨间的距离要和土建变形缝大小一致, 满足第三水准要求;易挤压破碎掉落的面板间距离可以根据第二水准计算确定;中间过渡材料可采用弹性材料 (比如橡胶) 或采用较薄的金属板材, 最好可以水平滑动。

3. 幕墙龙骨系统对抗震性能的影响

一般钢结构支撑系统抗震性能较好。

二、结束语

面对近年频发的地震灾害, 建筑结构安全越发引起高度重视, 幕墙作为建筑物的外围护结构, 其安全性更不容忽视, 我们一定要贯彻国家抗震规范, 做好幕墙抗震设计, 确保其完整和安全的使用功能。

参考文献

[1]《建筑抗震设计规范》GB50011一2001 (2008年版)

[2]《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223一2008

13.钢筋混凝土建筑结构现代抗震思路 篇十三

关键词：建筑结构，抗震思路，发展历程

一、 抗震设计思路发展历程

随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展，结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。

最初，在未考虑结构弹性动力特征，也无详细的地震作用记录统计资料的条件下，经验性的取一个地震水平作用(0、1倍自重)用于结构设计。到了60年代，随着地面运动记录的不断丰富，人们通过单自由度体系的弹性反应谱，第一次从宏观上看到地震对弹性结构引起的反应随结构周期和阻尼比变化的总体趋势，揭示了结构在地震地面运动的随机激励下的强迫振动动力特征。但同时也发现一个无法解释的矛盾，当时规范所取的设计用地面运动加速度明显小于按弹性反应谱得出的作用于结构上的地面运动加速度，这些结构大多数却并未出现严重损坏和倒塌。后来随着对结构非线性性能的不断研究，人们发现设计结构时取的地震作用只是赋予结构一个基本屈服承载力，当发生更大地震时，结构的部位进入屈服后非弹性变形状态，并靠其屈服后的非弹性变形能力来经受地震作用。由此，也逐渐形成了使结构在一定水平的地震作用下进入屈服，并达到屈服后非弹性变形状态来耗散能量的现代抗震设计理论。

由以上可以看出，结构抗震设计思路经历了从弹性到非线性，从基于经验到基于非线性理论，从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服，并赋予结构一定的非弹性变形性能力的“耗”的一系列转变。

二、 现代抗震设计思路

现代抗震设计理念是基于对结构非弹性性能的研究上建立起来的，其核心主要指在不同滞回规律和地面运动特征下，结构的屈服水准与自振周期以及最大非弹性动力反应间的关系。

60年代开始，研究者在滞回曲线为理想弹塑性及弹性刚度始终不变的前提下，通过对不同周期，不同屈服水准的非弹性单自由度体系做动力分析，得到了有关弹塑性反应下最大位移的规律：对T大于1、0秒的体系适用“等位移法则”，即非弹性反应下的最大位移等于同一地面运动输入下的弹性反应最大位移。对于T在0、12-0、5秒之间的结构，适用“等能量法则”即非弹性反应下的弹塑性变形能等于同一地震地面运动输入下的弹性变形能。当“等能量原则”适用时，随着R的增大，位移延性需求的增长速度比“等位移原则”下按与R相同的比例增长更快。由以上规律我们可以看出，如果以结构弹性反应为准，把结构用来做承载能力设计的地震作用取的越低，即R越大，则结构在与弹性反应时相同的地震作用下达到的非弹性位移就越大，位移延性需求就越高。这意味着结构必须具有更高的塑性变形能力。 规律初步揭示出不同弹性周期的结构，当其弹塑性屈服水准取值大小不同时，在同一地面运动输入下屈服水准与所达到的最大非弹性位移之间的关系。也揭示出了延性能力和塑性耗能能力是屈服水准不高的结构在较大地震引起的非弹性动力反应中不致发生严重损坏和倒塌的主要原因。让人们认识到延性在抗震设计中的重要性。

14.建筑抗震设计论文 篇十四

这学期通过十二周的学习，对于建筑结构抗震分析与减震控制这门课有了更深的认识，对于抗震和减震有了更深入的了解，下面就此这门课的学习心得做一下叙述。

地震是一种突发性的自然灾害，强烈地震在瞬间就能对地面建筑造成严重破坏。我国是一个多地震的国家，地震分布区较广，历次地震表明，地震对人民生命财产造成的损失是巨大的。但是由于以前学习的课程涉及到地震问题很少，所以对于地震问题认识不足。

为了预防地震灾害，减轻地震损失，众多的学者对于建筑结构抗震及减震控制进行了一些列的研究，逐渐的形成了结构抗震分析理论及结构减震控制理论。结构抗震是目前建筑工程必须解决的问题之一，衡量一个建筑结构是否具有生命力，抗震能力是一个重要指标，但是历次地震表明，结构抗震理论存在着明显的缺陷，主要表现在结构在大震作用下仅能保证不发生倒塌，但是破坏非常严重，这对于较高要求的建筑是难以满足需要的由此提出了结构减震概念来解决问题。它是通过调整结构自振周期，或者增大结构阻尼，或者施加外力作用以大大减小结构地震反应，确保结构本身及结构中人、设备、仪器、装修的安全并能处于正常使用状态，从而产生了隔震体系、消能减震体系、被动调谐减震体系、主动控制体系等。通过学习之后，感觉这本书还是有很多的特点:为结构抗震及减震控制研究提供理论工具，同时注意理论与实践结合；逻辑性很强，大量采用数学、力学原理；通过经验总结，吸收了国内外最新研究成果。

这门课程的学习，主要是领会到了两个方面的知识，一是结构抗震分析理论，包括扭转耦联振型分解反应谱法、时程分析法、静力弹塑性分析、弹性结构随机振动分析、结构延性分析五部分。作者结合自己的研究成果，详细阐述了结构抗震理论的一些重要内容，如梁、柱、墙及连梁单元刚度矩阵的建立，结构弹性及弹塑性刚度矩阵建立，结构延性分析中剪切变形的影响以及结构抗震能力评估等。扭转藕联振型分解反应谱法又包括刚度中心与质量中心，单层偏心结构的振动多层偏心结构的振动，偏心结构的地震作用，结构时程分析主要概括构件恢复力模型结构时程分析模型和刚度矩阵、质量矩阵、阻尼矩阵，地震波的选取与调整，恢复力模型临界点的判别；结构的静力分析主要是荷载模式和二次矩的影响考虑；弹性随机振动分析主要是随机过程的数字特征、性质，单自由度线性弹性体系的随机地震分析，地面运动加速度谱密度，多自由度线弹性体系随机地震分析；结构延性部分介绍的是单调荷载作用下的延性，材料截面的变形性能以及各个构件之间的关系，还有就是抗震能力评估。第二就是结构减震控制理论，主要包括结构隔震反应分析、结构消能与被动调谐减震分析、结构主动控制等。作者结合自己的研究成果，介绍了结构减震控制的基本原理和分析方法，提出了隔震反应谱，给出了隔震结构、消能减震结构、被动调谐减震结构的实用计算方法，另外作者在结构主动控制分析中，提出了能同时控制结构位移、速度、加速度的线性最优控制算法和瞬时最优控制算法。；在结构隔震分析中，有夹层橡胶垫的力学性能分析，隔震结构动力分析模型及振东方程，单自由度体系隔震效果分析，多自由度隔震结构振动方程的求解，隔震结构的实际计算；结构消能与被动调谐减震分析有消能减震的能量原理、分类以及优越性，结构消能减震机理，消能减震结构分析方法，减震耗能装置的恢复力模型，结构被动调谐减震控制，单质点结构直接承受简谐的减震控制原理，单质点体系基底受地震激励的调谐减震控制，多质点体系基底受地震激励的调谐减震控制，多质点调谐减震结构地震作用的实用计算，结构主动控制主要有主动控制系统的构成，主动控制的减震机理，最优控制算法。通过这些内容的学习，逐渐的形成了结构抗震分析理论及结构减震控制理论。再加上，老师在授课的时候结合自己的工程实践例子给我们讲解，使得我们对于知识的理解和学习层次分明、由浅入深、重点突出，采用大量的数学、力学原理，阐述结构抗震分析的基本理论，通过基本原理再去介绍结构减震控制的基本原理，再通过总结，对于微分形式进行改进。

在学习的工程中也学到了一些知识的更新，知识的积累，例如有一部分的内容，隔震结构与传统结构的抗震结构相比的特点：提高结构地震安全性和舒适感，一般基底隔震结构的加速度反应是传统抗震结构的四分之一到十二分之一；大大减小了结构的破坏程度，在中、小地震作用下，隔震结构基本没有损坏，仍处于弹性状态，罕遇地震作用下，隔震结构一般仅发生在部分破坏，不至倒塌；降低房屋结构造价，虽然隔震装置增加约百分之五造价，但是由于地震时上部结构的地震作用大大降低，使得上部结构截面及配筋减少，构造措施施工简单，隔震结构总造价仍可降低。统计表明，7度区可节省1%~3%，8度区可节省5%~15%，9度区可节省10%~20%；可保持仪器设备的正常使用。

15.某复杂会展建筑抗震设计 篇十五

该商业办公综合项目位于上海市长风生态商务区, 是集会务、展览、办公、商务于一体的建筑综合体。地上部分包含“会展中心”及“办公楼”三个结构单体, 会展中心约4.4万m2, 办公楼约5.2万m2 (其中2号办公楼17层, 约2.4万m2, 3号办公楼20层, 约2.8万m2) 。会展中心上部结构采用框架剪力墙结构, 结构6层, 局部混凝土屋顶之上设置平板钢结构网架屋顶, 混凝土屋顶结构高度为28.75 m, 钢网架结构檐口标高约为43.00 m, 属于A级高度高层建筑。整个地块的地下部分为整体满堂地下室, 共2层 (见图1) 。

本工程会展中心建筑功能复杂, 结构设计面临大量的大跨度、大悬挑、楼板弱连接、错层、跨层结构, 对抗震极为不利, 满足结构抗震性能难度较大, 需进行详细的抗震分析, 以指导本工程的结构设计, 采取适当的抗震加强措施。工程于2009年12月开始施工图设计, 2013年10月竣工验收并投入使用。

1 结构超限情况及对应措施

按GB 50223-2008建筑抗震设防分类标准, 本工程抗震设防重要性类别为乙类, 结构的抗震措施按设防烈度8度采用。框架抗震等级为二级, 剪力墙抗震等级为一级。

会展中心高层建筑主要超限和不规则内容如下:

1) 楼层的最大弹性水平位移大于该楼层两端弹性水平位移平均值的1.2倍, 属于扭转不规则超限。

2) 结构楼层有数个夹层, 夹层有效楼板宽度小于该楼层楼板典型宽度的40% (夹层东西两边带状分布楼板有效宽度仅为8.3 m和6.3 m, 小于规范允许值) , 同时导致该层开洞面积达到66%, 属于楼板局部不连续超限。

根据《上海市超限高层建筑抗震设防管理实施细则》和《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》 (建质[2010]109号) , 会展中心结构属于超限高层建筑, 应进行抗震设防专项审查。

结构设计时, 对于本工程超限高层建筑, 主要采取了以下优化布置和加强措施[1]:

1) 会展中心上部结构框架和剪力墙的抗震等级按乙类设防的要求提高一级, 同时适当提高剪力墙配筋率, 概念上提高结构关键构件延性;局部错层处水平构件采取梁加腋或加宽加高梁尺寸并采取抗扭构造, 以保证水平地震作用的可靠传递。

注:所在地区:上海;罕遇地震;场地类型:4;设计地震分组:1;抗震设防烈度:7;地震影响系数最大值:Amax/g:0.500;特征周期Tg/s:0.900;弹性状态阻尼比:0.040;能力曲线与需求谱曲线的交点坐标 (T, A) : (1.017, 0.323) ;需求层间位移角:1/215;与需求点相对应的总加载步号:72;相应的数据文件:抗倒塌验算图:TXT

2) 会展中心3个夹层 (一层夹层、二层夹层、三层夹层) 的楼板开洞面积非常大, 导致多个楼层内长短柱共存, 设计考虑如下计算及构造加强措施:

a.采用补充的并层模型进行校核比较:将三个夹层与相邻层并层计算, 校核并层后上下楼层的层抗侧刚度比及受剪承载力比值, 以判别是否存在软弱层及薄弱层, 同时分析校核并层模型各项总体控制指标满足相关规范规程的要求, 构件内力及构件设计应与原计算模型进行比较后, 进行包络设计;

b.考虑到实际结构中存在长短柱共存的情况, 短柱加强的重点是其延性, 长柱加强的重点是其承载力。长柱设计时按实际的计算长度进行细化分析, 考虑中、大震下短柱剪力部分转至长柱承担的可能性, 结合中震计算结果适当提高柱体配筋率 (尤其是短柱箍筋) 。

3) 针对楼板开洞较多、开洞面积大, 局部楼板宽度小、连接薄弱的情况, 在结构配筋计算时采用弹性板, 进行地震作用下的全楼楼板应力分析, 复核薄弱连接处楼板的应力水平。施工图阶段将根据“中震不屈服”分析的内力结果对连接处楼板进行配筋, 控制多遇地震下主拉应力小于混凝土的抗拉强度设计值, 基本烈度地震作用下板内钢筋不屈服。

4) 屋顶钢结构与下部混凝土结构整体建模计算分析, 确保钢结构屋盖的安全性。

2 结构抗震计算及分析[2]

结构设计时采用中国建筑科学研究院开发的SATWE和PM-SAP进行多遇地震弹性分析和强度设计, 用EPDA进行弹塑性动力时程分析, 用EPSA进行弹塑性静力分析, 用PMSAP进行楼板弹性应力分析。

2.1 多遇地震分析

整体分析时采用CQC振型效应组合方式, 考虑扭转偶联效应, 同时考虑偶然偏心的影响。主要计算结果见表1。

在振型分解反应谱法计算的基础上进行了弹性时程分析, 弹性时程分析选用一条人工地震波RH2TG090和两条实测地震波TH2TG090波, TH4TG090波。规范要求设防烈度7度时, 多遇地震时程分析采用加速度时程曲线的最大值为35 cm/s2, 时程分析法中步长取0.02 s, 阻尼比0.04。弹性时程分析与振型分解反应谱法对比见表2 (表中时程分析结果为三条时程曲线平均值) 。

对比分析表明, 结果满足单条地震波计算的地震反应不小于振型分解反应谱法计算值65%, 以及多条时程曲线计算平均值不小于振型分解反应谱法计算值80%的规定。总体而言, 时程分析计算结果与反应谱法计算结果基本吻合, 满足规范有关规定。

2.2 罕遇地震分析

EPSA程序采用的材料弹塑性本构关系, 钢材用双折线模型, 混凝土用双线或三折线模型 (本计算采用双折线模型) 。单元假定中, 一维单元 (梁、柱) 采用纤维束模型, 弹塑性剪力墙采用非线性壳单元模型。用静力弹塑性分析PUSH验算了在罕遇地震作用下的楼层位移。侧推荷载类型为倒三角形, 基底剪力与总重量的比值为1。经过计算分析, 其罕遇地震下的层间位移角X向为1/215, Y向为1/233, 远小于钢筋混凝土抗震墙结构的限值1/100, 满足规范的要求 (见图2, 图3) 。

注:所在地区:上海;罕遇地震;场地类型:4;设计地震分组:1;抗震设防烈度:7;地震影响系数最大值:Amax/g:0.500;特征周期Tg/s:0.900;弹性状态阻尼比:0.040;能力曲线与需求谱曲线的交点坐标 (T, A) : (1.001, 0.332) ;需求层间位移角:1/233;与需求点相对应的总加载步号:115;相应的数据文件:抗倒塌验算图:TXT

罕遇地震水平方向推覆作用时, 首先底部楼层的剪力墙连梁出现梁铰, 随着推覆力的不断加大, 其他各层剪力墙连梁也出现梁铰, 随后局部剪力墙也出现塑性铰;在达到设防烈度地震性能点时, 结构裂缝相对较少, 随着水平力的继续加大, 连梁塑性铰渐渐出齐, 剪力墙裂缝逐渐显现, 同时部分框架梁和少量框架柱也出现塑性铰;在达到罕遇地震性能点时, 几乎全部楼层的连梁都出现塑性铰, 部分框架梁出现塑性铰, 底部加强区的墙肢出现较多塑性铰, 部分柱也出现塑性铰。结构施工图设计时, 针对结构薄弱部位进行加强, 提高底部剪力墙的抗剪破坏能力。

3 结语

作为大型公共建筑, 会展中心需要大空间、大层高、大悬挑、局部跃层等来满足其功能要求, 整体结构布置一般较难满足抗震性能要求, 常规计算分析无法全面把控结构在地震作用下的薄弱部位, 需进行详细的抗震分析, 并采取针对性的加强措施, 以确保结构抗震性能满足规范要求。

摘要：针对会展建筑因建筑功能要求会导致结构体系上出现众多对抗震不利的因素, 以某会展中心为例, 介绍了该工程的抗震设计分析过程, 并采用多种软件进行了计算分析, 提出了针对结构超限情况的加强措施, 以确保结构抗震性能满足规范要求。

关键词：会展建筑,结构超限,抗震技术措施

参考文献

[1]秦川, 刘文光.复杂博物馆结构的隔震效应及地震响应分析[J].结构工程师, 2012 (6) :71.