建筑抗震設計論文大全11篇

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1.2建筑的縱向布局設計建筑的縱向布局主要是建筑物巖的高度、建筑結構的質量以及建筑物的剛度分布。不管是在工業(yè)建筑還是民用建筑，不論建筑的層數是多還是少，都會存在這樣的問題。在進行建筑設計的時候，盡可能的將建筑物沿與建筑的剛度設計成相近的系數，剪力墻的布局不僅要布局均勻，還要使其能沿著建筑縱向一直貫穿到建筑的底部，不要中途中斷或者是不到達建筑的底部。在設計過程中，一定要避免樓層之間剛度不均勻的現象，同時還要避免在地震中，建筑出現扭轉的現象。

1.3建筑的整體布局設計建筑的整體布局設計，主要是指建筑的平面和立體空間上的設計。在建筑的整體布局中，要使建筑平面和建筑空間在形狀上，既規(guī)則又簡潔。建筑的平面形狀可以是圓形、矩形、方形等，這樣的形狀能夠提高建筑抗震的水平。在建筑的整體布局設計中，要避免凹凸行的設計，這樣的設計對建筑抗震起到了一定的制約作用。嚴重是還會出現扭轉效應。要設計出具有立體美和具有藝術性的建筑，就一定要將建筑藝術和建筑所具備的功能，與建筑抗震設計結構結合到一起。例如：南昌綠地紫峰大廈，該建筑的高位268m，其框架是核心筒結構，對該建筑的抗震設計，在建筑三分之二出，東西里面內凹，其內凹部分的荷載通過結構柱支撐在41層與43層之間的跨懸臂轉換墻上。其整體結構設計融入了新年功能化設計的思想，并對建筑結構進行小震下的反譜計算，以及中震彈性復核。

2建筑設計過程中應重視的抗震設計問題

2.1建筑物屋頂抗震設計屋頂太高或太重，是目前建筑設計最主要的問題。屋頂過高或者過重，會加重地震的作用，導致建筑變形，對建筑物自身的抗震能力有所制約。建筑屋頂的重心和建筑底部的重心不在一條線上，那么就會導致建筑抗側力不能連續(xù)，從而加劇建筑的扭轉效應，制約建筑的抗震水平。所以，設計師在進行設計的時候，一定要避免屋頂超高超重的現象，使得整個建筑的結構與剛度均勻的分布下來，讓屋頂與建筑的重心保持在同一條線上。如果建筑物的屋頂設計的過高，那么就一定要保證建筑具有良好的抗震穩(wěn)固性，降低建筑扭轉效應。3

2.2設計限值控制相關文件規(guī)定，在建筑設計過程中，要考慮抗震要求的限值控制。房屋的建筑高度和樓層的數量。在實際設計當中，有的建筑高度超標，有的建筑層數超標，有的建筑高度沒有超標，但是其寬度超標。這些超標，都將會給建筑抗震帶來一定的安全隱患，特別是一些高度和寬度超標的建筑，因此，在建筑設計中，只要完全融合建筑抗震設計，就能夠有效的進行限值控制。例如：防裂度為8的時候，粘土磚等對稱建筑的總高度要低于18m，建筑的層數一不能超過6層；底層框架為磚房的建筑高度應該保持在16m，層數保持在5層以內；建筑材料為鋼筋混泥土框架房屋的時候，其高度要保持在45m以下，而框架的抗震墻高度應該保持在100m以內。除了在設計過程中要考慮抗震要求的限值控制之外，還要考慮房屋抗震橫墻之間的間距以及局部墻體尺寸的限值控制。抗震墻限值控制，就是避免橫墻的間距超過了原有的額定值，從而導致建筑平面的剛度下降，遇到水平地震力時，影響了建筑水平地震力的傳遞，因此，導致了建筑縱墻發(fā)生形變，制約了建筑抗震的承載力度，致使建筑倒塌。對局部墻體尺寸的限值控制，是因為這些局部墻體能夠增強建筑抗震強度，如果局部墻體尺寸的限值小于規(guī)定的值，那么就不能夠滿足建筑抗震設計的要求，就會出現墻面裂開或者是倒塌的現象。因此，在設計過程中要注意建筑設計限值控制。

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我國建筑行業(yè)相比歐美一些建筑業(yè)比較發(fā)達的國家起步比較晚，而且在建筑行業(yè)起步初期人們只是一味的重視建筑的美觀性，認為只有修建的奢華和富麗堂皇才能彰顯出自己的社會地位和身份象征。只有符合人們審美趨勢的建筑才是好的建筑，就比如蘇州園林和一些南方比較具有代表性的園林等等。因此在這樣的社會背景下一個階段中阻礙了建筑業(yè)的發(fā)展,局限了建筑業(yè)的發(fā)展方向。人們對他的牢固性和抗災害性能沒有更高的要求，這也就使得一些建筑師為了迎合大眾的口味，不至于被社會所淘汰而沒有進行創(chuàng)造設計，因此設計的建筑也沒有長足的發(fā)展，抵擋不了天災的發(fā)生，對人們的生命財產構成了一定的威脅。

1.2沒有處理好建筑設計與抗震設計之間的關系

建筑設計是在建筑施工之前就需要完成的工作,設計圖紙就像一張標注明確的地圖，它會指導人們應該去哪里，如何去哪里。因此建筑設計是十分重要的，一張表美的建筑圖紙就相當于工程量完成了三分之一,將抗震理念融入到這張圖紙中也是對抗震設計提出了更高層次的要求。但是由于目前的技術有限，建筑師還不能很好的將抗震設計融人到建筑設計中去，不能使兩者更好的協(xié)作，發(fā)揮很好的作用。因此說不能協(xié)調建筑設計與抗震設計的關系是抗震設計常見的最根本問題。

1.3缺乏實踐

為了提高建筑的抗震性，一些建筑師盲目的從國外引進先進的經驗和技術,并沒有結合我國建筑構造的自身特點加以創(chuàng)新改造，而是為了講究工作效率，趕進度,生搬硬套地將這些所謂的先進前沿技術強加于一些本不符合的建筑物上，沒有起到應有的抗震作用反而在一定程度上弄巧成拙，破壞了建筑本身的美感，更嚴重的還會使建筑物在地震時產生扭轉建筑物的作用，對人們的生命財產造成更大程度上的傷害。因此建筑師這種急于求成缺乏實踐精神的建造理念，不會對建筑物的抗震性能起到很好的作用。

1.4建筑設計問題

對于一些建筑的設計本身就存在不合理的問題，因此我們從以下幾個方面進行探究：第一，建筑體型的設計，目前人們越來越追求建筑美感，因此將部分建筑的外立面都涉及成凹凸不平或者一些沒有規(guī)則的不光滑表面，如果發(fā)生地震對這種建筑物的破壞是最大的,表面平滑的建筑則相對可以減少地震對他的破壞，盡可能的做到建筑物與鋼架結構相對比較勻稱。第二，平面設計，對于一些建筑物人們會使用一些柱子、內墻進行裝飾。但是在確定柱子的數量與距離上就需要好好的下功夫去研究，比如人民大會堂的柱子多少根,每根之間的間隔距離是多少這都是很有講究的，不對稱性、不協(xié)調性對抗震起到了負面的作用。第三,豎向布置問題，越來越多的大型商場隨著人們物質生活的需要而產生，并且大型商場是人們比較容易聚集的地方,如果沒有很好的抗震性能則技術衾浼會對人們的生命財產造成很大的威脅。很多商場現在都是高層建筑，下層一般柱子相對較多、墻體較少，但是高層一般柱子較少、墻體較多，如果柱子與墻體分布不合理，這在地震中會起到特別不好的作用，也會加大對人們的傷害。下層柱子與上層柱子應該互相對齊，在空間上起到很好的支撐作用，對穩(wěn)定整個商場的空間結構都起到了不可估量的作用。

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1．2科學的設計當地震發(fā)生時，不同的建筑結構所受到的地震影響是不同的，為了最大限度降低地震災害的影響，建筑設計人員在抗震設計環(huán)節(jié)中，要根據當地地段的實際情況來進行建筑結構的選擇。目前，我國常用的鵝建筑結構可以分為“鋼筋混凝土結構”、“砌體結構”、“鋼混結構”和“鋼結構”四種類型。通過對四種結構的比較分析得出，鋼筋混凝土結構的抗震能力相對較強，因為其自身具有較好的柔韌性，所以當建筑物因地震災害而出現應力變形時，鋼筋混凝土結構能夠依靠自身良好的承載力對其進行一定程度的控制，這是其它三種結構所不具備的優(yōu)勢。近年來，高層建筑建設的增多，大大增大了其在地震災害影響下的水平位移和抗側移剛度，這在無形之中就加大了地震災害的影響，為了避免地震災害影響程度的增大，在設計和審核高層建筑抗震設計時，必須要考慮結構的側移度。

1．3堅實的質量地震作為破壞性超強的自然災害，想要最大限度降低其對建筑的破壞，保證建筑設計堅實的質量是最基本的防護措施。相比較而言，我國建筑設計水平發(fā)展較為緩慢，在地震設計方面也存在不夠合理的情況，這使得很多建筑結構都出現了地震安全隱患，過大的自身重量也加大了地震危害。為了保證建筑結構抗震水平，必須要在建筑抗震設計環(huán)節(jié)中科學的運用抗震理論，根據相關設計原則，利用有效措施來提高建筑結構的可靠性與安全性。

2實現建筑結構抗震水平設計的措施

2．1基礎性防震措施應用基礎性防震措施根據建筑的結構的不同位置有著不同的措施:(1)地基隔震。地基隔震是在建筑地基與土層之間設置緩沖層，以便在地震發(fā)生時減小建筑與土層之間的震動碰撞，實現對震能的有效吸收和反射作用，減小地震對建筑物的破壞。目前，我國最常使用的地基隔層為瀝青原料隔震層。(2)基礎隔震。基礎隔震是整個建筑結構抗震設計中的關鍵，想要降低地震對建筑物的破壞，就必須要做好基礎隔震措施。在對建筑基礎采取抗震措施時，為了減小地震對上部結構的破壞，需要在建筑物的上部結構和基礎位置接觸處設置隔震層，防止地震力由地基處向上部結構傳播，降低地震對建筑上部結構的破壞。基礎抗震裝置一般采用混合隔震裝置、基底滑移隔震裝置和夾層橡膠隔震裝置等。(3)間層隔震。間層隔震是為了吸收地震的沖擊余力而設置的，間層隔震的有效設置能夠對震力進行再次削減，以達到降低地震對建筑的破壞作用。間層隔震一般都安裝在原始結構層上，其實我國最早使用的的抗震措施，具有施工操作簡單的優(yōu)勢。(4)懸掛隔震。懸掛隔震是通過懸掛的方式，將建筑物全部或部分結構脫離地面，從而在地震出現時，降低地面震動與建筑物之間的震力作用。目前，此種抗震措施多用于大型鋼結構建筑當中，收到了較為不錯的抗震效果。

2．2機敏減震支撐體系機敏減震支撐體系是集成現代科技技術的防震系統(tǒng)，其利用活塞運動的原理，對建筑結構進行設計。在地震災害發(fā)生時，保證建筑結構中的內、外鋼能夠通過不斷的滑動來消減地震的破壞力，減輕震力破壞和消耗地震作用力的傳導。目前，這項技術還在不斷的研究和完善當中，相信其很快就能夠實現有效的應用，為建筑抗震設計水平的提升做出貢獻。

2．3效能減震技術應用效能減震是實現對地震所產生動能的消耗，來減輕地震能的傳導大小，從而降低其對建筑物的破壞程度。目前，在此技術方面一般采用消能器和阻尼器，兩種器械都能夠實現地震能量的有效消耗和吸收，減小震力對建筑主體的破壞，以達到對建筑主體結構安全、穩(wěn)性定的保護。目前，效能減震技術在我國建筑防震設計中得到了有效的應用，其在新建筑的防震設計和舊建筑的抗震加固方面，都起到了良好的效果。

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2抗震設計與建筑設計方案

抗震設計與建筑方案雖然在多方面表現是矛盾的，但不是不可協(xié)調的。設計師們廣開思路，運用現代科技手段，是可以設計出優(yōu)秀的建筑作品的。

1）對于建筑外部整體平面布局的設計要求

可將復雜的建筑平面進行分割設計，采用設置變形縫的方法，將其分成若干個規(guī)整單元，既能滿足抗震規(guī)范要求，也不會破壞平面使用功能和整體造型。對于有些觀點提出的變形縫不好看，影響立面效果，設計師可以通過將該部位兩側主體錯位設計方法，即利用視覺差，弱化人們對變形縫的直觀感覺；對于要徹底消除變形縫影響，則需借助外裝飾構件，可采取外裝飾幕墻等輕質構件對外立面的變形縫進行裝飾處理。抗震設計要求結構主體設置變形縫，并規(guī)定相應變形縫寬度，是防止在地震時建筑物間晃動、碰撞造成結構主體的破壞，由于輕質外裝飾構件會在地震時變形破壞，不會對建筑物主體結構產生約束作用。所以，通過輕質外裝飾材料的設置，可以解決由于設置變形縫引來的美觀問題，并且不會影響到結構主體抗震性能。

2）對于住宅類型建筑

由于其使用功能單一，房間分隔墻較多，結構沿豎向布局比較均勻，一般只是平面形狀變化較大，只要結構設計師按照建筑平面方案合理布置結構抗震構件，采用框架、框架-剪力墻結構、剪力墻結構等一般常規(guī)結構形式都可以滿足本地區(qū)抗震設計要求。對于高層住宅底部要求設置商業(yè)用途的建筑，應該優(yōu)先選用轉換結構體系。有些結構設計人員不愿意做轉換結構，認為轉換了，結構受力復雜了，造價增加了，往往在設計中過度減小剪力墻長度、剪力墻開較大洞口的方法，來滿足建筑對底部大空間的使用要求。但即使是這樣做也不會完全適應建筑功能的要求，同時由于剪力墻不適當減少及剪力墻的不合理布置，也影響到建筑整體的抗震性能，造成結構配筋不合理。合理的采用轉換結構體系，既不會給建筑物抗震帶來不利影響，也不會過多的增加工程整體造價。建筑功能上可以最大限度地滿足建筑設計方案的初衷，結構的抗震性能達到優(yōu)化，使建筑物整體含鋼量達到最低。

3）對于公建類型建筑

由于其平面使用功能的不確定性，各個樓層間使用功能不統(tǒng)一的特點，故不宜過多采用剪力墻，剪力墻設置應在電梯間、樓梯間等較為固定使用空間的部位。要求建筑設計師在平面布局中加以考慮，在考慮建筑功能需要的同時，也兼顧結構抗震設計的合理性布置。由于對空間的需求，框架體系元素更多地運用在公建類型的建筑中。由于建筑高度較高，各層使用荷載較大，使得鋼筋混凝土框架柱截面一般較大，即使是采用高標號混凝土的鋼筋混凝土柱截面也會很大；適當在抗震性能要求較高的部位，采用型鋼混凝土及鋼管混凝土的結構體系更加合理，既有混凝土結構的剛度，又有鋼結構的良好延展性，可以讓該混合結構在抵抗地震災害時發(fā)揮最大的作用。對于大跨度的框架梁，也可以多采用型鋼結構及型鋼混凝土結構，既可以提高建筑的水平抗震性能，也有效的降低框架梁的高度。對于預應力梁的運用，不建議大量使用，雖然預應力梁的采用可以降低框架梁的高度，但其性質類同于普通鋼筋混凝土梁，且對梁端約束要求較大，協(xié)調變形能力一般。

4）隨著現代科學技術的發(fā)展

高層建筑的高度已經不是制約建筑設計的主要問題了，通過計算機軟件的抗震模擬計算，使更多的高層建筑的設計方案得以優(yōu)化。高層建筑設計方案中存在的主要問題是結構體系的選擇，隨著建筑高度的增加，結構柱截面會增大，剪力墻數量也會增多，對建筑內部平面功能影響較大。一般結構設計師會根據常規(guī)經驗先選擇框架結構，然后框架-剪力墻結構、剪力墻結構，最后選擇框筒結構以及鋼和混凝土混合結構。認為這樣可以節(jié)省造價。實際上這是一個誤區(qū)，只有根據建筑使用功能特點，合理選用結構形式才是降低成本的最好途徑。隔震設施及減震設施已在許多工程得到了應用，通過實驗室內地震模擬實驗及國內外一些實際工程中應用的經驗，會逐步在更多的現代建筑設計中得到應用及發(fā)展，也會給建筑設計方案的創(chuàng)作帶來最大的自由度。

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中圖分類號：TU3文獻標識碼： A

地震災害涉及到人類的生命和財產安全，是人類生活面臨的重要的問題，也是建筑結構抗震設計的主題之一。因此，在建筑結構設計的時候，必須充分考慮到抗震設計，這已經在房屋建筑結構設計中占據非常重要的位置，在設計時只有采取適當的措施，以防止地震對建筑物的造成的巨大破壞，為減少地震的損失與危害在設計上做出應有的貢獻，以保護人民的生命和財產安全。

一、 建筑結構抗震的重要性

在建筑結構中應用抗震結構的設計，首先能夠保證人員的生命安全，為內部人員的逃生以及求救爭取寶貴的時間； 其次，強化了建筑結構的設計，增加了建筑結構的抗震性，也將是建筑結構的使用壽命得到提升，使其利用價值得到不同程度的飛躍。建筑的基本功能是供人們居住，隨后才是審美價值的體現。就建筑的基本功能來說，其能夠供人居住的首要前提是安全，包括使用安全以及建筑物自身的安全。也就是說，建筑物只有在保證了自身安全的前提之下，才能夠供人們使用。因此，在建筑物的設計和建設過程中，往往需要對影響建筑安全性的因素作全方位考慮。地震作為一種不可預知的自然災害，其對建筑物安全性能的影響極大。而建筑物的安全一旦遭受威脅，必然會出現倒塌事件，從而砸傷和掩埋生命，給人們帶來物質和精神上的雙重損失。因此，建筑物在建設初期就必須做好抗震的準備工作，從根本上確保人們的生命和財產安全。

二、提高建筑結構抗震設計的措施

1、合理選址以提高建筑物的抗震能力

地震發(fā)生時，如果建筑物本身抗震能力弱，結構不堅固或者建筑剛性強而韌性不足，很容易遭到嚴重的破壞神之倒塌。如果建筑物選址不合理，地基建在地質不穩(wěn)固的地方，地震會引起地表的地裂和錯動以及地面沉降，這種破壞在地基不穩(wěn)固的地方更加明顯，因此合理選址以提高建筑物的抗震能力非常重要。在建筑物選址時，易選擇地層穩(wěn)固地帶，應盡量避開地質不穩(wěn)固的地方，如斷層帶、地下采空區(qū)、地下水空洞區(qū)、易液化土等地方。如果沒有條件避開上述不適合建造建筑物的地區(qū)時，應采取相應的抗震應對措施。依據國家對建筑物抗震的類別等級，采取人工加固地基、注意建筑結構的整體性、建筑物的外形勻稱、建筑物的結構簡單減輕建筑物自重等，都可以消除地基液化沉陷。還有一種特殊的地質構造，那就是在地基的主要受力層內還存在土質較軟的粘性土層或者不均勻的土層面時，這種地質構造若發(fā)生地震，地基會發(fā)生不均勻沉降。在此種地質構造地帶施工時，應采用樁基和加強基礎的措施來加固地基。

2、使用科學的結構形式

目前，我國常用的建筑結構有：鋼筋混凝土結構、砌體結構、鋼混結構以及鋼結構。防裂度和地區(qū)不同都是造成結構不同的主要因素， 通常鋼筋混凝土結構的抗震能力相對較強，由于自身柔韌性較好， 所以鋼筋混凝土在建筑物變形能力控制中，具有良好的承載能力。因此，在建筑結構設計中，必須根據抗震要求以及功能特征選用合理的結構方案，在審核結構體系中，也必須考慮結構側移度，特別是高層建筑物結構設計。隨著高層建筑結構高度增加，不僅會讓建筑結構在地震作用以及其他負荷作用影響下增大水平位移，也會讓建筑結構抗側移的剛度增加。而對于不同的鋼筋混凝土結構體系、組成方式、構建以及受力特征，在抵抗側移剛度等方面都具有很大的差異性，所以在使用中，必須根據具體情況，選用合理的高度。

3、強化設計質量

由于地震具有超強的危害性，所以在地震設計時，必須注重各項影響因素。由于我國建筑設計水平相對落后，很多建筑結構使用的方案不夠合理，在不能科學布置建筑結構方案的過程中，不僅增加了建筑成本和自身重量，也加大了地震危害。因此，在建筑抗震設計中，必須正確運用抗震理論，根據相關設計原則，不斷保障或者提高建筑結構可靠性與安全性。具體原則包括：努力降低地震作用時結構位移與扭轉，并且建筑結構必須擁有足夠的剛度；結構構件承載能力相對較高，同時具有足夠的耗能能力與延性。在這過程中，延性大說明變形能力相對較高，承載力與強度減小速度緩慢，不能有足夠的空間吸收，還能耗散地震能量，從自身結構避免坍塌。

4、選擇合理的建筑材料

在設計階段，要進行抗震分析和計算，在選擇建筑材料時，要對其參數進行可靠度分析，也要充分考慮材料參數的變異性，而且盡可能選擇自振頻率不同的材料，避免在地震作用時結構物局部或者整體發(fā)生共振，造成嚴重破壞。

5、合理的平立面布置

建筑物的動力性能基本上取決于它的建筑布局和結構布置。建筑布局簡單合理，結構布置符合抗震原則，從而確保房屋具有良好的抗震性能。建筑物的平、立面布置宜規(guī)則、對稱，質量和剛度變化均勻，避免樓層錯層。對體形復雜的建筑物合理設置變形縫，在結構設計時要進行水平地震作用計算和內力調整，并應對薄弱部位采取有效的抗震構造措施，嚴格控制建筑物的高度和高寬比。

6、多道抗震防線的設置

這樣可以避免在地震作用下，由于局部損壞而造成整個建筑結構的損壞，例如框架----抗震墻結構系統(tǒng)，抗震墻可以抵抗較大的側壓力，是第一道防線，當在地震作用下抗震墻發(fā)生破壞時，框架結構就起到抗震的第二道防線。 多道抗震防線可以極大的消耗地震能量，延緩或者減輕地震作用對高層建筑的損壞。

7、加強建筑物內部的薄弱部分

在高層建筑中，由于層數較多，建筑面積較大，難免存在一些受力比較大而比較薄弱部分，在建設過程中，要及時對薄弱部分進行加強，采取有效措施增強其強度和剛度，這樣就可以極大提高其承載力，避免在地震作用下過早的屈服產生較大變形，導致建筑結構局部損壞或者整個結構的損壞。

8、保障結構的延性

（1）對于建筑結構當中柱、梁等構件，應該按照強柱弱梁的原則，增加柱子的抗彎能力。鋼筋混凝土的框架在強震發(fā)生時，當地震威力致使建筑結構達到最大的非線性位移時，梁端的塑性鉸的塑性轉動會比較大。當柱端的塑性鉸出現比較晚，那么建筑結構達到最大的非線性位移時它的塑性轉動會比較小。這樣就保證了框架有了比較穩(wěn)定的塑性耗能構件。

（2）要提高結構的延性，還要采取強剪弱彎的措施。因為剪切對于破壞根本沒有延性，如果某個部位一旦發(fā)生剪切破壞時，這個部位在整個抗震結構中的作用就會喪失，柱端發(fā)生剪切破壞，建筑結構的局部就會發(fā)生坍塌，局部坍塌有可能導致整個建筑物的坍塌。因此，要采取措施來增大梁柱和柱端的組合剪力值，保證任何構件在強震發(fā)生時都不會損壞其剪力。

總之，結構抗震設計有許多不確定或不確知的因素，很難做到對結構進行精確的抗震計算，并得到結構在地震作用下的真實反應。因此結構的抗震設計除了必須進行細致的計算分析外，要特別注重結構的概念設計。如選取對建筑抗震適宜的建筑場地，設計延性結構，采用輕質高強建筑材料，設置多道抗震設防，加強結構的整體穩(wěn)定性，重視結構的抗震構造措施等方面，只有這樣才能保證結構的抗震性能。

參考文獻：

［1］ 李鳴． 淺談建筑結構抗震設計［J］． 科技致富向導，2013(6):330．

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(2)局部抗震設計。局部抗震設計主要包括以下幾個方面:其一，在詳細的分析了地震的破壞機理之后，發(fā)現地震縱波的傳播速度比地震橫波快，地震縱波在建筑結構的主體部位以及連接構件之間形成了一個相對容易被破壞的環(huán)節(jié)，當地震橫波抵達后會直接作用在工業(yè)與民用建筑結構主體，導致工業(yè)與民用建筑出現倒塌的問題，通過對工業(yè)與民用建筑發(fā)生的地震資料進行分析，工業(yè)與民用建筑的后砌墻結構和樓板很容易出現損壞與坍塌的問題，因此，應該充分的考慮建筑主體結構與連接構件之間的質量，科學的設計截面形式以及接觸面積，同時深入探討和設計后砌墻和模板之間的連接狀況，有效的提高工業(yè)與民用建筑結構設計的抗震能力;其二，科學的選擇建設場地，工業(yè)與民用建筑場地對建筑的抗震性能具有直接的關系，全面的分析工業(yè)與民用建筑場地的巖土工程、工程地質遺跡地形地貌等環(huán)境條件，確定最為合理、科學的場地條件，盡可能的降低建筑上部結構對建筑接觸的影響，以此降低在地震作用下對建筑結構的損壞程度，因此，在選擇建筑場地時，應該盡可能的避免選擇軟弱粘土區(qū)、采空區(qū)、非巖質陡坡區(qū)等，如果需要在軟土地基中上建筑工業(yè)與民用建筑，應該采取合理的地基處理基礎有效的提高地基的整體性與剛性，以此保證工業(yè)與民用建筑在地震作用下具備較強的抗震能力;其三，提高施工質量，根據近幾年較大地震的相關資料顯示，影響工業(yè)與民用建筑抗震能力的原因與施工質量具有直接的關系，因此，為了保證人們的生命和財產安全，工業(yè)與民用建筑的抗震設計人員以及施工人員，應該以國家、社會以及人們的生命財產安全為出發(fā)點進行抗震設計和施工，以此保證工業(yè)與民用建筑具備足夠的抗爭能力。

2強化工業(yè)與民用建筑結構抗震設計的有效措施

(1)選擇合適的抗震結構形式。目前，我國工業(yè)與民用建筑的結構形式相對較多，主要包括鋼筋混凝土結構、磚混結構、鋼結結構等形式，各種建筑結構形式的抗震性能存在一定的差異。因此，為了提高工業(yè)與民用建筑的抗震性能，應該根據建筑現場的具體狀況，選擇具有較強承載能力、變形能力、柔性以及抗爭能力的抗震結構形式，防止工業(yè)與民用建筑在地震作用下受到破壞。

(2)選擇合適的建筑場地。全面的熟悉和了解我國相關的抗震減災法，尤其是對于可能發(fā)生自然災害的地區(qū)的工業(yè)與民用建筑工程來說，更應該重視工業(yè)與民用建筑的抗震性能，通過評價工業(yè)與民用建筑的抗震性能符合國家的相關標準之后，設置相應的抗震標準。通常狀況下，抗震設防主要分為甲、乙、丙、丁四種，對于容易發(fā)生地震災害的工業(yè)與民用建筑，在選擇建筑場地時，應該選擇能夠降低或者消除地震影響的地理位置，盡量避免在容易影響工業(yè)與民用建筑工程安全的區(qū)域建造工業(yè)與民用建筑，特別是軟弱地基，在地震的作用下很容易出現液化現象，降低工業(yè)與民用建筑地基的抗震能力，導致工業(yè)與民用建筑出現傾斜甚至倒塌的問題。

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2建筑抗震設計的思想與方法

2.1選擇建筑場地建筑設計之前，先進行建筑結構選址時，要對將要施工的現場環(huán)境進行全面的勘測，熟悉掌握當地水文地質的具體情況，對已有材料進行分析對比，從而選擇出合適的場地。選址要有利于抗震，計算好建筑的高度和負荷，盡量選擇硬度大、地域寬廣平坦的地區(qū)來建造高層大建筑。在選擇地基時，要注意避開斜坡崎嶇地段，以避免滑坡、泥石流等自然災害。還要選擇地質均勻的建筑場地作為地基，以避免地震時出現地面裂開，沉降不均勻的現象，因而導致建筑物傾斜。

．2建筑結構規(guī)則建筑物的結構規(guī)則很重要，往往一些結構簡單的建筑在地震中毀壞程度最低，因為結構簡單規(guī)則的建筑受力較為均勻，在震中不易發(fā)生傾斜，穩(wěn)固性較好。據有關人士表示，在保證建筑的長寬為2比1時，能夠產生最大的抗震效果，此外，對稱結構的抗震性能更好，能夠減少毀壞發(fā)生的幾率。建筑的豎直結構不規(guī)則也很容易導致建筑底層的承受力傾斜，豎向規(guī)則的建筑可以在地震中保持相對平衡。

2.3增強建筑材料的延展性鋼和木材是代表性的建筑材料，具備一定的延展性能。我國傳統(tǒng)的木結構建筑有著良好的抗震性，在幾次地震中，我國的文物木質建筑雖然因為年代久也有損壞，但相對浮躁的現代建筑受地震的影響就曉得多了。在鋼制的鋼梁結構中，延伸性能比較好，能夠有很大程度的變化幅度，吸收作用力。對于建筑整體來說，增強建筑材料的延展性可以很好的提高建筑的強度，即使在地震中發(fā)生一次稍微偏移，地震中的能量被延展性材料吸收，短時間內可恢復到其原本位置，這樣就可以避免建筑在地震中局部受力過大發(fā)生崩裂。

2.4減輕建筑的質量對于高層建筑，建筑質量越大，其中心離地面也越高，擺動周期也會變大，建筑頂點的位移也很大，建筑的危險性也就明顯變大。因此，對于特定環(huán)境下的高層建筑，要綜合各方面因素，對其進行高度限制。在進行建筑設計時應該對建筑的重心進行合理設計，保持高層的建筑質量輕，低層的質量重，能夠減輕建筑的傾斜力矩的產生。所以建筑材料最好選擇質量輕強度大質量好的材料。

2.5選好建筑材料建筑過程中應該注意建筑材料的選擇，對建筑部位的承載能力進行分析，對材料參數的誤差進行合理的分析。抗震計算時應考慮各種材料的剛度、質量、延展性、承載力等，另外還要選擇不同振動頻率的材料，避免在地震中建筑材料共振，破壞力加倍。

2.6采用現澆板工藝現澆板是指在施工現場就搭好模板，然后安裝好鋼筋，再澆筑混凝土，最后拆除模板。現澆樓板不僅在增強房屋的整體性和抗震性能上占有優(yōu)勢，而且具有很大的承載力，剛度和強度都相對較高。同時在隔聲，隔熱，保溫以及防水等方面與普通的預制空心板相比，也有相當好的效果。

2.7加強建筑薄弱部分可以對建筑薄弱部分加雙重保護，使建筑重要部位第一層材料毀壞時還有第二層材料替補，延緩地震對建筑的破壞，使高層建筑中的居民有更多時間逃生，加強建筑的安全性。對建筑中受力較大，承載力薄弱的底層結構等部位來進行加固處理，采取有效措施增強建筑的強度和剛度。提高短柱的延展性和承載力，采用“強柱弱梁”的框架，在地震中可以利用梁的形變吸能來消耗地震的能量，這樣可以有效避免框架坍塌。

2.8抗震防線的設計為避免建筑物的局部毀壞影響整體的結構，有必要進行抗震系統(tǒng)的設置。比如說抗震墻能夠成為框架受損后的第二框架，抗震墻能有效的減緩建筑倒塌時間，減輕地震震波對建筑的毀壞，然而只有一道防線是不夠的，需要多設置幾道抗震防線才能加強建筑的抗震效果。此外設計木質樓梯也能起到一個預防目的，木質材料延性大，有諸多優(yōu)點，可作為重要逃生通道，給被困地震中的人增加生還的機會。在人流量大的建筑群里，還需要建筑特殊通道，便于人員疏散。

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1)建筑結構的平面布置。建筑結構的平面布置是影響結構抗震的重要因素，合理的建筑平面布置對建筑結構設計是至關重要的。大量地震災害表明，平面布置簡單、對稱規(guī)則、質量和剛度分布比較均勻并且具有明確傳力途徑的建筑結構在地震時不容易發(fā)生破壞。規(guī)則結構能較為準確地預估結構的作用效應和地震時的反應，較容易采取有效的抗震措施及相應的結構措施來加強其抗震性能。相反，平面布置復雜、不對稱且不規(guī)則的結構，其地震作用效應很難估計的。因此，高層建筑結構中規(guī)范規(guī)定，宜采用規(guī)則結構，不應采用嚴重不規(guī)則的結構。

2)建筑結構的體系選擇。高層建筑結構設計中，就優(yōu)先采用具有多道防線的結構體系。例如:框架—剪力墻結構、剪力墻結構和筒體結構。這三種結構可以作為地震區(qū)高層建筑的首選體系。當建筑物高度不高且層數不多時，可采用框架結構。但當建筑物位于地震區(qū)，且高度均較高時，應避免采用框架結構、板柱剪力墻結構。因為，地震具有強破性且持續(xù)時間很長，往復次數較多，能夠對建筑物造成累積破壞。單一的結構體系在遭遇地震時，一旦發(fā)生破壞，很容易造成房屋倒塌，危及人們的生命及財產的安全。當結構體系具有多道防線時，當遭遇地震時，第一道防線遭破壞后，后續(xù)的防線仍然能抵抗地震的沖擊力，可以最低限度的防止建筑物的倒塌，給人們以充分的時間進行逃生，保證人民的生命安全。因此，高層建筑結構抗震設計中的多道防線是進行抗震設計時所必須設置的。

3)結構薄弱層。當建筑結構的側向剛度分布不均勻、豎向抗側力構件不連續(xù)和樓層承載力突變時，容易產生薄弱層。薄弱層在地震中是最先遭受破壞的部位。因此，對有明顯薄弱層的結構，應采用相應的抗震構造措施來提高其抗震能力。結構構件的實際承載能力是判斷薄弱層部位的基礎，有意識、有目的地控制薄弱層部位，讓它有足夠的變形能力，而且不使薄弱層發(fā)生轉移是提高結構抗震性能的重要手段。

2高層建筑抗震設計常見問題

1)高層建筑結構的地基問題。高層建筑結構在設計階段，應有完善的巖土工程勘察報告，為結構工程提供基本的設計依據。建筑結構場地應選擇在有較穩(wěn)定的基巖、開闊、平坦、土層堅硬或較密實的有利地段，不應建造在容易發(fā)生滑坡、地陷、崩塌和泥石流等不利地段及抗震的危險地段，有利地段的建造對建筑物的抗震是十分有利的。有時由于建設單位工期要求，在確定方案后設計人員就直接進入了施工圖設計階段，從而忽略了巖土工程勘察資料和場地的選擇，從而給后續(xù)工作帶來不必要的麻煩。

2)高層建筑結構平面布置問題。高層建筑為了追求外立面效果的美觀而設計成平面不規(guī)則、不對稱且有較大凹進或較大開洞的結構，這種結構對抗震十分不利。因此，在建筑方案正式確定前，結構工程師就應對建筑平面布置、體型方面的內容提出自己的見解，及時和建筑師進行溝通，盡量選用平面、豎向規(guī)則對稱、質量和剛度、承載力均勻的平面布置，這對抗震十分有利。

3)高層建筑結構的高度問題。如今的高層建筑結構的高度越來越高，甚至出現了很多超高層的高層建筑，這就對結構工程師的專業(yè)知識提出了更高的要求。不同的高度對應不同的結構體系，規(guī)范上有明確規(guī)定。一旦結構超過了規(guī)范規(guī)定的限制高度，就應通過專門的審查、論證進行更嚴格的計算分析和研究。

4)高層建筑抗震設防等級的選取問題。抗震等級是結構抗震設計的重要依據，抗震等級選取不當將給建筑物的安全帶來許多隱患，對工程造價也會帶來不必要的浪費。抗震等級根據房屋的場地類別、抗震設防烈度、建筑高度、結構類型等因素綜合評定。每個結構工程師應當熟練掌握結構的抗震概念設計和規(guī)范知識，做到該提高的應當提高其抗震等級，該降低則應適當降低。

5)計算軟件的合理應用。高層建筑結構抗震設計時，應該應用正規(guī)的結構設計軟件進行設計，軟件中的各個參數指標能夠正確反映建筑物的特征。結構工程師能正確分析結構軟件所計算的結果，并做出正確的判斷。但有時計算機設計會給結構工程師帶來一種錯覺，有的結構工程師往往過分依賴計算結果，而減少了結構的概念學習。一旦選擇了錯誤的計算參數，就會導致結構設計出現問題，對結構的安全和經濟方面造成影響。因此，結構工程師應加強自身的業(yè)務學習和抗震概念設計的理解，做到熟練掌握相關的結構概念設計，并且根據自身的專業(yè)知識配合計算結果選擇最佳的結構設計方案。

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中圖分類號：TU3文獻標識碼： A

一、前言

目前，我國建筑在抗震設計方面來存在很多誤區(qū)，同時，在具體設計方面還有很多的設計問題有待于研究。因此，對建筑結構抗震設計的相關問題進行分析很有現實意義。

二、我國對抗震性設計的要求

為了保證建筑物結構的基本抗震性能，我國從法律上對建筑結構的抗震性設計進行了詳細的規(guī)定。這些具體的規(guī)定都在我國“《建筑抗震設防分類標準》GB50223”中，而具體內容大致如下。

“建筑根據其使用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類、丁類四個抗震設防類別。”在這四類抗震類別當中，甲類建筑物的使用功能應該是比較重要的，因此，對其要求的抗震性能也比較高，“地震作用應高于本地區(qū)抗震設防烈度的要求，其值應按照批準的地震安全性評價結果確定。”具體的抗震措施應該比當地地質狀況要求的抗震烈度要高，如果當地要求的抗震烈度要在6～8之間，那么，實際設計的抗震烈度就應該要比要求高出1度，而如果當地的抗震要求在9度時，實際設計的抗震烈度至少要比9度高出一點。乙類建筑物的抗震烈度與當地的地震作用相符合即可，在采取抗震措施時，如果抗震烈度要求在6～8之間，那么設計的抗震烈度與其相符合即可，如果是在9度以上，實際設計值則需要比9度要高。對于丙類來說，無論是什么情況，設計的抗震烈度值同當地的抗震要求相符合即可，而丁類建筑結構的抗震烈度可以在實際的抗震烈度要求之上適當減低。

三、目前建筑結構抗震性設計的關鍵問題

1、場地選擇

在建筑結構設計中，場地的選擇是其中重要的一部分，所以，在建筑結構抗震性設計中，建筑場地的選擇對建筑結構抗震性能的影響也是比較大的。在選擇建筑場地時，一定要對當地的地理環(huán)境有所了解，避開不利的地段。如果場地不利會造成地表發(fā)生錯動或者斷裂、地基沉降、滑坡等狀況，對工程質量會產生一定的影響。正因如此，在選擇建筑場地過程中，要盡量避免在“軟弱場地、易液化土、狀態(tài)不均勻”等場地進行建筑物的建筑。如果建筑地點的土壤普遍不合格，那么就需要采取一定的抗震防裂措施來提高建筑結構的抗震等級，比如可以強化地基，加強結構的整體性等，對于地基來說可以采用樁基、強化基礎等處理措施，這樣即使不可避免地出現了不利場地，也能通過措施的應用而得以改善。

2、結構體系選擇

建筑結構體系的選擇關系到了建筑結構的穩(wěn)定性，自然也會成為抗震設計中的重要部分。首先，結構體系要具有相對的獨立性。對于建筑結構體系的整體功能發(fā)揮來說，其應該具有一定的整體性和聯(lián)系性，但是，對于抗震性來說，建筑結構體系就應該具有相對的獨立性。主要是指結構體系應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力。因此，在設計建筑結構時，應該要確保建筑結構具有一定的內力分配功能，這樣如果一個構件受到了震力的破壞，其他的構件仍能夠正常承載，一定程度上避免了整體結構失效可能性的出現。其次，合理分布震力傳遞途徑。在結構設計過程中應該重視豎向的建筑結構要具有垂直重力傳遞的作用，“樓屋蓋梁系的布置”要盡量保證從上部結構中傳遞過來的重力荷載能夠通過轉換層進行轉換，同時，抗側力結構要明確，盡量保證其連續(xù)性，如果結構出現了豎向變化則要盡量確保變化的均勻發(fā)生。最后，要具有適當剛度和以及強度。對于建筑結構體系來說，適當的剛度和強度能夠在一定程度上避免因為結構的部分薄弱給整體結構造成影響，在框架設計過程中要保證節(jié)點在受到較大的重力荷載或者是應力過于集中時，不會出現破壞的狀況。

3、規(guī)則布置建筑平面

建筑平、立面布置應符合抗震概念的設計原則，宜采用規(guī)則的建筑設計方案，而不應采用嚴重不規(guī)則的設計方案。因此，在進行建筑結構抗震性設計過程中，要盡量規(guī)則布置建筑平面，通常我們都比較重視建筑結構的對稱性和規(guī)則性，結構的對稱性主要是指抗側力主體結構之間的對稱，而規(guī)則性主要體現在以下幾個方面，第一，抗側力結構主軸方向剛度和變形特性相近。第二，在抗側力結構豎向斷面均勻、構成的變化均勻。

四、抗震設計方法及存在的問題

1、直接位移設計法

直接位移設計法是一種偏重于結構性能的設計方法,這種方法概念簡單,可根據在一定的地震等級作用下預期的位移計算地震作用,進行結構設計,使構件達到預期的變形,結構達到預定位移。但該方法的使用尚存在一些問題:由于替換結構的剛度是對應于最大位移時的線性剛度,其周期一般比彈性結構的周期長許多,因此,用于位移設計的位移設計反應譜必須比加速度反應譜具有較長的周期范圍;彈性加速度設計反應譜一般是針對阻尼比為0.05,而位移設計反應譜必須適應替換結構所需要的較大阻尼比范圍的要求;近年來的研究表明,近場強震效應對結構的位移反應有較大的放大作用,但直接位移設計方法只從材料的極限應變出發(fā)得到構件的變形值進行結構設計,不能考慮近場強震的這種放大效應;結構構件的滯回特性。因此,就現階段而言,采用直接位移設計法實現基于結構性能的抗震設計還具有一定的局限性;½這一設計理論沒有體現出結構的非線性分析方法和對所設計結構的實際抗震性能進行驗算的方法。

2、位移影響系數法

位移影響系數法主要體現在確定給定結構非線性靜力彈塑性分析時的最大期望位移,這一最大期望位移定義為目標位移d;采用此方法結構來確定最大非線性位移,概念相對來說比較簡單,但在實際設計計算中需進一步研究:此種方法僅僅是一種衡量結構整體抗震水平的評估方法,無法提供具體樓層和主要構件的損壞情況以及具體結構構件的抗震水準;結構的最大非線性位移與線性位移的關系比較復雜,采用上述多系數的表示方法,每一個系數取值的變化都會對結果產生較大的影響,而在各個系數都不能明確確定其取值的情況下,計算結果與結構的實際最大非線性位移會產生較大的誤差。

3、能力譜方法

能力譜方法是一種偏重于對所設計結構的實際抗震性能進行評估驗算的方法。對結構抗震性能評估的能力譜方法的研究。還存在以下問題需要解決:¹在能力譜方法中,需要將原型多自由度結構體系轉化為等效單自由度體系,而現有的轉化方法都是以結構反應的單一振型或主振型為基礎,而對于高階振型對結構反應影響比較顯著的多高層結構體系或扭轉效應不可忽略的結構體系來說,這種轉化方法將產生比較大的誤差;通常能力譜方法對于抗側剛度沿結構高度方向分布不均勻的結構體系或樓層平面內扭轉反應比較明顯的結構體系無法進行驗算。

五、提高結構設計的質量管理

1、根據《建筑工程設計招標投標管理辦法》業(yè)主要求設計單位組建設計項目組，安排結構設計各階段的設計人員、校對人員、專業(yè)負責人、審核人員并安排相應的完成時間，形成設計進度計劃表。

2、設計質量直接影響工程周期、成本，是工程建設重要的內容。有效地縮短工程周期和節(jié)約成本有利于在市場中能取得先機，獲取更大的效益。設計單位執(zhí)行ISO9001：2008全面質量管理來保證設計質量是一種行之有效的方法。

3、針對建筑工程的不同類型，由專業(yè)負責人對設計和校對人員進行事先指導，形成事先指導表。同時專業(yè)負責人應起草本設計項目結構設計統(tǒng)一措施，經結構總工程師批準后，結構人員保證人手一份使用。

六、結束語

建筑抗震設計是一項系統(tǒng)的工程，需要嚴格把握設計的各個環(huán)節(jié)，按照設計的科學流程，結合建筑的特點，盡量提高設計的合理性，提高建筑抗震的能力。

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中圖分類號：TU352 文章編號：1009-2374（2015）03-0044-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0214

我國是一個地震災害比較嚴重的國家。隨著科學技術的不斷發(fā)展，我國的建筑結構抗震設計的方法隨著結構試驗、結構分析、地震學以及動力學的發(fā)展也在不斷的進步，在不斷學習國外經驗的基礎上，我國的震害調查、強震觀察的方法在不斷的成熟。但是，如何從我國的社會發(fā)展和地震環(huán)境的實際情況出發(fā)來提高建筑結構抗震性能，從而保持建筑物更加合理經濟、安全可靠，是結構抗震設計中的一項重要的任務。

1 建筑結構抗震設計中的問題

1.1 選擇建筑抗震場地的問題

如果施工的條件相同，不同工程地質條件下的建筑物在地震時會受到明顯不同的破壞程度。所以，選擇一個好的建筑場地是提高建筑物抗震性能的重要基礎，在場地選擇的過程中，要降低地震災害，盡可能地避開工程地質不良的抗震場地（比如河岸、邊坡邊緣、高聳孤立的山丘、非巖質陡坡、濕陷性黃土區(qū)域、液化土區(qū)域），選擇有利的建筑場地（比如中等風化、微風化的基巖，不含水的粘土層，密實的砂土層）。如果實在無法當避開不利區(qū)域的話，應該在場地采取抗震加強措施，應根據抗震設防類別、濕陷性黃土等級、地基液化，來采取措施提高地基的剛度和整體穩(wěn)定性。比如，如果建筑地基的受力層范圍處在嚴重不均勻土層、軟弱粘性土層、新近填土時，要合理估計計算地基在地震時形成的不均勻沉降，從而采取加強上部結構和基礎的處理措施或者加固地基、樁基的措施來加強地基的承

載力。

1.2 選取房屋結構抗震機制的問題

1.2.1 房屋結構機制應有科學恰當的強度與剛度，能夠有力地規(guī)避房屋結構由于突然變化或者個別位置減弱構成薄弱位置，引發(fā)太大的應力聚集或者塑性產生變化聚集；對于或許形成的脆弱位置，應采用提升抗震水平的手段。

1.2.2 在房屋架構機制中應設計有科學的地震功能傳送通道與確定清楚的核算簡圖。另外，設置縱向房屋構件時，應盡量保持在垂直重力負荷作用下縱向房屋構件的壓應力多少平均；設置樓層蓋梁機制時，盡量保證垂直重力負載能夠通過距離最小的途徑傳送到縱向構件墻或者柱子上；設置轉換架構機制時，盡量保證從上面架構縱向構件傳過來的垂直重力負載能夠通過轉換層完成再次轉換。

1.2.3 在選取房屋架構機制時，應重視防止由于一些構件或者架構的損壞而讓總體房屋架構失去對重力負載的承受性能與抗震性能。房屋架構抗震設置的基本準則是架構應該具備內力再次分攤作用、優(yōu)秀的變形性能、一定的贅余度等。進而在地震出現時，一些構件即便出現問題，其他構件仍然可以承載縱向負載，提升房屋架構的總體抗震穩(wěn)固性。

1.3 房屋架構平面設置的規(guī)則性與對稱性問題

房屋的平面與立體的設置應遵照抗震理論基本設置準則，通常運用規(guī)則的房屋架構設置方案。依照房屋結構抗震設置規(guī)范的標準，對平面不規(guī)則或縱向不規(guī)則，或者兩者均不規(guī)則的房屋架構，應運用空間架構的核算模式；對樓板部分區(qū)域連接不暢或者表面凹凸不成規(guī)律時，應運用相對應的貼合樓層強度剛度變動的模型；脆弱位置應當注重相對應的內力加大系數，而且依照規(guī)范標準來對彈塑性形狀改變加以剖析，脆弱位置應采用抗震構造手段。

在房屋架構的抗震中，對稱性是不容忽視的。對稱性包含房屋平面的對稱、品質分布的對稱及房屋架構抗側剛度的對稱三個部分。保證這三個方面的對稱中心為同樣的位置是最優(yōu)的抗震設置方案。國內的房屋結構中，架構的對稱性通常指的是抗側力主要架構的對稱。對稱的房屋架構有框架架構、簡體框架架構等。

房屋架構的規(guī)則性體現在以下四點：

1.3.1 在平面設置房屋抗側力的主要架構時，應當保證周圍結構與中心的剛度與強度平均分布，讓房屋的主要架構維持較強的強度與抗扭剛度，很大程度上防止了房屋在風力較大或者地震的扭矩影響下而產生很大的形狀改變造成非架構構件與架構構件的損壞。

1.3.2 在平面設置房屋抗側力的主要架構時，還應當重視保證同一主軸方向的所有抗側力架構剛度與強度位于平均形態(tài)。

1.3.3 建筑結構的抗側力主體結構沿著構成變化和豎向斷面也要保持均勻，避免出現突變。

1.3.4 建筑結構的抗側力主體結構的兩個主軸方向也要有比較接近的強度和剛度，還要有比較相近的變形特性。

總體來說，在建筑結構抗震設計中，一定要對建筑平、立面布置的規(guī)則性加以重視，在實際的工程中還應該對建筑結構抗震設計的規(guī)范規(guī)定給予高度的重視。

2 提高建筑結構抗震能力的改良方案

（1）對地震外力能量的吸收傳遞途徑進行恰當合理的布局，保證支墻、梁、柱的軸線處于同一平面，形成一個構件雙向抗側力結構體系。在地震作用下構件呈現出彎剪性破壞，有效地使建筑結構的整體抗震能力得到提高。

（2）要按照抗震等級來對梁、柱、墻的節(jié)點采取抗震構造措施，保證在地震作用下建筑物結構可以達到三個水準的設防標準。按照“強節(jié)點弱構件”、“強剪弱彎”、“強柱弱梁”的原則，來合理選擇柱截面的尺寸，注意構造配筋要求，控制柱的軸壓比，確保結構在地震作用下具有足夠的延性和承載力。

（3）進行多道抗震防線的設置。在一個抗震結構體系中，在地震作用下一部分延性好的構件可以擔負起第一道抗震防線的作用，而在第一道抗震防線屈服后其他構件才逐次形成第二、第三或更多道抗震防線，有效提高建筑結構的抗震安全性。各地區(qū)要根據所處區(qū)域的地質特征，提高抗震設防標準。

（4）在可能發(fā)生破壞性比較強的地震區(qū)域，建設、地震、科技等部門要對建筑技術規(guī)范進行嚴格的規(guī)定，從施工保障、材料選用、規(guī)劃設計、建房選址等方面來加強監(jiān)督檢查和技術指導，保證建筑設施能夠符合抗震設防的基本要求。

（5）根據地震地區(qū)本身建筑物的特點來積極引用抗震減災新材料、新工藝、新技術，并且借鑒發(fā)達國家的技術和經驗，將其推廣應用到建筑抗震設計中。

（6）建筑結構抗震設計的管理者以及實施者也對建筑的抗震能力起到很大的作用。所以，必須提高抗震設計工作人員的整體素質，提升整個建筑的抗震工程

質量。

3 結語

經過多年來對建筑結構中抗震設計的研究，我國的抗震設計方法已經逐漸趨于成熟，但是還有許多需要完善的地方。我們要在嚴格按照建筑抗震規(guī)范要求的基礎上上，科學地合理地進行建筑抗震設計，保證建筑物的穩(wěn)定性和可靠性，促進我國建筑結構抗震設計向著高水平方向發(fā)展。

參考文獻

[1] 方小丹，魏璉.關于建筑結構抗震設計若干問題的討論[J].建筑結構學報，2011，（12）.

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一、概述

在2008版的《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001）在修訂的過程中，對其中的第6.1.5條進行了補充，提出了限制單跨框架結構的適用范圍的要求，要求是這樣說的：“……高層框架結構不應采用單跨框架結構；多層的框架結構不宜采用單跨框架結構。”而在《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）中的第6.1.5條，則提出了比原來更為嚴格且更為細致的新要求，規(guī)范中是這樣說的：“……甲類和乙類建筑以及高度大于24米的丙類建筑，不應采用單跨框架結構，高度不大于24米的丙類建筑不宜采用單跨框架結構。”

2012年1月4日，國家能源局公布了最新一版的《火力發(fā)電廠土建結構設計技術規(guī)程》（DL5022-2012），其中的11.1.8條明確作出了規(guī)定：“發(fā)電廠多層建（構）筑物不宜采用單跨框架結構，當采用單跨框架結構時，應采取提高結構安全度的可靠措施。”

在國內，小型的火力發(fā)電廠按照傳統(tǒng)的設計方案，大多數都是使用的單跨框架的結構。如引風機房、110KV配電室，除此之外，轉運站、煙道和棧橋等大部分常見的火力發(fā)電廠的建（構）筑物也大多數都采取的單跨框架的設計。仔細探究《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）當中的第6.1.5條，該條條文說明一、二層的連廊（輸煤棧橋、煙道）采用單跨框架結構，但是需要強調的是這些采用單跨框架結構必須注意加強。單跨框排架式主廠房和前面我們所講到的其它的結構，我們得出結論，假如我們嚴格地按照《建筑抗震設計規(guī)范》中的第6.1.5條規(guī)范來執(zhí)行的話，會有很多的傳統(tǒng)的設計方案不得不做出大范圍的修改。

當下，很多專家提出的寶貴意見：在如今的小型火力發(fā)電廠中，甲類和乙類的建筑不能采用單跨框架的結構。這篇論文在依據建筑抗震設計規(guī)范的條件下，并結合小型火力發(fā)電廠的相關規(guī)范及建（構）筑物特點，提出了不同的觀點。

二、在小型火力發(fā)電廠中使用單跨框架的可靠性

自建國以后，通過很多強震的檢測，使用單跨混凝土框架的醫(yī)院、學校和房屋等受到了強震較大的破壞，但是工業(yè)廠房卻并非如此，工業(yè)廠房的單跨混凝土框架同其他結構相比，其遭受到的破壞程度顯然要弱得多。

分析這種現象的原因，我們可以發(fā)現：在民用的建筑工程中，使用單跨框架結構的時候，往往會因為控制投資、房屋設計的功能過于明確以及缺失監(jiān)管等方方面面原因，造成了單跨框架結構的安全系數不大。然而在工業(yè)廠房的建造過程中，由于工程的設計復雜程度以及該結構在使用過程時的不確定等各種因素，往往使用經驗設計，并且選擇行業(yè)規(guī)范當中要求的廠房設計活荷載；這個活荷載是包絡荷載，當工業(yè)廠房在正常的使用過程中時，通常是不能達到這個包絡負載的，所以，該單跨框架結構是具有抗震富裕度的。

綜上所述，小型的火力發(fā)電廠建（構）筑物假如采取恰當的抗震措施，那么使用單跨框架并非不可靠，而且能夠經受住實踐的檢驗。

三、在小型火力發(fā)電系統(tǒng)中使用單跨框架的合理性

根據電力行業(yè)所具有的特點，并結合建筑物抗震規(guī)范和與電力行業(yè)相關的規(guī)范，接下來我們將證明小型火力發(fā)電廠單跨混凝土框架結構使用的合理性。

首先，小型火力發(fā)電廠從工藝布置特點來講大多數建（構）筑物采用單跨式布置，布局緊湊、占地面積少，整體造價低，經濟效果好。若采用多跨式布置，占地面積將大幅度增加；整體造價高，經濟效果差。

其次，從建筑物抗震規(guī)范所適用的范圍方面來著手，《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）的第6.1.5規(guī)定：甲類和乙類建筑以及高度大于24米的丙類建筑，不應采用單跨框架結構，高度不大于24米的丙類建筑不宜采用單跨框架結構。

小型火力發(fā)電廠建（構）筑物如引風機房、110KV配電室、空壓機房等多為單層、二層廠房，丙類建筑，房屋高度遠小于24米；建筑抗震設計規(guī)范也沒有對單跨框架限制措施，故采用單跨框架結構合理可行。

再者，我們從原理方面進行分析單跨框架限制。建筑抗震設計規(guī)范是以增加地震發(fā)生時候的抗震防線為基礎的。在廣義的對抗震防線的認識中，我們會認為在結構設計的過程中，結構彎曲的破壞要先于剪切破壞也是一種抗震防線。我們換一種新的思路：以現行抗震規(guī)范作為基礎，恰當地增加框架柱端彎矩增大系數和柱剪力增大系數。這樣一來，即便是結構遭到了破壞，首當其沖的也將會是梁，它會首先出現塑性鉸以耗能。在同一個樓層之內，最起碼能夠做到當主要的耗能構件產生了屈服后，其余的抗側力構件還能是彈性階段。讓這種“有約束的屈服”能夠保持較長的一段時間，使得結構的抗倒塌能力得到保障。

火力發(fā)電廠單跨混凝土框架結構在設計的過程中，柱截面較大，軸壓比較小，在傳統(tǒng)的設計當中，結構滿足強柱弱梁。為了保證在強震作用下柱端不出現塑性鉸，我們可以利用增強抗震構造措施來提高單跨框架結構的抗震性能。框架結構震害的嚴重部位多發(fā)生在框架梁柱節(jié)點和填充墻處，一般是柱的震害重于梁，柱頂的震害重于柱底、角柱的震害重于內柱、短柱的震害重于一般柱。通過對各個因素的考慮和綜合分析，主要抗震構造措施如下：（一）提高框架的抗震等級。（二）調整單框架結構的布置方案。（三）加強角柱、避免短柱。（四）設置柱間支撐。

把框架設計成延性框架，遵守強柱、強節(jié)點、強錨固，框架沿高度不宜突變，避免出現薄弱層，控制最小配筋率，限制配筋最小直徑。構造上采取受力筋錨固適當加長，節(jié)點處箍筋適當加密等措施。

增強抗震構造措施、提高抗震等級，單跨框架抗震性能便可以大大提升。

在此我們做一個補充說明，我們這片論文主要針對的是小型火力發(fā)電廠，而對大型的火力發(fā)電廠，工藝布置十分復雜，產生類似于短柱和異形節(jié)點等的機會要比小型火電廠大得多，因此我們建議大型火力發(fā)電廠盡量不要使用單跨框架結構。

總結：通過大量的實踐，證明在小型火力發(fā)電廠中使用單跨框架結構的可靠性，同時，根據電力行業(yè)所具有的特點，我們也證明了在小型火力發(fā)電廠中使用單跨框架結構的合理性。綜上所述，小型火力發(fā)電廠是可以使用單跨框架結構的，前提是必須采取充分的抗震構造措施。

參考文獻：

[1]GB50011-2010建筑抗震設計規(guī)范[S].