時間：2022-10-18 12:12:17
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇抗震設(shè)計論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
摘要；文章闡述了抗震設(shè)計方法的轉(zhuǎn)變，并介紹了兩種不同設(shè)計方法的優(yōu)缺點(diǎn)，對能量分析方法在抗震結(jié)構(gòu)計算中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：推覆分析方法；結(jié)構(gòu)能量反應(yīng)分析；地震動三要素；耗散能量
目前世界各國的抗震設(shè)計規(guī)范大多數(shù)都以保障生命安全為基本目標(biāo)，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設(shè)防水準(zhǔn)，據(jù)此制定了各種設(shè)計規(guī)范和條例。依此設(shè)計思想設(shè)計的各種建筑物在地震中雖然基本保證了生命安全，卻不能在大地震，甚至在中等大小的地震中有效的控制地震損失。特別是隨著現(xiàn)代工業(yè)社會的發(fā)展，城市的數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市變成了人口高度密集、財富高度集中的地區(qū)，一般的地震和1995年的日本阪神地震，造成了巨．大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。嚴(yán)重的震害引起工程界對現(xiàn)有抗震設(shè)計思想和方法上存在的不足進(jìn)行深刻的反思，進(jìn)一步探討更完善的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思想和方法已成為迫切的需要。上個世紀(jì)九十年代，美國地震工程和結(jié)構(gòu)工程專家經(jīng)過深刻總結(jié)后，主張改進(jìn)當(dāng)前基于承載力的設(shè)計方法。加州大學(xué)伯克利分校的J.P.Moehlelll提出了基于位移的抗震設(shè)計理論；日本建設(shè)省建筑研究院根據(jù)建筑物的性能要求，提出了一個有關(guān)抗震和結(jié)構(gòu)要求的框架，內(nèi)容包括建議方案，性能目標(biāo)，檢驗性能水準(zhǔn)等：我國學(xué)者已認(rèn)識到這一思潮的影響，并在各自研究領(lǐng)域加以引用和研究，如王亞勇、錢鎵茹、方鄂華、呂西林分別發(fā)表了有關(guān)剪力墻、框架構(gòu)件的變形容許值的研究成果，程耿東采用可靠度的表達(dá)形式，將結(jié)構(gòu)構(gòu)件層次的可靠度應(yīng)用水平過渡到考慮不同功能要求的結(jié)構(gòu)體系，王光遠(yuǎn)把這一理論引入到結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計領(lǐng)域，提出基于功能的抗震優(yōu)化設(shè)計概念。
我國現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計，主要是以承載力為基礎(chǔ)的設(shè)計，即用線彈性方法計算結(jié)構(gòu)在小震作用下的內(nèi)力、位移；用組合的內(nèi)力驗算構(gòu)件截面，使結(jié)構(gòu)具有一定的承載力；位移限值主要是使用階段的要求，也是為了保護(hù)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件；結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力是通過構(gòu)造措施獲得的。結(jié)構(gòu)的計算分析方法基本上可以分為彈性方法和彈塑性方法。當(dāng)前在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計和研究中廣泛地采用底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法等。這些方法沒有考慮結(jié)構(gòu)屈服之后的內(nèi)力重分布。實(shí)際上結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下往往處于非線性工作狀態(tài)，彈性分析理論和設(shè)計方法不能精確地反映強(qiáng)震作用下結(jié)構(gòu)的工作特性，讓結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下處在彈性工作狀態(tài)下工作將造成材料的巨大浪費(fèi)，是不經(jīng)濟(jì)的。隨著人們認(rèn)識的提高，結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析設(shè)計方法經(jīng)過了兩個文獻(xiàn)的轉(zhuǎn)變：(1)靜力分析方法到動力分析方法的轉(zhuǎn)變：(2)從線性分析方法到非線性分析方法的轉(zhuǎn)變。其中動力分析方法就經(jīng)過了從振型分解反應(yīng)譜法到時程分析法、從線性分析到非線性分析、從確定性分析到非確定性分析的三個大的轉(zhuǎn)變。作為一種簡化實(shí)用近似方法，目前的推覆分析方法(Push—overAnalysis)受到眾多學(xué)者的重視。它屬于彈塑性靜力分析，是進(jìn)行結(jié)構(gòu)在側(cè)向力單調(diào)加載下的彈塑性分析。具體做法是在結(jié)構(gòu)分析模型上施加按某種方式(研究中常用的有倒三角形、拋物線和均勻分布等側(cè)向力分布方式)模擬地震水平慣性力作用的側(cè)向力并逐步單調(diào)加大，使結(jié)構(gòu)從彈性階段開始，經(jīng)歷開裂、屈服直至達(dá)到預(yù)定的破壞狀態(tài)甚至倒塌。這樣可了解結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形特性和能量耗散及其相互關(guān)系，塑性鉸出現(xiàn)的順序和位置，薄弱環(huán)節(jié)及可能的破壞機(jī)制。這種方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)靜力線性分析方法如底部剪力法、振型分解法等的不足并克服了動力時程分析方法過程中，計算工作量大的問題，僅用于近似評估結(jié)構(gòu)抵御地震的能力。但是，傳統(tǒng)的推覆分析方法基本上只適用于第一振型影響為主的多層規(guī)則結(jié)構(gòu)，對于高層建筑或不規(guī)則的建筑，高階振型的影響不容忽視，并且對于非對稱結(jié)構(gòu)，還必須考慮正、反側(cè)反推覆的不同所帶來的影響。此外推覆分析方法無法得知結(jié)構(gòu)在特定強(qiáng)度地震作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)和破壞情況，這限制了它在抗震性能設(shè)計中的使用。地震動能量是刻畫地震強(qiáng)弱的綜合指標(biāo)，它綜合體現(xiàn)了地面最大加速度和地震持時兩個反映地面運(yùn)動特性的重要因素。結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的能量分析方法是一種能較好地反映結(jié)構(gòu)在地震地面運(yùn)動作用下的非線性性質(zhì)及地震動三要素(幅值、頻譜特性和持時)對結(jié)構(gòu)抗震性能影響的方法。地震時，結(jié)構(gòu)處于能量場中，地面與結(jié)構(gòu)之間有連續(xù)的能量輸入、轉(zhuǎn)化與耗散。研究這種能量的輸入與耗散，以估計結(jié)構(gòu)的抗震能力，是結(jié)構(gòu)抗震能量分析方法所關(guān)心的問題。結(jié)構(gòu)在地震(反復(fù)交變荷載)作用下，每經(jīng)過一個循環(huán)，加載時先是結(jié)構(gòu)吸收或存儲能量，卸載時釋放能量，但兩者不相等。兩者之差為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在一個循環(huán)中的“耗散能量”(耗能)，亦即一個滯回環(huán)內(nèi)所含的面積。能量等于力與變形的乘積。一個結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)所耗散的地震能量多，不僅因為它承擔(dān)了較大的地震作用，還因為它產(chǎn)生了較大的變形。從這個意義上來看，耗能構(gòu)件是用它自身某種程度破壞所作的犧牲，來維持整個結(jié)構(gòu)的安全。所以，每次大的地震作用之后，人們看到那些沒有其它途徑耗散所吸收的地震作用的能量的結(jié)構(gòu)，只有通過結(jié)構(gòu)自身的破壞來釋放所有的多余能量。因此，結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計應(yīng)當(dāng)注意保證結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度和變形能力的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一，如結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計就是在傳統(tǒng)的單一強(qiáng)度概念條件下進(jìn)行的彈性抗震設(shè)計的基礎(chǔ)上，充分考慮結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的塑性變形能力，在設(shè)防烈度下允許結(jié)構(gòu)出現(xiàn)可能修復(fù)的損壞，當(dāng)?shù)卣鹱饔贸^設(shè)防烈度時，利用結(jié)構(gòu)的彈塑性變形來存儲和消耗巨大的地震能量，保證結(jié)構(gòu)裂而不倒。
能量法在近半個世紀(jì)的研究中發(fā)現(xiàn)較快，但由于地震本身的復(fù)雜性能量與結(jié)構(gòu)反應(yīng)之間的關(guān)系仍需我們進(jìn)行進(jìn)一步的探索。
摘要；文章闡述了抗震設(shè)計方法的轉(zhuǎn)變，并介紹了兩種不同設(shè)計方法的優(yōu)缺點(diǎn)，對能量分析方法在抗震結(jié)構(gòu)計算中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：推覆分析方法；結(jié)構(gòu)能量反應(yīng)分析；地震動三要素；耗散能量
目前世界各國的抗震設(shè)計規(guī)范大多數(shù)都以保障生命安全為基本目標(biāo)，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設(shè)防水準(zhǔn)，據(jù)此制定了各種設(shè)計規(guī)范和條例。依此設(shè)計思想設(shè)計的各種建筑物在地震中雖然基本保證了生命安全，卻不能在大地震，甚至在中等大小的地震中有效的控制地震損失。特別是隨著現(xiàn)代工業(yè)社會的發(fā)展，城市的數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市變成了人口高度密集、財富高度集中的地區(qū)，一般的地震和1995年的日本阪神地震，造成了巨．大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。嚴(yán)重的震害引起工程界對現(xiàn)有抗震設(shè)計思想和方法上存在的不足進(jìn)行深刻的反思，進(jìn)一步探討更完善的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思想和方法已成為迫切的需要。上個世紀(jì)九十年代，美國地震工程和結(jié)構(gòu)工程專家經(jīng)過深刻總結(jié)后，主張改進(jìn)當(dāng)前基于承載力的設(shè)計方法。加州大學(xué)伯克利分校的J.P.Moehlelll提出了基于位移的抗震設(shè)計理論；日本建設(shè)省建筑研究院根據(jù)建筑物的性能要求，提出了一個有關(guān)抗震和結(jié)構(gòu)要求的框架，內(nèi)容包括建議方案，性能目標(biāo)，檢驗性能水準(zhǔn)等：我國學(xué)者已認(rèn)識到這一思潮的影響，并在各自研究領(lǐng)域加以引用和研究，如王亞勇、錢鎵茹、方鄂華、呂西林分別發(fā)表了有關(guān)剪力墻、框架構(gòu)件的變形容許值的研究成果，程耿東采用可靠度的表達(dá)形式，將結(jié)構(gòu)構(gòu)件層次的可靠度應(yīng)用水平過渡到考慮不同功能要求的結(jié)構(gòu)體系，王光遠(yuǎn)把這一理論引入到結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計領(lǐng)域，提出基于功能的抗震優(yōu)化設(shè)計概念。
我國現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計，主要是以承載力為基礎(chǔ)的設(shè)計，即用線彈性方法計算結(jié)構(gòu)在小震作用下的內(nèi)力、位移；用組合的內(nèi)力驗算構(gòu)件截面，使結(jié)構(gòu)具有一定的承載力；位移限值主要是使用階段的要求，也是為了保護(hù)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件；結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力是通過構(gòu)造措施獲得的。結(jié)構(gòu)的計算分析方法基本上可以分為彈性方法和彈塑性方法。當(dāng)前在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計和研究中廣泛地采用底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法等。這些方法沒有考慮結(jié)構(gòu)屈服之后的內(nèi)力重分布。實(shí)際上結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下往往處于非線性工作狀態(tài)，彈性分析理論和設(shè)計方法不能精確地反映強(qiáng)震作用下結(jié)構(gòu)的工作特性，讓結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下處在彈性工作狀態(tài)下工作將造成材料的巨大浪費(fèi)，是不經(jīng)濟(jì)的。隨著人們認(rèn)識的提高，結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析設(shè)計方法經(jīng)過了兩個文獻(xiàn)的轉(zhuǎn)變：(1)靜力分析方法到動力分析方法的轉(zhuǎn)變：(2)從線性分析方法到非線性分析方法的轉(zhuǎn)變。其中動力分析方法就經(jīng)過了從振型分解反應(yīng)譜法到時程分析法、從線性分析到非線性分析、從確定性分析到非確定性分析的三個大的轉(zhuǎn)變。作為一種簡化實(shí)用近似方法，目前的推覆分析方法(Push—overAnalysis)受到眾多學(xué)者的重視。它屬于彈塑性靜力分析，是進(jìn)行結(jié)構(gòu)在側(cè)向力單調(diào)加載下的彈塑性分析。具體做法是在結(jié)構(gòu)分析模型上施加按某種方式(研究中常用的有倒三角形、拋物線和均勻分布等側(cè)向力分布方式)模擬地震水平慣性力作用的側(cè)向力并逐步單調(diào)加大，使結(jié)構(gòu)從彈性階段開始，經(jīng)歷開裂、屈服直至達(dá)到預(yù)定的破壞狀態(tài)甚至倒塌。這樣可了解結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形特性和能量耗散及其相互關(guān)系，塑性鉸出現(xiàn)的順序和位置，薄弱環(huán)節(jié)及可能的破壞機(jī)制。這種方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)靜力線性分析方法如底部剪力法、振型分解法等的不足并克服了動力時程分析方法過程中，計算工作量大的問題，僅用于近似評估結(jié)構(gòu)抵御地震的能力。但是，傳統(tǒng)的推覆分析方法基本上只適用于第一振型影響為主的多層規(guī)則結(jié)構(gòu)，對于高層建筑或不規(guī)則的建筑，高階振型的影響不容忽視，并且對于非對稱結(jié)構(gòu)，還必須考慮正、反側(cè)反推覆的不同所帶來的影響。此外推覆分析方法無法得知結(jié)構(gòu)在特定強(qiáng)度地震作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)和破壞情況，這限制了它在抗震性能設(shè)計中的使用地震動能量是刻畫地震強(qiáng)弱的綜合指標(biāo)，它綜合體現(xiàn)了地面最大加速度和地震持時兩個反映地面運(yùn)動特性的重要因素。結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的能量分析方法是一種能較好地反映結(jié)構(gòu)在地震地面運(yùn)動作用下的非線性性質(zhì)及地震動三要素(幅值、頻譜特性和持時)對結(jié)構(gòu)抗震性能影響的方法。地震時，結(jié)構(gòu)處于能量場中，地面與結(jié)構(gòu)之間有連續(xù)的能量輸入、轉(zhuǎn)化與耗散。研究這種能量的輸入與耗散，以估計結(jié)構(gòu)的抗震能力，是結(jié)構(gòu)抗震能量分析方法所關(guān)心的問題。結(jié)構(gòu)在地震(反復(fù)交變荷載)作用下，每經(jīng)過一個循環(huán)，加載時先是結(jié)構(gòu)吸收或存儲能量，卸載時釋放能量，但兩者不相等。兩者之差為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在一個循環(huán)中的“耗散能量”(耗能)，亦即一個滯回環(huán)內(nèi)所含的面積。能量等于力與變形的乘積。一個結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)所耗散的地震能量多，不僅因為它承擔(dān)了較大的地震作用，還因為它產(chǎn)生了較大的變形。從這個意義上來看，耗能構(gòu)件是用它自身某種程度破壞所作的犧牲，來維持整個結(jié)構(gòu)的安全。所以，每次大的地震作用之后，人們看到那些沒有其它途徑耗散所吸收的地震作用的能量的結(jié)構(gòu)，只有通過結(jié)構(gòu)自身的破壞來釋放所有的多余能量。因此，結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計應(yīng)當(dāng)注意保證結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度和變形能力的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一，如結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計就是在傳統(tǒng)的單一強(qiáng)度概念條件下進(jìn)行的彈性抗震設(shè)計的基礎(chǔ)上，充分考慮結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的塑性變形能力，在設(shè)防烈度下允許結(jié)構(gòu)出現(xiàn)可能修復(fù)的損壞，當(dāng)?shù)卣鹱饔贸^設(shè)防烈度時，利用結(jié)構(gòu)的彈塑性變形來存儲和消耗巨大的地震能量，保證結(jié)構(gòu)裂而不倒。
能量法在近半個世紀(jì)的研究中發(fā)現(xiàn)較快，但由于地震本身的復(fù)雜性能量與結(jié)構(gòu)反應(yīng)之間的關(guān)系仍需我們進(jìn)行進(jìn)一步的探索。
由于地震的不可預(yù)知性，高層建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中很難準(zhǔn)確地預(yù)測建筑物所遭遇的地震特性和基本參數(shù)，只靠計算很難使高層建筑結(jié)構(gòu)具備良好的抗震性能，這就要求每個結(jié)構(gòu)工程師必須重視建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1)建筑結(jié)構(gòu)的平面布置。建筑結(jié)構(gòu)的平面布置是影響結(jié)構(gòu)抗震的重要因素，合理的建筑平面布置對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是至關(guān)重要的。大量地震災(zāi)害表明，平面布置簡單、對稱規(guī)則、質(zhì)量和剛度分布比較均勻并且具有明確傳力途徑的建筑結(jié)構(gòu)在地震時不容易發(fā)生破壞。規(guī)則結(jié)構(gòu)能較為準(zhǔn)確地預(yù)估結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)和地震時的反應(yīng)，較容易采取有效的抗震措施及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施來加強(qiáng)其抗震性能。相反，平面布置復(fù)雜、不對稱且不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，其地震作用效應(yīng)很難估計的。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)中規(guī)范規(guī)定，宜采用規(guī)則結(jié)構(gòu)，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。
2)建筑結(jié)構(gòu)的體系選擇。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，就優(yōu)先采用具有多道防線的結(jié)構(gòu)體系。例如:框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。這三種結(jié)構(gòu)可以作為地震區(qū)高層建筑的首選體系。當(dāng)建筑物高度不高且層數(shù)不多時，可采用框架結(jié)構(gòu)。但當(dāng)建筑物位于地震區(qū)，且高度均較高時，應(yīng)避免采用框架結(jié)構(gòu)、板柱剪力墻結(jié)構(gòu)。因為，地震具有強(qiáng)破性且持續(xù)時間很長，往復(fù)次數(shù)較多，能夠?qū)ㄖ镌斐衫鄯e破壞。單一的結(jié)構(gòu)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(chǎn)的安全。當(dāng)結(jié)構(gòu)體系具有多道防線時，當(dāng)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(jìn)行逃生，保證人民的生命安全。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的多道防線是進(jìn)行抗震設(shè)計時所必須設(shè)置的。
3)結(jié)構(gòu)薄弱層。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度分布不均勻、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)和樓層承載力突變時，容易產(chǎn)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(jié)構(gòu)，應(yīng)采用相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施來提高其抗震能力。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際承載能力是判斷薄弱層部位的基礎(chǔ)，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(zhuǎn)移是提高結(jié)構(gòu)抗震性能的重要手段。
2高層建筑抗震設(shè)計常見問題
1)高層建筑結(jié)構(gòu)的地基問題。高層建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計階段，應(yīng)有完善的巖土工程勘察報告，為結(jié)構(gòu)工程提供基本的設(shè)計依據(jù)。建筑結(jié)構(gòu)場地應(yīng)選擇在有較穩(wěn)定的基巖、開闊、平坦、土層堅硬或較密實(shí)的有利地段，不應(yīng)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(shè)單位工期要求，在確定方案后設(shè)計人員就直接進(jìn)入了施工圖設(shè)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(jié)構(gòu)平面布置問題。高層建筑為了追求外立面效果的美觀而設(shè)計成平面不規(guī)則、不對稱且有較大凹進(jìn)或較大開洞的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對抗震十分不利。因此，在建筑方案正式確定前，結(jié)構(gòu)工程師就應(yīng)對建筑平面布置、體型方面的內(nèi)容提出自己的見解，及時和建筑師進(jìn)行溝通，盡量選用平面、豎向規(guī)則對稱、質(zhì)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(jié)構(gòu)的高度問題。如今的高層建筑結(jié)構(gòu)的高度越來越高，甚至出現(xiàn)了很多超高層的高層建筑，這就對結(jié)構(gòu)工程師的專業(yè)知識提出了更高的要求。不同的高度對應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)體系，規(guī)范上有明確規(guī)定。一旦結(jié)構(gòu)超過了規(guī)范規(guī)定的限制高度，就應(yīng)通過專門的審查、論證進(jìn)行更嚴(yán)格的計算分析和研究。
4)高層建筑抗震設(shè)防等級的選取問題。抗震等級是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的重要依據(jù)，抗震等級選取不當(dāng)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(fèi)。抗震等級根據(jù)房屋的場地類別、抗震設(shè)防烈度、建筑高度、結(jié)構(gòu)類型等因素綜合評定。每個結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)當(dāng)熟練掌握結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計和規(guī)范知識，做到該提高的應(yīng)當(dāng)提高其抗震等級，該降低則應(yīng)適當(dāng)降低。
5)計算軟件的合理應(yīng)用。高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，應(yīng)該應(yīng)用正規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件進(jìn)行設(shè)計，軟件中的各個參數(shù)指標(biāo)能夠正確反映建筑物的特征。結(jié)構(gòu)工程師能正確分析結(jié)構(gòu)軟件所計算的結(jié)果，并做出正確的判斷。但有時計算機(jī)設(shè)計會給結(jié)構(gòu)工程師帶來一種錯覺，有的結(jié)構(gòu)工程師往往過分依賴計算結(jié)果，而減少了結(jié)構(gòu)的概念學(xué)習(xí)。一旦選擇了錯誤的計算參數(shù)，就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)問題，對結(jié)構(gòu)的安全和經(jīng)濟(jì)方面造成影響。因此，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)加強(qiáng)自身的業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和抗震概念設(shè)計的理解，做到熟練掌握相關(guān)的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計，并且根據(jù)自身的專業(yè)知識配合計算結(jié)果選擇最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞：建筑方案設(shè)計；抗震；作用分析
中圖分類號： TU2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
1、建筑方案設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的幾個主要設(shè)計問題分析
1.1 建筑體型設(shè)計問題
建筑體型包括建筑的平面形狀和立體的空間形狀的設(shè)計。震害表明，許多平面形狀復(fù)雜，例如平面上的外凸和凹進(jìn)、側(cè)翼的過多伸懸、不對稱的側(cè)翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。海城地震和唐山地震中有不少這樣的震例。而平面形狀簡單規(guī)則的建筑（包括單
層和多層建筑）在地震中都未出現(xiàn)較重的破壞；有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復(fù)雜ss和不規(guī)則，例如相鄰單元的高差過大、出屋面建筑部分的高度過高、有的建筑裝飾懸伸過大過高，這些沿高度形狀上的變化，在地震時都會造成震害，特別是在建筑結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生突變的部位更易產(chǎn)生破壞。在歷次地震中工業(yè)與民用建筑都有此類震例。
所以，在建筑體型的設(shè)計中，應(yīng)盡可能的使平面和空間的形狀簡潔、規(guī)則；在平面形狀上，矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說，都是較好的體型。盡可能少做外凸和內(nèi)凹的體形，盡可能少做不對稱的側(cè)翼和過長的伸翼，在體型布置上盡可能使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度
比較均勻地分布，避免產(chǎn)生因體形不對稱導(dǎo)致質(zhì)量與剛度不對稱而引起建筑物在地震時發(fā)生對抗震極不利的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。在建筑方案設(shè)計中，特別是高層建筑的建筑方案設(shè)計中，為了建筑立面美觀和藝術(shù)上創(chuàng)意，復(fù)雜的建筑體型是難以避免的，但是，在設(shè)計時一定要把建筑藝術(shù)、建筑使用功能同結(jié)構(gòu)抗震安全很好的地結(jié)合起來。
1.2 建筑平面布置設(shè)計問題
建筑物的平面布置在建筑方案設(shè)計中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距離，內(nèi)墻的布置，空間活動面積的大小，通道和樓梯的位置，電梯井的布置，房間的數(shù)量和布置等等，都要在建筑的平面布置圖上明確下來；而且，由于建筑使用功能
的不同，每個樓層的布置有可能差異很大。因此，這就帶來一個建筑平面布置的多樣化如何同時考慮結(jié)構(gòu)抗震要求的問題。一個比較突出的問題是，建筑平面上的墻體（包括填充墻、內(nèi)隔墻、有相應(yīng)強(qiáng)度和剛度的非承重內(nèi)隔墻）布置不對稱；墻體與柱的分布不對稱，不
協(xié)調(diào)；造成建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量與剛度在平面上分布的不對稱，不協(xié)調(diào)；使建筑物在地震時產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)地震作用，對抗震很不利。根據(jù)抗震設(shè)計審查結(jié)果統(tǒng)計，有的城市在建筑平面布置上不合理的達(dá)17%，在墻體設(shè)置上不符合抗震要求的達(dá)24%。
1.3 地展力問題
在高層建筑方案設(shè)計中，除了考慮垂直荷載和水平荷載外，還要考慮地展力。往往由水平地震力產(chǎn)生的內(nèi)力，成為設(shè)計控制的主要因素。高層建筑的結(jié)構(gòu)體系有多種，當(dāng)?shù)卣鹆叶鹊陀?度時，只要建筑物體型合理。垂直剛度均勻，九層以下的高層建筑，仍可采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。然而，由于高層建筑結(jié)構(gòu)體系自身的柔性較大。加上設(shè)計師在建筑方案設(shè)計時因商業(yè)要求，無法建筑結(jié)構(gòu)上進(jìn)行合理的設(shè)計，從而引起建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，造成這類建筑抗震性能先天不足，加上臨街一面底層抗震墻設(shè)簧減少，引起底層的側(cè)移剛度比縱橫墻較多的第二層要小，這種結(jié)構(gòu)的建筑物其地震傾覆力矩主要由鋼筋砼框架柱承擔(dān)，使得底層鋼筋砼框架柱的承載能力大為降低，當(dāng)?shù)卣饡r，因為下柔上剛，從而危及整座建筑的安全。如何才能克服這些閑難就是建筑方案設(shè)計者所面臨問題。
1.4 缺乏理論指導(dǎo)和經(jīng)驗
建筑抗震設(shè)計中缺乏科學(xué)規(guī)范的理論指導(dǎo)，缺乏實(shí)際經(jīng)驗的積累；我國對地質(zhì)地震的認(rèn)識尚不夠完善，對地震的成因，預(yù)測，防治研究不夠深入，地震防治規(guī)范不夠科學(xué)。因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時候，缺乏一定的科學(xué)依據(jù)，或依據(jù)的是不完善的理論。因此，難以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中完美融合防震設(shè)計理念。設(shè)計中，沒有能夠深入研究地震對建筑結(jié)構(gòu)破壞的層次和順序，難以做到重視主體的設(shè)計而兼顧細(xì)節(jié)問題。沒有能根據(jù)實(shí)際情況靈活變通的運(yùn)用抗震設(shè)計準(zhǔn)則。
2、建筑方案設(shè)計和抗震設(shè)計的關(guān)系分析
建筑方案設(shè)計對建筑抗震起重要的基礎(chǔ)作用。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計難以對建筑方案設(shè)計有很大的改動，建筑方案設(shè)計已經(jīng)初步形成了，建筑結(jié)構(gòu)就必須按照原則服從建筑方案設(shè)計的要求。設(shè)計師在建筑方案能夠全面的考慮到抗震設(shè)計的要求，那么結(jié)構(gòu)設(shè)計人員按照建筑方案
對結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行科學(xué)、合理的布置，保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量與結(jié)構(gòu)剛度均勻分布，結(jié)構(gòu)受力和結(jié)構(gòu)變形共同協(xié)調(diào)，提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能和抗震承載能力；如果建筑方案沒有考慮到抗震的要求，直接給結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計帶來更大的難題，建筑布局設(shè)計限制結(jié)構(gòu)抗震布局設(shè)計。為了進(jìn)
一步提高結(jié)構(gòu)部件抗震承載能力，就必須增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面面積，這樣又會造成很多不必要的浪費(fèi)。所以，在建筑抗震設(shè)計的過程中建筑單位要對建筑體型設(shè)計、建筑平面布置設(shè)計、屋頂建筑抗震設(shè)計等問題加以關(guān)注。
3、在建筑方案設(shè)計中考慮抗震問題的作用
3.1 體型設(shè)計中能夠避免質(zhì)量和剛度分布不均
建筑體型包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀的設(shè)計。平面形狀簡單規(guī)則的建筑在地震中未出現(xiàn)較重的破壞，有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復(fù)雜和不規(guī)則在地震時都會造成震害。特別是在建筑結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生突變的部位更易產(chǎn)生破壞。因此在建筑體型的設(shè)計中，應(yīng)盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規(guī)則：在平面形狀上，矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說都是較好的體型。盡可能少做外凸和內(nèi)凹的體型，盡可能少做不對稱的側(cè)翼和過長的伸翼。在體型布置上盡可能使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度比較均勻地分布，避免產(chǎn)生因體型不對稱導(dǎo)致質(zhì)量與剛度不對稱的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。
3.2 屋頂建筑的抗震設(shè)計作用
屋頂建筑的抗震設(shè)計人員常被人們忽視，這是因為屋頂并不是結(jié)構(gòu)承重的重要部分。所以人們并不重視這一方面的設(shè)計。事實(shí)上恰恰相反。屋頂建筑是建筑方案設(shè)計的非常重要的一部分，根據(jù)現(xiàn)在一些地震的破壞來看。屋頂建筑是地震破壞最嚴(yán)重的地方之一。在這一部
分的設(shè)計中應(yīng)該盡量降低屋頂建筑的高度，在材質(zhì)上選擇用高強(qiáng)輕質(zhì)的建筑材料和輕型的建筑造型，保證屋頂建筑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度的均勻分布，這樣就能保證地震作用沿結(jié)構(gòu)方向的均勻傳遞。同時在設(shè)計的過程中，要注意屋頂建筑與整體建筑的重心應(yīng)該保持一致，這樣能
夠顯著提高屋頂建筑的抗震穩(wěn)定性。減少地震過程中扭轉(zhuǎn)、變形等情況對建筑物自身的破壞。
結(jié)語:
總之，建筑方案設(shè)計在建筑的抗震設(shè)計中非常重要，二者之間有著非常密切的關(guān)系。因此，對于建筑方案的抗震設(shè)計，我們要有足夠的重視并且使其能夠發(fā)揮它的作用。從而保證建筑的抗震能力，保障人們的生命財產(chǎn)安全。
參考文獻(xiàn)：
[1]蔣山.淺談建筑方案設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的作用，[期刊論文]中國房地產(chǎn)業(yè)，2011 年10 期
[2] 陸偉權(quán).淺析建筑方案設(shè)計在建筑抗震中的作用，[期刊論文]城市建設(shè)理論研究，2012 年14 期
[3]曾銳.重視建筑方案設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的作用，[會議論文]中國鐵道學(xué)會鐵路房建管理會議，2010
關(guān)鍵詞：建筑方案設(shè)計；建筑物抗震；作用分析
中圖分類號： TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
前言:在建筑方案設(shè)計中，建筑物的抗震設(shè)計是一個非常重要的環(huán)節(jié)，它和人們的生產(chǎn)生活有著非常密切的關(guān)系。現(xiàn)有的研究和經(jīng)驗表明，在建筑方案設(shè)計中全面貫徹抗震設(shè)計的主要內(nèi)容，將二者結(jié)合到一起，能夠有力的提高建筑物的抗震能力。
1、建筑方案設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的幾個主要設(shè)計問題分析
1.1建筑體型設(shè)計問題
建筑體型包括建筑的平面形狀和立體的空間形狀的設(shè)計。震害表明，許多平面形狀復(fù)雜，例如平面上的外凸和凹進(jìn)、側(cè)翼的過多伸懸、不對稱的側(cè)翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。海城地震和唐山地震中有不少這樣的震例。而平面形狀簡單規(guī)則的建筑（包括單
層和多層建筑）在地震中都未出現(xiàn)較重的破壞；有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復(fù)雜ss和不規(guī)則，例如相鄰單元的高差過大、出屋面建筑部分的高度過高、有的建筑裝飾懸伸過大過高，這些沿高度形狀上的變化，在地震時都會造成震害，特別是在建筑結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生突變的部位更易產(chǎn)生破壞。在歷次地震中工業(yè)與民用建筑都有此類震例。
所以，在建筑體型的設(shè)計中，應(yīng)盡可能的使平面和空間的形狀簡潔、規(guī)則；在平面形狀上，矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說，都是較好的體型。盡可能少做外凸和內(nèi)凹的體形，盡可能少做不對稱的側(cè)翼和過長的伸翼，在體型布置上盡可能使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度
比較均勻地分布，避免產(chǎn)生因體形不對稱導(dǎo)致質(zhì)量與剛度不對稱而引起建筑物在地震時發(fā)生對抗震極不利的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。在建筑方案設(shè)計中，特別是高層建筑的建筑方案設(shè)計中，為了建筑立面美觀和藝術(shù)上創(chuàng)意，復(fù)雜的建筑體型是難以避免的，但是，在設(shè)計時一定要把建筑藝術(shù)、建筑使用功能同結(jié)構(gòu)抗震安全很好的地結(jié)合起來。
1.2 建筑平面布置設(shè)計問題
建筑物的平面布置在建筑方案設(shè)計中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距離，內(nèi)墻的布置，空間活動面積的大小，通道和樓梯的位置，電梯井的布置，房間的數(shù)量和布置等等，都要在建筑的平面布置圖上明確下來；而且，由于建筑使用功能的不同，每個樓層的布置有可能差異很大。因此，這就帶來一個建筑平面布置的多樣化如何同時考慮結(jié)構(gòu)抗震要求的問題。一個比較突出的問題是，建筑平面上的墻體（包括填充墻、內(nèi)隔墻、有相應(yīng)強(qiáng)度和剛度的非承重內(nèi)隔墻）布置不對稱；墻體與柱的分布不對稱，不協(xié)調(diào)；造成建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量與剛度在平面上分布的不對稱，不協(xié)調(diào)；使建筑物在地震時產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)地震作用，對抗震很不利。根據(jù)抗震設(shè)計審查結(jié)果統(tǒng)計，有的城市在建筑平面布置上不合理的達(dá)17%，在墻體設(shè)置上不符合抗震要求的達(dá)24%。
1.3地展力問題
在高層建筑方案設(shè)計中，除了考慮垂直荷載和水平荷載外，還要考慮地展力。往往由水平地震力產(chǎn)生的內(nèi)力，成為設(shè)計控制的主要因素。高層建筑的結(jié)構(gòu)體系有多種，當(dāng)?shù)卣鹆叶鹊陀?度時，只要建筑物體型合理。垂直剛度均勻，九層以下的高層建筑，仍可采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。然而，由于高層建筑結(jié)構(gòu)體系自身的柔性較大。加上設(shè)計師在建筑方案設(shè)計時因商業(yè)要求，無法建筑結(jié)構(gòu)上進(jìn)行合理的設(shè)計，從而引起建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，造成這類建筑抗震性能先天不足，加上臨街一面底層抗震墻設(shè)簧減少，引起底層的側(cè)移剛度比縱橫墻較多的第二層要小，這種結(jié)構(gòu)的建筑物其地震傾覆力矩主要由鋼筋砼框架柱承擔(dān)，使得底層鋼筋砼框架柱的承載能力大為降低，當(dāng)?shù)卣饡r，因為下柔上剛，從而危及整座建筑的安全。如何才能克服這些閑難就是建筑方案設(shè)計者所面臨問題。
1.4 缺乏理論指導(dǎo)和經(jīng)驗
建筑抗震設(shè)計中缺乏科學(xué)規(guī)范的理論指導(dǎo)，缺乏實(shí)際經(jīng)驗的積累；我國對地質(zhì)地震的認(rèn)識尚不夠完善，對地震的成因，預(yù)測，防治研究不夠深入，地震防治規(guī)范不夠科學(xué)。因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時候，缺乏一定的科學(xué)依據(jù)，或依據(jù)的是不完善的理論。因此，難以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中完美融合防震設(shè)計理念。設(shè)計中，沒有能夠深入研究地震對建筑結(jié)構(gòu)破壞的層次和順序，難以做到重視主體的設(shè)計而兼顧細(xì)節(jié)問題。沒有能根據(jù)實(shí)際情況靈活變通的運(yùn)用抗震設(shè)計準(zhǔn)則。
2、建筑方案設(shè)計和抗震設(shè)計的關(guān)系分析
建筑方案設(shè)計對建筑抗震起重要的基礎(chǔ)作用。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計難以對建筑方案設(shè)計有很大的改動，建筑方案設(shè)計已經(jīng)初步形成了，建筑結(jié)構(gòu)就必須按照原則服從建筑方案設(shè)計的要求。設(shè)計師在建筑方案能夠全面的考慮到抗震設(shè)計的要求，那么結(jié)構(gòu)設(shè)計人員按照建筑方案
對結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行科學(xué)、合理的布置，保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量與結(jié)構(gòu)剛度均勻分布，結(jié)構(gòu)受力和結(jié)構(gòu)變形共同協(xié)調(diào)，提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能和抗震承載能力；如果建筑方案沒有考慮到抗震的要求，直接給結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計帶來更大的難題，建筑布局設(shè)計限制結(jié)構(gòu)抗震布局設(shè)計。為了進(jìn)
一步提高結(jié)構(gòu)部件抗震承載能力，就必須增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面面積，這樣又會造成很多不必要的浪費(fèi)。所以，在建筑抗震設(shè)計的過程中建筑單位要對建筑體型設(shè)計、建筑平面布置設(shè)計、屋頂建筑抗震設(shè)計等問題加以關(guān)注。
3、在建筑方案設(shè)計中考慮抗震問題的作用
3.1體型設(shè)計中能夠避免質(zhì)量和剛度分布不均
建筑體型包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀的設(shè)計。震害表明，許多平面形狀復(fù)雜，如平面上的外凸和凹進(jìn)、側(cè)翼的過多伸懸、不對稱的側(cè)翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。唐山地震就有不少這樣的震例。平面形狀簡單規(guī)則的建筑在地震中未出現(xiàn)較重的破壞，有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復(fù)雜和不規(guī)則在地震時都會造成震害。特別是在建筑結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生突變的部位更易產(chǎn)生破壞。因此在建筑體型的設(shè)計中，應(yīng)盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規(guī)則：在平面形狀上，矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說都是較好的體型。盡可能少做外凸和內(nèi)凹的體型，盡可能少做不對稱的側(cè)翼和過長的伸翼。在體型布置上盡可能使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度比較均勻地分布，避免產(chǎn)生因體型不對稱導(dǎo)致質(zhì)量與剛度不對稱的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。
3.2屋頂建筑的抗震設(shè)計作用
屋頂建筑的抗震設(shè)計人員常被人們忽視，這是因為屋頂并不是結(jié)構(gòu)承重的重要部分。所以人們并不重視這一方面的設(shè)計。事實(shí)上恰恰相反。屋頂建筑是建筑方案設(shè)計的非常重要的一部分，根據(jù)現(xiàn)在一些地震的破壞來看。屋頂建筑是地震破壞最嚴(yán)重的地方之一。在這一部
分的設(shè)計中應(yīng)該盡量降低屋頂建筑的高度，在材質(zhì)上選擇用高強(qiáng)輕質(zhì)的建筑材料和輕型的建筑造型，保證屋頂建筑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度的均勻分布，這樣就能保證地震作用沿結(jié)構(gòu)方向的均勻傳遞。同時在設(shè)計的過程中，要注意屋頂建筑與整體建筑的重心應(yīng)該保持一致，這樣能
夠顯著提高屋頂建筑的抗震穩(wěn)定性。減少地震過程中扭轉(zhuǎn)、變形等情況對建筑物自身的破壞。
結(jié)語：
總之，建筑方案設(shè)計在建筑的抗震設(shè)計中非常重要，二者之間有著非常密切的關(guān)系。因此，對于建筑方案的抗震設(shè)計，我們要有足夠的重視并且使其能夠發(fā)揮它的作用。從而保證建筑的抗震能力，保障人們的生命財產(chǎn)安全。
參考文獻(xiàn)：
[1]蔣山.淺談建筑方案設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的作用，[期刊論文]中國房地產(chǎn)業(yè)，2011年10 期
摘要：我國是一個地震多發(fā)的國家。因此，現(xiàn)在越來越多的人非常重視建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計問題。所以，本文主要就建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中關(guān)鍵問題、具體的抗震設(shè)計舉措進(jìn)行研究與分析。
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計；關(guān)鍵問題；具體舉措
【中圖分類號】TU318【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】2236-1879（2017）20-0217-01
引言：隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，一棟棟高樓大廈拔地而起，但與此同時，在我國是地震多發(fā)國家的背景下，建筑抗震等安全因素成為設(shè)計需要考慮的因素之一，現(xiàn)階段，我國的建筑抗震水平較高，但因地震導(dǎo)致房屋倒塌的情況時有發(fā)生，為了能更好的提高建筑抗震水平，在建筑抗震設(shè)計方面更加合理，作為中學(xué)生了解建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中關(guān)鍵問題、具體的抗震設(shè)計舉措是很有必要的。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計關(guān)鍵問題
（一）場地的科學(xué)選擇。
建筑場地的科學(xué)選擇，直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的水平與質(zhì)量。因此，有關(guān)的工程設(shè)計人員需要對于建筑物建設(shè)的場地進(jìn)行全面的考察工作，選擇具有土質(zhì)松軟、地質(zhì)元素分布不均衡的區(qū)域來進(jìn)行地段的選擇，避免地震發(fā)生時產(chǎn)生出地裂或者是地表錯動問題。
（二）建筑結(jié)構(gòu)的合理化抗震設(shè)計。
建筑結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計也對于提升建筑抗震設(shè)計的質(zhì)量與水平發(fā)揮著重要的作用。比如：使用高強(qiáng)度的建筑材料使得建筑物的結(jié)構(gòu)框架具有完整性的構(gòu)造。而高質(zhì)量設(shè)計圖紙的應(yīng)用，可以使得建筑物的各個部位進(jìn)行更加合理、科學(xué)的布局，最終形成強(qiáng)有力的抗震效果。
（三）建筑平面布置的規(guī)則性。
進(jìn)行滿足有關(guān)抗震設(shè)計要求的施工，可以極大提高建筑的抗震水平與能力。比如：綜合的考慮到各個方面的因素，應(yīng)用現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)進(jìn)行對稱性的結(jié)構(gòu)設(shè)計，將會對于建筑的抗震實(shí)際效果進(jìn)行科學(xué)的提升。同時，我們需要清楚的了解到各種科學(xué)的設(shè)計需要真正的落實(shí)到施工實(shí)踐中，使得設(shè)計的成果真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際的應(yīng)用成果[1]。
一、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的具體舉措
（一）基礎(chǔ)隔震措施。
所謂的基礎(chǔ)隔震指的是應(yīng)用各種各樣的減震裝置來完成有關(guān)建筑物的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計。具體來講，將有效的抗震、隔震的裝置應(yīng)用到建筑物自身的部位中，從而達(dá)到保護(hù)建筑物，使其具有良好抗震、隔震效果的一種方式。但是，這種方式不適用于高大的建筑物中。原因在于，在高大建筑物中應(yīng)用抗震裝置會導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生出自振周期問題，無法達(dá)到應(yīng)有的抗震效果。在我國的生活中常見的抗震裝置有橡膠墊裝置、混合隔震裝置等。對于這些裝置應(yīng)用摩擦移動或者是粘彈性隔震的方式就可以進(jìn)行有效的防震，保障建筑物具有良好的防震要求[2]。
（二）特殊材料在地基隔震中的應(yīng)用。
應(yīng)用特殊的材料全面保障建筑物的地基具有良好的防震性能，也是一個重要的防震舉措。具體來講，應(yīng)用高效的瀝青原料與粘土、砂子等進(jìn)行混合性的應(yīng)用，可以提高建筑物整體的質(zhì)量與水平，保障建筑物的安全。目前這種方法已經(jīng)在建筑物的防震設(shè)計中進(jìn)行了一定程度的應(yīng)用，并且取得了不錯的應(yīng)用效果[3]。
（三）建筑結(jié)構(gòu)懸掛隔震。
所謂的建筑結(jié)構(gòu)懸掛隔震指的是在進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，應(yīng)用懸掛的方式來對于建筑物大部分結(jié)構(gòu)或者是整體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效減震處理，使得地震發(fā)生時地震災(zāi)害的破壞力量對于懸掛的建筑結(jié)構(gòu)沒有非常大的影響，最終減輕地震對建筑的破壞程度，避免重大的人員傷亡與財產(chǎn)損失。比如：在一些大型鋼結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)用懸掛的方式來進(jìn)行有關(guān)的設(shè)計，使得有關(guān)的子框架通過鎖鏈或者是吊桿方式的應(yīng)用懸掛在主框架上。這種設(shè)計方式應(yīng)用的意義在于地震發(fā)生之后，地震一部分破壞力量會傳導(dǎo)在這些鎖鏈或者是吊桿上，降低了地震對于建筑物地基以及墻面的影響，提高了建筑物地基抗震的實(shí)際效果[4]。
（四）建筑層間的隔震。
對于建筑物層間進(jìn)行有效的隔震是一種操作簡單、工序簡單的應(yīng)用方式。但是，這種方式與其它方面的隔震使用舉措比較起來只能對于地震破壞力量的10%到30%進(jìn)行有效的預(yù)防，無法從根本上形成強(qiáng)有力的抗震效果。因此，這種方式需要與其它模式的抗震舉措進(jìn)行綜合性的應(yīng)用，形成對于建筑物的有力保護(hù)，全面提高其應(yīng)對地震破壞力量的能力。
（五）建筑結(jié)構(gòu)的加固隔震。
為了全面提高建筑物結(jié)構(gòu)的抗震能力，我們需要采取各種的方式對于建筑物進(jìn)行必要的加固處理，提升建筑物的質(zhì)量。具體來講，第一，在建筑物竣工之后，有關(guān)的工程施工技術(shù)人員可以應(yīng)用阻尼的方式對于建筑物進(jìn)行全面的加固，最終使得建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果得到加強(qiáng)。第二，為了提高高層建筑的抗震效果，我們可以應(yīng)用消能減震裝置來提高其抗震的能力，使得高層建筑也可以在地震發(fā)生時具有對地震破壞力的抵御能力，避免重大的財產(chǎn)損失與人員傷亡。比如：消能減震裝置在建筑物隔震夾層中進(jìn)行應(yīng)用，可以極大提高建筑物結(jié)構(gòu)的抗震效果[5]。
二、結(jié)論：
通過上述幾個方面，對于建筑物結(jié)構(gòu)抗震若干問題進(jìn)行科學(xué)的研究與探討，有利于建筑物施工的企業(yè)應(yīng)用眾多的具體方法全面提高建筑物結(jié)構(gòu)抗震的質(zhì)量與水平，保障建筑物在地震發(fā)生時具有強(qiáng)有力抵御地震的能力，減少人員的傷亡與財產(chǎn)上的損失。如今總體的設(shè)計理念與方式比較先進(jìn)，但也需要與時俱進(jìn)，不斷提高建筑抗震等級，為人們的生命和財產(chǎn)安全提高保障。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：建筑工程；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；抗震設(shè)計；抗震研究
近年來，我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人民生活水平不斷提高，但是地震災(zāi)害卻不斷發(fā)生，地震災(zāi)害不斷威脅著我國人民的生命財產(chǎn)安全。眾所周知，地震災(zāi)害的后果十分嚴(yán)重，然而，以現(xiàn)有的技術(shù)很難對其進(jìn)行控制或者提前預(yù)測，因此，對地震災(zāi)害進(jìn)行根本性的防治是無法做到的，但是，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中加入抗震設(shè)計，大幅度提高建筑的抗震能力，從而確保建筑在遭受地震災(zāi)害時有一定的穩(wěn)定性，進(jìn)而減少地震災(zāi)害發(fā)生帶來的危險。
一、在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中加入抗震設(shè)計的意義
毫無疑問，地震災(zāi)害是眾多自然災(zāi)害中破壞了最強(qiáng)的災(zāi)害之一，對人們生命財產(chǎn)的安全有著極大的威脅，不僅如此，地震災(zāi)害對建筑工程有著極強(qiáng)的破壞力，也因此，怎樣提高建筑物的抗震能力是是從事建筑工程設(shè)計的相關(guān)工作人員重點(diǎn)想要解決的問題，在我國歷史上，出現(xiàn)過許多次破壞力極強(qiáng)的地震，例如，唐山大地震，汶川地震。而我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，城市化發(fā)展迅速，建筑需求不斷增加，人口激增，高層建筑的需求量不斷擴(kuò)大，建筑人群比較集中，所以，建筑人群集中的區(qū)域如果發(fā)生了地震，相應(yīng)的損失是無法估量的。眾所周知，地震這一自然災(zāi)害，以現(xiàn)有的技術(shù)手段無法提前預(yù)測并實(shí)施有效的防護(hù)措施，因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中加入抗震設(shè)計，提高建筑物的抗震能力是比較有效的防護(hù)手段，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中加入抗震設(shè)計是十分重要的。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計需要達(dá)到的相關(guān)要求
首先，需要明確得是，我國對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計是有著十分明確的要求的，因此，在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要遵循相應(yīng)的設(shè)計準(zhǔn)則，以相關(guān)設(shè)計準(zhǔn)則為標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格施工，在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，相關(guān)設(shè)計師們要善于總結(jié)以往的設(shè)計經(jīng)驗，再根據(jù)當(dāng)前的建筑設(shè)計實(shí)際需求，完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)合理。其次，在選擇防震措施時一定要選擇多級防震。以往的建筑物通常選擇得是三級防震措施，即需要建筑物做到小震沒有損壞，中震可以修理，大震不會倒塌，然而，根據(jù)相關(guān)實(shí)際狀況來看，建筑結(jié)構(gòu)的防震措施必須選擇多級防震，從而最大程度地提升建筑物的抗震性能，只有這樣，在地震發(fā)生時，才可以盡可能地減少建筑物搖晃倒塌帶來的危害，減少人民群眾的經(jīng)濟(jì)損失。最后，在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需要將概念設(shè)計理論與性能設(shè)計理念有效結(jié)合起來，在對建筑施工地點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)地考察后，綜合多方面具體狀況進(jìn)行全面的分析，從而設(shè)計出科學(xué)的建筑設(shè)計方案。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震設(shè)計重點(diǎn)
（一）確保建筑物連接處的質(zhì)量
在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時，不僅需要設(shè)計師們對建筑構(gòu)件實(shí)施科學(xué)配置，還要確保建筑物連接處的質(zhì)量問題，確保建筑構(gòu)件之間的連接十分牢固，從而最大限度地降低因為建筑構(gòu)件之間連接不牢固降低抗震性能情況的出現(xiàn)。如今，許多建筑物外壁都會使用一定的裝飾物品，相應(yīng)的裝飾材料一般為大理石，瓷磚等，不僅如此，在對建筑物進(jìn)行裝修時很有可能會使用新的裝修技術(shù)，而這些裝飾會依附于建筑結(jié)構(gòu)而存在，從某種程度上來說，這些裝飾物的存在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性能會產(chǎn)生一定的影響，這些裝飾物很有可能會降低建筑物的抗震能力，從而在地震來臨時增加建筑物遭到破壞倒塌時帶來的危害，比如，在地震發(fā)生時出現(xiàn)的玻璃雨，玻璃雨的出現(xiàn)通常是因為地震發(fā)生時，強(qiáng)大的破壞力使建筑物的玻璃幕墻產(chǎn)生變形，隨后在地震的破壞力作用下破碎。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要確保建筑構(gòu)件連接處的質(zhì)量，進(jìn)而避免出現(xiàn)玻璃幕墻因為地震破壞力變形破碎從而帶來危險。不僅如此，在進(jìn)行玻璃隔斷，內(nèi)隔墻等工作時必須確保連接處的質(zhì)量，讓建筑物主體連接更加穩(wěn)固，從而確保建筑物的抗震性能。
（二）重視抗震措施的作用
設(shè)計師們在進(jìn)行抗震設(shè)計時可以綜合運(yùn)用基礎(chǔ)性防震措施來提高建筑物的防震性能，然而在實(shí)際運(yùn)用過程中，需要根據(jù)建筑物的實(shí)際狀況進(jìn)行科學(xué)選擇。比如，基礎(chǔ)隔震技術(shù)，這種技術(shù)在使用過程中，必須將隔震層放置于建筑項目的上部和基礎(chǔ)位置連接處，這樣放置能夠有效地降低建筑結(jié)構(gòu)上部受到地震能的影響，從而減少地震能從地基傳遞到上層的可能性。目前，比較常用的抗震裝置包括夾層橡膠隔層，混合隔震裝置等。而間層隔震技術(shù)一般可以用來吸收地震產(chǎn)生的沖擊余力，最大程度地削弱地震的沖擊力量，從而保護(hù)建筑物不受地震沖擊力的較大影響，通常情況下，間層隔震使用于原始結(jié)構(gòu)層。
（三）注意建筑結(jié)構(gòu)的空間設(shè)計
在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震設(shè)計工作過程中，需要注意空間設(shè)計工作，即既要做好平面設(shè)計工作，也需要完成立體空間設(shè)計工作，從而確保建筑物的抗震效果達(dá)到最大，與此同時，在進(jìn)行空間設(shè)計時需要確保設(shè)計方案科學(xué)合理。首先，需要確保方案設(shè)計的均衡性。在進(jìn)行建筑設(shè)計工作的過程中，需要考慮地震發(fā)生時產(chǎn)生的多方面的作用力，確保設(shè)計方案的均衡性能夠有效地削減地震的沖擊力。其次，在不影響建筑物使用功能的同時簡化建筑結(jié)構(gòu)，從而確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不會受到建筑結(jié)構(gòu)的影響。最后，設(shè)計師們需要重視結(jié)構(gòu)的整體性。
四、總結(jié)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平不斷提高，而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的發(fā)展使得建筑需求越來越大，高層建筑的需求量越來越大，在這樣的情況下，考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計是十分重要且有必要的。本論文從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的重要性開始談起，簡述了抗震設(shè)計的相關(guān)要求，提出了幾項抗震設(shè)計重點(diǎn)，希望對抗震設(shè)計有一定的幫助。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：曲線連續(xù)剛構(gòu)地震響應(yīng)時程分析反應(yīng)譜
中圖分類號： P315 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
1前言
橋梁是交通運(yùn)輸系統(tǒng)的樞紐工程,是生命線工程的重要組成部分,在現(xiàn)代化社會生活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中起著越來越重要的作用。地震中,橋梁結(jié)構(gòu)的破壞不僅導(dǎo)致交通中斷,還會引起次生災(zāi)害,導(dǎo)致更為嚴(yán)重的生命財產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)損失。
近年來，隨著我國交通事業(yè)的發(fā)展，為了滿足線形要求或功能要求，已經(jīng)修建了很多曲線高墩連續(xù)剛構(gòu)橋。這些大橋往往成為線路的生命線工程，一旦在地震中發(fā)生破壞，將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。曲線高墩連續(xù)剛構(gòu)橋的動力特性與直線橋有很大差別，因此開展曲線高墩連續(xù)剛構(gòu)橋地震響應(yīng)分析有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和工程必要性。
2計算模型的建立及其處理
本文所述的大跨度高墩連續(xù)剛構(gòu)橋如圖1 所示，為65+120+65m三跨連續(xù)剛構(gòu)橋，主橋上部構(gòu)造為三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁，左幅主橋平面位于緩和曲線和半徑為R=2500m圓曲線上，本文簡化為整個左幅主橋位于半徑為R=2500m圓曲線上。本區(qū)地震基本烈度為 6 度，按7度設(shè)防。場地土特征周期為0.45s。
本文采用MIDAS/CIVIL2010專業(yè)有限元軟件行動力特性計算及相應(yīng)的地震響應(yīng)計算。模型中主梁、橋墩均采用梁單元模擬。主梁與橋墩之間的連接采用剛性連接，墩底固結(jié)。對于結(jié)構(gòu)二期恒載，主要是橋面鋪裝等重量轉(zhuǎn)化為等效質(zhì)量施加在模型相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上。不考慮樁—土相互作用，視墩底為固結(jié)，墩頂與主梁采用剛性連接。假定主梁梁端均限制其豎向和橫向位移。圖2 為其有限元分析模型。
圖1大橋左幅主橋立面展開圖（單位：m）
圖2 大橋有限元分析模型
3結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析方法
對于多自由度體系的復(fù)雜橋梁，其在單一水平方向地震動作用下的動力平衡方程可以表示為[2]：
（1）
式中，為多質(zhì)點(diǎn)系的質(zhì)量矩陣；
為多質(zhì)點(diǎn)系的阻尼矩陣；
為多質(zhì)點(diǎn)系的剛度矩陣；
為質(zhì)點(diǎn)對地面的相對位移矢量，是時間t的函數(shù)。
利用振型的正交性對該式進(jìn)行正交分解，可以得到類似于單自由度體系的動力平衡方程，采用振型分解法求解以上聯(lián)立微分方程組，再利用振型的正交特性，分解微分方程組為相互獨(dú)立的振動方程。
則第j質(zhì)點(diǎn)水平方向上，由第i振型引起的最大地震力為（考慮結(jié)構(gòu)綜合影響系數(shù)后）：
（2）
式中，為第i階振型的參與系數(shù)。
需要注意的是，以各個振型為獨(dú)立振動方程所求得各項反應(yīng)最大值的時刻并不都是相同的，因此各個振型上所求得的最大反應(yīng)值需要通過一定的方法進(jìn)行組合，目前常用的反應(yīng)譜組合方法是基于隨機(jī)振動理論所提出的各種組合方案，如CQC和SRSS法。
4橋梁結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)
4.1橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性計算
本文首先對大跨度高墩連續(xù)剛構(gòu)橋的動力特性進(jìn)行了分析,表1 列出其前十階的自振特性。
表1前十階振型的頻率及振型特征
大橋的基本振型如圖3所示（前四階）:
第一階振型（正視） 第二階振型（俯視）
第三階振型（俯視）第四階振型（正視）
4.2橋梁結(jié)構(gòu)的反應(yīng)譜分析
本文主要研究不同方向水平地震荷載作用下橋梁結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，因此本文計算均只考慮水平地震荷載的作用，不考慮自重及豎向地震荷載的作用。另外，為了簡化模型，本文也不考慮樁—土相互作用、結(jié)構(gòu)非線性、多點(diǎn)地震動輸入問題以及行波效應(yīng)等因素。
反應(yīng)譜的輸入采用《公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則》（JTG/T B02-01-2008）規(guī)定的設(shè)計加速度反應(yīng)譜。本區(qū)地震基本烈度為 6 度，按7度設(shè)防，水平向設(shè)計基本地震動加速度峰值為0.1g。，場地類型為Ⅱ類，場地系數(shù)為1.0，橋梁重要性系數(shù)為1.7，阻尼比為0.05。反應(yīng)譜的組合方法選用SRSS法。
結(jié)合本文所建模型，本文分別選取沿橋曲線切線方向（0°）、沿橋橫橋方向（90°）、30°、60°、-30°、-60°、-90°等幾個方向進(jìn)行地震波激勵。
比較不同方向地震波激勵下模型地震響應(yīng)結(jié)果見圖4~5所示。
圖4 1號墩墩底彎矩變化曲線（kN*m） 圖5 2號墩墩頂剪力變化曲線（kN）
比較不同地震波激勵方向下結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)對比如下表：
表2不同方向地震波激勵下結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)對比表
通過以上數(shù)據(jù)分析可以看出：較大內(nèi)力截面總位于跨中、墩梁結(jié)合部和墩底截面。因此，對于橋墩的抗震設(shè)計需要在橋墩兩端局部區(qū)域加強(qiáng)。在地震荷載作用下，連續(xù)剛構(gòu)橋的位移以水平位移為主，豎向位移相對較小。通過各個激勵方向反應(yīng)值的對比分析可以看出：不同的內(nèi)力和位移響應(yīng)值的峰值，對應(yīng)著不同的地震激勵方向。總的來說，沿橋曲線切線方向（0°）和沿橋橫橋方向（90°）激勵時內(nèi)力較大。
4.3橋梁結(jié)構(gòu)的時程分析分析
本文選用El-Centro波，時間步長0.01秒。但需對該地震波進(jìn)行振幅調(diào)整，使其水平向設(shè)計基本地震動加速度峰值為0.10g。調(diào)整后的El-Centro波加速度時程曲線如圖6。
圖6調(diào)整后的El-Centro波加速度時程曲線
時程分析法中地震激勵方向采用與上一節(jié)反應(yīng)譜分析中地震激勵方向相同，即分別選取沿橋曲線切線方向（0°）、沿橋橫橋方向（90°）、30°、60°、-30°、-60°、-90°等幾個方向進(jìn)行地震波激勵。
比較不同方向地震波激勵下墩底內(nèi)力如下表：
表3不同方向地震波激勵下墩底內(nèi)力
時程分析結(jié)果同樣說明：不同的內(nèi)力和位移響應(yīng)值的峰值，對應(yīng)著不同的最不利的地震激勵方向。但總的來說，沿橋曲線切線方向（0°）和沿橋橫橋方向（90°）激勵時內(nèi)力較大。
4.4反應(yīng)譜法與時程分析結(jié)果比較
經(jīng)過反應(yīng)譜分析和時程分析，分別得出了大橋的地震反應(yīng)譜分析結(jié)果和時程分析結(jié)果。為了比較兩種方法下橋梁地震反應(yīng)的差異，將部分模型關(guān)鍵點(diǎn)的位移和內(nèi)力結(jié)果列表進(jìn)行對比，見表4至表5。
表4跨中位移比較
表5墩底內(nèi)力比較
從上表可以看出：對于墩底內(nèi)力，反應(yīng)譜法和時程分析結(jié)果較為接近，差值均在30%以下。結(jié)合其他方向激勵結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對于軸力，反應(yīng)譜較時程分析結(jié)果偏大；而對于彎矩和剪力，反應(yīng)譜和時程分析比較有增有減，規(guī)律不明顯。
為了更加直觀比較反應(yīng)譜和時程分析結(jié)果，下面給出部分激勵方向關(guān)鍵截面的位移和內(nèi)力結(jié)果示意圖如圖7至8。
圖7切線方向激勵墩頂縱向彎矩比較圖8跨中橫向位移比較
由以上分析可以看出，采用反應(yīng)譜法和時程分析，兩種方法結(jié)果基本一致，這說明計算得到的內(nèi)力和位移能很好地反映地震荷載作用下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。在實(shí)際橋梁抗震設(shè)計時，應(yīng)偏安全地選擇兩種方法中的較大值進(jìn)行控制設(shè)計。
5.結(jié)論
通過對該橋的地震響應(yīng)分析可知,本文對曲線高墩橋梁的抗震分析以及設(shè)計提出四點(diǎn)建議：
較大內(nèi)力截面總位于跨中、墩梁結(jié)合部和墩底截面。因此，對于橋墩的抗震設(shè)計需要在橋墩兩端局部區(qū)域加強(qiáng)。
在水平地震荷載作用下，連續(xù)剛構(gòu)橋的位移以水平位移為主，豎向位移相對很小。
曲線連續(xù)剛構(gòu)橋沒有比較明確的主方向，順橋向地震輸入時結(jié)構(gòu)的最不利激勵方向為沿橋曲線切線方向（0°）。
采用反應(yīng)譜法和時程分析，兩種方法結(jié)果基本一致，抗震設(shè)計時應(yīng)選擇兩種方法中的較大值進(jìn)行控制設(shè)計。
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關(guān)鍵詞：性能；結(jié)構(gòu)；抗震結(jié)構(gòu)；設(shè)計
一、前言
目前，我國建筑在抗震方面還存在很多不足，其中，抗震的性能設(shè)計就是一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，所以，對基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法進(jìn)行研究和分析很有現(xiàn)實(shí)意義。
二、基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的概念
盡管目前基于性能的抗震設(shè)計得到國際上廣泛的重視與研究，也得到了一些初步的成果。但是對于基于性能的抗震設(shè)計，現(xiàn)在還沒有一個統(tǒng)一的定義。比較有權(quán)威性的是美國SEAOC，ATC和FEMA等組織給出的基于性能設(shè)計的描述。其中SEAOC對基于性能抗震設(shè)計的描述是“性能設(shè)計應(yīng)該是選擇一定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式，合理的規(guī)劃和結(jié)構(gòu)比例，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，控制建造質(zhì)量和長期維護(hù)水平，使得建筑物在遭受一定水平地震作用下，結(jié)構(gòu)的破壞不超過一個特定的極限狀態(tài)”。ATC對基于性能抗震設(shè)計的描述為“基于性能抗震設(shè)計是指結(jié)構(gòu)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)由一系列可以取得的結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)來表示。主要針對混凝土結(jié)構(gòu)并且采用基于能力的設(shè)計原理”。FEMA對基于性能抗震設(shè)計的描述為“基于不同強(qiáng)度地震作用，得出不同的性能目標(biāo)。在分析和設(shè)計中采用彈性靜力和彈塑性時程分析來得到一系列的性能水平，并且采用建筑物頂點(diǎn)位移來定義結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能水平，不同的結(jié)構(gòu)形式采用不同的性能水平”。
三、基于性能的抗震設(shè)計理論特點(diǎn)
PBSD的根本目的在于要求結(jié)構(gòu)在整個壽命期內(nèi)，在一定的條件下，花在抗震上的費(fèi)用最少，即追求建筑物在服役期內(nèi)的最佳經(jīng)濟(jì)效益―成本比。其主要的特點(diǎn)如下：
1、采用了多級設(shè)防目標(biāo)
多級目標(biāo)的設(shè)計理念是在不同地震設(shè)防水準(zhǔn)下，能夠有效地控制建筑物的破壞狀態(tài)實(shí)現(xiàn)不同性能水平，使建筑物在整個生命周期內(nèi)，在遭受可能發(fā)生的地震作用下，總體費(fèi)用達(dá)到最小，因此它不僅注重結(jié)構(gòu)的性能設(shè)計，也注重非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和內(nèi)部設(shè)施的保護(hù)。
2、引入投資―效益準(zhǔn)則
PBSD理論的著重點(diǎn)從現(xiàn)行的僅注重結(jié)構(gòu)安全可靠轉(zhuǎn)變到全面注重結(jié)構(gòu)的功能、安全及經(jīng)濟(jì)等多方面。根據(jù)投資―效益準(zhǔn)則，進(jìn)行費(fèi)效分析，在可靠和經(jīng)濟(jì)之間選擇一種合理的平衡，以確定最佳抗震設(shè)計方案，達(dá)到優(yōu)化設(shè)計的目的。
3、具有更大的自由度
現(xiàn)行抗震設(shè)計需要依照規(guī)范按部就班，缺乏靈活性，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員處于被動狀態(tài)。基于性能的抗震設(shè)計增加了業(yè)主與設(shè)計人員的交流，所有結(jié)構(gòu)除了必須滿足抗震規(guī)范規(guī)定的最低性能目標(biāo)，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的“共性”外，更加注重“個性”設(shè)計。
四、結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計方法
基于性能設(shè)計的基本思想就是使所設(shè)計的工程結(jié)構(gòu)在使用期間滿足各種預(yù)定的性能目標(biāo)要求，而具體性能要求可根據(jù)建筑物和結(jié)構(gòu)的重要性確定。對于結(jié)構(gòu)工程師來說，可明確描述結(jié)構(gòu)性能狀態(tài)的物理量主要有：力、位移（剛度）、速度、加速度、能量和損傷。
基于性能的抗震設(shè)計重點(diǎn)考慮的是結(jié)構(gòu)在大震作用下進(jìn)入彈塑性的狀態(tài)。在彈塑性抗震分析方法中，非線性時程分析方法被認(rèn)為是最可靠和最能被工程界所接受的分析方法，然而，這種方法前后數(shù)據(jù)處理工作繁冗，而且計算結(jié)果受到所選地震波的影響較大，該方法要求較高的專業(yè)理論水平和較豐富的工程經(jīng)驗，因此，它很難應(yīng)用到以優(yōu)化手段來尋求結(jié)構(gòu)最佳設(shè)計的基于性能的抗震設(shè)計當(dāng)中。基于性能的抗震設(shè)計常采用簡化的方法，這些方法主要有：Push-over分析方法、能力譜方法、位移影響系數(shù)法和N2方法等。
1、Push-over分析方法
Push-over：分析方法（又叫推覆分析方法）是進(jìn)行結(jié)構(gòu)在側(cè)向單調(diào)加載下的靜力彈塑性分析，即在結(jié)構(gòu)分析模型上施加按某種方法模擬地震水平慣性力作用的側(cè)向力并逐漸單調(diào)加大，使結(jié)構(gòu)從彈性階段開始，經(jīng)歷開裂、屈服直至倒塌破壞。這樣可以分析結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、承載力、變形特性和能量耗散及相互關(guān)系，了解塑性鉸出現(xiàn)的順序和位置以及可能出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)等。Push-over分析方法不是新方法，但是它在基于性能的抗震設(shè)計理論和方法中受到很大的關(guān)注，它是實(shí)現(xiàn)基于性能的抗震設(shè)計的關(guān)鍵之一。
Push-over分析方法可以對結(jié)構(gòu)的整體抗震性能進(jìn)行評估，然而，單純的Push-over方法不能確定結(jié)構(gòu)在某一特定地震作用下的響應(yīng)，它必須首先與其它方法結(jié)合求得結(jié)構(gòu)在設(shè)計地震作用下的結(jié)構(gòu)目標(biāo)位移，才能對設(shè)計地震作用下結(jié)構(gòu)的抗震能力進(jìn)行具體評估。
2、能力譜方法
能力譜方法（Capacity Spectrum Method）是一種以Push-over分析方法和反應(yīng)譜相結(jié)合的簡化分析方法。這種方法首先通過對結(jié)構(gòu)進(jìn)行Push-over分析得到結(jié)構(gòu)基底剪力-頂點(diǎn)位移關(guān)系曲線，將該曲線轉(zhuǎn)換得到等價單自由度體系的譜加速度-譜位移關(guān)系曲線（能力譜），再結(jié)合地震需求譜來求結(jié)構(gòu)在設(shè)計地震作用下結(jié)構(gòu)反應(yīng)的目標(biāo)性能點(diǎn)，然后再對結(jié)構(gòu)進(jìn)行第二次Push-over分析，使結(jié)構(gòu)達(dá)到目標(biāo)性能點(diǎn)，由此來估計結(jié)構(gòu)在設(shè)計地震作用下的彈塑性反應(yīng)，這里的地震需求譜是根據(jù)單自由度體系在有效阻尼下擬加速度反應(yīng)譜轉(zhuǎn)換得來的，能力譜方法的原理和具體做法在ATC-40里有比較詳細(xì)的介紹。能力譜方法的實(shí)質(zhì)是目前采用的基于力的設(shè)計方法加位移、變形的校核，它也被認(rèn)為是Push-over分析方法的重要發(fā)展。
3、位移影響系數(shù)法
式中，C0為等效單自由度（（SDOF）體系與建筑物頂點(diǎn)位移的比例因子；C1為最大非線性位移期望與線性位移的比例因子；C2為滯回環(huán)狀態(tài)對最大位移反應(yīng)的影響系數(shù)；C3為P-效應(yīng)對位移反應(yīng)的影響系數(shù)；Sa為在實(shí)際自振周期和阻尼內(nèi)的譜反應(yīng)加速度；Te為實(shí)際自振周期。
位移影響系數(shù)法的關(guān)鍵是如何將多高層建筑結(jié)構(gòu)的多自由體系（MDOF）轉(zhuǎn)化為等效的單自由度體系（SDOF），我國工程界對此還不熟悉，同時公式中的參數(shù)過多地依賴由實(shí)驗得到的經(jīng)驗取法，其計算精度如何也有待商榷。位移影響系數(shù)法的另一個問題是：它只是一種衡量結(jié)構(gòu)總體抗震水準(zhǔn)的評估方法，無法提供具體樓層和主要構(gòu)件的損壞情況。
4、N2方法
N2方法是Fajfarl997根據(jù)Ljubljana大學(xué)12年的研究成果，提出來的一種簡化的非線性分析方法。N2中的N代表非線性分析（（Nonlinear Analysis），2代表兩個數(shù)學(xué)模型（即一個多自由度體系和一個等價的單自由度體系）。這種方法利用一個代表結(jié)構(gòu)一階振型的等效單自由度雙線性理想彈塑性模型來進(jìn)行反應(yīng)譜分析。由于局部彈塑性變形是推覆分析得到的，因此，通過Park-Ang的損傷模型，就可以確定局部和整體的損傷指數(shù)。
五、結(jié)束語
本文分析了基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的概念以及理論特點(diǎn)，進(jìn)入分析了包括Push-over分析方法、能力譜方法、位移影響系數(shù)法、N2方法在內(nèi)的四種主要的抗震設(shè)計方法。由于目前在抗震性能設(shè)計方面還有很多工作需要完善，具體的設(shè)計中，應(yīng)該結(jié)合建筑的需要和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行深入研究，進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計。
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關(guān)鍵詞：地震，災(zāi)害，結(jié)構(gòu)設(shè)計
地震是人類在地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)防與不設(shè)防,震后結(jié)果大不一樣。要使工程建設(shè)真正達(dá)到能夠減輕以至避免地震災(zāi)害,把握好抗震設(shè)計關(guān)是減輕地震災(zāi)害的根本措施。 地震是人類在繁衍生息、社會發(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經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人類生存安全和社會穩(wěn)定、社會功能帶來嚴(yán)重的危害。據(jù)統(tǒng)計,歷史上各種自然災(zāi)害曾毀滅了世界各地52個城市,其中因地震而毀滅的城市有27個。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)等毀滅的城市為25座。因此,地震占災(zāi)害總數(shù)的52%。可見地震災(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)防是防御和減輕地震災(zāi)害最有效、最根本的措施。
另一方面,我國作為發(fā)展中國家,人口稠密,建筑物抗震能力低。因此,我國的地震災(zāi)害可謂全球之最。上個世紀(jì),全球因地震而死亡的人數(shù)為110萬人,其中我國就占55萬人之多,為全球的一半。因此,粗略地說,我國的國土面積占全球的1/14,人口占1/4,地震占1/3,地震災(zāi)害占1/2。因此,建筑物的抗震設(shè)防問題是我國減輕自然災(zāi)害、保障國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會持續(xù)發(fā)展,特別是保障人民群眾生命安全的一個重要問題。
1.震害多發(fā)點(diǎn)
地震作用具有較強(qiáng)的隨機(jī)性和復(fù)雜性,要求在強(qiáng)烈地震作用下結(jié)構(gòu)仍保持在彈性狀態(tài),不發(fā)生破壞是很不實(shí)際的;既經(jīng)濟(jì)又安全的抗震設(shè)計是允許在強(qiáng)烈地震作用下破壞嚴(yán)重,但不倒塌。。因此,依靠彈塑性變形消耗地震的能量是抗震設(shè)計的特點(diǎn),提高結(jié)構(gòu)的變形、耗能能力和整體抗震能力,防止高于設(shè)防烈度的“大震”不倒是抗震設(shè)計要達(dá)到的目標(biāo)。
1.1結(jié)構(gòu)層間屈服強(qiáng)度有明顯的薄弱樓層
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在整體設(shè)計上存在較大的不均勻性,使得這些結(jié)構(gòu)存在著層間屈服強(qiáng)度特別薄弱的樓層。在強(qiáng)烈地震作用下,結(jié)構(gòu)的薄弱層率先屈服,彈塑性變形急劇發(fā)展,并形成彈塑性變形集中的現(xiàn)象。如1976年唐山大地震中,13層蒸吸塔框架,由于該結(jié)構(gòu)樓層屈服強(qiáng)度分布不均勻,造成第6層和第11層的彈塑性變形集中,導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)6層以上全部倒塌。
1.2柱端與節(jié)點(diǎn)的破壞較為突出
框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件震害一般是梁輕柱重,柱頂重于柱底,尤其是角柱和邊柱易發(fā)生破壞。。除剪跨比小的短柱易發(fā)生柱中剪切破壞外,一般柱是柱端的彎曲破壞,輕者發(fā)生水平或斜向斷裂;重者混凝土壓酥,主筋外露、壓屈和箍筋崩脫。當(dāng)節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)無箍筋約束時,節(jié)點(diǎn)與柱端破壞合并加重。當(dāng)柱側(cè)有強(qiáng)度高的砌體填充墻緊密嵌砌時,柱頂剪切破壞嚴(yán)重,破壞部位還可能轉(zhuǎn)移至窗洞上下處,甚至出現(xiàn)短柱的剪切破壞。
1.3砌體填充墻的破壞較為普遍
砌體填充墻剛度大而變形能力差,首先承受地震作用而遭受破壞,在8度和8度以上地震作用下,填充墻的裂縫明顯加重,甚至部分倒塌,震害規(guī)律一般是上輕下重,空心砌體墻重于實(shí)心砌體墻,砌塊墻重于磚墻。
2.抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計
較合理的框架地震破壞機(jī)制,應(yīng)該是節(jié)點(diǎn)基本不破壞,梁比柱屈服可能早發(fā)生、多發(fā)生,同一層中各柱兩端的屈服歷程越長越好,底層柱底的塑性鉸宜最晚形成。即:框架的抗震設(shè)計應(yīng)使梁、柱端的塑性鉸出現(xiàn)盡可能分散,充分發(fā)揮整個結(jié)構(gòu)的抗震能力。
2.1抗震計算中的延性保證
從用樓層水平地震剪力與層間位移關(guān)系來描述樓層破壞的全過程可反映出,在抗震設(shè)防的第二、三水準(zhǔn)時,框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件已進(jìn)入彈塑性階段,構(gòu)件在保持一定承載力條件下主要以彈塑性變形來耗散地震能量,所以框架結(jié)構(gòu)需有足夠的變形能力才不致抗震失效。試驗研究表明,“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”、“強(qiáng)柱弱梁’、“強(qiáng)底層柱底”和“強(qiáng)剪弱彎”的框架結(jié)構(gòu)有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力,極限層間位移大,抗震性能較好。
綜合大量實(shí)驗研究成果,影響不同受力特征節(jié)點(diǎn)延性性質(zhì)的主要綜合因素有:相對作用剪力、相對配筋率、貫穿節(jié)點(diǎn)的梁柱縱筋的粘結(jié)情況。
2.2構(gòu)造措施上的延性保證
四川大地震實(shí)踐證明,當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)在大地震中要求保持足夠的承載能力來吸收進(jìn)入塑性階段而產(chǎn)生的巨大能量,因為此時的結(jié)構(gòu)在震中進(jìn)入到一個塑性階段,容易產(chǎn)生變形。所以,根據(jù)這種特點(diǎn)和抗震的要求,多發(fā)地震的國家鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計均要求按延性框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,所以建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須保證結(jié)構(gòu)局部薄弱區(qū)的承載力與剛度,保證了建筑構(gòu)造的整體性,延性的增加也就提高了變形能力,這樣可以減少地震的破壞性,提高了建筑的抗震能力。
在結(jié)構(gòu)布置上,按擴(kuò)大了的柱端抗彎承載力進(jìn)行設(shè)計,理論上可將柱屈服的可能性減少,保證“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計原則。但因各種原因,如梁的實(shí)際抗彎承載力可能增大,高振型使柱中反彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)移等綜合因素影響,要使柱中完全避免塑性鉸是困難的,同時為實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)剪弱彎”的要求,保證塑性鉸區(qū)域的局部延性,也必須通過一定的構(gòu)造措施來保證結(jié)構(gòu)的延性,具體做法如下:
（1）限制軸壓比與縱筋最大配筋率合理的受力過程可明顯提高構(gòu)件延性,為實(shí)現(xiàn)受拉鋼筋的屈服先與受壓區(qū)混凝土壓碎的破壞形態(tài),以提高塑性鉸區(qū)域的轉(zhuǎn)動能力,規(guī)范限制軸壓比與縱筋最大配筋率,同時對混凝土受壓區(qū)高度也提出相應(yīng)要求。。
（2）限制約束配筋和配筋形式。加密塑性鉸區(qū)內(nèi)的箍筋間距是很重要的一點(diǎn),為保證“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”、“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)底層柱底”和“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計原則及塑性鉸區(qū)域的局部延性,有必要加密塑性鉸區(qū)內(nèi)的箍筋間距,這不但可提高柱端抗剪能力,還可約束核心區(qū)內(nèi)混凝土,對縱向鋼筋提供側(cè)向支承,防止大變形下縱筋壓曲,從而改善塑性鉸區(qū)域的局部延性。
（3）限制材料。拒絕豆腐渣工程的第一關(guān)就是把握好材料質(zhì)量,材料延性對確保構(gòu)件(結(jié)構(gòu))延性極為重要。
3.結(jié)語
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是我國大量存在的建筑結(jié)構(gòu)形式之一,歷年震害資料表明:鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的柱端與節(jié)點(diǎn)的破壞較為嚴(yán)重,其抗震設(shè)計中必須滿足“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”、“強(qiáng)底層柱底”等延性設(shè)計原則和有關(guān)規(guī)定。在多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計的實(shí)踐中,由于設(shè)計人員對規(guī)范的理解和掌握尺度上,以及因地因人在結(jié)構(gòu)選型、布置以及計算方法上相互差異較多而對設(shè)計產(chǎn)生較多的爭議,抗震設(shè)計方法值得深入研究。
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關(guān)鍵詞：高層建筑；抗震設(shè)計；結(jié)構(gòu)體系
結(jié)構(gòu)工程師按抗震設(shè)計要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計，其目標(biāo)是希望使所設(shè)計的結(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)“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目的。本文圍繞高層建筑結(jié)構(gòu)，總結(jié)了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點(diǎn)以及提出了高層建筑結(jié)構(gòu)分析和各種體系相對應(yīng)的方法。為實(shí)際高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計提供一定參考。
1 高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則
1.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、延性等方面的性能
(1)結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)遵守“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件、強(qiáng)底層柱(墻)”的原則。(2)對可能造成結(jié)構(gòu)的相對薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。(3)承受豎向荷載的主要構(gòu)件不宜作為主要耗能構(gòu)件。
1.2在設(shè)計構(gòu)造上宜有多道抗震防線
(1)一個抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作。例如框架―剪力墻結(jié)構(gòu)由延性框架和剪力墻兩個分體組成，雙肢或多肢剪力墻體系組成。(2)地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導(dǎo)致倒塌。抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區(qū)，主要耗能構(gòu)件應(yīng)有較高的延性和適當(dāng)剛度，提高結(jié)構(gòu)抗震性能，避免大震時倒塌。(3)適當(dāng)處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，同一樓層內(nèi)宜使主要耗能構(gòu)件屈服后，其他抗側(cè)力構(gòu)件仍處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長階段，保證結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌能力。(4)在抗震設(shè)計中某一部分結(jié)構(gòu)設(shè)計超強(qiáng)，可能造成結(jié)構(gòu)的其他部位相對薄弱，因此在設(shè)計中不合理的加強(qiáng)以及在施工中以大帶小，改變抗側(cè)力構(gòu)件配筋的做法，都需要慎重考慮。
1.3對出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高其抗震能力
(1)構(gòu)件在強(qiáng)烈地震下不存在強(qiáng)度安全儲備，構(gòu)件的實(shí)際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎(chǔ)。(2)要使樓層(部位)的實(shí)際承載能力和設(shè)計計算的彈性受力的比值在總體上保持一個相對均勻的變化，一旦樓層(部位)的比值有突變時，會由于塑性內(nèi)力重分布導(dǎo)致塑性變形的集中。(3)要防止在局部上加強(qiáng)而忽視了整個結(jié)構(gòu)各部位剛度、承載力的協(xié)調(diào)。(4)在抗震設(shè)計中有意識、有目的地控制薄弱層(部位)，使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移，這是提高結(jié)構(gòu)總體抗震性能的有效手段。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)靜力分析方法
2.1 框架－剪力墻結(jié)構(gòu)
框架－剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻布置應(yīng)按“均勻、分散、對稱、周邊”的基本原則考慮,內(nèi)力與位移計算的方法很多，大都采用連梁連續(xù)化假定。由剪力墻與框架水平位移或轉(zhuǎn)角相等的位移協(xié)調(diào)條件，可以建立位移與外荷載之間關(guān)系的微分方程來求解。由于采用的未知量和考慮因素的不同，各種方法解答的具體形式亦不相同。框架－剪力墻的機(jī)算方法，通常是將結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為等效壁式框架，采用桿系結(jié)構(gòu)矩陣位移法求解。
2.2 剪力墻結(jié)構(gòu)
計算剪力墻的內(nèi)力與變形時,其剪力墻應(yīng)計入端部翼緣地共同工作,剪力墻的受力特性與變形狀態(tài)主要取決于剪力墻的開洞情況。單片剪力墻按受力特性的不同可分為單肢墻、小開口整體墻、聯(lián)肢墻、特殊開洞墻、框支墻等各種類型。不同類型的剪力墻，其截面應(yīng)力分布也不同，計算內(nèi)力與位移時需采用相應(yīng)的計算方法。剪力墻結(jié)構(gòu)的機(jī)算方法是平面有限單元法。此法較為精確，而且對各類剪力墻都能適用。但因其自由度較多，機(jī)時耗費(fèi)較大，目前一般只用于特殊開洞墻、框支墻的過渡層等應(yīng)力分布復(fù)雜的情況。
2.3筒體結(jié)構(gòu)
筒體結(jié)構(gòu)包括框筒結(jié)構(gòu)?筒中筒結(jié)構(gòu)以及其它筒體結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)的分析方法按照對計算模型處理手法的不同可分為三類：等效連續(xù)化方法、等效離散化方法和三維空間分析。等效連續(xù)化方法是將結(jié)構(gòu)中的離散桿件作等效連續(xù)化處理。一種是只作幾何分布上的連續(xù)化，以便用連續(xù)函數(shù)描述其內(nèi)力；另一種是作幾何和物理上的連續(xù)處理，將離散桿件代換為等效的正交異性彈性薄板，以便應(yīng)用分析彈性薄板的各種有效方法。
3 高層建筑的結(jié)構(gòu)體系
3.1框架－剪力墻體系。有框架結(jié)構(gòu)布置靈活，使用方便的特點(diǎn)，又有較大的剛度和較好的抗震性能。當(dāng)框架體系的強(qiáng)度和剛度不能滿足要求時，往往需要在建筑平面的適當(dāng)位置設(shè)置較大的剪力墻來代替部分框架，便形成了框架－剪力墻體系。在承受水平力時，框架和剪力墻通過有足夠剛度的樓板和連梁組成協(xié)同工作的結(jié)構(gòu)體系。在體系中框架體系主要承受垂直荷載，剪力墻主要承受水平剪力。框架－剪力墻體系的位移曲線呈彎剪型。剪力墻的設(shè)置，增大了結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，使建筑物的水平位移減小，同時框架承受的水平剪力顯著降低且內(nèi)力沿豎向的分布趨于均勻，所以框架－剪力墻體系的能建高度要大于框架體系。
3.2剪力墻體系。剪力墻體系結(jié)構(gòu)剛度大，空間整體性好，當(dāng)受力主體結(jié)構(gòu)全部由平面剪力墻構(gòu)件組成時，即形成剪力墻體系。在剪力墻體系中，單片剪力墻承受了全部的垂直荷載和水平力。剪力墻體系屬剛性結(jié)構(gòu)，其位移曲線呈彎曲型。剪力墻體系的強(qiáng)度和剛度都比較高，有一定的延性，傳力直接均勻，整體性好，抗倒塌能力強(qiáng)，是一種良好的結(jié)構(gòu)體系，能建高度大于框架或框架－剪力墻體系。
3.3筒體體系。凡采用筒體為抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系統(tǒng)稱為筒體體系，包括單筒體、筒體－框架、筒中筒、多束筒等多種型式。筒體是一種空間受力構(gòu)件，分實(shí)腹筒和空腹筒兩種類型。實(shí)腹筒是由平面或曲面墻圍成的三維豎向結(jié)構(gòu)單體，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或開孔鋼筋混凝土外墻構(gòu)成的空間受力構(gòu)件。筒體體系具有很大的剛度和強(qiáng)度，各構(gòu)件受力比較合理，抗風(fēng)、抗震能力很強(qiáng)，往往應(yīng)用于大跨度、大空間或超高層建筑。
4 結(jié)束語
在強(qiáng)烈地震作用下,建筑物的破壞機(jī)理和過程是十分復(fù)雜的,要進(jìn)行精確的抗震計算是困難的,在總結(jié)大量地震災(zāi)害經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,提出了概念設(shè)計,并認(rèn)為它是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的首要問題,比計算設(shè)計更為重要。對設(shè)計人員來說,掌握概念設(shè)計,有助于明確抗震設(shè)計思想,靈活、恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用抗震設(shè)計原則,不致陷入盲目的計算工作,從而比較合理地進(jìn)行抗震設(shè)計。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：地震；概念設(shè)計；構(gòu)造；未成年人保護(hù)；樓梯間
Abstract: Based on the seismic damage of reinforced concrete construction and masonry structure under earthquake, based on the concept of design, construction, the protection of minors, staircases and other issues, according to " code for seismic design of buildings " ( 50011-2001 ) ( 2008 Edition), combined with work experience, analyzing the reasons, on the seismic design of buildings.
Keywords: earthquake; conceptual design; structure; protection of minors; staircase
[中圖分類號] TU352[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]
在歷次地震中，“89 規(guī)范”之前的建筑物多數(shù)遭受嚴(yán)重破壞，直至倒塌；90 年以后建造的建筑大部分做到了“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)。在地震區(qū)，有的鋼筋混凝土建筑倒塌了，可相鄰的砌體結(jié)構(gòu)卻“裂而不倒”。本文依據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，結(jié)合工作經(jīng)驗，分析原因，淺談對建筑抗震設(shè)計的幾點(diǎn)認(rèn)識。
1、抗震設(shè)計應(yīng)注重概念設(shè)計，采取較強(qiáng)的抗震構(gòu)造措施
地震力作用計算是依據(jù)當(dāng)?shù)?0 年設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)超越概率10%的地震烈度對應(yīng)地震地面運(yùn)動加速度的設(shè)計取值來計算的，原本就是一種數(shù)學(xué)上的近似計算，想得到精確的計算結(jié)果是非常困難的。概念設(shè)計是根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過程。以達(dá)到合理的抗震設(shè)計目的。設(shè)計時只靠提高地震作用來提高抗震能力，需增加結(jié)構(gòu)造價，不符和我國國情；而提高抗震構(gòu)造措施，增加結(jié)構(gòu)薄弱部位的抗震能
力，是經(jīng)濟(jì)有效的方法。
1.1 合理的結(jié)構(gòu)體系《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第3.5.2 條3.5.3 條規(guī)定，不論是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)還是砌體結(jié)構(gòu)，均要求結(jié)構(gòu)體系完整，傳力路徑明確，但在設(shè)計中，為滿足建筑師的創(chuàng)新突破，結(jié)構(gòu)設(shè)計以抽柱子、開大洞、砌體結(jié)構(gòu)中大量鋼筋混凝土構(gòu)件承重、轉(zhuǎn)角開門窗、樓梯間凹凸于建筑轉(zhuǎn)角等作為代價，結(jié)果破壞了結(jié)構(gòu)整體性及傳力路徑，這些部位在地震中率先破壞導(dǎo)至結(jié)構(gòu)失穩(wěn)坍塌；鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中，圍護(hù)墻和隔墻的不合理布置，使結(jié)構(gòu)形成剛度和承載力突變的薄弱部位而引起倒塌，比如上下樓層的數(shù)量相差很大導(dǎo)致上剛下柔，墻不到柱頂，形成短柱剪切破壞等。目前的學(xué)校建筑因建筑要求及經(jīng)濟(jì)因素等的影響多采用單跨的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)抗震計算時，此結(jié)構(gòu)體系對抗震明顯不利，高烈度區(qū)的橫向?qū)娱g位移難以滿足規(guī)范要求而倒塌。
1.2 設(shè)置多道抗震防線在地震區(qū)發(fā)現(xiàn)，理論上抗震性能較好的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有倒塌的，而抗震性能相對較差的砌體結(jié)構(gòu)卻有裂而不倒的；甚至個別私人建造的磚木結(jié)構(gòu)住宅都完好無損；同一地點(diǎn)，同是砌體教學(xué)樓，有的損壞嚴(yán)重，甚至倒塌，有的卻表現(xiàn)良好。這就是多道抗震防線起了作用。《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第3.5.3 條對結(jié)構(gòu)體系提出了多道抗震防線的要求，對于結(jié)構(gòu)在大震作用下抗倒塌具有重要意義。砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱、圈梁雖然不能提高結(jié)構(gòu)的抗震承載力，但作為砌體的約束構(gòu)件，可以提高墻體的延性。在大震作用下，作為“第二防線”延長建筑物變形時間，約束緊箍建筑物裂而不倒，保證居住者有足夠的逃生時間。框架結(jié)構(gòu)，尤其是大空間結(jié)構(gòu)，需合理設(shè)置柱間支撐或柱子翼墻（不影響空間采光和美觀），增加結(jié)構(gòu)縱向剛度。剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)合理設(shè)置連梁，讓其作為結(jié)構(gòu)的“第一道防線”在大震來臨時，率先破壞，消耗地震能量并改變整體結(jié)構(gòu)的動力特性，降低地震力，來保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的安全。多層框架設(shè)計時可考慮將樓梯間的墻體設(shè)置成剪力墻，大跨度的公共建筑在適當(dāng)位置增設(shè)剪力墻，形成抗震的多道防線。
1.3 有意識做到“強(qiáng)柱弱梁”《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第6.2 條說明鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算應(yīng)遵循“強(qiáng)柱弱梁”的原則。在地震中，應(yīng)該要求的“梁鉸機(jī)制”在毀壞的鋼筋混凝土框架建筑中沒有出現(xiàn)，反而出現(xiàn)了大量的“柱鉸”。在實(shí)際設(shè)計中，考慮到部分樓板作用形成T 形梁，將框架梁的抗彎剛度放大到1.5-2.0 后，梁的實(shí)際承載力大于梁端彎矩；一般情況下，框架柱即使增大了柱端彎矩設(shè)計值，計算結(jié)果只能按構(gòu)造要求配筋；只有當(dāng)構(gòu)件抗震等級為9 度一級時，規(guī)范才要求按照梁的實(shí)配鋼筋反算柱端彎矩。因此對于抗震等級為二、三級的構(gòu)件，實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計再精確，形成的還是“強(qiáng)梁弱柱”。因此，設(shè)計時要有意識的減小框架梁的斷面和配筋，尤其是層數(shù)低跨度大的框架結(jié)構(gòu)，有必要加大框架柱的截面和配筋。合理確定梁的放大系數(shù)，計算后切記不要人為再放大框架梁的配筋。
2、抗震構(gòu)造的合理設(shè)置是提高抗震能力的有效途徑
在歷次地震中，有許多建筑因構(gòu)造的不規(guī)范、不合理，甚至是因為構(gòu)造缺失造成整體的跨塌：預(yù)制樓板不拉結(jié)，砌體結(jié)構(gòu)不設(shè)構(gòu)造柱、圈梁，地震時墻體外倒而樓板垮塌、樓梯板施工縫留在彎矩最大處；樓梯與主體結(jié)構(gòu)連接薄弱，地震時先于主體破壞，堵塞逃生通道；抗震縫寬度不夠，或因施工堵塞，不同結(jié)構(gòu)的相鄰建筑物在地震中相互碰撞而破壞；框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)鋼筋錨固不足，箍筋不加密或不夠長度，造成節(jié)點(diǎn)先行破壞；填充墻不到頂形成短柱時沒有全高加密，造成柱剪切破壞。
《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》提到的構(gòu)造都是根據(jù)以往的地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗積累出來的有效且必要措施，提高抗震措施，應(yīng)著眼于把財力、物力用在增加結(jié)構(gòu)薄弱部位的抗震能力上，這是經(jīng)濟(jì)而有效的方法。砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)嚴(yán)格按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》設(shè)構(gòu)造柱、圈梁。尤其是樓梯、電梯間的四角，樓梯段上下端對應(yīng)墻體，錯層部位、不規(guī)則部位縱橫墻交接處，較大洞口兩側(cè)，較小墻垛處，外墻四角、砌體結(jié)構(gòu)受隉阓43嘷=I力集中部位均應(yīng)設(shè)構(gòu)造柱；加強(qiáng)混凝土大梁與墻體的連接，7-9 度時不得采用獨(dú)立磚柱，大跨度梁應(yīng)采用組合砌體，即在支撐部位僅設(shè)置構(gòu)造柱是不夠的，是需要進(jìn)行沿樓面大梁平面內(nèi)、平面外的靜力和抗震承載力驗算。框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)鋼筋須滿足錨固要求，梁柱箍筋按規(guī)范加密，注意箍筋與縱筋的比例；填充墻不到頂形成短柱時，框架柱應(yīng)全高加密，從構(gòu)造上保證強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固，保證大震來臨時，梁的塑性鉸能發(fā)揮作用，避免柱及節(jié)點(diǎn)破壞形成幾何可變體系而倒塌。女兒墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)與結(jié)構(gòu)主體可靠連接，且應(yīng)具有良好的變形能力，尤其是建筑物出入口上部的挑檐、女兒墻、玻璃幕，吊頂避免地震時脫落傷人；嚴(yán)禁采用無錨固的預(yù)制混凝土挑檐。當(dāng)設(shè)計必須采用預(yù)制裝配式樓板時，則應(yīng)做好預(yù)制板間拉接錨固，設(shè)置板邊圈梁，板縫現(xiàn)澆配筋帶，并設(shè)置板端現(xiàn)澆配筋腱鞘，有效提高樓蓋的整體性。
3、重視未成年人的保護(hù)
根據(jù)震害，國家再次加強(qiáng)了對未成年人密集居住建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定教育建筑中,幼兒園、小學(xué)、中學(xué)的教學(xué)用房及學(xué)生宿舍和食堂，抗震設(shè)防類別應(yīng)不低于重點(diǎn)設(shè)防類。與大型體育場管（人口密集）同類設(shè)置。轉(zhuǎn)貼于中國論文下載中心
4、生命通道“樓梯間”的安全
由于樓梯段側(cè)向剛度較大、山墻較高、休息平臺與樓層存在錯層，地震中是最容易破壞的。作為逃生通道，樓梯間的抗震設(shè)計應(yīng)予以充分重視。
4.1 樓梯間的混凝土梯段、梁、板應(yīng)參與計算，并考慮對樓梯間山墻造成的不利影響。
4.2 在教學(xué)樓、醫(yī)院等人群密集的建筑有必要在室外另設(shè)疏散樓梯，以便室內(nèi)樓梯間破壞時有第二個逃生通道。
4.3 樓梯間構(gòu)造合理，形成應(yīng)急疏散的安全島。嚴(yán)格按規(guī)范設(shè)置構(gòu)造柱，拉結(jié)鋼筋，鋼筋混凝土帶，可靠連接或錨固。
4.4 不應(yīng)采用墻中懸挑踏步或踏步豎肋插入墻體的樓梯，不應(yīng)采用無筋磚砌欄板。
4.5 樓梯間不宜設(shè)置在房屋的端部或轉(zhuǎn)角處，更不宜設(shè)置突出建筑物的轉(zhuǎn)角圓形樓梯間，這都是宜引起地震時集中變形破壞的地方。
5、結(jié)語
歷次的地震表明，只要嚴(yán)格按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》設(shè)計和保證施工質(zhì)量，以及震前經(jīng)過抗震加固的建筑都能達(dá)到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設(shè)計要求。
參考文獻(xiàn)：
