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

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論文摘要:本文從抗震的角度探討建筑的體型，建筑平面布置和豎向布置、規(guī)范中設(shè)計限值的控制、屋頂建筑等設(shè)計問題。

建筑設(shè)計是否考慮抗震要求，從總體上起著直接的控制主導(dǎo)作用。結(jié)構(gòu)設(shè)計很難對建筑設(shè)計有較大的修改，建筑設(shè)計定了，結(jié)構(gòu)設(shè)計原則上只能是服從于建筑設(shè)計的要求。如果建筑師能在建筑方案、初步設(shè)計階段中較好地考慮抗震的要求，則結(jié)構(gòu)工程師就可以對結(jié)構(gòu)構(gòu)件系統(tǒng)進行合理的布置，建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布以及相應(yīng)產(chǎn)生的地震作用和結(jié)構(gòu)受力與變形比較均勻協(xié)調(diào)，使建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能和抗震承載力得到較大的改善和提高；如果建筑師提供的建筑設(shè)計沒有很好地考慮抗震要求，那就會給結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計帶來較多困難，使結(jié)構(gòu)的抗震布置和設(shè)計受到建筑布置的限制，甚至造成設(shè)計的不合理。有時為了提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震承載力，不得不增大構(gòu)件的截面或配筋用量，造成不必要的投資浪費。由此可見，建筑設(shè)計是否考慮抗震要求，對整個建筑起著很重要的作用。因此，我們在建筑抗震設(shè)計過程別要注重以下幾個問題。

一、建筑體型設(shè)計問題

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、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)。

二、建筑平面布置設(shè)計問題

建筑物的平面布置在建筑設(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，都要在建筑的平面布置圖上明確下來。而且，由于建筑使用功能不同，每個樓層的布置有可能差異很大，建筑平面上的墻體，包括填充墻、內(nèi)隔墻、有相應(yīng)強度和剛度的非承重內(nèi)隔墻等等布置不對稱，墻體與柱子分布的不對稱、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。有的建筑物，其剛度很大的電梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一側(cè)，結(jié)果在地震中造成靠電梯一側(cè)建筑物的嚴重破壞。這是因為電梯井筒具有極大的抗側(cè)力剛度，吸引了地震作用的主要部分［3］。有的建筑物，在平面布置上一側(cè)的墻體很多，而另一側(cè)的墻體稀少，這就造成平面上剛度分布的很不對稱，質(zhì)量分布也偏心，使結(jié)構(gòu)的受力和變形不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)地震作用效應(yīng)，帶來局部墻面的破壞。有的建筑物，如底層為商場的臨街建筑，臨街一側(cè)往往不設(shè)墻體，而其另一側(cè)則有剛度很大的墻體封閉，兩側(cè)在剛度上相差很多，也將在地震時引起扭轉(zhuǎn)地震作用，對抗震不利。還有的建筑平面布置上，經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)隔墻不對齊或中斷，使剛度發(fā)生突變和地震力傳遞受阻，對抗震也帶來不利，客易引起結(jié)構(gòu)的局部破壞。建筑平面布置設(shè)計對建筑抗震關(guān)系很大，從概念上要解決的一個核心問題是：建筑平面布置設(shè)計上要盡可能做到使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布均勻，對稱協(xié)調(diào)，避免突變，防止產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。在建筑平面布置的總體設(shè)計上要盡可能為結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的合理布置創(chuàng)造條件，使建筑使用功能要求與建筑結(jié)構(gòu)抗震要求融合成一體，充分發(fā)揮建筑設(shè)計在建筑抗震中的作用。

三、建筑豎向布置設(shè)計問題

建筑的豎向布置設(shè)計問題在建筑設(shè)計中主要反映在建筑沿高度(樓層)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布設(shè)計上。無論是單層或多層，還是高層建筑或超高建筑，這個問題是比較突出的。存在的這個主要問題是，由于建筑使用功能的不同要求，如底層或下面幾層是商場、購物中心，建筑上要求是大柱距、大空間；而上面的樓層則是開間較大的寫字樓或布置多樣化的公寓樓，低層設(shè)柱、墻很少，而上面則是以墻為主，柱很少。有的建筑在布置上還設(shè)有面積很大的公用天井大廳，在不同樓層上設(shè)有大會議廳、展廳、報告廳等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的質(zhì)量和剛度的嚴重不均勻、不協(xié)調(diào)。突出的問題是沿上下相鄰樓層的質(zhì)量和剛度相差過大，形成突變［3］。在剛度最差的樓層形成對抗震極為不利的抗震承載力不足和變形很大的薄弱層。這是在建筑設(shè)計中必須高度重視的問題。在實際設(shè)計中，在建筑使用功能不同的情況下，很可能出現(xiàn)上下相鄰樓層的墻體不對齊，柱子不對齊，墻體不連續(xù)，不到底；上層墻多，下層墻少；上層有柱，下層無柱等，使地震力的傳遞受阻或不通；抗震用的剪力墻設(shè)置不能直通到底層、剪力墻布置嚴重不對稱或數(shù)量太少。所有這些布置都將給建筑物帶來地震作用分布的不均勻、不對稱和對建筑物很不利的扭轉(zhuǎn)作用。多次大震害表明，建筑物豎向樓層剛度的過大變化，給建筑物造成很多破壞，甚至是整個樓層的倒塌。在1995年的日本阪神大地震中，有多棟鋼筋混凝土高層建筑發(fā)生了中間樓層的整體坐落倒塌破壞。因此，盡可能使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑物底部，不宜中斷或不到底。盡量避免其某樓層剛度過少，盡量避免產(chǎn)生地震時的鈕轉(zhuǎn)效應(yīng)。

四、建筑上應(yīng)滿足的設(shè)計限值控制問題

根據(jù)大量震害的經(jīng)驗總結(jié)，現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GBJll-89)對房屋建筑在建筑設(shè)計中應(yīng)考慮的一些抗震要求的限值控制提出了規(guī)定。這些規(guī)定，建筑設(shè)計應(yīng)予遵守：一是房屋的建筑總高度和層數(shù)；二是對房屋抗震橫墻問題和局部墻體尺寸的限值控制。

五、屋頂建筑的抗震設(shè)計問題

在高層和超高層建筑設(shè)計中，屋頂建筑是一個重要的設(shè)計部分。從近幾年對一些高層建筑抗震設(shè)計審查結(jié)果來看，屋頂建筑存在的主要問題，一是過高，二是過重。這樣的屋頂建筑加大了變形，也加大了地震作用。對屋頂建筑自身和其下的建筑物的抗震都不利。屋頂建筑的重心與下部建筑的重心不在一條線上，且前者的抗側(cè)力墻與其下樓層的抗側(cè)力墻體上下不連續(xù)時，更會帶來地震的扭轉(zhuǎn)作用，對建筑物抗震更不利。為此，在屋頂建筑設(shè)計中，宜盡量降低其高度。采用高強輕質(zhì)的建筑材料和剛度分布比較均勻、地震作用沿結(jié)構(gòu)的傳遞比較通暢，使屋頂重心與其下部建筑物的重心盡可能一致；當屋頂建筑較高時，要使其具有較好的抗震定性，使屋頂建筑的地震作用及其變形較小，而且不發(fā)生扭轉(zhuǎn)地震作用。超級秘書網(wǎng)

六、結(jié)束語

總的來說，建筑設(shè)計是建筑杭震設(shè)計的一個重要方面，建筑設(shè)計與建筑

抗震設(shè)計有著密切關(guān)系。它對建筑抗震起著重要的基礎(chǔ)作用。一個優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計，必須是在建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計相互配合協(xié)作共同考慮抗震的設(shè)計基礎(chǔ)上完成。為此，要充分重視建筑設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的重要性，在建筑抗震設(shè)計中更好地發(fā)揮建筑設(shè)計應(yīng)有的作用。

參考文獻:

[1]《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(CBJll-89)，中國建筑工業(yè)出版社，2005。

[2]包世華、方鄂華，《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計》，清華大學(xué)出版社，2003。

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一、建筑設(shè)計與建筑抗震設(shè)計的關(guān)系

建筑的抗震設(shè)計以及抗震性能的高低與人民群眾的生命財產(chǎn)安全有著直接聯(lián)系，而建筑抗震設(shè)計又是以建筑設(shè)計為基礎(chǔ)的。這是由于建筑結(jié)構(gòu)是基于建筑設(shè)計的，當建筑設(shè)計完成后建筑結(jié)構(gòu)就難以改變。因此建筑設(shè)計師在建筑設(shè)計前期就應(yīng)該充分考慮到建筑抗震設(shè)計的需求。

二、基于建筑抗震設(shè)計的建筑設(shè)計措施

（一）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的對稱原則

我國出臺的建筑抗震設(shè)計規(guī)范中指出，我國建筑抗震的設(shè)計目標是小震不壞，中震可修，大震不倒。對于建筑師和結(jié)構(gòu)工程設(shè)計師來說，在進行建筑工程設(shè)計師應(yīng)該秉持著簡單、規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)原則。一般方形、圓形、為主。建筑的豎向形態(tài)的變化要規(guī)則，一般可以選擇矩形、梯形等變化均勻的形狀。對稱結(jié)構(gòu)建筑在地震地面平動作用下一般只會出現(xiàn)平移震動，建筑內(nèi)部構(gòu)件出現(xiàn)測位移量，內(nèi)部構(gòu)件受力均衡；而非對稱結(jié)構(gòu)的建筑則會由于剛心和質(zhì)心不重合，在地面平動的過程中也會出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動。如建筑內(nèi)部的構(gòu)建離剛心較遠就會由于超出變形極限而出現(xiàn)損壞，進而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)一側(cè)失效而倒塌。

（二）注重建筑構(gòu)件與連接點處質(zhì)量

在建筑工程設(shè)計和施工過程中建筑構(gòu)件的合理配置以及連接點處的質(zhì)量與建筑施工安全質(zhì)量存在直接的聯(lián)系。并且在新型建筑材料問世的同時建筑物的外部設(shè)計大都匯采用新型建筑材料，例如大理石、瓷磚等。而建筑室內(nèi)裝飾也會使用到吊頂?shù)燃夹g(shù)。這些室內(nèi)以及立面裝飾本身存在抗震性能的問題，并且其與建筑主體的牢固連接也是抗震設(shè)計的關(guān)鍵。近幾年有部分國外高層建筑在發(fā)生地震時下起了“玻璃雨”，建筑的玻璃幕墻由于地震導(dǎo)致破損。這是由于當前所使用的玻璃幕墻還無法適應(yīng)地震中產(chǎn)生變形和扭轉(zhuǎn)。因此建筑如要采用玻璃幕墻則必須保證玻璃幕墻的強度與變形能力。在其與建筑主體連接處要設(shè)計為能夠在水平向?qū)崿F(xiàn)變位能力的構(gòu)造，從而在地震時玻璃幕墻能夠與建筑物地震變形脫離，減少玻璃幕墻的損壞。另外，在建筑設(shè)計中內(nèi)隔墻、玻璃隔斷等結(jié)構(gòu)件的設(shè)計中也要充分考慮其與建筑主體連接點的牢固性，保證其抗震性能。

（三）關(guān)注建筑頂部抗震

在高層或超高層的建筑設(shè)計過程中，建筑的頂部抗震設(shè)計是十分關(guān)鍵的。當前高層或超高層建筑的屋頂普遍存在過高和過重的問題。屋頂過高或過重會導(dǎo)致建筑變形加重，進而強化了地震的破壞作用。對于屋頂建筑以及下層建筑物的安全性能有著極大的負面影響。如建筑的屋頂與下層建筑的重心沒有位于同一條直線上，那么建筑屋頂?shù)目箓?cè)力墻也會與下層建筑的抗側(cè)力墻出現(xiàn)分離，當?shù)卣鸪霈F(xiàn)時則會加劇損壞。因此在高層或超高層建筑設(shè)計中應(yīng)該使用新型高強度輕質(zhì)的建筑材料，盡可能保證屋頂?shù)闹匦呐c下層建筑的重心位于通一條直線。當建筑屋頂?shù)妮^高時要保證其抗震定性，緩解地震帶來的變形作用。

（四）建筑豎向布置

建筑豎向布置主要體現(xiàn)在建筑物的高度結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及剛度的設(shè)計中，特別是在高層或超高層建筑中建筑的豎向布置對于建筑抗震設(shè)計來說更加重要。建筑樓層的使用功能差異導(dǎo)致建筑物樓層分布的質(zhì)量和剛度均不一致，例如樓層包括游泳池、會議室、健身房等。樓層的功能需求導(dǎo)致樓層上下之間的剛度差異過大。高層建筑中剛度最差的樓層的抗震性能最為薄弱，在出現(xiàn)地震時即為變形嚴重的薄弱層。在建筑設(shè)計中由于樓層功能不同導(dǎo)致的墻體不連續(xù)，柱子不對稱等極大的限制了抗震性能。因此在建筑抗震設(shè)計中應(yīng)該盡量保證豎向的剛度分布靠近，尤其是在結(jié)構(gòu)上剛度轉(zhuǎn)換層更加要著重注意。

三、結(jié)束語

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關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計；相關(guān)問題；

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A

引言：由于開發(fā)商對于建筑物的地震破壞原因和破壞程度沒有足夠的了解,導(dǎo)致建筑物在抗震設(shè)計方面存在十分大的困難。所以,我們不僅要追求建筑物的造型美觀,還有考慮建筑物的抗震設(shè)計。要為人們營造一個安全舒適的生活環(huán)境。針對地震問題我們要在房屋結(jié)構(gòu)找突破點。只有設(shè)計出抗震、牢固的建筑結(jié)構(gòu),才能保障人類的人身安全。

一、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)因素分析

建筑物按建筑結(jié)構(gòu)分類可分為：砌體結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等。建筑物結(jié)構(gòu)形式的確定，與其抗震能力是密切相關(guān)的。相關(guān)的科學(xué)研究表明，在遭遇相同等級的地震災(zāi)害后，采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑物受損壞的程度明顯要低于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物。日本也是一個多地震的國家，其鋼結(jié)構(gòu)的房屋建筑占全國建筑的半數(shù)以上，也是其在遭遇地震后人員傷亡較少的主要原因之一。目前，我國的建筑抗震系數(shù)系統(tǒng)依舊是不完善的，不能確保結(jié)構(gòu)設(shè)計人員準確、有效地應(yīng)用。歷次地震災(zāi)害表明，影響抗震系數(shù)的因素是很多的，比如其抗震的等級、建筑物的類別、場地類別、建筑物總高度等。為了促進其實際工作的需要，應(yīng)對各種相關(guān)因素和相關(guān)參數(shù)展開一系列的優(yōu)化分析，得到一個最優(yōu)的設(shè)計方案。房屋建筑的抗震性能與許多因素有關(guān)系，比如其建筑的體型設(shè)計。汶川地震震害表明 , 許多平面形狀復(fù)雜 , 例如平面上的較大外凸和凹陷、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、傳力途徑明確的建筑在地震中都未出現(xiàn)較重的破壞；有的甚至保持完好。上述情況表明，很多損害嚴重的建筑物的設(shè)計方案不是很合理，如果能夠選擇一個好的設(shè)計方案，震后損失可能會減小很多。

二、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的要點

在我國,對于建筑物抗震設(shè)計的要求是采取“三水準設(shè)防、兩階段設(shè)計”的標準。在這種標準的影響下,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)歷了柔性設(shè)計、剛性設(shè)計、結(jié)構(gòu)控制設(shè)計和延性設(shè)計四個階段。但是由于地震產(chǎn)生了很多不確定因素,導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)存在非常大的偶然性和復(fù)雜性,甚至還有計算模擬與實際情況的不符的情況出現(xiàn),導(dǎo)致計算結(jié)果誤差很大。所以,我們不僅要考慮建筑物良好的概念設(shè)計,還要提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能。具備完善的建筑結(jié)構(gòu)體系。一個良好的建筑體系,對于建筑業(yè)是十分有必要的。在實際的建筑抗震設(shè)計時,要注重依賴建筑結(jié)構(gòu)體系的協(xié)同工作,從而使建筑物中的每個構(gòu)件都能夠共同工作。所以,這就需要建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在允許受力的情況下不僅能夠具有良好的耐久性,還要能夠在高壓,強力的作用下共同工作。在砌體結(jié)構(gòu)的建筑中避免建筑結(jié)構(gòu)單純的依靠建筑結(jié)構(gòu)自身剛度來承受載荷。充分提高建筑物材料利用率的協(xié)同工作。從建筑物抗震設(shè)計經(jīng)驗表明,材料的利用率越高,結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作能力也就越高。

三、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的主要問題

1、建筑結(jié)構(gòu)體系的合理選擇。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中最主要的一方面就是結(jié)構(gòu)體系的選擇,它的合理選擇決定著建筑物的安全性。對于建筑結(jié)構(gòu)體系的合理選擇應(yīng)注意以下兩個方面的設(shè)計:(l)體系應(yīng)具有合理的地震傳遞途徑和明確的計算簡圖。在這個過程當中,房屋內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布置,應(yīng)使得更多的受力在主梁上,并且使垂直重力以最短的路徑傳遞到主受力部位;豎向構(gòu)件的布置,要讓豎向構(gòu)件的壓應(yīng)力接近均勻(2)建筑體系應(yīng)具有合理的強度。一個良好的建筑物必須要有合理的強度進行支撐,一些建筑的薄弱部位要由合理的強度防止:在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,要保證節(jié)點不受破壞,要使梁、柱端的塑性盡可能的分散;對于容易出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié),必須提高薄弱部位的抗震能力。

2、抗震場地的選擇?？拐饒龅氐倪x擇直接影響建筑物的抗震設(shè)計工作,應(yīng)選擇有利的抗震場地,要避開對建筑抗震不利的地段。地震對于地面的危害是十分巨大的。地震造成的地裂和地表錯動,直接使得房屋倒塌,結(jié)構(gòu)損壞。所以,選擇抗震場地不能選擇易液化土地、軟弱場地、狀態(tài)明顯不均勻等場地;如果不能避免不理的場地,可以采用適當?shù)目拐鸫胧┻M行加強強度:對于地震時有可能存在的地裂或者滑坡的場地,必須采取科學(xué)合理的措施進行穩(wěn)定;如果地基需要建立在最近填土和土層十分不均勻或者軟弱粘性土層時,必須采用樁基、地基加固和加強基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的處理措施。

建筑工程選址應(yīng)注意的問題：四川汶川地震的震害情況表明，那些建在斷裂帶上和斷裂帶沿線的建筑物都完全倒塌，破壞極其嚴重。因此，建筑物建設(shè)地點的確定是極其重要的，它是決定建筑物抗震性能的前提條件，只有正確的選址方案，才能保證建筑物滿足建筑抗震設(shè)計的相關(guān)要求，保證其安全性、可靠性。選擇建筑場地時應(yīng)根據(jù)工程的實際需要和工程地質(zhì)、地震活動情況等相關(guān)資料，選擇對建筑物抗震有利的地段，避開對抗震不利的地段，嚴禁在地震斷裂帶及斷裂帶沿線附近建造甲、乙、丙類建筑物。應(yīng)避開地震時可能發(fā)生山體滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等次生災(zāi)害地段。汶川地震發(fā)生時，北川老縣城發(fā)生規(guī)模較大的山體滑坡，王家?guī)r山體在地震作用下瞬間崩塌，崩塌的山體傾瀉而下瞬間摧毀山下及周邊的建筑物，北川老縣城的 5個街區(qū)的大部分建筑物被厚厚的土體掩埋，造成大量人員傷亡。這樣的結(jié)果不是靠提高抗震設(shè)防等級、提高建筑物的抗震性能和措施所能避免的。所以避開此類危險地段，才能避免因選址不當所造成的嚴重的人員傷亡和財產(chǎn)損失。

3、重視建筑平面布置的規(guī)則性。在建筑平面布置方面,應(yīng)盡可能的采用抗震概念設(shè)計原則,不能使用嚴重不規(guī)則的設(shè)計方案。有關(guān)資料表明,對于一些樓板布局不夠規(guī)范時,要采取相應(yīng)的樓板計算模型;對于平面不規(guī)則、立體不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu),必須采用空間結(jié)構(gòu)計算模型。結(jié)構(gòu)的規(guī)則性具體分為三個部分:第一是建筑主體必須具備良好的抗壓能力,側(cè)力結(jié)構(gòu)不能變形,要盡可能的均勻;第二是建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置,建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的布置要注重同一側(cè)的強度要均勻;第三是建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的布置要與周圍的結(jié)構(gòu)具有相同的剛度,必須保障良好的抗扭剛度?？傊?重視建筑平面布置的規(guī)則性對于建筑的抗震設(shè)計十分重要。

建筑物平面設(shè)計應(yīng)該注意的問題：建筑物的平面布置規(guī)則與否、是否對稱和具有良好的整體性，也是影響建筑物抗震性能的重要因素之一。例如酒店、公寓、商場、住宅、體育館等不同建筑物的使用功能不同，其平面布置也千變?nèi)f化，其柱距、開間、進深、隔墻的布置、樓梯的位置、電梯井的布置等也有很大差別，如果柱子、墻體等布置不對稱、不規(guī)則，使得平面剛度急劇變化，遭遇地震后，將發(fā)生嚴重的扭轉(zhuǎn)破壞。因此，建筑設(shè)計時，應(yīng)使柱子和抗震墻（剪力墻）等抗側(cè)力構(gòu)件均勻、對稱布置，剛度較大的樓梯間、電梯井應(yīng)盡可能居中布置，不要布置在建筑物的轉(zhuǎn)角處。要盡可能作到使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布均勻、對稱協(xié)調(diào)，避免突變，防止在地震作用下產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

4、建筑物豎向設(shè)計應(yīng)該注意的問題

建筑物的豎向布置設(shè)計也將對其抗震性能產(chǎn)生巨大的影響。近些年來，由于國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，商場、寫字樓等高層、超高層建筑越來越多，其要求底層或下面幾層大開間、大空間，這就形成了建筑物下面幾層柱子和抗震墻（剪力墻）較少，層間質(zhì)量和抗側(cè)剛度沿建筑物高度分布不均勻，在抗側(cè)剛度較差的樓層形成了對抗震極為不利的薄弱層，在地震作用下，引起較為嚴重的破壞。汶川地震中，有許多底層框架—抗震墻砌體房屋底層柱子直接破壞，建筑物由原來的 4 層直接變?yōu)?3層。主要原因就是，沿著建筑物高度方向，質(zhì)量和抗側(cè)剛度發(fā)生突變，底層柱子較少，抗側(cè)剛度較小，地震作用下，底層柱子直接壞掉。所以，建筑物的豎向布置設(shè)計時，應(yīng)盡可能使其沿豎向的抗側(cè)剛度分布比較均勻，抗震墻（剪力墻）并使其能沿豎向貫通到建筑底部，不宜中斷或不到底，盡量避免某一樓層抗側(cè)剛度過小，以避免在地震作用下，因薄弱層的存在引起建筑物的倒塌。

四、提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的建議

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計是在不斷的實例驗證中逐漸分析,日益總結(jié)歸納出來的。在目前的房屋建設(shè)當中,抗震設(shè)計是十分有必要的。所以,建筑抗震設(shè)計在建筑設(shè)計中應(yīng)該引起十分重視。為了設(shè)計出高抗震性的建筑物,在我看來需要注意以三點:第一,科學(xué)合理的建筑布局是不可缺少的,于此同時還有保證各個主要受力物體處在同一平面,在地震來臨時要能禁得住壓力。在墻段沒有發(fā)揮作用之前,需要依照“強墻弱梁”的標準實施加強建筑物的承受力,防止地震強大的破壞力。第二,要按照不同的抗震等級,對梁、柱以及墻的節(jié)點使用相對應(yīng)的抗震措施,確保建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下達到相關(guān)標準。為了保障鋼筋混凝土在地震作用下不受破壞,要科學(xué)合理的添加合適的化學(xué)試劑,加強混凝土的強度與剛度,還有注意構(gòu)造配筋的要求,尤其是要加強節(jié)點的構(gòu)造措施。第三,必須設(shè)置多層抗震防線,一個良好的抗震體系對于地震的壓力是十分重要的。抗震體系就如果人類身體的三道防線,不同等級的地震采取不同的防線。第一層不行,還有多層防線保護。這樣的保護體系對于防震將是十分有效的。

五、結(jié)語

通過多年對于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的研究，我國已經(jīng)逐漸形成了自己的一套較為先進的、有效的抗震設(shè)計方法并日趨成熟，但是也有很多不足之處，需要我們在實踐中加以完善?？傊_保建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計能高效完成，應(yīng)在遵循相關(guān)建筑抗震規(guī)范要求的原則上，進行科學(xué)的、合理的設(shè)計，確保建筑物具有穩(wěn)定的、可靠的抗震性能，達到建筑物小震不壞、中震可修、大震不倒的標準。我們有理由相信，隨著相關(guān)技術(shù)人員抗震設(shè)計水平的不斷提高，我國的建筑工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計也會邁上更高的臺階。

參考文獻:

[l]倪廣林.對建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的若干思考田.山西建筑,2010.

篇4

基于性能的抗震設(shè)計首先需要根據(jù)地震水準確定性能目標，地震動水準可選用規(guī)范的多遇地震、設(shè)防地震和罕遇地震的地震作用影響最大值，比如當抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計地震基本加速度為0.15g時，多遇地震、設(shè)防地震和罕遇地震影響系數(shù)最大值分別為0.12，0.34，0.72。性能目標依據(jù)地震時建筑允許破壞的程度，可不拘泥于計算數(shù)值，但不應(yīng)低于抗震三水準?？拐鹦阅芩疁矢鶕?jù)高規(guī)分為5個水準，性能目標1承載力要求最高，延性最低，性能目標5承載力要求最低，延性要求最高?？拐鹦阅芡ㄟ^承載力和變形雙重控制，以抗震承載力為主，層間彈塑性變形為輔，可以采用層間位移變形來反應(yīng)破壞程度，性能化設(shè)計尋求在承載力和變形能力中尋找合理平衡點。下面通過抗震性能化設(shè)計的實例講述設(shè)計目標實現(xiàn)過程。

2抗震性能化設(shè)計的實例

2.1工程概況

本工程位于內(nèi)蒙古烏海市烏達區(qū)經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)，本單項為內(nèi)蒙古東源科技有限公司年產(chǎn)72萬噸/年電石項目3#配料站，建筑高度23.2m，該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計基本地震加速0.2g，建筑物安全等級為二級，建筑物設(shè)防類別為標準設(shè)防類別，結(jié)構(gòu)抗震等級為二級，設(shè)計使用年限為50年，建筑物場地類別為Ⅱ類，基本風(fēng)壓為0.75kN/m2，地面粗糙度為B類。本工程特殊之處在于全廠物料運輸樞紐，連接三條鋼棧橋，其中一條棧橋在19.1m層樓面處，10.000m-16.200m為石灰和碳材料倉，共約840m3，料倉的跨高比小于2.5，本結(jié)構(gòu)層具有較大質(zhì)量，收進約30%的情況下仍是下層質(zhì)量的1.2倍。

2.2本工程超限情況

本工程超限情況如下：

①扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，在規(guī)定水平力下考慮偶然偏心Y方向最大層間位移與平均層間位移的比值：1.32。

②豎向剛度不規(guī)則，局部收進水平尺寸大于相鄰下一層的25%。綜合判定屬于特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)。

2.3抗震性能目標設(shè)定

由于本項目的超限情況和全廠的重要性，除按照規(guī)范的要求及目標進行計算和設(shè)計外，提出了基于性能的抗震設(shè)計。綜合考慮抗震設(shè)防類別，場地條件和結(jié)構(gòu)的特殊性，震后損失和修復(fù)的難易程度，確定結(jié)構(gòu)的性能目標為D級。在多遇地震作用下結(jié)構(gòu)能做到完好無損，不需修理即可繼續(xù)使用（性能水準1級），在設(shè)防烈度地震作用下結(jié)構(gòu)只有中等破壞，修復(fù)后可繼續(xù)使用，（性能水準4），在預(yù)估的罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)損壞比較嚴重，需排險大修，但不倒塌（性能水準5）。具體抗震性能目標。

2.4小震彈性計算結(jié)構(gòu)及分析

小震彈性計算按照正常設(shè)計，采用整體建模，考慮偶然偏心，雙向地震，扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)，及施工模擬，在抗震規(guī)范規(guī)定的地震影響系數(shù)曲線下，多遇地震標準值作用下樓層最大水平位移與層高之比小于1/550。作用組合的效應(yīng)設(shè)計值按照1.2（DL+0.8LL）+1.3SEhk組合下抗震承載力滿足彈性。（本工程重力荷載代表值的可變荷載組合系數(shù)0.8）構(gòu)件配筋無超筋現(xiàn)象，軸壓比，梁混凝土的相對受壓區(qū)高度均能符合我國規(guī)范要求。

2.5中震計算結(jié)構(gòu)及分析

按照“中震可修”的原則：和本工程的特點。需要對中震作用下主要抗側(cè)力構(gòu)件的承載力進行復(fù)核，以便確定其能達到設(shè)定的性能指標。取其中一個關(guān)鍵構(gòu)件驗算內(nèi)容及結(jié)果如下：由于結(jié)構(gòu)已經(jīng)進入彈塑性狀態(tài)，采用pushover推覆分析法，驗算在1.0D+0.8L+1.0SEhk工況下的受力情況，其中一個料倉下的框架柱驗算正截面結(jié)果如表2，其中材料強度取標準值。根據(jù)結(jié)果顯示承載力滿足設(shè)計要求。在設(shè)防地震標準值作用下，樓層最大水平位移與層高之比最大為1/170，也在規(guī)范要求3~4倍的[Δue]區(qū)間內(nèi)，地震破壞等級可滿足要求。

2.6大震計算結(jié)果及分析

按照性能化設(shè)計，罕遇地震作用下，按照彈塑性分析和SATWE軟件對等效彈性計算，取結(jié)果較大值，關(guān)鍵構(gòu)件的抗震承載力不屈服，允許較多豎向構(gòu)件（40%）進入屈服階段，關(guān)鍵構(gòu)件的驗算方法與中震驗算方法相同，結(jié)果宜滿足設(shè)計要求。性能水準5允許部分框架梁發(fā)生嚴重破壞，鋼筋混凝土豎向構(gòu)件的受剪截面應(yīng)符合式VGE+V*EK燮0.15fckbh0。取其中一個關(guān)鍵構(gòu)件進行斜截面承載力驗算結(jié)果，其中材料強度取標準值。在預(yù)估的罕遇地震標準值作用下，樓層最大水平位移與層高之比最大為1/63，規(guī)范要求小于[Δup]，在此范圍內(nèi)，表面結(jié)構(gòu)整體不會倒塌。

2.7工程結(jié)論

綜上所述，本工程通過性能設(shè)計及彈塑性時程分析，計算結(jié)果表明本工程各項指標達到預(yù)定的抗震性能目標，所選結(jié)構(gòu)體系合理、安全、可靠，能滿足“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)計要求。

3結(jié)語

篇5

關(guān)鍵字：抗震設(shè)防 設(shè)防烈度 管理工作

為了提高我國工程抗震性能，減少地震災(zāi)害對我國工程設(shè)施的破壞程度，國家于2002年元旦實施《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011）國家標準，以此強制性推行提高地區(qū)設(shè)防烈度。實施該規(guī)范也取得了很好的成效，例如隴縣城區(qū)原抗震設(shè)防烈度為7度，在積極響應(yīng)國家《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》下，該地區(qū)抗震設(shè)防烈度提升至8級，且該地區(qū)亦成為了陜西省提高抗震設(shè)防烈度唯一的地區(qū)。在本案，筆者將結(jié)合隴縣城區(qū)提高設(shè)防烈度之后的抗震設(shè)防管理工作，探析抗震設(shè)防管理工作。

一、案例概況

隴縣縣城城區(qū)有3.1萬人口，總面積2km2，建筑物占地面積290萬m2。自2002年元旦，即《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011）實施之后，隴縣新建建筑工程共4萬m2。

隴縣縣城地震地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，即隴縣位于龍山山斷裂帶，受控于隴西旋扭性活動斷裂帶，且縣城北部有隴縣-馬召斷裂帶。針對這一情況，隴縣提高抗震設(shè)防烈度勢在必行。自從提高了抗震設(shè)防烈度，該地區(qū)抗震設(shè)防標準大大提高。下表比較了隴縣縣城抗震設(shè)防標準提高前后。

由圖表可得，建筑物現(xiàn)行設(shè)計基本地震加速度值高出原加速度值的1倍；相對于調(diào)查估算工程造價，實際造價高出約13%；據(jù)，Ⅱ類場地內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)地震影響系數(shù)高出原地震影響系數(shù)的2.3倍。

二、抗震設(shè)防管理工作

在實施《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011）之后，隴縣面臨新的問題，即如何解決原有建筑物抗震設(shè)防性能低、如何管理新建高抗震設(shè)防性能建筑物。這不僅僅只是隴縣面臨的問題，也是若干類似于隴縣的地區(qū)共同面臨的問題。在本案，筆者將針對以上問題做一系列探索性研究：

（一）加固原有抗震水平較低的建筑工程

2002年元月之前，隴縣已建建筑物占地面積約280萬m2，為96%總建筑面積。調(diào)查結(jié)果顯示，隴縣已建建筑物抗震設(shè)防性能均不符合《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，其嚴重影響了隴縣城區(qū)建筑物總體抗震性能。針對這一問題，筆者認為應(yīng)該堅持“詳細調(diào)查已建建筑物實際抗震能力、針對性加固抗震性能不足建筑物結(jié)構(gòu)”管理思路。

工程建設(shè)行政主管部門應(yīng)積極配合工程技術(shù)人員普查鑒定已建建筑物抗震性能，并根據(jù)鑒定結(jié)果創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。針對這一問題，筆者認為應(yīng)該突出重點，即重點普查鑒定震時抗震指揮系統(tǒng)、生命線系統(tǒng)及震時次生災(zāi)害嚴重的建筑物等。從而對隴縣已建建筑物進行綜合性評估，制定針對性強、可操作性強的抗震加固計劃，并分期、不步驟開展，以此提高隴縣已建建筑物抗震水平。

此外，擴大抗震宣傳范圍，適時轉(zhuǎn)變城區(qū)人民觀念，并積極提高城區(qū)人民8度區(qū)抗震設(shè)防意識；新建工程抗震設(shè)防管理部門、強化建設(shè)行政主管部門監(jiān)督檢查力度，以此為施行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》保駕護航；加固已建建筑工程，提升其抗震設(shè)防標準。

（二）強化提高抗震設(shè)防宣傳力度

提高抗震設(shè)防烈度事關(guān)該地區(qū)社會活動及經(jīng)濟活動的正常開展，且對人民生命財產(chǎn)安全也至關(guān)重要。所以，地區(qū)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該及時掌握所管轄地區(qū)建筑工程抗震性能，并針對發(fā)現(xiàn)的問題，制定切實可行的解決措施。此外，地區(qū)管理部門應(yīng)該適時向設(shè)計單位、勘察單位及建筑施工企業(yè)傳達中央相關(guān)思想及文件，并通過開展學(xué)習(xí)班，組織專業(yè)技術(shù)人員學(xué)習(xí)抗震規(guī)范，以此充分轉(zhuǎn)變其觀念及8度區(qū)抗震設(shè)防意識。充分利用大眾傳媒，向當?shù)厝嗣駛鬟_中央相關(guān)思想，以此提高當?shù)厝嗣窨拐鸱罏?zāi)意識。

（三）新建工程抗震設(shè)防管理部門

新建工程抗震設(shè)防管理部門要求充分發(fā)揮建設(shè)行政主管部門監(jiān)督檢查職能，以確?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》落實到位。

筆者在結(jié)合多年研究結(jié)果及實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上，提出要強化建設(shè)行政主管部門監(jiān)督檢查職能應(yīng)著手于以下三個方面：

1.強化管理新建工程場址選擇

規(guī)范新建工程場址選擇是提高設(shè)防烈度的要求，更是適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。通過綜合分析《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》、《隴縣縣城抗震防災(zāi)規(guī)劃》、地震地質(zhì)資料及工程地質(zhì)資料，根據(jù)分析結(jié)果綜合評價抗震危險地段、不利地段及有利地段。新建工程場址應(yīng)該盡可能避開抗震不利地段，若新建工程無法避開抗震不利地段，則應(yīng)該制定針對性的、切實可行的工程抗震措施。關(guān)于新建工程場址選擇相關(guān)事項，筆者認為應(yīng)該適時納入隴縣城市總體規(guī)劃。

2.建立健全工程施工圖設(shè)計審查機制

施工圖設(shè)計審查制度為建筑物抗震設(shè)防標準的保障措施之一，則應(yīng)該將施工圖設(shè)計審查作為新建工程抗震設(shè)防管理工作的重中之重來抓。施工圖設(shè)計審查即檢查抗震設(shè)防規(guī)范于建筑工程設(shè)計圖的落實情況。據(jù)相關(guān)權(quán)威調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，工程項目設(shè)計均不同程度地存在問題，例如：就工程設(shè)計文件而言，設(shè)計單位說明該工程抗震設(shè)防烈度是8度，而就工程結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，該工程抗震構(gòu)造措施均為7度。但針對這一問題，施工圖審查機構(gòu)往往不容易察覺，由此可得，施工圖審查單位及工程設(shè)計單位均未完全轉(zhuǎn)變抗震設(shè)防觀念，且對提高建筑工程抗震設(shè)防標準概念認識不完全面。由此可得，抗震設(shè)防管理部門應(yīng)該強化管理力度，并經(jīng)常性監(jiān)督檢查施工圖審查工作及施工圖設(shè)計工作，以確保工程抗震設(shè)防標準落到實處。

3. 加大工程抗震設(shè)防管理部門與質(zhì)量監(jiān)督部門合作力度

質(zhì)量監(jiān)督部門應(yīng)積極配合工程抗震設(shè)防管理部門跟蹤檢查新建工程抗震設(shè)防情況，并嚴格執(zhí)行《中華人民共和國防震減災(zāi)法》，對減漏抗震構(gòu)造措施致建筑工程抗震設(shè)防標準不達標的施工企業(yè)予以最嚴厲的懲罰。

結(jié)束語

綜上，針對提高設(shè)防烈度地區(qū)抗震設(shè)防管理工作，筆者認為應(yīng)該建立健全相關(guān)管理機制，并適時調(diào)整及探索新工作思路，以此確保提高設(shè)防烈度地區(qū)能夠有效抵御未來破壞性地震災(zāi)害，并最大程度降低人民生命財產(chǎn)損失等。

參考文獻：

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[2] 黃一天.淺述砌體結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱的作用[J].黑龍江科技信息，2012，（7）：278-278.

[3] 吳凌華，吳友岳，季文付等.軟土地基處理以及加固策略的探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012，（7）.

篇6

【關(guān)鍵詞】房屋，建筑結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)計，要求

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A 文章編號：

一.前言

由于經(jīng)濟發(fā)展速度加快，社會需求不斷增多，使得建筑的高度不斷加高，形態(tài)愈加復(fù)雜，建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計也趨于多樣化。我國作為一個多震國家，結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注重抗震設(shè)計，良好的抗震設(shè)計和抗震措施至關(guān)重要?？拐鹪O(shè)計中，要進行地基基礎(chǔ)的抗震設(shè)計?？拐饦?gòu)造措施是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容。針對房屋建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計要求，進行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計和抗震措施，在結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑施工中，應(yīng)熟悉各種結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震構(gòu)造措施。

二.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的基本要求

地震作用越大，房屋抗震要求越高。不同設(shè)防烈度和場地上，結(jié)構(gòu)的實際抗震能力會有差別，結(jié)構(gòu)可能進入彈塑性狀態(tài)的程度不同。震害表明，未經(jīng)抗震設(shè)計的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在7度區(qū)只有個別構(gòu)件破壞，8度、9度破壞增多，因此，對不同設(shè)防烈度和場地可以有明顯差別。結(jié)構(gòu)的抗震能力主要取決于主要抗側(cè)力構(gòu)件的性能，主、次要抗側(cè)力構(gòu)件的要求可以有區(qū)別。如框架結(jié)構(gòu)中的框架與框架――抗震墻結(jié)構(gòu)中的框架應(yīng)有所不同。房屋越高，地震反應(yīng)越大，其抗震要求越高。綜合考慮地震作用，結(jié)構(gòu)類型和房屋高度等因素劃分抗震等級進行抗震設(shè)計，可以對同一設(shè)防烈度的不同高度的房屋采用不同抗震等級設(shè)計；對同一建筑物中結(jié)構(gòu)部分采用不同抗震等級。

三.影響建筑抗震的因素分析

1.建筑抗震取決于所選取建筑結(jié)構(gòu)形式

為實現(xiàn)“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震目標，新版《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中取消了磚混內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，提高了磚混結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計要求。目前普遍使用的框架－剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)三種結(jié)構(gòu)形式中，框架－剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能最為突出，剪力墻次之。單純的框架結(jié)構(gòu)造價雖然抗震性能不如前兩種，但其造價較低，施工技術(shù)成熟，是目前最為常見的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)建筑當?shù)氐膶嶋H情況，結(jié)合建筑的使用功能，選取合適的結(jié)構(gòu)形式，對于建筑抗震意義重大。

2.建筑抗震取決于適宜的抗震措施

在場地類型不同的情況下，抗震措施主要由建筑的不同等級決定。在確定建筑等級及場地類型之后，將先進的抗震理念和系統(tǒng)的分析計算納入到抗震措施設(shè)計中，即可改善建筑抗震設(shè)計，提高建筑抗震效果。

3.影響房屋建筑抗震性能的因素

房屋建筑抗震性能取決于場地選擇、施工質(zhì)量等其他因素。建筑工程場地選擇不當?shù)仍斐墒┕べ|(zhì)量下降，這些因素都可能對建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能造成重要影響。選擇建好的工程場地、加強施工質(zhì)量監(jiān)督，對于提高建筑抗震性能是十分必要的。

四.建筑抗震設(shè)計具體分析

抗震設(shè)計的重要基本要求就是要確保房屋基礎(chǔ)構(gòu)造的延性設(shè)計要求得以保證，能夠在建筑結(jié)構(gòu)延性問題上設(shè)立多道防線，以此才能避免建筑結(jié)構(gòu)脆性過大造成的構(gòu)造強度失衡、失控的現(xiàn)象發(fā)生，從而影響其抗震性能及成果。因此，這就需要做好以下幾點把握。

1.周全考慮房屋建筑選址問題在房屋工程項目立項之初，就要周全考慮好能夠發(fā)揮抗震成果的選址問題，如健全周到考慮好土體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)、地貌等問題，并要預(yù)測分析地震活動發(fā)生時建筑構(gòu)造的承受能力，且要記錄相關(guān)技術(shù)資料檔案中，待實地考證時能夠綜合評價。此外，還要避開影響建筑構(gòu)造抗震效果發(fā)揮的不利區(qū)域、地段等，當避無可避時應(yīng)當立足實際采取合理控制措施

2.加強建筑構(gòu)造規(guī)劃研究

由于地震發(fā)生時建筑結(jié)構(gòu)本身會發(fā)生應(yīng)力過于集中、突破塑性變形彈性極限等的可能，進而形成結(jié)構(gòu)抗震薄弱部分。因此，建筑構(gòu)造設(shè)計應(yīng)能保證建筑結(jié)構(gòu)延性、安全度、以及選取合適的建筑平面、剖面進行設(shè)計，既要保證建筑結(jié)構(gòu)強度穩(wěn)定，又能避免建筑脆性過大而延性過小的負面現(xiàn)象發(fā)生。

3.保證地基與基礎(chǔ)設(shè)計要求當房屋項目工程的地基土體為粘性土、軟土、液化土、以及不均勻沉降土?xí)r，應(yīng)當評估好地基的基礎(chǔ)沉降是否在預(yù)控范疇之內(nèi)，是否發(fā)生嚴重不規(guī)則沉降現(xiàn)象，從而才能有針對性的采取防控措施。

4.滿足建筑構(gòu)造體系設(shè)計要求

抗震性能價值體現(xiàn)是建筑構(gòu)造體系設(shè)計中的重要組成部分。因此在構(gòu)造設(shè)計上就要綜合分析、周全考慮、能夠統(tǒng)籌把握好各項綜合因素。如考慮好抗震防御等級、抗震強度控制指標、項目建設(shè)場地、以及基礎(chǔ)地基處理、供應(yīng)材料的質(zhì)量體系要求、現(xiàn)有技術(shù)規(guī)模等問題。

5.確保建筑構(gòu)造的構(gòu)件要求

（一）房屋建筑工程的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計應(yīng)當滿足相關(guān)規(guī)程標準、要求，如混凝土的圈梁、構(gòu)造柱、芯柱、或者配筋砌體等的質(zhì)量建設(shè)體系要求就必須能夠保證。

（二）要保證混凝土結(jié)構(gòu)合理設(shè)計，在建筑的具體結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)能具備尺寸合理、縱向承重鋼筋及箍筋的強度達到設(shè)計標準，目的是控制剪切破壞先于彎曲破壞發(fā)生的可能，以及防止鋼筋屈服而引起的構(gòu)件塑性變形遭受破壞發(fā)生。

（三）鋼結(jié)構(gòu)建筑施工時能夠保證其構(gòu)件尺寸、規(guī)格、數(shù)量合理，進而才能避免整體構(gòu)造抗震成果發(fā)揮不利、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的現(xiàn)象發(fā)生。最后，還要周全考慮好建筑構(gòu)造構(gòu)件之間的鏈接、銜接性的體現(xiàn)，控制好構(gòu)件節(jié)點的穩(wěn)定性，保證其在地震發(fā)生時的塑性破壞能夠晚于其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件，進而才能增強建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性與安全度。

五.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震關(guān)鍵措施和設(shè)計方法

1.建筑結(jié)構(gòu)抗震措施要點

（一）房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要從建筑的全局出發(fā)，全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎(chǔ)上，科學(xué)設(shè)計每個部分的構(gòu)件，保證每個部件之間的契合，促使每個部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設(shè)計要求，滿足一定的現(xiàn)實需求，同時，通過抗震設(shè)計，使得每個構(gòu)件都可以具有相應(yīng)的承載力，當?shù)卣饋硪u，每個構(gòu)件都可以有著一定的次序先后破會，整體組合構(gòu)件將會有著更強大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發(fā)的能量。增強建筑的整體抗震能力。

（二）要嚴格選擇地基選址，地基選址是進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)，因此，在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，要科學(xué)避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實地，利用先進技術(shù)設(shè)備，進行地質(zhì)勘探，山石水土監(jiān)測，并取樣論證，科學(xué)嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠，地質(zhì)穩(wěn)定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山……從而保證整個地基不會因為承載而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設(shè)計。

（三）采用合理的建筑平立面。建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡單合理，結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則，通過無數(shù)次的實驗表明，簡單、規(guī)則、對稱的建筑結(jié)構(gòu)抗震能力強，對延緩地震烈度范圍延伸，消耗地震的能量，減少地震對整體結(jié)構(gòu)的破壞，而且，對稱結(jié)構(gòu)容易準確計算其地震反應(yīng)。

（四）選擇合理的結(jié)構(gòu)形式?？拐鸾Y(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，不同結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)體系的承載力受到抗震設(shè)防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、施工條件、經(jīng)濟條件等多種條件的影響，因此房建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要綜合考慮，做到科學(xué)選擇，嚴謹設(shè)計。

（五）結(jié)構(gòu)良好的延性有助于減小地震作用，吸收與耗散地震能量，避免結(jié)構(gòu)倒塌。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)力求避免構(gòu)件的剪切破壞，爭取更多的構(gòu)件實現(xiàn)彎曲破壞。

六.結(jié)束語

因為涉及到人類生命財產(chǎn)安全的重要問題，建筑物的抗震問題是目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計界討論比較多的話題之一。因此，我們在對建筑物進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，必須把房屋建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計要求放到非常重要的位置，并采取適當?shù)拇胧?，盡量避免地震對建筑物的損壞，為保障人民的生命及財產(chǎn)作出應(yīng)有貢獻。

參考文獻：

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篇7

關(guān)鍵詞：高層建筑；混凝土房屋；抗震設(shè)計；抗震設(shè)防

Abstract: This article researches and analyzes the seismic design of the tall reinforced concrete building, according to the author’s practical experience and summarized relevant materials,.

Key words: high-rise building; concrete building; seismic design; seismic fortification

中圖分類號：TU3文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

在建筑工程項目建設(shè)中，設(shè)計階段是整個工程最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，在設(shè)計中要考慮到多方面的因素。本文結(jié)合工作實踐對高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計進行理論上的研究，從設(shè)計理念、設(shè)計原則到設(shè)計方法進行了探討，雖然有些粗淺，希望對同行們有一定的參考作用。

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)濟發(fā)展、人類生存安全和社會穩(wěn)定、社會功能帶來嚴重的危害。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%?？梢姷卣馂?zāi)害確系“群害之首”。研究表明，在地震中造成人員傷亡和經(jīng)濟損失最主要的因素就是房屋倒塌及其引發(fā)的次生災(zāi)害（約占 95%）。無數(shù)次的震害告訴我們，抗震設(shè)計是防御和減輕地震災(zāi)害最有效、最根本的措施。

1 建筑抗震的理論分析

1.1 建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范 建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范實際上是各國建筑抗震經(jīng)驗帶有權(quán)威性的總結(jié),是指導(dǎo)建筑抗震設(shè)計（包括結(jié)構(gòu)動力計算,結(jié)構(gòu)抗震措施以及地基抗震分析等主要內(nèi)容）的法定性文件它既反映了各個國家經(jīng)濟與建設(shè)的時代水平，又反映了各個國家的具體抗震實踐經(jīng)驗。它雖然受抗震有關(guān)科學(xué)理論的引導(dǎo),向技術(shù)經(jīng)濟合理性的方向發(fā)展，但它更要有堅定的工程實踐基礎(chǔ),把建筑工程的安全性放在首位，容不得半點冒險和不實。正是基于這種認識，現(xiàn)代規(guī)范中的條文有的被列為強制性條文，有的條文中用了“嚴禁，不得，不許，不宜”等體現(xiàn)不同程度限制性和“必須，應(yīng)該，宜于，可以”等體現(xiàn)不同程度靈活性的用詞。

1.2 抗震設(shè)計的理論 擬靜力理論。擬靜力理論是 20 世紀 10～40 年展起來的一種理論，它在估計地震對結(jié)構(gòu)的作用時，僅假定結(jié)構(gòu)為剛性,地震力水平作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的質(zhì)量中心上。地震力的大小當于結(jié)構(gòu)的重量乘以一個比例常數(shù)（地震系數(shù)）。反應(yīng)譜理論。反應(yīng)譜理論是在加世紀 40～60 年展起來的，它以強地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運動特性的進一步了解，以及結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)特性的研究為基礎(chǔ)，是加理工學(xué)院的一些研究學(xué)者對地震動加速度記錄的特性進行分析后取得的一個重要成果。動力理論。動力理論是 20 世紀 70-80 年廣為應(yīng)用的地震動力理論。它的發(fā)展除了基于 60 年代以來電子計算機技術(shù)和試驗技術(shù)的發(fā)展外,人們對各類結(jié)構(gòu)在地震作用下的線性與非線性反應(yīng)過程有了較多的了解，同時隨著強震觀測臺站的不斷增多，各種受損結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)記錄也不斷增多。進一步動力理論也稱地震時程分析理論，它把地震作為一個時間過程，選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震動輸入，建筑物簡化為多自由度體系，計算得到每一時刻建筑物的地震反應(yīng)，從而完成抗震設(shè)計工作。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計

2.1 抗震措施 在對結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，除要考慮概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)抗震驗算外，歷次地震后人們在限制建筑高度，提高結(jié)構(gòu)延性（限制結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)材料使用）等方面總結(jié)的抗震經(jīng)驗一直是各國規(guī)范重視的問題。當前，在抗震設(shè)計中，從概念設(shè)計，抗震驗算及構(gòu)造措施等三方面入手，在將抗震與消震（結(jié)構(gòu)延性）結(jié)合的基礎(chǔ)上，建立設(shè)計地震力與結(jié)構(gòu)延性要求相互影響的雙重設(shè)計指標和方法，直至進一步通過一些結(jié)構(gòu)措施（隔震措施，消能減震措施）來減震，即減小結(jié)構(gòu)上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經(jīng)濟的抗震性能是當代抗震設(shè)計規(guī)范發(fā)展的方向。而且，強柱弱梁，強剪弱彎和強節(jié)點弱構(gòu)件在提高結(jié)構(gòu)延性方面的作用已得到普遍的認可。

2.2 抗震設(shè)計理念 我國 《建筑抗震規(guī)范》（GB50011-2001）對建筑的抗震設(shè)防提出“三水準、兩階段”的要求，“三水準”即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。當遭遇第一設(shè)防烈度地震即低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震時，結(jié)構(gòu)處于彈性變形階段，建筑物處于正常使用狀態(tài)。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此, 要求建筑結(jié)構(gòu)滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態(tài)驗算，要求建筑的彈性變形不超過規(guī)定的彈性變形限值。當遭遇第二設(shè)防烈度地震即相當于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的基本烈度地震時，結(jié)構(gòu)屈服進入非彈性變形階段，建筑物可能出現(xiàn)一定程度的破壞。但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此，要求結(jié)構(gòu)具有相當?shù)难有阅芰Γㄗ冃文芰Γ┎话l(fā)生不可修復(fù)的脆性破壞。當遭遇第三設(shè)防烈度地震即高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震時，結(jié)構(gòu)雖然破壞較重，但結(jié)構(gòu)的非彈性變形離結(jié)構(gòu)的倒塌尚有一段距離。不致倒塌或者發(fā)生危及生命的嚴重破壞，從而保障了人員的安全。因此，要求建筑具有足夠的變形能力，其彈塑性變形不超過規(guī)定的彈塑性變形限值。

三個水準烈度的地震作用水平，按三個不同超越概率（或重現(xiàn)期）來區(qū)分的:多遇地震：50 年超越概率 63.2%，重現(xiàn)期 50 年；設(shè)防烈度地震（基本地震）：50 年超越概率 10%，重現(xiàn)期 475 年；罕遇地震：50 年超越概率 2%-3%，重現(xiàn)期 1641-2475 年，平均約為 2000年。對建筑抗震的三個水準設(shè)防要求，是通過“兩階段”設(shè)計來實現(xiàn)的，其方法步驟如下：第一階段：第一步采用與第一水準烈度相應(yīng)的地震動參數(shù)，先計算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng)，與風(fēng)、重力荷載效應(yīng)組合。并引入承載力抗震調(diào)整系數(shù)。進行構(gòu)件截面設(shè)計，從而滿足第一水準的強度要求；第二步是采用同一地震動參數(shù)計算出結(jié)構(gòu)的層間位移角，使其不超過抗震規(guī)范所規(guī)定的限值；同時采用相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施，保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能，從而自動滿足第二水準的變形要求。第二階段:采用與第三水準相對應(yīng)的地震動參數(shù)，計算出結(jié)構(gòu)（特別是柔弱樓層和抗震薄弱環(huán)節(jié)）的彈塑性層間位移角，使之小于抗震規(guī)范的限值。并采用必要的抗震構(gòu)造措施，從而滿足第三水準的防倒塌要求。

2.3 抗震設(shè)計方法 我國的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）對各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計算應(yīng)采用的方法作了以下規(guī)定：高度不超過 40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法等簡化方法；除 1 款外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用振型分解反應(yīng)譜方法；特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和限制高度范圍的高層建筑，應(yīng)采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算，可取多條時程曲線計算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果的較大值。

3 結(jié)語

要使工程建設(shè)真正達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。

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篇8

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土框架；強柱弱梁；抗震

中圖分類號：TU323文獻標識碼： A 文章編號：

引言

鋼筋混凝土框架體系，隨著材料性能和制作工藝的不斷提高和改善，應(yīng)用范圍逐漸擴大。其建筑布置比較靈活，可以設(shè)計成具有較大空間的各類建筑。但是，由于其整體結(jié)構(gòu)剛度小、冗余度低， 造成其抵抗強震和抗倒塌能力弱，在強震中易造成較大損失， 震后修復(fù)困難， 修復(fù)費用較高。鑒于以上原因，為了在地震區(qū)建設(shè)符合“小震不壞、中震可修、大震不倒”設(shè)防水準的框架結(jié)構(gòu)房屋，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》做了相應(yīng)的規(guī)定和要求， “強柱弱梁”就是保證“中震可修、大震不倒”的重要技術(shù)措施之一。由于框架結(jié)構(gòu)一般不具備多道抗震防線， 因此延性框架塑性鉸要求發(fā)生在不影響整體穩(wěn)定的梁上，使柱得到保護，從而保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定， 做到“大震不倒”，降低危害。

1國內(nèi)對“強柱弱梁”理念的研究現(xiàn)狀

“強柱弱梁”是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的基本原則之一，即在地震作用下，梁先于柱發(fā)生破壞。 因為梁破壞通常是局部的，且如果梁端出現(xiàn)塑性鉸可以消耗掉一部分地震能量，從而更好的保證整個結(jié)構(gòu)的安全。 而柱破壞則可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體的倒塌，后果嚴重。我國現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》也對“強柱弱梁”的實現(xiàn)做出了具體規(guī)定，即除框架頂層和柱軸壓比小于0.15及框支梁與框支柱的節(jié)點外，對于考慮地震作用組合的一、二、三級框架柱，柱端組合的設(shè)計彎矩應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)。

清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、北京交通大學(xué)土木工程專家組[1]通過對汶川地震的震害分析指出： 由于樓板的增強作用、框架梁上增加砌體或填充墻的增強作用、增大上部結(jié)構(gòu)的剛度等，使得框架梁或屋蓋的實際剛度增大， 在實際框架結(jié)構(gòu)震害中， 很少看到“ 強柱弱梁”型破壞。由于地震的復(fù)雜性，現(xiàn)澆樓板的影響和鋼筋屈服時的超強等因素的影響， 難以實現(xiàn)“ 強柱弱梁”的破壞機制， 這也引出應(yīng)該根據(jù)這些因素來提高柱端彎矩增大系數(shù)從而達到梁鉸機制。從單質(zhì)點體系理想的荷載- 變形關(guān)系曲線[2]出發(fā)： “ 強柱弱梁”原則是延性框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵， 圍繞這個問題來進行“ 強柱弱梁”設(shè)計， 那么“ 強柱弱梁”設(shè)計原則不是通過增加柱梁剛度比，而是通過降低梁的相對強度、提高柱的相對強度來實現(xiàn)的。從構(gòu)件層次和結(jié)構(gòu)體系層次對“ 強柱弱梁”進行概率分析[3]：抗震等級越高，柱彎矩增大，系數(shù)越大，軸壓比限值越小，梁的界限受壓區(qū)高度越小， 從而使柱端形成塑性鉸的概率減小， 梁端出現(xiàn)塑性鉸的概率增大， 從而增大了“ 強柱弱梁”的形成概率。通過對“ 強柱弱梁”的影響因素的分析[4]：為了滿足“ 強柱弱梁”的抗震設(shè)計要求，柱端設(shè)計彎矩均應(yīng)按梁端截面實配鋼筋的抗震受彎承載力進行調(diào)整放大，而且在進行抗震設(shè)計時， 應(yīng)考慮框架梁的塑性內(nèi)力重分布，對梁端負彎矩進行適當調(diào)幅，同時應(yīng)采用柱邊緣所對應(yīng)的梁端彎矩設(shè)計值進行截面配筋及裂縫驗算。另外需要合理控制框架梁底部鋼筋伸入框架柱的數(shù)量，來避免鋼筋過多帶來的超強剛度的影響，尤其應(yīng)該考慮現(xiàn)澆樓板及其配筋對梁端截面受彎承載力的影響。

2 影響“強柱弱梁”實現(xiàn)的因素

“ 強柱弱梁”措施作為建筑抗震設(shè)計的一項重要設(shè)計原則， 在工程設(shè)計中占有重要的地位和作用，其最終目的就是形成延性框架設(shè)計， 從而為保證生命和財產(chǎn)的安全做貢獻， 將災(zāi)害損失降到最低。綜上所述，影響“ 強柱弱梁”破壞機制的因素眾多，其中關(guān)鍵四個因素如下：

Ⅰ）現(xiàn)澆樓板的影響。在現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中，樓板是與框架梁一起澆筑的， 兩者結(jié)合良好，共同工作的能力強，樓板可以顯著的提高框架梁的抗彎剛度和抗彎承載力。

Ⅱ）填充墻的影響。填充墻是一個最復(fù)雜因素， 對結(jié)構(gòu)的剛度影響很大，如果是把強柱弱梁作為包括填充墻在內(nèi)的整體結(jié)構(gòu)抗震的屈服機制設(shè)計目標時，那么預(yù)期出鉸的框架梁上則不應(yīng)設(shè)置填充墻，或者在填充墻與框架柱之間留有足夠的縫隙。

Ⅲ） 鋼筋超配置的影響。鋼筋超配會引起梁端超強，原因有以下幾點：一是實際采用的鋼筋屈服強度比設(shè)計的鋼筋屈服強度高； 二是鋼筋屈服后的應(yīng)變硬化指標較高； 三是設(shè)計配筋構(gòu)造， 滿足最大或最小構(gòu)造要求，導(dǎo)致的梁端抗彎承載力提高； 四是設(shè)計人員為了保證安全系數(shù)，人為地加大梁的配筋率。

Ⅳ）軸壓比的影響。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，多是根據(jù)軸壓比來確定柱的截面尺寸，規(guī)范中為保證柱有一定的延性，對柱的軸壓比規(guī)定了上限。 在設(shè)計中，由于建筑美觀或者降低造價等各方面的要求，設(shè)計人員常常在滿足軸壓比的前提下盡量縮小柱截面尺寸，尤其是在結(jié)構(gòu)底層柱。 因此規(guī)范中規(guī)定的軸壓比限值過高，框架柱截面尺寸偏小，也是造成實際震害中出現(xiàn)“強梁弱柱”的原因之一。

3 實現(xiàn)“強柱弱梁”的討論

通過以上分析可知， 若想實現(xiàn)“強柱弱梁”破壞機制，我們應(yīng)該綜合各種因素來分析，使“ 強柱弱梁”原則更加明確化、具體化、規(guī)范化。

首先，嚴格控制梁端鋼筋的超配。利用概率分析的方法來確定截面超配筋對梁或柱的影響，來具體確定截面的超配筋系數(shù)以及控制伸入框架柱鋼筋的數(shù)量， 而且還要明確的確定彎矩的調(diào)幅系數(shù)或參數(shù)，以便滿足結(jié)構(gòu)的“ 強柱弱梁”的設(shè)計要求， 從而最終確定最佳的柱端彎矩增大系數(shù)，減少過多鋼筋在梁柱節(jié)點區(qū)的錨固，保證節(jié)點區(qū)的混凝土的質(zhì)量。

其次，應(yīng)具體考慮現(xiàn)澆樓板對“ 強柱弱梁”機制的具體影響來提取影響參數(shù)。這里主要是綜合考慮剪跨比、軸壓比、橫向梁剛度、板內(nèi)配筋情況等因素等效來確定板的有效寬度。根據(jù)最大層間位移角來計算板的有效寬度，即：T形梁的有效翼緣寬度， 主要通過考慮樓板對梁端抗負彎矩能力的貢獻、對受彎承載力的影響以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布的影響，來確定柱端彎矩增大系數(shù)。

此外，增加柱子的非彈性變形和耗能能力。按照現(xiàn)行抗震規(guī)范進行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計，無法保證框架在地震中一定不發(fā)生柱鉸破壞，而對“強柱弱梁”的設(shè)計規(guī)定也主要是為了防止框架發(fā)生倒塌。若框架柱有足夠的變形和耗能能力，就可以一定程度上防止框架發(fā)生倒塌。 增加框架柱抗震能力的措施有很多，如采用鋼套管或纖維增強復(fù)合塑料等材料對框架柱進行側(cè)向約束或者采用高強螺旋箍筋，增加對柱核心混凝土的約束，提高柱的抗倒塌能力；另外，在技術(shù)條件和工程造價允許的前提下，采用型鋼混凝土柱、鋼管混凝土柱等組合結(jié)構(gòu)柱，亦可大大提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。

參考文獻：

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[2] 朱少云, 曹維琪. “強柱弱梁”設(shè)計原則在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[ C] . 中國建筑學(xué)會. 第八屆全國混凝土結(jié)構(gòu)基本理論及工程應(yīng)用學(xué)術(shù)論文集, 重慶: 重慶大學(xué)出版社, 2004: 356- 359.

篇9

關(guān)鍵詞 碳纖維軸向承載力抗震加固

中圖分類號：TU528.571文獻標識碼： A 文章編號：

一.概述

粘帖CFRP片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)，主要用于鋼筋混凝土柱的抗震加固、梁柱的受剪加固、梁板的受彎加固、以及裂縫和耐久性修補。對于鋼筋混凝土柱粘帖CFRP片加固，國內(nèi)外大量的試驗和理論分析均表明，目前采用一般粘帖CFRP片材加固鋼筋混凝土柱的方法，在鋼筋混凝土柱粘帖CFRP片材后，使柱中混凝土處于三向受壓狀態(tài)，提高了混凝土的抗壓強度及極限壓應(yīng)變，從而提高鋼筋混凝土柱軸壓承載力及延性。與約束混凝土的機理類似，鋼筋混凝土柱粘帖CFRP片材加固后使柱中混凝土處于約束狀態(tài)，由于CFRP片材是線彈材料，使其產(chǎn)生的約束力是持續(xù)增長的，直至碳纖維拉斷，混凝土破壞?？梢哉J為：當鋼筋混凝土柱粘帖CFRP片材加固軸向應(yīng)力超出混凝土的抗壓強度后，應(yīng)力---應(yīng)變關(guān)系呈線性增長，混凝土的應(yīng)力和應(yīng)變同時達到最大值，呈現(xiàn)了CFRP片材是線彈性材料約束混凝土的特點。[1]

二、碳纖維加固混凝土柱的原理

普通混凝土結(jié)構(gòu)在使用一定的年限后，混凝土腐蝕、鋼筋銹蝕，承載能力下降；一部分新建和在建的工程，由于設(shè)計或施工不當，有些工程使用功能改變，荷載增加或者提高建筑物的抗震設(shè)防等級；由于種種原因造成停建爛尾工程，又重新啟動的工程等等，這些都需要對結(jié)構(gòu)進行加固。使用建筑結(jié)構(gòu)膠在混凝土表面粘帖CFRP片材材料進行加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)，《碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中對鋼筋混凝土柱的加固從施工到設(shè)計都有詳細的規(guī)定。

《碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中要求粘帖CFRP片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)由熟悉該技術(shù)施工藝的專業(yè)施工隊伍完成，并應(yīng)有加固修復(fù)和施工技術(shù)措施。保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵是遵循工序要求，施工時應(yīng)考慮環(huán)境溫度、濕度對結(jié)構(gòu)膠固化的影響。施工過程中，為保證加固質(zhì)量，應(yīng)從施工準備開始對需要加固的構(gòu)件進行表面修復(fù)、清理并保持干燥，應(yīng)按產(chǎn)品供應(yīng)商提供的工藝規(guī)定進行配置和涂抹結(jié)構(gòu)膠。粘帖CFRP片材還應(yīng)符合《碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中有關(guān)條款要求。施工中應(yīng)注意安全，遠離電器設(shè)備及電源，做好防護措施。在開始施工之前，應(yīng)確認CFRP片材及配套的結(jié)構(gòu)膠的新產(chǎn)品合格證、產(chǎn)品出廠質(zhì)量檢驗報告，各項性能指標應(yīng)符合《碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中的檢驗要求。[2]

改善鋼筋混凝土柱最方便最有效的方法就是對核心區(qū)混凝土和保護層混凝土進行有效的約束，提高混凝土自身的變形能力?！短祭w維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的出現(xiàn)使得這一方法變得簡單易行。CFRP片材包裹在鋼筋混凝土柱，混凝土受到了外包纖維的有效約束，極大改善了混凝土的變形能力；同時外包纖維限制了裂縫的發(fā)展，在纖維拉斷前保護層的混凝土不剝落，有效防止了粘結(jié)構(gòu)破壞的發(fā)生。

為了進行CFRP約束混凝土構(gòu)件的力學(xué)性能和承載力設(shè)計方法的研究，必須確定混凝土在CFRP生材料約束情況下的應(yīng)力―――應(yīng)變關(guān)系。國內(nèi)外許多學(xué)者對CFRP約束混凝土的關(guān)系進行了研究，基于試驗結(jié)果分析，建立了CFRP約束混凝土關(guān)系指數(shù)曲線+直線曲線的模型。

三、碳纖維加固鋼筋混凝土柱的軸向承載力計算抗震加固[3]

我國現(xiàn)行鋼筋混凝土設(shè)計規(guī)范及抗震設(shè)計規(guī)范中，對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震措施，主要針對不同的抗震等級，通過內(nèi)力調(diào)整和限制軸壓比倆方面來控制。許多研究者指出：軸壓比影響柱的延性及破壞形式。當軸向壓力較小時，鋼筋混凝土柱為受拉破壞，主要是由于受拉側(cè)鋼筋先達到屈服而引起的，表現(xiàn)出一定的延性。隨著軸向壓力的增加，柱的延性不斷降低。當軸力超過界限軸力時，受拉側(cè)鋼筋達不到受屈服，構(gòu)件的破壞主要是由于混凝土壓潰或主筋的壓曲造成的，因此延性很小。這就是抗震結(jié)構(gòu)中限制鋼筋混凝土柱軸壓比的原因。在實際加固改造工程中，常常會遇到框架柱軸壓比超出規(guī)范限值得情況。此時采用CFRP約束混凝土的關(guān)系環(huán)向包裹對柱進行約束，可以提高柱的混凝土抗壓強度，從而降低軸壓比。對于外粘帖纖維布弱約束鋼筋混凝土柱計算；外粘纖維布弱約束鋼筋混凝土柱軸壓構(gòu)件，其軸承載力按下列公式計算：N0.9（

對圓形載面建議按：式中： 為外粘纖維布弱約束鋼筋混凝土柱軸壓構(gòu)件心抗壓強設(shè)計值； 為外粘纖維布弱約束鋼筋混凝土柱軸向構(gòu)件抗壓強設(shè)計值； 為外粘纖維布弱約束鋼筋混凝土柱軸向構(gòu)件抗拉強設(shè)計值；外粘纖維布弱約束鋼筋混凝土柱軸向構(gòu)件抗拉強設(shè)計值；A為加固柱截面的面積。一般情況下 不應(yīng)大于的1.5倍，黨有可靠依據(jù)時混凝土強度的提高幅值可適當提高。截面的半徑或高度應(yīng)小于1.0m，對矩形截面的高寬比h/b應(yīng)小于1.5。

為確保核心區(qū)混凝土得到有效的約束，我國現(xiàn)行鋼筋混凝土設(shè)計規(guī)范及抗震設(shè)計規(guī)范給出了柱箍筋加密區(qū)的最小配箍特征值 ，為避免配箍率過小還規(guī)定了最小體積配箍率。鋼筋混凝土柱軸可以通過粘帖碳纖維來滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011―2001）對箍筋加密區(qū)以及體積配箍率的構(gòu)造要求，以提高其抗震性能。碳纖維的加固最主要課依據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》和《碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中（CECS146:2003）來確定。

碳纖維片材在箍筋加密區(qū)宜連續(xù)布置，且碳纖維片材兩端應(yīng)搭接或采取可靠連續(xù)措施形成封閉箍。碳纖維片材條帶的搭接長度不應(yīng)小于150mm，各條帶的搭接位置應(yīng)相互錯開。

參考文獻：

[1] 文明才. 建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)及發(fā)展趨勢[J]. 湖南城市學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)[J]. 2005,14 (3):13-15.

篇10

論文摘要：建筑抗震設(shè)計對結(jié)構(gòu)構(gòu)件有明確的延性要求。軸壓比和剪跨比是影響構(gòu)件延性的最主要的兩個因素，也是一對互成矛盾的因素。短柱的延性很差，尤其是超短柱幾乎沒有延性，在建筑遭受本地區(qū)設(shè)防烈度或高于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時，很容易發(fā)生剪切破壞而造成結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌，無法滿足“中震可修，大震不倒”的設(shè)計準則。為了避免短柱脆性破壞問題在高層建筑中發(fā)生，筆者認為，首先要正確判定短柱，然后對短柱采取一些構(gòu)造措施或處理，提高短柱的延性和抗震性能。

1 高層建筑抗震設(shè)計常見的問題

在高層建筑的建設(shè)中，其中最主要的問題是對它的抗震問題的研究，其中又以中短柱問題為最主要的問題。現(xiàn)在首先介紹一下抗震設(shè)計中常見的一些問題。

1.1 缺乏巖土工程勘察資料或資料不全。有的在擴初設(shè)計階段還缺建筑場地巖土工程的勘察資料，有的在擴初設(shè)計會審之后就直接進入了施工圖設(shè)計，有的在規(guī)劃設(shè)計或方案設(shè)計會審后就直接進入了施工圖設(shè)計。無巖土工程勘察資料，設(shè)計缺少了必要的依據(jù)。

1.2 結(jié)構(gòu)的平面布置。外形不規(guī)則、不對稱、凹凸變化尺度大、形心質(zhì)心偏心大，同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，結(jié)構(gòu)平面形狀和剛度不均勻不對稱，平面長度過長等。

1.3 一個結(jié)構(gòu)單元內(nèi)采用兩種不同的結(jié)構(gòu)受力體系。如一半采用砌體承重，而另一半或局部采用全框架承重或排架承重；底框磚房中一半為底框，而另一半為磚墻落地承重［這種情況常發(fā)現(xiàn)在平面縱軸與街道軸線相交的住宅，其底層為商店，設(shè)計成一半為底框磚房(有的為二層底框)，而另一半為磚墻落地自承，造成平面剛度和豎向剛度二者都產(chǎn)生突變，對抗震十分不利］。

1.4 底框磚房超高超層。如1996年，對在杭設(shè)計單位作的一次專題普查，發(fā)現(xiàn)有69幢底框磚房超高超層。新項目亦普遍存在此現(xiàn)象，1999年某地塊住宅竣工交付使用驗收中發(fā)現(xiàn)有三幢底框磚房超高超層，甚至有超三層的。

1.5 抗震設(shè)防標準掌握不當。有一些項目擅自提高了設(shè)防標準，按照《建筑抗震設(shè)防分類標準(GB 50223-95)》劃分應(yīng)屬六度設(shè)防的，但設(shè)計中提高了一度按七度設(shè)防，提高了建筑抗震設(shè)防標準，將會增加工程投資；有的項目嚴格應(yīng)按七度采取抗震措施的，但設(shè)計中又按六度設(shè)防，減低了抗震設(shè)防標準，不利抗震。

1.6 結(jié)構(gòu)的豎向布置。在高層建筑中，豎向體型有過大的外挑和內(nèi)收，立面收進部分的尺寸比值B1/B不滿足≥0.75的要求。

1.7 抗震構(gòu)造柱布置不當。如外墻轉(zhuǎn)角處，大廳四角未設(shè)構(gòu)造柱或構(gòu)造柱不成對設(shè)置；以構(gòu)造柱代替磚墻承重；山墻與縱墻交接處不設(shè)抗震構(gòu)造柱；過多設(shè)置抗震構(gòu)造柱等。

1.8 框架結(jié)構(gòu)砌體填充墻抗震構(gòu)造措施不到位。砌體外圍護墻砌筑在框架柱外又沒有設(shè)置抗震構(gòu)造柱，框架間砌體填充墻高度長度超過規(guī)范規(guī)定要求又沒有采取相應(yīng)構(gòu)造措施。

1.9 結(jié)構(gòu)其他問題。有的底層無橫向落地抗震墻，全部為框支或落地墻間距超長；有的僅北側(cè)縱墻落地，南側(cè)全為柱子，造成南北剛度不均；有的底層作汽車庫，設(shè)計時橫墻都落地，但縱墻不落地，變成了縱向框支；還有的底框和內(nèi)框砌體住宅采用大空間靈活隔斷設(shè)計，其中幾乎很少有縱墻。不少地方都采用鋼筋混凝土內(nèi)柱來承重以代替磚墻承重，實際上將磚混結(jié)構(gòu)演變?yōu)閮?nèi)框架結(jié)構(gòu)，這比底框磚房還不利，因內(nèi)框磚房的層數(shù)、總高度控制比底框磚房更嚴，因此存在著嚴重抗震隱患。更為嚴重的是這種情況并未引起目前大多數(shù)結(jié)構(gòu)工程師的重視。

1.10 平面布局的剛度不均?？拐鹪O(shè)計要求建筑的平、立面布置宜規(guī)正、對稱，建筑的質(zhì)量分布和剛度變化宜均勻，否則應(yīng)考慮其不利影響。但有的平面設(shè)計存在嚴重的不對稱：一邊進深大，一邊進深??；一邊設(shè)計大開間，一邊為小房間；一邊墻落地承重，一邊又為柱承重。平面形狀采用L、π形不規(guī)則平面等，造成了縱向剛度不均，而底層作為汽車庫的住宅，一側(cè)為進出車需要，取消全部外縱墻，另一側(cè)不需進出車輛，因而墻直接落地，造成橫向剛度不均。這些都對抗震極為不利。

1.11 防震縫設(shè)置。對于高層建筑存在下列三種情況時，宜設(shè)防震縫：①平面各項尺寸超過《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)》中表2.2.3的限值而無加強措施；②房屋有較大錯層；③各部分結(jié)構(gòu)的剛度或荷載相差懸殊而又未采取有效措施；但有的竟未采取任何抗震措施又未設(shè)防震縫。

1.12 結(jié)構(gòu)抗震等級掌握不準。有的提高了，而有的又降低了，主要是對場地土類型、結(jié)構(gòu)類型、建筑高度、設(shè)防烈度等因素綜合評定不準造成。

上述這些問題的存在，倘若不能得到改正，勢必對建筑物的安全帶來隱患。上述這些問題的存在，倘若不能得到改正，勢必對建筑物的安全帶來隱患。上述這些問題的原因是多方面的，有認識方面的原因有計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)化過程中出現(xiàn)的原因，有設(shè)計人員忽視了抗震概念設(shè)計方面的原因(未能從整體、全局上把握好)，有法律建設(shè)方面的原因(在工程抗震設(shè)防管理方面缺乏國家政府法律依據(jù)，特別是處罰方面)，通過這些問題來研究中短柱的問題：

2 短柱的正確判定

柱凈高H與截面高度h之比H/h≤4為短柱，工程界許多工程技術(shù)人員也都據(jù)此來判定短柱，這是一個值得注意的問題。因為確定是不是短柱的參數(shù)是柱的剪跨比λ，只有剪跨比λ＝M/Vh≤2的柱才是短柱，而柱凈高與截面高度之比H/h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2，亦即不一定是短柱。按H/h≤4來判定的主要依據(jù)是：①λ=M/Vh≤2；②考慮到框架柱反彎點大都靠近柱中點，取M＝0.5VH，則λ＝M/Vh＝0.5VH/Vh＝0.5H/h≤2，由此即得H/h≤4。但是，對于高層建筑，梁、柱線剛度比較小，特別是底部幾層，由于受柱底嵌固的影響且梁對柱的約束彎矩較小，反彎點的高度會比柱高的一半高得多，甚至不出現(xiàn)反彎點，此時不宜按H/h≤4來判定短柱，而應(yīng)按短柱的力學(xué)定義——剪跨比λ＝M/Vh≤2來判定才是正確的。

框架柱的反彎點不在柱中點時，柱子上、下端截面的彎矩值大小就不一樣，即Mt≠Mb。因此，框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不一樣的，即λt＝Mt/Vh≠λb＝Mb/Vh。此時，應(yīng)采用哪一個截面的剪跨比來判斷框架柱是不是屬于短柱呢？筆者認為，應(yīng)該采用框架柱上、下端截面中剪跨比的較大值，即取λ＝max（λt，λb）。一般情況下，在高層建筑的底部幾層，框架柱的反彎點都偏上，即Mb＞Mt。

在層高一定的情況下，為提高延性而降低軸壓比則會導(dǎo)致柱截面增大，且軸壓比越小截面越大；而截面增大導(dǎo)致剪跨比減小，又降低了構(gòu)件的延性。因此，在高層特別是超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為滿足規(guī)程對軸壓比限值的要求，柱子的截面往往比較大，在結(jié)構(gòu)底部常常形成短柱甚至超短柱。

3 改善短柱抗震性能的措施

當按剪跨比λ判定柱子不是短柱時，按一般框架柱的抗震要求采取構(gòu)造措施即可；確定為短柱后，就應(yīng)當盡量提高短柱的承載力，減小短柱的截面尺寸，采取各種有效措施提高短柱的延性，改善短柱的抗震性能。

3.1 使用復(fù)合螺旋箍筋 高層建筑框架柱的抗剪能力是應(yīng)該滿足剪壓比限值和“強剪弱彎”要求的，柱端的抗彎承載力也是應(yīng)該滿足“強柱弱梁”要求的。對于短柱，只要符合“強剪弱彎”和“強柱弱梁”的要求，是能夠做到使其不發(fā)生剪切型破壞的。因此，使用復(fù)合螺旋箍筋來提高柱子的抗剪承載力，改善對砼的約束作用，能夠達到改善短柱抗震性能的目的。