導語：如何才能寫好一篇建筑結構抗震設計規(guī)范，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：新抗震規(guī)范；發(fā)電廠主廠房；土建結構設計；應用分析

中圖分類號：TM62文獻標識碼： A

引 言

自2010年國家對新規(guī)范進行修改以來，土建結構設計面臨著許多新的挑戰(zhàn)，眾多專家也迫切的需要對電力土建技術進行研究和開發(fā)。通過對舊規(guī)范進行修訂，也標志著國內的土建標準正在逐漸開始拉近與世界先進的規(guī)范標準之間的距離。施工技術和土建設計需要滿足大容量機組火電廠更加嚴格、更新、更高的需求。其修改過程對國際慣例以及國際的發(fā)展趨勢進行了參照，修改后涵蓋內容更廣，安全水平更高。尤其是對執(zhí)行強制性條文的把握上十分明顯。新版行業(yè)標準的修訂會遵循新抗震規(guī)范允許對行業(yè)有特殊要求的工業(yè)建筑按專門行業(yè)規(guī)定執(zhí)行這一原則，并根據(jù)一些在電廠使用的特殊設計工藝，對一些條文的修改會與國家的抗震規(guī)范條文有所區(qū)別，但是要嚴格執(zhí)行涉及到結構安全的重要強制性標準，并且有針對性的制定相關的規(guī)定限制。新規(guī)范中新增了結構抗震分析、抗震變形驗算、樓層地震剪力控制和不規(guī)則建筑結構的概念設計等的相關規(guī)定，并對抗震措施設計要求進行了改進。針對諸如大容量、高參數(shù)機組廠房此類的電廠主廠房排架結構復雜的結構體系在改進過程中新出現(xiàn)的問題，為確保結構設計能夠達到規(guī)定的安全標準，需要深入的對抗震設計理論進行研究。

1 結構概念設計原則

概念設計是在進行結構設計的同時，將廠房的結構總體地震反應放在考慮的第一位，然后根據(jù)結構的破壞過程以及破壞機制對地震設計準則進行靈活地運用。新抗震規(guī)范中新增對結構概念設計的強制性要求，并且對限制指標進行了具體要求，使嚴重不規(guī)則、特別不規(guī)則以及不規(guī)則程度的區(qū)分標準更加明確。根據(jù)這一衡量標準，應根據(jù)豎向和平面不規(guī)則、荷載不均勻分布等框排架結構在電廠主廠房實際應用過程中存在的一些超標情況，提出與之相對應的條件對其進行限值。設計人員在對結構進行設計時，需要對優(yōu)化結構布置有足夠的重視，在盡可能對工藝設計要求進行滿足的同時，要對布置進行調整，為滿足結構布置比較規(guī)則的要求，要對斷面、層高進行優(yōu)化，并對結構構件以及抗側力構件進行均勻布置，最大程度地使結構布置中存在錯層、短柱和薄弱層的現(xiàn)象得到減少或避免。所以在規(guī)定中還需要限值下列幾個方面：

（1）若框架在由于工藝布置受到限值的情況下而使用錯層結構，則對其采取的抗震措施需要嚴格進行。同時在 8、9 度區(qū)以及 7 度Ⅲ、Ⅳ類場地時，不應將錯層結構用在該鋼筋混凝土框架相鄰跨上。

（2）宜在樓層或接近樓層的地方布置行車荷載作用點。

（3）鋼梁與混凝土樓板之間應在結構分析需要考慮到樓板的剛度并且樓板梁采用鋼梁時有可靠的連接。

（4）宜在樓層處梁高范圍內布置框架與排架跨的聯(lián)結點。在 8、9 度區(qū)以及7度Ⅲ、Ⅳ類場地時，不應在層間設置。

（5）應力求在沿豎直方向布置各層框架梁的過程中使各層間剛度的差異盡可能的減少，以防止薄弱層的形成。

（6）宜考慮將水平支撐設置在相鄰的樓層或盡可能地讓其他料斗或者煤倉的重心與支承點所在的樓層處靠近，以讓地震作用得到傳遞，并且應使相應的樓層在水平方向具有足夠的剛度。

2 發(fā)電廠合理的支撐布置形式

一般采用鋼框架一中心支撐體系或者混凝土框架一抗震強墻（支撐）體系搭建高烈度區(qū)大機組發(fā)電廠的主廠房，有支撐結構承擔地震引起的水平荷載。由于為了配合工作量的減少以及工藝布置的要求，結構往往被工藝專業(yè)要求將支撐布置減少甚至對布置于廠房兩端的支撐進行嚴格限制。這樣會造成地震作用因主廠房的支撐過于集中的布置而集中于某幾個支座上。從實際上來講，如果能夠均勻的沿著縱向對支撐進行布置，雖然主廠房的總地震反應會增大、剛度會增大，但是支座反力在地震作用下卻會減小得十分明顯。對支撐進行合理的布置，能夠使整體承載能力以及整體結構剛度分布得更加均勻，使剛度在各軸線側向之間相互接近。對結構動力特性的差異在兩個主軸方向的差異進行減小，并對汽機廠房外側柱列的縱向剛度進行加強：宜在荷載較大的柱間布置支撐，對上下貫通。結構自振周期會隨著整體結構的剛度的增加而減少，同時也會增大結構的地震反應。在不改變支撐在鋼框架一支體系中的布置方式以及數(shù)量的情況下，若要使地震反應得到減小，可通過對支撐截面面積進行減小以讓結構的剛度得到減少的方式來解決。所以并不是支撐的截面越大抗震反應越好，如果要既具有一定的經(jīng)濟性又能夠滿足結構安全，就需要通過精確的計算要求進行合理的選擇。

3 抗震構造的改進

因為工藝對發(fā)電廠主廠房有很高的要求，同時各個廠房都具有其本身獨特的優(yōu)缺點導致結構整體較為復雜，導致主廠房的開間尺寸、荷載以及結構跨度較大，由此也就增大了與之相應的梁柱的斷面。這就使電廠主廠房比民用建筑在抗震規(guī)范條文的執(zhí)行上要困難許多，并且有時在執(zhí)行過程中也不是十分適合實際情況。結合一系列的試驗分析以及震駭?shù)慕?jīng)驗，并采取措施對一些相對薄弱的環(huán)節(jié)進行了加強。平面布置在主廠房中要力求有規(guī)則、整齊合理、簡單、質量和剛度均勻對稱、受力明確。應在局剛度中心比較近的位置設置質量大的設備，不適合在結構單元的邊緣布置質量大的跨間，較長的懸臂結構要盡量減少使用，并且較重的設備不適合布置在懸臂結構上。

（1）新型技術以及新型材料的使用，有相對充裕的資金投入到新建建筑當中，在重要的設備以及重要的結構中，韌性、可焊性以及延性較好的專用鋼筋應被優(yōu)先使用到鋼筋混凝土當中。布置工藝應與主廠房的豎向布置緊密結合起來，并盡可能低位布置相關的設備。并且為了就愛你各地主廠房的重心和高度，要對結構的自重以及工藝荷載進行適當?shù)慕档汀Ｒ挪捎脺p少廠區(qū)挖方的階梯式布置形式，并對地形進行充分的利用，對廠區(qū)進行豎向布置。

（2）只有廠房的整體性得到了保證才能夠讓結構在經(jīng)過大震之后不倒不塌，這就需要對支撐體系進行加強。首先要保證有齊備的支撐系統(tǒng)，使天窗架以及支撐柱間的抗震能力同時得到加強。其次屋面板的連續(xù)整體性也需要得到保證。

（3）應在設計中采用質量較輕的輕質墻板作為主廠房的圍護，若砌體維護必須使用，則要加強在原有規(guī)范基礎上的連接構造措施。

（4）在對汽機房屋面板的設計過程中，三個點焊接也十分重要，要減小端柱間的相對變形，并對端柱間的整體剛度進行加強，同時對該類型面板的焊接構造也要十分明確。

（5）建筑物的平面布置力求方正簡潔，一些曲折凹凸的變化要盡量避免，空間和平面剛度要盡可能的保證均勻，盡量讓剛度中心與房屋的質量中心接近或留有一定的重合。

4 結束語

綜上，通過對發(fā)電廠主廠房土建結構進行一系列的抗震改造，相較于以前已經(jīng)有了相當?shù)倪M步，通過對一系列的理論的分析以及研究，大機組廠房面臨的新問題都得到了進一步的解決，抗震措施已經(jīng)變得經(jīng)濟有效。對設計標準的制定來講，對比新老規(guī)范，并開展具有代表性的實驗會讓其可行性得到顯著的提高。從行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀進行預測和判斷，未來主廠房設計的基本規(guī)定將是三維空間分析，鋼結構在主廠房中的應用將更加廣泛，在高地震區(qū)尤為顯著。

參考文獻

[1]康靈果．大型火力發(fā)電廠少墻型鋼混凝土框架主廠房抗震性能試驗與設計方法研究．西安建筑科技大學．2009．

[2]中華人民共和國國家標準《．建筑抗震設計規(guī)范）GB50011-2010．

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關鍵詞：建筑工程；工程抗震；工程設計；抗震設計；性能技術

中圖分類號：TU198文獻標識碼： A

引言

抗震性能是建筑工程的一個重要內容，尤其是在地震頻發(fā)區(qū)的建筑工程，要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況提高建筑工程的抗震性能和級別。良好的抗震性能技術的設計應用可以使建筑物抵御地震帶來的破壞，減少人身生命財產(chǎn)損失。設計者應該全面的認識到這一點，在設計中規(guī)避一些不利的因素，提高設計的水平，促進建筑的良好使用。

一、建筑工程設計與抗震性能技術的關系

建筑工程設計與抗震性能技術之間有著緊密的聯(lián)系，只有在設計階段充分考慮抗震因素，才能為建筑后期的抗震性能打好基礎。建筑工程設計是抗震性能技術的設計應用的基礎，在建筑結構設計中，對建筑工程設計的改動較小。在建筑工程設計方案中，設計師應充分考慮到建筑的抗震性能的要求，設計人員必須根據(jù)建筑方案合理、科學布置結構部件，保證建筑結構剛度的均勻分布，使建筑結構的受力與變形能相互協(xié)調，從而提高建筑結構的承載能力及抗震性能。在建筑工程設計若不考慮到建筑的抗震性能要求，就會導致建筑工程布局設計受到限制。通常情況下，為了提高建筑結構部件的承載能力與抗震性能，則要增加建筑結構的截面面積，但結果是會造成不必要的浪費。因此在提高建筑工程抗震性能技術時必須要對建筑的體型、平面布置、豎向布置及屋頂抗震性能等問題進行系統(tǒng)合理的研究分析。

二、現(xiàn)階段我國建筑抗震存在的普遍問題

1、建筑結構設計不合理、抗震性能不足

現(xiàn)階段，我國建筑的抗震設計目標還不明確，大多數(shù)房屋建筑的抗震性能還未能從設計方案上得到直觀的體現(xiàn)。一旦建筑物的抗震性能無法達到，會在地震強度過大的情況下發(fā)生瞬間坍塌，無法給建筑物內的人們逃生預留足夠的時間和空間。我國建筑結構的不合理設計，大多體現(xiàn)在農(nóng)村建筑物上，部分農(nóng)民自建房甚至根本不具備抗震性能，一旦遭遇地震災害，這些先天性的設計缺陷會造成建筑結構的巨大改變，導致結構部件失衡。加之農(nóng)村房屋樓間距設計的不合理，極易造成房屋的連續(xù)性垮塌，帶來的破壞將是毀滅性的

2、建筑質量不達標

由于建筑材料市場價格的持續(xù)上漲和建筑行業(yè)競爭的加劇，部分企業(yè)不顧建筑質量，一味追求低價戰(zhàn)略搶占市場，因此造成部分建筑質量大面積縮水，為人民群眾的日常生產(chǎn)生活埋下了潛在的隱患。除此之外，建筑質量的不達標還有很大一部分原因是由于施工隊伍的違規(guī)操作造成的，為了節(jié)省成本、加快施工進度，部分施工企業(yè)偷工減料、漠視抗震設計而施工，造成建筑物內部承重墻地基不牢、圈梁過細、箍筋間距過大等多個分項均不符合抗震減災設計的相關要求。另一方面，建筑施工過程中的監(jiān)管不力，也是導致鋼筋混凝土質量不達標、施工技術不到位、隨意改變建筑結構破壞抗震性能等質量問題的主要誘因。

三、建筑工程抗震設計的原則和基本內容

1、原則

在建筑物抗震設計上，我國遵循這樣三條原則：“小震不壞、中震可修、大震不倒”。第一，小震不壞。當建筑物遇到多遇地震時，其結構沒有遭受到損壞，無需修理就可以繼續(xù)使用。在這個原則下，一般是對建筑結構的承載力進行驗算，是建筑工程抗震設計第一階段的彈性設計。第二，中震可修。當建筑物遇到設防地震時，建筑物可能發(fā)生一定程度的損壞，經(jīng)過修補之后就可以繼續(xù)投入使用。這要求建筑設計時考慮到建筑結構的非線性彈塑性變形和承載力，是第二階段的彈塑性變形驗算。第三，大震不倒。當遭受到罕遇地震影響時，建筑物不會發(fā)生倒坍等威脅人民生命財產(chǎn)安全的重大事故。這一階段的設計是前面兩個階段驗算和設計的分析過程，并采取相應的抗震措施和技術來提高建筑物的抗震性能。

2、基本內容

首先，當建筑物采用鋼筋混凝土框架結構和抗震墻結構時，其高度不得超過《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定的最大適用高度。當采用的是抗震墻結構和筒體結構時，建筑工程為9度設防時，其高度不得超過《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定的最大適用高度；建筑工程為8度設防時，其最大高度應是《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定最大適用高度的120%；建筑工程為7度和6度設防時，其最大高度應是《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定最大適用高度的130%。第二，超限高層建筑物設計時，其高度、高寬比和體型規(guī)則性這三者中至少有一項需要滿足《建筑抗震設計規(guī)范》的要求。第三，在進行建筑抗震設計時，至少要采用兩種力學模型來計算分析建筑物的受力情況，其計算程序需要經(jīng)過有關行政部門的鑒定許可。第四，為保證超限高層建筑的安全性，應采取比《建筑抗震設計規(guī)范》更嚴格的抗震措施。第五，當建筑物有明顯薄弱層時，還應進行結構的彈塑性時程分析。

四、提高建筑工程抗震性能技術的措施

1、做好超限高層建筑設計的前期工作

眾所周知，建筑材料對建筑工程抗震性能的影響及其的嚴重，因此在設計前要做好前期的準備工作，主要對設計中涉及到的材料質量、數(shù)量、規(guī)格等做好相應的規(guī)劃設計，通過對材料的了解再進行相應的設計，尤其是材料的性能參數(shù)一定要做好詳細的分析，因為有很多材料類型差不多，但是，還是有著細節(jié)上的差別。另外，還應對建筑地點的地質地貌、周邊環(huán)境等進行詳細的分析，這些因素對建筑抗震設計也有著一定的影響。因此，要做好前期的材料搜集、整理的工作，要確保相關數(shù)據(jù)材料收集的全面性和準確性。通過做好前期的準備工作，不管是在建筑的整體設計還是對建筑的抗震設計需要將這些數(shù)據(jù)作為設計的基礎，進而確保設計過程中避免出現(xiàn)一些誤差。

2、采用合理的結構形式

建筑結構抗震設計的原則我國建筑結構抗震設計應該遵循相應的原則，首先，建筑結構必須具備足夠的延展性能，以便于在強度過大的地震作用下，建筑能夠保證應有的安全性；其次，建筑結構必須具備足夠的剛度，以防止地震災害來襲時建筑產(chǎn)生大幅度的位置轉移和形狀扭曲；最后，建筑結構的相關構件必須具備一定的的承載能力，以便于地震作用下不會瞬間坍塌，因而為人們逃生預留足夠的時間。其具體的方法首先，墻體砌筑的砌塊要通過合理配比的砂漿和高標號水泥來確保強度，采用成組砌筑的方法保證砂漿到位，達到抗震設防的相關要求；其次，磚混結構的建筑，通常需要合理增設柱子和圈梁的實際數(shù)量，以確保建筑房屋的整體性；最后，墻體拉結筋必須按照相關規(guī)范布置、配筋最好一次性準備齊全、墻體內部預理鋼筋的位置需要從軸線和標高等多種方面來確定，從而保證拉結筋設置處于最優(yōu)狀態(tài)。

3、明確建筑工程抗震設計中的受力體系

隨著社會不斷的發(fā)展，人們不僅對建筑的質量要求提高了，同時也對建筑物的外觀有著一定的要求，美觀、大氣、上檔次是建筑外觀表現(xiàn)出來的典型特點，但是有很多建筑物只考慮到外觀設計，卻忽略了建筑的受力體系，對建筑物的抗震性能帶來直接的影響，如果這種現(xiàn)象出現(xiàn)在超限高層建筑的設計中，勢必會為建筑物帶來更大的安全隱患，因此，在對超限高層建筑物抗震設計中一定要明確建筑物的受力體系。建筑的外觀要求是要滿足的，而在達到這個要求的同時，還需要設計者充分考慮到建筑整體的抗震設計，要盡量以后者為主，畢竟后者是關乎到建筑物使用的安全性?？梢酝ㄟ^力學的知識來尋找建筑抗震設計受力體系中的平衡點，以此來實現(xiàn)建筑工程抗震性能的要求。

4、做好建筑屋頂?shù)目拐鹪O計

屋頂設計是建筑抗震性能設計中的一項重要設計內容，尤其是在現(xiàn)代高層與超高層建筑設計中，屋頂設計問題更為重要。根據(jù)近年來高層建筑抗震性能設計的審查結果可以看出，在建筑屋頂設計中主要存在過高或過重兩個問題。當建筑屋頂設計過高或過重時，不僅會使建筑的變形量較大，還會使地震作用加大，都會影響建筑屋頂及其下建筑物的抗震性能。當屋頂建筑與下部建筑的重心不處于同一條線時，尤其是當屋頂建筑的抗側力墻和下部建筑的抗側力墻體不連續(xù)時，就容易產(chǎn)生地震的扭轉作用，從而影響建筑的抗震性能。因此在屋頂建筑設計過程中，應盡可能降低其高度，并采用一些高強輕質材料，通過保證建筑結構剛度的均勻分布，使屋頂與下部建筑的重心點相一致，從而減少屋頂建筑的變形量及地震作用，提高建筑的整體抗震性能。

結束語

總而言之，抗震性能設計作為建筑工程設計中的重要組成部分，與建筑設計之間有著密切的聯(lián)系。良好的建筑抗震設計，必須要在建筑與結構設計相同配合、共同考慮的前提下完成的。因此，必須要重視抗震性能設計中建筑工程設計中的重要性，以充分發(fā)揮出抗震性能設計的優(yōu)勢，從而提高建筑的整體抗震性能。

參考文獻：

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關鍵詞：抗震概念設計基本原則 優(yōu)化準則 構造措施

Abstract: construction engineering structure seismic technology developing direction and trend of performance is based on the seismic design of base isolation, suppressing and earthquake-reduction and the structure control. These development trend from concept to implementation method mutual connection, and will be in construction engineering structure seismic performance bring big change and influence. And in the design of the building structure, the earthquake concept design is in many uncertain factors, in many irregular architecture design, commonly used is also the most effective design concept. Therefore, this requires engineering and technical personnel in building structural design process, we must make good use of the optimization of the anti-seismic concept design rules and the structure of the corresponding measures to ensure the rationality of the design of engineering and safety.

Keywords: anti-seismic concept design basic principles optimal criteria structural measures

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

地震是危害最大的自然災害之一。它是一種隨機的震動，具有難于把握的復雜性和不確定性，就目前的預測地震技術，還不能準確的預測到建筑物所遭遇地震的特性和參數(shù)。建筑工程在抗震設計時，在結構分析方面，由于不能充分考慮結構的空間作用、結構材料的非彈性性質、材料時效、阻尼變化等多種因素，同時也存在著諸多的不確定性。因此，建筑工程抗震問題必須立足于“概念設計”，而不能完全依賴“計算設計”來解決。

一、建筑結構設計中抗震概念設計

建筑結構設計包括理論設計和概念設計兩種。其中，理論設計是指結構工程師根據(jù)計算理論和規(guī)范，在對結構進行計算模型的假設及受力狀態(tài)的假定的前提下，對結構進行計算分析，得出數(shù)據(jù)式的結果，然后利用結果進行設計。而概念設計則是指設計人員從結構的宏觀整體出發(fā)，用結構系統(tǒng)的觀點，著眼于結構整體反應，正確地解決總體方案、材料使用、分析計算、截面設計和細部構造等問題，力求得到最為經(jīng)濟、合理的結構設計方案以達到合理抗震設計的目的。在建筑設計的方案階段，從總體出發(fā)，采用概念設計的方法，能迅速、有效地對結構體系進行構思、比較和選擇。這種方法雖有一定誤差，但概念清楚、定性準確、手算簡單快捷，能很快選擇出最佳方案，具有較好的經(jīng)濟、可靠性，同時也是施工圖設計階段判斷計算機內力分析輸出數(shù)據(jù)是否可行的主要依據(jù)。

結構抗震概念設計的目標是使整體結構能發(fā)揮消能減震的作用，并避免結構出現(xiàn)敏感的薄弱部位。地震能量的聚散，如果只集中在某些薄弱部位，勢必會導致建筑結構的過早被破壞。因此，目前各種抗震設計方法的前提之一就是假定整個結構能發(fā)揮消能減震的作用。在此前提下才能以常見的小地震作用進行結構計算、構件截面設計并輔以相應的構造措施，必要時采用彈性時程分析法進行補充計算，以達到罕遇大震作用下結構也不會倒塌的目的。不論是現(xiàn)行的《建筑抗震設計規(guī)范》還是《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》，都明確指出在各種建筑結構的抗震設計尤其是高層建筑混凝土結構的抗震設計中，抗震概念設計對結構的抗震性能起決定性作用，因此新規(guī)范（規(guī)程）均在相關條文中強調了建筑與結構概念設計的重要性，并要求建筑師和結構工程師在高層建筑設計中應特別重視建筑結構設計中的概念設計。

二、抗震概念設計的基本原則及優(yōu)化準則

建筑結構概念設計的基本原則有以下幾個方面

（一）建筑結構的規(guī)則性和勻稱性。

建筑抗震設計規(guī)范要求，“建筑及其抗側力結構的平面布置宜規(guī)則、對稱，并應具有良好的整體性；建筑的立面和豎向剖面布置宜規(guī)則，結構的側向剛度宜均勻變化，豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小，避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變?！苯ㄖ矫鎽捎靡?guī)則的平面布置，對A、B 級高度建筑宜平面簡單、規(guī)則、對稱、減小偏心；均勻規(guī)則的平面布置，既可以使建筑物分布質量產(chǎn)生的地震慣性力能以比較短和直接的途徑傳遞，又能使質量分布與結構剛度分布協(xié)調，限制質量與剛度之間的偏心。結構布置均勻、建筑平面規(guī)則。同時，又有利于防止薄弱的抗側力構件過早出現(xiàn)破壞或倒塌的現(xiàn)象，使地震作用能在各抗側力構件之間重新分布，增加結構的贅余度數(shù)量，發(fā)揮整個結構消能減震的作用。

（二）建筑結構的剛度和抗震能力。

水平地震的作用是雙向的，結構布置應使結構能夠抵抗任意方向的地震作用。一般情況下，可使結構沿平面上兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力。結構的抗震能力則是結構強度及延性的綜合反映。結構剛度的選擇既要減少地震作用的效應，也要注意控制結構變形的增大。建筑結構應具有足夠的抗扭剛度和抵抗扭轉振動的能力。現(xiàn)今的抗震設計計算中并不考慮地震地面運動的扭轉分量，因而在概念設計中一定要注意提高結構的抗扭剛度和抵抗扭轉振動的能力。

建筑結構的整體性原則

在建筑結構中，樓蓋對于結構的整體性起到非常重要的作用。樓蓋相當于水平隔板，它不僅聚集和傳遞慣性力到各個豎向抗側力構件，而且要求這些構件能協(xié)同承受地震作用，特別是當豎向抗側力構件布置不均勻或布置復雜或抗側構件水平變形特征不同時，整個結構就要依靠樓蓋使抗側力構件能協(xié)同工作。

（四）建筑結構抗震概念設計的優(yōu)化準則

結構抗震概念設計的優(yōu)化準則，即“四強四弱”。“強柱弱梁”是指節(jié)點處柱端實際受彎承載力大于梁端實際受彎承載力；“強剪弱彎”是防止構件剪切的破壞，要求桿件的受剪承載力高于受彎承載力；“強節(jié)點弱桿件”是防止節(jié)點的破壞先于構件；對于桿件截面而言，“強壓弱拉”是為避免桿件在彎曲時發(fā)生受壓混凝土破裂的脆性破壞，使受拉區(qū)鋼筋的承載力低于受壓區(qū)混凝土受壓承載力。

三、抗震概念設計的構造措施

建筑結構抗震概念設計的構造措施有兩個方面：一是調整或限制構件的荷載效應，二是強制規(guī)定必要的結構抗震措施。具體說來，抗震概念設計的構造措施就是設置構造柱、圈梁和與框架柱及抗震墻相關的截面尺寸、軸壓比、配筋率、箍筋的要求等。比如，多層磚砌體房屋的抗震構造措施主要是構造柱、圈梁等，而在高層建筑的抗震設計中，豎向抗側力構件（如框架柱、抗震墻）的布置及與其相關的抗震措施。具體的構造措施要求如下：

（1）構造柱應該設置在墻體的兩端或墻體的交接部位。它主要不是承擔豎向荷載的，而是抗擊剪力,抗震等橫向荷載的。近年來為了提高砌體結構的承載能力或穩(wěn)定性，而又不增大截面尺寸，墻中的構造體長按需要設置在墻體的中間部位，圈梁的設置必須是封閉狀態(tài)。

（2）圈梁的設置應該在裝配式鋼筋混凝土樓、屋蓋或木樓、屋蓋的磚房中，并且圈梁最好與預制板在同一標高或緊靠板底，圈梁應閉合，遇有洞口應上下搭接。

（3）一般情況下，抗震墻布置在豎向荷載較大處，平面形狀變化處以及樓梯間和電梯間。縱橫向抗震墻，宜合并布置為L形、T形、工字形，使縱橫墻互為翼緣，從而提高其強度和剛度。抗震墻的間距不應過大，以防止樓板在自身平面內變形過大?？拐饓χg樓（屋）蓋的長寬比應符合規(guī)范的規(guī)定?？拐饓Φ呐浣盥?，抗震等級為一、二、三級應≥0.25%，四級應≥0.2%。鋼筋直徑≥8mm，同時≤墻厚/10，間距應≤300mm。結構設計規(guī)范中對框架柱和抗震墻的截面尺寸、軸壓比、配筋率、箍筋等的規(guī)定是非常重要的抗震構造措施。

以上幾項只是簡單列舉了設計規(guī)范中結構抗震構造措施中的部分內容，作為工程設計人員應該嚴格按照現(xiàn)行的設計規(guī)范中的相關規(guī)定進行建筑工程的抗震設計。

總之，作為土木工程技術人員在高層建筑的研究和工程設計中，應該從整體宏觀的觀點出發(fā)，把概念設計更好地運用整個設計過程中，綜合處理好建筑功能、技術、藝術、安全可靠性和經(jīng)濟合理等幾方面內容，從而創(chuàng)作出更加安全、適用、經(jīng)濟美觀的建筑。

參考文獻：

[1].建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2010）

[2].陳龍洪.談概念設計在建筑結構設計中的應用[J].建材與裝飾.2010.02

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關鍵詞:建筑結構;抗震;概念設計

中圖分類號:F407.9文獻標識碼:A

地震災害具有突發(fā)性,至今可預報性很低,給人類社會造成的損失嚴重是各類自然災害中最嚴重的災害之一。隨著建筑結構抗震相關理論的不斷發(fā)展,結構抗震設計思路也經(jīng)歷了一系列的變化。設計思路經(jīng)歷了從彈性到非線性,從基于經(jīng)驗到基于非線性理論,從單純保證結構承載能力的“抗”到允許結構屈服,并賦予結構一定的非彈性變形能力的“耗”的一系列轉變。由于地震作用的隨機性、復雜性、藕聯(lián)性,每次地震所產(chǎn)生的波形各異,因而其對建筑物的作用各不相同,所產(chǎn)生的破壞程度也千差萬別。因此,在進行結構的抗震設計時要綜合考慮多方面因素,而切實做好抗震概念設計又顯得尤為重要。

一、抗震概念設計的含義

建筑結構的抗震概念設計是指在進行結構抗震設計時,根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設計原則和設計思想,從概念上,特別是從結構總體上考慮抗震的工程決策,即正確地解決總體方案、材料使用和細部構造,以達到合理抗震設計的目的。

二、抗震概念設計的基本內容

1、建筑設計應重視建筑結構的規(guī)則性。建筑結構的規(guī)則性對抗震能力重要影響的認識始自若干現(xiàn)代建筑在地震中的表現(xiàn)。最為典型的例子是1972年2月23日南美洲的馬那瓜地震。馬那瓜有相距不遠的兩幢高層建筑,一幢為十五層高的中央銀行大廈,另一幢為18層高的美洲銀行大廈。當?shù)氐卣鹆叶裙烙嫗?度。一幢破壞嚴重,震后拆除;另一幢輕微損壞,稍加修理便恢復使用。研究發(fā)現(xiàn)破壞較輕的建筑平、立、剖均較規(guī)則、對稱;結構側向剛度、材料強度和質量的分布也較均勻、連續(xù),而另一棟建筑則恰恰相反,導致產(chǎn)生嚴重扭轉、抗剪不足等而破壞嚴重。

2、合理選擇建筑的結構體系?？拐鸾Y構體系是抗震設計應考慮的關鍵問題,結構方案的選取是否合理,對安全性和經(jīng)濟性起決定性作用。

(1)結構體系應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。要求結構體系受力明確、傳力合理、傳力路線不間斷、抗震分析與實際表現(xiàn)相符合。

(2)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?？拐鹪O計的一個重要原則是結構應有必要的贅余度和內力重分配的功能。諸多震后實例均印證了它的重要性,設計時要引起足夠重視。

(3)結構體系應具備必要的承載能力,良好的變形能力和消耗地震能量的能力。足夠的承載力和變形能力是需要同時滿足的。有較高的承載能力而缺少較大變形能力,如不加約束的砌體結構,很容易引起脆性破壞而倒塌。必要的承載能力和良好的變形能力的結合便是結構在地震作用下具有的耗能能力。

3、提高結構構件的延性。結構的變形能力取決于組成結構的構件及其連接的延性水平。規(guī)范對各類結構采取的抗震措施,基本上是提高各類結構構件的延性水平。這些抗震措施如:采用水平向(圈梁)和豎向(構造柱、芯柱)混凝土構件,加強對砌體結構的約束,或采用配筋砌體;使砌體在發(fā)生裂縫后不致坍塌和散落,地震時不致喪失對重力荷載的承載能力;避免混凝土結構的脆性破壞(包括混凝土壓碎、構件剪切破壞、鋼筋同混凝土粘結破壞)先于鋼筋的屈服;避免鋼結構構件的整體和局部失穩(wěn),保證節(jié)點焊接部位(焊縫和母材)在地震時不致開裂等等。

4、抗震設計要注重非結構構件的設計。非結構構件包括建筑非結構構件和建筑附屬機電設備,自身及其與結構主體的連接,應進行抗震設計。結合相關震后資料,啟示如下:(1)附著于樓、屋面結構上的非結構構件,應與主體結構有可靠的連接或錨固,避免地震時倒塌傷人或砸壞重要設備;(2)圍護墻和隔墻應考慮對結構抗震的不利影響,避免不合理設置而導致主體結構的破壞;(3)幕墻、裝飾貼面與主體結構應有可靠連接,避免地震時脫落傷人;(4)安裝在建筑上的附屬機械、電氣設備系統(tǒng)的支座和連接應符合地震時使用功能的要求,且不應導致相關部件損壞。

三、結束語

“5.12”汶川大地震后,國家對《建筑抗震設計規(guī)范》重新進行了修定,不難看出新的規(guī)范對于抗震概念設計提出了更高的要求。一幢抗震性能優(yōu)良的建筑除了進行必要的結構計算之外,概念設計更為重要。作為結構工程師來說,必須使這一理念貫穿于結構設計的整個過程當中,既要嚴格把握好設計的大原則,又要全面考慮諸多因素,最終才能保證設計的科學性和嚴謹性,為社會創(chuàng)造更多精品工程。

(作者單位:河北能源工程設計有限公司)

主要參考文獻:

[1]GB50011-2001,建筑抗震設計規(guī)范(2008年版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.

篇5

關鍵詞：高層民用建筑；抗震理念設計；民用建筑結構；設計方案

中圖分類號：TU97 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2015）024-000-01

一、高層民用建筑結構抗震理念設計的必要性

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對高層民用建筑結構的抗震理念設計越來越重視，發(fā)展先進的抗震理念，加快新型高強度、環(huán)保的建材的開發(fā)，實現(xiàn)建筑結構設計的安全、可靠成為民用建筑行業(yè)發(fā)展的首要任務。近幾年，伴隨地震的隨機、高強度、循環(huán)往復的發(fā)生，給建筑物，特別是高層民用建筑物帶來了損害。同時，有關人員對高層民用建筑所遭遇地震的特性、參數(shù)等方面的計算和測量還不夠精準，因此，為了保證人們居住環(huán)境的安全和人們生活的穩(wěn)定，有必要注重高層民用建筑結構抗震理念設計。

二、高層民用建筑結構的特點

我國現(xiàn)階段高層民用建筑常用的結構形式有：框架結構、框架-剪力墻結構、剪力墻結構、筒體結構；按所采用的材料又可分為混凝土結構、鋼結構以及鋼與混凝土混合結構。

高層建筑的豎向結構體系要求有較大的柱或墻截面，除了承重自上而下的重力荷載，還必須把風荷載或地震作用等側向荷載傳給基礎。與豎向荷載相比，側向荷載對建筑物的作用效應不是線性的，而是隨著建筑物的增高而迅速增大，地震效應甚至更加顯著。

三、高層民用建筑抗震設計所遵循的基本原則

所有高層建筑基本上都是支撐在地面上的豎向懸臂結構。當合理地使用下述原則時，由墻、核心筒、框架、筒式結構和其它豎向結構分體系，可以得到所希望的結構方案，既能達到良好的抗震性能，同時又不需要增加成本。

（一）設計結構分體系應使其構件以最有效的方式相互作用。例如：在墻的關鍵部位配置鋼筋；使框架的剛度比達到最優(yōu)；弦桿和斜桿的桁架體系。

（二）增加抗彎結構體系的有效寬度，這是非常有效的。因為增加寬度可以直接減小傾覆力，在其它條件不變時，側移按寬度增加的三次方的比例減小。

（三）使大部分豎向荷載直接由主要抗彎構件承受。這將使主要的抗傾覆構件受到預壓而有助于傾覆拉力作用下的房屋穩(wěn)定。

（四）增大承受荷載最有效構件的截面。例如：加大較低樓層柱子的連接大梁的翼緣截面，就能夠直接減小側向位移和增加抵抗力矩，而不會增大上層樓面的質量。否則就更不利于抗震。

（五）在豎向結構分體系中，合理布置實心墻或斜撐構件，可以有效地抵抗每層樓的局部剪力。這樣不僅起到抗震效果且可降低建造成本。

（六）將大型豎向和水平構件連接成巨形框架。

（七）每層樓蓋都應起到水平隔板作用。這可以讓各抵抗外力的構件共同工作，而不是單獨工作。

四、高層民用建筑結構抗震理念設計的內容

（一）建設場地的選擇。在高層民用建筑結構抗震設計的過程中，應該先對建筑物場地進行抗震能力的評估，要充分分析建筑物場地的地形、地貌、地質以及巖土等環(huán)境情況，從而確定較為科學的建筑場地。同時，要努力降低地震對建筑物上部結構底部基礎的影響，建筑場地的選擇上要盡量避免不好開發(fā)的地段，像采空區(qū)、軟弱粘土區(qū)等，對于土層不均勻的地區(qū)要增強地基建筑結構的整體性和穩(wěn)定性。

（二）結構設計要具有一定的穩(wěn)定性、承載力以及剛度等性能。抗震結構的設計不僅要考慮驗算、概念設計，還要考慮建筑高度、結構材料使用、結構類型等方面對抗震結構設計的影響。要在抗震和消震結合的基礎上建立設計地震力以及結構延伸影響的指標，通過一些結構措施來減震，實現(xiàn)高層民用建筑抗震性能。

（三）要設置多道抗震防線。強烈的地震之后會伴隨余震的發(fā)生，如果只設置一道防線，就不能保證高層建筑在余震的反復作用下安然無恙。因此，抗震結構體系要加強高層民用建筑主要耗能構件的延性和剛度，從而保證高層民用建筑結構能夠吸收地震能量，避免地震時房屋建筑的倒塌。同時，抗震設計中一部分結構設計的超強會削弱其他結構設計，所以，抗震設計要慎重考慮建筑施工中以大結構帶動小結構的做法。

（四）提高建筑薄弱部位的抗震能力，加強建筑局部的抗震性能。提高建筑薄弱部位的抗震能力，首先，應使樓層的實際承載地震的能力和設計計算的受力能力比值變化均勻，避免樓層比值的突變。其次，不能為了加強建筑局部的抗震性能而忽視整體結構的抗爭性能，要保證高層民用建筑總體剛度、承載力的協(xié)調。最后，抗震設計要有意識的關注建筑的薄弱部位，保證薄弱部位的變形能力，提高建筑的總體抗震性能。

加強建筑局部的抗震性能，要在仔細分析地震的破壞性發(fā)現(xiàn)地震縱波要比橫波到達地表的速度快的基礎上，發(fā)現(xiàn)高層民用建筑的樓板以及后砌墻等部位較容易產(chǎn)生坍塌。之后，在保證建筑主體結構和各個構件質量的基礎上，合理設計建筑的截面，在設計理念和設計結構方面高度重視抗震工作。

五、總結

現(xiàn)階段，地震已然成為人們財產(chǎn)和生命安全的嚴重威脅者，伴隨地震的頻發(fā)以及地震對于建筑的毀滅性傷害，特別是對人們生活需要的高層民用建筑的傷害，加強建筑的防震性能被提上日程。為了保證人們的居住安全和穩(wěn)定，有關部門和有關人員要加強高層民用建筑結構的抗震設計?？拐鹪O計是通過對地震作用分析并采取抗震措施來實現(xiàn)的，結合多次的地震災害后發(fā)現(xiàn)，對抗震結構的理念設計要比抗震結構的數(shù)值計算重要。高層民用建筑抗震性能的優(yōu)劣受到抗震理念設計的影響，因此，抗震結構設計理念應該受到人們的重視，有關人員也要在建筑結構設計的同時，關注整體結構在地震中的反應，并按照一定的結構機制靈活地進行抗震設計理念的構思。

參考文獻：

[1]王亞勇，戴國瑩.《建筑抗震設計規(guī)范》的發(fā)展沿革和最新修訂[J].建筑結構學報，2010，06：7-16.

[2]李昆麟.美高層建筑結構基于性能抗震設計規(guī)范之對比[J].福建建設科技，2012（09）.

[3]蔡靜敏.某超限高層建筑結構抗震超限設計與分析[D].華南理工大學，2013（11）：40-41.

[4]王鵬飛.民用建筑結構設計中的抗震問題研究[J].科技與創(chuàng)新，2014，17：81-82.

篇6

[關鍵詞] 獨立基礎 框架結構 抗震設計

中圖分類號：TU973+.31 文獻標識碼：A文章編號：

在鋼筋混凝土多層框架房屋結構設計中有以下幾個問題應值得我們設計人員注意。

獨立基礎設計荷載取值不當

鋼筋混凝土多層框架房屋多采用柱下獨立基礎，《建筑抗震設計規(guī)范》(GB5001-2010) (以下簡稱《抗震設計規(guī)范》)第4.2.1條指出，當?shù)鼗饕芰臃秶鷥炔淮嬖谲浫跽承酝翆訒r，不超過8層且高度在24m以下的一般民用框架房屋或荷載相當?shù)亩鄬涌蚣軓S房，可不必進行天然地基和基礎抗震承載力驗算。這就是說，在8度地震區(qū)，大多數(shù)鋼筋混凝土多層框架房屋可不必進行天然地基和基礎抗震承載力驗算。但這些房屋在基礎設計時應考慮風荷載的影響。因此，在鋼筋混凝土多層框架房屋的整體計算分析中，必須考慮風荷載，不能因為在地震區(qū)高層建筑以外的一般建筑風荷載不起控制作用就不考慮。另一種情況是，在設計獨立基礎時，作用在基礎頂面上的外荷載(柱腳內力設計值)只取軸力設計值和彎矩設計值，無剪力設計值，或者甚至只取軸力設計值。以上兩種情況都會導致基礎設計尺寸偏小，配筋偏少，影響基礎本身和上部結構的安全。

框架計算簡圖不合理

當無地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋，獨立基礎埋置較深，在-0.06m左右設有基礎拉梁時，應將基礎拉梁按一層輸入。以某辦公樓為例，該項目為3層鋼筋混凝土框架結構，丙類建筑，建筑場地為Ⅱ類；層高為3.6m，基礎埋深4.0m.，基礎高度0.8m，室內外高差為0.3m。根據(jù)《抗震設計規(guī)范》第6.1.2條，在8度地震區(qū)該工程框架結構的抗震等級為二級。有的設計者按3層框架房屋計算，首層層高取為3.56m，即假定框架房屋嵌固在-0.06m處的基礎拉梁頂面；基礎拉梁的斷面和配筋按構造設計；基礎按中心受壓計算。顯然，選取這樣的計算簡圖是不妥當?shù)摹Ｒ驗?，第一，按構造設計的拉梁無法平衡柱腳彎矩；第二，《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010) (以下簡稱《混凝土規(guī)范》)第6.2.20條規(guī)定，框架結構的底層柱的高度應取基礎頂面至一層樓蓋頂面的高度。工程的設計經(jīng)驗表明，這樣的框架結構宜按4層進行整體分析計算，即將基礎拉梁層按一層輸入，拉梁上如有作用的荷載，應將荷載一并輸入。這樣，計算簡圖的首層層高為H1=4-0.8-0.06=3.14m，2層層高3.66m，3、4層層高3. 6m.。根據(jù)《抗震設計規(guī)范》第6.2.3條，框架柱底層柱腳彎矩設計值應乘以增大系數(shù)1.5。當設拉梁層時，一般情況下，要比較底層柱的配筋是由基礎頂面處的截面控制還是由基礎拉梁頂面處的截面控制?？紤]到地基土的約束作用，在進行電算程序(指PKPM中SATWE)的總信息輸入中，可填寫地下層數(shù)為1，在復算一次。按兩次計算結果的包絡圖進行框架結構底層柱的配筋。

基礎拉梁層的計算模型不符合實際情況

基礎拉梁層無樓板，用電算程序(指PKPM中TAT或SATWE)進行框架整體計算時，樓板厚度應取零，并定義彈性節(jié)點，用總剛分析方法進行分析計算，有時雖然樓板厚度取零，也定義彈性節(jié)點，但未采用總剛分析，程序分析時仍然會自動按剛性樓板假定進行計算，與實際情況不符。房屋不規(guī)則時，要特別注意這點。

框架結構帶電梯小井筒

框架結構應盡量避免設置鋼筋混凝土電梯小井筒。因為井筒的存在會吸收較大的地震力，相應地減少框架結構承擔的地震剪力，而且井筒下基礎設計也比較困難，故這些井筒多采用砌體材料做填充墻形成隔墻。當必須設置鋼筋混凝土井筒時，井筒墻壁厚度應當減薄，并通過開裂縫、開結構洞等辦法進行剛度弱化；配筋也只宜配置少量單排鋼筋，以減少井筒的作用。設計計算時，除按純框架結構確定抗震等級并計算外，還應按帶井筒的框架(當平面不規(guī)則時，宜考慮耦聯(lián))復核，并加強與井筒墻體相連的柱子的配筋。還要特別指出，對框架結構出屋頂?shù)碾娞蓍g和水箱間等，應采用框架承重，不得采用砌體墻承重；而且應當考慮鞭梢效應應將地震作用效應乘以增大系數(shù)；雨篷等構件應從承重梁上挑出，不得從填充墻上挑出；樓梯梁和夾層梁等應支承在承重柱上，不得支承在填充墻上。

五、結構計算中幾個重要參數(shù)選取問題

5.1結構的抗震等級的確定 在建筑工程設計中,按照抗震設防來分類,一般的民用住宅建筑、公寓、辦公樓等,很多房屋建筑是屬于丙類建筑。當我確定這些建筑的抗震等級時,通常是根據(jù)本地區(qū)的抗震設防烈度、結構類型以及建筑高度,來查《抗震規(guī)范》中的6.1.2表來確的。但是對于交通、電訊、消防、能源以及醫(yī)療類建筑,大型商場與體育場館等公共建筑,首先,就應該確定其中哪些建筑物是乙類建筑。我們通常按照抗震設防烈度來計算乙、丙類建筑的地震作用。通常情況,乙類建筑,當抗震設防烈度在6～8度時,應該采取抗震措施。一般是在本地區(qū)的抗震設防烈度的基礎上再增加一度,再查表來確定其抗震等級。若該乙類建筑處于7度地區(qū),而其高度又超過規(guī)定的范圍,此時,就應該采取更為有效的其他抗震措施。

5.2地震力的振型組合數(shù) 多層建筑結構,若不需要進行扭轉耦聯(lián)計算,其地震力的振型組合數(shù)不應小于3;若振型組合數(shù)大于3,則應該取3的倍數(shù),但與小于建筑物的層數(shù);若房屋層數(shù)少于3層,振型組合數(shù)就取層數(shù)。不規(guī)則的高層建筑,當需要考慮扭轉耦聯(lián)時,其振型數(shù)不應小于9。建筑結構層數(shù)比較多或者其剛度變化較大時,其振型組合數(shù)應越大,比如有轉換、小塔樓等建筑,其振型組合數(shù)不應小于12,但是也不得多于3倍層數(shù)。我們一般可以采取振型參與質量為總質量的90%時所需要的振型數(shù)作為合適的振型數(shù)。在應用SATWE 等程序進行電算時,便可以將這種參與質量的比值輸入進去。但是,有些設計人員重視程度不夠,往往比較隨意的選取振型數(shù),這是不行的。另外,只有在建筑結構的扭轉比較明顯時,才采用耦聯(lián)計算,若必要時還是需要補充非耦聯(lián)計算。

5.3結構周期折減系數(shù)的確定 框架結構建筑結構中,因為存在填充墻,其實際剛度往往比計算剛度大。計算周期比實際周期大,因而,計算出來的地震剪力偏小,顯得結構的安全性較差,所以應該對結構的計算周期進行適當?shù)恼蹨p,但是折減系數(shù)不得過大。若框架結構采用砌體填充墻,則其計算周期折減系數(shù)為0.6～0.7;若采用輕質砌體或者砌體填充墻較少則可取0.7～0.8;當全部用輕質墻體板材時,折減系數(shù)為0.9。而只有無填充墻的純框架,才可以不進行計算周期折減。

限于水平，上述意見難免有不當之處，請指正。

參考文獻:[1] 建筑抗震設計規(guī)范 (GB5001-2010)[M]，中國建筑出版社,2010

[2] 混凝土結構設計規(guī)范 (GB50010-2010) [M]，中國建筑出版社,2010

篇7

關鍵詞：建筑結構；結構布置；抗震概念設計

建筑結構抗震設計中的概念設計是指根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設計原則和設計思想,進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。掌握抗震概念設計有助于明確抗震設計思想,靈活、恰當?shù)剡\用抗震設計原則,使人們不致陷入盲目的計算工作,從而合理地進行抗震設計。建筑結構中的抗震設計是以現(xiàn)有的科學水平和經(jīng)濟條件為前提的。目前地震及結構所受地震作用還有許多規(guī)律未被認識，因為建筑物及構筑物在地震作用下的破壞機理和全過程是非常復雜的，要想精確地進行抗震計算也是困難的，據(jù)此抗震設計規(guī)范GB50011―2010提出了一個比較新的設計方法――“概念設計”。它打破了依賴“計算設計”來滿足工程抗震的要求。實踐證明僅靠“計算設計”往往滿足不了結構在實際地震作用時要求，因而很大程度上取決于良好的“概念設計”。

通過十幾年來的設計實踐和對建筑結構抗震設計的概念設計原理的學習，我們認為建筑結構抗震設計中概念設計應主要考慮以下內容：

1．建筑和結構的布置

1．1建筑結構豎向應力求均勻：

建筑結構的豎向應均勻布置，不均勻布-置會產(chǎn)生剛度和；強度的突變，引起豎向應力集中或變形集中，從而導致結構的破壞。要想解決好這些問題，應按照建筑抗震設計規(guī)范要求，限制收進的尺寸；把復雜的結構；體型變成若干簡單的規(guī)則欽單元體型，有條件的可以做動力分析；對剛度突變的樓層，應對構件采取加強措施；對柔性層設計中：應配置相應強韌性的結構來承受大的側向位移或加設抗震墻來補償抗側力能力的不足，對于同層柱子剛度不一的；應盡量調整剛度，避免在剛度大的柱子上產(chǎn)生較大的內力。對抗震墻不連續(xù)的，規(guī)范規(guī)定：連續(xù)墻剛度不應小于50％，數(shù)量不宜少于50％，連續(xù)墻的間距不宜大于四開間，且落地抗震墻之間樓蓋長寬以及樓蓋的厚度均有相應的要求。

1．2建筑形狀力求規(guī)則：

大家都知道，形狀比較簡單的建筑在地震作用時破壞較輕，這是因為，形狀簡單的建筑物，受地震作用時受力性能明確，結構內力分布基本一致。

但是，什么樣的建筑是簡單的：什么樣的建筑是復雜的，從建筑上講是很難區(qū)別的。但是有一個基本思路是：凸形的結構不易造成建筑在剛度和強度上的突變而引地震時應力集中和變形集中；有凹角的結構則容易形成抗震不利或薄弱地方。抗震設計規(guī)范對此做了限制，如：房屋的平面突出部分的長度不大于其寬度，且不大于該方向總長度的30％；房屋立面局部收進的尺寸不大于該方向尺寸的25％；由于立面上的形狀突變或抗震力構件的變化，導致建筑豎向剛度的變化，但樓層剛度不小于其相鄰上層剛度的70％，且連續(xù)三層的剛度降低不超過50％時，應認為是規(guī)則的或是比較簡單的結構。

1．3。建筑結構應力求對稱：

對于建筑的平、立面，剛度和質量的分布力求對稱，以減少地震產(chǎn)生的扭轉，從而導致結構的破壞。這是抗震設計中十分重要的一個原則。在很多設計中，往往由于種種因素不能做到對稱分布。如在某設計中，一層為車庫，二～五層為辦公室的建筑，周邊構件的強度和剛度不對稱，要求一邊為敞口，三邊為磚墻，這類建筑剛度中心和質量明顯不重合，地震時會產(chǎn)生扭轉。在這種情況下，應本著這樣的處理原則：力求在總體布置上減少剛度偏心；在計算上估計敞D一側的較大位移,并估計由于在較大位移引起敞口邊和垂直于敞口一側的柱或墻段的內力和變形；加強與敞口處相鄰接的橫向抗側力構件的強度和變形能力。

1．4建筑結構中的防震縫設置：

防震縫的位置與建筑體型有著密切的聯(lián)系，從建筑上講防震縫的設置直接影響到建筑立面。―防震縫的設置應按建筑結構的實際需要考慮，當建筑形狀復雜又不設防震縫時，應選擇符合實際的結構計算模型，進行精細抗震分析，估計局部應力和變形集中及扭轉影響，判別易損壞部位，采取措施，提高抗震能力；當設防震縫時，應將建筑分成規(guī)則的結構單元。

各部分結構的剛度以及質量變化不同的建筑，都應根據(jù)具體情況設置防震縫，而且還要根據(jù)結構間的變形多少來確定防震縫的寬度。

1． 5建筑結構中開洞應規(guī)則：

在建筑結構中由于建筑要求進行開洞，應盡量規(guī)則，并在不削弱結構的強度和剛度下進行。如有嚴重降低最大傳力點的開洞，應經(jīng)計算分析，對應力集中處及最大傳力點處配置足夠的鋼筋；以避免局部提早產(chǎn)生塑性變形集中而破壞。

2、抗震結構的確定

抗震結構是抗震設計考慮的關鍵問題：結構方案選擇是否合理，對結構安全及經(jīng)濟起決定作用。它與地震性質、場地條件、建筑材料施工技術等有關。

2．1 建筑結構與地震性質、場地條件有關：

在抗震概念設計中應把地震及其影響的不確定性和規(guī)律性相結合起來，了解場地條件的地震危險性等因素，選擇的建筑抗震結構方案，其細部構造能具備較好的抗震能力及變形能力，才能達到最佳理想效果。

2．2建筑結構應具有多道抗震防線：

建筑結構抗震設計在概念設計中應考慮多道的抗震設防。多道抗震防線的概念，一是要求結構具有良好的吸收能量的能力；二是要求結構具有盡可能多的贅余度。結構系統(tǒng)的吸能和耗能能力，主要依靠結構或構件在預定部位產(chǎn)生塑性鉸。

結構體系應由若干具有延性良好的分部結構組成，各部分結構之間用聯(lián)系構件連接，作為結構的“耗能元件”，這種“耗能元件”應進行精細的計算和采取合理的構造措施，使在地震作用下，整個結構不被破壞，同時又能消耗相當?shù)牡卣鹉芰?，從而達到結構及構件 “裂而不倒”的設計要求。

2．3 抗震結構必須有良好的“強韌性”

結構有良好的是指在結構有較高的抗側力強度基礎上韌性。滿足了這些要求，結構在地震作用中就能充分顯示出很好的吸能能力和變形能力。如抗側力構件就具有很高強度，而框架結構的變形性能比較好，這樣組合的結構體系就大大增強了結構的抗震能力。

2．4建筑結構應避免豎向強度與剛度突變：

建筑抗震性能好壞，取決于總體結構的強度、變形和吸能能力等。位間結構屈服強度是指結構各層實際配筋和材料標準強度計算的抗剪承載力同該層彈性剪力的比值。剛度變化不連續(xù)和不均勻的部位，就會產(chǎn)生應力集中，如梁在設計時不考慮加強，使其先于相鄰部位進入屈服，在地震反復作用下，塑性變形就會集中，導致結構破壞。屈服強度的變化不均勻，同樣將導致塑性變形集中現(xiàn)象。所以在抗震設計中對剛度及強度的突變必須重視，達到總體結構的剛度及強度的均勻和連續(xù)性。

3． 非結構構件

非結構構件的概念設計是一個重要的問題，如果處理好，將直接提高構件的抗震能力。非結構構件主要有：女兒墻，雨蓬，裝飾構件及圍護墻體，內隔墻體等。對于女兒墻應采取抗震措施，使女兒墻與主體結構有可靠的聯(lián)接，保證建筑的整體穩(wěn)定性。對裝飾物要防止脫落，與主體結構要有可靠連接。對圍護墻，內隔墻與主體結構，必須有抗震連接措施，防止墻體平面外的失穩(wěn)而破壞。同時還要考慮非結構構件的強度，剛度及變形和吸能能力。

篇8

【關鍵詞】建筑結構；延性；荷載；設計

延性包括材料、截面、構件和結構的延性。延性是指屈服后，強度和承載能力沒有顯著降低時的塑性變形能力。延性大，說明塑性變形能力大，強度或承載力的降低緩慢，從而有足夠大的能力吸收和耗散地震能量，避免結構倒塌；延性小，說明達到最大承載能力后承載力迅速降低，變形能力小，呈現(xiàn)脆性破壞，引起結構倒塌。

結構延性可以來自材料延性、截面曲率延性、構件位移延性和結構位移延性。一般來說，對截面延性的要求高于對構件延性的要求，對構件延性的要求高于對結構延性的要求。我國規(guī)范沒有對結構、構件的延性系數(shù)和耗能能力做定量的規(guī)定，只規(guī)定了罕遇地震作用下各結構體系的彈塑性層問位移角限值。例如，鋼筋混凝土框架結構的屈服層間位移角為1／200左右，規(guī)范規(guī)定其彈塑性層間位移角限值為1／50。

建筑物的延性設計合理必然會提高建筑物延性，即提高建筑物承載能力，從而使得一旦發(fā)生荷載作用力較大、引起建筑塑性變形時，就不至于建筑物出現(xiàn)塑性變形過量破壞、脆性突出的不利局面。也就是說，建筑物延性良好，其抗震能力、極限彈性必然會很高；反之，建筑物延性較差，其抗震能力、極限彈性也就很低，從而導致荷載作用過大、超越極限彈性允值范疇，引起塑性輕易破壞的可能，即這時建筑物的脆性就很大，同時這也是建筑物脆性的一種體現(xiàn)?；诖?，文章中就建筑結構延性問題作為切入視角進行了研究，并與之提出了建筑延性設計、控制舉措。

1 建筑物延性設計定義概述

由建筑延性設計而來的問題很多，其中最為明顯的是載荷、建筑變形、以及與其相對的脆性問題?？偟膩碚f，建筑延性設計包括對建筑構造的設計，同時也包括建筑結構中的組成構件設計。當然，在具體延性設計處理過程中，必然也是通過位移延性、曲率延性、以及塑性等指標去體現(xiàn)。如，在塑性鉸區(qū)定量配置約束箍筋，就能夠提高建筑結構混凝設計的極限應變能力，進而使建筑構造構件具備強大的延性能力。

我國地震區(qū)分布較廣，在抗震設防地區(qū)(特別是高烈度區(qū))，概念設計是結構抗震設計的重要內容，大震作用下的延性設計是結構耗散地震能量、避免結構倒塌的重要設計方法。建筑抗震概念設計主要包括建筑結構的規(guī)則性設計、合理的建筑結構體系設計、抗側力結構和結構構件的延性設計三個主要方面。

2 建筑結構常用延性設計與提高延性舉措

2.1 常用延性設計

2.1.1 砌體結構設計。建筑結構柱和圈梁的砌筑墻體部分當受到水平和豎直方向的荷載作用力，并隨著荷載作用力能夠達到墻體主裂縫形成的需求時，荷載作用力的作用結果就會使墻體發(fā)生主裂縫，且主裂縫會把墻體分為四個塊體。此時，水平載荷作用力作用下，水平兩側方向的三角形塊體就會產(chǎn)生位移，即向外逐漸移動，自此導致裂縫的開裂程度加大，而此裂縫也隨時間推移不斷發(fā)展，直到與墻體脫離；在中間結構的上下方向，兩塊墻體的承壓面積也會發(fā)生變化，即面積逐漸縮小，從而使得支護、荷載達不到原先承受要求，出現(xiàn)坍塌，墻體的承載能力也就此消失。但是，如果在建筑墻體部分設置好構造柱與圈梁，就能夠阻止三角塊體向外移動，從而大幅度降低了墻體剛度衰退、向外位移而坍塌的現(xiàn)象發(fā)生，提高了墻砌體的耗能能力。由此可見，墻體與構造柱、圈梁之間的結構設計，在很大程度上保證了墻體的剛度衰退、并在三者共同作用下形成了一個塑性鉸區(qū)域，進而墻體的極限彈性也提高了，同時塑性變形破壞現(xiàn)象也能夠避免；即使大地震發(fā)生，也不至于導致建筑物墻體突然快速坍塌，能夠確保建筑框架結構發(fā)揮塑性變形功能，從而確保了建筑損壞的部分能夠修復，不至于廢棄。

2.1.2 鋼筋混凝土結構設計。鋼筋混凝土結構都應該設計成延性結構?！靶≌鸩粔摹⒅姓鹂尚?、大震不倒”的抗震設計原則，也就是要做到在設防烈度地震作用下，允許部分構件出現(xiàn)塑性鉸，這種狀態(tài)是“中震可修”狀態(tài)；合理控制塑性鉸部位、構件又具備足夠的延性，可做到在大震作用下結構不倒塌的狀態(tài)。

延性結構的塑性變形可以耗散地震能量，雖然結構變形會加大，但內力不會很大，對構件的承載能力要求不會很高。也就是說，延性結構是用它的變形能力，而不是承載力抵抗強烈的地震作用。因此，對于地震發(fā)生概率極少的抗震結構，延性結構是一種經(jīng)濟合理和安全的設計方向。

塑性變形性能良好的鋼筋混凝土構件，應當確?？估瓘姸取⑶姸戎笜藚?shù)合理，即參數(shù)值不宜過小。其衡量標準為：在鋼筋的極限強度為能達到時所產(chǎn)生的變形能力、以及屈服強度等仍然能有余量。而在設計時，可以綜合考慮，即根據(jù)建筑結構特點合理設計框架梁、柱節(jié)點位置、以及配筋等，從而才能強化梁、柱之間的建筑構造延性。

當然，鋼筋混凝土的強度高就并非一定代表其性能良好，應因地制宜的根據(jù)實際情況加以設計、分析，如混凝土強度高也會導致脆性因素不斷提升，進而導致與其相對應的建筑延性降低。也就是說，如果結合抗震設計指標，如9度的抗震設計，一般選用C60以下；8度選用的是C70以下，不宜超過此范疇；此外，還要根據(jù)混凝土的受壓構件的軸壓比進行調整、控制，從而能夠確保結構達到合理延性標準與要求。同時，效果良好的箍筋進行優(yōu)化、配置，也能夠受到很好的理想成效，即實現(xiàn)了增進混凝構件的變形能力、以及極限強度與耗能能力；而具體優(yōu)化箍筋時可考慮箍筋的形式、間距、以及數(shù)量等指標之間的規(guī)律、聯(lián)系。總之，調整、控制軸壓比能夠增強建筑構造的延性，同時在鋼筋混凝土的受壓區(qū)配比一定規(guī)模的受壓鋼筋，并調整好截面形式等，那么就必然會提高構件載荷、增強結構延性。

結語

建筑結構安全性能得到保證涉及到方方面面。而建筑結構延性問題作為其中熱議的焦點問題固然有著它的現(xiàn)實意義與指導作用。因此，為了保證建筑結構抗震安全、降低生命財產(chǎn)損失，就應當合理提高建筑結構的延性，對結構承載能力、變形能力、抗剪能力等因素加以分析考慮，從而才能實現(xiàn)建筑結構合理設計。

參考文獻

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[7]GB 50011―2008，建筑抗震設計規(guī)范[S]．

篇9

關鍵詞：高層建筑；抗震設計；優(yōu)化；汶川地震

Abstract: as people living standard rise ceaselessly, the acceleration of urbanization, high-rise buildings are applied widely, because of the complexity of the earthquake damage mechanism of the seismic design of high-rise building became difficult and focus. New in our country the code for seismic design of building GB 50011-2010 (hereinafter referred to as the new fight rules) and the concrete structures of tall building technical regulation JGJ 3-2010 (hereinafter referred to as high rules) already are scheduled to December 1, 2010, and October 1, 2011 implementation; Older the code for seismic design of building GB 50011-2001 (hereinafter referred to as the old fight rules) and the concrete structures of tall building technical regulation JGJ 3-2002 (hereinafter referred to as the old high rules) shall be repealed at the same time. New rules to improve the soil liquefaction discrimination formula; Adjusted the earthquake effect of damping coefficient curve, steel structure parameters of damping ratio and bearing capacity of seismic isolation structure adjustment system, the level of shock absorption coefficient calculation to etc. Will the new standard, the relevant clauses of the requirements as a constraint conditions into component optimization design of structure optimization design more close to the engineering practice.

Keywords: high building; Seismic design; Optimization; Wenchuan earthquake

中圖分類號：TU352.1+1 文獻標識碼：A 文章編號：

高層建筑的發(fā)展與城市民用建筑的發(fā)展緊密相連，城市的用地緊張、人口集中以及商業(yè)的激烈競爭，都促進了人們對高層建筑的需求。然而我國屬于躲地震國家，還成、唐山、汶川等地震都引發(fā)了國人嚴重的傷亡及財產(chǎn)的損失，地震是一種隨機振動，有著難以把握的不確定性和復雜性，很難準確預測建筑物所遭遇地震的參數(shù)和特性，尤其是高層建筑物，其結構設計更是一項復雜且重大的工程，其設計效果將直接影響著高層建筑的經(jīng)濟合理性、安全性、適用性等，這一難點也早已受到世界各國學者的廣泛關注。因此，為了確保高層建筑在罕見的地震中，不出現(xiàn)嚴重破壞及危機生命財產(chǎn)的倒塌現(xiàn)象，文中，筆者結合建筑抗震設計的新規(guī)范，將其規(guī)范約束引入抗震優(yōu)化設計中，以便使結構優(yōu)化設計更加符合工程要求，不足之處，還望斧正。

1. 高層建筑抗震設計的問題

在了解高層建筑抗震優(yōu)化設計之前，必須先了解目前存在的問題，知道問題的所在，才能在具體的設計施工中進行相應改良和優(yōu)化。

1.1高度問題

按照“新抗規(guī)及新高規(guī)”的要求，我國鋼筋混凝土高層建筑的結構類型和最大適用高度應符合表-1的要求。對于平面和豎向均不規(guī)則的結構，適用的最大高度宜適當降低。

表-1 現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋適用的最大高度（m）

由此看來，在一定設防烈度和一定結構型式下，鋼筋混凝土高層建筑都有一個適宜的高度。這個高度同時也是我國目前經(jīng)濟發(fā)展水平、建筑科研水平以及施工技術水平下較為穩(wěn)妥的，與國內整個土建規(guī)范體系相協(xié)調的。然而實際施工中，很多混凝土結構高層建筑的高度超出了規(guī)定的限制。對于這些超高限建筑物，必須采取科學謹慎的態(tài)度：首先必須有專家論證，其次要有模型振動臺試驗。在地震力作用下，超高超限建筑物的變形破壞形態(tài)會發(fā)生很大的變化。因為隨著建筑物高度的增加，許多影響因素也將發(fā)生質變，一些參數(shù)本身超出了現(xiàn)有規(guī)范的適宜范圍，如延性要求、安全指標、荷載取值、材料性能等。

1.2 結構類型和材料選用問題

對于地震多發(fā)區(qū)，結構類型及材料的合理選用同樣應得到人們的重視。目前我國150m以上的建筑，通常采用框-筒、筒中筒、框架-支撐三種結構類型，這些結構類型與國外其他國家的高層建筑采用的結構類型相一致。高層建筑中，還必須同時注意結構類型及材料的選用?，F(xiàn)在我國鋼材生產(chǎn)數(shù)量已較大，建筑鋼材的類型及品種也在逐步增多，鋼結構的加工制造能力已有了很大提高，因此在有條件的地方，建議盡可能采用鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土(柱)結構或鋼結構，以減小柱斷面尺寸，并改善結構的抗震性能。在超過一定高度后，由于鋼結構質量較小而且較柔，為減小風振需要采用混凝土材料，鋼骨(鋼管)混凝土，通常作為首選。

2.高層建筑結構抗震的優(yōu)化策略

結構抗震設計中，可從建筑結構的規(guī)則性、建筑結構體系選擇等方面入手，在抗震與消震結合的基礎上，建立設計地震力與結構延性要求相互影響的雙重設計方法和指標，直至進一步通過一些結構措施來減震，即減小結構上的地震作用，使得建筑在地震中有良好而經(jīng)濟的抗震性能。

2.1 選擇合理的建筑結構體系

高層建筑結構體系的選擇是結構設計中的關鍵，結構方案是否合理，對經(jīng)濟型和安全性起決定的作用。結構平面形體（即建筑平面形狀和立面、豎向剖面的變化）宜簡單、規(guī)則，質量、剛度和承載力分布宜均勻。首先，建筑結構體系應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；其次，結構體系盡可設置多道抗震防線，并應考慮某一防線被突破后，引起內力重分布的影響。第三，結構應具有必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、延性及耗能等方面的性能，主要耗能構件應有較高的延性和適當?shù)膭偠?，承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要的耗能構件，同一樓層內宜使主要耗能構件屈服后，其他抗側力構件仍處于彈性階段，使‘有約束屈服’保持較長階段，保證結構的延性和抗倒塌能力。第四，合理的布置抗側力構件，減少地震作用下的扭轉效應。結構剛度、承載力沿房屋高度宜均勻、連續(xù)分布，避免造成結構的軟弱或薄弱部位。第五，框架抗震設計應遵守“強柱弱梁，更強節(jié)點核心區(qū)”、“強剪弱彎”的原則。

2.2 必須重視建筑結構的規(guī)則性

高層建筑設計中應重視其平面、立面和豎向剖面的規(guī)則性對抗震性能和經(jīng)濟合理性的影響，宜擇優(yōu)選用規(guī)則的形體，其抗側力構件的平面布置宜規(guī)則對稱、側向剛度沿豎向宜均勻變化、豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小，避免側向剛度和承載力突變。結構的規(guī)則性主要體現(xiàn)在以下幾方面：

2.2.1高層建筑豎向抗側力構件應連續(xù)，側向剛度應均勻，樓層承載力不應突變。這里主要是指主體結構的層剪切剛度不要突變，這種均勻的高層建筑結構可以避免因薄弱層的破壞而引起的結構整體破壞，尤以強震區(qū)的高層建筑結構需特別注意。

2.2.2 高層建筑主體抗側力結構兩個主軸方向的剛度要比較接近、變形特性要比較相近。這是因為實際的高層建筑結構都是i維的，實際的地震作用、風荷載具有任意的方向性，高層建筑主體抗側力結構兩個主軸方向的剛度比較均勻，就能具有比較良好的抗震、抗風性。

2.2.3 高層建筑主體抗側力結構的平面布置，應注意同一主軸方向各片抗側力結構剛度盡量均勻，應避免在主體結構的布置中設置一、二片剛度特別大而延性較差的結構，如長窄的實體剪力墻。此時，即使結構仍滿足對稱性和剛度的要求，但由于個別結構剛度巨大，地震發(fā)生時，將首先吸收極大的能量，應力特別集中，容易首先導致破壞，從而引起整體結構的破壞。同一主軸方向的各片抗側力結構剛度均勻，水平荷載作用下應力分布將比較均勻，有利于結構抗震延性的實現(xiàn)。

3. 結語

隨著建筑高度的不斷增加，影響建筑抗震設計要求的因素也日趨多元化，因此在結構設計中必須綜合考慮各種因素，使結構具有更適宜的剛度、足夠的強度以及良好的延性，以便達到科學經(jīng)濟合理的設計要求。

參考文獻：

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篇10

關鍵詞：高層建筑；鋼筋混凝土結構；結構設計；抗震；結構體系

中圖分類號：TU375 文獻標識碼：A

一、高層建筑結構的特點

多層與高層建筑結構的相同點有：都是承擔豎向荷載和水平荷載作用，設計原理和設計方法也是基本是相同的，不同點是在高層建筑中，需要用來抵抗外荷載（特別是水平荷載）的結構材料更多，因此高層建筑結構設計的主要問題就是抗側力結構的設計，設計抗側力結構時也就有更多要求了。實踐證明在建筑物的高度越大，水平力作用下結構設計的優(yōu)化程度對材料用量的影響也就越大，特別是在地震地區(qū)，地震作用給高層建筑帶來的危害也要比多層建筑的危害大，因此，應該更加重視高層建筑結構的抗震設計。從結構特點看，凡是水平荷載起主要作用的建筑就可以認為進入了高層建筑結構的范疇了，水平荷載主要是地震作用和風荷載為主，在地震區(qū)基本上就是地震荷載起主控作用。

二、高層建筑結構抗震設計要素

1 正確選擇合理的抗側力結構體系

其實高層建筑結構設計的重中之重就是設計抗側力結構。高層建筑基本的結構構件是梁、柱、支撐、墻和墻組合的筒，用這些構件可以組成高層建筑眾多的抗側力結構。

（1）框架結構：框架結構由梁、柱通過節(jié)點組成的結構單元，框架只能在自身平面內抵抗側向力，必須在兩個正交的主軸方向設計框架以抵抗各個方向的側向力?？拐鹂蚣芙Y構的梁柱不允許鉸接，必須采用剛接，使梁端能傳遞彎矩，同時使結構具有良好的整體性和較大的剛度?？拐鹪O計的框架結構不宜采用單跨框架?？拐鹪O計時，若采用砌體填充墻，填充墻的布置應避免形成上、下層剛度變化過大，避免形成短柱，盡可能對稱布置，以減小偏心造成的扭轉；砌體墻的抗側剛度大、變形能力小，混合使用不利于結構抗震。（2）剪力墻結構（也稱抗震墻結構）：剪力墻結構承受豎向荷載和抵抗水平荷載是通過鋼筋混凝土墻（亦抗震墻）來實現(xiàn)的，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，整體性好，承載力及側向剛度大。剪力墻的延性設計的好壞直接影響著它的的抗震性能。在以往的地震災害中，剪力墻結構的的震害一般比較輕。（3）框架―剪力墻結構：框架―剪力墻結構體系就是把框架和剪力墻兩者結合起來，共同抵抗豎向荷載和側向力，相互彌補，從此產(chǎn)生更好的結構效果?？蚣塄D剪力墻結構既有框架結構的特點，又具備剪力墻結構的優(yōu)點。剪力墻剛度大主要承擔層間剪力，而框架的延性要好一些，在遭遇地震作用下，先屈服剪力墻的連梁，這樣是剪力墻的剛度會減小，剪力墻抵抗的層間剪力會轉移到框架上，框架利用足夠的承載力和延性來抵抗地震作用，那么這兩種抗側力結構的優(yōu)勢可以充分發(fā)揮出來，在遭遇地震作用時避免嚴重破壞甚至倒塌。因此建造較高的高層建筑通常采用這種結構型式，目前在我國得到廣泛的應用。要根據(jù)所設計的建筑高度，是否需要抗震設防及抗震設防烈度等因素，選擇一個與其匹配的、經(jīng)濟的結構體系，是結構效能得到充分發(fā)揮，建筑材料也能充分的被利用，最終會形成完美的結構設計。

2 正確認識高層建筑的受力特點

高層建筑可以簡化成一個豎向懸臂結構，結構軸向力主要是垂直荷載所產(chǎn)生的，它與建筑物高度是一次方的關系；結構的彎矩則是由側向力所產(chǎn)生，彎矩與建筑物高度是二次方的關系。由此可以看出，在高層結構中，垂直荷載的影響不如側向力影響大，結構設計的控制因素也就是側向力，結構除了應有較大的強度來抵抗側向力產(chǎn)生的彎矩、剪力以及拉應力和壓應力，同時結構還要具備足夠的剛度，使隨著高度增加所引起的側向變形限制在結構允許范圍內。

3 建筑體型和結構總體布置

建筑體型和結構總體布置在高層建筑的設計中也特別重要。建筑的平立面表現(xiàn)的是建筑體型，結構構件的平面布置和豎向布置反映的就是結構的總體布置，布置結構構件應該根據(jù)結構抵抗豎向荷載、抗風、抗震的要求來布置。結構平面布置對稱、均勻并且有較好的抗扭剛度。結構豎向布置也要均勻，結構的剛度、承載力和質量分布均勻，無突變。

4 高層建筑結構的抗震設計

抗震概念設計在高層建筑抗震設計中很重要，結構抗震設計復雜性，并且有許多不確定和不確知的因素，所以很難精確地計算出結構的抗震能力，準確的得到結構在地震作用下的真實反映更是難上加難。因此對于結構的抗震設計，細致的計算分析和抗震概念設計都是非常重要的。

在地震作用下特別不規(guī)則結構的薄弱部位容易造成震害的地方可以用防震縫將其劃分為若干個獨立的抗震單元，使各個結構單元成為規(guī)則的結構，抗震縫兩側結構類型不同時按照需要較寬防震縫的結構類型和較低房屋高度確定縫寬。

地震區(qū)建筑進行抗震設計時，除了應保證結構滿足承載力及側翼限制要求外，還應滿足延性要求和具有良好的耗能性能，要實現(xiàn)“中震可修，大震不倒”的原則這是基本措施。鋼筋混凝土結構要實現(xiàn)延性結構必須通過良好的延性設計?？拐鸶邔咏ㄖ难有酝ㄟ^合理選用結構體系、合理布置結構、對構建及其節(jié)點采取各種構造措施等才能實現(xiàn)，施工質量的良莠對結構的延性也有很大的影響。延性設計不是通過計算實現(xiàn)的，所以，保證結構的延性要通過抗震機構的抗震等級要求及加強構造措施等方法。

必須保證梁、柱、墻構建均具備足夠的延性，這樣鋼筋混凝土結構才能具有一定的延性，才能設計出延性框架和延性剪力墻?！皬娭趿骸薄ⅰ皬娂羧鯊潯?、“強節(jié)點弱構件”是框架結構應遵循的設計原則，截面尺寸的合理選擇，柱軸壓比，剪跨比，箍筋選配的控制，以及核芯區(qū)的構造措施都是框架結構抗震設計的重要內容。框架―剪力墻結構和剪力墻結構設計為實現(xiàn)延性設計應符合“強墻弱梁，強剪弱彎”原則，還應該限制墻肢軸壓比和墻肢設置邊緣構件提高剪力墻的抗震性能，并且加強重點部位。

結語

通過了高層建筑的受力特點、結構體系、結構布置、抗震設計等多方面的規(guī)定，在保證結構安全的前提下，盡可能將結構設計做到最合理、最經(jīng)濟和最優(yōu)化。

參考文獻

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