建筑抗震概念设计和性能化设计

建筑结构设计中抗震性能化设计要点探讨廖文杰发布时间：2021-11-10T02:12:41.391Z 来源：《基层建设》2021年第21期作者：廖文杰[导读] 建筑结构设计下抗震性能设计是非常重要的，抗震设计是结构设计非常重要的组成部分，提升抗震性能设计能够有助于结构的稳定性广东博意建筑设计院有限公司广东省佛山市顺德区 528000摘要：建筑结构设计下抗震性能设计是非常重要的，抗震设计是结构设计非常重要的组成部分，提升抗震性能设计能够有助于结构的稳定性。

文章对抗震性能化设计的目的、内容进行分析，探讨建筑结构设计中抗震性能化设计要点。

关键字：建筑结构；结构设计；抗震性能；抗震设计引言建筑结构抗震设计中，建筑结构设计人员需要正确认识抗震设计的意义和价值，并且加大了对建筑抗震设计要点的控制力度，从而优化和完善建筑结构的抗震性能，保障群众的生命财产安全。

为此，研究抗震设计在建筑房屋结构设计中的应用具有积极的现实意义。

1 抗震性能化设计的目的、内容抗震性能设计的目的是在建筑结构寿命周期内，在一定条件下，提高建筑结构抵御地震灾害的能力，在地震作用下，减轻结构的破坏程度，从而减少人员伤亡、经营中断、再次修建等损失。

因此，抗震性能化设计是一种“多级抗震设防”的方式，是对抗震设计的深化与细化。

具体设计内容包括地震设防水准、性能目标确定、结构抗震性能水平的确定、结构抗震性能分析评估 4 个方面。

在所有的设计内容中，需要考虑 2 个基本方向：地震需求与结构能力。

结构性能设计的最终目的是使设计的建筑结构部件的抗震能力达标，强于地震需求指标且费用最低。

抗震性能化设计，就是一种建立在概念设计基础上的抗震设计新发展。

抗震性能化设计仍然是以现有的抗震设计水平和经济条件为前提，从受力体对性能目标进行理解的设计过程，主要是采取各种设计方法和装置，使整个结构或者是某些部位、关键构件在地震作用过程中，产生的破坏最小。

在外力方面，在地震作用下，首先评估结构设计使用寿命内可能发生的地震等级。

建筑结构设计中的抗震结构设计理念摘要：随着国家经济发展水平的稳步提升，人们对建筑工程中的建筑工程结构设计质量关注度越来越高。

由于地震灾害会对人民生命财产安全产生严重威胁，因而希望能通过更高质量的建筑工程结构设计来提升抗震效果。

基于此，相关人员在对建筑工程进行设计研究时，一定要注重对抗震技术的探究，以此确保发生地震灾害时，建筑工程能够具备较强的抗震性能，进而为人民生命财产安全提供有力保障。

关键词：建筑结构设计；抗震结构设计理念；措施1引言建筑工程结构抗震设计直接决定了建筑工程的抗震性能和效果，为保障用户生命财产安全，需将建筑工程结构的抗震设计现状作为关键的切入点，根据建筑工程的建设质量标准要求，合理地落实建筑工程结构抗震设计。

同时，采取有效防范措施，强化建筑工程结构的抗震性能和整体安全性，在保障用户居住安全的同时，满足用户的生活需求。

2建筑结构性能抗震设计当前看到的大部分建筑结构抗震性能设计理论大部分都是基于结构抗震性能分析实现的。

基于结构性能的抗震设计是指所设计和建造的工程结构在各种可能遇到的地震作用下的反应和破坏程度均在设计预期的要求范围内，不仅能保证生命安全，而且能使经济损失最小。

换句话说，是使得建筑物在某一特定设防地震等级下最大的破坏程度能按预期执行的设计。

在建筑物的使用寿命期间，当受到大于本地区设防烈度的罕见大地震时，可以容许建筑物有一定程度的损坏，但为了保护用户的人身安全，是不允许发生倒塌或危及生命的严重破坏。

因此考虑安全性和经济性的平衡是过去抗震设计的主要目标。

但是，对建筑物抗震性能的要求是各种各样的，只考虑安全性，就不能完全满足用户各种各样的要求。

因此，进行基于性能的抗震设计方法是非常有必要的。

基于性能设计的基本思想就是使所设计的工程结构在使用期间满足各种预定的性能目标要求，而具体性能要求可根据建筑物和结构的重要性确定。

对于结构工程师来说，可明确描述结构性能状态的物理量主要有：力、位移（刚度）、速度、加速度、能量和损伤。

试论建筑结构设计中抗震性能化设计要点摘要：我国常规建筑的抗震设计是基于承载力和刚度的设计方法，以小震为设计为基础，通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证中震和大震的抗震性能来实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的三水准抗震设防目标。

但对于特别重要的建筑或者特别不规则的建筑这类复杂的结构会对结构设计提出更高的要求。

抗震性能化设计可以通过计算及构造等抗震性能化设计手段，提高建筑抗震性能，增强建筑结构的抗震能力。

基于性能的抗震设计方法已经被广泛认可，并逐渐成为抗震设计的一个重要发展趋势。

关键词：抗震性能化设计；建筑工程；结构设计1 抗震性能化设计概述1.1 抗震性能化设计基本概念基于性能的抗震设计理论以结构抗震性能分析为基础，根据设防目标的分类不同划分不同的性能目标及设防等级，根据建设者不同的要求，设计者采用经济合理的抗震性能设计方法。

是一种考虑对抗震设计的深化与细化的“多级抗震设防”的方式。

抗震性能化设计的主要目的是在地震作用下的建筑物破坏程度处于预期范围内，并且在经济成本、使用时间和修复费用达到平衡。

抗震性能化设计的中心工作是确定设防标准、性能水准以及抗震性能目标。

1.2 抗震性能化设计方法当前性能化设计最常用的方法是基于位移的抗震设计方法，重点任务是结构的位移满足抗震性能设计要求，中心工作是控制结构的层间位移。

当结构或者构件进入非线性弹塑性阶段时，结构或者构件的内力增加很小，但是其对应的变形增加很大，因此抗震阶段的主要指标是控制结构的位移。

抗震性能化设计根据抗震性能要求调整放大竖向构件的内力，通过提高结构的变形能力，来提高结构的抗震性能，并适当提高结构的抗震承载力，推迟结构进入弹塑性工作阶段以减少弹塑性变形以更有利于实现抗震性能目标。

2 抗震性能化设计主要内容2.1 结构方案分析结构或者构件设计的第一步是判断其是否需要采用抗震性能化设计方法，并且从建筑物规则性、场地条件、结构类型及高度、抗震设防标准等五方面进行分析判断，选取合理的性能目标。

建筑结构抗震概念设计摘要：作为一种随机振动方式，地震的复杂性与不确定性是难以把握的。

因此，要对建筑物遇到地震的参数与特性进行准确的预测是很困难的。

但就目前的结构计算软件来说，其模型设定因为程序限制会跟实际情况存在很大差异，进而导致建筑结构设计也存在很大难度。

概念设计的内容和应用十分广泛，本文基于结构概念设计基础探讨对结构物进行抗震设计的步骤，从结构布局入手，注重抗震多道防线的设计，在必要的抗震计算过程中，计算本身也必须概念清楚，使得设计方案具有经济性和合理性。

关键词：概念设计；结构设计；抗震性能我国是个地震灾害比较频繁的国家，随着我国经济的发展，建筑规模越来越大，与此同时，对建筑在地震作用下的抗震性能要求也不短提高，这使得抗震要求越来越高。

但在抗震设计中，仅用计算分析得出的数据进行抗震设计，很难有效的控制结构的抗震性能。

本文从结构概念入手分析抗震设计，指明要用“概念”进行分析和判断，控制结构的耗能和薄弱部位。

同时，也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

1.结构概念设计所谓结构概念设计一般指不经数值计算，依据整体结构体系结合结构破坏机理，从整体的角度来确定建筑结构的布置和抗震措施的的一种方法。

结构概念设计往往需要在建筑设计的方案初期做出有效地对结构体系，避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具有较好的的经济可靠性能。

我国《建筑抗震设计规范》（gb 50011-2010）中3.4.2条规定：“建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变”。

在设计中宜调整平面形状和尺寸，采取构造和施工措施。

当需要设伸缩缝、防震缝和沉降缝时，应将结构划分为独立的结构单元。

在整个工程设计的方案阶段，建筑师和结构师就应该充分沟通依据场地状况来选择规则的建筑形体，使结构布局尽量简单，同时也满足业主的要求。

建筑结构抗震性能化设计标准》本文旨在介绍建筑结构抗震性能化设计标准的重要性和背景。

抗震性能化设计标准是确保建筑结构在发生地震时具备良好的抗震能力的关键所在。

地震是一种具有极大破坏力的自然灾害，对于建筑结构的安全性有着重要的影响。

因此，制定相应的抗震性能化设计标准是保障公众生命财产安全的必要措施。

建筑结构的抗震性能是指结构在地震荷载下的承载能力和变形能力。

地震荷载是由于地震引起的地震波传递到建筑结构上产生的力。

如果建筑结构的抗震性能不足，地震波的作用可能导致结构破坏、倒塌甚至人员伤亡。

因此，通过制定抗震性能化设计标准，可以确保建筑结构具备足够的抵抗地震力的能力，从而最大限度地减少地震灾害对人们生命财产的影响。

随着人们对地震灾害风险的认识不断提高，建筑结构抗震性能化设计标准逐渐成为建筑领域的重要研究方向。

过去，建筑设计主要追求结构的强度，对于抗震性能的要求比较低。

然而，历史上多次发生严重地震灾害，给人们的生命和财产带来了巨大损失，推动了抗震性能化设计标准的不断完善。

近年来，随着科学技术的进步和抗震理论的发展，建筑结构抗震性能化设计标准也在不断提高。

目前，各国都对建筑结构的抗震性能提出了一系列要求，并制定了相关的抗震性能化设计标准。

这些标准包括建筑结构在地震波作用下的变形控制、结构稳定性、强度等方面的要求，旨在确保建筑结构在遭受地震荷载时不会发生坍塌或严重损坏。

建筑结构抗震性能化设计标准的重要性不言而喻。

通过制定合理的标准，可以确保建筑结构在地震时表现出良好的抗震能力，减少地震灾害对人们的威胁。

随着科学技术和抗震理论的不断进步，建筑结构抗震性能化设计标准也在不断完善，为保障人们生命财产安全发挥着重要的作用。

建筑结构抗震性能化设计标准是指为了确保建筑物在发生地震时能够保持结构的完整性和安全性而制定的一系列规范和要求。

该标准通过规定建筑物的设计、施工和使用阶段的相关要求，旨在提高建筑结构在地震荷载下的抗震性能。

河南科技3上2.减小相邻构件受力。

当支撑为人字形或V 字型布置时，由于普通支撑受压屈曲，受拉与受压承载力差异可能很大，而普通支撑的截面由受压稳定承载力控制，但支撑受拉时其内力最大可达到受拉承载力，故与支撑相邻构件的内力由支撑受拉承载力控制。

如采用屈曲约束支撑，支撑受拉与受压承载力差异很小，可大大减小与支撑相邻构件的内力（包括基础），减小构件截面尺寸，降低结构造价（平均造价节约为10%～20%）。

3.延性性能好。

屈曲约束支撑在弹性阶段工作时，就如同普通支撑可为结构提供很大的抗侧刚度，可用于抵抗小震以及风荷载的作用。

在弹塑性阶段工作时，变形能力强、滞回性能好，就如同一个性能优良的耗能阻尼器，可用于结构抵御强烈地震作用，大大提高了结构的抗震性能。

4.保护主体结构。

在建筑工程中，尤其是我国的《抗震设防分类标准》中属于重点设防类建筑，在地震时其功能不能中断或者需要尽快恢复，在强震作用下保护主体结构的不破坏和降低人员伤亡显得更为重要。

屈曲约束支撑具有明确的屈服承载力，在大震下可起到“保险丝”的作用，用于保护主体结构在大震下不屈服或者不严重破坏，将地震情况下的经济损失与人员伤亡降低到最小程度。

并且大震后，可以方便地更换损坏的支撑，大大缩短了震后修复重新投入使用的时间，避免震后进一步的经济损失，因此在该建筑中采用屈曲约束支撑能够带来显著的社会效益。

三、屈曲约束支撑的应用国外的应用。

屈曲约束支撑在日本应用较多，在美国、加拿大和我国台湾地区也有使用。

1995年神户地震后，屈曲约束支撑体系在日本被大量使用。

1994年北岭地震后，美国也开始接受这种体系。

目前日本已有250栋建筑、美国有50栋已建和在建的建筑使用了这种体系。

1999年台湾集集地震以后，正在建设中的台中县政府大楼就进行了重新的抗震验算，最后采取给结构中增加屈曲约束支撑来提高结构的抗震等级；台北101国际金融中心大楼也采用了屈曲约束支撑技术。

2.国内的应用。

建筑抗震性能化设计浅谈摘要：伴随着我国社会的发展，建筑已经不再局限于居住等基本功能，现代的建筑设计已经包含了工作、学习、生活、安全及环境等各种因素，而且如今的城市都有着明显的形象标志，这种标志都为了突出美观和独特形象，但是对建筑结构的抗震性能会产生不利的效果，所以建筑抗震性能化设计需要我们共同的进行探讨。

关键词：建筑；抗震；设计为了贯彻执行国家有关建筑工程、防震减灾的法律法规并实行以预防为主的方针，使建筑经抗震设防后，减轻建筑的地震破坏，避免人员伤亡，减少经济损失，从而制定了《建筑抗震设计规范》，在最新修订规范中，在第三章第10节中提出了建筑抗震性能化设计，本文主要针对这一内容进行探讨。

一、建筑抗震性能化设计的提出建筑抗震性能化设计在本质上应该采用反映谱理论以及结构能力设计的原则，既是用三个不同概率水准，两个阶段设计来体现出遇到小型地震不坏、遇到中型地震可以维修、遇到大型地震可以不倒塌的基本设防目标。

但是这种设计方法依旧存在着许多的不足，因为地震是一个不能确定的地壳活动，就现在世界的科技手段还不能够准确的预测地震的发生时间和规律。

地震具有强大的能量，破坏力超强，由于地震的不稳定性，使我们很难准确的了解建筑结构的抗震需求，然而采用反映谱理论的方法，有效的降低了地震作用计算的结构内力。

上个世纪七十年代，人们在总结了地震灾害经验中发现，建筑抗震设计对建筑的重要性，1990年1月份开始施行《建筑抗震设计规范》GBJ11-89中所列出的设计理念，在实际建筑工程设计中提高结构抗震能力方面发挥了重要的作用。

在这一阶段，将设计理念应用于实际工程中取得了良好的效果，同时随着建筑行业的发展，发现早期建筑规范的内容还不够全面，所以在2002年1月对《建筑抗震设计规范》进行了更新，使得规范更加的全面，并增加了“建筑抗震性能化设计”。

在上个世纪九十年代，国外和国内工程界开始研究基于性能的抗震设计理念，其特点是：抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡，并由业主选择性能目标，对结构的抗震性能水准进行深入的分析，通过专家论证，反复进行修改，从而确定抗震设计。

抗震性能化设计理解应用一、通常（常规）设计方法两阶段三水准的设计方法在建筑使用寿命期限内,对不同频度和强度的地震,要求建筑具有不同的抗震能力。

即对于较小的地震，要求结构不受损坏，对于罕遇的强烈地震，应允许损坏，但结构不应倒塌。

基于这一思想,结合我国具体情况,我国1989年颁布的《建筑抗震设计境(GBJ50011-89)就提出了与这一抗震思想相一致的“三水准”抗震设防目标, 《建筑抗震设计规范》(CB 50011-2001)（以下简称《2001抗震规范》沿用了这一设防目标。

“三水准”的抗震设防目标属于基本设防目标，具体是：第一水准,当遭受低于本地区抗震设訪烈度的多遇的地震(简称小震)影响时,主体结构不受损坏或不需修理可继续使用.第二水准,当受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震（简称中震）影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用；第三水准,当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震,(简称大震)影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏在进行建筑抗震设计时,原则上应满足三水准抗震设防目标的要求,在具体做法上为了简化计算,(200抗震规范)采取了二阶段设计法,即:第一阶段设计：按小震作用效应和其他荷载效应的基本组合验算构件的承载能力及在小震作用下验算结构的弹性变形,以满足第一水准抗震设防目标的要求。

第二阶段设计：按大震作用下验算结构的弹塑性变形,以满足第三水准抗震设防目标，至于第二水准抗震设防目标的要求, (2001抗震规范》是以加强抗震措施来保证的。

概括起来, “三水准,二阶段”抗震设防目标的通俗说法是: “小震不坏,中震可修，大震不到.”《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010 (以下简称(抗震规范》)规定,一般情况下仍沿用“三水准”抗震设防目标,但建筑有使用功能上或其他的专门要求时,可按高于上述一般情况的设防目标进行抗震性能设计.二、什么是建筑抗震性能设计新修订的《抗震规范》规定，当建筑有使用功能上或其他的专门要求时，可按高于基本的设防目标（三水准二阶段设计）进行结构抗震性能设计。

建筑结构设计中抗震性能化设计要点310000摘要：近几年来建筑领域的抗震结构设计有了很大进展，在建筑理念创新的背景下，设计方法呈现出多样化的发展趋势，针对影响建筑结构设计的抗震问题，通过对我国建筑实例进行深入分析，提出合理可行的解决对策，以期为建筑工程提供借鉴。

关键词：建筑工程；结构设计；抗震结构；性能建筑工程作为我国基本建设和城市化建设的重要内容，现阶段建筑工程发展迅速，严格把握质量要求，安全观念是保证结构稳定的关键因素，工程项目负责人在设计阶段必须全面考虑巧妙设计，真正将抗震结构设计摆到重要地位，以保证建筑的使用功能和效果。

1建筑物结构设计中抗震结构设计概述建筑物抗震设计有丰富的内涵和价值，主要是针对地震发生时的不可预测性、复杂性和不确定性，在建筑设计中进行综合抗震设计时，首先要从建材开始，在结构上优化整体结构以保证防护性能，当地震发生时，可对人的生命财产起到保护作用，改善建筑结构的抗震设计对发展安全建筑、保障社会经济效益具有积极作用。

由于我国地处太平洋地震带中部位置地质结构复杂，经过多年的探测与研究，发现地震活动强度大、震源广、频率高，作为全球多地震国家加强建筑物抗震设计是避免地震灾害的有效途径。

为此，我国在各种建筑设计或施工中，必须加大抗震结构设计，加大资金投入，优化建筑结构，设计科学有效的抗震设计方案，真正把建筑结构安全作为建设领域发展的根本目标，避免给人们的生活带来伤害。

2建筑结构设计中抗震结构设计存在的问题确保建筑抗震结构的有效性，必须从实际出发克服技术难题，设计者应增强责任感，端正专业态度，深入现场调查，切实解决建筑工程抗震构造设置中的整体缺陷，不能适应的问题当前我国建筑结构抗震结构设计中存在的问题主要有：一是结构抗震设计不够重视，结构抗震检测不够完善，建设工程全过程中，开发商需要投入人力、物力、财力，优化抗震结构设计，通过前期抗震结构试验提供准确的参考资料，有利于后期正常施工。