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![[建筑结构的抗震措施]结构抗震措施](https://img.taocdn.com/s1/m/573b893d590216fc700abb68a98271fe910eaf93.png)
[建筑结构的抗震措施]结构抗震措施建筑结构的抗震措施1现代混凝土结构抗震设计理念现代建筑抗震设计中建筑延展性被认为是保证建筑物具有较好抗震性能的判定指标，特别是现代建筑的结构设计中更加体现了上述理念。
例如，国内外对建筑物的结构设计中，对钢筋混凝土结构的设计的要求较高，且从建筑结构抗震性能来讲最基本的要求就是建筑结构要有高延展性，这种高延展性指的是建筑物结构在承受较大的地震力的情况下，并且出现屈服变形后仍能保持建筑物垂直方向的载荷和抗震性水平。
这种理念如今被总结为“能力设计法”，该方法的基本要求和目标是设计的建筑结构能够保证地震力的作用下，即便是建筑物结构设计当中取值为最小时，建筑物本身的结构仍然可以保持一定的延展性能力。
因此，通过这样的设计方法设计的建筑物，能够基本保证建筑物在地震力的作用即使发生倒塌，也会按照合理的形式倒塌，这种有序的倒塌能够在保护人类生命等方面发挥非常必要的作用。
采用现代抗震设计理念设计的建筑物，能够同时保证建筑结构塑性和延性，在很大程度上避免建筑物在地震过程当中出现倒塌现象，从而实现建筑物结构在中震、大震的作用下抗震设防达到预期的目标。
2现代建筑结构设计抗震设计方法2.1基于承载力的结构抗震设计基于承载力的抗震设计是基于静力学理论发展起来的抗震设计方法，该方法将地震的作用抽象成为一个惯性作用力，并理想化的将弹性力学的方法引入到建筑结构的计算中，对建筑结构和地震相互作用力的大小和弹性位移验算，并发展出了合理的判定准则，对建筑结构的强度等特性是否达到和满足规定的条件作为结构失效的准则。
2.2基于能量的结构抗震设计基于能量的结构抗震设计方法考虑的影响因素较为复杂，这种方法在设计过程中考虑了建筑结构滞回变形对结构破坏的影响。
学者们认为这是对传统建筑结构抗震设计的突破和发展，能够实现基于“基于性能”的抗震设计，因此基于能量的结构抗震设计方法是现代抗震设计理论重要的发展方向和研究重点。
钢筋混凝土结构抗震设计1. 引言1.1 背景介绍钢筋混凝土结构是一种常用于建筑工程中的结构形式，具有良好的抗压、抗弯和抗剪性能，被广泛应用于各种建筑物的主体结构中。
随着现代建筑设计对安全性的要求不断提高，钢筋混凝土结构抗震设计也日益受到重视。
地震是造成建筑物倒塌和人员伤亡的重要原因之一，因此进行抗震设计是确保建筑物在地震发生时能够保持稳定性和完整性的重要手段。
钢筋混凝土结构的抗震设计在工程实践中具有重要意义，能够有效提高建筑物的抗震性能，保障人们的生命财产安全。
通过深入研究钢筋混凝土结构抗震设计的原理和方法，可以更好地了解其在地震作用下的受力性能和变形规律，为工程实践提供科学依据。
对钢筋混凝土结构抗震设计进行深入探讨具有重要的现实意义和理论意义。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨钢筋混凝土结构在抗震设计中的重要性和应用价值，深入分析其抗震性能及设计方法，为提高建筑结构在地震作用下的抗震能力提供科学依据。
通过研究，可以更好地指导工程师在设计过程中如何合理布置钢筋混凝土结构，采取有效措施增强其抗震性能，从而降低地震灾害对建筑物造成的破坏和损失。
本研究旨在总结并提炼钢筋混凝土结构抗震设计的原则和方法，为工程实践提供可靠的技术支持，促进建筑结构的安全可靠性和抗震性能的不断提升。
通过深入研究钢筋混凝土结构抗震设计的理论与实践，可以有效促进钢筋混凝土结构抗震设计技术的发展和应用，为建筑工程的抗震设计提供更加科学合理的指导，为社会的安全和发展做出贡献。
1.3 意义钢筋混凝土结构抗震设计的意义在于保障建筑物及其中的人员财产免受地震灾害的影响。
地震是一种极其破坏性的自然灾害，能够造成建筑物的倒塌、人员伤亡和财产损失。
而钢筋混凝土结构抗震设计的意义就在于通过科学的设计原则和方法，使建筑物能够在地震发生时保持稳定，减小破坏程度，最大限度地保护人们的生命安全和财产安全。
在地震频发的地区，进行钢筋混凝土结构抗震设计尤为重要，能够大大降低地震带来的损失和影响。
钢筋混凝土结构的抗震性能钢筋混凝土结构是一种常见的建筑结构形式，具有优良的抗震性能。
本文将探讨钢筋混凝土结构的抗震机理、抗震设计方法以及改善抗震性能的技术措施。
1. 抗震机理钢筋混凝土结构的抗震机理主要包括以下两个方面：首先，钢筋混凝土是一种复合材料，由混凝土和钢筋组成。
混凝土具有较好的抗压性能，而钢筋则具有较好的抗拉性能。
在地震作用下，混凝土承受压力，而钢筋则承受拉力，二者形成了一种协同工作机制，共同抵抗地震力的作用。
其次，钢筋混凝土结构采用了梁柱系统，通过设置合理的剪力墙或框架结构，能够将地震力传递到地基，保证整个建筑结构的稳定性。
在地震时，梁柱系统能够吸收和分散地震能量，减小地震对建筑物的破坏程度。
2. 抗震设计方法在钢筋混凝土结构的抗震设计中，需要考虑以下几个方面：首先，根据不同地区的地震活动性质和设计要求，确定地震设计参数，如设计地震烈度、设计地震分组等。
其次，进行结构的静力分析和动力分析。
静力分析主要考虑静态荷载的作用，动力分析则考虑地震作用下的动态响应。
通过分析结构在地震作用下的受力情况，确定结构设计方案。
然后，进行结构的抗震验算。
根据国家相关抗震规范，对结构进行验算，确保结构的抗震性能满足设计要求。
最后，通过考虑结构的抗侧扭和抗倾覆性能，设计合适的增加刚度和增加阻尼的措施，提升结构的抗震性能。
3. 改善抗震性能的技术措施为了进一步提升钢筋混凝土结构的抗震性能，可以采取以下技术措施：（1）采用高性能混凝土和高强度钢筋，以提高结构的承载能力和韧性。
（2）设置合理的结构抗侧扭和抗倾覆措施，如增加剪力墙、设置剪力连接板等，提高结构的整体稳定性。
（3）加强结构的抗震连接，如采用预应力技术、使用梁柱节点加劲板等措施，提高结构的整体抗震性能。
（4）在结构中合理设置减震装置，如液体阻尼器、摩擦减震器等，减小地震对结构的影响。
（5）进行结构的动力监测和健康评估，及时发现结构的隐患，采取相应的维修加固措施。
钢筋混凝土结构抗震设计与优化在建筑结构设计中，抗震性能是最为重要的一个方面，而钢筋混凝土（简称钢筋混凝土）结构作为一种常见的建筑结构形式，其抗震性能尤为重要。
因此，对于钢筋混凝土结构抗震设计的掌握与优化是十分必要的。
首先，在进行钢筋混凝土结构抗震设计时，需要对抗震设计精准掌握，先制定一套完整的设计方案。
其中包括建筑的地质勘测、设计地震参数选择、抗震设防烈度与设计烈度比的确定等。
同时，还需要对建筑的结构布局、形式进行优化和调整，以尽可能地提高建筑的抗震性能。
其次，在进行钢筋混凝土结构抗震设计时，需要深刻理解和掌握钢筋混凝土材料的力学性质，特别是抗震性能方面的特点。
钢筋混凝土结构的抗震性能是以其中的主要力学参数，如受力状态、变形性状、力学性质等为基础的。
因此，在设计中，需要确定结构的受力状态、变形性状等，并根据这些参数进行设计，从而提高钢筋混凝土结构的抗震性能。
另外，在进行钢筋混凝土结构抗震设计时，重点需要考虑结构的可靠性与安全性。
因为抗震设计是一项十分严谨而复杂的工作，需要严格按照相关规定和标准进行设计，遵循设计规范的要求，对立体的结构进行综合性的考虑。
从而确保结构的抗震能力与安全性。
最后，进行钢筋混凝土结构抗震设计时，一定要注重结构的优化设计。
优化设计是以把握传统结构优化的思路为基础，从现有技术和材料、结构设计和施工方法等方面对结构进行综合考虑，制定最具合理性的设计方案，最终提高结构的抗震性能。
总之，进行钢筋混凝土结构抗震设计与优化，需要充分掌握钢筋混凝土材料的力学性质，仔细认真地制定设计方案，保证其可靠性与安全性，并在此基础上着力进行结构的优化设计，最终达到提高结构的抗震性能的目标。
对钢筋混凝土建筑结构现代抗震思路摘要：该论文从1、抗震设计思路发展历程；2、现代抗震设计思路及关系；3、保证结构延性能力的抗震措施；4、我国抗震设计思路中的部分不足；5、常用抗震分析方法这五个方面，结全重庆大学白绍良老师的教义来对钢筋混凝土建筑结构现代抗震思路及我国设计规范抗震设计方法的理解和讨论关键词：结构设计抗震一。
抗震设计思路发展历程随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展，结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。
最初，在未考虑结构弹性动力特征，也无详细的地震作用记录统计资料的条件下，经验性的取一个地震水平作用（0.1 倍自重）用于结构设计。
到了60年代，随着地面运动记录的不断丰富，人们通过单自由度体系的弹性反应谱，第一次从宏观上看到地震对弹性结构引起的反应随结构周期和阻尼比变化的总体趋势，揭示了结构在地震地面运动的随机激励下的强迫振动动力特征。
但同时也发现一个无法解释的矛盾，当时规范所取的设计用地面运动加速度明显小于按弹性反应谱得出的作用于结构上的地面运动加速度，这些结构大多数却并未出现严重损坏和倒塌。
后来随着对结构非线性性能的不断研究，人们发现设计结构时取的地震作用只是赋予结构一个基本屈服承载力，当发生更大地震时，结构将在一系列控制部位进入屈服后非弹性变形状态，并靠其屈服后的非弹性变形能力来经受地震作用。
由此，也逐渐形成了使结构在一定水平的地震作用下进入屈服，并达到足够的屈服后非弹性变形状态来耗散能量的现代抗震设计理论。
由以上可以看出，结构抗震设计思路经历了从弹性到非线性，从基于经验到基于非线性理论，从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服，并赋予结构一定的非弹性变形性能力的“耗”的一系列转变。
二。
现代抗震设计思路及关系在当前抗震理论下形成的现代抗震设计思路，其主要内容是：1.合理选择确定结构屈服水准的地震作用。
一般先以一具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值（即中震的），再以不同的R（地震力降低系数）得到不同的设计用地面运动加速度（即小震的）来进行结构的强度设计，从而确定了结构的屈服水准。
2.制定有效的抗震措施使结构确实具备设计时采用的R所对应的延性能力。
其中主要包括内力调整措施（强柱弱梁、强剪弱弯）和抗震构造措施。
现代抗震设计理念是基于对结构非弹性性能的研究上建立起来的，其核心是关系，关系主要指在不同滞回规律和地面运动特征下，结构的屈服水准与自振周期以及最大非弹性动力反应间的关系。
其中R为弹塑性反应地震力降低系数，简称地震力降低系数；而为最大非弹性反应位移与屈服位移之比，称为位移延性系数；T则为按弹性刚度求得的结构自振周期。
60年代开始，研究者在滞回曲线为理想弹塑性及弹性刚度始终不变的前提下，通过对不同周期，不同屈服水准的非弹性单自由度体系做动力分析，得到了有关弹塑性反应下最大位移的规律：对T大于1.0秒的体系适用“等位移法则”即非弹性反应下的最大位移总等于同一地面运动输入下的弹性反应最大位移。
对于T在0.12－0.5秒之间的结构，适用“等能量法则”即非弹性反应下的弹塑性变形能等于同一地震地面运动输入下的弹性变形能。
当“等能量原则”适用时，随着R的增大，位移延性需求的增长速度比“等位移原则”下按与R相同的比例增长更快。
由以上规律我们可以看出，如果以结构弹性反应为准，把结构用来做承载能力设计的地震作用取的越低，即R越大，则结构在与弹性反应时相同的地震作用下达到的非弹性位移就越大，位移延性需求就越高。
这意味着结构必须具有更高的塑性变形能力。
规律初步揭示出不同弹性周期的结构，当其弹塑性屈服水准取值大小不同时，在同一地面运动输入下屈服水准与所达到的最大非弹性位移之间的关系。
也揭示出了延性能力和塑性耗能能力是屈服水准不高的结构在较大地震引起的非弹性动力反应中不致发生严重损坏和倒塌的主要原因。
让人们认识到延性在抗震设计中的重要性。
之所以存在上诉的规律，我们应该注意到钢筋混凝土结构的一些相关特性。
首先，通过人为措施可以使结构具有一定的延性，即结构在外部作用下，可以发生足够的非线性变形，而又维持承载力的属性。
这样就可以保证结构在进入较大非线性变形时，不会出现因强度急剧下降而导致的严重破坏和倒塌，从而使结构在非线性变形状态下耗能成为可能。
其次，作为非线弹性材料的钢筋混凝土结构，在一定的外力作用下，结构将从弹性进入非弹性状态。
在非弹性变形过程中，外力做功全部变为热能，并传入空气中耗散掉。
我们可以进一步以单质点体系的无阻尼振动来分析，在弹性范围振动时，惯性力与弹性恢复力总处于动态平衡状态，体系能量在动能、势能间不停转换，但总量保持不变。
如果某次振动过大，体系进入屈服后状态，则体系在平衡位置的动能将在最大位移处转化为弹性势能和塑性变形能两部分，其中，塑性变性能将耗散掉，从而减小了体系总的能量。
由此我们可以想到，在地震往复作用下，结构在振动过程中，如果进入屈服后状态，将通过塑性变性能耗散掉部分地震输给结构的累积能量，从而减小地震反应。
同时，实际结构存在的阻尼也会进一步耗散能量，减小地震反应。
此外，结构进入非弹性状态后，其侧向刚度将明显小于弹性刚度，这将导致结构瞬时刚度的下降，自振周期加长，从而减小地震作用。
随着对规律认识的深入，这一规律已被各国规范所接受。
在抗震设计时，对在同一烈度区的同一类结构，可以根据情况取用不同的R，也就是不同的用于强度设计的地震作用。
当R取值较大，即用于设计的地震作用较小时，对结构的延性要求就越严；反之，当R取值较小，即用于设计的地震作用较大时，对结构的延性要求就可放松。
目前，国际上逐步形成了一套“多层次，多水准性态控制目标”的抗震理念。
这一理念主要含义为：工程师应该选择合适的形态水准和地震荷载进行结构设计。
建筑物的性态是由结构的性态，非结构构件和体系的性态以及建筑物内容物性态的组合。
目前性态水准一般分为：损伤出现（damage onset）、正常运作（operational）、能继续居住（countinued occupancy）、可修复的（repairable）、生命安全（life safe）、倒塌（collapse）。
性态目标指建筑物在一定程度的地震作用下对所期望的性态水准的表述。
对建筑抗震设计应采用多重性态目标，比如美国的“面向2000基于性态工程的框架方案”曾对一般结构、必要结构、对安全起控制作用的结构分别建议了相应的性态目标――基本目标（常遇地震下完全正常运作，少遇地震下正常运作，罕遇地震下保证生命安全，极罕遇地震下接近倒塌）、必要目标（少于地震下完全正常运作，罕遇地震下正常运作，极罕遇地震下保证生命安全）、对安全其控制作用的目标（罕遇地震下完全正常运作，极罕遇地震下正常运作）。
对重要性不同的建筑，如协助进行灾害恢复行动的医院等建筑，应该按较高的性态目标设计，此外，也可以针对甲方对建筑提出的不同抗震要求，选择不同的性态目标。
三。
保证结构延性能力的抗震措施合理选择了结构的屈服水准和延性要求后，就需要通过抗震措施来保证结构确实具有所需的延性能力，从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标。
系统的抗震措施包括以下几个方面内容：1. “强柱弱梁”：人为增大柱相对于梁的抗弯能力，使钢筋混凝土框架在大震下，梁端塑性铰出现较早，在达到最大非线性位移时塑性转动较大；而柱端塑性铰出现较晚，在达到最大非线性位移时塑性转动较小，甚至根本不出现塑性铰。
从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。
2. “强剪弱弯”：剪切破坏基本上没有延性，一旦某部位发生剪切破坏，该部位就将彻底退出结构抗震能力，对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整体倒塌。
因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值，使结构能在大震下的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。
3.抗震构造措施：通过抗震构造措施来保证形成塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力，同时保证结构的整体性。
这一系统的抗震措施理念已被世界各国所接受，但是对于耗能机构却出现了以新西兰和美国为代表的两种不完全相同的思路。
首先，这两种思路都是以优先引导梁端出塑性铰为前提。
新西兰的抗震研究者认为耗能机构宜采用符合塑性力学中的“理想梁铰机构”，即梁端全部形成塑性铰，同时底层柱底也都形成塑性铰的“全结构塑性机构”。
其具体做法是通过结构分析得到各构件组合内力值后，对梁端截面就按组合弯矩进行截面设计；而对除底层柱底以外的柱截面，则用人为增大了以后的组合弯矩和组合轴力进行设计；对底层柱底截面则用增大幅度较小的组合弯矩和组合轴力进行截面设计。
通过这一做法实现在大震下的较大塑性变形中，梁端塑性铰形成的较为普遍，底层柱底塑性铰出现迟于梁端塑性铰，而其余所有的柱截面不出现塑性铰，最终形成“理想梁铰机构”。
为此，这种方法就必须取足够大的柱端弯矩增强系数。
美国抗震界则认为新西兰取的柱弯矩增强系数过大，根据经验取了较小的柱弯矩增强系数，这一做法使结构在大震引起的非弹性变形过程中，梁端塑性铰形成较早，柱端塑性铰形成的相对较迟，梁端塑性铰形成的较普遍，柱端塑性铰形成的相对少一些，从而形成“梁柱塑性铰机构”。
新西兰抗震措施的好处在于“理想梁铰机构”完全利用了延性和塑性耗能能力较好的梁端塑性铰来实现框架延性和耗散地震能量，同时因为除底层柱底外的其它柱端不出现塑性铰，也就不必再对这些柱端加更多的箍筋。
但是这种思路过于受塑性力学形成理想机构概念的制约，总认为底层柱底应该形成塑性铰，这样就对底层柱底提出了较严格的轴压比要求，同时还要用足够多的箍筋来使柱底截面具有所需的延性，此外，底层柱底如果延性不够发生破坏很容易导致结构整体倒塌。
这些不利因素使该方法丧失了很大的优势。
因此很多研究者认为不需要被塑性力学的机构概念所限制，只要能在大震下实现以下的塑性耗能机构，就能保证抗震设计的基本要求：1. 以梁端塑性铰耗能为主；2. 不限制柱端塑性铰出现（包括底层柱底），但是通过适当增强柱端抗弯能力的方法使它在大震下的塑性转动离其塑性转动能力有足够裕量；3. 同层各柱上下端不同时处于塑性变形状态。
我国的抗震措施中对耗能机构的考虑也基本遵循了这一思路，采用了“梁柱塑性铰机构”模式，而放弃了新西兰的基于塑性力学的“理想梁铰机构”模式。
抗震设计中我们为了避免没有延性的剪切破坏的发生，采取了“强剪弱弯”的措施来处理构件受弯能力与受剪能力的关系问题。
值得注意的是，与非抗震抗剪破坏相比，地震作用下的剪切破坏是不同的。
以梁构件为例，在较大地震作用下，梁端形成交叉斜裂缝区，该区混凝土受斜裂缝分割，形成若干个菱形块体，而且破碎会随着延性增长而加剧。
由于交叉斜裂缝与塑性铰区基本重合，垂直和斜裂缝宽度都会随延性而增大。
抗震下根据梁端的受力特征，正剪力总是大于负剪力，正剪力作用下的剪压区一般位于梁下部，但由于地震的往复作用，梁底的混凝土保护层可能已经剥落，从而削弱了混凝土剪压区的抗剪能力；交叉斜裂缝宽度比非抗震情况大，以及斜裂缝反复开闭，混凝土破碎更严重，从而使斜裂缝界面中的骨料咬合效应退化；混凝土保护层剥落和裂缝的加宽又会使纵筋的销栓作用有一定退化。
