建筑结构中的抗震设计和分析

建筑结构抗震设计相关问题及其分析

摘要：近年来地震频发，为了保证建筑物的安全，在城市建设中建筑结构的设计必须要充分的考虑抗震设计。在设计的过程中，不仅要求设计师要运用好抗震计算分析，并且要更加重视结构概念设计，使得建筑设计和抗震设计能够有机的结合起来，更好的保证建筑物的安全性和稳定性。本文就以建筑结构的抗震设计为中心，从设计的基本原则和设计方法等多角度进行分析论述。

关键词：建筑结构抗震设计；设计原则；设计方法

中图分类号：tu973+.31 文献标识码：a 文章编号：

在房屋建设的过程中，抗震结构设计是结构设计中最为重要的环节。抗震结构设计是否科学合理直接影响到房屋建筑的质量和安全。我国属于地震多发地区，因此说在建筑设计的过程中更需要关注这一点。

一 建筑结构抗震设计中的基本原则

在进行建筑结构抗震设计的过程中需要遵循一定的原则，讲求方法，才能够确保设计方案的科学性和可行性。为此，设计的过程中需要遵循以下原则。

（一）确保结构构件具有必要的性能

在进行抗震设计的过程中，一定要保证建筑结构构件具有一定的承载能力、稳定性、刚度和延性等性能。结构构件需要遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强底层柱、强节点弱构件的设计原则，在设计中对于可能会造成构件相对薄弱的部位，需要采取从事提高其抗震能力，对于承受竖向荷载的主要构件则最好不作为主要的耗能构件。

（二）尽量多的设置抗震防线

一个抗震结构体系需要有多个延性较好的分体系组合而成，并且由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框剪结构就是由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或者多肢剪力墙体系组成的。由于在一次地震之后将会伴随着多次余震的出现，如果在结构设计时只有一道防线，那么在建筑遭到第一次破坏之后再遭余震，就会因为损伤积累导致建筑物坍塌。抗震结构体系应该有最大可能数量的内部和外部冗余度，在设计中需要有意识的建立起一系列分布的屈服区，这样能够使结构吸收和消耗大量的地震能量，从而能够提高建筑的抗震性能。

建筑结构抗震设计方法分析

1引言

地震具有很大的不可预见性，是一种有极大突发性和破坏性的自然灾害，即使发生的几率很小，影响的时间也很短，但是强震就会造成建筑结构的垮塌和严重破坏，也会使人的生命与财产形成巨大的损失。这使我们深刻地意识到抗震设防的重要。

2确保建筑结构的抗震设计的条件

2.1合理的选址是先决条件

政府部门出台了相关的法律，明确了建筑的抗震设防的要求，并对其分别进行设防。在进行建筑结构的设计时，要选择对建筑物有利的场地，防止在不利的地段建设大型的民用建筑物，以防地震破坏的隐患出现。那些软基的地段，也应该进行相关的处理，这样才能进行适宜的建筑设计。对于地震可能引起的灾害委托，也要做出正确的处理，确保选址的正确性。

2.2科学的设计

在地震发生的时候，不同的建筑物结构受到的影响是不同的，要想最大限度的减少灾害，在抗震设计的环节中，建筑设计的人员就要根据当地的实际情况进行建筑物结构的选择。近几年，高层的建筑建设不断地增加，在无形中就使地震影响增大了，为了避免影响程度，在审核与设计建筑的抗震设计的时候，要考虑到结构的侧移度。

3建筑物结构抗震的主要影响因素

地面运动的不确定性的影响。在地壳快速的释放能量的过程中会产生有不确定性的振动，称为地震动。地震动的每个分量对建筑物都有很大的危害作用，有两个水平分量、一个转动量和一个竖向分量。它的不确定性是很难预测的。结构动力的特性的影响。结构动力分析的主要影响因素有：上部结构和基础的协同作用；结构质量的分布不均匀；节点的非刚性的转动；柱子的轴向变形能使加速度降低，周期变长；材料的影响。阻尼变化的影响。在受震松动后，钢筋混凝土的结构阻尼比会变大，自振周期会变长。结构抗震的一个重要的影响因素是施工质量。在施工过程中的任何一个环节都有可能很大程度上影响到建筑物结构的抗震性能。

4建筑结构抗震的设计方法

4.1结构地震的分析法

结构抗震设计首先要完成的任务就是对结构的最大地震反应作出分析，确定截面设计和内力组合的地震作用值。一些比较常用的地震分析法有弹性时程的分析方法、底部剪力法、非线弹性静力的分析法和非线弹性時程的分析法。最简单的方法就是底部剪力法，它在刚度、质量沿高度分布比较均匀的结构当中是比较适用的。对于一些结构比较复杂的体系，就要用振型分解反应的谱法去计算，他的思路是根据振型叠加的原理，将振型对应的作用效应和地震作用，通过一定的方式叠加到一起而得到的结构的总的作用效应和地震作用。弹性时程的分析适用在特别重要和特别不规则的结构当中，是将建筑物当做弹性或者是弹塑性的振动系统，直接地输入地面振动的加速度记录，并对运动方程进行积分，得到各个质点的速度、加速度、位移和剪力时程的变化曲线。而非线弹性时程的分析法能够准确完整地反映出结构在地震作用下的反应全过程。按照非线弹性时程的分析法来进行抗震设计，可以提高抗震水平改善结构的抗震能力。非线弹性静力的分析方法考虑了结构的弹塑性的特性，施加了某种特定的倾向力来模拟地震的水平侧向力，逐渐地单调增加，如果构建屈服，就修改刚度一直到结构到达预定的状态为止。

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建筑结构抗震设计中的问题和意义浅析

作者：白琳

来源：《城市建设理论研究》2013年第36期

摘要：建筑结构设计是否考虑到建筑抗震的要求，对建筑物的抗震能力有着直接的影响，本文通过介绍建筑结构抗震设计中的问题，着重解析了建筑结构抗震设计的重要性和意义，指出了建筑设计是结构抗震设计的基础。只有将建筑设计和结构设计进行良好的协调处理，重视建筑物的抗震性能设计，才能发挥建筑方案设计在抗震中的重要作用，并使得建筑设计水平达到一个新的高度。

关键词：建筑设计；建筑抗震

中图分类号：TU2 文献标识码：A

我国是地震灾害最严重的地区之一，而对于建筑抗震设计，直到今天也还存在着一种认识上的误区，似乎建筑抗震只是结构工程师的事,与建筑师关系不大。因而，长期来只有对结构设计的抗震设计规范和规定，却没有一本专门谈建筑设计的抗震设计规范或规定。在建筑抗震的实践观察中我们发现，一个地震区的工业建设项目(建筑物)，如果没有良好的建筑总体布置方案，单靠结构抗震计算和抗构造措施，在较强烈地震作用下，仍是难以取得建筑抗震的较好效果，甚至对建筑物的震害程度都起不到一定的减缓作用。而《建筑抗震设计规范(GBJ1189)》的新修订内容中对建筑师建筑设计应遵守的有关规定，届此，建筑方案的防震设计功能在建筑物的安全方面也有了较大的推进。

一、建筑的抗震设计类别

1.甲类建筑。是属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，造成的经济和社会影响损失都较大，还会出现水灾、火灾、爆炸、剧毒或强腐蚀性物质大量泄漏和其他严重次生灾害，都可能随着该类建筑物在遭受地震灾害后出现的一系列衍生反应。

2.乙类建筑。是属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，震后都会带来重大的经济损失和社会影响，一般指的是城市的重要生命线工程和人流密集的多层的大型公共建筑等。

高层建筑的抗震设计与抗震结构分析

摘要:随着中国经济的快速发展,城市的高层以及超高层建筑大量涌现,地震灾害对这类建筑的威胁越来越严重,对高层建筑的抗震分析也越来越成为目前国内外的科研热点问题。本文对高层建筑的抗震设计进行了分析和探讨。

关键词:高层建筑 抗震 探讨

1 高层建筑抗震性能的影响因素

新世纪以来,各大中城市普遍兴建高度在l00m左右或100m以上的以钢筋为主的建筑,建筑层数和高度不断增加,功能和类型越来越复杂,结构体系日趋多样化,抗震的设计难度不断增大。

1.1 抗震设防标准

抗震不仅仅是取决于建筑的抗震设防标准,还要严格的遵循建筑抗震设计规范。国家根据地震发生的可能性和震害的严重性确定各地区基本设防烈度,这是各地区抗震设计的基本参数,主要代表地面加速度的大小。对具体房屋。需要结合建筑使用功能的重要性确定建筑的抗震设防标准,即确定设计烈度和抗震等级。对一般建筑,设计烈度就是本地区设防烈度。设计烈度愈高,抗震能力愈强,但建筑造价也愈高。

1.2合理的抗震设计

抗震设计就是要选择合适的结构形式,确定合理的抗震措施,保证结构的抗震性能,确保建筑物满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标。高层住宅主要采用现浇剪力墙结构、框架一核心筒或框架一剪力墙结构,具有较好的强度和变形能力,抗震性能相对较好。因此,无论板式住宅还是点式住宅,只要设计合理,都可满足抗震要求。多层住宅大部分采用砖混结构,目前多采用现浇楼板,并采取设构造柱和圈粱等抗震措施,或者采用框架结构,大大增强了抗震能力。

2高层建筑抗震设计常见的问题

(1)缺乏岩土工程勘察资料或资料不全,有的在扩初设计阶段还缺建筑场地岩土工程的勘察资料,有的在扩初设计会审之后就直接进入了施工图设计,有的在规划设计或方案设计会审后就直接进入了施工图设计。无岩土工程勘察资料,设计缺少了必要的依据。

(2)结构的平面布置,外形不规则、不对称、凹凸变化尺度大、形心质心偏心大,同一结构单元内,结构平面形状和刚度不均匀不对称,平面长度过长等。