建筑结构抗震设计

建筑结构抗震设计的要点分析

提 要：本文主要针对建筑结构抗震设计的要点展开了分析，对建筑混凝土框架结构抗震薄弱的部位作了详细的概述，并给出了一系列提高混凝土框架结构抗震性能的措施，以期能为有关方面的需要提供有益的参考借鉴。

近年来，随着我国地震灾害的频繁发生，建筑抗震设计成为了我国建筑结构设计一个新的重要发展方向。但是由于实际操作经验缺乏经验，建筑抗震设计存在着一定的薄弱环节，是需要相关的工作人员给予足够的重视，并采取有效措施提高建筑抗震的性能，以减轻地震灾害对建筑的破坏。

1 混凝土框架结构抗震薄弱部位

1.1 从震害中找出结构薄弱部位

某次地震中，多层混凝土框架教学楼的倒塌，使我们对混凝土框架结构的抗震性能有了进一步的认识。根据地震现场的调查，混凝土框架结构的震害大致如下：6、7度区，底层柱上下端出现斜裂缝，并且柱头比柱脚更厉害。8、9度区，底层柱上下端保护层混凝土脱落，箍筋拉脱，柱心混凝土被压碎，纵筋压成灯笼状。二层柱端及底层梁端也出现不同程度的开裂。在地震中倒塌的框架结构，估计也是底层柱上下端先出现斜裂缝，最后被折断的，只不过整个过程时间很短。不难判断：框架结构薄弱层在底层，底层柱是薄弱构件，底层柱的上下端是最薄弱的部位。震害同时表明：在底层柱中存在某些比较薄弱的柱，地震作用下，这些柱的柱端首先出现斜裂缝，最先形成塑性铰，使整个结构内力重新分布，导致底层柱逐根被击破，引起连续倒塌。

1.2 从结构分析中确定结构薄弱部位

混凝土框架结构抗震有其特性，与带有剪力墙的其他混凝土结构相比，框架结构侧向刚度小，变形能力强。对抗震有利的是吸收地震总能量少，不利的是抗侧力能力差。框架唯一的竖向构件——柱的侧向刚度比剪力墙的墙肢小得多，比梁板组成的楼层平面刚度也小很多。地震通过地层土晃动框架楼房，刚度大而且质量集中的各楼层就会前后左右来回移动，产生楼层水平地震剪力，这些力由梁传给柱。结构的整体变形主要是各楼层按一定的振型和周期往复侧移。柱本身刚度较小，其竖向变形被动地随各楼层。梁属于楼层的一部分，变形较小。框架的水平地震力和侧移变形主要来自梁板，而抗侧力和侧移主要靠柱。在结构分析中，若忽视板对梁刚度的影响是不现实的，尤其是一起现浇的梁板。相对于梁来说，柱是薄弱构件。因此，“强柱弱梁”便成为框架结构抗震设计的基本原则之一。

建筑结构抗震设计论文

摘要：对于房屋建筑来说，抗震设计是非常重要的，一个优良的建筑抗震设计，必须是在建筑设计和结构设计相互配合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。随着社会经济的发展，很多新型的结构、新的技术不断出现，设计人员要不断利用这些新结构和新技术进行抗震结构设计，从而为人们的生命财产安全做好保障。

前言

面对当今世界自然灾害发生频率不断提高的事实，能够有效的提高房屋使用的建筑结构抗震能力，就显得十分的重要。由于亚欧、亚非板块的不断移动，现阶段在世界各地发生的地震现象已经数不胜数，所以，为了提高人们的生存安全程度，将房屋的建造设计合理的应用抗震结构设计，将有助于提升房屋建筑的抗震性能，使其在使用的时候能够在一定程度上地域地震的威胁，为人们的生命求救提供一定的时间，是公民在最短的时间内能够得到保证生命安全的时间。可见，在房屋建筑结构中应用抗震结构设计是多么的重要。

1建筑结构抗震的重要性

在建筑结构中应用抗震结构的设计，首先能够保证人员的生命安全，为内部人员的逃生以及求救争取宝贵的时间；其次，强化了建筑结构的设计，增加了建筑结构的抗震性，也将是建筑结构的使用寿命得到提升，使其利用价值得到不同程度的飞跃。供人们居住是建筑最基本的功能，其次才是展现审美价值。就建筑的基本功能而言，其居住安全是首要前提，包括使用安全和建筑物本身的安全。换句话说，只有在建筑保证建筑物自身的安全的情况下，才可以完全让人们放心的使用。因此，在建筑设计和施工过程中，经常需要对施工安全的影响因素进行了综合考虑。地震作为一种难以预料的自然灾害，对建筑物的安全性能影响巨大。一旦危及建筑物的安全，肯定会出现崩塌事故，从而造成砸伤或者掩埋生命等，给人带来物质和精神的带来双重损失。因此，在建筑物的建造开始前要做好抗震工作，从根本上保证人民的生命和财产。

2抗震结构设计理论的基本概念及关键问题分析

2.1建筑抗震结构设计的基本概念

所谓的结构抗震设计是经过长期以来的经验总结和理论研究，将地震造成的破坏程度降到最低点的一种方法，相比传统的建筑结构设计，这种设计可以让建筑在剧烈的地震中屹立不倒，从而最大限度上保障人们的安全。地震是难以预测的，我们所能做的就是未雨绸缪，只有通过对建筑结构的地震设计研究，分析空间结构、材料选用等因素的影响，并根据地震研究的理论，以提高结构的抗震能力。

２０１３年第０６期　科技置向导　◇建工论坛◇　浅谈建筑结构抗震设计　李　ｆ南宁市城市规划设计院　鸣　广西南宁５３００２２１　【摘要】鉴于建筑物结构设计中抗震设计的重要性，本文通过结合笔者的设计实践经验，从分系建筑结构的抗震性能出发，提出如何合理　地提高结构的抗震性能．为同行提供借鉴。　【关键词】结构设计；建筑结构；抗震设计；节点设计　Ｏ．引言　结构的抗震设计在各国规范中都给予了高度重视．其主要是地震　直接影响到建筑物的安全性　尤其是对于我国来说．作为一个地震较　为频繁的国家．不合理的结构抗震设计．当地震发生时将造成人员伤　亡及其财产损失。２００８年的汶川大地震灾害充分地表明．对结构进行　抗震设计的重要性．对建筑物的抗震能力有了高的设计要求。　１．提高建筑结构抗震性能的措施　对于建筑结构抗震设计来说．从众多的实践结果表明．对于影响　结构抗震性能的因素较多，如建筑选址、结构自身的设计、建筑施工的　合理性等等都直接关系到结构抗震性能　通过结合笔者的实践经验．　笔者提出几点可有效提高建筑抗震性能的措施供同行所参考。　１．１建筑场地的选取　建筑地形以及建筑地处的地质情况，将直接影响建筑抗震性能。　因此抗震规范明确规定建筑物应尽可能避开对建筑抗震不利的地段　如断层错动、河岸滑坡、地层陷落等，任何情况下均不得在抗震危险地　段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。因此，在进行　建筑选址时，应进行详细勘察、搞清地形、地质情况。　１＿２建筑主体结构设计的合理性　建筑物自身的结构设计是直接影响到建筑物的抗震性能。从工程　实践结果表明，对于复杂的平面布置．建筑物会出现质心与刚心不重　合．在地震作用下结构将会产生较大的扭转效应．从而加剧地震的破　坏作用。对于结构设计人员来说．所设计的结构应当遵循形状规则和　简单、结构对称，而且结构应当满足竖向均匀性原则，从而可以有利于　降低扭转力、非结构构件能保持稳定的工作状态、降低材料的耗用。结　构抗震设计中．要求结构平面布置尽可能地使结构的刚心和质心相一　致　在建筑立面上应尽可能的降低结构重心，避免头重脚轻。出现结构　薄弱连接、刚度突变。受鞭梢效应．致使在地震时发生倾倒。　１＿３建筑施工材料选取以及质量　建筑物在地震时所受到的地震作用与结构刚度成正比．即质量越　大的结构构件．其将受到的地震影响力也就越大　因此在进行建筑物构　件选材时，在保证建筑安全性的同时．为改善建筑的抗震性能．应尽可　能的减少建筑结构的整体质量。如：在建筑的楼板、墙体、框架、隔断、围　护墙以及屋面构件中，广泛采用多孔砖、加气混凝土板、空心塑料板材　等轻质材料　同时施工质量的好坏对抗震的影响也很大．在整个施工过　程中造成的材料性能、截面尺寸、砂浆强度混凝土浇筑质量等在一定范　围内变动．对实际结构抗震性能具有重要影响　从某些工程震害情况充　分表明了，鉴于墙体砌筑时粘结强度不够，从而导致整片墙体倒塌。　２．建筑结构抗震设计要点　当前对于建筑物抗震设计研究已经有了较多的研究成果．尤其是　对于日本来说．其由于地震频繁而促使该过的建筑抗震设计技术处于　领先地位。当前如何采取较低成本来有效地提高建筑物的抗震性能是　重要课题　但这抗震设计理念需要建筑物本身就具有一定的结构特　性．这需要进行建筑物抗震设计前期就要考虑从概念设计的角度出发　来对建筑物进行合理的设计．如确定出合理的建筑体系以及结构布置　等等．从而从建筑物设计前期就达到有效的经济效益而结构抗震性能　却最佳的效果。随着概念设计的应用推广．越来越多的设计者接受了　这一设计方式．并逐渐成为结构设计的主导思想　（１）我国对于建筑物的抗震设计．要求采取抗震设防标准是“三水　准设防、两阶段设计”　在这种建筑物抗震设计思想下．建筑结构设计　经历了刚性设计、柔性设计、延性设计和结构控制设计四阶段。但是由　于地震的随机性、复杂性、间接性和偶然性．在结构自振周期、材料性　能、阻尼变化和基础差异沉降等因素的影响下，结构表现出极大的复　杂性、计算假定与实际情况的不符的特点．甚至一些在定性分析上反　应出来的结论完全相反．使计算结果差距很大。因此．要提高建筑结构　抗震性能．建筑物设计时首先要考虑到良好的概念设计。　（２）确保建筑结构体系的共同工作。对建筑采取抗震设计时应充　分利用建筑结构体系的协同工作．从而设计建筑物中的各个构件都处　于相互协作以及共同工作的状态　也就是需要建筑结构构件在承载力　极限的条件下不仅可以保持共同工作．同时也需要它们具有共同的耐　久性。此外建筑结构的上部及其基础．当受到载荷时应保持着一个统　一整体，共同承担载荷　在砌体结构的建筑中避免建筑结构单纯的依　靠建筑结构自身刚度来承受载荷　（３）充分提高建筑物材料利用率的协同工作。从建筑物抗震　验　表明，材料的利用率越高。结构的协同工作能力也就越高。例如，因为梁的　长度变化会引发梁弯矩的变化．同时梁的中和轴附近的材料利用率低致使　实际使用中矩形截面受压构件利用率极低。分析此种隋况．通过采取建筑　概念设计理念来进行结构分析．调整梁截面的应变梯度，使构件保持轴心　受力．以有效地提升材料的利用率．以达到提高结构抗震眭能。　３．各种结构类型建筑物抗震设计　３．１砌体结构抗震设计　砌体结构由于其取材容易．而且其工程成本较低．也是我国农村建筑　的主要结构类型之一　但鉴于砌体结构中．砌体自身的自々抗拉、抗弯以及抗　剪强度较多．因此结构自身的整体陛较差而造成砌体结构的抗震陛能并不　优越。从建筑物震学情况表明，砌体结构在地震中的破坏性较为广泛。对于　砌体结构的抗震设计来说．由于结构形式不合理、抗震措施不足、施工质量　没有保障等都是导致砌体结构抗震陆能较差的主要因素　这些结构大部分都发生了整体性的倒塌．甚至有粉碎性的倾覆。　３．２框架结构抗震设计　框架结构由梁和柱以刚接或铰接相连接而构成承重体系的结构　其在地震中主要表现的震害现象为：柱端出铰、柱端剪切破坏、节点的　破坏。而框架柱的破坏是致使了建筑物的局部或整体倒塌的关键所　在。从钢筋混凝土柱的破坏位置方面看，典型破坏位置有：柱顶破坏、　柱中部破坏、柱底破坏、短柱破坏、柱梁节点处破坏。为此对于框架结　构的抗震设计，应当严格控制其抗震设计理念：“强柱弱梁、强节点弱　构件．强剪弱弯”。　３＿３非结构构件的设计　在结构抗震设计中．不考虑承重以及风．地震等侧向力载的构件　称为非结构构件，如框架填充墙、围护墙、楼梯等。但这些非结构构件　在地震中却较易出现倒塌现象．为有效地避免这些非结构构件在地震　中产生的不利倒塌．非结构构件应该和主体结构要有可靠的连接和锚　固　高烈度区建筑结构震害多以房屋严重破坏和倒塌为主．作为围护　结构的墙体也不可避免随主体结构垮塌或发生严重损坏。其实，我们　如若进行一些必要的构造设计、概念设计、增强结构可靠度等即可加　强非结构构件和主体的连接时．有效地提高建筑结构抗震性能。　４．结语　抗震设计已经成为建筑物结构设计中重点考虑的环节．通过对建　筑结构的抗震设计．可合理有效地使建筑结构达到最佳安全状态。文　章通过结合笔者从事结构设计实践经验．从分析建筑结构在地震中的　震害分析出发，提出建筑物抗震设计要点．对提高建筑结构抗震性能　进行了分析探讨，为同行提供借鉴。●　【参考文献】　［１］赵建荣．基于陛能的现代结构抗震设计叨．科技创新导报，２０１３，（０２）：９５—１８２．　［２］王勉，杜文．谈房屋建筑结构中的抗震设计要求［Ｊ】．山西建筑，２０１２，（Ｏ１）：３０—　３１．　［３］余勇．建筑结构基于性能的抗震设计理论与对策［Ｊ　Ｊｌ产业与科技论坛，２０１２，　（１１）：２８－３４．

常见建筑结构的抗震设计方法

1. 引言

地震是一种自然灾害，给建筑物和人们的生命财产造成严重威胁。因此，对于建筑物的抗震设计，是确保建筑物在地震中能够抵御震荡并保持结构的完整性和稳定性的关键。本文将介绍几种常见的建筑结构抗震设计方法。

2. 钢筋混凝土框架结构

钢筋混凝土框架结构是目前广泛应用的建筑结构形式之一。其抗震设计的关键是提高结构的延性和耗能能力。为了实现这一目标，可以通过增加柱子的截面积和混凝土的强度以及布置剪力墙来增加结构的刚度，减小结构的周期，从而提高结构的延性和耗能能力。

3. 钢结构

钢结构的抗震设计主要通过提高结构的刚度和强度来增加结构的抗震性能。为了实现这一目标，可以采用以下方法：

- 增加梁和柱的截面积，并使用高强度钢材料；

- 套设钢板和角钢以增加结构的刚度；

- 合理布置撑杆和斜撑来提高结构的稳定性。

4. 钢筋混凝土剪力墙结构 钢筋混凝土剪力墙结构是一种专门用于抗震设计的建筑结构形式。它的抗震设计主要通过增加墙体的刚度和延性来提高结构的抗震性能。为了实现这一目标，可以采用以下方法：

- 增加墙体的厚度和高度；

- 增加钢筋的配置量；

- 采用预应力技术来提高墙体的延性。

5. 钢筋混凝土框剪结构

钢筋混凝土框剪结构是将框架结构和剪力墙结构相结合的一种抗震设计方法。它既具备框架结构的延性和耗能能力，又具备剪力墙结构的刚度和稳定性。为了实现这一目标，可以采用以下方法：

- 设计合理的剪力墙的布置方式，以保证结构的稳定性；

- 增加钢筋的配置量，并采用高强度混凝土和钢材料。

6. 钢筋混凝土桁架结构

钢筋混凝土桁架结构是一种常用于大跨度建筑的抗震设计形式。它的抗震设计主要通过提高桁架结构的刚度和强度来增加结构的抗震性能。为了实现这一目标，可以采用以下方法：

- 增加桁架梁和柱的截面积；

- 设计合理的节点连接，以保证结构的刚度和稳定性；

- 采用高强度混凝土和钢材料。 7. 总结