时间：2022-10-18 12:12:17
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇抗震设计论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
摘要；文章阐述了抗震设计方法的转变，并介绍了两种不同设计方法的优缺点，对能量分析方法在抗震结构计算中的应用进行了分析。
关键词：推覆分析方法；结构能量反应分析；地震动三要素；耗散能量
目前世界各国的抗震设计规范大多数都以保障生命安全为基本目标，即“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防水准，据此制定了各种设计规范和条例。依此设计思想设计的各种建筑物在地震中虽然基本保证了生命安全，却不能在大地震，甚至在中等大小的地震中有效的控制地震损失。特别是随着现代工业社会的发展，城市的数量和规模不断扩大，城市变成了人口高度密集、财富高度集中的地区，一般的地震和1995年的日本阪神地震，造成了巨．大的经济损失和人员伤亡。严重的震害引起工程界对现有抗震设计思想和方法上存在的不足进行深刻的反思，进一步探讨更完善的结构抗震设计思想和方法已成为迫切的需要。上个世纪九十年代，美国地震工程和结构工程专家经过深刻总结后，主张改进当前基于承载力的设计方法。加州大学伯克利分校的J.P.Moehlelll提出了基于位移的抗震设计理论；日本建设省建筑研究院根据建筑物的性能要求，提出了一个有关抗震和结构要求的框架，内容包括建议方案，性能目标，检验性能水准等：我国学者已认识到这一思潮的影响，并在各自研究领域加以引用和研究，如王亚勇、钱镓茹、方鄂华、吕西林分别发表了有关剪力墙、框架构件的变形容许值的研究成果，程耿东采用可靠度的表达形式，将结构构件层次的可靠度应用水平过渡到考虑不同功能要求的结构体系，王光远把这一理论引入到结构优化设计领域，提出基于功能的抗震优化设计概念。
我国现行的结构抗震设计，主要是以承载力为基础的设计，即用线弹性方法计算结构在小震作用下的内力、位移；用组合的内力验算构件截面，使结构具有一定的承载力；位移限值主要是使用阶段的要求，也是为了保护非结构构件；结构的延性和耗能能力是通过构造措施获得的。结构的计算分析方法基本上可以分为弹性方法和弹塑性方法。当前在建筑结构抗震设计和研究中广泛地采用底部剪力法和振型分解反应谱法等。这些方法没有考虑结构屈服之后的内力重分布。实际上结构在强震作用下往往处于非线性工作状态，弹性分析理论和设计方法不能精确地反映强震作用下结构的工作特性，让结构在强震作用下处在弹性工作状态下工作将造成材料的巨大浪费，是不经济的。随着人们认识的提高，结构的地震反应分析设计方法经过了两个文献的转变：(1)静力分析方法到动力分析方法的转变：(2)从线性分析方法到非线性分析方法的转变。其中动力分析方法就经过了从振型分解反应谱法到时程分析法、从线性分析到非线性分析、从确定性分析到非确定性分析的三个大的转变。作为一种简化实用近似方法，目前的推覆分析方法(Push—overAnalysis)受到众多学者的重视。它属于弹塑性静力分析，是进行结构在侧向力单调加载下的弹塑性分析。具体做法是在结构分析模型上施加按某种方式(研究中常用的有倒三角形、抛物线和均匀分布等侧向力分布方式)模拟地震水平惯性力作用的侧向力并逐步单调加大，使结构从弹性阶段开始，经历开裂、屈服直至达到预定的破坏状态甚至倒塌。这样可了解结构的内力、变形特性和能量耗散及其相互关系，塑性铰出现的顺序和位置，薄弱环节及可能的破坏机制。这种方法弥补了传统静力线性分析方法如底部剪力法、振型分解法等的不足并克服了动力时程分析方法过程中，计算工作量大的问题，仅用于近似评估结构抵御地震的能力。但是，传统的推覆分析方法基本上只适用于第一振型影响为主的多层规则结构，对于高层建筑或不规则的建筑，高阶振型的影响不容忽视，并且对于非对称结构，还必须考虑正、反侧反推覆的不同所带来的影响。此外推覆分析方法无法得知结构在特定强度地震作用下的结构反应和破坏情况，这限制了它在抗震性能设计中的使用。地震动能量是刻画地震强弱的综合指标，它综合体现了地面最大加速度和地震持时两个反映地面运动特性的重要因素。结构地震反应的能量分析方法是一种能较好地反映结构在地震地面运动作用下的非线性性质及地震动三要素(幅值、频谱特性和持时)对结构抗震性能影响的方法。地震时，结构处于能量场中，地面与结构之间有连续的能量输入、转化与耗散。研究这种能量的输入与耗散，以估计结构的抗震能力，是结构抗震能量分析方法所关心的问题。结构在地震(反复交变荷载)作用下，每经过一个循环，加载时先是结构吸收或存储能量，卸载时释放能量，但两者不相等。两者之差为结构或构件在一个循环中的“耗散能量”(耗能)，亦即一个滞回环内所含的面积。能量等于力与变形的乘积。一个结构(构件)所耗散的地震能量多，不仅因为它承担了较大的地震作用，还因为它产生了较大的变形。从这个意义上来看，耗能构件是用它自身某种程度破坏所作的牺牲，来维持整个结构的安全。所以，每次大的地震作用之后，人们看到那些没有其它途径耗散所吸收的地震作用的能量的结构，只有通过结构自身的破坏来释放所有的多余能量。因此，结构的抗震设计应当注意保证结构刚度、强度和变形能力的协调与统一，如结构的延性设计就是在传统的单一强度概念条件下进行的弹性抗震设计的基础上，充分考虑结构和构件的塑性变形能力，在设防烈度下允许结构出现可能修复的损坏，当地震作用超过设防烈度时，利用结构的弹塑性变形来存储和消耗巨大的地震能量，保证结构裂而不倒。
能量法在近半个世纪的研究中发现较快，但由于地震本身的复杂性能量与结构反应之间的关系仍需我们进行进一步的探索。
关键词：桥梁基础抗震设计日本规范
一、引言
近十年来，世界相继发生了多次重大地震，1989年美国LomaPrieta地震（M7.0）、1994年美国Northridge地震（M6.7)、1995年日本阪神地震（M7.2）、1999年土耳其伊比米特地震（M7.4）、1999年台湾集集地震（M7.6）等等。因此，专家们预测全球已进入一个新的地震活跃期。随着现代化城市人口的大量聚集和经济的高速发展，地震造成的损失越来越大。地震灾害不仅是大量地面构筑物和各种设施的破坏和倒塌，而且次生灾害中因交通及其他设施的毁坏造成的间接经济损失也十分巨大。以1995年日本版神地震为例，地震造成大量高速公路及高速铁路桥隧的毁坏，经济总损失高达1000亿美元。
近几次大地震造成的大量桥梁的破坏给了全世界桥梁抗震工作者惨痛的经验教训。各国研究机构纷纷重新对本国桥梁抗震规范进行反思，并进行了一系列的修订工作。日本1995年阪神地震后，对结构抗震的基本问题重新进行了大量的研究，并十分重视减振、耗能技术在结构抗震设计中的应用。桥梁、道路方面的抗震设计规范已经重新编写，并于1996年颁布实施。美国也相继在联邦公路局（FHWA）和加州交通部（CALTRANS）等的资助下开展了一系列的与桥梁抗震设计规范修订有关的研究工作，已经完成了ATC－18，ATC－32T和ATC-40等研究报告和技术指南。与旧规范相比，新规范或指南无论在设计思想，设计手法、设计程序和构造细节上都有很大的变化和深入。
中国现行《公路工程抗震设计规范》（JTJ004－89）在80年代中期开始修订，于1989年正式发行。随着中国如年代经济起飞，交通事业迅猛发展，特别是高速公路兴建、跨越大江，大河的大跨桥梁、大型立交工程以及城市中大量高架桥的兴建，规范已大大不能适应。但是目前所有国内的桥梁设计，对抗震设计均在设计书上标明的参照规范即是《公路工程抗震设计规范》和《铁道工程抗震设计规范》。与国外如日本、美国的同类规范相比，中国现行《公路工程抗震设计规范》水准远落后于国外同类规范。若不进行改进，则必将给中国不少桥梁工程留下地震隐患。
本文主要介绍了各国桥梁抗震设计规范中基础部分的抗震设计。基础部分对全桥的地震响应以及墩柱力的分布均有非常重要的影响。基础设计不当会导致桥梁墩柱在地震中发生剪断、变形过大不能使用等等，有时甚至是桩在根部直接剪断破坏。基础设计需要考虑的方面除了基础形式的选择以外还包括抗弯强度、抗剪强度桩基础连接部分的细部构造、锚固构造等方面。本文首先对中、美、日、欧洲、新西兰五国或地区抗震设计规范中有关基础的部分进行了一般性的比较。笔者认为，相对而言中国的规范在基础抗震设计方面较为粗糙、可操作性不强。而日本规范在这方面作的最为细致，技术也较为先进。因此，在随后的部分中详细介绍了日本抗震规范的基础设计方法。
二、主要国家桥梁抗震规范基础抗震设计的概况
本文将中国桥梁抗震规范与世界上的几种主要抗震规范（美国的AASHTO规范、Cal－tans规范、ATC32美国应用技术协会建议规范，新西兰规范NZ，欧洲规范EC8，日本规范JAPAN）进行基础抗震设计方面的比较。
中国桥梁抗震设计规范有关基础设计的部分十分笼统，只以若干定性的条款，从工程选址方面加以考虑，而对基础本身的抗震设计，特别是对于桩基础等轻型基础抗震设计重视不够。这方面，日本的桥梁抗震设计规范和准则规定得比较详细，是我们应当学乱之处。基于阪神地震的经验，地震后桥梁上部结构的修复和重建都比下部基础经济和省时、省力，因此桥梁基础的抗震能力的要求应比桥墩高。
三、日本桥粱基础抗震设计方法细节
1.按流程，先用震度法设计。震度法基本概念是把设计水平震度
Kh乘以结构Kh的计算方法如下：
其中Cz--地区调节系数；
Kh0--设计水平震度的标准值。
其中，δ是把抗震设计所确定的地基面以上的下部结构质量的80％或100％和该下部结构所支承的上部结构质量的100％之和作为外力施加到结构上在上部结构惯性力作用点位置发生的位移。
2．用震度法设计以后，如果基础结构是桥台基础或者桥墩的扩大基础，不需要用地震时保有水平耐力法设计。这是因为设计桥台基础时，地震时动力压力的影响非常大，此外结构背面存在的主体也使结构不容易发生振劾。而对于扩大基础来说一般地基条件非常好，因此，地震时基础某些部位转动而产生非线变形可以消耗许多地震能量。
3．用地震时保有水平耐力法设计时，首先要判断基础水平耐力有没有超过桥墩的极限水平耐力。这是因为地震时保有水平耐力法的基本概念是尽量使地震时在桥墩而不是在基础出现的塑性铰。如果在基础出现塑性铰，发生损伤后，修复很困难。所以，我们要把基础的行为控制在屈服范围内。
如果基础水平耐力小于桥墩的极限水平耐力，则要判断桥墩在垂直于桥轴方向的抗震能力是不是足够大（按式（3))。因为如果桥墩在垂直于桥轴方向具有足够大的抗震能力（例如壁式桥墩），而且基础的塑性反应在容许范围以内，则基础的非线能吸收大量的振动能量并且基础仍然是安全的。
桥墩的极限水平耐力Pu≥1.5KheW（3）
Khco--设计水平震度的标准值；
Cz--地区调节系数；
μa--容许塑性率；
W－一等价质量（W=Wu十CpWp）；
Wu--振动单位的上部结构质量；
Wp--振动单位的桥墩质量；
Cp--等价质量系数（剪断破坏时1.0，剪断破坏以外是0.5）。
4．桥墩的极限水平耐力满足Pu≥1.5KheW时，对基础塑性率进行对照检查。虽然基础的非线行为能吸收大量振动能量，但是对于有的基础部件来说，可能会遭受过大的损伤。所以要控制基础的反应塑性率，按如下要求：
μFR≤μFL（4）
式中μFR--基础反应塑性率；
μFL--基础反应塑性率的限度。
5．发生液化时，要降低土质系数。随后的计算（对照和检查）同上述方法基本一致。
6．在地震时保有水平耐力法的流程中，最后是对基础水平位移、转角的对照和检查。要求是基础最大水平位移为40cm左右，基础最大容许转角为0.025rad左右。
由于地震的不可预知性，高层建筑结构在设计过程中很难准确地预测建筑物所遭遇的地震特性和基本参数，只靠计算很难使高层建筑结构具备良好的抗震性能，这就要求每个结构工程师必须重视建筑结构的抗震概念设计。因此，高层建筑结构在抗震设计中，应注意以下几点:
1)建筑结构的平面布置。建筑结构的平面布置是影响结构抗震的重要因素，合理的建筑平面布置对建筑结构设计是至关重要的。大量地震灾害表明，平面布置简单、对称规则、质量和刚度分布比较均匀并且具有明确传力途径的建筑结构在地震时不容易发生破坏。规则结构能较为准确地预估结构的作用效应和地震时的反应，较容易采取有效的抗震措施及相应的结构措施来加强其抗震性能。相反，平面布置复杂、不对称且不规则的结构，其地震作用效应很难估计的。因此，高层建筑结构中规范规定，宜采用规则结构，不应采用严重不规则的结构。
2)建筑结构的体系选择。高层建筑结构设计中，就优先采用具有多道防线的结构体系。例如:框架—剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构。这三种结构可以作为地震区高层建筑的首选体系。当建筑物高度不高且层数不多时，可采用框架结构。但当建筑物位于地震区，且高度均较高时，应避免采用框架结构、板柱剪力墙结构。因为，地震具有强破性且持续时间很长，往复次数较多，能够对建筑物造成累积破坏。单一的结构体系在遭遇地震时，一旦发生破坏，很容易造成房屋倒塌，危及人们的生命及财产的安全。当结构体系具有多道防线时，当遭遇地震时，第一道防线遭破坏后，后续的防线仍然能抵抗地震的冲击力，可以最低限度的防止建筑物的倒塌，给人们以充分的时间进行逃生，保证人民的生命安全。因此，高层建筑结构抗震设计中的多道防线是进行抗震设计时所必须设置的。
3)结构薄弱层。当建筑结构的侧向刚度分布不均匀、竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变时，容易产生薄弱层。薄弱层在地震中是最先遭受破坏的部位。因此，对有明显薄弱层的结构，应采用相应的抗震构造措施来提高其抗震能力。结构构件的实际承载能力是判断薄弱层部位的基础，有意识、有目的地控制薄弱层部位，让它有足够的变形能力，而且不使薄弱层发生转移是提高结构抗震性能的重要手段。
2高层建筑抗震设计常见问题
1)高层建筑结构的地基问题。高层建筑结构在设计阶段，应有完善的岩土工程勘察报告，为结构工程提供基本的设计依据。建筑结构场地应选择在有较稳定的基岩、开阔、平坦、土层坚硬或较密实的有利地段，不应建造在容易发生滑坡、地陷、崩塌和泥石流等不利地段及抗震的危险地段，有利地段的建造对建筑物的抗震是十分有利的。有时由于建设单位工期要求，在确定方案后设计人员就直接进入了施工图设计阶段，从而忽略了岩土工程勘察资料和场地的选择，从而给后续工作带来不必要的麻烦。
2)高层建筑结构平面布置问题。高层建筑为了追求外立面效果的美观而设计成平面不规则、不对称且有较大凹进或较大开洞的结构，这种结构对抗震十分不利。因此，在建筑方案正式确定前，结构工程师就应对建筑平面布置、体型方面的内容提出自己的见解，及时和建筑师进行沟通，尽量选用平面、竖向规则对称、质量和刚度、承载力均匀的平面布置，这对抗震十分有利。
3)高层建筑结构的高度问题。如今的高层建筑结构的高度越来越高，甚至出现了很多超高层的高层建筑，这就对结构工程师的专业知识提出了更高的要求。不同的高度对应不同的结构体系，规范上有明确规定。一旦结构超过了规范规定的限制高度，就应通过专门的审查、论证进行更严格的计算分析和研究。
4)高层建筑抗震设防等级的选取问题。抗震等级是结构抗震设计的重要依据，抗震等级选取不当将给建筑物的安全带来许多隐患，对工程造价也会带来不必要的浪费。抗震等级根据房屋的场地类别、抗震设防烈度、建筑高度、结构类型等因素综合评定。每个结构工程师应当熟练掌握结构的抗震概念设计和规范知识，做到该提高的应当提高其抗震等级，该降低则应适当降低。
5)计算软件的合理应用。高层建筑结构抗震设计时，应该应用正规的结构设计软件进行设计，软件中的各个参数指标能够正确反映建筑物的特征。结构工程师能正确分析结构软件所计算的结果，并做出正确的判断。但有时计算机设计会给结构工程师带来一种错觉，有的结构工程师往往过分依赖计算结果，而减少了结构的概念学习。一旦选择了错误的计算参数，就会导致结构设计出现问题，对结构的安全和经济方面造成影响。因此，结构工程师应加强自身的业务学习和抗震概念设计的理解，做到熟练掌握相关的结构概念设计，并且根据自身的专业知识配合计算结果选择最佳的结构设计方案。
3结语
关键词：建筑方案设计；抗震；作用分析
中图分类号： TU2文献标识码： A
1、建筑方案设计在建筑抗震设计中的几个主要设计问题分析
1.1 建筑体型设计问题
建筑体型包括建筑的平面形状和立体的空间形状的设计。震害表明，许多平面形状复杂，例如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。海城地震和唐山地震中有不少这样的震例。而平面形状简单规则的建筑（包括单
层和多层建筑）在地震中都未出现较重的破坏；有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂ss和不规则，例如相邻单元的高差过大、出屋面建筑部分的高度过高、有的建筑装饰悬伸过大过高，这些沿高度形状上的变化，在地震时都会造成震害，特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。在历次地震中工业与民用建筑都有此类震例。
所以，在建筑体型的设计中，应尽可能的使平面和空间的形状简洁、规则；在平面形状上，矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说，都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体形，尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼，在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度
比较均匀地分布，避免产生因体形不对称导致质量与刚度不对称而引起建筑物在地震时发生对抗震极不利的扭转反应。在建筑方案设计中，特别是高层建筑的建筑方案设计中，为了建筑立面美观和艺术上创意，复杂的建筑体型是难以避免的，但是，在设计时一定要把建筑艺术、建筑使用功能同结构抗震安全很好的地结合起来。
1.2 建筑平面布置设计问题
建筑物的平面布置在建筑方案设计中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距离，内墙的布置，空间活动面积的大小，通道和楼梯的位置，电梯井的布置，房间的数量和布置等等，都要在建筑的平面布置图上明确下来；而且，由于建筑使用功能
的不同，每个楼层的布置有可能差异很大。因此，这就带来一个建筑平面布置的多样化如何同时考虑结构抗震要求的问题。一个比较突出的问题是，建筑平面上的墙体（包括填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙）布置不对称；墙体与柱的分布不对称，不
协调；造成建筑结构质量与刚度在平面上分布的不对称，不协调；使建筑物在地震时产生扭转地震作用，对抗震很不利。根据抗震设计审查结果统计，有的城市在建筑平面布置上不合理的达17%，在墙体设置上不符合抗震要求的达24%。
1.3 地展力问题
在高层建筑方案设计中，除了考虑垂直荷载和水平荷载外，还要考虑地展力。往往由水平地震力产生的内力，成为设计控制的主要因素。高层建筑的结构体系有多种，当地震烈度低于8度时，只要建筑物体型合理。垂直刚度均匀，九层以下的高层建筑，仍可采用钢筋混凝土框架结构。然而，由于高层建筑结构体系自身的柔性较大。加上设计师在建筑方案设计时因商业要求，无法建筑结构上进行合理的设计，从而引起建筑结构设计不合理，造成这类建筑抗震性能先天不足，加上临街一面底层抗震墙设簧减少，引起底层的侧移刚度比纵横墙较多的第二层要小，这种结构的建筑物其地震倾覆力矩主要由钢筋砼框架柱承担，使得底层钢筋砼框架柱的承载能力大为降低，当地震时，因为下柔上刚，从而危及整座建筑的安全。如何才能克服这些闲难就是建筑方案设计者所面临问题。
1.4 缺乏理论指导和经验
建筑抗震设计中缺乏科学规范的理论指导，缺乏实际经验的积累；我国对地质地震的认识尚不够完善，对地震的成因，预测，防治研究不够深入，地震防治规范不够科学。因此，在进行建筑结构抗震设计时候，缺乏一定的科学依据，或依据的是不完善的理论。因此，难以在建筑结构设计中完美融合防震设计理念。设计中，没有能够深入研究地震对建筑结构破坏的层次和顺序，难以做到重视主体的设计而兼顾细节问题。没有能根据实际情况灵活变通的运用抗震设计准则。
2、建筑方案设计和抗震设计的关系分析
建筑方案设计对建筑抗震起重要的基础作用。建筑的结构设计难以对建筑方案设计有很大的改动，建筑方案设计已经初步形成了，建筑结构就必须按照原则服从建筑方案设计的要求。设计师在建筑方案能够全面的考虑到抗震设计的要求，那么结构设计人员按照建筑方案
对结构部件进行科学、合理的布置，保证建筑结构质量与结构刚度均匀分布，结构受力和结构变形共同协调，提高建筑结构抗震性能和抗震承载能力；如果建筑方案没有考虑到抗震的要求，直接给结构抗震设计带来更大的难题，建筑布局设计限制结构抗震布局设计。为了进
一步提高结构部件抗震承载能力，就必须增大结构构件的截面面积，这样又会造成很多不必要的浪费。所以，在建筑抗震设计的过程中建筑单位要对建筑体型设计、建筑平面布置设计、屋顶建筑抗震设计等问题加以关注。
3、在建筑方案设计中考虑抗震问题的作用
3.1 体型设计中能够避免质量和刚度分布不均
建筑体型包括建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。平面形状简单规则的建筑在地震中未出现较重的破坏，有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂和不规则在地震时都会造成震害。特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。因此在建筑体型的设计中，应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则：在平面形状上，矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型，尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布，避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。
3.2 屋顶建筑的抗震设计作用
屋顶建筑的抗震设计人员常被人们忽视，这是因为屋顶并不是结构承重的重要部分。所以人们并不重视这一方面的设计。事实上恰恰相反。屋顶建筑是建筑方案设计的非常重要的一部分，根据现在一些地震的破坏来看。屋顶建筑是地震破坏最严重的地方之一。在这一部
分的设计中应该尽量降低屋顶建筑的高度，在材质上选择用高强轻质的建筑材料和轻型的建筑造型，保证屋顶建筑的结构质量和刚度的均匀分布，这样就能保证地震作用沿结构方向的均匀传递。同时在设计的过程中，要注意屋顶建筑与整体建筑的重心应该保持一致，这样能
够显著提高屋顶建筑的抗震稳定性。减少地震过程中扭转、变形等情况对建筑物自身的破坏。
结语:
总之，建筑方案设计在建筑的抗震设计中非常重要，二者之间有着非常密切的关系。因此，对于建筑方案的抗震设计，我们要有足够的重视并且使其能够发挥它的作用。从而保证建筑的抗震能力，保障人们的生命财产安全。
参考文献：
[1]蒋山.浅谈建筑方案设计在建筑抗震设计中的作用，[期刊论文]中国房地产业，2011 年10 期
[2] 陆伟权.浅析建筑方案设计在建筑抗震中的作用，[期刊论文]城市建设理论研究，2012 年14 期
[3]曾锐.重视建筑方案设计在建筑抗震设计中的作用，[会议论文]中国铁道学会铁路房建管理会议，2010
关键词：建筑方案设计；建筑物抗震；作用分析
中图分类号： TU2 文献标识码： A
前言:在建筑方案设计中，建筑物的抗震设计是一个非常重要的环节，它和人们的生产生活有着非常密切的关系。现有的研究和经验表明，在建筑方案设计中全面贯彻抗震设计的主要内容，将二者结合到一起，能够有力的提高建筑物的抗震能力。
1、建筑方案设计在建筑抗震设计中的几个主要设计问题分析
1.1建筑体型设计问题
建筑体型包括建筑的平面形状和立体的空间形状的设计。震害表明，许多平面形状复杂，例如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。海城地震和唐山地震中有不少这样的震例。而平面形状简单规则的建筑（包括单
层和多层建筑）在地震中都未出现较重的破坏；有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂ss和不规则，例如相邻单元的高差过大、出屋面建筑部分的高度过高、有的建筑装饰悬伸过大过高，这些沿高度形状上的变化，在地震时都会造成震害，特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。在历次地震中工业与民用建筑都有此类震例。
所以，在建筑体型的设计中，应尽可能的使平面和空间的形状简洁、规则；在平面形状上，矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说，都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体形，尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼，在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度
比较均匀地分布，避免产生因体形不对称导致质量与刚度不对称而引起建筑物在地震时发生对抗震极不利的扭转反应。在建筑方案设计中，特别是高层建筑的建筑方案设计中，为了建筑立面美观和艺术上创意，复杂的建筑体型是难以避免的，但是，在设计时一定要把建筑艺术、建筑使用功能同结构抗震安全很好的地结合起来。
1.2 建筑平面布置设计问题
建筑物的平面布置在建筑方案设计中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距离，内墙的布置，空间活动面积的大小，通道和楼梯的位置，电梯井的布置，房间的数量和布置等等，都要在建筑的平面布置图上明确下来；而且，由于建筑使用功能的不同，每个楼层的布置有可能差异很大。因此，这就带来一个建筑平面布置的多样化如何同时考虑结构抗震要求的问题。一个比较突出的问题是，建筑平面上的墙体（包括填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙）布置不对称；墙体与柱的分布不对称，不协调；造成建筑结构质量与刚度在平面上分布的不对称，不协调；使建筑物在地震时产生扭转地震作用，对抗震很不利。根据抗震设计审查结果统计，有的城市在建筑平面布置上不合理的达17%，在墙体设置上不符合抗震要求的达24%。
1.3地展力问题
在高层建筑方案设计中，除了考虑垂直荷载和水平荷载外，还要考虑地展力。往往由水平地震力产生的内力，成为设计控制的主要因素。高层建筑的结构体系有多种，当地震烈度低于8度时，只要建筑物体型合理。垂直刚度均匀，九层以下的高层建筑，仍可采用钢筋混凝土框架结构。然而，由于高层建筑结构体系自身的柔性较大。加上设计师在建筑方案设计时因商业要求，无法建筑结构上进行合理的设计，从而引起建筑结构设计不合理，造成这类建筑抗震性能先天不足，加上临街一面底层抗震墙设簧减少，引起底层的侧移刚度比纵横墙较多的第二层要小，这种结构的建筑物其地震倾覆力矩主要由钢筋砼框架柱承担，使得底层钢筋砼框架柱的承载能力大为降低，当地震时，因为下柔上刚，从而危及整座建筑的安全。如何才能克服这些闲难就是建筑方案设计者所面临问题。
1.4 缺乏理论指导和经验
建筑抗震设计中缺乏科学规范的理论指导，缺乏实际经验的积累；我国对地质地震的认识尚不够完善，对地震的成因，预测，防治研究不够深入，地震防治规范不够科学。因此，在进行建筑结构抗震设计时候，缺乏一定的科学依据，或依据的是不完善的理论。因此，难以在建筑结构设计中完美融合防震设计理念。设计中，没有能够深入研究地震对建筑结构破坏的层次和顺序，难以做到重视主体的设计而兼顾细节问题。没有能根据实际情况灵活变通的运用抗震设计准则。
2、建筑方案设计和抗震设计的关系分析
建筑方案设计对建筑抗震起重要的基础作用。建筑的结构设计难以对建筑方案设计有很大的改动，建筑方案设计已经初步形成了，建筑结构就必须按照原则服从建筑方案设计的要求。设计师在建筑方案能够全面的考虑到抗震设计的要求，那么结构设计人员按照建筑方案
对结构部件进行科学、合理的布置，保证建筑结构质量与结构刚度均匀分布，结构受力和结构变形共同协调，提高建筑结构抗震性能和抗震承载能力；如果建筑方案没有考虑到抗震的要求，直接给结构抗震设计带来更大的难题，建筑布局设计限制结构抗震布局设计。为了进
一步提高结构部件抗震承载能力，就必须增大结构构件的截面面积，这样又会造成很多不必要的浪费。所以，在建筑抗震设计的过程中建筑单位要对建筑体型设计、建筑平面布置设计、屋顶建筑抗震设计等问题加以关注。
3、在建筑方案设计中考虑抗震问题的作用
3.1体型设计中能够避免质量和刚度分布不均
建筑体型包括建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。震害表明，许多平面形状复杂，如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。唐山地震就有不少这样的震例。平面形状简单规则的建筑在地震中未出现较重的破坏，有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂和不规则在地震时都会造成震害。特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。因此在建筑体型的设计中，应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则：在平面形状上，矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型，尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布，避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。
3.2屋顶建筑的抗震设计作用
屋顶建筑的抗震设计人员常被人们忽视，这是因为屋顶并不是结构承重的重要部分。所以人们并不重视这一方面的设计。事实上恰恰相反。屋顶建筑是建筑方案设计的非常重要的一部分，根据现在一些地震的破坏来看。屋顶建筑是地震破坏最严重的地方之一。在这一部
分的设计中应该尽量降低屋顶建筑的高度，在材质上选择用高强轻质的建筑材料和轻型的建筑造型，保证屋顶建筑的结构质量和刚度的均匀分布，这样就能保证地震作用沿结构方向的均匀传递。同时在设计的过程中，要注意屋顶建筑与整体建筑的重心应该保持一致，这样能
够显著提高屋顶建筑的抗震稳定性。减少地震过程中扭转、变形等情况对建筑物自身的破坏。
结语：
总之，建筑方案设计在建筑的抗震设计中非常重要，二者之间有着非常密切的关系。因此，对于建筑方案的抗震设计，我们要有足够的重视并且使其能够发挥它的作用。从而保证建筑的抗震能力，保障人们的生命财产安全。
参考文献：
[1]蒋山.浅谈建筑方案设计在建筑抗震设计中的作用，[期刊论文]中国房地产业，2011年10 期
摘要：我国是一个地震多发的国家。因此，现在越来越多的人非常重视建筑结构的抗震设计问题。所以，本文主要就建筑结构的抗震设计中关键问题、具体的抗震设计举措进行研究与分析。
关键词：建筑结构；抗震设计；关键问题；具体举措
【中图分类号】TU318【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2017）20-0217-01
引言：随着我国经济快速发展，一栋栋高楼大厦拔地而起，但与此同时，在我国是地震多发国家的背景下，建筑抗震等安全因素成为设计需要考虑的因素之一，现阶段，我国的建筑抗震水平较高，但因地震导致房屋倒塌的情况时有发生，为了能更好的提高建筑抗震水平，在建筑抗震设计方面更加合理，作为中学生了解建筑结构的抗震设计中关键问题、具体的抗震设计举措是很有必要的。建筑结构抗震设计关键问题
（一）场地的科学选择。
建筑场地的科学选择，直接关系到建筑结构抗震设计的水平与质量。因此，有关的工程设计人员需要对于建筑物建设的场地进行全面的考察工作，选择具有土质松软、地质元素分布不均衡的区域来进行地段的选择，避免地震发生时产生出地裂或者是地表错动问题。
（二）建筑结构的合理化抗震设计。
建筑结构的合理化设计也对于提升建筑抗震设计的质量与水平发挥着重要的作用。比如：使用高强度的建筑材料使得建筑物的结构框架具有完整性的构造。而高质量设计图纸的应用，可以使得建筑物的各个部位进行更加合理、科学的布局，最终形成强有力的抗震效果。
（三）建筑平面布置的规则性。
进行满足有关抗震设计要求的施工，可以极大提高建筑的抗震水平与能力。比如：综合的考虑到各个方面的因素，应用现代的网络信息技术进行对称性的结构设计，将会对于建筑的抗震实际效果进行科学的提升。同时，我们需要清楚的了解到各种科学的设计需要真正的落实到施工实践中，使得设计的成果真正转变为实际的应用成果[1]。
一、建筑结构抗震设计的具体举措
（一）基础隔震措施。
所谓的基础隔震指的是应用各种各样的减震装置来完成有关建筑物的结构抗震设计。具体来讲，将有效的抗震、隔震的装置应用到建筑物自身的部位中，从而达到保护建筑物，使其具有良好抗震、隔震效果的一种方式。但是，这种方式不适用于高大的建筑物中。原因在于，在高大建筑物中应用抗震装置会导致建筑物产生出自振周期问题，无法达到应有的抗震效果。在我国的生活中常见的抗震装置有橡胶垫装置、混合隔震装置等。对于这些装置应用摩擦移动或者是粘弹性隔震的方式就可以进行有效的防震，保障建筑物具有良好的防震要求[2]。
（二）特殊材料在地基隔震中的应用。
应用特殊的材料全面保障建筑物的地基具有良好的防震性能，也是一个重要的防震举措。具体来讲，应用高效的沥青原料与粘土、砂子等进行混合性的应用，可以提高建筑物整体的质量与水平，保障建筑物的安全。目前这种方法已经在建筑物的防震设计中进行了一定程度的应用，并且取得了不错的应用效果[3]。
（三）建筑结构悬挂隔震。
所谓的建筑结构悬挂隔震指的是在进行建筑物结构设计工作中，应用悬挂的方式来对于建筑物大部分结构或者是整体的结构进行有效减震处理，使得地震发生时地震灾害的破壞力量对于悬挂的建筑结构没有非常大的影响，最终减轻地震对建筑的破坏程度，避免重大的人员伤亡与财产损失。比如：在一些大型钢结构建筑中应用悬挂的方式来进行有关的设计，使得有关的子框架通过锁链或者是吊杆方式的应用悬挂在主框架上。这种设计方式应用的意义在于地震发生之后，地震一部分破坏力量会传导在这些锁链或者是吊杆上，降低了地震对于建筑物地基以及墙面的影响，提高了建筑物地基抗震的实际效果[4]。
（四）建筑层间的隔震。
对于建筑物层间进行有效的隔震是一种操作简单、工序简单的应用方式。但是，这种方式与其它方面的隔震使用举措比较起来只能对于地震破坏力量的10%到30%进行有效的预防，无法从根本上形成强有力的抗震效果。因此，这种方式需要与其它模式的抗震举措进行综合性的应用，形成对于建筑物的有力保护，全面提高其应对地震破坏力量的能力。
（五）建筑结构的加固隔震。
为了全面提高建筑物结构的抗震能力，我们需要采取各种的方式对于建筑物进行必要的加固处理，提升建筑物的质量。具体来讲，第一，在建筑物竣工之后，有关的工程施工技术人员可以应用阻尼的方式对于建筑物进行全面的加固，最终使得建筑结构的抗震效果得到加强。第二，为了提高高层建筑的抗震效果，我们可以应用消能减震装置来提高其抗震的能力，使得高层建筑也可以在地震发生时具有对地震破坏力的抵御能力，避免重大的财产损失与人员伤亡。比如：消能减震装置在建筑物隔震夹层中进行应用，可以极大提高建筑物结构的抗震效果[5]。
二、结论：
通过上述几个方面，对于建筑物结构抗震若干问题进行科学的研究与探讨，有利于建筑物施工的企业应用众多的具体方法全面提高建筑物结构抗震的质量与水平，保障建筑物在地震发生时具有强有力抵御地震的能力，减少人员的伤亡与财产上的损失。如今总体的设计理念与方式比较先进，但也需要与时俱进，不断提高建筑抗震等级，为人们的生命和财产安全提高保障。
参考文献
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关键词：建筑工程；建筑结构设计；抗震设计；抗震研究
近年来，我国经济不断发展，人民生活水平不断提高，但是地震灾害却不断发生，地震灾害不断威胁着我国人民的生命财产安全。众所周知，地震灾害的后果十分严重，然而，以现有的技术很难对其进行控制或者提前预测，因此，对地震灾害进行根本性的防治是无法做到的，但是，在建筑结构设计中加入抗震设计，大幅度提高建筑的抗震能力，从而确保建筑在遭受地震灾害时有一定的稳定性，进而减少地震灾害发生带来的危险。
一、在建筑结构设计中加入抗震设计的意义
毫无疑问，地震灾害是众多自然灾害中破坏了最强的灾害之一，对人们生命财产的安全有着极大的威胁，不仅如此，地震灾害对建筑工程有着极强的破坏力，也因此，怎样提高建筑物的抗震能力是是从事建筑工程设计的相关工作人员重点想要解决的问题，在我国历史上，出现过许多次破坏力极强的地震，例如，唐山大地震，汶川地震。而我国经济不断发展，城市化发展迅速，建筑需求不断增加，人口激增，高层建筑的需求量不断扩大，建筑人群比较集中，所以，建筑人群集中的区域如果发生了地震，相应的损失是无法估量的。众所周知，地震这一自然灾害，以现有的技术手段无法提前预测并实施有效的防护措施，因此，在建筑结构设计中加入抗震设计，提高建筑物的抗震能力是比较有效的防护手段，因此在建筑结构设计中加入抗震设计是十分重要的。
二、建筑结构设计中的抗震设计需要达到的相关要求
首先，需要明确得是，我国对于建筑结构设计中的抗震设计是有着十分明确的要求的，因此，在实际建筑结构设计过程中需要遵循相应的设计准则，以相关设计准则为标准严格施工，在实际建筑结构设计过程中，相关设计师们要善于总结以往的设计经验，再根据当前的建筑设计实际需求，完成建筑结构设计，从而使建筑结构设计科学合理。其次，在选择防震措施时一定要选择多级防震。以往的建筑物通常选择得是三级防震措施，即需要建筑物做到小震没有损坏，中震可以修理，大震不会倒塌，然而，根据相关实际状况来看，建筑结构的防震措施必须选择多级防震，从而最大程度地提升建筑物的抗震性能，只有这样，在地震发生时，才可以尽可能地减少建筑物摇晃倒塌带来的危害，减少人民群众的经济损失。最后，在实际建筑结构设计过程中，需要将概念设计理论与性能设计理念有效结合起来，在对建筑施工地点进行严谨科学地考察后，综合多方面具体状况进行全面的分析，从而设计出科学的建筑设计方案。
三、建筑结构设计抗震设计重点
（一）确保建筑物连接处的质量
在进行建筑结构设计工作时，不仅需要设计师们对建筑构件实施科学配置，还要确保建筑物连接处的质量问题，确保建筑构件之间的连接十分牢固，从而最大限度地降低因为建筑构件之间连接不牢固降低抗震性能情况的出现。如今，许多建筑物外壁都会使用一定的装饰物品，相应的装饰材料一般为大理石，瓷砖等，不仅如此，在对建筑物进行装修时很有可能会使用新的装修技术，而这些装饰会依附于建筑结构而存在，从某种程度上来说，这些装饰物的存在对建筑结构设计的抗震性能会产生一定的影响，这些装饰物很有可能会降低建筑物的抗震能力，从而在地震来临时增加建筑物遭到破坏倒塌时带来的危害，比如，在地震发生时出现的玻璃雨，玻璃雨的出现通常是因为地震发生时，强大的破坏力使建筑物的玻璃幕墙产生变形，随后在地震的破坏力作用下破碎。因此，在建筑结构设計中需要确保建筑构件连接处的质量，进而避免出现玻璃幕墙因为地震破坏力变形破碎从而带来危险。不仅如此，在进行玻璃隔断，内隔墙等工作时必须确保连接处的质量，让建筑物主体连接更加稳固，从而确保建筑物的抗震性能。
（二）重视抗震措施的作用
设计师们在进行抗震设计时可以综合运用基础性防震措施来提高建筑物的防震性能，然而在实际运用过程中，需要根据建筑物的实际状况进行科学选择。比如，基础隔震技术，这种技术在使用过程中，必须将隔震层放置于建筑项目的上部和基础位置连接处，这样放置能够有效地降低建筑结构上部受到地震能的影响，从而减少地震能从地基传递到上层的可能性。目前，比较常用的抗震装置包括夹层橡胶隔层，混合隔震装置等。而间层隔震技术一般可以用来吸收地震产生的冲击余力，最大程度地削弱地震的冲击力量，从而保护建筑物不受地震冲击力的较大影响，通常情况下，间层隔震使用于原始结构层。
（三）注意建筑结构的空间设计
在进行建筑结构设计抗震设计工作过程中，需要注意空间设计工作，即既要做好平面设计工作，也需要完成立体空间设计工作，从而确保建筑物的抗震效果达到最大，与此同时，在进行空间设计时需要确保设计方案科学合理。首先，需要确保方案设计的均衡性。在进行建筑设计工作的过程中，需要考虑地震发生时产生的多方面的作用力，确保设计方案的均衡性能够有效地削减地震的冲击力。其次，在不影响建筑物使用功能的同时简化建筑结构，从而确保结构稳定性不会受到建筑结构的影响。最后，设计师们需要重视结构的整体性。
四、总结
随着我国经济的发展，人民生活水平不断提高，而经济的发展，城市化进程的发展使得建筑需求越来越大，高层建筑的需求量越来越大，在这样的情况下，考虑建筑结构设计中的抗震设计是十分重要且有必要的。本论文从建筑结构设计中抗震设计的重要性开始谈起，简述了抗震设计的相关要求，提出了几项抗震设计重点，希望对抗震设计有一定的帮助。
参考文献：
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关键词：曲线连续刚构地震响应时程分析反应谱
中图分类号： P315 文献标识码： A 文章编号：
1前言
桥梁是交通运输系统的枢纽工程,是生命线工程的重要组成部分,在现代化社会生活和经济运行中起着越来越重要的作用。地震中,桥梁结构的破坏不仅导致交通中断,还会引起次生灾害,导致更为严重的生命财产及经济损失。
近年来，随着我国交通事业的发展，为了满足线形要求或功能要求，已经修建了很多曲线高墩连续刚构桥。这些大桥往往成为线路的生命线工程，一旦在地震中发生破坏，将造成巨大的经济损失。曲线高墩连续刚构桥的动力特性与直线桥有很大差别，因此开展曲线高墩连续刚构桥地震响应分析有着重要的现实意义和工程必要性。
2计算模型的建立及其处理
本文所述的大跨度高墩连续刚构桥如图1 所示，为65+120+65m三跨连续刚构桥，主桥上部构造为三跨预应力混凝土连续刚构箱梁，左幅主桥平面位于缓和曲线和半径为R=2500m圆曲线上，本文简化为整个左幅主桥位于半径为R=2500m圆曲线上。本区地震基本烈度为 6 度，按7度设防。场地土特征周期为0.45s。
本文采用MIDAS/CIVIL2010专业有限元软件行动力特性计算及相应的地震响应计算。模型中主梁、桥墩均采用梁单元模拟。主梁与桥墩之间的连接采用刚性连接，墩底固结。对于结构二期恒载，主要是桥面铺装等重量转化为等效质量施加在模型相应节点上。不考虑桩—土相互作用，视墩底为固结，墩顶与主梁采用刚性连接。假定主梁梁端均限制其竖向和横向位移。图2 为其有限元分析模型。
图1大桥左幅主桥立面展开图（单位：m）
图2 大桥有限元分析模型
3结构的地震响应分析方法
对于多自由度体系的复杂桥梁，其在单一水平方向地震动作用下的动力平衡方程可以表示为[2]：
（1）
式中，为多质点系的质量矩阵；
为多质点系的阻尼矩阵；
为多质点系的刚度矩阵；
为质点对地面的相对位移矢量，是时间t的函数。
利用振型的正交性对该式进行正交分解，可以得到类似于单自由度体系的动力平衡方程，采用振型分解法求解以上联立微分方程组，再利用振型的正交特性，分解微分方程组为相互独立的振动方程。
则第j质点水平方向上，由第i振型引起的最大地震力为（考虑结构综合影响系数后）：
（2）
式中，为第i阶振型的参与系数。
需要注意的是，以各个振型为独立振动方程所求得各项反应最大值的时刻并不都是相同的，因此各个振型上所求得的最大反应值需要通过一定的方法进行组合，目前常用的反应谱组合方法是基于随机振动理论所提出的各种组合方案，如CQC和SRSS法。
4桥梁结构的地震响应
4.1桥梁结构的自振特性计算
本文首先对大跨度高墩连续刚构桥的动力特性进行了分析,表1 列出其前十阶的自振特性。
表1前十阶振型的频率及振型特征
大桥的基本振型如图3所示（前四阶）:
第一阶振型（正视） 第二阶振型（俯视）
第三阶振型（俯视）第四阶振型（正视）
4.2桥梁结构的反应谱分析
本文主要研究不同方向水平地震荷载作用下桥梁结构的地震响应，因此本文计算均只考虑水平地震荷载的作用，不考虑自重及竖向地震荷载的作用。另外，为了简化模型，本文也不考虑桩—土相互作用、结构非线性、多点地震动输入问题以及行波效应等因素。
反应谱的输入采用《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）规定的设计加速度反应谱。本区地震基本烈度为 6 度，按7度设防，水平向设计基本地震动加速度峰值为0.1g。，场地类型为Ⅱ类，场地系数为1.0，桥梁重要性系数为1.7，阻尼比为0.05。反应谱的组合方法选用SRSS法。
结合本文所建模型，本文分别选取沿桥曲线切线方向（0°）、沿桥横桥方向（90°）、30°、60°、-30°、-60°、-90°等几个方向进行地震波激励。
比较不同方向地震波激励下模型地震响应结果见图4~5所示。
图4 1号墩墩底弯矩变化曲线（kN*m） 图5 2号墩墩顶剪力变化曲线（kN）
比较不同地震波激励方向下结构位移响应对比如下表：
表2不同方向地震波激励下结构位移响应对比表
通过以上数据分析可以看出：较大内力截面总位于跨中、墩梁结合部和墩底截面。因此，对于桥墩的抗震设计需要在桥墩两端局部区域加强。在地震荷载作用下，连续刚构桥的位移以水平位移为主，竖向位移相对较小。通过各个激励方向反应值的对比分析可以看出：不同的内力和位移响应值的峰值，对应着不同的地震激励方向。总的来说，沿桥曲线切线方向（0°）和沿桥横桥方向（90°）激励时内力较大。
4.3桥梁结构的时程分析分析
本文选用El-Centro波，时间步长0.01秒。但需对该地震波进行振幅调整，使其水平向设计基本地震动加速度峰值为0.10g。调整后的El-Centro波加速度时程曲线如图6。
图6调整后的El-Centro波加速度时程曲线
时程分析法中地震激励方向采用与上一节反应谱分析中地震激励方向相同，即分别选取沿桥曲线切线方向（0°）、沿桥横桥方向（90°）、30°、60°、-30°、-60°、-90°等几个方向进行地震波激励。
比较不同方向地震波激励下墩底内力如下表：
表3不同方向地震波激励下墩底内力
时程分析结果同样说明：不同的内力和位移响应值的峰值，对应着不同的最不利的地震激励方向。但总的来说，沿桥曲线切线方向（0°）和沿桥横桥方向（90°）激励时内力较大。
4.4反应谱法与时程分析结果比较
经过反应谱分析和时程分析，分别得出了大桥的地震反应谱分析结果和时程分析结果。为了比较两种方法下桥梁地震反应的差异，将部分模型关键点的位移和内力结果列表进行对比，见表4至表5。
表4跨中位移比较
表5墩底内力比较
从上表可以看出：对于墩底内力，反应谱法和时程分析结果较为接近，差值均在30%以下。结合其他方向激励结果发现，对于轴力，反应谱较时程分析结果偏大；而对于弯矩和剪力，反应谱和时程分析比较有增有减，规律不明显。
为了更加直观比较反应谱和时程分析结果，下面给出部分激励方向关键截面的位移和内力结果示意图如图7至8。
图7切线方向激励墩顶纵向弯矩比较图8跨中横向位移比较
由以上分析可以看出，采用反应谱法和时程分析，两种方法结果基本一致，这说明计算得到的内力和位移能很好地反映地震荷载作用下结构的地震响应。在实际桥梁抗震设计时，应偏安全地选择两种方法中的较大值进行控制设计。
5.结论
通过对该桥的地震响应分析可知,本文对曲线高墩桥梁的抗震分析以及设计提出四点建议：
较大内力截面总位于跨中、墩梁结合部和墩底截面。因此，对于桥墩的抗震设计需要在桥墩两端局部区域加强。
在水平地震荷载作用下，连续刚构桥的位移以水平位移为主，竖向位移相对很小。
曲线连续刚构桥没有比较明确的主方向，顺桥向地震输入时结构的最不利激励方向为沿桥曲线切线方向（0°）。
采用反应谱法和时程分析，两种方法结果基本一致，抗震设计时应选择两种方法中的较大值进行控制设计。
参考文献
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关键词：性能；结构；抗震结构；设计
一、前言
目前，我国建筑在抗震方面还存在很多不足，其中，抗震的性能设计就是一个至关重要的环节，所以，对基于性能的结构抗震设计方法进行研究和分析很有现实意义。
二、基于性能的结构抗震设计的概念
尽管目前基于性能的抗震设计得到国际上广泛的重视与研究，也得到了一些初步的成果。但是对于基于性能的抗震设计，现在还没有一个统一的定义。比较有权威性的是美国SEAOC，ATC和FEMA等组织给出的基于性能设计的描述。其中SEAOC对基于性能抗震设计的描述是“性能设计应该是选择一定的设计标准，恰当的结构形式，合理的规划和结构比例，保证建筑物的结构与非结构的细部构造设计，控制建造质量和长期维护水平，使得建筑物在遭受一定水平地震作用下，结构的破坏不超过一个特定的极限状态”。ATC对基于性能抗震设计的描述为“基于性能抗震设计是指结构的设计标准由一系列可以取得的结构性能目标来表示。主要针对混凝土结构并且采用基于能力的设计原理”。FEMA对基于性能抗震设计的描述为“基于不同强度地震作用，得出不同的性能目标。在分析和设计中采用弹性静力和弹塑性时程分析来得到一系列的性能水平，并且采用建筑物顶点位移来定义结构和非结构构件的性能水平，不同的结构形式采用不同的性能水平”。
三、基于性能的抗震设计理论特点
PBSD的根本目的在于要求结构在整个寿命期内，在一定的条件下，花在抗震上的费用最少，即追求建筑物在服役期内的最佳经济效益―成本比。其主要的特点如下：
1、采用了多级设防目标
多级目标的设计理念是在不同地震设防水准下，能够有效地控制建筑物的破坏状态实现不同性能水平，使建筑物在整个生命周期内，在遭受可能发生的地震作用下，总体费用达到最小，因此它不仅注重结构的性能设计，也注重非结构构件和内部设施的保护。
2、引入投资―效益准则
PBSD理论的着重点从现行的仅注重结构安全可靠转变到全面注重结构的功能、安全及经济等多方面。根据投资―效益准则，进行费效分析，在可靠和经济之间选择一种合理的平衡，以确定最佳抗震设计方案，达到优化设计的目的。
3、具有更大的自由度
现行抗震设计需要依照规范按部就班，缺乏灵活性，结构设计人员处于被动状态。基于性能的抗震设计增加了业主与设计人员的交流，所有结构除了必须满足抗震规范规定的最低性能目标，体现结构抗震设计的“共性”外，更加注重“个性”设计。
四、结构抗震性能设计方法
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。
基于性能的抗震设计重点考虑的是结构在大震作用下进入弹塑性的状态。在弹塑性抗震分析方法中，非线性时程分析方法被认为是最可靠和最能被工程界所接受的分析方法，然而，这种方法前后数据处理工作繁冗，而且计算结果受到所选地震波的影响较大，该方法要求较高的专业理论水平和较丰富的工程经验，因此，它很难应用到以优化手段来寻求结构最佳设计的基于性能的抗震设计当中。基于性能的抗震设计常采用简化的方法，这些方法主要有：Push-over分析方法、能力谱方法、位移影响系数法和N2方法等。
1、Push-over分析方法
Push-over：分析方法（又叫推覆分析方法）是进行结构在侧向单调加载下的静力弹塑性分析，即在结构分析模型上施加按某种方法模拟地震水平惯性力作用的侧向力并逐渐单调加大，使结构从弹性阶段开始，经历开裂、屈服直至倒塌破坏。这样可以分析结构的内力、承载力、变形特性和能量耗散及相互关系，了解塑性铰出现的顺序和位置以及可能出现的薄弱环节等。Push-over分析方法不是新方法，但是它在基于性能的抗震设计理论和方法中受到很大的关注，它是实现基于性能的抗震设计的关键之一。
Push-over分析方法可以对结构的整体抗震性能进行评估，然而，单纯的Push-over方法不能确定结构在某一特定地震作用下的响应，它必须首先与其它方法结合求得结构在设计地震作用下的结构目标位移，才能对设计地震作用下结构的抗震能力进行具体评估。
2、能力谱方法
能力谱方法（Capacity Spectrum Method）是一种以Push-over分析方法和反应谱相结合的简化分析方法。这种方法首先通过对结构进行Push-over分析得到结构基底剪力-顶点位移关系曲线，将该曲线转换得到等价单自由度体系的谱加速度-谱位移关系曲线（能力谱），再结合地震需求谱来求结构在设计地震作用下结构反应的目标性能点，然后再对结构进行第二次Push-over分析，使结构达到目标性能点，由此来估计结构在设计地震作用下的弹塑性反应，这里的地震需求谱是根据单自由度体系在有效阻尼下拟加速度反应谱转换得来的，能力谱方法的原理和具体做法在ATC-40里有比较详细的介绍。能力谱方法的实质是目前采用的基于力的设计方法加位移、变形的校核，它也被认为是Push-over分析方法的重要发展。
3、位移影响系数法
式中，C0为等效单自由度（（SDOF）体系与建筑物顶点位移的比例因子；C1为最大非线性位移期望与线性位移的比例因子；C2为滞回环状态对最大位移反应的影响系数；C3为P-效应对位移反应的影响系数；Sa为在实际自振周期和阻尼内的谱反应加速度；Te为实际自振周期。
位移影响系数法的关键是如何将多高层建筑结构的多自由体系（MDOF）转化为等效的单自由度体系（SDOF），我国工程界对此还不熟悉，同时公式中的参数过多地依赖由实验得到的经验取法，其计算精度如何也有待商榷。位移影响系数法的另一个问题是：它只是一种衡量结构总体抗震水准的评估方法，无法提供具体楼层和主要构件的损坏情况。
4、N2方法
N2方法是Fajfarl997根据Ljubljana大学12年的研究成果，提出来的一种简化的非线性分析方法。N2中的N代表非线性分析（（Nonlinear Analysis），2代表两个数学模型（即一个多自由度体系和一个等价的单自由度体系）。这种方法利用一个代表结构一阶振型的等效单自由度双线性理想弹塑性模型来进行反应谱分析。由于局部弹塑性变形是推覆分析得到的，因此，通过Park-Ang的损伤模型，就可以确定局部和整体的损伤指数。
五、结束语
本文分析了基于性能的结构抗震设计的概念以及理论特点，进入分析了包括Push-over分析方法、能力谱方法、位移影响系数法、N2方法在内的四种主要的抗震设计方法。由于目前在抗震性能设计方面还有很多工作需要完善，具体的设计中，应该结合建筑的需要和结构的特点进行深入研究，进行科学合理的设计。
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关键词：地震，灾害，结构设计
地震是人类在地震区建筑结构设防与不设防,震后结果大不一样。要使工程建设真正达到能够减轻以至避免地震灾害,把握好抗震设计关是减轻地震灾害的根本措施。 地震是人类在繁衍生息、社会发展过程中遇到的一种可怕的自然灾害。强烈地震常常以其猝不及防的突发性和巨大的破坏力给社会经济发展、人类生存安全和社会稳定、社会功能带来严重的危害。据统计,历史上各种自然灾害曾毁灭了世界各地52个城市,其中因地震而毁灭的城市有27个。地震之外的其它各种灾害,如水灾、火灾、火山喷发、风灾、沙灾、旱灾等毁灭的城市为25座。因此,地震占灾害总数的52%。可见地震灾害确系“群害之首”。研究表明,在地震中造成人员伤亡和经济损失最主要的因素就是房屋倒塌及其引发的次生灾害(约占95%)。无数次的震害告诉我们,抗震设防是防御和减轻地震灾害最有效、最根本的措施。
另一方面,我国作为发展中国家,人口稠密,建筑物抗震能力低。因此,我国的地震灾害可谓全球之最。上个世纪,全球因地震而死亡的人数为110万人,其中我国就占55万人之多,为全球的一半。因此,粗略地说,我国的国土面积占全球的1/14,人口占1/4,地震占1/3,地震灾害占1/2。因此,建筑物的抗震设防问题是我国减轻自然灾害、保障国民经济建设和社会持续发展,特别是保障人民群众生命安全的一个重要问题。
1.震害多发点
地震作用具有较强的随机性和复杂性,要求在强烈地震作用下结构仍保持在弹性状态,不发生破坏是很不实际的;既经济又安全的抗震设计是允许在强烈地震作用下破坏严重,但不倒塌。。因此,依靠弹塑性变形消耗地震的能量是抗震设计的特点,提高结构的变形、耗能能力和整体抗震能力,防止高于设防烈度的“大震”不倒是抗震设计要达到的目标。
1.1结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层
钢筋混凝土框架结构在整体设计上存在较大的不均匀性,使得这些结构存在着层间屈服强度特别薄弱的楼层。在强烈地震作用下,结构的薄弱层率先屈服,弹塑性变形急剧发展,并形成弹塑性变形集中的现象。如1976年唐山大地震中,13层蒸吸塔框架,由于该结构楼层屈服强度分布不均匀,造成第6层和第11层的弹塑性变形集中,导致该结构6层以上全部倒塌。
1.2柱端与节点的破坏较为突出
框架结构的构件震害一般是梁轻柱重,柱顶重于柱底,尤其是角柱和边柱易发生破坏。。除剪跨比小的短柱易发生柱中剪切破坏外,一般柱是柱端的弯曲破坏,轻者发生水平或斜向断裂;重者混凝土压酥,主筋外露、压屈和箍筋崩脱。当节点核芯区无箍筋约束时,节点与柱端破坏合并加重。当柱侧有强度高的砌体填充墙紧密嵌砌时,柱顶剪切破坏严重,破坏部位还可能转移至窗洞上下处,甚至出现短柱的剪切破坏。
1.3砌体填充墙的破坏较为普遍
砌体填充墙刚度大而变形能力差,首先承受地震作用而遭受破坏,在8度和8度以上地震作用下,填充墙的裂缝明显加重,甚至部分倒塌,震害规律一般是上轻下重,空心砌体墙重于实心砌体墙,砌块墙重于砖墙。
2.抗震结构设计
较合理的框架地震破坏机制,应该是节点基本不破坏,梁比柱屈服可能早发生、多发生,同一层中各柱两端的屈服历程越长越好,底层柱底的塑性铰宜最晚形成。即:框架的抗震设计应使梁、柱端的塑性铰出现尽可能分散,充分发挥整个结构的抗震能力。
2.1抗震计算中的延性保证
从用楼层水平地震剪力与层间位移关系来描述楼层破坏的全过程可反映出,在抗震设防的第二、三水准时,框架结构构件已进入弹塑性阶段,构件在保持一定承载力条件下主要以弹塑性变形来耗散地震能量,所以框架结构需有足够的变形能力才不致抗震失效。试验研究表明,“强节点”、“强柱弱梁’、“强底层柱底”和“强剪弱弯”的框架结构有较大的内力重分布和能量消耗能力,极限层间位移大,抗震性能较好。
综合大量实验研究成果,影响不同受力特征节点延性性质的主要综合因素有:相对作用剪力、相对配筋率、贯穿节点的梁柱纵筋的粘结情况。
2.2构造措施上的延性保证
四川大地震实践证明,当建筑结构在大地震中要求保持足够的承载能力来吸收进入塑性阶段而产生的巨大能量,因为此时的结构在震中进入到一个塑性阶段,容易产生变形。所以,根据这种特点和抗震的要求,多发地震的国家钢筋混凝土结构抗震设计均要求按延性框架结构进行设计,所以建筑结构的设计必须保证结构局部薄弱区的承载力与刚度,保证了建筑构造的整体性,延性的增加也就提高了变形能力,这样可以减少地震的破坏性,提高了建筑的抗震能力。
在结构布置上,按扩大了的柱端抗弯承载力进行设计,理论上可将柱屈服的可能性减少,保证“强柱弱梁”的设计原则。但因各种原因,如梁的实际抗弯承载力可能增大,高振型使柱中反弯点的转移等综合因素影响,要使柱中完全避免塑性铰是困难的,同时为实现“强剪弱弯”的要求,保证塑性铰区域的局部延性,也必须通过一定的构造措施来保证结构的延性,具体做法如下:
（1）限制轴压比与纵筋最大配筋率合理的受力过程可明显提高构件延性,为实现受拉钢筋的屈服先与受压区混凝土压碎的破坏形态,以提高塑性铰区域的转动能力,规范限制轴压比与纵筋最大配筋率,同时对混凝土受压区高度也提出相应要求。。
（2）限制约束配筋和配筋形式。加密塑性铰区内的箍筋间距是很重要的一点,为保证“强节点”、“强柱弱梁”、“强底层柱底”和“强剪弱弯”的设计原则及塑性铰区域的局部延性,有必要加密塑性铰区内的箍筋间距,这不但可提高柱端抗剪能力,还可约束核心区内混凝土,对纵向钢筋提供侧向支承,防止大变形下纵筋压曲,从而改善塑性铰区域的局部延性。
（3）限制材料。拒绝豆腐渣工程的第一关就是把握好材料质量,材料延性对确保构件(结构)延性极为重要。
3.结语
钢筋混凝土框架结构是我国大量存在的建筑结构形式之一,历年震害资料表明:钢筋混凝土框架结构的柱端与节点的破坏较为严重,其抗震设计中必须满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点”、“强底层柱底”等延性设计原则和有关规定。在多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计的实践中,由于设计人员对规范的理解和掌握尺度上,以及因地因人在结构选型、布置以及计算方法上相互差异较多而对设计产生较多的争议,抗震设计方法值得深入研究。
参考文献
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[2]陈天虹,李家康,马晓董.对“高层混凝土结构与抗震”课程教学问题的探讨[J].浙江科技学院学报,2005,(1).
[3]建筑抗震设计规范(GB50011-2001)2008版[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.
关键词：高层建筑；抗震设计；结构体系
结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计，其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳，从而经济地实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的目的。本文围绕高层建筑结构，总结了高层建筑结构设计的特点以及提出了高层建筑结构分析和各种体系相对应的方法。为实际高层建筑结构分析与设计提供一定参考。
1 高层建筑抗震结构设计的基本原则
1.1结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能
(1)结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。(2)对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。(3)承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
1.2在设计构造上宜有多道抗震防线
(1)一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框架―剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。(2)地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。(3)适当处理结构构件的强弱关系，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使“有效屈服”保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。(4)在抗震设计中某一部分结构设计超强，可能造成结构的其他部位相对薄弱，因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小，改变抗侧力构件配筋的做法，都需要慎重考虑。
1.3对出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力
(1)构件在强烈地震下不存在强度安全储备，构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。(2)要使楼层(部位)的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化，一旦楼层(部位)的比值有突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。(3)要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。(4)在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位)，使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗震性能的有效手段。
2 高层建筑结构静力分析方法
2.1 框架－剪力墙结构
框架－剪力墙结构中剪力墙布置应按“均匀、分散、对称、周边”的基本原则考虑,内力与位移计算的方法很多，大都采用连梁连续化假定。由剪力墙与框架水平位移或转角相等的位移协调条件，可以建立位移与外荷载之间关系的微分方程来求解。由于采用的未知量和考虑因素的不同，各种方法解答的具体形式亦不相同。框架－剪力墙的机算方法，通常是将结构转化为等效壁式框架，采用杆系结构矩阵位移法求解。
2.2 剪力墙结构
计算剪力墙的内力与变形时,其剪力墙应计入端部翼缘地共同工作,剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙的开洞情况。单片剪力墙按受力特性的不同可分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等各种类型。不同类型的剪力墙，其截面应力分布也不同，计算内力与位移时需采用相应的计算方法。剪力墙结构的机算方法是平面有限单元法。此法较为精确，而且对各类剪力墙都能适用。但因其自由度较多，机时耗费较大，目前一般只用于特殊开洞墙、框支墙的过渡层等应力分布复杂的情况。
2.3筒体结构
筒体结构包括框筒结构?筒中筒结构以及其它筒体结构。筒体结构的分析方法按照对计算模型处理手法的不同可分为三类：等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析。等效连续化方法是将结构中的离散杆件作等效连续化处理。一种是只作几何分布上的连续化，以便用连续函数描述其内力；另一种是作几何和物理上的连续处理，将离散杆件代换为等效的正交异性弹性薄板，以便应用分析弹性薄板的各种有效方法。
3 高层建筑的结构体系
3.1框架－剪力墙体系。有框架结构布置灵活，使用方便的特点，又有较大的刚度和较好的抗震性能。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架－剪力墙体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。框架－剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀，所以框架－剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。
3.2剪力墙体系。剪力墙体系结构刚度大，空间整体性好，当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中，单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构，其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高，有一定的延性，传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系，能建高度大于框架或框架－剪力墙体系。
3.3筒体体系。凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系，包括单筒体、筒体－框架、筒中筒、多束筒等多种型式。筒体是一种空间受力构件，分实腹筒和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。筒体体系具有很大的刚度和强度，各构件受力比较合理，抗风、抗震能力很强，往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。
4 结束语
在强烈地震作用下,建筑物的破坏机理和过程是十分复杂的,要进行精确的抗震计算是困难的,在总结大量地震灾害经验的基础上,提出了概念设计,并认为它是结构抗震设计的首要问题,比计算设计更为重要。对设计人员来说,掌握概念设计,有助于明确抗震设计思想,灵活、恰当地运用抗震设计原则,不致陷入盲目的计算工作,从而比较合理地进行抗震设计。
参考文献：
[1]朱镜清.结构抗震分析原理[M].地震出版社，2002，11
[2]徐宜，丁勇春.高层建筑结构抗震分析和设计的探讨[J].江苏建筑，2009
关键词：地震；概念设计；构造；未成年人保护；楼梯间
Abstract: Based on the seismic damage of reinforced concrete construction and masonry structure under earthquake, based on the concept of design, construction, the protection of minors, staircases and other issues, according to " code for seismic design of buildings " ( 50011-2001 ) ( 2008 Edition), combined with work experience, analyzing the reasons, on the seismic design of buildings.
Keywords: earthquake; conceptual design; structure; protection of minors; staircase
[中图分类号] TU352[文献标识码]A[文章编号]
在历次地震中，“89 规范”之前的建筑物多数遭受严重破坏，直至倒塌；90 年以后建造的建筑大部分做到了“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设防目标。在地震区，有的钢筋混凝土建筑倒塌了，可相邻的砌体结构却“裂而不倒”。本文依据《建筑抗震设计规范》，结合工作经验，分析原因，浅谈对建筑抗震设计的几点认识。
1、抗震设计应注重概念设计，采取较强的抗震构造措施
地震力作用计算是依据当地50 年设计基准期内超越概率10%的地震烈度对应地震地面运动加速度的设计取值来计算的，原本就是一种数学上的近似计算，想得到精确的计算结果是非常困难的。概念设计是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。以达到合理的抗震设计目的。设计时只靠提高地震作用来提高抗震能力，需增加结构造价，不符和我国国情；而提高抗震构造措施，增加结构薄弱部位的抗震能
力，是经济有效的方法。
1.1 合理的结构体系《建筑抗震设计规范》第3.5.2 条3.5.3 条规定，不论是钢筋混凝土结构还是砌体结构，均要求结构体系完整，传力路径明确，但在设计中，为满足建筑师的创新突破，结构设计以抽柱子、开大洞、砌体结构中大量钢筋混凝土构件承重、转角开门窗、楼梯间凹凸于建筑转角等作为代价，结果破坏了结构整体性及传力路径，这些部位在地震中率先破坏导至结构失稳坍塌；钢筋混凝土框架结构中，围护墙和隔墙的不合理布置，使结构形成刚度和承载力突变的薄弱部位而引起倒塌，比如上下楼层的数量相差很大导致上刚下柔，墙不到柱顶，形成短柱剪切破坏等。目前的学校建筑因建筑要求及经济因素等的影响多采用单跨的钢筋混凝土框架结构,在结构抗震计算时，此结构体系对抗震明显不利，高烈度区的横向层间位移难以满足规范要求而倒塌。
1.2 设置多道抗震防线在地震区发现，理论上抗震性能较好的钢筋混凝土结构有倒塌的，而抗震性能相对较差的砌体结构却有裂而不倒的；甚至个别私人建造的砖木结构住宅都完好无损；同一地点，同是砌体教学楼，有的损坏严重，甚至倒塌，有的却表现良好。这就是多道抗震防线起了作用。《建筑抗震设计规范》第3.5.3 条对结构体系提出了多道抗震防线的要求，对于结构在大震作用下抗倒塌具有重要意义。砌体结构的构造柱、圈梁虽然不能提高结构的抗震承载力，但作为砌体的约束构件，可以提高墙体的延性。在大震作用下，作为“第二防线”延长建筑物变形时间，约束紧箍建筑物裂而不倒，保证居住者有足够的逃生时间。框架结构，尤其是大空间结构，需合理设置柱间支撑或柱子翼墙（不影响空间采光和美观），增加结构纵向刚度。剪力墙结构应合理设置连梁，让其作为结构的“第一道防线”在大震来临时，率先破坏，消耗地震能量并改变整体结构的动力特性，降低地震力，来保护主体结构的安全。多层框架设计时可考虑将楼梯间的墙体设置成剪力墙，大跨度的公共建筑在适当位置增设剪力墙，形成抗震的多道防线。
1.3 有意识做到“强柱弱梁”《建筑抗震设计规范》第6.2 条说明钢筋混凝土框架结构的设计计算应遵循“强柱弱梁”的原则。在地震中，应该要求的“梁铰机制”在毁坏的钢筋混凝土框架建筑中没有出现，反而出现了大量的“柱铰”。在实际设计中，考虑到部分楼板作用形成T 形梁，将框架梁的抗弯刚度放大到1.5-2.0 后，梁的实际承载力大于梁端弯矩；一般情况下，框架柱即使增大了柱端弯矩设计值，计算结果只能按构造要求配筋；只有当构件抗震等级为9 度一级时，规范才要求按照梁的实配钢筋反算柱端弯矩。因此对于抗震等级为二、三级的构件，实际的结构设计再精确，形成的还是“强梁弱柱”。因此，设计时要有意识的减小框架梁的断面和配筋，尤其是层数低跨度大的框架结构，有必要加大框架柱的截面和配筋。合理确定梁的放大系数，计算后切记不要人为再放大框架梁的配筋。
2、抗震构造的合理设置是提高抗震能力的有效途径
在历次地震中，有许多建筑因构造的不规范、不合理，甚至是因为构造缺失造成整体的跨塌：预制楼板不拉结，砌体结构不设构造柱、圈梁，地震时墙体外倒而楼板垮塌、楼梯板施工缝留在弯矩最大处；楼梯与主体结构连接薄弱，地震时先于主体破坏，堵塞逃生通道；抗震缝宽度不够，或因施工堵塞，不同结构的相邻建筑物在地震中相互碰撞而破坏；框架结构节点钢筋锚固不足，箍筋不加密或不够长度，造成节点先行破坏；填充墙不到顶形成短柱时没有全高加密，造成柱剪切破坏。
《建筑抗震设计规范》提到的构造都是根据以往的地震灾害和工程经验积累出来的有效且必要措施，提高抗震措施，应着眼于把财力、物力用在增加结构薄弱部位的抗震能力上，这是经济而有效的方法。砌体结构应严格按《建筑抗震设计规范》设构造柱、圈梁。尤其是楼梯、电梯间的四角，楼梯段上下端对应墙体，错层部位、不规则部位纵横墙交接处，较大洞口两侧，较小墙垛处，外墙四角、砌体结构受陧阓43嘷=I力集中部位均应设构造柱；加强混凝土大梁与墙体的连接，7-9 度时不得采用独立砖柱，大跨度梁应采用组合砌体，即在支撑部位仅设置构造柱是不够的，是需要进行沿楼面大梁平面内、平面外的静力和抗震承载力验算。框架结构节点钢筋须满足锚固要求，梁柱箍筋按规范加密，注意箍筋与纵筋的比例；填充墙不到顶形成短柱时，框架柱应全高加密，从构造上保证强剪弱弯、强节点强锚固，保证大震来临时，梁的塑性铰能发挥作用，避免柱及节点破坏形成几何可变体系而倒塌。女儿墙等非结构构件应与结构主体可靠连接，且应具有良好的变形能力，尤其是建筑物出入口上部的挑檐、女儿墙、玻璃幕，吊顶避免地震时脱落伤人；严禁采用无锚固的预制混凝土挑檐。当设计必须采用预制装配式楼板时，则应做好预制板间拉接锚固，设置板边圈梁，板缝现浇配筋带，并设置板端现浇配筋腱鞘，有效提高楼盖的整体性。
3、重视未成年人的保护
根据震害，国家再次加强了对未成年人密集居住建筑的抗震设防标准，规定教育建筑中,幼儿园、小学、中学的教学用房及学生宿舍和食堂，抗震设防类别应不低于重点设防类。与大型体育场管（人口密集）同类设置。转贴于中国论文下载中心
4、生命通道“楼梯间”的安全
由于楼梯段侧向刚度较大、山墙较高、休息平台与楼层存在错层，地震中是最容易破坏的。作为逃生通道，楼梯间的抗震设计应予以充分重视。
4.1 楼梯间的混凝土梯段、梁、板应参与计算，并考虑对楼梯间山墙造成的不利影响。
4.2 在教学楼、医院等人群密集的建筑有必要在室外另设疏散楼梯，以便室内楼梯间破坏时有第二个逃生通道。
4.3 楼梯间构造合理，形成应急疏散的安全岛。严格按规范设置构造柱，拉结钢筋，钢筋混凝土带，可靠连接或锚固。
4.4 不应采用墙中悬挑踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯，不应采用无筋砖砌栏板。
4.5 楼梯间不宜设置在房屋的端部或转角处，更不宜设置突出建筑物的转角圆形楼梯间，这都是宜引起地震时集中变形破坏的地方。
5、结语
历次的地震表明，只要严格按《建筑抗震设计规范》设计和保证施工质量，以及震前经过抗震加固的建筑都能达到“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设计要求。
参考文献：
