时间：2022-08-09 13:55:06
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篇抗震结构设计，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。
关键词：建筑结构设计；抗震设计；建筑设计
抗震结构设计已经成为目前建筑结构设计中较为重要的组成部分，并关系到建筑工程的质量及人员的安全。尤其在一些地震多发地区内，更要提升抗震结构的设计水平，保障建筑的安全性。下文将重点对抗震结构设计展开分析探讨，对其遵循原则及设计理念予以详细说明。
1实施抗震结构设计的目的
建筑结构设计中，抗震结构设计主要是为了实现以下三个目标：一是保证建筑在小强度地震灾害影响下不会存在任何破损或裂缝等病害问题，维持建筑正常使用；二是要求建筑在中强度地震灾害中，存在轻微破损问题，且经过修复后不会对建筑结构带来任何影响；三是要求在强度较大的地震灾害中，建筑处于稳固不倒的状态下，保证周边环境及人员安全。所以在建筑设计中，要做好抗震结构的科学处理，根据现有资料数据，对区域地震灾害等级加以分析，确定建筑抗震性能，合理规划结构布局，改善抗震效果，维护建筑结构稳固性和安全性。
2建筑抗震结构设计中需要严格遵守的设计原则
任何工程设计工作的开展都需要满足既定原则要求，这不仅是为更好地进行工程管理和控制，同时也是为保证工程建设的规范性、安全性，提高后期利用价值。建筑结构设计中，抗震结构设计作为较为重要的一环，在工作落实中也应该加大对原则要求的重视力度，明确现有的规范指标，并严格按照指标内容开展设计活动，完善设计内容，以此更好的推动后续工作的开展，提高建筑结构抗震等级，防止建筑受到外界不良因素的影响，确保建筑结构的稳固性和安全性。具体而言，建筑结构设计中抗震结构设计应遵循的既定原则如图1。
2.1整体性原则
在抗震结构设计中，设计人员应从整体性角度实行综合分析与考量，综合思考建筑要求，合理规划建筑结构布局，以此来完善设计内容，优化建筑结构抗震性能，减少问题的产生。同时要注重前期试验，确定不同等级结构在地震灾害中产生的变化特征，合理选择材料种类，增强结构抗震性。此外，在设计过程中，需考虑到力传导性特点，避免应力集中在某一点致使局部破损，影响建筑结构质量，威胁建筑安全性。抗震结构设计中涉及的子结构种类较多，若想增强抗震效果，需要开展构件及细节的优化与处理，提高建筑安全等级。
2.2清晰性原则
抗震结构设计中，主要是通过传力路径的科学规划，对地震力予以分散和消耗，保障建筑结构的稳固性。实际设计中，应坚持清晰性原则，根据建筑结构特征对传力路径加以科学规划。构建三维立体模型，对整个建筑结构实行分析和探讨，了解结构受力特征及外力施加中可能出现的位移情况，再结合模型进行计算，承载负荷，以此对传力路径加以科学规划，降低地震灾害发生时对建筑结构带来的影响。2.3结构规则原则结构规则原则要求在在设计过程中增大建筑结构刚度，利用刚度加强建筑结构的稳定性，降低建筑在地震作用下的风险系数。在建筑结构设计中，大部分设计人员都忽略了建筑结构刚度的重要性，这使得建筑在外界压力增加或地震波作用下，出现位移、破损等问题，破坏了结构的稳定性。为此，设计中就需做好结构刚度的科学把控，尤其要合理计算抗侧移刚度，并利用专业软件加强计算的准确性，增大结构承载力，继而达到规范标准的要求。
2.4刚度与抗震能力相适应原则
刚度与抗震能力的协调处理可以保证建筑在地震灾害下，通过两个力的相互抵消减轻地震波带来的干扰和破坏，保证建筑结构的稳定性。在设计中，设计人员要充分考虑到建筑结构刚度和抗震能力间的关系，注重力学参数的准确计算，利用两者的相互作用力，对地震波加以分散，降低地震波对建筑结构带来的影响。现阶段，随着高层建筑数量的增多，高度的增加，对抗震结构设计要求有所提高，在抗震结构设计中，需要综合考虑建筑高度、结构特征，注重承力分析和研究，确定承载能力，科学选择连接构件，从而优化结构刚度和抗震性能。
3建筑结构设计中抗震结构设计的重要意义
地震地质灾害对人们的生命财产安全有着较大影响，虽然随着技术手段的提高，人们可以对地震地质灾害予以提前预估，做到科学防控，但其对固定物体的影响还是不可避免的，尤其是对建筑物的影响。所以在设计中，要优化建筑的抗震性能，对地基基础结构、材料、建筑结构加以科学规划和处理，增强建筑抗震能力，减少地震灾害发生时带来的危险和破坏。建筑结构设计作为建筑工程施工中较为重要的一环，目的是对建筑结构、材料、施工技术实行科学规划，以保障其安全性与可靠性，并给出专业的施工方案，推动作业的顺利进行。建筑结构设计中，抗震结构设计是非常重要的环节，能够保证建筑在地震灾害影响下的安全性，避免倒塌、损坏等严重问题的产生，增加人们居住的安全系数，减少不必要损失的形成。
4建筑抗震结构设计理念
在开展建筑结构设计中抗震结构设计时，为加强设计的合理性，保障建筑结构的安全性，提高工程的价值，需要对抗震结构设计理念进行深度了解和分析，根据现今发展实况及具体要求，开展适当的创新活动，从而更好的指导设计人员工作，转变传统设计思想，加强设计的有效性，达成最终的工程建设目标。随着现代化城市的发展，人们对建筑质量的要求不断提高，抗震结构设计作为保证建筑结构稳定性的重要内容，应该加大关注力度，不断尝试设计理念的优化和调整，以此规范建筑的抗震结构设计，明确指标要求，做到科学选址和规划，确定抗震等级及红线范围，最终优化建筑抗震性能。
4.1更新设计理念，加大抗震结构设计重视力度
在建筑结构设计及抗震结构设计中，最为关键的影响因素就是设计人员，如果设计人员不具备专业能力，不具备明确的抗震理念，在设计中很难将抗震与建筑结构融合起来，这样在地震灾害发生时，就会因为抵抗能力不足而出现各种问题，威胁建筑及人们的安全。为此，设计人员需不断提高自身的专业能力和职业素养，根据建筑行业发展趋势做好理念的更新和优化，加大对建筑抗震功能的重视力度，采取科学有效措施完成抗震设计，确保建筑结构安全。建筑工程具有规模大、工期长、设计精准度高等特点，故而设计人员在处理时应做到全面分析和考量，制定针对性的设计方案，更好的指导施工作业的开展。抗震结构设计作为其中较为重要的一环，设计人员应加大对其重视力度，转变传统设计思想，注重数据资料的收集和处理，完善设计内容，增加结构强度，进而减少地震灾害带来的破坏，保障工程的整体效果。再者，还应该充分利用网络资源对抗震结构设计进行深入分析和探讨，了解地震带分布特点，掌握板块运动规律，不断完善抗震结构设计内容，符合建筑结构设计的相关要求，提高建筑整体水平，延长建筑使用寿命。设计完成后，还需开展专项评估和检测，确保抗震设计符合工程的建设要求。抗震结构的不同其产生的作用也存在较大差异，设计人员应重视这一点，并选择合适的结构种类，确保最终设计的合理性与科 学性。
4.2科学选址
地震的产生是由于地下板块剧烈运动强烈碰撞形成的，破坏性强、危险性高。基于这一实际情况，在开展建筑设计工作时，就应选择合适的施工场地，减少地震灾害造成的破坏。由于建筑物的震害是由一些地质运动造成的，可以考虑选择一些地质较强的位置来建造建筑物。在选择抗震地理位置时，应基于以下两个方面：一方面可选择地质偏硬的地理空间建造建筑。该类型地质结构的承载力较大，不容易出现地震或山体崩塌等问题。在建筑建设中，可有效提升结构刚度和承载力，削弱地震的破坏力；另一方面选择地势平坦宽阔的区域，该区域稳定性强，地壳运动激烈性不高，地震等级也会相对较低，可以降低抗震结构设计难度，改善建筑结构抗震性能，增大建筑安全系数。
4.3明确设计指标
在抗震结构设计中，设计人员需开展现场勘察，收集齐全的数据资料，明确设计指标要求，并以此为基础更好的规划设计方案，提高建筑结构抗震等级。在设计过程中，指标参数的确定要做到科学合理，要考虑到可能发生的问题及带来的影响，切实增大建筑结构承载力、强度和刚度。另外，在设计指标确定中，还应考虑到国家现有规范标准，全面分析地震作用力对建筑的伤害等级，以此为依据，完善抗震结构设计方案。此外，在设计过程中，设计人员还要树立全面管控意识，从多方面展开考量，注重设计的合理性、可靠性。
4.4提升抗震等级
在抗震结构设计中，如果抗震等级要求未达到标准要求，在日后使用中仍会受到地震波的影响，并导致建筑结构出现破损、裂缝、位移等问题，降低建筑质量。为此，在设计中，设计人员就需要对建筑抗震等级要求予以掌握，增强抗震性能合理性，减少建筑结构病害的产生。如在高层建筑结构设计中，设计人员可利用计算机软件对结构性能特征加以分析，重点了解结构物理刚性，掌握其位移及扭转力参数。在分析过程中，可按照建筑形状的常规设计要求，遵循国家相关技术规范，合理测量和判断高层建筑的物理刚度，使高层建筑的扭转力和位移刚度在1.1-1.2之间。在剪力墙与简化连梁的设计中，需使相关参数符合如下要求：连梁跨度高度比要控制在2以内，设置暗柱作为支撑结构，保障结构稳定性；设计过程中如发现连梁跨度高度比在1以内，需要设置交叉暗柱作为支撑结构。地震运动多是受到地壳垂直运动导致的，所以在抗震结构设计中，设计人员还需对地质地理结构特征及运动轨迹予以详细了解，并根据以往数据资料开展分析工作，对建筑所在区域及周边环境加以科学把控，预测和判断地震发生频率、地震等级变化，为抗震结构设计提供依据和参考（如图2）。同时，设计人员还要分析该地区的地震运动趋势，使区域建筑工程地质结构总体布局和该区域地震运动趋势大致处于相对垂直的状态，以降低特大地震对区域建筑工程前期设计的不利影响。
4.5抗震防线设计
抗震防线的科学设置可以在保证建筑结构整体性的前提下，优化建筑结构抗震性能，确保建筑的稳定性和安全性（如图3）。抗震防线规划设计原理为：在无大震的特殊条件下，注重侧向抗震性的有效延伸，以此保护建筑结构，优化抗震功能。通常情况下，抗震防线会设置三条，一条主两条次，以主线为主，开展防控处理。因为在地震灾害中，主要抗震线被破坏后，其他两条抗震防线才会出现问题，所以设计中要开展科学分析与考量，以确保放线质量。4.6结构选型抗震结构设计中，结构选型合理性对于抗震效果提升有着重要意义，在设计过程中应加大重视力度，增强整体设计有效性。在建筑工程结构抗震类型的设计和应用中，必须特别注意建筑结构抗震类型的正确设计和选择。根据建筑的具体功能要求及主体结构的特点，做到精心设计和分析，通常体现在两个方面，即立面的主体结构和建筑平面的主体结构，具体如图4所示。在抗震结构设计中，还应该遵循既有原则和要求，保障结构的安全性和稳定性，从而优化建筑抗震性能，有效提高建筑质量，延长建筑的使用寿命。为此，在建筑结构选型中，设计人员需要分别从整体性、安全性、协调性等多方面进行分析和考量，增强结构抗震效果，提高建筑稳定性和安全性。另外，在抗震结构设计中，分析结构受力特征，并根据结构性能要求，对抗震性加以科学分析，以削弱地震破坏力，保证建筑的质量和安全。
结语
【关键词】抗震结构设计；问题；措施
一、建筑结构抗震性设计中存在的问题
近些年来，随着地震造成的影响不断加大，国家相关部门对房屋的抗震设计有了更多的关注。但在实际工作中，却仍然存在一些有待改进的问题，比如高层抗震设计中的短柱问题、多层砖房抗震设计中的问题、建筑平面及立面布置方面的问题以及结构空间的刚度问题等等。设计人员如果想要从根本上提高工程的抗震性能，就必须要对以上问题进行系统的了解与掌握。
1.1高层建筑抗震设计中的短柱问题
在我国目前建筑结构的抗震设计中，根据建筑层数的不同，对结构构件的延性要求也存在明显的不同。高层建筑相对于低层建筑来说，对结构构件的延性要求就要高一些。在抗震设计中，能够对其构件延性造成影响的因素主要包括轴压比和剪跨比，同时，二者之间也存在一定的矛盾性。一般来说，在层数一定的情况下，为提高延性而降低轴压比则会导致柱截面增大，而且轴压比越小截面就越大；而截面增大导致剪跨比减小，从而又会在一定程度上降低构件的延性。因此，在对高层建筑进行抗震设计的时候，为了能够充分满足工程对轴压比限值的要求，柱子的截面往往比较大，在结构底部常常形成短柱甚至超短柱，这些短柱几乎没有延性，很容易在地震中受到破坏。
1.2多层砖房抗震设计中存在的问题
多层砖房抗震设计中存在的问题主要体现在很多方面，一方面，在“综合楼”砖房的建设中，底层或顶层有采用“混杂”结构体系的，即为满足部分大空间需要，在底层或顶层局部采用钢筋砼内框架结构。有的仅将构造柱和圈梁局部加大，当作框架结构。另一方面，在大部分多层砖房的抗震设计中，设计人员都未能对其抗震承载力进行细致的计算，从而导致建筑采用的砌体强度等级较差，无法满足抗震的需求。此外，在多层砖房抗震设计中，对于构造柱和圈梁的设计，多数设计富余较大，部分设计设置不足。这些都是多层砖房抗震设计中存在的问题。
1.3建筑平面及立面布置方面存在的问题
根据相关的建筑规范规定内容来看，建筑平面和立面的布置应该尽量做到简洁、规则，结构的质量与刚度的布置也应该尽可能均匀。但就我国目前建筑结构设计的现状来看，有部分工程对平面和立面的布置都较为复杂，从而导致质心和刚心无法重合，这样的建筑结构在地震的作用下，必然会出现不同程度的扭转效应，加剧了地震对建筑的破坏性。在唐山地震和汶川地震中就有很多由于建筑平面和立面布置不合理而造成的灾害。
1.4结构空间刚度方面存在的问题
从我国目前建筑结构的形式来看，其主要包括横向承重构件、竖向承重构件以及楼盖等几个部分，每一部分的刚度和稳定性对建筑的整体质量均有直接的影响。在建筑结构整体中，刚性楼盖体系是保证所有竖向抗侧力构件共同受力的先决条件。如果刚性楼盖的结构空间刚度达不到工程的需求，那么势必会加剧地震作用下对建筑整体的破坏。
二、建筑结构抗震性设计的改进措施
为了建筑结构的设计质量能够达到相关工程的具体需求，针对其设计中容易出现的问题，必须要在充分了解其产生原因的基础上，采取科学合理的解决措施，从而降低问题出现的几率，确保施工的整体质量。
2.1高层建筑抗震设计中短柱问题的改进措施
在高层建筑抗震设计中，短柱只要能够满足“强剪弱弯”和“强柱弱梁”的要求，便可以有效避免由于地震发生而对其造成的破坏。因此，设计人员在对解决短柱问题的措施方面，就可以采用复合螺旋箍筋的方法进行设计。在工程中加入复合螺旋箍筋，不仅能够有效提高柱子的抗剪承载力，而且还能在此基础上加强对混凝土的约束作用，从而在很大程度上改善短柱抗震性能。除此之外，采用分柱体、钢管砼柱以及钢骨砼柱的方法进行设计，也可以有效解决短柱问题，设计人员可以根据工程的实际情况来对改进措施合理选择。
2.2多层砖房抗震设计中存在问题的改进措施
由于多层砖房抗震设计中存在的问题较多，因此，其抗震措施的内容也比较复杂。首先，是对构造柱和圈梁的设置。这些主要是都是多层砖房的实际结构情况来具体设置的，构造柱的设置一般都是对于横墙较多的多层砖房而言的，圈梁的设置是对建筑横墙承重或纵横墙共同承重的装配式钢筋混凝土楼、屋盖或木楼而言的。在具体设计的时候应该注意，圈梁的截面和配筋不宜过多，也不宜无限提高。其次，是悬臂构件的连接。此项工作主要包括女人墙的稳定措施和悬挑构件的设计两个方面。
2.3建筑平面及立面布置问题的改进措施
为了能够将建筑平面和立面布置中存在的问题有效解决，设计人员在对建筑结构进行具体设计的时候，首先，应该尽可能确保结构的质心和刚心达到一致，以此来最大限度降低建筑在地震作用下所产生的扭转效应。其次，应该确保建筑立面出现头重脚轻的现象，尽可能将建筑的结构重点降低，以此来避免由于刚度突变以及结构连接处薄弱而给建筑整体质量带来的影响。此外，在设计的时候还应该注意，当屋面结构刚度不够的时候，突出屋面结构的下部一定范围内破坏会相对集中。这种情况下，要求出屋面建筑部分的高度不应过高，以减小地震时产生的鞭梢效应影响。
2.4结构空间刚度方面问题的改进措施
在建筑结构空间刚度的设计上，由于刚性楼盖体系占据着重要的作用，因此对其可以采用现浇楼屋盖，这样不仅能够有效提高房屋的整体性，在一定程度上增加楼板的刚度，而且还会对平面上墙体对齐的要求给予适当的放宽，从而减低地震作用下，对建筑所造成的损坏。同时，在对建筑结构进行设计的时候，还应该注意平面上上下墙体不对齐的现象，如果建筑结构出现了这种情况，仍需要利用现浇楼屋盖来对其进行处理，这种方法不仅能够起到一定的传递水平力的作用，而且能够增加楼板对墙体的约束，提高建筑结构的整体质量。
结语：
综上所述，建筑结构的抗震设计如何直接关系到其整体的使用质量，虽然地震的发生我们无法对进行控制，但是却可以采用相应的措施提高建筑结构的抗震性能，确保其不会因地震的发生而受到影响。因此，在未来的时间里，建筑工程的设计人员在对建筑进行设计的时候，应该尽可能全面考虑其抗震性，达到对其优化，确保其抗震性能，从而提高建筑的整体质量。
参考文献：
[1]蔡英.建筑结构抗震性设计的常见问题及改进措施[J].《科技资讯》.2006（28）
[2]常业军，隋杰英.建筑结构抗震设计中的若干问题[J].《特种结构》.2002（04）
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：
[1]刘明魁.建筑结构设计中的抗震设计研究[J].建筑工程技术与设计，2017（23）：1543-1543.
[2]陈潇.建筑结构设计中的抗震设计研究[J].建筑·建材·装饰，2017（7）：121，142.
关键词： 砌体结构，抗震设计，自然灾害
1 砌体结构设计中的问题
现今房屋建筑中的砌体结构，由于刚度大，且为了经济性及砌体结构结构形式的特殊性，墙体中配置钢筋有限，延性较差，耗能能力较差，导致砌体结构的抗震性能较差，这些问题由砌体结构的材料特性及设计人为等因素造成。想要弥补房屋建筑砌体结构设计中的抗震性能差的缺陷，就需要认真研究房屋建筑砌体结构设计中的不同因素造成的问题，做到有的放矢，有针对性的提出解决方法。
1.1 砌体结构设计不规范
房屋建筑需要按统一的标准与规范进行建造，遵守相关法律法规，达到相关的安全标准。我国也有有关房屋建筑抗震的法律法规要求，建造房屋建筑时达到法律要求的这些标准，有利于提高房屋的抗震性能，在地震中更好的保护人员与财产安全。然而现实生活中，在房屋建筑砌体结构设计中，常常出现房屋超层或超高等有违建筑设计规范的现象。而这一现象在建筑的底层是商铺时出现的更多，有时更是会出现高度超出限值1 m 以上这一严重降低房屋建筑抗震性的现象。
在作为住宅的房屋建筑砌体结构的设计中，不遵守设计规范的现象也时有出现。为了吸引购房者，房地产商在进行房屋建筑的设计时，会为了满足购房者的购房心理，做出违反房屋建筑砌体结构设计规律的设计。如为了满足购房者追求大客厅的心理，在设计时会设计大开闸或制作大门洞，由此造成门洞间墙只有240 mm。或是为了满足部分大空间需要，在房屋建筑的底层或顶层采用“混杂”结构体系，局部采用钢筋混凝土内框架结构。当这些局部的尺寸与需要不相符，建筑结构出现混杂时，房屋建筑砌体结构设计中往往没有与之相关的加强措施，无法及时应对这些临时事件，会使房屋建筑砌体结构设计的抗震性能进一步降低。
1.2 砌体结构设计不完善
或是由于抗震理念树立的不到位，或是由于进行房屋建筑其结构设计的经验不足，或是由于设计者专业水平不够，在房屋建筑砌体结构设计时总是会出现设计不完善的现象，或是交代不清楚，或是忽视建材采用标准。例如，在多层砖房砌体结构设计时，有时相近的多层砖房也会采用等级相差甚远的砌体或是采用区别较大的抗震措施。在构造柱和圈梁的设置上，有些设计有较大的富余，有些设计则会设置的不足，并且多数设计会出现设计不完整或未交待清楚的现象。
2 房屋建筑砌体结构设计中的抗震设计
为达到“小震不坏”“中震可修”“大震不倒”这三个我国建筑抗震设防水准的目标，提高房屋建筑砌体结构的抗震性，对房屋建筑砌体结构进行抗震设计，需要针对房屋建筑砌体结构设计中的问题与砌体结构的特点提出方案。
2.1 抗震概念设计
在房屋的高度和层数上，根据相关法律规定，多层砌体承重房屋，墙的厚度应该不小于240mm。并且由于砌体结构的高度层数与地震灾害中建筑的破坏程度成正比，采用砌体结构的房屋建筑的总层数不应超过GB50003-2011砌体结构设计规范的砌体结构构件抗震设计中所要求的条件。在结构体系上，应在条件允许的情况下率先使用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系，同时注重提升墙体中薄弱环节的抗震能力，使墙体均匀受力并避免因一处破坏导致整个墙体乃至整个单元结构的坍塌。在立面布置与平面布置方面，建筑的平面布置和抗侧力结构的平面布置最好做到规则、对称，平面形状应有良好的整体作用。如无必要情况，在房屋建筑的屋顶不要有大会议室等空旷房间，在房屋建筑的底层不要设计较多的大门洞，即使一定要进行这样的设计，也要有必需的结构措施来加强薄弱环节的设计与建设，以弥补由此造成的安全隐患等情况，防止房屋建筑抗震性大幅度降低。
2.2 抗震设计中的抗震措施
在布置与实施具体的抗震措施之前，要注意进行抗震计算这一工作。抗震计算是房屋建筑砌体结构设计中的抗震设计的重要组成部分，能为实施抗震措施提供数据支持，使得抗震措施能够准确有效的解决安全隐患。可以使用拟静力法即底部剪力法进行一般性的计算，但是也要考虑到现实生活中的多种因具体情况而异的地震效应，灵活的进行计算。
构造柱及圈梁设置方面，正确使用构造柱能有效提高砌体结构房屋建筑的抗震性及竖向承载能力和抗压性，而且圈梁的设置经事实证明对抵抗地震灾害也是行之有效的，并且圈梁还有方便施工的优点。但在构造柱的使用中要注意设置构造柱不能破坏或改变砌体的刚性性质，构造柱的截面不宜过大，数量不易过多，构造柱的截面过大或数量过多，将影响砌体墙的特性，甚至成为以混凝土柱为主的墙段，而使墙段的抗剪作用由混凝土起主导作用（国家建筑标准设计图集）。构件间的连接方面，构造柱应与每层的圈梁连接以保障房屋建筑整体性要求。为达到最佳抗震效果，构造柱与砖墙的连接处最好砌成马牙槎。墙体转角、T字或十字交接处应同时砌筑以保护墙与墙的连接处，加强这一薄弱点的抗震性能。构造柱应从下一层伸到屋顶间顶部并与顶部圈梁连接来稳定屋顶间的连接。悬臂构件的连接部分也是不可忽视的部分之一，女儿墙的稳定措施6度～8度时，240mm厚无锚固女儿墙高度不宜超过0.5m。各处间的连接属于房屋建筑的薄弱部分，尤其应该加以关注以采取加强措施。房屋整体性及刚度方面，要注意提高砌体结构房屋建筑的整体性，这是由于建筑物整体的稳定性能够对房屋建筑的抗震能力起较大作用。
3 结语
[关键词]建筑结构设计；抗震设计；研究
中图分类号：TU3 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）08-0227-02
根据建筑结构抗震设计的规范可知，建筑结构可以通过不同的变量来体现对地震的反应。而在具体的抗震设计过程中，对于设计变量的选择，则需要通过结构自身类型的研究、地震反应特性、地震破坏模式等综合因素而定。按照抗震设计变量的不同，抗震设计主要分为基于承载力的抗震设计法、基于位移的抗震设计方法、基于能量的抗震设计方法和基于损伤的抗震设计方法。目前，国内建筑行业的设计人员在进行抗震设计时，主要是根据以承载力为主，结合建筑性能分析的设计原则来进行。
1.承载力的结构抗震设计思想
1.1理论基础
承载力的结构抗震设计理论是以惯性力的形式反映地震作用，通过静力分析理论的研究，按照弹性方法计算结构地震作用效应的大小、进行结构弹性位移验算，并把结构构件的强度是否满足特定的极限状态作为结构失效的准则。基于承载力的结构抗震设计方法是现行规范中在考虑结构延性的基础上普遍采用一种抗震设计方法。
1.2结构构件抗震承载力
在建筑结构设计的抗震设计过程中，必须依托结构构件的抗震力验算数据来进行。为了确保抗震构件的抗震性能，需要设计地震作用力验算，即一种以单独的一项乘以荷载分项系数加入到结构构件的承载力验算的作用效应的验算方式。在使用"承载力准则"对建筑结构构件进行安全水准考察时，地震力被视作是一种有效“荷载”以相应地震作用分项系数的取值体现其对建筑构件可靠性水准的影响，而以地震作用效应和其他荷载效应的组合效应起确定结构构件屈服水准的作用则是综合权衡抗震结构的安全水准的"设计地震力-延性"联合准则，两者概念有别，必须区分。
1.3降低系数与抗震措施
在现代的建筑结构抗震设计理念中，为了让结构在较低的地震作用下保持弹性的工作状态，必须要降低地震多用参与组合进行结构的抗震承能力的设计。但是在较大的地震作用下，为了让结构可以通过非有弹性变形抵御部分的地震作用，必须根据设计原则，在抗震设计时，引导结构进行合理的屈服，以满足设防的要求。根据抗震设计的基本原则和经验总结可以得出：在特定的地震分区，对于建筑结构而言，如果以设计地震作用为基准，使结构适中保持弹性反应，取用的地震作用越低，建筑结构在相同水准地震作用下位移延性需求会随之增加，或者水平位移越大，反之，水平位移就越小。
2.基于能量的结构抗震设计
能量的结构抗震设计是从输入能量和耗散能量的角度，捕捉到结构在强烈地震作用下的非弹性变形历程，其设计理论考虑了地震强度、频谱、地震持续时间对结构破坏的综合因素的影响，从能量角度分析研究地震地面运行以及运动对建筑结构作用。但是基于能量的结构抗震设计理论较为复杂，原因在于能量的变化没有规律可循。所以，到目前为止，能量的计算方案还未完全建立，基于能量的结构抗震设计方法仍处于研究探索之中。能量概念和破坏模型一直对立存在，成为抗震研究的中并行讨论的课题，基于设计理念和思路，对抗震结构的性能分析，又出现新的要求。
2.1设计特点
基于能量的抗震设计方案原理相对简单，思路简洁清晰，主要是从能量的角度考察地震对结构的作用，以及结构损伤破坏的相互关系角度阐述地震输入能量在结构中的转化、耗散过程。在建筑结构的抗震设计中，以能量分析方法解释地震三要素（幅值、频谱特性和持时）对结构抗震性能影响；能量分析为了能够使塑性累计损伤对结构破坏的影响清晰的反映出来，通过动力时程分析方法求得结构地震反应的全过程，对控制结构损伤性能意义重大。
2.2潜在问题与发展趋势
以能量谱的形式确定地震作用方式得到了绝大多数人的理解和支持，但能量谱的相关理论还不健全，需要继续加强研究；能量反应分析因为采用动力时程分析法，此分析方法比较准确，因而被广泛认可。在建筑结构中，对结构总耗能在非弹性变形耗能与阻尼耗能中的分配以及结构内部非弹性形变的耗能分布规律并没有明确的研究结果，无法建立一个广泛认可的关系表达式解释结构破坏状态与能量控制参数；目前为止，基于能量分析的抗震设计的研究还有一定的局限性，为了尽早的实现能量分析与实际工程的结合，必须加强自由度体系地震能量反应与单自由度体系反应的关系的研究，建立相应的标准规范，以促进抗震设计的发展，保证建筑的质量。
3.基于损伤的结构抗震设计
通过各国学者的研究证实：地震是一种持续时间短的往复运动，地震的破坏力不仅与结构的低周疲劳效应所造成的累积损伤有关，还与结构的最大变形有关。只有非弹性性能能够全面反应结构的变形和累积损伤效应的损伤性能参数，所以，通过非弹性性能建立地震损伤模型，按照结构在未来地震作用下的损伤允许值进行抗震设计是一种比较科学合理的设计方法。
4.基于位移的结构抗震设计
基于位移的抗震设计理论思想是为了确保结构达到该水准地震作用下的性能要求，一定水准的地震作用下，以结构的位移响应为目标设计建筑结构和相关构件。其原理是控制结构在大震作用下的层间位移角限值和总移限值，也就是说，为了使结构的塑性变形能力满足在预期地震作用下的变形要求，需要按照位移要求进行定量分析计算，以获得相应的资料数据，这是一种相对简单、合理的方法。该类设计由于设计思想的差异被分为了延性系数设计方法、能力谱法、直接基于位移的设计方法三大类，其中能力谱法主要体现的是一种位移验算方法，而直接位移法和控制延性方法是依据位移目标进行结构设计，本质相同，途径有异。
5.结语
伴随着建筑行业的发展，国内相关人员根据多年的研究，逐渐形成了一套较为先进有效的抗震设计方案，并在不断的发展中进行完善。当然，其中还有尚待改善的方面，只有通过不断的理论更新和实践证明，才能逐步成熟。为了确保建筑的抗震性能，满足建筑能够适应任何等级的地震，需要继续完善相关设计理念并用实践进行检验证实，促进我国建筑工程的持续健康发展。
参考文献
[1]李田超.浅谈工民建结构设计中的抗震设计[J].江西建材，2013（6）：29-30.
关键词：工民建；结构设计；抗震设计
一、工民建结构中的抗震设计方法
1、以建筑结构性能目标为依据
进行工民建的抗震设计就是在地震发生时能在最大的限度内确保人员的安全疏散和撤离，将人员伤亡和财物损失尽量控制在最低的限度内。为有效预防地震危害，应当对建筑范围内发生的最大震级进行及时的掌握，并根据最大震级来进行建筑的抗震设计。良好的建筑结构抗震设计应同时确保建筑内部结构和外部结构的完好性，尤其是建筑内部一些关键的环节和结构必须有良好的抗震性。除了确保建筑结构的抗震性外，在进行建筑结构的设计时还应当考虑到建筑的抗风性。一些恶劣的台风天气也会对建筑的安全性和稳定性产生严重的破坏，还会影响建筑的使用年限。建筑的结构设计应当充分满足以上几个方面的要求。
2、以结构中的基本构造为依据
大多数的建筑一般都会采用钢筋水泥的结构，在进行建筑的抗震设计时必须将这一结构特点充分的考虑进去，尤其是钢筋的规格、大小、横截面积等，并根据材料的强度来进行抗震方案的设计。在一般情况下，施工部门都会采取限制建筑楼层和高度的方式来达到提高建设抗震强调的目的。大多数采用砖混结构的建筑都会采取这种抗震设计方法。但对于横纵墙的建筑结构一般需要对钢筋水泥强度进行控制来起到确保建筑强度的要求。随着我国科学技术水平的不断发展，将会有更多抗震设计的方案和手段出现，从而进一步提高建筑的安全性和稳定性。
3、以建筑规划和场地为依据
建筑场地的稳定性是确保建筑稳定性的基础，因此在进行工民建结构的抗震设计时也必须将建筑场地的稳定性考虑进去。首先，在建设的外部结构设计时就要做好建筑间距、建筑空间、建筑外观的合理设计和规划。此外，还需要考虑到建筑设计过程中出现的位移和形变情况。建筑场地中的障碍物也会影响建筑的抗震性能，尤其是处在建筑出入口的障碍物将严重妨碍地震发生时人员的疏散速度，因此，对于建筑出入口的障碍物必须进行及时的清理，还应当适当提高出入口的高度和宽度，确保人员能够及时的流通和疏散。
二、建筑抗震结构设计的策略
1、基础设计以及选址方面
一般的情况之下建筑自身的抗震能力与场地的选择有着不可分割的联系，而通过大量的实践分析和综合试验，也可以从中发现在不同的场地之内同样的建筑设计形式，其抗震性和建筑实际的破损程度有着巨大的差别。所以，应当尽可能的选择平原地带进行施工建设，选择没有断层交汇或者是断层通过的地带，这样可以保证最佳的房屋建筑结构抗震性，不能够在泥石流容易出现的路段或者是断层活动较为频繁的地带选择施工场地。
除了上述分析的建筑施工场地的选择之外，还应当合理的增强房屋建筑结构自身的稳定性和基础设计的效益，往往高质量的基础设计形式可以确保整个建筑稳定的使用。在基础工作当中，需要恰当的处理建筑自身的承载力以及地基的沉降情况，避免出现基础不均匀沉降的现象，避免房屋建筑结构的基础由于受到了外力的影响而出现整体结构上的缺损，进而对建筑整体设计规范产生不利影响。合理的把控基础设计当中的每一个细小的环节，增强设计的规范性和原则性。
2、采用合理的结构形式
砖混结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土组合结构、钢结构是我国现在的建筑比较常用的结构形式。在选择结构形式时，可以按照地区性和设防烈度的不同来选择适合的结构形式，同时还要考虑到建筑的功能要求和抗震要求来合理的选择。由于钢筋混凝土结构体系具有类型的差异性，各种不同的构件和其组成方式，使得它们具有各种不同的受力特点，因此在抗侧移刚度方面也具有很大程度上的差异，所以在使用时的高度也是各不相同的，需要进行合理的设置。
3、对建筑重要组成部分进行抗震设计
3.1坡屋顶、屋顶架构、女儿墙等组成了屋顶部分。屋顶是建筑设计的重点，同时在建筑的抗震设计中这个部分也是需要加强的。像在屋顶构件中一些突出的屋顶非常导致“鞭梢效应”，对抗震来说是非常不利的，所以在设计屋顶时应认真对待。
3.2在设置楼梯间时，因为是建筑的竖向交通空间，所以对人流疏导方面的作用是非常巨大的，因此在设计时要进行考虑。
3.3在设计楼层板时，需要注意加强楼层板的刚度和强度，因为楼层板是一个承重结构，在水平方向对设备、家具、人等带来的荷载进行支撑，同时把受到的荷载传送到柱子或墙体。
3.4在设计墙柱部分时，要把柱子的刚度和强度进行加强，因为在地震时，我们普遍都看到受损最严重、最常见的部分就是墙柱，这是因为墙体是重要的围护构件与承重构件。
4、正确选择抗震建筑平面及立面
4.1建筑形态应简洁且平立面布置适宜
对于体型简洁规则的建筑，其受力性能的确定较为简单，同时对其在地震过程中的内力及反应也能够进行准确的分析。体型简洁规则的建筑物在发生地震时内部的结构构造较为容易处理，受地震的损害也不会很严重。针对体型与平面都不规则的建筑来说，其立面高低不同，所以建筑物的刚度与强度在地震发生时极容易产生突变，出现薄弱位置，而薄弱位置的产生在地震发生时易产生极大的危害。
4.2保证建筑平、立面的刚度与质量对称
若建筑平、立面的刚度与质量分布不均匀，无论建筑情况如何都会发生一定的扭转及形变，造成严重的危害。所以，必须保证平、立面刚度与质量的平衡与对称，使建筑的质心与刚心处于重合状态，保证建筑的稳定性。
4.3建筑质量与刚度变化均匀
在建筑质量与刚度方面，其竖向的分布一般是不均匀的。地震发生时的竖向收进上下部分的振动性能不同，容易使楼板出现应力变化，凹角处应力集中，最终导致地震带来的巨大损失。所以，在进行建筑结构抗震设计时应对竖向分布进行严格的监督，并采取相应的构造方式。
4.4防震缝的设置
根据建筑的不同类型、体型及不同的结构体系应采取适当的防震缝设置。针对建筑体型较为复杂的情况，若选择不设置防震缝，则应采用对其进行实际结构计算模型的抗震分析方法，对建筑物的局部应力及集中形变进行合理估算，并对其薄弱部位进行相应的防震设计。对于设置防震缝的建筑，应将其以结构单元形式进行划分，并根据场地的性质、房屋的类型预留相应的宽度。
5、砂浆强度和刚度方面
首先，针对民用房屋建筑结构的砂浆强度设计，需要确保建立起一个科学化的强度结构体系，这一点将直接的决定建筑结构的空间强度和整体的稳定性。另外，在实践的设计工作之中采用现场浇筑的钢筋混凝土楼板屋盖，可以起到很好的强度增加的效应，并且是现代化的高层建筑施工设计之中最为理想的设计使用构件。采用现场浇筑的混凝土钢筋楼板盖，可以合理的传递建筑内部和外部产生的荷载力，并且使得建筑的刚度得到进一步的增强，当建筑结构出现上墙和下墙不对称的情况之时，上述结构设计的形式可以合理的增强建筑自身的稳定性，并且是一种恰当的建筑设计形式，合理的传递建筑的水平作用力，为建筑稳定性的改进奠定基础条件。
6、砌体结构中的圈梁和构造柱的布置
圈梁对于减轻震害有着极大的作用，无论是地基中的圈梁还是墙体中的圈梁。圈梁能够使墙体之间的连接更加的牢固，有效的增强房屋建筑的整体性和稳固性，也可以在一定程度上阻碍墙体裂缝的产生，同时还能够阻止建筑地基的不均匀沉降而使结构遭到破坏。构造柱的设置也对房屋建筑的抗震有很大的作用，构造柱的设置能够提高墙体的抗剪能力，同时能够增加结构的变形能力，使结构在较小外力的作用下只是发生变形，而不影响结构的整体稳定。在房屋建筑的特性保持不变的同时，构造柱的数量要根据《抗震规范》来进行设置，但是在墙体交叉的地方，都要设置构造柱，这样就会使墙体的材料从脆性向着延性发展。
结束语
建筑结构的抗震设计对于建筑整体的应用性能具有较大的影响，所以在工民建结构设计时应在建筑场地选择到建筑结构设计的整个过程中，使抗震设计符合相应的要求。建筑结构的防震设计是保证建筑物稳定的基础，也是对人们生命及财产安全的有效保障。
参考文献
[1]严宁.基于建筑结构设计中的抗震设计问题探索与研究[J].城市建设理论研究：电子版，2012（18）.
关键词：建筑 结构设计 抗震设计
建筑物的抗震问题是目前建筑业的热点话题之一，大家围绕各种抗震结构的分析阐述自己的见解，抒发自己的观点，因为它直接关系到人民的财产和生命安全，平时，没有灾难时，看似无关紧要，但是一旦震灾来临，就面临生死攸关的大问题，因此，我们在对建筑物进行结构设计的时候，必须把正视建筑物设计的抗震问题，端正态度，积极主动地探索减震措施。
1 抗震概念设计
建筑结构中抗震概念设计一般是指，在对建筑物进行相应的抗震设计时，设计人员不被传统的、盲目的计算机数据验算分析所拘泥，而是依据当地的地震灾害资料以及长期的建筑结构抗震设计的经验而形成的建筑结构抗震设计理念，并且在这一基础上对建筑结构进行相应的总体布置以及一些部分构造，从而来确定分析的过程。建筑结构中抗震概念设计展现了设计人员对于地震知识以及当地地震的相关资料的灵活运用，同时，这也凸显了设计人员在对建筑结构进行相应的抗震设计时的创新能力。
2 抗震设计的原则
每一个东西的设计都需要遵循它的要求以及原则，所以，抗震设计也应该遵循它独特的要求以及原则。同时它是一种细致但模糊的设计过程，是一种由整体到局部的设计。所以在对于建筑物进行抗震设计的时候，应该遵循以下的原则：
2.1 选择场地
在选择工程的场地时，应该先了解、掌握该地区的地质资料以及地震的相关资料，这样在选择工程的具置时，把工程要求同当地的地质资料以及地震的相关资料相结合，从而做出安全的、稳定的判定，合理的选择工程的场地，避开那些地质条件不好的场地。若场地中的地质条件不能满足设计的相关要求，并且还不能避免时，相关人员应该及时的采取有效的措施来解决这一问题。
2.2 选择建筑布局
一般情况下，建筑物要尽量避开那些比较复杂的平面布局，建筑的平面布局整体性要求较强，并且还应该对称、简单等。建筑平面布局的形状变化一定要均匀，尽可能的避开形状突变现象的发生。
2.3 选择抗震材料
选择抗震材料以及施工工艺同施工质量都要有较为严格的要求，抗震材料的性能指标一定要符合有关规范的要求。
2.4 选择建筑结构中的抗震体系
合理的建筑结构体系，它能使地震荷载的传递路径较为明确。对抗震体系进行明晰的计算，能从一定程度上掌握建筑结构的抗震功能。同时，抗震防线的设置应该层次分明，各个防线都应该拥有相应的耗能以及变形能力，从而避免因为局部的破坏而破坏建筑结构的整体。对于那些薄弱的环节应该采取有效的措施进行相应的防范。
4 如何设计抗震
4.1 结合建筑物构造
建筑使用的混凝土是根据钢筋砼构件的截面高度比取值的，所以混凝土最小配筋率受控以承重柱的受压比。所以，由此限制房屋的高度与层数，或者在纵横墙中设置钢筋混凝土，或者是必要的防震缝等可以达到抗震的目的。又如把建筑构造柱延伸到建筑物顶部，和顶部的梁接在一起，能大大增加建筑物的承载能力对建筑本身也产生巨大作用。
4.2 结合结构性能标准
建筑物通常在受到地震作用的影响时通常都存在一定高度安全性，这是结构抗震设计最显著的特点。所以，结构抗震通常以施工地区可能会出现的地震强度作为设计施工的标准。同时，有些建筑也许会受到风力的影响，风力给了建筑细小的水平振动，是建筑结构发生细微改变，影响建筑物的抗震性能。所以，在进行结构设计时需要有较完善的结构性能标准，这样建筑才能满足更高的抗震要求。
4.3 结合施工地点和计划设计抗震
不同地区有不同的地貌特征，提高建筑的抗震性能需要根据当地的施工场地来确定设计方案。这样建筑就会有较好的基础。另外，考虑周围的建筑密度以及相对邻楼的距离也会使建筑的抗震性能得到提高。
5 抗震方法
5.1 隔震技术
隔震技术不光能减轻地震对建筑物上部的损坏，而且能对室内的设施进行保护。隔震有很多种，按照隔震层位置不同可分为地基隔震，基础隔震，层间隔震，悬挂隔震等几种。下面将对几种技术进行分析。
（1）地基隔震
地基隔震通常隔震层设置在基础以下的地基中。历史上采用过糯米垫层或砂垫层，也有通过使用一层软粘土、一层土工布、一层砂土的方法来吸收和减弱地震波，是地震波的能量得到衰减。但是这样的方法容易受到自然条件或者是时间变更产生不稳定的变化，反而造成抗震性能降低。现代已经有通过设计使用改性沥青阻尼隔震垫来减弱地震波的方法，这种方法在抗震方面得到了很好的效果。
（2）基础隔震
基础隔震是通常隔震层设置在基础与上部结构之间，通过减小地震能量向上部结构的传递来减弱地震的影响，降低上部结构的地震反应的。这种方法适用于体积规则或者是低层或中层建筑结构，但是对于的高层的效果较差。基础隔震通常包括粘弹性隔震，滑移隔震，摩擦摆隔震，摩擦滑移隔震等形式。通过这样的方法，减震效果通常可达8%～60%。
（3）层间隔震
层间隔震一般用于旧房加层或者是抗震加固。一般通过利用原结构的加层或者是隔热层，适当改建，从而达到减震目的。这种方法简单易行，通过在原结构上安装由质量和隔震装置组成的系统，地震发生时，通过该系统吸收并消耗地震能量，达到减震的目的。
（4）悬挂隔震
一般来讲，建筑物的质量一般是承受在地基上，通过悬挂减震，将主体的质量全部或大部分转移到悬挂装置上，地震能量对建筑主体产生不了惯性力，这样就可以起到隔震的作用。一般我们看到的大型的钢筋悬挂体系就是这种装置的应用。一般的悬挂机构分为主框架和主结构，主框架和一般的框架结构大致相同，主结构采用钢索或吊杆悬挂，用以承受主体的质量，减少地震作用的传递。这种方法已经被广泛的应用于桥梁，火电厂的锅炉架当中，在城市中的楼层也可用这种方法，成功的案例是香港的汇丰银行的新大楼。
5.2 消能技术
消能技术主要是通过提高建筑结构的附加阻尼来减少地震的反应。这种技术的使用是非常广泛的。从新建筑的设计到旧建筑的加固，都可以使用。这种技术不光适用于钢筋混凝土结构，更适合钢结构，高耸结构。对于上述所说的对建筑上部结构不适用隔震方法，这种技术能产生很好的弥补。
通过用特殊的设置构件对地震能量进行吸收，相对于传统的完全依靠结构本身或是通过节点的延性耗散来消耗能量，先进了不止一点。这种消能装置的消能效果往往与消能装置的种类有关，摩擦阻尼器，塑性消能器磁流变阻尼器等都是效果不同的阻尼消能装置，依据不同的建筑结构要求可采用不同的结构。
6 结束语
建筑物的抗震问题是目前建筑结构设计中讨论比较多的话题之一，也是涉及到人类生命财产安全的重要问题，因此，我们在对建筑物进行结构设计的时候， 必须把建筑物的抗震问题放到非常重要的位置，并采取适当的措施，尽量避免地震对建筑物的损坏。
参考文献：
[1] 郑建杨. 建筑物结构抗震若干问题探讨[J]. 科技风， 2010（ 6）
关键词：住宅；结构设计；抗震设计
Abstract: Combined with the author’s practical work experience, this paper analyzes the anti-seismic structure design, for your reference.
Keywords: residential; structure design; seismic design
中图分类号：TU7 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
高层抗震墙住宅楼占地面积较小，基底压力较大，单幢建筑面积可观，因此在保证建筑物安全的前提下，合理的地基处理及抗震墙布置方案能够节约工程造价，避免建设资金浪费，纯地下车库则占地面积较大，基地压力较小，基坑开挖深度较深，土方量及钢筋混凝土用量较大。 本文通过对某住宅小区的初步设计文件进行结构优化设计分析，提出合理的优化方案，节约了大量的建设资金，充分说明结构优化设计的重要性。
1 项目概况及结构优化范围
某住宅小区规划建设基地内大部分用地地势平坦，规划用地范围周边环境优美，交通便利，地理位置十分优越。规划总用地面积约 57315 ㎡，总建筑 面 积 为 205170㎡，其中地上176416 ㎡， 地下 28754㎡，机动车位(地下车位) 519 辆。本次结构优化设计范围为 A、B、C号高层住宅楼，其中 A、B 号楼地上 18 层，地下一层，C 号楼地上 26 层，地下一层，住宅楼均为钢筋混凝土抗震墙结构，抗震等级为二级。
2 自然状况
2.1 基本风压：0.40 kN/㎡，(高层)
2.2 基本雪压： 0.20 kN/㎡
2.3 抗震设防类别：丙类建筑
2.4 地震参数地震设防烈度：8度建筑场地类别： II 类抗震分组： 第一组
2.5 地下水：地下稳定水位埋深 5.8～7.4m，属潜水类型，对钢筋及混凝土均不具腐蚀性。
2.6 黄土湿陷性：拟建场地属非自重湿陷性黄土场地，仅填土①层和黄土状土②层局部具弱湿陷性。
2.7 地裂缝：由于地裂缝距拟建场地较远，可以不考虑地裂缝对拟建建筑的影响。
3 结构优化设计的缘由及目的
本工程已由外地设计院完成初步设计，应业主的邀请， 对 A、B、C 三幢楼进行结构优化，优化内容为地基基础及上部结构，通过优化设计，使该项目的结构设计适应本地的具体情况，并在保证结构安全、满足相关设计规范的前提下达到节约建设资金的目的。 结构优化成果提交给业主，供业主委托的设计公司在施工图设计时参考使用。
4 上部结构优化设计内容
4.1 初步设计中上部结构存在问题：
按照《〈高规〉》第 4.6.3 条第一款规定，抗震墙结构层间最大位移角的限值为 1/1000，第 3.3.13 条规定，结构各楼层最小剪重比为3.2%。 这意味着层间最大位移角越接近 1/1000，结构各楼层最小剪重比越接近 3.2%， 则上部结构在满足规范的基础上越节省钢筋混凝土用量，初步设计文件中 A、B 号楼上部结构计算结果显示上部结构刚度偏大，钢筋混凝土用量偏大，应适当减小结构刚度，使层间最大位移角在 1/1200 左右比较合适。
4.2．上部结构优化方法：
抗震墙的优化 ：A、B 号楼初步设计中剪力墙布置存在墙数量偏多、长度过长、墙厚偏厚（地下室为300mm, 一、二层 250mm， 三层以上外墙250mm, 内 墙200mm）、连梁截面高度较高（750mm）的问题，使得上部结构刚度较大，结构优化后地下室剪力墙为250mm（防护密闭门处为300mm）, 地 上结构剪力墙数量及长度适当减少，墙厚除楼电梯间因建筑功能原因局部为 250mm 外，其余均为200mm,部分连梁截面高度(750mm)恢复为正常高度（400mm）；C 号楼初步设计剪力墙厚为地下室300mm,一～十层 250mm，十层以上200mm， 优化后地下室剪力墙为250mm（防护密闭门处为 300mm），地上剪力墙厚除楼电梯间因建筑功能原因局部为 250mm 外， 其余均为 200mm。 最多底部加强区 1～3层墙厚取 250mm。
楼板厚度优化：初步设计文件中六级人民防空地下室顶板厚度取 180mm，不满足《人民防空地下室设计规范》第 4.7.2 条规定，人防地下室顶板最小厚度为 200mm；二～十六层 3.9m 跨板板厚 130mm偏 厚， 连续板板厚取 l/40， 即110mm 即可 ；按 《高规 》第 4.5.5 条规定，屋面板厚度取 130mm 即可，无需 150mm 厚。
上部结构优化后的效果：A、B、C 号楼墙厚的减少及减薄，板厚的适当减薄，不但使住户获得了较大的使用面积和较高的房间净高，节约了上部结构造价，而且减轻了结构自重，进而节约了地基基础的造价。
4 A、B、C 号楼地基基础优化方案：
4.1 A、B 号楼初步设计中地基处理存在的问题：
A、B 号楼地上 18层， 地下一层，±0.000 相当于绝对标高403.08m，基底标高-6.85m，原设计地基处理采用 CFG 桩复合地基，满堂布桩方案，并在基础外也布置了 2～3 排， 桩桩径 400mm，桩距1350mm，桩长 12m，复合地基承载力特征值要求 360kPa。错误要求桩端进入筏板 50mm， 桩顶未设碎石褥垫层。C 号楼原设计为泥浆护壁泵吸反循环钻孔灌注桩，桩径700mm， 桩长 30m， 单桩承载力特征值为 2200kN。 单桩造价偏高而承载力则较低，造成地基方案性价比不高。
4.2 A、B 号楼地基处理优化方案：
根据第 9.2.1 条，CFG 桩只需布置在基础范围内，基础范围之外无需布置，因此基础外布桩可以取消。CFG 桩长建议由 12m 改为 15m,桩端穿过承载能力较低的 3-2 层黄土,落至承载能力较高的 3-3 层中砂层，桩距则取 1.6m×1.6m 正方形布置，因基地压力较小，复合地基承载力特征值取 300kPa 即可，无需 360kPa。 另外，由于高层主楼之间设有较大的地下车库,复合地基作深度修正时,应考虑《建筑地基基础设计规范》 第 9.2.4 条及条文说明内容。
A、B 号楼 CFG 桩复合地基褥垫层：CFG 桩顶应设 150～300mm厚碎石褥垫层，CFG 桩桩顶无需进入承台 50mm（见第 9.2.3 条）。
4.3 C 号楼地基基础优化方案比较：
4.3.1 CFG 复合地基优化方案：
CFG 桩复合地基与基础造价与优化后的灌注桩基相比，节约造价约 30%，且施工速度快， 施工现场文明、干净 经过我们计算，C 号楼采用CFG 桩复合地基是可行的，CFG 桩桩径 400mm，桩长 15m,桩端置于④层土, 桩距 1.4mx1.2m 梅花形布置，只在基础范围内布置 CFG 桩。复合地基承载力特征值取400kPa。
关键词:高层建筑;抗震结构;设计
随着我国城镇人口的持续性增多、城市规划的进一步拓展,在一定程度上促使我国高层建筑得到了迅速的发展。可是,受到地震等各种自然灾害频频出现的影响,人们的正常生活及生命财产受到了巨大的威胁,为此,高层建筑设计中,做好抗震结构设计有着十分重要的意义。
1高层建筑抗震结构设计原则
一是整体性原则。大家都知道,高层建筑的楼盖对于其结构的整体性占据着不可或缺的位置,楼盖就类似于一个横向的水平隔板,将惯性力聚集起来,并向各个竖向抗侧力的子结构传递,尤其是当这些子结构的布置不均匀或过于复杂时,楼盖则可以很好地将这些抗侧力子结构组织起来,然后进行协同合作,来承受地震的作用;二是简单性原则。高层建筑结构设计的简单性主要是指在地震的作用下,要具有极其明确清晰的直接传力方式,在相关的规范中对于结构体系也是有着明确的要求,即结构体系要有明确的计算简图以及合理的地震作用传递途径,换句话说就是,只有高层建筑结构的设计足够简单,才能够分析出结构的计算模型、内力以及位移,从而促使高层建筑结构抗震性能得到真实性的可靠预测。
2高层建筑抗震结构设计方法介绍
2.1正确挑选施工场地
对于高层建筑而言,挑选正确的施工场地是非常重要的。需遵循场地的种类对建筑的地震力进行相应计算,同时需对场地做出系统性浅析,将地震的危害度进行了解,按照相关规范做好建筑地基的处理,通过对地震强度、场地土层实际厚度、断裂地质的历史等因素的分析确定地震的断裂情况,这样便能够确定建筑物要避让的距离,从而成功地避开对施工不利的地段,若没办法成功避开这些地段,那么就要选择适合的抗震措施来加入到建筑抗震结构设计内容当中。高层建筑抗震结构设计过程中,需在性质一致的地基中进行同一结构单元的设置,尽可能地选择相同的结构形式。当地基中包含液化土、新近填土、土层严重不均匀等问题存在的情况下,需采取相应的措施来进一步强化地基的整体性和刚性,这样才能够促使高层建筑的稳定性得到基础的保证。譬如,底层框架结构因其实用性是非常显著的,为此得到了大范围的投入使用,可是,此结构的上层刚度非常大,下层刚度比较小,其上下属性存在明显的差异性,在地震发生的情况下,整个建筑的抗扭曲性能是非常低的,极易导致建筑的倒塌、断裂。所以,在抗震区域要尽可能地不用此种结构,或者将其上下层刚度性质做出调整,这样才能够确保其抗震性能得到基本的保证。
2.2减少地震时的能量输入
高层建筑抗震结构设计过程中,可选择基于位移的结构抗震法实施定量性分析,这样才能够确保建筑结构的变形性能达到预期地震作用下地形的变形需求。我们需在对建筑结构的承载性能进行验算的基础上,对建筑结构在地震作用下的层间位移角限值、位移延性比进行科学合理性的掌控。按照建筑构件的实际变形与建筑结构位移间的联系,将构件的变形值加以最终的确定。通过建筑截面的应变情况确定建筑构件的构造需求。针对高层建筑若是在比较坚硬的场地进行施工的话,那么就能够将地震发生时的能力输入降到最低的程度,将地震给高层建筑造成的影响减少到最小。
2.3隔震与消能减震设计
在当前的高层建筑抗震结构设计中,通常运用的是以往的抗震结构体系即延性结构体系。这种抗震结构体系是对建筑结构刚度进行的系统性掌控,在有地震发生的时候,会使得整个建筑构件处在一种非弹性状态下,这样会使得其延性得到进一步增加,对地震发生时能量的消耗起到一定的辅助作用,将地震效应产生的影响降到最低,可有效避免建筑物倒塌的发生。除此之外,可采取相应的隔震措施,将高层建筑的动力特性进行科学的更改,这样能降低地震作用于建筑物的力,并且可利用高延性结构将地震效应降到最低。
2.4充分重视抗震结构设计
高层建筑结构设计过程中,我们在提升建筑抗震性能的同时,需兼顾到建筑整体结构的抗震性能情况。一般情况下,高层建筑会选用框、筒框架、支撑结构体系。当前,我国的钢材生产数量非常大,钢结构加工制造水平得到了明显升高,所以,在高层建筑中可最大限度上以钢骨混凝土结构、钢结构、钢管混凝土结构为主,这样能够使得柱断面尺寸大大缩减,对于建筑结构抗震性能的改善是非常有利的。
2.5减小高层建筑结构自重
若是在相同的地基承载能力条件下,减轻高层建筑结构的自身重量,就可以使其在不增加地基以及造价的情况下,增加高层建筑的层数,研究显示,由于高层建筑的高度很高,所以其重心也相应较高,然而建筑的重量越大,受地震作用的倾覆力矩的效应也就越大,所以,在高层建筑的抗震结构设计中,我们要尽量采用轻质材料来填充高层建筑物的填充墙及隔墙,以减轻建筑的自重。
2.6设置多道抗震防线
我们提倡采用由两个与两个以上同时延性较好的分体系组成的一个抗震结构体系,这是由于在发生地震时通常都会带有余震,倘若只有一道抗震防线,那么就很难防止由于某一结构损伤而导致整个结构坍塌的情况发生,所以,在构建高层建筑抗震结构体系时,我们首先要有最大可能数量的内外部冗余度;其次还要建立一套分布完整的屈服体系;最后,该体系的主要耗能构件一定要有较高的延性和充足的刚度,以确保建筑物在遭遇地震灾害时,其强烈的地震作用对其的危害,这样在第一道防线崩溃的状况下,抵挡后续地震波的冲击还有第二道防线和第三道防线。
3高层建筑结构抗震设计的前景分析
从目前的形势来看,今后若干年,中国仍将是世界上修建高层建筑最多的国家,这也将会给高层建筑抗震设计带来新的难题,一是对于影响高层建筑抗震结构设计效果的关键因素就是建筑材料的选用,提高每一项建筑材料的抗震指标可以很好地提高高层建筑的整体抗震性能,因此,科研人员需要加强对于新型复合高性能的建筑材料的研发,以促进抗震技术的发展,进而满足高层建筑抗震结构设计的需求;二是对于不同抗震能力的需求,要采取相应的抗震措施,甚至是对于同一个高层建筑的不同部位和楼层以及对于性能的要求不相同时,都要选用不同标准的构件;三是计算机模拟抗震试验都得到广泛应用,将制作好的模型或结构构件放在模拟地震振动台上,在台面输入某一确定性的地震记录,就能够较好地反映该次确定性地震作用的效果,计算机模拟环境可以拟真抗震效果,进而帮助改进各因素,从而做到有效抗震,另外,高层建筑结构的抗震设计的计算方法也会有新的转变。即从线性分析向非线性分析的转变,从确定性分析向非确定性分析的转变,从振型分解反应分析向时程分析法的转变。
4结语
高质量的高层建筑抗震结构设计是在达到建筑设计与结构设计的密切配合的前提下加以完成的,高层建筑的抗震结构设计是整个建筑工程的关键环节,因此,设计人员一定要综合多方面的因素进行分析,同时,还要结合新型的高性能材料以及抗震结构理念,提高对高层建筑抗震结构的设计水平,进而促进我国高层建筑的抗震结构设计技术的发展。
参考文献
[1]于险峰．高层建筑结构抗震设计[J]．中国新技术新产品,2010(1):171．
[2]祝英杰,谷伟.结构抗震设计[M].北京:北京大学出版社,2009.
关键词：抗震技术 民用房屋 结构设计
1 引言
民房建设中，抗震结构设计是民房结构设计的一个重要环节。设计的合理与否直接影响民用房屋的质量和人民的生命、财产安全。我国属地震多发国，应在民用房屋结构设计中对抗震技术提出更高的要求。
2 民用房屋抗震技术研究现状
我国民房抗震研究起步较早，始于上个世纪50年代。最早的二部抗震鉴定和设计标准TJ 23-77《工业与民用建筑抗震鉴定标准》、TJ 11-78《工业与民用建筑抗震设计规范》，就在指导我国房屋建筑抗震设计中起到了十分重要的作用。八十年代后，我国相继制定和修订了GBJ 11-89《建筑抗震设计规范》、GB 50191-93《构筑物抗震设计规范》、GB 50223-95《建筑抗震设防分类标准》等一系列国家标准，形成了比较完整的民用房屋抗震设计标准体系。
我国现行的民房设计标准GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》，在总结国内外大地震的经验教训，特别是在经历了2008年汶川大地震后，采纳国内外先进的抗震技术最新科研成果的基础上进行了修订。修订后的标准对于抗震设防标准有了适度的提高，对民房抗震性能的增强提出了更高的要求。
3 房屋结构设计中抗震技术的应用
砖混结构因选材方便、施工简单、造价低、工期较短等特点，多年来一直是我国房屋结构设计中使用最为广泛的一种建筑形式，其中民用房屋建筑中约占90% 以上。
砖混结构通常采用粘土砖和混合砂浆进行砌筑，通过内外砖墙的咬砌使整体具有一定的连接性，多层砖混砌体房屋的基本材料和连接方式可决定建筑物的脆性性质和变形能力。因此改善建筑物砌体结构的延性，对提高房屋的抗震能力具有极其重要的意义。
3.1 科学布局建筑物的平面和立面
建筑结构设计中，建筑物的平面和立面布置是十分基础和重要的内容，其墙柱的距离、内外墙的布置、通道、电梯井以及房间数量的布局等直接反映建筑的使用功能和要求。抗震设计中，建筑物的平面、立面应简洁和规则，力求结构质量中心与刚度中心的一致，用以增强建筑物结构抗震性能；反之，平面布置不规则的房屋，其质心与刚度中心往往不容易重合，在地震作用下会产生超强的扭转效应，大大加剧地震的破坏力度。
建筑立面设计应避免头重脚轻，房屋重心应尽可能地降低，同时避免采用错落的立面结构设计方式。对建筑物结构竖向强度和刚度的均匀性应严格控制，特别应对突出屋面建筑部分的高度进行控制，使其不宜过高，以免地震发生时产生鞭梢效应。
建筑设计应符合抗震设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案，当不可避免时必须使用时，应尽量在适当的部位设置防震缝。力求在兼顾建筑造型和满足使用功能要求的前提下，建筑物既简洁、美观大方，又能有效地提高工程的抗震性能。
3.2 砌体房屋的总层数及总高度
历次地震灾害表明，砌体房屋越高，层数越多，它所遭受的地震破坏程度就越大。所以民用房屋结构设计中，必须严格按照抗震设计规范要求，控制砖砌体房屋的总高度和总层数，才能有效减少地震时带来的震害。
3.3 增强砌体房屋的刚度及整体性
房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的具有空间刚度和强度的结构体系，其结构的空间整体刚度和稳定性决定了抗震能力的强弱。现浇钢筋混凝土楼板及楼盖是较为理想的抗震构件，它所具有的整体性好、水平刚度大的等优点，不仅可消除滑移、散落等隐患，增加房屋的整体性和楼板的刚度，而且适当放宽了平面上墙体对齐的要求等。在建筑物适当的部位增设构造柱，并配置构造钢筋、设置配筋圈梁等均可增强建筑物空间刚度、加大建筑物结构的整体稳定性，提高房屋的抗震性能。
3.4 合理布置纵墙与横墙
纵、横墙体是多层砖混房屋的主要承重构件。地震时，承重纵、横墙在地震力作用下会产生裂缝，严重时出现倾斜、倒塌而使房屋造到破坏，所以提高房屋抗震性能的关键是合理布置纵、横墙。应优先采用将横墙作为承重墙或使纵横墙共同承重的结构体系，对纵、横墙的布置应合理美观、均匀对称，且窗间墙等宽。
墙体布置时，应采用纵墙贯通的平面布置方式。当纵墙无法贯通布置时，可在纵横墙的交接处采取增设钢筋混凝土构造柱，并适当加强构造配筋等加强措施，用以防止建筑物纵、横墙在交接处被拉开，提高房屋的抗震能力。
3.5 适当增加墙体面积 合理提高砂浆强度
多层砖混房屋的抗震能力与墙体面积的大小和砂浆强度等级密切相关。合理提高墙体面积、科学地提高砂浆强度等级，可有效地提高房屋的抗震能力。经验数据表明，在对6层砖混房屋的抗震试验中，房屋上层的地震作用较小，基本满足了抗震承载力的要求；但底部二层，特别是第一层，属薄弱层，地震作用力较大。但若增加墙体的承载面积，即将240mm宽的承重墙改为360mm宽的墙，或适当提高砂浆的强度等级，由M5提高到M10，则可基本满足抗震承载力的要求。可见，增加底部，特别是1层～2层的墙体面积或适当提高砂浆强度，是减轻震害的有效途径之一。
3.6 有效设置房屋圈梁和构造柱
在多层砖混房屋建筑中设置沿楼板标高的水平圈梁，可有效加强内外墙的连接，从而增强房屋的整体性。圈梁的设置，其约束作用使得楼盖与纵、横墙构成一个整体的箱形结构，有效地约束了预制板的散落，大大降低了砖墙平面倒塌的可能性，使各片墙体的抗震能力得以充分发挥。圈梁的设置还可以限制墙体裂缝的沿伸和开裂，提高墙体的抗剪能力和有效减轻地震时因地基的不均匀沉陷与地表裂缝对房屋造成的影响。圈梁是民用房屋结构设计中较为经济有效的提高房屋的抗震能力和减轻震害的抗震技术。
3.7 在墙段内设置水平钢筋
为提高民用房屋墙体的抗震能力，可采用在抗震力不足的承重墙段内配置水平钢筋的结构设计方法，使砌体及水平钢筋共同承担地震力。经验试验表明，配置水平钢筋可有效地减少墙段的脆性、增加延性，从而提高墙段的抗震性能和增强整个砖混房屋的抗震性能。对水平配筋砖砌体的要求如下：
砌筑砂浆强度等级应≥M7.5；
水平钢筋宜采用HPB235（即屈服应力为235Mpa的热轧光圆钢筋）或HRB335的普通低合金钢的2级带肋钢筋；
0.07%≤配筋率≤0.17%，且间距不应大于400mm；
钢筋锚固长度应≥180mm。
4 结论
综上所述，抗震技术的应用是民用房屋结构设计的重要内容。民用房屋抗震设计应体现预防为主的设计思想，只有把握民用房屋结构设计的抗震机理，才能确保民房建筑结构具备较强的抗御地震的能力。
参考文献：
[1] 韩小虎, 王丽霞. 探讨建筑抗震设计中的建筑设计[J]．内蒙古水利，2010，125（1）:162-163.
[2] GB 50011-2010，建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010：
[3] 侯建娟. 建筑结构设计中的抗震设计[J]. 工业建设与设计，2009（6）：35-37
关键词：建筑结构；设计；抗震；措施
Abstract: the design of the building structure account adequately seismic problems, whether reasonable use of the relevant aseismatic measures are critical to people's life and property of the importance of safety questions, about building aseismic studies will have quite a long history, from the world's architectural design field and our country building design field view, has obtained the certain result. This paper introduces the construction of anti-seismic structure basic requirements of design and structural seismic measures standard, and puts forward the structure design of the effective seismic measures.
Keywords: building structure; Design; Seismic; measures
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
建筑结构设计中是否充分考虑抗震问题、是否合理的运用了相关的抗震措施是事关人民生命财产安全的重要问题,关于建筑物抗震问题的研究也有相当长的一段历史,从世界建筑设计领域和我国建筑设计领域来看, 均取得了一定的成效, 但是在我国连续发生四川汶川地震、 玉树地震等地质灾害以后, 人们更加注重
建筑物的抗震设计。
一、建筑抗震结构设计的基本要素
1、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、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。
3、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。
4、强烈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，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。
5、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。
6、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。
二、建筑结构抗震措施的衡量标准
对于性能的要求，现行抗震设计规范有两种基本的表达方式：一种是以损坏的程度来描述，另一种是以用途的重要性即抗震设防分类来描述建筑结构中的损坏程度划分为不损坏和属正常维修下的损坏 可修复的破坏和倒塌；抗震设防分类则氛围甲、乙、丙、丁四类，对某些钢筋混凝土结构，现行规范给出了正常维修和倒塌的层间变位角作为定量指标，对于不同的设防类别，先行规范规定了不同的抗震措施，如乙类建筑的抗震措施要比丙类建筑的有关规定提高一度。按规范提高抗震措施后，在遭遇到相当于本地区设防烈度的地震影响时，由于地震作用步提高，乙类建筑毁坏程度比丙类建筑要轻些，在遭遇到本地区罕遇地震影响时，乙类建筑的抗倒塌能力比丙类建筑要明显提高.显然，结构的抗震能力仍然缺乏明确的数量的变化。
借助于现行《抗震鉴定标准》所引进的“综合抗震能力由数量上的区别”有可能使不同性能要求的结构所具有的抗震能力由数量上的区别。例如，结构抗力的高低，可用结构楼层的受剪承载力与设计地震剪力的比值，即楼层的受剪承载力与设计地震剪力的比值即楼层屈服强度系数来表征；结构变形能力的高低，可用结构所具有的变形能力与基本变形能力的比值来表征。从而使不同性能要求所对应的坑震措施得以数量化。
如果把按现行抗震设计规范进行设计的丙类结构作为符合基本性能要求的结构，即其抗力和变形能力的组合结果，可定义为综合坑震能力的基本值；对于性能（包括变形）要求较高的建筑结构，如乙类建筑，其综合抗震能力应低于基本值。高低的具体取值，可根据性能要求确定。
在确定综合抗震能力的两个因素中楼层屈服强度系数的定量在现行的抗震设计规范中已经是现成的，可以根据结构构件的实际截面尺寸和配筋，取材料强度标准值按承载力计算的有关公式得到，这里不在重复。
三、建筑结构设计的抗震措施
1、建筑物地基采用特殊材料隔震建筑物基础隔震, 主要是对建筑物的基础部分进行特殊处理, 削弱地震时的地震波, 从而减少地震对建筑物的损害。传统上是在建筑物的基础部交替铺上粘土和砂子, 或者直接设置粘土或砂子垫层。在中国建筑史上,曾经有人以糯米为原材料, 在建筑物的基础部分设置垫层, 减少地震对建筑物的损害。近年来, 有关部门在这方面的研究已经取得了突破性进展, 以沥青为原料研究出一种特殊材料, 以此设置隔震层效果更好。
2、建筑物基础设置隔震装置减震，这一种隔震措施主要是在建筑物的基础与上部建筑之间设置特殊装置, 减少地震向上传递, 最高可减少地震对建筑物传递能量的 2 /3 ,但是, 这种措施的缺陷是不适用于高层建筑, 因为在高层建筑设置这种装置会延长建筑结构自身的自振周期, 起不到减小地震对建筑物损害的目的通常采用的办法有:摩擦滑移隔震、 粘弹性隔震等几种, 设置的装置有橡胶垫、 混合隔震装置等。
3、建筑物结构悬挂隔震，悬挂隔震是将建筑物的大部分或者整个结构悬挂起来, 也就是我们通常所说的悬挂结构, 这样,当地震来临时, 地震的能量不会传递给悬挂起来的结构, 从而达到减小地震损害的目的。这种隔震方式最常见于大型钢结构, 大型钢结构总是采用钢结构悬挂体系,以此隔震。大型钢结构一般分为主框架和子框架, 在悬挂体系中,子框架通过索链或者吊杆悬挂于主框架上, 当地震来临时,主框架会随着地壳运动发生摇摆, 但是, 子框架和主框架之间是能够活动的索链和吊杆, 地震的能量到达这个部位的时候就会削弱,不至于传递到子结构产生惯性力。
4、层间隔震这种方法主要适用于旧房改建, 在施工方面具有简单、易操作的特点。与建筑物基础部分设置隔震装置的办法相比,层间隔震的效果不是非常明显, 减震的效果可以达到1/10~3/10的范围。这种方法主要是依靠设置在建筑结构各层间隔的减震装置吸收或者削弱地震能量, 从而减小地震对建筑物的危害, 设置的装置基本与基础隔震的相同。
以上我们所说的几种措施主要是对建筑结构本身的基础部分或者关键节点进行特殊设计, 或者采用特殊材料, 或者设计安装减震装置减少地震的能量向建筑物传递。我们这里所说的建筑物结构设计中常用的消能减震技术,是借助建筑物意外的部件来增加建筑物的阻尼, 消耗地震传递给建筑物结构的能量, 避免建筑物因地震而受到损害。
用于减小地震对建筑物损坏、 保护建筑物安全的装置和元件很多,通常都是各式各样的消能器和阻尼器, 我们习惯上把这些装置分为滞回型和粘滞型两种。这种技术的使用非常广泛, 主要有以下几种情况。
1、随着人们安全意识的不断增强, 建筑结构设计理念的不断更新,人们对建筑结构的减震、 隔震设计越来越重视。我们在设计的时候,除了对建筑物的基础部分采用特殊处理之外, 还可以借助消能减震装置或者元件削弱地震对建筑物的作用力, 保护人们的生命财产安全。
2、在对建筑物的地基或基础进行隔震设计时, 我们一定要在建筑物没有动工以前按照隔震设计的措施, 完成相应的工作。最迟也是在建筑物的施工过程当中, 在建筑物的关键部位设置特殊的隔震装置。然而,建筑物建成以后,如果想对其进行抗震加固,就要采用增加阻尼的办法, 在建筑物的结构上重新添加消能减震装置。这些消能减震装置更适用于高层建筑、钢结构,从适用的部位来说, 也是很广泛的,它不仅可以应用于建筑物的上部结构,也可用于建筑物的隔震夹层。
从现代抗震设计思路提出至今，世界各国的抗震学术界和工程界又取得了许多新的成果，比如进行了大量钢筋混凝土构件的抗震性能试验；通过迅速发展的计算机技术编制了准确性更好的非线性动力反应程序；在设计方法上也不再拘泥于以前单一的基于力的传统抗震设计方法，开始尝试基于性能和位移的新的抗震设计理念 在这样的环境中，我国的抗震设计思路也应该在完善自身不足的同时，不断向前发展。
关键词：高层建筑；抗震结构；设计；问题；措施Abstract: The development of modern city to the continuous increase in high-rise building, seismic structural design is becoming more and more important. This paper does research and analysis on the seismic design of tall building structure design andputs forward various problems in the structural design in high-rise buildings, and the corresponding methods and measures.
Key words: high-rise building; seismic structure; design; problem; measures
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A文章编号：
随着我国经济的快速发展，高层建筑也越来越多，在这种情况下必须做好抗震设计。设计人员在高层建筑抗震设计中，都是按照抗震结构设计规范进行的，他们希望设计的结构能够达到强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳，从而经济地实现“小震不倒、中震可修、大震不倒”的目的，但是在实际设计中，却不能达到这种效果。本文将从抗震结构设计的基本原则、我国高层建筑抗震设计常见的问题以及提高抗震性能措施三个方面对高层建筑的抗震结构进行阐述。
一、高层建筑抗震结构设计的基本原则
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。
2、尽可能设置多道抗震防线。由于每次强震之后都会伴随多次余震，因此在建筑物的抗震设计过程中若只有一道设防，则其在首次被破坏后而余震来临时其结构将因损伤积累而倒塌。因此，建筑物的抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，在地震发生时由具有较好延性的结构构件协同工作来抵挡地震作用。当遭遇第二设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时，结构屈服进入非弹性变形阶段，建筑物可能出现一定程度的破坏，但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此，要求结构具有相当的延性能力不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防度的罕遇地震时，结构虽然破坏较重，但结构非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏，从而保证了人员的安全。
3、对可能出现的薄弱部位，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。
二、我国高层建筑抗震设计常见的问题
1、工程地质勘查资料不全
在设计初期，设计人员应该及时掌握施工场地的地质情况，但是往往在设计过程中，却没有建筑场地岩土工程的勘察资料，就不能很好的进行地基设计，给建筑物的结构带来安全隐患。
2、建筑材料不满足要求
对于材料而言，我们要明确这样一个道理:地震对结构作用的大小几乎与结构的质量成正比。一般说在相同条件下，质量大，地震作用就大，震害程度就大，质量小，地震作用就小，震害就小。所以，在建筑物的楼板、墙体、框架、隔断、围护墙以及屋面构件中，广泛采用多孔砖、硅酸盐砌块、陶粒混凝土、加气混凝土板、空心塑料板材等轻质材料，将能显著改善建筑物的抗震性能。
3、建筑物本身的建筑结构设计
建筑物如果平面布置复杂，致使质心与刚心不重合，在地震作用下产生扭转效应，加剧了地震的破坏作用，海城地震和唐山地震中有不少类似震害实例。台湾9.21地震中，一栋钢筋混凝土结构由于结构平面不规则，在水平地震作用下，结构产生严重扭转效应而破坏倒塌，同时撞坏相邻建筑上部的阳台。
4、平面布局的刚度不均
抗震设计要求建筑的平、立面布置宜规正、对称，建筑的质量分布和刚度变化宜均匀，否则应考虑其不利影响。但有的平面设计存在严重的不对称：一边进深大，一边进深小；一边设计大开间，一边为小房间；一边墙落地承重，一边又为柱承重。平面形状采用L、π形不规则平面等，造成了纵向刚度不均，而底层作为汽车库的住宅，一侧为进出车需要，取消全部外纵墙，另一侧不需进出车辆，因而墙直接落地，造成横向刚度不均。这些都对抗震极为不利。
5、防震缝设置不规范
对于高层建筑存在下列三种情况时，宜设防震缝：（1）平面各项尺寸超过《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》(JGJ3- 91)中表2.2.3 的限值而无加强措施；（2）房屋有较大错层；（3）各部分结构的刚度或荷载相差悬殊而又未采取有效措施；但有的竟未采取任何抗震措施又未设防震缝。
6、结构抗震等级掌握不准
结构抗震等级有的提高了，而有的又降低了，主要是对场地土类型、结构类型、建筑高度、设防烈度等因素综合评定不准造成。上述这些问题的存在，倘若不能得到改正，势必对建筑物的安全带来隐患。上述这些问题的原因是多方面的，这就需要设计人员从设计的角度避免这些问题的出现，防止将这种问题带入施工中，应该高层建筑的抗震性能。
三、提高抗震性能措施
1、选择合理结构类型
在高层建筑中，其竖向荷载主要使结构产生轴向力，而水平荷载主要使结构产生弯矩，随着高度的增加，在竖向荷载不变的情况下，水平荷载作用力增加，此时竖向荷载所引起的建筑物侧移很小，但是水平荷载参数的侧移就非常大，与高度层四次方变化，因此在高层建筑中，主要对水平荷载进行控制，在设计过程中，应该在满足建筑功能及抗震性的前提下，选择切实可行的结构类型，使其具有良好的结构性能。目前大多数的高层建筑都采用了钢混结构，这种结构具有较大的刚度，空间整体性好，材料资源丰富，可组成多种结构体系。但是其变形能力差，造价相对较高，当场地特征周期较长时，容易发生共振现象。
2、减小地震能量输入
具有良好抗震性能的高层建筑结构要求结构的变形能力满足在预期的地震作用下的变形要求,因此在设计过程中除了控制构件的承载力外还应控制结构在地震作用下的层间位移极限值或位移延性比, 然后根据构件变形与结构位移的关系来确定构件的变形值,同时根据截面达到的应变大小及分布来确定构件的构造要求,选择坚硬的场地土来建造高层建筑等方法来减小地震能量的输入。
3、减轻结构自重
对于同样的地基条件下进行建筑结构设计若减轻结构自重则可相应增加层数或减少地基处理造价,尤其是在软土基础上进行结构设计这一作用更为明显,同时由于地震效应与建筑质量成正比,而高层建筑由于其高度大重心高等特点,在地震作用时其倾覆力矩也随之增加, 因此, 为了尽量减小其倾覆力矩应对高层建筑物的填充墙及隔墙尽量采用轻质材料以减轻结构自重。
4、尽可能设置多道抗震防线
当发生强烈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，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。
五、结语
总之，面对中国的高层建筑抗震结构存在的诸多问题，限于我国作为一个发展中国家的财力、物力，探讨、研究有效的建筑抗震措施的任务仍然十分艰巨。与此同时，我国政府相关部门也应该加强规范力度，发挥好对高层建筑防震措施的检查、检验效力。
参考文献
[1]范俊梅.有关高层建筑结构设计抗震的几点思考[J].中国新技术新产品，2009.
