1、1关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论摘要：本文阐述了建筑结构抗震设计的含义，分析了建筑结构抗震设计中的关键问题，探讨了建筑结构抗震设计的措施。 关键词：建筑结构；抗震设计；问题；措施 中图分类号： S611 文献标识码：A 文章编号： 随着高层建筑的迅速发展，建筑高度不断增加，高层建筑的结构设计也成为结构工程师设计工作的主要重点和难点。其抗震设计变得尤为重要，建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的概念，从场址的选择到建筑物的结构设计，抗震设计贯穿了整个过程。建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。 一、 建筑结构抗震设计的含义 一般来说，所谓的建筑结构的抗震设计就是指通过地震时
2、对建筑结构的破坏，结合建筑结构工程长期实践所积累的经验，总结形成的一种基本的设计方法与设计思想。地震动理论上来说就是一种随机的振动，它具有人们难以把握的随机性、复杂性与不确定性，要想很精确地预测某建筑物可能遭遇的地震的特性与参数，就目前来说我们还很难有更好的方法。在建筑结构的抗震设计分析这个方面，由于我们不能够很充分地考虑建筑结构的空间作用、建筑结构的性质、建筑的材料以及外界引起变化等等很多种不同的因素，因此有着一种不确定性的存在。所以建2筑结构的抗震设计不能够全部的取决于计算结果，更应该以建筑结构工程抗震设计的基础理论以及经过长时间建筑工程抗震经验所能够总结出来的建筑工程抗震设计方法为基本出
3、发点，进而更好的提高建筑结构的抗震性能。 二、 建筑结构抗震设计中的关键问题 1、抗震场地的选择 在进行设计时, 应根据工程需要, 掌握地震活动情况和工程地质的有关资料, 作出综合评价, 宜选择坚硬土或开阔平坦密实均匀的中硬土等有利地段; 避开软弱土、液化土、河岸和边坡边缘, 平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层等不利地段. 2、建筑结构体系的合理选择 （1）结构体系应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。抗震设计的一个重要原则是结构应具有必要的赘余度和内力重分配的功能，即使地震中部分构件退出工作，其余构件仍能将竖向荷载承担下来，避免整体结构失效或失稳
4、。 （2）结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。在这过程中，竖向构件的布置，应尽量使竖向构件在垂直重力荷载作用下的压应力水平按近均匀；楼屋盖梁系的布置，应尽量使垂直重力荷载以最短的路径传递到竖向构件墙、柱上去;转换结构的布置，应尽量做到使上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载通过转换层一次至多二次转换。（3）结构体系应具备必要的承载能力，良好的变形能力和消耗地震3能量的能力。钢筋混凝土结构具有良好的塑性内力重分布能力，能较充分地发挥吸收和耗散地震能量的作用。 （4）结构体系应具有合理的刚度和强度。宜具有合理的刚度和强度分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性
5、变形集中；框架结构设计应使节点基本不破坏,底层柱底的塑性铰宜晚形成，应当使梁、柱端的塑性铰出现得尽可能分散；对于可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。 3、 重视建筑平面布置的规则性 建筑的平、立面布置应符合抗震概念设计原则,宜采用规则的建筑设计方案，不应采用严重不规则的设计方案。抗震设计规范规定,对平面不规则或竖向不规则，或平面、竖向均不规则的建筑结构，应采用空间结构计算模型；对凹凸不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内的实际刚度变化的计算模型；对薄弱部位应乘以内力增大系数，应按规范有关规定进行弹塑性变形分析，并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施。 三、建筑结构抗震设计的措施
6、1、 减少地震发生时能量的输入 在具体的设计中，积极采用基于位移的结构抗震方法，对具体的方案进行定量分析，使结构的变形弹性满足预期地震作用力下的变形需求。对建筑构件的承载力进行验收的同时，还要控制建筑结构在地震作用下的层间位移限值；并且根据建筑构件的变形和建筑结构的位移之间的关系，确定构件的变形值；根据建筑界面的应变分布以及大小，来确定建4筑构件的构造需求。对于高层建筑，在坚固的场地上进行建筑施工，可以有效减少地震发生作用时能量的输入，减弱地震对高层建筑的破坏。 2、 运用高延性设计、推广消震和隔震措施 我国，许多高层建筑进行抗震设计时，多采用延性结构，也就是适当控制建筑结构的刚度，允许地震时
7、结构的构件进入到具有很大延性的塑性状态，从而消耗地震作用时的能量，使地震反应减小，减弱地震给高层建筑带来的破坏。如果某高层建筑的承载能力较小，但是具有较高的延性，那么在地震中它也不容易倒塌，因为延性构件可以吸收较多的能量，经受住很大的结构变形。延性结构的运用，在很多情况下是有效的，它可以消耗地震能量，减轻地震反应，使结构物“裂而不倒” 。 进入 20 世纪以来，人们对建筑物抗振动能力的提高做出了巨大的努力，取得了显著的成果，其中阻尼器的使用在高层建筑的抗震方面有很大的作用。通过对使用阻尼器进行减震和能量的吸收，可以巧妙地避免或减弱地震对高层建筑的破坏。 3、注重抗震结构的设计 高层建筑抗震设计
8、的结构应该得到人们的重视。我国 150 米以上的建筑，采用的三种主要结构体系（框筒、筒中筒和框架支撑体系） ，都是其他国家高层建筑采用的主要体系。我国钢材生产数量较大，钢结构的加工制造能力已有了很大提高，因此建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土（柱）结构或钢结构，以减小柱断面尺寸，改善结构的抗震性能。 在高层建筑结构的抗震设计中，可以从传统的硬性为主的抗震模式5向以柔性为主的抗震模式转变，实现以柔克刚、刚柔相济的目的，有效地减弱地震作用过程中释放的冲击力。 4、 重视建筑材料的选择 在高层建筑的抗震方案设计中，建筑材料的选择也非常重要。首先，我们可以对建筑材料的参数进行抗震性能分析，从整体
9、上对材料的参数变异性进行研究，不能仅考虑建筑材料的承载力而忽略其他因素。从抵抗地震的角度来讲，就是要控制建筑结构的延性需求，这就要求我们从高层建筑建设施工的各方面来选择符合抗震需求而且经济适用的建筑结构材料。 5、增多抗震防线 高层建筑结构防震可以设置多道抗震防线，增强对地震的抵抗力。高层建筑物设置多层的地震抵抗防线，第一道防线遭到破坏之后，有后备的第二道、第三道甚至更多的防线对地震的作用力进行阻挡，避免高层建筑物的倒塌。高层建筑结构进行抵抗地震设计时，可以采用具有多个肢节和壁式框架的“框架剪力墙”等防震结构。 框架剪力墙具有性能较好的多道防线抗震结构，其中的剪力墙是第一道抗震防线，也是主要的
10、抗侧力构件。所以为保证它的承受能力较高，剪力墙要足够多。同时，为承受剪力墙开裂后重分配的地震作用，任一层框架部分按框架和墙协同工作分配的地震剪力，不应小于结构底部总地震剪力的 20%和框架各层地震剪力最大值的 1.5 倍中两者的较小值。剪力墙结构中剪力墙可以通过合理设置连梁（包括非建筑功能需要的开洞组成多肢联肢墙）使其具有多道抗震防线性能。 6参考文献： 1 王昱,高寒秋. 简述建筑结构抗震设计的必要性J. 林业科技情报. 2004(03) 2 邬江红,吕梅品,郭士敏. 浅谈地基、基础与建筑结构的协调统一J. 石河子科技. 2005(05) 3 冯广泉. 多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计J. 农村科技. 2010(09) 4 刘春英. 台湾九?二一地震建筑倒塌原因探析J. 现代农业科技. 2009(06)
