建筑結構抗震設計四篇范文
本站小編為你精心準備了建筑結構抗震設計四篇參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。
（一）
1.地震設防水準
地震設防水準指的是將來可能作用在建筑結構上的地震強度的大小。因為地震設防水準對建筑結構的抗震性能有著直接的影響，所以在基于功能利用的建筑結構抗震模式設計理論中，地震設防水準的選定十分重要。因此，在建筑結構抗震模式設計過程中必須將地震設防水準精細化，以確保不同等級的抗震設防水準能夠在不同的地震強度作用下有效地控制建筑結構的損壞狀態。
2.建筑結構的抗震性能水準
建筑結構的抗震性能水準指的是在不同的設防地震等級作用下的建筑物可能的最大損壞程度，其包括建筑結構的完整性、適應性以及安全性等。根據研究實際的地震災害可知，按照傳統設計理念設計出來的建筑物雖然能夠避免因為坍塌所造成的人員傷亡，卻無法有效減少因為建筑物結構破壞所造成的基本設備、構件功能缺失帶來的巨大經濟損失?；诠δ芾玫慕ㄖY構抗震模式的設計要求，要考慮非結構構件、結構構件、建筑內部設備與裝修等多項影響因子。還要據此設定詳細、準確地建筑結構的抗震性能水準，以便擴大選擇范圍。
3.建筑結構的抗震性能目標
建筑結構的抗震性能目標指的是根據某一設防的地震等級所預期達到的建筑結構抗震能力。確立建筑結構的抗震性能目標必須綜合考慮各項影響因素，比如工地特征、工程投入和效益、建筑的潛在價值等。其中，按建筑物的重要程度將結構抗震性能目標劃分為基本設防目標、重要設防目標、特別設防目標。
二、基于功能的建筑結構抗震設計方法簡介
國內外工程界學者對基于功能利用的建筑結構抗震模式設計方法的研究給予了高度的重視，在抗震設計的目標與理念上大致形成了統一的觀點。一般情況下，基于功能利用的建筑結構抗震設計方法跟歸納為承載力設計法、位移設計法、能量設計法三種。
1.承載力設計法
當前，在世界各地的建筑結構抗震設計規范中往往采用承載力設計法。因此本文不做具體介紹，主要介紹一下兩種設計方法。
2.位移設計法
位移設計法即先采用代替結構法把結構表示位移等效單自由度振子，用最大位移時的割線剛度和適合于非彈性反應時吸收的滯變能量的等效粘滯阻尼來表征結構，然后用預先確定的設計位移反應譜和由預期的延性求得估計的阻尼，由設計位移可求出最大位移時等效周期。因此，根據單自由度振子周期方程便可以求出最大位移時的有效剛度。
3.能量設計法
建筑物結構在強地震作用下，由于發生非彈性形變而造成能量損失。能力設計法指的是通過控制設施構件或者內部結構的能量消耗能力來實現建筑物結構抗震能力的有效控制。然而由于受結構復雜性的影響，導致其滯回耗能的計算過程錯綜復雜，存在較大的誤差。
三、結語
雖然目前基于功能利用的建筑結構抗震模式設計方法及設計理論仍存在著很多缺陷，實踐起來也頗有難度，但是基于功能利用的建筑結構抗震設計是抗震工程設計的必然趨勢。隨著經濟全球化、一體化的高速發展，建筑行業體現出了一定的開放性。因此，在我國新世紀的建筑結構抗震設計也必將朝著基于功能利用的建筑結構抗震設計的方向前進。當前，我國基于功能利用的建筑結構抗震設計方法的研究尚處于入門階段，與國外的發展水平還存在著很大的差距。因此，我國基于功能利用的建筑結構抗震設計的研究仍需付出更大的努力。
作者：伏俊杰單位：新疆建筑設計研究院
（二）
一、建筑結構抗地震倒塌能力設計中存在的問題
1.設計規范中對抗震關系的認識不足
就目前我國建筑結構抗地震倒塌能力設計水平來看，我國建筑企業對抗震關系的認識還存在明顯不足，建筑大小、類型等有所不同，則所受到的地震侵害也是不同的，在抗地震倒塌能力設計中應根據建筑物的實際情況來具體分析，然而部分建筑的施工人員在設計中并沒有過多地考慮這些問題，從而使建筑結構抗地震倒塌能力設計無法實現發揮其應有的功能性。
2.部分建筑高度過高
在建筑結構抗地震倒塌能力設計中，對建筑物的高度有一定的要求，其設計方式受建筑物高度的束縛，但是一些施工設計人員并未意識到，一味地進行高層建筑，只為了縮小土地的使用，降低建筑成本，然而卻不知，這一行為會大大降低建筑物的抗地震能力，當地震等自然災害發生時，給建筑物造成一定的威脅。
3.設計中沒有對抗震倒塌的承載力計算
計算建筑結構抗震倒塌的承載力能夠更好地對建筑結構抗地震倒塌能力進行設計，使其更加堅固，提高建筑結構抗地震倒塌的能力，但是在實際建筑抗地震倒塌設計中，大多數施工設計人員并沒有對其抗震承載力進行計算，這樣一來地震自然災害發生之時就無法估測建筑的受損程度，從而無法采取行之有效的防御措施。
二、提高建筑結構抗地震倒塌能力設計的對策
地震是一種危害性較強的自然災害，若不在建筑結構中采取抗地震倒塌能力設計，一旦發生地震自然災害，會給建筑帶來極大的破壞，威脅人們的生命安全，因此，建筑結構抗地震倒塌能力設計十分必要，以下就是筆者針對建筑結構抗地震倒塌能力設計所提出的有效對策。
1.完善抗震倒塌能力設計規范
針對不同的建筑結構其應采用的抗震倒塌措施也是不一樣的，所以在抗地震倒塌設計前要全面了解建筑的結構特點，清楚建筑所屬等級，根據建筑工程所在的位置、高度等因素進行合理的抗震倒塌施工設計，一切行為按照抗震倒塌能力設計的規范以及建筑物的實際情況進行設計，只有這樣才能確保建筑結構抗震倒塌能力設計的規范性及有效性。
2.嚴格控制建筑的高度
我國制定的規范中對建筑的高度有一定的約束，原因在于過高的建筑會影響整個建筑的抗震倒塌性能，無法確保建筑及人們的安全。在抗震倒塌設計中要嚴格把控建筑的高度，設計前應對建筑的周邊環境等因素進行分析，從而確定建筑的高度。科學合理的建筑結構抗震倒塌設計，能夠提高建筑的抗震性能，確保建筑的穩定性，給人們一個安全的居住環境。
3.布局地震外力能力吸收途徑
地震自然災害侵襲后會釋放很多的能量從而進一步地破壞建筑物，若要使建筑物的破壞降到最低點，就要極力分散地震后所散發的強大能量，也就是要對地震外力能力吸收進行合理布局，形成堅固的建筑構件雙向抗側力結構體系，如此一來就能夠大大降低地震災害的破壞性，使建筑物擁有一定的自衛功能，提高其結構抗震倒塌能力。
4.設置多條抗震倒塌防線
建筑結構抗震倒塌設計中單一的抗震防線是不可行的，因為地震自然災害發生時其威力較為強大，單一的抗震防線很容易被擊破，從而對建筑物實施進一步的破壞，針對這一狀況，設計人員應設置多條抗震倒塌防線，對地震進行層層設防，這樣在一定程度上能夠減小地震對建筑物的破壞，從而為建筑的安全起到保駕護航的作用。
5.抗震倒塌設計要依據抗震等級要求
在建筑結構抗震倒塌設計中，對其抗震等級有一定的要求，要使其符合建筑地理位置其特點，在設計中應對建筑中的墻體、梁柱進行強有力的抗震構造設計，因為它們支撐建筑的支點，是建筑結構的重要組成部分，另外根據抗震等級要求，選擇適合建筑抗震倒塌設計的配筋，它具有較強的承載力，對抵御地震有一定的作用力。四、結語建筑結構的抗地震倒塌能力設計中要考慮諸多的因素，比如建筑地點、建筑高低、材料使用等等，還要遵循我國制定的相關規范，只有這樣才能確保建筑結構抗地震倒塌設計的規范性合理性，從而提高建筑結構的安全性能，減小地震等自然災害對建筑物的破壞力度，為人們提供一個良好安全的生活環境。
作者：張文杰單位：江蘇中建工程設計研究院有限公司
（三）
1建筑結構地下室的設計要點
(1)在當前的國內建筑的設計當中,一般都是直接的采用電腦計算程序算出各種荷載效應的組合,同時得到同一個地基或者是樁基的承載能力特征,我們知道,對于風的荷載能力和它的減震作用也主要是影響建筑物的安全性能的主要方面,在電算程序中也會對這兩方面的數據進行分析,同時還可以將它的短期作用和永久作用一起來處理和對待,這樣就可以加大邊角的豎向結構基礎,其相應的重力荷載能力也會隨之提高。同時,我們還建議在將重力荷載能力與風荷載能力進行組合計算的時侯,它們的承載力的特征值要適當的提高一些,而當重力荷載能力與減震作用進行組合的時侯,承載力的特征值也可進行相應的提高。所以,在進行建筑物的基礎設計時,就應該以減小長期的荷載作用以及地基變形為主要目標,在計算地基的形變時,對于傳送到基礎地面的荷載效應則應該采用極限狀態下的荷載效應能力與永久的荷載效應的組合,而且也不可以把它計入到風荷載能力以及減震的作用當中。并且,我們在按地基的承載能力來確定其基礎底面積以及埋深或者按照單樁的承載能力來確定其樁數時,傳送到基礎地面或者是承臺底面的荷載力也應該采用這樣的組合。
(2)另外,筏板的基礎平面尺寸的計算就需要根據其地基土的承載能力、該地下室構造的上部建筑物的結構布置以及這個建筑物的荷載力的分布情況等主要因素所確定,這樣也可以取消偏心距的計算。
(3)而且,平板式的筏基板的厚度也可以根據其受沖切時候的承載能力的計算結果而確定,同時還要考慮到有可能的不平衡的彎矩作用會在沖切面上施加一定的附加剪應力,所以一般情況下,我們所選擇的平板的厚度也不應該小于40厘米。
(4)同時我們還要考慮到,如果地基的質地是比較均勻的、而且它的上部結構的剛化程度又達到我們的要求的時候,一般其上部結構的柱間距和柱的荷載能力變化的范圍在不超過20%時,這個時候,建筑物的筏板基礎才可以僅僅的考慮其局部的彎曲作用。
(5)在以上的工作都做好的情況下,樁的布置也應該符合下面的幾項要求:①等直徑的樁之間的中心距離不可以小于樁的橫截面積的變成或者直徑的三倍,同時,擴底樁的中心距離也不得小于其直徑的1.5倍,而且還要將兩個擴大頭之間的距離置于1米以上;②除此之外,我們在進行布樁時,還要盡量使各樁臺的承載力的合力點與其豎向的永久荷載的合力作用點相互的重合;③在處理平板式的樁筏基礎的時候,應該將其布置在柱子的下面或者是墻的下面,在必要的時侯,也可以進行滿堂的布置,同時,在它的核心筒之下也可進行適當的加密布樁;
2建筑結構地下室的抗震分析
我們國家通過《建筑抗震的設計規范》中明確的規定,在各類建筑物,尤其是高層的建筑中,必須要根據當地建筑物的抗震設防要求,進行抗震墻的有效布置,尤其要在抗震墻的底部設置加強的區域。而這樣做的目的則主要是為了加強建筑物的抗震作用,有效的避免建筑物出現不必要的脆性剪切破壞,而對整個建筑物帶來危害,因此,在改善建筑結構的整體的抗震性能方面,必須做好。
(1)做為建筑物的重要的支撐結構的抗震墻,上面的框的支層以及其之上的兩層的抗震墻整體的高度盡量取兩者之間的最大值。
(2)另外,在對具有相對來說比較大的底盤或者是其主樓與輔助樓相連接的建筑物,尤其是高層建筑物進行地下室的設計時:最好是取用其頂板之上的抗震墻總體高度的八分之一左右,在此基礎之上,還應該向下延伸到地下1層,而對于高出裙房的頂板,則至少要建一層。我們也知道,在國家的相關建筑物的抗震規范之中,對于一些框支結構的抗震墻體的設計或者大底盤抗震墻的底部加強區域的高度,也都提出了要盡量的小于十五米的規定。但是,如果建筑物底部具有較大的空間而且層數也比較多的時候,或者是建筑物的大底盤高度過高的時侯,就常常會使得它與其它的相關條件產生一定的矛盾,而這樣的矛盾就顯然不符合《高層建筑的混凝土施工技術規范》中的相關規定了。所以我們建議:在以后建筑地下室結構的設計中,應該取消大底盤或者框支結構的抗震墻底部位置的高度小于15米的要求。同時,在相關的抗震規范當中,沒有對抗震墻的具體高度做出過明確的要求的,但是我們都知道建筑物的底部加強區域的高度如何,又直接影響到了抗震墻的高度設置,從而會造成在施工的過程中出現難以操作的情況。所以,我們在進行設計和施工的時候,一定要考慮到抗震墻的高度取值問題,要使得它的取值能夠合理,并考慮對于施工回填土會不會制約地下室的整體結構的問題,兩者結合來確定其底部加強部位的具體高度,這樣做不僅可以保證地下室建造過程中的安全因素,同時還會便于我們的施工操作。
3結束語
伴隨著我國當前建筑行業的快速發展,越來越多的建筑工程也投入建設之中,那么人們在關注建筑的質量的同時,也越來越關注各類建筑的結構設計。而地下室的結構則作為建筑的整體結構重要設計和構成部分,也必須要更加的予以重視。
作者：王雪旺
（四）
1合理選址以提高建筑物的抗震能力
地震發生時，如果建筑物本身抗震能力弱，結構不堅固或者建筑剛性強而韌性不足，很容易遭到嚴重的破壞神之倒塌。如果建筑物選址不合理，地基建在地質不穩固的地方，地震會引起地表的地裂和錯動以及地面沉降，這種破壞在地基不穩固的地方更加明顯，因此合理選址以提高建筑物的抗震能力非常重要。在建筑物選址時，易選擇地層穩固地帶，應盡量避開地質不穩固的地方，如斷層帶、地下采空區、地下水空洞區、易液化土等地方。如果沒有條件避開上述不適合建造建筑物的地區時，應采取相應的抗震應對措施。依據國家對建筑物抗震的類別等級，采取人工加固地基、注意建筑結構的整體性、建筑物的外形勻稱、建筑物的結構簡單減輕建筑物自重等，都可以消除地基液化沉陷。還有一種特殊的地質構造，那就是在地基的主要受力層內還存在土質較軟的粘性土層或者不均勻的土層面時，這種地質構造若發生地震，地基會發生不均勻沉降。在此種地質構造地帶施工時，應采用樁基和加強基礎的措施來加固地基。
2選擇合理的平面和立面布置
建筑物的立體結構與平面設計非常重要，需要關注以下幾個方面的問題：
（1）在地震水平作用力下，建筑的結構剛度和其抗震能力是雙向的。建筑物在結構布置上應該能夠承受住任何方向的地震。一般而言，應該使結構從平面的主軸方向上具有足夠的剛度以提高其抗震能力。建筑構造的抗震能力體現在結構的剛度和韌性。結構的剛度越高，就越能削減地震的破壞力。而結構的韌性，就是要使建筑有一定的變形度。但是如果變形度過大，其自身重力效應也會破壞其自身結構?？偠灾?，建筑結構應該剛柔并重。
（2）結構簡單。如果建筑物自身結構過于復雜，設計師很難預測和控制建筑物在遭受地震沖擊力時的受力。而簡單的結構，建筑設計師可以通過計算模型或者計算軟性模擬出建筑物受地震影響時建筑結構自身的受力情況，對其位移內力進行分析，從而找出結構的薄弱部位并加固。因此相對于復雜結構，對簡單結構的抗震性能預測是比較可靠的。
（3）建筑的整體性結構。樓蓋的設計在高層建筑的整體結構中起著非常重要的作用。在高層建筑的整體結構中，樓蓋相當于一個水平的隔板，其不僅是一個把慣性力傳遞到每個豎向的抗側力子結構，而且再地震發生時它還可以協同這些子結構承受地震的沖擊力。但是如果豎向的抗側力子布置不均勻，則會發生變形，此時就需要樓蓋協同抗側力子結構發揮作用。
3保障結構的延性
在完成建筑結構的設計后，還要采取措施使該結構具有適當的延性，以此保證此建筑結構可以達到預定的抗震目標。提高建筑結構的延性措施包括：
（1）對于建筑結構當中柱、梁等構件，應該按照強柱弱梁的原則，增加柱子的抗彎能力。鋼筋混凝土的框架在強震發生時，當地震威力致使建筑結構達到最大的非線性位移時，梁端的塑性鉸的塑性轉動會比較大。當柱端的塑性鉸出現比較晚，那么建筑結構達到最大的非線性位移時它的塑性轉動會比較小。這樣就保證了框架有了比較穩定的塑性耗能構件。
（2）要提高結構的延性，還要采取強剪弱彎的措施。因為剪切對于破壞根本沒有延性，如果某個部位一旦發生剪切破壞時，這個部位在整個抗震結構中的作用就會喪失，柱端發生剪切破壞，建筑結構的局部就會發生坍塌，局部坍塌有可能導致整個建筑物的坍塌。因此，要采取措施來增大梁柱和柱端的組合剪力值，保證任何構件在強震發生時都不會損壞其剪力。
4建筑結構參數計算分析
參數設計的目的是為了更好的計算地震作用力以及房屋的各構件對地震作用的響應力。這種計算主要是對每個墻柱梁板的承載力以及變形參數的計算。計算開始前，要建立與高層結構相適應的計算模型，然后依據模型和設計概念做出細致的計算。在應用計算機軟件協助計算時，必須符合國家有關規定和行業規范標準。同時必須堅持具體問題具體分析，注意具體工程的特殊處理。對于比較復雜的建筑結構，要針對不同類型的地震做相應的變形分析，要采用兩個及以上的力學模型，當前有剪磨理論和主拉應力理論兩種，這兩種不同的計算理論都有其適合的應用范圍，砌塊結構一般應用剪磨理論，而磚砌體一般用主拉應力理論。根據計算機軟件計算出的結果，然后才能確定建筑結構是否能運用到工程設計當中。計算結果分析的主要內容有結構的位移、扭轉系數、層間的剛度、剪重比系數以及自振周期等參數。此外，對于地下室的水平位移嵌固來說，要將有層剛度作為判斷依據。在高層建筑的復雜抗震計算時，要考慮平扭耦聯的計算。振型數不得小于15，振型的參與質量不能小于總重量的90%。因此高層的建筑結構計算是不能一次完成的。要做不同的模型，采用不同的計算理論，對其進行多次計算分析，并根據計算結果進行多次調整，這樣才能提高建筑物的抗震能力，保證建筑物在規定抗震等級的地震發生的安全。
5結束語
總之，就現階段而言，地震是一種在全世界范圍內都無法預測的自然災害，但是并不是要聽天由命，為了減輕其危害，建筑設計人員必須在建筑工程設計方面下功夫，改變過去著眼局部的方法，從整體出發進行建筑結構的整體設計，注意建筑物的選址、選擇合理的立面和平面布置、保障結構的延性以及對建筑結構進行參數分析等方法提高建筑結構的抗震能力，從而能夠在地震發生時，保證人民的生命財產安全。
作者：劉珺琦單位：陜西省安康市建筑設計研究院
