時(shí)間：2022-04-24 04:24:26
導(dǎo)語(yǔ)：在建筑抗震論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
建筑工程的抗震性能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)之間存在密切的聯(lián)系。在建筑設(shè)計(jì)的階段考慮到抗震因素以及提供相應(yīng)的條件才能夠?yàn)榻ㄖ笃谶M(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的初期應(yīng)該充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計(jì)，以便結(jié)構(gòu)工程師針對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)合理的布置，切實(shí)提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能與承載能力。
一、建筑設(shè)計(jì)與建筑抗震設(shè)計(jì)的關(guān)系
建筑的抗震設(shè)計(jì)以及抗震性能的高低與人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全有著直接聯(lián)系，而建筑抗震設(shè)計(jì)又是以建筑設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的。這是由于建筑結(jié)構(gòu)是基于建筑設(shè)計(jì)的，當(dāng)建筑設(shè)計(jì)完成后建筑結(jié)構(gòu)就難以改變。因此建筑設(shè)計(jì)師在建筑設(shè)計(jì)前期就應(yīng)該充分考慮到建筑抗震設(shè)計(jì)的需求。
二、基于建筑抗震設(shè)計(jì)的建筑設(shè)計(jì)措施
（一）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對(duì)稱原則
我國(guó)出臺(tái)的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中指出，我國(guó)建筑抗震的設(shè)計(jì)目標(biāo)是小震不壞，中震可修，大震不倒。對(duì)于建筑師和結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)師應(yīng)該秉持著簡(jiǎn)單、規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)原則。一般方形、圓形、為主。建筑的豎向形態(tài)的變化要規(guī)則，一般可以選擇矩形、梯形等變化均勻的形狀。對(duì)稱結(jié)構(gòu)建筑在地震地面平動(dòng)作用下一般只會(huì)出現(xiàn)平移震動(dòng)，建筑內(nèi)部構(gòu)件出現(xiàn)測(cè)位移量，內(nèi)部構(gòu)件受力均衡；而非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的建筑則會(huì)由于剛心和質(zhì)心不重合，在地面平動(dòng)的過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。如建筑內(nèi)部的構(gòu)建離剛心較遠(yuǎn)就會(huì)由于超出變形極限而出現(xiàn)損壞，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)一側(cè)失效而倒塌。
（二）注重建筑構(gòu)件與連接點(diǎn)處質(zhì)量
在建筑工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中建筑構(gòu)件的合理配置以及連接點(diǎn)處的質(zhì)量與建筑施工安全質(zhì)量存在直接的聯(lián)系。并且在新型建筑材料問(wèn)世的同時(shí)建筑物的外部設(shè)計(jì)大都匯采用新型建筑材料，例如大理石、瓷磚等。而建筑室內(nèi)裝飾也會(huì)使用到吊頂?shù)燃夹g(shù)。這些室內(nèi)以及立面裝飾本身存在抗震性能的問(wèn)題，并且其與建筑主體的牢固連接也是抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。近幾年有部分國(guó)外高層建筑在發(fā)生地震時(shí)下起了“玻璃雨”，建筑的玻璃幕墻由于地震導(dǎo)致破損。這是由于當(dāng)前所使用的玻璃幕墻還無(wú)法適應(yīng)地震中產(chǎn)生變形和扭轉(zhuǎn)。因此建筑如要采用玻璃幕墻則必須保證玻璃幕墻的強(qiáng)度與變形能力。在其與建筑主體連接處要設(shè)計(jì)為能夠在水平向?qū)崿F(xiàn)變位能力的構(gòu)造，從而在地震時(shí)玻璃幕墻能夠與建筑物地震變形脫離，減少玻璃幕墻的損壞。另外，在建筑設(shè)計(jì)中內(nèi)隔墻、玻璃隔斷等結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)中也要充分考慮其與建筑主體連接點(diǎn)的牢固性，保證其抗震性能。
（三）關(guān)注建筑頂部抗震
在高層或超高層的建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，建筑的頂部抗震設(shè)計(jì)是十分關(guān)鍵的。當(dāng)前高層或超高層建筑的屋頂普遍存在過(guò)高和過(guò)重的問(wèn)題。屋頂過(guò)高或過(guò)重會(huì)導(dǎo)致建筑變形加重，進(jìn)而強(qiáng)化了地震的破壞作用。對(duì)于屋頂建筑以及下層建筑物的安全性能有著極大的負(fù)面影響。如建筑的屋頂與下層建筑的重心沒(méi)有位于同一條直線上，那么建筑屋頂?shù)目箓?cè)力墻也會(huì)與下層建筑的抗側(cè)力墻出現(xiàn)分離，當(dāng)?shù)卣鸪霈F(xiàn)時(shí)則會(huì)加劇損壞。因此在高層或超高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該使用新型高強(qiáng)度輕質(zhì)的建筑材料，盡可能保證屋頂?shù)闹匦呐c下層建筑的重心位于通一條直線。當(dāng)建筑屋頂?shù)妮^高時(shí)要保證其抗震定性，緩解地震帶來(lái)的變形作用。
（四）建筑豎向布置
建筑豎向布置主要體現(xiàn)在建筑物的高度結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及剛度的設(shè)計(jì)中，特別是在高層或超高層建筑中建筑的豎向布置對(duì)于建筑抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)更加重要。建筑樓層的使用功能差異導(dǎo)致建筑物樓層分布的質(zhì)量和剛度均不一致，例如樓層包括游泳池、會(huì)議室、健身房等。樓層的功能需求導(dǎo)致樓層上下之間的剛度差異過(guò)大。高層建筑中剛度最差的樓層的抗震性能最為薄弱，在出現(xiàn)地震時(shí)即為變形嚴(yán)重的薄弱層。在建筑設(shè)計(jì)中由于樓層功能不同導(dǎo)致的墻體不連續(xù)，柱子不對(duì)稱等極大的限制了抗震性能。因此在建筑抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量保證豎向的剛度分布靠近，尤其是在結(jié)構(gòu)上剛度轉(zhuǎn)換層更加要著重注意。
三、結(jié)束語(yǔ)
建筑設(shè)計(jì)對(duì)于建筑抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是重要的前提和基礎(chǔ)，其與建筑工程抗震設(shè)計(jì)有著密不可分的聯(lián)系，決定著建筑的抗震性能。優(yōu)異的建筑工程抗震設(shè)計(jì)應(yīng)該兼顧建筑設(shè)計(jì)與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，在滿足抗震設(shè)計(jì)需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行。因此在建筑工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中應(yīng)該重視建筑設(shè)計(jì)的價(jià)值，以便更加充分的發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)的積極作用。
作者：張華 單位：河南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司
1性能抗震設(shè)計(jì)與常規(guī)抗震設(shè)計(jì)的對(duì)比分析
1．1常規(guī)抗震設(shè)計(jì)和性能設(shè)計(jì)方面的區(qū)別
性能設(shè)計(jì)提出小震不壞，中震可修，大震不倒的設(shè)計(jì)宗旨。與常規(guī)抗震設(shè)計(jì)的區(qū)別在于，第一，它的設(shè)計(jì)目標(biāo)主要針對(duì)小地震，中型地震還有大型地震。而且還通過(guò)對(duì)全國(guó)65個(gè)城鎮(zhèn)的地震所發(fā)生的概率，從而再對(duì)地震的強(qiáng)烈程度進(jìn)行衡量，確保房屋建筑不發(fā)生破壞，達(dá)到可修，不倒的目標(biāo)，通過(guò)對(duì)這些要求的論述可以看出，這些大多數(shù)都是針對(duì)建筑在宏觀性能方面的控制。第二，為了實(shí)際施工中的效果有有據(jù)可依，最終選用了分兩個(gè)階段的簡(jiǎn)化分析方法，第一個(gè)步驟是對(duì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建進(jìn)行驗(yàn)算，主要是對(duì)它的承載力進(jìn)行計(jì)算。對(duì)這個(gè)計(jì)算，具體是選用了在地震比較小的情況下，按照相應(yīng)的彈性反映理論，通過(guò)計(jì)算得到在小震作用下的標(biāo)準(zhǔn)值，以及相應(yīng)的地震作用下的內(nèi)力以及形變效應(yīng)。通過(guò)可靠的分析，從而得到構(gòu)件承載力的具體結(jié)果。隨后將概念設(shè)計(jì)有關(guān)的內(nèi)力進(jìn)行調(diào)整，從而放大抗震的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，這種措施可以有效滿足對(duì)第二水準(zhǔn)以及第三水準(zhǔn)在地震宏觀性能方面的控制要求。第二個(gè)階段，就是要對(duì)構(gòu)件結(jié)構(gòu)的彈塑性以及其中的變形進(jìn)行驗(yàn)算，同時(shí)還要對(duì)地震在倒塌狀況下的結(jié)構(gòu)，或者是有特殊要求的一些建筑結(jié)構(gòu)，一定要對(duì)它的薄弱部位進(jìn)行加固，以此來(lái)適應(yīng)在大震發(fā)生時(shí)不會(huì)倒塌，或者是發(fā)生位移的情況，。
1．2常規(guī)設(shè)計(jì)和性能設(shè)計(jì)方法的比較分析
對(duì)于常規(guī)的抗震設(shè)計(jì)而言，它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是小震不壞，中震可修，大震不倒，具體而言就是在小地震的情況下有相關(guān)的性能指標(biāo)，而在大型地震下有一定的位移要求，剩下的就是宏觀方面的指標(biāo)，在建筑的使用功能上，具體的分為了甲乙丙丁四種級(jí)別，在這四種級(jí)別的建筑當(dāng)中，對(duì)防倒塌的要求不盡相同，其余的基本都是一樣的，而針對(duì)性能的抗震設(shè)計(jì)，它是按照使用的功能來(lái)劃分的，并且在這個(gè)領(lǐng)域提出了很多的預(yù)期性能目標(biāo)，其內(nèi)容不僅涉及了建筑的結(jié)構(gòu)，同時(shí)還包括非結(jié)構(gòu)的，還有一些設(shè)施的具體指標(biāo)。而在具體的實(shí)施方法上，常規(guī)的抗震設(shè)計(jì)是按照指令性和處方的形式進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)的，根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)概念而進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如小型地震下的彈性設(shè)計(jì)，在經(jīng)驗(yàn)方面的內(nèi)力調(diào)整內(nèi)容，以及對(duì)構(gòu)造的放大處理等，這些都是為了達(dá)到預(yù)期的宏觀設(shè)計(jì)而落實(shí)的具體措施。而針對(duì)性能方面的抗震設(shè)計(jì)，除了滿足最基本的要求以外，還要提出一些滿足預(yù)期具體要求的有利論證來(lái)作為依據(jù)。這方面的內(nèi)容主要包括建筑結(jié)構(gòu)的體系，依據(jù)比較細(xì)致的分析內(nèi)容，還有對(duì)完成抗震指標(biāo)的具體試驗(yàn)措施等。還要有對(duì)這些內(nèi)容的專業(yè)評(píng)價(jià)等。通過(guò)這幾個(gè)方面的對(duì)比分析不難發(fā)現(xiàn)，針對(duì)于建筑的抗震在性能要求方面的設(shè)計(jì)方法的提出，成為了當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)，而且在目前來(lái)看，在對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，其可行性是非常好的。如果想要在所有的建筑結(jié)構(gòu)中進(jìn)行推廣，還需要對(duì)其進(jìn)行更深一步的探討，還有相關(guān)設(shè)計(jì)人員自己的理解與掌握。
2高層結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)化
在地震水準(zhǔn)不同的情況下，對(duì)高層的建筑結(jié)構(gòu)在性能水準(zhǔn)，還有性能目標(biāo)方面的要求也不同，具體而言，它的抗震結(jié)構(gòu)性能可以分為下面幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。第一，高層結(jié)構(gòu)在發(fā)生地震之后，最好是完好無(wú)損傷，同時(shí)在一般的情況下，是不需要進(jìn)行修理就可以繼續(xù)使用的，而且建筑還要可以進(jìn)行正常的安全出入以及使用。第二，如果地震發(fā)生后，其結(jié)構(gòu)發(fā)生了非常明顯的損壞，而且大多數(shù)的構(gòu)件都發(fā)生了中等的損壞，從而進(jìn)入屈服狀態(tài)，在有比較明顯的裂縫下，大部分的構(gòu)件都有很嚴(yán)重的損壞程度，但是其整體的結(jié)構(gòu)并不會(huì)發(fā)生倒塌，同時(shí)也沒(méi)有局部倒塌的情況，建筑中的人員會(huì)有一定程度的傷害，但是對(duì)他們的生命安全卻沒(méi)有太大的威脅。
3結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化計(jì)算及試驗(yàn)要求
3．1建筑結(jié)構(gòu)的模型設(shè)計(jì)分析
對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)，尤其是在性能設(shè)計(jì)方面的計(jì)算要特別嚴(yán)格，不僅要對(duì)構(gòu)件的承載力，還有變形進(jìn)行計(jì)算，還要考慮構(gòu)件在屈服之后其性能發(fā)生的變化。對(duì)這些方面的正確計(jì)算，對(duì)分析建筑的抗震性能，還有結(jié)構(gòu)的實(shí)際所受應(yīng)力情況都能夠直觀表現(xiàn)出來(lái)。但是這些計(jì)算都是要在合理的力學(xué)模型上來(lái)計(jì)算，而且結(jié)果不能脫離實(shí)際，否則沒(méi)有任何參考價(jià)值的，在對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能在彈性方面的計(jì)算，還有非線性方面的計(jì)算中，一定要分析結(jié)構(gòu)的整體模型狀況，還有構(gòu)件以及節(jié)點(diǎn)的各種數(shù)據(jù)參數(shù)，必須保證其正確合理。如果建筑結(jié)構(gòu)中擁有水平轉(zhuǎn)換的構(gòu)件，同時(shí)在區(qū)分這些問(wèn)題的時(shí)候，還要對(duì)樓層的層數(shù)和層高進(jìn)行計(jì)算。在涉及到剪力墻的計(jì)算方面，一定要關(guān)注對(duì)非線性的計(jì)算和分析，這對(duì)計(jì)算出模型的相關(guān)參數(shù)方面至關(guān)重要。如果建筑設(shè)計(jì)中選用了滑動(dòng)的支座結(jié)構(gòu)，必須對(duì)支座兩側(cè)的結(jié)構(gòu)，以及它們之間的相互作用關(guān)系進(jìn)行考慮，否則會(huì)對(duì)整體的計(jì)算模型產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。
3．2結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求
在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)抗震方面的設(shè)計(jì)時(shí)候，在某些方面沒(méi)有設(shè)計(jì)理念，缺乏一些相關(guān)的依據(jù)時(shí)，進(jìn)行相關(guān)的模型試驗(yàn)很有必要。比如說(shuō)選用的混凝土要有很高的含鋼率，用這種材料來(lái)建設(shè)梁柱和剪力墻，在對(duì)擁有型鋼的異形截面構(gòu)件，或者是一些新型的構(gòu)件進(jìn)行使用的時(shí)候，對(duì)這些構(gòu)件必須要進(jìn)行相關(guān)的模型試驗(yàn)。在使用桿件比較多的鑄鐵點(diǎn)，還有多級(jí)的轉(zhuǎn)換層，以及讓樓梁側(cè)面的樓板發(fā)生開(kāi)洞，使樓梁本身和梁柱的節(jié)點(diǎn)地方不和樓板產(chǎn)生直接有相連接的關(guān)系時(shí)，對(duì)這些新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的部件必須進(jìn)行模型試驗(yàn)。
4總結(jié)
基于性能方面的抗震設(shè)計(jì)，無(wú)論任何時(shí)刻其重要性都毋庸置疑。這種方法和現(xiàn)有常規(guī)方法相比較，通過(guò)以上的闡述顯示，其優(yōu)點(diǎn)極其明顯。在目前，高層建筑在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上都是選用的針對(duì)性能設(shè)計(jì)方面的理念，而且方法的可行性表現(xiàn)非常好，所以對(duì)未來(lái)的高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新上，是非常有利的。
作者:胡紅波 單位:西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院
1建筑設(shè)計(jì)融入建筑抗震設(shè)計(jì)后應(yīng)注意的細(xì)節(jié)
1.1建筑的平面布局設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)的中心設(shè)計(jì)部分就是建筑平面布局，平面布局的好壞對(duì)建筑功能和使用的要求有一定的影響，并且平面布局還與抗震設(shè)計(jì)有著必要的聯(lián)系，所以，想要將建筑設(shè)計(jì)融入到建筑抗震設(shè)計(jì)中，首先要保證建筑的剛度和結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布勻稱，具有對(duì)稱性，避免建筑出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。在建筑的墻體設(shè)計(jì)上，一定要保持對(duì)稱性和均勻性，抗震墻的布局，一定要與抗震結(jié)構(gòu)相結(jié)合，剛度較大的樓層語(yǔ)電梯都要布置在中心位置，以免發(fā)生建筑扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。在進(jìn)行平面布局的時(shí)候，要為結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)建的合理布局制造出有利的條件，從而使得建筑的使用功能與建筑的抗震結(jié)構(gòu)需求相結(jié)合，使建筑抗震設(shè)計(jì)發(fā)揮出最大的效果。
1.2建筑的縱向布局設(shè)計(jì)建筑的縱向布局主要是建筑物巖的高度、建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量以及建筑物的剛度分布。不管是在工業(yè)建筑還是民用建筑，不論建筑的層數(shù)是多還是少，都會(huì)存在這樣的問(wèn)題。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，盡可能的將建筑物沿與建筑的剛度設(shè)計(jì)成相近的系數(shù)，剪力墻的布局不僅要布局均勻，還要使其能沿著建筑縱向一直貫穿到建筑的底部，不要中途中斷或者是不到達(dá)建筑的底部。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要避免樓層之間剛度不均勻的現(xiàn)象，同時(shí)還要避免在地震中，建筑出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。
1.3建筑的整體布局設(shè)計(jì)建筑的整體布局設(shè)計(jì)，主要是指建筑的平面和立體空間上的設(shè)計(jì)。在建筑的整體布局中，要使建筑平面和建筑空間在形狀上，既規(guī)則又簡(jiǎn)潔。建筑的平面形狀可以是圓形、矩形、方形等，這樣的形狀能夠提高建筑抗震的水平。在建筑的整體布局設(shè)計(jì)中，要避免凹凸行的設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)對(duì)建筑抗震起到了一定的制約作用。嚴(yán)重是還會(huì)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。要設(shè)計(jì)出具有立體美和具有藝術(shù)性的建筑，就一定要將建筑藝術(shù)和建筑所具備的功能，與建筑抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)結(jié)合到一起。例如：南昌綠地紫峰大廈，該建筑的高位268m，其框架是核心筒結(jié)構(gòu)，對(duì)該建筑的抗震設(shè)計(jì)，在建筑三分之二出，東西里面內(nèi)凹，其內(nèi)凹部分的荷載通過(guò)結(jié)構(gòu)柱支撐在41層與43層之間的跨懸臂轉(zhuǎn)換墻上。其整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)融入了新年功能化設(shè)計(jì)的思想，并對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行小震下的反譜計(jì)算，以及中震彈性復(fù)核。
2建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)重視的抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題
2.1建筑物屋頂抗震設(shè)計(jì)屋頂太高或太重，是目前建筑設(shè)計(jì)最主要的問(wèn)題。屋頂過(guò)高或者過(guò)重，會(huì)加重地震的作用，導(dǎo)致建筑變形，對(duì)建筑物自身的抗震能力有所制約。建筑屋頂?shù)闹匦暮徒ㄖ撞康闹匦牟辉谝粭l線上，那么就會(huì)導(dǎo)致建筑抗側(cè)力不能連續(xù)，從而加劇建筑的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，制約建筑的抗震水平。所以，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要避免屋頂超高超重的現(xiàn)象，使得整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)與剛度均勻的分布下來(lái)，讓屋頂與建筑的重心保持在同一條線上。如果建筑物的屋頂設(shè)計(jì)的過(guò)高，那么就一定要保證建筑具有良好的抗震穩(wěn)固性，降低建筑扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。3
2.2設(shè)計(jì)限值控制相關(guān)文件規(guī)定，在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，要考慮抗震要求的限值控制。房屋的建筑高度和樓層的數(shù)量。在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，有的建筑高度超標(biāo)，有的建筑層數(shù)超標(biāo)，有的建筑高度沒(méi)有超標(biāo)，但是其寬度超標(biāo)。這些超標(biāo)，都將會(huì)給建筑抗震帶來(lái)一定的安全隱患，特別是一些高度和寬度超標(biāo)的建筑，因此，在建筑設(shè)計(jì)中，只要完全融合建筑抗震設(shè)計(jì)，就能夠有效的進(jìn)行限值控制。例如：防裂度為8的時(shí)候，粘土磚等對(duì)稱建筑的總高度要低于18m，建筑的層數(shù)一不能超過(guò)6層；底層框架為磚房的建筑高度應(yīng)該保持在16m，層數(shù)保持在5層以內(nèi)；建筑材料為鋼筋混泥土框架房屋的時(shí)候，其高度要保持在45m以下，而框架的抗震墻高度應(yīng)該保持在100m以內(nèi)。除了在設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮抗震要求的限值控制之外，還要考慮房屋抗震橫墻之間的間距以及局部墻體尺寸的限值控制?？拐饓ο拗悼刂?，就是避免橫墻的間距超過(guò)了原有的額定值，從而導(dǎo)致建筑平面的剛度下降，遇到水平地震力時(shí)，影響了建筑水平地震力的傳遞，因此，導(dǎo)致了建筑縱墻發(fā)生形變，制約了建筑抗震的承載力度，致使建筑倒塌。對(duì)局部墻體尺寸的限值控制，是因?yàn)檫@些局部墻體能夠增強(qiáng)建筑抗震強(qiáng)度，如果局部墻體尺寸的限值小于規(guī)定的值，那么就不能夠滿足建筑抗震設(shè)計(jì)的要求，就會(huì)出現(xiàn)墻面裂開(kāi)或者是倒塌的現(xiàn)象。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意建筑設(shè)計(jì)限值控制。
3結(jié)束語(yǔ)
總而言之，在建筑設(shè)計(jì)中融入建筑抗震設(shè)計(jì)，是目前建筑設(shè)計(jì)中最為重要的。建筑設(shè)計(jì)與建筑抗震設(shè)計(jì)有著密不可分的聯(lián)系，一個(gè)好的建筑抗震設(shè)計(jì)，一定要將設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)融為一體，這樣才能夠在建筑抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，完成建筑設(shè)計(jì)。由此可見(jiàn)，建筑抗震設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中，則顯得尤為重要，既能夠提高建筑物的穩(wěn)固性，還能夠?qū)⒔ㄖO(shè)計(jì)的應(yīng)用，在抗震設(shè)計(jì)中更好的發(fā)揮出來(lái)。
作者：嚴(yán)朝宗單位：江西省直屬機(jī)關(guān)建筑設(shè)計(jì)院
一、前言
高層建筑是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步的產(chǎn)物。隨著大城市的發(fā)展，城市用地緊張，市區(qū)地價(jià)日益高漲，促使近代高層建筑的出現(xiàn)，電梯的發(fā)明更使高層建筑越建越高。宏偉的高層建筑是經(jīng)濟(jì)實(shí)力的象征，具有重要的宣傳效應(yīng)，在日益激烈的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中，更扮演了重要的角色。
自從1886年世界上第一棟近代高層建筑——美國(guó)芝加哥家庭保險(xiǎn)公司大樓（HomeIuranceBuilding，10層，高55m）建成以來(lái)，至今已有100多年的歷史了。高層建筑不僅在材料和結(jié)構(gòu)體系上逐漸多樣化，而且在高度上也有大幅度增長(zhǎng)。而一次又一次地震災(zāi)難及教訓(xùn)，警示人們：防震減災(zāi)任重道遠(yuǎn)，刻不容緩。
從上個(gè)世紀(jì)開(kāi)始，各國(guó)的專家、學(xué)者對(duì)抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行了一系列研究。進(jìn)入90年代，結(jié)構(gòu)抗震分析和設(shè)計(jì)已提到各國(guó)建筑設(shè)計(jì)的歷史日程。特別是我國(guó)處于地震多發(fā)區(qū)（地震基本烈度6度及其以上的地震區(qū)面積約占全國(guó)面積的60%），高層抗震設(shè)計(jì)設(shè)防更是工程設(shè)計(jì)面臨的迫切的任務(wù)。作為工程抗震設(shè)計(jì)的依據(jù)，高層建筑抗震分析更處于非常重要的地位。
二、材料的選用和結(jié)構(gòu)體系問(wèn)題在地震多發(fā)區(qū)，采用何種建筑材料或結(jié)構(gòu)體系較為合理應(yīng)該得到人們的重視。
我國(guó)高層建筑中常采用的結(jié)構(gòu)體系有：框架、框架-剪力墻、剪力墻和筒體等幾種體系，這也是其他國(guó)家高層建筑采用的主要體系。但國(guó)外，特別地震區(qū)，是以剛結(jié)構(gòu)為主，而在我國(guó)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)幾混合結(jié)構(gòu)卻占了90%.如此高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)，國(guó)內(nèi)外都還沒(méi)有經(jīng)受較大的考驗(yàn)。鋼結(jié)構(gòu)同混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有優(yōu)越的強(qiáng)度、韌性和延性，強(qiáng)度重量比，總體上看抗震性能好，抗震能力強(qiáng)。
震害調(diào)查表明，鋼結(jié)構(gòu)較少出現(xiàn)倒塌破壞情況。在高層建筑中采用框架-核心筒體系，因其比鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量少，又可減少柱子斷面，故常被業(yè)主所看中?；旌辖Y(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土內(nèi)往往要承受80%以上的震層剪力，有的高達(dá)90%以上。由于結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移值為基準(zhǔn)。但因其彎曲變形的側(cè)移較大，靠剛度很小的鋼框架協(xié)同工作減小側(cè)移，不僅增加了鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，而且效果不大，有時(shí)不得不加大混凝土筒的剛度或設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu)，形成加強(qiáng)層才能滿足規(guī)范側(cè)移限值；
此外，在結(jié)構(gòu)體系或柱距變化時(shí)，需要設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。加強(qiáng)層和轉(zhuǎn)換層都在本層形成剛度而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度突變，常常會(huì)使與加強(qiáng)層或轉(zhuǎn)換層相鄰的柱構(gòu)件剪力突然加大，加強(qiáng)層伸臂構(gòu)件或轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與外框架柱連接處很難實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁。因此在需要設(shè)置加強(qiáng)層及轉(zhuǎn)換層時(shí)，要慎重選擇其結(jié)構(gòu)模式，盡量減小其本身剛度，減小其不利影響。
唐山鋼鐵廠震害調(diào)查資料統(tǒng)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)形式總建筑面積（萬(wàn)㎡）倒塌和嚴(yán)重破壞比例（%）中等破壞比例（%）鋼結(jié)構(gòu)3.6709.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)4.0623.247.9砌體結(jié)構(gòu)3.0941.220.9在高層建筑中，應(yīng)注意結(jié)構(gòu)體系及材料的優(yōu)選。現(xiàn)在我國(guó)鋼材產(chǎn)量已居世界前列，建筑鋼材的類型及品種也在逐漸增多，鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力已有了很大提高，因此在有條件的地方，建議盡可能采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)（SRC）、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（CFS）或鋼結(jié)構(gòu)（S或），以減小柱斷面尺寸，并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。
在超過(guò)一定高度后，由于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量較輕而且較柔，為減小風(fēng)振而需要采用混凝土材料，鋼骨（鋼管）混凝土，通常作為首選。工程經(jīng)驗(yàn)表明：利用鋼管混凝土承重柱自重可減輕65%左右，由于柱截面減小而相應(yīng)增加使用面積，鋼材消耗指標(biāo)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相近，而工程造價(jià)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比可降低15%左右，工程施工工期縮短1/2.此外鋼管混凝土結(jié)構(gòu)顯示出良好的延性和韌性。
1995年日本阪神地震震害說(shuō)明，在鋼骨混凝土構(gòu)件中，采用格構(gòu)式的型鋼時(shí)，震害嚴(yán)重，采用實(shí)腹式的大型型鋼或焊接工字鋼的，則震害輕微。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)中，若用鋼骨混凝土構(gòu)件，建議使用后者。
摘要：介紹了廣州琶洲香格里拉大酒店的抗震設(shè)計(jì)，酒店基礎(chǔ)采用嵌巖樁，樓蓋為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；超限抗震
1基本情況
廣州琶洲香格里拉酒店項(xiàng)目位于廣州市海珠區(qū)，廣州國(guó)際會(huì)議展覽中心東側(cè)，在建的黃洲大橋西側(cè)，北臨珠江，南靠新港東路，長(zhǎng)約240米，寬約200米。整個(gè)項(xiàng)目包括一座37層的酒店（塔樓高32層，裙樓5層）和宴會(huì)大廳，以及2層地下車庫(kù)。
2抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)
（1）抗震設(shè)防烈度：7度。
（2）本工程屬丙類建筑，按本地區(qū)設(shè)防烈度采取抗震措施。
3基本數(shù)據(jù)
（1）場(chǎng)地類別：Ⅱ類。
（2）土層等效剪切波速為168.4m/s-173.8m/s,場(chǎng)地覆蓋層厚度約13.5m-17.4m，砂土液化等級(jí)綜合評(píng)定為嚴(yán)重，屬于抗震不利地段。
（3）持力層名稱：微風(fēng)化巖層，埋深約10.90m-23.70m，地基承載力特征值fak=4500KPa，巖石天然濕度下單軸抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值fr=13.5Mpa。
（4）樁型為沖孔/鉆孔灌注樁，樁端埋深約15-20m。
4建筑結(jié)構(gòu)布置和選型
（1）主樓高度（±0.00以上）140.7m，地面以上結(jié)構(gòu)層為38層，其中出屋面一層，高度為4.7m。
（2）裙房高度（±0.00以上）29.0m，地面以上結(jié)構(gòu)層為4層。
（3）塔樓主體部分、裙樓和宴會(huì)廳之間設(shè)兩道110mm寬抗震縫分開(kāi)。建筑物總高度為136.0m，總平面尺寸為195m×122m。其中塔樓部分（轉(zhuǎn)換層以上）平面尺寸為72米×18米，長(zhǎng)寬比L/B＝4<［6］，高寬比H/B＝6.0<［7］；裙樓部分平面尺寸110m×45m，長(zhǎng)寬比L/B=2.4，高寬比H/B=0.5；宴會(huì)大廳平面尺寸65m×53m，長(zhǎng)寬比L/B＝1.2，高寬比H/B=0.3。
（4）塔樓質(zhì)心有微小的向上偏心（以底端為原點(diǎn)）。
（5）結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、平面形狀規(guī)則、布置均勻；結(jié)構(gòu)層第5層為轉(zhuǎn)換層，豎向構(gòu)件布置不連續(xù)。
（6）本工程為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓蓋整體性好。
（7）結(jié)構(gòu)類型：框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，屬于復(fù)雜類型。
（8）抗震等級(jí)：本工程塔樓的框架和核心筒為一級(jí)抗震。由于地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位，地下一層的抗震等級(jí)與上部結(jié)構(gòu)相同。其余部分裙樓及其地下一層與主樓相連，一級(jí)抗震。
（9）結(jié)構(gòu)概況：
整個(gè)大樓的設(shè)計(jì)采用框架—剪力墻結(jié)構(gòu)形式，分為兩級(jí)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層以下布置了21根巨型框支柱，剪力墻及外圍承重柱均落地直至基礎(chǔ)，由剪力墻、外圍的框架柱和框架梁形成第一級(jí)結(jié)構(gòu)，承受水平力和豎向荷載，而樓面及次梁作為第二級(jí)結(jié)構(gòu)，只承受豎向荷載并傳遞到第一級(jí)結(jié)構(gòu)上。5結(jié)構(gòu)分析主要結(jié)果
（1）計(jì)算軟件：PKPM系列結(jié)構(gòu)分析軟件SATWE模塊（2002規(guī)范版本）中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPMCAD工程部編制。
（2）樓層自由度為3（剛性樓板）。
（3）周期調(diào)整系數(shù)：0.8。
（4）主樓結(jié)構(gòu)總重：2291152.81KN（SATWE）。
（5）基底地震總剪力：32581KN（X向）36421KN（Y向）（SATWE）。
（6）扭轉(zhuǎn)位移比：1.3。
（7）轉(zhuǎn)換層的上下剛度比：0.6027。
（8）最大軸壓比：n=0.85。
（9）最大層位移角為1/941，在17層（SATWE）。
（10）時(shí)程分析采用人工模擬的加速度時(shí)程曲線，選用了兩組實(shí)測(cè)波和一組場(chǎng)地人工波進(jìn)行彈性動(dòng)力時(shí)程分析。彈性階段的時(shí)程分析，構(gòu)件內(nèi)力，側(cè)向位移小于采用振型分解反應(yīng)譜法的構(gòu)件內(nèi)力和側(cè)向位移。
6計(jì)算結(jié)果小結(jié)（與規(guī)范要求對(duì)比）：
（1）在風(fēng)荷載及地震作用下各構(gòu)件的強(qiáng)度和變形均滿足有關(guān)規(guī)范的要求。
（2）墻、柱的軸壓比均符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》和《高規(guī)》的要求，轉(zhuǎn)換層以上柱子軸壓比小于［0.85］，框支柱軸壓比小于［0.6］。
（3）按彈性方法計(jì)算的樓層層間最大位移與層高之比Δμ/h=1/941滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）第4.6.3條要求的1/800。
（4）塔樓滿足（JGJ3-2002）關(guān)于復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期與平動(dòng)為主的第一自振周期之比最大值為0.729，不大于0.85的規(guī)定。
（5）塔樓滿足（GB50011-2001）第3.4.2條關(guān)于復(fù)雜高層建筑各樓層的最大層間位移不應(yīng)大于該樓層兩端層間位移平均值的1.4倍的規(guī)定。
（6）除轉(zhuǎn)換層外，塔樓各層均滿足（GB50011-2001）第3.4.2條關(guān)于各樓層的側(cè)向剛度不小于相鄰上一層的70%，并不小于其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80%的規(guī)定。
（7）塔樓滿足（JGJ3-2002）第E.0.2條關(guān)于轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度不應(yīng)大于1.3的規(guī)定。
（8）除轉(zhuǎn)換層外，塔樓各層均滿足（JGJ3-2002）第4.4.3條關(guān)于樓層層間受剪承載力不宜小于相鄰上一層的80%的規(guī)定。
（9）塔樓滿足（JGJ3-2002）第5.4.4條關(guān)于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的規(guī)定。
（10）塔樓滿足（JGJ3-2002）第3.3.13條關(guān)于各樓層對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層水平地震剪力系數(shù)不小于表3.3.13的規(guī)定。
（11）塔樓滿足（JGJ3-2002）第3.3.5條關(guān)于按時(shí)程曲線計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力不宜小于CQC法求得的底部剪力的65%的規(guī)定。
（12）結(jié)構(gòu)薄弱層彈塑性層間位移符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）第5.5.5條關(guān)于彈塑性層間位移角（1/164）小于1/100的規(guī)定。
7其它需要說(shuō)明的問(wèn)題
本工程在三種超限條件（高度、高寬比、體型規(guī)則性）中，高度超限13.3%，高寬比滿足規(guī)范及規(guī)程的有關(guān)要求，結(jié)構(gòu)平面形狀規(guī)則，豎向不規(guī)則。
主要超限抗震措施包括：
（1）為避免大樓整體結(jié)構(gòu)之間形狀的不規(guī)則，引起不利于抗震的情況，在主樓和裙樓之間設(shè)置110mm寬抗震縫兩道，縫的兩側(cè)設(shè)置雙柱，地下室、基礎(chǔ)不用設(shè)縫。
（2）轉(zhuǎn)換層位于第5層，框架柱和剪力墻的抗震等級(jí)根據(jù)《高規(guī)》表4.8.2和表4.8.3規(guī)定提高一級(jí)，為特一級(jí)。
（3）首層、設(shè)備夾層、避難層、屋面層樓板加強(qiáng),板厚為180mm，中央核心筒板厚加強(qiáng)為150mm,配筋相應(yīng)加強(qiáng)，設(shè)雙向雙層鋼筋網(wǎng)。
（4）薄弱層的地震剪力乘以1.15的增大系數(shù)，按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行彈塑性變形分析和驗(yàn)算，并采取有效的抗震構(gòu)造措施。
（5）用時(shí)程分析法進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析，其平均地震影響系數(shù)曲線與振型分解反應(yīng)譜法所采用的地震影響曲線在統(tǒng)計(jì)意義上相符。彈性階段的時(shí)程分析，構(gòu)件內(nèi)力，側(cè)向位移小于采用振型分解反應(yīng)譜法的構(gòu)件內(nèi)力和側(cè)向位移。
（6）本工程樁端深入液化深度以下穩(wěn)定土層中的長(zhǎng)度（不包括樁尖部分）在1.5m以上，符合全部消除地基液化沉陷的要求。液化土中樁的配筋范圍，應(yīng)自樁頂至液化深度以下符合全部消除液化沉限所要求的深度，其縱向鋼筋應(yīng)與樁頂部相同，箍筋應(yīng)加密。處于液化土中的樁基承臺(tái)周圍，用非液化土填筑夯實(shí)。
摘要：建筑抗震設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件有明確的延性要求。軸壓比和剪跨比是影響構(gòu)件延性的最主要的兩個(gè)因素，也是一對(duì)互成矛盾的因素。
關(guān)鍵詞：高層抗震短柱
0引言
在層高一定的情況下，為提高延性而降低軸壓比則會(huì)導(dǎo)致柱截面增大，且軸壓比越小截面越大；而截面增大導(dǎo)致剪跨比減小，又降低了構(gòu)件的延性。因此，在高層特別是超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為滿足規(guī)程［1］對(duì)軸壓比限值的要求，柱子的截面往往比較大，在結(jié)構(gòu)底部常常形成短柱甚至超短柱。另外，諸如圖書(shū)館的書(shū)庫(kù)、層高較低的儲(chǔ)藏室、高層建筑的地下車庫(kù)等由于使用荷載大，層高較低，在設(shè)計(jì)中也不可避免地會(huì)出現(xiàn)短柱。眾所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱幾乎沒(méi)有延性，在建筑遭受本地區(qū)設(shè)防烈度或高于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，很容易發(fā)生剪切破壞而造成結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌，無(wú)法滿足“中震可修，大震不倒”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。為了避免短柱脆性破壞問(wèn)題在高層建筑中發(fā)生，筆者認(rèn)為，首先要正確判定短柱，然后對(duì)短柱采取一些構(gòu)造措施或處理，提高短柱的延性和抗震性能。
1短柱的正確判定
規(guī)程［1］和規(guī)范［2］都規(guī)定，柱凈高H與截面高度h之比H／h≤4為短柱，工程界許多工程技術(shù)人員也都據(jù)此來(lái)判定短柱，這是一個(gè)值得注意的問(wèn)題。因?yàn)榇_定是不是短柱的參數(shù)是柱的剪跨比λ，只有剪跨比λ＝M／Vh≤2的柱才是短柱，而柱凈高與截面高度之比H／h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2，亦即不一定是短柱。按H／h≤4來(lái)判定的主要依據(jù)是：①λ＝M／Vh≤2；②考慮到框架柱反彎點(diǎn)大都靠近柱中點(diǎn)，取M＝0.5VH，則λ＝M／Vh＝0.5VH／Vh＝0.5H／h≤2，由此即得H／h≤4。但是，對(duì)于高層建筑，梁、柱線剛度比較小，特別是底部幾層，由于受柱底嵌固的影響且梁對(duì)柱的約束彎矩較小，反彎點(diǎn)的高度會(huì)比柱高的一半高得多，甚至不出現(xiàn)反彎點(diǎn)，此時(shí)不宜按H／h≤4來(lái)判定短柱，而應(yīng)按短柱的力學(xué)定義--剪跨比λ＝M／Vh≤2來(lái)判定才是正確的。
框架柱的反彎點(diǎn)不在柱中點(diǎn)時(shí)，柱子上、下端截面的彎矩值大小就不一樣，即Mt≠M(fèi)b。因此，框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不一樣的，即λt＝Mt／Vh≠λb＝Mb／Vh。此時(shí)，應(yīng)采用哪一個(gè)截面的剪跨比來(lái)判斷框架柱是不是屬于短柱呢？筆者認(rèn)為，應(yīng)該采用框架柱上、下端截面中剪跨比的較大值，即取λ＝max（λt，λb）。其理由如下：框架柱的受力情況有如一根受有定值軸壓力的連續(xù)梁，柱高Hn相當(dāng)于連續(xù)梁的剪跨a，已有的試驗(yàn)研究結(jié)果表明［10］：對(duì)于剪跨a不變的連續(xù)梁，當(dāng)截面上、下配置的縱筋相同時(shí)，剪切破壞總是發(fā)生在彎矩較大的區(qū)段；對(duì)于框架柱，臨界斜裂縫也總是發(fā)生在彎矩較大的區(qū)段。
事實(shí)上，在柱高Hn或連續(xù)梁剪跨a的范圍內(nèi)，最大剪跨比是出現(xiàn)在彎矩較大區(qū)段上的。鋼筋砼構(gòu)件的抗剪承載力是隨剪跨比λ增大而降低的。所以，同樣條件下，彎矩較大區(qū)段的截面抗剪承載力要比彎矩較小區(qū)段的小，在荷載作用下，如果發(fā)生剪切破壞，就只能是在彎矩較大區(qū)段上。用來(lái)判斷框架柱是否屬于短柱的剪跨比λ當(dāng)然應(yīng)是可能發(fā)生剪切破壞截面的剪跨比λ。
一般情況下，在高層建筑的底部幾層，框架柱的反彎點(diǎn)都偏上，即Mb＞Mt。此時(shí)，可按式（1）或式（2）判定短柱：
或Hn／h≤2／yn(2)
式中，yn--n層柱的反彎點(diǎn)高度比，根據(jù)幾何關(guān)系，可得：yn＝1／(1＋Ψ)，其中，Ψ＝Mt／Mb，0≤Ψ≤1；
Hn--n層柱的凈高。
式（2）具有一般性。當(dāng)反彎點(diǎn)在柱中點(diǎn)時(shí)，Ψ＝1，yn＝0.5，式（2）即成為Hn／h≤4；當(dāng)反彎點(diǎn)在柱上端截面時(shí)，Ψ＝0，yn＝1，式（2）即成為Hn／h≤2；如果框架柱上不出現(xiàn)反彎點(diǎn)，就應(yīng)采用最大彎矩作用截面的剪跨比λ＝M／Vh≤2來(lái)判斷短柱。
當(dāng)需要初步判斷框架柱是否屬于短柱時(shí)，可先按D值法確定柱子的反彎點(diǎn)高度比yn，然后按式（2）判斷短柱。在施工圖設(shè)計(jì)階段，可根據(jù)電算結(jié)果作進(jìn)一步判斷。
2改善短柱抗震性能的措施
當(dāng)按剪跨比λ判定柱子不是短柱時(shí)，按一般框架柱的抗震要求采取構(gòu)造措施即可；確定為短柱后，就應(yīng)當(dāng)盡量提高短柱的承載力，減小短柱的截面尺寸，采取各種有效措施提高短柱的延性，改善短柱的抗震性能。
2.1使用復(fù)合螺旋箍筋
高層建筑框架柱的抗剪能力是應(yīng)該滿足剪壓比限值和“強(qiáng)剪弱彎”要求的，柱端的抗彎承載力也是應(yīng)該滿足“強(qiáng)柱弱梁”要求的。對(duì)于短柱，只要符合“強(qiáng)剪弱彎”和“強(qiáng)柱弱梁”的要求，是能夠做到使其不發(fā)生剪切型破壞的。因此，使用復(fù)合螺旋箍筋［4］來(lái)提高柱子的抗剪承載力，改善對(duì)砼的約束作用，能夠達(dá)到改善短柱抗震性能的目的。
2.2采用分體柱
由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多，在地震作用下往往是因剪壞而失效，其抗彎強(qiáng)度不能完全發(fā)揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強(qiáng)度，使抗彎強(qiáng)度相應(yīng)于或略低于抗剪強(qiáng)度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達(dá)到抗彎強(qiáng)度，從而呈現(xiàn)出延性的破壞狀態(tài)。
人為削弱抗彎強(qiáng)度的方法，可以在柱中沿豎向設(shè)縫將短柱分為2或4個(gè)柱肢組成的分體柱，分體柱的各柱肢分開(kāi)配筋。在組成分體柱的柱肢之間可以設(shè)置一些連接鍵，以增強(qiáng)它的初期剛度和后期耗能能力。一般，連接鍵有通縫、預(yù)制分隔板、預(yù)應(yīng)力摩擦阻尼器、素砼連接鍵等形式。
對(duì)分體柱工作性態(tài)的理論分析和試驗(yàn)研究表明［3～4］：采用分體柱的方法雖然使柱子的抗剪承載力基本不變，抗彎承載力稍有降低，但是使柱子的變形能力和延性均得到顯著提高，其破壞形態(tài)由剪切型轉(zhuǎn)化為彎曲型，從而實(shí)現(xiàn)了短柱變“長(zhǎng)柱”的設(shè)想，有效地改善了短柱尤其是剪跨比λ≤1.5的超短柱的抗震性能。分體柱方法已在實(shí)際工程中得到應(yīng)用［5］。2.3采用鋼骨砼柱
鋼骨砼柱由鋼骨和外包砼組成。鋼骨通常采用由鋼板焊接拼制或直接扎制而成的工字形、口字形、十字形截面。
與鋼結(jié)構(gòu)相比，鋼骨砼柱的外包砼可以防止鋼構(gòu)件的局部屈曲，提高柱的整體剛度，顯著改善鋼構(gòu)件出平面扭轉(zhuǎn)屈曲性能，使鋼材的強(qiáng)度得以充分發(fā)揮。采用鋼骨砼結(jié)構(gòu)，一般可比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)約鋼材達(dá)50％以上［6］。此外，外包砼增加了結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性。與鋼筋砼結(jié)構(gòu)相比，由于配置了鋼骨，使柱子的承載力大大提高，從而有效地減小柱截面尺寸；鋼骨翼緣與箍筋對(duì)砼有很好的約束作用，砼的延性得到提高，加上鋼骨本身良好的塑性，使柱子具有良好的延性及耗能能力。
由于鋼骨砼柱充分發(fā)揮了鋼與砼兩種材料的特點(diǎn)，具有截面尺寸小，自重輕，延性好以及優(yōu)越的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等特點(diǎn)，如果在高層或超高層鋼筋砼結(jié)構(gòu)下部的若干層采用鋼骨砼柱，可以大大減小柱的截面尺寸，顯著改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。
2.4采用鋼管砼柱
鋼管砼是由砼填入薄壁圓形鋼管內(nèi)而形成的組合結(jié)構(gòu)材料，是套箍砼的一種特殊形式。由于鋼管內(nèi)的砼受到鋼管的側(cè)向約束，使得砼處于三向受壓狀態(tài)，從而使砼的抗壓強(qiáng)度和極限壓應(yīng)變得到很大的提高，砼特別是高強(qiáng)砼的延性得到顯著改善。同時(shí)，鋼管既是縱筋，又是橫向箍筋，其管徑與管壁厚度的比值至少都在90以下，這相當(dāng)于配筋率至少都在4.6％以上，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)抗震規(guī)范［2］對(duì)鋼筋砼柱所要求的最小配筋率限值。由于鋼管砼的抗壓強(qiáng)度和變形能力特佳，即使在高軸壓比條件下，仍可形成在受壓區(qū)發(fā)展塑性變形的“壓鉸”，不存在受壓區(qū)先破壞的問(wèn)題，也不存在像鋼柱那樣的受壓翼緣屈曲失穩(wěn)的問(wèn)題。因此，從保證控制截面的轉(zhuǎn)動(dòng)能力而言，無(wú)需限定軸壓比限值［8］。
3小結(jié)
1確定是不是短柱不宜按H／h≤4來(lái)判別，而應(yīng)按剪跨比λ＝M／Vh≤2來(lái)判別。一般情況下，可采用本文式（2）來(lái)判別。當(dāng)需要初步判別是否屬于短柱時(shí)，可先按D值法確定反彎點(diǎn)高度比yn，然后按本文式(2)來(lái)判別。
2當(dāng)按剪跨比λ判定柱子不是短柱時(shí)，按一般框架柱的抗震要求采取構(gòu)造措施即可；確為短柱，就應(yīng)當(dāng)盡量提高短柱的承載力，減小短柱的截面尺寸，采取各種有效措施提高短柱的延性，改善短柱的抗震性能。使用復(fù)合螺旋箍筋，采用分體柱技術(shù)均可有效地改善短柱的抗震性能；采用鋼骨砼、鋼管砼等新結(jié)構(gòu)，可顯著提高柱的承載力，減小柱截面尺寸，避免在結(jié)構(gòu)下部出現(xiàn)短柱尤其是超短柱。因此，在高層建筑抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)工程的具體情況，盡量采用上述新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)，來(lái)避免短柱脆性破壞問(wèn)題的發(fā)生。
論文關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì);抗震;設(shè)計(jì)
論文摘要:本文從抗震的角度探討建筑的體型，建筑平面布置和豎向布置、規(guī)范中設(shè)計(jì)限值的控制、屋頂建筑等設(shè)計(jì)問(wèn)題。
建筑設(shè)計(jì)是否考慮抗震要求，從總體上起著直接的控制主導(dǎo)作用。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很難對(duì)建筑設(shè)計(jì)有較大的修改，建筑設(shè)計(jì)定了，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則上只能是服從于建筑設(shè)計(jì)的要求。如果建筑師能在建筑方案、初步設(shè)計(jì)階段中較好地考慮抗震的要求，則結(jié)構(gòu)工程師就可以對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件系統(tǒng)進(jìn)行合理的布置，建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布以及相應(yīng)產(chǎn)生的地震作用和結(jié)構(gòu)受力與變形比較均勻協(xié)調(diào)，使建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能和抗震承載力得到較大的改善和提高；如果建筑師提供的建筑設(shè)計(jì)沒(méi)有很好地考慮抗震要求，那就會(huì)給結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)帶來(lái)較多困難，使結(jié)構(gòu)的抗震布置和設(shè)計(jì)受到建筑布置的限制，甚至造成設(shè)計(jì)的不合理。有時(shí)為了提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震承載力，不得不增大構(gòu)件的截面或配筋用量，造成不必要的投資浪費(fèi)。由此可見(jiàn)，建筑
設(shè)計(jì)是否考慮抗震要求，對(duì)整個(gè)建筑起著很重要的作用。因此，我們?cè)诮ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)過(guò)程中特別要注重以下幾個(gè)問(wèn)題。
一、建筑體型設(shè)計(jì)問(wèn)題
建筑體型包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀的設(shè)計(jì)。震害表明，許多平面形狀復(fù)雜，如平面上的外凸和凹進(jìn)、側(cè)翼的過(guò)多伸懸、不對(duì)稱的側(cè)翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。唐山地震就有不少這樣的震例。平面形狀簡(jiǎn)單規(guī)則的建筑在地震中未出現(xiàn)較重的破壞，有的甚至保持完好無(wú)損。沿高度立體空間形狀上的復(fù)雜和不規(guī)則在地震時(shí)都會(huì)造成震害。特別是在建筑結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生突變的部位更易產(chǎn)生破壞。因此在建筑體型的設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能地使平面和空間的形狀簡(jiǎn)潔、規(guī)則；在平面形狀上，矩形、圓形、扇形、方形等對(duì)抗震來(lái)說(shuō)都是較好的體型。盡可能少做外凸和內(nèi)凹的體型，盡可能少做不對(duì)稱的側(cè)翼和過(guò)長(zhǎng)的伸翼。在體型布置上盡可能使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度比較均勻地分布，避免產(chǎn)生因體型不對(duì)稱導(dǎo)致質(zhì)量與剛度不對(duì)稱的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。
二、建筑平面布置設(shè)計(jì)問(wèn)題
建筑物的平面布置在建筑設(shè)計(jì)中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距離、內(nèi)墻的布置、空間活動(dòng)面積的大小、通道和樓梯的位置、電梯井的布置、房間的數(shù)量和布置等，都要在建筑的平面布置圖上明確下來(lái)。而且，由于建筑使用功能不同，每個(gè)樓層的布置有可能差異很大，建筑平面上的墻體，包括外圍填充墻、內(nèi)隔墻、有相應(yīng)強(qiáng)度和剛度的非承重內(nèi)隔墻等等布置不對(duì)稱，墻體與柱子分布的不對(duì)稱、不協(xié)調(diào)，使建筑物在地震時(shí)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)地震作用，對(duì)抗震很不利。有的建筑物，其剛度很大的電梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一側(cè)，結(jié)果在地震中造成靠電梯一側(cè)建筑物的嚴(yán)重破壞。這是因?yàn)殡娞菥簿哂袠O大的抗側(cè)力剛度，吸引了地震作用的主要部分［3］。有的建筑物，在平面布置上一側(cè)的墻體很多，而另一側(cè)的墻體稀少，這就造成平面上剛度分布的很不對(duì)稱，質(zhì)量分布也偏心，使結(jié)構(gòu)的受力和變形不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)地震作用效應(yīng)，帶來(lái)局部墻面的破壞。有的建筑物，如底層為商場(chǎng)的臨街建筑，臨街一側(cè)往往不設(shè)墻體，而其另一側(cè)則有剛度很大的墻體封閉，兩側(cè)在剛度上相差很多，也將在地震時(shí)引起扭轉(zhuǎn)地震作用，對(duì)抗震不利。還有的建筑平面布置上，經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)隔墻不對(duì)齊或中斷，使剛度發(fā)生突變和地震力傳遞受阻，對(duì)抗震也帶來(lái)不利，客易引起結(jié)構(gòu)的局部破壞。建筑平面布置設(shè)計(jì)對(duì)建筑抗震關(guān)系很大，從概念上要解決的一個(gè)核心問(wèn)題是：建筑平面布置設(shè)計(jì)上要盡可能做到使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布均勻，對(duì)稱協(xié)調(diào)，避免突變，防止產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。在建筑平面布置的總體設(shè)計(jì)上要盡可能為結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的合理布置創(chuàng)造條件，使建筑使用功能要求與建筑結(jié)構(gòu)抗震要求融合成一體，充分發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震中的作用。
三、建筑豎向布置設(shè)計(jì)問(wèn)題
建筑的豎向布置設(shè)計(jì)問(wèn)題在建筑設(shè)計(jì)中主要反映在建筑沿高度(樓層)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布設(shè)計(jì)上。無(wú)論是單層或多層，還是高層建筑或超高建筑，這個(gè)問(wèn)題是比較突出的。存在的這個(gè)主要問(wèn)題是，由于建筑使用功能的不同要求，如底層或下面幾層是商場(chǎng)、購(gòu)物中心，建筑上要求是大柱距、大空間；而上面的樓層則是開(kāi)間較大的寫字樓或布置多樣化的公寓樓，低層設(shè)柱、墻很少，而上面則是以墻為主，柱很少。有的建筑在布置上還設(shè)有面積很大的公用天井大廳，在不同樓層上設(shè)有大會(huì)議廳、展廳、報(bào)告廳等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的質(zhì)量和剛度的嚴(yán)重不均勻、不協(xié)調(diào)。突出的問(wèn)題是沿上下相鄰樓層的質(zhì)量和剛度相差過(guò)大，形成突變［3］。在剛度最差的樓層形成對(duì)抗震極為不利的抗震承載力不足和變形很大的薄弱層。這是在建筑設(shè)計(jì)中必須高度重視的問(wèn)題。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，在建筑使用功能不同的情況下，很可能出現(xiàn)上下相鄰樓層的墻體不對(duì)齊，柱子不對(duì)齊，墻體不連續(xù)，不到底；上層墻多，下層墻少；上層有柱，下層無(wú)柱等，使地震力的傳遞受阻或不通；抗震用的剪力墻設(shè)置不能直通到底層、剪力墻布置嚴(yán)重不對(duì)稱或數(shù)量太少。所有這些布置都將給建筑物帶來(lái)地震作用分布的不均勻、不對(duì)稱和對(duì)建筑物很不利的扭轉(zhuǎn)作用。多次大震害表明，建筑物豎向樓層剛度的過(guò)大變化，給建筑物造成很多破壞，甚至是整個(gè)樓層的倒塌。在1995年的日本阪神大地震中，有多棟鋼筋混凝土高層建筑發(fā)生了中間樓層的整體坐落倒塌破壞。因此，盡可能使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑物底部，不宜中斷或不到底。盡量避免其某樓層剛度過(guò)少，盡量避免產(chǎn)生地震時(shí)的鈕轉(zhuǎn)效應(yīng)。
四、建筑上應(yīng)滿足的設(shè)計(jì)限值控制問(wèn)題
根據(jù)大量震害的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJll-89)對(duì)房屋建筑在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的一些抗震要求的限值控制提出了規(guī)定。這些規(guī)定，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)予遵守：一是房屋的建筑總高度和層數(shù)；二是對(duì)房屋抗震橫墻問(wèn)題和局部墻體尺寸的限值控制。
五、屋頂建筑的抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題
在高層和超高層建筑設(shè)計(jì)中，屋頂建筑是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)部分。從近幾年對(duì)一些高層建筑抗震設(shè)計(jì)審查結(jié)果來(lái)看，屋頂建筑存在的主要問(wèn)題，一是過(guò)高，二是過(guò)重。這樣的屋頂建筑加大了變形，也加大了地震作用。對(duì)屋頂建筑自身和其下的建筑物的抗震都不利。屋頂建筑的重心與下部建筑的重心不在一條線上，且前者的抗側(cè)力墻與其下樓層的抗側(cè)力墻體上下不連續(xù)時(shí)，更會(huì)帶來(lái)地震的扭轉(zhuǎn)作用，對(duì)建筑物抗震更不利。為此，在屋頂建筑設(shè)計(jì)中，宜盡量降低其高度。采用高強(qiáng)輕質(zhì)的建筑材料和剛度分布比較均勻、地震作用沿結(jié)構(gòu)的傳遞比較通暢，使屋頂重心與其下部建筑物的重心盡可能一致；當(dāng)屋頂建筑較高時(shí)，要使其具有較好的抗震定性，使屋頂建筑的地震作用及其變形較小，而且不發(fā)生扭轉(zhuǎn)地震作用。
六、結(jié)束語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō)，建筑設(shè)計(jì)是建筑杭震設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面，建筑設(shè)計(jì)與建筑
抗震設(shè)計(jì)有著密切關(guān)系。它對(duì)建筑抗震起著重要的基礎(chǔ)作用。一個(gè)優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計(jì)，必須是在建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互配合協(xié)作共同考慮抗震的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上完成。為此，要充分重視建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的重要性，在建筑抗震設(shè)計(jì)中更好地發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)應(yīng)有的作用。
1超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)中的問(wèn)題
1.1材料對(duì)超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)的影響
質(zhì)量是建筑的核心，而建筑的抗震性能是體現(xiàn)建筑質(zhì)量的主要因素，對(duì)建筑質(zhì)量的影響極大，然而，在當(dāng)今超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)中，卻由于由于多種原因造成抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量出現(xiàn)了嚴(yán)重的問(wèn)題，材料對(duì)其造成的影響只是其中一個(gè)重點(diǎn)要素。材料的影響主要現(xiàn)在材料的質(zhì)量、材料的不匹配等問(wèn)題，在超限高層建筑工程設(shè)計(jì)中，有很多工作人員為某一己之私而在施工中用一些質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的材料，嚴(yán)重影響的建筑的抗震性能；另外，還有些工作人員在設(shè)計(jì)中會(huì)將一些其他的建筑抗震設(shè)計(jì)方案引入到該建筑物中，而由于建筑物的高度以及整體結(jié)構(gòu)都有所不同，導(dǎo)致出現(xiàn)“張冠李戴”的現(xiàn)象，與實(shí)際的建筑缺乏匹配度，導(dǎo)致超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)受到了一定的影響，使建筑的安全性降低達(dá)不到超限高層建筑抗震的標(biāo)準(zhǔn)。
1.2平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)超限高層建筑物抗震設(shè)計(jì)的影響
超限高層建筑物的平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是與建筑物外形有著直接的聯(lián)系，當(dāng)然也與建筑物抗震設(shè)計(jì)有著密切的關(guān)系，同時(shí)超限高層建筑的平面設(shè)計(jì)與施工難度有著直接的聯(lián)系，然而，在當(dāng)今超限高層建筑平面設(shè)計(jì)中卻存在一定的問(wèn)題，平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引起的施工難度過(guò)大，而導(dǎo)致的超限高層建筑抗震的施工也受到了一定的阻礙，即使能順利施工也會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理對(duì)超限高層建筑抗震性能造成一定的影響，在后期的使用中依舊存在重大的安全隱患[3]。另外，如果平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理，會(huì)造成無(wú)法準(zhǔn)確的確定超限高層建筑抗震的均衡點(diǎn)的位置，尤其是超限高層建筑設(shè)計(jì)中需要考慮的因素較多，可能會(huì)在平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中會(huì)漏掉某些細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)，一些結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致超限高層建筑整體的抗震性安全性受到一定的影響。
1.3受力體系對(duì)超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)帶來(lái)的影響
受力體系是建筑抗震設(shè)計(jì)中需要考慮的重要因素，而且每個(gè)建筑的受力體系也各不相同，這與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)沒(méi)有太大的聯(lián)系，因此，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中不能光憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成設(shè)計(jì)，而且，確實(shí)有這種情況發(fā)生，覺(jué)得自己有著多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，就沒(méi)有詳細(xì)的對(duì)建筑受力體系進(jìn)行分析，通過(guò)以前的經(jīng)驗(yàn)直接按部就班的放到設(shè)計(jì)里，最終導(dǎo)致建筑的受力體系與抗震設(shè)計(jì)發(fā)生了矛盾，造成超限高層建筑抗震的性能降低，使得建筑整體缺乏安全性和穩(wěn)定性。
2超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)優(yōu)化
2.1做好超限高層建筑設(shè)計(jì)的前期工作
由第一部分得知，建筑材料對(duì)超限高層建筑設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)的影響及其的嚴(yán)重，因此在設(shè)計(jì)前要做好前期的準(zhǔn)備工作，主要對(duì)設(shè)計(jì)中涉及到的材料質(zhì)量、數(shù)量、規(guī)格等做好相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)材料的了解再進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，尤其是材料的性能參數(shù)一定要做好詳細(xì)的分析，因?yàn)橛泻芏嗖牧项愋筒畈欢?，但是，還是有著細(xì)節(jié)上的差別。另外，還應(yīng)對(duì)超限高層建筑地點(diǎn)的地質(zhì)地貌、周邊環(huán)境等進(jìn)行詳細(xì)的分析，這些因素對(duì)超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)也有著一定的影響。因此，要做好前期的材料搜集、整理的工作，要確保相關(guān)數(shù)據(jù)材料收集的全面性和準(zhǔn)確性。通過(guò)做好前期的準(zhǔn)備工作，不管是在超限高層建筑的整體設(shè)計(jì)還是對(duì)建筑的抗震設(shè)計(jì)需要將這些數(shù)據(jù)作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，進(jìn)而確保設(shè)計(jì)過(guò)程中避免出現(xiàn)一些誤差。
2.2對(duì)超限高層建筑物平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化
超限高層建筑的設(shè)計(jì)要比平常的多層、高層的設(shè)計(jì)特點(diǎn)復(fù)雜的多，而且對(duì)超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)的本身要求也特別高，因此，在這種情況下超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)全面的考慮各種因素，將其作為優(yōu)化方案的因素。另外，在對(duì)超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者要根據(jù)實(shí)際情況，再結(jié)合多種有關(guān)設(shè)計(jì)因素，如，抗震指數(shù)、施工方式等，設(shè)計(jì)出多種超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)方案，然后再通過(guò)多種方案的相互比較，選擇出最優(yōu)化的方案，通過(guò)這種優(yōu)化方式，能更好的做好超限高層建筑的抗震設(shè)計(jì)，而且，以這種設(shè)計(jì)優(yōu)化方式，一旦發(fā)現(xiàn)方案中存在設(shè)計(jì)問(wèn)題或安全隱患能及時(shí)的比較出來(lái)，并及時(shí)的改正，對(duì)建筑抗震性能具有很大的保障。
2.3明確超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)中的受力體系
隨著社會(huì)不斷的發(fā)展，人們不僅對(duì)建筑的質(zhì)量要求提高了，同時(shí)也對(duì)建筑物的外觀有著一定的要求，美觀、大氣、上檔次是建筑外觀現(xiàn)出來(lái)的典型特點(diǎn)，但是有很多建筑物只考慮到外觀設(shè)計(jì)，卻忽略了建筑的受力體系，對(duì)建筑物的抗震性能帶來(lái)直接的影響，如果這種現(xiàn)象出現(xiàn)在超限高層建筑的設(shè)計(jì)中，勢(shì)必會(huì)為建筑物帶來(lái)更大的安全隱患，因此，在對(duì)超限高層建筑物抗震設(shè)計(jì)中一定要明確建筑物的受力體系。建筑的外觀要求是要滿足的，而在達(dá)到這個(gè)要求的同時(shí)，還需要設(shè)計(jì)者充分考慮到超限高層的抗震設(shè)計(jì)，要盡量以后者為主，畢竟后者是關(guān)乎到建筑物使用的安全性。可以通過(guò)力學(xué)的知識(shí)來(lái)尋找超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)受力體系中的平衡點(diǎn)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)超限高層建筑的抗震要求。
3結(jié)語(yǔ)
該文主要針對(duì)于超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)中的問(wèn)題進(jìn)行了具體的分析，通過(guò)本文的探討，我們了解到，在進(jìn)行超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并且采取有效的措施解決問(wèn)題，才能夠進(jìn)一步提高建筑的抗震性能，促進(jìn)建筑的良好使用。
作者：蔣寶鋒 單位：東營(yíng)市建筑設(shè)計(jì)研究院
1新疆村鎮(zhèn)房屋抗震研究現(xiàn)狀
1．1新疆地震活動(dòng)的分布及主要特點(diǎn)新疆地震活動(dòng)的主要特點(diǎn)是地震發(fā)生的頻率高、強(qiáng)度大，在歷史上發(fā)生過(guò)強(qiáng)烈地震，如富蘊(yùn)縣的8.1級(jí)大地震，昭蘇縣的8.0級(jí)大地震，1985年烏恰縣的7.4級(jí)大地震，使整個(gè)縣城嚴(yán)重?fù)p壞，易地重新建城。1997年的伽師縣6.9級(jí)地震，2003年的巴楚—伽師縣6.8級(jí)地震，2008年的于田—策勒縣7.0級(jí)大地震都造成了人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。2008烏恰發(fā)生的6.8級(jí)地震，2011年尼勒克縣、鞏留縣交界處發(fā)生的6.0級(jí)地震，2012和田地區(qū)洛浦縣發(fā)生的6.0級(jí)地震，阿圖什市發(fā)生的5.2級(jí)地震，新源縣、和靜縣交界處發(fā)生的6.6級(jí)地震，和田地區(qū)于田縣發(fā)生的6.2級(jí)地震，若羌縣發(fā)生的5.5級(jí)地震，2013年阿圖什市發(fā)生的5.2級(jí)地震均造成了人員傷亡，并給震區(qū)人民造成了巨大的財(cái)產(chǎn)損失。2008年國(guó)家確定5個(gè)重點(diǎn)防御區(qū)中有2個(gè)在新疆，全疆87個(gè)縣市設(shè)防烈度都在6度以上，7度以上的縣市占84%，8度以上的縣市占34%。
1．2新疆村鎮(zhèn)建筑抗震研究進(jìn)展新疆地域遼闊，村鎮(zhèn)建筑的建筑風(fēng)格、結(jié)構(gòu)形式、建造材料及建造方式等因所處的地理環(huán)境、氣候條件、歷史傳統(tǒng)、生活習(xí)慣、民族習(xí)俗等不同而有較大差別。根據(jù)調(diào)查，新疆地區(qū)的建造材料主要利用當(dāng)?shù)夭牧喜捎脗鹘y(tǒng)的建造方法，常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式有石木結(jié)構(gòu)、木構(gòu)架-生土墻結(jié)構(gòu)、木板夾心結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和木構(gòu)架土坯圍護(hù)墻等。新疆對(duì)現(xiàn)有建筑的抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)都是參照國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制的，還沒(méi)有根據(jù)新疆村鎮(zhèn)建筑所處區(qū)域的特點(diǎn)來(lái)單獨(dú)研究并制定抗震設(shè)防要求。例如，磚混結(jié)構(gòu)房屋按照國(guó)家現(xiàn)行多層砌體設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工;磚木結(jié)構(gòu)房屋墻體抗震構(gòu)造措施按普通磚混結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置;對(duì)于木板夾芯結(jié)構(gòu)與木構(gòu)架-土坯墻結(jié)構(gòu)只是給出了防止房屋傾倒的建議;對(duì)單層石木結(jié)構(gòu)僅是給了簡(jiǎn)單的抗震建議措施。目前，有個(gè)別學(xué)者針對(duì)新疆村鎮(zhèn)建筑的特點(diǎn)進(jìn)行了抗震研究。曾廣群等闡述了新疆村鎮(zhèn)建筑的抗震性能及目前主要存在的問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的解決和改進(jìn)措施。阿肯江?托呼提等通過(guò)對(duì)歷次大地震中新疆村鎮(zhèn)土坯房屋的震害特點(diǎn)研究，提出了木柱、梁-土坯組合墻結(jié)構(gòu)體系，以簡(jiǎn)便易行的手段提高新疆土坯房屋結(jié)構(gòu)的抗震能力。王瑾采用理論分析和試驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)石木結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能研究。陳漢清對(duì)木柱梁-土坯組合墻體進(jìn)行數(shù)值模擬及抗震性能分析。陳嘉對(duì)生土結(jié)構(gòu)材料的物理性質(zhì)及力學(xué)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。趙成對(duì)改性土坯砌體進(jìn)行了試驗(yàn)研究。夏多田分析了新疆村鎮(zhèn)建筑的抗震性能，提出了未來(lái)村鎮(zhèn)建筑抗震技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。
2新疆村鎮(zhèn)房屋節(jié)能研究現(xiàn)狀
就新疆村鎮(zhèn)建筑建造現(xiàn)狀節(jié)能而言，村鎮(zhèn)建房節(jié)地、節(jié)材、資源的重復(fù)利用及房屋保溫隔熱意識(shí)非常淡薄。
2．1村鎮(zhèn)房屋使用土地資源狀況砌體結(jié)構(gòu)材料主要以粘土磚為主，而粘土磚的生產(chǎn)原料又主要來(lái)自于耕地。隨著建設(shè)的迅速發(fā)展，建筑材料需求量急劇增加，加劇了對(duì)粘土資源的破壞性使用，造成大量土地毀壞，生態(tài)環(huán)境遭到破壞。
2．2村鎮(zhèn)房屋使用建筑材料狀況農(nóng)村居民文化水平不高，節(jié)能與環(huán)保意識(shí)欠缺。有些地區(qū)，農(nóng)村居民在住宅建設(shè)中，房屋高度不僅有攀比現(xiàn)象，還普遍認(rèn)為層高越高夏天會(huì)越?jīng)鏊?。其?shí)，增加層高不僅使建筑材料用量增加，而且加大了建筑物采暖與制冷的能耗?，F(xiàn)有極少一部分經(jīng)濟(jì)條件較好的地方，在政策鼓勵(lì)下，建造時(shí)選用輕質(zhì)高性能的材料，并且盡量使材料循環(huán)使用。
2．3村鎮(zhèn)建筑保溫狀況村鎮(zhèn)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能差，圍護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑物構(gòu)成的主體，據(jù)統(tǒng)計(jì)通過(guò)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失約占建筑物總耗熱量的70%～80%。絕大部分農(nóng)村住宅墻體均無(wú)保溫層，且窗戶、屋頂?shù)让芊庑圆?。近些年，隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)水平的提高、農(nóng)民收入的增長(zhǎng)，農(nóng)民在建造新房時(shí)片面地追求面積大、外觀美，但只是改變了瓦材、墻體、窗戶等面層材料，而忽視了保溫隔熱材料的重要性。有極個(gè)別的學(xué)者認(rèn)識(shí)到新疆地區(qū)村鎮(zhèn)建筑節(jié)能的重要性，對(duì)其村鎮(zhèn)建筑節(jié)能進(jìn)行了研究。原甲在對(duì)新疆不同寒區(qū)村鎮(zhèn)住宅建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出住宅節(jié)能設(shè)計(jì)的方法與思路。馮偉剛研究了棉稈植物纖維砌塊用來(lái)替代粘土磚，既充分利用新疆當(dāng)?shù)爻渥愕拿薅捹Y源，又同時(shí)使村鎮(zhèn)建筑抗震性能和保溫性能得到極大的提高。姜曙光等通過(guò)對(duì)新疆暴風(fēng)雪災(zāi)害的調(diào)研，分析了村鎮(zhèn)建筑磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)和輕型鋼結(jié)構(gòu)的房屋受損特點(diǎn)，提出了建筑修復(fù)加固的原則和方法，以及在修復(fù)加固的同時(shí)兼顧對(duì)既有建筑保溫節(jié)能的改造方案。
3綠色建筑展望
新疆地域遼闊，村鎮(zhèn)區(qū)域地理位置復(fù)雜，各地區(qū)災(zāi)害分布不均，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相差很大，缺乏具有針對(duì)性、切實(shí)可行的新型抗震節(jié)能綠色建筑結(jié)構(gòu)體系的研究。隨著村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化和居住生活水平的提高，村鎮(zhèn)建筑應(yīng)將逐步由“粗放型”向“細(xì)致化”轉(zhuǎn)變，由“面積型需求”向“舒適型需求”轉(zhuǎn)變。為此，需加大研究力度，針對(duì)各個(gè)地區(qū)的特點(diǎn)，把村鎮(zhèn)建筑建成綠色建筑，把村鎮(zhèn)建筑的抗震、節(jié)地、節(jié)材、資源的重復(fù)利用及房屋保溫隔熱有機(jī)結(jié)合起來(lái)，在各要素間尋找到平衡點(diǎn)，精心構(gòu)思、設(shè)計(jì)、精選材料、合理構(gòu)造，同時(shí)嚴(yán)格控制建設(shè)成本，研究出抗震、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、適用并且村鎮(zhèn)居民能接受的綠色建筑，這也是新農(nóng)村建設(shè)、村鎮(zhèn)防震減災(zāi)和節(jié)能減排以及國(guó)家對(duì)綠色建筑的戰(zhàn)略需求。新疆村鎮(zhèn)綠色建筑面臨著抗震與節(jié)能的迫切要求，從設(shè)計(jì)、施工技術(shù)、質(zhì)量驗(yàn)收和管理等方面，將村鎮(zhèn)綠色建筑的抗震與節(jié)能有機(jī)結(jié)合，使綠色建筑抗震與節(jié)能實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，進(jìn)行抗震節(jié)能綜合研究設(shè)計(jì)。新疆村鎮(zhèn)綠色建筑應(yīng)從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮抗震與節(jié)能結(jié)構(gòu)體系的研究與設(shè)計(jì):
1)考慮抗震問(wèn)題時(shí)，必須保證采取的抗震措施造價(jià)低，適應(yīng)性強(qiáng)，村鎮(zhèn)居民能接受，易于推廣。
2)研究的結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)易于就地取材，并充分利用秸稈，建筑垃圾等生態(tài)綠色環(huán)保建材，遵循經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、生態(tài)、環(huán)保、抗震、節(jié)能的原則。
3)所研究的村鎮(zhèn)建筑抗震與節(jié)能結(jié)構(gòu)體系在保證結(jié)構(gòu)的抗震安全性的同時(shí)，還需綜合考慮建筑墻體、屋面及門窗的保溫需求。同時(shí)，建筑墻體、屋面及門窗的保溫措施不僅使房屋達(dá)到預(yù)期的保溫效果，同時(shí)還應(yīng)兼顧提高抗震效果。
4)在抗震與節(jié)能結(jié)構(gòu)體系的研究與設(shè)計(jì)的同時(shí)，做到多學(xué)科的統(tǒng)籌兼顧，并考慮抗風(fēng)、防火方面的要求。
作者：李建華 喬箭 陳文婧 單位：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院 新疆烏魯木齊市水磨溝區(qū)林業(yè)園林管理局
1合肥區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景學(xué)習(xí)分析
該斷裂大致沿合肥市長(zhǎng)江路呈東西走向縱貫市區(qū)，為隱伏斷裂，在五里墩南斷面向南陡傾，為張性斷裂。該斷裂在新第三紀(jì)至第四紀(jì)初曾強(qiáng)烈活動(dòng)，大蜀山橄欖玄武巖噴溢可能與其有關(guān)。但晚更新世以來(lái)沒(méi)明顯的活動(dòng)，對(duì)小震活動(dòng)的控制作用不明顯。
2合肥地區(qū)地震歷史學(xué)習(xí)分析
2.1合肥地區(qū)歷史地震記錄據(jù)史料記載
公元288年至今，區(qū)域內(nèi)沒(méi)有發(fā)生過(guò)7級(jí)以上強(qiáng)震。
2.21970年以來(lái)地震記錄資料
2.3對(duì)地震記錄資料的分析
合肥地區(qū)據(jù)史料記載，自公元288年至今區(qū)域內(nèi)沒(méi)有發(fā)生過(guò)7級(jí)以上強(qiáng)震；1673年3月～1962年8月史料中，1673年合肥南部發(fā)生的5級(jí)地震，位置在橋頭集-東關(guān)斷裂、大蜀山-長(zhǎng)臨河斷裂與烏云山-合肥斷裂的交匯部位，據(jù)專家推斷該三條斷裂為活動(dòng)斷裂，且合肥地區(qū)具備發(fā)生5.5級(jí)~6級(jí)地震構(gòu)造。此外，鄰區(qū)地震也影響合肥，如1668年山東郯城-莒縣間發(fā)生的8.5級(jí)地震,造成合肥大約7度的破壞；1917年霍山6.25級(jí)地震和1954年在合肥六安間發(fā)生的5.5級(jí)地震均造成大約6度的破壞。據(jù)有關(guān)部門從1973年至1994年發(fā)生的MS≥1級(jí)地震震中分布與斷裂關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)：合肥地區(qū)小震活動(dòng)主要集中于區(qū)域東部，形成一個(gè)小震叢集區(qū)和兩個(gè)密集帶：
①一個(gè)小震叢集區(qū)位于池河-西山驛和烏云山-合肥斷裂之間，反映區(qū)域東部地殼活動(dòng)性明顯強(qiáng)于西部；
②巢湖內(nèi)的姥山-中廟一線存在著一個(gè)近東西向展布的小震密集帶，線狀特征明顯；
③元瞳-梁園-石塘一帶小震呈密集帶，暗示有北西向隱伏線性構(gòu)造的存在。
3合肥地區(qū)地震評(píng)價(jià)和抗震烈度區(qū)劃現(xiàn)狀
合肥市是距離郯廬斷裂帶最近的省會(huì)城市，經(jīng)權(quán)威部門研究認(rèn)為：
①郯廬斷裂安徽段為中強(qiáng)震低頻地段；
②合肥地區(qū)未來(lái)的地震危險(xiǎn)性主要來(lái)自華北地震區(qū)的長(zhǎng)江下游-黃海地震帶和郯廬地震帶；
③未來(lái)可能發(fā)生在安徽六安-霍山地震區(qū)、渦陽(yáng)—鳳臺(tái)地震區(qū)和江蘇溧陽(yáng)地震區(qū)的強(qiáng)震，會(huì)對(duì)合肥地區(qū)有較大潛在地震影響；
④綜合各方面情況，合肥區(qū)域發(fā)生6級(jí)以上地震或受到大于7度地震影響的概率極低。國(guó)務(wù)院把合肥列為全國(guó)13個(gè)地震重點(diǎn)監(jiān)視防御城市之一，2010年抗震規(guī)范規(guī)定合肥市四區(qū)（蜀山、瑤海、廬陽(yáng)、包河）及四縣（長(zhǎng)豐、肥東、肥西、廬江），建筑抗震設(shè)防基本烈度為7度、第一組、地震加速度為0.10g；巢湖市列為建筑抗震設(shè)防基本烈度為6度、第二組、地震加速度為0.05g。
4合肥地區(qū)工程抗震淺析
4.1合肥地區(qū)抗震措施一般不需要考慮“避讓斷裂帶”的要求
根據(jù)2010年抗震規(guī)范第4.1.7條規(guī)定“抗震設(shè)防小于8度區(qū)域，建筑抗震不用考慮避讓斷裂帶”的要求，原因是通過(guò)國(guó)內(nèi)外大量地震資料在小于8度地震區(qū)，地面一般不發(fā)生斷裂錯(cuò)動(dòng)。合肥市四區(qū)、四縣、一市抗震設(shè)防基本烈度皆小于8度。
4.2合肥地區(qū)建設(shè)工程時(shí)地貌單元勘察要求
合肥地區(qū)要注意在河、湖岸邊漫灘及一級(jí)階地等地貌單元上建設(shè)工程時(shí)，應(yīng)該注意場(chǎng)地土（砂土和粉土）的液化問(wèn)題。在這些地貌單元勘察時(shí)必須進(jìn)行有關(guān)技術(shù)測(cè)試，如對(duì)砂土要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，對(duì)粉土要進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，并進(jìn)行有關(guān)液化土評(píng)價(jià)和場(chǎng)地液化指數(shù)的綜合計(jì)算，進(jìn)而提供設(shè)計(jì)對(duì)地基基礎(chǔ)的技術(shù)措施依據(jù)，施工中嚴(yán)格按照勘察設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，使建筑滿足抗震規(guī)范要求。必須注意：本次規(guī)范修訂依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223—2008），修訂中總結(jié)汶川大地震的經(jīng)巖土工程與基礎(chǔ)處理336驗(yàn)教訓(xùn)考慮到我國(guó)經(jīng)濟(jì)已有較大發(fā)展，把“未成年的學(xué)校、醫(yī)院、體育場(chǎng)館、博物館、文化館、圖書(shū)館、影劇院、大商場(chǎng)、交通樞紐等人員密集的公共服務(wù)設(shè)施”劃為重點(diǎn)設(shè)防類，其地基基礎(chǔ)抗震設(shè)防措施比基本烈度提高一度的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)抗震基本烈度為6度區(qū)的巢湖市，建筑抗震乙類（重點(diǎn)設(shè)防類，如中小學(xué)、幼兒園等）及甲類建筑，嚴(yán)格注意勘察時(shí)應(yīng)對(duì)場(chǎng)地在7度地震力作用下有液化的土層進(jìn)行技術(shù)測(cè)試與液化評(píng)價(jià)，進(jìn)而在設(shè)計(jì)時(shí)考慮要按照“比基本烈度提高一度（7度）設(shè)防”的要求采取措施處理，以達(dá)到抗震規(guī)范規(guī)定的抗震要求。
4.3對(duì)重要的、體型復(fù)雜的高層建筑應(yīng)該進(jìn)行地基動(dòng)參數(shù)檢測(cè)、地震力衰減和時(shí)程分析
在地震過(guò)程中，土的剪切模量和阻尼比隨剪應(yīng)變的加大而呈現(xiàn)出明顯的非線性變化。在有限的范圍內(nèi)剪切模量G與剪切模量Gmax的比值隨剪應(yīng)變?chǔ)玫淖兓€僅與土類有關(guān)，故土的非線性動(dòng)力特性可以用G/Gmax~r曲線描述。而Gmax由原位剪切波速測(cè)試出的S波速Vs由下式算出：Gmax=ρVS2。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2002)要求，地震作用計(jì)算擬采用彈性時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算。通過(guò)對(duì)場(chǎng)地原位剪切波速測(cè)試和人工模擬的加速度時(shí)程曲線,計(jì)算各層土層地震動(dòng)力反應(yīng)，給出地表加速度時(shí)程,再進(jìn)行有關(guān)加速度時(shí)程合成。通過(guò)地震危險(xiǎn)性分析給出了場(chǎng)地基巖地震動(dòng)時(shí)程的動(dòng)力學(xué)特性：峰值加速度及加速度反應(yīng)譜。人工合成地震動(dòng)就是計(jì)算滿足這些特性的加速度時(shí)程，其方法是不斷調(diào)整初時(shí)時(shí)程Ra(t)的幅值譜，使Ra(t)的動(dòng)力特性（包括加速度反應(yīng)譜及峰值加速度）均滿足危險(xiǎn)性分析的要求。地震動(dòng)時(shí)程的強(qiáng)度包線采用如下形式：(t/c1)2×Agmaxt≤c1Agmaxc1≤t≤c2exp(-c3(t-c2)Agmaxt＞c2f(t)={其中：c1、c2、c3是確定包絡(luò)線的3個(gè)參數(shù)；Agmax是最大加速度；t是從地震初至開(kāi)始的時(shí)間。對(duì)合肥周圍地區(qū)，在考察每個(gè)潛源的最大震級(jí)和潛源內(nèi)發(fā)生最大震級(jí)地震對(duì)場(chǎng)地影響兩個(gè)方面的因素后，多遇地震各參數(shù)：c1＝17.76，c2＝26.52，c3＝0.12。為反映地震全過(guò)程，對(duì)多遇地震時(shí)程長(zhǎng)度為20.48s，采樣步長(zhǎng)0.02s，相應(yīng)的采樣點(diǎn)數(shù)分別為1024。
4.4建設(shè)工程勘察、設(shè)計(jì)、施工必須嚴(yán)格按照國(guó)家抗震設(shè)防分類
標(biāo)準(zhǔn)（2008）和2010抗震規(guī)范執(zhí)行新規(guī)范繼續(xù)保持著“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)防方針。所有建筑只要嚴(yán)格按規(guī)范設(shè)計(jì)和施工，可以在遇到高于區(qū)基本烈度1度的地震下沒(méi)有倒塌的危險(xiǎn)，從而實(shí)現(xiàn)生命安全的目標(biāo)。其中：所指的“小震即多遇地震、中震即基本烈度地震、大震即罕遇地震”，其對(duì)應(yīng)的50年“超越概率63%、10%和2%~3%的地震”，對(duì)應(yīng)的“重現(xiàn)期分別為50年一遇、約500年一遇和約2000年一遇的地震”。
4.5對(duì)既有建筑抗震的現(xiàn)狀分析與抗震措施的建議
4.5.1既有建筑抗震的現(xiàn)狀
根據(jù)筆者參加的安徽省住建廳與安徽建筑工業(yè)學(xué)院2009年對(duì)“安徽省城市重要市政基礎(chǔ)設(shè)施和公共建筑的抗震性能調(diào)查”研究，既有建筑物抗震隱患主要存在如下幾種情況。
①抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的變化引起建筑物抗震性能不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，如原抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)為丙類而現(xiàn)行規(guī)范定為乙類建筑，如教育建筑、醫(yī)療建筑、大型公用建筑等，因?yàn)楝F(xiàn)在新規(guī)范要求要比基本抗震烈度提高1度設(shè)計(jì)，所以現(xiàn)在不能滿足新規(guī)范要求抗震。
②7度區(qū)1978年前建造使用的建筑和6度區(qū)1989年前建造使用的建筑，由于之前沒(méi)有進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)建造，因此其安全性較低，達(dá)不到現(xiàn)行抗震要求。
③對(duì)于1978年前建造的建筑雖然進(jìn)行了一些抗震加固，但其整體性差，很多建筑根本不能抵抗基本烈度的地震作用。
④1978年以后建造的抗震房屋，但根據(jù)對(duì)部分建筑（如合肥市西苑新村某樓，6層，二層）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)其承重墻砌體砂漿標(biāo)號(hào)很低，已很多達(dá)不到M25，不能抵抗基本烈度7度時(shí)的地震力作用。
⑤其他問(wèn)題諸如：部分建筑結(jié)構(gòu)體型不規(guī)則和設(shè)計(jì)缺陷，引起的建筑結(jié)構(gòu)抗震能力薄弱；部分建筑由于施工質(zhì)量較差和建筑材料性能指標(biāo)不合格導(dǎo)致結(jié)構(gòu)抗震性能不滿足設(shè)計(jì)要求；有些建筑未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計(jì)許可，擅自加層或改變使用功能而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)抗震性能存在隱患；個(gè)別建筑建造在沒(méi)有處理的坑道上、液化場(chǎng)地上、可能造成的滑坡上等等。
4.5.2對(duì)既有建筑的抗震措施的建議
對(duì)重要公共建筑設(shè)施應(yīng)該積極進(jìn)行鑒定、加固。對(duì)過(guò)去設(shè)計(jì)符合老規(guī)范沒(méi)有達(dá)到新規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的如未成年的學(xué)校、醫(yī)院、體育場(chǎng)館、博物館、文化館、圖書(shū)館、影劇院、大商場(chǎng)、交通樞紐等人員密集的公共服務(wù)設(shè)施，應(yīng)該重點(diǎn)實(shí)施加固改造。對(duì)民房、危房應(yīng)積極宣傳，鼓勵(lì)自行委托鑒定、加固或拆除。
5結(jié)語(yǔ)
工程抗震始終是圍繞著人類的建設(shè)工程進(jìn)行，實(shí)踐證明，行之有效的抗震措施，可提高工程的綜合抗御地震破壞的能力。只有強(qiáng)化工程抗震和防災(zāi)意識(shí)，科學(xué)地研究具體地點(diǎn)和地震特點(diǎn)，才能有效地提高工程抗震和防災(zāi)能力，人類才能在有限的資金下最大程度地戰(zhàn)勝地震災(zāi)害，從而造福社會(huì)、造福人類。
作者：吳君虎 單位：安徽建筑大學(xué)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院
1建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)
建筑的抗震設(shè)計(jì)對(duì)于國(guó)家財(cái)產(chǎn)的保護(hù)，人民生命安全都有著極其重要的意義，當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨時(shí)，建筑抗震設(shè)計(jì)不僅僅能夠保護(hù)人們的生命安全，還保護(hù)了國(guó)家財(cái)產(chǎn)，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了貢獻(xiàn)。所以建筑抗震設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中極其重要的內(nèi)容。但是，由于地震等災(zāi)害的發(fā)生具有不確定性，隨時(shí)性，破壞性等的特點(diǎn)。房屋的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于房屋的建筑結(jié)構(gòu)有及其重要的作用。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)，能夠在概念設(shè)計(jì)中清晰的表達(dá)。為了更好的做好建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)之前需要精確的掌控災(zāi)害能量的最大輸入，結(jié)構(gòu)體系，建筑結(jié)構(gòu)的類型，剛度分布等相關(guān)問(wèn)題。這樣就可以從根本上消除房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)。
2建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
地震的影響范圍一般情況下都很大，一定區(qū)域內(nèi)的建筑物都會(huì)受到一定的破壞。所以建筑物場(chǎng)所的選擇對(duì)于結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)及其總要。在選擇建筑場(chǎng)地時(shí)要注意以下幾個(gè)方面：地質(zhì)結(jié)構(gòu)堅(jiān)硬、避開(kāi)有較大坡度的山腳，周圍地勢(shì)開(kāi)闊和避免地震多發(fā)地帶。在結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)于建筑物的高度有一定的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。因此建筑物的高度要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。在一些地震多發(fā)地區(qū)，不僅僅要設(shè)計(jì)合理科學(xué)，還要注重建筑材料的性能。通常情況下，不同高度的建筑對(duì)于建筑材料也有一定的要求。一般都采用不同規(guī)格的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。同時(shí)，為了提高結(jié)構(gòu)的抗震性，在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，需要減小柱的軸壓比，增大柱的截面尺寸。從抗震設(shè)計(jì)的科學(xué)角度來(lái)講，減小柱軸壓比主要是為了使柱子處于大偏心受壓狀態(tài)，從而避免這樣的情況發(fā)生比如：縱向受力鋼筋未達(dá)到受拉屈服但混凝土卻被壓碎。在建筑的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，很多專家認(rèn)為應(yīng)該會(huì)提高建筑物抗震設(shè)計(jì)的等級(jí)。這主要是考慮到我國(guó)是地震多發(fā)國(guó)家。大型地震容易出現(xiàn)重現(xiàn)。或是50年，或是200年。建筑的抗震設(shè)計(jì)還存在一些其他的問(wèn)題，比如在選擇結(jié)構(gòu)體系選型時(shí)，盡量可以采取承載能力高、延展性好和充足耗能性能的體系，主要是為了在地震發(fā)生時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)能夠有足夠的抗倒塌能力。同時(shí)在結(jié)構(gòu)的剛性和強(qiáng)度方面要水平方向和豎直方向均勻分布。防止出現(xiàn)局部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的倒塌。
3抗震設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌的影響
3.1地震作用及倒塌機(jī)制地震
可以造成建筑倒塌是地震造成一切破壞的主要形式，是為結(jié)構(gòu)在外部作用力下的倒塌。連續(xù)性的倒塌是因?yàn)閮?nèi)部?jī)?nèi)力發(fā)生重新分布而造成的。在地震作用下，構(gòu)建的受力和質(zhì)量分布有關(guān)系，構(gòu)建受力分布在整個(gè)結(jié)構(gòu)之中。整個(gè)結(jié)構(gòu)的非彈性形變能夠很好的減輕地震隊(duì)構(gòu)建的破壞。建筑結(jié)構(gòu)的倒塌開(kāi)始于結(jié)構(gòu)中大部分梁柱節(jié)點(diǎn)的損壞。近而造成其他部件和結(jié)構(gòu)的倒塌和破壞，這也叫做建筑結(jié)構(gòu)的連續(xù)性倒塌。
3.2抗震設(shè)計(jì)與抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的關(guān)系
抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的主要目的在于防止建筑結(jié)構(gòu)倒塌的連續(xù)性，連鎖性的發(fā)生?？拐鹪O(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是比較小的地震，建筑沒(méi)有出現(xiàn)任何的結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。較大的地震建筑結(jié)構(gòu)不會(huì)倒塌。一般中等地震造成的破壞仍舊可以重新的進(jìn)行結(jié)構(gòu)的維修。抗震設(shè)計(jì)和抗連續(xù)性設(shè)計(jì)都有一個(gè)共同點(diǎn)就是都特別的注重結(jié)構(gòu)的整體性和連續(xù)性。在地震作用性，建筑結(jié)構(gòu)造成結(jié)構(gòu)一定的破壞，抗倒塌能力的作用主要是在梁抵抗內(nèi)力重分布上。然而結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)能夠使梁中縱向受力鋼筋增加，也提高了結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)和抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)存在很多的相同點(diǎn)，同時(shí)也有不同和相互的影響。
3.3抗震設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌的影響
目前，抗震設(shè)計(jì)對(duì)抗倒塌能力的影響有兩種不同的觀點(diǎn)：一種認(rèn)為抗震設(shè)計(jì)通常是可以取代抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的，主要在于抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)有整體牢固性的特點(diǎn)，使得結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能提高。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，抗震設(shè)計(jì)和抗連續(xù)性的倒塌設(shè)計(jì)有著不同的出發(fā)點(diǎn)和目的，存在較大的差別。對(duì)于每一種設(shè)計(jì)都應(yīng)該充分的考慮，不能夠想當(dāng)然的認(rèn)為抗震設(shè)計(jì)可以取代抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的一點(diǎn)點(diǎn)的構(gòu)造的方法可能增加了。雖然一些構(gòu)造措施可增加建筑抵抗倒塌的能力，但是畢竟這樣的一點(diǎn)點(diǎn)增加對(duì)于整個(gè)建筑抵抗連續(xù)倒塌能力是微乎其微的。于述強(qiáng)等人通過(guò)科學(xué)的方法對(duì)于抗震設(shè)計(jì)對(duì)于結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性的影響。主要采取的方法是建立模型進(jìn)行分析。采用拆除構(gòu)件法通進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要方法，這也是美國(guó)使用比較科學(xué)的方法。分別拆除了角柱，外圍中柱，拆除內(nèi)柱等，然后分析了模型的抗連續(xù)性倒塌能力。通過(guò)模型實(shí)驗(yàn)分析得到了科學(xué)的理論。一是地震作用存在較多的偶然因素在里面，但是有不同于偶然作用，存在較大的差別，所以抗震設(shè)計(jì)并不能夠取代抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)。二是雖然抗震設(shè)計(jì)不能夠期待連續(xù)性倒塌設(shè)計(jì)，但是研究表明抗震設(shè)計(jì)對(duì)于抗連續(xù)倒塌能力有著極其重要的意義。在較小級(jí)別的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)于結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌能力沒(méi)有一個(gè)明顯的提高，但是當(dāng)建筑的抗震級(jí)別高于8度時(shí)，抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌能力得到增強(qiáng)。
4結(jié)束語(yǔ)
建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)直接關(guān)系著人們?cè)诘卣鹬心芊翊稚?，能否保全生命?cái)產(chǎn)安全。根據(jù)地震的作用，建筑抗震設(shè)計(jì)有很多的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。同時(shí)，結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)對(duì)于結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌有一定的影響。雖然建筑的抗震設(shè)計(jì)和抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)存在一定的相同點(diǎn)。但是不能夠完全被取代，只是高度的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)會(huì)提高建筑抗連續(xù)倒塌性能。充分證明建筑抗震設(shè)計(jì)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)是有影響的。
作者：張培培 單位：江蘇中城設(shè)計(jì)研究院有限公司
1工程實(shí)例概況
原建筑竣工于1984年，按7度（0.15g）抗震設(shè)防，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防類別為丙類。依據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》第4.0.3條規(guī)定，改造后的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防類別為乙類。鑒于醫(yī)院實(shí)際需求及《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第1.0.6條規(guī)定，該病房樓進(jìn)行改造設(shè)計(jì)前需對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震鑒定，并確定其后續(xù)使用年限為40a。
2建筑現(xiàn)狀調(diào)查
抗震鑒定前應(yīng)進(jìn)行建筑現(xiàn)狀調(diào)查，包括搜集勘察、施工及竣工驗(yàn)收的相關(guān)原始資料；當(dāng)資料不全時(shí)，應(yīng)根據(jù)鑒定的需要進(jìn)行補(bǔ)充實(shí)測(cè)。調(diào)查建筑現(xiàn)狀與原始資料相符程度、施工質(zhì)量和維護(hù)狀況。
2.1原始資料調(diào)查
該住院樓巖土工程勘察報(bào)告、竣工圖紙、竣工驗(yàn)收資料等原始資料均較齊全。
2.2外觀質(zhì)量檢查
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要檢查結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫及劣化程度等。經(jīng)檢查個(gè)別框架柱及剪力墻表面存在蜂窩、麻面現(xiàn)象；少數(shù)框架梁存在梁底鋼筋銹蝕現(xiàn)象；個(gè)別屋面板板底存在堿蝕、露筋現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)明顯開(kāi)裂、較大變形等嚴(yán)重結(jié)構(gòu)性損壞現(xiàn)象。
2.3材料性能檢測(cè)
建筑結(jié)構(gòu)的材料性能是結(jié)構(gòu)安全的基本保證。本工程混凝土強(qiáng)度采用超聲-回彈綜合法對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè)，檢測(cè)混凝土強(qiáng)度摘錄如表1所示?，F(xiàn)場(chǎng)采用鋼筋探測(cè)儀對(duì)部分梁、板、柱、剪力墻的鋼筋配置、分布及混凝土保護(hù)層厚度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果基本符合原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。
3抗震鑒定
3.1抗震鑒定原則
本工程屬于B類建筑，應(yīng)進(jìn)行兩級(jí)鑒定。
(1)第一級(jí)鑒定對(duì)現(xiàn)有房屋的宏觀控制和構(gòu)造鑒定為主進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)；
(2)第二級(jí)鑒定：對(duì)現(xiàn)有房屋進(jìn)行抗震驗(yàn)算為主結(jié)合構(gòu)造影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。(1)和(2)同時(shí)滿足的建筑評(píng)定為滿足抗震要求,可不進(jìn)行加固處理；(1)滿足而主要抗側(cè)力構(gòu)件的抗震承載力不低于規(guī)定的95%、次要抗側(cè)力構(gòu)件的抗震承載力不低于規(guī)定的90%，可不進(jìn)行加固處理；(1)不滿足而抗震承載力較高時(shí)，可通過(guò)構(gòu)造影響系數(shù)進(jìn)行綜合抗震能力的評(píng)定；(1)和(2)均不滿足要求時(shí)，應(yīng)采取加固或其他相應(yīng)措施。
3.2抗震等級(jí)確定
本工程使用功能為病房樓，根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》第4.0.3條，二三級(jí)醫(yī)院的門診、醫(yī)技、住院用房，抗震設(shè)防類別應(yīng)劃分為重點(diǎn)設(shè)防類（乙類）。依據(jù)現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1.2條規(guī)定，本樓框架抗震等級(jí)為二級(jí)、剪力墻抗震等級(jí)為一級(jí)。依據(jù)現(xiàn)行《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.3.1條規(guī)定，框架抗震等級(jí)為三級(jí)、剪力墻抗震等級(jí)為二級(jí)。改造工程的抗震設(shè)防目標(biāo)及抗震設(shè)防水準(zhǔn)，按照安全、經(jīng)濟(jì)、合理的要求，結(jié)合其后續(xù)使用年限40年相協(xié)調(diào)，確定框架抗震等級(jí)為三級(jí)、剪力墻抗震等級(jí)為二級(jí)。
3.3場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)
查閱原地勘報(bào)告，本樓建造于對(duì)抗震有利的地段，場(chǎng)地類別為II類，其地基主要受力范圍內(nèi)不存在軟弱土、飽和砂土和飽和粉土或嚴(yán)重不均勻土層。依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第4.1條、4.2條規(guī)定，可不進(jìn)行場(chǎng)地對(duì)建筑影響的抗震鑒定，同時(shí)也可不進(jìn)行地基基礎(chǔ)的抗震鑒定。
3.4抗震措施鑒定（第一級(jí)鑒定）
3.4.1結(jié)構(gòu)高度
本工程結(jié)構(gòu)總高26.90m,滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.1.1條，7度框架-抗震墻結(jié)構(gòu)適用的最大高度為120m的要求。
3.4.2房屋的結(jié)構(gòu)體系
本工程為雙向多跨框架-抗震墻結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)布置及框架梁、柱、剪力墻截面滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.3.2條房屋結(jié)構(gòu)體系要求。本工程建筑平面形狀為矩形，平面沒(méi)有局部突出，立面沒(méi)有局部縮進(jìn)，均滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.2.1條房屋結(jié)構(gòu)體系要求。樓層剛度大于其相鄰上層剛度的70%，且連續(xù)3層總的剛度降低小于50%，滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.2.1條房屋結(jié)構(gòu)體系要求。首層個(gè)別框架柱軸壓比為0.98，不滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.2.1條框架-抗震墻柱（抗震等級(jí)三級(jí)）軸壓比≤0.95的要求。
3.4.3混凝土強(qiáng)度等級(jí)
本工程混凝土強(qiáng)度實(shí)測(cè)結(jié)果，滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.3.3條梁、柱、墻實(shí)際達(dá)到的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20要求。
3.4.4框架梁的配筋及構(gòu)造
本工程框架梁縱向受拉鋼筋的配筋率不大于2.5%；梁端截面的底面和頂面配筋量的比值不小于0.3；梁端箍筋實(shí)際加密區(qū)的長(zhǎng)度大于梁截面高度的1.5倍，箍筋最小直徑為8mm，滿足要求。
3.4.5框架柱的配筋及構(gòu)造
本工程框架柱實(shí)際縱向鋼筋的總配筋率，框架中柱、邊柱和角柱均大于1.0%，滿足要求。柱箍筋加密區(qū)的箍筋間距為100mm，箍筋直徑為φ8mm和φ10mm，滿足要求。柱加密區(qū)箍筋肢距不大于200mm，且每隔1根縱向鋼筋在2個(gè)方向均有箍筋約束，滿足要求。
3.4.6框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)構(gòu)造
本工程框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)內(nèi)箍筋最大間距為100mm，最小直徑為φ12mm，柱體積配箍率為1.6%~2.1%，滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.3.6條要求。
3.4.7抗震墻的配筋及構(gòu)造
本工程抗震墻墻板豎向、橫向分布鋼筋的配筋率約為0.628%，均大于0.25%，最大間距為150mm，最小直徑φ12mm，滿足要求。抗震墻邊緣構(gòu)件的配筋，縱向鋼筋配筋率為1.2%~2.0%，箍筋直徑均為φ10mm，間距均為100mm，滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.3.7條要求。
3.4.8填充墻
本工程砌體填充墻在平面和豎向布置均勻?qū)ΨQ，滿足要求。砌體填充墻沿框架柱每隔500mm有2根φ6mm拉筋，拉筋伸入填充墻內(nèi)長(zhǎng)度700mm，滿足三四級(jí)框架不應(yīng)小于墻長(zhǎng)的1/5且不小于700mm的要求。墻長(zhǎng)度大于5m時(shí)，墻頂部與梁設(shè)有拉結(jié)措施，滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.3.9條要求。
3.5抗震承載力驗(yàn)算（第二級(jí)鑒定）
第二級(jí)鑒定是以抗震驗(yàn)算為主，結(jié)合構(gòu)造影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。第二級(jí)鑒定可采用樓層綜合抗震能力指數(shù)法與《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定方法進(jìn)行抗震計(jì)算分析。本工程采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院編制的《PKPM混凝土結(jié)構(gòu)鑒定加固》軟件進(jìn)行抗震承載力計(jì)算。在建立計(jì)算模型和選擇計(jì)算方法時(shí)采取了如下處理。
1）在PKPM軟件計(jì)算中，依據(jù)原設(shè)計(jì)施工圖、本次改造建筑圖，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，確定結(jié)構(gòu)布置及荷載分布，建立計(jì)算空間計(jì)算模型
2）抗震計(jì)算的有關(guān)參數(shù)抗震設(shè)防烈度:7度;設(shè)計(jì)基本地震加速:0.15g;設(shè)計(jì)地震分組:第一組；設(shè)計(jì)特征周期值:0.30s;建筑場(chǎng)地類別:II類;地面粗糙類別:C類;框架抗震等級(jí):三級(jí);剪力墻抗震等級(jí):二級(jí)。
3）梁柱節(jié)點(diǎn)重合部分,梁端簡(jiǎn)化為剛域。
4）考慮填充墻對(duì)于結(jié)構(gòu)總體剛度的影響，計(jì)算時(shí)取周期折減系數(shù)為0.75。
5）根據(jù)第一級(jí)鑒定結(jié)果，體系影響系數(shù)取0.95。經(jīng)計(jì)算首層個(gè)別框架柱抗剪不滿足要求，首層、2層部分框架梁、板承載力不滿足要求，3層、5層改造為設(shè)備機(jī)房位置樓板承載力不滿足要求。
3.6抗震鑒定結(jié)論
1）個(gè)別框架柱軸壓比不滿足要求；
2）個(gè)別框架柱抗剪不滿足要求；
3）部分框架梁承載力不滿足要求；
4）部分樓板承載力不滿足要求。
4抗震加固設(shè)計(jì)
4.1框架柱加固
軸壓比不足的框架柱采用加大截面法進(jìn)行加固處理。該方法是在框架柱構(gòu)件表面鑿毛和清潔處理后用鋼筋混凝土圍套，圍套內(nèi)的縱向受力鋼筋由計(jì)算確定，并與原框架柱內(nèi)縱向受力鋼筋共同工作。采用加大截面法不僅提高框架柱的承載力，并且在一定程度上提高了結(jié)構(gòu)的剛度。加大截面的尺寸一般在100mm左右，采用混凝土加大截面，澆筑時(shí)很難振搗密實(shí)，加固質(zhì)量難以保證。本工程采用高強(qiáng)灌漿料代替混凝土，保證了混凝土的密實(shí)度?？辜舫休d力不足的框架柱采用橫向粘貼碳纖維的方法進(jìn)行加固處理?？蚣苤迟N環(huán)向碳纖維箍，纏繞3圈且搭接長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)200mm。碳纖維箍外側(cè)抹厚度不小于25mm的高強(qiáng)度水泥砂漿，以滿足防火及防護(hù)要求。框架柱頂部及底部設(shè)置4mm厚鋼板封閉箍進(jìn)行附加錨固。
4.2混凝土梁加固
混凝土梁采用型鋼加固法。此方法適用于不允許增大構(gòu)件截面尺寸，而又需要大幅度地提高承載力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。型鋼加固法是在混凝土構(gòu)件四周包以型鋼，型鋼與被加固梁之間用聚合物砂漿或結(jié)構(gòu)膠等方法黏結(jié)。型鋼表面抹厚度不小于25mm的高強(qiáng)度水泥砂漿（應(yīng)加鋼絲網(wǎng)防裂）作防護(hù)層，具體做法
4.3樓板加固
樓板采用粘貼碳纖維加固法。碳纖維復(fù)合材加固混凝土結(jié)構(gòu)，主要是利用纖維抗拉的高強(qiáng)度、高彈性模量、高應(yīng)變性能及利用改性環(huán)氧樹(shù)脂類膠結(jié)材料，使碳纖維與混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生良好的黏結(jié)性，加固補(bǔ)強(qiáng)原結(jié)構(gòu)受拉縱向鋼筋和受剪、抗扭箍筋的不足，從而提高結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪、抗扭承載力。該方法用高性能黏結(jié)劑將碳纖維布黏貼在樓板表面（纖維粘貼方向應(yīng)平行于構(gòu)件的主受力方向），使兩者共同工作，提高樓板的抗彎承載力。為提高碳纖維布黏結(jié)加固耐久性，碳纖維表面采用壓結(jié)鋼片加射釘進(jìn)行附加錨固，壓結(jié)鋼片長(zhǎng)度宜為碳纖維布寬+60mm，射釘應(yīng)不打穿碳纖維布。
5結(jié)語(yǔ)
1）抗震鑒定應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、后續(xù)使用年限等因素，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，采用逐級(jí)鑒定的方法，進(jìn)行抗震性能分析。
2）抗震加固應(yīng)綜合分析建筑整體情況、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果、抗震鑒定結(jié)果，并結(jié)合建筑物的現(xiàn)狀等，選擇經(jīng)濟(jì)、合理、施工方便的加固方案。
作者：狄玉輝 康凱 何小燕 單位：中國(guó)中元國(guó)際工程有限公司
1民用建筑隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
由于建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，需要制定較為科學(xué)的隔震方案。一般來(lái)說(shuō)，建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)非常重要。在考慮隔震裝置的放置位置時(shí)要充分考慮到鋼心和質(zhì)心等相關(guān)要素，要嚴(yán)格保證二者的重合。為了減少扭轉(zhuǎn)作用，需要將阻尼器放置在建筑物的周圍，支座的位置較為靈活，對(duì)于標(biāo)高也沒(méi)有特殊的限制。如果遇到上下結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不同的情況，就需要將支座放置在不同的標(biāo)高位置，這樣才能有效地增強(qiáng)隔震效果。需要注意的是，在隔震器的周圍要預(yù)留一定的移動(dòng)空間，因此，抗震的構(gòu)造就具有較大的難度。但是每種隔震結(jié)構(gòu)的型號(hào)不同，因此需要做到具體問(wèn)題具體分析，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)設(shè)置。
2橡膠隔震支座的性能
對(duì)于民用建筑的隔震裝置來(lái)說(shuō)，必須具備以下幾種性能，否則其隔震效果就不是很明顯。第一，隔震裝置要承受多方的壓力，不僅是建筑結(jié)構(gòu)的上部，同時(shí)還有水平的應(yīng)力以及豎向的負(fù)載。在承重這些壓力之后不能發(fā)生較大的形變。第二，為了有效地減少建筑結(jié)構(gòu)的自震性，必須要求隔震裝置具有一定的剛度，減少層間剪力。第三，通常情況下建筑結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生位移現(xiàn)象，安裝隔震裝置要充分考慮到這一點(diǎn)。裝置需要在減少建筑結(jié)構(gòu)位移的前提下，降低振動(dòng)的頻率，進(jìn)而達(dá)到隔震的效果。第四，需要對(duì)建筑隔震裝置的支座加強(qiáng)重視，要盡量延長(zhǎng)其使用壽命，通常情況下是50年左右。同時(shí)面對(duì)突發(fā)狀況，支座也要具有一定的承受力。疊層橡膠支座的水平性能參數(shù)主要包括：水平極限變形能力和水平剛度。對(duì)于帶有鉛芯的支座還包括：等效粘滯阻尼比和屈服后水平剛度。國(guó)內(nèi)外的大量試驗(yàn)表明，在保持恒定設(shè)計(jì)壓應(yīng)力時(shí)，出現(xiàn)水平剪切破壞時(shí)剪應(yīng)變將超過(guò)400％，而剪應(yīng)變小于350％時(shí)，疊層橡膠支座不會(huì)出現(xiàn)破壞。所以，《規(guī)范》規(guī)定：疊層橡膠支座在豎向平均壓應(yīng)力限值下的極限水平變位，應(yīng)大于其橡膠層總厚度的3倍和有效直徑的0.55倍兩者中的較大值。疊層橡膠支座的水平剛度與支座的形狀和橡膠的硬度有關(guān)，橡膠越硬，支座的水平剛度越大；支座越細(xì)長(zhǎng)，水平剛度越小。設(shè)計(jì)人員應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)得到的“滯回曲線”確定支座的剛度。普通橡膠支座的滯回曲線所含的面積很小，說(shuō)明其幾乎不能消耗能量。鉛芯橡膠支座的滯回曲線可等效為雙線性模型。滯回環(huán)的豐滿程度反映了屈服后的剛度大小，滯回環(huán)的面積大小反映了等效粘滯阻尼比的大小。
3隔震建筑的設(shè)計(jì)
3.1隔震裝置設(shè)計(jì)
隔震裝置是由普通疊層橡膠墊和特殊鋼棒構(gòu)成的阻尼器組成。建筑中各柱與基礎(chǔ)間放入了14個(gè)疊層橡膠墊，隔震層平面內(nèi)均勻布置了96個(gè)鋼棒阻尼器。阻尼器是利用特殊鋼棒進(jìn)入彈塑性階段后的耗能特性產(chǎn)生的阻尼。特殊鋼棒貫穿鋼板，在接觸部位插入內(nèi)藏滾珠軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)支座，使其可以在水平方向有較大位移，并在垂直方向上容易滑動(dòng)。上部的兩塊鋼板與上部結(jié)構(gòu)的底層樓板、下部的兩塊鋼板與基礎(chǔ)分別用螺栓固定。鋼棒的布置以8根為一個(gè)單位，在對(duì)稱位置每邊六處共使用了96根。
3.2防護(hù)措施
3.2.1設(shè)計(jì)用地震波。設(shè)計(jì)用的地震波，其中人工地震波的做法是，家丁震級(jí)為8級(jí)，震中距為50km，輸入水平各種波相同，彈性分析時(shí)，輸入速度為25cm／s，彈塑性分析時(shí)為50cm／s。
3.2.2隔震裝置。隔震裝置在輸入地震波計(jì)算時(shí)，分別取大震時(shí)固有周期的目標(biāo)值為3s，等效粘性阻尼比的目標(biāo)值為10％。
3.2.3上部結(jié)構(gòu)的截面計(jì)算。采用基于長(zhǎng)期應(yīng)力和一次設(shè)計(jì)用剪力的地震應(yīng)力，對(duì)上部結(jié)構(gòu)的桿件進(jìn)行容許應(yīng)力設(shè)計(jì)。此時(shí)，以一次設(shè)計(jì)用剪力超過(guò)輸入25cm／s的地震反應(yīng)剪力。輸入波為50cm／s時(shí)，以上部結(jié)構(gòu)基本上不屈服為目標(biāo)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3.2.4地震反應(yīng)分析。隔振裝置采用雙線型恢復(fù)力模型：即標(biāo)準(zhǔn)疊合橡膠墊為彈性，鋼棒為完全彈塑性，隔震結(jié)構(gòu)整體為剪切多質(zhì)點(diǎn)系模型。
4結(jié)論
本文主要通過(guò)對(duì)民用建筑抗震施工構(gòu)造進(jìn)行介紹，其中主要闡述了橡膠支座隔震結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，以及其穩(wěn)定的性能，并且對(duì)這種技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，同時(shí)提出了一些防護(hù)措施。在具體的建筑施工的過(guò)程中應(yīng)該得以有效地應(yīng)用，才能增強(qiáng)建筑的抗震性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
作者：羅皓 單位：天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院
1高層混凝土住宅建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
關(guān)于高層混凝土住宅建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)該持續(xù)改進(jìn)高層混凝土住宅結(jié)構(gòu)的延展性，達(dá)到合理的剛度和強(qiáng)度要求，提升高層混凝土住宅建筑抗震結(jié)構(gòu)的抗震能力。
2高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)策
2．1場(chǎng)地和地基的選擇
關(guān)于高層建筑的抗震效果，地基的情況和場(chǎng)地狀況較會(huì)產(chǎn)生直接的作用，也稱為建筑抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。如何選擇地基和場(chǎng)地，一定要詳細(xì)清楚當(dāng)?shù)氐牡卣鸹顒?dòng)狀況，仔細(xì)勘查地質(zhì)情況，并獲取全方位的數(shù)據(jù)資料，從而可以有效的進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和研究，正確的評(píng)判當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)計(jì)等級(jí)。采用一切辦法去規(guī)避不利于抗震設(shè)計(jì)的地方，如果不能規(guī)避的場(chǎng)地，我們要做針對(duì)性的處理。在選擇高層建筑地基時(shí)，首選的是較高密實(shí)度的基土和巖石，將有利于提升建筑地基的抗震能力，切勿采用哪些不適合抗震的軟性地基土。務(wù)必要采用合理的措施對(duì)達(dá)不到地震需求的地基進(jìn)行改善和加固，從而讓它滿足抗震要求。
2．2建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
為了實(shí)現(xiàn)可靠性的建筑，達(dá)到合理分布承載的力量需要，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，務(wù)必要達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性需要，盡量讓抗側(cè)力結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)單明了。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)平面布置圖，多選用比較規(guī)整的圖形，主要是由于規(guī)則的圖形能夠確保建筑遇到何種情況時(shí)都能實(shí)現(xiàn)均勻分布的承載力。應(yīng)該盡量規(guī)避一些復(fù)雜多變的建筑結(jié)構(gòu)平面，那是由于不規(guī)則的圖形便于引起建筑結(jié)構(gòu)的鋼心和質(zhì)心間的錯(cuò)亂不堪。如果遭遇地震，鋼心距離就會(huì)變大，剛性達(dá)不到要求，從而使得建筑物出現(xiàn)倒塌的結(jié)果。
2．3建筑結(jié)構(gòu)材料的選取
高層建筑在遭遇地震時(shí)安全性能很大程度上都由于建筑結(jié)構(gòu)材料來(lái)決定?，F(xiàn)實(shí)中，高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的本質(zhì)問(wèn)題就是整合相應(yīng)構(gòu)件的延性，同時(shí)要做調(diào)和工作，最終目標(biāo)是確保遭遇地震時(shí)建筑能夠穩(wěn)定安全。而對(duì)于鋼筋來(lái)說(shuō)，應(yīng)該選擇那些具備較好韌性的材料。關(guān)于垂直方向受力的鋼筋，以HRB335級(jí)、HRB400級(jí)的熱軋鋼筋為準(zhǔn)，箍筋則是采用熱軋鋼筋，型號(hào)為HPB235、HRB335、HRB40級(jí)。在選用建筑結(jié)構(gòu)材料時(shí)，務(wù)必要充分了解材料抗震的要求。同時(shí)，還要考慮其中的造價(jià)和成本控制問(wèn)題。所以說(shuō)，選用建筑結(jié)構(gòu)材料應(yīng)該尋求抗震新性能和建筑成本平衡點(diǎn)，只有兩者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，才能確保用最少的材料實(shí)現(xiàn)最好的抗震能力。
2．4隔震和消能減震設(shè)計(jì)
某些高層建筑需要非常嚴(yán)格的抗震要求，要滿足一般的抗震效果，還必須實(shí)現(xiàn)消能、隔振的效果。所以，要達(dá)到上述目標(biāo)，第一，正確選擇地基和場(chǎng)地，首選那些較高密實(shí)度的地基，這樣可以避免發(fā)生輕地震時(shí)其能量對(duì)建筑產(chǎn)生的損害，減少共振發(fā)生幾率。建筑物不同，其隔振系數(shù)也是不一樣的。所以說(shuō)，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，務(wù)必要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)詳細(xì)研究，選取適宜的隔震支座，還要綜合分析風(fēng)力產(chǎn)生的負(fù)荷作用。那些具有消能、隔振要求的建筑構(gòu)件，延性好的材料是比較適合的，強(qiáng)度能夠滿足要求，能夠確保建筑物受地震時(shí)減弱破壞。
2．5抗側(cè)力體形的優(yōu)化
在一般性構(gòu)造的高樓中，剛超過(guò)柔，那些剛性結(jié)構(gòu)方案的高樓，主體結(jié)構(gòu)遭遇的損害少，如果發(fā)生地震時(shí)其結(jié)構(gòu)變形也不大，圍護(hù)墻、隔墻等非結(jié)構(gòu)部件也會(huì)破壞較少，受到較好的保護(hù)。結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)也會(huì)增強(qiáng)，遭遇地震時(shí)的塑性鉸變大，耗費(fèi)較多的地震能量。結(jié)構(gòu)也會(huì)在強(qiáng)地震情況下更加具有承受力，而不至于傾倒。改觀結(jié)構(gòu)屈服機(jī)制，并確保結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損害時(shí)依據(jù)整體屈服機(jī)制工作，并不依靠樓層屈服機(jī)制。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的原則是強(qiáng)壓弱拉、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁和強(qiáng)節(jié)弱桿。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)理應(yīng)選擇軸力小的水平桿件，成為關(guān)鍵的耗能桿件，盡量的產(chǎn)生彎曲耗能，確保實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的較強(qiáng)的耗能能力和不小的延性。
2．6常用的加固設(shè)計(jì)
要想能夠較好的提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，加固措施務(wù)必要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)實(shí)狀況進(jìn)行，選用加固方法務(wù)必要綜合如下因素全面分析:如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)誤差和缺陷，就要結(jié)合現(xiàn)實(shí)問(wèn)題來(lái)加固和增加構(gòu)件，也可以采用較高抗震能力的構(gòu)件作為替代品。如要提高整體剛度和承載力，可通過(guò)設(shè)置套箍、增大原截面和增加構(gòu)件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)整體性連接不滿足抗震的規(guī)范要求，應(yīng)該有目的地調(diào)整結(jié)構(gòu)，可以降低損害，分散地震力。為避免發(fā)生地震時(shí)引起破壞，應(yīng)該對(duì)于那些同建筑結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)緊要的構(gòu)件進(jìn)行加固處理。
3結(jié)語(yǔ)
依據(jù)現(xiàn)在抗震設(shè)計(jì)要求，高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該提升設(shè)備和結(jié)構(gòu)的關(guān)系，設(shè)計(jì)者要結(jié)合建筑工程抗震概念的相關(guān)知識(shí)，并融合自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)正確判斷，找到經(jīng)濟(jì)效果好、結(jié)構(gòu)安全的平衡點(diǎn)，尋求方便易做的三步、二步設(shè)防的科學(xué)抗震設(shè)計(jì)方法，從而適應(yīng)科技和經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)步，達(dá)到人們的需要。
作者：李翠偉 單位：江西省贛州市華城建筑設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司
1抗震性能化設(shè)計(jì)的實(shí)例
1.1工程概況
本工程位于內(nèi)蒙古烏海市烏達(dá)區(qū)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)，本單項(xiàng)為內(nèi)蒙古東源科技有限公司年產(chǎn)72萬(wàn)噸/年電石項(xiàng)目3#配料站，工業(yè)建筑高度23.2m，該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速0.2g，建筑物安全等級(jí)為二級(jí)，工業(yè)建筑物設(shè)防類別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類別，結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為二級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限為50年，建筑物場(chǎng)地類別為Ⅱ類，基本風(fēng)壓為0.75kN/m2，地面粗糙度為B類。本工程特殊之處在于全廠物料運(yùn)輸樞紐，連接三條鋼棧橋，其中一條棧橋在19.1m層樓面處，10.000m-16.200m為石灰和碳材料倉(cāng)，共約840m3，料倉(cāng)的跨高比小于2.5，本結(jié)構(gòu)層具有較大質(zhì)量，收進(jìn)約30%的情況下仍是下層質(zhì)量的1.2倍。
1.2本工程超限情況
本工程超限情況如下：
①扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，在規(guī)定水平力下考慮偶然偏心Y方向最大層間位移與平均層間位移的比值：1.32。
②豎向剛度不規(guī)則，局部收進(jìn)水平尺寸大于相鄰下一層的25%。綜合判定屬于特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)。
1.3抗震性能目標(biāo)設(shè)定
由于本項(xiàng)目的超限情況和全廠的重要性，除按照規(guī)范的要求及目標(biāo)進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)外，提出了基于性能的抗震設(shè)計(jì)。綜合考慮抗震設(shè)防類別，場(chǎng)地條件和結(jié)構(gòu)的特殊性，震后損失和修復(fù)的難易程度，確定結(jié)構(gòu)的性能目標(biāo)為D級(jí)。在多遇地震作用下結(jié)構(gòu)能做到完好無(wú)損，不需修理即可繼續(xù)使用（性能水準(zhǔn)1級(jí)），在設(shè)防烈度地震作用下結(jié)構(gòu)只有中等破壞，修復(fù)后可繼續(xù)使用，（性能水準(zhǔn)4），在預(yù)估的罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)損壞比較嚴(yán)重，需排險(xiǎn)大修，但不倒塌（性能水準(zhǔn)5）。
1.4小震彈性計(jì)算結(jié)構(gòu)及分析
小震彈性計(jì)算按照正常設(shè)計(jì)，采用整體建模，考慮偶然偏心，雙向地震，扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)，及施工模擬，在抗震規(guī)范規(guī)定的地震影響系數(shù)曲線下，多遇地震標(biāo)準(zhǔn)值作用下樓層最大水平位移與層高之比小于1/550。作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值按照1.2（DL+0.8LL）+1.3SEhk組合下抗震承載力滿足彈性。（本工程重力荷載代表值的可變荷載組合系數(shù)0.8）構(gòu)件配筋無(wú)超筋現(xiàn)象，軸壓比，梁混凝土的相對(duì)受壓區(qū)高度均能符合我國(guó)規(guī)范要求。
1.5中震計(jì)算結(jié)構(gòu)及分析
按照“中震可修”的原則：和本工程的特點(diǎn)。需要對(duì)中震作用下主要抗側(cè)力構(gòu)件的承載力進(jìn)行復(fù)核，以便確定其能達(dá)到設(shè)定的性能指標(biāo)。取其中一個(gè)關(guān)鍵構(gòu)件驗(yàn)算內(nèi)容及結(jié)果如下：由于結(jié)構(gòu)已經(jīng)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，采用pushover推覆分析法，驗(yàn)算在1.0D+0.8L+1.0SEhk工況下的受力情況，其中一個(gè)料倉(cāng)下的框架柱驗(yàn)算正截面結(jié)果，其中材料強(qiáng)度取標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)結(jié)果顯示承載力滿足設(shè)計(jì)要求。在設(shè)防地震標(biāo)準(zhǔn)值作用下，樓層最大水平位移與層高之比最大為1/170，也在規(guī)范要求3~4倍的[Δue]區(qū)間內(nèi)，地震破壞等級(jí)可滿足要求。
1.6大震計(jì)算結(jié)果及分析
按照性能化設(shè)計(jì)，罕遇地震作用下，按照彈塑性分析和SATWE軟件對(duì)等效彈性計(jì)算，取結(jié)果較大值，關(guān)鍵構(gòu)件的抗震承載力不屈服，允許較多豎向構(gòu)件（40%）進(jìn)入屈服階段，關(guān)鍵構(gòu)件的驗(yàn)算方法與中震驗(yàn)算方法相同，結(jié)果宜滿足設(shè)計(jì)要求。性能水準(zhǔn)5允許部分框架梁發(fā)生嚴(yán)重破壞，鋼筋混凝土豎向構(gòu)件的受剪截面應(yīng)符合式VGE+V*EK燮0.15fckbh0。取其中一個(gè)關(guān)鍵構(gòu)件進(jìn)行斜截面承載力驗(yàn)算結(jié)果，其中材料強(qiáng)度取標(biāo)準(zhǔn)值。在預(yù)估的罕遇地震標(biāo)準(zhǔn)值作用下，樓層最大水平位移與層高之比最大為1/63，規(guī)范要求小于[Δup]，在此范圍內(nèi)，表面結(jié)構(gòu)整體不會(huì)倒塌。
1.7工程結(jié)論
綜上所述，本工程通過(guò)性能設(shè)計(jì)及彈塑性時(shí)程分析，計(jì)算結(jié)果表明本工程各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到預(yù)定的抗震性能目標(biāo)，所選結(jié)構(gòu)體系合理、安全、可靠，能滿足“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)計(jì)要求。
2結(jié)語(yǔ)
本文綜合實(shí)例總結(jié)了復(fù)雜工業(yè)建筑性能化設(shè)計(jì)目標(biāo)選取及實(shí)現(xiàn)方法。按照高規(guī)的規(guī)定可以比較全面地把握結(jié)構(gòu)在各地震水準(zhǔn)下的性態(tài)指標(biāo)，確保不同抗震性能目標(biāo)下結(jié)構(gòu)的承載能力及延性需求。為其他建筑的抗震設(shè)計(jì)提供參考和借鑒。
作者：劉琪 單位：新疆化工設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司
一、解決策略
（一）磚混結(jié)構(gòu)的建筑較多，不利于建筑的穩(wěn)固
磚混結(jié)構(gòu)是一種較為傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)，隨著現(xiàn)代建筑技術(shù)的發(fā)展，磚混結(jié)構(gòu)由于抗震性能較差已經(jīng)逐漸被框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)等所取代。但是，保定周邊的一些學(xué)校在建設(shè)的過(guò)程中，出于各種各樣的原因，依然采取了磚混結(jié)構(gòu)，這導(dǎo)致在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，由于建筑整體的穩(wěn)定性較差，很容易發(fā)生坍塌，造成很大的損壞。同時(shí)，一些磚混結(jié)構(gòu)的建筑在使用一定時(shí)間之后，容易發(fā)生裂縫，導(dǎo)致抗震安全性能降低。要想提升磚混結(jié)構(gòu)建筑的抗震安全性，首先，采用抗震性能較高的鋼結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)建學(xué)校校舍，保障學(xué)校師生的生命和財(cái)產(chǎn)安全。這樣做雖然能夠從根本上改善磚混結(jié)構(gòu)抗震性能較差的弊端，但是所需資金較大，并且推倒再建耗時(shí)較長(zhǎng)，需要大量的備用教室，難以大規(guī)模推廣，各學(xué)校可以根據(jù)自身的情況進(jìn)行相應(yīng)的選擇。其次，對(duì)磚混結(jié)構(gòu)的建筑進(jìn)行加固，提高磚混結(jié)構(gòu)建筑的抗震性能。在具體的操作過(guò)程中，可以通過(guò)設(shè)置圈梁、加強(qiáng)建筑頂部混凝土的強(qiáng)度來(lái)提高中小學(xué)磚混建筑的抗震性，保障師生的生命安全。再次，通過(guò)增加構(gòu)造柱的方式提高磚混結(jié)構(gòu)建筑的抗震安全性。在磚混結(jié)構(gòu)的建筑中增加混凝土構(gòu)造柱是提高磚混結(jié)構(gòu)建筑抗震安全性的重要策略，實(shí)踐表明，增加了構(gòu)造柱的磚混結(jié)構(gòu)建筑相對(duì)于沒(méi)有增加構(gòu)造柱的磚混結(jié)構(gòu)建筑抗震能力大大增強(qiáng)。因此，在進(jìn)行磚混結(jié)構(gòu)建筑加固的過(guò)程中，需要在合適的地方增加構(gòu)造柱，并與圈梁相結(jié)合，從而使建筑物的抗震安全性獲得有效地提升。最后，通過(guò)增加磚混結(jié)構(gòu)建筑底層的抗震能力來(lái)使整個(gè)建筑物的抗震能力獲得顯著提升。在地震發(fā)生時(shí)，磚混結(jié)構(gòu)建筑的底層受損較為嚴(yán)重，而底層一旦嚴(yán)重受損，整座建筑就會(huì)發(fā)生坍塌，因此，我們需要增強(qiáng)磚混結(jié)構(gòu)建筑底層的抗震能力?？梢酝ㄟ^(guò)增加底層承重墻體的面積來(lái)增加對(duì)地震的承受性，保障整個(gè)建筑的安全，同時(shí)還需要增加砂漿強(qiáng)度以減少地震時(shí)墻體在承受外力的狀況下裂開(kāi)的程度，從而達(dá)到提升抗震能力的目的。
（二）樓梯間的設(shè)置存在問(wèn)題
樓梯間是發(fā)生地震時(shí)師生逃生的生命通道，但是，通過(guò)我們調(diào)查發(fā)現(xiàn)，保定地區(qū)的很多樓梯間的設(shè)置都存在問(wèn)題，很多樓梯間都設(shè)置在建筑的端部，導(dǎo)致地震災(zāi)害發(fā)生樓梯間應(yīng)力非常集中，建筑難以整體扭轉(zhuǎn)，樓梯間承重較重極易坍塌等，阻礙了師生的逃生。[2]其次，樓梯間沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)地加固。地震發(fā)生時(shí)一旦樓梯坍塌，逃生通道被堵。與樓梯間設(shè)置中存在的問(wèn)題相對(duì)應(yīng)，要想解決樓梯間設(shè)置中存在的問(wèn)題，首先需要合理規(guī)劃樓梯間的位置，將樓梯間設(shè)置于建筑中間，盡量避免設(shè)置于樓梯端部和拐角處，以平衡地震發(fā)生時(shí)建筑的整體受力，保障樓梯間的正常使用。其次，在具體的加固過(guò)程，一定要深刻認(rèn)識(shí)到樓梯間的重要性和存在的短板，對(duì)樓梯間進(jìn)行科學(xué)的加固，提高樓梯間的抗震性能。
（三）一些建筑建造和使用的時(shí)間較長(zhǎng)，抗震性能較差
通過(guò)我們對(duì)保定周邊的學(xué)校進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一些中小學(xué)校的建筑建造和使用的時(shí)間較長(zhǎng)，抗震性能較差，存在很大的安全隱患。首先，一些較老的建筑在建設(shè)初期，由于科技水平達(dá)不到等原因，所以本身抗震性能較差，難以抵御高震級(jí)地震的沖擊。其次，一些建筑使用時(shí)間較長(zhǎng)，加上在使用的過(guò)程中不注意合理及時(shí)的維修，導(dǎo)致抗震性能不斷降低，甚至成為了危房，影響中小學(xué)師生的生命安全。我們要想解決建筑使用時(shí)間較長(zhǎng)帶來(lái)的抗震安全性下降的問(wèn)題，首先需要對(duì)這些老舊建筑進(jìn)行評(píng)估，可以繼續(xù)使用的我們通過(guò)合理的加固改造，提高其抗震性能繼續(xù)使用。其次，在使用過(guò)程中，提高警惕定期檢查，出現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)維修，絕不能讓小問(wèn)題任其發(fā)展成為大問(wèn)題。最后，對(duì)一些改造價(jià)值不大的危房，為保證安全學(xué)校應(yīng)該爭(zhēng)取早日進(jìn)行重建，及時(shí)消除隱患。
二、隔震技術(shù)的應(yīng)用
隔震技術(shù)是指在建筑物上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間設(shè)置隔震層，阻止地震能量向上傳遞，從而達(dá)到減弱地震危害、提升建筑抗震性能的目的。我國(guó)在很久之前就開(kāi)始了隔震技術(shù)的應(yīng)用，主要是應(yīng)用煮過(guò)的糯米和石灰來(lái)達(dá)到隔震的效果，在現(xiàn)代，隔震技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟并得到推廣，我們一般使用橡膠支座作為隔震層，在建筑、橋梁各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用證明了隔震支座對(duì)提高建筑抗震性能效果非常顯著。我們?cè)谥行W(xué)建筑的改造過(guò)程中，可以在適當(dāng)?shù)奈恢眉臃畔軠p震裝置來(lái)很快的消耗地震傳來(lái)的能量，減小地震造成的危害；在新建建筑中可以在基礎(chǔ)上放入隔震層，使得建筑由剛性抗震轉(zhuǎn)為柔性抗震，有效提升建筑的抗震性能。
三、結(jié)語(yǔ)
我們通過(guò)對(duì)中小學(xué)建筑的現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查，找出其中存在的各種問(wèn)題，并且根據(jù)存在的問(wèn)題提出相應(yīng)的解決措施，促進(jìn)中小學(xué)建筑抗震性能的提高。我們相信，中小學(xué)建筑在得到相關(guān)部門的重視并且進(jìn)行合理的加固改造之后，建筑的抗震安全性能夠獲得大幅提升，中小學(xué)建筑的壽命和師生的生命財(cái)產(chǎn)安全得以保障。
作者：彭利華 單位：河北軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院
1建筑設(shè)計(jì)融入抗震設(shè)計(jì)后應(yīng)注意的細(xì)節(jié)
1.1建筑的平面布局設(shè)計(jì)
建筑的平面布局在建筑設(shè)計(jì)中占有很重要的位置，一個(gè)建筑擁有良好的平面布局該建筑的使用功能也必然很好，而且平面布局布置的是否合理對(duì)建筑的抗震性能也有著一定的影響?？紤]建筑設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，第一步就是要保證建筑的剛性程度和建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，在布置上要求二者有著相互的對(duì)稱性，避免結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生嚴(yán)重的變形狀況產(chǎn)生。抗震受力墻一定要與抗震結(jié)構(gòu)相互協(xié)調(diào)，剛度較大的建筑空間樓板還有高強(qiáng)度電梯的安置盡可能的放在建筑的中心位置，防止建筑發(fā)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。進(jìn)行平面布局設(shè)計(jì)時(shí)，不能忽略建筑結(jié)構(gòu)中抗側(cè)移結(jié)構(gòu)布局需要注意的因素，保證建筑的使用功能和建筑的抗震性能都不會(huì)受到任何不利的影響，使建筑的抗震設(shè)計(jì)能夠完美的發(fā)揮出其技術(shù)的優(yōu)良特點(diǎn)。
1.2建筑的縱向布局設(shè)計(jì)
縱向布局中包含的內(nèi)容較少，主要包括建筑工程中外沿的高度設(shè)計(jì)，還有建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量以及建筑物整體的剛度布置。無(wú)論建筑的使用功能是房屋建筑還是商業(yè)建筑，也不論建筑是高層建筑還是多層建筑，在縱向布局中都會(huì)涉及到這些問(wèn)題。設(shè)計(jì)師再設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，嚴(yán)格控制建筑物沿與建筑剛度的比值，對(duì)于結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置，要遵守兩點(diǎn)：第一剪力墻的分布要十分均勻，第二點(diǎn)對(duì)于剪力墻的構(gòu)建一定要貫穿整個(gè)建筑一直延伸到建筑的底部，一定要避免中間發(fā)生斷裂的情況。
1.3建筑的整體布局設(shè)計(jì)
建筑的整體布局設(shè)計(jì)，主要是指建筑的平面和立體空間上的設(shè)計(jì)。在建筑的整體布局中，要使建筑平面和建筑空間在形狀上，既規(guī)則又簡(jiǎn)潔。建筑的平面形狀可以是圓形、矩形、方形等，這樣的形狀能夠提高建筑抗震的水平。在建筑的整體布局設(shè)計(jì)中，要避免凹凸行的設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)對(duì)建筑抗震起到了一定的制約作用。嚴(yán)重是還會(huì)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。要設(shè)計(jì)出具有立體美和具有藝術(shù)性的建筑，就一定要將建筑藝術(shù)和建筑所具備的功能，與建筑抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)結(jié)合到一起。例如：南昌綠地紫峰大廈，該建筑的高位268m，其框架是核心筒結(jié)構(gòu)，對(duì)該建筑的抗震設(shè)計(jì)，在建筑三分之二處，東西里面內(nèi)凹，其內(nèi)凹部分的荷載通過(guò)結(jié)構(gòu)柱支撐在41層與43層之間的跨懸臂轉(zhuǎn)換墻上。其整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)融入了新年功能化設(shè)計(jì)的思想，并對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行小震下的反譜計(jì)算，以及中震彈性復(fù)核。
2建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)重視的抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題
2.1建筑物屋頂抗震設(shè)計(jì)
屋頂太高或太重，是目前建筑設(shè)計(jì)最主要的問(wèn)題。屋頂過(guò)高或者過(guò)重，會(huì)加重地震的作用，導(dǎo)致建筑變形，對(duì)建筑物自身的抗震能力有所制約。建筑屋頂?shù)闹匦暮徒ㄖ撞康闹匦牟辉谝粭l線上，那么就會(huì)導(dǎo)致建筑抗側(cè)力不能連續(xù)，從而加劇建筑的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，制約建筑的抗震水平。所以，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要避免屋頂超高超重的現(xiàn)象，使得整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)與剛度均勻的分布下來(lái)，讓屋頂與建筑的重心保持在同一條線上。如果建筑物的屋頂設(shè)計(jì)的過(guò)高，那么就一定要保證建筑具有良好的抗震穩(wěn)固性，降低建筑扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
2.2設(shè)計(jì)限值控制
相關(guān)文件規(guī)定，在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，要考慮抗震要求的限值控制。房屋的建筑高度和樓層的數(shù)量。在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，有的建筑高度超標(biāo)，有的建筑層數(shù)超標(biāo)，有的建筑高度沒(méi)有超標(biāo)，但是其寬度超標(biāo)。這些超標(biāo)，都將會(huì)給建筑抗震帶來(lái)一定的安全隱患，特別是一些高度和寬度超標(biāo)的建筑，因此，在建筑設(shè)計(jì)中，只要完全融合建筑抗震設(shè)計(jì)，就能夠有效的進(jìn)行限值控制。例如：防裂度為8的時(shí)候，粘土磚等對(duì)稱建筑的總高度要低于18m，建筑的層數(shù)一不能超過(guò)6層；底層框架為磚房的建筑高度應(yīng)該保持在16m，層數(shù)保持在5層以內(nèi)；建筑材料為鋼筋混泥土框架房屋的時(shí)候，其高度要保持在45m以下，而框架的抗震墻高度應(yīng)該保持在100m以內(nèi)。
3結(jié)論
綜上所述，建筑設(shè)計(jì)與抗震設(shè)計(jì)相融合是必然的，如何使兩種設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)也是建筑設(shè)計(jì)中需要考慮的重要問(wèn)題。可以說(shuō)二者是相輔相成的，良好的抗震設(shè)計(jì)是完全可以將結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)完美的融合在一起的，也只有通過(guò)這樣才能保證建筑以建筑的抗震技術(shù)為基準(zhǔn)點(diǎn)完成相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)。抗震設(shè)計(jì)對(duì)于建筑設(shè)計(jì)有著十分重要的影響，不僅僅可以使得建筑具有良好的穩(wěn)定性，同時(shí)能夠?qū)⒔ㄖO(shè)計(jì)的有效應(yīng)用在抗震設(shè)計(jì)中完美的發(fā)揮出來(lái)。
作者：孫作芹 單位：黑龍江省建設(shè)集團(tuán)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司