導(dǎo)語：在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思考3篇的撰寫旅程中，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。

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思考篇1

我國地處多條地震帶上，地震頻發(fā)且強度大災(zāi)害重，為避免人員傷亡、減輕經(jīng)濟損失，必須對抗震設(shè)防區(qū)的所有新建或改建的房屋建筑進行抗震設(shè)計，以抵御地震作用帶來的不良影響。由于地震的不確定性和地震作用效應(yīng)的復(fù)雜性，工程設(shè)計人員應(yīng)依托正確清晰的抗震設(shè)計基本理論和抗震概念來開展抗震設(shè)計工作。

1抗震概念設(shè)計概述

GB50011—2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》術(shù)語篇中對建筑抗震概念設(shè)計作出定義：建筑抗震概念設(shè)計的過程中，要依據(jù)抗震災(zāi)害、具體的工程抗震設(shè)計經(jīng)驗等，按照基本的設(shè)計原則和經(jīng)驗，對建筑結(jié)構(gòu)總體設(shè)計理念和設(shè)計思路進行細(xì)化分析，尤其是細(xì)部結(jié)構(gòu)及其改造過程，進行優(yōu)化分析。

2抗震設(shè)計和抗震概念設(shè)計的關(guān)系

為充分的貫徹和執(zhí)行國家相關(guān)建筑工程防震防災(zāi)、減災(zāi)在法律法規(guī)中的應(yīng)用，根據(jù)我國經(jīng)濟實力的提高，國家建設(shè)主管部門提出適當(dāng)?shù)目拐鹪O(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，既能合理使用建設(shè)投資，又能達到抗震安全的要求，確定建筑按3個水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)進行抗震設(shè)防。（1）水準(zhǔn)建筑在多遇地震下處于彈性狀態(tài)，不損壞無需維修；（2）水準(zhǔn)建筑在設(shè)防地震下允許彈塑性變形，經(jīng)修復(fù)后可使用；（3）水準(zhǔn)建筑在罕見強震下發(fā)生彈塑性較大變形，部分結(jié)構(gòu)破壞但不致發(fā)生連續(xù)倒塌。為達到以上目標(biāo)，建筑工程必須進行抗震設(shè)計。從抗震設(shè)計的內(nèi)容上分析，主要包含有抗震的概念設(shè)計、分析計算及抗震措施采用?？拐鸬姆治鲇嬎悖菍Y(jié)構(gòu)承受地震力即由于地震地面作用引起的動態(tài)作用如地震加速度、速度和動位移進行定量分析，經(jīng)簡化得出的計算結(jié)果，是重要的設(shè)計依據(jù)，但由于現(xiàn)階段對地震認(rèn)識的局限性，計算結(jié)果可能與實際情況有較大偏差，僅按計算結(jié)果進行設(shè)計并不完全能滿足預(yù)期的設(shè)防目標(biāo)。抗震概念設(shè)計作為建筑抗震設(shè)計的主要內(nèi)容，它是基于無數(shù)震害分析、模擬試驗等相關(guān)經(jīng)驗所構(gòu)建的抗震設(shè)計原則及體系，它把地震作用造成影響的規(guī)律性和不確定性結(jié)合起來，在具體抗震設(shè)計的過程中，抗震概念設(shè)計更加關(guān)注于建筑結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計，從建筑方案開始合理把握整個工程設(shè)計的原則性問題，包括薄弱部位的分析判斷及加強、關(guān)鍵部位的細(xì)節(jié)構(gòu)造，或?qū)﹃P(guān)鍵部位提出抗震性能化指標(biāo)，或提出設(shè)置二道防線要求等，以確保建筑的抗震安全。

3抗震概念設(shè)計的必要性和設(shè)計重點

（1）抗震概念設(shè)計是非常必要的，原因主要有以下幾點。1）根據(jù)地震研究者對地球上發(fā)生地震的許多記錄表明，地震存在不確定性，發(fā)生地震的時間、大小等都是現(xiàn)有科學(xué)水平不可準(zhǔn)確預(yù)估的。雖然在積累了大量地震、地質(zhì)、地球物理資料及在地震構(gòu)造環(huán)境和地震活動特征取得新認(rèn)識的前提下編制了國家地震動參數(shù)區(qū)劃圖，但由于資料的局限性，在某些地區(qū)發(fā)生超過劃定抗震設(shè)防烈度的地震是完全可能的。同時，當(dāng)場地使用條件、地震烈度等相同情況下，對建筑的破壞作用也不同，地震的破壞作用、結(jié)構(gòu)地震破壞機理存在復(fù)雜性。綜上原因，抗震設(shè)計不能簡單理解為僅需對地震作用進行分析計算，還必須非常重視概念設(shè)計，抗震概念設(shè)計在保證結(jié)構(gòu)延性層面比分析計算更為重要。2）抗震設(shè)計小震不壞、中震可修、大震不倒的“三水準(zhǔn)”設(shè)防目標(biāo)中對其中的小震不壞的設(shè)防要求，地震作用計算及構(gòu)件承載力抗震驗算這兩項抗震計算都能滿足；對另兩個水準(zhǔn)目標(biāo)中震可修、大震不倒的設(shè)防要求，大部分建筑則需通過抗震概念設(shè)計和抗震構(gòu)造措施來滿足。而對存在明顯薄弱部位的一般不規(guī)則建筑或特別不規(guī)則建筑，更應(yīng)通過抗震概念設(shè)計來進行薄弱部位的彈塑性變形驗算，結(jié)合相應(yīng)抗震措施，滿足中大震的抗震要求。（2）抗震概念設(shè)計中，重點在于應(yīng)對建筑方案的規(guī)則性提出要求、選擇合理的抗震結(jié)構(gòu)體系、優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置、加強結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位薄弱環(huán)節(jié)等。1）建筑方案是抗震概念設(shè)計應(yīng)考慮的首要問題。對于由建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電氣等專業(yè)組成的建筑工程設(shè)計行業(yè)，抗震概念設(shè)計不僅關(guān)乎結(jié)構(gòu)專業(yè)，建筑專業(yè)設(shè)計的建筑方案才是抗震概念設(shè)計最重要的一環(huán)。根據(jù)對現(xiàn)有地震災(zāi)害進行總結(jié)和分析，可以看出即使是同一次地震，不規(guī)則建筑較規(guī)則建筑更容易受到破壞。因而按照抗震概念設(shè)計理念，抗震規(guī)范對建筑方案的規(guī)則性提出了嚴(yán)格要求，即優(yōu)先采用規(guī)則的建筑方案，對特別不規(guī)則方案有條件采用，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則方案。建筑方案的規(guī)則性有關(guān)于建筑平立剖等方面，不規(guī)則類型包括平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則，其中平面不規(guī)則有扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板不連續(xù)等，豎向不規(guī)則有豎向剛度不規(guī)則、抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)、樓層承載力突變等。在講究建筑多樣化的當(dāng)代，建筑方案設(shè)計過程中不僅要求建筑師掌握抗震規(guī)則性知識，同時結(jié)構(gòu)工程師還應(yīng)積極參與并給予建筑師更多合理有效的結(jié)構(gòu)建議，這樣才能讓設(shè)計出來的建筑具備良好的抗震能力。2）抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震概念設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。抗震結(jié)構(gòu)體系是工程結(jié)構(gòu)抗御地震作用的核心組成部分，應(yīng)受力明確、傳力途徑合理、具備必要的承載力和良好的延性，還應(yīng)布置多道防線，組合多個延性較好的分體系協(xié)同工作，有效地避免由于部分結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的破壞所導(dǎo)致的整體結(jié)構(gòu)抗震性能及穩(wěn)定性、承載能力下降等。同時，具備直接明確受力途徑的抗震結(jié)構(gòu)體系其結(jié)構(gòu)模型計算中內(nèi)力和位移分析都可能更與實際地震情況相符，這對提升建筑的抗震性能具有積極意義。3）結(jié)構(gòu)布置是抗震概念設(shè)計的結(jié)構(gòu)總體內(nèi)容。合理的結(jié)構(gòu)布置是保證結(jié)構(gòu)安全與經(jīng)濟的前提。在確定抗震結(jié)構(gòu)體系后，對建筑平面進行概念清晰、有明確的傳力路徑的結(jié)構(gòu)布置，具體應(yīng)滿足以下要求：結(jié)構(gòu)平面盡量簡單、規(guī)則、均勻、對稱，結(jié)構(gòu)兩個主軸方向抗側(cè)力剛度宜接近，使抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度中心和水平荷載合力作用點基本一致，以避免在水平地震作用下抗側(cè)力偏置造成的過大扭轉(zhuǎn)；豎向抗側(cè)力構(gòu)件截面尺寸和材料強度自下而上逐漸變小，避免側(cè)向剛度和承載力突變；豎向傳力構(gòu)件連續(xù)不間斷，構(gòu)件計算長度宜接近沒有大突變，分析并控制好薄弱部位及構(gòu)件，以避免結(jié)構(gòu)過早破壞等。4）結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)的加強，是抗震概念設(shè)計通過采取抗震措施來實現(xiàn)的。當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計無法避免豎向構(gòu)件不連續(xù)側(cè)向剛度突變等出現(xiàn)敏感的薄弱部位時，會在此形成應(yīng)力集中或產(chǎn)生過大變形造成率先屈服，為避免破壞發(fā)生保證結(jié)構(gòu)延性，設(shè)計人員應(yīng)認(rèn)真分析和判斷哪些部位屬于結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)，對其采取相應(yīng)抗震加強措施，實現(xiàn)強剪弱彎、強柱弱梁、強節(jié)點弱桿件等抗震基本設(shè)計理念。

4抗震措施和抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

抗震措施是建筑抗震設(shè)計的重要組成部分，是指除地震作用計算和構(gòu)件抗力計算以外的抗震設(shè)計內(nèi)容?？拐鸫胧┌瑑刹糠郑旱卣鹱饔眯?yīng)下構(gòu)件組合內(nèi)力的調(diào)整和抗震構(gòu)造措施。規(guī)范對構(gòu)件尺寸和最小配筋率、鋼筋錨固和搭接、混凝土保護層等要求均屬于抗震構(gòu)造措施內(nèi)容。由于地震作用很復(fù)雜，抗震構(gòu)造措施多為真實地震經(jīng)驗總結(jié)而來，且隨著經(jīng)濟水平提高也會隨之提高要求，其作用在于加強局部薄弱環(huán)節(jié)，確保結(jié)構(gòu)的整體性。國家地震動參數(shù)區(qū)劃圖劃定了各地區(qū)的抗震設(shè)防烈度是某個地區(qū)所具有的設(shè)烈依據(jù)，不能夠?qū)ζ潆S機的進行調(diào)整。對于抗震設(shè)計，是按地震動參數(shù)確定地震作用，即設(shè)防烈度越高，地震動參數(shù)越大，設(shè)計時需考慮的地震作用也越大。抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是衡量抗震設(shè)防要求高低的尺度，由抗震設(shè)防烈度或設(shè)計地震動參數(shù)及建筑抗震設(shè)防分類確定。工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)為抗震設(shè)計所采用的抗震措施的高低和地震作用取值的大小。由于在當(dāng)代地震科學(xué)發(fā)展階段，地震區(qū)劃圖給出的烈度具有很大不確定性，抗震措施對于保證結(jié)構(gòu)抗震防災(zāi)能力是非常重要的。GB50223—2008《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》根據(jù)工程劃分的類別，提出了不同的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)?？拐鹪O(shè)防標(biāo)準(zhǔn)分為地震作用和抗震措施兩項。抗震設(shè)計時應(yīng)先判斷建筑工程屬于規(guī)范中的特殊設(shè)防類、重點設(shè)防類、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類還是適度設(shè)防類，再按其相應(yīng)的地震作用進行計算分析和按相應(yīng)的抗震措施進行相關(guān)設(shè)計。規(guī)范從抗震概念設(shè)計角度對不同設(shè)防類別建筑在抗震措施上提出相對應(yīng)或提高一級的要求，例如對重點設(shè)防類建筑如中小學(xué)教學(xué)樓、大型文體建筑等，規(guī)定其抗震措施提高一級而地震作用不提高，其目的是通過提高抗震措施來加強關(guān)鍵部位延性以提升整體結(jié)構(gòu)抗震能力，相比提高地震作用做法可更為合理控制建設(shè)投資。

5抗震結(jié)構(gòu)體系的抗震措施要求

建筑是否有耐震能力取決于結(jié)構(gòu)所吸收和消耗的地震能量，當(dāng)結(jié)構(gòu)具有較好的延性，所能吸收的地震能量多，結(jié)構(gòu)具有良好的變形能力可以經(jīng)受較大變形避免建筑倒塌；反之若結(jié)構(gòu)為延性差的脆性結(jié)構(gòu)，所能吸收的地震能量少，結(jié)構(gòu)變形能力差，在遭遇超過設(shè)防烈度的地震作用時易因脆性破壞而造成建筑倒塌。因此結(jié)構(gòu)是否具有良好延性是保證結(jié)構(gòu)抗震性能的重要因素。延性是通過試驗測定，對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件采取一系列抗震措施來實現(xiàn)的。針對不同的抗震結(jié)構(gòu)體系，國家相關(guān)規(guī)范提出了對應(yīng)的抗震措施要求，抗震設(shè)計中應(yīng)按規(guī)范要求嚴(yán)格執(zhí)行，這里主要列舉以下幾項。（1）對于混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼–混凝土組合結(jié)構(gòu)等房屋，按設(shè)防類別、設(shè)防烈度等多因素綜合分析，然后進行評估并選用合適的結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合受力明確化、傳力合理，具有合理的剛度、承載力和延性，設(shè)計時還應(yīng)清晰判別薄弱部位并提出對應(yīng)的加強抗震措施要求。（2）混凝土結(jié)構(gòu)以及鋼–混凝土組合結(jié)構(gòu)房屋中，關(guān)鍵部位構(gòu)件混凝土強度等級不應(yīng)低于C30。規(guī)范對重要性較高的框支柱、框支梁、延性要求相對高的框架梁柱及梁柱節(jié)點的混凝土最低強度等級提出比一般抗震情況更高的要求。（3）混凝土框架結(jié)構(gòu)、鋼–混凝土組合框架結(jié)構(gòu)的框架梁和框架柱的潛在塑性鉸區(qū)應(yīng)采取箍筋加密措施；部分框支剪力墻的墻肢和連梁以及框支框架等構(gòu)件的潛在塑性鉸區(qū)應(yīng)采取箍筋加密等延性加強措施。規(guī)范具體對框架構(gòu)件斷面、框支柱和框架柱的配筋率、剪力墻的厚度和配筋率等提出最低要求，以及對各構(gòu)件的箍筋加密和配筋構(gòu)造等要求作出強制性規(guī)定。（4）混凝土框筒和筒中筒、型鋼混凝土框筒結(jié)構(gòu)、型鋼筒中筒等筒體結(jié)構(gòu)的外框架、外框筒應(yīng)有足夠剛度，確保結(jié)構(gòu)具有明顯的雙重抗側(cè)力體系特征。規(guī)范具體對剪力墻的厚度、配筋率、外框架剛度要求、水平加強構(gòu)件的布置、結(jié)構(gòu)加強層布置等提出原則性要求。（5）混凝土板柱–剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻應(yīng)具備承擔(dān)結(jié)構(gòu)全部地震作用的能力；其余抗側(cè)力構(gòu)件的抗剪承載能力設(shè)計值不應(yīng)低于本層地震剪力設(shè)計值的20％。板柱節(jié)點處，沿兩個主軸方向在柱截面范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置足夠的板底連續(xù)鋼筋，防止節(jié)點失效后樓板跌落導(dǎo)致的連續(xù)性倒塌。規(guī)范具體對板柱–剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻截面厚度、邊框架布置、抗連續(xù)倒塌設(shè)計、多道防線控制原則以及構(gòu)件構(gòu)造措施等提出原則性要求。（6）鋼框架結(jié)構(gòu)和鋼框架–中心支撐結(jié)構(gòu)，框架梁潛在塑性鉸區(qū)的上下翼緣板應(yīng)設(shè)計有側(cè)向的支承，或采取對應(yīng)的解決和控制措施，避免平面外發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。規(guī)范具體對鋼框架潛在塑性鉸區(qū)的構(gòu)造要求、梁柱板件的寬厚比、連接構(gòu)造、柱長細(xì)比等提出原則性要求。

6結(jié)束語

實踐經(jīng)驗表明，抗震概念設(shè)計對建筑抗震的重要性是遠(yuǎn)非抗震計算分析可以比擬的。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計應(yīng)重概念輕精度，還應(yīng)重視工程經(jīng)驗，重視地震災(zāi)害分析。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)依據(jù)學(xué)習(xí)和實踐中建立正確清晰的抗震概念，運用正確的思考和判斷，全面把握結(jié)構(gòu)的整體性能，從根本上保證工程抗震性能，確保結(jié)構(gòu)的抗震安全，實現(xiàn)預(yù)期的抗震設(shè)防目標(biāo)。

作者:卿華 單位:南寧市建筑規(guī)劃設(shè)計集團有限公司

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思考篇2

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國對房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震性能要求越來越高，尤其是底層墻體較少，或者某一側(cè)縱向無墻體的房屋建筑［1］。例如，底層為車庫或者商鋪的房屋建筑，這些建筑存在相同的特點，即對底層的使用空間需求較大，需要大量開洞，導(dǎo)致縱向抗側(cè)剛度分布不均勻，同時水平方向抗側(cè)剛度也出現(xiàn)此類情況［2］。據(jù)統(tǒng)計，此類型建筑在地震中遭受破壞程度較大，本文針對此類型房屋建筑的抗震設(shè)計展開研究。

1房屋建筑抗震設(shè)計

1)抗震設(shè)計的重要性。近年來，我國城市地震發(fā)生較為頻繁，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，并且對人們的人身安全造成了威脅。從房屋建筑結(jié)構(gòu)角度來看，當(dāng)前大部分房屋建筑設(shè)計缺少抗震性能的優(yōu)化，以建筑建設(shè)基本要求為主，因抗震建筑建設(shè)技術(shù)落后，剛度控制不佳，導(dǎo)致地震災(zāi)害對人們的生活造成較大影響［3］。隨著城市化的快速發(fā)展，城市人口密集度將持續(xù)增加，樓房建筑占據(jù)比例越來越高。為了打造便利的生活條件，很多樓房建筑以“底商+住房”結(jié)構(gòu)為主，在底層設(shè)置了底商，以便人們購買生活必備品［4］。所以，如何加強建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，減少地震帶來的危害，成為了當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中重要的待解決問題。2)抗震設(shè)計基本原則。(1)簡化性。簡化房屋建筑結(jié)構(gòu)，對提升建筑抗震性能幫助較大［5］。因此，在將抗震設(shè)計融入到房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中時，應(yīng)盡可能簡化建筑結(jié)構(gòu)，避免過于復(fù)雜的設(shè)計。對于本文研究的底商型房屋建筑，需要預(yù)留足夠的活動空間，從設(shè)計技術(shù)和性能提升兩個角度出發(fā)，改善建筑抗震性能。(2)抵抗性。建筑抵抗性是保證抗震性能的關(guān)鍵，要求合理控制建筑結(jié)構(gòu)中各個部位的剛度，使其達到標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合力學(xué)分析，檢驗建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性［6］。當(dāng)建筑遭遇地震時，加強房屋結(jié)構(gòu)受力平衡，以此抵御地震帶來的破壞。(3)整體性。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要求設(shè)計全面，將建筑整體作為設(shè)計對象，僅提升某一部位的抗震性能無法達到預(yù)期效果［7］。所以，要求科學(xué)且全面地分析各項影響因素，根據(jù)建筑所處地區(qū)實際情況，針對存在的震害，提出抗震優(yōu)化策略。

2抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

1)設(shè)計前期的震害調(diào)查。據(jù)調(diào)查，我國城市大部分房屋建筑以3層砌體結(jié)構(gòu)為主，為了創(chuàng)造生活便利條件，在1層設(shè)置了底商或者車庫。這兩種建筑中，縱向一側(cè)無墻體頗多，選取混凝土作為墻體施工材料，打造梁柱結(jié)構(gòu)。然而，此結(jié)構(gòu)中柱截面偏小，與其項對應(yīng)的墻面為磚砌體墻。除了第1層以外，從第2層開始向上數(shù)的其他樓層均采用常規(guī)砌體施工。從建筑結(jié)構(gòu)布局角度來分析，此類型房屋建筑的上層建筑與下層建筑墻體不對齊，沿著豎向方向墻體存在不連續(xù)特點。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，部分房屋雖然未倒塌，但是大部分房屋都出現(xiàn)了不同程度的損壞，導(dǎo)致居民無法正常在房屋中活動。例如，某商住房屋建筑，在遭受地震后，1層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)破壞最為嚴(yán)重。該建筑1樓的梁柱結(jié)構(gòu)利用混凝土打造，呈現(xiàn)“L”型，建筑的背面布設(shè)了砌體墻，其他樓層為常規(guī)建設(shè)［8］。從結(jié)構(gòu)分布來看，一層建筑較其他樓層建筑結(jié)構(gòu)更為薄弱，穩(wěn)定性較差，容易在地震時發(fā)生垮塌。圖1所示為某房主建筑底商震害情況。圖1中，建筑梁柱破壞極其嚴(yán)重，鋼筋彎曲，混凝土結(jié)構(gòu)被破壞。圖1某房主建筑底商震害情況2)設(shè)計方案。對于1層是底商或者車庫的房屋建筑，往往通過加強橫墻承重來提高建筑穩(wěn)定性，忽略了縱向抗側(cè)力構(gòu)件有效處理，導(dǎo)致建筑整體抗震性能薄弱。為了解決此問題，本文將此類型建筑看作多層砌體房屋，盡可能簡化房屋建筑結(jié)構(gòu)，從技術(shù)層面和剛度控制層面出發(fā)，提出可行性較高的抗震性能提升策略。(1)基于技術(shù)層面的設(shè)計?？紤]到房屋建筑的縱向抗震性能薄弱，提出縱向抗震結(jié)構(gòu)處理技術(shù)方案:①無論是底商還是車庫，位于一層的建筑通行門軸線的處理非常重要，以抗震墻砌體設(shè)計要求，合理布設(shè)1層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，在縱向增加抗震墻數(shù)量，確保上墻體框架與下墻體框架能夠?qū)R，檢查梁柱對齊情況，嚴(yán)格按照建筑設(shè)計規(guī)范，有效控制建筑二層側(cè)向剛度與沿著軸線處的一層框架結(jié)構(gòu)剛度比值;②采用均勻布設(shè)方法，調(diào)整1層建筑的軸線混凝土抗震墻，從原有的不均勻分布調(diào)整為均勻分布，要求以軸線為參照對象，兩側(cè)對稱布置。如果1層建筑為單開門建筑，則以側(cè)向剛度作為調(diào)整對象，重新布設(shè)1層側(cè)向剛度體系，從而避免地震期間產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng);③以外縱墻底層混凝土構(gòu)件作為優(yōu)化對象，其與橫向墻體建立連接，打造整體穩(wěn)定性較強的建筑結(jié)構(gòu)。其中，抗震墻體和梁柱框架為重點優(yōu)化對象。(2)基于剛度控制層面的設(shè)計。為了提升建筑墻的抗震性能，提升軸線豎向剛度顯得尤為重要，要求嚴(yán)格按照建筑抗震性能設(shè)計規(guī)范，加強豎向剛度比設(shè)置，以位于底層框架中的抗震墻作為主要設(shè)計對象。依據(jù)震害調(diào)查結(jié)果可知，底部框架結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，采用復(fù)合材料打造混合結(jié)構(gòu)，不利于建筑抗震性能的提升。

3工程案例

1)工程概況。本文以某房屋建筑工程為例，根據(jù)抗震需求，設(shè)置建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防等級為丙類。該房屋為7層建筑，建筑體系采用砌體結(jié)構(gòu)布設(shè)。其中，1層作為車庫，2層以上作為辦公場所，采用混凝土現(xiàn)澆筑方法建設(shè)。該工程總建筑面積為365m2左右，縱向長度大約為19．25m，橫向建筑長大約5．50m左右。由于工程建筑的縱向南側(cè)無墻體，很難滿足抗震性能需求。為了達到標(biāo)準(zhǔn)，本研究提出了兩種抗震優(yōu)化設(shè)計方案。2)房屋建筑抗震設(shè)計。(1)平面設(shè)計。1層建筑高度3．3m，其他樓層建筑高度均為3．0m，內(nèi)墻、外墻厚度分別為240、360mm，截住面尺寸大小為480mm×360mm。除了樓梯以外，一樓布設(shè)了5個車庫。如圖2所示為建筑1層平面設(shè)計。

4總結(jié)

房屋建筑抗震性能的提升，是為人們提供安全活動場所的關(guān)鍵。只有改善建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，才能夠減少地震災(zāi)害造成的損失，為人們的人身安全提供保障。本文以砌體房屋建筑為例，探究此類型建筑抗震性能提升策略。通過調(diào)查震害實際情況，提出抗震建筑結(jié)構(gòu)加固方案。計算結(jié)果表明，兩種加固方法均滿足抗震性能要求。決策中，可以根據(jù)建筑使用需求，確定最佳抗震設(shè)計方案。

作者:吳夢星 單位:信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計研究院科技工程股份有限公司

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思考篇3

隨著居民生活水平的提升，對建筑工程的質(zhì)量及安全性提出了更高的要求，建筑工程的質(zhì)量受到了更多人的重視。在房屋建筑工程中，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計直接關(guān)系著整個建筑的質(zhì)量。在對房屋建筑進行規(guī)劃階段，設(shè)計人員要對其建設(shè)結(jié)構(gòu)進行科學(xué)、合理的規(guī)劃，這對于提高房屋建筑工程施工效率，保證施工安全性而言極其重要。我國建筑行業(yè)在發(fā)展的過程中還存在較多的問題，這就要求設(shè)計人員從多方面出發(fā)，對房屋建筑工程設(shè)計及實施方案進行優(yōu)化，在不斷的實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并吸取經(jīng)驗，將其作為促進建筑行業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)依據(jù)。各房屋建筑工程建設(shè)單位應(yīng)重視消費者的個性化需求，立足房屋建筑功能，對其進行合理的規(guī)劃設(shè)計，不斷優(yōu)化房屋建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)，進一步促進我國設(shè)計行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1房屋建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計的重要性

地震災(zāi)害發(fā)生時，由于受到地震波的強烈沖擊，地面隨之發(fā)生極其猛烈的搖晃，此時如果房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級低于地震波的強度等級，那么房屋建筑就會出現(xiàn)整體或者局部坍塌，對居民的生命安全及財產(chǎn)安全造成威脅，嚴(yán)重的會給國家經(jīng)濟造成巨大的損失。因此，房屋建筑設(shè)計人員要充分認(rèn)識到地震災(zāi)害造成的影響，充分認(rèn)識到抗震設(shè)計在房屋建筑設(shè)計中的重要性，高度重視房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計[1]。城市經(jīng)濟水平的快速提升也在很大程度上促進了建筑行業(yè)的發(fā)展，房屋建筑的數(shù)量在逐年增多，規(guī)模也在逐漸擴大，因此設(shè)計人員要對設(shè)計方式進行創(chuàng)新，從整體上提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平，進一步增強建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，通過對建筑物的抗震性能進行優(yōu)化進一步提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

2房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計需要遵循的原則

2.1整體性原則房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，抗震設(shè)計是尤其重要的一項內(nèi)容，而且抗震設(shè)計還是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重點。設(shè)計人員在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中要充分結(jié)合情況，對房屋建筑整體結(jié)構(gòu)進行規(guī)劃和布局[2]。由于房屋建筑的抗震性作用于建筑結(jié)構(gòu)的各個環(huán)節(jié)，因此設(shè)計人員在進行相關(guān)設(shè)計時，一定要從整體視角進行分析，并對影響抗震設(shè)計的因素進行綜合分析，尤其要進一步明確每一個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用，通過逐步優(yōu)化結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計情況，增強結(jié)構(gòu)構(gòu)件的協(xié)調(diào)性，提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性能。在具體的設(shè)計過程中，設(shè)計人員首先要明確每一個結(jié)構(gòu)部位的力學(xué)特征，然后根據(jù)房屋建筑所處的位置進行結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。通過對房屋結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，在滿足抗震設(shè)計要求的同時，從總體上提高抗震設(shè)計的水平，提高房屋建筑的安全性。

2.2簡化原則在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計人員首先要明確房屋建筑抗震性能與其結(jié)構(gòu)形式之間的密切關(guān)系。一般情況下，房屋建筑結(jié)構(gòu)的形式越簡單，整個建筑的抗震性越強。對一些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的房屋建筑，需要根據(jù)力學(xué)計算結(jié)果進一步確定其抗震性能，也可以通過力學(xué)對整個房屋建筑結(jié)構(gòu)的平衡性進行控制。因此，有效簡化房屋建筑抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計，能夠在很大程度上提高房屋建筑的抗震性能。通過簡化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠不同程度地減少地震對房屋建筑結(jié)構(gòu)造成的影響，對保證房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性而言非常重要。

2.3抵抗性原則在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計水平的高低在很大程度上直接決定著地震災(zāi)害對房屋建筑結(jié)構(gòu)所造成的影響。設(shè)計人員在具體的設(shè)計工作中要高度重視抗震設(shè)計，尤其要重點關(guān)注房屋建筑結(jié)構(gòu)的抵抗性，在此基礎(chǔ)上對設(shè)計方案進行不斷優(yōu)化，從整體上提高設(shè)計質(zhì)量，為房屋建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性與穩(wěn)定性做好保障[3]。為了進一步增強房屋建筑結(jié)構(gòu)的抵抗性，最大程度降低地震災(zāi)害對建筑房屋結(jié)構(gòu)造成的影響，設(shè)計人員還要根據(jù)具體要求保證房屋建筑結(jié)構(gòu)各部件受力的均衡性，從多方面增強房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用

3.1房屋建筑的選址房屋建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)過程中，房屋建筑建設(shè)地址的選擇至關(guān)重要。合理的選址能夠在很大程度上降低地震災(zāi)害對房屋建筑造成的破壞性影響。不同結(jié)構(gòu)和土體對房屋建筑結(jié)構(gòu)所造成的影響也存在明顯的差異，在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中，設(shè)計人員首先要對土體的性能進行優(yōu)化，減少土體性能對建筑結(jié)構(gòu)整體造成的影響，避免房屋建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形等現(xiàn)象。相關(guān)管理人員在選擇房屋建筑的建設(shè)地址時，要對區(qū)域內(nèi)的地震能量情況進行檢測，盡可能選擇已經(jīng)釋放過地震能量的區(qū)域。同時，為了保證土體質(zhì)量，應(yīng)盡量選擇地勢平坦的區(qū)域，如果由于受到多種因素的影響而不能有效規(guī)避軟土質(zhì)區(qū)域，則設(shè)計人員應(yīng)充分發(fā)揮出自身職責(zé)，利用自身所具備的專業(yè)性優(yōu)勢，采用有效方式對設(shè)計方案進行優(yōu)化，然后根據(jù)房屋建筑工程的抗震級別及整個房屋建筑工程的具體情況選擇一些有效、可行性較強的加固措施，進一步降低地震災(zāi)害對房屋建筑結(jié)構(gòu)造成的威脅。

3.2抗震等級的設(shè)定在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用抗震設(shè)計，設(shè)計人員首先要準(zhǔn)確地設(shè)定抗震等級?；炷两Y(jié)構(gòu)抗震等級設(shè)定如表1所示。為了進一步提高房屋建筑的抗震能力，降低地震災(zāi)害對房屋建筑結(jié)構(gòu)造成的破壞程度，為房屋建筑結(jié)構(gòu)整體安全性做好保障，設(shè)計人員還要加強對房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的管理。首先要保證房屋建筑設(shè)計的抗震等級高于當(dāng)?shù)乜拐鸬燃?，?zhǔn)確設(shè)定抗震等級后就能夠有效避免常規(guī)地震條件下房屋建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的坍塌現(xiàn)象，同時還能夠提高房屋建筑的抗震能力，為居民安全逃生爭取寶貴的時間[4]。其次要根據(jù)所確定的地震等級進行房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，通過不斷優(yōu)化設(shè)計方案保證其科學(xué)性和合理性。在具體的工作中，設(shè)計人員還要與其他相關(guān)部門進行積極的溝通與聯(lián)系，結(jié)合多方面的資料，明確當(dāng)?shù)貧v史地震的等級，并將此作為本次設(shè)計參考的依據(jù)，進一步確定本項目房屋建筑抗震等級。最后還要重視地震周期因素，適當(dāng)提高房屋建筑的設(shè)計等級，以有效避免發(fā)生地震時房屋建筑抗震性能降低等現(xiàn)象發(fā)生，這對提高房屋建筑總體安全性非常重要。

3.3通過優(yōu)化布局削弱地震的能量在對房屋建筑結(jié)構(gòu)計的過程中，應(yīng)用抗震設(shè)計時，為了能夠進一步降低地震對房屋建筑結(jié)構(gòu)造成的影響，最為常用、也是最為重要的措施之一就是盡可能地削弱地震的能量。而要想滿足這一條件，最大程度地減輕地震所造成的危害，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要嚴(yán)格按照抗震等級進行房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計。為從總體上提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量，設(shè)計人員要盡可能規(guī)避發(fā)生地震災(zāi)害時造成的建筑物位移等現(xiàn)象[5]。設(shè)計人員要想進一步削弱地震的能量作用，就要對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行科學(xué)分析，并采用多種方式對房屋建筑結(jié)構(gòu)的布局進行優(yōu)化，以減輕地震災(zāi)害對房屋建筑結(jié)構(gòu)造成的影響。在此過程中，需要用到定量分析。對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化的過程中，設(shè)計人員要注意變形縫和沉降縫的設(shè)置。對于房屋建筑結(jié)構(gòu)的變形縫，應(yīng)充分考慮溫度變化對伸縮縫造成的影響。一般情況下，當(dāng)溫度出現(xiàn)不斷變化時，房屋建筑結(jié)構(gòu)也會由于受到熱脹冷縮因素的影響而出現(xiàn)變形，導(dǎo)致房屋建筑結(jié)構(gòu)的長度出現(xiàn)了變化。設(shè)計人員可以通過設(shè)置防震縫對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行劃分優(yōu)化。例如，可以將房屋建筑結(jié)構(gòu)劃分多個抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元，將防震縫的寬度控制在7.00cm以上，在房屋建筑砌體中，將其寬度控制在5.00cm以上。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中除了變形縫還會有沉降縫，對于房屋建筑結(jié)構(gòu)而言，沉降縫是增強其穩(wěn)定性與承載力的重要結(jié)構(gòu)。設(shè)計人員要結(jié)合具體情況合理選擇平面的轉(zhuǎn)折位置，同時還要對房屋的交接處進行合理設(shè)置，這些都能夠在很大程度上規(guī)避房屋建筑結(jié)構(gòu)地基出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象[6]。此外，設(shè)計人員還要重視沉降縫的設(shè)計，如房屋建筑結(jié)構(gòu)沉降縫之間的間距應(yīng)控制在15.0～25.0m。由于在具體的施工過程中會受到多種因素的影響，設(shè)計人員應(yīng)重點考慮施工區(qū)域土質(zhì)因素對建筑物承載力造成的影響，明確相關(guān)的驗證公式，采用科學(xué)的方式對建筑物的承載力進行估算，保證設(shè)計方案與實際情況相一致。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，如果由于受到一些因素的影響導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重的地震災(zāi)害，那么建筑物受影響最為明顯的部位就是抗震墻，其在受到地震作用的影響后會出現(xiàn)不同程度的裂縫，對于一些裂縫比較嚴(yán)重的情況還會引發(fā)建筑物倒塌等危險事故。因此，在建筑物設(shè)計過程中，抗震墻的設(shè)計極其重要。對于建筑物而言，墻體設(shè)計方面需要滿足抗震性能的相關(guān)要求，設(shè)計人員可以采用一些精細(xì)化的設(shè)計方案。例如，在對墻體進行橫向設(shè)計時，要始終堅持均勻性原則，當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時，墻體不容易發(fā)生橫向位移；對墻體進行縱向設(shè)計時，為了更好地抵御災(zāi)害造成的影響，設(shè)計人員要盡可能規(guī)避墻體豎向裂縫。將縱向設(shè)計和橫向設(shè)計進行有效結(jié)合，才能夠從根本上減輕地震災(zāi)害對建筑物造成的影響，還能較好地提高建筑結(jié)構(gòu)墻體的承載力。一般情況下，建筑物墻體的數(shù)量在很大程度上決定著建筑物的剛度，當(dāng)建筑物墻體的數(shù)量未能滿足建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求時，就會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的剛度減小，建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大程度的位移，使得建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力減弱。因此，在抗震墻設(shè)計和布局過程中，設(shè)計人員要注意充分發(fā)揮出抗震墻的功能。

3.4提高房屋建筑的剛度在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，設(shè)計人員還要結(jié)合具體情況滿足居民的個性化需求，并采取有效的措施，在保證房屋建筑結(jié)構(gòu)整體性能的基礎(chǔ)上提高其剛度。要想實現(xiàn)這一目標(biāo)，可以從4方面進行。一是加強對鋼筋混凝土應(yīng)用的管理。鋼筋混凝土是房屋建筑、工程建設(shè)過程中極其重要的原材料之一，也是保證房屋建筑工程順利施工的重要基礎(chǔ)。其強度和硬度都比較高，經(jīng)濟性比較好，價格適中。二是選擇增設(shè)一些鋼鐵結(jié)構(gòu)，進一步提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。在此過程中，設(shè)計人員要重視房屋建筑高度比和樁距控制。一般情況下，房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計過程中要對房屋建筑結(jié)構(gòu)的高寬比、樁距等進行科學(xué)設(shè)計，以保證設(shè)計方案的科學(xué)性和有效性。三是設(shè)計人員要考慮房屋建筑結(jié)構(gòu)的類別。在此過程中，需要與非抗震設(shè)計等級、抗震設(shè)防烈度等進行有效結(jié)合，保證所選擇的高寬比控制標(biāo)準(zhǔn)的合理性。例如，某房屋建筑工程中，非抗震設(shè)計水平為5，抗震設(shè)防烈度為8，此結(jié)構(gòu)屬于框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計人員要將結(jié)構(gòu)高寬比控制在3以下，而如果此房屋建筑結(jié)構(gòu)為框架與剪力墻結(jié)構(gòu)，設(shè)計人員就要將結(jié)構(gòu)的高寬比控制在5以下。四是在對房屋建筑高寬比進行設(shè)計的過程中，設(shè)計人員要綜合考慮各個方向最小的投影寬度，通過適當(dāng)?shù)卦黾幼钚⊥队皩挾龋M一步減小房屋建筑的寬度。此外，設(shè)計人員也可以根據(jù)房屋建筑結(jié)構(gòu)的宏觀體型對相關(guān)指標(biāo)進行適當(dāng)調(diào)整，對各軟件的計算結(jié)果進行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化組合，最終確定樁距下限的基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合自身工作經(jīng)驗及施工現(xiàn)場其他因素對樁距進行適當(dāng)調(diào)整。

4結(jié)語

建筑行業(yè)設(shè)計人員在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中要科學(xué)利用防震設(shè)計，在保證房屋建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上，從多個方面提高房屋建筑整體的抗震性能。在設(shè)計應(yīng)用抗震設(shè)計的過程中要遵循相應(yīng)的原則，尤其要對一些細(xì)節(jié)問題進行合理把控，降低地震災(zāi)害對房屋建筑結(jié)構(gòu)造成的破壞性影響，為居民的生命及財產(chǎn)安全提供保障。

作者:張鑫 周光禹 高蕉 單位:天津市海順交通工程設(shè)計有限公司遼寧分公司高級工程師 沈陽城市學(xué)院 沈陽城市建設(shè)學(xué)院