時(shí)間：2023-03-17 17:59:35
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不確定性的地面運(yùn)動(dòng)的影響。地震動(dòng)是地殼快速釋放能量過程中產(chǎn)生具有不確定性的多維振動(dòng)，它是通過地震波的傳播實(shí)現(xiàn)的，它的隨機(jī)性和復(fù)雜性讓人難以預(yù)測(cè)。地震動(dòng)的各個(gè)分量對(duì)建筑都具有危害作用，即一個(gè)豎向分量、兩個(gè)水平分量和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)分量。地震災(zāi)害具有突發(fā)性、破壞性、難以預(yù)測(cè)性，甚至是毀滅性的。結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的影響。影響結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的因素主要有：結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布不均勻；基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用；節(jié)點(diǎn)的非剛性轉(zhuǎn)動(dòng)；偏心扭轉(zhuǎn)可能使位移增加；柱的軸向變形可能會(huì)使周期變長(zhǎng)，加速度降低；材料的影響?；炷恋膹椥阅Ａ侩S著時(shí)間的增長(zhǎng)或應(yīng)變的增大而降低，這意味著自振周期可能增長(zhǎng)，而加速度反應(yīng)將減小。阻尼變化的影響。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)阻尼比受震松動(dòng)以后會(huì)變大，且自振周期變長(zhǎng)?；A(chǔ)不同沉降量的影響。按一般荷載設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)卣鹣禂?shù)大于0，基礎(chǔ)差異沉降可能造成實(shí)際彎矩與設(shè)計(jì)彎矩出現(xiàn)較大的誤差，而這種誤差在設(shè)計(jì)中一般未予考慮。建筑結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。施工質(zhì)量是影響結(jié)構(gòu)抗震能力的一個(gè)重要因素。施工的任一環(huán)節(jié)都可能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能造成重要影響。這就是為什么“豆腐渣工程”的抗震性能總是和設(shè)計(jì)值相差甚遠(yuǎn)。
2.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法
2.1結(jié)構(gòu)地震分析法
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的首要任務(wù)就是對(duì)結(jié)構(gòu)最大地震反應(yīng)的分析，需要確定內(nèi)力組合及截面設(shè)計(jì)的地震作用值。常用的地震分析法有底部剪力法、彈性時(shí)程分析方法、振型分解反應(yīng)譜法、非線彈性靜力分析法以及非線彈性時(shí)程分析法。其中最為簡(jiǎn)單的屬底部剪力法，其在質(zhì)量、剛度沿高度分布較均勻的結(jié)構(gòu)中較為適用。假設(shè)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)以線性倒三角形的第一振型為主。并通過第一振型周期的估計(jì)來確定地震影響系數(shù)。對(duì)于較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，采用振型分解反應(yīng)譜法來計(jì)算，它的思路就是根據(jù)振型疊加原理，將各種振型對(duì)應(yīng)的地震作用、作用效應(yīng)以一定方式疊加起來得到結(jié)構(gòu)總的地震作用、作用效應(yīng)。而彈性時(shí)程分析適用于特別不規(guī)則和特別重要的結(jié)構(gòu)中，將建筑物看作彈性或彈塑性振動(dòng)系統(tǒng)，直接輸入地面振動(dòng)加速度記錄，對(duì)運(yùn)動(dòng)方程積分，從而得到各質(zhì)點(diǎn)的位移、速度、加速度和剪力時(shí)程變化曲線。非線彈性時(shí)程分析法可以準(zhǔn)確完整的反映結(jié)構(gòu)在地震作用下反應(yīng)的全過程。按非線彈性時(shí)程分析法進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，能改善結(jié)構(gòu)抗震能力和提高抗震水平。非線彈性靜力分析法考慮了結(jié)構(gòu)彈塑性特性，在結(jié)構(gòu)分析模型上施加某種特定傾向力模擬地震水平側(cè)向力，并逐級(jí)單調(diào)增大，構(gòu)件一旦屈服，修改其剛度直到結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)定的狀態(tài)。
2.2建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法
為了確保建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力最佳，所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度、延性及耗能能力等方面都達(dá)到最佳，質(zhì)量分布均勻，平面對(duì)稱、規(guī)則抗側(cè)向力較好的體系及剛度與承載能力變化連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系是優(yōu)先考慮的設(shè)計(jì)方案，從而經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目的。
（1）根據(jù)我國的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，建筑持力層的選擇非常重要，它關(guān)系著整個(gè)建筑物的安全性能，同時(shí)規(guī)范還指出，建筑的形體要適當(dāng)，要求建筑的形狀及抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置宜規(guī)則，并有整體性，不宜用軸壓比很大的鋼筋混凝土框架柱作為第一道防線。
（2）抗震結(jié)構(gòu)體系布置是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題，如房屋建造中框架結(jié)構(gòu)體系和砌體結(jié)構(gòu)的選擇問題。地震后會(huì)有余震，抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有多道抗震防線。如框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中為了避免部分構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)體系喪失抗震能力，將不承受重力荷載的構(gòu)件用作傳遞途徑。
（3）傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震是通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)本身的抗震性能(強(qiáng)度、剛度、延性)來抵御地震作用的，即由結(jié)構(gòu)本身儲(chǔ)存和消耗地震能量。消能減震設(shè)計(jì)指在結(jié)構(gòu)中設(shè)置消能器來消耗地震輸入的能量，減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，減小結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和避免結(jié)構(gòu)物直接倒塌以達(dá)到預(yù)期防震減震要求。隔震設(shè)計(jì)指在建筑物基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置隔離層，即安裝隔震裝置，通過隔震裝置延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的基本周期，避免地震能量集中使結(jié)構(gòu)發(fā)生屈服和破壞。這是一種以柔克剛積極主動(dòng)的抗震對(duì)策,是一種新方法、新對(duì)策、新途徑。
（4）盡可能多設(shè)置幾道抗震防線，一個(gè)較好的抗震建筑結(jié)構(gòu)由若干個(gè)延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作。強(qiáng)烈地震之后往往伴隨多次余震，如果只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會(huì)因損傷積累導(dǎo)致倒塌。如像教學(xué)樓這種相對(duì)大開間、單跨、大窗口、懸臂走廊的純框架結(jié)構(gòu)，其縱、橫方向的剛度不均勻，很容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)破壞，而整個(gè)結(jié)構(gòu)只有框架一道防線，一旦柱子發(fā)生破壞，沒有其他約束措施，整個(gè)框架因喪失全部承載能力而倒塌。防止脆性和失穩(wěn)破壞，增加延展性。設(shè)計(jì)不良的細(xì)部結(jié)構(gòu)常常發(fā)生脆性和失穩(wěn)破壞，應(yīng)該防止。剛度的選擇有助于控制變形，在不增加結(jié)構(gòu)的重量的基礎(chǔ)上，改變結(jié)構(gòu)剛度，提高結(jié)構(gòu)的整體剛度和延展性是有效的抗震途徑。
（5）場(chǎng)地條件就是導(dǎo)致建筑震害過于嚴(yán)重的關(guān)鍵因素，所以選擇最為有利的地形最大限度的防止建筑物出現(xiàn)在不利于抗震功能發(fā)揮的區(qū)域。選擇在抗震過于危險(xiǎn)的區(qū)域來建造房屋，有可能對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來危害。在汶川地震時(shí)，北川縣城西的房屋建造在有滑坡隱患的山體之下，在地震的作用下，山體崩塌、滑坡，將大量的房屋掩埋，死亡1600人，損失慘重。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:房屋建筑；結(jié)構(gòu)分析；抗震設(shè)計(jì)
一、抗震設(shè)計(jì)的重要性
從我們現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r來講，城市人口越來越密集，房屋建筑也越來越多，若突然發(fā)生大的地震災(zāi)難就會(huì)造成難以估量的損失。房屋建筑根本性質(zhì)就是為了給人們提供一個(gè)安全舒適的住宿，為人們的一個(gè)防護(hù)所，避免人們經(jīng)受風(fēng)吹日曬以及其他極端天氣。地震則是我們目前所知的自然災(zāi)害中最嚴(yán)重的一個(gè)災(zāi)害，它所給人們?cè)斐蓸O大的影響，地震不僅是簡(jiǎn)單的震動(dòng)，也會(huì)引起一系列海嘯、泥石流等自然災(zāi)害，其破壞性不可小覷。由此可見，當(dāng)一個(gè)破壞性極大的災(zāi)難發(fā)生在人們最需要安全的避難所時(shí)，我們就不得不重視對(duì)于這一災(zāi)難的防護(hù)。再加上我們目前生活水平的提高，我們目前對(duì)于房屋建筑的要求應(yīng)該是更為舒適，使用壽命更強(qiáng)，這就進(jìn)一步要求我們對(duì)于房屋建筑的整體抗震性有更加完善的技術(shù)從而更好地保證我們生活的舒適性。
二、房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)定
在我國，房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)一般分為特殊設(shè)防類、重點(diǎn)設(shè)防類、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類、適度設(shè)防類等四個(gè)類別，簡(jiǎn)稱甲、乙、丙、丁。在甲乙類建筑體系設(shè)計(jì)中應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強(qiáng)其抗震措施，9度時(shí)應(yīng)按比9度更高要求采取抗震措施。而丙類建筑應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防確定其抗震措施。在丁類建筑中地震作用應(yīng)按本地抗震設(shè)防烈度確定，但抗震措施（6度除外）允許比本地抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低。在多層和高層現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的結(jié)構(gòu)類型中，當(dāng)平面和豎向均不規(guī)則的結(jié)構(gòu)或建造于Ⅳ類場(chǎng)地的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)時(shí)，適用最大高度應(yīng)適當(dāng)減少。在鋼筋混凝土房屋抗震等級(jí)的要求中，它的抗震設(shè)計(jì)一般要滿足，如果是框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50％的話，那么它的框架抗震等級(jí)應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)來定。另外當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，地下一層的抗震等級(jí)應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同，地下一層一下抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)可逐層降低一級(jí)，但不應(yīng)低于四級(jí)。地下室中無上部結(jié)構(gòu)的部分，抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或者四級(jí)。對(duì)于那些筒體房屋結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)要求來說，筒體部分與框架部分樓板一般采用梁板體系。在施工程序及連接構(gòu)造上我們采取減小結(jié)構(gòu)豎向溫度變形及軸向壓縮對(duì)加強(qiáng)層影響措施來解決。當(dāng)?shù)陀?度采用加強(qiáng)層時(shí)，加強(qiáng)層的大梁或桁架與周邊框架柱的連接宜采用鉸接或半剛性連接。需要注意的是如果是9度的情況出現(xiàn)時(shí)就不要采用加強(qiáng)層了。
三、抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用
抗震的設(shè)計(jì)在整個(gè)建筑中可以說是十分關(guān)鍵的一環(huán)，我們可以從一下幾個(gè)方面進(jìn)行理解，從而體會(huì)抗震設(shè)計(jì)時(shí)如何在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中進(jìn)行運(yùn)用，進(jìn)而理解抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑中的重要性。（1）提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震力?？拐鹪O(shè)計(jì)，顧名思義，就是保障房屋建筑能夠在地震時(shí)將其破壞程度保障到最小范圍。所以在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)師，首先就要保障有一個(gè)穩(wěn)固的地基。地基是整個(gè)建筑的基礎(chǔ)，其抗震性能也就在一定程度上決定著整個(gè)建筑的抗震能力。其次，房屋的整體結(jié)構(gòu)上要建造抗震能力強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。比如我們知道的一些幾何圖形具有穩(wěn)定的效能，我們就可以將其運(yùn)用在房屋的結(jié)構(gòu)當(dāng)中。規(guī)則、對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu)也能有利于保障房屋的穩(wěn)定性，從而減少地震對(duì)于房屋建筑變形的影響。在房屋建筑中的一些小細(xì)節(jié)上注意到對(duì)于抗震的作用。（2）我們完善了房屋的抗震設(shè)計(jì)之后，可以再從地震一方面來思考如何降低地震作用對(duì)房屋建筑的影響。我們目前所采取的辦法就是在建筑物的基礎(chǔ)與主體之間加一個(gè)隔震層，也有人提出在建筑物的頂端部分設(shè)立一個(gè)“反擺”。這樣的設(shè)計(jì)首先能夠有效避免發(fā)生地震時(shí)建筑物之間互相碰撞，并且能夠有效緩解在地震來臨時(shí)房屋的震動(dòng)幅度，從而保障房屋內(nèi)部物品的安全。這樣的設(shè)想我們目前已經(jīng)有所應(yīng)用，在一些實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)中我們也發(fā)現(xiàn)了這一方法的可行性。（3）保證建筑的剛度，建筑結(jié)構(gòu)上的防護(hù)以及外部的防護(hù)之后，還有保障房屋建筑自身的堅(jiān)硬程度。首先，就需要考慮到在進(jìn)行建筑時(shí)，使用鋼筋混凝土材料，保障房屋的穩(wěn)固。其次，就是在我們已有的建筑結(jié)構(gòu)上對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行進(jìn)一步的加固。這一方面我們目前已經(jīng)有相關(guān)的規(guī)定，明確告訴我們?nèi)绾螌?duì)于不同建筑類型進(jìn)行不同的外層加固。目前，我們也仍需對(duì)于房屋建筑的使用材料進(jìn)行進(jìn)一步的探究，努力尋找優(yōu)化建筑材料的辦法，能夠幫我們?cè)诮ㄔ旆课輹r(shí)一方面減少不必要的材料浪費(fèi)，另一方面就是將優(yōu)質(zhì)的材料的性能充分地體現(xiàn)在房屋建筑整體的抗震性能上。
四、房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)措施
1.房屋建筑位置的選擇，房屋建筑位置的選擇在一定意義上來說決定著房屋質(zhì)量的好壞，一般地地震可以導(dǎo)致房屋建筑周圍地表變化，這樣就會(huì)造成地基的開裂，導(dǎo)致房屋出現(xiàn)問題。因此在地理位置的選擇上，設(shè)計(jì)人員要對(duì)房屋建筑進(jìn)行合理化選擇：如選擇開闊的堅(jiān)硬場(chǎng)地，考慮場(chǎng)地土的剛度大小和場(chǎng)地覆蓋層的厚度等。2.房屋建筑材料的選擇，抗震性房屋建筑材料要選擇那些質(zhì)量?jī)?yōu)等的材料。要綜合考慮保暖、防火等多種因素的存在，比如良好的鋼、鋁合金結(jié)構(gòu)、木質(zhì)結(jié)構(gòu)及輕型復(fù)合材料等建筑材料作為主體材料。3.選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)體系要滿足穩(wěn)定性，要與建筑結(jié)構(gòu)相配套。此外要注意建筑物傳力途徑的明確性，以及受力計(jì)算的明確性，保障在建筑體系中不使用轉(zhuǎn)換層，這樣就會(huì)保障有地震發(fā)生時(shí)候避免建筑傾斜或局部受損等現(xiàn)象的發(fā)生。4.做好底層框架抗震墻設(shè)計(jì)，鑒于我國的地震災(zāi)害多數(shù)發(fā)生在底層，一般突出表現(xiàn)為“上輕下重”的這樣一個(gè)現(xiàn)象，所以在設(shè)計(jì)時(shí)候要突出底層的墻體比框架柱重，框架柱又要比梁重。這樣的設(shè)計(jì)就會(huì)在發(fā)生地震時(shí)底層破壞的程度比房屋的底層輕得多。5.鋼筋混凝土框架抗震內(nèi)力設(shè)計(jì)。我們盡可能做到在地震作用下的框架呈現(xiàn)梁鉸型延性機(jī)構(gòu)，為減少梁端塑性鉸區(qū)發(fā)生脆性剪切破壞的可能性，對(duì)梁端的剪力適當(dāng)調(diào)整，使斜截面受剪承載力高于正截面受彎承載力，做到“強(qiáng)剪弱彎”。在實(shí)際運(yùn)用中如不采取這個(gè)措施，柱端很可能比梁端先出現(xiàn)塑性鉸。因此適當(dāng)調(diào)整柱計(jì)算內(nèi)力并增大配筋，使塑性鉸首先出現(xiàn)在梁端，抗震性能較好。
五、結(jié)語
地震是人類生活面臨的重要的自然災(zāi)害，危及著人民的生命與財(cái)產(chǎn)安全。在我國，目前人們對(duì)于房屋建筑無論是安全性還是舒適性的要求越來越高，房屋建筑行業(yè)不斷改善自己的設(shè)計(jì)和技術(shù)，不斷為人們提供更好更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須充分考慮抗震設(shè)計(jì)，并有采取適當(dāng)?shù)目拐鸫胧M最大可能確保房屋質(zhì)量，才能減少地震的危害。我們要進(jìn)行不斷地探索，對(duì)于抗災(zāi)設(shè)計(jì)有所重視，不斷改善我們的技術(shù)，建造更優(yōu)質(zhì)的建筑。
作者:王甲輝 單位:吉林供電公司
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。而且還通過對(duì)全國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。但是這些計(jì)算都是要在合理的力學(xué)模型上來計(jì)算，而且結(jié)果不能脫離實(shí)際，否則沒有任何參考價(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。比如說選用的混凝土要有很高的含鋼率，用這種材料來建設(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)
關(guān)鍵詞：建筑方案設(shè)計(jì)；建筑物抗震；作用分析
中圖分類號(hào)： TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
前言:在建筑方案設(shè)計(jì)中，建筑物的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，它和人們的生產(chǎn)生活有著非常密切的關(guān)系。現(xiàn)有的研究和經(jīng)驗(yàn)表明，在建筑方案設(shè)計(jì)中全面貫徹抗震設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，將二者結(jié)合到一起，能夠有力的提高建筑物的抗震能力。
1、建筑方案設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的幾個(gè)主要設(shè)計(jì)問題分析
1.1建筑體型設(shè)計(jì)問題
建筑體型包括建筑的平面形狀和立體的空間形狀的設(shè)計(jì)。震害表明，許多平面形狀復(fù)雜，例如平面上的外凸和凹進(jìn)、側(cè)翼的過多伸懸、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。海城地震和唐山地震中有不少這樣的震例。而平面形狀簡(jiǎn)單規(guī)則的建筑（包括單
層和多層建筑）在地震中都未出現(xiàn)較重的破壞；有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復(fù)雜ss和不規(guī)則，例如相鄰單元的高差過大、出屋面建筑部分的高度過高、有的建筑裝飾懸伸過大過高，這些沿高度形狀上的變化，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。在歷次地震中工業(yè)與民用建筑都有此類震例。
所以，在建筑體型的設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能的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)抗震來說，都是較好的體型。盡可能少做外凸和內(nèi)凹的體形，盡可能少做不對(duì)稱的側(cè)翼和過長(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)生因體形不對(duì)稱導(dǎo)致質(zhì)量與剛度不對(duì)稱而引起建筑物在地震時(shí)發(fā)生對(duì)抗震極不利的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。在建筑方案設(shè)計(jì)中，特別是高層建筑的建筑方案設(shè)計(jì)中，為了建筑立面美觀和藝術(shù)上創(chuàng)意，復(fù)雜的建筑體型是難以避免的，但是，在設(shè)計(jì)時(shí)一定要把建筑藝術(shù)、建筑使用功能同結(jié)構(gòu)抗震安全很好的地結(jié)合起來。
1.2 建筑平面布置設(shè)計(jì)問題
建筑物的平面布置在建筑方案設(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)量和布置等等，都要在建筑的平面布置圖上明確下來；而且，由于建筑使用功能的不同，每個(gè)樓層的布置有可能差異很大。因此，這就帶來一個(gè)建筑平面布置的多樣化如何同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)抗震要求的問題。一個(gè)比較突出的問題是，建筑平面上的墻體（包括填充墻、內(nèi)隔墻、有相應(yīng)強(qiáng)度和剛度的非承重內(nèi)隔墻）布置不對(duì)稱；墻體與柱的分布不對(duì)稱，不協(xié)調(diào)；造成建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量與剛度在平面上分布的不對(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。根據(jù)抗震設(shè)計(jì)審查結(jié)果統(tǒng)計(jì)，有的城市在建筑平面布置上不合理的達(dá)17%，在墻體設(shè)置上不符合抗震要求的達(dá)24%。
1.3地展力問題
在高層建筑方案設(shè)計(jì)中，除了考慮垂直荷載和水平荷載外，還要考慮地展力。往往由水平地震力產(chǎn)生的內(nèi)力，成為設(shè)計(jì)控制的主要因素。高層建筑的結(jié)構(gòu)體系有多種，當(dāng)?shù)卣鹆叶鹊陀?度時(shí)，只要建筑物體型合理。垂直剛度均勻，九層以下的高層建筑，仍可采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。然而，由于高層建筑結(jié)構(gòu)體系自身的柔性較大。加上設(shè)計(jì)師在建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)因商業(yè)要求，無法建筑結(jié)構(gòu)上進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，從而引起建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，造成這類建筑抗震性能先天不足，加上臨街一面底層抗震墻設(shè)簧減少，引起底層的側(cè)移剛度比縱橫墻較多的第二層要小，這種結(jié)構(gòu)的建筑物其地震傾覆力矩主要由鋼筋砼框架柱承擔(dān)，使得底層鋼筋砼框架柱的承載能力大為降低，當(dāng)?shù)卣饡r(shí)，因?yàn)橄氯嵘蟿?，從而危及整座建筑的安全。如何才能克服這些閑難就是建筑方案設(shè)計(jì)者所面臨問題。
1.4 缺乏理論指導(dǎo)和經(jīng)驗(yàn)
建筑抗震設(shè)計(jì)中缺乏科學(xué)規(guī)范的理論指導(dǎo)，缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的積累；我國對(duì)地質(zhì)地震的認(rèn)識(shí)尚不夠完善，對(duì)地震的成因，預(yù)測(cè)，防治研究不夠深入，地震防治規(guī)范不夠科學(xué)。因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)候，缺乏一定的科學(xué)依據(jù)，或依據(jù)的是不完善的理論。因此，難以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中完美融合防震設(shè)計(jì)理念。設(shè)計(jì)中，沒有能夠深入研究地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)破壞的層次和順序，難以做到重視主體的設(shè)計(jì)而兼顧細(xì)節(jié)問題。沒有能根據(jù)實(shí)際情況靈活變通的運(yùn)用抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。
2、建筑方案設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)的關(guān)系分析
建筑方案設(shè)計(jì)對(duì)建筑抗震起重要的基礎(chǔ)作用。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難以對(duì)建筑方案設(shè)計(jì)有很大的改動(dòng)，建筑方案設(shè)計(jì)已經(jīng)初步形成了，建筑結(jié)構(gòu)就必須按照原則服從建筑方案設(shè)計(jì)的要求。設(shè)計(jì)師在建筑方案能夠全面的考慮到抗震設(shè)計(jì)的要求，那么結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員按照建筑方案
對(duì)結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行科學(xué)、合理的布置，保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量與結(jié)構(gòu)剛度均勻分布，結(jié)構(gòu)受力和結(jié)構(gòu)變形共同協(xié)調(diào)，提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能和抗震承載能力；如果建筑方案沒有考慮到抗震的要求，直接給結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)帶來更大的難題，建筑布局設(shè)計(jì)限制結(jié)構(gòu)抗震布局設(shè)計(jì)。為了進(jìn)
一步提高結(jié)構(gòu)部件抗震承載能力，就必須增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面面積，這樣又會(huì)造成很多不必要的浪費(fèi)。所以，在建筑抗震設(shè)計(jì)的過程中建筑單位要對(duì)建筑體型設(shè)計(jì)、建筑平面布置設(shè)計(jì)、屋頂建筑抗震設(shè)計(jì)等問題加以關(guān)注。
3、在建筑方案設(shè)計(jì)中考慮抗震問題的作用
3.1體型設(shè)計(jì)中能夠避免質(zhì)量和剛度分布不均
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)抗震來說都是較好的體型。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)。
3.2屋頂建筑的抗震設(shè)計(jì)作用
屋頂建筑的抗震設(shè)計(jì)人員常被人們忽視，這是因?yàn)槲蓓敳⒉皇墙Y(jié)構(gòu)承重的重要部分。所以人們并不重視這一方面的設(shè)計(jì)。事實(shí)上恰恰相反。屋頂建筑是建筑方案設(shè)計(jì)的非常重要的一部分，根據(jù)現(xiàn)在一些地震的破壞來看。屋頂建筑是地震破壞最嚴(yán)重的地方之一。在這一部
分的設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量降低屋頂建筑的高度，在材質(zhì)上選擇用高強(qiáng)輕質(zhì)的建筑材料和輕型的建筑造型，保證屋頂建筑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度的均勻分布，這樣就能保證地震作用沿結(jié)構(gòu)方向的均勻傳遞。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中，要注意屋頂建筑與整體建筑的重心應(yīng)該保持一致，這樣能
夠顯著提高屋頂建筑的抗震穩(wěn)定性。減少地震過程中扭轉(zhuǎn)、變形等情況對(duì)建筑物自身的破壞。
結(jié)語：
總之，建筑方案設(shè)計(jì)在建筑的抗震設(shè)計(jì)中非常重要，二者之間有著非常密切的關(guān)系。因此，對(duì)于建筑方案的抗震設(shè)計(jì)，我們要有足夠的重視并且使其能夠發(fā)揮它的作用。從而保證建筑的抗震能力，保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。
參考文獻(xiàn)：
[1]蔣山.淺談建筑方案設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的作用，[期刊論文]中國房地產(chǎn)業(yè)，2011年10 期
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)、抗震設(shè)計(jì)、現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)理念、國際抗震設(shè)計(jì)新理念
中圖分類號(hào)：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、建筑抗震設(shè)計(jì)的重要意義
不同的變量可以體現(xiàn)出建筑結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，在抗震設(shè)計(jì)中具體使用哪一種設(shè)計(jì)的變量，要與結(jié)構(gòu)自身的類型相結(jié)合，與地震反應(yīng)的特性以及地震破壞的模式相結(jié)合。結(jié)合結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)變量的不同，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分類，一般可以分為以下四種：基于承載力的抗震設(shè)計(jì)法、基于能量的抗震設(shè)計(jì)方法、基于位移的抗震設(shè)計(jì)方法及基于損傷的抗震設(shè)計(jì)方法。
通過抗震設(shè)防目標(biāo)的角度可以看出，現(xiàn)在的抗震設(shè)計(jì)方法說到底是以對(duì)生命安全進(jìn)行保護(hù)的單一設(shè)防目標(biāo)?，F(xiàn)代社會(huì)在不斷的發(fā)展，抗震設(shè)計(jì)不但要預(yù)防建筑物的倒塌破壞，更要結(jié)合建筑物的重要性以及用途進(jìn)行有效的控制它的破壞狀態(tài)。這對(duì)于抗震設(shè)防目標(biāo)來講要求更多級(jí)化，基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法的提出就是為了對(duì)此問題的解決。性能這一概念具有宏觀性，與力或位移這樣的物理概念不同，不能作為設(shè)計(jì)變量在抗震設(shè)計(jì)中直接運(yùn)用，更多是與建筑物的破壞程度聯(lián)系在一起，建筑物的破壞程度可以用位移、力、能量以及損傷等反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行表示，所以，基于性能的抗震設(shè)計(jì)與基于承載力或者基于位移等抗震設(shè)計(jì)相比，其設(shè)計(jì)的理念更為廣義，如今，在進(jìn)行有針對(duì)性的基于位移、損傷以及能量等抗震設(shè)計(jì)方法的研究中，一般的主導(dǎo)思想都是基于性能的抗震設(shè)計(jì)。
二、現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)綜述
第一，基于承載力的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，基于承載力的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，建立在靜力分析的理論之上，以慣性力的形式來反映地震作用，并按彈性方法來計(jì)算結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)的大小、進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈性位移驗(yàn)算，把結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度是否達(dá)到特定的極限狀態(tài)作為結(jié)構(gòu)失效的準(zhǔn)則。一是設(shè)計(jì)地震作用的確定，在基于承載力的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法中，設(shè)計(jì)地震作用取值由設(shè)防烈度的地面運(yùn)動(dòng)有效峰值加速度考慮放大效應(yīng)和地震作用效應(yīng)降低系數(shù)的綜合影響后得來的，可以用如下公式表示：f = kβig/r式中：f―建筑結(jié)構(gòu)總水平地震作用；k―地震系數(shù)(不同地震分區(qū)所取的相當(dāng)于設(shè)防烈度水準(zhǔn)的地面運(yùn)動(dòng)有效峰值加速度或地面運(yùn)動(dòng)峰值加速度與重力加速度的比值，它反映了不同地區(qū)設(shè)防烈度地震的強(qiáng)弱)；β ―動(dòng)力放大系數(shù)(對(duì)應(yīng)于不同周期的結(jié)構(gòu)反應(yīng)峰值加速度與地面運(yùn)動(dòng)有效峰值加速度或峰值加速度比值的擬合值，它反映了不同周期體系對(duì)地震作用的動(dòng)力放大效應(yīng))；i―建筑重要性系數(shù)；r―地震作用降低系數(shù)；g―結(jié)構(gòu)重力荷載代表值（取恒載和可能與設(shè)計(jì)地震作用同時(shí)出現(xiàn)的活載之和）。地震系數(shù)k 反映的是不同地區(qū)設(shè)防烈度地震的強(qiáng)弱，根據(jù)各地區(qū)不同的地震危險(xiǎn)性將其細(xì)分為不同地震區(qū)域，并對(duì)每個(gè)地區(qū)根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果重現(xiàn)期給出其地震系數(shù)。動(dòng)力放大系數(shù)β反映了不同周期彈性單自由度體系的動(dòng)力放大效應(yīng)，它通常是從相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)有效峰值加速度作歸一化處理后的多條彈性加速度反應(yīng)譜曲線中經(jīng)歸納和簡(jiǎn)化后得到的。加速度反應(yīng)譜是確定的地面運(yùn)動(dòng)通過一組阻尼比相同自振周期不同的單自由度體系所引起的各體系最大加速度反應(yīng)與相應(yīng)體系自振周期間的關(guān)系曲線。二是基于承載力結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法的研究現(xiàn)狀，基于承載力的抗震設(shè)計(jì)法作為產(chǎn)生較早的方法，從20世紀(jì)年代中期開始廣泛應(yīng)用，經(jīng)過多年的研究發(fā)展較之其他抗震設(shè)計(jì)方法相對(duì)成熟。目前加速度反應(yīng)譜的短周期段的精度已基本滿足工程使用要求，研究主要關(guān)注反應(yīng)譜的不合理性。隨著高層、超高層等長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)的發(fā)展，對(duì)反應(yīng)譜長(zhǎng)周期的研究也逐漸開展?？紤]到現(xiàn)有的科技水平及設(shè)計(jì)習(xí)慣，彈性加速度反應(yīng)譜仍是現(xiàn)階段結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)計(jì)算的最基本依據(jù)，研究工作主要集中在結(jié)合場(chǎng)地影響、強(qiáng)震觀測(cè)改進(jìn)及結(jié)構(gòu)時(shí)程分析對(duì)加速度反應(yīng)譜的長(zhǎng)周期段進(jìn)行修正，以求使地震作用計(jì)算更加合理準(zhǔn)確。
第二，基于能量的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，基于能量的抗震設(shè)計(jì)理論主要是通過能量的角度在地震地面運(yùn)動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)的作用進(jìn)行考慮，具有明確的概念，也能把地震的動(dòng)強(qiáng)度、頻譜以及持時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)帶來的破壞進(jìn)行很好的反映，通過輸入能量與耗散能量的角度對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行捕捉到在強(qiáng)烈的地震作用下的變形過程。因?yàn)槟芰糠治鼍哂幸欢ǖ膹?fù)雜性，基于能量的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的方法還正在研究的階段，要在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中進(jìn)行運(yùn)用，到現(xiàn)在為止還沒有真正建立起來。在抗震研究中有兩個(gè)非常重要的論題就是能量概念與破壞模型，尤其是現(xiàn)在提出的基于性能的抗震設(shè)計(jì)的思想，對(duì)于抗震結(jié)構(gòu)的耗能力以及性能的研究又提出更高的要求。此方法能夠?qū)Y(jié)構(gòu)滯形而對(duì)結(jié)構(gòu)破壞影響的特點(diǎn)進(jìn)行全面的考慮，并且對(duì)于基于性能的抗震設(shè)計(jì)理念有著非常重要的意義，所以，基于能量的抗震設(shè)計(jì)的方法對(duì)于抗震理念的進(jìn)一步發(fā)展起著很大的促進(jìn)作用，也是傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)方法得到改進(jìn)的重要發(fā)展方向。
第三，基于損傷的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，近些年以來，經(jīng)過各國的學(xué)者的研究表明，因?yàn)榈卣鹁哂型鶑?fù)性，而且地震動(dòng)持的時(shí)間比較短，所以，受地震的作用，其損傷不但與最大變形有關(guān)系，同時(shí)，與結(jié)構(gòu)的低周疲勞效應(yīng)帶來的累積損傷也有關(guān)系。通過反映結(jié)構(gòu)的變形以及累積損傷效一些的損傷性能參數(shù)能把結(jié)構(gòu)的非彈性性能更好的描述出來。因?yàn)橛?jì)算損傷指數(shù)是把計(jì)算結(jié)構(gòu)的累積滯回耗能作為基礎(chǔ)的，而結(jié)構(gòu)能量分析的重點(diǎn)是累積滯回耗能計(jì)算，因此，也可把基于損傷的設(shè)計(jì)方法作為能量法結(jié)合性能設(shè)計(jì)思想的一種應(yīng)用的方法?；趽p傷的抗震設(shè)計(jì)就是對(duì)結(jié)構(gòu)損傷指數(shù)的反映，對(duì)地震損傷模型的損傷指數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x取，再進(jìn)行驗(yàn)算看是否與預(yù)定的損傷性能目標(biāo)相符合。
第四，基于性能的抗震設(shè)計(jì)的概念，組織描述基于性能抗震設(shè)計(jì)就是性能設(shè)計(jì)是要對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇，結(jié)構(gòu)的形式要恰當(dāng)，規(guī)劃要合理，才能使建筑物的結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)得到保證，對(duì)建造質(zhì)量進(jìn)行控制并進(jìn)行長(zhǎng)期的維護(hù)，讓建筑物在受到一定水平地震作用下，破壞的結(jié)構(gòu)處于特定的范圍內(nèi)。Atc組織的描述是對(duì)基于性能抗震設(shè)計(jì)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，選用的標(biāo)準(zhǔn)通過結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)來體現(xiàn)，主要是對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)而且采用基于能力的設(shè)計(jì)原理。
三、國際抗震設(shè)計(jì)新理念分析
很多國家在進(jìn)行高層建筑的抗震設(shè)計(jì)中，都有很多新的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，例如：美國的紐約四十二層高的建筑物，建在基礎(chǔ)分離的九十八個(gè)橡膠的彈簧上，日本 的建在弧型的鋼條上，前蘇聯(lián)的建在基礎(chǔ)分離的沙墊層上，這些都是在實(shí)際中成功的案例，都在建筑結(jié)構(gòu)的體型上得到明顯的提升，對(duì)傳統(tǒng)的插入式剛箍捆住內(nèi)力的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行入改變?？傊诤芏嘟ㄖO(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)中都要想辦法避免地震災(zāi)害。實(shí)質(zhì)上也是對(duì)似地球?yàn)橄喈?dāng)好的慣性參考系”為指導(dǎo)理論的反映，現(xiàn)行的抗震硬抗以及死抗地震打擊設(shè)計(jì)的制定，實(shí)質(zhì)也是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)受力體系的改變，而不在似地球?yàn)榻^對(duì)靜止不動(dòng)的慣性參考系了。
日本東京建造的彈性建筑達(dá)到十二座，經(jīng)過6.6級(jí)地震的考驗(yàn)，達(dá)成非常明顯的減災(zāi)效果。此種彈性的建筑物在隔離體上進(jìn)行建設(shè)，隔離體的組成包括分層橡膠、硬鋼板組以及阻尼器，建筑結(jié)構(gòu)不會(huì)與地面發(fā)生直接的接觸。阻尼器是由螺旋鋼板組成，可以使顛簸的感覺得到減緩。在美國硅谷建造了一座電子工廠大廈，就是滾珠大樓，采用了一種新的抗震法，也就是在建筑物的每一根柱子或墻體下進(jìn)行不銹鋼滾珠的安裝，通過滾珠來對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行支撐，鋼梁縱橫交錯(cuò)，卻把建筑物緊緊的固定在地基上，在地震發(fā)生的時(shí)候，富有彈性的鋼梁會(huì)進(jìn)行自動(dòng)的伸縮，而大樓在滾珠上發(fā)生輕微的前后滑動(dòng)，可以把地震帶來的破壞大大的減弱。在日本的鹿島，建筑部門對(duì)彈簧大樓發(fā)明了一種俗人的防震營造法，就是通過彈簧把與地基連接的基礎(chǔ)部分與建筑物的主體分離開來，讓建筑物的主體處于一種能對(duì)地震吸收和其他振動(dòng)沖擊的中介物上。不管地基發(fā)生怎樣的搖晃，振動(dòng)的能量在傳到建筑物的時(shí)候，其振動(dòng)量也會(huì)減到原來的十分之一。
四、結(jié)束語
總而言之，通過對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)的綜合分析，以及國際抗震設(shè)計(jì)新理念的總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)龐大的課題，并且具有一定的復(fù)雜性，具有非常廣泛的涉及面，本文中對(duì)此理念并沒有深入的研究，因?yàn)闀r(shí)間以及能力還非常有限。在未來的研究中，在建筑抗震設(shè)計(jì)中還需要進(jìn)一步探討各個(gè)方面的知識(shí)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 胡聿賢.地震工程學(xué)[m].北京:地震出版社,2006:5-8.
[2] 葉列平,經(jīng)杰.論結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法[c].第六屆全國地震工程會(huì)議論文集,2002.
關(guān)鍵詞：高層酒店框架―核心筒結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)
0 引言
伴隨國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高層建筑需求愈來愈大，結(jié)構(gòu)形式也趨向多樣化發(fā)展。其中，框架一核心筒結(jié)構(gòu)體系由于整體性好、剛度大、側(cè)向變形小、抗震性能好，而得到廣泛應(yīng)用。論文結(jié)合徐州市青年路117號(hào)高層酒店的設(shè)計(jì)案例從建筑設(shè)計(jì)的角度介紹了其框架一核心筒結(jié)構(gòu)體系的抗震設(shè)計(jì)，并在優(yōu)缺點(diǎn)的分析下進(jìn)行了抗震結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施。
1 項(xiàng)目概況與結(jié)構(gòu)選型
項(xiàng)目位于徐州市CBD和火車站、汽車站中間，是一棟集商業(yè)、酒店為一體的高層建筑。大樓總建筑面積為24000平方米，共25層，其中地下一層，層高5.0米，地上一層5.0米，二至四層層高為4.5米，標(biāo)準(zhǔn)層層高3.0米，地面以上高78.5米。建筑標(biāo)準(zhǔn)層平面呈類矩形形式，是種根據(jù)建筑造型設(shè)計(jì)而變形的四邊形。面積約為1430平方米。大廈4層以下與裙房相連組成健身場(chǎng)所、康樂設(shè)施、餐飲娛樂等靈活空間，4層以上為酒店用房。
工程抗震設(shè)防類別為乙類，建筑場(chǎng)地類別為II類，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限50年。
根據(jù)建筑使用功能、內(nèi)部設(shè)施要求和建筑立面特點(diǎn)，設(shè)計(jì)采用了現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架一核心筒結(jié)構(gòu)體系。體系包含了由兩種不同的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，即框架結(jié)構(gòu)和由剪力墻組成的核心筒結(jié)構(gòu)。由于剪力墻的抗側(cè)剛度比框架的抗側(cè)剛度大很多，故整體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力能力大為加強(qiáng)。此外，采用框架結(jié)構(gòu)能滿足建筑設(shè)計(jì)中大小空間不同的需求，可以將電梯間、樓梯間及設(shè)備用房等小空間設(shè)置于貫通建筑物通高的兩個(gè)核心筒內(nèi)，框架柱則設(shè)置在周邊區(qū)域，可以靈活分割空間(圖1)。
圖1標(biāo)準(zhǔn)層、一層平面結(jié)構(gòu)示意圖
Fig. 1The standard layer and the first layer plane structure diagram
2 抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)分析
2.1 高層建筑抗震設(shè)計(jì)原則
為了達(dá)到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目標(biāo)，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下基本原則：①結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、延性等方面的性能，遵守“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件、強(qiáng)底層柱(墻)”的原則。②盡可能設(shè)置多道抗震防線。③對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，采取措施提高其抗震能力。
2.2 設(shè)計(jì)方案優(yōu)缺點(diǎn)分析
在高層建筑抗震設(shè)計(jì)原則指導(dǎo)下，結(jié)合高層建筑的受力特點(diǎn)，下文從建筑方案設(shè)計(jì)角度對(duì)徐州市青年路117號(hào)高層酒店的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)分析。
2.2.1 優(yōu)點(diǎn)分析
①多道防線的設(shè)置。
地震往往伴隨多次余震，如果建筑抗震設(shè)計(jì)只有一道防線，很有可能在遭遇余震的時(shí)候形成倒塌。故高層酒店的設(shè)計(jì)選取框架一核心筒結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了第一道防線和第二道防線的設(shè)置：第一道防線為核心筒；第二道防線為外框架。同時(shí)，設(shè)計(jì)有意識(shí)地建立一系列分布的屈服區(qū)，作為第三道防線。即設(shè)計(jì)通過加強(qiáng)主要耗能構(gòu)件的延性和剛度，保證結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量，從而提高結(jié)構(gòu)抗震性能，避免大震時(shí)倒塌。
②裙房與建筑主體之間抗震縫的設(shè)置。
117號(hào)高層酒店東段24層，西段4層，東西端之間防震縫的寬度為150厘米。建筑平面通過防震縫的設(shè)置，將建筑劃分為“規(guī)則”的平面部分，降低了抗震設(shè)計(jì)的難度，并提高了抗震設(shè)計(jì)的可靠度。
2.2.2 缺點(diǎn)分析
①此酒店建筑屬于高層建筑，由此引發(fā)由高度產(chǎn)生的短柱問題。
②建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中薄弱環(huán)節(jié)的出現(xiàn)。在獨(dú)特的扭轉(zhuǎn)造型下，框架一核心筒結(jié)構(gòu)的連梁、剪力墻的底部加強(qiáng)區(qū)和結(jié)構(gòu)剛度突變區(qū)域都是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)。
3 結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施
3.1 提高短柱的抗震性能
高層建筑底層柱的柱截面隨著建筑物高度的增加而增大，便形成延性很差短柱，在地震發(fā)生很容易發(fā)生剪切破壞而造成結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌，故提高混凝土短柱的抗震性能十分必要?？梢圆扇∪缦麓胧?/p>
①提高短柱的受壓承載力來改善整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能，最直接的方法是提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，或者采用鋼骨和鋼管混凝土柱。
②采用鋼管混凝土柱以提高其的承載力。此類柱的柱截面可比普通鋼筋混凝土柱減小一半以上，可以在消除短柱的同時(shí)可提高柱子的抗震性能。
③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，在地震作用下其抗彎強(qiáng)度往往不能完全發(fā)揮作用，因此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，有利于提高柱子的抗震性能。
3.2 加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)，提高抗震性能
3.2.1 加強(qiáng)層的設(shè)置
因?yàn)榭蚣芤缓诵耐步Y(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度不能滿足設(shè)計(jì)要求，所以117號(hào)高層酒店設(shè)計(jì)選取13層作為加強(qiáng)層。在具體的建筑設(shè)計(jì)中，13層本是作為轉(zhuǎn)換層、避難層而存在的，現(xiàn)在可將該樓層的核心筒與框架之間設(shè)置剛度較大的水平伸臂構(gòu)件或沿該層的框架設(shè)置剛度較大的周邊環(huán)帶作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的加強(qiáng)層而存在。
加強(qiáng)層的設(shè)置可使周邊框架柱有效地發(fā)揮作用，增強(qiáng)整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度。在風(fēng)荷載作用下，設(shè)置加強(qiáng)層是一種減少結(jié)構(gòu)水平位移的有效方法。但在地震作用下，加強(qiáng)層的位置往往轉(zhuǎn)化為薄弱層，故設(shè)計(jì)進(jìn)一步采用“有限剛度”加強(qiáng)層，“有限剛度”加強(qiáng)層彌補(bǔ)整體剛度之不足的同時(shí)可以適當(dāng)控制加強(qiáng)層的剛度，減少結(jié)構(gòu)剛度突變和內(nèi)力的劇增。
3.2.2 加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)的抗震性能
以框架一核心筒結(jié)構(gòu)的底部加強(qiáng)區(qū)為例：
采取措施加強(qiáng)底部簡(jiǎn)體剪力墻的抗彎承載能力，方案設(shè)計(jì)針對(duì)薄弱部位采取比規(guī)范更嚴(yán)格的配筋構(gòu)造，從而提高剪力墻的抗彎承載能力，保證其抗剪承載能力處理好連梁和墻肢的關(guān)系，達(dá)到“強(qiáng)剪弱彎”的抗震構(gòu)造要求。
4 結(jié)論
高層建筑的造型和功能日趨多樣化。高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤其需要重視抗震設(shè)計(jì)，本文結(jié)合徐州市青年路117號(hào)高層酒店設(shè)計(jì)探討了框架―核心筒結(jié)構(gòu)在高層建筑中的抗震設(shè)計(jì)，提出了改善結(jié)構(gòu)抗震性能的加強(qiáng)措施。
參考文獻(xiàn)：
⑴易永勝，劉霞. 徐州天成國貿(mào)二期工程超限高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). 江蘇建筑，2010，4：54-57
⑵王學(xué)文.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). 中華民居，2010，9：19
⑶洪婷婷.淺析框架一核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題. 結(jié)構(gòu)工程師，2010，26（4）：15-20
關(guān)鍵字：磚混房屋結(jié)構(gòu)；抗震；設(shè)計(jì)
Abstract: The multi-storey brick masonry is the most widely used of building a building structure; it has a selection of convenient, simple construction, short construction period and low cost. Shock resistance are the important factors should be considered when the housing and construction design, this paper explores the multi-storey brick and concrete housing structure should be noted that in the seismic design process.Key words: brick masonry structure; earthquake; design
中圖分類號(hào):TU973+.31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
磚混房屋結(jié)構(gòu)是目前我國多層建筑中應(yīng)用最廣泛的建筑形式，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國民用住宅建筑中大量采用這種形式。磚混結(jié)構(gòu)是指采用磚（包括普通磚、多孔磚、混凝土小型空心砌塊等）和混合砂漿砌筑而成的建筑結(jié)構(gòu)。多層磚混房屋的建筑材料及連接方式是決定建筑抗震性能的主要因素。汶川地震是我國近年來破壞性最強(qiáng)的地震災(zāi)害，汶川地震中倒塌的學(xué)校大都是磚混結(jié)構(gòu)，砌體結(jié)構(gòu)材料的整體性差是導(dǎo)致校舍坍塌的主要原因。因此，在房屋的抗震設(shè)計(jì)過程中，我們主要是考慮建筑的整體性、抗剪能力以及結(jié)構(gòu)的延性。根據(jù)現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度出發(fā)，多層磚混房屋抗震設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。
一、控制砌體房屋的層數(shù)及總高度
實(shí)踐證明，砌體房屋的層數(shù)與它的地震程度成正比關(guān)系，即房屋的總高度越高，那么發(fā)生地震時(shí)，它的破壞性也越大。因此，在建筑的設(shè)計(jì)過程中，我們要適當(dāng)控制建筑的高度設(shè)計(jì)。我國多層砌體房屋的總高度及層數(shù)應(yīng)滿足現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011—2010），見表7.1.2：
建筑房屋底部的傾覆力隨層數(shù)及高度的增加而增大，當(dāng)傾覆力矩增大到一定程度，就會(huì)使底部墻體產(chǎn)生過大的壓力或剪切力而被破壞。因此，減少房屋層數(shù)是改善其抗震性設(shè)計(jì)的一個(gè)有效途徑。
二、合理布置建筑平面和立面
建筑平面和立面的設(shè)計(jì)是房屋設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容?？拐鹪O(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量遵循建筑平面規(guī)則、立面簡(jiǎn)潔的原則，使得結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心一致。如果房屋的平面和立面設(shè)計(jì)不規(guī)則，那么建筑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心不重合。一旦發(fā)生地震，由于地震產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，這樣會(huì)加大地震的破壞力度。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于體型不規(guī)則的房屋，我們要注意偏離結(jié)構(gòu)剛心遠(yuǎn)端墻段的抗震驗(yàn)算。房屋平面布置時(shí)輪廓凹凸尺寸及樓板局部開洞口均不應(yīng)過大，具體規(guī)范有要求，另外設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該盡可能的降低房屋的重心，不采用錯(cuò)落的立面。雖然按照人們的習(xí)慣，建設(shè)設(shè)計(jì)的造型應(yīng)該力求新穎，但是考慮到抗震設(shè)計(jì)要求，通常建筑設(shè)計(jì)不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。對(duì)于體型復(fù)雜，平面又特別不規(guī)則的建筑，我們通常將建筑布局分割成幾個(gè)相對(duì)規(guī)則的小單元，然后在適當(dāng)?shù)牟课辉O(shè)置防震縫。在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中，在滿足使用功能要求的前提下，設(shè)計(jì)師應(yīng)盡可能的兼顧建筑造型，使建筑的平面和立面盡可能設(shè)計(jì)得比較規(guī)則、簡(jiǎn)潔，從而提高房屋建筑的抗震性。
三、合理布置縱墻和橫墻
縱、橫墻體是多層磚混房屋的主要承重構(gòu)件，合理布置縱、墻體能有效提高房屋抗震性能。多層磚混房屋的縱、橫墻體布置應(yīng)力求均勻，使得縱橫墻共同承擔(dān)房屋荷載 。我們看到在農(nóng)村地區(qū)的許多多層磚混房屋采用縱墻或橫墻承重，非承重方向的約束墻體少，這樣的房屋空間剛度和整體性較差，抗震能力大大降低低。墻體布置時(shí)，我們應(yīng)在兩個(gè)方向適當(dāng)布置縱橫墻混合承重，這樣一來限制了縱、橫墻的側(cè)向變形，增強(qiáng)房屋整體性和空間剛度，對(duì)抗彎、抗剪都非常有利。我們通常采用縱墻貫通的平面布置方式，某些特殊情況下，縱墻不能貫通布置時(shí)，我們可以采用在縱、橫墻交接的地方適當(dāng)增設(shè)構(gòu)造配筋，必要的時(shí)候還可以每隔一定高度放置水平拉結(jié)構(gòu)筋。另外應(yīng)注意房屋縱橫墻上不宜開設(shè)大洞口。
四、增強(qiáng)砌體房屋的剛度及整體性
前面已經(jīng)提到增強(qiáng)房屋整體性和空間剛度能夠改善房屋抗震性能，多層磚混房屋結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計(jì)主要是加強(qiáng)空間剛度結(jié)構(gòu)體系的整體剛度和整體穩(wěn)定性。樓板要有較大的水平剛度，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板能夠大大增加房屋水平剛度?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋是目前應(yīng)用最廣泛的抗震構(gòu)件，具有整體性好、水平剛度大的優(yōu)點(diǎn)，而且可以消除滑移、散落等問題。采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋設(shè)計(jì)后，不僅房屋的整體性和剛度得到很大加強(qiáng)，而且對(duì)平面上墻體對(duì)齊的要求也可以適當(dāng)放寬。因?yàn)槠鲶w結(jié)構(gòu)是以剪切變形為主的，這種情況下，層間變形是我們可以控制的。較強(qiáng)的樓板及屋蓋還是良好的荷載傳遞的良好構(gòu)件，當(dāng)上下墻體不對(duì)齊時(shí)，現(xiàn)澆樓板及屋蓋能起到一定的傳遞水平力的作用?？傊?，現(xiàn)澆樓板及屋蓋是一種較理想的抗震構(gòu)件，而且在適當(dāng)?shù)牟课辉鲈O(shè)構(gòu)造柱，配置些構(gòu)造鋼筋，能夠提高房屋結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性，從而提高房屋抗震能力。
五、適當(dāng)位置布置房屋圈梁和構(gòu)造柱
圈梁的布置是多層混轉(zhuǎn)房屋抗震設(shè)計(jì)中一種有效的抗震措施。在多層磚混房屋中設(shè)置水平圈梁，可增加內(nèi)外墻的連接，從而提高房屋的整體性。設(shè)置圈梁以后，可以使樓蓋與縱、橫墻構(gòu)成整體的箱形結(jié)構(gòu)，這樣可以增加預(yù)制板的穩(wěn)定性，防止預(yù)制板的散落，使磚墻出平面倒塌的可能性大大降低，以充分發(fā)揮各片墻體的抗震能力。設(shè)計(jì)的時(shí)候，圈梁一般作為邊緣構(gòu)件，它對(duì)裝配式樓、屋蓋在水平面內(nèi)有約束作用，可以提高樓蓋、屋面的水平剛度。圈梁和構(gòu)造柱一起可以限制墻體裂縫的開展，提高墻體的抗剪能力。另外圈梁的設(shè)計(jì)還可以減輕地震時(shí)地基不均勻沉陷造成的地表裂縫的影響。
五、增加墻體面積與提高砂漿強(qiáng)度
震害調(diào)查表明，墻體面積越大，砂漿強(qiáng)度等級(jí)越高，多層磚混房屋的抗震能力就越強(qiáng)，因此，提高墻體面積和砂漿強(qiáng)度能夠減輕地震的破壞程度。實(shí)驗(yàn)證明，若是6層磚混房屋，上面幾層的地震作用較小，底下一層、二層的地震影響比較大，抗震計(jì)算不滿足要求，如果改變墻體的承載面積，如將部分的240mm寬的承重墻改為360mm，提高砂漿的強(qiáng)度等級(jí)，如將砂漿等級(jí)從M5體高到M10，則能夠使抗震滿足要求。同樣的，高層建筑也可以通過增加底部墻體面積和提高砂漿強(qiáng)度提高房屋的抗震性能。
七、墻段內(nèi)設(shè)置水平鋼筋
在抗震演算過程中，多層磚混房屋的底層往往不容易滿足抗震要求，因此，我們要采取適當(dāng)?shù)拇胧┰鰪?qiáng)底部的抗震能力。
我們常采用的方法是在抗震力不夠的承重墻內(nèi)配置水平鋼筋，使得地震力由砌體和水平筋共同承擔(dān)。而且在墻內(nèi)設(shè)置水平筋可以減少墻體的脆性，增加延性，從而提高抗震能力。實(shí)驗(yàn)表明，水平鋼筋宜采用HPB235、HRB335鋼筋，配筋率不應(yīng)小于0.07%，也不宜大于0.17%，間距不應(yīng)大于400mm；鋼筋錨固長(zhǎng)度不宜小于180mm。
八．其他措施
以上內(nèi)容是多層磚混房屋建筑抗震設(shè)計(jì)總體時(shí)應(yīng)該注意的總體方向，下面再介紹一些設(shè)計(jì)過程中要注意的細(xì)節(jié)問題。例如，控制房屋的高寬比；多層磚混房屋的樓梯間應(yīng)設(shè)置在每個(gè)單元中部，不能靠近山墻處，對(duì)于突出屋頂?shù)臉翘蓍g設(shè)計(jì)，構(gòu)造柱應(yīng)延伸到頂部與頂部圈梁連接。如果需要設(shè)置電梯，電梯對(duì)樓板有較大的削弱作用，布置時(shí)應(yīng)盡量避開端角和凹角。如果是純框架結(jié)構(gòu)，那么電梯井不應(yīng)采用鋼筋混凝土井筒。房屋的局部尺寸應(yīng)滿足抗震規(guī)范的限值要求。對(duì)于高層建筑，設(shè)計(jì)的時(shí)候不能錯(cuò)層，即不能將層高不同的兩部分結(jié)合在一座建筑中，這樣抗震效果很差。我們應(yīng)采用防震縫分開為兩座單獨(dú)的建筑，主樓和裙樓的關(guān)系要鮮明的表達(dá)出來，而且要聯(lián)合得牢固。
總之，地震是破壞程度極大的自然災(zāi)害，給國家和人民帶來巨大的損失，我們要吸取汶川地震的教訓(xùn)，防患于未然，建筑設(shè)計(jì)必須考慮房屋的抗震性。本文從八個(gè)方面，對(duì)多層磚混房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注意的問題進(jìn)行了總結(jié)，僅供同行參考。
參考文獻(xiàn)：
［1］G B 50011-2010,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范
［2］劉紀(jì)陸;;基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的精確求解方法[J];四川建筑科學(xué)研究;2006年06期
［3］李揚(yáng);李自力;;鉛芯橡膠支座參數(shù)對(duì)隔震儲(chǔ)罐地震響應(yīng)的影響[J];四川建筑科學(xué)研究;2009年04期
［4］李慧;魏彪;杜永峰;李永祥;;框支剪力墻的阻尼器耗能減震方法研究[J];四川建筑科學(xué)研究;2010年01期
關(guān)鍵詞：剪壓復(fù)合作用；混凝土空心砌塊砌體；抗震抗剪強(qiáng)度；下降段；破壞形態(tài)
中圖分類號(hào)：TU398 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：16744764（2012）05000105
隨著豎向壓應(yīng)力σy的增加，混凝土空心砌塊砌體的剪切破壞依次表現(xiàn)為剪摩、剪壓和斜壓3類破壞形態(tài)[15]，如圖1所示，而與之對(duì)應(yīng)的分別是庫侖、主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力理論[1， 612]，如圖2所示。但是，中國現(xiàn)行《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》[13]（簡(jiǎn)稱砌體規(guī)范）和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[14]（簡(jiǎn)稱抗震規(guī)范）對(duì)混凝土空心砌塊砌體的靜力和抗震抗剪強(qiáng)度采用了各自不同形式的庫侖理論公式，兩者不僅在計(jì)算方法上不統(tǒng)一，而且在可靠度的取值上也與相對(duì)成熟的燒結(jié)普通磚砌體相差較大。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
〖=D（〗 呂偉榮，等：混凝土空心砌塊砌體抗震抗剪強(qiáng)度〖=〗 1）正如圖1、2所示，單一的庫倫理論公式僅適用于其對(duì)應(yīng)的剪摩破壞，而對(duì)于另兩類破壞形態(tài)，特別是具有明顯下降段的斜壓破壞，則擬合較差，甚至偏于不安全[1]。
2）如圖3所示，盡管現(xiàn)行抗震規(guī)范較2001版規(guī)范在混凝土空心砌塊砌體的抗震抗剪強(qiáng)度計(jì)算上進(jìn)行了調(diào)整，但當(dāng)σ0/fv大于16時(shí)，按水平段取值仍不具備下降段，與實(shí)際明顯不符，不能滿足日益增長(zhǎng)的高層配筋砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[1516]的要求。
3）以MU10、M75的燒結(jié)普通磚砌體和MU10、Mb7.5的混凝土砌塊砌體為例（取永久荷載分項(xiàng)系數(shù)γG=1.2），如圖3所示，對(duì)于國內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)相對(duì)較多，運(yùn)用也較為成熟的燒結(jié)普通磚砌體，其靜力抗剪強(qiáng)度曲線①普遍高于抗震抗剪強(qiáng)度曲線③；而對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對(duì)較少的混凝土空心砌塊砌體，其靜力抗剪強(qiáng)度曲線②普遍低于抗震抗剪強(qiáng)度曲線④。兩本規(guī)范對(duì)于這兩類砌體結(jié)構(gòu)在抗剪強(qiáng)度計(jì)算上表現(xiàn)出來的不同規(guī)律，值得商榷。
綜上所述，現(xiàn)行抗震規(guī)范采用庫倫理論公式計(jì)算混凝土空心砌塊砌體的抗震抗剪強(qiáng)度不僅不全面，而且其可靠度也值得質(zhì)疑。針對(duì)以上問題，李曉文[17]、駱萬康[18]、蔡勇[8， 12]、梁建國[19]等中國學(xué)者均對(duì)此進(jìn)行了系統(tǒng)地研究，并提出了各自的計(jì)算公式，但均無法實(shí)現(xiàn)對(duì)剪摩、剪壓和斜壓三類破壞形態(tài)的全面模擬。
為此，本文作者于2008年提出了砌體剪壓破壞區(qū)理。該理論認(rèn)為，既然在多數(shù)的砌體剪壓試驗(yàn)中剪摩與剪壓破壞或剪壓與斜壓破壞共同出現(xiàn)，不妨將砌體的三類剪壓復(fù)合破壞分為剪摩剪壓破壞區(qū)和剪壓斜壓破壞區(qū)，通過引入權(quán)函數(shù)，推導(dǎo)出相應(yīng)的砌體靜力與動(dòng)力抗剪強(qiáng)度簡(jiǎn)化公式[11]：
其中A、B及a需根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定。在文[11]中，盡管也曾提出了混凝土空心砌塊砌體的抗震抗剪強(qiáng)度公式，但該公式中A、B及a等參數(shù)的確定僅僅是在其靜力抗剪強(qiáng)度公式的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)單的對(duì)其曲線峰值折減15%得到，缺乏試驗(yàn)支持。
因此，本文將基于砌體剪壓破壞區(qū)理論，引入近年來收集到的中國58片混凝土砌塊砌體墻的剪壓試驗(yàn)結(jié)果[19]，在保證可靠度的基礎(chǔ)上，運(yùn)用曲線擬合方法，確定式（1）的3個(gè)參數(shù)，提出了剪壓復(fù)合作用下混凝土砌塊砌體抗震抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值全曲線公式，解決了現(xiàn)行砌體和抗震規(guī)范中存在不合理和不安全的問題。1 剪壓復(fù)合作用下混凝土空心砌塊砌體的抗剪強(qiáng)度全曲線 砌體剪壓破壞區(qū)理論簡(jiǎn)化公式（1）具有下降段，能較全面的模擬砌體剪壓破壞全曲線。為此，本文根據(jù)圖1曲線中相關(guān)數(shù)學(xué)特征，可對(duì)公式（1）中的參數(shù)A、B及a確定如下：
根據(jù)中國現(xiàn)有的58片不同高寬比、不同試件尺寸、不同加載方式的混凝土空心砌塊砌體結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)果[19]，如圖4所示，同時(shí)參考相關(guān)文獻(xiàn)研究成果，對(duì)剪壓復(fù)合作用下混凝土空心砌塊砌體抗剪強(qiáng)度曲線的關(guān)鍵參數(shù)取值如下：
1）曲線峰值點(diǎn)坐標(biāo)（b， ymax）的取值
如圖5所示，對(duì)于坐標(biāo)系統(tǒng)為x=σy/fm、y= fvm/fm的混凝土空心砌塊砌體的剪壓相關(guān)曲線而言，相關(guān)文獻(xiàn)中橫坐標(biāo)b的取值各不相同：重慶建筑大學(xué)駱萬康教授（1999年）對(duì)于普通粘土磚動(dòng)力剪切試驗(yàn)回歸曲線峰值點(diǎn)取為0502；湖南大學(xué)劉桂秋教授（2000年）對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)統(tǒng)一取為067[10]；而對(duì)于混凝土而言，其剪壓相關(guān)曲線峰值坐標(biāo)為060。綜合以上取值，并考慮到動(dòng)力試驗(yàn)的取值相對(duì)偏低，本文建議取為055。
如圖4所示，文[19]的試驗(yàn)值與式（6）計(jì)算值比值的平均值為1.27，變異系數(shù)為0245，兩者吻合較好，且式（6）的計(jì)算值偏于安全。
同時(shí)，與文[19]的公式相比，式（6）的改進(jìn)在于：1）具有下降段，能全面的反映剪壓復(fù)合作用下混凝土空心砌塊砌體的剪摩、剪壓及斜壓3個(gè)破壞階段；2）解決了文[19]的計(jì)算取值偏于保守的取值，即當(dāng)σy，m/fv0， m>5，文[19]取值為水平直線。同時(shí)，當(dāng)σy，m/fv0， m>13.1，文[19]的計(jì)算取值由于缺乏下降段而導(dǎo)致不安全，無法適用于高層配筋砌塊砌體結(jié)構(gòu)。
2 混凝土空心砌塊砌體抗震抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值公式2.1 γ的取值
與試驗(yàn)平均值公式取值不同，現(xiàn)行砌體規(guī)范中已明確給出了fv0和f的取值，根據(jù)砌體規(guī)范表322所列的混凝土砌塊砌體類型，可計(jì)算出γ的范圍在（0.015～0.050）之間，平均值為0.026，
2.2 抗震抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式的確定
根據(jù)可靠度理論，砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)值f與強(qiáng)度平均值fm的關(guān)系為：
（8）
如圖5所示，本文提出的混凝土空心砌塊砌體抗震抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式（8）與試驗(yàn)平均值公式（5）相比，不僅具有可靠度保障，而且具有與試驗(yàn)曲線及理論分析相同的特征。為方便工程應(yīng)用，本文對(duì)表1中的各種混凝土砌塊砌體組合按式（8）的計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)行規(guī)范中所采取的公式計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，部分結(jié)果如下圖6所示。
圖6的計(jì)算結(jié)果表明：1）本文提出的混凝土空心砌塊砌體抗震抗剪強(qiáng)度公式（8）普遍低于現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的混凝土砌塊砌體靜力抗剪強(qiáng)度計(jì)算值，不僅提高了其抗震可靠度，而且較好的統(tǒng)一、協(xié)調(diào)了燒結(jié)普通磚砌體和混凝土砌塊砌體的抗震與靜力抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值之間的變化關(guān)系。2）不同類型的混凝土砌塊砌體按式（8）計(jì)算的抗震抗剪強(qiáng)度均在σy=f時(shí)趨于0，較好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)砌體剪壓相關(guān)曲線中3個(gè)破壞形態(tài)的模擬，避免了現(xiàn)行規(guī)范中抗剪強(qiáng)度單調(diào)遞增的不合理和不安全。3 結(jié)論
1）在砌體剪壓復(fù)合破壞區(qū)理論基礎(chǔ)上，根據(jù)中國已有的58片灌芯砌塊砌體墻片試驗(yàn)結(jié)果，推導(dǎo)出混凝土砌塊砌體的剪壓相關(guān)性試驗(yàn)值曲線公式（5）。與傳統(tǒng)砌塊砌體剪壓相關(guān)曲線相比，該曲線不僅光滑連續(xù)，而且具有下降段。
2）通過對(duì)式（5）曲線頂點(diǎn)按f=0.42 fm進(jìn)行折減以及起點(diǎn)、終點(diǎn)的相關(guān)處理后，本文推導(dǎo)出具有一定可靠度保證的混凝土空心砌塊砌體抗震抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值公式（8）。如圖5所示，經(jīng)式（8）的計(jì)算得到的凝土空心砌塊砌體抗震抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值不僅低于現(xiàn)行抗震規(guī)定的抗震抗剪強(qiáng)度，而且也普遍低于現(xiàn)行規(guī)范砌體規(guī)定的靜力抗剪強(qiáng)度，這表明式（8）不僅滿足設(shè)計(jì)可靠度要求，而且較好的統(tǒng)一、協(xié)調(diào)了燒結(jié)普通磚砌體和混凝土砌塊砌體的抗震與靜力抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值之間的變化關(guān)系。
3）如圖6所示，本文提出的混凝土空心砌塊砌體抗震抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式（8）不僅具有下降段，且對(duì)于不同類型的砌塊砌體組合基本上均在主壓應(yīng)力σy=f時(shí)趨于0，較好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)砌體剪壓相關(guān)曲線中各種破壞形態(tài)的模擬，能直接運(yùn)用于高層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免了現(xiàn)行規(guī)范中抗剪強(qiáng)度單調(diào)遞增的不合理和不安全。
參考文獻(xiàn)：
[1]施楚賢. 砌體結(jié)構(gòu)理論與設(shè)計(jì)：2版[M]. 北京： 中國建筑工業(yè)出版社， 2003.
[2]Ahmad A， Hamid and Robert G， Drysdale. Concrete masonry under combined shear and compression along the mortar joint[J]. ACI Journal， 1980， 77（5）： 314320.
[3]Riddington J R， Ghazali M Z. Hypothesis for shear failure in masonry joints[C]. Proc. Instn Civ. Engrs， part2， 1990（3）： 89102.
[4]Graubner C A， Kranzler T. Shear design of unreinforced masonry panels[C]. In： 10th Canadian Masonry Symposium. Banff， Alberta， 2005， on CDROM.
[5]ShiehBeygi B， Pietruszczak S. Numerical Analysis of Structural Masonry： Mesoscale Approach[J]. Computers and Structures， 2008， 86： 19581973.
[6]Andreaus U. Failure criteria for masonry panels under inplane loading[J]. Journal of Structure Engineering， 1996（122）： 3746.
[7]Mann W， Mǖller H. Failure of shearstressed masonryan enlarged theory， tests and application to shear walls[C]//Proc.， British Ceramic Soc.， 1982（30）： 223235.
[8]蔡勇， 施楚賢， 馬超林，等. 砌體在剪壓作用下抗剪強(qiáng)度研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)， 2004， 25（5）： 118123.
CAI Yong， SHI Chuxian， MA Chaolin， et al. Study of the masonry shear strength under shearcompression action[J]. Journal of Building Structures， 2004， 25（5）：118123.
[9]洪峰， 王紹博. 砌體結(jié)構(gòu)抗震抗剪強(qiáng)度分析[J]. 地震工程與工程振動(dòng)， 2000， 20（3）： 2833.
HONG Feng， WANG Shaobo. Analysis of earthquake shear strength of masonry structures[J]. Earthquake Engineering and Engineering Vibration， 2000， 20（3）：2833.
[10]劉桂秋， 施楚賢. 平面受力砌體的破壞準(zhǔn)則[C]//2000年全國砌體建筑結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)交流會(huì)議論文集. 北京： 中國建筑工業(yè)出版社， 2000：1924.
[11]呂偉榮， 施楚賢， 劉桂秋. 剪壓復(fù)合作用下砌體的靜力與抗震抗剪強(qiáng)度[J]. 工程力學(xué)， 2008， 25（4）： 158164.
LU Weirong， SHI Chuxian， LIU Guiqiu. Static and seismic shear strength of masonry under shearcompression loading[J]. Engineering Mechanics， 2008，25（4）：158164.
[12]蔡勇. 砌體在剪壓復(fù)合作用下抗震抗剪強(qiáng)度分析[J]. 建筑結(jié)構(gòu)，2011， 41（2）： 7477.
CAI Yong. Analysis on aseismic shear strength of masonry under shearcompression composite action[J]. Building Structure， 2011，41（2）：7477.
[13]中華人民共和國建設(shè)部. GB 50003-2001 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京： 中國建筑工業(yè)出版社， 2001.
[14]中華人民共和國建設(shè)部. GB 50011-2010 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.
[15]金偉良， 岳增國， 高連玉. 《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的回顧與進(jìn)展[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)， 2010， 31（6）： 2228.
JIN Weiliang， YUE Zengguo， GAO Lianyu. Stateoftheart development on ‘Code for design of masonry structures’[J]. Journal of Building Structures， 2010，31（6）：2228.
[16]施楚賢. 對(duì)砌體結(jié)構(gòu)類型的分析與抗震設(shè)計(jì)建議[J]. 建筑結(jié)構(gòu)，2010， 40（1）： 7476.
SHI Chuxian. Analysis for dividing types of masonry structures and seismic design recommendations[J]. Building Structure， 2010，40（1）：7476.
[17]李曉文， 王慶霖. 無筋墻體抗剪計(jì)算[C]// 2000年全國砌體建筑結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)交流會(huì)議論文集. 北京： 中國建筑工業(yè)出版社， 2000：5965.
[18]駱萬康， 李錫軍. 磚砌體剪壓復(fù)合受力動(dòng)、靜力特性與抗剪強(qiáng)度公式[J]. 重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào)， 2000， 22（4）： 1319.
LUO Wankang， LI Xijun. A study on the response of brick masonry structure under dynamic and static shearcompression loading and suggested shearing equation[J]. Journal of Chongqing Jianzhu University， 2000， 22（4）：1319.
[19]梁建國， 方亮. 混凝土空心砌塊砌體抗震抗剪強(qiáng)度研究[J]. 建筑結(jié)構(gòu)， 2009， 39（1）： 4547.
論文摘要:本文以SATWE為例，討論了建筑結(jié)構(gòu)在運(yùn)用設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)時(shí)，如何依據(jù)現(xiàn)行國家規(guī)范正確地進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)的合理性。
現(xiàn)今，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)非常普及，如何正確運(yùn)用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以滿足現(xiàn)行國家規(guī)范的要求，是每個(gè)設(shè)計(jì)人員都非常關(guān)心的問題。下面以SATWE為例進(jìn)行討論。
1 完成整體參數(shù)的正確設(shè)置
設(shè)計(jì)計(jì)算開始以前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該首先對(duì)軟件參數(shù)進(jìn)行正確設(shè)置。在一個(gè)工程中其中一些參數(shù)是關(guān)系到整體計(jì)算結(jié)果的，只有正確設(shè)置，才能保證其計(jì)算結(jié)果的正確性。這些參數(shù)包括振型組合數(shù)、最大地震力作用方向和結(jié)構(gòu)基本周期等。
(1)振型組合數(shù)是軟件在做抗震計(jì)算時(shí)考慮振型的數(shù)量。該值取值太小不能正確反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，使計(jì)算結(jié)果失真;取值太大，不僅浪費(fèi)時(shí)間，還可能使計(jì)算結(jié)果發(fā)生畸變。一般情況是振型數(shù)的多少與結(jié)構(gòu)層數(shù)及結(jié)構(gòu)自由度有關(guān)，當(dāng)結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)層剛度突變較大時(shí)，振型數(shù)應(yīng)當(dāng)取得多些。振型組合數(shù)是否取值合理，可以看軟件計(jì)算書中的x，y向的有效質(zhì)量系數(shù)是否大于0.9。具體操作是，首先根據(jù)工程實(shí)際情況及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)預(yù)設(shè)一個(gè)振型數(shù)計(jì)算后考察有效質(zhì)量系數(shù)是否大于0.9，若小于0.9，可逐步加大振型個(gè)數(shù)，直到x，y兩個(gè)方向的有效質(zhì)量系數(shù)都大于0.9為止。必須指出的是，結(jié)構(gòu)的振型組合數(shù)并不是越大越好，其最大值不能超過結(jié)構(gòu)得總自由度數(shù)。(2)最大地震力作用方向是指地震沿著不同方向作用，結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的大小也各不相同，那么必然存在某個(gè)角度是結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)最不利方向。設(shè)計(jì)軟件可以自動(dòng)計(jì)算出最大地震力作用方向并在計(jì)算結(jié)果中輸出，設(shè)計(jì)人員如發(fā)現(xiàn)該角度絕對(duì)值大于15度，應(yīng)將該數(shù)值回填到軟件的“水平力與整體坐標(biāo)夾角”選項(xiàng)里并重新計(jì)算，以體現(xiàn)最不利地震作用方向的影響。(3)結(jié)構(gòu)基本周期是計(jì)算風(fēng)荷載的重要指標(biāo)。設(shè)計(jì)人員如果不能事先知道其準(zhǔn)確值，可以保留軟件的缺省值，待計(jì)算后從計(jì)算書中讀取其值，填入軟件的“結(jié)構(gòu)基本周期”選項(xiàng)，重新計(jì)算即可。
2 確定整體結(jié)構(gòu)的合理性
整體結(jié)構(gòu)的合理性是現(xiàn)行規(guī)范特別強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容?，F(xiàn)行規(guī)范用于控制結(jié)構(gòu)整體性的指標(biāo)主要有:周期比、位移比、剛度比、層間受剪承載力之比、剛重比、剪重比等。
(1)周期比是控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的重要指標(biāo)。它的目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置更有效更合理，使結(jié)構(gòu)不至出現(xiàn)過大的扭轉(zhuǎn)。《高規(guī)》第4.3.5條對(duì)結(jié)構(gòu)周期比做了規(guī)定。如果周期比不滿足規(guī)范的要求，說明該結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯，設(shè)計(jì)人員需要調(diào)整抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置。
設(shè)計(jì)軟件通常不直接給出結(jié)構(gòu)的周期比，需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)計(jì)算結(jié)果自行判定第一扭轉(zhuǎn)(平動(dòng))周期。以下介紹實(shí)用周期比計(jì)算方法:1)扭轉(zhuǎn)周期與平動(dòng)周期的判斷:從計(jì)算結(jié)果中找出所有扭轉(zhuǎn)系數(shù)大于0.5的平動(dòng)周期，按周期值從大到小排列。同理，將所有平動(dòng)系數(shù)大于0.5的平動(dòng)周期值從大到小排列;2)第一周期的判斷:從中選出數(shù)值最大的扭轉(zhuǎn)(平動(dòng))周期，查看軟件的“結(jié)構(gòu)整體空間振動(dòng)簡(jiǎn)圖”，看該周期值所對(duì)應(yīng)的振型的空間振動(dòng)是否為整體振動(dòng)，如果其僅僅引起局部振動(dòng)，則不能作為第一扭轉(zhuǎn)(平動(dòng))周期，要依次查看每一個(gè)周期，至到找出不僅周期值較大而且其對(duì)應(yīng)的振型為結(jié)構(gòu)整體振動(dòng)的值即為第一扭轉(zhuǎn)(平動(dòng))周期;3)周期比計(jì)算:第一扭轉(zhuǎn)周期除以第一平動(dòng)周期。 (2)位移比(層間位移比)是控制結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則性的重要指標(biāo)。其限值在《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》和《高規(guī)》中均有明確的規(guī)定，這里不再贅述。需要指出的是，現(xiàn)行規(guī)范中的位移比限值是按剛性板假定做出的，如果在結(jié)構(gòu)模型中設(shè)定了彈性板，則必須在軟件參數(shù)設(shè)置時(shí)選擇“對(duì)所有樓層強(qiáng)制采用剛性樓板假定”，以便計(jì)算出正確的位移比。在位移比滿足要求后再去掉該選擇來進(jìn)行后續(xù)配筋的計(jì)算。
(3)剛度比是控制結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則的重要指標(biāo)。根據(jù)《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》的要求，軟件提供了三種剛度比的計(jì)算方式，分別是剪切剛度，剪彎剛度和地震力與相應(yīng)的層間位移比。正確認(rèn)識(shí)這三種剛度比的計(jì)算方法和適用范圍是剛度比計(jì)算的關(guān)鍵:1)剪切剛度主要用于底部大空間為一層的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)及對(duì)地下室嵌固條件的判定;2)剪彎剛度主要用于底部大空間為多層的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu);3)地震力與層間位移比是執(zhí)行《抗震規(guī)范》第3.4.2條和《高規(guī)》4.3.5條的相關(guān)規(guī)定，通常絕大多數(shù)工程都可以用此法計(jì)算剛度比。
(4)層間受剪承載力之比也是控制結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則的重要指標(biāo)。其限值可參考《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》的規(guī)定。
(5)剛重比是結(jié)構(gòu)剛度與重力荷載之比。它是控制結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的重要因素，也是影響重力二階效的主要參數(shù)。該值如果不滿足要求，則可能引起整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)倒塌。
(6)剪重比是抗震設(shè)計(jì)中非常重要的參數(shù)。在長(zhǎng)期作用下，地震影響系數(shù)下降較快，由此計(jì)算出來的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)可能太小。而對(duì)于長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)，地震動(dòng)態(tài)作用下的地面加速度和位移可能對(duì)結(jié)構(gòu)具有更大的破壞作用，但采用振型分解法時(shí)無法對(duì)此作出準(zhǔn)確的計(jì)算。因此，出于安全考慮，規(guī)范規(guī)定了各樓層水平地震力的最小值，該值如果不滿足要求，則說明結(jié)構(gòu)有可能出現(xiàn)比較明顯的薄弱部位，必須進(jìn)行調(diào)整。
3 結(jié)語
上述以外，設(shè)計(jì)軟件還會(huì)按照規(guī)范的要求對(duì)整體結(jié)構(gòu)地震作用進(jìn)行調(diào)整，如最小地震剪力調(diào)整、特殊結(jié)構(gòu)地震作用下內(nèi)力調(diào)整、0.2Q0調(diào)整、強(qiáng)柱弱梁與強(qiáng)剪弱彎調(diào)整等等，因程序可以完成這些調(diào)整，這里不再贅述。
參考文獻(xiàn)
[1] 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)(2008年版)中國建筑工業(yè)出版社，2008
[2] 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ 3-2002)中國建筑工業(yè)出版社，2002.