浅谈建筑结构抗震概念设计的进展

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浅谈建筑结构抗震设计

砌体结构在地震中的破坏性较为广泛。对于砌体结构的抗震设计来说．由于结构形式不合理、抗震措施不足、施工质量没有保障等都是导致砌体结构抗震陆能较差的主要因素这些结构大部分都发生了整体性的倒塌．甚至有粉碎性的倾覆。
３．２框架结构抗震设计框架结构由梁和柱以刚接或铰接相连接而构成承重体系的结构其在地震中主要表现的震害现象为：柱端出铰、柱端剪切破坏、节点的破坏。而框架柱的破坏是致使了建筑物的局部或整体倒塌的关键所在。从钢筋混凝土柱的破坏位置方面看，典型破坏位置有：柱顶破坏、柱中部破坏、柱底破坏、短柱破坏、柱梁节点处破坏。为此对于框架结
一
１．提高建筑结构抗震性能的措施
对于建筑结构抗震设计来说．从众多的实践结果表明．对于影响结构抗震性能的因素较多，如建筑选址、结构自身的设计、建筑施工的合理性等等都直接关系到结构抗震性能通过结合笔者的实践经验．笔者提出几点可有效提高建筑抗震性能的措施供同行所参考。１．１建筑场地的选取建筑地形以及建筑地处的地质情况，将直接影响建筑抗震性能。因此抗震规范明确规定建筑物应尽可能避开对建筑抗震不利的地段如断层错动、河岸滑坡、地层陷落等，任何情况下均不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。因此，在进行建筑选址时，应进行详细勘察、搞清地形、地质情况。１＿２建筑主体结构设计的合理性建筑物自身的结构设计是直接影响到建筑物的抗震性能。从工程实践结果表明，对于复杂的平面布置．建筑物会出现质心与刚心不重合．在地震作用下结构将会产生较大的扭转效应．从而加剧地震的破坏作用。对于结构设计人员来说．所设计的结构应当遵循形状规则和简单、结构对称，而且结构应当满足竖向均匀性原则，从而可以有利于降低扭转力、非结构构件能保持稳定的工作状态、降低材料的耗用。结构抗震设计中．要求结构平面布置尽可能地使结构的刚心和质心相一致在建筑立面上应尽可能的降低结构重心，避免头重脚轻。出现结构薄弱连接、刚度突变。受鞭梢效应．致使在地震时发生倾倒。１＿３建筑施工材料选取以及质量建筑物在地震时所受到的地震作用与结构刚度成正比．即质量越大的结构构件．其将受到的地震影响力也就越大因此在进行建筑物构件选材时，在保证建筑安全性的同时．为改善建筑的抗震性能．应尽可能的减少建筑结构的整体质量。如：在建筑的楼板、墙体、框架、隔断、围护墙以及屋面构件中，广泛采用多孔砖、加气混凝土板、空心塑料板材等轻质材料同时施工质量的好坏对抗震的影响也很大．在整个施工过程中造成的材料性能、截面尺寸、砂浆强度混凝土浇筑质量等在一定范围内变动．对实际结构抗震性能具有重要影响从某些工程震害情况充分表明了，鉴于墙体砌筑时粘结强度不够，从而导致整片墙体倒塌。

浅谈结构抗震设计中的概念设计

或者竖向出现严重不规则或整体性差，那么仅仅按现有的结构设
４结构要规则。结构规则能保证建筑结构有一个对称的整）计计算水平，难保证结构的抗震性能。因而，很结构工程师在高体布局，括立体刚度对称和外形对称，包提高建筑抗侧力。并且层建筑抗震设计中应特别重视结构规范及规程中有关结构抗震保证质量对称，能使建筑物均衡抵御外力，好的避免重心偏离，很
能，而往往忽略非规范性质的手工和思维应用方式。因此，念对建筑物的破坏，概减少了工程整体的薄弱环节，提高了建筑物的设计在建筑结构抗震设计中的重要性被重新提取出来，受愈来整体抗震能力。更愈多建筑行业学者的强烈关注。另外，由于高层建筑结构的复杂２竖向要均匀。在设计上要优先考虑竖向均匀，）在建筑横隔
构认识上有很大的局限，又由于一些其他的因素，比如：施工安装保证其质量。时的变易性等等，也使得计算结果和实际相差非常大。３整体要合理。基础要符合建筑要求，证基础的承载能力）保
然而，如今仅仅依赖数值计算得出的结果远远不能充分解决完全达到刚度强度指标，与上部构件连接可靠。柱体与基础和隔现实中的抗震问题。尤其是地质特征的差异性等原因，得很多板到楼盖的连接上有足够的刚度和抗力，部件牢固连接紧密协使各国家所制定的抗震规范存在很大程度上的差异。比如，构平面同，强竖向和水平的抗震能力。结增

浅谈高层建筑结构抗震的概念设计

6 结构延性要求和延性设计原则
6. 1 延Байду номын сангаас是指最大允许变形与屈服变形的比值结构延性反映截面和构件的塑性变形能力，延性比数值越大，说明截面和构件的延性越好，结构的延性也就越好。 6 . 2 提高钢筋混凝土梁延性的措施选择适宜的梁截面尺寸，经济的配筋率，避免出现超筋或少筋梁。采用中低级强度的钢筋。加密箍筋不仅可防止梁的剪切破坏，同时由于箍筋对混凝土的约束作用，可大大改善梁的延性。
混凝土的约束作用明显减弱。 (3) 剪力墙端部应形成I 、形或设I 端 T 柱、暗柱。地震作用下，它们对剪力墙的承载力和边缘处的混凝土约束作用有明显的提高，同时对抗倒塌和扭转亦非常有利。剪力墙的端部、暗柱、端柱的设置应满足《高规》第5. 3 . 16 条的构造要求。
3.3 框架一剪力墙结构
3.4 底层大空间剪力墙结构
(1)为了改善底层大空间剪力墙的缺点，设计中常常采用部分落地剪力墙，形成框一支剪力墙和落地剪力墙协同工作的体系。设计时 2 适宜刚度的原则梁为拉弯构件，梁上部至少有高层建筑结构设计中，适宜的刚度非常重应特别注意框支 50%的主筋贯通全梁，下部钢筋全部贯通，沿梁要。刚度越大，地震作用下承受的地震作用就高配置间距不大于200mm ，直径不小于中16 大，破坏后果相对就严重，且会造成大量建筑 7 “ 小屁不坏. 中展可修，大屁不倒”设计框支柱应沿全高加密箍筋。材料的浪费。刚度过小，建筑物较柔，地震作的腰筋，原则 (2)底层大空间结构转换层的应力比较复用、风荷载作用下产生较大的变形，影响正常 “ 小震不坏”要求建筑结构在小震( 多遇应采用双向配筋，转换层相邻的楼层板也使用，影响强度及稳定性。通常改变结构刚度杂，或常遇地震)作用下仍处于弹性工作状态，建筑在大空间部分的楼板不宜开洞，物不出现任何损坏. “ 的方法有: 改变建筑结构水平构件(梁板)的整应适当加强，中震可修” 要求建筑结构体性和刚度;改变竖向构件的整体性和刚度，降转换层的混凝土强度等级不宜低 C30 , 在中震(设防烈度地震)作用下允许有少量次要低或增高其高宽比; 增大或减小构件的纵筋配构件产生不严重的破坏，经维修后即可恢复正筋率，提高或降低构件混凝土的强度等级等等。 4 等强度与耗能设计原则常使用，此时部分结构构件进人弹塑性状态，所谓等强度，就是在外力作用下各种构件 “ 大震不倒” 要求建筑结构在大震(罕遇地震)作均充分发挥自身的材性、特性。同时达到破 3 常用高层建筑结构抗屁设计的特点用下，虽然产生较大的塑性变形但不致倒塌。坏状态。此种状态亦为最经济状态。这就是 3. 1 框架结构避免应力集中， 8 多道设防设计原则为防止房屋在地震作用下突然坍塌，应避要求在设计中加强薄弱环节，防止因局部破坏引发整体破坏等。免塑性铰出现在底层柱，故在设计中必须保证所谓多道设防是指人为加强某些竖向抗一个高质量的高层建筑结构设计，肯定也底层柱的抗弯、抗剪强度、提高底层柱的可侧力结构，提高该部分的可靠度，使其在强震是一个良好的耗能系统。人为地在一些次要下仍处于工靠度。进行框架计算时，对梁端负弯矩进行作状态，有意识地设置一些薄弱环部位、次要构件上设计若干薄弱环节对结构调幅，可以提高整个框架结构的延性。节，使其在强震下破坏并退出工作，从而引发的整体抗震性能是大有好处的。它能大大改 3.2 剪力构墙结内力重分布，达到减轻震害的目的。原则上应 (1)剪力墙结构的刚度很大，其变形很容易善结构的延性性能。应选择水平构件为主要优先选择轴压比值较小的剪力墙，筒体之类构不应选用承受竖向荷载的构件，如件，为一抗防的侧构一满足《高规》规定的要求。因其塑化历程是在耗能构件，作第道震线抗力件，粉底部(1/ 8 总高范围且不小于底层层高范围)出柱、剪力墙等。情下不选轴比大框柱为况，宜用压很的架作挤现塑性铰，设计时应对该部分予以适当加强. 一道防线的抗侧力构件。 ( 2 ) 剪力墙内的竖向最小配筋率应满足 5 强柱弱梁、强剪弱弯. 更强节点的设《高规》第5. 3. 巧条，以避免在罕遇地震作用计原则 9 地展藕连作用下产生脆性破坏。水平分布筋亦须满足《高在结构设计中，强柱弱梁、强剪弱弯、地震除有水平作用外，还有垂直作用和扭规》第5 . 3 . 15 条规定，水平分布筋过小，对更强节点是强度设计最重要的一个原则。它转效应。《高规》明确规定质量与刚度不对

浅谈学校建筑抗震结构设计

这类建筑采光好、通风能力强，且人员疏散通道明显，但这类大空间的设计减少理论纵墙的称重能力，不利于结构整体抗震。地震时，一旦发生垮塌将造成建筑大面积受损，人员伤亡惨重。结合力学原理与中国教育的实际情况，我们可以增加称重墙及优化施工的方法来加固学校等公共场所的结构抗震性。（一）、平面结构设计通过缩小教室面积，增加承重墙密度，避免产生抗震结构薄目日和强烈两极分化，缩小单位空间大小，适当增加剪力墙数量，在适应中国教育现状的情况下，努力提高建筑安全性，并以建筑结构之变化醋精教育改革。
的减小。２、置换混凝土加固法
我国房屋建筑工程可以分为以下四个抗震设防类别１、特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑。简称甲类。２、重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑。简称乙类。３、标准设防类：指大量的除１、２、４款以外按标准要求进行设防的建筑。简称丙类。４、适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑。简称丁类。三、当前学校建筑结构与鹅决问题的方法而就目前形势以及国家要求而言，医院呢、学校的抗震类别应当属于重点设防类，即学校的建设之初就应当高标准、严要求，而由于我国人口众多，学校的人口密度要远大于欧美国家，这也造成了学校的建筑结构相较于其他国家、其他公共建筑而言有了许多不同。在我国学校设计一般为以下类型。

浅谈建筑抗震结构设计的理念设计新见解

浅谈建筑抗震结构设计的理念设计新见解摘要：对于一个高层结构的设计，遇到的问题可能错综复杂，只能具体问题具体分析。

工程实践表明在高层结构的设计过程中，设计人员只有抗震概念清晰，构造措施得当，应用合适的结构分析软件三者有机结合才能取得比较理想的结果，在这个过程中抗震构造重于结构计算。

本文对建筑抗震进行必要的理论分析，从而探索高层建筑的设计理念、方法，采取必要的抗震措施。

关键词：建筑结构抗震设计方法1 抗震设计思路的概述我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态计算，到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。

现行的《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则，以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用的原则。

概率极限状态设计法更科学、更合理，但该法在运算过程中还带有一定程度近似，只能视作近似概率法，并且仅凭极限状态设计也很难估算建筑物的真正承载力。

事实上，建筑物是一个空间结构，各种构件以相当复杂的方式共同工作，并非是脱离结构体系的单独构件。

地震具有随机性、不确定性和复杂性，要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数，目前是很难做到的。

而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统，在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。

且在结构分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，也存在着不确定性。

因此，结构工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决。

应立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念，从“概念设计”的角度着眼于结构的总体地震反应，按照结构的破坏过程，灵活运用抗震设计准则，全面合理地解决结构设计中的基本问题，既注意总体布置上的大原则，又顾及到关键部位的细节构造，从根本上提高结构的抗震能力。

2 现代抗震设计思路及关系在当前抗震理论下形成的现代抗震设计思路，其主要内容是：2.1 合理选择确定结构屈服水准的地震作用。

浅谈高层建筑结构抗震概念设计

筑在抗震设计中应处理得当，以取得理想结果。
４．１建筑体型应力求规则：在进行结构选型时，建筑物的体型应力求简单、规则、对称、质量和刚度变化均匀．尽量把抗侧力构件从中心布置和分散布置，改为沿建筑周边或四个角上布置，从而提高结构的抗扭能力。确保减少地震时地震作用产生的变形、应力集中及扭转反应。
引言
建筑工程的概念设计在我国应成为一个先于建筑工程的初步设计，以功
能优越、造型美观、技术先进的总体方案为目标的设计阶段。建筑工程的概念设计一般有建筑方面的概念设计和结构方面的概念设计两大部分，它们之间４．２结构应具有明确的传力途径：建筑结构体系应具有明确的计算简图竖向传力体系设计的建筑空间形态是由结构传相互影响、相互协调、相互结合。而结构方面的概念设计其中一个重要的组成和合理的地震作用传递途径，部分就是建筑的抗震概念设计，这在高层建筑中表现尤为突出。力体系支撑的：传力体系的剖面形式，直接反映结构沿竖直方向传递荷载的建筑抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原路径，也关系到建筑物的使用性能。对于高层抗震来讲首先应注意控制建筑则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。概念设计的高宽比和高层建筑的抗侧力结构刚度，尽量避免竖向上刚度发生突变的现则应设涉及从方案、结构布置到计算简图的选取，从截面配筋到构件的配筋构造都象。在由于使用要求而造成刚度变化特别大或结构布置发生变化时，存在概念设计的内容。强调结构概念设计的重要性，旨在要求建筑师和结构置结构转换层。设计师在建筑设计中应特别重视规范、规程中有关结构概念设计的各条规定，设计过程中不能陷于只凭“ 结构软件计算” 的误区。若结构严重不规则、整体性差，则按目前的结构设计及计算技术水平彳艮难保证结构的抗震、抗风性能，尤其是抗震性能。现结合工作的实践经验在以下几个方面浅谈一下结构抗震概念设计的基本原则概念设计的定义、意义及一般原则，并从高层建筑的抗震抗风设计和延性设计两方面提出对高层结构抗震的措施，指出高层建

浅谈建筑结构抗震设计

２２抗震计算与构造措施．２２１抗震计算．．各类建筑结构的地震作用，应按下列原则考虑：１）一般情况下，应允许在建筑结构的２个主轴方向分别计算水乎地震作用并进行抗震验算，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件
承担。
２抗震设计
为了提高房屋的抗震性能，我们在建筑结构设计的过程中，必须加强抗震设计。根据地震中被毁房屋特点，建筑结构抗震着重从概念设计，抗震计算与构造措施ｊ个方面进行加强。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则，抗震计为建筑抗震设计提供定量手段，构造措施算可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等方面上保证抗震计算结果的有效性。
屈服破坏，属 “ 梁弱柱 ”形式。强３）框架结构中楼梯间震害较普遍。地震中，框架结构中板式楼梯

４提倡采用 “ ）强柱弱梁 ”框架。为避免框架倒塌，提倡采用 “ 强柱弱梁”框架结构而避免 “ 强梁弱柱”。５选择耗能构件。力求水平构件吸收较多的地震力，先于竖向构）件破坏，从而满足建筑物震后坏而不倒的要求。６）强构件的相互连接。多个构件有可靠的连接才能保证各个构件的强度充分发挥，才能更好地传递地震力，使各个构件都能充分地吸收地震力，提高整个构件的延性。构件连接不破坏，整个结构才能保证其整体性，各构件之间的连接必须可靠。７避免出现薄弱楼层。多层结构中如出现薄弱楼层，地震时该楼）层就会出现较大的塑性变形集中，而楼层刚度分布均匀的多层结构，相对基础而言底层成为整个结构的薄弱楼层。在确定结构方案时，要避免出现薄弱层，如有薄弱层时应该在结梅上给以加强。８形体突变部位加强。当建筑形体有突变部位时，应采取加强措）

浅析房屋建筑结构设计中的抗震概念设计与抗震措施

浅析房屋建筑结构设计中的抗震概念设计与抗震措施摘要：在房屋建筑结构设计中，除了要确保结构设计计算结果的真实性和有效性之外，还应该从建筑实际施工角度出发，加强对概念设计的引入，充分发挥概念设计对结构设计的补充作用。

设计人员应充分利用自身丰富的设计经验对结构设计结果予以补充和优化，最终形成一套真正适用于房屋建筑施工的结构设计方案，更好地满足建设需求，确保房屋建筑结构的整体质量。

关键词：房建；结构设计；抗震概念设计；抗震措施1导言面对当今世界自然灾害发生频率不断提高的事实，能够有效的提高房屋使用的建筑结构抗震能力，就显得十分的重要。

由于亚欧、亚非板块的不断移动，现阶段在世界各地发生的地震现象已经数不胜数，所以，为了提高人们的生存安全程度，将房屋的建造设计合理的应用抗震结构设计，将有助于提升房屋建筑的抗震性能，使其在使用的时候能够在一定程度上地域地震的威胁，为人们的生命求救提供一定的时间，是公民在最短的时间内能够得到保证生命安全的时间。

可见，在房屋建筑结构中应用抗震结构设计是多么的重要。

2建筑抗震概念设计的概念建筑抗震概念设计是指：根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。

狭义的抗震概念设计——一些在计算中或在规范中难以作出具体规定的问题，必须由工程师运用“概念”进行分析，作出判断，以便采取相应的措施。

例如结构破坏机理的概念，力学概念以及由震害试验现象等总结提供的各种宏观和具体的经验等，这些概念及经验要贯穿在方案确定及结构布置过程中，也体现在计算简图或计算结果的处理中。

抗震概念设计的宗旨是结构设计师运用自身在学习和实践中所建立起来的正确的概念，运用思维和判断力，正确和全面的把握结构的整体性能，即对建筑结构承载力，变形能力、耗能能力等的正确把握，合理的确定结构整体和局部设计，使结构自身具有良好的各项性能。

3概念设计必要性及主要影响因素在当今信息化、自动化、智能化高速发展的时代，结构设计软件层出不穷，设计软件的智能化，自动化替代人工进行大量繁琐的计算过程，帮助结构设计人员从大量繁琐的计算中解脱出来，但对一个特定的房屋建筑，每种设计软件都有或多或少的不足，而且现有的抗震理论并不完善，地震作用的不确定性和结构计算假定与实际情况的差异，使得计算结果不能全面真实地反应结构的受力、变形情况，并确保结构安全可靠。

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Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｈｉｈｒｓｕｌｉｇｅｏｄｔｅｃｄｉｔｉｉｎｓｒｖｎｅｗｈｃｒｏｌｔｄｒｕｄｒ－ｉｅｂｉｎｓｂｙｎｈｏｅｌｓｎＪａｇｕｐｏｉｃｉｈａｅｃｍｐｅｅｏｎｅｇｄｍｉ
ｃｎｔｃｉｎｉｅｐｓ１ｅｒａｅｄｖｄｄｉｔｈｅａｅｏｅｓｐｂｉｕｌｉｇ，ｅｉｅｔｌｂｉｉｇｏｓｒｔｎｔａｔ５ｙａｓｒｉｉｅｎｏｔｒｅｃｔｇｒｓａｕｌｂｉｎｓｒｓｄｎｉｕｌｎｓｕｏｈｉｃｄａｄ
ｔｏｉｎ；ｒｖｅｅｉｗ
０
引言
我国也是多地震国家．０世纪９国家．０１３月１２１年１日在日本本州岛海域发生的强撼地震（级９级）放了巨大的能量，得震释值
ＺＨＡＮＧｏｇｌＳｎ－ｉｎ
（ｏｓｃｉｒｗｎｘｍｉａｏＣｎｔｔｎＤａｉｇＥａｎｔｎ＆ＶｒａｏｅｔｆａｊｇＮｎｉｇＪｎｓ１０５Ｃｉ）ｕｏｉｅｉｔｎＣｎｅｏｎｉ，ａｊａｇｕ２００ｈｎｉｆｉｒＮｎｎｉａ
江苏建筑
２１０２年第４期（第１９期）总４
浅谈建筑结构抗震概念设计的进展
张松林
（南京市建设工程施工图设计审查管理中心，苏南京２００）江１０５
［摘要】近１年来统计，５江苏省建成或在建的超限建筑工程，分为公共建筑、居住建筑、隔震减振工程３类
。
可以看出．
、
运用抗震概念设计在工程的抗震设计、审查、科研方面起到很好的作用，重要性显而易见，它既能符合现行工程设计标准规
范要求，能促进技术发展和创新，进、又推完善和补充现行规范内容。同时．对建筑工程的ｔ限” 分提出的更严格的措针ｔ超部施，进了工程防震减灾综合能力的提高。促
［关键词］抗震概念设计；超限高层建筑；抗震设防；审查［图分类号］Ｕ５．ｌ［中Ｔ３２１文献标识码】【Ａ文章编号］０５６７１０２０ — ０１０１ｏ — ２０２１）４０３ — ３
ＤｉｃｓｉｎｏｈｏｒｓｆＳｅｓｉｎｃｐｔＤｅｉｎｓｕｓｏｎｔｅＰｒｇｅｓｏｉｍｃＣｏｅｓｇ