抗震设计原则精选(九篇)

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第1篇：抗震设计原则范文

关键词：高层建筑；结构设计；抗震

高层建筑的抗震设计，其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳，从而实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的目的。但是，由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载，建筑物的地震破坏机理又十分复杂，存在着许多模糊和不确定因素。在结构内力分析方面，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，计算方法还不够完善，单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的抗震能力。因此，高层建筑在设计方面就应该遵循一定的设计原则。

一、抗震设计原则

首先，结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能。①结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱（墙）”的原则。②对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。③承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

其次，要尽可能设置多道抗震防线。①一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框架―剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。②强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。③适当处理结构构件的强弱关系，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使“有效屈服”保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。④在抗震设计中某一部分结构设计超强，可能造成结构的其他部位相对薄弱，因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小，改变抗侧力构件配筋的做法，都需要慎重考虑。

第三，对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力。①构件在强烈地震下不存在强度安全储备，构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。②要使楼层（部位）的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化，一旦楼层（部位）的比值有突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。③要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。④在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层（部位），使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗震性能的有效手段。

二、抗震性能指要

有抗震设防要求的高层建筑除应满足强度、刚度要求外，还要满足延性的要求。钢筋混凝土材料本身自重较大，所以对于高层建筑的底层柱，随着建筑物高度的增加，其所承担的轴力不断增加，而抗震设计对结构构件有明确的延性要求，在层高一定的情况下，提高延性就要将轴压比控制在一定的范围内而不能过大，这样则必然导致柱截面的增大，从而形成短柱，甚至成为剪跨比小于1.5的超短柱。众所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱几乎没有延性，在建筑遭受本地区设防烈度或高于本地区设防烈度的地震影响时，很容易发生剪切破坏而造成结构破坏甚至倒塌。

为此，就必须提高短柱的受压承载力。提高短柱的受压承载力可减小柱截面、提高剪跨比，从而改善整个结构的抗震性能。减小柱截面和提高剪跨比，最直接的方法就是提高混凝土的强度等级，即采用高强混凝土来增加柱子的受压承载力，降低其轴压比；但由于高强混凝土材料本身的延性较差，采用时须慎重或与其他措施配合使用。此外，可以采用钢骨和钢管混凝土柱以提高短柱的受压承载力。

当然，建筑抗震设计应该是由来已久，甚至古代更有一些科学高效的方法，只是古时候建筑大部分高度有限，其抗震减灾的要求有所不同。然而既然科学在飞速进步，那么人类也完全有可能发现更为科学合理的解决办法。正如新西兰地震工程学界那句话，“地震不会杀死人，杀死人的是糟糕的建筑”。作为建筑设计者，我们应该铭记这一信条。此次芦山地震，倒塌的建筑同样包括了汶川地震后所建“抗震建筑”，其教训也足以警示人们。早在1989年，原建设部就正式《建筑抗震设计规范》GBJ11-89。它明确提出，“当遭受高于本地区抗震设防烈度预计的罕遇地震影响时，不至于倒塌或者发生危及生命的严重破坏。”现在看来，这些法规执行得不到位，在有些地方甚至被严重忽视。早在2004年，新西兰建筑与住房部通过《建筑法案2004》，授权各地政府对辖区内建筑进行评估，一旦被鉴定为无法抵御中等强度的地震，即不得使用，必须采取加固措施或直接拆除。旧建筑抗震加固的标准必须达到新建筑抗震标准的一半以上。对拒不执行的房主处以高额罚款。这一点是值得我们借鉴的。

其实在我国，由于建筑业发展的突飞猛进，也引出一系列关于建筑质量的问题，例如广为人知的类似“楼脆脆”之类的伪作已经足以引起行业内的重视了。一旦发生地震等灾祸，亡羊补牢为时已晚。而其它国家也时闻发生大楼倒塌事件，其中多数是由于建筑商不遵守相关施工的规章制度所导致。血的教训不时地警示我们，地震既然不可抗拒，建筑的抗震性能就不可忽视，建筑安全永远是我们必须要做好的功课。

参考文献：

第2篇：抗震设计原则范文

关键词：桥梁工程 抗震破坏 抗震设计

0 引言

桥梁工程又是交通网络中的重中之重，桥梁工程抗震研究的重要性不言而喻。本文主要探讨了桥梁工程抗震设计相关问题，为今后桥梁设计起到借鉴作用。

1 桥梁结构地震破坏的主要形式

根据桥梁过去的地震破坏情况，除了如液化、断层等凼地基失效引起的破坏以外，混凝上桥梁最常见的破坏形式有以下四种[1]：

1.1 弯曲破坏。结构在水平地震荷载作用下由于过大的变形导致混凝土保护层脱落、钢筋压屈和内部混凝土压碎、崩裂，结构失去承载能力。整个过程可以用以下四个阶段来描述：①当弯矩达到开裂强度时，截面出现水平弯曲裂缝；②随着裂缝的发展和荷载强度的提高，受拉侧的纵筋达到屈服强度；③随着变形量的增大，混凝土保护层脱落、塑性铰范围扩大；④钢筋压屈(或拉断)和内部混凝土压碎、崩裂。

1.2 剪切破坏(弯剪破坏)。在水平地震倚戟作用下，当结构受到的剪切力超过截而剪切强度时发生剪切破坏，整个破坏过程可以用以下四个阶段来描述：①截血弯矩达到开裂强度时，截面出现水平弯曲裂缝；②随着裂缝的发展和荷载强度的提高，柱内出现斜方向的剪切裂缝；③局部剪切裂缝增大，箍筋屈服导致剪切裂缝进一步增长；④发生脆性的剪切破坏。

1.3 落梁破坏。当梁体的水平位移超过梁端支撑长度时发生落梁破坏。落梁破坏是由于梁与桥墩(台)的相对位移过大，支座丧失约束能力后引起的一种破坏形式。发生在桥墩之间地震相对位移过大、梁的支撑长度不够、支座破坏、梁间地震碰撞等情况。

1.4 支座损伤。上部结构的地震惯性力通过支座传到下部结构，当传递荷载超过支座设计强度时支座发生损伤、破坏。支座损伤也是引起落梁破坏的主要原因。对于下部结构而言，支座损伤可以避免上部结构的地震荷载传到桥墩，避免桥梁发生破坏。

2 桥梁抗震设计原则

合理的抗震设计，要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合，使结构能够经济的实现抗震设防的目标。要达到这个要求，就需要设计工程师深入了解对结构地震反应有重要影响的基本因素，并具有丰富的经验和创造力，而不仅仅是按规范的规定执行[2]。以下为抗震设计应尽可能遵循的一些基本原则，这些原则基于历次的桥梁震害教训和当前公认的理论认识。

①场地选择。除了根据地震危险性分析尽可能选择比较安全的厂址之外，还要考虑一个地区内的场地选择。选择的原则是：避免地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场地。②体系的整体性和规则性。桥梁的整体性要好，上部结构应尽可能是连续的。较好的整体性可防止结构构件及非结构构件在地震时被震散掉落，同时它也是结构发挥空间作用的基本条件。无论是在平面还是在立面上，结构的布置都要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规整，避免突然变化。③提高结构和构件的强度和延性。桥梁结构的地震破坏源于地震动引起的结构振动，因此抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小，并使结构具有适当的强度、刚度和延性，以防止不能容忍的破坏。在不增加重量、不改变刚度的前提下，提高总体强度和延性是两个有效的抗震途径。刚度的选择有助于控制结构变形；强度与延性则是决定结构抗震能力的两个重要参数。由于地震动可造成结构和构件周期反复变形，使其刚度与强度逐渐退化，因此，只重视强度而忽视延性绝对不是良好的抗震设计。④能力设计原则。能力设计思想强调强度安全度差异，即在不同构件(延性构件和能力保护构件-不适宜发生非弹性变形的构件统称为能力保护构件)和不同破坏模式(延性破坏和脆性破坏模式)之间确立不同的强度安全度。通过强度安全度差异，确保结构在大地震下以延性形式反应，不发生脆性的破坏模式。在我国以前的建筑抗震设计中，普遍采用“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的设计思想。⑤多道抗震防线。应尽量使桥梁成为具有多道抵抗地震侧向力的体系，则在强地震动过程中，一道防线破坏后尚有第二道防线可以支撑结构，避免倒塌。因此，超静定结构优于同种类型的静定结构。但相对于建筑结构，桥梁在这方面可利用的余地通常并不大。

3 桥梁抗震设计方法相关问题

3.1 桥梁抗震概念设计 抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想，正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造，以达到合理抗震设计的目的。合理抗震设计，要求设计出来的结构，在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合，使结构能够经济地实现抗震设防的目标。

3.2 桥梁延性抗震设计 目前延性抗震验算所采用的破坏准则主要有：强度破坏准则、变形破坏准则、能量破坏准则、基于低周疲劳特征的破坏准则以及用最大变形和滞回耗能来表达的双重指标破坏准则等。Housner在对悬臂式单质点系统的非线性地震反应进行分析后，将其破坏机理总结为：在形成完全的塑性反应之前，出现某种程度的塑性应变，由此而消耗的能量自然的构成结构等效粘滞阻尼的一部分；当完全进入塑性变形后，产生塑性漂移，并在单方向发展直到倒塌发生。他认为塑性反应阶段，保证结构不破坏的条件是让其保有足够的耗能能力。

3.3 地震响应分析及设计方法的改变 随着人们对地震动和结构动力特性理解的加深，目前已经发展了多种抗震设计理论和地震响应的分析设计方法。

从组成结构抗震设计理论的四个方面内容(输入地震动、结构和构件的动力模型，一实用的地震反应分析方法，以及设计原则)来看，静力理论对四个方面都做了极大的简化，反应谱理论也做了较大的简化，而动力理论则有比较全面的考虑：动力理论的输入地震动要求给出符合场地情况的、具有概率含义的加速度时间函数，对于复杂结构要求给出三个分量及其空间相关性；结构和构件的动力模型更为接近实际，包括了非线性特性；地震反应分析方法考虑了结构反应的全过程，包括变形和能量损耗的积累；设计原则考虑到多种使用状态和安全的概率保证。

第3篇：抗震设计原则范文

关键词：抗震设计；建筑房屋结构设计；住房安全

建筑结构抗震设计中，建筑结构设计人员需要正确认识抗震设计的意义和价值，并且加大了对建筑抗震设计要点的控制力度，从而优化和完善建筑结构的抗震性能，保障群众的生命财产安全。为此，研究抗震设计在建筑房屋结构设计中的应用具有积极的现实意义。

1建筑工程结构抗震设计的重要性

抗震设计在建筑工程结构设计中占据着重要的位置。首先，能够完善工程结构的抗震性能。工程人员可采取切实可行的技术手段，增强建筑工程结构承受地震作用的能力，从而维持工程结构的稳定性和安全性。其次，有助于提高建筑工程结构整体刚度。在工程设计中，建筑工程结构的刚度存在十分明显的不足，这也是其在地震作用下产生变形或塌陷的主要因素。抗震设计中，设计人员需根据工程实际采取多种措施增加结构刚度，强化抗震能力。最后，建筑工程抗震设计也可减轻地震对建筑工程结构的负面影响，以削弱地震灾害对社会的不利影响。

2建筑工程结构抗震性设计的基本原则

为优化建筑工程结构设计中的抗震性能，完善建筑抗震设计，设计人员应准确把握建筑工程结构抗震设计的主要原则。

2.1简单化原则

在建筑工程结构设计中，结构形式越简单，计算简图越明确，地震作用传递途径也越直接。与复杂的建筑结构体系相比，简单的建筑工程结构体系可增加力学计算的准确性，从而有效平衡项目结构设计，最大限度地避免结构设计过于复杂度高所引发的设计不全面问题。同时，建筑形体的规则性还可减少地震灾害对建筑结构的负面影响，弱化地震作用过程中的力学传递效果，优化建筑的抗震性能。

2.2抵抗性原则

为有效加强建筑工程结构在地震作用下的稳定性和安全性，应在结构体系设计中全方位考虑地震作用。为此，设计人员在工程结构设计期间，要建立相对科学和完善的抗震体系模型，确保发生地震灾害时，建筑结构依然能够保持相对稳定性，抵御地震灾害的负面作用，也可充分展现模型的预防性作用和优势。上述工作也是建筑结构抗震设计中的重点内容。为加强结构的稳定性和安全性，要求合理设置抗震能力，且抗震性能设置不宜过大，需保障其自身结构体系力学的平衡性效果。

2.3合理性原则

科学合理的结构布局可以有效抵御地震作用时造成的冲击力，提升建筑的抗震能力。因此，在工程结构抗震设计中，设计人员要从结构的整体特点入手，将在地震作用下可能首先发生位移或形变的建筑部位找出来，并对导致这一部位出现形变的原因进行分析，找出设计不合理之处，进而对现有的结构布局进行优化和调整。然后再次重复同一的实验，直至整个布局受力平衡且无明显变形或形变位置为止。建筑结构抗震设计中，遵循合理性原则，可对建筑结构形态、连接部位特征以及受力情况等进行综合分析与考量，合理调整结构性能参数，科学选择材料设备，提高建筑结构设计质量，降低地震灾害对建筑的影响，减少坍塌问题的产生。

3抗震设计在建筑结构设计中的应用

随着社会经济发展速度的加快，人们对生活质量的要求越来越高，建筑作为生活及工作中的重要组成部分，人们对其要求也在逐渐提升。若想切实的保障建筑工程的施工质量，则就需要切实的做好建筑结构设计工作，并在其中融入抗震设计内容，一方面避免建筑建立在危险区域的可能，另一方面对建筑结构进行优化调整，对其性能及受力状态进行重新设计，以提升建筑强度、承载性能，提高建筑整体的稳定性和安全性。

3.1科学选址

建筑抗震结构设计中，建筑选址尤为关键，虽然突发的地震灾害可能使建筑物轰然倒塌，但科学合理的地理位置也可显著提高建筑物的抗震能力。在发生地震灾害时，建筑结构可能产生明显的移位现象。不同结构和不同性质的土体上，位移的程度也会存在较大的差异。如建筑结构设置于无法满足工程建设要求的土体上，不仅不利于完善建筑结构的性能，而且也会加大建筑物坍塌的风险。为此，在建设项目选址的过程中，要以可有效控制地震作用影响的地区为首选，并全方位考量附近地形和地貌概况，将工程建设在平坦开阔的区域，注重建筑物周边土体的密实度和稳定性，进而承受不同的荷载组合。若无法避开不利地质区域，设计人员可以发挥自身的专业优势和技术优势，采取切实可行的改进措施，根据建筑的抗震能力，采取有效的地基基础设计和加大上部结构刚度的措施，最大限度地减少地震灾害对建筑结构的负面影响。

3.2设置多道抗震防线

在建筑物抗震设计的过程中，设计人员应根据实际设置多道抗震防线，采取该设计模式可控制地震对建筑物的不利影响。在建筑结构设计中，应在抗震体系中应用延性优势较为明显的构件，这也是建筑结构抗震的第一道防线。或者也可设置多种其他的建筑构件，形成第二和第三道防线。发生地震灾害时，如第一道防线受损，则可充分利用其他防线的作用和功能承受地震灾害所带来的冲击，为人们的生命财产安全提供有力保障。多到抗震防线的设置也能够消减地震作用力对建筑结构的威胁，尤其是对高层建筑的威胁，保证建筑在地震灾害中的稳定性，降低危险系数，减少对居民及周边环境的连带影响。

3.3合理布局，控制地震能量

采取减少地震作用的方法可有效减轻地震灾害对建筑结构造成的负面影响。为严格控制地震灾害产生的能量，在建设土木工程结构的过程中，还需认真分析建筑物位移动作的影响因素，且在结构设计的过程中注重因素的合理预测与定量分析，以期在结构设计的过程中减弱地震震动产生的能量。同样重要的是，发生地震时，为严格控制建筑物可能出现的破损和变形问题，需认真分析和设计建筑底部位置的塑性变形，这种方法在地质硬度较高的土木工程建设中具有十分显著的优势。在设计过程中，工作人员应将结构间的关系及力传导方向等进行思考和分析，合理利用结构间的协作关系，实现对地震能量的消减和把控，降低地震能量波集中传导对局部建筑结构带来的影响和威胁，保证建筑的质量。在力传导分析中，要做好应力均衡划分的思考，避免局部应力过大带来的威胁，保证建筑结构的质量。

3.4加强结构抗震设计

3.4.1防震缝设计

以预防地震为基本原则组织抗震结构设计，对于无法满足设计要求的建筑，可以在特定位置设置防震缝，合理利用防震缝分解建筑内部结构，使建筑内部结构成为独立于其他结构的重要单元。缝隙两侧也需预留结构宽度，保证防震缝两侧建筑完全分离。如出现地震作用，则防震缝可有效减轻地震产生的波动，以规避建筑的某个部分影响建筑结构的其他部分。

3.4.2抗震墙设计

建筑结构设计中，如发生严重的地震灾害，则建筑物抗震墙所受的影响最为明显。墙体受到地震作用后，会产生不同程度的裂缝问题，如问题较为严重也会引发建筑倒塌的情况。所以，抗震墙设计也成为建筑结构设计中的关键内容。墙体设计需要高度满足建筑抗震性能的要求。在建筑结构设计中，可采取精细化设计方式。墙体横向设计期间，始终坚持均匀设计原则，确保发生地震灾害时，墙体不易产生横向位移。在墙体纵向设计阶段，为抵御严重的地震灾害，要规避墙体竖向裂缝，这里纵向设计与横向设计的有机结合可有效减轻地震灾害对建筑结构的不利影响。同时也可提高建筑结构的承载力。通常情况下，建筑刚度与墙体的数量有着十分密切的联系，如墙体的数量无法满足工程结构设计的要求，则建筑结构的刚度过小，进而造成建筑位移过大，降低建筑结构的抗震能力。所以，抗震墙设计和布置在抗震设计中占据着极为关键的位置。

3.4.3构件设计

现代房屋建筑建设中，工程质量与结构稳定性关系密切。轻质高强的工程受地震作用的影响较小，也可减少地震灾害所引发的生命财产损失。为维持建筑结构的稳定性，要求人员采取有效措施减轻结构的自重。在规范施工的前提下，减轻结构重量，采用低质高强的材料能更好的维护房屋整体结构稳定性，增强其抵御地震的能力。

结语

现阶段，我国的地震灾害发生频率显著上升，为有效减轻地震灾害对人们日常生活的负面影响，在建筑结构设计期间，务必高度重视结构抗震设计，分析和总结建筑结构设计中的过往经验，将总结的经验教训应用于工程结构设计中，且做好建筑的防震缝设计、抗震墙体设计以及构件设计，以此提升建筑结构抗震设计水平，优化房屋抗震性能，加快现代建筑行业的前进脚步。

参考文献

[1]王艳红.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用分析[J].居舍.2019(13)

[2]杨德明.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产.2019(06)

[3]肖凯峰.简述抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].城市建筑.2020(05)

[4]杨国艳.分析房屋建筑结构的耐久性与安全性施工质量控制[J].建材与装饰.2020(01)

第4篇：抗震设计原则范文

关键词:建筑结构;抗震;概念设计

中图分类号:F407.9文献标识码:A

地震灾害具有突发性,至今可预报性很低,给人类社会造成的损失严重是各类自然灾害中最严重的灾害之一。随着建筑结构抗震相关理论的不断发展,结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。设计思路经历了从弹性到非线性,从基于经验到基于非线性理论,从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服,并赋予结构一定的非弹性变形能力的“耗”的一系列转变。由于地震作用的随机性、复杂性、藕联性,每次地震所产生的波形各异,因而其对建筑物的作用各不相同,所产生的破坏程度也千差万别。因此,在进行结构的抗震设计时要综合考虑多方面因素,而切实做好抗震概念设计又显得尤为重要。

一、抗震概念设计的含义

建筑结构的抗震概念设计是指在进行结构抗震设计时,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,从概念上,特别是从结构总体上考虑抗震的工程决策,即正确地解决总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。

二、抗震概念设计的基本内容

1、建筑设计应重视建筑结构的规则性。建筑结构的规则性对抗震能力重要影响的认识始自若干现代建筑在地震中的表现。最为典型的例子是1972年2月23日南美洲的马那瓜地震。马那瓜有相距不远的两幢高层建筑,一幢为十五层高的中央银行大厦,另一幢为18层高的美洲银行大厦。当地地震烈度估计为8度。一幢破坏严重,震后拆除;另一幢轻微损坏,稍加修理便恢复使用。研究发现破坏较轻的建筑平、立、剖均较规则、对称;结构侧向刚度、材料强度和质量的分布也较均匀、连续,而另一栋建筑则恰恰相反,导致产生严重扭转、抗剪不足等而破坏严重。

2、合理选择建筑的结构体系。抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题,结构方案的选取是否合理,对安全性和经济性起决定性作用。

(1)结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。要求结构体系受力明确、传力合理、传力路线不间断、抗震分析与实际表现相符合。

(2)应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。抗震设计的一个重要原则是结构应有必要的赘余度和内力重分配的功能。诸多震后实例均印证了它的重要性,设计时要引起足够重视。

(3)结构体系应具备必要的承载能力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。足够的承载力和变形能力是需要同时满足的。有较高的承载能力而缺少较大变形能力,如不加约束的砌体结构,很容易引起脆性破坏而倒塌。必要的承载能力和良好的变形能力的结合便是结构在地震作用下具有的耗能能力。

3、提高结构构件的延性。结构的变形能力取决于组成结构的构件及其连接的延性水平。规范对各类结构采取的抗震措施,基本上是提高各类结构构件的延性水平。这些抗震措施如:采用水平向(圈梁)和竖向(构造柱、芯柱)混凝土构件,加强对砌体结构的约束,或采用配筋砌体;使砌体在发生裂缝后不致坍塌和散落,地震时不致丧失对重力荷载的承载能力;避免混凝土结构的脆性破坏(包括混凝土压碎、构件剪切破坏、钢筋同混凝土粘结破坏)先于钢筋的屈服;避免钢结构构件的整体和局部失稳,保证节点焊接部位(焊缝和母材)在地震时不致开裂等等。

4、抗震设计要注重非结构构件的设计。非结构构件包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,自身及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。结合相关震后资料,启示如下:(1)附着于楼、屋面结构上的非结构构件,应与主体结构有可靠的连接或锚固,避免地震时倒塌伤人或砸坏重要设备;(2)围护墙和隔墙应考虑对结构抗震的不利影响,避免不合理设置而导致主体结构的破坏;(3)幕墙、装饰贴面与主体结构应有可靠连接,避免地震时脱落伤人;(4)安装在建筑上的附属机械、电气设备系统的支座和连接应符合地震时使用功能的要求,且不应导致相关部件损坏。

三、结束语

“5.12”汶川大地震后,国家对《建筑抗震设计规范》重新进行了修定,不难看出新的规范对于抗震概念设计提出了更高的要求。一幢抗震性能优良的建筑除了进行必要的结构计算之外,概念设计更为重要。作为结构工程师来说,必须使这一理念贯穿于结构设计的整个过程当中,既要严格把握好设计的大原则,又要全面考虑诸多因素,最终才能保证设计的科学性和严谨性,为社会创造更多精品工程。

(作者单位:河北能源工程设计有限公司)

主要参考文献:

[1]GB50011-2001,建筑抗震设计规范(2008年版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

第5篇：抗震设计原则范文

关键词：建筑结构；抗震设计；构造措施

地震有时会造成建筑房屋损毁和坍塌，还容易引起火灾、瘟疫等自然灾害的发生。同时，地震会造成社会公共秩序的混乱，导致社会生产活动的中止，严重危害人们的生活安全，给社会经济和人民的生活带来无法弥补的损失。所以，加强建筑的抗震设计研究，可有效减少地震带来的房屋损毁和一些经济损失，避免给人们带来重大的伤害。

1 抗震设计中存在的主要问题

1.1 竖向不规则的建筑受损较为严重

强地震发生后一般不规则的垂直性房屋建筑毁坏较为严重。主要分为两类：一类是大型的开放式框架结构，这个框架是为方便使用的居住者。地震发生后，因为底层的刚度和强度出现不足以支撑整个房子的重量，加之其他横向力量，会出现倒塌、倾斜现象。还有一类的小塔楼的建筑结构，这类房屋的垂直结构质量和刚度很容易引起突变，建造这种结构将在地震中受损。

1.2 钢筋混凝土结构达不到标准

根据地震摧毁的房屋后整体情况来看，框架剪力墙结构基本完好，没有受到太大的损坏，但仍有极少数的框架结构遭到严重破坏，甚至倒塌框架结构一般上端和下端的在地震中一起遭到破坏，或在梁和柱一个节点上，一般像这样的破坏现象是由于节点区没有按规范的要求配置箍筋所造成的，主筋搭接不符合要求从而造成破坏。

1.3 框架结构中剪力墙震坏严重

许多建筑物低层设置商场或者车库，上部为住宅和办公用房。这些大空间设置剪力墙不够完善，使结构竖向刚度分布不连续，形成薄弱层。本来底层的层间剪力最大，而由于剪力墙尚有不完善之处，刚度较小产生较大的层间弹性变形，同时结构的倾覆力矩作用几乎全部由底层框架柱承担，地震发生后，通常出现较严重的损害。

2 建筑结构中的抗震设计的内容

2.1 抗震设计的概念

为了减少地震带给我们的伤害，我们在对建筑结构进行设计时，要加强建筑结构的抗震设计。根据强地震之后被毁建筑的特点，要加强抗震设计中的薄弱部分。抗震的概念设计要从几个方面来考虑：房屋平面布置要规则，结构力要对称，房屋结构的不规则、不对称，凹凸的变化太大都不利于抗震；强度和刚度要保持匀称，如果在建筑结构中存在薄弱楼层，在地震力的作用下，薄弱楼层就会迅速变形，从而造成严重的破坏，甚至会影响到整个建筑；还要保证结构超静定次数多，由于静定结构的杠杆受力和传力路线单一，一根杠杆的破坏就会影响整个静定结构，超静定结构在超过其承受能力时，会先使多余的杠杆发生塑性变形，来消耗部分的能量，超静定结构的次数越多，消耗的能量就越大，建筑的抗震效果就越明显。

为了减少框架结构的倒塌，提倡采用“强柱弱梁”的框架结构，这样在产生地震时，可以利用梁的变形来消耗地震的作用力，使框架退到第二道防线的位置，在对耗能的构件进行挑选时，要利用水平的构件来抵抗地震的大多数作用力，尽量确保建筑物在地震之后坏而不倒的要求。对构件要进行互相的连接，使每个构件有足够的强度来传递地震的能量，使每个构件能充分的吸收地震的作用力，当建筑物的形体有突变部位时，要采取相应的加强措施，充分利用填充墙来减缓地震时对主体结构的破坏，建筑的整个框架、围护墙以及建筑的耗能构件都应尽量挑选轻质的建材来减轻地震的作用力，由于地震的作用力是持续性的，在短时间内会对建筑进行多次冲击，所以尽量设置多层防线，来提高建筑的抗震性能。

2.2 抗震设计的计算

由于建筑结构的不同，抗震计算就应根据相应的原则来考虑：在正常的情况下，一般都在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用，而各方向的水平抗震作用应该由该方向的抗测力构件来承担；有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用，如果是分布不清晰不对称的房屋结构，要分开计算构件各个方向的地震作用。

2.3 抗震设计的原则

需要遵循每个东西的设计它的要求和原则，因此，抗震设计也遵循它的独特要求和原则，抗震设计是一种整体到局部的设计，所以在对建筑物进行抗震设计的时候，应该遵循的原则有：

2.3.1 场地选择

除了根据地震危险性分析尽量选择比较安全的场址之外，还要考虑一个地区内的场地选择。选择的原则是：避免地震时可能发生的地基失效的松软场地，选择硬度足够强的场地。

2.3.2 体型均匀规整

无论是在平面上还是在立面上，结构的布置都要力求使几何尺寸、质量、刚度、延性等均匀、对称、规整，避免突然变化。

2.3.3 提高结构和构件的强度和延性

结构物的震动破坏来自从地震动引起的结构振动，因此抗震设计要力图从地基传入结构物的振动能量为最小，并使结构物具有适当的强度、刚度和延性，以防止不可挽回的破坏。在不增加重量，不改变刚度的前提下，提高总体强度和延性，是两个有效地抗震途径，刚度的选择有助于控制变形，强度与延性则是决定结构抗震吸能的两个重要系数，由于地震动的多次循环，还要注意循环作用下，结构刚度和强度的退化。

2.3.4 等安全度设计

理想的设计是使结构中各构件都具有近似相等的安全度，即不要存在薄弱环节；更适当的要求可能是等破坏设计，几个构件达到破坏而引起的结构物达到破坏的安全度近似。

2.3.5 多道抗震设防

使结构物具有多道支撑和抗水平力的体系，则在持续时间较长的强地震动过程中，一道防线破坏后上有第二道防线可以支撑结构，避免倒塌。

2.3.6 防止脆性和失稳破坏，增加延性

脆性与失稳破坏常常导致倒塌，故应防止，这些破坏常见于设计不良的细部结构。一般房屋的结构设计目的是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。在抗震设计中要注意一些特殊问题，特别强调结构细部的抗震设计。

工程设防标准，是以最少的代价建造具有合理安全度的，满足使用要求的工程结构，这是传统的设计思想，设防标准不能追求绝对的安全性。在以危险概率为基础的设防准则中，合理的安全度是在经济和安全之间的合理的平衡，这是一切设计的总原则，也是抗震设计的总原则。

3 建筑结构中抗震设计的主要指标

《抗震规范》中明确指出，采用计算机计算出来的所有结果，都必须在经过对其合理性、有效性认真分析判断后才能适用于工程设计。一般，电算的结果主要包括结构的自振周期，楼层弹性层间位移、楼层地震剪力系数、楼层的弹塑性层间位移，楼层的侧向刚度比，振型参与质量系数，墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋，底层墙和柱底部截面的内力设计值。对电算结果的合理性有一个正确的判断，这就要求计算时必须选用正确的计算简图与合理的结构方案，还得分别将抗震设防烈度以及场地类别正确的输入，除此之外，还必须将电算程序中的其他参数准确合理的输入。

3.1 结构的抗震等级的确定

在建筑工程设计中，按照抗震设防来分类，一般的民用住宅建筑、公寓、办公楼等，很多房屋建筑是属于丙类建筑。当确定这些建筑的抗震等级时，通常是根据本地区的抗震设防烈度、结构类型以及建筑高度以及《抗震规范》来确的。但是对于交通、电讯、消防、能源以及医疗类建筑，大型商场与体育场馆等公共建筑，首先，就应该确定其中哪些建筑物是乙类建筑。我们通常按照抗震设防烈度来计算乙、丙类建筑的地震作用。通常情况乙类建筑，当抗震设防烈度在6～8度时，应该采取抗震措施。一般是在本地区的抗震设防烈度的基础上再增加一度，再查表来确定其抗震等级。若该乙类建筑处于7度地区，而其高度又超过规定的范围，此时，就应该采取更为有效的其他抗震措施。

3.2 地震力的振型组合数

多层建筑结构，若不需要进行扭转耦联计算，其地震力的振型组合数不应小于3；若振型组合数大于3，则应该取3的倍数，但与小于建筑物的层数；若房屋层数少于3层，振型组合数就取层数。不规则的高层建筑，当需要考虑扭转耦联时，其振型数不应小于9。建筑结构层数比较多或者其刚度变化较大时，其振型组合数应越大，比如有转换、小塔楼等建筑，其振型组合数不应小于12，但是也不得多于3倍层数。我们一般可以采取振型参与质量为总质量的90%时所需要的振型数作为合适的振型数。在应用SATWE等程序进行电算时，便可以将这种参与质量的比值输入进去。但是，有些设计人员重视程度不够，往往比较随意的选取振型数，这是不行的。另外，只有在建筑结构的扭转比较明显时，才采用耦联计算，若必要时还是需要补充非耦联计算。

3.3 结构周期折减系数的确定

框架结构建筑结构中，因为存在填充墙，其实际刚度往往比计算刚度大。计算周期比实际周期大，因而，计算出来的地震剪力偏小，显得结构的安全性较差，所以应该对结构的计算周期进行适当的折减，但是折减系数不得过大。若框架结构采用砌体填充墙，则其计算周期折减系数为0.6～0.7；若采用轻质砌体或者砌体填充墙较少则可取0.7～0.8；当全部用轻质墙体板材时，折减系数为0.9。而只有无填充墙的纯框架，才可以不进行计算周期折减。

4 建筑结构中抗震设计新的思路

建筑结构抗震设计方法的发展，如下图所示，从最初的0.1倍的结构自重作为水平力施加在结构步入由基于承载力的刚性设计发展到基于位移和变形控制的柔性设计。

4.1 刚性结构提高建筑物的抗震性能

通常高层公寓柔性结构为主流，靠整个建筑来减弱地震引起的摇动，但在强风刮过来时，楼的结构也会发生一定的摇动。采取了刚性结构后，摇动大大降低。如高级别的地震发生时，柔性结构的建筑一般要摇动1m左右，而刚性结构建筑只摇动30cm。

4.2 橡胶提高建筑物的抗震性能

如在日本东京一座免震结构公寓高达93m，建筑物的使用了新研制的高强度16积层橡胶，建筑物的中央部分使用了天然橡胶系统的积层橡胶。这样，在裂度为6的地震发生时，就可将建筑物的受力减少至二分之一。一种超高层楼房用抗震装置，使用的是类似橡胶的黏弹性体，该装置可将强风造成的摇动减轻40%，同时也可提高抗震能力。

4.3 “局部浮力”的抗震系统

目前，日本开发了一种名为“局部浮力”的抗震系统，即在传统抗震构造基础上借助于水的浮力支撑整个建筑物。据日本媒体报道，普通抗震结构把建筑物的上层结构与地基分离开，以中间加入橡胶夹层和阻尼器的方式支撑建筑物。相比之下，“局部浮力”系统在上层结构与地基之间设置贮水槽，建筑物受到水的浮力支撑。水的浮力承担建筑物大约一半重量，既减轻了地基的承重负荷，又可以把隔震橡胶小型化，降低支撑构造部分的刚性，从而提高与地基间的绝缘性。地震发生时，由于浮力作用延长了固有振荡周期，即晃动一次所需时间，建筑物晃动的加速度得以降低。6～8层建筑物的固有周期最大可以达到5s以上。因此，在城市海湾沿岸等地层柔软地带也可以获得较好抗震效果。此外，贮水槽内贮存的水在发生火灾时可用于灭火，地震发生后可作为临时生活用水。这一系统成本并不算高。以8层楼医院为例，成本比普通抗震系统高出大约2%。

4.4 “滑动体”基础提高建筑物抗震性能

古旧建筑独户建筑与高层楼房相比整体重量轻，积层橡胶不起作用。有效的抗震方法是在建筑物与基础之间加上球型轴承或是滑动体，形成一个滚动式支撑结构，这样可减轻地震造成的摇动。古旧建筑的抗震问题也得到了有关方面的重视。

5 结 语

综上所述，建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的过程，从场地的选择到建筑物的结构设计，抗震设计贯穿，整个过程。而且建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此如何准确、合理的运用不同的抗震设计方法，是非常重要的，对于不同的建筑，不同的情况应区别对待，从而寻求最合理设计方法。我国目前的抗震设计方法尚有一些不足之处，需要我们在实践中加以完善。

总之，要确保建筑结构中的抗震设计能高效完成，应在遵循相关建筑抗震规范要求的原则上，进行科学地合理地设计，确保建筑物具有稳定的可靠的抗震性能，达到建筑物小震不坏、中震可修、大震不倒的标准。

参考文献

[l]陈教洪.谈概念设计在建筑结构设计中的应用.建材与装饰（中旬刊），2022（2）12.

[2]韦润忠.简述建筑结构设计中的概念设计和经验田[J].科技资讯，2012（3）105.

[3]王亚勇，戴国莹，建筑抗震设计规范疑问解答[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[4]寇秀梅.结构设计中的抗震设计问题[J].中国西部科技，2008，6（7）.

第6篇：抗震设计原则范文

【关键词】带转换层；高层建筑；抗震设计

前言

为保证设计的安全性，规定部分框支剪力墙结构转换层的位置设置在3层以上时，其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜按高规规定提高一级采用，已经为特一级时不再提高，提高其抗震构造措施，而对于底部带转换层的框架-核心筒结构和为密柱框架的筒中筒结构的抗震等级不必提高底部带转换层的高层建筑在我国已大量建造，但至今未经受到大地震的考验。其转换层上部楼层的部分竖向构件不能连续贯通至下部楼层，因此，转换层是薄弱楼层，其地震剪力需乘以1.15的增大系数。设计中不要误认为只要楼层侧向刚度满足要求，该楼层就不是薄弱层。

一、带转换层结构的设计原则

带转换层建筑结构总体设计应遵循的如下原则：首先，传力直接，避免多次转换。布置转换层上下主体竖向结构时，要尽量使水平转换结构传力直接，通过结构的合理布置，使不落地的剪力墙通过转换托梁直接传给竖向承重构件，尽可能的避免转换次梁及水平多级转换，实现传力路劲的最短化。其次，强化下部、弱化上部。要保证底部大空间有适宜的刚度、强度、延性和抗震能力，要有意识的强化转换层下部主体结构刚度，弱化转换层上部主体结构的刚度，使得转换层上下部主体结构的刚度及变形特征尽量接近，以避免出现薄弱层。再次，计算全面准确。必须将转换结构作为整体结构中一个重要组成部分，采用符合实际受力变形状态的正确计算模型进行三维空间整体结构计算分析。采用有限元方法对转换结构进行局部补充计算时，转换结构以上至少取2层结构进入局部计算模型，同时应计及转换层及所有楼盖平面内刚度，计及实际结构三维空间盒子效应，采用比较符合实际边界条件的正确计算模型。

二、建筑结构平面布置

关于建筑物的结构平面布置，仅在《高层建筑混凝土结构技术规程》表4.3.3中对建筑物在考虑地震作用时的平面长宽比以及局部凹凸进行明确规定；并且在4.3.5条中对建筑的位移比和周期比进行严格的限制。非抗震设计时，由于对周期比没有严格的限制，故在设计转换层以上的小开间住宅部分的竖向构件时，可以只按照竖向构件的承载力进行设计；作抗震设计时，为了使周期比满足规范要求的限值，必须对建筑物周围的竖向构件进行加强处理，这就人为地增大了转换层上部的建筑物结构刚度，也增加了竖向构件的数量或者截面，同时也会引起转换层下部刚度相应增大。

三、建筑结构竖向布置

考虑地震作用下，仅在《高层建筑混凝土结构技术规程》中4.4.2和4.4.3条对建筑物的侧向刚度进行限制，保证建筑物的侧向刚度的连续。4.4.5条对建筑物的竖向收进和外挑进行限制。

（1）底部大空间为1层时，可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时γ不应大于2。

（2）底部大空间层数大于1层时，其转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比γe宜接近1，非抗震设计时γe不应大于2，抗震设计时γe不应大于1.3。由于转换层结构上部建筑多为住宅，根据建筑住宅使用功能的要求，房间分隔较小且对结构梁高进行限制，故造成上部住宅部分的竖向构件柱子或短肢剪力墙数量较多，梁较密。并且转换层上部住宅部分层高一般比下部大开间的商场部分小得多。这些都是造成转换层上部结构刚度远远大于下部结构刚度的客观原因。

四、结构构件承载力设计的区别

《高层建筑混凝土结构技术规程》4.7.1条中规定：无地震作用时，构件承载力设计值大于等于结构作用效应组合的设计值与结构重要性系数的乘值（结构重要性系数的取值在1.～1.1之间）；有地震作用组合时，构件承载力设计值大于等于结构作用效应组合的设计值与结构构件承载力抗震调整系数的乘值（结构构件承载力抗震调整系数的取值在1.0～1.33之间）。

以上分析均针对非抗震设计和抗震设计在结构概念设计上的区别，属于确定建筑方案前需要考虑的结构体系对建筑物的总体影响，是非抗震设计和抗震设计在性能设计上的根本区别，需要在建筑方案确定前进行经济综合性比较分析。整体结构概念设计是实现非抗震结构性能经济性设计的根本方向。

五、具体建筑构件单项比较分析

1、框支梁

梁上、下部纵向钢筋的最小配筋率，非抗震设计时不应小于0.30%；抗震设计时，特一、一和二级不应小于0.60%、0.50%和0.40%；加密区箍筋最小面积含箍率在非抗震设计时不应小于0.9ft/fyv；抗震设计时，特一、一和二级不应小于1.3ft/fyv、1.2ft/fyv和1.1ft/fyv。梁截面高度在抗震设计时不应小于计算跨度的1/6，非抗震设计时不应小于计算跨度的1/8；框支梁截面组合的最大剪力设计值应符合下列要求：

无地震作用组合时：V≤0.2βcfcbh0；

有地震作用组合时：V≤0.15βcfcbh0/γRE。

2、框支柱

框支柱截面组合的最大剪力设计值应符合下列要求：无地震作用组合时，V≤0.2βcfcbh0；有地震作用组合时，V≤0.15βcfcbh0/γRE。柱截面宽度，非抗震设计时不宜小于400mm，抗震设计时不应小于450mm；柱截面高度，非抗震设计时不宜小于框支梁跨度的1/15，抗震设计时不宜小于框支梁跨度的1/12；非抗震设计时，框支柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍，箍筋体积配箍率不宜小于0.8%，箍筋直径不宜小于10mm，箍筋间距不宜大于150mm。

3、剪力墙

部分框支剪力墙结构，剪力墙底部应加强部位墙体的水平和竖向分布钢筋最小配筋率，抗震设计时不应小于0.3%，非抗震设计时不应小于0.25%；错层处平面外受力的剪力墙，其截面厚度，非抗震设计时不应小于200mm，抗震设计时不应小于250mm，并均应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱；抗震等级应提高一级采用。错层处剪力墙的混凝土强度等级不应低于C30，水平和竖向分布钢筋的配筋率，非抗震设计时不应小于0.3%，抗震设计时不应小于0.5%。

4、一般框架梁、柱、抗震墙

根据对国内外规范最小配筋率取值情况的研究成果，可知各国设计规范梁类构件受拉钢筋最小配筋率取值存在两种体系。一种是对抗震及非抗震情况取用相同的最小配筋率，如美国、新西兰规范。另一种是对抗震及非抗震情况分别取用大小不同的最小配筋率，如欧共体混凝土结构设计规范EC2和抗震设计规范EC8。后者非抗震最小配筋率的取值水准比第一种取值体系明显偏低。

结语

转换层在高层建筑的应用必不可少，每座建筑的结构都有其自身的特点，应根据需要，选择合适的转换层类型。在施工中，还用注意每一环节的施工，在了解各构件特性的基础上，合理的发挥其长处、解决其短处，保证转换层的质量。

参考文献：

第7篇：抗震设计原则范文

关键词: 建筑 抗震, 设计,

Abstract: This paper introduces the concept of buildings aseismic design of meaning, and analyzes the concrete structure design top more attention should be paid to the cause of the concept design, and expounds the construction of the basic content of conceptual earthquake-resistant design, and points out that the concept design problems should be paid attention to perfect the high-rise building structural design, improve the design personnel design level.

Keywords: building aseismic, design

中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：

地震作用影响因素非常的复杂,它是一种随机的、尚不能准确预见和准确计算的外部作用,目前规范给出的计算方法还是一种半经验半理论的方法,要进行精确的抗震计算还有一定的困难,因此人们在工程实践中提出了“建筑抗震概念设计”。

1 抗震概念设计

“建筑抗震概念设计”是指根据地震灾害和工程实际经验等所形成的基本设计原则及设计思想,依此进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。掌握了抗震概念设计,有助于明确抗震设计思想,灵活、恰当地运用抗震设计原则,使设计人员不至于陷入盲目的计算工作,从而做到比较合理地进行抗震设计。

2 高层结构设计更应该重视概念设计

高层建筑设计尤其是在高层建筑抗震设计中,应当非常重视概念设计。这是因为高层建筑结构的复杂性、发生地震时震动的不确定性、人们对地震时结构响应认识的局限性与模糊性、高层结构计算尤其是抗震分析计算的精确性、材料性能与施工安装时的变异性以及其他不可预测的因素。在设计中,虽然分析计算是必须的,也是设计的重要依据,但仅靠此往往不能满足结构安全性、可靠性的要求,不能达到预期的设计目标,因此必须非常重视概念设计。

3 建筑抗震概念设计的基本内容

3. 1 应重视建筑结构的规则性

建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。合理的建筑布置在抗震设计中是头等重要的,提倡平、立面简单对称。 “建筑结构的规则性”包含了对建筑的平立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,承载力分布等诸多因素的综合要求。

3. 2 抗震概念设计应坚持的原则

1) 刚柔相济原则。在抗震设计中,不能一味地提高结构的抗力,一般是根据初定的尺寸和混凝土等级算出结构的刚度,再由结构刚度算出地震力,然后计算配筋。如果结构刚度太大,地震作用效应就很大,这样为抵御地震而需配更多的钢筋,因此,增加了结构的刚度,反而使地震作用效应增强。在较大的地震力瞬间袭来时,极易造成局部受损,最后导致各个击破;而太柔的结构虽然有很好的延性,可以消减外力,但容易造成变形过大而无法使用,甚至整体倾覆。在抗震设计中,为了实现刚柔相济的原则,既满足变形要求,又能减小地震力,最主要的方法是进行隔震消能设计。在抗震设计中“, 刚柔相济”可以通过合理控制设计总信息来实现。比如周期、位移、地震力应满足GB 5001122001 建筑抗震设计规范限值要求或者不超规范太多。

2) 多道设防原则。强烈地震后往往伴随多次余震,如果只有一道设防,在首次破坏后再遭余震,结构将会因损伤积累而导致倒塌。因此,一个抗震结构体系,应由若干个延生较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作,如框架―剪力体系是由延性框架和抗震墙两个分体系组成。

3. 3 抗侧力结构和构件应设计成延性结构或构件延性是指构件或结构具有承载能力基本不降低的塑性变形能力的一种性能。

在“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设计原则下,结构应设计成延性结构。当设计成延性结构时,由于塑性变形可以耗散地震能量,结构变形加大,但结构承受的地震作用不会直线上升,延性结构的构件设计应遵守“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱杆件,强底层柱”原则,承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

3. 4 应有意识地加强薄弱环节

1) 结构在强烈地震下不存在强度安全储备,构件的实际承载力分析(而不是承载力设计值的分析) 是判断薄弱层的基础。

2) 要使楼层(部位) 的实际承载力和设计计算的弹性受力之比在总体上保持一个相对均匀的变化,一旦楼层(部位) 的这个比例有突变时,会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。

3) 要防止在局部上加强而忽视整个结构各位刚度、承载力的协调。

4) 在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位) ,使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移,这是提高结构总体抗震性能的主要手段。

3. 5 应采用合理的建筑结构体系

建筑布局除考虑功能要求外,结构单元抗侧力结构的布置宜规则、对称,受力明确,传力合理,传力途径不间断,并应具有良好的整体性。

1) 抗侧力构件应布置合理。如在框架―剪力墙结构中,剪力墙宜均增布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位,剪力墙间距不宜过大;平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙;纵、横剪力墙宜组成L型、T 型和[型等形式;剪力墙宜贯通建筑物的全高,避免刚度突变;剪力墙开洞口宜上下对齐;抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。

2) 结构的整体性要好。高层建筑结构中,楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用。楼盖相当于水平隔板,它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力的子结构,而且要使这些子结构能协同承受地震作用,特别是当竖向抗侧力子结构布置不均匀或布置复杂或各抗侧力子结构水平变形特征不同时,整个结构就要依靠楼盖使各抗侧力子结构能协同工作。楼盖体系最重要的作用是提供足够的平面内刚度和抗力,并与竖向各子结构有效连接。所以房屋的顶层、结构转换层、平面复杂或开洞过大的楼层、作为上部结构嵌固部分的地下室楼层应采用现浇楼盖结构。一般楼层现浇楼板厚度不应小于80 mm , 顶层楼板厚度不宜小于120 mm ,普通地下室顶板厚不宜小于160 mm;作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构,楼板厚度不宜小于180 mm。

4 做好概念设计应注意的问题

1) 结构方案要根据建筑使用功能、房屋高度、地理环境、施工技术条件和材料供应情况、有无抗震设防来选择合理的结构类型。

2) 不同结构体系在竖向荷载、风荷载及地震力作用下的受力特点。

3) 风荷载、地震作用及竖向荷载的传递途径。

4) 结构破坏的机制和过程,以加强结构的关键部位和薄弱环节。

5) 建筑结构的整体性、承载力和刚度在平面内及沿高度均匀分布,避免突变和应力集中。

6) 预估和控制各类结构及构件塑性铰区可能出现的部位和范围。

7) 地基变形对上部结构及其受温度变化的影响。

第8篇：抗震设计原则范文

[关键词]高层建筑 抗震因素 结构特点 建筑材料

中图分类号：TU973.31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0130-01

一、高层建筑抗震结构设计的基本原则

高层建筑抗震设计的基本原则是小震不坏，中震可修，大震不倒。结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性等性能，对于结构相对薄弱的部位，应采取提高抗震能力的措施。

尽可能设置多道抗震防线，伴随着强烈地震之后，会发生多次余震，如果仅仅设置一条防线，可能在第一次被破坏之后，再遭遇余震，这样则会导致房屋伤痕累累，甚至有倒塌的危险。设置多条抗震防线，可以防止余震对房屋带来的多次伤害，使结构能耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免在大地震的时候，发生房屋倒塌。

针对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力，但应注意的是，不要加强了局部的抗震能力，而忽略了整个结构各部位刚度、承载力的协调，在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱部位，使之有足够的变形能力又不使薄弱部位发生转移，有效的提高结构总体的抗震性能。

抗震设计应尽量避免平面形状或刚度不对称的设计，防止平面形状或刚度不对称使建筑物产生严重的扭转，加重灾害的破坏程度。设计时也应注意尽量少用凸起屋面的塔楼设计，塔楼设计的建筑物在发生地震时容易发生鞭梢效应，使其房屋遭受严重破坏。

二、高层建筑在抗震设计中常见的问题

2.1部分建筑物高度过高

依照高层建筑混凝土结构技术的相关规定，参考建筑本身的结构类型以及设防烈度，混凝土结构的高层建筑需要有一个合理的高度，只有在这种高度下，抗震设计才会安全稳定。这个高度应与我国当前的经济发展、施工技术和整个土建规范体系相协调。就我国目前高层建筑来看，建筑超高问题严重，存在着潜在危险，当遇到地震时，会发生严重的破坏变形，因而会降低建筑物的抗震性能。随着建筑物高度的超出延性要求、材料性能等指标也相对超出范围，会诱发出其他的不良因素。

2.2地基选取的不合理

现代城市的不断发展，人口也是与日俱增，城市的人均面积却越来越少，但是开发商为了自身利益，往往会忽略这一问题，他们会选择利润空间较大的区域，进行高层建筑的建设。相关单位缺乏岩土工程勘察资料或是资料不全面，若没有这些资料，设计就缺少了必要的依据。在高层建设之前，开发商应该对该区域进行实地考察，了解其土地的质量，适合高层建筑的土地必须保证土地的坚硬或密实均匀，不能垮在两类土壤上，避开不利的地形，地基的选择直接影响到抗震的能力。

2.3结构体系与材料的选用问题

在地震多发地区，结构体系的设计和建筑材料的选择，受到人们的广泛关注和重视。目前，我国建筑物大部分是由钢筋混凝土组成的，变形的控制与设计必须以钢筋混凝土结构的位移限值为准。当钢筋混凝土弯曲变形时，侧移会较大，虽然利用钢框架会减少位移，但同时会增加钢筋的负荷，无明显辅助效果，为避免造成不利的影响，应尽可能降低它们的刚度。

2.4短柱与轴压比问题

在高层建筑中，钢筋混凝土结构建筑容易出现柱断面较大的问题，这主要是控制柱轴压比造成的，而柱断面尺寸不会因为使用高强度混凝土而显著性减小。如果柱的塑性变形能力小，结构延性就很差，在发生地震的时候，由于吸收地震能量与耗散少，就很容易发生结构破坏。所以在超高层建筑的抗震设计中应慎用钢筋混凝土。

三、解决高层建筑抗震设计问题的对策

首先，对于高层位置的选择，开发商要在建筑前，对土地质量及周边位置要进行严格考察，查看建设高层的区域是否适合建筑，不能一味只顾自己眼前的利益，也要考虑到建筑的安全因素。建筑相关部门对建筑的审批也要认真负责，严格控制建筑中超高的问题，若房屋在发生地震时，不会发生较大的变形或破坏，保障人民群众的生命财产安全。

在高层建筑中，结构体系与材料优选是一个极为重要的问题，在建筑时，确定短柱并采取相应对策，可以使用复合螺旋箍筋，达到强剪弱弯、强柱弱梁的特点。对于短柱来说，抗剪承载力不及抗弯承载力，一旦发生地震，会因剪力而失去作用，抗弯强度的作用也不能发挥出来，这时就必须人为的地降低抗弯强度。对于材料的选择，可以对材料参数随机性的抗震模糊可靠度进行分析，综合考虑材料参数的变异性，可以尽量选混凝土材料。

从地基承载力来看，在同样的地基条件下，减轻结构自重意味着在不增加基础或地基处理造价的情况下，可以增加层数。发生地震时，如果结构质量增加，也会引起地震力的增加，高层建筑由于高度较高，其重心也过高，受到的危害也很大，设计时对高层建筑物的填充墙及隔墙应采用轻质材料。

高层建筑在结构上应设置多道抗震防线，在大地震发生之后，往往会伴随多次余震，如果仅仅设置一道防线，可能在强烈地震作用下，这条防线会遭到破坏，此时再发生余震，使防线又遭到重创，此防线可能无法承受，建筑物就面临倒塌的危险。设置多道防线，可以抵挡后续的地震的冲击，分散了地震的威力，使房屋更加有保障。高层结构形式应采用具有及壁式框架剪力墙，剪力墙框架简体，筒中筒等多道抗战防线结构体系。

积极采用基于位移的结构抗震设计，进行定量分析，使结构的变形能力满足在预期的地震作用下的变形要求。提高结构阻尼，采用高延性构件。提高结构的耗能能力，减轻地震作用，减小楼层地震剪力。建造高层建筑最好选坚硬的场地土，可以减少地震能量输入，减轻对建筑的破坏程度。

四、结语

在高层建筑结构设计时，要充分考虑到抗震设计，应透彻了解抗震设计的基本原则，在房屋建筑结构设计中抗震设计占有重要的地位，严格遵照抗震设计规范，对抗震设计中存在的问题应重视起来，并及时改正。随着高层的抗震设计方法和技术在不断进步，结合建筑实际情况，设计合理的抗震结构，只有从高层建筑物内部实施结构抗震，才能从根本上提高高层建筑的抗震能力，确保实际工程中的抗震质量，以防止地震带来巨大的损失和危害，保护人民群众的生命和财产安全。

参考文献

[1] 来晓慧、郎春雨.浅谈高层抗震设计常见问题及其对策[J].科技风.2012.

[2] 葛振军、李彬.抗震设计常见问题浅析[J].工程质量.2007.

[3] 李志德.抗震分析与设计在高层建筑结构中的应用研究[J].科技创新导报.2008.

第9篇：抗震设计原则范文

【关键词】房建结构，结构设计，抗震设计现状，要求

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

房建结构抗震设计，关乎民生，关乎经济发展，社会稳定，对房屋建筑实施结构设计，主要涉及对建筑高度，承载力，总体结构，各个部件的性能规划等一系列的因素，要求通过对各个构件和整体规划的基础上，既实现满足居民生活生产保障安全的需要，又具有值得欣赏的美学价值。增强房建结构的抗震设计，必须综合考虑地基，房屋的结构体系选择，综合布局等多方面建设因素，是一项及其专业，严谨，复杂的高技术工作。

二、建筑抗震的主要影响因素

1、抗震设计标准

目前，国内在不同地区设定的基本设防烈度，主要是根据该地区以及具体建筑在一段时间内遭受地震以及地震强度的概率而定的。如果是一般建筑，则执行基本烈度设防，如果是重要的建筑物，则相应地提高设防烈度，但是，随着设防烈度的提高，建筑的造价会相应增加。

2、建筑结构形式

为了有效地保证建筑物“小震不坏，中震可修，大震不倒”，在最新的设计规范中，砖混内框架结构被严格取缔了。目前，主要采用的是框架结构、剪力墙结构等。框架结构空间布置灵活，相对造价低，但是其在水平地震力作用下，容易发生剪切变形，因此，框架结构适用的高度相对较低。剪力墙结构平面布置没有框架灵活，但其平面内自身刚度大，强度高，整体性能好，在水平荷载作用下变形小，抗震性能较强，适用于高度较高的高层建筑。

3、抗震措施

抗震措施主要是根据建筑的重要性决定的。在确定建筑等级及场地类型之后，将先进的抗震理念和系统的分析计算纳入到抗震设计中，即可改善建筑抗震性能，提高建筑抗震效果。

三、框架结构抗震设计的基本要求

有抗震性要求的框架结构，应设计成延性框架，遵守“强柱弱梁” 、“强剪弱弯”、强节点、强构件等设计原则，柱截面不宜过小，应满足结构侧移变形及轴压比的要求。在进行框架结构抗震设计的时候，需要确定框架结构的抗震等级，根据不同的等级进行设计，主要是为保证框架结构具有较好的延性，并且能满足合理、经济的设计要求。构件设计时应满足各自的基本要求：①框架结构在进行梁端抗震设计时，既要允许塑性铰在梁上出现又不要发生梁剪切破坏，同时还要防止由于梁筋屈服渗入节点而影响节点核心区的性能，使梁形成塑性铰后仍有足够的受剪承载力，梁筋屈服后，塑性铰区段应有较好的延性和耗能能力。②框架柱在设计时，应该遵循强柱弱梁，使柱尽量不要出现塑性铰，在弯曲破坏之前不发生剪切破坏，使柱有足够的抗剪能力，同时控制柱的剪切比不要太大。③框架节点在地震破坏时，主要是节点核心区剪切破坏和钢筋锚固破坏，因此在设计时，要采取“强节点弱构件”的设计概念，保证在多遇地震时，节点应在弹性范围内工作；在罕遇地震时，节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递。

四、框架结构构件抗震设计的构造措施

1、框架梁的截面抗震设计尺寸，宜符合下列各项要求：截面宽度不宜小于 200mm；截面高宽比不宜大于 4；净跨与截面高度之比不宜小于4。在计算出梁控制截面处考虑地震作用的组合弯矩后，可按一般钢筋混土受弯构件进行正截面受弯承载力计算。梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于 2.5％，且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比，一级不应大于 0.25，二、三级不应大于 0.35。梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值，除按计算确定外，一级不应小于 0.5，二、三级不应小于 0.3。梁端剪力设计值应根据强剪弱弯的原则，按的要求加以调整，对一、二、三级抗震等级分别采取1.3、1.2、和1.1梁端剪力增大系数。

2、框架柱的截面抗震设计尺寸，宜符合下列各项要求：截面的宽度和高度均不宜小于 300mm；圆柱直径不宜小于 350mm。剪跨比宜大于 2。截面长边与短边的边长比不宜大于3。柱轴压比不宜超过下表的规定；建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑，柱轴压比限值应适当减小。柱的钢筋配置，应符合柱纵向钢筋的最小总配筋率，中柱和边柱的一、二、三、四抗震等级分别是1.0、0.8、0.7、0.6，角柱、框支柱的一、二、三、四抗震等级分别是1.2、1.0、0.9、0.8。同时每一侧配筋率不应小 0.2％；对建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,数值应增加 0.1。 当采用HRB400 级热轧钢筋时应允许减少 0.1，混凝土强度等级高于 C60 应增加 0.1。

3、框架节点核芯区箍筋的最大间距和最小直径宜按规范中的柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径，一、二、三级框架节点核芯区配箍特征值分别不宜小于 0.12、0.10 和 0.08 且体积配箍率分别不宜小于 0.6％、0.5％ 和 0.4％。柱剪跨比不大于 2 的框架节点核芯区配箍特征值不宜小于核芯区上、下柱端的较大配箍特征值。

五、基于剪力墙结构建筑体形的抗震优化设计

高层建筑结构的设计，除了要合理选择结构抗侧力体系外，要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面；结构总体布置是指结构构件的平面布置和竖向布置。建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能具有决定性的作用。

1、震害及抗震概念设计

结构抗震设计有许多不确定因素（地震特性、结构扭转等），进行精确的抗震计算是非常困难的。结构的抗震设计除了进行细致的计算外，要特别注重结构概念设计。概念设计是指在结构设计中，结构工程师运用“概念”进行分析，做出判断，并采取相应措施。根据概念设计，抗震房屋的建筑体形和结构总体布置应符合如下原则：采用规则结构，不采用严重不规则结构；明确的计算简图和合理的传力路径；具有必要的刚度和承载力，具备良好的弹塑性变形能力和消耗地震能量的能力；部分结构或构件破坏不应导致整体结构倒塌，增加超静定结构的次数。满足抗震设计原则：即：“强节弱杆”、“强竖弱平”、“强剪弱弯”；置多道抗震防线，形成两道或多道的抗震防线，增强结构抗倒塌能力。

2、建筑平面和结构平面布置

高层建筑的外形分为板式和塔式两大类：板式建筑平面两个方向的尺寸相差较大，塔式建筑平面两个方向的尺寸接近。多数高层建筑为塔式。对抗风有利的建筑平面形状是简单规则的凸平面，如圆形，正多边形、椭圆形等平面，以减小风压，有较多凹凸的复杂平面，对抗风不利，如V形、Y形等。对抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。

六、结束语

综上所述，建筑结构设计中的抗震设计十分重要，加上我国今年来地震较多，加强房屋抗震设计对于居民的安全具有很大作用，应该不断的加强研究。

参考文献：

[1] 张立军 房屋建筑结构设计体系选型及抗震没计 [期刊论文] 《科技与生活》 -2011年14期

[2]孟虎 房建工程砖混结构的抗震设计与前瞻性研究 [期刊论文] 《科技与企业》 -2011年9期

[3]万忠伦 成都驿园高层住宅结构抗震设计 [期刊论文] 《铁道建筑》 PKU -2008年12期

[4]吕西林.周德源、李思明、陈以一、陆浩亮.抗震设计理论与实例[M].同济大学出版社.2011