建筑结构抗震论文精选(九篇)

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第1篇：建筑结构抗震论文范文

【关键词】建筑结构；抗震概念；实际设计；理解

地震是一种破坏力较强的自然灾害，主要损害建筑结构，进而导致承重构件或地基失去作用。现阶段，人们还不能深入的认识到地震的损坏机理，直接影响了抗震计算的精确性。概念设计是一种指导总体方案开展的方法，良好的概念设计不仅给日后建筑工程结构计算及工程造价等奠定基础，同时还实现了抗震设计的目的，具有较广的应用意义，必须及时进行分析。

1.建筑抗震设计

目前随着经济的发展，抗震结构设计已经呈现出新的发展趋势，可利用基于性能结构抗震现场理论、材料抗震模糊可靠度等方法进行建筑抗震设计。但是建筑地震灾害依然在反复发作，虽然很多建筑设计师已经认识到以上技术的局限性，但是由于建筑结构还会受到地形、规划、工程造价、施工技术等多方面因素影响，导致“概念设计”开始被人们重视起来，并加大了对其的研究。概念设计不仅完善了建筑结构，同时综合全面的分析了地震所产生的影响，掌握了地质活动破坏机制，并可以综合全面的了解抗震设计规范与准则，在长期实践中还可以不断提升建筑结构的抗震水平。

2.建筑结构抗震概念设计遵循的原则

2.1建筑选址并确定地基稳定条件

合理的规划选址已经成为建筑设计成功的基础，对建筑结构抗震设计整体质量具有很大影响。实际操作中要求规避地震不利地段，尽量选择安全稳定的建筑场地，如果受各方面因素影响，导致实际操作中无法避开不利地段，必须结合实际情况采取针对性的措施，提高地基稳定性与安全性。现有基础设计规范中明确指出，结构单元中个别应地质因素而采用天然地基或桩基的做法不可取，尤其是不允许在地震高发段建设建筑物。地震作用力较强，一般会引起承载力降低或出现基土液化，进而影响了地基稳定性，容易出现建筑开裂、倾斜和倒塌等问题。同时受地震影响所产生的滑坡、泥石流等情况也与建筑选址密切联系，保证建筑基础稳定已经成为提高抗震力的核心条件。

2.2选择有利于建筑的立面或平面

为了避免地震发生时产生应力集中、扭曲或塑性变形等问题，要求建筑平、立面必须合理设置，一般要求建筑物的平、立面布置对称，同时质量和刚度均匀，尽量避免楼盖错层。实际操作中可从两反面操作，一方面，不设抗震逢，对建筑物进行结构抗震分析，了解局部应力和变形集中及扭转等的影响，并采取加强措施进行处理。另一方面，设置抗震缝，将建筑物划分为很多结构单元，可结合抗震设防强度、材料种类、结构型号及单位布置，并留有足够的宽度，要求伸缩缝与沉降缝满足防震缝要求。控制好建筑刚度与质量变化，各个楼层不能错层，条件允许时可在每层设置防震缝，可根据建筑结构实际情况设置。一般体型结构复杂的建筑必须给其设置计算模型，并展开抗震分析。

2.3选择科学合理的抗震结构体系

抗震结构体系要求从建筑重要程度、房屋高度、地基基础、技术、经济及使用等多方面进行判断。通常选择建筑结构体系时，必须满足以下条件：（1）具有详细的计算简图，并有恰当的传递地震途径；（2）具有较强的强度、耗能及变形能力；（3）设置多道地震防线，避免部分结构或构件对整体构件造成影响；（4）控制好强度与刚度，避免局部形成薄弱部位或者应力或塑性变形集中；（5）控制好结构在两主轴之间的动力特性。设计构件连接时，要求满足以下条件：（1）构件节点强度不能低于连接构件强度；（2）装配结构连接整体性必须得到保证；（3）预埋件锚固强度不能低于连接构件强度。选择抗震结构构件时，要求满足以下要求：（1）砌体结构必须结合施工要求，合理设置混凝土圈梁与构造柱，提高结构抗震水平；（2）设置钢结构构件时，要求控制好其尺寸，避免出现局部或整体构件失稳；（3）混凝土结构构件必须合理选择尺寸，配置好箍筋与纵向钢筋，避免剪切在弯曲前破坏，同时要求混凝土压溃先于钢筋屈服、钢筋锚固粘接在构件破坏前损坏。

2.4计算校核的必要性

目前计算机辅助设计系统已经广泛应用到结构设计中，而且应用范围较广，实际分析中，可应用计算机相关软件完成设计与校核。软件是辅佐校核的工具，实际操作中为了提高校核效果，必须由具有丰富经验的结构设计技术人员分析，同时掌握软件的适用范围、条件、计算模型等，深入理解设计规范，而且要端正自己对待工作的态度，只有如此，才能反复进行验证，进而将精确校核的计算结果成功应用到工程项目建设中。

3.正确处理主体结构与非承重结构的关系

主体结构与非承重结构关系的处理已经成为抗震设计的基础，具有减少地震损失及避免附加震害的作用。附属结果构件要求必须与主体结构或锚固稳定连接，避免实际操作中出现设备损害或砸到人员等问题出现。设置围护墙与隔墙时，必须综合考核结构抗震所产生的不利影响，避免设置不恰当损害主体结构。例如，厂房柱间或框架填充不完整时，就会损坏柱子。此外，吊挂件、装饰贴面与幕墙均要与主体合理连接，避免地震时造成人员伤害。

4.控制好材料与施工质量

材料选择与施工质量控制对抗震结构设计具有很大作用，不仅提高了施工质量，还保证了其他工序的顺利开展。目前抗震结构设计中已经对材料与施工质量提出了要求，必须在设计文件中明确，具体操作如下：（1）黏土砖等级要求不低于MU10，同时控制好砌筑砂浆强度与等级，不呢低于M5；（2）混凝土抗震与强度等级均使用一级框架梁、柱与节点，要求不能低于C30，芯柱、基础与圈梁不应低于C30，其他构件不能低于C20；（3）混凝土小型砌块强度控制在MU7.5，要求砌筑砂浆强度在M7.5以上；（4）控制好钢筋强度，要求纵向钢筋使用Ⅱ、Ⅲ级变形钢筋，箍筋为Ⅰ、Ⅱ热轧钢筋，构造柱与芯柱使用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。进行钢筋混凝土结构施工时，由于实际设计中缺少规定的钢筋型号，使用其他规格型号的替代时，不能使用屈服强度较高的钢筋替代原始钢筋。实际替换中可结合截面实际屈服强度合理换算，并要求替代后构建曲面屈服强度不能超过原截面屈服强度。此种操作的主要目的是减少了薄弱部位转移，避免了混凝土脆性损坏，如剪切破坏或混凝土压碎等问题。

5.结语

建筑结构抗震设计时一项较系统的工程，改变以计算为中心的传统设计、评估与校核，实现了设计者多年经验与设计规范的结合，避免了盲目开展计算工作，对抗震设计创造了独特的发展空间，并真实展现了结构的实时情况，进而科学合理的进行抗震设计。

作者:柴梅卿 单位:国家林业局西北林业调查规划设计院

参考文献

[1]张松林.浅谈建筑结构抗震概念设计的进展[J].江苏建筑,2015,(04).

[2]黄传刚.浅谈房屋建筑中结构抗震概念设计的运用分析[J].科技创业家,2014,(07).

[3]武玉梅.浅谈建筑结构抗震概念设计的重要性[J].中外建筑,2014,(05).

第2篇：建筑结构抗震论文范文

【关键词】建筑结构；抗震；设计；问题；探讨

中图分类号：TU3文献标识码： A

一、前言

目前，我国建筑在抗震设计方面来存在很多误区，同时，在具体设计方面还有很多的设计问题有待于研究。因此，对建筑结构抗震设计的相关问题进行分析很有现实意义。

二、我国对抗震性设计的要求

为了保证建筑物结构的基本抗震性能，我国从法律上对建筑结构的抗震性设计进行了详细的规定。这些具体的规定都在我国“《建筑抗震设防分类标准》GB50223”中，而具体内容大致如下。

“建筑根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。”在这四类抗震类别当中，甲类建筑物的使用功能应该是比较重要的，因此，对其要求的抗震性能也比较高，“地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按照批准的地震安全性评价结果确定。”具体的抗震措施应该比当地地质状况要求的抗震烈度要高，如果当地要求的抗震烈度要在6～8之间，那么，实际设计的抗震烈度就应该要比要求高出1度，而如果当地的抗震要求在9度时，实际设计的抗震烈度至少要比9度高出一点。乙类建筑物的抗震烈度与当地的地震作用相符合即可，在采取抗震措施时，如果抗震烈度要求在6～8之间，那么设计的抗震烈度与其相符合即可，如果是在9度以上，实际设计值则需要比9度要高。对于丙类来说，无论是什么情况，设计的抗震烈度值同当地的抗震要求相符合即可，而丁类建筑结构的抗震烈度可以在实际的抗震烈度要求之上适当减低。

三、目前建筑结构抗震性设计的关键问题

1、场地选择

在建筑结构设计中，场地的选择是其中重要的一部分，所以，在建筑结构抗震性设计中，建筑场地的选择对建筑结构抗震性能的影响也是比较大的。在选择建筑场地时，一定要对当地的地理环境有所了解，避开不利的地段。如果场地不利会造成地表发生错动或者断裂、地基沉降、滑坡等状况，对工程质量会产生一定的影响。正因如此，在选择建筑场地过程中，要尽量避免在“软弱场地、易液化土、状态不均匀”等场地进行建筑物的建筑。如果建筑地点的土壤普遍不合格，那么就需要采取一定的抗震防裂措施来提高建筑结构的抗震等级，比如可以强化地基，加强结构的整体性等，对于地基来说可以采用桩基、强化基础等处理措施，这样即使不可避免地出现了不利场地，也能通过措施的应用而得以改善。

2、结构体系选择

建筑结构体系的选择关系到了建筑结构的稳定性，自然也会成为抗震设计中的重要部分。首先，结构体系要具有相对的独立性。对于建筑结构体系的整体功能发挥来说，其应该具有一定的整体性和联系性，但是，对于抗震性来说，建筑结构体系就应该具有相对的独立性。主要是指结构体系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。因此，在设计建筑结构时，应该要确保建筑结构具有一定的内力分配功能，这样如果一个构件受到了震力的破坏，其他的构件仍能够正常承载，一定程度上避免了整体结构失效可能性的出现。其次，合理分布震力传递途径。在结构设计过程中应该重视竖向的建筑结构要具有垂直重力传递的作用，“楼屋盖梁系的布置”要尽量保证从上部结构中传递过来的重力荷载能够通过转换层进行转换，同时，抗侧力结构要明确，尽量保证其连续性，如果结构出现了竖向变化则要尽量确保变化的均匀发生。最后，要具有适当刚度和以及强度。对于建筑结构体系来说，适当的刚度和强度能够在一定程度上避免因为结构的部分薄弱给整体结构造成影响，在框架设计过程中要保证节点在受到较大的重力荷载或者是应力过于集中时，不会出现破坏的状况。

3、规则布置建筑平面

建筑平、立面布置应符合抗震概念的设计原则，宜采用规则的建筑设计方案，而不应采用严重不规则的设计方案。因此，在进行建筑结构抗震性设计过程中，要尽量规则布置建筑平面，通常我们都比较重视建筑结构的对称性和规则性，结构的对称性主要是指抗侧力主体结构之间的对称，而规则性主要体现在以下几个方面，第一，抗侧力结构主轴方向刚度和变形特性相近。第二，在抗侧力结构竖向断面均匀、构成的变化均匀。

四、抗震设计方法及存在的问题

1、直接位移设计法

直接位移设计法是一种偏重于结构性能的设计方法,这种方法概念简单,可根据在一定的地震等级作用下预期的位移计算地震作用,进行结构设计,使构件达到预期的变形,结构达到预定位移。但该方法的使用尚存在一些问题:由于替换结构的刚度是对应于最大位移时的线性刚度,其周期一般比弹性结构的周期长许多,因此,用于位移设计的位移设计反应谱必须比加速度反应谱具有较长的周期范围;弹性加速度设计反应谱一般是针对阻尼比为0.05,而位移设计反应谱必须适应替换结构所需要的较大阻尼比范围的要求;近年来的研究表明,近场强震效应对结构的位移反应有较大的放大作用,但直接位移设计方法只从材料的极限应变出发得到构件的变形值进行结构设计,不能考虑近场强震的这种放大效应;结构构件的滞回特性。因此,就现阶段而言,采用直接位移设计法实现基于结构性能的抗震设计还具有一定的局限性;½这一设计理论没有体现出结构的非线性分析方法和对所设计结构的实际抗震性能进行验算的方法。

2、位移影响系数法

位移影响系数法主要体现在确定给定结构非线性静力弹塑性分析时的最大期望位移,这一最大期望位移定义为目标位移d;采用此方法结构来确定最大非线性位移,概念相对来说比较简单,但在实际设计计算中需进一步研究:此种方法仅仅是一种衡量结构整体抗震水平的评估方法,无法提供具体楼层和主要构件的损坏情况以及具体结构构件的抗震水准;结构的最大非线性位移与线性位移的关系比较复杂,采用上述多系数的表示方法,每一个系数取值的变化都会对结果产生较大的影响,而在各个系数都不能明确确定其取值的情况下,计算结果与结构的实际最大非线性位移会产生较大的误差。

3、能力谱方法

能力谱方法是一种偏重于对所设计结构的实际抗震性能进行评估验算的方法。对结构抗震性能评估的能力谱方法的研究。还存在以下问题需要解决:¹在能力谱方法中,需要将原型多自由度结构体系转化为等效单自由度体系,而现有的转化方法都是以结构反应的单一振型或主振型为基础,而对于高阶振型对结构反应影响比较显著的多高层结构体系或扭转效应不可忽略的结构体系来说,这种转化方法将产生比较大的误差;通常能力谱方法对于抗侧刚度沿结构高度方向分布不均匀的结构体系或楼层平面内扭转反应比较明显的结构体系无法进行验算。

五、提高结构设计的质量管理

1、根据《建筑工程设计招标投标管理办法》业主要求设计单位组建设计项目组，安排结构设计各阶段的设计人员、校对人员、专业负责人、审核人员并安排相应的完成时间，形成设计进度计划表。

2、设计质量直接影响工程周期、成本，是工程建设重要的内容。有效地缩短工程周期和节约成本有利于在市场中能取得先机，获取更大的效益。设计单位执行ISO9001：2008全面质量管理来保证设计质量是一种行之有效的方法。

3、针对建筑工程的不同类型，由专业负责人对设计和校对人员进行事先指导，形成事先指导表。同时专业负责人应起草本设计项目结构设计统一措施，经结构总工程师批准后，结构人员保证人手一份使用。

六、结束语

建筑抗震设计是一项系统的工程，需要严格把握设计的各个环节，按照设计的科学流程，结合建筑的特点，尽量提高设计的合理性，提高建筑抗震的能力。

【参考文献】

第3篇：建筑结构抗震论文范文

关键词：建筑方案设计；抗震；作用分析

中图分类号： TU2文献标识码： A

1、建筑方案设计在建筑抗震设计中的几个主要设计问题分析

1.1 建筑体型设计问题

建筑体型包括建筑的平面形状和立体的空间形状的设计。震害表明，许多平面形状复杂，例如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。海城地震和唐山地震中有不少这样的震例。而平面形状简单规则的建筑（包括单

层和多层建筑）在地震中都未出现较重的破坏；有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂ss和不规则，例如相邻单元的高差过大、出屋面建筑部分的高度过高、有的建筑装饰悬伸过大过高，这些沿高度形状上的变化，在地震时都会造成震害，特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。在历次地震中工业与民用建筑都有此类震例。

所以，在建筑体型的设计中，应尽可能的使平面和空间的形状简洁、规则；在平面形状上，矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说，都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体形，尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼，在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度

比较均匀地分布，避免产生因体形不对称导致质量与刚度不对称而引起建筑物在地震时发生对抗震极不利的扭转反应。在建筑方案设计中，特别是高层建筑的建筑方案设计中，为了建筑立面美观和艺术上创意，复杂的建筑体型是难以避免的，但是，在设计时一定要把建筑艺术、建筑使用功能同结构抗震安全很好的地结合起来。

1.2 建筑平面布置设计问题

建筑物的平面布置在建筑方案设计中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距离，内墙的布置，空间活动面积的大小，通道和楼梯的位置，电梯井的布置，房间的数量和布置等等，都要在建筑的平面布置图上明确下来；而且，由于建筑使用功能

的不同，每个楼层的布置有可能差异很大。因此，这就带来一个建筑平面布置的多样化如何同时考虑结构抗震要求的问题。一个比较突出的问题是，建筑平面上的墙体（包括填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙）布置不对称；墙体与柱的分布不对称，不

协调；造成建筑结构质量与刚度在平面上分布的不对称，不协调；使建筑物在地震时产生扭转地震作用，对抗震很不利。根据抗震设计审查结果统计，有的城市在建筑平面布置上不合理的达17%，在墙体设置上不符合抗震要求的达24%。

1.3 地展力问题

在高层建筑方案设计中，除了考虑垂直荷载和水平荷载外，还要考虑地展力。往往由水平地震力产生的内力，成为设计控制的主要因素。高层建筑的结构体系有多种，当地震烈度低于8度时，只要建筑物体型合理。垂直刚度均匀，九层以下的高层建筑，仍可采用钢筋混凝土框架结构。然而，由于高层建筑结构体系自身的柔性较大。加上设计师在建筑方案设计时因商业要求，无法建筑结构上进行合理的设计，从而引起建筑结构设计不合理，造成这类建筑抗震性能先天不足，加上临街一面底层抗震墙设簧减少，引起底层的侧移刚度比纵横墙较多的第二层要小，这种结构的建筑物其地震倾覆力矩主要由钢筋砼框架柱承担，使得底层钢筋砼框架柱的承载能力大为降低，当地震时，因为下柔上刚，从而危及整座建筑的安全。如何才能克服这些闲难就是建筑方案设计者所面临问题。

1.4 缺乏理论指导和经验

建筑抗震设计中缺乏科学规范的理论指导，缺乏实际经验的积累；我国对地质地震的认识尚不够完善，对地震的成因，预测，防治研究不够深入，地震防治规范不够科学。因此，在进行建筑结构抗震设计时候，缺乏一定的科学依据，或依据的是不完善的理论。因此，难以在建筑结构设计中完美融合防震设计理念。设计中，没有能够深入研究地震对建筑结构破坏的层次和顺序，难以做到重视主体的设计而兼顾细节问题。没有能根据实际情况灵活变通的运用抗震设计准则。

2、建筑方案设计和抗震设计的关系分析

建筑方案设计对建筑抗震起重要的基础作用。建筑的结构设计难以对建筑方案设计有很大的改动，建筑方案设计已经初步形成了，建筑结构就必须按照原则服从建筑方案设计的要求。设计师在建筑方案能够全面的考虑到抗震设计的要求，那么结构设计人员按照建筑方案

对结构部件进行科学、合理的布置，保证建筑结构质量与结构刚度均匀分布，结构受力和结构变形共同协调，提高建筑结构抗震性能和抗震承载能力；如果建筑方案没有考虑到抗震的要求，直接给结构抗震设计带来更大的难题，建筑布局设计限制结构抗震布局设计。为了进

一步提高结构部件抗震承载能力，就必须增大结构构件的截面面积，这样又会造成很多不必要的浪费。所以，在建筑抗震设计的过程中建筑单位要对建筑体型设计、建筑平面布置设计、屋顶建筑抗震设计等问题加以关注。

3、在建筑方案设计中考虑抗震问题的作用

3.1 体型设计中能够避免质量和刚度分布不均

建筑体型包括建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。平面形状简单规则的建筑在地震中未出现较重的破坏，有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂和不规则在地震时都会造成震害。特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。因此在建筑体型的设计中，应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则：在平面形状上，矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型，尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布，避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。

3.2 屋顶建筑的抗震设计作用

屋顶建筑的抗震设计人员常被人们忽视，这是因为屋顶并不是结构承重的重要部分。所以人们并不重视这一方面的设计。事实上恰恰相反。屋顶建筑是建筑方案设计的非常重要的一部分，根据现在一些地震的破坏来看。屋顶建筑是地震破坏最严重的地方之一。在这一部

分的设计中应该尽量降低屋顶建筑的高度，在材质上选择用高强轻质的建筑材料和轻型的建筑造型，保证屋顶建筑的结构质量和刚度的均匀分布，这样就能保证地震作用沿结构方向的均匀传递。同时在设计的过程中，要注意屋顶建筑与整体建筑的重心应该保持一致，这样能

够显著提高屋顶建筑的抗震稳定性。减少地震过程中扭转、变形等情况对建筑物自身的破坏。

结语:

总之，建筑方案设计在建筑的抗震设计中非常重要，二者之间有着非常密切的关系。因此，对于建筑方案的抗震设计，我们要有足够的重视并且使其能够发挥它的作用。从而保证建筑的抗震能力，保障人们的生命财产安全。

参考文献：

[1]蒋山.浅谈建筑方案设计在建筑抗震设计中的作用，[期刊论文]中国房地产业，2011 年10 期

[2] 陆伟权.浅析建筑方案设计在建筑抗震中的作用，[期刊论文]城市建设理论研究，2012 年14 期

[3]曾锐.重视建筑方案设计在建筑抗震设计中的作用，[会议论文]中国铁道学会铁路房建管理会议，2010

第4篇：建筑结构抗震论文范文

【关键词】剪力墙结构，高层建筑框架结构，设计，应用

中图分类号： TU398+.2 文献标识码： A 文章编号：

一 前言

由于科学技术的进步和人们生产生活方式的改变，人们对建筑结构设计的要求也越来越高，随着建筑结构设计理论的逐渐完善，剪力墙结构凭借着刚度大，可以有效的减少侧移，建筑结构抗震性能很好，可以保证建筑的安稳和稳定性，因此，在建筑结构设计中被广泛的推广运用，为我国的经济发展和人们生活质量的改善提供了强大的动力。因此，加强剪力墙结构在建筑结构设计中的应用探究，有着十分重大的意义。笔者将从结合多年的施工经验，对高层建筑框架剪力墙结构设计的基本原则，墙肢分类，设置，边缘构件的布置，和连梁的设计等多方面做出分析，并提出剪力墙结构设计的优化措施。

二 墙肢的分类和结构布置

2.1墙肢的分类

在剪力墙的分类中，最重要的分类依据是墙肢的高度和厚度比值。一般有短肢剪力墙和一般剪力墙两种，同时，也可以根据墙面的开洞大小分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架等几种类型。

2.2厚度选择

剪力墙的墙肢厚度关系到剪力墙出平面的的稳定性和刚度。因此，在选择时候，一定要遵守相关的技术规程。在住宅建筑的设计中，填充墙的厚度和剪力墙的厚度相同，多会选取两百毫米左右。如果高层建筑没有地下室，在进行剪力墙的设计时候，可以在综合考虑到建筑结构平面的基础上，减少一字型的剪力墙结构设计，多采用十字形等形状。这样既可以使得翼缘长度大于其厚度，让建筑结构抗震性能更好的发挥，同时也可以满足建筑设计的美观性和实用性。

2.3剪力墙的结构布置

随着建筑越来越高，建筑的综合性能也日渐提升，因此，建筑设计中，应该使得建筑具有很好的空间工作性能。因此，在进行剪力墙结构设计时候，应该采用双向布置，科学合理的构成建筑结构的空间性能。同时，由于对建筑的抗震性能有了更高的要求，因此，在剪力墙设计时候，严禁在需要抗震设防区域使用单向剪力墙设计。在进行剪力墙设计时，要保证平面均匀分布，刚度中心要和建筑的整体质心相重合或者是尽量靠近，如此可以很大程度上减小扭转效应。

如果刚度中心和质心相距很远，可以改变墙肢长度和连梁的高度调整刚心位置。在进行建筑结构设计中，剪力墙由于抗侧刚度很大，整体结构的自振周期很短，使得整体建筑受到的水平地震作用很大，不利于建筑结构的稳定，因此，可以综合考虑到剪力墙的抗侧刚度和承载力，减小墙体的纵横厚度，加大墙体之间的距离，或者是合理减少墙体的总体数量，如此，可以达到降低墙体自身重量的目的。同时，可以降低墙体的整体水平地震的剪力和弯矩程度。

三 连梁的设计布置

连梁的跨高以及截面的尺寸会受到各种条件的影响和限制，因此，在剪力墙的连梁设计中，会因为设计的不合理，容易出现连梁承载力或者是连梁的界面难以达到相关规定的标准，从而既会影响到工程的施工，又会影响到工程的质量。因此，要综合多种情况，进行设计和处理。

3.1提高混凝土等级

为了让连梁的抗剪承载能力不会超过规定标准，可以合理的提高剪力墙的混凝土的等级，当混凝土的等级得到提升，混凝土的弹性模量增加比例会小于抗剪承载力的提升比例，从而，可以达到控制目标。

3.2增加剪力墙洞口的宽度、减小连梁高度

在进行连梁的设计中，为了达到降低连梁刚度，减少地震影响效果的目的，可以选择扩大剪力墙所开洞口的宽度，也就是增加连梁的总体跨度，从而使的连梁的高度降低。使得连梁的承载力保证在一定的标准范围内。

3.3对连梁的刚度进行折减

连梁由于跨高比较小与之相连的墙肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大，连梁屈服时表现为梁端出现裂缝，刚度减小，内力重分布。因此，在开始进行结构整体计算时，就需对连梁刚度进行折减。高规中解释说高层建筑结构构件均采用弹性刚度参与整体分析，但抗震设计的剪力墙结构中的连梁刚度相对墙体较小，而承受的弯矩和剪力很大，配筋设计困难。因此，可考虑在不影响其承受竖向荷载能力的前提下，允许其适当开裂而把内力转移到墙体上。

3.4增加剪力墙的厚度

在进行连梁设计时，可以增加剪力墙的厚度，使得连梁的截面宽度变大，不仅仅可以让建筑结构整体的刚度变大，也使得地震产生的内力作用变得更大，由于连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比。通过剪力墙的厚度增加，也有可能达到让连梁抗剪承载力符合限度的目的。

四 剪力墙结构计算和设计的优化的措施

4.1剪力墙结构计算方面的优化

4.1.1楼层最小剪力系数的调整原则。在满足短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩不超过40%的前提下，尽可能减少剪力墙的布置，以大开间剪力墙布置方案为目标，使结构具有适宜的侧向刚度使楼层最小剪力系数接近规范限值，这样能够减轻结构自重，有效减小地震作用的输入同时降低工程造价。

4.1.2楼层最大层间最大位移与层高之比的调整原则。规范规定在计算多地震作用的楼层最大层间位移时，以楼间弯曲变形为主，计入扭转变形，可不扣除结构整体弯曲变形，因此，对于高层建筑应尽可能扭转变形最小，但又不能仅根据这些层间位移不够，不加分析地增加竖向构件的刚度。在实际工程设计中，有些设计人员一看到某一方向层间位移不能满足规范要求，就不断地增加该项的侧向刚度，此举虽然可以解决问题，但应该注意此时结构的剪重比，若与规范限制接近则可行，若剪重比已经较大，则不应一味地增加也要学会减小对应一侧的结构刚度，使其剪重比减小，地震作用减小，同样可以达到较好的效果。

4.2剪力墙结构设计方面的优化

4.2.1剪力墙墙肢截面宜简单、规则。剪力墙的竖向刚度应均匀，剪力墙的门窗洞口宜上下对齐，成列布置，形成明确的墙肢和连梁。应力分布比较规则，又与当前普遍应用的计算简图较为符合，设计结果安全可靠。宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置，当剪力墙的洞口布置出现错洞，叠合错洞时，墙内配筋应构成框架形式。

4.2.1剪力墙的特点是平面内刚度及承重力大，而平面外刚度及承载力都相对很小，应控制剪力墙平面外的弯矩，保证剪力墙平面外的稳定性。当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时，应采取足够的措施减少梁端部弯矩对墙的不利影响。

五 结束语

总之，剪力墙结构在我国建筑行业的广泛运用，既可以大力推进我国建筑质量的提高，又可为我国的社会主义和谐社会奠定强大的基础，在进行剪力墙结构设计时候，必须综合考虑多方面因素，严格遵守设计规程，进而保证设计的科学合理。

参考文献；

[1] 李成华 剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析 [期刊论文] 《城市建设》 -2009年35期

[2] 王福贵 剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2008年1期

第5篇：建筑结构抗震论文范文

【关键词】建筑结构加固原因方法

中图分类号：TU2文献标识码： A

改革开放以来，我国建筑事业都有了很大程度上的发展，而近几年，我国自然灾害频发，尤其是地震，地震对房屋等建筑物的破坏非常的大，为了避免这些自然灾害的破坏，就必须对建筑结构进行加固。提高房屋建筑结构的刚韧程度，使其满足相关规范所允许的变形程度和裂开缝隙宽度的要求；提高房屋建筑结构的耐久性，以便改善使用功能。为了消除这类房屋建筑中的安全隐患，提高长期使用质量，在确信有加固价值的前提下，就应该对存在隐患的房屋建筑进行加固，其目的是提高房屋建筑结构构件的坚固程度，让其满足有关规范要求；本文就研究了建筑结构加固原因并提出了解决方法。

一、 房屋建筑结构加固的原因。

1. 在设计过程中使用的标准太低，不能满足用户对于房屋功能的要求。

2. 设计中出现概念性的错误，例如计算过程有误差、设计考虑不全面而出现缺陷等。

3. 由于施工水平和施工条件的限制，对于设计中的一些问题，只是通过改变参数等手段减少建筑的缺陷，根本问题并没有得到解决。或者建筑材料本身的质量就不够，在后期的使用中，建筑结构和建设构件出现问题，不能耐久使用。

4. 更改构件用途在施工中为了图方便，在某些位置使用的构件与标准不符，使得构件负荷超载。

5. 为了满足有些用途，建筑随便改造，改变了建筑原有的功能。例如增加房屋层数、增加房屋负载等。

6. 由于房屋所处的环境问题，构件或者结构的性能提前老化。最明显的例子就是木结构遭到白蚁破坏，使得结构的力学性能下降，而不得不对房屋进行加固。

二、 房屋建筑结构加固的主要程序。

1. 对存在隐患的房屋建筑进行鉴定。

2. 根据房屋现状及鉴定情况选择和确认加固方案。

3. 加固施工图设计。

4. 施工组织设计及审核。

5. 施工。

6. 验收。

三、 房屋建筑结构加固的基本原则。

1. 制定方案的总体效应原则在房屋建筑结构加固的方案制定时，不仅要考虑鉴定结论问题，还要考虑委托人或使用人要求和加固后房屋建筑的总体效应，包括形状、体量、造价、安全、工期、工艺以及施工的可能性等。要在房屋整体无损益或损益较小的前提下，消除房屋建筑结构或构件存在的隐患。

2. 加固材料的选用和强度取值原则。

3. 荷载计算取值原则。

4. 承载力验算原则。

5. 与抗震消防结合的原则。

四、 加固方法。

1. 增大截面法。这是将房屋建筑结构构件截面面积增大的一种加固方法，这种方法不仅能增加房屋结构构件的受力能力，还能改善结构构件刚韧性能。因此，被广泛应用于房屋建筑结构的加固。

2. 外包钢加固法。将房屋建筑结构构件的周围加上钢材的一种加固方法，这种方法主要有两种形式，即外包钢和湿外包钢。外包钢加固法虽然在不增截面面积的基础上可以提高结构构件的受力能力，但这种方法耗钢量较大，相对加固费用较高。

3. 预应力加固法。运用水平拉杆，下撑式拉杆或者组合拉杆，对房屋建筑结构进行加固的方法，这种加固方法是在不改变建筑使用空间的基础上提高房屋建筑结构构件的受力能力。这种加固方法效果好、经济，但对技术的要特别严格。

4. 改变受力体系法。这种加固方法是通过增加支点或托架的方法，从而改变受力体系的一种加固方法。增加支点能够减小房屋建筑结构构件的跨度，提高房屋建筑结构构件的受力能力，这种方法适用于旧式建筑的改造。

5. 外部粘钢法。这种加固方法是用具有强粘结力的粘合剂把钢材紧紧的粘在房屋结构构件外表面，钢材与结构构件共同受力而起到加固作用。这种方法的施工工期短、操作简便，结构构件加固后不会改变形状和空间。

6. 化学灌浆法。是采用专用设备将配置好的化学浆液灌入到钢筋混凝土结构构件裂缝中的一种加方法，灌入的化学浆液能很好的与混凝土融结，增加钢筋混凝土结构构件的整体性，这种方法能使结构构件的功能得到较大限度的复原。

7. 水泥灌浆法。采用专用设备将水泥压入房屋结构构件裂缝中，让其与墙体等粘合的一种加固方法。

8. 加固地基法。具体有基础加固、桩式托换、地基处理等方法，可视情况而定。一般房屋建筑结构的加固都比较复杂，不仅受到建筑物原本条件的限制，而且还受鉴定者的水平、鉴定结论准确程度、加固方案的选用、施工水平、施工条件等的制约。

五、 国内房屋建筑结构的运用。

这里仅谈一谈房屋建筑抗震加固方面。汶川地震后，房屋建筑抗震越来越被重视了，很多建筑都进行了结构抗震加固。国内采用的结构抗震方法主要是耗能减震，实践证明这种方法是有效的、可行的。采用这种抗震技术可以减少地震波对建筑物的冲击，能有效减少房屋建筑结构在地震作用下的损失，达到了房屋建筑结构加固的目的。这种抗震加固方法在具体的建筑物加固时不会对现有建筑物增加受力负担，而且不用加固基础，大大的降低了加固造价，缩短了建设工期，并且方便震后的房屋建筑的修复。耗能减震主要分为位移相关型和速度相关型，耗能减震器主要有粘弹性阻尼器和粘滞流体阻尼器、耗能器支撑可单独支撑，也可组合支撑。支撑形式有人字支撑、对角支撑、十字支撑等，如北京工人体充场就是采用粘滞流阻尼器与主体结构组合支撑进行抗震加固的。我国很多地区对文物保护建筑的抗震加固，采用了位移型金属开孔软钢加劲阻尼器来减少地震对建筑物的损害，这也在一定程度上增加了房屋建筑结构的抗压韧度。房屋建筑结构质量隐患问题，如果是由于勘察、设计、施工、材料或外界自然因素引起的，房屋建筑结构构件变形和开裂则是质量问题和隐患发生的主要前兆。有些变形和裂缝是允许出现的，有些变形和裂缝是不允许发生的或者有一定限度的。一旦发现上述不正常现象，就应当派专人随时观察其发展情况，做好记录。并聘请有资质的危险房屋鉴定单位进行鉴定，做出鉴定结论，以确保房屋建筑结构的安全和正常使用。在进行该建筑结构设计中基础埋深问题的解决控制中，应注意从高层建筑结构设计中建筑基础埋深设置要求标准的目的上进行分析考虑。在高层建筑结构设计要求中，对于建筑埋深的设置要求，主要是为了满足建筑地基变形与稳定性的要求进行制定的，以避免建筑地基埋深问题造成的建筑整体倾斜与建筑结构倾覆滑移变化。根据相关验证计算公式，通过实际地震作用大小假设计算后，可以看出上述建筑工程结构的抗倾覆与抗滑移能力远远大于设计要求标准，这说明该工程基础埋深设置是合理的，这主要是与建筑结构设计中，结构倾覆滑移变化不仅与建筑基础埋深有关，也与建筑结构的高宽比有很大的联系。

结语：综上所述，我国建筑结构存在以上问题，并且旧房加固对于节省资源、优化基建资金、延长房屋使用寿命具有十分重要的作用，对于缓解目前的住房面积紧张、能源枯竭、环境污染等问题具有重要意义。对于建筑事业的不例外，所以，加强对建筑结构加固方法的研究，对提高我国建筑的社会效益和经济发展具有重大的作用。只有成分了解了建筑结构加固的原因和方法，才能大力提高建筑质量，为人们的生活及日常事务提供安全保障。

参考文献

[1]王佩.建筑结构加固技术浅析[A]. 河南省土木建筑学会 2010 年学术大会论文集[C],2010.

[2]郭仕群.某工程中混凝土结构加固技术的综合应用[A].第 17 届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C],2008.

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[4]徐振凯,袁志军,胡吉群.建筑结构检测与加固方法[J].工程力学,2006.

[5]陆猛祥.连续纤维在房屋建筑结构加固中的应用[J].中华建设,2011.

第6篇：建筑结构抗震论文范文

关键词：高层建筑；错层剪力墙；结构；抗震性能

Abstract: With the increasing levels of the national economy, the requirements for the living environment has become increasingly high, split-level building is increasingly favored by real estate enterprises, the split-level seismic shear wall structure of high-rise buildings the performance analysis has become an important research topic in the current construction projects. This article to explore and analyze shear wall structure of a building split-level high-rise buildings as an example, analysis of the seismic performance of the engineering and construction of the proposed design recommendations to improve the quality of the split-level shear wall structure, ensure the seismic performance to meet the requirements to promote the development of China's engineering and construction.Keywords: high-rise buildings; split-level shear walls; structure; seismic performance

中图分类号：TU352.1+1文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

错层式建筑在空间设计上错落有致，在使用上也比较合理，为人们提供了更为舒适的居住环境。相对于高层建筑中的错层剪力墙抗震设计来说，错层中剪力墙结构的刚度如果达不到国家标准的话，很容易造成结构局部的构件受力过于集中使其呈现出不规则现象，同时还会因不连续错层布置导致高层建筑错层剪力墙结构出现严重的受拉现象，大大降低了高层建筑的抗震性能。本文就以某幢高层建筑错层剪力墙结构进行探讨和分析，提出相关的设计改进建议，从而提高高层建筑错层剪力墙结构的质量，保障其抗震性能符合要求。

1.高层建筑工程的概况

该工程为一幢地上20层，地下2层的高层建筑，其中建筑结构的总体高度为60m，建筑层高为3m,平面尺度是54m乘以23m。根据该建筑的使用特点，该高层建筑工程属于住宅建筑，在整个建筑通高范围内，将楼板错落布置在建筑中的各层中部，使其呈现出一种1.0m的错层结构。在这项工程建筑中，其中抗震设防烈度为7度，在结构上属于二级安全等级，使用年限在50年左右，其抗震类别属于丙类。由于该工程属于错层结构建筑，采用的是钢筋混凝土类型的剪力墙体系。对此，在整幢楼层剪力墙的抗震等级设计上提高一级，其中要注意的是，除建筑顶部的水箱间和地下室的外墙以外，剪力墙结构的厚度为300mm。

2.该工程结构设计中抗震性能分析

为了更好地研究高层建筑中错层剪力墙结构的抗震性能，该工程主要采用的是静力和动力弹塑性的分析方法，通过Abaqus设计软件，解决剪力墙结构在不同类型的震动下非线性的响应，分析结构中各部件存在的破坏因素，整体评价该工程建筑剪力墙结构的抗震性能。

在高层建筑错层剪力墙结构的抗震性能分析过程中，剪力墙和楼板之间可以采用多层钢筋类型的分层壳单元进行模拟，而在建筑的连梁可以采用空间梁柱单元进行模拟。其中在钢筋材料上利用双线性类型的随动硬化模型，按照建筑材料的等级来划分标准值，其中材料的强屈比是2.0，极限应变是0.043。对混凝土材料而言，除了材料的强度和本构曲线以外，其余的都要按照混凝土的结构要求来进行设计。在静力弹塑性分析过程中其剪力墙的结构是单向加载，在选取混凝土本构关系上可以采用一些具有较好收敛性能的弥散类型裂缝混凝土。而在动力弹塑性分析上，要特别注意由于反复加载造成混凝土刚度的损坏。同时在混凝土强度计算的过程中，加强钢筋的约束增强效应，使其能够符合混凝土的参数要求。

目前在剪力墙结构抗震性能研究中，主要采用的是Push-over技术分析法，通过大量的工程实践表明，静力非线性分析法能够准确地展示出剪力墙结构非线性的属性及其结构的变形形态，将剪力墙结构中的薄弱部位展现出来，从而对建筑剪力墙结构的整体抗震性能做出正确、合理的判断。由于该工程的高度比较大，在第一阶段振型中质量的参与为总质量的80%，导致其高振型产生的影响较大，对此，在计算过程中可以将不同振型进行组合，将其产生的后层剪力之差作为静力弹塑性分析法中的侧向堆覆荷载。此外，为了保证错层剪力墙结构的分布形态不发生改变，从而进行两个不同方向的推覆分析。

图一和图二分别为建筑结构两个方向的性能曲线，从图中可以看出，建筑结构不管是在X方向还是在Y方向上，在小震影响下其推覆性能曲线处于弹性状态，在中震影响下曲线才开始发生明显的变化，说明这个时候建筑结构中的部分构件已经进入到了塑性的过程。通过能力谱法来计算建筑结构中X、Y两个方向在地震作用下的基底剪力。

通过对结构中两个方向的推覆分析，剪力墙结构屈服过程和破坏过程基本上保持一致，主要表现为在重力影响下剪力墙结构仍处于一种弹性状态；其中在

图一建筑x方向结构性能点和曲线分析

图二 建筑Y方向结构性能点和曲线分析

推覆荷载与弹性小震水平达到一致的时候，除了建筑中个别梁会发生微小塑性之外，大部分结构梁还是处于一种弹性状态。而当推覆荷载与弹性中震水平达到一致时，建筑中剪力墙结构中的部分梁已经进入到塑性结构，同时在结构下部的推覆方向中剪力墙的竖向钢筋已经进入到了受拉状态，导致钢筋发生屈服，使混凝土能够符合其受压强度上的标准值。此外，在结构推覆过程中，建筑结构的自振特性也会发生变化，随着结构推覆荷载的不断增大，建筑的结构周期也在不断增大，从而导致结构在进入弹塑性后的程度逐渐增大。

根据不同弹塑性法对该工程的分析，得出以下结论：第一，该建筑工程的错层剪力墙结构能够满足7度设防烈度的要求，实现“小震不坏、中震可修以及大震不倒”的建筑设防目标。第二，通过该工程分析研究表明，在高程建筑错层剪力墙结构的设计中，要严格按照国家的规范进行设计，并加强适当的防护措施，从而确保建筑工程的抗震性能达到要求。第三，在高层建筑错层位置的设置上，要注意剪力墙的受力问题，根据其具体问题采取相应措施。第四，设计人员在高层建筑错层剪力墙结构设计时，要注意错层结构中楼板的受拉影响，避免在地震时建筑出现开裂现象，同时在建筑专业允许的条件下，将建筑中错层剪力墙结构的长宽较大平面实行断缝处理，尽量减少工程中的扭转效应，控制好结构中的扭转周期比和扭转位移比。第五，在高层建筑错层剪力墙体底部的加强区延伸至平层处，加大墙体的厚度，延长墙肢和翼缘长度，在建筑的平面局部上较多凹入部位上可以加厚其楼板，使其能够符合地震水平力的传递要求，从而降低结构间的轴压比，促使高层建筑错层剪力墙结构中墙体的稳定性，确保建筑具有较好地抗震性能。

3.结束语

综上所述，随着国民经济水平的不断提高，人们对于其居住环境的要求也变得越来越高，错层式建筑越来越受到房地产企业的青睐，高层建筑行业取得了突飞猛进的发展，高层建筑错层剪力墙结构的研究成为了当前建筑工程的一项重要研究课题。如果错层中剪力墙结构的刚度达不到国家标准的话，很容易造成结构局部的构件受力过于集中，使其呈现出不规则现象，同时还会因不连续错层布置导致高层建筑错层剪力墙结构出现严重的受拉现象，大大降低了高层建筑的抗震性。对此，工程建筑企业在进行高层建筑开发中，必须要注重其抗震性能的设计，使其能够满足工程建筑的要求，延长工程建筑的使用寿命，从而保障人们的生命、财产安全，推动企业经济和国民经济的快速发展。

参考文献：

[1]唐意,金新阳.某错列布置超高层建筑群的扭转干扰效应[A].第二十一届全国高层建筑结构学术交流会论文集[C].2010.

[2]徐自国,黄小坤.高烈度地区高层建筑错层剪力墙结构的抗震性能分析[A].第二十一届全国高层建筑结构学术交流会论文集[C].2010.

[3]生永栓,王永红.某超限复杂高层(错层)结构住宅设计[A].第二届全国建筑结构技术交流会论文集[C].2009.

第7篇：建筑结构抗震论文范文

【关键词】建筑结构；结构设计；常见问题；施工质量；设计质量

引言

一直以来，支撑和满足建筑空间嘴重要的一个体系就是建筑结构，结构设计它是一门非常具有学问的学科，随着科学技术不断发展，和新技术的不断进步，建筑结构设计也在不断地进步着。即便如此，它的基本原理却是一成不变的，因此，结构设计最根本的理论依据就非这些基本原理构莫属了。虽然我们并不会经常在工程师的图纸上看到这些基本原理，但是有一点我们不能否认，那就是始终指导与贯穿着结构设计全过程的正是这些基本原理。在实际操作之中, 因为不同的原因, 结构设计人员容易在砌体结构设计、屋面梁与配筋、高层建筑结构的设计等等环节出现一些问题，导致失误。主要问题有以下几点:

1 砌体结构的设计

1.1 多层砌体房屋的建筑局部尺寸都不能满足抗震要求，此部位没有设构造筋。国家有关条例规定，抗震设防烈度为6度、7度时，承重窗间墙最小宽度、承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离、非承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离、内墙阳角至门窗洞边的最小距离不应当小于lm。结构破坏最容易的地方就是这些局部部位，在这些部位不能满足要求的条件下，结构设计应采取一定的弥补措施，例如：采取加强的构造柱、增加横向配筋等措施。

1.2 房屋四角与其余部位构造柱采用一样的配筋。建筑抗震有关规定，房屋四角构造柱可适当加大配筋和截面。有些设计人员不论什么部位，都采用一样的设置，这种做法会导致各种柱体的作用得不到充分发挥，还会造成浪费。比如房屋外墙最容易损坏的部位就是它的四个角，在构造柱的设计上面，应当适当的加强。

1.3 砌体结构布置方式可以有几下分析：横墙共同承重的结构布置。对于空间较大的，设有沿进深方向的梁支承于纵墙上，就让纵墙来承担其重量。楼板沿纵向搁置, 就会形成横墙承担重量，横墙间距不入,一般就能满足抗震的需求，,同时纵墙因为存在轴压力，所以就提高了抗剪的能力。另一方案就是纵墙承重与横墙承重沿竖向交替布置，但是此种方案在实际操作中使用的并不多见。纵墙承重的结构布置方案，横墙间距大、数量小，并且轴压力较小,所以对抗震极其不利，纵墙多容易引起弯曲破坏所以在选用的时候要小心谨慎才是。混合承重结构布置的方式较为各异 ，,比如内框架砌体结构、底层框架砌体结构和局部框架砌体结构等等。此结构体系由两种结构体系组成，弹性模量以及动力性能两种，这两个组成部分相差较大，所以抗震结构形式并不是很好。但它能满足建筑使用的要求。使用空间也很大。总之,选择哪种砌体结构是抗震结构设计中的关键环节，应当从抗震的概念设计出发,综合建筑使用功能、技术、经济和施工等方面来正确选择。

2 屋面梁和配筋

2.1 屋面梁配筋太少。结构建模时，设计人员为了方便，屋面梁直接使用和层梁一样的尺寸。因为屋面梁荷载很小，计算结果配筋很少，因此屋面梁在温度变化、混凝土收缩和受力等作用下因配筋率过低导致裂缝宽度较大。

2.2 受扭屋面梁缺少必要的腰筋。对于一般的梁，为了保持钢筋骨架的刚度，同时为了承受温度和收缩应力及防止梁腹出现过大的裂缝，一般构造措施为梁腹板高度大于450mm时加设腰筋，它的间距要小于200mm，然后拉筋勾连。对于受扭构件有关条例的规定，其纵向受力钢筋的间距应小于200mm与梁截面短边长度。对于设置悬挑檐口的屋面梁，在结构设计中误等同一般梁，未按受扭构件设计配筋。

2.3 楼层平面刚度。一些设计在缺乏基本的结构观念以及结构布置缺乏必要措施的时候，采用楼板变形的计算程序。即使程序的编程在数学力学模型上是成立的，甚至是准确无误的，可是在确定楼板变形程度上却很难做得非常精确。首先计算的大前提都做不到“精确”，就更不要指望其结果会“正确”了。据此进行的结构设计肯定存在着结构不安全成分或者结构某些部位或构件安全储备过大等现象。为了使程序的计算结果基本上反映结构的真实受力状况而不会导致根本性的误差，设计时就要尽量将楼层设计成刚性楼面。

3 高层建筑结构的设计

在高层建筑结构设计中， 高层建筑结构平面和立面形式的选择，要让建筑的三心，即几何形心、刚度中心和结构重心尽量汇于一点，也就是三心合一。加入在结构设计中不能做到这一点，那么就会产生扭转问题。扭转问题就是结构在水平荷载作用下发生的扭转振动效应。 它在风载等水平荷载载荷情况下会对结构产生危害，为避免由此产生的危害，就要求在结构设计的同时，选择合理的结构形式以及平面布局，尽量地让建筑物达到三心合一的效果，因此在选择的时候，平面以及立面形式是极其关键的。高层建筑的平面一般要采用简单、规则和对称的形状，而至于非常复杂的平面形式，是要尽量避免使用的，以往震害的资料表明，高层建筑物容易造成震害的主要原因就在于。平面布置不对称、过多的外凸和内凹等复杂形式。在高层结构的抗震设计中，结构体系的选择、布置和构造措施比软件的计算结果是否精确更能影响结构的安全，不仅要考虑结构安全因素，而且要综合考虑建筑美观、结构合理和便于施工以及工程造价等多方面因素。资料及力学分析表明，在不对称结构中，结构在凹凸拐角等处容易造成应力集中，因此会带来破坏，在实际应用中应尽量避免。至于完全对称的结构，也应注意凸出部分的尺寸比例。对于凸出部分过长的，结构设计中就应采取相应的补救措施。结构的竖向布置要尽力做到刚度均匀并连续，避免结构的刚度突变及出现软弱层。刚度突变和软弱层的出现一般都是由于切断剪力墙造成的，如果在结构设计中要求一定要切断少数剪力墙时，其他剪力墙在该切断层处就要必须加强。总之，标新立异的平面和立面设计是以结构的抗震及安全性能为代价的。

4 总结

建筑结构设计的推动者和执行者就是结构工程师。因此。想要让建筑结构设计更加可靠、经济、安全、适用，就必须充分发挥结构工程师的突破能力。这就需要工程界和教育界直接共同配合。不但要加强计算机的应用，加快新型高强、轻质、环保建材的研究应用，还要推广概念设计思想。相信在我们的共同努力与配合下，我们的设计水平一定会有很大的提高。

参考文献

[1]高长远，马文明，付丽丽等，.结构设计的新思路《大科技》2009年。

[2]刘连江，牛莉，高层结构设计的主要问题 ，《城市建设》2007年。

[3]李芸，谢家齐，结构设计的规范，《中华民居》2010年。

第8篇：建筑结构抗震论文范文

关健词：概念设计 结构设计 框—剪结构

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

一、概念设计的涵义

概念设计就是从结构总体方案设计一开始，就运用人们对建筑结构抗震已有的正确知识去处理好结构设计中将遇到的问题，诸如:房屋体形、结构体系、刚度分布、构件延性等等。从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理，再辅以必要的计算和构造措施。从而消除建筑物抗震的薄弱环节，以达到合理抗震设计的目的。也就是说概念设计是工程师运用思维和判断力，根据从大量震害经验得出的结构抗震原则，从宏观上确定结构设计中的基本问题。因此，工程师必须从主体上了解结构抗震特点，振动中结构的受力特征，抓住要点，突出主要矛盾，用正确的概念来指导概念设计，才会获得成功。由于概念设计包括的范围极广，因此不仅仅要分析总体方案确定的原则，还要顾及非材料的正确使用和关键部位的细部构造。但是首先和最重要的还是结构总体概念设计、材料选型和细部构造等问题，这些设计原则和结构概念中，较为重要的是结构总体设计。

二、结构总体设计的注意要点

1.延性耗能

在建筑结构的整体设计上要注意加强薄弱环节，尽量做到等强度。同时，应使建筑结构在一个恰当的部位能消耗大量的能量，在具体设计中即为各式各样的梁，如框架梁、联肢墙的连肢梁等。结构延性一般用延性系数表示，它表示的是结构极限变形(位移、转角、曲率)与屈服变形的比值，也可以分别用位移延性系数，转角延性系数等来表示，该比值越大，结构的延性越好。在设计上为提高钢筋混凝土梁的延性，一般采取以下措施:(1)首先应选取合适的梁截面尺寸，以获得合适的配筋率，避免梁受拉筋过多或出现超筋。因此，对地震区梁的配筋率要大大低于一般梁的最高配筋率。(2)梁上部(跨中)和下部(端部)配置适量的受压筋。(3)提高梁混凝土强度等级，采用中低级钢筋对延性有利。(4)T形梁比矩形梁延性好。(5)注意加密箍筋。地震区钢筋混凝土梁的位移延性系数一般要求不得低于4。

2.多道防线设计

现在有一种新的抗震概念:当建筑结构受到强烈地震动主脉冲卓越周期的作用时，一方面利用结构中增设的赘余杆件的屈服和变形，来耗散地震输入能量;另一方面利用赘余杆件的破坏和退出工作，使整个结构从一种稳定体系过渡到另一种稳定体系，实现结构周期的变化，以避开地震动卓越周期长时间持续作用所引起的共振效应。这种通过对结构动力特性的适当控制，来减轻建筑物的破坏程度，是对付高烈度地震的一种经济有效的方法。

3.妥善处理非结构部件

非结构部件一般是指在通常结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧力荷载的部件，如内隔墙，框架填充墙，建筑处围墙板，楼梯等。实际上，在地震作用下，高层建筑中的这些部件或多或少地参与工作，从而改变了整个结构或局部构件的刚度，承载力和传力路线。造成未曾估计到的局部震害。在钢筋混凝土框架体系的高层建筑中，这些影响最为普遍。(1)砌体填充墙的抗震作用：①使结构刚度增大，自振周期缩短，水平地震力增大30%~50%。②改变了结构的地震剪力分布状况。③砌体填充墙具有较大的抗推刚度，限制了框架的变形，从而减小了整个结构的地震侧移幅值。 (2)柱端震害，在地震中，角柱上端被嵌砌于框架间的砖墙顶断。这是典型的柱端震害。在框架体系设计中必须考虑，并采取恰当的预防措施。(3)形成短柱破坏。采用钢筋混凝土框架的高层建筑，就框架柱的受力状况和破坏形态而言，一般情况下属于长柱。由于窗裙墙对框架柱的刚性约束，减短了柱的有效长度，使它变成了短柱，承担的地震力大增，发生剪切破坏。因此，采用贴砌围护方案或墙、柱柔性连接方案都是防止短柱破坏的有效手段。否则沿柱的全高，柱身箍筋的配置均应符合短柱的规定。这一点，在施工图中，应当说明清楚。

三、案例讨论

某项目情况：地上34层共120m，地下共3层，其中地下第3层为5级人防。该结构为超高层结构，框架－剪力墙结构体系。其中在地上第三层有局部框值转换。在方案设计阶段，框架的轴线尺寸己经由建筑确定，梁柱截面尺寸根据竖向荷载及粗估的水平地震作用效应确定。最后问题是剪力墙如何布置、数量多少。这是一个关系到结构安全和技术经济合理性，并体现出体系优越性的关键性环节。所以结构工程师在方案设计阶段都积极参与，并根据适宜刚度概念算出剪力墙的面积，结合建筑要求设计出经济合理的方案。

1.剪力墙的布置。一般情况下，剪力墙应在纵横两个方向同时布置，并使两个方向的自振周期比较接近。在非抗震设计的条件下，也允许只设横向剪力墙而不设纵向剪力墙，这时，纵向风力全部由纵向框架承受。剪力墙的一般布置原则是“均匀、分散、对称、周边”。均匀、分散是要求剪力墙的片数多，每片的刚度不要太大，也就是说布置很多片短的剪力墙;并且在楼层平面上均匀布开不要集中在某一局部区域。一方面，剪力墙对称布置可以避免和减少建筑物受到的扭矩。另一方面，剪力墙沿周边布置可以最大幅度地加大抗扭转的内力臂，提高整个结构的抗扭能力。经过讨论，大家一致同意剪力墙沿周边布置。

2.剪力墙的平面位置。一般情况下，剪力墙宜布置在下述的各个部位:（1）竖向荷载较大处。这样可以获得三点好处:①较大重力荷载引起的较大地震作用，可以直接传到剪力墙上;②剪力墙承受很大的弯矩和剪力，有了较大轴向压力来平衡，可以减小墙体的拉应力，并提高墙体的受剪力承载力;③可以避免使用较大截面梁、柱的框架来承担较大的竖向荷载。（2）平面形状变化处或楼盖水平刚度剧变处。这样可以消除地震时在该部位楼板中引起的应力集中效应。（3）楼梯间、电梯间以及楼板较大洞口的两侧。根据本工程特点，剪力墙的平面位置布置在竖向荷载较大处。

3.剪力墙最大间距。在框—剪体系中，剪力墙是主要抗震构件，承担着80%以上的地震力;框架是次要抗震构件，仅承担加%以下的地震力。要保持框一剪体系这一结构特性，以剪力墙为侧向支撑的各层楼盖，在地震力作用下的水平变形就需控制在很小数值范围以内，使框架的侧向变形与剪力墙大致相同。否则，就需要通过空间分析来考虑楼盖水平变形所引起的框架剪力增值。在实际工程中，剪力墙间距一般在2.5B及30m以内。有30m长的一段无剪力墙的自由布置空间，完全可以满足建筑功能的要求。

参考文献：

［1］小谷俊川．日本基于性能结构抗震设计方法的发展．建筑结构，2000，6．

［2］建筑抗震设计规范．(GBJfl一89)．

第9篇：建筑结构抗震论文范文

论文摘要:本文从抗震的角度探讨建筑的体型，建筑平面布置和竖向布置、规范中设计限值的控制、屋顶建筑等设计问题。

建筑设计是否考虑抗震要求，从总体上起着直接的控制主导作用。结构设计很难对建筑设计有较大的修改，建筑设计定了，结构设计原则上只能是服从于建筑设计的要求。如果建筑师能在建筑方案、初步设计阶段中较好地考虑抗震的要求，则结构工程师就可以对结构构件系统进行合理的布置，建筑结构的质量和刚度分布以及相应产生的地震作用和结构受力与变形比较均匀协调，使建筑结构的抗震性能和抗震承载力得到较大的改善和提高；如果建筑师提供的建筑设计没有很好地考虑抗震要求，那就会给结构的抗震设计带来较多困难，使结构的抗震布置和设计受到建筑布置的限制，甚至造成设计的不合理。有时为了提高结构构件的抗震承载力，不得不增大构件的截面或配筋用量，造成不必要的投资浪费。由此可见，建筑

设计是否考虑抗震要求，对整个建筑起着很重要的作用。因此，我们在建筑抗震设计过程别要注重以下几个问题。

一、建筑体型设计问题

建筑体型包括建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。震害表明，许多平面形状复杂，如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。唐山地震就有不少这样的震例。平面形状简单规则的建筑在地震中未出现较重的破坏，有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂和不规则在地震时都会造成震害。特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。因此在建筑体型的设计中，应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则；在平面形状上，矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型，尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布，避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。

二、建筑平面布置设计问题

建筑物的平面布置在建筑设计中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距离、内墙的布置、空间活动面积的大小、通道和楼梯的位置、电梯井的布置、房间的数量和布置等，都要在建筑的平面布置图上明确下来。而且，由于建筑使用功能不同，每个楼层的布置有可能差异很大，建筑平面上的墙体，包括填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙等等布置不对称，墙体与柱子分布的不对称、不协调，使建筑物在地震时产生扭转地震作用，对抗震很不利。有的建筑物，其刚度很大的电梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一侧，结果在地震中造成靠电梯一侧建筑物的严重破坏。这是因为电梯井筒具有极大的抗侧力刚度，吸引了地震作用的主要部分［3］。有的建筑物，在平面布置上一侧的墙体很多，而另一侧的墙体稀少，这就造成平面上刚度分布的很不对称，质量分布也偏心，使结构的受力和变形不协调，导致扭转地震作用效应，带来局部墙面的破坏。有的建筑物，如底层为商场的临街建筑，临街一侧往往不设墙体，而其另一侧则有刚度很大的墙体封闭，两侧在刚度上相差很多，也将在地震时引起扭转地震作用，对抗震不利。还有的建筑平面布置上，经常出现内隔墙不对齐或中断，使刚度发生突变和地震力传递受阻，对抗震也带来不利，客易引起结构的局部破坏。建筑平面布置设计对建筑抗震关系很大，从概念上要解决的一个核心问题是：建筑平面布置设计上要尽可能做到使结构的质量和刚度分布均匀，对称协调，避免突变，防止产生扭转效应。在建筑平面布置的总体设计上要尽可能为结构抗侧力构件的合理布置创造条件，使建筑使用功能要求与建筑结构抗震要求融合成一体，充分发挥建筑设计在建筑抗震中的作用。

三、建筑竖向布置设计问题

建筑的竖向布置设计问题在建筑设计中主要反映在建筑沿高度(楼层)结构的质量和刚度分布设计上。无论是单层或多层，还是高层建筑或超高建筑，这个问题是比较突出的。存在的这个主要问题是，由于建筑使用功能的不同要求，如底层或下面几层是商场、购物中心，建筑上要求是大柱距、大空间；而上面的楼层则是开间较大的写字楼或布置多样化的公寓楼，低层设柱、墙很少，而上面则是以墙为主，柱很少。有的建筑在布置上还设有面积很大的公用天井大厅，在不同楼层上设有大会议厅、展厅、报告厅等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的质量和刚度的严重不均匀、不协调。突出的问题是沿上下相邻楼层的质量和刚度相差过大，形成突变［3］。在刚度最差的楼层形成对抗震极为不利的抗震承载力不足和变形很大的薄弱层。这是在建筑设计中必须高度重视的问题。在实际设计中，在建筑使用功能不同的情况下，很可能出现上下相邻楼层的墙体不对齐，柱子不对齐，墙体不连续，不到底；上层墙多，下层墙少；上层有柱，下层无柱等，使地震力的传递受阻或不通；抗震用的剪力墙设置不能直通到底层、剪力墙布置严重不对称或数量太少。所有这些布置都将给建筑物带来地震作用分布的不均匀、不对称和对建筑物很不利的扭转作用。多次大震害表明，建筑物竖向楼层刚度的过大变化，给建筑物造成很多破坏，甚至是整个楼层的倒塌。在1995年的日本阪神大地震中，有多栋钢筋混凝土高层建筑发生了中间楼层的整体坐落倒塌破坏。因此，尽可能使剪力墙布置比较均匀并使其能沿竖向贯通到建筑物底部，不宜中断或不到底。尽量避免其某楼层刚度过少，尽量避免产生地震时的钮转效应。

四、建筑上应满足的设计限值控制问题

根据大量震害的经验总结，现行《建筑抗震设计规范》(GBJll-89)对房屋建筑在建筑设计中应考虑的一些抗震要求的限值控制提出了规定。这些规定，建筑设计应予遵守：一是房屋的建筑总高度和层数；二是对房屋抗震横墙问题和局部墙体尺寸的限值控制。

五、屋顶建筑的抗震设计问题

在高层和超高层建筑设计中，屋顶建筑是一个重要的设计部分。从近几年对一些高层建筑抗震设计审查结果来看，屋顶建筑存在的主要问题，一是过高，二是过重。这样的屋顶建筑加大了变形，也加大了地震作用。对屋顶建筑自身和其下的建筑物的抗震都不利。屋顶建筑的重心与下部建筑的重心不在一条线上，且前者的抗侧力墙与其下楼层的抗侧力墙体上下不连续时，更会带来地震的扭转作用，对建筑物抗震更不利。为此，在屋顶建筑设计中，宜尽量降低其高度。采用高强轻质的建筑材料和刚度分布比较均匀、地震作用沿结构的传递比较通畅，使屋顶重心与其下部建筑物的重心尽可能一致；当屋顶建筑较高时，要使其具有较好的抗震定性，使屋顶建筑的地震作用及其变形较小，而且不发生扭转地震作用。

六、结束语

总的来说，建筑设计是建筑杭震设计的一个重要方面，建筑设计与建筑

抗震设计有着密切关系。它对建筑抗震起着重要的基础作用。一个优良的建筑抗震设计，必须是在建筑设计与结构设计相互配合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。为此，要充分重视建筑设计在建筑抗震设计中的重要性，在建筑抗震设计中更好地发挥建筑设计应有的作用。

参考文献:

[1]《建筑抗震设计规范》(CBJll-89)，中国建筑工业出版社，2005。

[2]包世华、方鄂华，《高层建筑结构设计》，清华大学出版社，2003。