抗震設(shè)計(jì)的基本原則精選(九篇)

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第1篇：抗震設(shè)計(jì)的基本原則范文

關(guān)鍵詞：抗震概念設(shè)計(jì)；抗震計(jì)算方法；提高結(jié)構(gòu)抗震性能的措施

中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 抗震概念設(shè)計(jì)及思路

抗震設(shè)防的基本目的是在一定的經(jīng)濟(jì)條件下，最大限度地限制和減輕建筑物的地震破壞，保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，抗震設(shè)計(jì)規(guī)范以“小震不壞，中震可修，大震不倒”，即三水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求作為建筑抗震設(shè)計(jì)的基本原則。

一般來(lái)說(shuō)，建筑抗震設(shè)計(jì)包括三個(gè)方面的內(nèi)容與要求：概念設(shè)計(jì)、抗震計(jì)算與構(gòu)造措施。概念設(shè)計(jì)在整體上把握抗震設(shè)計(jì)的主要原則，減少由于建筑結(jié)構(gòu)自身帶來(lái)地震作用及結(jié)構(gòu)地震反映的復(fù)雜性而造成抗震計(jì)算不準(zhǔn)確；抗震計(jì)算為結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)提供定量依據(jù)；構(gòu)造措施則是抗震概念設(shè)計(jì)與抗震計(jì)算的有效保障。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)三個(gè)方面的內(nèi)容是一個(gè)不可分割的整體，忽略其中任何一部分都可能造成抗震設(shè)計(jì)的失效。

建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的目標(biāo)是使整體結(jié)構(gòu)能發(fā)揮耗散地震能量的作用，從而避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)比較敏感的薄弱部位，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)過(guò)早的破壞。假定整個(gè)結(jié)構(gòu)能發(fā)揮耗散地震能量的作用是抗震設(shè)計(jì)方法的前提之一，在此前提下才能以多遇地震作用進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算與構(gòu)造措施。

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本原則包括：（1）結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性，即結(jié)構(gòu)在地震作用下具有比較明確的傳力途徑，結(jié)構(gòu)的計(jì)算、內(nèi)力及位移分析都易于把握。（2）結(jié)構(gòu)的規(guī)則及均勻性，造型和結(jié)構(gòu)布置比較均勻可以避免剛度、承載能力與傳力途徑的突變，以限制結(jié)構(gòu)在豎向出現(xiàn)敏感的薄弱部位，建筑平面比較規(guī)則可以使建筑物質(zhì)量分布與結(jié)構(gòu)剛度分布協(xié)調(diào)，限制質(zhì)量與剛度之間的偏心。（3）結(jié)構(gòu)的剛度與抗震能力，結(jié)構(gòu)布置應(yīng)使結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力、足夠的抗扭剛度和抵抗扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的能力。

2 結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算方法及抗震驗(yàn)算

結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算可分為地震作用計(jì)算和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算兩部分。進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，在確定結(jié)構(gòu)方案后，首先應(yīng)計(jì)算地震作用，然后計(jì)算結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的地震作用效應(yīng)，最后再將地震作用效應(yīng)與其他荷載效應(yīng)進(jìn)行組合，驗(yàn)算結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的承載力與變形，以滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)防要求。

結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的方法包括：（1）底部剪力法，特點(diǎn)是忽略高振型的影響，假定結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)以基本振型為主，將基本振型簡(jiǎn)化為倒三角形進(jìn)行計(jì)算，但是計(jì)算精度稍差。（2）振型分解反應(yīng)譜法，利用振型分解的原理和反應(yīng)譜理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)最大地震反應(yīng)分析，計(jì)算精度稍高。（3）時(shí)程分析法，選用一定的地震波直接輸入到所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，然后對(duì)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)微分方程進(jìn)行逐步數(shù)值積分，求得結(jié)構(gòu)在整個(gè)地震時(shí)程范圍內(nèi)的地震反應(yīng)，計(jì)算精度高。

為了滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定進(jìn)行下列內(nèi)容的抗震驗(yàn)算：（1）多遇地震下結(jié)構(gòu)允許彈性變形驗(yàn)算，防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，如隔墻、幕墻、建筑裝飾等的破壞。（2）多遇地震下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算，防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件因承載力不足而破壞。（3）罕遇地震下結(jié)構(gòu)彈塑性變形驗(yàn)算，以防止結(jié)構(gòu)因過(guò)大變形發(fā)生倒塌。

3 提高結(jié)構(gòu)抗震性能的措施

結(jié)構(gòu)的抗震性能決定于結(jié)構(gòu)的整體性、延性，而結(jié)構(gòu)的整體性和延性與結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)整體剛度、結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件的延性和強(qiáng)度密切相關(guān)。

結(jié)構(gòu)布置時(shí)宜考慮多道抗震防線，一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)應(yīng)由若干延性較好的分體系組成，通過(guò)構(gòu)件的鏈接協(xié)同作用，有意識(shí)地在結(jié)構(gòu)內(nèi)部、外部建立一系列分布的屈服區(qū)，使結(jié)構(gòu)在先屈服的部分耗散大量的地震能量，而使最后的“防線”得以保存，便于結(jié)構(gòu)修復(fù)。即通常所說(shuō)的“小震不壞，中震可修，大震不倒”，同時(shí)設(shè)計(jì)中應(yīng)做到的“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”。

如框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原則為強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)，梁屈服后柱仍能保持穩(wěn)定；框架--剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原則為連梁首先屈服，然后是墻肢，框架作為第三道防線；剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原則為通過(guò)構(gòu)造措施保證連梁首先屈服，并通過(guò)空間整體性形成高次超靜定。

結(jié)構(gòu)應(yīng)具有合理的剛度和承載力分布，建筑物的側(cè)移剛度越大，則自振周期越短，地震作用也越大，要求結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有較高的承載力。提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，往往以提高造價(jià)和降低結(jié)構(gòu)變形能力為代價(jià)，因此在確定結(jié)構(gòu)體系時(shí)，需要在剛度、承載力之間尋求較好的匹配關(guān)系。

墾利縣育才華都工程為高層剪力墻結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)地上一層的側(cè)向剛度小于相關(guān)范圍地下一層側(cè)向剛度的0.5倍，故采用地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位。在進(jìn)行初步整體計(jì)算時(shí)，地震作用下局部X向最大層間位移角為1/900，超過(guò)了規(guī)范規(guī)定的1/1000。受地塊限制，沒(méi)有足夠的場(chǎng)地布置車位，規(guī)劃設(shè)計(jì)條件又要求車位比為1：1，所以地下二層必須設(shè)計(jì)為車庫(kù)。受限于車庫(kù)門最小凈寬的要求，該部分剪力墻的長(zhǎng)度無(wú)法再加長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)多次試算，通過(guò)增加剪力墻連梁的高度提高了該部位的抗側(cè)剛度，從而使層間位移角得到改善，滿足了規(guī)范要求。

結(jié)構(gòu)應(yīng)采取的構(gòu)造措施，對(duì)于多層磚砌體結(jié)構(gòu)，在構(gòu)造上應(yīng)采取設(shè)置構(gòu)造柱、現(xiàn)澆混凝土圈梁、在磚砌體內(nèi)配置橫向和豎向鋼筋等措施。對(duì)于多層砌塊結(jié)構(gòu)在構(gòu)造上應(yīng)采取設(shè)置鋼筋混凝土芯柱、圈梁等措施。對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)通過(guò)混凝土材料、截面尺寸、縱向和橫向的配筋來(lái)避免剪切破壞先于彎曲破壞、混凝土的壓碎先于鋼筋的屈服、鋼筋的錨固黏結(jié)破壞先于構(gòu)件的破壞。

山東威迪車輪有限公司倒班宿舍工程為四層砌體結(jié)構(gòu)，依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》在縱橫墻相交處及樓梯間四角分別設(shè)置了現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造柱，并在每層樓面或屋面處設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，使得構(gòu)造柱、圈梁及鋼筋混凝土樓板現(xiàn)澆為一空間整體，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，從而提高了該工程的抗震能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

近幾年，四川汶川、雅安及青海玉樹等多地發(fā)生地震，且震害較嚴(yán)重，因此做好抗震設(shè)計(jì)是十分必要的，不僅要掌握好結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算及抗震措施，更要注重結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50010-2010 中國(guó)建筑工業(yè)出版社

[2] 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-2010 中國(guó)建筑工業(yè)出版社

[3] 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-2010 中國(guó)建筑工業(yè)出版社

[4] 高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)方鄂華編著，機(jī)械工業(yè)出版社

第2篇：抗震設(shè)計(jì)的基本原則范文

關(guān)鍵詞：抗震設(shè)計(jì)；設(shè)防目標(biāo)；基本原則；結(jié)構(gòu)體系

引言：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速推進(jìn)，城市人口越來(lái)越密集，城市規(guī)模也越來(lái)越大，人們對(duì)住房的需求也越來(lái)越多，這無(wú)疑給建筑行業(yè)提供了良好的發(fā)展機(jī)遇。然而，近年來(lái)隨著地震的多發(fā)，尤其是汶川大地震后，人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全性能提出了更高的要求。因此，探討建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、抗震設(shè)防目標(biāo)及抗震設(shè)計(jì)方法

1.1抗震設(shè)防目標(biāo)

與風(fēng)荷載相比，地震作用并不常發(fā)生，且持續(xù)的時(shí)間很短，但強(qiáng)烈的地震對(duì)建筑物造成的破壞和引起人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失卻非常大，這從汶川地震、玉樹地震、智利地震等中國(guó)和世界其他各國(guó)發(fā)生的大地震我們可以看出。針對(duì)地震這一特點(diǎn)，從安全、合理、經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，我國(guó)現(xiàn)行的抗震規(guī)范把抗震設(shè)防目標(biāo)定為“三水準(zhǔn)”目標(biāo)，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”。 小震不壞，當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用，此時(shí)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)保持彈性狀態(tài)而不損壞；中震可修，當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，建筑物可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用，此時(shí)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)入非彈性工作階段，但非彈性變形或結(jié)構(gòu)體系損壞控制在可修復(fù)的范圍；大震不倒，當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，建筑物可能發(fā)生嚴(yán)重破壞，但不致倒塌或發(fā)生危及生命安全的嚴(yán)重破壞，此階段結(jié)構(gòu)有較大的塑性變形。

1.2抗震設(shè)計(jì)方法

對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防目標(biāo)，我國(guó)規(guī)范則要求采用二階段的設(shè)計(jì)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一階段設(shè)計(jì)是承載力和使用狀態(tài)下的變形驗(yàn)算；第二階段設(shè)計(jì)是彈塑性變形驗(yàn)算。對(duì)大多數(shù)的結(jié)構(gòu)，可只進(jìn)行第一階段設(shè)計(jì)，而通過(guò)概念設(shè)計(jì)和抗震構(gòu)造措施來(lái)滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求。對(duì)特殊要求的建筑和地震時(shí)易倒塌的結(jié)構(gòu)，除進(jìn)行第一階段設(shè)計(jì)外，還要按大震作用時(shí)進(jìn)行薄弱部位的彈塑性層間變形驗(yàn)算和采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，實(shí)現(xiàn)第三水準(zhǔn) （大震不倒）的設(shè)防要求。

二、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的一些基本原則

為了使建筑結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和可行性，達(dá)到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的要求，在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要講求方法，并且遵循如下幾項(xiàng)原則：

2.1合理選擇結(jié)構(gòu)體系

抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的最關(guān)鍵問(wèn)題，對(duì)安全和經(jīng)濟(jì)起決定性的作用，是綜合的系統(tǒng)決策。按結(jié)構(gòu)形式來(lái)分，目前比較常見的結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。每種結(jié)構(gòu)體系都有自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，結(jié)構(gòu)體系的確定受到抗震設(shè)防烈度、建筑高度、場(chǎng)地條件以及建筑材料、施工條件、經(jīng)濟(jì)條件等諸多因素影響，是一個(gè)綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，需進(jìn)行周密考慮確定。選擇一個(gè)合理的結(jié)構(gòu)體系，不但能夠保證建筑的安全，還能降低成本，達(dá)到安全與經(jīng)濟(jì)的平衡。

2.2盡量設(shè)置多道抗震防線

一個(gè)抗震性能良好的結(jié)構(gòu)體系需要有多個(gè)延性較好的分體系組合而成，并且由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作，從而形成多道抗震防線。由于在一次地震之后將會(huì)伴隨著多次余震的出現(xiàn)，如果在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)只有一道防線，那么在房屋建筑遭到第一次破壞之后再遭余震，就會(huì)因?yàn)閾p傷積累導(dǎo)致房屋建筑物坍塌。抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該有最大可能數(shù)量的內(nèi)部和外部冗余度，在設(shè)計(jì)中需要有意識(shí)的建立起一系列分布的屈服區(qū)，這樣能夠使結(jié)構(gòu)吸收和消耗大量的地震能量，從而能夠提高房屋建筑的抗震性能。如框架結(jié)構(gòu)采用強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)，梁屈服后柱仍能保持穩(wěn)定，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成連梁首先屈服，然后是墻肢，框架作為第三道防線，剪力墻結(jié)構(gòu)通過(guò)構(gòu)造措施保證連梁先屈服，并通過(guò)空間整體性形成高次超靜定等。

2.3 重視概念設(shè)計(jì)

概念設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的首要問(wèn)題。抗震概念設(shè)計(jì)是指一些在計(jì)算中或在規(guī)范中難以作出具體規(guī)定的問(wèn)題，必須由工程師運(yùn)用“概念”進(jìn)行分析，作出判斷，以便采取相應(yīng)的措施。例如結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理的概念，力學(xué)概念以及由震害試驗(yàn)現(xiàn)象等總結(jié)提供的各種宏觀和具體的經(jīng)驗(yàn)等，這些概念及經(jīng)驗(yàn)要貫穿在方案確定及結(jié)構(gòu)布置過(guò)程中，也體現(xiàn)在計(jì)算簡(jiǎn)圖或計(jì)算結(jié)果的處理中。有很多專家通過(guò)總結(jié)歷次地震災(zāi)害后發(fā)現(xiàn)，對(duì)于結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，“概念設(shè)計(jì)”比“數(shù)值計(jì)算”更為重要。因此，在設(shè)計(jì)中過(guò)程更加重視概念設(shè)計(jì)，可以有效地提高結(jié)構(gòu)自身的整體抗震能力。

三、建筑專業(yè)對(duì)抗震設(shè)計(jì)的一些影響

單從結(jié)構(gòu)專業(yè)自身來(lái)講，結(jié)構(gòu)形式越簡(jiǎn)單在地震作用下的傳力途徑就越明確，結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型、內(nèi)力和位移分析以及限制薄弱部位出現(xiàn)也較易于把握，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的估計(jì)也比較可靠。但這往往受到建筑平面、立面等因素的影響。

3.1建筑平面對(duì)抗震設(shè)計(jì)的影響

建筑物的平面布置在建筑設(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。內(nèi)墻的布置、房間的數(shù)量和布置、柱距、通道和樓梯的位置、電梯井的布置等，對(duì)結(jié)構(gòu)布置往往有著非常重要的影響。有的建筑平面布置上，經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)隔墻不對(duì)齊或中斷，使剛度發(fā)生突變和地震力傳遞受阻，對(duì)抗震也帶來(lái)不利，客易引起應(yīng)力集中，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部破壞。因此，建筑平面布置盡量簡(jiǎn)單規(guī)則，盡可能做到使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布均勻，對(duì)稱協(xié)調(diào)，避免突變，防止產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。在建筑平面布置的總體設(shè)計(jì)上要盡可能為結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的合理布置創(chuàng)造條件，使建筑使用功能要求與建筑結(jié)構(gòu)抗震要求融合成一體，充分發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震中的作用。

3.2建筑豎向?qū)拐鹪O(shè)計(jì)的影響

建筑豎向布置對(duì)抗震設(shè)計(jì)的影響主要反映在建筑的豎向變化使得結(jié)構(gòu)布置在豎向上出現(xiàn)質(zhì)量和剛度、承載力不均勻變化甚至是突變的情況。無(wú)論是單層或多層，還是高層建筑或超高建筑，這個(gè)問(wèn)題是比較突出的。存在的這個(gè)主要問(wèn)題是，由于建筑使用功能的不同要求，如底層或下面幾層是商場(chǎng)、購(gòu)物中心，建筑上要求是大柱距、大空間；而上面的樓層則是開間較大的寫字樓或布置多樣化的公寓樓，低層設(shè)柱、墻很少，而上面則是以墻為主，柱很少。有的建筑在布置上還設(shè)有面積很大的公用天井大廳，在不同樓層上設(shè)有大會(huì)議廳、展廳、報(bào)告廳等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的質(zhì)量和剛度的嚴(yán)重不均勻、不協(xié)調(diào)。沿建筑物豎向，建筑造型和結(jié)構(gòu)布置應(yīng)當(dāng)比較均勻，避免剛度、承載能力和傳力途徑的突變，避免結(jié)構(gòu)在豎向某一樓層或極少數(shù)幾個(gè)樓層形成薄弱部位，這些部位會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力集中或過(guò)大的變形，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)過(guò)早的破壞。

四、抗震設(shè)計(jì)時(shí)盲目加大配筋的影響

在以往的實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，有時(shí)會(huì)遇到建筑使用功能未確定或者多變的情況，在建立模型時(shí)加大荷載，在配置梁鋼筋時(shí)心里沒(méi)底又盲目加大梁鋼筋。實(shí)際上，這種層層加大的做法對(duì)抗震設(shè)計(jì)是不利的。因?yàn)椴缓侠淼募訌?qiáng)梁配筋或者是在施工中以大代小、改變抗側(cè)力構(gòu)件配筋的這些做法會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)一些部位設(shè)計(jì)超強(qiáng)，其他部位出現(xiàn)相對(duì)薄弱的現(xiàn)象，違反強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)底層柱、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)等這些設(shè)計(jì)原則，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體抗震性能下降。因此，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要正確處理好構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，不能在該薄弱的地方加強(qiáng)，而該加強(qiáng)的地方卻出現(xiàn)薄弱。

五、結(jié)束語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)對(duì)一個(gè)建筑物在地震作用下的安全性起著至關(guān)重要的作用。如何做到發(fā)生地震時(shí)最大限度地保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，要求每個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員提高專業(yè)技術(shù)水平和加強(qiáng)理論修養(yǎng)，結(jié)合世界其他國(guó)家先進(jìn)的抗震經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)，切切實(shí)實(shí)地運(yùn)用到抗震設(shè)計(jì)中去。此外，一個(gè)優(yōu)良的抗震設(shè)計(jì)，除了要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員有著良好的專業(yè)素養(yǎng)，還需要建筑專業(yè)與結(jié)構(gòu)專業(yè)相互配合，緊密合作。在此基礎(chǔ)上，才能既保證建筑的安全性，又兼顧建筑造型，滿足使用功能要求，得到一個(gè)安全、美觀、經(jīng)濟(jì)的建筑，從而真正實(shí)現(xiàn)我們國(guó)家規(guī)定的“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]寇秀梅.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題[J].中國(guó)西部科技，2008（06）.

[2]李智建，石延明.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)[J].科技資訊，2009（12）.

第3篇：抗震設(shè)計(jì)的基本原則范文

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代住宅建筑；抗震；抗震設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A建筑結(jié)構(gòu)工程師是住宅建筑抗震性能好壞的主要責(zé)任人，其建筑進(jìn)行的抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)是竣工后的住宅建筑結(jié)構(gòu)在剛度上、強(qiáng)度上、延性性能等多種性能可以到到最大值，從而可以實(shí)現(xiàn)我們常說(shuō)的“小震不壞，中震可修，大震不倒”。但是，地震往往存在著諸多的不確定的因素，它對(duì)住宅建筑的破壞機(jī)理是十分復(fù)雜的，地震又都是往復(fù)循環(huán)的對(duì)建筑進(jìn)行破壞，所以建筑設(shè)計(jì)師是很難充分的考慮到建筑結(jié)構(gòu)的空間作用、材料時(shí)效、非彈性性質(zhì)等諸多的結(jié)構(gòu)內(nèi)力因素的，計(jì)算機(jī)的水平也不夠完善，因此現(xiàn)代的住宅建筑結(jié)構(gòu)在遭遇地震時(shí)并沒(méi)有特別良好的抗震能力。

1 現(xiàn)代住宅建筑抗震設(shè)計(jì)的基本原則

1.1 盡可能多的設(shè)置抗震防線。①若干個(gè)延性較好的體系才可以組成一個(gè)良好的抗震結(jié)構(gòu)體系，并且這若干個(gè)延性較好的分體系的結(jié)構(gòu)構(gòu)件還應(yīng)該協(xié)同工作的。②往往地震都不是只發(fā)生一次，特別是級(jí)別較高的地震，其第一次地震之后往往伴隨著多次的余震，如果只設(shè)置一道抗震防線，當(dāng)建筑面對(duì)地震之后伴隨而來(lái)的余震時(shí)，建筑往往會(huì)失去抗震能力而導(dǎo)致倒塌。住宅建筑的抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有意識(shí)建立屈服區(qū)并盡可能多的留有外部及內(nèi)部的冗余度，而主要的消耗地震震能的結(jié)構(gòu)構(gòu)件也應(yīng)具有較好的剛度及延性，這樣抗震結(jié)構(gòu)便可以最大化的消耗地震震能，從而提高建筑的抗震性能，建筑也不會(huì)在地震中倒塌。③要準(zhǔn)確處理好抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，當(dāng)主要耗能的結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到屈服狀態(tài)時(shí)，同一樓層內(nèi)的其他構(gòu)件應(yīng)當(dāng)仍處于彈性狀態(tài)，這樣有效的屈服便可以保持的時(shí)間更長(zhǎng)，也就提高了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震性能及延性。④在抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不應(yīng)差距過(guò)大，如果某一部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)太強(qiáng)，那么其他部位的結(jié)構(gòu)構(gòu)件也就相對(duì)較為薄弱，這樣就可能會(huì)導(dǎo)致在地震到來(lái)時(shí)，過(guò)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)還沒(méi)有展現(xiàn)抗震能力，住宅建筑的建筑結(jié)構(gòu)已經(jīng)瞬間倒塌了。

1.2 抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須具有足夠的承載力、剛性、延性等抗震性能。①住宅建筑的抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)遵守四強(qiáng)三弱原則，即“強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件，強(qiáng)底層墻”。②抗震的主要耗能結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)當(dāng)采用承受橫向荷載的構(gòu)件，不宜采用承受縱向荷載的構(gòu)件。③對(duì)于在地震中可能抗震性能較為薄弱的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)采取一定的措施從而提高其抗震性能。具體有以下四種措施：由于在強(qiáng)烈的地震條件下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件是不存在安全儲(chǔ)備的，因此往往判斷構(gòu)件抗震性能是否薄弱的基礎(chǔ)就是抗震構(gòu)件的實(shí)際的承受荷載的能力；當(dāng)樓層部位的實(shí)際的承載能力與在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)所設(shè)計(jì)的彈性受力的比值有突變時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致塑性變形的集中，從而減弱樓層部位的抗震性能，因此這個(gè)比值必須是均勻的；應(yīng)注意建筑抗震結(jié)構(gòu)個(gè)部位的抗震性能的協(xié)調(diào)，避免結(jié)構(gòu)局部抗震性能的加強(qiáng)；在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)有意識(shí)的控制控制抗震性能較為薄弱的部位，在不產(chǎn)生位移的情況下具有足夠的抗變形能力，這也是提高薄弱部位抗震性能的有效的措施。

2　現(xiàn)代住宅建筑抗震設(shè)計(jì)的常見的問(wèn)題

2.1 抗震結(jié)構(gòu)的平面布置的問(wèn)題：在同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，抗震結(jié)構(gòu)的剛度不均勻，平面形狀不對(duì)稱，結(jié)構(gòu)的平面長(zhǎng)度太長(zhǎng)，抗震結(jié)構(gòu)整體的外形凹凸變化尺度過(guò)大以不對(duì)稱、不規(guī)則。

2.2　兩種不同的受力體系存在與同一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)的單元中。如同一結(jié)構(gòu)單元中一半采用全框架承重受力，而另一半采用砌體承重受力；又或是一般采用磚墻落地承重受力，而另一半采用底框承重受力。當(dāng)存在兩種受力體系時(shí)，抗震結(jié)構(gòu)的縱向剛度與橫向剛度會(huì)產(chǎn)生抵消甚至是突變，這對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能是非常不利的。

2.3　抗震結(jié)構(gòu)中的抗震構(gòu)造柱設(shè)置不當(dāng)。有的結(jié)構(gòu)不設(shè)置抗震構(gòu)造柱，如大廳死角；有的抗震結(jié)構(gòu)有設(shè)置了過(guò)多的抗震構(gòu)造柱，如縱墻和山墻的交接處。

2.4　抗震結(jié)構(gòu)平面布局的剛度不均勻。根據(jù)抗震的設(shè)計(jì)要求，建筑的平面及立面應(yīng)對(duì)稱并規(guī)正，平面布局的剛度應(yīng)分布均勻。

2.5　抗震結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)掌握不準(zhǔn)確。有的抗震等級(jí)需要高，設(shè)計(jì)時(shí)卻降低了；相反的有的低設(shè)計(jì)時(shí)卻提高了，設(shè)計(jì)抗震結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)對(duì)建筑的土類型、結(jié)構(gòu)類型、建筑高度等做綜合評(píng)定，如果這些綜合評(píng)定評(píng)定不準(zhǔn)，則抗震等級(jí)也不準(zhǔn)確。

2.6　抗震結(jié)構(gòu)的其他問(wèn)題。有的抗震結(jié)構(gòu)南側(cè)是柱子，而北側(cè)是縱墻，這會(huì)造成建筑的南北剛度不均勻；有的設(shè)計(jì)抗震結(jié)構(gòu)時(shí)縱墻不落地而橫墻，這就變成了縱向框支；有的抗震結(jié)構(gòu)只有框支，底層卻沒(méi)有橫向落地抗震墻；有的內(nèi)框砌體抗震結(jié)構(gòu)沒(méi)有縱墻，取而代之的是大空間的隔斷設(shè)計(jì)。上述種種的抗震結(jié)構(gòu)問(wèn)題都存在著嚴(yán)重的抗震隱患，這些是需要引起建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師高度的重視的。

3　提高住宅建筑抗震性能的措施

有抗震要求的住宅建筑應(yīng)同時(shí)滿足強(qiáng)度、剛度及延性的要求，由于鋼筋混凝土的自重較大，住宅建筑的承擔(dān)的軸力會(huì)隨著樓層高度的增加而增加，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性就必須將軸壓比控制在一定的范圍內(nèi)，這樣就會(huì)導(dǎo)致柱的截面面積增加，也就是形成了短柱甚至是超短柱。由于短柱本身的延性很差，所以在發(fā)生地震時(shí)建筑就會(huì)因短柱結(jié)構(gòu)破壞而倒塌。因此，提高了混凝土短柱的延性也就是提高了混凝土短柱的抗震性能，可以從以下三方面，提高混凝土短柱的抗震性能。

3.1　提高短柱的受壓承載力。短柱的受壓承載力提高了，也就是意味著短柱截面減小了，短柱的剪跨比提高，也就是提高了建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是提高短柱受壓承載力的最直接的方法，但是需要注意的是高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土本身延性較差，所以使用高強(qiáng)度的混凝土?xí)r應(yīng)其他抗震措施配合使用。另外，鋼管混凝土也可以提高短柱的受壓承載能力。

3.2　采用分體柱。當(dāng)?shù)卣鸬絹?lái)時(shí)，短柱往往是因?yàn)樽陨淼目辜魪?qiáng)度不夠而導(dǎo)致實(shí)效倒塌，短柱本身的抗彎強(qiáng)度比抗剪強(qiáng)度要高很多，所以認(rèn)為降低短柱的抗彎強(qiáng)度，使短柱的抗彎強(qiáng)度低于抗剪強(qiáng)度，這樣地震到來(lái)時(shí)，短柱便不會(huì)失效。降低短柱抗彎強(qiáng)度的方法就是采用分體柱，即將原有的短柱分為2個(gè)或4個(gè)柱肢組成的分體柱。

3.3　采用鋼管混凝土柱。鋼管混凝土是將混凝土填入到圓形鋼管內(nèi)而形成的鋼管混凝土的組合材料。混凝土在鋼管內(nèi)部受到約束并呈現(xiàn)三面受壓狀態(tài)，這樣混凝土的抗壓強(qiáng)度便得到了很大的提高，混凝土的延性也得到了提高。如果選用鋼管混凝土和合適的套箍指標(biāo)做成柱子，柱子的承載便會(huì)大幅度的提高，鋼管混凝土柱的柱截面比普通的鋼筋混凝土柱的柱截面要小一半以上，這樣便消除了短柱并且提高了柱本身的抗震性能。

通過(guò)以上論述，我們對(duì)現(xiàn)代住宅建筑抗震設(shè)計(jì)的基本原則及建筑抗震設(shè)計(jì)所存在的問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并提出了提高住宅建筑抗震結(jié)構(gòu)的抗震性能幾種方法。只有做好了住宅建筑的抗震設(shè)計(jì)，住宅的居住居民住的才能夠安心，建筑業(yè)才可以蓬勃的發(fā)展起來(lái)。

參考文獻(xiàn)

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[3]劉大海.高層結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998.

第4篇：抗震設(shè)計(jì)的基本原則范文

【關(guān)鍵詞】土木工程；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；抗震

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、前言

隨著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也有了很大的發(fā)展。因此在對(duì)土木工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要加入對(duì)建筑物的抗震性能的相關(guān)設(shè)計(jì)，從而控制建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，使土木工程有更高的安全保障。所以對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震研究是一件非常有意義的事情。

二、抗震概念設(shè)計(jì)的基本原則

1.建筑場(chǎng)地選擇的基本原則

場(chǎng)地條件是造成建筑物震害的重要原因，因此在選擇建筑物場(chǎng)地時(shí)，工程師應(yīng)該注意掌握?qǐng)龅氐墓こ痰刭|(zhì)、地震活動(dòng)和地震地質(zhì)等會(huì)影響工程的因素，并結(jié)合工程的實(shí)際需要，對(duì)抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段做出綜合評(píng)價(jià)。選擇對(duì)建筑抗震有利的地段，例如平坦、開闊的堅(jiān)硬場(chǎng)地土；避開對(duì)建筑抗震不利的地段，當(dāng)無(wú)法避開時(shí)，要采取有效的抗震措施。

2.建筑體型的確定原則

建筑物體型應(yīng)力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，質(zhì)量和剛度變化均勻，以減少地震作用產(chǎn)生的形、應(yīng)力集中及扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。

3.選擇合理的抗震結(jié)構(gòu)體系

結(jié)構(gòu)布置應(yīng)具備多道抗震防線，多道設(shè)置抗震防線是為了防止由于地震的連續(xù)性對(duì)建筑物帶來(lái)的多次沖擊，以提高建筑物的防震能力。

結(jié)構(gòu)應(yīng)具備必要的抗震承載力，良好的變形能力和耗能能力，避免地震對(duì)抗震結(jié)構(gòu)體系的破壞，同時(shí)結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度需分配合理，避免薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)。而一旦薄弱環(huán)節(jié)的出現(xiàn)，就要采取有效的加強(qiáng)措施。

4.非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理

考慮到結(jié)構(gòu)可能在地震中會(huì)變形，建筑幕墻等應(yīng)采用可靠的連接方法，加強(qiáng)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件件的預(yù)埋件錨固部位，承受來(lái)自建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件帶給建筑主體的震力。墻體材料方面要優(yōu)先考慮輕質(zhì)材料。剛性護(hù)墻沿縱向宜均勻?qū)ΨQ布置，與主體連接可靠，才能適應(yīng)結(jié)構(gòu)向不同方向的位移。

三、選擇抗震體系類型

合理選擇建筑的抗震結(jié)構(gòu)體系決定了建筑結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。具體而言，應(yīng)注重以下三方面的設(shè)計(jì)：

第一，建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)當(dāng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原則就是結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具有必要的贅余度、良好的變形能力和內(nèi)力重分配的功能，地震中，即使一部分構(gòu)件退出工作，其余部分構(gòu)件仍能承擔(dān)起豎向荷載，避免整體建筑結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。

第二，建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)當(dāng)具有清晰明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和恰當(dāng)合理的地震作用傳遞路徑。在這過(guò)程中，豎向建筑構(gòu)件的布置，應(yīng)盡量使豎向建筑構(gòu)件在垂直重力荷載作用下的壓應(yīng)力水平接近均勻；樓屋蓋梁體系的布置，應(yīng)盡量使垂直重力荷載以最短的路徑傳遞到豎向構(gòu)件墻、柱上去；轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體系的布置，應(yīng)盡量做到使上部結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件傳遞來(lái)的垂直重力荷載通過(guò)轉(zhuǎn)換層一次至二次轉(zhuǎn)換。另外，建筑的整體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系也必須明確，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)一般由框架、簡(jiǎn)體、剪力墻、支撐等組成，它們宜盡量連續(xù)貫通。

第三，建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)當(dāng)具有合理適度的強(qiáng)度和剛度。宜具有合理恰當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和剛度分布，防止和避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過(guò)大的塑性變形集中或應(yīng)力集中；建筑的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)使節(jié)點(diǎn)基本不被破壞，底層柱底的塑性鉸宜形成晚，應(yīng)當(dāng)使柱、梁端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可能地分散；對(duì)于可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取適當(dāng)措施提高抗震能力。

四、抗震概念設(shè)計(jì)的幾個(gè)基本點(diǎn)

1.震感強(qiáng)烈的地震在自然災(zāi)害中破壞性非常大。近年來(lái)，頻繁的地震災(zāi)害造成了巨大的損失，抗震概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所占的比重也越來(lái)越大，研究水平也大大提高，這就需要建筑設(shè)計(jì)師們更加精細(xì)的進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。因此,應(yīng)當(dāng)針對(duì)地震形態(tài),制定結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的原則,并保證其靈活的運(yùn)用,使建筑物具有可靠的抗震性能。

①需要簡(jiǎn)練的形狀。第一，設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)上的簡(jiǎn)練精細(xì)可以使結(jié)構(gòu)一目了然，而且也更加容易清晰明了的對(duì)各個(gè)構(gòu)件的受力情況進(jìn)行分析，這樣就能在受力數(shù)據(jù)的分析中保證并大大提高了精準(zhǔn)程度。其次,簡(jiǎn)單的建筑構(gòu)造還減輕了地震對(duì)建筑物的破壞,減少了工程整體的薄弱環(huán)節(jié),提高了建筑物的整體抗震能力。

②均勻的進(jìn)行豎向的設(shè)計(jì)。豎向的均勻在設(shè)計(jì)過(guò)程中是必須要第一個(gè)考慮的，設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于建筑橫隔層，其上下結(jié)構(gòu)比例的豎向收進(jìn)尺寸必須要精確把握，為了分隔層稱重均勻達(dá)標(biāo)，一定要對(duì)豎向受力進(jìn)行具體的分析。必須要整齊規(guī)則的開設(shè)洞口，使剛度與強(qiáng)度在整體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行提升與增強(qiáng)，確保不會(huì)因?yàn)橥蝗坏耐饬顩r造成剛度的突然變化，是整體結(jié)構(gòu)造成扭曲。

③進(jìn)行合理有效的整體設(shè)計(jì)。按照建筑要求進(jìn)行基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，避免基礎(chǔ)因?yàn)樵O(shè)計(jì)問(wèn)題使得承載能力的剛度強(qiáng)度無(wú)法達(dá)標(biāo)，可靠穩(wěn)定的連接上部的構(gòu)件。對(duì)柱體、基礎(chǔ)、隔板、樓蓋基礎(chǔ)的鏈接位置要保證充足的抗力和剛度，所有的部件應(yīng)當(dāng)牢固并緊密的連接和協(xié)同在一起，在水平和豎向的抗震性能上一定要進(jìn)行增強(qiáng)。

④合理整齊的進(jìn)行結(jié)構(gòu)的規(guī)劃。結(jié)構(gòu)規(guī)則能保證建筑結(jié)構(gòu)有一個(gè)對(duì)稱的整體布局,包括立體剛度對(duì)稱和外形對(duì)稱,提高建筑抗側(cè)力。并且保證質(zhì)量對(duì)稱,能使建筑物均衡抵御外力,很好的避免重心偏離,從而增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震性能。

2.重視結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)

第一，當(dāng)下國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，大大提高了科技知識(shí)的水平。當(dāng)今的社會(huì)分工已經(jīng)越來(lái)越細(xì)致，在這種狀態(tài)下的企業(yè)，對(duì)復(fù)雜冗余的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的計(jì)算包括運(yùn)作整體系統(tǒng)，手工與思維已經(jīng)漸漸被計(jì)算機(jī)所取代，這往往使非規(guī)范性的應(yīng)用方式被人們忽視。因此,概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的重要性被重新提取出來(lái),更受愈來(lái)愈多建筑行業(yè)學(xué)者的強(qiáng)烈關(guān)注。此外，高層建筑結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，而地震發(fā)生時(shí)的動(dòng)力也非常不確定，這樣就更會(huì)造成計(jì)算結(jié)果的誤差。所以，概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中更應(yīng)該被重視。

第二，合理性與實(shí)際性是概念設(shè)計(jì)的兩大特點(diǎn)，僅僅只是計(jì)算數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)資料是無(wú)法滿足一個(gè)立體的實(shí)物的建筑物的設(shè)計(jì)，要滿足這一條件只有靠概念設(shè)計(jì)的實(shí)施。概念設(shè)計(jì)主要是經(jīng)過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)理念的整體架構(gòu),向人們呈現(xiàn)出一份比較真實(shí)的、適用的客觀實(shí)體,從而優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。比如,結(jié)構(gòu)平面或者豎向出現(xiàn)嚴(yán)重不規(guī)則或整體性差,那么僅僅按現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算水平,很難保證結(jié)構(gòu)的抗震性能。

運(yùn)用有效的手段來(lái)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗震的性能。經(jīng)過(guò)對(duì)大量地震災(zāi)害建筑損壞的實(shí)例分析和統(tǒng)計(jì)整理，通過(guò)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，專家們才歸納出建筑抗震概念設(shè)計(jì)理念。在建筑抗震設(shè)計(jì)中，抗震概念設(shè)計(jì)是十分重要的一項(xiàng)，必須要非常重視。

第一，地震的外力能量在建筑物傳遞的過(guò)程中所經(jīng)的傳遞與吸收的途徑，一定要進(jìn)行合理的布局，要確保構(gòu)件雙向抗側(cè)力體系的形成，就必須要確保支柱和墻與梁的中軸線在同一個(gè)平面上。

第二，抗震結(jié)構(gòu)一定要按照抗震等級(jí)來(lái)采用相應(yīng)的措施，對(duì)梁和柱還有墻的節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)分別處理，在地震發(fā)生時(shí)應(yīng)當(dāng)達(dá)到三個(gè)水準(zhǔn)的設(shè)置防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，保證建筑的結(jié)構(gòu)安全可靠。同時(shí)也需要確保在地震來(lái)臨時(shí)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保持良好的承載力與延展性。建筑的延展性必須要得到強(qiáng)化，合理有效的分布構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度，確保地震能量能被有效的吸收。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中如果要保證節(jié)點(diǎn)基本不被破壞，那么框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一定要使同層各個(gè)柱的兩端屈服歷程加長(zhǎng)。要較晚的形成底層柱的柱底塑性鉸，分散梁和柱端的塑性鉸，這樣才能是抗震能力在整體結(jié)構(gòu)上有效的體現(xiàn)出來(lái)。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，土木工程作為建筑行業(yè)中的重要工程，有著極其重要的地位。在土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震研究的進(jìn)行對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的性能和穩(wěn)定性有著非常重要的作用。所以相關(guān)工作人員要重視結(jié)構(gòu)抗震的概念設(shè)計(jì)，從而更好地表現(xiàn)抗震理念并進(jìn)行實(shí)行，促進(jìn)和發(fā)展當(dāng)今建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，提高建筑結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定性能。

參考文獻(xiàn)

[1]何聰，汪鵬飛 土木工程抗震研究——淺談隔震技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用 [J] 《中國(guó)科技博覽》 -2011年30期-

[2]郝敏 淺談土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震研究 [J] 《黑龍江科技信息 》 -2013年26期-

第5篇：抗震設(shè)計(jì)的基本原則范文

【關(guān)鍵詞】：概念設(shè)計(jì)；建筑結(jié)構(gòu)；基本原則；總體布置

中圖分類號(hào)： TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2013）

The discussion of seismic concept design for buildings

【Abstract】：This article describes the definitions and basic principles of the concept design, emphasis on concept design foe building structure design significance and important. Proposed reasonable to determine the general arrangement of the building structure to make the structural design safer, more suitable, economical and reliable.

【Keyword】：Concept design; Building structure; Basic principles; General arrangement

1 前言

建筑抗震概念設(shè)計(jì)指根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過(guò)程[1]。為保證建筑在強(qiáng)烈地震下的安全，工程界許多院士、設(shè)計(jì)大師特別強(qiáng)調(diào)：“建筑應(yīng)按抗震規(guī)范概念設(shè)計(jì)的要求，采用體系合理、具有多道抗震防線、樓屋蓋整體性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)”。

2 抗震概念設(shè)計(jì)的基本原則

結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的目標(biāo)是使整體結(jié)構(gòu)能發(fā)揮耗散地震能量的作用，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)敏感的薄弱部位[2]。作為一個(gè)結(jié)構(gòu)工程師，首先應(yīng)根據(jù)建筑功能要求、地理環(huán)境條件及所構(gòu)思的結(jié)構(gòu)總體系，心中有一個(gè)多道防線、剛?cè)峤Y(jié)合的理想剛度目標(biāo)，即應(yīng)具有一定大的剛度和承載力來(lái)抵御風(fēng)荷載和小震，在風(fēng)和規(guī)范設(shè)防烈度水準(zhǔn)的地震作用下，能保證結(jié)構(gòu)完全處于彈性工作狀態(tài)。并且還應(yīng)在第一道防線的有意識(shí)屈服后，在結(jié)構(gòu)變?nèi)岬耐瑫r(shí)仍具有足夠大的彈塑性變形能力和延性耗能能力來(lái)抵御未來(lái)可能遭遇的罕遇大地震。下面重點(diǎn)闡述結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的基本原則：

2.1 結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性

結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性可以保證地震力具有明確而直接的傳力途徑，使結(jié)構(gòu)的抗震分析更符合結(jié)構(gòu)在地震時(shí)的實(shí)際表現(xiàn)，所得分析結(jié)果具有更好地可靠性，據(jù)此設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)的抗震性能更有安全可靠保證。為了保證結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性，建筑體型應(yīng)力求簡(jiǎn)單。

2.2 建筑形體及構(gòu)件布置的規(guī)則性

規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在體型簡(jiǎn)單，抗側(cè)力體系的剛度和承載力上下變化連續(xù)、均勻、平面布置基本對(duì)稱，沒(méi)有明顯的、實(shí)質(zhì)的突變。避免側(cè)向剛度和承載力突變，使荷載合力作用線通過(guò)結(jié)構(gòu)剛度中心，以減少扭轉(zhuǎn)的影響。

規(guī)整平面中，如果結(jié)構(gòu)剛度不對(duì)稱，在地震作用下仍然會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。例如：在1972年的馬那瓜大地震中，國(guó)際大師林同炎設(shè)計(jì)的尼加拉瓜馬那瓜市18層美洲銀行采用對(duì)稱布置的剪力墻核心筒結(jié)構(gòu)，只有8～17層核心筒體的連系梁上有輕微的斜裂縫，其它都完好，而相距很近的15層中央銀行采用雙柱框架（框架梁跨度達(dá)12.50m）結(jié)構(gòu)并將兩個(gè)電梯井筒偏置在一端，抗側(cè)力剛度中心和質(zhì)量中心之間的偏心距太大而遭受嚴(yán)重破壞，甚至部分倒塌，修復(fù)費(fèi)用高達(dá)房屋造價(jià)的80％，這充分證明結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的重要性。

2.3 結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度和抗震能力

結(jié)構(gòu)布置應(yīng)使結(jié)構(gòu)能抵抗任何方向的地震作用，通常將結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成正交面內(nèi)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，以保證在兩個(gè)主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力。層數(shù)較多的高層建筑，不宜采用剛度較小的框架體系，而應(yīng)采用剛度較大的剪力墻、框架-剪力墻、筒體和板柱-剪力墻等抗側(cè)力體系。

為保證建筑結(jié)構(gòu)具有必要的剛度，目前世界各國(guó)的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范都對(duì)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度提出了明確要求，具體的做法是，依據(jù)不同結(jié)構(gòu)體系和設(shè)計(jì)地震水準(zhǔn)，給出相應(yīng)結(jié)構(gòu)變形限值要求。

除抗側(cè)力剛度外，結(jié)構(gòu)必須有足夠的抗扭轉(zhuǎn)剛度，以防止在不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件中產(chǎn)生不均勻的扭轉(zhuǎn)。為此，主要的結(jié)構(gòu)抗震受力構(gòu)件應(yīng)靠近結(jié)構(gòu)周邊布置，可以有效提高結(jié)構(gòu)的抗扭轉(zhuǎn)能力和剛度。

2.4 結(jié)構(gòu)的整體性

結(jié)構(gòu)抗震的整體性，涉及體系的空間整體性能、合理地傳力途徑、各部分動(dòng)力特性的協(xié)調(diào)和分道防線等。結(jié)構(gòu)的整體性是保證結(jié)構(gòu)各部件在地震作用下協(xié)調(diào)工作的必要條件。結(jié)構(gòu)應(yīng)具有連續(xù)性，施工質(zhì)量好的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有較好的連續(xù)性和抗震整體性。構(gòu)件間應(yīng)有可靠連接、保證各個(gè)構(gòu)件充分發(fā)揮承載力，使之能滿足傳遞地震力時(shí)的強(qiáng)調(diào)要求和適應(yīng)地震時(shí)大變形的延性要求[3]。

多、高層建筑結(jié)構(gòu)中，宜設(shè)置多道抗震防線。所謂多道防線，通長(zhǎng)指的是：第一，整個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系由若干個(gè)延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來(lái)協(xié)同工作。第二，抗震結(jié)構(gòu)體系具有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度。建筑的倒塌往往都是結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞后致使體系變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系的結(jié)果，因此，結(jié)構(gòu)的贅余度越多，進(jìn)入倒塌的過(guò)程就越長(zhǎng)。在地震作用下，結(jié)構(gòu)上每出現(xiàn)一個(gè)塑性鉸，即可吸收和耗散一定數(shù)量的地震能量。在整個(gè)結(jié)構(gòu)變成機(jī)動(dòng)體系之前，能夠出現(xiàn)的塑性鉸越多，耗散的地震輸入能量就越多，就更能經(jīng)受住較強(qiáng)地震而不倒塌。

樓蓋對(duì)于結(jié)構(gòu)的整體抗震性能起著非常重要的作用。實(shí)際上，樓蓋在水平地震作用下相當(dāng)于水平隔板，它不僅聚集和傳遞慣性力到各個(gè)豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)，而且要使這些子結(jié)構(gòu)能協(xié)同承受地震作用，特別是當(dāng)豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)布置不均勻或布置復(fù)雜或抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)水平變形特征不同時(shí)，整個(gè)結(jié)構(gòu)就要依靠樓蓋使抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)能協(xié)同工作。

3 建筑結(jié)構(gòu)的布置

概念設(shè)計(jì)所涉及內(nèi)容很多，要考慮各個(gè)方面的影響。具體包括分析所選定結(jié)構(gòu)體系的受力特點(diǎn)，了解地震力和豎向荷載的傳遞途徑及內(nèi)力重分布的趨向，有效的布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件。預(yù)計(jì)結(jié)構(gòu)的破壞過(guò)程和破壞機(jī)制，以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)。注意建筑結(jié)構(gòu)的連接整體性，做到小震不壞，大震不倒。盡量使結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度在平面內(nèi)沿高度均勻分布，避免應(yīng)力過(guò)度集中。估計(jì)和控制塑性鉸區(qū)出現(xiàn)的部位和范圍，有針對(duì)性的進(jìn)行構(gòu)造布置。多布置高延性的耗能構(gòu)件，使結(jié)構(gòu)具有多道抗震防線。考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)主體結(jié)構(gòu)抗震產(chǎn)生的有利影響和不利影響，保護(hù)和防止這類部件的破壞和墜落[4]。此外，還要與其他各專業(yè)密切配合，提高建筑的使用功能，滿足造型的多樣化。

2008年汶川地震災(zāi)區(qū)破壞的房屋有一定比例是由于抗震概念設(shè)計(jì)方面存在缺陷造成的。例如：平面布局不規(guī)則、抗側(cè)力構(gòu)件豎向不連續(xù)、強(qiáng)梁弱柱、結(jié)構(gòu)整體沒(méi)有二道防線、填充墻與主體結(jié)構(gòu)拉接不足、抗震縫處置不合理等。因此，一定要重視概念設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)的整體抗震能力。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)從整體的角度來(lái)確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震構(gòu)造措施，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加安全、適用、經(jīng)濟(jì)、可靠。

參考文獻(xiàn)

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[2] 李國(guó)勝.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)禁忌及實(shí)例[M]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007.

第6篇：抗震設(shè)計(jì)的基本原則范文

【關(guān)鍵詞】建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)

1 導(dǎo)言

隨著社會(huì)不斷進(jìn)步與發(fā)展，人們?cè)谏a(chǎn)生活中的用地面積逐漸增加，對(duì)物質(zhì)生活的質(zhì)量要求不斷提高，所以在房屋建筑方面一直呈現(xiàn)建筑高層及超高層的趨勢(shì)。這種高層建筑的結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上來(lái)說(shuō)很復(fù)雜，為了保證這類高層建筑的抗震能力，對(duì)建筑設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)是一種復(fù)雜并且系統(tǒng)性極強(qiáng)的工作，從建筑的選址到建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都要進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目拐鹪O(shè)計(jì)，根據(jù)不同的建筑項(xiàng)目，不同的抗震方法進(jìn)行不同的建筑設(shè)計(jì)及抗震設(shè)計(jì)，保證建筑的抗震能力符合其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。所以在對(duì)房屋建筑進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)建筑的特點(diǎn)選擇合適的抗震設(shè)計(jì)。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的基本原則

2.1建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能

在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，承載力、穩(wěn)定性等建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件是抗震設(shè)計(jì)考慮范圍內(nèi)的重點(diǎn)內(nèi)容。其中應(yīng)遵循強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本原則。對(duì)于構(gòu)件的薄弱部位進(jìn)行重點(diǎn)的抗震能力設(shè)計(jì)。

2.2抗震防線的布設(shè)點(diǎn)設(shè)計(jì)

延性設(shè)計(jì)是抗震設(shè)計(jì)中的重要組成部分。延性良好的體系進(jìn)行組合形成抗震的整體結(jié)構(gòu)，為更好的實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)計(jì)需要延性良好構(gòu)件之間的協(xié)作。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量多布設(shè)抗震防線，預(yù)防余震的發(fā)生。

2.3建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意構(gòu)件間的強(qiáng)弱關(guān)系。在抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中若出現(xiàn)一部分較強(qiáng)情況，則必定存在其薄弱的地方，強(qiáng)弱兩者間必須正確處理。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)需注重的問(wèn)題

當(dāng)前，一些建筑設(shè)計(jì)人員沒(méi)有形成對(duì)抗震設(shè)計(jì)的正確認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)安全隱患，基于此，筆者針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)需注重的問(wèn)題進(jìn)行論述，包括選擇有利的建筑抗震場(chǎng)地、慎重選取建筑結(jié)構(gòu)體系以及強(qiáng)調(diào)建筑物的平面布置規(guī)則性等。

3.1選擇有利的建筑抗震場(chǎng)地

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中要十分注重對(duì)建筑抗震場(chǎng)地的選擇，對(duì)建筑抗震有影響的場(chǎng)地會(huì)大大降低建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震能力。地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)會(huì)引起不同于平常的地表位置錯(cuò)動(dòng)，在不同性質(zhì)、不同結(jié)構(gòu)的場(chǎng)地上的建筑物受地震的侵害程度也不一致。劇烈的地層震動(dòng)會(huì)破壞建筑結(jié)構(gòu)，若加之場(chǎng)地選擇不當(dāng)，建筑結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞的更嚴(yán)重，甚至?xí)?dǎo)致建筑的坍塌。因此，選擇建筑場(chǎng)地時(shí)要避免建筑的場(chǎng)地，比如土層軟弱或砂土易被液化等地段。如果很難避開這些地段，就需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑?，根?jù)確定的抗震級(jí)別進(jìn)行相應(yīng)的地基加固措施。

3.2慎重選取建筑結(jié)構(gòu)體系

建筑結(jié)構(gòu)抗震方案的設(shè)計(jì)是進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的起點(diǎn)，也是非常關(guān)鍵的要素之一，選取恰當(dāng)?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)體系與建筑物的整體安全有著密切聯(lián)系，需要特別以下三個(gè)方面。第一，抗震設(shè)計(jì)不能以偏概全，切忌由于個(gè)別建筑結(jié)構(gòu)而影響建筑物的整體抗震性能。要保證建筑結(jié)構(gòu)存在一定的贅余度，即使是在建筑物出現(xiàn)個(gè)別部分損壞的情況下，建筑的整體抗震性和穩(wěn)定性也不會(huì)受到影響；第二，明確地震的傳遞路徑，準(zhǔn)確做好設(shè)計(jì)工作中的計(jì)算圖。對(duì)豎向結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)時(shí)，在垂直重力荷載條件下，設(shè)計(jì)要保證其相應(yīng)條件下的壓應(yīng)力水平保持均勻，而對(duì)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，上部結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件會(huì)傳來(lái)一定的垂直重力荷載，設(shè)計(jì)時(shí)要保證該荷載力要在轉(zhuǎn)換層經(jīng)過(guò)不少于一次、不多于兩次的轉(zhuǎn)換；第三，設(shè)計(jì)人員要特別注意使建筑結(jié)構(gòu)體系的強(qiáng)度與剛度保證在適當(dāng)?shù)乃?。在設(shè)計(jì)工作中，要確保每個(gè)建筑結(jié)構(gòu)部件的剛度和強(qiáng)度得到均勻分配，符合整體設(shè)計(jì)要求，避免個(gè)別部件剛度過(guò)弱不足以支撐該部件應(yīng)支撐的建筑物區(qū)域情況的出現(xiàn)，科學(xué)的分配剛度和強(qiáng)度。

3.3強(qiáng)調(diào)建筑物的平面布置規(guī)則性

在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，除上述兩個(gè)需特別注重的問(wèn)題，建筑物的平面布置要遵循規(guī)則性原則，這也是抗震設(shè)計(jì)工作中非常重要的要素之一。在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量保證方案的規(guī)則性，可以有效的提高整體工作效率，達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)效果。建筑行業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)實(shí)踐表明，不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要另行采取更為復(fù)雜的對(duì)策，比如模型計(jì)算要用到空間結(jié)構(gòu)相關(guān)理論知識(shí)等。

4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中抗震設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容

4.1做好建筑場(chǎng)地的選擇工作

針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)工作中，選擇合適的建筑場(chǎng)地是提升建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的首要工作內(nèi)容，設(shè)計(jì)師可以在建筑場(chǎng)地的選擇工作中盡量選擇對(duì)建筑抗震作用發(fā)揮有很大程度提升的平坦性、開闊性兼?zhèn)涞牡囟蝸?lái)作為建筑工程的具體場(chǎng)地，保證建筑場(chǎng)地范圍內(nèi)的土地成飛以及土地結(jié)構(gòu)能夠具有較為優(yōu)秀的密度和硬性，保證其密度以及硬度的均勻性能夠使建筑場(chǎng)地范圍內(nèi)的土地更好的完成建筑結(jié)構(gòu)的荷載承重工作。建筑場(chǎng)地的選擇過(guò)程中應(yīng)該避開軟土、液化土、山岳、斗破、采空區(qū)以及河岸邊緣等相關(guān)地段，避免因?yàn)樯鲜龅囟畏秶型馏w的密實(shí)度、堅(jiān)硬度以及凝結(jié)度等相關(guān)性能的不夠優(yōu)秀而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)在應(yīng)對(duì)地震災(zāi)害的過(guò)程中出現(xiàn)土地承重荷載能力不夠的現(xiàn)象，對(duì)于一些容易發(fā)生滑坡、地陷、低劣以及泥石流等山體事故的危險(xiǎn)地段也盡量不要選擇其作為建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)場(chǎng)地，同時(shí)有效的避免建筑場(chǎng)地選擇在地震斷裂帶上的明顯位置，以免降低建筑工程結(jié)構(gòu)對(duì)地震災(zāi)害作用力的抵抗性。

4.2采用科學(xué)的結(jié)構(gòu)形式

在進(jìn)行建筑施工的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該充分考慮抗震理論，努力提升建筑主體的可靠性和安全性。從目前來(lái)看，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)主要有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)基礎(chǔ)區(qū)域或者下部結(jié)構(gòu)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須根據(jù)抗震要求以及功能特征選用合理的結(jié)構(gòu)方案，在審核結(jié)構(gòu)體系中，也必須考慮結(jié)構(gòu)側(cè)移度，特別是高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。隨著高層建筑結(jié)構(gòu)高度增加，不僅會(huì)讓建筑結(jié)構(gòu)在地震作用以及其他負(fù)荷作用影響下增大水平位移，也會(huì)讓建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)移的剛度增加。而對(duì)于不同的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系、組成方式、構(gòu)建以及受力特征，在抵抗側(cè)移剛度等方面都具有很大的差異性，所以在使用中，必須根據(jù)具體情況，選用合理的高度。

4.3做好建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)計(jì)算工作

建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)工作對(duì)于完成建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能有著非常重要的影響，設(shè)計(jì)師應(yīng)該在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)具體的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該承受的具體作用力進(jìn)行清晰明確的計(jì)算，同時(shí)對(duì)不同建筑結(jié)構(gòu)類型在面對(duì)地震沖擊力時(shí)應(yīng)該具有的荷載作用力承受參數(shù)完成相關(guān)的計(jì)算工作，模擬地震災(zāi)害的發(fā)生過(guò)程中建立相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)抗震模型，使用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)保證建筑結(jié)構(gòu)的具體參數(shù)能夠有效的提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中受力的合理性以及科學(xué)性。

結(jié)束語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)對(duì)于建筑整體的應(yīng)用性能具有較大的影響，所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在建筑場(chǎng)地選擇到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，使抗震設(shè)計(jì)符合相應(yīng)的要求。建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計(jì)是保證建筑物穩(wěn)定的基礎(chǔ)，也是對(duì)人們生命及財(cái)產(chǎn)安全的有效保障。

參考文獻(xiàn)

第7篇：抗震設(shè)計(jì)的基本原則范文

關(guān)鍵詞：橋梁 抗震 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)： TU997文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、橋梁的抗震設(shè)計(jì)原理

目前橋梁的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算原理是建立在一定假設(shè)條件基礎(chǔ)上的，盡管分析的手段不斷的在提高，分析的理論不斷的在完善，但由于地震作用的復(fù)雜性，地基影響的復(fù)雜性以及橋梁結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能會(huì)導(dǎo)致理論計(jì)算分析和實(shí)際情況相差很大?，F(xiàn)常見的橋梁抗震設(shè)計(jì)方法有：設(shè)計(jì)靜力法、反應(yīng)譜法和動(dòng)態(tài)時(shí)程分析法。下面就分別對(duì)應(yīng)不同的假設(shè)條件和設(shè)計(jì)原理做一探討。

（一）靜力法

靜力法把地震加速度看作是橋梁結(jié)構(gòu)破壞的惟一因素，忽略了結(jié)構(gòu)本身動(dòng)力特性對(duì)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的影響，應(yīng)用存在較大局限性[

]。事實(shí)上只有絕對(duì)剛性的物體才能認(rèn)為在振動(dòng)過(guò)程中各個(gè)部分與地震動(dòng)具有相同的振動(dòng)，所以只對(duì)剛度很大的結(jié)構(gòu)例如重力橋墩、橋臺(tái)等結(jié)構(gòu)適用靜力法近似計(jì)算。

（二）反應(yīng)譜法

反應(yīng)譜方法是目前我國(guó)公路及鐵路橋梁采用的重要方法。其思路是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力特性分析，對(duì)各主振動(dòng)應(yīng)用譜曲線作某強(qiáng)震記錄的最大地震反應(yīng)計(jì)算，最后一般通過(guò)統(tǒng)計(jì)理論對(duì)各主振型最大反應(yīng)值進(jìn)行組合，近似求得結(jié)構(gòu)的整體最大反應(yīng)值。

（三）動(dòng)態(tài)時(shí)程分析法

動(dòng)態(tài)時(shí)程分析法是上世紀(jì)60年代以后伴隨有限元法、計(jì)算機(jī)技術(shù)兩方面的發(fā)展而出現(xiàn)的。該法把大型橋梁結(jié)構(gòu)離散成多節(jié)點(diǎn)、多自由度的結(jié)構(gòu)有限元?jiǎng)恿τ?jì)算模型，將地震強(qiáng)迫振動(dòng)的激振直接輸入，借助計(jì)算機(jī)逐步積分求解結(jié)構(gòu)反應(yīng)時(shí)程。

二、橋梁抗震設(shè)計(jì)原則  

合理的抗震設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度和延性等指標(biāo)上有最佳的組合，使結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防的目標(biāo)。要達(dá)到這個(gè)要求，就需要設(shè)計(jì)工程師深入了解對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)有重要影響的基本因素，并具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造力，而不僅僅是按規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行[]。以下為抗震設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能遵循的一些基本原則，這些原則基于歷次的橋梁震害教訓(xùn)和當(dāng)前公認(rèn)的理論認(rèn)識(shí)。  

1場(chǎng)地選擇

除了根據(jù)地震危險(xiǎn)性分析盡可能選擇比較安全的廠址之外，還要考慮一個(gè)地區(qū)內(nèi)的場(chǎng)地選擇。選擇的原則是：避免地震時(shí)可能發(fā)生地基失效的松軟場(chǎng)地，選擇堅(jiān)硬場(chǎng)地。 

2體系的整體性和規(guī)則性

橋梁的整體性要好，上部結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能是連續(xù)的。較好的整體性可防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時(shí)被震散掉落，同時(shí)它也是結(jié)構(gòu)發(fā)揮空間作用的基本條件。無(wú)論是在平面還是在立面上，結(jié)構(gòu)的布置都要力求使幾何尺寸、質(zhì)量和剛度均勻，對(duì)稱、規(guī)整，避免突然變化。 

3提高結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的強(qiáng)度和延性

橋梁結(jié)構(gòu)的地震破壞源于地震動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)，因此抗震設(shè)計(jì)要力圖使從地基傳入結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量為最小，并使結(jié)構(gòu)具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、剛度和延性，以防止不能容忍的破壞。在不增加重量、不改變剛度的前提下，提高總體強(qiáng)度和延性是兩個(gè)有效的抗震途徑。剛度的選擇有助于控制結(jié)構(gòu)變形；強(qiáng)度與延性則是決定結(jié)構(gòu)抗震能力的兩個(gè)重要參數(shù)。由于地震動(dòng)可造成結(jié)構(gòu)和構(gòu)件周期反復(fù)變形，使其剛度與強(qiáng)度逐漸退化，因此，只重視強(qiáng)度而忽視延性絕對(duì)不是良好的抗震設(shè)計(jì)。 

4能力設(shè)計(jì)原則

能力設(shè)計(jì)思想強(qiáng)調(diào)強(qiáng)度安全度差異，即在不同構(gòu)件(延性構(gòu)件和能力保護(hù)構(gòu)件-不適宜發(fā)生非彈性變形的構(gòu)件統(tǒng)稱為能力保護(hù)構(gòu)件)和不同破壞模式(延性破壞和脆性破壞模式)之間確立不同的強(qiáng)度安全度。通過(guò)強(qiáng)度安全度差異，確保結(jié)構(gòu)在大地震下以延性形式反應(yīng)，不發(fā)生脆性的破壞模式。在我國(guó)以前的建筑抗震設(shè)計(jì)中，普遍采用“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)思想。 

三、橋梁的抗震設(shè)計(jì)方法和抗震要點(diǎn)

1、橋梁抗震的設(shè)計(jì)方法

采用減隔震支座。

采用減、隔震支座(鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座等)在梁體與墩、臺(tái)的連接處增加結(jié)構(gòu)的柔性和阻尼以減小橋梁的地震反應(yīng)；采用減、隔震支座橋梁結(jié)構(gòu)的梁體通過(guò)支座與墩、臺(tái)相聯(lián)結(jié)，大量的試驗(yàn)和理論分析都表明采用減震支座對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)有很大的影響，在梁體與墩、臺(tái)的聯(lián)結(jié)處安裝減、隔震支座能有效地減小墩、臺(tái)所受的水平地震力。

利用橋墩延性減震。

利用橋墩的延性減震是當(dāng)前橋梁抗震設(shè)計(jì)中常用的方法，橋墩延性減震是將橋墩某些部位設(shè)計(jì)得具有足夠的延性，以便在強(qiáng)震作用下使這些部位形成穩(wěn)定的延性塑性鉸產(chǎn)生彈塑性變形來(lái)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期、耗散地震能量。

采用減震的新結(jié)構(gòu)。

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是在混凝土上包裹型鋼做成的結(jié)構(gòu)。它與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比具有一系列優(yōu)點(diǎn),其承載力可以高于同樣外形的鋼筋混凝土構(gòu)件承載力一倍以上，具有較好的抗剪能力，延性比明顯高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，滯回曲線較為飽滿，耗能能力有顯著的提高，從而呈現(xiàn)出良好的抗震性能。能夠隔離、吸收和耗散地震能量，同時(shí)可以節(jié)約材料，降低造價(jià)。

2、減震設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)

(1)結(jié)構(gòu)的剛度對(duì)稱有利于抗震，不等跨的橋梁容易發(fā)生震害。

特別是一座橋內(nèi)墩身高度相差過(guò)大，在較矮的橋墩上會(huì)產(chǎn)生很大的地震水平力，跨徑不同。在大跨徑的橋孔的橋墩上也產(chǎn)生大的地震力。設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量避免在高烈度區(qū)采用這種橋型，如無(wú)法避免,宜在不利墩上設(shè)置消能措施降低墩頂集成剛度，如設(shè)置抗震支座等。

斜橋的抗震性能較差。

由于斜交橋的質(zhì)心和扭轉(zhuǎn)中心并不重合,導(dǎo)致了在地震反應(yīng)當(dāng)中上部結(jié)構(gòu)有旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。在地震中，斜交橋相對(duì)于正交橋更易遭到破壞。另外，地震時(shí)橋臺(tái)處河岸不穩(wěn)，易向河心滑移，使橋長(zhǎng)縮短,橋孔發(fā)生錯(cuò)動(dòng)或扭轉(zhuǎn),造成墩臺(tái)身開裂或折斷。如地基條件允許，可采用T型或型這類整體性強(qiáng)、抗扭剛度大的橋臺(tái)。如在松軟的地基上，橋梁宜正交,并適當(dāng)增加橋長(zhǎng)，使橋臺(tái)放在穩(wěn)定的河岸上。

四、小結(jié)：

橋梁結(jié)構(gòu)有效的抗震措施還有許多， 此我們?cè)跇蛄涸O(shè)計(jì)過(guò)程中須認(rèn)真分析和了解結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)和特性，精心設(shè)計(jì)并采取一系列有效的抗震措施。橋梁抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，體現(xiàn)在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，需要認(rèn)真對(duì)待。

參考文獻(xiàn)：

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[5] 趙永平，唐勇. 道路勘測(cè)設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社 ，2004.08

作者簡(jiǎn)介：黃神忠（1984.09～），男，漢族，廣西賀州人，大學(xué)本科學(xué)歷，廣西華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司助理工程師，主要從事道路、橋梁設(shè)計(jì)工作和研究。

第8篇：抗震設(shè)計(jì)的基本原則范文

關(guān)鍵詞：道橋 抗震 設(shè)計(jì)

一、引言

隨著城市現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加快、城市人口的大量聚集和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展 ，交通網(wǎng)絡(luò)在整個(gè)城市生命線抗震防災(zāi)系統(tǒng)中的重要性不斷提高，對(duì)橋梁的依賴性越發(fā)增強(qiáng)。而近幾十年全球發(fā)生的多次破壞性大地震表明，作為抗震防災(zāi)、危機(jī)管理系統(tǒng)重要組成部分的橋梁工程在地震中受到破壞，將嚴(yán)重阻斷震區(qū)的交通生命線，使地震產(chǎn)生的次生災(zāi)害進(jìn)一步加重，給救災(zāi)和災(zāi)后重建工作帶來(lái)極大困難。同時(shí)，橋梁作為重要的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施，投資大、公共性強(qiáng)、維護(hù)管理困難。提高橋梁的抗震性能是減輕地震損失加強(qiáng)區(qū)域安全的基本措施之一。根據(jù)以往地震中橋梁的震害情況，鋼筋混凝土橋梁常見的破壞形式主要分為上部結(jié)構(gòu)破壞、支座破壞、下部結(jié)構(gòu)破壞和基礎(chǔ)破壞等。

1.采用板式橡膠支座的橋梁，蓋梁擋塊在地震中破壞，可以有效減少下部結(jié)構(gòu)所受地震力，但對(duì)于這種類型的橋梁抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是怎樣采用合理的梁體限位裝置、設(shè)置足夠的梁敦合理搭接長(zhǎng)度使梁移控制在不發(fā)生落梁的范圍內(nèi)同時(shí)又不增加墩柱地震力。

2.在高烈度地震區(qū)盡可能采用整體性和規(guī)則性較好的橋梁結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)的布置力求幾何尺寸、質(zhì)量和剛度均勻、對(duì)稱、規(guī)則，避免突變的出現(xiàn)；從幾何線性上看，盡量選用直線橋梁。

3.選擇合理的連接形式對(duì)橋梁抗震性能十分重要。對(duì)于高墩橋梁，建議采用上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)有選擇性的剛性連接（固結(jié)方式）；對(duì)于矮墩橋梁，上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)連接建議采用支座連接方式，并合理設(shè)置梁墩的搭接長(zhǎng)度。

二、橋梁抗震的設(shè)計(jì)原則

合理的抗震設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度和延性等指標(biāo)上有最佳的組合，使結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防的目標(biāo)。要達(dá)到這個(gè)要求，就需要設(shè)計(jì)工程師深入了解對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)有重要影響的基本因素，并具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造力，而不僅僅是按規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。以下為抗震設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能遵循的一些基本原則，這些原則基于歷次的橋梁震害教訓(xùn)和當(dāng)前公認(rèn)的理論認(rèn)識(shí)。

1.場(chǎng)地選擇。除了根據(jù)地震危險(xiǎn)性分析盡可能選擇比較安全的廠址之外，還要考慮一個(gè)地區(qū)內(nèi)的場(chǎng)地選擇。選擇的原則是：避免地震時(shí)可能發(fā)生地基失效的松軟場(chǎng)地，選擇堅(jiān)硬場(chǎng)地。

2.體系的整體性和規(guī)則性。橋梁的整體性要好，上部結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能是連續(xù)的。較好的整體性可防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時(shí)被震散掉落，同時(shí)它也是結(jié)構(gòu)發(fā)揮空間作用的基本條件。無(wú)論是在平面還是在立面上，結(jié)構(gòu)的布置都要力求使幾何尺寸、質(zhì)量和剛度均勻、對(duì)稱、規(guī)整，避免突然變化。

3.提高結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的強(qiáng)度和延性。橋梁結(jié)構(gòu)的地震破壞源于地震動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)，因此抗震設(shè)計(jì)要力圖使從地基傳入結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量為最小，并使結(jié)構(gòu)具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、剛度和延性，以防止不能容忍的破壞。在不增加重量、不改變剛度的前提下，提高總體強(qiáng)度和延性是兩個(gè)有效的抗震途徑。剛度的選擇有助于控制結(jié)構(gòu)變形；強(qiáng)度與延性則是決定結(jié)構(gòu)抗震能力的兩個(gè)重要參數(shù)。由于地震動(dòng)可造成結(jié)構(gòu)和構(gòu)件周期反復(fù)變形，使其剛度與強(qiáng)度逐漸退化，因此，只重視強(qiáng)度而忽視延性絕對(duì)不是良好的抗震設(shè)計(jì)。

4.能力設(shè)計(jì)原則。能力設(shè)計(jì)思想強(qiáng)調(diào)強(qiáng)度安全度差異，即在不同構(gòu)件（延性構(gòu)件和能力保護(hù)構(gòu)件-不適宜發(fā)生非彈性變形的構(gòu)件統(tǒng)稱為能力保護(hù)構(gòu)件）和不同破壞模式（延性破壞和脆性破壞模式）之間確立不同的強(qiáng)度安全度。通過(guò)強(qiáng)度安全度差異，確保結(jié)構(gòu)在大地震下以延性形式反應(yīng)，不發(fā)生脆性的破壞模式。在我國(guó)以前的建筑抗震設(shè)計(jì)中，普遍采用“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)思想。

5.多道抗震防線。應(yīng)盡量使橋梁成為具有多道抵抗地震側(cè)向力的體系，則在強(qiáng)地震動(dòng)過(guò)程中，一道防線破壞后尚有第二道防線可以支撐結(jié)構(gòu)，避免倒塌。因此，超靜定結(jié)構(gòu)優(yōu)于同種類型的靜定結(jié)構(gòu)。但相對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)，橋梁在這方面可利用的余地通常并不大。

三、橋梁減隔震技術(shù)

減震是人為在結(jié)構(gòu)的某些部位設(shè)置阻尼器或耗能構(gòu)件，改變結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能，耗散結(jié)構(gòu)吸收的地震能量，從而降低結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。隔震則是指通過(guò)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的自振周期避開地震卓越周期或減小地震能量輸入，以此降低結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)。對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)采用隔震技術(shù)的思想產(chǎn)生由來(lái)已久，減隔震技術(shù) 自誕生以來(lái)，受到了廣泛的重視。第一座采用減隔震技術(shù)的橋梁是新西蘭的 Mot橋，建于1973年，上部結(jié)構(gòu)采用滑動(dòng)支承隔震，阻尼由 U形鋼彎曲梁提供。該橋建成后，減隔震技術(shù)在橋梁抗震中得到了迅速推廣。美國(guó)第一次將減隔震技術(shù)用于橋梁是在 1984年，用于對(duì)Sierra Point Bridge進(jìn)行抗震加固。1990年，美國(guó)新建了第一座采用減隔震技術(shù)的橋梁Sexton橋。在日本 ，第一座建成的減隔震橋梁是靜崗縣橫跨 Keta河的宮川大橋，完成于1990年，是一座3跨連續(xù)鋼桁架梁橋，采用鉛芯橡膠支座作為減震構(gòu)件。

橋梁的減隔震系統(tǒng)應(yīng)滿足如下三個(gè)基本功能：1）具備一定的柔度，用來(lái)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期，降低地震力；2）通過(guò)阻尼、耗能裝置等對(duì)地震力進(jìn)行耗散，并將支承面處的相對(duì)變形控制在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)；3）具備一定的剛度和屈服力，在正常使用荷載下結(jié)構(gòu)不發(fā)生屈服和有害振動(dòng)。進(jìn)行減隔震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將重點(diǎn)放在提高耗能能力和分散地震力上，不可過(guò)分追求加長(zhǎng)周期。而且應(yīng)選用作用機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單的減隔震裝置，并在其力學(xué)性能明確的范圍內(nèi)使用。另外，減隔震裝置不僅要能減震耗能，還應(yīng)滿足正常運(yùn)營(yíng)荷載的承載要求，因此選擇減隔震裝置時(shí)，還應(yīng)注意以下一些要求：1）在不同水準(zhǔn)地震作用下，減隔震支座都應(yīng)保持良好的豎向荷載支承能力；2）減隔震裝置應(yīng)具有較高的初始水平剛度，使得橋梁在風(fēng)荷載、制動(dòng)力等作用下不發(fā)生過(guò)大的變形和有害的振動(dòng)；3）當(dāng)溫度、徐變等引起上部結(jié)構(gòu)緩慢的伸縮變形時(shí)，減隔震支座產(chǎn)生的抗力應(yīng)比較低4）減隔震裝置應(yīng)具有較好的自復(fù)位能力，使震后橋梁上部結(jié)構(gòu)能夠基本恢復(fù)到原來(lái)位置。

第9篇：抗震設(shè)計(jì)的基本原則范文

關(guān)鍵詞: 抗震；設(shè)計(jì)；初探

Abstract: In this paper, the author introduces the basic principles of the high-rise building seismic structure design, and elaborates on how to do well the steel structure seismic design ,from the steel structure seismic system, steel structure damage position,.

Keywords: seismic; design; expound

中圖分類號(hào)：TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）

鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)始終貫穿于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的各個(gè)階段，它是鋼結(jié)構(gòu)建筑抗設(shè)計(jì)重要組成部分。我們?cè)阡摻Y(jié)構(gòu)建筑體系的設(shè)計(jì)中要充分了解鋼結(jié)構(gòu)住宅的破壞機(jī)制以及和破壞過(guò)程，靈活運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，合理地確定和解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的各種問(wèn)題。這樣我們才能設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)、合理、安全適用的鋼結(jié)構(gòu)建筑。針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的如此突出的優(yōu)點(diǎn)，美國(guó)等等國(guó)家的鋼結(jié)構(gòu)建筑已占到所在國(guó)內(nèi)建筑總量的一半以上。近年來(lái)地震頻發(fā)，做好結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)尤為重要，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)而言構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一環(huán)。2008年四川汶川地震中，作為鋼結(jié)構(gòu)建筑的綿陽(yáng)體育館也沒(méi)有受到損壞，成為安置地震災(zāi)民的主要地點(diǎn)。

1 高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

1.1 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

1.1.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)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。

1.1.2 對(duì)可能造成結(jié)構(gòu)的相對(duì)薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。

1.1.3 承受豎向荷載的主要構(gòu)件不宜作為主要耗能構(gòu)件。

1.2 盡可能設(shè)置多道抗震防線

1.2.1 一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)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。例如框架—剪力墻結(jié)構(gòu)由延性框架和剪力墻兩個(gè)分體組成，雙肢或多肢剪力墻體系組成。

1.2.2 強(qiáng)烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，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?？拐鸾Y(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部冗余度，有意識(shí)地建立一系列分布的屈服區(qū)，主要耗能構(gòu)件應(yīng)有較高的延性和適當(dāng)剛度，以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量，提高結(jié)構(gòu)抗震性能，避免大震時(shí)倒塌。

1.2.3 適當(dāng)處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，同一樓層內(nèi)宜使主要耗能構(gòu)件屈服后，其他抗側(cè)力構(gòu)件仍處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長(zhǎng)階段，保證結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌能力。

1.2.4 在抗震設(shè)計(jì)中某一部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)超強(qiáng)，可能造成結(jié)構(gòu)的其他部位相對(duì)薄弱，因此在設(shè)計(jì)中不合理的加強(qiáng)以及在施工中以大帶小，改變抗側(cè)力構(gòu)件配筋的做法，都需要慎重考慮。

1.3 對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高其抗震能力

1.3.1 構(gòu)件在強(qiáng)烈地震下不存在強(qiáng)度安全儲(chǔ)備，構(gòu)件的實(shí)際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎(chǔ)。

1.3.2 要使樓層(部位)的實(shí)際承載能力和設(shè)計(jì)計(jì)算的彈性受力的比值在總體上保持一個(gè)相對(duì)均勻的變化，一旦樓層(部位)的比值有突變時(shí)，會(huì)由于塑性內(nèi)力重分布導(dǎo)致塑性變形的集中。

1.3.3 要防止在局部上加強(qiáng)而忽視了整個(gè)結(jié)構(gòu)各部位剛度、承載力的協(xié)調(diào)。

1.3.4 在抗震設(shè)計(jì)中有意識(shí)、有目的地控制薄弱層(部位)，使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移，這是提高結(jié)構(gòu)總體抗震性能的有效手段。

2 鋼結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)體系

高層抗震墻住宅樓占地面積較小，基底壓力較大，單幢建筑面積可觀，因此在保證建筑物安全的前提下，合理的地基處理及抗震墻布置方案能夠節(jié)約工程造價(jià)，避免建設(shè)資金浪費(fèi)，純地下車庫(kù)則占地面積較大，基地壓力較小，基坑開挖深度較深，土方量及鋼筋混凝土用量較大。 本文通過(guò)對(duì)某住宅小區(qū)的初步設(shè)計(jì)文件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析，提出合理的優(yōu)化方案，節(jié)約了大量的建設(shè)資金，充分說(shuō)明結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性。

在鋼結(jié)構(gòu)建筑中常見的結(jié)構(gòu)體系有框架一偏心支撐結(jié)構(gòu)、框架一中心支撐結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)燈等。純框架鋼結(jié)構(gòu)具體延性好，抗震性能好的特點(diǎn)，但是由于它的抗側(cè)剛度比較差，不適宜于層數(shù)太高的建筑當(dāng)中?？蚣?中心支撐結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度大，適用層數(shù)較多的鋼結(jié)構(gòu)建筑，但是由于支撐構(gòu)件的滯回性能較差，耗散的地震能量比較有限，其抗震性能不如純框架。框架-偏心支撐結(jié)構(gòu)可以通過(guò)偏心連梁的剪切屈服，耗散地震德能量，同時(shí)又可以保證支撐不喪失其整體穩(wěn)定，它的抗震性能優(yōu)于框架一中心支撐結(jié)構(gòu)。可以采用能與鋼框架抗側(cè)剛度相匹配的帶豎縫剪力墻以及內(nèi)藏鋼板剪力墻代替支撐，可以構(gòu)成框架一抗震墻板結(jié)構(gòu)，它的抗震性能優(yōu)于框架-中心支撐的結(jié)構(gòu)。當(dāng)建筑剛度更高的時(shí)候，可以采用沿建筑周邊設(shè)置密柱深梁框架構(gòu)成的框筒鋼結(jié)構(gòu)?？蛲步Y(jié)構(gòu)具體抗側(cè)剛度大，并具有較好的抗震性能 [1]。

3 鋼結(jié)構(gòu)破壞部位

鋼結(jié)構(gòu)的震害主要有節(jié)結(jié)構(gòu)的整體倒塌、構(gòu)件的破壞和點(diǎn)連接的破壞等三種形式。

3.1 節(jié)點(diǎn)連接的破壞

3.1.1 框架梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的破壞原因

對(duì)節(jié)點(diǎn)破壞原因的分析：a.裂縫主要出現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)下翼緣，是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)梁上翼緣有樓板加強(qiáng)，并且上翼緣焊縫無(wú)腹板妨礙施焊；b.梁端焊縫通過(guò)孔邊緣會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，引發(fā)裂縫；c.梁翼緣端部全熔透坡口焊的襯板邊緣形成人工縫，縫隙在豎向力作用下擴(kuò)大。

3.1.2 支撐連接的破壞

采用螺栓連接的支撐破壞形式，包括支撐桿件螺孔間剪切滑移的破壞、節(jié)點(diǎn)板端部剪切滑移的破壞、以及支撐截面削弱處斷裂。支撐是框架一支撐結(jié)構(gòu)當(dāng)中最重要的抗側(cè)力部分，一旦發(fā)生地震的時(shí)候，它將首先承受水平地震作用，如某層的支撐發(fā)生破壞，將使這個(gè)樓層成為薄弱層，造成嚴(yán)重后果。

3.2 構(gòu)件的破壞

3.2.1 支撐桿件的整體失穩(wěn)、局部失穩(wěn)和斷裂破壞

當(dāng)支撐構(gòu)件的組成板件寬厚比較大時(shí)，往往伴隨著整體失穩(wěn)出現(xiàn)板件的局部失穩(wěn)現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)低周疲勞和斷裂破壞，這在以往的震害中并不少見。

3.2.2 鋼柱脆性斷裂

在1995年阪神地震當(dāng)中，位于蘆屋市海濱城高層住宅小區(qū)，小區(qū)當(dāng)中的2l棟巨型鋼框架結(jié)構(gòu)的住宅樓共有57根鋼柱發(fā)生了斷裂現(xiàn)象，所有箱形截面柱的斷裂都發(fā)生在14層以下的樓層里，并且都是脆性受拉斷裂，斷口呈水平的形狀。

3.3 結(jié)構(gòu)的倒塌破壞

1985年墨西哥發(fā)生的大地震中，墨西哥市的某個(gè)綜合大樓的3個(gè)22層的鋼結(jié)構(gòu)塔樓之一發(fā)生倒塌，其余2棟鋼結(jié)構(gòu)塔樓也發(fā)生了嚴(yán)重破壞，其中1棟已經(jīng)接近倒塌。這3棟塔樓的結(jié)構(gòu)體系都是框架-支撐結(jié)構(gòu)。有關(guān)分析證明，塔樓發(fā)生倒塌或者嚴(yán)重破壞的主要原因，是因?yàn)榭v橫向垂直支撐偏位設(shè)置，從而導(dǎo)致剛度中心和質(zhì)量重心相距太大，所以在地震中產(chǎn)生了較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，致使鋼柱的承載力小于作用力大于，引發(fā)了3棟相同的塔樓發(fā)生了嚴(yán)重破壞甚至倒塌。由此可見，規(guī)則對(duì)稱的結(jié)構(gòu)體系對(duì)抗震是十分有利的。

4 鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要求

4.1選擇對(duì)建筑抗震有利的場(chǎng)地和地基

場(chǎng)地影響了鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，鋼結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)大小決定了鋼結(jié)構(gòu)的震害。因此在抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)選擇堅(jiān)硬的中硬土場(chǎng)地，當(dāng)實(shí)在無(wú)法避開不利的或者危險(xiǎn)的場(chǎng)地的時(shí)候，應(yīng)采取補(bǔ)救措施。

4.2選擇合理的結(jié)構(gòu)總體布置

4.2.1 建筑形狀力求規(guī)則形狀較簡(jiǎn)單建筑物由于受力性能明確，遭受地震時(shí)破壞很輕。在抗震設(shè)計(jì)時(shí)要求建筑形狀規(guī)則，結(jié)構(gòu)要求對(duì)稱，來(lái)減小質(zhì)量中心和剛度中心的偏離；

4.2.2 強(qiáng)度以及剛度應(yīng)連續(xù)變化抗震結(jié)構(gòu)的剛度、承載力在樓層平面內(nèi)應(yīng)均勻，沿結(jié)構(gòu)堅(jiān)向應(yīng)連續(xù)并且均勻。

4.3選擇合理的抗震結(jié)構(gòu)體系

4.3.1 具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖以及合理的地震作用傳遞途徑；

4.3.2結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有多道抗震防線a.結(jié)構(gòu)應(yīng)有良好“堅(jiān)韌性”。就是必備的強(qiáng)度，剛度良好的變形和耗能能力。b.抗震體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部以及外部富余度，能在結(jié)構(gòu)適當(dāng)部位有意識(shí)地建立起有利的屈服區(qū)以使結(jié)構(gòu)既能吸收和耗散大量地震能量，萬(wàn)一破壞易于修復(fù)。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展和建筑技術(shù)的逐漸進(jìn)步，鋼結(jié)構(gòu)也越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于建筑當(dāng)中，其中在建筑結(jié)構(gòu)中，鋼結(jié)構(gòu)具有良好抗震性，并且工業(yè)化生產(chǎn)程度較高，鋼結(jié)構(gòu)施工周期較短，并且具體節(jié)能環(huán)保、延展性好等優(yōu)點(diǎn)，特別對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)建筑具有的延展性可以對(duì)地震波產(chǎn)生衰減作用，減少地震對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的破壞。

參考文獻(xiàn)：

[1] 豐定國(guó)，王杜良．抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M]．武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，2006.12-15.

[2] 朱伯龍，張琨聯(lián)．建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理[M]，上海；同濟(jì)大學(xué)出版社，1999．12-13