建筑抗震設計規范范文
時間：2023-03-26 21:00:54
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篇1
關鍵詞：抗震設計， 建筑， 框架結構
Abstract: in this paper, a base frame structure (flat plate raft ) project, from have without the earthquake effects combination angle to undertake contrasting checking, elaborated the foundation calculation of earthquake action on the basis of the effects of internal force. To conclude, in basic punching, shearing checking should be considered when the earthquake effects combination, in order to avoid without a clear warning of brittle failure; foundation subjected to bending moment calculation considering earthquake action combination may be appropriate to relax ( choose according to the actual situation ).
Keywords: seismic design, building, frame structure
中圖分類號：TU973+.31 文獻標識碼：A 文章編號：
4.2.1下列建筑可不進行天然地基及基礎的抗震承載力驗算：
2地基主要受力層范圍內不存在軟弱黏性土層的下列建筑：
3）不超過8層且高度在24m以下的一般民用框架和框架-抗震墻房屋
按照《建筑抗震設計規范》此條規定不超過8層且高度在24m以下的一般民用框架和框架-抗震墻房屋在地基條件不是很差時，可不進行天然地基及基礎的抗震承載力驗算。我國多次強烈地震的震害經驗表明，在遭受破壞的建筑中，因地基失效導致的破壞較上部結構慣性力的破壞為少，這些地基主要由飽和松砂、軟弱黏性土和成因巖性狀態嚴重不均勻的土層組成。大量的一般的天然地基都具有較好的抗震性能。因此規范規定了天然地基可以不驗算的范圍。本文要闡述的是對于以上可不進行天然地基抗震承載力驗算建筑能否也不進行基礎的抗震承載力驗算。我們知道通?；A的抗震承載力驗算包括基礎結構的抗彎、抗剪和抗沖切承載力驗算，本文通過下面的工程實例對這一問題加以闡述。
如下，四層框架結構普通辦公樓(層高3.900m)，抗震設防烈度7度（0.15g），建筑抗震設防類別為標準設防類，場地類別щ類，框架抗震等級三級，抗震構造措施的抗震等級提高一級按二級選用，基礎座落在粉土地基上，地基承載力特征值為120kPa，采用柱下平板式筏板基礎（筏板厚0.700m，C30砼，挑出四周軸線1.200 m,基礎埋深1.200m）?？蚣芷矫娌贾靡娤聢D1。
針對本工程采用中國建筑科學研究院PKPM2010版（2010年6月版，上部結構采用SATWE-8，基礎采用JCCAD）軟件進行地基基礎的有無地震作用分析計算。分別選取一個角柱（KZ-1，見圖1）和一個中柱（KZ-2，見圖1），比較其下基礎內力變化情況。
圖2a和圖2b分別為有無地震作用時KZ-1和 KZ-2處筏板的統計彎距圖：
比較角柱（KZ-1）下方筏板有地震作用組合時彎距和無地震作用組合時彎距如下（選取KZ-1下方第三，四象限彎距，正負方向分別取大值）：
X方向正彎距變化百分比（190-102）/102X100%=86.3%
Y方向正彎距變化百分比（203-128）/128X100%=58.6%
X方向負彎距變化百分比（299-299）/102X100%=0.0%
Y方向負彎距變化百分比（351-291）/291X100%=20.6%
比較中柱（KZ-2）下方筏板有地震作用組合時彎距和無地震作用組合時彎距如下（選取KZ-2下方第三，四象限彎距，正負方向分別取大值）：
X方向正彎距變化百分比（603-603）/603X100%=0.0%
Y方向正彎距變化百分比（479-479）/479X100%=0.0%
X方向負彎距變化百分比（106-106）/106X100%=0.0%
Y方向負彎距變化百分比（157-97.5）/97.5X100%=61.0%
通過上圖分析，角柱（KZ-1）下方筏板正彎距變化較大，有地震作用組合時彎距較無地震作用組合時彎距小58.6%~86.3%；負彎距變化較小，有地震作用組合時彎距較無地震作用組合時彎距小0.0%~20%。中柱（KZ-2）下方筏板正彎距有地震作用組合時較無地震作用組合時基本無變化；負彎距有地震作用組合時彎距較無地震作用組合時彎距小0.0%~61.0%?？傊?，地震作用組合使基礎承受彎距減小。
圖3a和圖3b為有無地震作用時KZ-1和 KZ-2處筏板的統計剪力圖：
比較角柱（KZ-1）下方筏板有地震作用組合時剪力和無地震作用組合時剪力如下（選取KZ-1下方第三，四象限彎距，正負方向分別取大值）：
X方向正剪力變化百分比（626-480）/480X100%=30.4%
Y方向正剪力變化百分比（548-523）/523X100%=4.8%
X方向負剪力變化百分比（496-496）/496X100%=0.0%
Y方向負剪力變化百分比（154-117）/177X100%=31.6%
比較中柱（KZ-2）下方筏板有地震作用組合時剪力和無地震作用組合時剪力如下（選取KZ-2下方第三，四象限彎距，正負方向分別取大值）：
X方向正剪力變化百分比（920-920）/920X100%=0.0%
Y方向正剪力變化百分比（726-726）/726X100%=0.0%
X方向負剪力變化百分比（909-909）/909X100%=0.0%
Y方向負剪力變化百分比（295-151）/151X100%=95.3%
通過上圖分析，角柱（KZ-1）下方筏板剪力有地震作用組合時較無地震作用組合時大30%左右。雖然中柱（KZ-2）下方筏板Y方向負剪力有地震作用組合時較無地震作用組合時大95.3%，但此處Y方向正剪力（726）遠大于Y方向負剪力（295），配筋由Y方向正剪力控制，而Y方向正剪力在有地震作用組合時和無地震作用組合時基本無差別，所以可認為在有無地震作用時中柱（KZ-2）下方筏板剪力基本無變化。
篇2
關鍵詞：抗震；民用建筑
中途分類號：TU24 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-01-0196-01
一、高層民用建筑設計特點
（一）控制建筑物的側移
在地震的作用下，建筑結構所產生的水平剪切力，是建筑物產生明顯的側移。隨著建筑物的高度不斷增加，結構的側向位移快速增大，結構變形也隨之增大，側向位移過大將使結構產生附加內力，當期超過一定限度值時將使整個結構倒塌。因此必須將側移限制在一定范圍之內，保證建筑結構應有的強度剛度穩定性，才能結構安全以及其功能的使用。
（二）地震中產生的水平力
水平力會使建筑物產生傾覆力矩，而且在豎向結構中產生很大的軸力。對高度一定的建筑物而言，豎向荷載基本是不變的，而水平方向上地震作用的數值大小往往會隨著高層建筑結構動力特性的不同而存在較大幅度變化。
（三）建筑結構的延性設計
高層民用建筑隨著高度的增加，在地震的影響下易產生形變的可能性越大。所以就應該要求建筑結構有足夠的抗震以及變形能力，設計應遵循“強柱弱梁，強剪弱彎、強節點、強底層柱”的設計原則盡可能設置多道抗震防線，主要耗能應有較高的延性和適應的剛度。從而能使建筑結構能承受吸收和消耗大量的地震能量。同時要控制薄弱的部分有足夠的形變能力，又不使其發生位移。在結構上采取更精準的設計，使建筑結構具有足夠的延性。
二、高層民用建筑抗震設計
（一）場地、地基的選擇
選擇場地地基首先要根據實際工程的需要，同時還需考慮地震活動情況。分析天然地基的抗震承載力要根據不同的場地來進行，另外分析地震所造成的危害程度，也要根據不同的施工場地來進行。對避讓距離的確定可根據地震強度、斷裂的地質歷史、場地的土地厚度進行，進而有利于對場地范圍內地震斷裂的確定。必須確保避開那些對建筑物不利的地段進行地基的選擇。
（二）良好的抗震結構體系
高層民用建筑結構在抗震設計時應考慮選擇適當的抗震結構類型，設計結構盡可能要考慮其抗震的安全特點以及它的經濟性。
（三）結構隔震和消震
為了提高結構的的整體抗震性能，隔震和消能減震等抗震技術應用于設計使用功能有特殊要求的建筑，耗能元件及其體系可錯開地震動卓越周期，從而防止共振破壞，減輕地震振動及風振。隔震即在建筑物基礎與上部結構之間設置設置一層隔震層，使房屋與基礎隔開隔離地面運動能量向建筑物的傳遞，以減小房屋結構的地震反應實現地震時建筑物只發生較輕微運動和形變從而保證建筑物的安全。消能減震則是通過在建筑物中設置消能部件，使地震中輸入到建筑物的能量的一部分被消能部件所消耗，另一部分被結構的動能變形承擔以達到減振抗震的目的。
三、建筑抗震要點
（一）規則結構
建筑物尤其是高層建筑物設計應符合抗震概念設計要求，對建筑物進行合理布置。大量地震災害表明，平立面簡單且對稱的結構類型建筑物在地震時具有較好的抗震性能，因為該種建筑結構能夠容易估計出其地震反應，易于采取相應的抗震構造措施并進行細部處理。結構的規則是指建筑物平立面外形尺寸、抗側力構建布置承載力分布等多方面因素要求。要求建筑物平面對稱均勻、體型簡單、結構剛度，質量延建筑物豎向變化均勻，同時保證建筑物有足夠的抗扭轉剛度，以減小結構扭轉的影響。并且應該盡量滿足建筑物在豎向上重力荷載受力均勻，以減小結構內應力和豎向構件間差異變形對建筑結構產生的不利影響。
（二）減小地震能量輸入
具有良好抗震性能的高層建筑結構要求結構的變形能力滿足在預期的地震作用下的變形要求。因此在設計過程中除了控制構件的承載力外還應控制結構在地震作用下的層間位移或位移延性比，然后根據構件變形與機構位移的關系來確定構件的變形值，同時根據截面達到的應變大小及分布來確定構件的要求，選擇堅硬的場地土來建造高層建筑等方法減小地震能量輸入。
（三）減輕結構自重
對于同樣的地基條件下的建筑結構設計，若減輕結構自重則可相應增加層數或減少地基處理造價，尤其是在軟土基礎上進行結構設計這一作用更為明顯，同時由于地震效應與建筑質量成正比，而高層建筑物由于其高度大、重心高等特點，在地震作用時期傾覆力矩也隨之增加，因此，為了盡量減少其傾覆力矩應對高層建筑物的填充墻及隔墻盡量采用輕質材料以減輕結構自重。
補充：建筑抗震的相關理論主要包括擬靜力理論、反應譜理論、動力理論。
四、結束語
我國對建筑結構抗震設計的研究有很多，但這些研究一致認為高層民用建筑的抗震設計的重要技術政策就是經濟與安全的關系。因此抗震設計就要抓好經濟與安全的關系。
參考文獻：
[1]胡聿賢 地震工程學{m}北京：地震出版社，2005
篇3
【關鍵詞】圈梁 構造柱 抗震意識 抗震作用
【引言】隨著我國的經濟高速發展，給建筑行業帶來了全所未有的發展機遇，住宅建筑的發展尤為迅猛，底層帶商業門面的住宅建筑的大量涌現，造成了底層框架結構設計上的很大缺陷。底層框架建筑設計歸納起來存在兩方面的抗震問題：一是底層框架設計因投資者需要存在大空間的使用的問題；二是建筑物一面臨街，而且臨街面一般不布置抗震墻，使得抗震墻數量過少的問題。
本文通過對映秀鎮漩口中學，建于2007年的三層混凝土框架結構的教學樓，整座教學樓倒塌以及教學樓附近一棟四層磚混結構的辦公樓，一棟五層磚混宿舍樓盡管破壞嚴重，卻沒有倒塌，通過詳細對比與原因分析，結合作者本人自身工作經驗，針對框架結構中的圍梁與構造柱的抗震作用，提出了建筑框架設計中應加強的幾個抗震問題：加強建筑設計中抗震意識與多道抗震防線設置理念、加強底建筑底層的圈梁、構造柱，從而達到提高建筑物的整體抗震能力與抗震目的。以期對建筑設計師有所幫助與啟迪，達到消除抗震設計隱患。
一、框架結構建筑設計存在的問題
在我國建筑抗震設計規范中，針對框架結構的構造柱與圈梁抗震設計與構造措施均有一定的規定。作者在幾年的建筑工程設計實踐中發現，近年來，建筑物底部框架結構主要用于臨街門面，從而使框架建筑設計呈現平面多樣化，給建筑結構設計和結構處理帶來困難。
設計師在建筑設計時因商業要求，無法合理安排構造柱的設計，從而引起建筑結構設計不合理，造成這類建筑抗震性能先天不足，底層因為臨街原因需要大門洞與大窗戶設計，圈梁、構造柱的設計布局極為不合理，加上臨街一面底層抗震墻設置減少，引起底層的側移剛度比縱橫墻較多的第二層要小，這種結構的建筑物其地震傾覆力矩主要由鋼筋砼框架柱承擔，使得底層鋼筋砼框架柱的承載能力大為降低，當地震時，因為“下柔上剛”從而危及整座建筑的安全。如何才能克服這些困難就是建筑設計者所面臨問題。
二、框架建筑結構不合理的地震危害分析
2008年5月12日，汶川發生了8.2級強烈地震，從汶川地震震害分析來看，磚混結構房屋破壞嚴重的都是90年代以前的建筑，基本上沒有按《建筑抗震設計規范》中的規定，設置足夠的構造柱和圈梁引起的倒塌。
以白鹿鎮小學教學樓為例證：在地震中破壞最為嚴重的是大開間大窗洞的教學樓，9米的大開間，中間只用用兩根進深梁代替橫墻來承受樓板的荷載。大梁兩端下面并沒有設置構造柱，而是擱置在窗間的墻上，嚴重違反了《建筑抗震設計規范》中的圈梁、構造柱設計規定，從而付出了慘痛的代價。
但在汶川地震災害中人們發現：映秀鎮漩口中學建于2007年的三層混凝土框架結構的教學樓，在地震中受害嚴重，整座教學樓倒塌，但就在教學樓附近，一棟四層磚混結構的辦公樓和五層磚混宿舍樓盡管破壞嚴重，卻沒有倒塌。究其原因主要是建筑設計沒有達到《建筑抗震設計規范》的抗震要求，圈梁與構造柱設計結構不合理所致。
三、增強建筑設計抗震意識與圈梁、構造柱的抗震能力
我們認真的分析了地震給人類帶來的危害，以及建筑結構不合理造成的震害損失，慘痛的教訓教會了我們在建筑規劃時，首先應選擇對抗震有利的建筑場地，講究建筑物規則對稱與建筑結構設計合理，明確建筑設計的抗震目標，強化建筑設計中的圈梁、構造柱的抗震作用。
（一）明確建筑的抗震目標與多道抗震防線理念
嚴格按我國《建筑抗震設計規范》中的規定進行抗震設計，從而達到建筑抗震設計要求：“小震不壞、中震可修、大震不倒的目標。”
在框架結構建筑抗震設計中，明確多道抗震防線設置的理念，加強圈梁、構造柱的磚混結構，即使是磚墻被破壞了，可圈梁、構造柱能把建筑物的墻體箍起來使建筑物不倒塌。
（二）框架建筑設計中“強柱弱梁”的目的
按我國現行抗震設計規范要求，框架建筑設計預期是“強柱弱梁”、“強剪弱彎”，來保證框架結構的抗震性能。建筑框架設計中“強柱弱梁”的理念就是：當遭受高于本地區抗震設計預估的地震時讓梁端先出現裂縫，形成塑性鉸來消耗掉一部分地震能量，從而保證框架柱這個豎向構件不壞，達到建筑物在震害中不坍塌的目的。
（三）加強底層框架結構圈梁與構造柱的作用
通過分析大量的地震災害給建筑物造成的損害，結合作者自身多年來的工作經驗，針對圈梁、構造柱在抗震時的重要作用，認為所有縱橫墻頂部均應設置圈梁，抗震墻端部均應設置構造柱，同時增加構造柱與圈梁的強度，采用鋼筋砼抗震墻來代替磚抗震墻，從而達到底層抗震設計標準。
事實證明，在汶川大地震中，凡底層合理設置了圈梁和構造柱的框架建筑房屋，在震害中建筑物雖然受損嚴重，但建筑物并沒有倒塌，由此可見圈梁、構造柱在地震中的作用，圈梁、構造柱不但能增強框架建筑物的抗震性能，同時還能提高建筑物的整體凝聚力，防止墻面因在地震時的裂縫發展，抵抗來自地震和其它原因引起的沉降破壞作用。
【結束語】通過對框架建筑存在的設計問題，以及地震對建筑帶來的災害分析得出：只有加強框架建筑設計中的抗震意識、加強底層與過度層抗震能力、強化框架建筑圈梁、構造柱的抗震作用，才能使建筑物達到抗震標準和良好的抗震性能，人民群眾的生命財產才會有安全保障。
【參考文獻】
[1]田杰,許克賓;21世紀的結構工程抗震減災設計新模式——抗震性能設計理論簡介[J];中國安全科學學報;2000年06期
篇4
關鍵詞：砌體結構；概念設計；構造措施
1、建筑設計
1.1設計應符合抗震概念設計要求
平面不規則的建筑由于平面上質量和剛度中心偏移距離較大，而在地震中產生較大的扭轉變形。地震作用計算一般采用底部剪力法，此法的前提是以剪切變形為主、且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構；豎向不規則的建筑、豎向抗側力構件不連續，將影響水平力的傳遞途徑，引起水平力的重分配和應力集中。2008年5月12日的汶川大地震就有力地詮釋了這個概念：平面規則的建筑破壞相對較小，而那些平面不規則的如H型、L型、T型、回型等建筑破壞相對較大。
1.2設計應嚴格控制房屋高度、層數和層高
《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）第7.1.2條明確規定了各種設防烈度下房屋的層數和總高度限值。經過對多棟建筑（8烈度設防）抗震計算結果分析可知總高度和層數接近或達到抗震規范表7.1.2規定的限值時，不但橫墻的間距、洞口的尺寸、窗間墻等都遠大于本規范的限值，而且構造柱的設置數量遠大于本規范的構造規定。即使計算能通過，建筑造價也要大幅增加。同樣，抗震規范表7.1.5規定了砌體房屋的層高限值，若超過了限值則要通過一系列措施來加強，如增加墻的厚度、加密構造柱等，無形中增加了很多造價。因此，建筑方案設計時應盡量避免房屋的高度、層數和層高接近、達到或超過抗震規范規定的限值。
1.3控制房屋的高寬比和房屋中砌體墻段的局部尺寸
房屋的高寬較大時，在水平力作用下，建筑的變形中不僅有剪切變形，而且產生較大的整體彎曲變形，與底部剪力法的計算假定條件不符，計算結果可想而知。依據有關資料，多層砌體房屋一般可以不做整體變曲驗算，但為了保證房屋的穩定性，在設計中一定要控制建筑的高寬比。
墻體是多層砌體房屋最基本的承重構件和抗側力構件，地震時房屋的倒塌往往是從墻體破壞開始的。應保證房屋的各道墻體能同時發揮它們的最大抗剪強度，并避免由于個別墻段抗震強度不足首先破壞，導致逐個破壞進而造成整棟房屋的破壞甚至倒塌。抗震規范第7.1.6條明確對房屋中砌體墻段的局部尺寸作了詳細的限值規定，這一條與地震剪力的分配密切相關?？拐鹨幏兜?.2.3條明確了墻段的高寬比對剛度計算的影響，如高寬比較大時，等效側向剛度取0，在抵抗地震作用時，不能發揮作用。同樣，在設計時必須注意洞口的大小和布置，避免形成許多高寬比較大的墻垛，影響墻體的側向剛度。
1.4合理設置砌體房屋的變形縫、樓梯間并采用合理的結構體系
為防止或減輕砌體房屋在正常使用條件下，由溫差和砌體干縮引起墻體豎向裂縫，應在墻體中設置伸縮縫，設置條件詳見《砌體結構設計規范》（GB50003-2011）第6.3.1條；當建筑物高度差異或荷載差異較大時，應設置沉降縫將其分開，以適應結構豎向沉降變形，沉降縫的設置詳見《建筑地基基礎設計規范》（GB5007-2011）第7.3.1、7.3.2條；在軟弱地基上建設時，還要符合第7.4.3條對建筑長高比的限值。如果是在抗震設防區，需要設置沉降縫時，應符合《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）的相關要求。
《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）第7.1.7條明確規定：為保證房屋抗震能力，多層砌體的縱橫向墻體數量不宜相差過大，在房屋寬度的中部應設有內縱墻且多道內縱墻開洞后累計長度≥房屋縱向長度的60%；避免采用混凝土墻與砌體墻混合稱重的體系，防止不同材料性能的墻體各個被擊破；房屋轉角處不應設窗，避免局部破壞嚴重。
2、結構設計
2.1設計說明
首先依據《建筑結構可靠設計統一標準》（GB50068-2001）確定建筑的設計使用年限；按照《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）第3.4.1條明確鋼筋混凝土構件的環境類別；建筑結構的安全等級應根據《砌體結構設計規范》（GB5003-2011）第4.1.4條選用。對抗震設防區的結構設計，還須參照現行國家標準《建筑抗震設防分類標準區分建筑抗震設防類別》（GB50223-2008）。為了能準確采用塊體和砂漿的強度等級，應注明砌體的施工質量控制等級；為了能合理地對地基基礎進行設計，應注明地基基礎設計等級。
2.2材料選用
《砌體結構設計規范》（GB50003-2011）對材料的等級進行了調整，如取消了MU7.5燒結普通磚等；《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）第3.4.2～3.4.6條的規定限制了在各種環境類別和設計使用年限建筑應采用的混凝土等級及其它要求。如在抗震設防區須同時滿足《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）第3.9.2～3.9.3條中對混凝土結構材料的要求，如混凝土的強度等級中框支梁、框支柱及抗震等級為一級的框架梁、柱、節點核芯區不應低于C30；構造柱、芯柱、圈梁及其他類構建不應低于C20等。
2.3抗震設計
由于墻體材料為脆性和整體性能差，使得砌體房屋的抗震性能相對較低。因此，抗震設計尤其重要。2008年5月12日的汶川大地震表明，嚴格按照現行規范進行設計、施工和使用的建筑，在遭遇比當地設防烈度高一度的地震作用下，沒有出現倒塌破壞，有效地保護了人民的生命安全。進行抗震設計時，多層砌體房屋只要符合現行有關規范，可采用底部剪力法進行抗震計算。
采用經過批準使用的軟件進行計算，其計算過程和結果不用懷疑。在計算通不過時應從兩方面進行調查：其一，檢查方案是否合理，即平面豎向是否規則、墻體水平和縱向錯位是否較多、窗間墻是否滿足等情況；在底部大開間的商住樓設計中還發現由于洞口過多、過大超出《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）第7.3.14條第3款的限值，出現大量高寬比大于1的砌體墻段，這樣墻體的抗側向剛度必然減小，影響結構的抗震性能，此時應與建筑結構設計者協商變更方案。其二，經過建筑方案的調整抗震計算仍通不過時依然不能僅考慮增加墻厚和增設構造柱來調整，這樣工程造價會增加過多。因此可以考慮在抗側移能力較弱的方向設配筋砌體或將部分墻段由砌體改為鋼筋混凝土，即增加部分剪力墻。
2.4構造措施
在抗震設防地區，為了增強房屋的整體性，提高房屋的抗震能力，結構設計時應嚴格按照《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）第7.3節的多層磚砌體房抗震構造措施進行抗震設計。由于鋼筋混凝土構造柱的作用主要在于對墻體的約束，構造柱截面不必很大，但須與各層縱橫墻的圈梁或現澆樓板連接，才能發揮約束作用?，F澆樓板允許不設圈梁，樓板內須有足夠的沿墻體周邊加強鋼筋（一般2φ10或2φ12）伸入構造柱內并滿足錨固要求。構造柱和圈梁等延性構件的設置，對整個砌體房屋而言，承載力提高不多，而變形能力和耗能能力卻大大增加。這樣可以大大提高砌體房屋的抗倒塌能力，改善砌體結構的抗震性能。
參考文獻：
篇5
關鍵詞：建筑設計;建筑抗震設計;建筑體型;建筑平面布置
Abstract: this paper discusses the architecture design in the building of the important role of aseismic design, points out that the architecture design is the foundation of the structure seismic design. Architectural design is considered good seismic requirements, will directly influence the seismic resistance of buildings. Good anti-seismic design must be building design and structure design of the good cooperation and work together to accomplish.
Keywords: architectural design; Building aseismic design; Building shape; Building layout
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
一、引言
對于建筑抗震設計,至今仍然存在著一種誤解,似乎建筑抗震只是結構工程師的事,與建筑師關系不大。因而,長期來只有對結構設計的抗震設計規范和規定,卻沒有一本專門談建筑設計的抗震設計規范或規定。建筑抗震的實踐表明,一個地震區的工業建設項目(建筑物),如果沒有良好的建筑總體布置方案,單靠結構抗震計算和抗震構造措施,在較強烈地震作用下,仍是難以取得建筑抗震的較好效果,甚至減輕不了建筑物的震害程度。正是鑒于此原因,在《建筑抗震設計規范》內容中,在抗震設計的基本要求一章里,針對建筑師建筑設計應遵守的有關規定。這是非常正確而必要的。有了這方面的規定,就可以使建筑設計與建筑抗震要求有機地結合起來,使建筑抗震設計水平達到一個新的比較完善的高度。
二、建筑設計在建筑抗震設計中的幾個主要設計問題
1.建筑體型設計問題
建筑體型包括建筑的平面形狀和立體的空間形狀的設計。震害表明,許多平面形狀復雜,例如平面上的外凸和凹進、側翼的過多伸懸、不對稱的側翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。海城地震和唐山地震中有不少這樣的震例。而平面形狀簡單規則的建筑(包括單層和多層建筑)在地震中都未出現較重的破壞;有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復雜和不規則,例如相鄰單元的高差過大、出屋面建筑部分的高度過高、有的建筑裝飾懸伸過大過高,這些沿高度形狀上的變化,在地震時都會造成震害,特別是在建筑結構剛度發生突變的部位更易產生破壞。在歷次地震中工業與民用建筑都有此類震例。所以,在建筑體型的設計中,應盡可能的使平面和空間的形狀簡潔、規則;在平面形狀上,矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說,都是較好的體型。盡可能少做外凸和內凹的體形,盡可能少做不對稱的側翼和過長的伸翼,在體型布置上盡可能使建筑結構的質量和剛度比較均勻地分布,避免產生因體形不對稱導致質量與剛度不對稱而引起建筑物在地震時發生對抗震極不利的扭轉反應。在建筑設計中,特別是高層建筑的建筑設計中,為了建筑立面美觀和藝術上創意,復雜的建筑體型是難以避免的,但是,在設計時一定要把建筑藝術、建筑使用功能同結構抗震安全很好的地結合起來。
2.建筑平面布置設計問題
建筑物的平面布置在建筑設計中是十分重要的部分,它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距離,內墻的布置,空間活動面積的大小,通道和樓梯的位置,電梯井的布置,房間的數量和布置等等,都要在建筑的平面布置圖上明確下來;而且,由于建筑使用功能的不同,每個樓層的布置有可能差異很大。因此,這就帶來一個建筑平面布置的多樣化如何同時考慮結構抗震要求的問題。一個比較突出的問題是,建筑平面上的墻體(包括填充墻、內隔墻、有相應強度和剛度的非承重內隔墻)布置不對稱;墻體與柱的分布不對稱,不協調;造成建筑結構質量與剛度在平面上分布的不對稱,不協調;使建筑物在地震時產生扭轉地震作用,對抗震很不利。根據抗震設計審查結果統計,有的城市在建筑平面布置上不合理的達17%,在墻體設置上不符合抗震要求的達24%。
在對上海市高層建筑的抗震設計審查中,也發現有多棟建筑在平面內墻體和電梯井筒布置不利于抗震;有的剪力墻太少,有的墻體布置不對稱,直接影響建筑物的抗震能力。從以上可知,建筑平面布置設計對建筑抗震關系很大,從概念上要解決的一個核心問題是,建筑平面布置設計上要盡可能作到使結構的質量和剛度分布均勻,對稱協調,避免突變,防止產生扭轉效應。在墻體布置上要均勻對稱;在抗震墻(剪力墻)布置上盡量與結構抗震要求相結合;對剛度很大的樓、電梯井筒要居中布置,避免偏心和扭轉地震作用的產生。在建筑平面布置的總體設計上要盡可能為結構抗側力構件的合理布置創造條件,使建筑使用功能要求與建筑結構抗震要求融合成一體,充分發揮建筑設計在建筑抗震中的基礎作用。
3·建筑豎向布置設計問題
建筑的豎向布置設計問題在建筑設計中主要反映在建筑物沿高度(沿樓層)建筑結構的質量和剛度分布設計上。在工業和民用建筑中,無論單層和多層都存在此問題。在大量的高層建筑和超高層建筑中,此問題更突出。存在的主要問題是,由于建筑使用功能的不同要求,如:底層或下面幾層是商場、購物中心,建筑上要求的是大柱距、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居室,前者主要是設柱,墻很少,而后者則是以墻為主,柱很少。有的建筑在布置上還設有面積很大的公用天井大廳;在不同樓層上設有大會議廳、展廳、報告廳;還有健身房,游泳池等等。建筑使用功能的不同,形成了建筑物沿高度(樓層)分布的質量和剛度的嚴重不均勻、不協調。突出的問題是沿上下相鄰樓層的質量和剛度相差過大,形成突變。在剛度最差的樓層形成了對抗震極為不利的抗震承載力不足和變形很大的薄弱層。這是在建筑設計中必須高度重視的問題。
在實際設計中,在建筑使用功能不同的情況下,很可能出現上下相鄰樓層的墻體不對齊;柱子不對齊;墻體不連續,不到底;上層墻多,下層墻少;上層有柱,下層無柱等,使地震力的傳遞受阻或不通。抗震用的剪力墻設置也受到限制,有的剪力墻(因下層大空間的限制)不能直通到底層(基礎層);有的則是剪力墻布置嚴重不對稱或數量太少。所有這些布置,都將給建筑物帶來地震作用分布的不均勻、不對稱和對建筑物很不利的扭轉作用。導致剛度發生突變的薄弱層的嚴重破壞。多次大地震的震害表明,建筑豎向布置設計上帶來的上下樓層剛度的過大變化(突變),給建筑物造成很多破壞,甚至是整個樓層的倒塌。分析研究認為,其主要原因就是該倒塌的樓層的側移剛度遠低于其上下樓層的剛度,在剛度突變的相鄰部位產生了極大的應力集中和塑性變形,使該樓層失去了抗震承載能力而產生大變形倒塌。所以,要在建筑設計中,盡可能使沿豎向的剛度分布比較接近些,特別是在結構上不設剛度很大的剛度轉換層的情況下,更要注意此點。應特別重視的是,盡可能使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑底部,不宜中斷或不到底。盡量避免某一樓層剛度的過小;盡量避免產生地震時的扭轉效應。
4.建筑上應滿足的設計限值控制問題根據大量震害的經驗總結，現行《建筑抗震設計規范》對房屋建筑在建筑設計中應考慮的一些抗震要求的限值控制提出了規定。這些規定，建筑設計應予遵守：一是房屋的建筑總高度和層數；二是對房屋抗震橫墻問題和局部墻體尺寸的限值控制。5.屋頂建筑的抗震設計問題在高層和超高層建筑設計中，屋頂建筑是一個重要的設計部分。從近幾年對一些高層建筑抗震設計審查結果來看，屋頂建筑存在的主要問題，一是過高，二是過重。這樣的屋頂建筑加大了變形，也加大了地震作用。對屋頂建筑自身和其下的建筑物的抗震都不利。屋頂建筑的重心與下部建筑的重心不在一條線上，且前者的抗側力墻與其下樓層的抗側力墻體上下不連續時，更會帶來地震的扭轉作用，對建筑物抗震更不利。為此，在屋頂建筑設計中，宜盡量降低其高度。采用高強輕質的建筑材料和剛度分布比較均勻、地震作用沿結構的傳遞比較通暢，使屋頂重心與其下部建筑物的重心盡可能一致；當屋頂建筑較高時，要使其具有較好的抗震定性，使屋頂建筑的地震作用及其變形較小，而且不發生扭轉地震作用。
篇6
關鍵詞：砌體結構、結構設計
隨著我國經濟的高速發展，建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化。在我國部分經濟欠發達地區，考慮當地實際情況，砌體結構建筑依然占據著重要地位。但在實際工作中，由于設計者本身對于結構設計的忽視及對結構設計的錯誤認識，設計成果中包含了這樣那樣的問題，甚至于一些存在問題的設計圖紙未經圖紙審查就用于工程施工，給國家及個人帶來不可挽回的損失。本文就砌體結構設計中存在的一些問題談談自己的一些看法。
1常見的違反國家頒布的相關法律、法規規定的問題
1.1 未按勘察成果進行設計
國務院2000年1月頒發的《建設工程質量管理條例》第二十一條規定 “設計單位應根據勘察成果文件進行建設工程設計”。工程設計時的參數取值應與勘察報告相符，如地基承載力特征值、樁基礎和支護結構的計算參數、地下水位等。設計人員若認為勘察報告中的設計參數不合理時，應與勘察單位協調，對勘察報告進行復核。
1.2 采用了指定的產品
《中華人民共和國建筑法》第57條規定“設計文件選用的建筑材料、建筑構配件和設備，不得指定生產廠、供應商”。但有些結構施工圖設計中的砼外加劑、建筑構配件卻指定了生產廠家或者供應商。
1.3 多層房屋的層數和高度超過規范要求
《建筑抗震設計規范》GB50011-2010表7.1.2明確規定了多層房屋的層數和高度。
1.4 采用了舊規范、標準
《中華人民共和國建筑法》第五十六條規定“勘察、設計文件應當符合有關法律、行政法規的規定和建筑工程質量、安全標準、建筑工程勘察、設計技術規范”，“選用的建筑材料、建筑構配件和設備”，“其質量要求必須符合國家規定的標準”。
2基礎設計方面的問題
2.1 基槽檢驗要求
淺基礎施工圖中，未注明基槽開挖后應進行基槽檢驗的要求，該要求在規范中為強制性條文，經常遺漏。樁基礎施工圖中經常未注明樁端持力層檢驗、施工完成后的工程樁進行豎向承載力檢驗的要求。
2.2 軟弱下臥層計算
天然地基擴展基礎持力層或樁基持力層下面存在軟弱下臥層，應根據規范要求對該工程進行軟弱下臥層地基承載力驗算。
2.3 壓實填土地基處理
有的工程處于部分挖方、部分填方地段，填方地段采用壓實填土人工處理地基，其壓實填土地基的填料、施工、壓實填土的范圍以及壓實填土地基檢驗等均應提出具體要求說明，并應注明壓實填土的密實度要求和地基承載力特征值要求。
3上部結構設計存在的問題
3.1 懸挑板問題
有的工程設置跨度較大的懸挑板（最大時達1.5～2.0m），所在的邊梁和內跨板設計時應考慮挑板傳來的彎矩作用。常見的問題是：①挑板所在的內跨板厚遠小于挑板厚度不合理，②懸挑板配筋與內跨板配筋分開畫，未考慮兩者間的平衡，懸挑板支座負筋伸入相鄰內的板的長度偏小，內跨板支座負筋不足，③邊梁未考慮扭轉影響，④懸臂板在可能積水位置計算時未計入積水荷載。
3.2 大跨度板配筋問題
大跨度板支座負筋伸入相鄰較小跨度板的長度，應根據彎跨包絡圖確定，常見的問題是：大小跨度板支座負筋長度均取本板跨的1/4，即大跨度板支座負筋伸入相鄰較小跨度板的長度偏小不合理。
3.3根據環境類別確定砼強度等級問題
對露天雨蓬、檐溝、女兒墻等結構砼強度等級未作規定，應根據《混凝土結構設計規范》GB50010-2010表3.5.2、表3.5.3確定混凝土強度等級，并滿足相應最小配筋率要求。
3.4 非結構構件設計的問題
非結構構件的抗風、抗震設計普遍被忽視。有的工程建筑因為造型需要，在屋面上用磚砌筑較高的女兒墻，有的工程甚至局部女兒墻有4m多高，僅在墻體內設置鋼筋砼構造柱與壓頂梁，也不進行抗風與抗震的驗算，在風力或地震作用下，有倒塌砸人或砸壞屋面板的可能，雖然是非結構構件，但是結構設計未采取可靠措施，將給工程留下安全隱患。
3.5底框（底部框架-抗震墻房屋）設計中的問題
底框（底部框架-抗震墻房屋）設計中要特別注意：a.上部的砌體抗震墻與底部的框架梁或抗震墻應對齊或基本對齊；b. 底框房屋的框架和抗震墻的抗震等級，6、7度可分別按三、二級采用。
3.6 樓面板高差過大時的設計問題
多層砌體結構，在抗震設防地區，樓板面有高差時，其高差不應超過一個梁高（當錯層樓蓋高差不大于1/4層高且不大于700mm），超過時，應將錯層當兩個樓層計入房屋的總層數中。當錯層樓蓋高差不大于1/4層高且不大于700mm，錯層交界的墻體，除兩側樓蓋處圈梁照常設置外，還應沿墻長每隔不大于2m增設一根墻中構造柱。
3.7 構造柱設計的問題
構造柱設計不符合《建筑抗震設計規范》GB50011-2010的要求，較大洞口（內縱墻、橫墻≥2.1m，外縱墻≥2.4m）兩側應設構造柱，特別要注意：（《建筑抗震設計規范》GB500011―2010第7.3.2.5條）房屋高度和層數接近限值時，縱、橫墻內構造柱尚應符合的要求。
3.8 砌體房屋伸縮縫的間距的問題
砌體房屋伸縮縫的間距超過《砌體結構設計規范》（GB50003―2001）的規定要求（特別還應注意蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚和混凝土砌塊房屋應按表中數值乘以0.8的系數），且未采取有效措施。《砌體結構設計規范》第6.3.1- 6.3.9條有許多防止或減輕墻體開裂的措施。
3.9 其他需注意的問題
（1）砌體結構應注明施工質量控制等級。
（2）在抗震設防區，多層砌體房屋墻上不應設轉角窗。
（3）托墻梁側向腰筋不滿足 《建筑抗震設計規范》GB50011-2001 7.5.4(3)條。即：沿梁高應設腰筋，數量不應少于2Ф14，間距不應大于200mm。
（4）對小墻垛的強度和梁端支承處砌體的局壓的計算重視不夠。
（5）挑梁外露部分與墻內部分標高不同時應注意梁在折角處的寬度及鋼筋的錨固。
（6） 多層砌體住宅應設置不少于三道承重縱墻，每道縱墻還應沿各自軸線對齊、貫通。同一軸線上的窗間墻宜等寬，且房屋的局部尺寸宜滿足《建筑抗震設計規范》（GB 50011―2010）第7.1.6條的要求。
（7）砌體結構挑梁埋入砌體的長度不滿足規范要求?！镀鲶w結構設計規范》GB50003―2001，既挑梁埋入砌體長度L1與 挑出長度L之比宜大于1.2，當挑梁上無砌體時，L1/L之比宜大于2。
（8）采用已禁用的實心粘土磚。
（9）樓板計算時，磚混結構房間外墻（包括樓梯間墻）按固接計算不對，此處樓板邊支座應按鉸接計算。
（10）砌體結構的大梁，應根據《砌體結構設計規范》GB50003―2001第6.2.5條設計。
（11）突出屋面的屋頂房間何時可按突出屋面的屋頂計算而不算做一層。一般認為當出屋面的屋頂房間面積小于樓層總面積的30%時，該部分可按突出屋面的屋頂間計算而不算做一層。
4 結束語
砌體結構雖然相對簡單，但設計中仍有很多需要注意的問題，只有熟練地掌握規范，并具有良好的結構概念，才能設計出既安全又經濟適用的優秀作品。
參考文獻：
[1] 《砌體結構設計規范》GB50003―2001
篇7
關鍵詞：等效剪切波速 場地類別 計算深度
中圖分類號：G353文獻標識碼： A
引言
津南區位于天津市東南部，海河下游南岸古為退海之地，境內兩條貝殼堤是滄海桑田變遷的歷史足跡屬海積及河流沖積平原，現代的津南地貌是4000年以來，在古渤海灣灘涂及水下岸坡區，經黃河、海河攜帶泥沙與古渤海潮汐、風浪搬運海底物質共同堆積而成的。根據本地區所處的地理位置，從構造上位于冀渤斷塊坳陷中的滄縣隆起上，表層為廣泛的第三系和第四系所覆蓋。近場斷裂均為隱伏斷裂，規模較大的斷裂主要有北東向的天津北斷裂―大城斷裂，北北東向的白塘口西斷裂，北西西向的海河斷裂及北東向的滄東斷裂。
我國《建筑抗震設計規范》GB50011-2010 [1]將場地等效剪切波速Vse的計算深度取土層覆蓋厚度與地表以下20m二者的較小值；而部分歐美國家以及我國臺灣地區將場地等效剪切波速Vse取為地表以下30m。因此，本文通過對津南區中軟土場地的鉆孔實測剪切波速為例，對我國《建筑抗震設計規范》GB50011-2010與歐美國家抗震設計規范中場地類別分類標準進行對比，探討了津南地區場地等效剪切波速的計算深度由地表以下20m增加至30m的差異性，供本地區工程建設決策參考。
1 津南區剪切波速收集
隨著津南地區重大工程建設的不斷增多，表1匯總了津南地區下屬8個鎮的場地剪切波速資料來源情況，鉆孔數目達61組，基巖埋深>50m，按《建筑抗震設計規范》GB50011-2010場地等效剪切波速計算方法，計算當埋深為20m和30m時各工程場地等效剪切波速Vse。
表1 場地剪切波速資料統計
序號 工程名稱 所屬行政區域 鉆孔數 基巖埋深 鉆孔深 Vse（20） Vse（30）
1 金華園 咸水沽鎮 8 >50 50 156～192 178～215
2 成達石油 雙港鎮 7 >50 36 172～183 198～206
3 辛莊給水泵站 辛莊鎮 5 >50 34 161～193 185～218
4 杰曼科二期 北閘口鎮 10 >50 40 152～178 164～203
5 天佑聚沛 八里臺鎮 10 >50 35 163～176 193～206
6 雙橋住宅 雙橋河鎮 6 >50 30 150～175 176～201
7 小站幸福公寓 小站鎮 10 >50 38 174～188 196～205
8 葛沽休閑園 葛沽鎮 5 >50 32 155～176 177～204
2不同計算深度下等效剪切波速的比較
2.1 世界各國規范計算等效剪切波速計算深度取值的比較
在巖土工程勘察、地震案例性評價和地質災害危險性評估工作中，都要涉及場地類別的劃分和判定，其對后續工程的開展具有決定性作用。我國《建筑抗震設計規范》GB50011-2010中按照土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度來劃分場地類別，計算公式如下：
（1）
式中：―土層等效剪切波速（m/s）；
―計算深度(m)，取覆蓋層厚度和20m兩者的較小值；
―剪切波在地面至計算深度之間的傳播時間；
―計算深度范圍內第土層的厚度；
―計算深度范圍內第土層的剪切波速（m/s）；
―計算深度范圍內土層的分層數。
根據土層剪切波速的范圍，場地土的類型分為巖石、堅硬土或軟質巖石、中硬土、中軟土和軟弱土五類，且將堅硬土與巖石的等效剪切波速分界值定為800m/s；同時《建筑抗震設計規范》GB50011-2010規定，建筑場地覆蓋層厚度的確定為：一般情況下，應按地面至剪切波速大于500m/s且其下臥各層巖土的剪切波速均不小于500m/s的土層的距離確定。
表2 各國抗震設計規范場地類別分類標準比較[2]
規范標準 場地類別
中國抗震規范GB50011―2010 I1（h
II(3≤h≤15) II(3≤h≤50)
III(15≤h≤80) III(h>50) II(h≥5) I1(h=0) I0(h=0)
IV(h>80)
軟弱土 中軟土 中硬土 堅硬土或軟質巖土 巖石
Vse20= 150m?s-1250m?s-1 500m?s-1800m?s-1
美國抗震規范 ED C BA
Vse30=180m?s-1 360m?s-1760m?s-11500m?s-1
歐洲抗震規范 EDC BA
S1S2
Vse30=100m?s-1180m?s-1 360m?s-1800m?s-1
中國臺灣抗震規范 S3 S2S1
Vse30=180m?s-1 360m?s-1
篇8
關鍵詞:建筑結構;抗震;概念設計
1建筑設計與抗震設計的關系
建筑方案設計對結構抗震性能起重要的基礎作用，合理的結構概念設計能最終實現建筑抗震設計理念。建筑抗震要求與建筑設計有機地結合起來，能使建筑抗震設計水平達到結構設計與建筑設計本身的和諧統一。這就要求建筑師能在建筑方案開始和初步設計深化中考慮抗震的要求，結構工程師才可能對結構體系和構件系統進行合理的安排與布置，確定建筑結構的質量分布和剛度分布均勻協調以及相應產生的地震作用、結構受力和變形合理，最終使建筑結構的抗震性能和抗震承載力得到改善和提高。從方案階段建筑設計考慮到抗震要求，并在深化方案中逐步落實、貫徹概念設計的思想，能從總體上對建筑抗震設計起著直接的制約作用。
2建筑抗震設計現狀的體會
2．1愈發復雜的結構設計規范、標準和技術措施
TJ11－74《工業與民用建筑抗震設計規范》經過了40多年的不斷發展和完善，我國先后制(修)訂頒布施行了以GB50011－2010《建筑抗震設計規范》為基礎的30多項抗震防災為主的國家標準和行業標準。這些標準內容涵蓋建筑工程抗震設計、建筑結構中非結構構件、設備設施抗震設計以及專項工程和結構的抗震設計(例如地鐵軌道交通)。除此以外，還有包括GB50010－2010《混凝土結構設計規范》、JGJ99－2015《高層民用建筑鋼結構技術規程》、JGJ3－2010《高層建筑混凝土結構技術規程》等在內的專業技術標準規程，這些標準規程不同層面范圍均涉及具體的抗震設計技術內容。一方面是抗震設計的規范越來越完備，另一方面使用中也給結構工程師帶來困惑甚至矛盾。
2．2社會發展需求與規范技術發展之間的矛盾
我國建筑抗震設計一直沿用的“兩階段、三水準”的設計方法，其目的是實現防止建筑在預期的大震下倒塌破壞，保證建筑使用人員的生命安全。隨著社會的不斷發展，人們對房屋建筑的要求不僅僅局限于生命安全的單一水準要求上，根據不同維度的需求提出了多層次的建筑性能要求。工程實踐中也出現了很多新型建筑結構形式，比如，伴隨新型城鎮化和建筑工業化的發展，新型預制裝配式結構、混凝土－鋼復合結構(包括水平復合、豎向復合等)必將大量使用，綜合地下軌道交通工程、綜合市政工程、地下綜合管廊等地下結構等。新型結構型式急需抗震設計技術規范的支持。
2．3現行規范沒有能完全覆蓋的結構體系
僅從建筑結構這個領域看，現行抗震設計規范體系對以下結構體系仍然沒有能夠完全覆蓋，如:建筑空間需要的少墻框架結構和少支撐框架結構，高層建筑結構中下部混凝土－上部鋼框架復合結構和鋼筋混凝土核心筒－鋼框架組合結構、鋼筋混凝土/型鋼混凝土框架－鋼支撐組合結構、體育館等大跨空間結構，功能組合復雜的地下建筑結構，正在快速發展、使用消能減震技術結構。結構設計實踐上，工程師仍然要通過對規范的實質地把握和自己的工程經驗，對涉及的問題進行判斷及探索。
2．4基于性能的設計方法
我國現行的抗震規范有三個水準的設防目標:第一階段是結構彈性階段，截面設計實現第一水準強度要求，隨后驗算彈性位移及配合抗震構造措施實現滿足第二水準的變形要求，第二階段用第三水準烈度驗算彈塑性變形及結合抗震構造措施滿足第三水準的防倒塌要求，其基本目的是保障生命安全。近十幾年來的大震震害調查顯示，按現行抗震規范設計和建造的建筑物，在已經發生的地震中經受住了檢驗，基本實現沒有倒塌，保障了生命安全的目標。但是地震破壞仍然造成了嚴重的包括間接損失在內的經濟損失，甚至影響到了社會的發展，而且這種破壞和損失經常超出設計者、建造者和業主預先的估計。從另一方面看，伴隨著經濟發展和現代化城市化的進程，城市人口密度在不斷加大，城市設施愈發復雜，單次地震造成的綜合損失和間接影響未來只會越來越大，迫使人們逐漸認識到僅強調抗震結構在地震作用下不受嚴重破壞和不倒塌，仍然不是一種全面、完整的抗震思想。實際上，公眾與社會對不同的結構抗震性能存在多種層次的需求，如何改進現行的單一抗震設計理念，使結構在地震災害中的抗震性能達到人們多層次、個性化的目標要求，這是結構工程師面臨的重要課題。2010版抗震設計規范增加了關于性能化設計的原則規定與性能化參考指標要求，在一定程度上已反映出這些需求的區別，性能化設計的方向已經確定，但在實踐中尚需要進一步完善。
2．5建筑抗震與防災減災的融合
總體上城鄉建設抗震防災基礎依然薄弱。建設工程抗震管理缺少法律法規支撐，抗震防災管理和技術力量薄弱。城市抗震設施建設數量不足，設防水平低，布局不均衡，應急保障和服務水平不高。農村自建住房抗震水平偏低，小震大災情況時有發生。城鎮不滿足抗震設防標準或未進行抗震設防的房屋建筑存量大，《中國地震動參數區劃圖》修訂后這一短板更加凸顯。新建建筑工程抗震設防有抗震設防審查等一系列制度支持，抗震政策落實貫徹基本到位，市政公用設施抗震設防專項論證制度逐步實施，建筑工程可持續抗震能力可以預期。工程實踐上經常遇到村鎮建筑，由于沒有納入基本建設管理范圍，村鎮建筑安全選址和抗震防災要求，村鎮建筑防災設計、抗震措施普及、農房抗震設防水平等都是盲區。
3回到原點的建筑抗震概念設計
3．1概念設計
由于地震是一種隨機震動，具有不確定性，加之地震影響非常復雜，要準確預測出條件千差萬別的建筑結構所遭遇地震的準確特性和參數，目前很難做到。在從結構分析角度，由于未能充分考慮材料的非彈性性質、空間作用、材料的時效性等復雜因素，結構抗震計算分析本身就是近似的。從這個角度看，工程結構抗震問題不能完全依靠結構“計算設計”解決。以工程抗震基本理論為基礎結合長期工程抗震經驗總結的工程抗震基本理念，往往成為良好結構抗震性能的決定性因素，這即是建筑結構抗震設計中非常重要的“概念設計”。概念設計在抗震防災標準中是根據地震災害和工程經驗總結基本設計原則和設計思想，是在工程設計中建筑結構總體布置和確定細部構造的一個過程。概念設計包括場址和線路方案選擇、建設場地條件、地震影響特性(震級大小、地震影響強弱、震中距大小等)、建筑體型、設備工藝要求和結構布置、結構體系、設置多道抗震防線、結構構件承載力和結構延性的平衡、構件連接、材料性能和施工方面提出完整配套的一系列措施，概念設計落實過程從不同的方面整體落實工程設施的抗震性能。
3．2牢固樹立概念設計理念意識
建筑方案設計的目的是構造功能與美觀協調統一的建筑空間，結構工程師的首要任務是在此過程中配合處理好結構方案、整體結構、子結構、結構構件之間的整體關系。結構工程師的概念設計能力積累會貫穿于在一系列設計實踐的不懈追求中，結構工程師要不斷用行動抵制被動參與建筑結構設計，抵制只關注結構計算是否通過規范及計算機輔助程序的計算反饋快速出圖和完成設計的誘惑。結構工程師應把更多的精力放在建筑方案階段對應的結構概念設計的思考上，綜合運用其掌握的結構概念設計理念，實現選擇效果最好、經濟性平衡的結構方案，從整體上把握結構設計的方向，避免誤入歧途。
3．3牢固樹立概念體系思想
GB50011－2010《建筑抗震設計規范》對抗震結構體系歸納、明確了幾點要求:①結構體系計算簡圖應該明確，結構地震作用傳遞途徑合理;②結構體系應該避免因構件破壞或部分結構破壞而導致體系整體喪失抗震能力和結構對重力的承載能力，即要求具有多道抗震防線;③結構應該具有必要強度、良好變形能力及地震作用下的耗能能力;④合理強度和剛度分布的結構體系避免出現體系薄弱部位(局部削弱和突變產生應力集中或塑性變形集中)，對結構體系中潛在薄弱部位，通過采取提高抗震措施方法提高抗震能力。設計實踐上，要自始至終樹立完整的體系思想，避免掉入個別指標不夠或超限的“細枝末節”的結構抗震設計“陷阱”。
3．4具有多道抗震防線的結構布置
多道抗震設防結構體系的特性包括:①結構平面質量分布宜均勻對稱，剛度中心宜盡量與質量重心靠近，從而減少偏心;②整體結構要有足夠的剛度，且結構不同區段剛度沿豎向連續均勻，避免突變;③多道抗震設防防線的結構在大震作用時，實現利用贅余桿件的屈服滯回與反復變形耗散地震波輸入的能量，從而實現局部屈服破壞后使整體結構仍然能過渡到另一種穩定的結構體系。
3．5構造措施實現結構的延性
抗震計算分析與抗震措施落實是保證結構安全性的兩種不同手段。由于地震發生后不同場地條件地面運動的不確定性，在抗震概念設計理念指導下的抗震措施尤為重要。在不同的抗震技術標準中，有關構造措施的要求和條文均占了非常大的比例，而且強調了措施要求的重要性，這也是抗震設計標準區別于其他工程技術標準的顯著特點。在第三水準抗震設計中，結構已經進入彈塑性狀態，決定結構安全的不再是強度而是結構本身延性實現的多道防線及大震不倒。而結構延性的實現主要依靠合理的構造措施來控制與保障，因此，有效的抗震構造措施對結構抗震目標的實現非常重要。鋼筋混凝土結構改善豎向構件延性的構造措施手段包括:①剪切型破壞的延性弱于彎曲型破壞，構件彎曲屈服到破壞所耗散的地震輸入能量遠遠高于剪切型破壞耗散能量，也就是控制好構件的破壞形態，有意識控制結構破壞發展及塑化過程，增強結構破壞過程中對地震能量的消耗，結構設計在計算與構造采取措施實現更多構件彎曲破壞避免剪切破壞。②結構構件軸壓比。對于混凝土框架，豎向構件結構柱是實現結構不倒塌最重要構件，鋼筋混凝土柱延性比隨柱軸壓比增大會急劇下降，設計中控制好柱子軸壓比是整體延性的關鍵，設計采用適度增加箍筋的配置實現構造上延性的改善。③對于應力分布復雜、剪力大、延性差的個別構件，通過型鋼混凝土的運用實現抗剪需求和構件延性平衡。④高強混凝土的使用可以降低軸壓比進而實現豎向受力構件的延性，設計中注意與之關聯的剪壓比指標合理等。
3．6注重結構整體性
建筑在地震作用下，由于不合理的局部構件失效導致整個結構變成機動體系倒塌、結構構件平面外失去穩定性倒塌都屬于結構喪失整體性。結構設計要加強構件間的連接，保證傳遞地震作用的強度要求和地震時后變形延性需求，保證構件充分發揮其作用，構件連接不破壞與失效，始終保持結構體系的整體完整性。除了常規分析整體性，在施工階段的施工也存在整體性的考慮，如砌體結構中，作為砌體結構的約束構件構造柱，通過先砌筑墻體后澆筑構造柱混凝土的方式，使組合構件的整體性得到實現。
3．7重視非結構構件設計
非結構構件一般不屬于主體結構的一部分，是依附于主體結構，非承重的結構構件在抗震設計時也是容易被忽略的部分。非結構構件主要包括非結構構件和建筑附屬機電設備，都應該進行抗震設計，大致可以歸屬以下幾類:①女兒墻、廠房高低跨封墻、雨篷等附屬構件，此類構件的抗震問題主要是加強自身的整體性與同主體結構可靠連接錨固;②維護墻、內隔墻與填充墻等非結構墻體對主體結構抗震性能的不利影響，包括減小主體結構自震周期增加地震作用，改變主體結構的剛度分布從而改變地震作用下構件之間內力分布，改變主體結構的受力狀態，如局部高度的填充墻造成主體結構短柱存在導致柱脆性破壞;③建筑裝飾、貼面、頂棚與懸吊物等，通過加強連接與柔性連接并舉，防止地震時的脫落與破壞;④附屬機電設備支架等地震影響，主要是位置設置適當、與主體結構連接錨固可靠。
3．8利用好計算機輔助系統驗證概念設計
建筑個性化的需求越來越受到重視，這些個性化帶來建筑平面變化、立面豐富甚至特殊，各種新型復雜組合體形(包括大底盤多塔、主裙樓整體連接、結構連體、立面多次收進退層和懸挑等結構)、復雜結構體系(多體系組合結構、不同類型結構轉換和巨型結構等)越來越多。對這些結構體系的分析，應采取相應的、多個不同的力學模型進行分析比較。這些分析比較經常關注不同分析模型在地震作用下承載力的客觀一致性，主要振動周期、振型、位移和最大受剪承載力出入不大，對補充進行彈性時程分析地震波選取符合規范統計意義上相符，彈塑靜力分析或彈塑性動力補充分析及按分析結構校核及進行配筋設計。通過先進的計算機輔助技術手段，可以圍繞性能化設計的要求，實現結構構件、結構體系的性能化設計。通過正確運用這些技術手段，能實現結構設計分析過程的可視性，進而實現結構設計的安全性和經濟合理性。這些輔助技術的運用，回過頭來又促進了建筑結構概念設計理念的全面落實。
3．9隔震與消能減震設計
隔震與消能減震設計都是目前發展迅速的減輕地震災害的技術。隔震技術通過在建筑物基礎與底部或者上部與下部之間設置隔震層，隔離地震能量向上部傳遞，有效降低上部結構的地震反應。理論分析與強震記錄證實，建筑隔震可以降低地震水平作用60%左右，相當于降低設防烈度1．0～1．5度，高烈度區隔震建筑可以獲得較好的經濟效益。消能減震建筑通過設置消能部件(阻尼器、連接支撐或其他連接構件組成)，阻尼器在地震中變形吸收和消耗地震能量同時附加結構阻尼，減少地震反應，實現保護主體結構不發生或僅僅發生較小的地震損傷。結構工程師應該主動利用好結構設計新技術提升抗震概念設計。
4結語
概念設計是整個建筑抗震設計的重要基礎，為提高建筑物的整體抗震性能提供了可能。在建筑抗震設計中，建筑設計與結構設計必須協調統一。概念設計是解決抗震設計本身的計算近似性及地震作用的不確定性的基本途徑，結構工程設計經驗的積累過程就是概念設計思維運用的積累過程，建筑結構概念設計的把握甚至比設計軟件的計算運用要求更高。結構設計中只有自覺遵守主動運用概念設計理念原則，才能不斷適應建筑需求變化給結構抗震設計帶來的各種新的挑戰。
參考文獻:
［1］趙彤．高層建筑結構基于性能抗震設計思想的應用［J］．結構工程師，2011，27(2):19－26．
［2］GB50011－2010建筑抗震設計規范［S］．
［3］陳琳琳．高層建筑結構設計中抗震概念設計的應用［J］．江西建材，2014，34(9):35．
［4］羅開海，黃世敏．《建筑抗震設計規范》發展歷程及展望［J］．工業建筑標準化，2015，31(7):75－80．
［5］趙麗清．建筑抗震概念設計［J］．山西建筑，2008，34(7):80－81．
篇9
關鍵詞：建筑；抗震設計；問題；對策
一、建筑抗震設計中存在的問題
正如上述分析中，我們知道了建筑設計中從抗震角度來進行設計是很重要的工作，但是，就目前我國建筑設計中還存在著許多問題，這些不足之處帶來的危害是不容忽視的。主要表現在以下方面：1、在多層磚房的設計中，對于抗震設計的計算沒有做到位，比如說房屋的抗震承載力計算，由于缺乏足夠的設計經驗，使得相似的磚房采用的砌體強度差別較大；還有在整體的抗震設計要求上沒有一致，比如說關于柱和圈的設置，大部分的設計存在較多的富余，而有一小部分的設計存在不足。2、一些住房的要求不同，因此，設計的結構存在許多缺陷和隱患之處，有的房屋為了要求屋內面積足夠大，就設置大窗戶和大門洞，造成了結構的不規范性，還有的是室內設計要求復雜，設置的平面造型錯綜復雜，出現了不對齊和不連續等狀況。3、在磚房建筑中，房屋的設置過高或者層次過多，這些都是為了滿足大面積的需要，因此，在頂層或者底層采用混雜的鋼筋內框架結構，設計的要求不能與抗震設計要求相符合。總之，磚房作為我國大部分的建筑樣式，它本身具有的結構已經遠遠不能滿足抗震要求的設計，存在著許多問題需要我們亟待解決。
二、關于建筑抗震設計存在問題提出的解決對策
建筑抗震設計對于整個建筑行業都起著舉足輕重的作用，那么，針對上述建筑抗震設計中存在的一些問題，我們就提出了相應的解決對策，從以下幾個方面闡述了建筑設計要注意的問題。
第一， 關于建筑體型方面的設計
在建筑體型方面主要需要考慮兩個方面的內容，包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀，許多地震后造成的建筑破環現狀來看，那些平面形狀和空間形狀比較復雜的建筑都受到了嚴重的創傷，這就要求我們在考慮抗震因素的時候需要注重平面形狀和主體空間形狀的簡單與規范。就比如說在平面形狀的設計上，盡量選擇規則的形狀，如圓形和矩形等形狀，避免那些不規則或者是復雜的形狀，如凹形和凸性以及一些不對稱的體型，那些規則的形狀有助于減少地震的強度。還要注意的是，建筑的體型布置中關于結構質量和剛度的分布應該要平均分布和設置，這是為了防止因體型設置的不規則性出現質量和剛度的不對稱性，進而影響整個建筑的體型分布和合理設置。
第二， 關于建筑平面布置方面的設計
建筑的平面設計是建筑設計中非常重要的組成部分，這一方面決定著建筑屋的功能和相關要求，比如說墻體的設置要求、建筑房間的布置數量和大小和樓梯的位置安排等平面設計，如墻體與柱子的設置不協調導致地震時候的扭轉現象，還有內隔強的不對稱設置導致的中斷或者不連續現象，這些現象都是對抗震有著重要影響的。因此，在建筑的平面設計中要盡量做到建筑結構的質量與剛度的均勻分布，防止產生地震時的鈕轉現象，還有，關于建筑平面布置的整體設計時，要充分利用建筑的使用功能與建筑抗震要求達到平衡和協調的狀態，使得建筑設計在建筑抗震設計中體現重要的意義。
第三， 關于建筑豎向布置方面的設計
建筑的結構設計不僅要反映在建筑平面的設計，也要重視建筑豎向的設計，關于建筑豎向布置主要是體現在建筑樓層結構的質量和剛度布置。據相關地震資料顯示，許多震后的建筑容易倒塌的原因主要是反映在建筑樓層結構的剛度不夠，還有質量的分布也不夠均勻，這就告訴我們在進行建筑豎向布置的設計時，應該盡可能的在建筑的豎向分布上做到質量和剛度的分布均勻，使得整體建筑的布置能夠從頂層到底層的合理和均勻布置，這樣才能有效的防止地震帶來的鈕轉效應，降低地震帶來的建筑整體倒塌現象。
最后，關于建筑布置的其他方面的設計
篇10
關鍵詞：多層框架；框架結構；結構設計
1 設計構造方面的問題
1.1 框架節點核芯區箍筋配置應滿足要求對于規范中規定的框架柱箍筋加密區的箍筋最小體積配箍率的要求，絕大部分設計人員都能給予足夠的重視，但對于《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）中規定的“一、二、三級框架節點核芯區配箍特征值分別不宜小于0.12、0.10和0.08，且體積配箍率分別不宜小于0.6%、0.5%和0.4%?！痹O計中經常被忽視，尤其是柱軸壓比不大時，常常不滿足要求。這一規定是保證節點核芯區延性的重要構造措施，應嚴格遵守。
1.2 底層框架柱箍筋加密區范圍應滿足《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）中規定：“底層柱，柱根處箍筋加密區范圍為不小于柱凈高的1/3”。這是新增加的要求，設計中應重點說明。
1.3 框架梁的縱向配筋率應注意《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）中規定：“當框架梁梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時，梁箍筋最小直徑的數值應比表6.3.3中規定的數值增大2mm。”在目前設計中，這一規定常被忽視，造成梁端延性不足。
1.4 框架梁上部縱筋端部水平錨固長度應滿足要求《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）中規定：“框架端節點處，梁上部縱向鋼筋也可采用90?彎折錨固的方式。此時梁上部縱向鋼筋應伸至柱外側縱向鋼筋內邊并向節點內彎折，其包含彎弧在內的水平投影長度不應小于0.4Lab，彎折鋼筋在彎折平面內的包含彎弧段的投影長度不應小于15d。”當框架柱截面尺寸小于400×400mm時，應注意梁上部縱筋直徑的選擇，否則這一項要求不容易得到保證。
2 多層鋼筋混凝土框架結構計算中應注意的問題
2.1 獨立基礎設計的荷載取值
鋼筋混凝土多層框架房屋的基礎形式多采用的是柱下獨立基礎。在基礎設計中，合理地選取荷載設計值，是基礎結構設計的重要環節。實際工作中，常會出現2種情況：①依據《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）第4.2.1條指出的“當地基主要受力層范圍內不存在軟弱黏性土層時，不超過8層且高度在24m以下的一般民用框架房屋或基礎荷載相當的多層框架廠房，可不必進行天然地基和基礎的抗震承載力驗算”的要求，忽略風荷載的影響；②在設計獨立基礎時，作用在基礎頂面上的外荷載（柱腳內力設計值）只取軸力設計值、彎矩設計值而無剪力設計值，甚至只取軸力設計值。工程設計實踐證明，這2種情況的設計結果都會導致基礎尺寸偏小、配筋偏少。如果在涉及混凝土多層框架房屋的整體計算分析中輸入風荷載，讓軸力設計值、彎矩設計值和剪力設計值共同作用于柱腳，基礎本身及其上部結構的安全就更為可靠。
2.2 基礎拉梁層計算模型的選定
用TAT或SATWE等電算程序進行框架整體計算時，對于基礎拉梁層無樓板的情況下，樓板厚度應取0，并定義彈性節點，用總綱分析方法進行分析計算。當房屋平面不規則時，雖然樓板厚度取0，也定義彈性節點但未采用總綱分析，程序分析時卻自動按剛性樓面假定進行計算，這與實際情況不符，設計過程中要特別注意這一點。
2.3 結構的抗震等級
在工程設計中，多數房屋建筑按其抗震設防分類屬于丙類建筑，如民用住宅、辦公樓及一般工業建筑等等，其抗震等級可根據烈度、結構類型和房屋的高度按《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）表6.1.2確定。對于電訊、交通、能源、消防和醫療等類建筑以及大型體育場館、大型零售商場等公共建筑，可首先根據《建筑抗震設防分類標準》（GB50223-2004）確定其中哪些建筑屬于乙類建筑（可能還有甲類建筑，本文不涉及）。若為丙類建筑，其地震作用均按本地區抗震設防烈度計算；若為乙類建筑，一般情況下，當抗震設防烈度為Ⅵ～Ⅷ度時，抗震措施應符合本地區抗震設防烈度提高I度的要求。例如，位于Ⅷ度地震區（如北京）的乙類建筑，應按Ⅸ度由《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）表6.1.2確定其抗震等級為一級；當Ⅷ度乙類建筑的高度超過表6.1.2規定的范圍時，還應經專門研究，采取比一級抗震等級更有效的抗震措施。
2.4 地震力的振型組合數
地震力的振型組合數，對高層建筑，當不考慮扭轉耦聯計算時，至少要取3，且為3的倍數；振型數也不能取的太多，不能多于結構有質量貢獻的自由度總數（每個剛性板取3個，每個彈性節點取2個）。例如全部為剛性樓板的結構，振型數不能超過樓層數的3倍，否則可能出現異常?！陡邔咏ㄖ炷两Y構技術規程》（JGJ3-2010）規定：抗震設計時，B級高度的高層建筑結構、混合結構和本規程第10章規定的復雜高層建筑結構，宜考慮平扭耦聯計算結構的扭轉效應，振型數不應小于15，對多塔樓結構的振型數不應小于塔樓數的9倍，且計算振型數應使各振型參與質量之和不小于總質量的90%。當結構樓層數較多或結構層剛度突變較大時，如高層、錯層、越層、多塔、樓板開大洞、頂部有小塔樓、有轉換層、有彈性板等復雜結構，振型數應相對多取。只有當定義彈性樓板，且采用總綱分析，必要時振型數才可以取得較少。《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）指出，合適的振型個數一般可以取振型參與質量達到總質量的90%所需的振型數。SATWE等電算程序已有這種功能，可以很方便地輸出這種參與質量的比值。有些設計人員不大重視電算程序使用手冊的應用，選取振型數時比較隨意，這是應當改進的。此外，對于耦聯計算，可在必要時補充非耦聯計算。
2.5框架結構應注意帶樓梯、電梯的小井筒的設計
多層框架結構應盡量避免設置鋼筋混凝土樓梯、電梯小井筒。因為鋼筋混凝土井筒的存在會吸收較大的地震剪力，相應地減少框架結構所承擔的地震剪力，而且井筒下的基礎設計也比較困難，故在設計過程中這些井筒多采用構造柱夾砌體材料做填充墻形成隔墻。當必須設計為鋼筋混凝土井筒時，井筒墻壁厚度應當減薄，并通過開豎縫、開結構洞等辦法進行鋼度弱化；配筋也只宜配置少量單排鋼筋，以減小井筒的作用。設計計算時，除按框架確定抗震等級并計算外，還應按帶井筒的框架（當平面不規則時，宜考慮耦聯）復核，并加強與井筒墻體相連的柱子的配筋。此外，還要特別指出，對框架結構出屋頂的樓電梯間和水箱間等，應采用框架承重，不得采用砌體墻承重；而且應當考慮鞭梢效應（按塔樓考慮）乘以增大系數；雨篷等構件應從承重梁上挑出，不得從填充墻上挑出；樓梯梁和夾層梁等應承重在柱上，不得支承在填充墻上。
2.6 柱部分
2.6.1 地上為圓柱時，地下部分應改為方柱，方便施工。圓柱縱筋根數最少為8根，箍筋用螺旋箍，并注明端部應有一圈半的水平段。方柱箍筋應使用井字箍，并按規范加密。角柱、樓梯間柱應增大縱筋并全柱高加密箍筋。幼兒園不宜用方柱。
2.6.2 原則上柱的縱筋宜大直徑大間距，但間距不宜大于200。
2.6.3 柱內埋管，由于梁的縱筋錨入柱內，一般情況下僅在柱的四角才有條件埋設較粗的管。管截面面積占柱截面4%以下時，可不必驗算。柱內不得穿暖氣管。
2.6.4 柱斷面不宜小于450×450，混凝土不宜小于C25，否則梁縱筋錨入柱內的水平段不容易滿足0.4La的要求，不滿足時應加橫筋；而且在梁柱節點處鋼筋太密，混凝土澆筑困難。異型柱結構，梁縱筋一排根數不宜過多，柱端部縱筋不宜過密，否則節點混凝土澆筑困難。當有部分矩形柱部分異型柱時，應注意異型柱的剛度要和矩形柱相接近，不要相差太大。
2.6.5 柱應盡量采用高強度混凝土來滿足軸壓比的限制，減小斷面尺寸。
2.6.6 盡量避免短柱，短柱箍筋應全高加密，短柱縱筋不宜過大。
2.6.7 考慮到豎向地震作用，柱子的軸壓比及配筋宜留有余地。
2.6.8 獨立柱上或柱的中部（半層處）有挑梁時，挑梁長度應有限制。
3 結束語
鋼筋混凝土框架結構雖然相對簡單，但設計中仍有很多需要注意的問題，只有熟練地掌握規范，并具有良好的結構概念，才能設計出既安全又經濟適用的優秀作品。
參考文獻：
[1]建筑抗震設計規范GB50011～2010[S].中國建筑工業出版社，2008.
