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關(guān)鍵詞建筑結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論，抗震設(shè)防水準(zhǔn)，抗震驗(yàn)算理論
中圖分類號(hào)： TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
1前言
中國(guó)是世界上地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一，2008年的汶川地震震碎了無(wú)數(shù)家庭、吞噬了數(shù)萬(wàn)生靈，使中國(guó)人民蒙受了巨大損失。最大限度地減輕地震災(zāi)害造成的人員和經(jīng)濟(jì)損失是政府和每一個(gè)工程技術(shù)人員的迫切目標(biāo)。在中國(guó)經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)的基礎(chǔ)上，我們應(yīng)該總結(jié)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的抗震設(shè)防思想，發(fā)展出臺(tái)適應(yīng)我國(guó)我國(guó)情的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，使地震災(zāi)害對(duì)人民群眾的人身財(cái)產(chǎn)安全造成的損失降到最低。
2抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展概況
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論的理論框架由地震設(shè)防水準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容和建筑結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)三部分組成。這個(gè)框架的形成伴隨著人類對(duì)地震和結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性理解的深入，是一個(gè)循序漸進(jìn)的發(fā)展和自我完善過(guò)程，總共經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段：(1)靜力理論階段(1910-1940)；(2)反應(yīng)譜理論階段(1940-1960)；(3)動(dòng)力理論階段(1970-1980)；(4)基于結(jié)構(gòu)性能的抗震設(shè)計(jì)理論階段(1990至今)。每一個(gè)階段的理論成果都標(biāo)志著當(dāng)時(shí)人類對(duì)抗震設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，每一個(gè)新階段的誕生都意味著人類對(duì)抗震設(shè)計(jì)理論的創(chuàng)新和突破。是一個(gè)漫長(zhǎng)的逐步深化過(guò)程。
3抗震設(shè)防水準(zhǔn)
在現(xiàn)實(shí)中，我們通過(guò)使用一些參數(shù)來(lái)反映地震作用，它由很多因素決定。當(dāng)?shù)卣鹱饔煤瘮?shù)確定已知時(shí)，我們把作用于現(xiàn)場(chǎng)的地震作用的大小定義為抗震設(shè)防水準(zhǔn)。因?yàn)榭拐鹪O(shè)防水準(zhǔn)直接決定了現(xiàn)在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)在未來(lái)的抗震能力，所以在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論中占有重要地位。
美國(guó)沒(méi)有以國(guó)家名義公布的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，只有一些具有官方性質(zhì)的研究機(jī)構(gòu)或者非盈利機(jī)構(gòu)提出的推薦性標(biāo)準(zhǔn)。但近來(lái)有很多美國(guó)學(xué)者在關(guān)于結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)的研究報(bào)告中指出了地震等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)的必要性。我國(guó)現(xiàn)行的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中關(guān)于震級(jí)的劃分方法也經(jīng)歷過(guò)評(píng)議和修正，現(xiàn)階段的抗震設(shè)防水準(zhǔn)采用基于概率分析的三種設(shè)防級(jí)別：小震、中震和大震，這種劃分是比較合理的，它充分考慮到了地震發(fā)生的隨機(jī)性。
中國(guó)現(xiàn)行規(guī)范采用的抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度的雙重指標(biāo)是值得探討的。這種設(shè)防水準(zhǔn)側(cè)重對(duì)震后災(zāi)害結(jié)果的宏觀描述，充分考慮了居民的生命安全，卻在很大程度上忽略了經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。適應(yīng)于現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的抗震設(shè)防目標(biāo)應(yīng)該要同時(shí)考慮到震中、震后建筑物的失效問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)損失問(wèn)題?，F(xiàn)行規(guī)范已采用的“小震不壞，中震可修，大震不倒”的三級(jí)設(shè)防目標(biāo)缺乏靈活性。隨著超高層、大跨度以及地下工程等復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)逐漸成為主流，當(dāng)今的工程結(jié)構(gòu)同過(guò)去相比已經(jīng)有了翻天覆地的變化。同時(shí)，城市化使得人口和社會(huì)財(cái)富大量聚集，地震損失表現(xiàn)出很多新的特點(diǎn)，不能僅以人員傷亡作為設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì)損失應(yīng)該得到兼顧。我們考慮到地震可能會(huì)在建筑使用周期中的任何時(shí)候發(fā)生，地震強(qiáng)度的大小也不可知，所以針對(duì)不同地震，根據(jù)建筑物的用途和重要性，采用不同基準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)應(yīng)該有其合理性(比如高地震危險(xiǎn)性地區(qū)的重要建筑可采取“中震不壞，大震可修”的高級(jí)別設(shè)防目標(biāo))。未來(lái)的設(shè)防水準(zhǔn)應(yīng)該表現(xiàn)出對(duì)時(shí)代和社會(huì)發(fā)展的適應(yīng)性，應(yīng)該采用基于地震動(dòng)態(tài)參數(shù)的靈活設(shè)防指標(biāo)。
4抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容
抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容包含建筑物的總體結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)和抗震驗(yàn)算理論兩部分。前者是為了應(yīng)對(duì)建筑物所在場(chǎng)地、材料及結(jié)構(gòu)抗力的不確定性和地震產(chǎn)生的隨機(jī)性。在現(xiàn)實(shí)活動(dòng)中，人們很難預(yù)測(cè)地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的破壞程度，為了確保安全經(jīng)濟(jì)，選擇合理的抗震結(jié)構(gòu)體系非常重要。后者是保障所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)符合抗震設(shè)防水準(zhǔn)的關(guān)鍵步驟，是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要環(huán)節(jié)。
4.1總體結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)
(1)抗震結(jié)構(gòu)體系
結(jié)構(gòu)的規(guī)則性在現(xiàn)行的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中有明確體現(xiàn)。在選取抗震設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先選取那些規(guī)則設(shè)計(jì)方案，盡量避免抗震性能較差的不規(guī)則方案，徹底杜絕抗震性能差的嚴(yán)重不規(guī)則方案。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量采用對(duì)稱規(guī)則的布局設(shè)置、變化均勻的質(zhì)量和剛度結(jié)構(gòu)。對(duì)平面或立面不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)要進(jìn)行水平地震作用計(jì)算和內(nèi)力調(diào)整；對(duì)那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、很難滿足結(jié)構(gòu)規(guī)則性的建筑物，可以考慮采取提高變形能力的措施和加強(qiáng)措施。
(2)場(chǎng)地地基
根據(jù)不同場(chǎng)地土的分類以及其特征周期值，針對(duì)場(chǎng)地地基對(duì)地震動(dòng)的影響可以有一個(gè)判斷。現(xiàn)行規(guī)范采用20米深度以內(nèi)的折算剪切波速和80米以內(nèi)的授蓋層厚度來(lái)劃分場(chǎng)地類型。這里需要指出的是，通過(guò)剪切波速和場(chǎng)地土覆蓋層厚度雖然實(shí)現(xiàn)了對(duì)場(chǎng)地土的分類并對(duì)不同場(chǎng)地應(yīng)用不同的地震反應(yīng)譜，但這種方法還是有其局限性，無(wú)法全面反映土層對(duì)地震動(dòng)強(qiáng)度和特性的影響。為了使得到的不同場(chǎng)地土對(duì)震動(dòng)的影響更合理，我們將承載力、標(biāo)準(zhǔn)貫入基數(shù)和地下水位等參數(shù)作為場(chǎng)地土的附加特征參與分類劃分，并且這種影響需要在計(jì)算方法、抗震結(jié)構(gòu)體系及構(gòu)造措施上綜合體現(xiàn)出來(lái)。
4.2抗震驗(yàn)算理論
抗震驗(yàn)算應(yīng)該包括地震作用計(jì)算與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算兩部分。
首先，在地震作用計(jì)算方面，現(xiàn)行規(guī)范為了發(fā)揮最大的加成優(yōu)勢(shì)，同時(shí)采納了靜力理論的底部剪力法、動(dòng)力理論的振型分解反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法作為地震作用計(jì)算方法。針對(duì)設(shè)防三水準(zhǔn)，依照我國(guó)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)采用了兩階段設(shè)計(jì)。第一階段要實(shí)現(xiàn)設(shè)防三水準(zhǔn)中的前兩個(gè)目標(biāo)：小震不壞和中震可修。前者通過(guò)在小震下進(jìn)行彈性承載力驗(yàn)算和彈性層間位移驗(yàn)算保障；后者通過(guò)在中震下增加相應(yīng)的抗震措施以保障結(jié)構(gòu)發(fā)生部分屈服后仍能承擔(dān)地震作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。第二階段要實(shí)現(xiàn)大震不倒的目標(biāo)。除了采用抗震措施保證結(jié)構(gòu)抗震所需的塑性耗能外(與實(shí)現(xiàn)中震可修時(shí)采用的方法一致)，還需進(jìn)行結(jié)構(gòu)的彈塑性位移驗(yàn)算來(lái)控制結(jié)構(gòu)的變形以及保證結(jié)構(gòu)的抗倒塌性?，F(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)建筑的高度、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和規(guī)則性等因素靈活選取抗震計(jì)算方法。對(duì)于那些質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻變化的建筑，宜采取底部剪力法；對(duì)于地震高發(fā)區(qū)（如日本、印尼）的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震作用計(jì)算時(shí)，應(yīng)該在正常計(jì)算外進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算；對(duì)于地震低發(fā)區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震作用計(jì)算時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析驗(yàn)算；對(duì)于其它結(jié)構(gòu)，采用振型分解反應(yīng)譜法即可。
其次，結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算中的截面驗(yàn)算我們使用內(nèi)力值，而結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算中的變形驗(yàn)算我采用彈性變形值。前者以相關(guān)處理后的內(nèi)力值必須低于承載力的極限狀態(tài)為通過(guò)驗(yàn)算。后者以彈性變形值所對(duì)應(yīng)的彈性層間位移必須低于計(jì)算樓層的層高乘以彈性層間位移角限值后的數(shù)值為通過(guò)驗(yàn)算。
綜上所述，我們分別通過(guò)選擇底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法來(lái)應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)特性不同條件下的水平地震作用。而根據(jù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及不同地區(qū)的結(jié)構(gòu)物特點(diǎn)和用途來(lái)決定豎向地震動(dòng)的結(jié)構(gòu)范圍是當(dāng)下抗震驗(yàn)算理論的發(fā)展趨勢(shì)和研究重點(diǎn)。
5建筑結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)
經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)的工程學(xué)者們總結(jié)得到了有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)是建立在對(duì)許多地震震害實(shí)例分析的基礎(chǔ)之上的，有很寶貴的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。為了有效提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)，需從以下幾方面著手：首先，要盡量保證支柱、墻和梁的軸線處于同一平面，盡量形成構(gòu)件雙向抗側(cè)力體系，使地震外力的能量傳遞吸收途徑合理。其次，需要根據(jù)抗震等級(jí)對(duì)建筑的脆弱部位采取加強(qiáng)措以滿足抗震設(shè)防水準(zhǔn)。最后，建筑的抗震性能目標(biāo)要實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的依次屈服，即設(shè)置多道抗震防線。在地震作用下，擔(dān)負(fù)起第一道抗震防線的構(gòu)件(延性較好)會(huì)首先屈服。其他構(gòu)件則形成更多道的抗震防線，其作用是在第一道防線屈服后再依次屈服。
6結(jié)束語(yǔ)
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論是建筑抗震設(shè)計(jì)的依據(jù)，涉及多個(gè)學(xué)科。我國(guó)投入了大量的人力、物力對(duì)其進(jìn)行研究，并已取得了一些成果。但在具體應(yīng)用中，現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論還存在一定的局限性，例如忽略了一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、對(duì)建筑功能和地區(qū)差異沒(méi)有進(jìn)行細(xì)致區(qū)分、量化的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)還不夠全面等，需要進(jìn)行進(jìn)一步的深入研究。當(dāng)然，這將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界每年所發(fā)生的地震次數(shù)高達(dá)40萬(wàn)次，我國(guó)地震災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)更是驚人，大大小小的地震達(dá)到近10萬(wàn)次。地震所到之處輕者房屋建筑、交通設(shè)施受損，嚴(yán)重者房屋建筑被摧毀，交通系統(tǒng)癱瘓，嚴(yán)重地影響了社會(huì)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)生活的良性發(fā)展。為此，世界各國(guó)都加大了房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)的研究，以期能夠通過(guò)提高房屋建筑抗震能力減少地震帶來(lái)的危害。本文就房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行淺顯的探討分析，希望能對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的相關(guān)工作有所啟發(fā)。
一、建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)的概念
建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)重視概念設(shè)計(jì)，由于地震災(zāi)害的爆發(fā)具有不確定性、隨機(jī)性，房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)合適與否，在概念設(shè)計(jì)中可以清晰地表達(dá)。而在抗震設(shè)計(jì)中，需要在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的開(kāi)始階段正確掌握地震激勵(lì)的模擬，總體把握建筑結(jié)構(gòu)的類型、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布等主要方面，這樣可以從根本上消除房屋建筑結(jié)構(gòu)中抗震較薄弱的環(huán)節(jié)。
二、地震作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的破壞特點(diǎn)
（一）地基方面
（1）在具有較厚軟弱沖積土層場(chǎng)地，高層建筑的破壞率顯著增高；（2）地基土液化導(dǎo)致地基不均勻沉降，從而引起上部結(jié)構(gòu)損壞或整體傾斜；（3）建造在不利或危險(xiǎn)地段的房屋建筑，因地基破壞導(dǎo)致房屋損壞。（4）當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的基本周期與場(chǎng)地自振周期相近時(shí)，因共振效應(yīng)破壞程度將加重。
（二）結(jié)構(gòu)體系方面
（1）采用“填墻框架”的房屋結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)平面內(nèi)柱上端易發(fā)生剪切破壞，外墻框架柱在窗洞處因受窗下墻的約束而發(fā)生短柱型剪切型破壞；（2）采用框架一抗震墻體系的房屋結(jié)構(gòu)，破壞程度較輕；③采用“底框結(jié)構(gòu)”體系的房屋，剛度柔弱的底層破壞程度十分嚴(yán)重；采用“填墻框架”體系的房屋，當(dāng)?shù)讓訛槌ㄩ_(kāi)式框架間未砌磚墻，底層同樣遭到嚴(yán)重破壞。
（三）剛度分布方面
（1）矩形平面布置的建筑結(jié)構(gòu)，電梯井等抗側(cè)力構(gòu)件的布置當(dāng)存在偏心時(shí)，因發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)而使震害加重；（2）采用三角形、L形等不對(duì)稱平面的建筑結(jié)構(gòu)，同樣在地震作用因發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)而使震害加重。
（四）構(gòu)件形式方面
（1）在框架結(jié)構(gòu)中，通常柱的破壞程度重于梁、板；（2）鋼筋混凝土多肢剪力墻的窗下墻通常會(huì)出現(xiàn)斜向或交叉裂縫；（3）配置螺旋箍筋的混凝土柱，當(dāng)層間位移角達(dá)到較大數(shù)值時(shí)，核心混凝土仍保持完好，柱仍具有較大的抵抗能力。
三、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法研究
（一）根據(jù)建筑場(chǎng)地和建筑規(guī)劃進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)
通常情況下，地震在同一區(qū)域造成的破壞程度具有差異性，即同一區(qū)域的建筑房屋在地震災(zāi)害的破壞下，有的建筑物破壞程度不是很嚴(yán)重，而有些建筑物破壞程度極為嚴(yán)重，造成這一問(wèn)題的主要原因除了同建筑物體自己的建筑質(zhì)量有關(guān)外，還同建筑場(chǎng)地和建筑規(guī)劃有著必然的聯(lián)系；如建筑物體在建設(shè)過(guò)程中建筑場(chǎng)地剛好處于地震震中附近，地震的破壞能力最強(qiáng)，使得這一區(qū)域的建筑物體受破壞程度最為嚴(yán)重。所以在建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)時(shí)要針對(duì)各個(gè)區(qū)域以往發(fā)生地震震級(jí)的大小及地震發(fā)生的區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)，規(guī)劃條件允許的情況下盡可能在選擇建筑場(chǎng)地時(shí)候避開(kāi)地震頻發(fā)區(qū)域。
（二）建筑物的平面設(shè)計(jì)
建筑平面設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)，對(duì)建筑物日后的使用將起到?jīng)Q定作用。例如，分別作商務(wù)和居住用途的建筑物，它們?cè)谄矫嬖O(shè)計(jì)上必然存在很大差別，為了使使用需求得到進(jìn)一步滿足，就一定要按照用途，來(lái)對(duì)平面構(gòu)造進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)；另外，為了將抗震元素融入到平面設(shè)計(jì)之中，不僅要對(duì)施工材料的堅(jiān)固性加以重點(diǎn)考慮，還需要對(duì)構(gòu)架安裝的合理性、內(nèi)部各因素的協(xié)調(diào)性加以綜合考量。要想完美地實(shí)現(xiàn)平面設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)的結(jié)合，就對(duì)設(shè)計(jì)者提出了很高的要求，不但要工作經(jīng)驗(yàn)豐富，要需要深入地研究審美觀念和抗震技術(shù)，在不影響建筑內(nèi)部美觀的前提下，確保結(jié)構(gòu)抗震性能的最大化。
（三）選擇高質(zhì)量的建筑結(jié)構(gòu)材料
實(shí)踐表明建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，除了會(huì)受到建筑施工方案、建筑結(jié)構(gòu)體系及抗震防線等因素的影響之外在多數(shù)情況下還極大地受影響于房屋建筑的施工材料。通常，房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能不僅會(huì)受到來(lái)自建筑材料強(qiáng)度、建筑材料剛度的影響還會(huì)受到來(lái)自建筑材料連續(xù)性及建筑材料均衡性的影響。所以在選取建筑結(jié)構(gòu)材料過(guò)程中，一定要認(rèn)真、仔細(xì)考查房屋建筑施工材料的剛度和延伸性，最大限度確保建筑施工材料能與建筑結(jié)構(gòu)體系相符合。此外對(duì)于建筑施工材料的經(jīng)濟(jì)性能也要予以足夠的重視，以便能把建筑施工材料的經(jīng)濟(jì)性能進(jìn)行最充分的發(fā)揮，從而達(dá)到房屋建筑物的單個(gè)性能與整體性能的最佳配合。
（四）加強(qiáng)建筑構(gòu)件和連接點(diǎn)處的抗震設(shè)計(jì)
如今人們的生活水平日益提高，隨之也對(duì)居住質(zhì)量有了更為嚴(yán)格的要求，就施工的整體質(zhì)量而言，與之直接相關(guān)聯(lián)的便是建筑構(gòu)件的合理搭設(shè)和對(duì)連接點(diǎn)的科學(xué)設(shè)置。如今新世紀(jì)出現(xiàn)了許多新的工藝和材料，這樣施工就迎來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。例如說(shuō)建筑物的外部設(shè)計(jì)，其中會(huì)用到大理石、瓷磚等新材料，室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)用到的則有吊頂和人工造影等技術(shù)。就實(shí)際施工而言，一定要對(duì)材料質(zhì)量和施工技術(shù)有所保證，才能使建筑物的抗震性得到保障，同時(shí)要重點(diǎn)監(jiān)督和管理其牢固性，以免在地震發(fā)生時(shí)意外墜落而造成人員的傷害。
（五）縱橫墻的分布
墻體是房屋建筑結(jié)構(gòu)的重要承重部分，同時(shí)墻體也是地震災(zāi)害中破壞程度最為嚴(yán)重的部分。在房屋建筑抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)重視房屋建筑的縱橫墻的設(shè)計(jì)，縱橫墻應(yīng)按照分布均勻的原則，使各個(gè)縱墻和橫墻均與承擔(dān)房屋建筑上部結(jié)構(gòu)重量； 墻體設(shè)置數(shù)量的多少對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的整體剛度影響較大，如果縱橫墻數(shù)量設(shè)置的過(guò)少，相應(yīng)地各個(gè)墻體間的間隔就越大，各個(gè)墻體所承擔(dān)的結(jié)構(gòu)重要也就越大，房屋剛度就會(huì)較弱，房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震能力下降，所以應(yīng)根據(jù)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求合理設(shè)置縱橫墻，這是提高房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的關(guān)鍵。
（六）建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇
在建筑結(jié)構(gòu)體系選擇時(shí)要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的特征進(jìn)行綜合考慮分析，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的任何一個(gè)構(gòu)件都要進(jìn)行抗震能力的分析，避免任何微小的房屋構(gòu)件未達(dá)到抗震設(shè)計(jì)要求，一旦地震發(fā)生，會(huì)因一個(gè)微小的建筑構(gòu)件影響整個(gè)建筑的抗震能力!因此在建筑結(jié)構(gòu)體系選擇時(shí)，首要工作是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的各個(gè)構(gòu)件抗震承載能力及構(gòu)件的抗震能量傳輸路徑進(jìn)行分析和計(jì)算。
（七）豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
為保證轉(zhuǎn)換層上下主體結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度盡量接近、平滑過(guò)渡，須把握強(qiáng)化下部、弱化上部的原則，須滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》附錄E的要求，使結(jié)構(gòu)豎向剛度過(guò)渡平穩(wěn)，豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，以滿足周期比、位移比、層剛度比、剪重比、剛重比、樓層抗剪承載能力比和軸壓比等各項(xiàng)結(jié)構(gòu)指標(biāo)。
（八）加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)自身承載力
在設(shè)計(jì)過(guò)程中有時(shí)雖然梁板的承載力和撓度均在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，但可能會(huì)撓度偏大而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫。這種情況下須采取措施，如加大梁截面或者板厚,提高配筋率來(lái)控制裂縫?；炷恋某休d力和環(huán)境溫度、濕度相關(guān)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)考慮到環(huán)境因子對(duì)承載力的影響。同時(shí)要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要留有一定的安全儲(chǔ)備,從而保證結(jié)構(gòu)有足夠的安全性及耐久性。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，基于我國(guó)地震災(zāi)害頻發(fā)不斷，為了能夠盡可能地降低地震災(zāi)害對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)安全的危害程度，我們必須要高度重視建筑結(jié)構(gòu)工程中的抗震設(shè)計(jì)，結(jié)合工程實(shí)踐，積極地探索總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。全面提高建筑結(jié)構(gòu)工程中的抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量，這是當(dāng)今建筑領(lǐng)域需要面對(duì)和亟待解決的重要課題，需要大家的不斷努力來(lái)實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]金韓彪.鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)[J].江西建材,2014,21:40.
【關(guān)鍵詞】抗震設(shè)計(jì)，基于性能，性能目標(biāo)
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程進(jìn)一步加快，高層建筑房屋的越來(lái)越多，地震給人們的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)的損失也越來(lái)越嚴(yán)重。而基于性能的抗震設(shè)計(jì)，在發(fā)生地震時(shí)，能夠有效地防止因?yàn)榻ㄖ锏顾o人造成傷害，在一定程度上保護(hù)了人的安全。因此，基于性能的抗震設(shè)計(jì)被人們廣泛關(guān)注，并將其作為抗震設(shè)計(jì)未來(lái)的發(fā)展方向。
一、確定抗震性能目標(biāo)
一般來(lái)說(shuō)，確定性能目標(biāo)是基于性能的抗震設(shè)計(jì)中首要解決的問(wèn)題，即應(yīng)該在限定的結(jié)構(gòu)破壞狀態(tài)下保持怎樣的水平，這種破壞狀態(tài)主要包括，結(jié)構(gòu)體系的耐久性、安全性、整體性以及適用性等各方面功能。通常，結(jié)構(gòu)的破壞狀態(tài)水平較高，就具有較強(qiáng)的安全性，但在一定程度上會(huì)增加建設(shè)成本；如果結(jié)構(gòu)的破壞狀態(tài)水平較低，雖可降低建設(shè)成本，但在一定程度上會(huì)導(dǎo)致使用風(fēng)險(xiǎn)增加，為人們的安全提供保障就較低。因此，在確定建筑結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)時(shí)，通常采用“投資―效益”這個(gè)準(zhǔn)則，也就是在對(duì)建筑的抗震性能進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，針對(duì)破壞強(qiáng)度不同的地震，能夠?qū)ㄖ锏钠茐臓顟B(tài)進(jìn)行有效的控制，從而體現(xiàn)不同建筑物的性能水平。采用此設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，在一定程度上能夠?qū)⒔ㄖ镌谑褂弥芷趦?nèi)所遭受的損失降低。一般地，降低工程造價(jià)，就會(huì)增加建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭受破壞的可能性，從而增加后期工程的修復(fù)和維修費(fèi)用，所以存在一個(gè)最小費(fèi)用值。由于發(fā)生地震以及后期維修費(fèi)用的增加都具有不確定性，所以這筆費(fèi)用也是可以變的。因此，在進(jìn)行項(xiàng)目投資時(shí)，一定要充分考慮到各方面的因素，并將相對(duì)可靠的理論作為基于性能的抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
在上面的分析中，以不同等級(jí)地震所帶來(lái)的破壞程度作為依據(jù)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)是整個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵，由于地震具有隨機(jī)性的特點(diǎn)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞也存在著較大的差異性，結(jié)構(gòu)失效模式又具有復(fù)雜性，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)體系的可靠度還沒(méi)有一個(gè)明確的定義，并且，從當(dāng)前的現(xiàn)狀來(lái)看，由于地震而導(dǎo)致的非結(jié)構(gòu)損失在一定程度上甚至超越了結(jié)構(gòu)損失，所以還比較難將這一理論運(yùn)用在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中，還存在著較多的不確定因素。
二、基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法探討
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外都將基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法作為重點(diǎn)研究對(duì)象，而學(xué)術(shù)界基本已就這種設(shè)計(jì)方法的目標(biāo)和理念達(dá)成一定共識(shí)，國(guó)內(nèi)新一版的設(shè)計(jì)規(guī)范也對(duì)此開(kāi)設(shè)了新的篇章闡述，作為綱領(lǐng)性的標(biāo)準(zhǔn)。但是，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，怎樣用好這一方法，還面臨著諸多的問(wèn)題。下面主要探討一下典型的幾種設(shè)計(jì)方法。
（一）承載能力設(shè)計(jì)方法。從當(dāng)前我國(guó)的抗震設(shè)計(jì)現(xiàn)狀看，這種方法是較常用的。對(duì)于經(jīng)常發(fā)生的地震，通過(guò)反應(yīng)譜將建筑的底部剪力計(jì)算出來(lái)，按照相應(yīng)的規(guī)則分配至結(jié)構(gòu)全高，并且和其它的荷載組合起來(lái)，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)，使各部分的構(gòu)件都具備相應(yīng)的承載能力，最后通過(guò)變形驗(yàn)算得出結(jié)論。一般來(lái)說(shuō)，運(yùn)用承載能力設(shè)計(jì)這種方法具有設(shè)計(jì)可靠、比較清晰的性能概念以及使用方便等優(yōu)點(diǎn)，能夠很好的實(shí)現(xiàn)預(yù)期性能目標(biāo)。但這種方法也具有一定的缺點(diǎn)，比如，以彈性反應(yīng)為基礎(chǔ)，對(duì)于非彈性反應(yīng)的建筑就不能進(jìn)行全面的計(jì)算。因此，新規(guī)范衍生出承載力按抗震等級(jí)調(diào)整地震效應(yīng)的設(shè)計(jì)值、不計(jì)抗震等級(jí)調(diào)整地震效應(yīng)的設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值、極限值的四種復(fù)核方法。
（二）抗震設(shè)計(jì)以位移為基礎(chǔ)。這種方法的結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)就是結(jié)構(gòu)位移，相比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法而言，將位移作為基礎(chǔ)的抗震設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)全過(guò)程的根本改變。這種方法與其它設(shè)計(jì)方法不同的地方主要是，將位移作為根本出發(fā)點(diǎn)，將層間位移和位移假設(shè)為控制建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的主要因素。將位移控制運(yùn)用在設(shè)計(jì)過(guò)程中，并且利用對(duì)位移譜的設(shè)計(jì)計(jì)算出建筑結(jié)構(gòu)在發(fā)生位移時(shí)的有效周期，并得出結(jié)構(gòu)的基底剪力，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，進(jìn)而對(duì)具體的配筋進(jìn)行設(shè)計(jì)，用應(yīng)力來(lái)對(duì)完成后的設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)算，如果出現(xiàn)不足的情況，修改時(shí)，應(yīng)該采用增大剛度的方法，而不能用增大強(qiáng)度的方法，并且將位移目標(biāo)的基準(zhǔn)作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件配置的依據(jù)。這種方法，充分考慮了抗震性能中位移的重要性，在剛開(kāi)始進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，就能夠了解結(jié)構(gòu)的性能水平，并且能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)和目標(biāo)的統(tǒng)一，在性能設(shè)計(jì)理論中，是一種使用比較廣泛的方法。
（三）能量法。這種方法，主要是將破壞建筑結(jié)構(gòu)的原因假設(shè)為地震輸入的總能量，而內(nèi)部設(shè)施以及結(jié)構(gòu)遭受地震破壞的程度是由被結(jié)構(gòu)所消耗掉的能量和地震輸入的能量來(lái)共同決定的。這種方法所具有的優(yōu)點(diǎn)就是能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)所具備的潛在破壞程度進(jìn)行直接估計(jì)，對(duì)于結(jié)構(gòu)所具備的非線性和滯回特性的要求，都能夠滿足。除此之外，在結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置耗能元件，在一定程度上能夠?qū)p失降到最低。當(dāng)然，能量法也具有一定的缺點(diǎn)，那就是具備較多的不確定因素以及使用方法相對(duì)復(fù)雜。
三、混凝土結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于性能的抗震設(shè)計(jì)雖然已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成果，但由于基于性能的抗震設(shè)計(jì)具有的復(fù)雜性以及人們?cè)谑挛锏恼J(rèn)識(shí)上具有的局限性，我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，僅僅依靠計(jì)算得出的數(shù)據(jù)還不能為結(jié)構(gòu)的安全提供有效的保障。因此，細(xì)部構(gòu)造和結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)都是抗震性能化設(shè)計(jì)中不可或缺的構(gòu)成部分。所以，要將基于性能的抗震設(shè)計(jì)的理念與承載能力設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起。下面主要從四個(gè)方面來(lái)談。
1.對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)目標(biāo)性能水準(zhǔn)進(jìn)行明確的劃分，根據(jù)不同的要求分為多個(gè)水準(zhǔn)，并且對(duì)量化指標(biāo)進(jìn)行細(xì)分和明確，而結(jié)構(gòu)性能水準(zhǔn)不僅要考慮到工程施工階段的投資，還應(yīng)充分考慮到建筑使用階段可能會(huì)遭受到許多不確定因素的損失，比如地震等，通常可以采用全面考慮和可靠度理論來(lái)進(jìn)行確定。
關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)、抗震設(shè)計(jì)、研究
中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1、前言
近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)高層建筑數(shù)量也越來(lái)越多，而與高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程來(lái)看，一些高層建筑的高度顯然超過(guò)了國(guó)家規(guī)定范圍；針對(duì)這種高層建筑項(xiàng)目，必須引起足夠的重視并謹(jǐn)慎對(duì)待；一方面，經(jīng)過(guò)專家的調(diào)查與論證；另一方面進(jìn)行嚴(yán)格的模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。實(shí)際上，一旦受到地震力的作用，如果高層建筑的高度已經(jīng)超過(guò)了國(guó)家的高度限制，那么變形破壞就會(huì)大幅度增加，就會(huì)導(dǎo)致建筑存在安全問(wèn)題。如何能夠讓建筑在地震中保持安全，不受嚴(yán)重的損害，是當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)、施工必須要考慮的一個(gè)重大問(wèn)題，特別是近年來(lái)地震頻繁，人們的生命財(cái)產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅，建筑安全則成了社會(huì)安全的一個(gè)重要影響因素，為保證建筑的抗震能力，設(shè)計(jì)人員必須要根據(jù)相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出具有相當(dāng)抗震性能的房屋。
2、抗震設(shè)防的目標(biāo)
我們所說(shuō)的抗震設(shè)防，指的是對(duì)建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，同時(shí)有針對(duì)性的采取一定的抗震構(gòu)造的措施，最終實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)抗震的效果和目的。一般來(lái)說(shuō)，抗震設(shè)防主要依據(jù)的是抗震設(shè)防烈度。而抗震設(shè)防烈度的依據(jù)，是以國(guó)家規(guī)定權(quán)限審批或頒發(fā)的文件執(zhí)行的，其是一個(gè)地區(qū)作為抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，是采用國(guó)家地震局頒發(fā)的地震烈度區(qū)劃圖和地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖中的規(guī)定，確定基本烈度的。從當(dāng)前抗震設(shè)防目標(biāo)的發(fā)展總趨勢(shì)來(lái)看，其基本要求建筑物在使用期間，可以應(yīng)對(duì)對(duì)不同頻率和強(qiáng)度的地震，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。其地震烈度與概率密度函數(shù)如圖1，這是我國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范所采用的抗震設(shè)防目標(biāo)。建筑工程在設(shè)計(jì)、施工中的設(shè)防的目標(biāo)如下：（1）如果所遭受的是低于本地區(qū)設(shè)防烈度多遇的常規(guī)地震，建筑物不受損壞，不需修理仍可繼續(xù)使用；（2）如果遭受到本地區(qū)規(guī)定的設(shè)防烈度的地震，建筑物包括結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)部分，可能損壞，但不會(huì)對(duì)人民生命和生產(chǎn)設(shè)備的安全造成威脅，經(jīng)修理仍可使用；（3）如果遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震，建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。也就是說(shuō)，在建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)方可以按照眾值烈度、基本烈度和罕遇烈度這三個(gè)層次進(jìn)行考慮。從概率上看，多遇地震烈度是發(fā)生機(jī)會(huì)較大的地震級(jí)別。按照現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)的建筑，在設(shè)計(jì)上要達(dá)到這樣的防震效果：當(dāng)遭遇眾值烈度作用時(shí)，建筑物處于彈性階段，通常不會(huì)損壞；當(dāng)遭遇相應(yīng)基本烈度的地震時(shí)，建筑物將進(jìn)入非彈性工作階段，但非彈性變形或結(jié)構(gòu)體系的損壞控制在可修復(fù)的范圍；當(dāng)遭遇罕遇烈度作用時(shí)，建筑物可能會(huì)有嚴(yán)重破壞，但不至于倒塌。
圖1地震烈度與概率密度函數(shù)
3、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法要點(diǎn)
我國(guó)所頒布的《抗震規(guī)范》提出了兩階段設(shè)計(jì)方法，以實(shí)現(xiàn)上述三個(gè)烈度水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求。第一階段的設(shè)計(jì)方案，必須要符合抗震設(shè)計(jì)原則，同時(shí)根據(jù)與基本烈度相對(duì)應(yīng)的眾值烈度（相當(dāng)于小震）的地震動(dòng)參數(shù)，通過(guò)采用彈性反應(yīng)譜法求得結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和相應(yīng)的地震作用效應(yīng)，接著與其他荷載效應(yīng)按一定的組合系數(shù)進(jìn)行組合，同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面，進(jìn)行具有針對(duì)性的承載力驗(yàn)算，如果建筑物較高，還必須要進(jìn)行變形驗(yàn)算，以保證其側(cè)向變形不要過(guò)大。這樣，一方面滿足了第一水準(zhǔn)下必要的承載力可靠度，同時(shí)也滿足第二水準(zhǔn)的設(shè)防要求（損壞可修）。當(dāng)然，最后還必須通過(guò)概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施來(lái)滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。對(duì)于非地震高發(fā)區(qū)的大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)而言，只進(jìn)行第一階段的設(shè)計(jì)已經(jīng)足夠了，但根據(jù)建筑的特點(diǎn)和地區(qū)的特征，少部分結(jié)構(gòu)諸如有特殊要求的建筑和地震時(shí)易倒塌的結(jié)構(gòu)，還必須要進(jìn)行第二階段的設(shè)計(jì)，也就是按與基本烈度相對(duì)應(yīng)的罕遇烈度（相當(dāng)于大震）驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈塑性層間變形是否滿足規(guī)范要求（不發(fā)生倒塌）。如果發(fā)現(xiàn)有變形過(guò)大的薄弱層，那應(yīng)該積極修改設(shè)計(jì)，或者可以采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，以滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求，也就是大震不倒。
4、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的原則與方法
4.1、合理確定結(jié)構(gòu)類型
在高層建筑中，其豎向荷載主要使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生軸向力，而水平荷載主要使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彎矩、剪力，隨著高度的增加，在豎向荷載不變的情況下，水平荷載作用力增加，此時(shí)豎向荷載所引起的建筑物側(cè)移很小，但是水平荷載產(chǎn)生的側(cè)移非常大，與高度成四次方變化。因此在高層建筑中，主要對(duì)水平荷載進(jìn)行控制，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該在滿足建筑功能及抗震性能的前提下，選擇切實(shí)可行的結(jié)構(gòu)類型，使其具有良好的結(jié)構(gòu)性能。
另外，高層混凝土建筑中采取輕質(zhì)材料的隔墻或者填充墻，可以控制結(jié)構(gòu)的自身重量，減輕地震作用效應(yīng)。
4.2、盡量設(shè)置多道抗震防線
對(duì)于每一次強(qiáng)震來(lái)說(shuō)，往往伴有后續(xù)的若干次余震。因此，在建筑物的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果只設(shè)置一道防線，那么經(jīng)過(guò)首次破壞之后，可能由于余震的到來(lái)而再次損傷結(jié)構(gòu)，最終造成倒塌事故。因此，在建筑物結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮若干個(gè)延性良好的分體系組成，一旦發(fā)生地震災(zāi)害，可形成有效的多重荷載傳遞路徑，實(shí)現(xiàn)協(xié)同作用抵抗地震力；如果遇到第二水準(zhǔn)烈度的地震，也就是在本地區(qū)抗震設(shè)防烈度時(shí)，結(jié)構(gòu)就會(huì)進(jìn)入到非彈性變形狀態(tài)，可能對(duì)建筑物造成輕微的損壞，但是只需要簡(jiǎn)單修理甚至無(wú)需處理，就可以繼續(xù)使用；因此，這就要求建筑結(jié)構(gòu)必須具備強(qiáng)大的延性能力，不會(huì)出現(xiàn)難以修復(fù)的徹底性破壞；如果遇到第三設(shè)防烈度地震，也就是比本地區(qū)的抗震設(shè)防度中罕遇地震更高的情況下，雖然結(jié)構(gòu)的破壞相對(duì)嚴(yán)重，但是不會(huì)造成結(jié)構(gòu)倒塌，不會(huì)產(chǎn)生致命性破壞。
4.3、適當(dāng)提升抗震能力
首先，如果發(fā)生強(qiáng)烈的地震作用，構(gòu)件的強(qiáng)度安全儲(chǔ)備大幅度下降，通過(guò)對(duì)構(gòu)件實(shí)際承載力的分析，可客觀判斷薄弱部位；其次，應(yīng)確保建筑樓層的承載力與計(jì)算彈性受力的比值保持均勻性變化，如果比值突然發(fā)生變化，可能會(huì)導(dǎo)致塑性集中變形；再次，避免地震力集中在局部位置，而對(duì)結(jié)構(gòu)整體的承載力協(xié)調(diào)產(chǎn)生影響。
4.4、客觀考慮位移問(wèn)題
對(duì)于我國(guó)建筑設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，大多以承載力作為結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員采取線彈性方法，對(duì)小幅度震動(dòng)情況下的結(jié)構(gòu)變形、內(nèi)力等進(jìn)行分析，采取組合內(nèi)力方法，對(duì)構(gòu)件的截面進(jìn)行驗(yàn)證，以此確保結(jié)構(gòu)的可靠性、穩(wěn)定性。然而，為了更好地針對(duì)位移狀況變化引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化，在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該充分了解結(jié)構(gòu)變形情況和配筋之間的關(guān)系，有針對(duì)性地采取設(shè)計(jì)方法，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)入到抗震階段后，對(duì)其變形進(jìn)行精確分析與探討。因此，除了計(jì)算小震階段的情況以外，也要收集、統(tǒng)計(jì)、分析大震過(guò)程，實(shí)現(xiàn)更深層次的設(shè)計(jì)，必將成為未來(lái)發(fā)展方向。
5、結(jié)束語(yǔ)
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)對(duì)建筑抗震起著重要作用。一個(gè)優(yōu)良的建筑設(shè)計(jì)，必須是在建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)相互配合、協(xié)作的基礎(chǔ)上完成。為此，要充分重視結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中的重要性，在建筑設(shè)計(jì)中更好地發(fā)揮應(yīng)有的作用。
參考文獻(xiàn)：
[1] 鮑海英：《我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，《中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)》，2009年01期
[2] 劉憲瑋：《淺談抗震對(duì)多層磚混結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計(jì)要求》，《中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)》2009年12期
[3] 孫彬 牛荻濤：《在役損傷結(jié)構(gòu)基于能力譜方法的抗震性能評(píng)估》，《世界地震工程》，2006年01期
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；抗震；設(shè)計(jì)
抗震設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中具有十分重要的意義。與普通建筑工程相比，建筑的構(gòu)造與之明顯不同，無(wú)論是規(guī)模還是構(gòu)件都存在著較大差異。一旦建筑質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，所帶來(lái)的后果不堪設(shè)想。因此，在設(shè)計(jì)階段就要充分落實(shí)好質(zhì)量控制。其中抗震設(shè)計(jì)與高層建筑工程整體質(zhì)量存在著密切關(guān)聯(lián)。通過(guò)有效的抗震設(shè)計(jì)，可讓建筑結(jié)構(gòu)的剛度、延性、整體性達(dá)到相關(guān)要求，使建筑整體穩(wěn)定性得以提升。換句話說(shuō)，抗震設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到建筑物的質(zhì)量，應(yīng)給予重視。
1 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本原則
1.1 保證建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件具備必要的功能
建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，要確保建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件具備良好的承載性能、剛性、延性以及穩(wěn)定性，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件要按照‘強(qiáng)剪弱彎、墻底層柱、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱’的構(gòu)件設(shè)計(jì)基本原則，構(gòu)件設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中針對(duì)有可能造成構(gòu)件薄弱的位置采取相應(yīng)的促使結(jié)構(gòu)抗震性能提升的有效方法。一般情況下，主要耗能構(gòu)件是不以承受豎向的承載為主的。
1.2 盡可能多的進(jìn)行抗震防線的設(shè)置
一個(gè)良好的抗震結(jié)構(gòu)系統(tǒng)通常是由幾個(gè)具備良好延性的分體系共同構(gòu)成的，同時(shí)良好的延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件可起到各構(gòu)件之間良好的連接作用。譬如：框剪結(jié)構(gòu)是由延性框架與剪力墻兩個(gè)分體共同構(gòu)成。通常情況下，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生之后會(huì)在接下來(lái)的一段時(shí)間會(huì)有多次余震的發(fā)生，若在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中只有一道防線，那建筑結(jié)構(gòu)必將在第一地震之后有接下來(lái)出現(xiàn)的幾次余震遭受巨大的影響，久而久之，甚至還會(huì)有建筑倒塌的事情發(fā)生。建筑抗震結(jié)構(gòu)系統(tǒng)要盡最大限度上滿足建筑的冗余度要求，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中要做到下意識(shí)的創(chuàng)建屈服區(qū)分布系統(tǒng)，這樣可達(dá)到最大限度上吸取及消耗地震能量的作用，進(jìn)而可促使建筑抗震能力得到大幅度的提升。
2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析
2.1 建筑場(chǎng)地的選擇
在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該選擇合適的建筑場(chǎng)地，這是做好建筑抗震設(shè)計(jì)的首要工作，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該盡可能的選擇開(kāi)闊、平坦的地段作為建筑工程的建設(shè)場(chǎng)所，同時(shí)保障建筑工程現(xiàn)場(chǎng)范圍內(nèi)土地具有足夠的硬性和密度，保證其硬度和密度能夠滿足建筑結(jié)構(gòu)的荷載承重要求。在進(jìn)行建筑場(chǎng)地選擇時(shí)應(yīng)該盡可能的避免河岸邊緣、采空區(qū)、山岳、軟土等地段，主要是因?yàn)樯鲜鰣?chǎng)地土體的凝結(jié)度、堅(jiān)硬度以及密實(shí)度等，不能夠很好的抵抗地震災(zāi)害過(guò)程中對(duì)土地造成的影響，出現(xiàn)土地承載力不足的問(wèn)題。
2.2 抗震結(jié)構(gòu)的選擇
選擇合適的抗震結(jié)構(gòu)對(duì)于提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能具有至關(guān)重要的作用，通過(guò)選擇剛度高、強(qiáng)度優(yōu)的建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，在很大程度上能夠降低建筑結(jié)構(gòu)變形的概率，以此保障建筑結(jié)構(gòu)的安全性。在選擇抗震結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面：（1）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面、細(xì)致的分析，同時(shí)還應(yīng)該考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震性，特別是注意非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度等；（2）抗震結(jié)構(gòu)必須具有足夠的承載能力、良好的變性能力以及消耗地震能量的能力，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的塑性內(nèi)力重分布能力較好，能夠有效的吸收與消耗地震能量；（3）抗震結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖與地震作用傳遞途徑，樓屋蓋梁系布置過(guò)程中應(yīng)該盡可能的選擇垂直重力荷載，這樣能夠以最短的路徑將地震荷載傳遞到柱、墻等豎向構(gòu)件上，在進(jìn)行轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)布置時(shí)，應(yīng)該盡可能的保證其能夠?qū)ι喜拷Y(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件傳來(lái)的垂直重力荷載進(jìn)行一次或者兩次轉(zhuǎn)換，真挑剔抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系由支撐結(jié)構(gòu)、剪力墻、框架結(jié)構(gòu)等組成；（4）在進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該盡可能的避免出現(xiàn)由于部分構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)受損，導(dǎo)致整個(gè)抗震結(jié)構(gòu)喪失對(duì)重力荷載的能力或者抗震能力，因此應(yīng)該保證抗震結(jié)構(gòu)具有內(nèi)力充分配功能以及足夠的贅余度，即使在地震過(guò)程中建筑部分構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)退出工作，其他構(gòu)件依然能夠承擔(dān)豎向荷載，避免出現(xiàn)建筑整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或者失效的現(xiàn)象；（5）在進(jìn)行建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該從建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能出發(fā)，保證建筑結(jié)構(gòu)的底層結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及樓蓋等能夠形成一個(gè)有機(jī)的整體，保證建筑整體連接過(guò)程中力傳遞的合理性，在地震災(zāi)害的沖擊力作用下始終以一個(gè)整體進(jìn)行抵御，這樣能夠有效的防止出現(xiàn)建筑單一結(jié)構(gòu)抵抗性不足造成的建筑整體結(jié)構(gòu)崩塌的現(xiàn)象；（6）建筑結(jié)構(gòu)在受到地震作用時(shí)，為了提高建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能應(yīng)該保證結(jié)構(gòu)能夠抵擋來(lái)自所有方向的作用力，保證主軸方向上具有足夠的穩(wěn)定性、剛度以及強(qiáng)度抵抗地震災(zāi)害帶來(lái)的作用力，并且建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越好、剛度越強(qiáng)、強(qiáng)度越高，則建筑結(jié)構(gòu)抵抗平面方向上地震沖擊力的能力越強(qiáng)。
2.3 建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算工作
建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)于提高建筑的整體抗震性能具有至關(guān)重要的影響，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該對(duì)建筑結(jié)構(gòu)需要承受的作用力進(jìn)行明確、清晰的計(jì)算，同時(shí)完成對(duì)不同建筑結(jié)構(gòu)類型在地震沖擊力作用下需要具備的荷載作用承受參數(shù)的計(jì)算工作，模擬地震災(zāi)害發(fā)生過(guò)程中的建筑結(jié)構(gòu)抗震模型，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的各參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中各種受力參數(shù)的科學(xué)性和合理性，能夠顯著的提高建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。
2.4 多重抗震防線的設(shè)置
通過(guò)設(shè)置多重抗震防線，能夠有效的提高建筑的抗震性能。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該選擇具有良好延展性的構(gòu)件作為第一道抗震防線，同時(shí)設(shè)置其他的抗震防線，形成完整的抗震防線體系，當(dāng)?shù)谝坏揽拐鸱谰€破壞之后，其他抗震防線發(fā)揮作用，以便于提高建筑的整體抗震性能，為人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全提供可靠的保障。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，現(xiàn)在有關(guān)地震作用的研究越來(lái)越深入，抗震理論的總結(jié)也越來(lái)越全面，經(jīng)過(guò)幾次地震災(zāi)害之后，工程人員和研究人員更加重視對(duì)地震設(shè)計(jì)的總結(jié)，抗震設(shè)計(jì)也更加的被關(guān)注，也有很多專注于抗震設(shè)計(jì)的研究會(huì)不斷的成立?，F(xiàn)代的塑性分析已經(jīng)到了相對(duì)完善成熟的程度，但是還有很多問(wèn)題需要進(jìn)一步的研究和解決，這也將會(huì)成為以后抗震分析的重要方向。建筑結(jié)構(gòu)的抗震作用與人類的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全關(guān)系密切，結(jié)構(gòu)的抗震性亟待提高，抗震理論的分析也需要不斷的完善。目前，我國(guó)建筑行業(yè)迅速發(fā)展，高層建筑不斷出現(xiàn)，這就要求在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要更加重視抗震性能的設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】 抗震設(shè)計(jì)； 概念設(shè)計(jì)；建筑結(jié)構(gòu)
中圖分類號(hào)：TU2
地震作用影響因素極為復(fù)雜，它是一種隨機(jī)的、尚不能準(zhǔn)確預(yù)見(jiàn)和準(zhǔn)確計(jì)算的外部作用，目前規(guī)范給出的計(jì)算方法還是一種半經(jīng)驗(yàn)半理論的方法，要進(jìn)行精確的抗震計(jì)算還有一定的困難，因此人們?cè)诠こ虒?shí)踐中提出了“建筑抗震概念設(shè)計(jì)”。結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)該是綜合概念設(shè)計(jì)、計(jì)算和結(jié)構(gòu)措施等完整的一系列設(shè)計(jì) 。
1 建筑的抗震概念設(shè)計(jì)
所謂“建筑抗震慨念設(shè)計(jì)”是指根據(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，依此進(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。掌揖了抗震概念設(shè)計(jì)，有助于明確抗震設(shè)計(jì)思想，靈活、恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)州抗震設(shè)計(jì)原則，使設(shè)計(jì)人員不至于陷入盲目的計(jì)算工作，從而做到比較合理地進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更應(yīng)重視概念設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)中，雖然分析計(jì)算是必須的，也是設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，但僅靠此往往不能滿足結(jié)構(gòu)安全性、可靠性的要求，不能達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，因此必須非常重視慨念設(shè)計(jì)。從某種意義上講，慨念設(shè)計(jì)至比分析計(jì)算更為重要，因?yàn)楹侠淼慕Y(jié)構(gòu)方案是安全可靠的優(yōu)秀設(shè)計(jì)的基本保證．高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤其是在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，更應(yīng)重視概念設(shè)計(jì)。這是因?yàn)楦邔咏ㄖY(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、發(fā)生地震時(shí)震動(dòng)的不確定性、人們對(duì)地震時(shí)結(jié)構(gòu)響應(yīng)認(rèn)識(shí)的局限性與模糊性、高層結(jié)構(gòu)計(jì)算尤其是抗震分析計(jì)算的精確性、材料性能與施工安裝時(shí)的變異性，結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的假定與地震時(shí)的實(shí)際工作有很大的差異以及其他不可預(yù)測(cè)的因素，致使設(shè)計(jì)算結(jié)果(尤其是經(jīng)過(guò)實(shí)剛簡(jiǎn)化后的計(jì)算結(jié)果) 與實(shí)際相差較大，甚至有些作用效應(yīng)至今尚無(wú)法定量計(jì)算出來(lái)。
3 高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
3．1 首先應(yīng)重視高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震慨念設(shè)計(jì)的要求，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的形狀設(shè)計(jì)方案．合理的建筑布置在抗震設(shè)計(jì)中是頭等重要的，提倡平、立面簡(jiǎn)單對(duì)稱， 為震害表明，此種類型建筑在地震時(shí)較不容易破壞，而且容易估計(jì)出其地震反應(yīng)，易于采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施和進(jìn)行細(xì)部處理?！敖ㄖY(jié)構(gòu)的規(guī)則性”包含了對(duì)建筑的平立面外形尺寸，抗側(cè)力構(gòu)件布置、質(zhì)量分布，承載力分布等諸多閃素的綜合要求?！耙?guī)則建筑”體現(xiàn)在體形(平面和立面的形狀)簡(jiǎn)單；抗側(cè)力體系的剛度承載力上下變化連續(xù)、均勻；平面布置基本對(duì)稱。
3．2 結(jié)構(gòu)剛度、承載力和延性要有合理的匹配
當(dāng)結(jié)構(gòu)具有較高的抗力時(shí)，其總體延性的要求可有所降低；反之，較低的抗力需要較高的延性要求相配合。對(duì)結(jié)構(gòu)提出了“綜合抗震能力”的概念，就是要綜合考慮整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載力和構(gòu)造等因素，來(lái)衡量結(jié)構(gòu)具有的抵抗地震作用的能力。地震時(shí)建筑物所受地震作用的大小與其動(dòng)力特性密切相關(guān)，與其具有合理的剛度和承載力分布以及與之匹配的延性密切相關(guān)。但是，提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，往往是以提高工程造價(jià)及降低結(jié)構(gòu)延性指標(biāo)為代價(jià)的。要使建筑物具有很強(qiáng)的抗倒塌能力，最理想的是使結(jié)構(gòu)中的所有構(gòu)件都具有較高的延性，然而實(shí)際工程中很難做到。有選擇地提高結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件以及關(guān)鍵桿件的延性是比較經(jīng)濟(jì)有效的辦法。因此，在確定建筑結(jié)構(gòu)體系時(shí)，需要在結(jié)構(gòu)剛度、承載力及延性之問(wèn)尋找一種較好的匹配關(guān)系。
3．3 設(shè)計(jì)多道設(shè)防結(jié)構(gòu)
3．3．1 超靜定結(jié)構(gòu)
靜定結(jié)構(gòu)是只有一個(gè)自由度的結(jié)構(gòu)，在地震中只要有一個(gè)節(jié)點(diǎn)破壞或一個(gè)塑性鉸出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)就會(huì)倒塌。抗震結(jié)構(gòu)必須做成超靜定結(jié)構(gòu)，因?yàn)槌o定結(jié)構(gòu)允許有多個(gè)屈服點(diǎn)或破壞點(diǎn)。將這個(gè)概念引申，抗震結(jié)構(gòu)不僅是要設(shè)計(jì)成超靜定結(jié)構(gòu)，還應(yīng)該做成具有多道設(shè)防的結(jié)構(gòu)。第一道設(shè)防結(jié)構(gòu)中的某一部分屈服或破壞只會(huì)使結(jié)構(gòu)減少一些超靜定次數(shù)。同時(shí)要注意分析并控制結(jié)構(gòu)的屈曲或破壞部位，控制出鉸次序及破壞過(guò)程。有些部位允許屈服或允許破壞，而有些部位則足允許屈服，不允許破壞，甚至有些部位不允許屈服。例如，帶連梁的剪力墻中，連梁應(yīng)當(dāng)作為第一道設(shè)防，連梁先屈曲或破壞都不會(huì)影響墻肢獨(dú)立抵抗地震力。
3．3．2 雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系
雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系是可能實(shí)現(xiàn)多道設(shè)防結(jié)構(gòu)的一種類型，而且雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的抗震性能較好。這里提出的雙重抗側(cè)力體系的特點(diǎn)是，由兩種變形和受力性能不同的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)組成，每個(gè)抗側(cè)力體系都有足夠的剛度和承載力，可以承受一定比例的水平荷載，并通過(guò)樓板連接協(xié)同工作，共同抵抗外力。特別是在地震作用下，當(dāng)其中一部分結(jié)構(gòu)有所損傷時(shí)，另一部分應(yīng)有足夠的剛度和承載力能夠共同抵抗后期地震作片用力。在抗震結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)雙重抗側(cè)力體系實(shí)現(xiàn)多重設(shè)防，才是安全可靠的結(jié)構(gòu)體系。
3．3．3 總結(jié)構(gòu)體系與基本分結(jié)構(gòu)體系
1972年12月23日尼加拉瓜首都發(fā)生強(qiáng)烈地震，1萬(wàn)多棟樓房倒塌。林同炎公司1963年設(shè)計(jì)的美州銀行大樓，雖位于震中，承受比設(shè)計(jì)地震作用0．06g大6倍的地震0．35g而未倒塌，引起世界同行的高度重視。眾所周知，建筑物在地震作用下的運(yùn)動(dòng)與由風(fēng)引起的位移是不同的，在強(qiáng)烈地震作用下，結(jié)構(gòu)會(huì)在任意方向變形。在高層建筑中，這種變形更為復(fù)雜。當(dāng)然主要是第一振型，同時(shí)也包括具有鞭梢效應(yīng)的第二、第三振型，變形量很大。所以設(shè)計(jì)者主要考慮的是如何避免就其結(jié)構(gòu)同有特征會(huì)引起倒塌的過(guò)大變形。再則，設(shè)計(jì)高層結(jié)構(gòu)所考慮抗風(fēng)與抗地震要求的出發(fā)點(diǎn)往往是矛盾的。剛度大的結(jié)構(gòu)對(duì)抗風(fēng)荷載有利，動(dòng)力效應(yīng)??；反之，較柔的結(jié)構(gòu)有利于抗震。所以要設(shè)計(jì)一個(gè)抗風(fēng)及抗震性能都很好的高層結(jié)構(gòu)不很容易。林同炎教授的設(shè)計(jì)思想是設(shè)計(jì)一個(gè)由4個(gè)柔性筒組成的，具有很大抗彎剛度的結(jié)構(gòu)總體系。在抗風(fēng)荷載及設(shè)防烈度的地震作用下表現(xiàn)為剛性體系。當(dāng)遇到罕見(jiàn)的強(qiáng)烈地震時(shí)，通過(guò)控制各分體系(柔性筒)之間的聯(lián)接構(gòu)件(鋼筋混凝土連梁)的屈服、破壞，而變成具有延性的結(jié)構(gòu)體系，即各分體系獨(dú)立工作，則結(jié)構(gòu)的自振周期變長(zhǎng)，阻尼增加，即使超出彈性極限，仍持有塑性強(qiáng)度，可做到搖擺而不倒塌。地震后的實(shí)地觀察，證明其設(shè)計(jì)思想是正確的，正如預(yù)料的那樣，聯(lián)梁的混凝土剝落，粱中有明顯裂縫。但4個(gè)柔性筒的本身均無(wú)裂縫，筒壁仍處于彈性階段。
3．4 抗側(cè)力結(jié)構(gòu)和構(gòu)件應(yīng)設(shè)計(jì)成延性結(jié)構(gòu)或構(gòu)件
延性是指構(gòu)件或結(jié)構(gòu)具有承載能力基本不降低的塑性變形能力的一種性能。在“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設(shè)計(jì)原則下，結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成延性結(jié)構(gòu)。當(dāng)設(shè)計(jì)成延性結(jié)構(gòu)時(shí)，由于塑性變形可以耗散地震能量，結(jié)構(gòu)變形加大，但結(jié)構(gòu)承受的地震作用不會(huì)直線上升，也就是說(shuō)，結(jié)構(gòu)是用它的變形能力在抵抗地震作用。延性結(jié)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)遵守“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件，強(qiáng)底層柱”原則，承受豎向荷載的主要構(gòu)件不宜作為主要耗能構(gòu)件。
3．5 應(yīng)有意識(shí)地加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)
(1)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震下不存在強(qiáng)度安全儲(chǔ)備，構(gòu)件的實(shí)際承載力分析(而不是承載力設(shè)計(jì)值的分析)是判斷薄弱層的基礎(chǔ)。
(2)要使樓層(部位)的實(shí)際承載力和設(shè)計(jì)計(jì)算的彈性受力之比在總體上保持一個(gè)相對(duì)均勻的變化，一旦樓層(部位)的這個(gè)比例有突變時(shí)，會(huì)由于塑性內(nèi)力重分布導(dǎo)致塑性
變形的集中。
(3)要防止在局部上加強(qiáng)而忽視整個(gè)結(jié)構(gòu)各部位剛度、承載力的協(xié)調(diào)。
(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)總體抗震性能的主要手段。
4 做好高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)還應(yīng)注意的問(wèn)題
(1)結(jié)構(gòu)方案要根據(jù)建筑使用功能、房屋高度、地理環(huán)境、施工技術(shù)條件和材料供應(yīng)情況、有無(wú)抗震設(shè)防來(lái)選擇合理的結(jié)構(gòu)類型。
(2)不同結(jié)構(gòu)體系在豎向荷載、風(fēng)荷載及地震力作用下的受力特點(diǎn)。
(3)風(fēng)荷載、地震作用及豎向荷載的傳遞途徑。
(4)結(jié)構(gòu)破壞的機(jī)制和過(guò)程，以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)。
(5)預(yù)估和控制各類結(jié)構(gòu)及構(gòu)件塑性鉸區(qū)可能出現(xiàn)的部位和范圍。
(6)場(chǎng)地選擇、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及地基變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響。
(7)各類結(jié)構(gòu)材料的特性及其受溫度變化的影響。
關(guān)鍵詞：建筑；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；方法
中圖分類號(hào)：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是我國(guó)大量存在的建筑結(jié)構(gòu)形式之一，歷年震害資料表明：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的柱端與節(jié)點(diǎn)的破壞較為嚴(yán)重。其抗震設(shè)計(jì)中必須滿足“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”、“強(qiáng)底層柱底”等延性設(shè)計(jì)原則和有關(guān)規(guī)定。在多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計(jì)實(shí)踐中，由于設(shè)計(jì)人員對(duì)規(guī)范的理解和掌握尺度上，以及因地因人在結(jié)構(gòu)選型、布置以及計(jì)算方法上相互差異較多而對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生較多爭(zhēng)議，抗震設(shè)計(jì)方法值得深入研究。
一、高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的影響因素
1、 建筑物的結(jié)構(gòu)
建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的一個(gè)因素，建筑物首先必須要有一個(gè)合適的結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)才能夠提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，如果屋面建筑部分過(guò)高會(huì)受到較嚴(yán)重的鞭梢影響，所以應(yīng)該將其設(shè)計(jì)得較低。建筑物平面的布置要簡(jiǎn)單，盡量保持質(zhì)心與剛心一致，降低地震對(duì)建筑物的破壞性。
2、 建筑結(jié)構(gòu)的施工以及建筑材料很關(guān)鍵
地震對(duì)建筑物作用力的大小與建筑物的質(zhì)量成正比，建筑結(jié)構(gòu)的材料是影響抗震效果非常重要的因素。在相同的地震地方，建筑材料越好的建筑受到地震的影響越小，建議采用質(zhì)輕的建筑材料提高建筑物抗震性能。如果建筑材料的質(zhì)量不能夠保證，建筑物就會(huì)受到較強(qiáng)的地震作用力。在建筑施工過(guò)程中鋼筋混凝土的施工技術(shù)也會(huì)影響到高層建筑的抗震性。所以要嚴(yán)格按照施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)施工，確保施工工作人員技術(shù)的專業(yè)性，保證建筑物的抗震效果。
3、 建筑物所處地理環(huán)境
對(duì)于一些位于不穩(wěn)定地質(zhì)的建筑物的抗震性相對(duì)較差。例如巖石斷層、山體崩塌、地表滑坡等地段較容易發(fā)生地表運(yùn)動(dòng)從而造成建筑物的破壞； 或者在海嘯、水災(zāi)等次生災(zāi)害多發(fā)生的地段建筑物的牢固性也受到嚴(yán)重的威脅。所以，在選擇建筑工地的位置之前，要進(jìn)行詳盡的勘探考察，分析地形和地質(zhì)條件，避開(kāi)不利地段，挑選對(duì)建筑物抗震有利的地點(diǎn)。
二、建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的方法
1、 協(xié)調(diào)建筑物梁與柱的強(qiáng)弱關(guān)系
通過(guò)一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增大柱相對(duì)于梁的抗彎能力。當(dāng)遇到大地震的時(shí)候能夠保證梁端塑性鉸能較早的出現(xiàn)同時(shí)保證柱端塑性鉸較晚出現(xiàn)，讓梁端的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)明顯的變大，而使柱端塑性轉(zhuǎn)動(dòng)明顯減小，這樣就能夠確?？蚣軗碛幸粋€(gè)穩(wěn)定不變的塑性耗能結(jié)構(gòu)以及足夠的塑性耗能功能。
2、 盡量降低剪力對(duì)建筑物的破壞
當(dāng)建筑物的某一部分受到剪切破壞的時(shí)候，該部分的結(jié)構(gòu)就會(huì)徹底地失去結(jié)構(gòu)的抗震能力。鋼筋混凝土具備一定的抗剪能力，包括了箍筋的拉力、自身抗剪能力、縱筋銷栓力以及在裂縫界面中出現(xiàn)的骨料咬合力這幾個(gè)部分。鋼筋混凝土在形成塑性鉸之后的梁端抗剪能力低于處于非抗震狀態(tài)的能力，我們只有通過(guò)增大柱端、梁端、節(jié)點(diǎn)的組合剪力值，從而避免遇到大震時(shí)任何構(gòu)件先受到剪切破壞。
3、抗震計(jì)算中的延性保證
從用樓層水平地震剪力與層間位移關(guān)系來(lái)描述樓層破壞的全過(guò)程可反映出，在抗震設(shè)防的第二、三水準(zhǔn)時(shí)，框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件已進(jìn)入彈塑性階段，構(gòu)件在保持一定承載力條件下主要以彈塑性變形來(lái)耗散地震能量，所以框架結(jié)構(gòu)需有足夠的變形能力才不致抗震失效。試驗(yàn)研究表明，“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”、“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)底層柱底”和“強(qiáng)剪弱彎”的框架結(jié)構(gòu)有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力，極限層間位移大，抗震性能較好。規(guī)范通過(guò)構(gòu)件承載力調(diào)整辦法在一定程度上可以體現(xiàn)上述的強(qiáng)弱要求，且考慮了設(shè)計(jì)者的使用方便，采用地震組合內(nèi)力的抗震承載力驗(yàn)算表達(dá)式，只是要對(duì)地震組合內(nèi)力的設(shè)計(jì)值按有關(guān)公式進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。綜合大量實(shí)驗(yàn)研究成果，影響不同受力特征節(jié)點(diǎn)延性性質(zhì)的主要綜合因素有:相對(duì)作用剪力、相對(duì)配筋率、貫穿節(jié)點(diǎn)的梁柱縱筋的粘結(jié)情況。
4、構(gòu)造措施上的延性保證
（1）限制軸壓比與縱筋最大配筋率合理的受力過(guò)程可明顯提高構(gòu)件延性，為實(shí)現(xiàn)受拉鋼筋的屈服先與受壓區(qū)混凝土壓碎的破壞形態(tài)，以提高塑性鉸區(qū)域的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，規(guī)范限制軸壓比與縱筋最大配筋率，同時(shí)對(duì)混凝土受壓區(qū)高度也提出相應(yīng)要求。
（2）限制約束配筋和配筋形式。加密塑性鉸區(qū)內(nèi)的箍筋間距是很重要的一點(diǎn)，為保證“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”、“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)底層柱底”和“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)原則及塑性鉸區(qū)域的局部延性，有必要加密塑性鉸區(qū)內(nèi)的箍筋間距，這不但可提高柱端抗剪能力，還可約束核心區(qū)內(nèi)混凝土，對(duì)縱向鋼筋提供側(cè)向支承，防止大變形下縱筋壓曲，從而改善塑性鉸區(qū)域的局部延性。規(guī)范對(duì)約束區(qū)縱筋的最小直徑、最大間距、塑性鉸區(qū)域的最小長(zhǎng)度等做出了詳細(xì)的規(guī)定，并對(duì)箍筋肢距及箍筋形式提出了相應(yīng)要求。隨著工程應(yīng)用中箍筋強(qiáng)度和混凝土強(qiáng)度不斷提高，對(duì)塑性鉸區(qū)域內(nèi)箍筋布置的要求是抗震構(gòu)造措施的一個(gè)重要方面，這一情況將導(dǎo)致高強(qiáng)度混凝土中約束箍筋配筋率的減少而降低結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可靠度，建議以配筋特征值代替原體積配筋率，同時(shí)鑒于約束配筋對(duì)柱端塑性鉸區(qū)的良好約束作用，建議適當(dāng)增大配筋量。
（3）限制材料。拒絕豆腐渣工程的第一關(guān)就是把握好材料質(zhì)量，材料延性對(duì)確保構(gòu)件(結(jié)構(gòu))延性極為重要，為此規(guī)范對(duì)材料也提出了相應(yīng)的限制，如保證鋼筋強(qiáng)屈比、延伸率及混凝土強(qiáng)度等級(jí)等，同時(shí)對(duì)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的鋼筋代換也提出了相應(yīng)的限制。
5、 盡可能設(shè)置多道抗震防線
(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，框架一剪力墻結(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。
(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。
(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。
(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。
總之，建筑材料對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的影響越來(lái)越受到重視，對(duì)于鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件也有極為嚴(yán)格的延性要求。鋼筋混凝土應(yīng)用于抗震設(shè)計(jì)需要更深入的思考，因?yàn)樗粌H可以確保建筑物結(jié)構(gòu)在整體上抗震性能的提高，還能促進(jìn)我國(guó)在鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的抗震思路不斷走向新的發(fā)展階段。
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關(guān)鍵詞：剪力墻結(jié)構(gòu)、受力性能、抗震設(shè)計(jì)
Abstract: the shear wall structure is resistance and the vertical load under lateral force, has been widely used in modern high-rise building. Because of its section the height of the great and relatively small thickness, have bearing capacity and rigidity plane within advantages, but also has the shear deformation relative more adverse performance. Based on the shear wall structure of the high-rise building aseismic design as discusses key, from the structural behavior and related codes are primarily discussed.
Key words: the shear wall structure, mechanical properties and seismic design
中圖分類號(hào)：TU973+.31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
前言
剪力墻結(jié)構(gòu)是指用鋼筋混凝土墻代替框架結(jié)構(gòu)中的柱，以承受豎向荷載、抵抗水平荷載的結(jié)構(gòu)。其最大特點(diǎn)是能夠有效控制結(jié)構(gòu)水平作用?！督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》（2010年版，以下未注明處相同）稱之為抗震墻，本文按照工程界習(xí)慣稱作剪力墻。多數(shù)情況下，剪力墻截面高度大于其厚度8倍，厚度相對(duì)而言較薄，一般僅為200～300mm。因此，從墻體尺寸可以看出，其墻身平面內(nèi)抗側(cè)剛度很大，相反，平外面剛度卻很小。根據(jù)這一特點(diǎn)，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案布置時(shí)，墻體應(yīng)當(dāng)沿建筑物主軸方向均勻布置，利用平面內(nèi)較大剛度承受縱橫兩個(gè)方向的水平和扭轉(zhuǎn)作用?？拐鹪O(shè)計(jì)中，要求在正常使用及小震作用下，處于彈性工作狀態(tài)；在中等強(qiáng)度地震作用下，允許進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，但應(yīng)具有足夠承載力、延性；在強(qiáng)震作用（罕遇烈度）下，不應(yīng)出現(xiàn)倒塌。此外還應(yīng)保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。現(xiàn)通過(guò)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要素分析，希望和廣大結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行交流，共同進(jìn)步。
受力性能
（1）整體墻和小開(kāi)口整體墻
由于沒(méi)有洞口或洞口很小，此類墻可以看作是一個(gè)整體懸臂墻。在軸向壓力和水平力作用下，懸臂墻破壞形態(tài)主要是彎曲破壞。彎曲破壞又分為大偏壓和小偏壓破壞，要設(shè)計(jì)成“延性剪力墻”就是要把剪力墻的破壞形態(tài)控制在彎曲破壞中的大偏心破壞范圍。從墻體尺寸而言，細(xì)高的剪力墻（高寬比大于3）容易設(shè)計(jì)成彎曲破壞的延性剪力墻。另外，墻肢的平面長(zhǎng)度（即墻肢截面高度）不宜大于8米。當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中有少量長(zhǎng)度大于8米的大墻肢時(shí)，計(jì)算中樓層剪力主要由這些大墻肢承受。一旦地震，尤其是在罕遇烈度地震時(shí)，大墻肢容易首先遭受破壞，而小的墻肢又無(wú)足夠配筋，使整個(gè)結(jié)構(gòu)可能形成各個(gè)擊破。當(dāng)墻的長(zhǎng)度很長(zhǎng)時(shí)，可以開(kāi)設(shè)洞口，將長(zhǎng)墻分成較小長(zhǎng)度、較均勻的肢墻，保證均勻受力。
（2）連肢墻
實(shí)際工程中，剪力墻經(jīng)過(guò)門窗分割形成連肢墻。洞口上下部位是連梁，洞口左右部位是墻肢。連肢墻的設(shè)計(jì)應(yīng)把連梁放在抗震第一道防線，在連梁屈服前，不讓墻肢破壞。連梁自身要做到受剪承載力高于彎曲承載力。目的就是“強(qiáng)肢弱梁”和“強(qiáng)剪弱彎”。無(wú)論是在整體的開(kāi)洞剪力墻設(shè)計(jì)，還是在連梁、墻肢等局部構(gòu)件上的設(shè)計(jì)，都體現(xiàn)上述原則，才能保證墻肢安全。當(dāng)連梁破壞時(shí)，結(jié)構(gòu)會(huì)繼續(xù)承載，直至墻肢截面屈服。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）強(qiáng)剪弱彎
為避免脆性剪切破壞，應(yīng)按照” 強(qiáng)剪弱彎”的要求設(shè)計(jì)剪力墻墻肢。一般的方法是將剪力墻底部加強(qiáng)部分的剪力設(shè)計(jì)值增大，提高抗剪承載力?！督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》6.2.8條規(guī)定了各個(gè)抗震等級(jí)剪力墻底部加強(qiáng)部位的剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以不同的剪力增大系數(shù)，以此進(jìn)行抗剪配筋設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)” 強(qiáng)剪弱彎”的結(jié)構(gòu)受力性能。
（2）加強(qiáng)底部塑性鉸區(qū)
一般在底部剪力墻彎矩最大，底截面鋼筋屈服后會(huì)形成塑性鉸區(qū)。而且，塑性鉸區(qū)（分布于一定范圍）是剪力最大部位，在反復(fù)荷載作用下，會(huì)形成交叉裂縫，可能出現(xiàn)剪切破壞。所以在塑性鉸區(qū)要采取加強(qiáng)措施，即底部加強(qiáng)部位?！督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》6.1.10條規(guī)定了底部加強(qiáng)部位的具體高度要求。目的就是提高受剪承載力，加強(qiáng)抗震的構(gòu)造措施，提升結(jié)構(gòu)的彈塑性變形能力。
（3）限制軸壓比
為保證剪力墻延性，避免截面上受壓區(qū)高度過(guò)大而出現(xiàn)小偏壓情況，應(yīng)當(dāng)控制剪力墻加強(qiáng)區(qū)截面相對(duì)受壓區(qū)高度，但截面受壓區(qū)高度與截面形狀有關(guān)，實(shí)際工程中剪力墻截面復(fù)雜，會(huì)增加計(jì)算受壓區(qū)高度的困難。為此，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》采用簡(jiǎn)化方法，限制截面的平均軸壓比。計(jì)算軸壓比時(shí)，規(guī)范采用了重力荷載代表值作用下的軸力代表值，即考慮重力荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2后的最大軸力設(shè)計(jì)值?！督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》6.4.2條具體要求了各個(gè)抗震等級(jí)下的墻肢軸壓比限值。在這里筆者想說(shuō)明，2010年版《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》6.4.2條較之前版本規(guī)范，增加了剪力墻抗震等級(jí)三級(jí)時(shí)0.6的軸壓比限值要求（之前版本對(duì)抗震等級(jí)三級(jí)無(wú)軸壓比限值要求）。筆者曾經(jīng)參與過(guò)清遠(yuǎn)地區(qū)某個(gè)剪力墻高層項(xiàng)目，剪力墻抗震等級(jí)三級(jí)，按照2010年版規(guī)范軸壓比限值0.6來(lái)控制，若從滿足軸壓比限值角度來(lái)布置剪力墻，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)位移（剛度）大多數(shù)情況下都能夠滿足規(guī)范要求。由此可以看出，6度區(qū)剪力墻結(jié)構(gòu)體系基本以豎向荷載作為剪力墻截面尺寸控制因素，當(dāng)軸壓比限值滿足規(guī)范要求時(shí)，結(jié)構(gòu)剛度一般都能夠滿足。在實(shí)際工程的結(jié)構(gòu)方案（或初步設(shè)計(jì)）階段可由此先估算墻柱尺寸，計(jì)算結(jié)構(gòu)整體受力性能。
（4）設(shè)置邊緣構(gòu)件
邊緣構(gòu)件分為約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件兩類。約束邊緣構(gòu)件是指用箍筋約束的暗柱，端柱和翼墻，其箍筋較多（配箍率特征值相對(duì)較大），對(duì)混凝土的約束較強(qiáng)；構(gòu)造邊緣構(gòu)件的箍筋較少，對(duì)混凝土約束較差或沒(méi)有約束。剪力墻墻肢的塑性變形能力和抗地震倒塌能力，除了與縱向鋼筋有關(guān)外，還與截面形狀、截面相對(duì)受壓區(qū)高度（軸壓比），墻梁端的約束范圍、約束范圍內(nèi)的箍筋配箍特征值有關(guān)。當(dāng)截面相對(duì)受壓區(qū)高度（軸壓比）大到一定時(shí)，需要設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，使墻肢端部成為箍筋約束混凝土?！督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》6.4.5條對(duì)邊緣構(gòu)件的尺寸、配筋都做了具體的說(shuō)明。特別是6.4.5-2款規(guī)定了“一、二、三級(jí)抗震墻，以及部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻，應(yīng)在底部加強(qiáng)部位及相鄰的上一層設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，在以上其他部位可設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件?！边@一點(diǎn)剛好就和本文之前提到的”加強(qiáng)底部塑性鉸區(qū)”一節(jié)相呼應(yīng)，可以看出，通過(guò)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，可以提高墻肢端部混凝土極限壓應(yīng)變、改善剪力墻延性。
（5）控制墻肢截面尺寸
剪力墻墻肢截面厚度，除了要滿足承載力的要求外，還要滿足穩(wěn)定和避免過(guò)早出現(xiàn)斜裂縫的要求。一般情況下，把穩(wěn)定要求的厚度稱作最小厚度，通過(guò)構(gòu)造滿足。在實(shí)際結(jié)構(gòu)體系中，
樓板以及與剪力墻平面外相交的剪力墻，是剪力墻的側(cè)向支撐，可防止剪力墻失穩(wěn)。通常情況下，剪力墻最小厚度由樓層高度控制。《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》6.4.1條規(guī)定了剪力墻最小厚度要求。設(shè)計(jì)時(shí)需留意。另外，就是本文之前提到過(guò)的墻段高寬比不宜小于3，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》6.1.9條也做了具體的要求。
（6）配置分布鋼筋
《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》6.4.3條對(duì)剪力墻內(nèi)分布鋼筋的配置提供了具體說(shuō)明。特別是6.4.3-1款：“一、二、三級(jí)抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋最小配筋率均不應(yīng)小于0.25%，四級(jí)抗震分布鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.20%?！奔袅χ?，分布鋼筋的作用主要是：抗剪、抗彎、減小收縮裂縫等。如果豎向分布鋼筋過(guò)少，墻肢端部的縱向受力鋼筋屈服后，裂縫將迅速開(kāi)展，裂縫的長(zhǎng)度、寬度都較大；如果橫向分布鋼筋過(guò)少，斜裂縫一旦出現(xiàn)就發(fā)展成主要斜裂縫，剪力墻將沿斜裂縫被剪壞。因此，墻肢的豎向和橫向分布鋼筋最小配筋率是根據(jù)限制斜裂縫開(kāi)展要求確定的。
結(jié)束語(yǔ)
剪力墻結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能，且結(jié)構(gòu)布置靈活，可以很大程度減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)建筑的使用影響，所以高層住宅較多使用這種結(jié)構(gòu)形式。在抗震設(shè)計(jì)中，針對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)受力體系及相關(guān)規(guī)范條文進(jìn)行分析理解，合理采用計(jì)算分析方法，并采取相應(yīng)構(gòu)造措施，相信剪力墻結(jié)構(gòu)能夠以更加經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的優(yōu)勢(shì)展現(xiàn)在住宅設(shè)計(jì)中，具有更廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
施嵐清---注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考試專題精講—建筑抗震設(shè)計(jì)機(jī)械工業(yè)出版社 2011
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)；淺談
1前言
在自然災(zāi)害的范疇內(nèi)，地震屬于危害性較大的一種。近些年，頻繁出現(xiàn)的地震災(zāi)害嚴(yán)重的威脅到了人民的財(cái)產(chǎn)和生命安全，特別是人民居住環(huán)境遭到了損壞。為此，提升建筑物的抗震能力是刻不容緩的事情，隨著國(guó)家在地震學(xué)領(lǐng)域、建筑學(xué)領(lǐng)域和地理系統(tǒng)等專業(yè)方向的科學(xué)發(fā)展。我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)抗震能力得到了很大的提升，如何根據(jù)國(guó)內(nèi)地理因素和環(huán)境因素的變化，設(shè)計(jì)出更為安全，抗震性能更高的建筑物，是很多施工單位及設(shè)計(jì)方普遍關(guān)心的問(wèn)題。
2建筑結(jié)構(gòu)中關(guān)于抗震設(shè)計(jì)需要考慮的因素
在建筑結(jié)構(gòu)中進(jìn)行抗震能力的考慮方面，必須結(jié)合建筑抗震場(chǎng)地的選擇、建筑結(jié)構(gòu)體系的適當(dāng)構(gòu)建和建筑物的平面布置規(guī)則等幾個(gè)方面加以重視。
2.1合理選擇建筑抗震場(chǎng)地。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)于抗震設(shè)計(jì)的考慮上，必須注重建筑抗震場(chǎng)地的選擇。選擇了合理的抗震場(chǎng)地進(jìn)行建筑施工，將會(huì)很大程度上提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，會(huì)導(dǎo)致地表的各個(gè)位置發(fā)生不規(guī)律的則亂移動(dòng)，所坐落位置的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同，發(fā)生的地震災(zāi)害程度也會(huì)有所差異。當(dāng)?shù)卣鹬邪l(fā)生劇烈的地面震動(dòng)時(shí)，如果場(chǎng)地選擇本來(lái)就不妥當(dāng)，建筑結(jié)構(gòu)遭受的破壞就更加的嚴(yán)重，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致建筑物的坍塌。在建筑場(chǎng)地的選擇上，要適當(dāng)?shù)谋荛_(kāi)軟土層，砂土層等容易被液化的地面結(jié)構(gòu)，當(dāng)這些不利于抗震的地段很難避開(kāi)時(shí)，就要考慮通過(guò)人工改造的形式，進(jìn)行地基的加固處理，確保建筑物的地基抗震級(jí)別能夠得到提升。
2.2嚴(yán)格規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)建。在抗震設(shè)計(jì)實(shí)施前的建筑結(jié)構(gòu)抗震方案選擇是非常關(guān)鍵的因素之一。在建筑結(jié)構(gòu)體系和安全方面的方案考慮中，需要從以下幾個(gè)方面加以考慮：（1）抗震結(jié)構(gòu)的選擇上，避免以偏概全，因?qū)μ厥饨ㄖY(jié)構(gòu)考慮而忽視了整體的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，需要從整體進(jìn)行建筑抗震性能的把握。要確保建筑結(jié)構(gòu)有一定的贅余，當(dāng)建筑物的某個(gè)局部出現(xiàn)了損壞的情況下，整體建筑物不會(huì)因此受到穩(wěn)定性和抗震性能的變化。（2）根據(jù)地震的傳遞路徑準(zhǔn)確的進(jìn)行設(shè)計(jì)圖規(guī)劃。對(duì)于豎向結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要從垂直重力符合角度考慮其相應(yīng)條件下的壓應(yīng)力均衡問(wèn)題，對(duì)轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)而言，考慮到上部結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件會(huì)傳來(lái)垂直重力荷載，確保該荷載力在轉(zhuǎn)換層有一次的轉(zhuǎn)換。（3）設(shè)計(jì)中要注意確保建筑結(jié)構(gòu)體系的強(qiáng)度和剛度在合理的水平，符合建筑物的整體設(shè)計(jì)要求。避免因局部位置的剛度不足難以支撐該部位應(yīng)該支撐的建筑區(qū)域結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)剛度和強(qiáng)度的合理分配。
2.3確保建筑物的平面規(guī)則性布置。在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析上，還要充分的考慮到建筑物的平面布置規(guī)則性，這在抗震設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)因素。通過(guò)盡量保持建筑設(shè)計(jì)的規(guī)則性，可以更好的知道建筑施工，對(duì)于不規(guī)則的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必須采取與之匹配的負(fù)責(zé)對(duì)策加以設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)。
3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議
建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能對(duì)建筑物的使用者和周邊的環(huán)境來(lái)說(shuō)，有著非常直接的安全關(guān)系。如果建筑物的抗震性能較差，在發(fā)生低級(jí)別的地震時(shí)，就可能會(huì)導(dǎo)致建筑物的變形等問(wèn)題，周邊的環(huán)境設(shè)施和人的生命財(cái)產(chǎn)安全都會(huì)受到相關(guān)的影響。在切實(shí)提升建筑物的抗震能力方面，主要可以從以下幾個(gè)方面加以考慮：進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確選擇，通過(guò)合理布局來(lái)減少抗震能量的發(fā)揮，盡可能的設(shè)置多重抗震防線。
3.1進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確選擇?？拐鸾Y(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確定位能夠有效的提升建筑物的整體抗震性能，通過(guò)優(yōu)選強(qiáng)度較大，剛度較高的建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，可以最大限度的避免建筑結(jié)構(gòu)的變形發(fā)生概率。確保建筑物的整體結(jié)構(gòu)性能。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)分析時(shí)，必須將抗震結(jié)構(gòu)和非抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行同時(shí)考慮，針對(duì)短柱等較容易發(fā)生安全問(wèn)題的關(guān)鍵部位要采取合理的抗震措施，通過(guò)確保建筑結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體剛度和強(qiáng)度，來(lái)提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。
3.2盡量的優(yōu)化布局以降低地震能量。在進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)加強(qiáng)位移為基點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮和定量分析的方式，能夠有效的降低地震災(zāi)害中能量的輸入，實(shí)現(xiàn)建筑物抗震性能的總體效果。在設(shè)計(jì)的定量分析中，通過(guò)反復(fù)幾次的構(gòu)件總承載力核算，通過(guò)采取合理的措施來(lái)控制建筑下層的位移延性比例，使得建筑物在面臨地震災(zāi)害時(shí)，其結(jié)構(gòu)變形情況最小化。建筑地基的選擇，要盡量的以堅(jiān)硬地基為主，盡量避免建筑物坐落在地震周期比較活躍的位置，減少建筑物中地震能量的輸入，從而降低地震的破壞程度。
3.3抗震防線的多重設(shè)置?？拐鸱谰€可以實(shí)現(xiàn)抗震效果的最大化。設(shè)計(jì)中，可以講延伸性能好的建筑結(jié)構(gòu)納入到抗震防線體系內(nèi)，另外將一些建筑構(gòu)件作為二、三道防線。通過(guò)多重抗震防線的設(shè)置，可以有效地降低地震發(fā)生后的沖擊力，從而保障人民的財(cái)產(chǎn)和生命安全。
4結(jié)語(yǔ)
總而言之，一旦地震發(fā)生，將會(huì)給人民的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)很大的威脅，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)抗震性能設(shè)計(jì)的意義是非常重大的。在考慮抗震的具體設(shè)計(jì)思路時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須通過(guò)多角度進(jìn)行抗震方法的設(shè)計(jì)，并加強(qiáng)創(chuàng)新性抗震度角度的分析，通過(guò)合理的制定抗震設(shè)計(jì)來(lái)增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。同時(shí)，在建筑物的施工過(guò)程中，施工隊(duì)伍也要強(qiáng)化建筑物的抗折能力建設(shè)，為人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全保駕護(hù)航，促進(jìn)國(guó)家建筑行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展。
作者:陳瑩 單位:山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司
參考文獻(xiàn)：
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