時間：2023-03-08 14:54:20
導語：在抗震技術論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
2008年的汶川地震和2010年的玉樹地震對中國來說無不是沉重的打擊，不但造成巨大的經濟損失，更心痛的是有那么的生命離開了我們，這不得不讓人們反思我們建筑的抗震設防能力。在地震中，幾乎所有的建筑都倒塌了，相對于低層建筑而言，高層建筑破壞和倒塌的后果就更加嚴重。近年來國內國外高層、超高層建筑的高度不斷攀升，就在2010年正式開放的哈利法塔的高度達到了驚人的828米，而且建筑的體型越來越復雜，不規則結構越來越多，這對于結構的抗震都是十分不利的。為保證高層結構的抗震安全，達到安全和經濟的統一，有必要對高層結構的抗震設計、抗震結構和抗震技術進行探討。
1.地震導致建筑破壞的原因
根據地震經驗，地震期間導致高層建筑破壞的直接原因可分為以下三種情況：
（1）地震引起的山崩、滑坡、地陷、地面裂縫或錯位等地面變形，對其上部建筑的直接危害；
（2）地震引起的砂土液化、軟土震陷等地基失效，對上面建筑物所造成的破壞；
（3）建筑物在地面運動激發下產生劇烈震動過程中，因結構強度不足、過大變形、連接破壞、構件失穩或整體傾覆而破壞；
2.建筑的抗震概念設計
所謂“建筑抗震概念設計”是指根據地震災害和工程經驗等所形成的基本設計原則和設計思想,依此進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。科技論文。
3.建筑抗震設計方法的發展過程
3.1、靜力理論階段
水平靜力抗震理論始創于意大利，發展于日本，1900年日本學者大森房吉提出“震度法”的概念。該理論認為：結構物所收到的地震作用，可以簡化為作用于結構的等效水平靜力，其大小等于結構重力荷載乘以一個系數。
3.2、反應譜理論階段
我國及國際上多數國家抗震設計規范本質上都采用了反應譜理論及結構能力設計原則。其主要特點如下：
(1) 用規范規定的設計反應譜進行結構線彈性分析。
(2) 結構構件的承載力是根據設計反應譜所作的結構線彈性計算通過荷載和地震作用效應組合后內力進行設計。
(3) 在早期方案設計階段，結構體系、結構體型的規則性及結構的整體性滿足規范的規定，以使結構能可靠地發揮非彈性延性變形能力。
3.3、動力理論階段
1971年美國圣費南多地震的震害，使人們清楚地認識到“反應譜理論只說出了問題的一大半，而地震持時對結構破壞程度的重要影響沒有得到考慮”，從而推動了采用地震加速度過程a(t)來計算結構反應過程的動力法的研究。此一新理論不但考慮了地震的持時，還更近一步地考慮了地震過程中反應譜所不能概括的其他特性。
4.高層建筑結構體系
設計地震區的高層建筑，在確定結構體系時，除了要考慮前面所提到的材料用量、建筑內部空間和使用的房屋高度等因素外，還需進一步考慮下列抗震設計準則：
（1）具有明確的計算簡圖和合理的地震力傳遞路線；
（2）具備多道抗震防線，不會因部分結構或構件失效而導致整個體系喪失抵抗側力或承受重力荷載的能力
（3）具有必要的承載力、良好的延性和較多的耗能潛力，從而使結構體系遭遇地震時有足夠的防倒塌潛力；
（4）沿水平和豎向，結構的剛度和強度分布均勻，或按需要合理分布，避免出現局部削弱或突變形成薄弱環節，從而防止地震時出現過大的應力集中或塑性變形集中。
在確定建筑方案的同時，應綜合考慮房屋的重要性、設防烈度、場地條件、房屋高度、地基基礎以及材料供應和施工條件，并結合體系的經濟、技術指標，選擇最合適的結構體系。
5.建筑抗震措施或設計
5.1、錯開地震動卓越周期
一個場地的地面運動，一般均存在著一個破壞性最強的主振周期，如果建筑物的自振周期與這個卓越周期相等或相近，建筑物的破壞程度就會因共振而加重。地震動卓越周期又稱地震動主導周期。
從眾多的地震倒塌建筑物中可以看出，建筑周期與地震動卓越周期相接近，是引起建筑共振破壞的主要因素和直接原因。因此，在進行高層建筑設計時，首先要估計地震引起該建筑所在場地的地震動卓越周期；然后，在進行建筑方案設計時，通過改變房屋層數和結構類型，盡量加大建筑物基本周期與地震動卓越周期的差距。
5.2、采取基礎隔震措施
傳統的抗震方法是依靠結構的承載力和變形能力，來耗散地震能量，使結構免于倒塌，但由于是一種“被動防震”，就不免存在許多不足之處。地震對建筑的破壞作用，是由于地面運動激發起建筑的強烈振動所造成的，也就是說，破壞能量來自地面，通過基礎向上部結構傳遞。人們總結地震經驗后發現，地震時結構底部的有限滑動，能大幅度地減輕上部結構的破壞程度。科技論文。
基于可動概念的基礎隔震方案很多，主要有：（1）軟墊式隔震。在房屋底部設置若干個帶鉛芯的鋼板橡膠隔振裝置，使整個房屋坐落在軟墊層上，遭遇地震時，樓房底面與地面之間產生相對水平位移，房屋自振周期加長，主要變形都發生在軟墊塊處，上部結構層間側移變得很小，從而保護結構免遭破壞。（2）滑移式隔震。在房屋基礎底面處設置鋼珠、鋼球、石墨、砂粒等材料形成的滑移層或滾動層，使建筑物遇地震時在該處發生較大位移的滑動，達到隔震目的。（3）擺動式隔震。科技論文。擺動式隔震方式實質上是柔性底層概念的改進和引伸。（4）懸吊式隔震。這一隔震方式的構思是，將整個建筑懸吊在支架下面，避免地震的直接沖擊，從而大幅度較小建筑物所受到的地震慣力。
5.3、削減地震反應——提高結構阻尼
為了提高結構阻尼，可以在結構上設置阻尼器，以吸收地震輸入的能量，減小結構變形。臺北101大樓在87~92樓安裝了一個巨大的鋼球風阻尼器，是世界上目前最大的大樓風阻尼器，它的球體直徑5.5米，由四十一層12.5厘米厚鋼板結合為球形，重量660噸，可以有效減輕由于颶風和地震所引起的震動和側移。
為高層建筑提供附加阻尼的另一新途徑，是利用主體結構與剛性掛板之間特殊裝置的非彈性性能和摩擦。采取這一措施后，可以使阻尼比僅為2%的抗彎鋼框架，有效粘滯阻尼比增加到8%或更多，從而使底部地震剪力和頂點側移降低50%。
此外，通過采用高延性構件和附設耗能裝置也能有效削減地震反應。
6.高層建筑抗震技術發展展望
未來高層建筑的發展趨勢，體型將更趨復雜，結構體系將更趨多樣化。出于對建筑藝術上的要求，高層建筑的體型將會更為復雜和多樣，許多高層建筑都是綜合性的和多用途的，因此對建筑和結構必然提出新的更高的要求。從結構體系上看，也決不會停留在原有的幾種形式上，而會更好地滿足功能和藝術上的需求，創造出新的結構體系。
參考文獻
[1]劉大海,楊翠如,鐘錫根.高層建筑抗震設計.中國建筑工業出版社.
[2]谷連營,肖國梁.高層建筑抗震技術的發展概況.山西建筑,2006.8（15）：50—51.
[3]王紅霞.論高層建筑抗震概念設計.山西建筑,2007,12（35）：74—75.
【關鍵詞】高層建筑，混凝土，抗震設計
中圖分類號：TU973+.31文獻標識碼： A 文章編號：
一、前言
建筑行業是我國重要的經濟增長行業之一，關系到居民的切身利益。我國是多地震國家，但我國目前對地震的預防能力較弱，地震給我國帶來了及其巨大的災害，因此，加強建筑設計中的抗震設計，是進一步保障我國居民生命財產安全的重要措施之一。目前我國高層混凝土建筑應用的范圍越來越廣泛，其綜合性和高集成性都使得高層建筑的抗震設計需要更為明確的重視，加強對高層混凝土建筑抗震設計，已經十分的迫切。
二、高層混凝土建筑結構中抗震設計的現狀和存在的問題
高層混凝土建筑是經濟發展的產物，高層建筑結構的設計尤其是在抗震結構設計上，我國雖然引進了一些西方歐美抗震設計理念，但缺乏符合本國實際的理論技術創新。很大方面存在著缺陷，主要表現在以下幾個方面。
1.高層混凝土建筑在結構防震設計中缺乏科學規范的理論指導，缺乏實際經驗的積累；而且我國對地質地震的認識尚不夠完善，對地震的成因，預測，防治研究不夠深入。因此，在進行高層建筑結構抗震設計時候，缺乏一定的科學依據，或依據的是不完善的理論。因此，難以在高層建筑結構設計中完美融合防震設計理念。
2.高層混凝土建筑結構設計中，設計立足于固定參數，而忽視了實際情況，設計完全依據“計算設計”完成。而且將一定的地震或力學參數做出固定的規范，比如，在我國地震設計研究中，把地震的降級系數統一規定為2.81，將小震賦予固定統計意義。而小震多用于結構設計中，結構截面承載能力設計和變形的檢驗計算，需要依據一定的實際情況而行。雙向板內力計算時,查用《建筑結構靜力計算手冊》的內力系數時,其泊松比取值為0。 而鋼筋混凝土材料的泊松比取值為1/6, 這在設計板時往往容易被忽略,在計算跨中彎矩時,未考慮引入泊松比后的計算公式,導致內力計算結果錯誤。
3，沒有能夠深入研究地震對建筑結構破壞的層次和順序，難以做到重視主體的設計且兼顧細節問題。沒有能根據實際情況靈活變通的運用抗震設計準則。
三、高層混凝土建筑結構抗震設計的方案
1. 高層混凝土建筑結構設計要從建筑的全局出發，全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎上，科學設計每個部分的構件，保證每個部件之間的契合，促使每個部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設計要求，滿足一定的現實需求，同時，通過抗震設計，使得每個構件都可以具有相應的承載力，當地震來襲時，每個構件都可以有著一定的先后破壞次序，整體組合構件將會有著更強大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發的能量。增強建筑的整體抗震能力。
2.地基設計是進行建筑結構設計的基礎，因此，在房間結構抗震設計中，要科學避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實地，利用先進技術設備，進行地質勘探，山石水土監測，并取樣論證，科學嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠，地質穩定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山等，從而保證整個地基不會因為承載力不均，而發生小范圍的坍塌，影響到整體承載能力和抗震能力設計。
3. 高層混凝土建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結構布置。建筑布局簡單合理，結構布置符合抗震原則，通過無數次的實驗表明，簡單、規則、對稱的建筑結構抗震能力強，對延緩地震烈度范圍延伸，消耗地震的能量，減少地震對整體結構的破壞，而且，對稱結構容易準確計算其地震反應。
4.抗震結構體系是抗震設計應考慮的關鍵問題。如果按結構材料分類，目前主要應用的結構體系有砌體結構、鋼結構、鋼筋混凝土結構、鋼-混凝土結構；若是按結構形式分類，目前常見的有框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構、筒體結構。高層建筑結構抗震設計中，不同結構的抗震結構體系的承載力受到抗震設防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、施工條件、經濟條件等多種條件的影響，因此高層建筑結構抗震設計要綜合考慮，做到科學選擇，嚴謹設計。
5.結構良好的延性有助于減小地震作用，吸收與耗散地震能量，避免結構倒塌。因此，結構設計應力求避免構件的剪切破壞，爭取更多的構件實現彎曲破壞。始終遵循“強柱弱梁，強剪弱彎、強節點、弱錨固”原則。構件的破壞和退出工作，使整個結構從一種穩定體系過渡到另外一種穩定體系，致使結構的周期發生變化，以避免地震卓越周期長時間持續作用引起的共振效應。
6.在高層建筑結構抗震設計中，一般而言，要尤其注意其是由諸多構件共同組合在一起，因此，要進行整體化的對待。要充分調動各個構件的作用來完成整體建筑的抗震效果。當高層建筑的一些基本構件都失去了原有功能的時候，那么，在地震來臨后，很容易讓整體的建筑結構喪失對地震的抵抗能力。在這種情況下，很容易讓整個高層建筑坍塌，因此，要保證所有構件的功能協調，并確保所有的構件都能夠在地震作用下保證良好的性能，如此，可以增強建筑結構的整體抗震能力。
7.設計高層混凝土建筑和超高層建筑時，屋頂建筑抗震設計也是整個設計的一個重要環節。近幾十年來，從多數高層建筑抗震設計評定結果看，屋頂建筑設計還存在一些問題，例如：屋頂設計較高或者設計過重。屋頂設計較高或者設計過重，無形當中加大了屋頂建筑變形，而且也加大地震作用，尤其對自身和屋頂之下的建筑物的抗震作用都不利。有時屋頂建筑的重心和屋頂之下的中心不在同一直線上，如果屋頂的抗側力墻和屋頂之下的抗側力墻出現間斷，在地震發生時，帶來的地震扭轉作用也會更嚴重，對抗震更不利。所以，在進行屋頂建筑設計過程中時，應該最大限度的降低屋頂建筑的高度。選用強度較高、輕質、剛度均勻的材料，使得地震作用傳遞不受阻礙；屋頂重心和屋頂之下的建筑中心在同一直線上；如果屋頂建筑非常高，屋頂建筑就必須具有較強的抗震性，讓屋頂建筑地震作用和突變降低到最小，盡量避免發生扭轉效應。
四、結束語
隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高，在目前的發展趨勢中，高層建筑結構設計的主流趨勢有低碳，環保，安全，節能，生態。其中指標之一，就是建筑的安全性，而我國目前破壞力最大的安全威脅便是地震，因此，加強對高層建筑結構的抗震設計，必將會被提升到建筑設計新的戰略高度。要科學合理的設計好房間結構，增強抗震能力，設計人員不僅要大力提升自己的力學，建筑學，設計學等各方面的專業知識和制圖技能，更要培養嚴謹縝密的態度，深刻理解設計規范，深刻了解建筑結構中的每個構件，做好每個構件，從整體構思，不斷提高設計水平和設計質量，提升建筑結構的質量，為完美實現建筑的實用價值和美學價值的融合做出貢獻。
參考文獻:
[1]宮彩紅，才永杰 試析高層混凝土建筑抗震結構設計[期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》 -2012年9期-
[2]盧偉 高層建筑抗震結構設計之探討[期刊論文] 《價值工程》 ISTIC -2011年5期
【關鍵詞】鋼筋混凝土，建筑工程，結構設計，優化研究
中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：
一.前言
伴隨著我國建筑行業的迅速發展，工程建筑行業日漸成為了我國國民經濟新的經濟增長點，不僅僅在國民經濟的增長中占據著越來越重要的地位，而且在改善居民生活方式，提高居民的生活質量方面有著巨大的推動作用。隨著鋼筋混凝土建筑結構在建筑行業中的廣泛應用，建筑結構的設計和施工都有了新的標準和要求，在鋼筋混凝土結構的設計施工中，不僅僅要使得結構的平面，立面布置符合相關規則，更要使得建筑結構的各種構件的強度和變形能夠達到相關的標準，同時，要在滿足建筑設計基本目標的基礎上，更加重視建筑結構的抗震設計，提高建筑結構的抗震能力，保證整個建筑結構的質量。
二.鋼筋混凝土建筑結構設計的優化措施
1．嚴格控制鋼筋混凝土建筑結構設計中的各種材料設計
(一)在摻合料選擇方面上。選擇一些增加混凝土強度性能的一些摻合料。
(二)沙，沙石，水泥的配合比上面，優化三者配合比。
(三)在水泥的選擇方面上。根據工程的需要，選擇相對應的水泥。
(四)在鋼筋的選型上面。比如，用U型鋼，工字鋼代替圓形鋼。
2．結構體系的選型方面
由于大開間剪力墻結構體系，可以做到房間不露出梁柱，有效空間大、隔音效果較好，當采用鋼制模板時，墻面和樓板表面平整并且不需要在濕作業的情況下抹灰。另外該結構體系不但用鋼量少，施工周期短、造價低，還具有整體性強、側向剛度大等優點，有利于抗風抗震，所以自九十年代起建筑結構體系基本上都采用大開間現澆鋼筋混凝土剪力墻結構。隨著經濟的發展，為了進一步降低建筑造價，近幾年來部分地區越來越多地采用短肢剪力墻與簡體或一般剪力墻組成的結構體系。這個結構體系也屬于剪力墻結構的一種。它的特點是建筑平面布置更具靈活性，并且又能節省鋼筋和混凝土用量，減輕建筑的總重量，從而降低地基基礎造價。
3．建筑結構的基礎設計方面
在建筑的基礎設計中，要綜合考慮建筑場地的地質情況以及水位、使用功能、上部結構類型、施工條件和相鄰建筑的相互影響，以保證建筑物不會過量沉降或傾斜，而且還能滿足正常使用要求。另外還要注意相鄰地下建筑物及各類地下設施的位置，以保證施工的安全。
4．建筑結構設計的抗震方面
（一）房建結構設計要從建筑的全局出發
全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎上，科學設計每個部分的構件，保證每個部件之間的契合，促使每個部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設計要求，滿足一定的現實需求，同時，通過抗震設計，使得每個構件都可以具有相應的承載力，當地震來襲，每個構件都可以有著一定的次序先后破壞，整體組合構件將會有著更強大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發的能量。增強建筑的整體抗震能力。
（二）要嚴格選擇地基選址
地基選址是進行建筑結構設計的基礎，因此，在房間結構抗震設計中，要科學避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實地，利用先進技術設備，進行地質勘探，山石水土監測，并取樣論證，科學嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠，地質穩定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山……從而保證整個地基不會因為承載而發生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設計。
（三）采用合理的建筑平立面
建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結構布置。建筑布局簡單合理，結構布置符合抗震原則，通過無數次的實驗表明，簡單、規則、對稱的建筑結構抗震能力強，對延緩地震烈度范圍延伸，消耗地震的能量，減少地震對整體結構的破壞，而且，對稱結構容易準確計算其地震反應。
5. 加強對連梁的設計優化
（一）對連梁的剛度進行折減
連梁由于跨高比較小與之相連的墻肢剛度大等原因，在水平力作用下的內力往往很大，在連梁遇到外力發生屈服的過程中，主要有幾個表現，比如出現裂縫，連梁的剛度減弱，內力發生重新分布，因此，一般而言，在進行建筑結構設計之前，要對連梁的剛度實施折減，從高規中的相關條款解釋而言，是要對整個混凝土建筑結構的各個環節的剛度和彈性進行比較科學合理的分析，但是，在具體實際的操作過程中，各個部分的構件都需要承擔比較大的彎矩和剪力，并且配筋設計具有很大的難度，因而，在筆者多年的建筑結構設計過程中，可以減少對豎向荷載能力的考慮，而更多的進行適當的開裂設計，將內力轉移到墻體上去，如此，可以更好的實現建筑結構設計的優化。
（二）在設計過程中適當的減少連梁的高度
在進行連梁的設計中，為了達到降低連梁剛度，減少地震影響效果的目的，可以在保證整個建筑功能的基礎上，讓連梁的總體的跨度不斷增加，如此，可以很大程度的讓連梁的整體高度降低，一定程度而言，也使得可以講整個連梁的整體承載能力控制在一定的范圍之內，既可以讓設計得到優化，又可以讓建筑的功能得到正常發揮。
（三）在連梁設計過程中適當增加厚度
在進行連梁設計，在做好各種構件的設計優化的基礎上，可以讓連梁的整體截面的寬度進一步擴大，如此，不僅僅可以讓建筑結構整體的剛度變大，也能夠讓整個地震過程中產生的各種內力作用相對而言變得更大。而且，由于連梁的抗剪承載力與連梁寬度的增加成正比。通過剪力墻的厚度增加，也有可能達到讓連梁抗剪承載力符合限度的目的。
（四）提高混凝土等級
為了讓連梁的抗剪承載能力不會超過規定個標準，可以合理的提高剪力墻的混泥土的等級，當混泥土的等級得到提升，混泥土的彈性模量增加比例會小于抗剪承載力的提升比例，從而，可以達到控制目標。
6．建筑結構設計的施工方面
為滿足結構承載力的需求，通常在結構設計中柱與梁板選擇不同強度等級的混凝土。施工規范規定柱的施工縫宜留設在梁底標高以下20mm-30mm處，其原則是施工縫宜留在結構受力小且便于施工的位置。施工時，為方便柱身混凝土的下料與振搗，在梁內鋼筋未綁扎之前進行澆注。按施工規范的要求，當梁柱的混凝土強度等級不同時，節點處應按。弱梁強柱”的原則。在實際施工中，施工班組制定合理的節點保證措施，監理人員加強對澆注質量的監管和提高整體結構的抗震性能十分重要。
三.結束語
鋼筋混凝土建筑結構設計是一項專業性極強的工作，必須綜合考慮到多種因素，既要滿足居民的生活生產多種需要，更要從地震防護，防水防滲漏等各種因素對建筑結構做出性能設計，同時，從城市整體的人文自然，交通政治等各方面的因素出發，選擇合理的建筑結構體系，做出科學嚴謹的設計，實現實用價值和美學價值的統一，為整個建筑業的發展和居民生活質量的提高，奠定基礎。
參考文獻：
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[2]張紅標 建筑結構設計成本優化研究--以深圳高層鋼筋混凝土建筑結構為例 [學位論文] 2011 - 浙江大學：企業管理
[3]張民 鋼筋混凝土框架-剪力墻結構設計的優化研究 [學位論文]2008 - 同濟大學土木工程學院 同濟大學：結構工程
[4]洪葉 空間鋼筋混凝土框架結構優化研究 [學位論文]2007 - 上海大學：結構工程
關鍵詞：工建筑工程；抗震結構；設計
Abstract: In recent years the quality requirements for construction projects showing increased year by year trend, especially in the construction of related facilities for construction projects, is to become the focus of attention, the earthquake construction of the building construction project is one of the important part. This paper will combine with many years of practical experience, civil engineering seismic analysis focus on the simple exposition, for reference.Key words: construction work projects; seismic structure; design
中圖分類號：TU3文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）06-0020-02
0引言
由于我國處于地殼運動中的兩條地震帶上，導致我國相關城市經常會遭受到地震災害的影響，從上世紀六、七十年代的幾次地震中足以看出，因建筑物倒坍、傾斜等而造成的人員傷亡和財產損失占到了整體災害損失80%左右，因此，加強對建筑工程抗震結構施工，從而提高建筑項目的穩定性能已刻不容緩。
加強對建筑工程的抗震結構建設，首先需要對建筑結構進行抗震結構分析工作，以使其在建設施工過程中抗震效益得到最大程度的發揮，因此起初的設計分析工作尤為關鍵。當然，在對建筑工程進行抗震結構設計時，應充分對相關的影響因素進行考慮，使其整體概念符合設計施工的標準規范。簡言之，抗震結構概念設計是指在特定的建筑空間及地理條件下，通過整體概念對結構的總體方案進行分析，依據結構總體系與分體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的基本設計原則和設計思想，從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和抗震細部構造措施的宏觀控制。概念設計受到國內外工程界的普遍重視，并將發揮更大的作用。
1概念設計的重要性和必要性
隨著社會經濟的發展和生活水平的提高，人們對建筑結構設計也提出了更高的要求。發展先進計算理論，加強計算機的應用，加快新型高強、輕質、環保建材的研究與開發，使建筑結構設計更加安全、適用、可靠、經濟已成為當務之急。而且針對建筑結構設計的現狀，提倡采用概念設計思想來促進結構工程師的創造性，推動結構設計的發展，是非常有必要的。這就需要工程界和教育界共同的努力，而推廣概念設計思想是一種有效的辦法，分析如下：
1.1建筑抗震設計規范（GB50011-2001）（以下稱新抗震規范）
以可靠度理論為基礎，吸收了延性設計的思想。但對于一些具體問題，例如“中震可修”的設防目標等，規定相當模糊。所以我們不能盲目地照搬照抄規范，應該把規范作為一種指南和參考，并在實際工程應用中作出正確的選擇。這就要求我們對整體結構體系與各基本分體系之間的力學關系有透徹的認識，把概念設計應用到實際工作中去。
長期以來，人們認為結構設計很簡單，只需遵循規范和手冊，等建筑師完成建筑設計后，使用計算機就可以完成結構設計。但這不能充分地運用結構設計者的知識和技能，而且還會與建筑設計方案產生分歧和矛盾。所以我們應考慮在結構設計中如何運用概念設計，比如結構的抗風設計與抗震設計，抗震設計要求能消減外荷載，吸收或轉換震動的能量；而抗風設計則要求結構在風的作用下動力效應較小，剛度較大。這一矛盾必然影響結構體系的抗風和抗震性能。為了彌補這一缺陷，需要合理的概念設計與延性構造措施來加以保證。
1.2概念設計的重要性，還體現在方案設計階段。初步設計過程是不能借助計算機來實現的，這就需要結構工程師綜合運用結構概念，選擇最為可靠、經濟的結構方案。為此，需要工程師不斷地豐富自己的設計理念，深入了解各類結構的性能，并能有意識地、靈活地運用它們。運用概念性近似估算方法，可以在設計方案階段迅速、有效地對結構體系進行構思、比較與選擇。所得方案往往概念清晰、定性準確，避免后期設計階段一些不必要的繁瑣運算，具有較好的經濟可靠性能。同時，這也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。美國一些著名學者和專家曾說過：“誤用計算機造成結構破壞而引起災難只是一個時間的問題。”計算軟件的選擇和使用不當，也會造成結構設計的不合理，甚至影響到建筑物本身的安全性。應用概念設計的思想，可以避免此類情況的發生。
1.3新抗震規范提出了在建筑物內設置地震反應觀測系統的要求，并提出了結構兩個主軸方向的動力特性（周期和振型）相近的抗震概念。所以在結構概念設計中還應該注意結構與場地的共振問題。例如在唐山地震時，天津塘沽地區的7-10層框架結構房屋破壞嚴重，而3-5層的磚混結構住宅卻只有輕微損壞。后來經調查發現，框架房屋的自振周期和場地的卓越周期一致導致共振，而3-5層磚混住宅的自振周期遠低于場地的卓越周期，因此破壞較輕。
1.4建筑結構的抗震設計，存在著許多模糊而且不確定的因素。例如地震作用是一種隨機性很強而且循環往復的荷載，建筑物的地震破壞機理又十分復雜，要準確計算或預測建筑物所遭遇的地震特性和參數，還難以做到。風荷載的脈動性與渦流作用情況也是如此。因為建筑物受到的地震作用難以確定，所以適用、安全、經濟的結構體系必須注重概念設計。
2概念設計的理解及應用
結構抗震設計的目的是使結構在強度、剛度、延性以及節能等方面取得最佳，從而滿足“小震不壞，中震可修，大震不倒”的要求。在當前的科技水平和經濟條件下，為了保證結構具有可靠的抗震性能，概念設計應充分考慮以下因素：場地條件和場地土的穩定性，建立結構計算模型，抗震結構體系的選取，材料效用，風作用、溫度作用以及結構的空間作用等。
2.1現行抗震計算模型的理解和應用
新抗震規范規定：一般情況下，應允許在建筑結構的2個主軸方向分別計算水平地震作用并進行抗震驗算，各方向的水平地震作用應由該方向抗側力構件承擔。而實際結構難以實現強柱弱梁的主要原因則是計算模型問題。即：僅僅對相互正交的2個主軸方向進行內力分析和強度設計，不能真實反映結構的空間作用。所以，應用概念設計的原理，結合大量震害和試驗研究成果，所得出的結論是：構件的最不利受力狀態隨著構件和地震作用方向而變化。當地震作用方向與結構主軸方向一致時，梁處于最不利受力狀態；當地震作用與結構的主軸方向呈45度時，大多數柱處于最不利受力狀態。
2.2結構薄弱部位抗震構造措施的理解和應用
結構薄弱部位的處理，如建筑平面外墻轉角處的轉角窗，限制了角部結構豎向抗側力構件的設置，如果采用概念設計，解決這一問題的方法是2豎向構件間應設厚板、暗梁等可靠拉結。再如，由于節點部位的重要性，所以引入抗裂性的概念，以此來比較梁、柱節點偏心所引起的節點性能的變化。建議在地震區，不宜采取梁柱偏心過大的節點形式，而且構件節點的承載力不應低于其連接構件的承載力。
3建筑結構抗震設計的前景展望
結構抗震體系由傳統的以“硬抗”為主的抗震體系向以“柔抗”為主的結構減震控制體系發展。結構減震體系采用的是以“柔”克剛的新概念，它通過調整結構動力特性、隔震、減能或控制來達到抗震的目的，在未來的工民建中結構抗震的思路將向著減輕危害的方向發展。
4總結
經過多年的抗震探索和研究，設計中引入了概念設計的設計新理念。這種設計理念從宏觀角度對建筑抗震結構進行設計，在某些方面彌補了以往設計思路對抗震結構思考的不足之處，為今后的工民建結構抗震設計開辟了新路。
參考文獻：
[1] 楊星;;地下室結構的分析與設計探討[A];計算機技術在工程建設中的應用――第十三屆全國工程建設計算機應用學術會議論文集[C];2006年
[論文摘要] 本文對地震前后房地產市場面臨的問題和機遇給出了研究，旨在探索綿陽房地產業未來的發展路徑。
一、地震前綿陽房地產業發展狀況
在2002年以前，四川省綿陽市的房地產企業不足15家，一些開發商的土地拿價很低，最高的也不超過50萬元/畝，房價連續幾年在800元～1500元之間徘徊，隨著居民自住和投資的剛性需求、城市化進程的不斷加速，房地產市場開始逐漸升溫，土地作為稀缺資源也導致地價節節攀升。到2006年底，在綿陽城區核心地段創出了730萬元/畝的最高價。2007年，綿陽城區房地產開發施工面積達526.74萬平方米，截至2008年7月30日，市房地產開發登記注冊企業已經達到236家。城區一般磚混結構的新房售價3000元左右，電梯房價在3900元左右。房地產市場雖然因為過熱存在一定的隱患，但是在汶川地震前綿陽的商品房銷售一直保持較好的局面。
二、地震對綿陽房地產業的負面影響
1.這次地震無疑將使人們的對房地產形成新的置業價值觀。據搜房網一份震后調查顯示，85%網友將因地震改變購房計劃。雖然綿陽絕大多數房地產企業的樓盤在這次地震中經受住了考驗，但是仍然有三個中型樓盤在地震中因為各種原因出現有個別危房和加固后使用的情況，由此出現的地震財產損失會造成心理陰影，降低購房熱情，甚至出現了退房現象。從市場銷售情況來看，人們購房意愿減弱，對房價下跌預期增加，投資者大量退出市場，導致地震后一段時間銷售難度加大。綿陽房地產企業面臨的資金壓力，導致部分開發商不得不低價出售土地或者房屋。
2.因為地震，綿陽的地產發展項目的工期明顯延緩，房企資金回籠放緩。對于一些正在推售的樓盤，或者計劃在未來幾個月內推售新盤的開發商，地震災害使其銷售計劃延后，這將直接影響公司今年的銷售業績及利潤。震后第二天，住房和城鄉建設部啟動應急預案，要求震區在建的建筑工程酌情停工。同時，區域內的建筑企業，積極投身抗震救災，基礎設施、原材料和勞動力將對災后重建有所傾斜，也將影響到房地產項目的工程進度。
3.當地部分投資需求和富裕人群的置業需求，出現了外流。據初步統計，地震后某些有條件流動的群體出現了外遷的趨勢，原來打算在綿陽買房定居的群體也產生了猶豫和觀望。
4.綿陽的旅游產業一直是當地的重要產業。因為地震，客源受影響明顯。酒店、商業等相關物業受到打擊，進而延緩持有型物業的開發投入。
5.災后重建導致原材料和勞動力的短缺，影響房地產成本。在災后重建的過程中，原材料和勞動力的大量需求，部分導致了供應短缺。對綿陽的商業化房地產開發而言，將受到供應短缺的影響，在成本上面臨壓力。
6.隨著對綿陽現有建筑的抗震性能檢查，一些不合格建筑被曝光，業主要求賠付和退房，個別房企因此陷入了“質量門”危機。
三、地震后綿陽房地產業的機遇
1.借鑒國外地震多發國的經驗和領先技術使綿陽城市建筑質量邁上新臺階。地震發生后，無論是投資還是自住消費者都把住房的抗震能力、房屋安全性、建筑質量作為其購買選擇的首先條件，這就對房地產開發企業提出了更高的要求。有關部門將出臺更為細化的建筑抗震標準，并加強相關工作管理。并借鑒日本等地震多發國的建筑物抗震標準和施工質量標準，可以考慮在建筑物內設立安全避難室，發展抗震性能很好的輕質鋼結構住房，對安全性要求很高的重要建筑物，還可以采用橡膠支座隔震技術等國際上熱門的工程抗震新技術。
2.隨著抗災的深入，災區的各項重建已經緊鑼密鼓的開展起來。綿陽作為重災區之一，而且又是全國惟一的科技城，國家會加大支援和投資力度，這確實是綿陽建設發展的契機。中央和綿陽地方政府也出臺了鼓勵房地產發展的包括金融、財政、稅收、土地等優惠政策。對抗震不達標和危舊房的改造，以及“保障住房”的災后重建會給房地產企業帶來新的市場機會。這些都將加快綿陽房地產業的快速恢復。
3.綿陽作為全國文明城市、衛生城市、宜居城市、旅游城市，地處長江上游，水源優質，加上綿陽的基礎教育在全省乃至全國都小有名氣，綿陽的醫療機構較多，醫療環境較好，再加上綿陽地處揚子板塊，本身不會發生大的地震，只是處于地震波及區，隨著人們對地震恐慌情緒的淡化，綿陽會繼續吸引來自周邊地縣特別是地震斷裂帶上地區的人員的遷入。
4.綿陽作為中等城市，地震前的房價不是太高。地震之后，綿陽樓市近期也陷入低迷狀態，但是隨著一些低質中小開發企業因為地震和自身的原因被加速淘汰出局之后，綿陽房地產企業的利潤維持在20%左右應該沒有多大的問題，不會出現某些大城市因為前期地價和房價炒得太高，而發生資金鏈斷裂的可能。綿陽的房地產市場將會在較快的時間步入良性發展的軌道。
參考文獻：
論文關鍵詞 指揮權 不確定性 話語權 對口管理 效率原則
現有法律法規將地震部門定行為“國務院地震工作主管部門”，抗震救災的“牽頭部門”、“業務主管部門”等，承擔常態下抗震救災指揮部的日常工作和應急態下的具體指揮工作，震災發生后，作為抗震救災指揮機構的成員，協同其他部門統一領導指揮協調各方救援力量和應急處置與救援工作。
應急態非常態，震后救援是三大工作體系的核心，指揮權是應急權的最一線應用，它的科學、理性行駛和統一、高效決策事關大局和生死，理應體現地震部門在專業指導和行業管理上的權威優勢。然而作為災害對口管理部門，地震部門在震后抗震救災指揮工作中的職能履行和它的法律地位不相稱，發出的聲音和它的法律地位不相稱，履行應有職能多有掣肘，嚴重影響救援進度和效果。
常態下和應急態下地震部門的性質和職能都是法律確定的，但應急態下的法律法規須重視效率原則的把握，抓住《破壞性地震應急條例》的修改契機，完善地震法律法規、制度設計和安排，形成制度銜接，明確地震部門在管理體系中的法律地位、在指揮工作機制中的主要職能、職能行使方式和程序，增加地震部門的話語分量，確保指揮科學、決策高效、應對迅速，盡可能將災情的高度不確定性置于可控范圍，最大限度地挽救生命和損失。
一、明確地震部門對口管理地位的現實必要性
1.災害和應急特點的需要。地震災害的特點是突發性強、沖擊力大、影響范圍廣，次生衍生災害多，大地震的應急往往是全災種的應急。地震應急既是一項有高技術含量業務管理工作，也是一項政治任務，地震部門的信息、技術、裝備、隊伍和管理經驗等不斷發展的軟硬件優勢充分展示出它在地震領域具備其他部門和行業無可比擬的權威優勢和顯著地位。
2.高度的不確定性的需要。震災難預測，震后既要救人、防災中災，還要疏導、引導和指導各方非專業和專業、非官方和官方等救援力量，自然的和人為的不確定性疊加，要求指揮工作講時效性、協調性和專業性，而只有地震部門才能更科學衡量應急處置與救援各種方案的利弊得失，保障相應措施利大于弊，得大于失，掌握實施公權力行為的手段與行政目的之間的比例關系，所以法律法規和制度應為其提供通暢的職能履行渠道。
二、目前的制度缺陷
地震法律法規和國家層面的政策和制度，包括突發事件應對法、防震減災法、破壞性地震應急條例、國家突發公共事件總體應急預案、國家地震應急預案、國家十二五規劃、國家綜合防災減災規劃等都充分肯定了對口管理部門的職責和作用，但由于時間、效力等級、制定主體等等因素，措辭不統一，導致地位和管理權限不明。模糊的立法和不系統科學的制度設計不利于各部門聯合應急權力在分秒必爭的抗震救災中的高效運轉。汶川地震和玉樹地震等指揮管理中就暴露出指揮體系、運行機制多多少少存在多頭管理、協調不暢等問題，影響救援進展和效果。
（一）突發事件應對法作為應急法律法律體系唯一一部綜合性立法，規定了分類管理的應急管理體制，地震部門應為抗震救災的管理主體
防震減災法作為單災種法律，通篇稱地震工作主管部門，但涉及抗震救災指揮部共計3條的規定中除需要地震部門承擔指揮部日常工作外，只字未提其管理地位和權限，分則條文除預防和監測明確地震工作主管部門的職責外，規劃和救援兼為“會同”職能。
（二）法律規定應急預案要明確應急管理工作的組織指揮體系與職責
根據國家突發公共事件總體應急預案規定，處置突發公共事件由“業務主管部門牽頭”，但這與其編制依據中的“管理”措辭是有很大差別的。國家地震應急預案雖明確了中國地震局負責“管理地震災害調查與損失評估工作，管理地震災害緊急救援工作”，卻缺少上位法的原則依據，其“指揮與協調”和“緊急處置”置于“緊急響應”中，取向不明。
（三）1995年的破壞性地震應急條例
是唯一一部規范震后事中應急處置和救援等行為的行政法規，它關于應急管理原則、機構設置和職責的規定，如統一管理、分級分部門負責的原則、防震減災主管部門的用語、指導和監督的職能定位等等，已遠遠不能適應抗震救災的實際需要。
規則的制定者或參與者都要將自己的意志表達出來，方能合法合理確定并提升自己在特定領域的地位。從社會學角度來說，話語是有秩序的，并非任一主體都可進入或準入某一特定的語言領域，話語權則是一種潛在的現實的權力，在地震話語領域，地震部門的客觀條件決定了它當之無愧的引領地位。地震部門應當借助地震立法回歸并提升自己在抗震救災領域的話語權。
三、建議
以《破壞性地震應急條例》的修改為契機，通過綜合性立法和地震單災種立法、行政法規和應急預案的修訂，形成制度銜接，確保地震部門在震后抗震救災指揮工作中的職能履行。
（一）單災種立法要保持在綜合性立法中的優勢，明確地震部門的法律地位
1.地震應急往往是多災種應急，在管理或主導的選擇上，主導更切合實際需要。條文擬定上考慮精確表達這種價值取向，并將這種價值取向體現在指揮管理體系和工作機制中。特針對《防震減災法》第5、6條。
2.抗震救災指揮部在應急救援力量配置方案的制定中須以地震部門為牽頭部門，體現其業務管理職能；應對大災巨災成立現場指揮機構則要體現其綜合協調能力和社會管理職能，如成立抗震救災總指揮部，則要突出其決策輔助職能。特針對《防震減災法》第50、51條。
（二）行政法規根據法律規定，細化地震部門主要職能，并完善指揮工作機制
1995年的《破壞性地震應急條例》在“震后應急”一章中，用11個條文規定了17個部門和機構（國務院機構未改革前，包括抗震救災指揮部和防震減災工作主管部門）的職責，形同常態下職能拷貝，無主次輕重和協商協調。該條例目前正在修改，可以專章或專節的形式將抗震救災各部門主要職能和指揮工作機制規定下來，其中地震部門主要職能可以條款形式出現。
首先，要明確震后抗震救災指揮工作，并不是“誰指揮誰”，而是“誰科學、誰主導”，地震部門正確的決策建議和表達，應以其雄厚的技術能力支撐，以法律制度保障，方能主導決策走向。
其次，震后抗震救災指揮工作主要是針對現場，現場管理包括救援管理、社會管理、新聞管理等，社會管理有包括了志愿者管理等，其中救援管理是核心工作。
因此，地震部門在震后抗震救災指揮工作中的主要職能應包括：主持抗震救災指揮部的信息溝通會，將監測到的災情變化和發展情況及時通報并作交流；提出針對性救援方案，對其他部門的救援方案有建議權和保留權；根據災情程度劃分責任區，與其他部門協商救援力量的分配、配合和銜接；為志愿者救援隊伍配備地震專業人士作指導；與其他部門合力疏導各方救援力量等等。地震部門履行職能是業務管理能力和綜合協調能力的體現。
再次，完善指揮工作機制可確保職能履行，現場指揮機構目的是應對大災巨災，對決策效率的要求最高，就以其工作機制的建立為例，如以章或節規定，要確定章節名稱、內容和條文設計。
1.現場管理、現場指揮、現場聯合指揮等名稱。
2.指揮權行駛原則。
3.現場指揮機構組成和職責分工。強化地震部門信息溝通和救援方案建議保留權等職責。
4.決策方法、程序和時限。應對大災現場復雜態勢，聯合指揮決策的果斷和快速至關重要，程序的設定需簡化并留有一定的靈活性。
5.不能決策的請示程序、時限、保留等。
6.責任，尤其是保留意見和保留措施的責任。
2009年剛修訂實施的《防震減災法》不可能再作大幅度修改，部門規章位階低不能解決部門權力的協同使用，只有《破壞性地震應急條例》在位階和操作上都有利于把握，既符合法律的原則性規定，又能增加實施性法規的可操作性和實用性。
國家地震應急預案應明確指揮與協調的重要性，根據法律法規繼續細化實化工作機制的運行，強化預案演練，彌補現實不足。
1.專章或節“應急處置與救援”，明確指揮部和現場指揮的運作機制，行政法規指揮機構工作機制是依據和指導。
2.在災后反思中，預案的可操作性和實用性總是遭到質疑。采取“冗余技術”制定預案是希望“預料一切危機”，但預案畢竟是“預設”或“預想”，再完備也不能完全應對災情變化，但預案演練可強化部門間的合作，提高地震部門的綜合協調能力，預案的修改也相對靈活，可考慮專條規定預案演練。
勇于創新 敢為人先
近年來，住宅和道路橋梁設計越來越復雜多變，地殼活動也頻繁發生，人們對建筑物的抗震性要求越來越高。采用隔震技術是改善建筑物地震安全性的有效手段。通常情況下，隔震層設置在建筑物第一層以下與基礎之間，稱為“基礎隔震”，而從不墨守陳規的譚平卻有了一個新想法：對于大平臺多塔樓結構，若能將隔震層位置設置在平臺和塔樓之間，對隔震層上、下部結構的受力情況均有利，是不是就可以解決傳統抗震設計中難以解決的問題。
通過對層間隔震減震體系系統的理論與試驗，謹慎探索、逐步實施。譚平最終確立了層間隔震體系上、下部結構之間參數匹配的最優組合關系，建立了層間隔震體系的簡化分析方法，分析了其大震下的動力可靠度。這一研究成果一經推出就得到了同行的高度贊譽，研究成果也很快就在北京通惠家園等多個實際工程項目中得到應用。
通惠家園位于北京地鐵復八線車輛段大平臺上，是典型的大平臺多塔樓結構。平臺長1291m，寬226m，共兩層，首層用于地鐵復八線車輛段，二層用于設備管道及車庫。由于鋼筋混凝土框架平臺已基本施工完畢，在平臺上建住宅若按常規抗震設計，那么九層住宅下部平臺框架柱抗震能力則不足，而且上部結構九層房屋設計超限，因此采用傳統抗震方法很難滿足抗震規范要求，并將導致下部平臺框架柱地震剪力的大大增加。
然而，通過對該大平臺上多棟塔樓結構采用層間隔震技術，將隔震層設置在九層住宅樓和大平臺之間，成功解決上述問題，該項目建成后目前成為世界上面積最大的隔震建筑群，取得了顯著的經濟效益與社會效益，并于201 O年獲得國家科技進步獎二等獎。
守護中國新高度
隨著建筑越來越高，結構變得越來越柔，現行基于延性結構的設計方法已很難同時滿足其在地震或強風荷載作用下的安全性以及舒適性要求。
針對這一問題，譚平對控制裝置、控制算法進行了廣泛的的研究。譚平研發了多種智能減震控制裝置，提出了自適應魯棒H∞控制算法、基于變論域自適應算法、基于遺傳算法的神經一模糊減振控制方法、自適應模糊滑動模態控制算法、改進的PID等多種智能控制算法。
因形狀高挑、體形纖細、結構布置獨特而以“小蠻腰”著稱的廣州塔整體高600米，是國內最高電視觀光塔。但因地處廣州，每年遭受臺風襲擊的頻度和強度均較大。因此，針對該塔開展減振控制技術工作，對于減小廣州電視塔的風致振動，提高其抵抗災害的能力，保障該電視塔的正常運營，改善臺風下游客的舒適性，具有重要的意義。
譚平正是廣州塔減振控制項目的主要骨干，負責完成廣州塔振動控制技術方案，在廣泛調研現有各項減振控制技術及其在國內外成功的工程應用的基礎上，結合廣州新電視塔的建筑結構特點及使用功能，最終選定電視塔主塔采用主被動復合的質量調諧控制系統，在進行系統的理論與模型實驗分析的基礎上，完成了控制系統的方案優化定型與深化設計，編寫了實時控制的軟件包。經過現場測試表明該控制系統可將原塔的阻尼比增大5倍左右，在今年“杜蘇芮”臺風和“韋森特”臺風時廣州塔振動加速度響應成功減小30％以上，該控制系統減振效果明顯。
心系民生 用真情鑄基石
汶川大地震后，看到廢墟中人們無望地看著昔日美好的家園，譚平感同身受。地震后不久，他就組織帶領廣州大學抗震中心的研究人員趕赴災區，全身心投入到災區重建中去，他內心只有一個信念：要盡自己最大的努力為災區建起能抗震的房屋。
他和團隊共承擔了汶川縣20多棟學校、幼兒園以及居民住宅的隔減震技術設計。其中，在汶川縣重點工程項目――汶川二小確定采用隔震技術。由于該學校距離地震斷裂帶較近，在設計中需考慮避開近場地震動的脈沖周期，譚平創造性地提出在這種中低層學校建筑中采用組合隔震的技術，在項目中使用普通橡膠隔震支座，鉛芯橡膠隔震支座和彈性滑板支座組成隔震層，由橡膠隔震支座提供復位能力，鉛芯隔震支座提供強震下的耗能能力，由彈性滑板支座確保該隔震結構較常規隔震結構的周期更長，使隔震后結構的周期在3.5s以上從而有效避開近場地脈動的周期。該工程在提高抗震設防烈度2度的同時，將工程造價也降低了15％左右，取得了很好的經濟與社會效益，受到省市領導與災區人民的肯定。
但災區援建工作并不是終點，而是譚平致力于研究適合于村鎮不發達地區自建房屋的實用隔震技術的開端。目前，他已經初步研制出采用工程塑料板替代鋼板的低成本高性能的隔震產品，并且正在研究相應的簡易設計方法和施工工藝，力圖最終達到無需專業設計人員即可完成隔震設計，讓普通鄉村施工隊就能完成隔震施工的目的。
關鍵詞：地下建筑結構、抗震、減震、措施
中圖分類號： TU93文獻標識碼：A 文章編號
Abstract: due to the underground structure was thought to have a good aseismic performance, so the study of the theory of the seismic less, in practical engineering anti-seismic measures taken only stay in the experience stage. This paper mainly summarizes the current underground structure seismic measures and theoretical analysis method.
Keywords: underground architectural structure, seismic, shock absorption, the measures
地震對建筑物的影響有兩個方面,即由于地震動使大地發生位移后,在建筑物上產生了附加的力和位移。無論是地上結構還是地下結構,要使地震對結構本身的使用功能影響最小,均需要從這兩個方面來考慮采取具體的措施和方法。目前,對地上結構抗震的研究比較多,其理論也比較成熟,并在實際工程中得到大量應用,同時取得了豐富的成果。地下結構由于受到周圍巖體或土體的約束,一直被認為具有良好的抗震性能(相對于地面結構而言),因而在很長時期內,對待地下結構的震害問題遠不如地面結構那樣受到重視,這就造成了對地下建筑結構抗震的研究相對較少。而在歷次的大地震中,都有地下結構遭遇破壞的報道,并且震害往往不易發現和修復困難,所以其抗震理論需進一步研究和探討。
一、地下結構抗震措施
在結構動力學的范疇里,“隔振”是指隔離振動,而“隔震”是指隔離地震。從以上定義可知,“隔震”是“隔振”的一個特定內容。“減振”控制是指對振動進行抑制,盡量減少有害的振動;“減震”控制是指對地震的振動進行抑制,盡量減少振動對建筑物的有害影響。這樣就可以很容易地理解減震實際上屬于隔振的范疇。隔振可以分成兩類:一類是用隔振器將振動著的振源與地基隔開,以減少動力的傳遞;另一類是用隔振器將需要保護的設備與振動著的地基隔離開。前者稱為主動隔振,后者稱為被動隔振。在這里所指的地下結構減震主要是指被動隔振。在實際工程中,主要采用三種措施進行減震。
1.1加固圍巖
通過對圍巖進行注漿,使圍巖剛度相對于襯砌剛度發生變化,從而使襯砌在地震中的響應減小,這是減震的主要途徑之一。
1.2改變地下結構本身性能
該方法主要是通過改變地下結構剛度、質量、強度、阻尼等動力特性來減輕地震對地下結構的影響。這種方法主要有以下幾種措施可以采納。
(1)減輕地下結構的整體質量。
(2)利用柔性管片接頭和采用鋼筋混凝土材料等措施,增加地下結構的延性和阻尼。
(3)改善結構的形狀,盡量使結構形狀圓順,避免尖角,或采用抗震縫、仰拱等構造措施。
(4)對地下結構的剛度進行調整。地下結構剛度的調整有兩個方向:①增大結構的剛度,使結構相對于圍巖來說成為剛性結構,當圍巖變形后,結構能夠完全抵抗圍巖的變形;②減小結構的剛度,使結構的延性增大,在滿足正常使用的情況下,結構能隨著圍巖的變形而變形。增加結構的剛度需要大量增加材料使用量才能滿足要求,從而使該方法不經濟。減小結構剛度,結構能隨著圍巖的變形而變形,但該方法要以犧牲結構正常使用的空間為代價。為了使結構的正常使用空間有保障,在進行地下結構設計時就要考慮預留出以后變形所需要的富裕空間,其經濟合理性也要通過經濟論證才能確定。
1.3設置減震系統
從廣義上講,這種減震技術屬于結構控制技術的范疇。所謂的結構控制,即減震系統,就是對結構本體施加控制機構,由控制機構與結構共同承受地震作用,以協調和減輕結構的地震反應。結構控制可分為主動控制、被動控制、半主動控制和混合控制等幾種。對于地面的高聳結構,結構控制已經得到了應用,尤其在多震的日本應用較多,并且取得了實際的效果。而在目前的地下結構工程中,結構控制幾乎沒有得到大范圍的應用。單純設置減震層的情況,只是在考慮爆炸沖擊荷載的軍事工程項目中得到了實際應用。
1.3.1軍事工程的減震
由于軍事工程的重要性,在戰爭中使軍事工程成為最易受到攻擊的目標。目前在工程中常用的減震措施有:①減震地板;②整體減震;③離壁式減震;④多級減震;⑤其它減震措施。
減震地板主要是在地板和結構之間架設減震器或鋪設減震材料,當結構發生振動時,處于地板上的人員和設備不會有很大的危險。這種措施是防護結構內部最常用的減震結構形式,按照減震器與結構連接的部位不同,又可以把減震地板分為支撐式和懸掛式兩種形式。支撐式減震地板是在地板和結構基礎之間用減震器或減震材料連接起來的減震體系;懸掛式減震地板是用減震器把地板與結構頂部或側面連接起來的減震體系。
在地下結構周圍安裝減震器或回填減震材料構成的減震系統稱為整體減震。
離壁式減震是指結構與圍巖完全隔離,只在拱腳處做一個支座的減震形式。
如果結構物既設置了減震地板又采取了整體減震措施,或還采取了其它的減震措施,稱為多級減震。
1.3.2盾構隧道的減震
地下結構的地震減震研究最早始于盾構隧道減震。由于減震層吸收的是動應變,因此,減震層的材料必須具有一定的彈性,使其在地震中不被塑性化,以便在下次地震中仍可以繼續發揮作用。考慮到施工后的地表下沉,減震層材料的泊松比要接近于0.5,或采用在隧道徑向具有一定剛性的各向異性材料。減震材料可采用壓注方式注入到襯砌與圍巖之間的孔隙內,從而形成減震層。在隧道和豎井周圍充填緩沖材料,可吸收破壞荷載引起的位移、變形,在第一和第二內襯之間注入加氣砂漿作為緩沖材料,可以減小第二襯砌的震害。
1.3.3一般地下結構的減震
一般地下結構減震,是在保證其剛度的情況下,在地下結構與圍巖之間設置減震裝置,減震裝置剛度可以進行調節,具有一定的阻尼。地震時,減震裝置大量消耗地震能量,使地震傳向地下結構的能量減小,從而使得地下結構的地震反應也大大減小。
目前,國內外現有的抗震設計規范關于地下結構的條文一般都十分簡略,且存在不同程度的不足,難以適應地震區地下結構建設的發展。在我國地下結構建設規模不斷擴大,大部分地區為地震設防區,目前又沒有統一的地下結構抗震設計國家標準,對地下結構抗震的研究顯得尤為必要。
參考文獻:
【論文摘要】從荷載及荷載效應的計算和構件截面設計兩個方面，分析了多層鋼筋混凝土框架結構類畢業設計計算過程中存在的一些問題，并指出了正確的做法及其理論依據。筆者的畢業設計是包鋼一中新建教學樓：8度設防烈度、近震、主體結構為五層的框架結構。多層框架結構設計完整的設計內容主要包括：①根據建筑物的用途進行建筑方案設計和建筑施工圖的繪制；②進行結構布置和結構計算(先手算后電算)；③繪制結構施工圖。其中結構計算的內容較多，存在的問題也較多，特別是抗震設計。本文就結構設計中的常見問題進行簡單分析。 1.荷載及其效應計算中常見問題分析 1.1.活荷載的折算與折減 對于單向板肋梁樓蓋中的連續梁板，往往忽略次梁對板、主梁對次梁的約束作用而采鉸支座確定其計算簡圖，當考慮樓面活荷載的最不利布置時，支座實際的轉動將減小連續梁板的內力使得計算誤差較大。此時應考慮活荷載的折算，即在保持總荷載不變的前提下，將部分活載折算為恒載進行內力計算，減小計算簡圖帶來的誤差。這在用活荷載最不利布置進行樓板及次梁內力計算時一定要考慮，但本人的設計按照活載滿布方式求內力，所以不需考慮活載折算，用彈性法只需將跨中彎矩擴大1.1～1.2倍進行調整，筆者用1.2倍。 在計算樓面梁和柱、基礎時,考慮到樓面活荷載不可能以荷載規范給出的標準值同時滿布在所有樓屋面上,需考慮活荷載的折減。對于教室、實驗室、閱覽室、會議室、醫院門診室等建筑，其樓面梁、柱和基礎各自的從屬面積超過50m2時，折減系數均為0.9。 1.2.地震作用計算時結構自振周期的計算 筆者的設計是質量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結構，手算地震作用時采用底部剪力法，底部總剪力等于結構基本自振周期對應的地震影響系數與等效重力荷載代表值的乘積。《高層建筑混凝土結構技術規程》中關于底部剪力法的規定明確指出基本周期應按最點位移法計算(B..2愀)。 1.3.需震組合中不考慮屋面活荷載 在進行豎向荷載統計時，考慮到屋面活荷與雪荷載標準值同時出現的概率極小，《建筑結構荷載規范》4.3.1條規定：屋面均布活荷載不應與雪荷載同時組合,所以二者中只取較 大值進行計算。在進行內力組合時，非抗震組合中的活載內力應是根據屋面活載與雪荷載較大值計算出的，而抗震組合中的活載內力應是取屋面雪荷載計算出的。 1.4.每榀框架上的層間剪力計算 有些同學只針對一榀框架進行重力荷載代表值的統計，從而求出地震作用和層間剪力，用于內力計算。這樣簡化計算其實概念上非常不明確，是將結構問題簡化成了力學問題。筆者按照結構單元進行每層的重力荷載代表值統計，計算結構單元的自振周期、結構單元上作用的地震作用和層間剪力，然后根據側移剛度的比例將層間剪力分配到所選的框架上再計算內力。 1.5.梁彎矩調幅中跨中彎矩的處理 在計算豎向荷載作用下的框架內力時，需要考慮梁端負彎矩調幅。在進行框架梁設計時，可以主動考慮塑性內力重分布，對梁端負彎矩進行適當調幅，達到調整配筋分布、節約材料、方便施工的目的。當降低梁端負彎矩后，塑性內力重分布就會提前出現，梁的最終承載能力主要取決于跨中截面的彈性承載能力，所以跨中彎矩需要按照平衡條件相應增大，才能保證框架梁的總體承載能力不變。 1.6.內力組合中的“有利”問題 構件截面內力組合中出錯最多的是某種荷載效應對組合目標內力來說是“有利”的，但仍然按照“不利”時的分項系數計算，特別是以“軸力最小”為目標進行柱截面內力組合時最容易出錯。《建筑結構可靠度設計統一標準》中7.0.4條規定當荷載效應對結構構件承載力“有利”時，永久荷載的分項系數取1.0，不考慮可變荷載。在進行內力組合時，必須進行組合目標內力與豎向荷載內力之間的符號關系判別（水平荷載內力左右均考慮，選取不利值即可），若二者符號一致，此豎向內力應對結構不利，若二者符號相反，則此豎向內力應對結構“有利”再區分此豎向內力是由永久荷還是可變荷引起的，正確選取分項系數進行內力組合。
2.結構截面設計中的常見問題分析 2.1.場地類別對抗震等級的影響 需震等級對于框架截面設計的影響很大。一般情況下根據房屋高度和設防裂度從抗震規范中直接查出抗震等級，但對于“場地類別為Ⅰ類時，除6度外，可按表內降低1度所對應的抗震等級采取抗震構造措施，但相應的計算要求不應降低”。當采用Ⅰ類場地時，抗震計算的抗震等級與采取抗震構造措施的抗震等級不一樣，而筆者的畢業設計的場地類別為二類，按照原先的抗震構造措施。 2.2.框架柱的計算長度 確定框架結構計算簡圖時取框架柱的長度為結構的層高，但實際上梁柱縱筋相互交叉形成的節點連接是介于剛接與鉸接之間的,更接近于剛接。所以《混凝土結構設計規范》7.3.11條規定了各種柱的計算長度,對于現澆框架的底層柱取l0=1.H0，其余各層柱取l0=1.25H0 3.結束語 土木工程專業畢業設計的實施過程，歸根結底就是一個結構概念的分析過程，一定要注意力學方法在結構計算中應用的近似性及結構設計規范對這種“近似”帶來的誤差的調整 方法，學會分析結構問題，盡快熟悉土木相關規范，建立良好的工程習慣。
【參考文獻】
[1]中華人民共和國建設部.GB5001022002混凝土結構設計規范[勻.北京:中國建筑工業出版社,2002.