時間：2023-03-17 17:59:35
導語：在建筑抗震設計論文的撰寫旅程中，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(yōu)秀范文，愿這些內容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
不確定性的地面運動的影響。地震動是地殼快速釋放能量過程中產生具有不確定性的多維振動，它是通過地震波的傳播實現(xiàn)的，它的隨機性和復雜性讓人難以預測。地震動的各個分量對建筑都具有危害作用，即一個豎向分量、兩個水平分量和一個轉動分量。地震災害具有突發(fā)性、破壞性、難以預測性，甚至是毀滅性的。結構動力特性的影響。影響結構動力分析的因素主要有：結構質量分布不均勻；基礎與上部結構的協(xié)同作用；節(jié)點的非剛性轉動；偏心扭轉可能使位移增加；柱的軸向變形可能會使周期變長，加速度降低；材料的影響。混凝土的彈性模量隨著時間的增長或應變的增大而降低，這意味著自振周期可能增長，而加速度反應將減小。阻尼變化的影響。鋼筋混凝土結構阻尼比受震松動以后會變大，且自振周期變長。基礎不同沉降量的影響。按一般荷載設計的框架結構，當地震系數大于0，基礎差異沉降可能造成實際彎矩與設計彎矩出現(xiàn)較大的誤差，而這種誤差在設計中一般未予考慮。建筑結構的施工質量。施工質量是影響結構抗震能力的一個重要因素。施工的任一環(huán)節(jié)都可能對建筑結構的抗震性能造成重要影響。這就是為什么“豆腐渣工程”的抗震性能總是和設計值相差甚遠。
2.建筑結構抗震設計方法
2.1結構地震分析法
結構抗震設計的首要任務就是對結構最大地震反應的分析，需要確定內力組合及截面設計的地震作用值。常用的地震分析法有底部剪力法、彈性時程分析方法、振型分解反應譜法、非線彈性靜力分析法以及非線彈性時程分析法。其中最為簡單的屬底部剪力法，其在質量、剛度沿高度分布較均勻的結構中較為適用。假設結構的地震反應以線性倒三角形的第一振型為主。并通過第一振型周期的估計來確定地震影響系數。對于較為復雜的結構體系，采用振型分解反應譜法來計算，它的思路就是根據振型疊加原理，將各種振型對應的地震作用、作用效應以一定方式疊加起來得到結構總的地震作用、作用效應。而彈性時程分析適用于特別不規(guī)則和特別重要的結構中，將建筑物看作彈性或彈塑性振動系統(tǒng)，直接輸入地面振動加速度記錄，對運動方程積分，從而得到各質點的位移、速度、加速度和剪力時程變化曲線。非線彈性時程分析法可以準確完整的反映結構在地震作用下反應的全過程。按非線彈性時程分析法進行抗震設計，能改善結構抗震能力和提高抗震水平。非線彈性靜力分析法考慮了結構彈塑性特性，在結構分析模型上施加某種特定傾向力模擬地震水平側向力，并逐級單調增大，構件一旦屈服，修改其剛度直到結構達到預定的狀態(tài)。
2.2建筑結構抗震設計方法
為了確保建筑結構的抗震能力最佳，所設計的結構在強度、剛度、延性及耗能能力等方面都達到最佳，質量分布均勻，平面對稱、規(guī)則抗側向力較好的體系及剛度與承載能力變化連續(xù)的結構體系是優(yōu)先考慮的設計方案，從而經濟地實現(xiàn)“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目的。
（1）根據我國的抗震設計規(guī)范，建筑持力層的選擇非常重要，它關系著整個建筑物的安全性能，同時規(guī)范還指出，建筑的形體要適當，要求建筑的形狀及抗側力構件的平面布置宜規(guī)則，并有整體性，不宜用軸壓比很大的鋼筋混凝土框架柱作為第一道防線。
（2）抗震結構體系布置是建筑結構抗震設計的關鍵問題，如房屋建造中框架結構體系和砌體結構的選擇問題。地震后會有余震，抗震結構體系應具有多道抗震防線。如框架結構設計中為了避免部分構件破壞而導致整個體系喪失抗震能力，將不承受重力荷載的構件用作傳遞途徑。
（3）傳統(tǒng)的結構抗震是通過增強結構本身的抗震性能(強度、剛度、延性)來抵御地震作用的，即由結構本身儲存和消耗地震能量。消能減震設計指在結構中設置消能器來消耗地震輸入的能量，減輕結構的地震反應，減小結構發(fā)生破壞和避免結構物直接倒塌以達到預期防震減震要求。隔震設計指在建筑物基礎與上部結構之間設置隔離層，即安裝隔震裝置，通過隔震裝置延長結構的基本周期，避免地震能量集中使結構發(fā)生屈服和破壞。這是一種以柔克剛積極主動的抗震對策,是一種新方法、新對策、新途徑。
（4）盡可能多設置幾道抗震防線，一個較好的抗震建筑結構由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接協(xié)同工作。強烈地震之后往往伴隨多次余震，如果只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導致倒塌。如像教學樓這種相對大開間、單跨、大窗口、懸臂走廊的純框架結構，其縱、橫方向的剛度不均勻，很容易發(fā)生扭轉破壞，而整個結構只有框架一道防線，一旦柱子發(fā)生破壞，沒有其他約束措施，整個框架因喪失全部承載能力而倒塌。防止脆性和失穩(wěn)破壞，增加延展性。設計不良的細部結構常常發(fā)生脆性和失穩(wěn)破壞，應該防止。剛度的選擇有助于控制變形，在不增加結構的重量的基礎上，改變結構剛度，提高結構的整體剛度和延展性是有效的抗震途徑。
（5）場地條件就是導致建筑震害過于嚴重的關鍵因素，所以選擇最為有利的地形最大限度的防止建筑物出現(xiàn)在不利于抗震功能發(fā)揮的區(qū)域。選擇在抗震過于危險的區(qū)域來建造房屋，有可能對人們的生命財產安全帶來危害。在汶川地震時，北川縣城西的房屋建造在有滑坡隱患的山體之下，在地震的作用下，山體崩塌、滑坡，將大量的房屋掩埋，死亡1600人，損失慘重。
3結語
關鍵詞:房屋建筑；結構分析；抗震設計
一、抗震設計的重要性
從我們現(xiàn)在的經濟發(fā)展狀況來講，城市人口越來越密集，房屋建筑也越來越多，若突然發(fā)生大的地震災難就會造成難以估量的損失。房屋建筑根本性質就是為了給人們提供一個安全舒適的住宿，為人們的一個防護所，避免人們經受風吹日曬以及其他極端天氣。地震則是我們目前所知的自然災害中最嚴重的一個災害，它所給人們造成極大的影響，地震不僅是簡單的震動，也會引起一系列海嘯、泥石流等自然災害，其破壞性不可小覷。由此可見，當一個破壞性極大的災難發(fā)生在人們最需要安全的避難所時，我們就不得不重視對于這一災難的防護。再加上我們目前生活水平的提高，我們目前對于房屋建筑的要求應該是更為舒適，使用壽命更強，這就進一步要求我們對于房屋建筑的整體抗震性有更加完善的技術從而更好地保證我們生活的舒適性。
二、房屋建筑結構抗震設計規(guī)定
在我國，房屋建筑結構抗震設計的標準一般分為特殊設防類、重點設防類、標準設防類、適度設防類等四個類別，簡稱甲、乙、丙、丁。在甲乙類建筑體系設計中應按高于本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施，9度時應按比9度更高要求采取抗震措施。而丙類建筑應按本地區(qū)抗震設防確定其抗震措施。在丁類建筑中地震作用應按本地抗震設防烈度確定，但抗震措施（6度除外）允許比本地抗震設防烈度的要求適當降低。在多層和高層現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的結構類型中，當平面和豎向均不規(guī)則的結構或建造于Ⅳ類場地的結構出現(xiàn)時，適用最大高度應適當減少。在鋼筋混凝土房屋抗震等級的要求中，它的抗震設計一般要滿足，如果是框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總地震傾覆力矩的50％的話，那么它的框架抗震等級應按框架結構來定。另外當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時，地下一層的抗震等級應與上部結構相同，地下一層一下抗震構造措施的抗震等級可逐層降低一級，但不應低于四級。地下室中無上部結構的部分，抗震構造措施的抗震等級可根據具體情況采用三級或者四級。對于那些筒體房屋結構抗震的設計要求來說，筒體部分與框架部分樓板一般采用梁板體系。在施工程序及連接構造上我們采取減小結構豎向溫度變形及軸向壓縮對加強層影響措施來解決。當低于9度采用加強層時，加強層的大梁或桁架與周邊框架柱的連接宜采用鉸接或半剛性連接。需要注意的是如果是9度的情況出現(xiàn)時就不要采用加強層了。
三、抗震設計在房屋建筑結構設計中的運用
抗震的設計在整個建筑中可以說是十分關鍵的一環(huán)，我們可以從一下幾個方面進行理解，從而體會抗震設計時如何在房屋建筑結構設計中進行運用，進而理解抗震設計在房屋建筑中的重要性。（1）提高房屋建筑結構的抗震力。抗震設計，顧名思義，就是保障房屋建筑能夠在地震時將其破壞程度保障到最小范圍。所以在進行房屋建筑結構的設計師，首先就要保障有一個穩(wěn)固的地基。地基是整個建筑的基礎，其抗震性能也就在一定程度上決定著整個建筑的抗震能力。其次，房屋的整體結構上要建造抗震能力強的結構。比如我們知道的一些幾何圖形具有穩(wěn)定的效能，我們就可以將其運用在房屋的結構當中。規(guī)則、對稱的建筑結構也能有利于保障房屋的穩(wěn)定性，從而減少地震對于房屋建筑變形的影響。在房屋建筑中的一些小細節(jié)上注意到對于抗震的作用。（2）我們完善了房屋的抗震設計之后，可以再從地震一方面來思考如何降低地震作用對房屋建筑的影響。我們目前所采取的辦法就是在建筑物的基礎與主體之間加一個隔震層，也有人提出在建筑物的頂端部分設立一個“反擺”。這樣的設計首先能夠有效避免發(fā)生地震時建筑物之間互相碰撞，并且能夠有效緩解在地震來臨時房屋的震動幅度，從而保障房屋內部物品的安全。這樣的設想我們目前已經有所應用，在一些實際的經驗中我們也發(fā)現(xiàn)了這一方法的可行性。（3）保證建筑的剛度，建筑結構上的防護以及外部的防護之后，還有保障房屋建筑自身的堅硬程度。首先，就需要考慮到在進行建筑時，使用鋼筋混凝土材料，保障房屋的穩(wěn)固。其次，就是在我們已有的建筑結構上對整個建筑進行進一步的加固。這一方面我們目前已經有相關的規(guī)定，明確告訴我們如何對于不同建筑類型進行不同的外層加固。目前，我們也仍需對于房屋建筑的使用材料進行進一步的探究，努力尋找優(yōu)化建筑材料的辦法，能夠幫我們在建造房屋時一方面減少不必要的材料浪費，另一方面就是將優(yōu)質的材料的性能充分地體現(xiàn)在房屋建筑整體的抗震性能上。
四、房屋建筑結構抗震設計措施
1.房屋建筑位置的選擇，房屋建筑位置的選擇在一定意義上來說決定著房屋質量的好壞，一般地地震可以導致房屋建筑周圍地表變化，這樣就會造成地基的開裂，導致房屋出現(xiàn)問題。因此在地理位置的選擇上，設計人員要對房屋建筑進行合理化選擇：如選擇開闊的堅硬場地，考慮場地土的剛度大小和場地覆蓋層的厚度等。2.房屋建筑材料的選擇，抗震性房屋建筑材料要選擇那些質量優(yōu)等的材料。要綜合考慮保暖、防火等多種因素的存在，比如良好的鋼、鋁合金結構、木質結構及輕型復合材料等建筑材料作為主體材料。3.選擇合適的建筑結構體系，結構體系要滿足穩(wěn)定性，要與建筑結構相配套。此外要注意建筑物傳力途徑的明確性，以及受力計算的明確性，保障在建筑體系中不使用轉換層，這樣就會保障有地震發(fā)生時候避免建筑傾斜或局部受損等現(xiàn)象的發(fā)生。4.做好底層框架抗震墻設計，鑒于我國的地震災害多數發(fā)生在底層，一般突出表現(xiàn)為“上輕下重”的這樣一個現(xiàn)象，所以在設計時候要突出底層的墻體比框架柱重，框架柱又要比梁重。這樣的設計就會在發(fā)生地震時底層破壞的程度比房屋的底層輕得多。5.鋼筋混凝土框架抗震內力設計。我們盡可能做到在地震作用下的框架呈現(xiàn)梁鉸型延性機構，為減少梁端塑性鉸區(qū)發(fā)生脆性剪切破壞的可能性，對梁端的剪力適當調整，使斜截面受剪承載力高于正截面受彎承載力，做到“強剪弱彎”。在實際運用中如不采取這個措施，柱端很可能比梁端先出現(xiàn)塑性鉸。因此適當調整柱計算內力并增大配筋，使塑性鉸首先出現(xiàn)在梁端，抗震性能較好。
五、結語
地震是人類生活面臨的重要的自然災害，危及著人民的生命與財產安全。在我國，目前人們對于房屋建筑無論是安全性還是舒適性的要求越來越高，房屋建筑行業(yè)不斷改善自己的設計和技術，不斷為人們提供更好更優(yōu)質的服務。在建筑結構設計的時候，必須充分考慮抗震設計，并有采取適當的抗震措施，盡最大可能確保房屋質量，才能減少地震的危害。我們要進行不斷地探索，對于抗災設計有所重視，不斷改善我們的技術，建造更優(yōu)質的建筑。
作者:王甲輝 單位:吉林供電公司
1．1常規(guī)抗震設計和性能設計方面的區(qū)別
性能設計提出小震不壞，中震可修，大震不倒的設計宗旨。與常規(guī)抗震設計的區(qū)別在于，第一，它的設計目標主要針對小地震，中型地震還有大型地震。而且還通過對全國65個城鎮(zhèn)的地震所發(fā)生的概率，從而再對地震的強烈程度進行衡量，確保房屋建筑不發(fā)生破壞，達到可修，不倒的目標，通過對這些要求的論述可以看出，這些大多數都是針對建筑在宏觀性能方面的控制。第二，為了實際施工中的效果有有據可依，最終選用了分兩個階段的簡化分析方法，第一個步驟是對結構的構建進行驗算，主要是對它的承載力進行計算。對這個計算，具體是選用了在地震比較小的情況下，按照相應的彈性反映理論，通過計算得到在小震作用下的標準值，以及相應的地震作用下的內力以及形變效應。通過可靠的分析，從而得到構件承載力的具體結果。隨后將概念設計有關的內力進行調整，從而放大抗震的結構構造，這種措施可以有效滿足對第二水準以及第三水準在地震宏觀性能方面的控制要求。第二個階段，就是要對構件結構的彈塑性以及其中的變形進行驗算，同時還要對地震在倒塌狀況下的結構，或者是有特殊要求的一些建筑結構，一定要對它的薄弱部位進行加固，以此來適應在大震發(fā)生時不會倒塌，或者是發(fā)生位移的情況，。
1．2常規(guī)設計和性能設計方法的比較分析
對于常規(guī)的抗震設計而言，它的設計目標是小震不壞，中震可修，大震不倒，具體而言就是在小地震的情況下有相關的性能指標，而在大型地震下有一定的位移要求，剩下的就是宏觀方面的指標，在建筑的使用功能上，具體的分為了甲乙丙丁四種級別，在這四種級別的建筑當中，對防倒塌的要求不盡相同，其余的基本都是一樣的，而針對性能的抗震設計，它是按照使用的功能來劃分的，并且在這個領域提出了很多的預期性能目標，其內容不僅涉及了建筑的結構，同時還包括非結構的，還有一些設施的具體指標。而在具體的實施方法上，常規(guī)的抗震設計是按照指令性和處方的形式進行規(guī)劃和設計的，根據不同的建筑結構概念而進行設計，比如小型地震下的彈性設計，在經驗方面的內力調整內容，以及對構造的放大處理等，這些都是為了達到預期的宏觀設計而落實的具體措施。而針對性能方面的抗震設計，除了滿足最基本的要求以外，還要提出一些滿足預期具體要求的有利論證來作為依據。這方面的內容主要包括建筑結構的體系，依據比較細致的分析內容，還有對完成抗震指標的具體試驗措施等。還要有對這些內容的專業(yè)評價等。通過這幾個方面的對比分析不難發(fā)現(xiàn)，針對于建筑的抗震在性能要求方面的設計方法的提出，成為了當前的發(fā)展趨勢，而且在目前來看，在對高層建筑的結構設計當中，其可行性是非常好的。如果想要在所有的建筑結構中進行推廣，還需要對其進行更深一步的探討，還有相關設計人員自己的理解與掌握。
2高層結構的抗震性能優(yōu)化
在地震水準不同的情況下，對高層的建筑結構在性能水準，還有性能目標方面的要求也不同，具體而言，它的抗震結構性能可以分為下面幾個標準。第一，高層結構在發(fā)生地震之后，最好是完好無損傷，同時在一般的情況下，是不需要進行修理就可以繼續(xù)使用的，而且建筑還要可以進行正常的安全出入以及使用。第二，如果地震發(fā)生后，其結構發(fā)生了非常明顯的損壞，而且大多數的構件都發(fā)生了中等的損壞，從而進入屈服狀態(tài)，在有比較明顯的裂縫下，大部分的構件都有很嚴重的損壞程度，但是其整體的結構并不會發(fā)生倒塌，同時也沒有局部倒塌的情況，建筑中的人員會有一定程度的傷害，但是對他們的生命安全卻沒有太大的威脅。
3結構抗震優(yōu)化計算及試驗要求
3．1建筑結構的模型設計分析
對高層建筑結構，尤其是在性能設計方面的計算要特別嚴格，不僅要對構件的承載力，還有變形進行計算，還要考慮構件在屈服之后其性能發(fā)生的變化。對這些方面的正確計算，對分析建筑的抗震性能，還有結構的實際所受應力情況都能夠直觀表現(xiàn)出來。但是這些計算都是要在合理的力學模型上來計算，而且結果不能脫離實際，否則沒有任何參考價值的，在對結構抗震性能在彈性方面的計算，還有非線性方面的計算中，一定要分析結構的整體模型狀況，還有構件以及節(jié)點的各種數據參數，必須保證其正確合理。如果建筑結構中擁有水平轉換的構件，同時在區(qū)分這些問題的時候，還要對樓層的層數和層高進行計算。在涉及到剪力墻的計算方面，一定要關注對非線性的計算和分析，這對計算出模型的相關參數方面至關重要。如果建筑設計中選用了滑動的支座結構，必須對支座兩側的結構，以及它們之間的相互作用關系進行考慮，否則會對整體的計算模型產生嚴重的影響。
3．2結構抗震試驗的設計要求
在進行高層建筑結構抗震方面的設計時候，在某些方面沒有設計理念，缺乏一些相關的依據時，進行相關的模型試驗很有必要。比如說選用的混凝土要有很高的含鋼率，用這種材料來建設梁柱和剪力墻，在對擁有型鋼的異形截面構件，或者是一些新型的構件進行使用的時候，對這些構件必須要進行相關的模型試驗。在使用桿件比較多的鑄鐵點，還有多級的轉換層，以及讓樓梁側面的樓板發(fā)生開洞，使樓梁本身和梁柱的節(jié)點地方不和樓板產生直接有相連接的關系時，對這些新設計結構的部件必須進行模型試驗。
4總結
關鍵詞：建筑方案設計；建筑物抗震；作用分析
中圖分類號： TU2 文獻標識碼： A
前言:在建筑方案設計中，建筑物的抗震設計是一個非常重要的環(huán)節(jié)，它和人們的生產生活有著非常密切的關系。現(xiàn)有的研究和經驗表明，在建筑方案設計中全面貫徹抗震設計的主要內容，將二者結合到一起，能夠有力的提高建筑物的抗震能力。
1、建筑方案設計在建筑抗震設計中的幾個主要設計問題分析
1.1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(guī)則的建筑（包括單
層和多層建筑）在地震中都未出現(xiàn)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ss和不規(guī)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(fā)生突變的部位更易產生破壞。在歷次地震中工業(yè)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(guī)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(fā)生對抗震極不利的扭轉反應。在建筑方案設計中，特別是高層建筑的建筑方案設計中，為了建筑立面美觀和藝術上創(chuàng)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。
1.2 建筑平面布置設計問題
建筑物的平面布置在建筑方案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(xié)調；造成建筑結構質量與剛度在平面上分布的不對稱，不協(xié)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(tǒng)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%。
1.3地展力問題
在高層建筑方案設計中，除了考慮垂直荷載和水平荷載外，還要考慮地展力。往往由水平地震力產生的內力，成為設計控制的主要因素。高層建筑的結構體系有多種，當地震烈度低于8度時，只要建筑物體型合理。垂直剛度均勻，九層以下的高層建筑，仍可采用鋼筋混凝土框架結構。然而，由于高層建筑結構體系自身的柔性較大。加上設計師在建筑方案設計時因商業(yè)要求，無法建筑結構上進行合理的設計，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，加上臨街一面底層抗震墻設簧減少，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。如何才能克服這些閑難就是建筑方案設計者所面臨問題。
1.4 缺乏理論指導和經驗
建筑抗震設計中缺乏科學規(guī)范的理論指導，缺乏實際經驗的積累；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，地震防治規(guī)范不夠科學。因此，在進行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，難以在建筑結構設計中完美融合防震設計理念。設計中，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而兼顧細節(jié)問題。沒有能根據實際情況靈活變通的運用抗震設計準則。
2、建筑方案設計和抗震設計的關系分析
建筑方案設計對建筑抗震起重要的基礎作用。建筑的結構設計難以對建筑方案設計有很大的改動，建筑方案設計已經初步形成了，建筑結構就必須按照原則服從建筑方案設計的要求。設計師在建筑方案能夠全面的考慮到抗震設計的要求，那么結構設計人員按照建筑方案
對結構部件進行科學、合理的布置，保證建筑結構質量與結構剛度均勻分布，結構受力和結構變形共同協(xié)調，提高建筑結構抗震性能和抗震承載能力；如果建筑方案沒有考慮到抗震的要求，直接給結構抗震設計帶來更大的難題，建筑布局設計限制結構抗震布局設計。為了進
一步提高結構部件抗震承載能力，就必須增大結構構件的截面面積，這樣又會造成很多不必要的浪費。所以，在建筑抗震設計的過程中建筑單位要對建筑體型設計、建筑平面布置設計、屋頂建筑抗震設計等問題加以關注。
3、在建筑方案設計中考慮抗震問題的作用
3.1體型設計中能夠避免質量和剛度分布不均
建筑體型包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀的設計。震害表明，許多平面形狀復雜，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。唐山地震就有不少這樣的震例。平面形狀簡單規(guī)則的建筑在地震中未出現(xiàn)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(guī)則在地震時都會造成震害。特別是在建筑結構剛度發(fā)生突變的部位更易產生破壞。因此在建筑體型的設計中，應盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規(guī)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型，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，避免產生因體型不對稱導致質量與剛度不對稱的扭轉反應。
3.2屋頂建筑的抗震設計作用
屋頂建筑的抗震設計人員常被人們忽視，這是因為屋頂并不是結構承重的重要部分。所以人們并不重視這一方面的設計。事實上恰恰相反。屋頂建筑是建筑方案設計的非常重要的一部分，根據現(xiàn)在一些地震的破壞來看。屋頂建筑是地震破壞最嚴重的地方之一。在這一部
分的設計中應該盡量降低屋頂建筑的高度，在材質上選擇用高強輕質的建筑材料和輕型的建筑造型，保證屋頂建筑的結構質量和剛度的均勻分布，這樣就能保證地震作用沿結構方向的均勻傳遞。同時在設計的過程中，要注意屋頂建筑與整體建筑的重心應該保持一致，這樣能
夠顯著提高屋頂建筑的抗震穩(wěn)定性。減少地震過程中扭轉、變形等情況對建筑物自身的破壞。
結語：
總之，建筑方案設計在建筑的抗震設計中非常重要，二者之間有著非常密切的關系。因此，對于建筑方案的抗震設計，我們要有足夠的重視并且使其能夠發(fā)揮它的作用。從而保證建筑的抗震能力，保障人們的生命財產安全。
參考文獻：
[1]蔣山.淺談建筑方案設計在建筑抗震設計中的作用，[期刊論文]中國房地產業(yè)，2011年10 期
關鍵詞：建筑結構、抗震設計、現(xiàn)代抗震設計理念、國際抗震設計新理念
中圖分類號：TU3文獻標識碼： A
一、建筑抗震設計的重要意義
不同的變量可以體現(xiàn)出建筑結構的地震反應，在抗震設計中具體使用哪一種設計的變量，要與結構自身的類型相結合，與地震反應的特性以及地震破壞的模式相結合。結合結構抗震設計變量的不同，對結構抗震的設計方法進行分類，一般可以分為以下四種：基于承載力的抗震設計法、基于能量的抗震設計方法、基于位移的抗震設計方法及基于損傷的抗震設計方法。
通過抗震設防目標的角度可以看出，現(xiàn)在的抗震設計方法說到底是以對生命安全進行保護的單一設防目標。現(xiàn)代社會在不斷的發(fā)展，抗震設計不但要預防建筑物的倒塌破壞，更要結合建筑物的重要性以及用途進行有效的控制它的破壞狀態(tài)。這對于抗震設防目標來講要求更多級化，基于性能的抗震設計方法的提出就是為了對此問題的解決。性能這一概念具有宏觀性，與力或位移這樣的物理概念不同，不能作為設計變量在抗震設計中直接運用，更多是與建筑物的破壞程度聯(lián)系在一起，建筑物的破壞程度可以用位移、力、能量以及損傷等反應參數進行表示，所以，基于性能的抗震設計與基于承載力或者基于位移等抗震設計相比，其設計的理念更為廣義，如今，在進行有針對性的基于位移、損傷以及能量等抗震設計方法的研究中，一般的主導思想都是基于性能的抗震設計。
二、現(xiàn)代抗震設計綜述
第一，基于承載力的結構抗震設計，基于承載力的結構抗震設計，建立在靜力分析的理論之上，以慣性力的形式來反映地震作用，并按彈性方法來計算結構地震作用效應的大小、進行結構彈性位移驗算，把結構構件的強度是否達到特定的極限狀態(tài)作為結構失效的準則。一是設計地震作用的確定，在基于承載力的結構抗震設計方法中，設計地震作用取值由設防烈度的地面運動有效峰值加速度考慮放大效應和地震作用效應降低系數的綜合影響后得來的，可以用如下公式表示：f = kβig/r式中：f―建筑結構總水平地震作用；k―地震系數(不同地震分區(qū)所取的相當于設防烈度水準的地面運動有效峰值加速度或地面運動峰值加速度與重力加速度的比值，它反映了不同地區(qū)設防烈度地震的強弱)；β ―動力放大系數(對應于不同周期的結構反應峰值加速度與地面運動有效峰值加速度或峰值加速度比值的擬合值，它反映了不同周期體系對地震作用的動力放大效應)；i―建筑重要性系數；r―地震作用降低系數；g―結構重力荷載代表值（取恒載和可能與設計地震作用同時出現(xiàn)的活載之和）。地震系數k 反映的是不同地區(qū)設防烈度地震的強弱，根據各地區(qū)不同的地震危險性將其細分為不同地震區(qū)域，并對每個地區(qū)根據統(tǒng)計結果重現(xiàn)期給出其地震系數。動力放大系數β反映了不同周期彈性單自由度體系的動力放大效應，它通常是從相對于地面運動有效峰值加速度作歸一化處理后的多條彈性加速度反應譜曲線中經歸納和簡化后得到的。加速度反應譜是確定的地面運動通過一組阻尼比相同自振周期不同的單自由度體系所引起的各體系最大加速度反應與相應體系自振周期間的關系曲線。二是基于承載力結構抗震設計方法的研究現(xiàn)狀，基于承載力的抗震設計法作為產生較早的方法，從20世紀年代中期開始廣泛應用，經過多年的研究發(fā)展較之其他抗震設計方法相對成熟。目前加速度反應譜的短周期段的精度已基本滿足工程使用要求，研究主要關注反應譜的不合理性。隨著高層、超高層等長周期結構的發(fā)展，對反應譜長周期的研究也逐漸開展。考慮到現(xiàn)有的科技水平及設計習慣，彈性加速度反應譜仍是現(xiàn)階段結構抗震設計計算的最基本依據，研究工作主要集中在結合場地影響、強震觀測改進及結構時程分析對加速度反應譜的長周期段進行修正，以求使地震作用計算更加合理準確。
第二，基于能量的結構抗震設計，基于能量的抗震設計理論主要是通過能量的角度在地震地面運動對結構的作用進行考慮，具有明確的概念，也能把地震的動強度、頻譜以及持時對結構帶來的破壞進行很好的反映，通過輸入能量與耗散能量的角度對結構進行捕捉到在強烈的地震作用下的變形過程。因為能量分析具有一定的復雜性，基于能量的結構抗震設計的方法還正在研究的階段，要在實際工程設計中進行運用，到現(xiàn)在為止還沒有真正建立起來。在抗震研究中有兩個非常重要的論題就是能量概念與破壞模型，尤其是現(xiàn)在提出的基于性能的抗震設計的思想，對于抗震結構的耗能力以及性能的研究又提出更高的要求。此方法能夠對結構滯形而對結構破壞影響的特點進行全面的考慮，并且對于基于性能的抗震設計理念有著非常重要的意義，所以，基于能量的抗震設計的方法對于抗震理念的進一步發(fā)展起著很大的促進作用，也是傳統(tǒng)抗震設計方法得到改進的重要發(fā)展方向。
第三，基于損傷的結構抗震設計，近些年以來，經過各國的學者的研究表明，因為地震具有往復性，而且地震動持的時間比較短，所以，受地震的作用，其損傷不但與最大變形有關系，同時，與結構的低周疲勞效應帶來的累積損傷也有關系。通過反映結構的變形以及累積損傷效一些的損傷性能參數能把結構的非彈性性能更好的描述出來。因為計算損傷指數是把計算結構的累積滯回耗能作為基礎的，而結構能量分析的重點是累積滯回耗能計算，因此，也可把基于損傷的設計方法作為能量法結合性能設計思想的一種應用的方法。基于損傷的抗震設計就是對結構損傷指數的反映，對地震損傷模型的損傷指數進行適當的選取，再進行驗算看是否與預定的損傷性能目標相符合。
第四，基于性能的抗震設計的概念，組織描述基于性能抗震設計就是性能設計是要對設計標準進行選擇，結構的形式要恰當，規(guī)劃要合理，才能使建筑物的結構與非結構的細部構造設計得到保證，對建造質量進行控制并進行長期的維護，讓建筑物在受到一定水平地震作用下，破壞的結構處于特定的范圍內。Atc組織的描述是對基于性能抗震設計在進行結構設計中，選用的標準通過結構性能目標來體現(xiàn)，主要是對混凝土結構而且采用基于能力的設計原理。
三、國際抗震設計新理念分析
很多國家在進行高層建筑的抗震設計中，都有很多新的結構出現(xiàn)，例如：美國的紐約四十二層高的建筑物，建在基礎分離的九十八個橡膠的彈簧上，日本 的建在弧型的鋼條上，前蘇聯(lián)的建在基礎分離的沙墊層上，這些都是在實際中成功的案例，都在建筑結構的體型上得到明顯的提升，對傳統(tǒng)的插入式剛箍捆住內力的結構體系進行入改變。總之，在很多建筑設計的結構中都要想辦法避免地震災害。實質上也是對似地球為相當好的慣性參考系”為指導理論的反映，現(xiàn)行的抗震硬抗以及死抗地震打擊設計的制定，實質也是對建筑結構受力體系的改變，而不在似地球為絕對靜止不動的慣性參考系了。
日本東京建造的彈性建筑達到十二座，經過6.6級地震的考驗，達成非常明顯的減災效果。此種彈性的建筑物在隔離體上進行建設，隔離體的組成包括分層橡膠、硬鋼板組以及阻尼器，建筑結構不會與地面發(fā)生直接的接觸。阻尼器是由螺旋鋼板組成，可以使顛簸的感覺得到減緩。在美國硅谷建造了一座電子工廠大廈，就是滾珠大樓，采用了一種新的抗震法，也就是在建筑物的每一根柱子或墻體下進行不銹鋼滾珠的安裝，通過滾珠來對整個建筑進行支撐，鋼梁縱橫交錯，卻把建筑物緊緊的固定在地基上，在地震發(fā)生的時候，富有彈性的鋼梁會進行自動的伸縮，而大樓在滾珠上發(fā)生輕微的前后滑動，可以把地震帶來的破壞大大的減弱。在日本的鹿島，建筑部門對彈簧大樓發(fā)明了一種俗人的防震營造法，就是通過彈簧把與地基連接的基礎部分與建筑物的主體分離開來，讓建筑物的主體處于一種能對地震吸收和其他振動沖擊的中介物上。不管地基發(fā)生怎樣的搖晃，振動的能量在傳到建筑物的時候，其振動量也會減到原來的十分之一。
四、結束語
總而言之，通過對建筑抗震設計的綜合分析，以及國際抗震設計新理念的總結，可以發(fā)現(xiàn)建筑結構的抗震設計是一個龐大的課題，并且具有一定的復雜性，具有非常廣泛的涉及面，本文中對此理念并沒有深入的研究，因為時間以及能力還非常有限。在未來的研究中，在建筑抗震設計中還需要進一步探討各個方面的知識。
參考文獻：
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關鍵詞：高層酒店框架―核心筒結構抗震設計
0 引言
伴隨國民經濟的不斷發(fā)展，高層建筑需求愈來愈大，結構形式也趨向多樣化發(fā)展。其中，框架一核心筒結構體系由于整體性好、剛度大、側向變形小、抗震性能好，而得到廣泛應用。論文結合徐州市青年路117號高層酒店的設計案例從建筑設計的角度介紹了其框架一核心筒結構體系的抗震設計，并在優(yōu)缺點的分析下進行了抗震結構加強措施。
1 項目概況與結構選型
項目位于徐州市CBD和火車站、汽車站中間，是一棟集商業(yè)、酒店為一體的高層建筑。大樓總建筑面積為24000平方米，共25層，其中地下一層，層高5.0米，地上一層5.0米，二至四層層高為4.5米，標準層層高3.0米，地面以上高78.5米。建筑標準層平面呈類矩形形式，是種根據建筑造型設計而變形的四邊形。面積約為1430平方米。大廈4層以下與裙房相連組成健身場所、康樂設施、餐飲娛樂等靈活空間，4層以上為酒店用房。
工程抗震設防類別為乙類，建筑場地類別為II類，抗震設防烈度為7度，設計地震分組為第一組，結構設計使用年限50年。
根據建筑使用功能、內部設施要求和建筑立面特點，設計采用了現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架一核心筒結構體系。體系包含了由兩種不同的抗側力結構，即框架結構和由剪力墻組成的核心筒結構。由于剪力墻的抗側剛度比框架的抗側剛度大很多，故整體結構的抗側力能力大為加強。此外，采用框架結構能滿足建筑設計中大小空間不同的需求，可以將電梯間、樓梯間及設備用房等小空間設置于貫通建筑物通高的兩個核心筒內，框架柱則設置在周邊區(qū)域，可以靈活分割空間(圖1)。
圖1標準層、一層平面結構示意圖
Fig. 1The standard layer and the first layer plane structure diagram
2 抗震結構的優(yōu)缺點分析
2.1 高層建筑抗震設計原則
為了達到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目標，高層建筑結構設計應滿足以下基本原則：①結構構件應具有必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、延性等方面的性能，遵守“強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點弱構件、強底層柱(墻)”的原則。②盡可能設置多道抗震防線。③對可能出現(xiàn)的薄弱部位，采取措施提高其抗震能力。
2.2 設計方案優(yōu)缺點分析
在高層建筑抗震設計原則指導下，結合高層建筑的受力特點，下文從建筑方案設計角度對徐州市青年路117號高層酒店的抗震設計進行優(yōu)缺點分析。
2.2.1 優(yōu)點分析
①多道防線的設置。
地震往往伴隨多次余震，如果建筑抗震設計只有一道防線，很有可能在遭遇余震的時候形成倒塌。故高層酒店的設計選取框架一核心筒結構作為主體結構，從而實現(xiàn)了第一道防線和第二道防線的設置：第一道防線為核心筒；第二道防線為外框架。同時，設計有意識地建立一系列分布的屈服區(qū)，作為第三道防線。即設計通過加強主要耗能構件的延性和剛度，保證結構能吸收和耗散大量的地震能量，從而提高結構抗震性能，避免大震時倒塌。
②裙房與建筑主體之間抗震縫的設置。
117號高層酒店東段24層，西段4層，東西端之間防震縫的寬度為150厘米。建筑平面通過防震縫的設置，將建筑劃分為“規(guī)則”的平面部分，降低了抗震設計的難度，并提高了抗震設計的可靠度。
2.2.2 缺點分析
①此酒店建筑屬于高層建筑，由此引發(fā)由高度產生的短柱問題。
②建筑結構設計中薄弱環(huán)節(jié)的出現(xiàn)。在獨特的扭轉造型下，框架一核心筒結構的連梁、剪力墻的底部加強區(qū)和結構剛度突變區(qū)域都是結構設計中的薄弱環(huán)節(jié)。
3 結構加強措施
3.1 提高短柱的抗震性能
高層建筑底層柱的柱截面隨著建筑物高度的增加而增大，便形成延性很差短柱，在地震發(fā)生很容易發(fā)生剪切破壞而造成結構破壞甚至倒塌，故提高混凝土短柱的抗震性能十分必要。可以采取如下措施：
①提高短柱的受壓承載力來改善整個結構的抗震性能，最直接的方法是提高混凝土的強度等級，或者采用鋼骨和鋼管混凝土柱。
②采用鋼管混凝土柱以提高其的承載力。此類柱的柱截面可比普通鋼筋混凝土柱減小一半以上，可以在消除短柱的同時可提高柱子的抗震性能。
③采用分體柱。由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多，在地震作用下其抗彎強度往往不能完全發(fā)揮作用，因此人為地削弱短柱的抗彎強度，使抗彎強度相應于或略低于抗剪強度，有利于提高柱子的抗震性能。
3.2 加強薄弱環(huán)節(jié)，提高抗震性能
3.2.1 加強層的設置
因為框架一核心筒結構抗側力剛度不能滿足設計要求，所以117號高層酒店設計選取13層作為加強層。在具體的建筑設計中，13層本是作為轉換層、避難層而存在的，現(xiàn)在可將該樓層的核心筒與框架之間設置剛度較大的水平伸臂構件或沿該層的框架設置剛度較大的周邊環(huán)帶作為結構設計中的加強層而存在。
加強層的設置可使周邊框架柱有效地發(fā)揮作用，增強整個結構的抗側力剛度。在風荷載作用下，設置加強層是一種減少結構水平位移的有效方法。但在地震作用下，加強層的位置往往轉化為薄弱層，故設計進一步采用“有限剛度”加強層，“有限剛度”加強層彌補整體剛度之不足的同時可以適當控制加強層的剛度，減少結構剛度突變和內力的劇增。
3.2.2 加強薄弱環(huán)節(jié)的抗震性能
以框架一核心筒結構的底部加強區(qū)為例：
采取措施加強底部簡體剪力墻的抗彎承載能力，方案設計針對薄弱部位采取比規(guī)范更嚴格的配筋構造，從而提高剪力墻的抗彎承載能力，保證其抗剪承載能力處理好連梁和墻肢的關系，達到“強剪弱彎”的抗震構造要求。
4 結論
高層建筑的造型和功能日趨多樣化。高層結構設計尤其需要重視抗震設計，本文結合徐州市青年路117號高層酒店設計探討了框架―核心筒結構在高層建筑中的抗震設計，提出了改善結構抗震性能的加強措施。
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⑶洪婷婷.淺析框架一核心筒結構設計中的幾個問題. 結構工程師，2010，26（4）：15-20
關鍵字：磚混房屋結構；抗震；設計
Abstract: The multi-storey brick masonry is the most widely used of building a building structure; it has a selection of convenient, simple construction, short construction period and low cost. Shock resistance are the important factors should be considered when the housing and construction design, this paper explores the multi-storey brick and concrete housing structure should be noted that in the seismic design process.Key words: brick masonry structure; earthquake; design
中圖分類號:TU973+.31文獻標識碼： A 文章編號：
磚混房屋結構是目前我國多層建筑中應用最廣泛的建筑形式，據統(tǒng)計，我國民用住宅建筑中大量采用這種形式。磚混結構是指采用磚（包括普通磚、多孔磚、混凝土小型空心砌塊等）和混合砂漿砌筑而成的建筑結構。多層磚混房屋的建筑材料及連接方式是決定建筑抗震性能的主要因素。汶川地震是我國近年來破壞性最強的地震災害，汶川地震中倒塌的學校大都是磚混結構，砌體結構材料的整體性差是導致校舍坍塌的主要原因。因此，在房屋的抗震設計過程中，我們主要是考慮建筑的整體性、抗剪能力以及結構的延性。根據現(xiàn)行建筑抗震設計規(guī)范、砌體結構設計規(guī)范，從建筑結構設計角度出發(fā)，多層磚混房屋抗震設計應注意以下幾個方面。
一、控制砌體房屋的層數及總高度
實踐證明，砌體房屋的層數與它的地震程度成正比關系，即房屋的總高度越高，那么發(fā)生地震時，它的破壞性也越大。因此，在建筑的設計過程中，我們要適當控制建筑的高度設計。我國多層砌體房屋的總高度及層數應滿足現(xiàn)行建筑抗震設計規(guī)范（GB50011—2010），見表7.1.2：
建筑房屋底部的傾覆力隨層數及高度的增加而增大，當傾覆力矩增大到一定程度，就會使底部墻體產生過大的壓力或剪切力而被破壞。因此，減少房屋層數是改善其抗震性設計的一個有效途徑。
二、合理布置建筑平面和立面
建筑平面和立面的設計是房屋設計中的主要內容。抗震設計中，應盡量遵循建筑平面規(guī)則、立面簡潔的原則，使得結構質量中心和剛度中心一致。如果房屋的平面和立面設計不規(guī)則，那么建筑的結構質量中心和剛度中心不重合。一旦發(fā)生地震，由于地震產生的扭轉效應，這樣會加大地震的破壞力度。結構設計時，對于體型不規(guī)則的房屋，我們要注意偏離結構剛心遠端墻段的抗震驗算。房屋平面布置時輪廓凹凸尺寸及樓板局部開洞口均不應過大，具體規(guī)范有要求，另外設計的時候，應該盡可能的降低房屋的重心，不采用錯落的立面。雖然按照人們的習慣，建設設計的造型應該力求新穎，但是考慮到抗震設計要求，通常建筑設計不應采用嚴重不規(guī)則的設計方案。對于體型復雜，平面又特別不規(guī)則的建筑，我們通常將建筑布局分割成幾個相對規(guī)則的小單元，然后在適當的部位設置防震縫。在實際的建筑設計中，在滿足使用功能要求的前提下，設計師應盡可能的兼顧建筑造型，使建筑的平面和立面盡可能設計得比較規(guī)則、簡潔，從而提高房屋建筑的抗震性。
三、合理布置縱墻和橫墻
縱、橫墻體是多層磚混房屋的主要承重構件，合理布置縱、墻體能有效提高房屋抗震性能。多層磚混房屋的縱、橫墻體布置應力求均勻，使得縱橫墻共同承擔房屋荷載 。我們看到在農村地區(qū)的許多多層磚混房屋采用縱墻或橫墻承重，非承重方向的約束墻體少，這樣的房屋空間剛度和整體性較差，抗震能力大大降低低。墻體布置時，我們應在兩個方向適當布置縱橫墻混合承重，這樣一來限制了縱、橫墻的側向變形，增強房屋整體性和空間剛度，對抗彎、抗剪都非常有利。我們通常采用縱墻貫通的平面布置方式，某些特殊情況下，縱墻不能貫通布置時，我們可以采用在縱、橫墻交接的地方適當增設構造配筋，必要的時候還可以每隔一定高度放置水平拉結構筋。另外應注意房屋縱橫墻上不宜開設大洞口。
四、增強砌體房屋的剛度及整體性
前面已經提到增強房屋整體性和空間剛度能夠改善房屋抗震性能，多層磚混房屋結構的抗震性設計主要是加強空間剛度結構體系的整體剛度和整體穩(wěn)定性。樓板要有較大的水平剛度，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板能夠大大增加房屋水平剛度。現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋是目前應用最廣泛的抗震構件，具有整體性好、水平剛度大的優(yōu)點，而且可以消除滑移、散落等問題。采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋設計后，不僅房屋的整體性和剛度得到很大加強，而且對平面上墻體對齊的要求也可以適當放寬。因為砌體結構是以剪切變形為主的，這種情況下，層間變形是我們可以控制的。較強的樓板及屋蓋還是良好的荷載傳遞的良好構件，當上下墻體不對齊時，現(xiàn)澆樓板及屋蓋能起到一定的傳遞水平力的作用。總之，現(xiàn)澆樓板及屋蓋是一種較理想的抗震構件，而且在適當的部位增設構造柱，配置些構造鋼筋，能夠提高房屋結構整體的穩(wěn)定性，從而提高房屋抗震能力。
五、適當位置布置房屋圈梁和構造柱
圈梁的布置是多層混轉房屋抗震設計中一種有效的抗震措施。在多層磚混房屋中設置水平圈梁，可增加內外墻的連接，從而提高房屋的整體性。設置圈梁以后，可以使樓蓋與縱、橫墻構成整體的箱形結構，這樣可以增加預制板的穩(wěn)定性，防止預制板的散落，使磚墻出平面倒塌的可能性大大降低，以充分發(fā)揮各片墻體的抗震能力。設計的時候，圈梁一般作為邊緣構件，它對裝配式樓、屋蓋在水平面內有約束作用，可以提高樓蓋、屋面的水平剛度。圈梁和構造柱一起可以限制墻體裂縫的開展，提高墻體的抗剪能力。另外圈梁的設計還可以減輕地震時地基不均勻沉陷造成的地表裂縫的影響。
五、增加墻體面積與提高砂漿強度
震害調查表明，墻體面積越大，砂漿強度等級越高，多層磚混房屋的抗震能力就越強，因此，提高墻體面積和砂漿強度能夠減輕地震的破壞程度。實驗證明，若是6層磚混房屋，上面幾層的地震作用較小，底下一層、二層的地震影響比較大，抗震計算不滿足要求，如果改變墻體的承載面積，如將部分的240mm寬的承重墻改為360mm，提高砂漿的強度等級，如將砂漿等級從M5體高到M10，則能夠使抗震滿足要求。同樣的，高層建筑也可以通過增加底部墻體面積和提高砂漿強度提高房屋的抗震性能。
七、墻段內設置水平鋼筋
在抗震演算過程中，多層磚混房屋的底層往往不容易滿足抗震要求，因此，我們要采取適當的措施增強底部的抗震能力。
我們常采用的方法是在抗震力不夠的承重墻內配置水平鋼筋，使得地震力由砌體和水平筋共同承擔。而且在墻內設置水平筋可以減少墻體的脆性，增加延性，從而提高抗震能力。實驗表明，水平鋼筋宜采用HPB235、HRB335鋼筋，配筋率不應小于0.07%，也不宜大于0.17%，間距不應大于400mm；鋼筋錨固長度不宜小于180mm。
八．其他措施
以上內容是多層磚混房屋建筑抗震設計總體時應該注意的總體方向，下面再介紹一些設計過程中要注意的細節(jié)問題。例如，控制房屋的高寬比；多層磚混房屋的樓梯間應設置在每個單元中部，不能靠近山墻處，對于突出屋頂的樓梯間設計，構造柱應延伸到頂部與頂部圈梁連接。如果需要設置電梯，電梯對樓板有較大的削弱作用，布置時應盡量避開端角和凹角。如果是純框架結構，那么電梯井不應采用鋼筋混凝土井筒。房屋的局部尺寸應滿足抗震規(guī)范的限值要求。對于高層建筑，設計的時候不能錯層，即不能將層高不同的兩部分結合在一座建筑中，這樣抗震效果很差。我們應采用防震縫分開為兩座單獨的建筑，主樓和裙樓的關系要鮮明的表達出來，而且要聯(lián)合得牢固。
總之，地震是破壞程度極大的自然災害，給國家和人民帶來巨大的損失，我們要吸取汶川地震的教訓，防患于未然，建筑設計必須考慮房屋的抗震性。本文從八個方面，對多層磚混房屋結構抗震設計過程中應該注意的問題進行了總結，僅供同行參考。
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關鍵詞：剪壓復合作用；混凝土空心砌塊砌體；抗震抗剪強度；下降段；破壞形態(tài)
中圖分類號：TU398 文獻標志碼：A 文章編號：16744764（2012）05000105
隨著豎向壓應力σy的增加，混凝土空心砌塊砌體的剪切破壞依次表現(xiàn)為剪摩、剪壓和斜壓3類破壞形態(tài)[15]，如圖1所示，而與之對應的分別是庫侖、主拉應力和主壓應力理論[1， 612]，如圖2所示。但是，中國現(xiàn)行《砌體結構設計規(guī)范》[13]（簡稱砌體規(guī)范）和《建筑抗震設計規(guī)范》[14]（簡稱抗震規(guī)范）對混凝土空心砌塊砌體的靜力和抗震抗剪強度采用了各自不同形式的庫侖理論公式，兩者不僅在計算方法上不統(tǒng)一，而且在可靠度的取值上也與相對成熟的燒結普通磚砌體相差較大。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：
〖=D（〗 呂偉榮，等：混凝土空心砌塊砌體抗震抗剪強度〖=〗 1）正如圖1、2所示，單一的庫倫理論公式僅適用于其對應的剪摩破壞，而對于另兩類破壞形態(tài)，特別是具有明顯下降段的斜壓破壞，則擬合較差，甚至偏于不安全[1]。
2）如圖3所示，盡管現(xiàn)行抗震規(guī)范較2001版規(guī)范在混凝土空心砌塊砌體的抗震抗剪強度計算上進行了調整，但當σ0/fv大于16時，按水平段取值仍不具備下降段，與實際明顯不符，不能滿足日益增長的高層配筋砌體結構設計[1516]的要求。
3）以MU10、M75的燒結普通磚砌體和MU10、Mb7.5的混凝土砌塊砌體為例（取永久荷載分項系數γG=1.2），如圖3所示，對于國內試驗數據相對較多，運用也較為成熟的燒結普通磚砌體，其靜力抗剪強度曲線①普遍高于抗震抗剪強度曲線③；而對實驗數據相對較少的混凝土空心砌塊砌體，其靜力抗剪強度曲線②普遍低于抗震抗剪強度曲線④。兩本規(guī)范對于這兩類砌體結構在抗剪強度計算上表現(xiàn)出來的不同規(guī)律，值得商榷。
綜上所述，現(xiàn)行抗震規(guī)范采用庫倫理論公式計算混凝土空心砌塊砌體的抗震抗剪強度不僅不全面，而且其可靠度也值得質疑。針對以上問題，李曉文[17]、駱萬康[18]、蔡勇[8， 12]、梁建國[19]等中國學者均對此進行了系統(tǒng)地研究，并提出了各自的計算公式，但均無法實現(xiàn)對剪摩、剪壓和斜壓三類破壞形態(tài)的全面模擬。
為此，本文作者于2008年提出了砌體剪壓破壞區(qū)理。該理論認為，既然在多數的砌體剪壓試驗中剪摩與剪壓破壞或剪壓與斜壓破壞共同出現(xiàn)，不妨將砌體的三類剪壓復合破壞分為剪摩剪壓破壞區(qū)和剪壓斜壓破壞區(qū)，通過引入權函數，推導出相應的砌體靜力與動力抗剪強度簡化公式[11]：
其中A、B及a需根據試驗結果確定。在文[11]中，盡管也曾提出了混凝土空心砌塊砌體的抗震抗剪強度公式，但該公式中A、B及a等參數的確定僅僅是在其靜力抗剪強度公式的基礎上，簡單的對其曲線峰值折減15%得到，缺乏試驗支持。
因此，本文將基于砌體剪壓破壞區(qū)理論，引入近年來收集到的中國58片混凝土砌塊砌體墻的剪壓試驗結果[19]，在保證可靠度的基礎上，運用曲線擬合方法，確定式（1）的3個參數，提出了剪壓復合作用下混凝土砌塊砌體抗震抗剪強度設計值全曲線公式，解決了現(xiàn)行砌體和抗震規(guī)范中存在不合理和不安全的問題。1 剪壓復合作用下混凝土空心砌塊砌體的抗剪強度全曲線 砌體剪壓破壞區(qū)理論簡化公式（1）具有下降段，能較全面的模擬砌體剪壓破壞全曲線。為此，本文根據圖1曲線中相關數學特征，可對公式（1）中的參數A、B及a確定如下：
根據中國現(xiàn)有的58片不同高寬比、不同試件尺寸、不同加載方式的混凝土空心砌塊砌體結構試驗結果[19]，如圖4所示，同時參考相關文獻研究成果，對剪壓復合作用下混凝土空心砌塊砌體抗剪強度曲線的關鍵參數取值如下：
1）曲線峰值點坐標（b， ymax）的取值
如圖5所示，對于坐標系統(tǒng)為x=σy/fm、y= fvm/fm的混凝土空心砌塊砌體的剪壓相關曲線而言，相關文獻中橫坐標b的取值各不相同：重慶建筑大學駱萬康教授（1999年）對于普通粘土磚動力剪切試驗回歸曲線峰值點取為0502；湖南大學劉桂秋教授（2000年）對于砌體結構統(tǒng)一取為067[10]；而對于混凝土而言，其剪壓相關曲線峰值坐標為060。綜合以上取值，并考慮到動力試驗的取值相對偏低，本文建議取為055。
如圖4所示，文[19]的試驗值與式（6）計算值比值的平均值為1.27，變異系數為0245，兩者吻合較好，且式（6）的計算值偏于安全。
同時，與文[19]的公式相比，式（6）的改進在于：1）具有下降段，能全面的反映剪壓復合作用下混凝土空心砌塊砌體的剪摩、剪壓及斜壓3個破壞階段；2）解決了文[19]的計算取值偏于保守的取值，即當σy，m/fv0， m>5，文[19]取值為水平直線。同時，當σy，m/fv0， m>13.1，文[19]的計算取值由于缺乏下降段而導致不安全，無法適用于高層配筋砌塊砌體結構。
2 混凝土空心砌塊砌體抗震抗剪強度設計值公式2.1 γ的取值
與試驗平均值公式取值不同，現(xiàn)行砌體規(guī)范中已明確給出了fv0和f的取值，根據砌體規(guī)范表322所列的混凝土砌塊砌體類型，可計算出γ的范圍在（0.015～0.050）之間，平均值為0.026，
2.2 抗震抗剪強度設計公式的確定
根據可靠度理論，砌體的強度設計設計值f與強度平均值fm的關系為：
（8）
如圖5所示，本文提出的混凝土空心砌塊砌體抗震抗剪強度設計公式（8）與試驗平均值公式（5）相比，不僅具有可靠度保障，而且具有與試驗曲線及理論分析相同的特征。為方便工程應用，本文對表1中的各種混凝土砌塊砌體組合按式（8）的計算結果與現(xiàn)行規(guī)范中所采取的公式計算結果進行了對比，部分結果如下圖6所示。
圖6的計算結果表明：1）本文提出的混凝土空心砌塊砌體抗震抗剪強度公式（8）普遍低于現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的混凝土砌塊砌體靜力抗剪強度計算值，不僅提高了其抗震可靠度，而且較好的統(tǒng)一、協(xié)調了燒結普通磚砌體和混凝土砌塊砌體的抗震與靜力抗剪強度設計值之間的變化關系。2）不同類型的混凝土砌塊砌體按式（8）計算的抗震抗剪強度均在σy=f時趨于0，較好地實現(xiàn)了對砌體剪壓相關曲線中3個破壞形態(tài)的模擬，避免了現(xiàn)行規(guī)范中抗剪強度單調遞增的不合理和不安全。3 結論
1）在砌體剪壓復合破壞區(qū)理論基礎上，根據中國已有的58片灌芯砌塊砌體墻片試驗結果，推導出混凝土砌塊砌體的剪壓相關性試驗值曲線公式（5）。與傳統(tǒng)砌塊砌體剪壓相關曲線相比，該曲線不僅光滑連續(xù)，而且具有下降段。
2）通過對式（5）曲線頂點按f=0.42 fm進行折減以及起點、終點的相關處理后，本文推導出具有一定可靠度保證的混凝土空心砌塊砌體抗震抗剪強度設計值公式（8）。如圖5所示，經式（8）的計算得到的凝土空心砌塊砌體抗震抗剪強度設計值不僅低于現(xiàn)行抗震規(guī)定的抗震抗剪強度，而且也普遍低于現(xiàn)行規(guī)范砌體規(guī)定的靜力抗剪強度，這表明式（8）不僅滿足設計可靠度要求，而且較好的統(tǒng)一、協(xié)調了燒結普通磚砌體和混凝土砌塊砌體的抗震與靜力抗剪強度設計值之間的變化關系。
3）如圖6所示，本文提出的混凝土空心砌塊砌體抗震抗剪強度設計公式（8）不僅具有下降段，且對于不同類型的砌塊砌體組合基本上均在主壓應力σy=f時趨于0，較好地實現(xiàn)了對砌體剪壓相關曲線中各種破壞形態(tài)的模擬，能直接運用于高層砌體結構設計，避免了現(xiàn)行規(guī)范中抗剪強度單調遞增的不合理和不安全。
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論文摘要:本文以SATWE為例，討論了建筑結構在運用設計軟件設計時，如何依據現(xiàn)行國家規(guī)范正確地進行參數設置，并根據計算結果判斷各項設計指標的合理性。
現(xiàn)今，在建筑結構設計中，計算機輔助設計已經非常普及，如何正確運用設計軟件進行結構設計，以滿足現(xiàn)行國家規(guī)范的要求，是每個設計人員都非常關心的問題。下面以SATWE為例進行討論。
1 完成整體參數的正確設置
設計計算開始以前，設計人員應該首先對軟件參數進行正確設置。在一個工程中其中一些參數是關系到整體計算結果的，只有正確設置，才能保證其計算結果的正確性。這些參數包括振型組合數、最大地震力作用方向和結構基本周期等。
(1)振型組合數是軟件在做抗震計算時考慮振型的數量。該值取值太小不能正確反映結構的實際情況，使計算結果失真;取值太大，不僅浪費時間，還可能使計算結果發(fā)生畸變。一般情況是振型數的多少與結構層數及結構自由度有關，當結構層數較多或結構層剛度突變較大時，振型數應當取得多些。振型組合數是否取值合理，可以看軟件計算書中的x，y向的有效質量系數是否大于0.9。具體操作是，首先根據工程實際情況及設計經驗預設一個振型數計算后考察有效質量系數是否大于0.9，若小于0.9，可逐步加大振型個數，直到x，y兩個方向的有效質量系數都大于0.9為止。必須指出的是，結構的振型組合數并不是越大越好，其最大值不能超過結構得總自由度數。(2)最大地震力作用方向是指地震沿著不同方向作用，結構地震反應的大小也各不相同，那么必然存在某個角度是結構地震反應最不利方向。設計軟件可以自動計算出最大地震力作用方向并在計算結果中輸出，設計人員如發(fā)現(xiàn)該角度絕對值大于15度，應將該數值回填到軟件的“水平力與整體坐標夾角”選項里并重新計算，以體現(xiàn)最不利地震作用方向的影響。(3)結構基本周期是計算風荷載的重要指標。設計人員如果不能事先知道其準確值，可以保留軟件的缺省值，待計算后從計算書中讀取其值，填入軟件的“結構基本周期”選項，重新計算即可。
2 確定整體結構的合理性
整體結構的合理性是現(xiàn)行規(guī)范特別強調的內容。現(xiàn)行規(guī)范用于控制結構整體性的指標主要有:周期比、位移比、剛度比、層間受剪承載力之比、剛重比、剪重比等。
(1)周期比是控制結構扭轉效應的重要指標。它的目的是使抗側力構件的平面布置更有效更合理，使結構不至出現(xiàn)過大的扭轉。《高規(guī)》第4.3.5條對結構周期比做了規(guī)定。如果周期比不滿足規(guī)范的要求，說明該結構的扭轉效應明顯，設計人員需要調整抗側力構件的平面布置。
設計軟件通常不直接給出結構的周期比，需要設計人員根據計算結果自行判定第一扭轉(平動)周期。以下介紹實用周期比計算方法:1)扭轉周期與平動周期的判斷:從計算結果中找出所有扭轉系數大于0.5的平動周期，按周期值從大到小排列。同理，將所有平動系數大于0.5的平動周期值從大到小排列;2)第一周期的判斷:從中選出數值最大的扭轉(平動)周期，查看軟件的“結構整體空間振動簡圖”，看該周期值所對應的振型的空間振動是否為整體振動，如果其僅僅引起局部振動，則不能作為第一扭轉(平動)周期，要依次查看每一個周期，至到找出不僅周期值較大而且其對應的振型為結構整體振動的值即為第一扭轉(平動)周期;3)周期比計算:第一扭轉周期除以第一平動周期。 (2)位移比(層間位移比)是控制結構平面不規(guī)則性的重要指標。其限值在《建筑抗震設計規(guī)范》和《高規(guī)》中均有明確的規(guī)定，這里不再贅述。需要指出的是，現(xiàn)行規(guī)范中的位移比限值是按剛性板假定做出的，如果在結構模型中設定了彈性板，則必須在軟件參數設置時選擇“對所有樓層強制采用剛性樓板假定”，以便計算出正確的位移比。在位移比滿足要求后再去掉該選擇來進行后續(xù)配筋的計算。
(3)剛度比是控制結構豎向不規(guī)則的重要指標。根據《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》的要求，軟件提供了三種剛度比的計算方式，分別是剪切剛度，剪彎剛度和地震力與相應的層間位移比。正確認識這三種剛度比的計算方法和適用范圍是剛度比計算的關鍵:1)剪切剛度主要用于底部大空間為一層的轉換結構及對地下室嵌固條件的判定;2)剪彎剛度主要用于底部大空間為多層的轉換結構;3)地震力與層間位移比是執(zhí)行《抗震規(guī)范》第3.4.2條和《高規(guī)》4.3.5條的相關規(guī)定，通常絕大多數工程都可以用此法計算剛度比。
(4)層間受剪承載力之比也是控制結構豎向不規(guī)則的重要指標。其限值可參考《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》的規(guī)定。
(5)剛重比是結構剛度與重力荷載之比。它是控制結構整體穩(wěn)定性的重要因素，也是影響重力二階效的主要參數。該值如果不滿足要求，則可能引起整體結構失穩(wěn)倒塌。
(6)剪重比是抗震設計中非常重要的參數。在長期作用下，地震影響系數下降較快，由此計算出來的水平地震作用下的結構效應可能太小。而對于長周期結構，地震動態(tài)作用下的地面加速度和位移可能對結構具有更大的破壞作用，但采用振型分解法時無法對此作出準確的計算。因此，出于安全考慮，規(guī)范規(guī)定了各樓層水平地震力的最小值，該值如果不滿足要求，則說明結構有可能出現(xiàn)比較明顯的薄弱部位，必須進行調整。
3 結語
上述以外，設計軟件還會按照規(guī)范的要求對整體結構地震作用進行調整，如最小地震剪力調整、特殊結構地震作用下內力調整、0.2Q0調整、強柱弱梁與強剪弱彎調整等等，因程序可以完成這些調整，這里不再贅述。
參考文獻
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