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抗震设计的基本原则范文1
【关键词】高层住宅楼；高宽比；超限结构；抗震设计
1 前言
近年来，随着城市建设的大力开发，为了提高土地的利用率，高层住宅楼中高宽比超限结构也越来越多，这不仅给设计计算分析带来了难度，而且加大了抗震研究的难度，需要根据具体情况具体计算分析和设计，提出合适必要的抗震加强措施。对于结构工程而言，给出结构在不同强度地震作用下的反应值，使研究和设计人员注重对结构地震作用下地震反应分析。在超限高层建筑的结构抗震设计中，有助于提高高层建筑工程抗震设计的可靠性，促进高层建筑技术发展。设计者需要根据具体工程实际的超限情况，必要时还要进行模型试验，业主也需要提供相应的资助，以期保证结构的抗震安全性能。高层建筑工程抗震设防专项审查实践表明，有的工程在抗震审查中由专家组的专家提出某些基于性能的设计要求。
2 高层住宅楼高宽比超限结构抗震设计的重要性和意义
城市化进程让人们的生活质量水平不断提高，而住宅楼是人们生活赖以生存的空间，住宅楼的安全是保证人们生活质量的基本保障。目前流行的高层住宅楼在安全问题上是一项挑战，特别是抗震设计方面的威胁，给设计者和施工者带来了更加严厉的要求。超高层建筑工程是一种建立在现代化技术下的建筑接哦股，在人们对空间的成分利用的前提下应运而生的，反映了人们对充满现代感和时代感的城市生活的追求。超限高层建筑工程自身的结构特点比较复杂，超出了我国对建筑工程的规定，因而其抗震设计是超高建筑工程的重大难题。建筑物的抗震安全性和人民的生命财产安全密不可分，必须认识到超限高层建筑工程抗震设计的重要性。高层住宅楼高宽比超限结构的抗震设计只管重要，不仅是人民生命财产安全的重要保证，同时也是社会发展的需要所在。
3 高层住宅楼高宽比超限结构的抗震设计研究
3.1 高层住宅楼高宽比超限结构的抗震设计理念
与一般的超高层结构、高宽比超限高层结构一样，高层住宅楼高宽比超限结构的抗震设计理念也是经济与性能的抗震设计。基于性能的抗震设计，是为了能够根据建筑物的重要性和用途，由不同的性能目标提出的一种抗震设计理念。设计分为不同的抗震设防标准，这是因为在建筑物整个生命期内，可能遭遇发生的地震是不同程度的。为了进一步改善结构抗震性能，相继提出一些新规范及旧规范的修改计划。基于性能的抗震设计，要求结构在不同水平地震作用下具有明确的性能水平，目标性能水平的确定要综合考虑来优化确定。基于性能的抗震设计思想，对于具体的工程结构，设计人员提出几种抗震性能目标及对应的造价，由设计人员根据所选定的性态目标进行抗震设计，使结构满足预期的抗震性能目标。
3.2 高层住宅楼高宽比超限结构抗震设计基本原则
从世界范围来看，抗震的主要原则是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。在实践过程中，大部分建筑物符合了抗震规范设计，但是在中小地震过程中，可能造成建筑物的某些结构正常使用功能的丧失。高层住宅楼高宽比超限结构的抗震设计理念是基于性能的抗震设计理念，如何把这种理念合理并且简单实用地应用到实际中，主要遵循两个基本原则。第一，传统基于力的设计原则，即首先进行基于地震作用的强度设计，然后进行变形验算，采用可靠度理论和优化思想来确定。第二，直接基于位移的抗震设计原则，即采用结构位移作为结构性能指标，这种方法采用结构对应最大位移进行变形设计，与结构实际情况更为符合。
3.3 高层住宅楼高宽比超限结构抗震设计要点
针对宽度和高度比超限的住宅楼的设计，其要点是一般连体板主要用来计算建筑物的连体部位和周边，同时还要考虑地震的竖向作用。对在超限高层住宅楼工程中，主要依据就是结构的抗震概念设计，防止出现过大的扭转，对于抗震薄弱部位的保护措施能够加强并得以保证，逐步改善建筑的抗震性能。综合考虑其建设过程中可能出现的各种不利因素和影响，基本要求就是要对框架结构进行超限的程度控制，以满足提高结构的延性的要求。高宽比必须要有一点或者一点以上符合规程、规范的相关规定，要对结构抗震进行计算分析，要求在超限高层建筑的设计中注意对抗震计算的控制，结构动力特性测试和抗震实验也必须进行过操作。
3.4 高层住宅楼高宽比超限结构抗震措施
对于高层住宅楼高宽比超限结构来说，抗震设计措施首先是要注意底部剪力墙的厚度的加强，在连梁配筋的时候，采用交叉暗撑这种形式来加强其稳定性。在梁式转换层的设计上，同样也要注意剪力墙的厚度的加强，能够使转换层的侧向刚度符合规定的要求。超限高层建筑工程的抗震设计需要通过对已建成的工程进行分析和总结，抗震实验的验证等方面来实现。在加强构建的强度和刚度，对于每一项的超限，都需要要有相应的解决措施和方法来保证其抗震安全和受力的合理。对结构在地震作用下的内力和变形进行计算分析，应多取一些振型，振型数的取值多少应根据振型有效质量来确定，应验算结构整体的抗倾覆稳定性；并控制这些构件的轴压比，通过调整桩的布置，满足有关规范、规程的要求。
4 总结
综上所述，高层住宅楼高宽比超限结构的出现，顺应了国家城市化的进程，也是城市土地资源紧缺情况的必要措施，高层住宅楼抗震设计和研究具有重要意义，抗震设计和研究过程中应该注意和避免一些问题，这对提高我国高层建筑领域的技能和水平，都有着重要的意义和作用。总之，高层住宅楼发展前景广阔，对其高宽比超限结构的抗震设计要求也将更加严格。
参考文献：
[1]牛发民. 超限高层建筑结构抗震设计[J]. 中华建设，2012，（10）.
[2]方娇.某超限高层基于性能的抗震设计研究[D].合肥工业大学，2012.
[3]姜文辉，李智.超限高层建筑工程抗震设计中的若干问题[J].广东土木与建筑，2008（01）.
[4]罗建秀.高宽比超限高层建筑结构设计[J].甘肃科技，2008（16）.
抗震设计的基本原则范文2
关键词：地震地震成因震害抗震设计 结构型式
中图分类号：U452.2+8 文献标识码：A 文章编号：
0引言
近期国内地震频繁，2013年4月20日发生在四川芦山的7.0级地震是继08年汶川地震后的又一次强烈地震。灾难面前如何减少生命及财产损失，成为普遍关注的问题。本文依据建筑物震害基本特征结合相关《规范》，对结构抗震的延性设计和具体的抗震措施提出自己的几点认识。
1.地震概论[1]
1.1地震成因
地球内部总在不停地运动，运动过程中存在着巨大的能量，岩层在这些力的作用下，使处在原始水平状态的岩层发生变形。当作用力仅能使岩层产生弯曲变形而没有丧失其连续性时，岩层只产生褶皱；但当作用力超过岩层所能承受的程度时，岩层产生断裂和错动从而引起振动，并以弹性波的形式传到地面，形成了地震。由于岩层的破裂往往是由一系列裂缝组成的破碎地带，整个破碎地带的岩层不可能同时达到平衡，因此，在一次强烈地震（主震）之后，岩层的变形还将继续进行调整，进而形成余震。
1.2 地震类型
按其成因地震可以分为三种主要类型：
火山地震由于火山爆发，地下岩浆猛烈冲击地面时引起的地面振动。这种地震释放能量小，相对来说影响范围和造成的破坏程度均比较小。
塌陷地震由于地表或地下岩层因某种原因突然造成大规模陷落和崩塌时引起的地面振动。此类地震不仅能量小，数量也少，震源极浅、波及范围很小。
构造地震由于地壳运动产生的自然力推挤地壳岩层，使其薄弱部位突然发生断裂错动。此类地震破坏性大、发生频繁、影响面广，约占破坏性地震总量的95%以上。
；
2.地震的破坏现象[1] [2]
2.1 地表破坏
（1）地裂缝
强震时，地表裂缝时常见的现象。它可分为两种类型：一种是由于地下断层错动延伸至地表的裂缝，称为构造地裂缝。另一种是在湖河岸边、古河道上、陡坡及较厚的饱和松软土层地区产生的地表裂缝。它一般规模较小，但数量较多，通常造成公路、房屋破坏。
（2）地面下沉（震陷）
这种震害会造成地面结构的不均匀沉降，严重时可使成片的建筑物下陷。地面下沉多发生在岩溶洞、采掘的地下坑道以及在松软而富于压缩性的土层中。
（3）喷砂冒水
在地下砂层较浅、水位较高地区，地震时的强烈振动使地下水压力急剧升高，并使含水粉细砂层液化，地下水夹着砂子经地裂缝或土质松软的地方喷出。
（4）滑坡
在陡坡、河岸等处，在强烈地震的摇动下常引起塌方、滑坡。
2.2 建筑物的破坏
按照其破坏形态及原因，可分为以下几种类型：
（1）结构丧失整体稳定性
结构构件连接不牢、节点破坏及支撑失效等，使建筑物丧失整体稳定性，从而发生局部或全部倒塌。
（2）结构强度不足而造成的破坏
由于承重构件的抗剪、抗弯、抗压强度不足或变形能力不够而发生破坏，以至造成建筑物丧失其使用功能。
地基失效造成的破坏
虽然建筑物上部结构或构件本身无损坏，但由于地基震陷或地基土液化而使建筑物倾斜甚至倒塌.
2.3 次生灾害
地震时，水坝、给排水管网、煤气管道、供电线路以及易燃、易爆、有毒物质容器的破坏，可造成水灾、火灾、空气污染等灾害。这种灾害有时造成的损失更大，特别是在大城市和大工业区。例如在日本发生的里氏9.0级地震引发海啸，并致使福岛核电站的爆炸及放射性物质的泄露造成大范围区域不同程度的核污染。
3.抗震设计的基本原则[1] [5]
抗震设计要求结构在强度、刚度、延性变形及吸能能力等方面有一种最佳的选择，使其能够经济地达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的目的。到目前为止，人们对地震及结构地震反应的许多规律未完全认识；抗震设计计算方法还不够完善。要精确地进行结构抗震计算是困难的。人们在总结历次地震灾害的经验中发现，合理的结构抗震设计，不能仅仅依赖于“计算设计”，更取决于良好的“概念设计”。
抗震设计应尽可能遵循以下一些基本原则：
场地选择宜选择对建筑抗震有利地段，避开对建筑抗震不利地段，当无法避开时，应采取适当的抗震措施。
地基和基础设计 同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基土上，也不宜部分采用天然地基，部分采用桩基。当地基有软弱粘土、可液化土或严重不均匀土层时，宜加强基础的整体性和刚性，以防止地震引起的动态和永久的不均匀变形。在地基稳定的条件下，还应考虑结构与地基的振动特性，力求避免共振影响。
建筑和结构的布局 无论在建筑平面或立面上，应力求使质量、刚度、延性等均匀、对称、规整，避免突然变化，出现薄弱部位、薄弱层，从而引起过大的局部振动和应力与变形的集中。
4.几种结构型式的抗震设计[1] [4]
4.1 砌体房屋抗震设计
多层砖房的破坏率比较高，然而在7度、8度、甚至在9度区，受到轻微破坏或者基本完好的也不乏其例。所以，经过合理的抗震设防并保证施工质量，砌体结构房屋是具有一定抗震能力的。
砌体结构震害分析
多层砖房的破坏规律及其原因大体有：房屋倒塌；墙体破坏；墙角破坏；楼梯间的破坏；纵横墙连接的破坏；楼盖与屋盖的破坏，以及附属构件的破坏。
（2）多层砌体结构抗震设计的一般规定[3]
对于多层砌体结构《建筑抗震规范》明确规定需满足如下条件：房屋总高度和层数限制；房屋最大高宽比限制；房屋的结构体系及平面布置；抗震横墙的间距限制；房屋的局部尺寸限制；
多层砌体房屋的抗震验算
对于多层砌体房屋，一般只考虑水平方向的地震作用，将水平地震作用分解为沿房屋两个主轴方向分别进行抗震验算。计算楼层地震剪力在墙体间的分配，最后进行墙体截面抗震承载力验算。
砌体结构抗震构造措施
措施主要有以下几方面：设置钢筋混凝土构造柱及芯柱；现浇钢筋混凝土圈梁的设置；墙体间的连接；楼、屋盖的抗震构造；楼梯间的抗震构造等。
4.2 钢筋混凝土多层和高层房屋的抗震设计
钢筋混凝土结构是我国多层和高层房屋最常用的一种结构类型，通常分为：框架结构，框架—抗震墙结构和抗震墙结构。
（1）钢筋混凝土结构的震害分析
多层和高层建筑中的几种主要震害特征：结构平面不对称产生的震害；结构竖向刚度、强度不均匀产生的震害；防震缝不合理设置产生的震害；框架梁、柱及节点的震害；填充墙的震害；抗震墙的连梁和墙肢底部的震害。
（2）钢筋混凝土结构抗震设计的一般规定[3]
《建筑抗震规范》给出了多层和高层钢筋混凝土结构房屋抗震设计的一般规定：抗震等级的划分；房屋最大适用高度；区分规则结构与不规则结构；防震缝；结构布置等。
钢筋混凝土结构抗震设计的一般步骤
一般包括下列步骤：a. 确定结构方案与结构布置；b. 初步确定梁、柱、抗震墙截面及材料强度等级；c. 确定结构地震作用； d. 抗震变形验算及内力分析； e. 荷载组合及截面设计； d. 结构和构件的抗震构造措施
我们在日常的设计中须结合《规范》及自身经验合理地进行抗震计算，采取正确的抗震构造措施，使我们的建筑更加安全。
[1] 李宏男 《建筑抗震设计原理》 中国建筑工业出版社1997.7.
[2] 黄世敏，杨沈等，《建筑震害与设计对策》中国计划出版社2009.11.
[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部，《建筑抗震设计规范》中国建筑工业出社版2010.08
抗震设计的基本原则范文3
关键词：地震 ， 抗震设计， 结构
1 建筑抗震设计的必要性
地震是地壳运动在某些阶段发生急剧变化时的一种自然现象。据统计，全世界每年发生的地震约达五百万次，其中绝大多数地震由于发生在地球深处或者它所释放的能量小而人们难以感觉到；而人们感觉到的地震，也即有感地震，仅占总量的1%左右；能造成灾害的强烈地震则为数更少，平均每年十几起。然而，就是这些每年为数不多的地震，却给人们带来了无可挽回的巨大经济财产损失和触目惊心的人身伤亡事故。据有关方面对世界上130次伤亡巨大的地震震害资料所做的统计表明，95%以上的伤亡是因为无抗震能力或抗震能力低的建筑物倒塌而造成的。如果建筑物具备优良的抗震性能，震害将被极大地减小。同时发生在2003年5月的阿尔及利亚地震（21日）和日本地震（26日）就是一个典型案例：阿尔及利亚地震强度为里氏6.2级，造成2274人死亡，11452人受伤，20万人无家可归，财产损失高达4000亿第纳尔（约合50亿美元）。日本地震强度为里氏7级，地震仅造成一百多人受伤，没有人员死亡的报告，也没有造成房屋倒塌。
造成上述反差的原因在于：日本是个多地震国家，政府一贯重视建筑物抗震设计，其防震设施和技术相当先进，建筑物通常具备了抗御7~8级地震的能力；而阿尔及利亚当地房屋建筑质量普遍低劣，抗震性能差，地震时易坍塌。由此可见，对建筑物进行有效的抗震设计是减轻地震灾情最有效、最根本的措施。
2 “结构抗震概念设计”的含义
实际建筑结构及其在强震作用下的破坏过程是很复杂的，目前难以对此进行较为精确而可靠的计算。因此，20世纪70年代以来，各国标准强调了工程技术人员必须重视“结构抗震概念设计”，即根据地震灾害调查、科学研究和工程经验等所形成的基本原则和设计思路，进行建筑结构的总体布局并确定细部构造。这种设计理念将有助于明确结构抗震思想，不但有利于提高建筑结构的抗震性能，而且也为有关抗震计算创造有利条件，使计算分析结果更能反映今后地震时结构的实际地震反应。
3 抗震概念设计的基本原则
3.1 选择对抗震有利的场地和地基
建筑物的抗震能力与场地条件有密切关系。历次地震调查表明，同类型的建筑物，由于建造场地不同，破坏程度会有很大差别。应避免在地质上有断层通过或断层交汇的地带，特别是有活动断层的地段进行建设。
3.2 合理规划，避免地震时发生次生灾害
地震造成的次生灾害有时会比地震直接造成的社会损失更大。避免地震时发生严重的次生灾害，是抗震工作的一个很重要方面。在地震区的建筑规划上应使房屋不要建得太密，房屋的距离以不小于1~1.5倍房屋高度为宜，以便为地震时人口疏散和营救以及为抗震修筑临时建筑留有余地。要避免房高巷小，以免地震时由于房屋倒塌而通路阻塞；公共建筑物更应考虑地震疏散问题，一般可与防火疏散同时考虑。
3.3 选择合理的抗震结构方案
建筑结构体系应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素，经技术、经济和使用条件综合比较后确定。所选定的结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径，具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力，避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。
3.4 非结构构件的处理
非结构构件包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备及其与结构主体的连接等。建筑非结构构件，一般是指在结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧立荷载的构件，如内墙壁、楼梯踏步板、框架填充墙、建筑墙版等。然而，在地震作用下，建筑中的这些构件会或多或少地参与工作，从而可能改变整个结构或某些构件的刚度、承载力和传力路线，产生出乎意料的抗震效果，或者造成未曾估计到的局部震害。因此，有必要根据以往历次地震中的宏观震害经验，妥善处理这些非结构构件，以减轻震害，提高建筑的抗震可靠度。
3.5 结构材料的选择
地震对结构作用的大小，几乎与结构的质量成正比。质量小、地震作用就小，震害就轻。要减轻建筑物的质量，就要求在满足强度下，尽量采用轻质材料来构建主体结构和围护结构，以使房屋的重心尽量降低，减小地震所承受的地震弯矩。
3.6 施工质量控制
施工质量是否符合设计要求，将直接影响建筑的实际抗震能力。在设计中，一方面要对材质、强度、施工技术等提出具体要求；另一方面，也要从设计上为使施工中能保证质量和便于检查创造条件。
3.7 地震反应观测系统
为监测建筑的地震反应特性以供应急决策和工程抗震科研之用，对抗震设防烈度为7、8度和9度，高度分别超过160m、120m和80m的高层建筑，应设置建筑结构的地震反应观测系统，设计时应留有观测仪器和线路的安装位置。
4 结束语
地震是一种突发式的自然灾害现象，从世界各国减轻地震灾害所采取的措施来看，主要有三条：一是加强地震预报，力争在地震发生前采取行动以减少损失；二是在设计和施工方面提高各类建筑物对地震的抵抗能力，包括对已建建筑进行抗震能力鉴定及加固；三是加强地震时应急指挥和救援工作。总之，从各个环节上重视和把关，把地震灾害尽力降到最小、最轻。
参考文献：
[1]GB50011-2001，建筑抗震设计规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2008 [2]GB50007-2002，建筑地基基础设计规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.
[3]黄存汉.建筑抗震设计技术措施[M].北京：中国建筑工业出版社，2001：29-31.
[4]韦定国.抗震结构设计[M].武汉：武汉理工大学出版社，2004：69-71.
抗震设计的基本原则范文4
关键词：建筑结构抗震设计；设计原则；设计方法
中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：
在房屋建设的过程中，抗震结构设计是结构设计中最为重要的环节。抗震结构设计是否科学合理直接影响到房屋建筑的质量和安全。我国属于地震多发地区，因此说在建筑设计的过程中更需要关注这一点。
一 建筑结构抗震设计中的基本原则
在进行建筑结构抗震设计的过程中需要遵循一定的原则，讲求方法，才能够确保设计方案的科学性和可行性。为此，设计的过程中需要遵循以下原则。
（一）确保结构构件具有必要的性能
在进行抗震设计的过程中，一定要保证建筑结构构件具有一定的承载能力、稳定性、刚度和延性等性能。结构构件需要遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强底层柱、强节点弱构件的设计原则，在设计中对于可能会造成构件相对薄弱的部位，需要采取从事提高其抗震能力，对于承受竖向荷载的主要构件则最好不作为主要的耗能构件。
（二）尽量多的设置抗震防线
一个抗震结构体系需要有多个延性较好的分体系组合而成，并且由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框剪结构就是由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或者多肢剪力墙体系组成的。由于在一次地震之后将会伴随着多次余震的出现，如果在结构设计时只有一道防线，那么在建筑遭到第一次破坏之后再遭余震，就会因为损伤积累导致建筑物坍塌。抗震结构体系应该有最大可能数量的内部和外部冗余度，在设计中需要有意识的建立起一系列分布的屈服区，这样能够使结构吸收和消耗大量的地震能量，从而能够提高建筑的抗震性能。
（三）恰当的处理建筑结构的构件强弱关系
在设计的过程中需要正确的处理好构件的强弱关系，在统一楼层内使主要耗能构件屈服之后，其他抗侧力构件则仍然处于弹性阶段，这样能够使得有效屈服保持较长的阶段，能够保证建筑结构的延性和抗倒塌的能力。需要注意的是，如果在抗震设计中一部分结构的设计超强，那么就会导致结构的其他部位出现相对薄弱的现象，所以说在设计的过程中需要恰当的处理结构的强弱关系，对于不合理的加强的作法或者是在施工中以大代小，改变抗侧力构件配筋的这些做法都需要尽量的避免。
二 建筑结构抗震设计的基本方法
上文中从三个方面分析了在建筑抗震结构设计中需要遵循的原则，下面本文就从具体的设计方法方面进行分析论述。
（一）建筑结构抗震设计中的概念设计方法
建筑抗震概念设计及时根据地震灾害和工程经验等因素形成的基本设计原则和设计思想，并根据这些原则和思想进行结构和建筑总体设计和细部构构造设计的一个过程。由于地震的震动是一个随机的震动，目前对于这种情况的复杂性和不确定性很难把握，要准确的预测出建筑物所遭到的特性和参数还有一定的难度，而在结构设计方面，也不能够充分的考虑到结构空间的作用，所以说在抗震设计过程中不能够完全的依赖于计算的结果，而是需要结合实际情况，并立足于抗震基本理论和长期的经验进行设计。
利用该设计方法进行设计，首选需要确定建筑的选址，在选址的过程中需要避免抗震的危险地段，需要选择对抗震有利的场地和地基，并需要根据工程的需要掌握好地震活动的情况和工程地质的相关资料，设计者要综合考虑作出相关的评价，并在选择时选择坚硬图后者是开阔密实均匀的中硬土等有力的地段。需要注意的是，一定要避开软弱土、液化土以及河岸或者是边坡的边缘，平面分布上成因、延性以及状态不均匀的土层也需要避开。
其次要合理的进行平面的布置。一般情况下，建筑物的动力性能取决于它的建筑布局和整体结构设计，建筑布局简单合理，在结构设计中符合抗震原则，就能够保证建筑物具有良好的抗震性。建筑物的平面和里面的布置需要具有对称性，质量和刚度的变化要均匀，防止出现楼层错层的现象。在实际的设计中需要根据相关的规定进行，例如《高层建筑混凝土结构技术规程》中对地震区高层建筑平面的形状做了相关的规定，并且提出了对平面的凹角处需要采取加强措施。因此说在实际的结构抗震设计中，对于地形较为复杂的建筑物要合理的设置变形缝，在结构设计时要进行水平地震作用的计算和内力调整，对于较为薄弱的部位需要采取加强措施。
在结构选型和布置的过程中，需要根据建筑物的重要性、设防烈度、地基、基础以及场地等因素进行考虑，制定经济合理的设计方案。从抗震的角度来分析，一种好的结构形式需要保证延性系数较高，匀质性较好，构件的连接需要具有整体性和连续性，并且能够充分的发挥材料的强度。结构布置过程中要确保平面布置的对称性，使构件的分配力较为均匀，防止出现薄弱层，并且要尽量的降低房屋的重心。
（二）抗震构造措施
抗震构造措施在结构设计中是一个重要的环节，构造设置是否合理直接影响到建筑结构的抗震性能。建筑上部主体的结构类型不同，期构造的措施也就不一样。对于砖混结构的建筑，需要设置沿楼板标高的水平圈梁，加强内外墙的连接，以增强房屋的整体性。圈梁能够有效的约束预制板的散落，降低了砖墙出平面倒塌的可能性。除此之外，圈梁作为边缘构件，还能够提升楼和屋盖的水平刚度，这样在地震的作用下，就能够很好的避免墙体的倾斜和开裂度的眼神，减轻了不均匀沉降对于建筑的影响。
（三）结构消能减震和隔震设计方法
一般情况下，建筑结构的抗震是通过增强结构本身的抗震性能来抵抗地震的强度的，从现实意义上来讲这是一种较为被动的抗震方法，在实际的抗震设计中，需要寻求主动的抗震对策，效能减震和隔震设计就是有效的抗震设计方法。该方法是在结构体系中设置一个隔震层，以此来阻隔地震带来的能量，或者是在抗侧力结构中设置一个消能器，以此来达到削减地震能量的作用。该方法的主要应用原理就是在房屋的底部设置橡胶隔震支座以及阻尼器等设备，以此来延长构件的自震周期，并且增大阻尼，通过局部变形来提供附加阻尼，以削减地震的能量，达到保护建筑上部结构的目的。
抗震设计的基本原则范文5
[关键词]桥梁工程 抗震设计 方法
中图分类号：[TU997] 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0489-02
抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想，正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造，以达到合理抗震设计的目的。合理的抗震设计，要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合。
一、桥梁结构地震破坏的主要形式
根据桥梁过去的地震破坏情况，除了如液化、断层等凼地基失效引起的破坏以外，混凝上桥梁最常见的破坏形式有以下四种：
1、弯曲破坏。结构在水平地震荷载作用下由于过大的变形导致混凝土保护层脱落、钢筋压屈和内部混凝土压碎、崩裂，结构失去承载能力。整个过程可以用以下四个阶段来描述：①当弯矩达到开裂强度时，截面出现水平弯曲裂缝；②随着裂缝的发展和荷载强度的提高，受拉侧的纵筋达到屈服强度；③随着变形量的增大，混凝土保护层脱落、塑性铰范围扩大；④钢筋压屈（或拉断）和内部混凝土压碎、崩裂。
1.2 剪切破坏（弯剪破坏）。在水平地震倚戟作用下，当结构受到的剪切力超过截而剪切强度时发生剪切破坏，整个破坏过程可以用以下四个阶段来描述：①截血弯矩达到开裂强度时，截面出现水平弯曲裂缝；②随着裂缝的发展和荷载强度的提高，柱内出现斜方向的剪切裂缝；③局部剪切裂缝增大，箍筋屈服导致剪切裂缝进一步增长；④发生脆性的剪切破坏。
3、落梁破坏。当梁体的水平位移超过梁端支撑长度时发生落梁破坏。落梁破坏是由于梁与桥墩（台）的相对位移过大，支座丧失约束能力后引起的一种破坏形式。发生在桥墩之间地震相对位移过大、梁的支撑长度不够、支座破坏、梁间地震碰撞等情况。
4、支座损伤。上部结构的地震惯性力通过支座传到下部结构，当传递荷载超过支座设计强度时支座发生损伤、破坏。支座损伤也是引起落梁破坏的主要原因。对于下部结构而言，支座损伤可以避免上部结构的地震荷载传到桥墩，避免桥梁发生破坏。
二、桥梁抗震设计原则
合理的抗震设计，要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合，使结构能够经济的实现抗震设防的目标。要达到这个要求，就需要设计工程师深入了解对结构地震反应有重要影响的基本因素，并具有丰富的经验和创造力，而不仅仅是按规范的规定执行[2]。以下为抗震设计应尽可能遵循的一些基本原则，这些原则基于历次的桥梁震害教训和当前公认的理论认识。
①场地选择。除了根据地震危险性分析尽可能选择比较安全的厂址之外，还要考虑一个地区内的场地选择。选择的原则是：避免地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场地。②体系的整体性和规则性。桥梁的整体性要好，上部结构应尽可能是连续的。较好的整体性可防止结构构件及非结构构件在地震时被震散掉落，同时它也是结构发挥空间作用的基本条件。无论是在平面还是在立面上，结构的布置都要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规整，避免突然变化。③提高结构和构件的强度和延性。桥梁结构的地震破坏源于地震动引起的结构振动，因此抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小，并使结构具有适当的强度、刚度和延性，以防止不能容忍的破坏。在不增加重量、不改变刚度的前提下，提高总体强度和延性是两个有效的抗震途径。刚度的选择有助于控制结构变形；强度与延性则是决定结构抗震能力的两个重要参数。由于地震动可造成结构和构件周期反复变形，使其刚度与强度逐渐退化，因此，只重视强度而忽视延性绝对不是良好的抗震设计。④能力设计原则。能力设计思想强调强度安全度差异，即在不同构件（延性构件和能力保护构件-不适宜发生非弹性变形的构件统称为能力保护构件）和不同破坏模式（延性破坏和脆性破坏模式）之间确立不同的强度安全度。通过强度安全度差异，确保结构在大地震下以延性形式反应，不发生脆性的破坏模式。在我国以前的建筑抗震设计中，普遍采用“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的设计思想。⑤多道抗震防线。应尽量使桥梁成为具有多道抵抗地震侧向力的体系，则在强地震动过程中，一道防线破坏后尚有第二道防线可以支撑结构，避免倒塌。因此，超静定结构优于同种类型的静定结构。但相对于建筑结构，桥梁在这方面可利用的余地通常并不大。
三、桥梁抗震设计方法相关问题
1、桥梁抗震概念设计 抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想，正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造，以达到合理抗震设计的目的。合理抗震设计，要求设计出来的结构，在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合，使结构能够经济地实现抗震设防的目标。应当指出，强调概念设计重要，并非不重视数值计算，而是为了给抗震计算创造出有利条件，使计算分析结果更能反映地震时结构反应的实际情况。桥梁抗震概念设计阶段的主要任务是选择良好的抗震结构体系，主要根据桥梁结构抗震设计的一般要求进行。对于采用延性抗震概念设计的桥梁，还包括延性类型选择和塑性耗能机制选择。
2、桥梁延性抗震设计 目前延性抗震验算所采用的破坏准则主要有：强度破坏准则、变形破坏准则、能量破坏准则、基于低周疲劳特征的破坏准则以及用最大变形和滞回耗能来表达的双重指标破坏准则等。Housner在对悬臂式单质点系统的非线性地震反应进行分析后，将其破坏机理总结为：在形成完全的塑性反应之前，出现某种程度的塑性应变，由此而消耗的能量自然的构成结构等效粘滞阻尼的一部分；当完全进入塑性变形后，产生塑性漂移，并在单方向发展直到倒塌发生。他认为塑性反应阶段，保证结构不破坏的条件是让其保有足够的耗能能力。
3、多阶段设计方法 随着对地震产生机理、地震动特性以及地震作用下各类结构动力特性、破坏机理、构件能力研究认识的加深以及对结构在不同发生概率地震作用下预期性能目标的不同，促使结构设计在设计原则、设防水准等各个方面进行不断改进。由原来的单一设防水准一阶段设计逐渐改进为双水准或三水准两阶段设计、三阶段设计，以及多水准设防、多性能目标准则的基于结构性能的设计等。
抗震设计的基本原则范文6
【关键词】梁式转换；复杂高层建筑；基本原则；结构设计
1 前言
带有转换层的结构是一种非常规的的结构形式，由于竖向传力构件不连续，因此要通过转换层将不落地构件传来的荷载可靠地传递给周围的落地构件，在强烈的地震作用下，转换层传递很大的水平剪力，转换构件受力复杂，如果设计不当，将会危及结构的安全。设计时要慎重对待，采取合理的措施保证结构的可靠性。
2 转换层结构设计的基本原则
结构设计首先应该考虑选择合适的建筑形体，建筑平面和立面应满足规则、连续与渐变的要求；其次结构布置时考虑传力途径明确、简洁，尽可能地避免复杂结构形式和形体。
具有转换层结构的结构形式是一种受力复杂、主要抗侧力构件沿结构竖向布置不连续、非常不利于工程抗震的一种结构形式。《高规》第10.1.2、第10.1.4 条明确规定：“9 度抗震设计时不应采用带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构和连体结构”；对此类结构的平面布局也提出了宜规则的要求：“7 度和 8 度抗震设计的高层建筑不宜同时采用超过两种复杂结构”。本文建议遵循以下设计原则：
①减少转换：布置转换层上下主体竖向结构时，要注意尽可能多的布置成上下主体竖向结构连续贯通，尤其是在核心筒框架结构中，核心筒宜尽量予以上下贯通。
②传力直接、受力明确：布置转换层上下主体竖向结构时，要注意尽可能使水平转换结构传力直接，尽量避免多级复杂转换，更应尽量避免传力复杂、抗震不利、结构质量大的厚板转换，避免高位转换。
③有可靠的承载力：转换层承受的力，尤其是竖向集中力非常大，这就要求转换层有较高的承载能力。所以，一般的转换大梁截面高度大，有时可达 1～2 个楼层高，另外，《高规》第 10.1.6 条规定：“结构转换层混凝土强度等级不应低于C30”。
④有足够的竖向刚度和水平刚度；转换层中梁的跨度大，有时是上部梁跨度的好几倍，故而，转换层必须具备足够的竖向刚度，同时也要有足够的水平刚度，以保证实现楼盖在水平面内不变形的假定。
⑤强化下部、弱化上部为保证下部大空间整体结构有适宜的刚度、强度、延性和抗震能力，应尽量强化转换层下部主体结构刚度，弱化转换层上部主体结构刚度，使转换层上下部主体结构的刚度及变形特征尽量接近。
⑥优化转换结构抗震设计时，由于建筑功能的需要而不得已采用高位转换时，转换结构还宜优先选择不致引起框支柱(边柱)柱顶弯矩过大、柱剪力过大的结构形式，如斜腹杆桁架(包括支撑)、空腹桁架和宽扁梁等，同时要满足强度、刚度要求，避免脆性破坏。
⑦计算全面准确：将转换结构作为整体结构中一个组成部分，采用符合实际受力变形状态的正确计算模型进行三维空间整体结构计算分析。采用有限元方法对转换结构进行局部补充计算时，转换结构以上至少取 2 层结构进入局部计算模型，同时应计入转换层楼盖平面内刚度，采用比较符合实际边界条件的正确计算模型。
⑧整体结构宜进行弹性时程分析补充计算和弹塑性时程分析校核，应注意对整体结构进行重力荷载下的施工模拟计算。
⑨ 跨度大于8m 的转换结构，8度抗震设计时，应考虑竖向地震作用。
3 转换梁结构设计
3.1 转换梁的截面设计方法
目前国内结构设计工作普遍采用的转换梁截面设计方法主要有:
①普通梁截面设计方法
直接取用高层建筑结构计算分析程序(如 TBSA、PKPM 系列、TAT 等)计算出的转换梁内力结果，按普通梁进行受力构件承载力计算。
②偏心受拉构件截面设计方法
在《高层建筑混凝上结构技术规程》(JGJ3-2002)中，规定“框支梁为偏心受拉构件，按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第 7.4.2 条的规定设计”，即偏心受拉构件进行截面设计。
按偏心受拉构件进行截面设计的关键是如何将有限元分析得到的转换梁截面上的应力换算成截面内力，但这是一种比较麻烦的事情。分析表明，根据转换梁的截面内力(M、N)按偏心拉构件进行正截面承载力计算，根据(V)进行斜截面受剪承载力计算。在没有条件对梁式转换层结构进行有限元分析时，可采用有关表格计算转换梁的截面内力。
③深梁截面设计方法
实际工程中转换梁的高跨 h/l=1/8～1/6，因此转换梁是一种介于普通梁和深梁之间的梁，尤其是框支转换梁，其受力和破坏特征类似于深梁。
当转换梁承托的上部墙体满跨或基本满跨时，转换梁与上部墙体之间共同工作的能力较强，此时上部墙体和转换梁的受力如同一倒 T 形深梁，转换梁为该组合深梁的受拉翼缘，跨中区存在很大的轴向拉力，此时转换梁就不能按普通梁进行截面设计，但如果将倒 T 形深梁的受拉区部分划出来按偏心受拉构件进行截面设计，计算出的纵向受力钢筋的配筋量偏少，不满足承载力的要求。
根据圣维南原理，影响转换梁受力特征的墙体高度应和转换梁的跨度有关，转换梁跨度越大，上部墙体的高度就应取得越高。分析表明：当转换梁承托的上部墙体满跨或基本满跨时，转换梁与上部墙体之间共同工作的能力较强，此时上部墙体和转换梁的受力特征如同一倒 T 形深梁，转换梁为该组合深梁的受拉翼缘，跨中存在很大的轴向拉力，此时转换梁宜按倒 T 形深梁进行截面设计。
④应力截面设计方法
对转换梁进行有限元分析得到的结果是应力及其分布规律，为能直接应用转换梁有限元法分析后的应力大小及其分布规律进行截面的配筋计算，假定：
1)不考虑混凝土的抗拉作用，所有拉力由钢筋承担；
2)钢筋达到其屈服强度设计值；
3)受压区混凝土的强度达到轴心抗压强度设计值。
