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摘要：随着我国经济的发展和科技的进步，建筑的抗震设计不仅要防止建筑物倒塌破坏，还需要根据建筑物的用途和重要性有效控制其破坏状态。这就对抗震设防目标提出了多级化要求。本文主要对建筑结构设计中的抗震结构设计理念进行了阐述。
关键词：建筑结构设计；抗震结构设计；设计理念
中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：
1引言
由于我国地质条件比较复杂，因此在进行建筑结构设计时要考虑到建筑的抗震性能。就目前而言，建筑结构的地震反应可以用不同的变量来体现，具体在抗震设计过程中采用何种设计变量则要根据结构自身类型、地震反应特性、地震破坏模式等因素综合考虑。
2抗震概念设计的基本原则与要求
2.1 选择有利场地
造成建筑物震害的原因是多方面的，场地条件是其中之一。选择工程场址时，应进行详细勘察，搞清地形、地质情况，，尽可能避开对建筑抗震不利的地段。2.2 采用合理的建筑平立面
建筑布局简单合理，结构布置符合抗震原则（如下图为抗震布置），就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。
图1 抗震布置
2.3 选择合理的结构形式
抗震规范对建筑结构体系主要有以下规定：结构体系宜具有多道抗震防线，应避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；结构体系宜具有合理的刚度和承载力分布；结构在两个主轴方向的动力特性宜相近，以避免质心和刚心不重合而造成扭转振动和产生薄弱层。
3具体设计
3.1场地选择
要避开抗震危险地段。建筑抗震危险的地段，一般是指地震时可能发生崩塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段，以及震中烈度为8度以上的发震短裂带在地震时可能发生地表错位的地段。发震断层：在过去3.5万年以内曾活动过一次，或在5万年内活动过两次的地质构造上的断层。非发震断层：与当地的地震活动性没有成因上联系的一般断层，在地震时一般不会发生新的错动。
3.2建筑的平立面布置
一幢房屋的动力性能基本上取决于它的建筑布局和结构布置。建筑的平、立面布置宜规则、对称，质量和刚度变化均匀，避免楼层错层。对称的结构容易估计其地震时的反应，容易采取构造措施和进行细部处理。“规则”包含了对建筑的平、立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布，直至强度分布等诸多因素的综合要求。地震区的高层建筑，平面以方形、矩形、圆形为好；正六边形、正八边形、椭圆形、扇形也可以。不宜采用有较长翼缘的L形、T形、U形、H形、Y形等平面形状。地震区高层建筑的立面应采用矩形、梯形、三角形等均匀变化的几何形状，尽量避免带有突然变化的阶梯形立面。建筑结构的规则性对抗震能力的重要影响的认识始自若干现代建筑在地震中的表现。一般，房屋愈高，所受到的地震力和倾覆力矩愈大，破坏的可能性也愈大，但不是绝对的，与经济有关。建筑物的高宽比值愈大，建筑物就愈瘦高，地震作用下的侧移就愈大，地震引起的倾覆作用就愈大。
3.3多道抗震防线
多道防线是指一抗震结构体系，应有若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。当共振时，多道设防的优越性更为明显，当第一道防线破坏，第二道防线接替后，建筑物的自振周期变化较大，共振現象缓解。
3.4 刚度、承载力和延性的匹配
钢筋混凝土剪力墙体系的特点为抗侧移刚度大，自振周期较短，地震作用较大。若增加墙厚和数量、减小横墙间距，则刚度增加，但地震反应加大。剪力墙可能会因承载力不足而破坏。建筑并不是愈刚愈好，二者应相互匹配。框架－剪力墙体系的自振周期的大小决定于抗震墙的数量。数量少而薄，刚度低，周期就长，地震剪力就小，但抗侧移能力也低。框架体系的特点为抗侧移刚度小，水平侧移大，结构周期较长，地震反应也小。由于水平侧移大，效应增大并随高度增加而累积，会造成承载力不足而破坏。刚度与延性对于有框架和抗震墙或由框架和支撑组成的双重体系中；框架刚度小，承担的地震剪力小，而弹性极限变形大；墙体或竖向支承刚度大，承担的地震剪力大，而弹性极限变形小；在往复地震动的作用下，墙体和支承由于弹性变形能力差而出现裂缝、杆件屈曲，水平抗力降低，而此时的结构层间位移角远小于框架的弹性极限变形值，框架的水平抗力未得到发挥；由于体系中各抗侧力构件的刚度与延性的不匹配，造成各构件不能同步协调地发挥水平抗力，出现先后破坏的各个击破情况。结构不同部位的延性要求：延性是指结构承载能力无明显降低的前提下，结构发生非弹性变形的能力。对结构中重要构件的延性要求，高于对结构总体的延性要求；对构件中关键杆件或部位的延性要求，又高于对整个构件的延性要求。改善构件延性的途径：控制构件的破坏形态、减小杆件轴压比、高强混凝土的应用、钢纤维混凝土的应用和型钢混凝土的应用。
3.5非结构部件处理
所谓非结构部件，一般是指在结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧力荷载的部件，如内隔墙、楼梯踏步板、框架填充墙、建筑外围墙板等。考虑填充墙的影响：填充墙对框架结构的影响：使结构抗侧移刚度增大，自振周期减短，从而使作用于整个建筑上的水平地震力增大。改变了结构的地震剪力分布。限制了框架的变形，减少了整个结构的地震侧移幅值。填充墙充当了第一道抗震防线的主力构件，使框架退居为第二道防线。
填充墙的布置：砌体填充墙不同于轻型隔墙，尽管均为非承重构件，但它具有较大的抗侧移刚度，所以不能随意布置。在建筑平面上，填充墙的布置力求对称均匀，以免造成结构偏心。沿房屋竖向，填充墙应连续贯通，以避免在填充墙中断的楼层出现框架剪力的骤增。在框架结构中当必须采用砌体填充墙作维护墙时，应采用有效的措施防止床裙墙对框架柱产生的嵌固作用，防止短柱的出现。
短柱：柱的剪跨比,剪跨比＞2时，为长柱，≤2时为短柱，≤1.5时为超短柱。长柱的破坏形式多为弯曲破坏，短柱多为剪切破坏，超短柱发生剪切斜拉破坏。同一楼层各柱之间的抗侧刚度不是很悬殊，但是一旦存在少数短柱，它们的抗侧刚度远大于一般柱子的抗侧刚度，短柱将吸收较大水平地震剪力，尤其是框架结构中的少数短柱。容易出现短柱的部位：窗间墙处的柱、楼梯间柱（与平台梁连接）。处理：贴砌方案或柔性连接。
外墙板与主体结构的连接方案选择使应考虑：结构抗震分析中是否要求外墙板受力；结构抗侧移刚度的大小；抗震设防烈度的高低。如下表为设防烈度：
表1 设防烈度
4比较结构抗震的设计方法
4.1 抗震抗震性能水平
对于不同等级的抗震性能，都应根据结构类型、结构变形等方面加以定义，应该表达为量化指标，以便工程设计和评估。
4.2 结构的抗震性能目标
在一个或多个设计地震作用水准上选择更高的性能目标，虽然在一定程度上会提高建筑造价，却能减免以后可能会产生的损失。
5结束语
鉴于建筑结构设计中的抗震结构设计的重要性，因此研究抗震设计具有非常重要的现实意义。抗震设计方法理论是一个非常庞大和复杂的课题，本文对这一理论的研究由于时间和能力的有限还不够深入和细致。在未来的研究中，还有许多方面需要进一步的探讨。
参考文献
[1]王振宇,刘晶波.建筑结构地震损伤评估的研究进展[j].世界地震工程,2001,17
(3):31-35.
[2]龚思礼等.建筑抗震设计[m].北京:中国建筑工业出版社,1994.[3]张新培.基于性能的抗震结构设计理论的若干进展[j]. 四川建筑科学
究,2001,27(1):34-35.
关键词：建筑结构设计；抗震结构设计；设计理念
中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：
1引言
由于我国地质条件比较复杂，因此在进行建筑结构设计时要考虑到建筑的抗震性能。就目前而言，建筑结构的地震反应可以用不同的变量来体现，具体在抗震设计过程中采用何种设计变量则要根据结构自身类型、地震反应特性、地震破坏模式等因素综合考虑。
2抗震概念设计的基本原则与要求
2.1 选择有利场地
造成建筑物震害的原因是多方面的，场地条件是其中之一。选择工程场址时，应进行详细勘察，搞清地形、地质情况，，尽可能避开对建筑抗震不利的地段。2.2 采用合理的建筑平立面
建筑布局简单合理，结构布置符合抗震原则（如下图为抗震布置），就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。
图1 抗震布置
2.3 选择合理的结构形式
抗震规范对建筑结构体系主要有以下规定：结构体系宜具有多道抗震防线，应避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；结构体系宜具有合理的刚度和承载力分布；结构在两个主轴方向的动力特性宜相近，以避免质心和刚心不重合而造成扭转振动和产生薄弱层。
3具体设计
3.1场地选择
要避开抗震危险地段。建筑抗震危险的地段，一般是指地震时可能发生崩塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段，以及震中烈度为8度以上的发震短裂带在地震时可能发生地表错位的地段。发震断层：在过去3.5万年以内曾活动过一次，或在5万年内活动过两次的地质构造上的断层。非发震断层：与当地的地震活动性没有成因上联系的一般断层，在地震时一般不会发生新的错动。
3.2建筑的平立面布置
一幢房屋的动力性能基本上取决于它的建筑布局和结构布置。建筑的平、立面布置宜规则、对称，质量和刚度变化均匀，避免楼层错层。对称的结构容易估计其地震时的反应，容易采取构造措施和进行细部处理。“规则”包含了对建筑的平、立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布，直至强度分布等诸多因素的综合要求。地震区的高层建筑，平面以方形、矩形、圆形为好；正六边形、正八边形、椭圆形、扇形也可以。不宜采用有较长翼缘的L形、T形、U形、H形、Y形等平面形状。地震区高层建筑的立面应采用矩形、梯形、三角形等均匀变化的几何形状，尽量避免带有突然变化的阶梯形立面。建筑结构的规则性对抗震能力的重要影响的认识始自若干现代建筑在地震中的表现。一般，房屋愈高，所受到的地震力和倾覆力矩愈大，破坏的可能性也愈大，但不是绝对的，与经济有关。建筑物的高宽比值愈大，建筑物就愈瘦高，地震作用下的侧移就愈大，地震引起的倾覆作用就愈大。
3.3多道抗震防线
多道防线是指一抗震结构体系，应有若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。当共振时，多道设防的优越性更为明显，当第一道防线破坏，第二道防线接替后，建筑物的自振周期变化较大，共振現象缓解。
3.4 刚度、承载力和延性的匹配
钢筋混凝土剪力墙体系的特点为抗侧移刚度大，自振周期较短，地震作用较大。若增加墙厚和数量、减小横墙间距，则刚度增加，但地震反应加大。剪力墙可能会因承载力不足而破坏。建筑并不是愈刚愈好，二者应相互匹配。框架－剪力墙体系的自振周期的大小决定于抗震墙的数量。数量少而薄，刚度低，周期就长，地震剪力就小，但抗侧移能力也低。框架体系的特点为抗侧移刚度小，水平侧移大，结构周期较长，地震反应也小。由于水平侧移大，效应增大并随高度增加而累积，会造成承载力不足而破坏。刚度与延性对于有框架和抗震墙或由框架和支撑组成的双重体系中；框架刚度小，承担的地震剪力小，而弹性极限变形大；墙体或竖向支承刚度大，承担的地震剪力大，而弹性极限变形小；在往复地震动的作用下，墙体和支承由于弹性变形能力差而出现裂缝、杆件屈曲，水平抗力降低，而此时的结构层间位移角远小于框架的弹性极限变形值，框架的水平抗力未得到发挥；由于体系中各抗侧力构件的刚度与延性的不匹配，造成各构件不能同步协调地发挥水平抗力，出现先后破坏的各个击破情况。结构不同部位的延性要求：延性是指结构承载能力无明显降低的前提下，结构发生非弹性变形的能力。对结构中重要构件的延性要求，高于对结构总体的延性要求；对构件中关键杆件或部位的延性要求，又高于对整个构件的延性要求。改善构件延性的途径：控制构件的破坏形态、减小杆件轴压比、高强混凝土的应用、钢纤维混凝土的应用和型钢混凝土的应用。
3.5非结构部件处理
所谓非结构部件，一般是指在结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧力荷载的部件，如内隔墙、楼梯踏步板、框架填充墙、建筑外围墙板等。考虑填充墙的影响：填充墙对框架结构的影响：使结构抗侧移刚度增大，自振周期减短，从而使作用于整个建筑上的水平地震力增大。改变了结构的地震剪力分布。限制了框架的变形，减少了整个结构的地震侧移幅值。填充墙充当了第一道抗震防线的主力构件，使框架退居为第二道防线。
填充墙的布置：砌体填充墙不同于轻型隔墙，尽管均为非承重构件，但它具有较大的抗侧移刚度，所以不能随意布置。在建筑平面上，填充墙的布置力求对称均匀，以免造成结构偏心。沿房屋竖向，填充墙应连续贯通，以避免在填充墙中断的楼层出现框架剪力的骤增。在框架结构中当必须采用砌体填充墙作维护墙时，应采用有效的措施防止床裙墙对框架柱产生的嵌固作用，防止短柱的出现。
短柱：柱的剪跨比,剪跨比＞2时，为长柱，≤2时为短柱，≤1.5时为超短柱。长柱的破坏形式多为弯曲破坏，短柱多为剪切破坏，超短柱发生剪切斜拉破坏。同一楼层各柱之间的抗侧刚度不是很悬殊，但是一旦存在少数短柱，它们的抗侧刚度远大于一般柱子的抗侧刚度，短柱将吸收较大水平地震剪力，尤其是框架结构中的少数短柱。容易出现短柱的部位：窗间墙处的柱、楼梯间柱（与平台梁连接）。处理：贴砌方案或柔性连接。
外墙板与主体结构的连接方案选择使应考虑：结构抗震分析中是否要求外墙板受力；结构抗侧移刚度的大小；抗震设防烈度的高低。如下表为设防烈度：
表1 设防烈度
4比较结构抗震的设计方法
4.1 抗震抗震性能水平
对于不同等级的抗震性能，都应根据结构类型、结构变形等方面加以定义，应该表达为量化指标，以便工程设计和评估。
4.2 结构的抗震性能目标
在一个或多个设计地震作用水准上选择更高的性能目标，虽然在一定程度上会提高建筑造价，却能减免以后可能会产生的损失。
5结束语
鉴于建筑结构设计中的抗震结构设计的重要性，因此研究抗震设计具有非常重要的现实意义。抗震设计方法理论是一个非常庞大和复杂的课题，本文对这一理论的研究由于时间和能力的有限还不够深入和细致。在未来的研究中，还有许多方面需要进一步的探讨。
参考文献
[1]王振宇,刘晶波.建筑结构地震损伤评估的研究进展[j].世界地震工程,2001,17
(3):31-35.
[2]龚思礼等.建筑抗震设计[m].北京:中国建筑工业出版社,1994.[3]张新培.基于性能的抗震结构设计理论的若干进展[j]. 四川建筑科学
究,2001,27(1):34-35.