房屋建筑抗震设计范文

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Abstract: The earthquake disaster is a serious threat to human life and safety of the natural disasters, earthquake feature is burst ness, as people continue to accumulate experience for earthquake damage and seismic theory and experimental research is unceasingly thorough, people have a deeper understanding on the buildings under the action of earthquake responses.

Key words: structure; deformation calculation; structure design;

中图分类号：TU352.1+1文献标识码：A 文章编号：

前言

实际工程中抗震设计是一件复杂且非常重要的事情。它主要包括以下内容：建筑设计应注意结构的规则性；选择合理的建筑结构体系；抗侧力结构和构件的延性设计。本文以框架结构为例，对如何加强抗震设计进行探讨。

1结构抗震变形验算

抗震设防三水准的要求是通过两阶段设计来保证的：多遇地震下的承载力验算，建筑主体结构不受损，非结构构件没有过重破坏保证建筑正常使用功能；罕遇地震作用下建筑主体结构遭遇破坏，但不倒塌。

第一阶段设计，变形验算以弹性层间位移角表示。以保证结构及非结构构件不开裂或开裂不明显，保证结构整体抗震性能。

第二阶段的变形验算为罕遇地震下薄弱层弹塑性变形验算，以弹塑性层间位移表示。根据震害经验、实验研究和计算结果分析提出了构件和节点达到极限变形时的层间极限位移角，防止结构薄弱层弹塑性变形过大引起结构倒塌。

现阶段的位移控制和抗震设计还限于单一地震下结构的反应。如何有效考虑在地震高发区及多次地震下累积损伤对结构变形和抗震性能的影响，保证结构整个寿命期内的安全，需要进一步的研究。

2抗震结构设计方案

在地震作用下，结构在真正失效前，有一个较大的塑性变形能力（结构延性），即结构在一个较小的地震下可能达到或者接近屈服状态；而在较大的地震下，结构的若干部位将陆续进入屈服后的非弹性变形状态，并且随着地震力的增大，结构中进入弹塑性变形的部位增多，先进入屈服的部位弹塑性变形也增大。结构通过这种变形耗散较多的地震传来的能量。

我们可以设计低地震力的结构，通过更大的非弹性变形耗散掉更多的地震能量，同时结构非弹性变形越大，刚度降低越严重，阻尼增大，周期增长，结构受到的总地震力降低也越多。这就使得我们在设计过程中，在不降低构件竖向承载力，并且保证结构延性的前提下，可以取用一个小于设防烈度地震反应水准作为设计中取用的地震作用。反过来讲，若采用的设计地震力越低，结构屈服部位在屈服后水平和竖向承载力不降低的前提下需要达到的非弹性变形就越大，也就需要结构有更好的延性性能。

设防烈度地震加速度通过地震力降低系数R或结构性能系数q折减为结构设计加速度，相当于赋予结构一个较小的屈服承载力，结构在竖向承载力不降低的情况下，通过屈服后的非弹性变形来经受更大的地震，实现“大震不倒”的目标。因而，采用低设计地震力的关键在于保证结构及构件在大震下达到所需的延性。总体而言R或q均为设防烈度地震作用与结构截面设计所用的地震作用的比值。 R或q越大，则要求结构达到的延性能力越大，R或q越小，则结构需要达到的延性能力越小。这样均能实现“大震不倒”。

国外一般有如下三种设计方案：（1）较高地震力——较低延性方案；（2）中等地震力——中等延性方案；（3）较低地震力——较高延性方案。高地震力方案主要保证结构的承载力，低地震力方案主要保证结构的延性。实际震害表明，这三种方案，从抗震效果和经济性来看，都能达到设防目标。我国的抗震设计采用的是方案（3）即较低地震力——较高延性方案，即采用明显小于设防烈度的小震地面运动加速度来确定结构的设计地震作用，并将它与其他荷载内力进行组合，进行截面设计，通过钢筋混凝土结构在屈服后的地震反应过程中形成较为有利的耗能机构，使结构主要的耗能部位具有良的屈服后变形能力好来实现“大震不倒”的目标。当然，我们还要看到一点，虽然这三个方案都能保证“大震不倒”，但是在改善结构在中小地震下的性态方面，方案（3）仅仅提高结构的延性水平而结构的屈服水准并没有明显提高，而且是明显不如方案（1）和（2）的。也就是说，在保证“小震不坏，中震可修”方面，方案（1）和（2）是优于方案（3）的。

3抗震结构构造

能力设计法是结构延性设计的主要内容，包括我国规范的内力调整和构造两个方面。其核心思想为：通过“强柱弱梁”措施引导结构形成“梁铰机构”或者“梁柱铰机构”，通过“强剪弱弯”避免结构在达到预计延性能力前发生剪切破坏，通过必要构造措施使可能形成塑性铰的部位具有必要的塑性转动能力和耗能能力。从以上三个方面保证使结构具有必要的延性，框架结构作为常见的结构形式，当然其延性设计也主要是从这三个方面来体现的。

3.1 强柱弱梁

结构动力反应分析表明，结构的变形能力和破坏机制有关。常见有三种典型的耗能机构，“梁铰机构”、“柱铰机构”、“梁柱铰机构”。“梁铰机构” 和“梁柱铰机构”的梁先屈服，可使整个框架有较大的内力重分布和能量消耗能力，极限层间位移大，塑性铰数量多，并且不因个别塑性铰失效而结构整体失效，因而抗震性能好，是框架结构理想的耗能机构。我国规范采用的是允许柱子、剪力墙出铰的梁柱铰方案，采取相对的“强柱弱梁”措施，推迟柱子的出铰时间，但不能完全排除出现薄弱层的柱铰机构的可能性，因而需要限制柱子的轴压比，必要时通过时程分析法判断结构的薄弱层，防止出现柱铰机构。

我们常见的“强柱弱梁”的调整措施就是要人为增大柱子的抗弯能力，诱导在梁端先出现塑性铰，这是考虑到柱中实际弯矩在地震中的可能增大。在结构出现塑性铰之前，结构构件因拉区混凝土开裂和压区混凝土的非弹性性质，钢筋与混凝土之间的粘结退化，使得各构件刚度降低。梁刚度降低较受压的柱子相对严重，结构由最初的剪切型变形向剪弯形变形过渡，柱内的弯矩较梁端的弯矩比例增大；同时结构的周期加长，影响到结构各振型参与系数的大小；地震力系数发生变化，导致部分柱子弯矩增大，由于构造原因及设计中钢筋的人为增大，使得梁的实际屈服强度提高，从而使得梁出现塑性铰时柱内弯矩增大。结构出现塑性铰之后，同样有上述原因的存在，而且结构屈服后的非弹性过程就是地震力进一步增大的过程，柱弯矩随地震力的增大而增大。地震力引起的倾覆力矩改变了柱内的实际轴力。我们规范中的轴压比限值一般能保证柱子在大偏压的范围内，轴力的减小也能导致柱子屈服能力的降低。

3.2 强剪弱弯

“强剪弱弯”是为了保证塑性铰截面在达到预期非弹性变形之前不发生剪切破坏。就常见的结构而言，主要表现在梁端、柱端、剪力墙底部加强区、剪力墙洞口连梁端部、梁柱节点核心区。与非抗震相比，增强措施主要表现在提高作用剪力与调整抗剪承载力两个方面。

3.3 作用剪力

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概念设计是通过一种较为抽象的方式，在脑中将对象的进行感知和概括。这种设计方式一般不是基于计算结果产生，尤其是对于那些难以通过计算做出精确分析或是在规范中难以进行规定的相关问题，需要通过概念设计的方式，对不同的建筑环境和空间进行详细的分析，对整体的结构进行优化。概念设计主要通过对建筑的结构以及相互之间的力学关系的经验判断，在抗震设计的方案阶段对整体方案进行选择和优化，这种方式概念清楚、定性准确、算法简便，能够快速选择出最佳方案并确定结构构件的基本尺寸。

1.2概念设计与结构计算的关系

随着科学技术的不断发展，采用计算机技术进行结构抗震计算已成为不可阻挡的趋势，这种方式快捷精确，受到了广泛的应用。然而这导致了很多设计人员盲目相信计算结果，而忽略了工程的实际情况及概念设计的重要性，不注重保证结构的整体抗震性，这样一来只会影响到房屋的抗震稳定性。因此在进行抗震设计时，应将概念设计与结构计算相互结合，通过概念设计对结构计算进行总体的指导，通过结构计算对设计进行进一步的验算以及修改，保证两者之间的平衡，提高房屋的整体抗震性能。

2抗震概念设计的原则

2.1选择合适的场地

地震对建筑的影响很大部分原因与其场地的选择有关，一般而言地震导致建筑的破坏主要是由于地震时所产生的地面剧烈运动而导致房屋的破坏，第二类是由于各类灾害导致的房屋失稳，第三类则是由于各种断层错动、山崖崩塌、河岸滑坡、地层陷落等地面严重变形直接造成。而这些都与结构选择的场地有直接的关系，在进行房屋的场地选择时，应进行详细的地质勘察和考察，尽量避免对房屋抗震不利的地段，选择有利于进行抗震并危险性较小的场地。一方面提高建筑抗震安全性，一方面也能提高建筑的经济性。

2.2结构方案的选择

结构的方案设计应考虑到建筑的实际情况以及下部的工程地质结构，在保证周围建筑以及环境的安全性的基础上，选择经济性较高的方案。在进行设计时，应充分发挥地基的潜力，根据不同地基的情况进行基础方案的设计，必要时需要对地基的变形进行验算。同时在设计时可以参考周边相似建筑的抗震资料，保证建筑基础方案的合理性。对于结构上部方案的设计与选择，则需要与相应的基础进行合理配置，保证结构整体的安全性。

3抗震概念设计的应用

3.1建筑结构体系

建筑结构体系对于建筑的抗震有很大的影响，好的建筑结构体系能提高房屋的整体性和稳定性。科学的建筑结构体系能够有效的抵抗外界的变形和抗冲击力，满足建筑的整体刚度要求。因此在建筑的结构体系选择时，应根据建筑的实际情况，保证建筑能够承受自身的荷载又能在地震发生时充分抵抗外部的巨大应力而不发生过大的变形和破坏，在进行结构选择时，要注意建筑物传力途径和受力计算的明确性，尽量避免使用转换层，防止地震作用下建筑物发生局部破坏或倾斜现象。

3.2抗震防线的综合布置

在进行抗震放线的布置时，应采取多条放线共同系统布置的方式。由于单一的抗震防线往往比较单一，若发生地震则可能由于单条放线的破坏而造成整栋建筑的坍塌，这样既不利于房屋的抗震稳定性。而通过多种抗震防线相互组合的方式，则能很好的结合不同房屋的实际情况，对不同的部位进行不同的防护措施，通过强弱的结合，保证房屋的整体性和抗震的强度。

3.3高质量结构材料

建筑结构的抗震性能除了基本的结构设计之外，还在很大程度上与其使用的建筑材料有关，建筑的质量、强度以及连续性与均匀性都会影响到建筑结构的抗震性能。因此在进行建筑结构材料的选择时，应根据建筑的抗震要求选择连续性好的材料，保证材料的质量和强度要求。同时在选择时，也行考虑到建筑的经济性，因此应综合考虑材料的性能与价格，保证材料性能与结构整体性能的最优。

3.4结构中薄弱部位的加固设计

建筑的结构是一个整体，任何一个部位失稳都会对整栋建筑造成影响，因此对于建筑结构中较为薄弱的部位，需要通过加固设计的方式保证其抗震的强度，保证各个部位共同工作。对于结构中的强剪弱弯、强柱弱梁以及柱、梁、节点处应尤其加以重视，通过箍筋加密等措施，保证建筑各个部位的构造整体性和延展性。

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抗震设计是房屋建筑设计的重要组成部分，尤其在地震多发区域更应注重房屋建筑抗震设计的应用，以减少地震中人员伤亡和财产损失。因此，加强抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用具有重要的现实意义。

一、房屋建筑抗震的重要性

地震属于自然灾害中破坏较大的灾害之一，由于其发生具有很大不确定性，因此目前人类掌握的科技在准确预测地震发生上还存在很大差距。为减少地震给人们的生产生活带来的影响，人们越来越注重房屋建筑的抗震设计。

众多周知，随着我国城镇化不断深入，越来越多的人群跻身于大城市，导致城市人口密度剧增。同时大城市聚集的财富逐渐增多，这种情况下一旦发生地震，往往给社会造成不可估量的损失。为此经过众多建筑专家和相关部门研究形成了房屋建筑抗震规范，即要求房屋遇到小震时不会被破坏，中震时能够进行维护加固，大震时建筑不会倒塌，以将人们的损失降低最小，这足以说明人们对房屋建筑抗震的重视。

二、抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用

房屋建筑结构设计是整个工程建设的重要环节，关系着后期施工的能否顺利进行，为此相关单位应引起足够的重视，不但要保证房屋建筑结构设计的合理性与科学性，而且要求建筑结构设计严格遵守“安全、经济与实用”原则。而房屋建筑结构的抗震设计更应注重这方面的考虑。下面对抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用进行详细的探讨。

1.增强房屋建筑结构抗震能力

为增强房屋建筑结构抗震能力，要求房屋建筑设计单位设计过程中应重点把握以下内容：首先，结合房屋建筑结构要求，综合分析影响房屋地基稳定性的各种因素，从而选择抗震性能较强的地基，以防止地震中地基变形威胁房屋建筑安全；其次，相同房屋建筑结构单元地基设计时应保证地基性质相同，从而将地基与房屋结构紧密的融合在一起，以充分发挥地基的抗震潜能。而且房屋建筑设计应尽量做到对称、规则，以降低地震中房屋建筑扭曲程度；再次，应从房屋建筑的整体考虑，必要情况下可增设抵抗防线，以提高房屋建筑的抗震性能。同时对房屋建筑的受力情况进行充分的把握，防止某些结构的抗震性能不符合设计标准；最后，注重复合材料的应用以减少房屋建筑自身重力，减小地震对其产生的作用力。同时，设计的房屋建筑结构空间应保持统一，并加强其平面结构的连接，以提高房屋建筑结构刚度。

2.降低地震对房屋建筑影响措施

目前降低地震对建筑物影响的常用方法为：在建筑主体结构与基础之间设置隔震层，从而缓冲地震力的传播，降低地震的破坏力。另外，部分建筑设计时要求在建筑顶部设置反摆装置，即一旦发生地震该反摆装置和建筑物保持相反的方向移动，从而增加建筑物阻尼的作用，防止房屋建筑因位移过大造成破坏。经大量实践证明，反摆装置能有效缓解地震破坏，有效率达65%。而且该装置还能较好的保护建筑物内部物品，将地震的破坏能力降到最低。

3.严格按照地震设防标准设计

房屋建筑抗震设计应严格按照地震设防标准实施。目前依据建筑物使用价值可将建筑物分为甲乙丙丁四个类别，其中前两种建筑物要求应具备6度～8度抗震烈度，并且比本地抗震设防要求高一度；而对丙类建筑而言无论抗震设防还是采取的抗震措施，均应符合本地抗震要求；丁类建筑在符合本地抗震设计要求前提下，抗震设防可适当降低。因此，对房屋建筑进行抗震设计时应首先明确建筑物类别，进而根据规定采取对用的抗震设防烈度，一方面使房屋建筑抗震设计符合相关标准要求，另一方面，最大限度的发挥房屋建筑的经济和社会效益。

4.提高房屋建筑刚度

房屋建筑结构设计时应注重刚度的提高，即结合房屋建筑建造要求和用途，确定合理刚度以充分发挥其抗震性能。为此，房屋建筑设计时可参考以下内容认真落实。首先，目前钢筋混凝土结构具有较强的刚度和承载能力，被广泛应用在房屋建筑工程中，因此设计过程中注重钢筋混凝土的应用；其次，使用钢筋混凝土结构后可在其之上加装钢结构，以达到进一步对其进行加固的目的。另外，当遇到部分屋盖采用钢结构，而建筑整个抗测力体系仍主要依靠钢筋混凝土的情况时，仍需按照相关规范标准进行抗震设计。

另外，房屋建筑刚度并非越高越好，主要因为房屋建筑刚度高，其内部结构受到地震力的作用越大，房屋建筑在地震中的破坏程度越严重，而且建筑刚度越大相应施工成本会增加；而当房屋建筑刚度不足，地震中很容易因承载力不足而变形，从而房屋建筑安全带来较大威胁。

三、抗震设计在房屋建筑结构设计注意事项

除采取以上措施外，抗震设计在房屋建筑结构设计应用时还应特别注意以下几项内容：

1.建筑构件及连接点抗震设计

在社会发展推动下应用在建筑工程中的构件形式与种类日益增多，例如，玻璃幕墙、花岗岩、大理石板材等，不可否认这些构件很大程度上提高了房屋建筑性能，但设计时还应注重抗震方面的考虑，同时还应保证房屋建筑主体结构连接符合抗震标准要求。另外，房屋建筑设计过程中还涉及诸如壁橱、玻璃隔断、内隔断等非结构构件，为提高其在地震中的稳定性应将其与主体结构连接牢固，以防止其在地震中出现倒塌现象。

2.严格控制设计限值

抗震设计过程中严格控制设计限值包括两方面内容：其一，准确把握建筑层数与总体高度。实施证明房屋建筑抗震设计按照相关规定，将建筑的层数和高度控制要求范围内，可有效降低地震的破坏。例如，假设房屋建筑设置成8度的设防烈度，此时建筑层数应小于6层，如其为粘土砖多层房屋总体高度应低于18m；如房屋建筑框架为钢筋混凝土时，整个建筑物高度应低于45m。其二，严格控制局部墙体尺寸以及横墙间距尺寸大小。事实证明，如横墙之间具有较大距离时会消弱楼盖平面刚度，阻断地震力的传递，增加纵墙的侧向变形程度，减低地震承载力，最终使纵墙因稳定性差而倒塌破坏。另外，建筑局部墙体，例如内墙阴角等位置如不满足相关标准规定，受地震影响极易发生倒塌和开裂现象。因此房屋建筑抗震设计时应充分考虑上述问题，降低地震给房屋建筑造成的不良影响。

3.屋顶建筑抗震设计注意事项

房屋建筑抗震设计时不能忽略屋顶建筑抗震设计，设计时应认真把握以下内容：首先，在满足设计标准前提下最大限度的降低房屋建筑高度。同时注重轻型建筑材料的应用，并保证屋顶建筑刚度和质量均匀分布，使地震作用力通畅的传递；其次，保证房屋建筑下部重心和建筑重心保持一致，以增强建筑稳定性。

四、总结

为满足日益增长的人口需求，房屋建筑处在不断的设计与建设中。同时人们对房屋建筑质量要求不断提高，尤其更为注重抗震上的要求，因此，房屋建筑结构设计过程中应加强抗震设计，以提高房屋建筑抗震性能，使其在地震中的破坏降到最低。

参考文献：

[1]赵宏伟. 房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计探讨[J]. 山西科技，2012，05：31-32.

[2]周定前. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 中华民居（下旬刊），2013，05：64-65.

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0 前言

房屋建筑结构效果直接关系到人们的生活质量，已经成为人们关注的焦点。但是，在我国当前的抗震高层建筑结构设计的过程中，抗震设计还存在诸多问题，例如如何对抗震建筑场地进行有效选取、如何对建筑平面结构和立体结构进行处理等。这些问题在很大程度上抑制了抗震质量。除此之外，在抗震设计中各种结构之间的差异也在很大程度上导致抗震设计操作难度加大，我国整体房屋建筑结构抗震设计还有待提高，需要进行全面设计和完善。

1 房屋建筑场地的选取

当发生地震时，房屋建筑结构场地的质量在很大程度上决定着影响的效果。地震可以导致房屋建筑场地周围地表松动，造成地基土开裂或深陷，导致地基下陷、晃动等，造成房屋建筑出现倒塌、坍塌状况。因此在对房屋建筑抗震设计时，设计人员要首先对房屋建筑场地进行有效选取。

在选取的过程中，设计人员要对房屋建筑结构地形和地质进行分析，避开地质松软地区，例如易液化土质地区、软弱场土质地区、土层松动的山坡、山嘴、河岸、边坡等。要对地质的平面分布和立体分布效果进行研究，对土层土质成因、岩性等物理状况进行调查，保证房屋建筑结构场地选取的稳定性、可靠性、安全性。设计人员要对无法避开的劣势房屋建筑结构场地进行强化处理，适当进行抗震加强措施，根据场地具体环境设置抗震操作，强化地基的上部分结构刚度，消除可能存在的地基液化隐患。设计人员要对地基主要受力层范围可能存在的不均匀沉降、软土粘性土层、重型不均匀土层进行桩基加固，对可能存在的滑移、地裂等进行预防。

2 房屋建筑地基基础设计

在进行地基基础设计时，设计人员可以通过对建筑物基础埋置深度进行控制，改善建筑物地基抗震效果。房屋建筑地基埋置深度过浅可以造成建筑物的地震幅度大大上升，导致建筑物的嵌固效果降低，非常容易在地震中出现坍塌现象。一般设计中要尽量将房屋建筑结构地基进行深埋，尽量提高基础槽的回填和夯实效果，保证填土和基础紧密接触。

在进行房屋建筑基础设计的过程中，设计人员还要对建筑地基的外交圈基础圈梁进行控制，尽量减少上述结构的使用。必要情况下，可以使用部分结构构造柱钢筋插入到外交圈基础圈梁中提高圈梁的稳定性，改善地基的抗震质量。在对部分建筑地基圈梁布置时，设计人员可以根据建筑地基稳固性对圈梁进行合理安置，例如当土质较差时可以在地基底部设置外交圈基础圈梁。

3 平面结构及立体结构设计

平面结构和立体结构设计优化可以改善房屋建筑结构的整体分布效果，保证房屋质量中心与刚度中心的重合效果，降低地震对房屋的影响。与此同时，加强平面结构和立体结构设计效果还可以有效提高建筑结构布置的合理性，降低地震的破坏效果。因此在进行房屋建筑结构设计时，设计人员要对房屋的平面结构和立体结构资料进行全面分析，合理制定结构方案和结构规划。

房屋建筑结构平面结构设计和立体结构设计的过程中，设计人员要首先保证设计的简洁性和规整性。其次，设计人员要对建筑结构在地震过程中可能出现的扭转进行分析，对建筑结构的破坏作用进行预期，对建筑结构主体平面和建筑结构立体效果进行研究，根据研究结果对不规则房屋设计进行整改。当发现你建筑结构设计偏离结构钢心时，要及时对远端墙进行抗震检验，防止建筑结构出现顶端过重的现象。最后要对建筑结构可能出现的重心偏移进行检查，对建筑构造刚度和强度均匀性进行验证，采取适当横纵墙对墙体的面积及砂浆强度进行提高。

4 墙体和屋顶的抗震设计

相关资料显示：建筑结构墙体的质量越轻，建筑体在地震中受到的影响越小，结构稳定性越强。通过对墙体和屋顶的抗震进行设计，可以有效减轻建筑物中的破坏程度，对房屋质量和安全性具有非常好的辅助效果。

设计人员要尽量保证房屋建筑结构减轻，要通过对墙体材料和墙体构造进行改变，减轻墙体的总质量，保证墙体能够抵抗地震横波影响。设计人员要对墙体重量材料的特性进行综合分析，材料选取时要保证在不影响建筑结构质量的前提下尽量选取轻质材料，提高建筑物的稳定性和安全性。

设计人员要尽量保证屋盖的轻质效果，要通过对材料材质的选取和减少屋顶附属物实现对屋盖质量的控制。设计人员要对屋顶的重量进行分析，对屋顶结构进行研究，根据屋顶质量要求和屋顶设计要求，适当选取轻质材料屋盖，实现对材料的综合控制。设计人员要对屋顶的厚度进行有效控制，尽量选取牢固性较强、抗震度较高的屋顶材料。

5 防震缝的位置设计

防震缝在房屋建筑结构中一般为独立分割的结构单元，在房屋建筑结构中形成规则的结构布局。该缝隙在设置的过程中上侧结构一般完全分离，与伸缩缝、沉降缝等有效结合在一起，咋很大程度上提高了房屋建筑结构的防震效果。

房屋建筑结构设计的过程中，设计人员要对伸缩缝、沉降缝进行全面分析，合理设置防震缝，保证防震缝的实际效果符合房屋的全高。在设计时要在缝隙两侧合理布置墙体，保证防震缝的连续性和完整性。防震缝一般随着墙体的高度变化而变化，当房屋墙体高度高于15m时，防震缝的高度要控制在5m、4m、2m（适当加宽20mm），当房屋墙体的高度不超过15m时，防震缝的高度要适当加宽70mm。

墙体由于自身的干缩和外界温度的改变非常容易造成防震缝改变，造成防震缝的防震质量大幅降低。因此在对防震缝进行处理的过程中，设计人员要对防震缝设置在房屋中间部分、房屋转折处等，提高防震缝效果。要定期对防震缝进行检查，对出现的问题及时进行处理，提高防震缝的防震效果。

6 纵横墙的分布设计

纵横墙是房屋建筑的主要承重构件，直接影响着房屋建筑结构的抗震效果。纵横墙在地震中非常容易出现坍塌、裂缝、错误现象，导致整体房屋建筑结构出现严重损害。因此在对房屋建筑结构纵横墙进行设计时，设计人员要对纵横墙的比例进行合理配置，尽量在不影响抗震效果的前提下对墙体宽度进行降低。在设计的过程中，设计人员还要保证房屋建筑结构纵横墙的连续性，对房屋建筑宽度和竖向连续性进行强化，降低房屋纵横墙之间的间隔距离。通过对空间距离和空间刚度的控制，可以有效改善建筑结构的整体抗震能力，对建筑结构墙体平面抗震具有非常好的促进作用。

7 非结构构件处理

非结构构件主要是不参与承重的相关构件。在对这些构件进行设计的过程中，设计人员要对布局效果进行分析，对构件的效果进行研究，在保证自身房屋建筑结构的需要下合理安置构件，这对房屋建筑结构可靠性具有非常好的促进效果。设计人员要对构件的变化和构件的处理路线进行明确，对非结构构件和其他构件的关系进行协调，保证房屋建筑结构的一致性，降低地震灾害。

8 总结

地震是一种严重的自然灾害，对人们的生活和生命安全具有非常严重的威胁。为了提高人们的生存质量，设计人员要对房屋建筑结构中的抗震设计进行全面分析。要从房屋建筑结构主体出发，对建筑功能、技术、安全进行处理，提高抗震的效果。随着当前我国电子技术和建筑技术的不断完善和提高，我国的房屋建筑抗震设计必将跨入一个新的台阶。

参考文献：

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一、砖混结构建筑物抗震设计方面的存在问题

1、平面不规则。 对于结构平面布置不规则的砖混结构 ，建筑物质心与刚度中心往往不易重合， 在地震作用下会产生扭转效应， 大大加剧地震的破坏力度；平面布局凹凸不齐 ，局部突出的尺寸太大， 外墙拐角过多， 地震时产生应力集中现象， 结构易受破坏；平面刚度不均匀。建筑设计要求虚实对比， 使窗间墙宽窄不一， 使窗间墙刚度分布不均， 地震时变形不协调 ，宽墙段因刚度大而容易受剪破坏 ，窄墙段则易发生弯曲破坏 ，致使薄弱部位提前破坏 引起结构整体破坏。

2、竖向刚度不均匀。 由于建筑使用功能的需要， 局部设置大空间房屋 ，造成竖向墙体不连续， 产生刚度突变和出现薄弱层 。转换承重梁过多， 传力复杂， 对抗震极为不利； 建筑立面设计过分追求立面效果， 出现 “头重脚轻” 造成房屋重心过高。 有些建筑物采用错落的立面， 突出屋面建筑部分的高度过高 ，地震时发生鞭梢效应而造成结构竖向强度和刚度的不均匀 。外墙窗尺寸越来越大 ，而窗间墙尺寸则越来越小 ，有的开间甚至取消整门外墙 ，在外墙上设带形通窗 、玻璃幕墙 ，使外纵墙几乎完全丧失抗震能力。地震时变形不协调 ，薄弱部门提前破坏引起结构整体破坏。

3、局部大悬挑。砖混结构建筑物由于其结构特性使立面造型相对而言比较呆板或单一， 因而设计人员喜欢用大悬挑结构来创造新颖的空间体量构图， 超出规范规定， 并且附属构件复杂且过多。 为突出立面效果 ，屋顶女儿墙设置过高， 超出现行建筑抗震设计规范中相应的规定。

4、砖混结构建筑物设计中构造柱设置过多， 抗震砖墙不足 。资料表明， 砖墙增设构造柱后能提高砖混结构建筑物体侧向挤出塌落的约束作用 ，设置钢筋混凝土构造柱能使砌体的抗剪承载力显著提高 ，提高砌体的变形能力 ，是有效的抗倒塌措施。 但构造柱对墙体的抗裂效果不明显 ，一些砖混结构在墙体数量少， 抗震不足时， 往往以增加构造柱来弥补， 造成构造柱两侧的砖砌体长度不足 ，致使构造柱不能有效地与砖砌体协同工作 ，形成了“ 头重脚轻”的结构体系 ，对抗震极为不利。

5、钢筋混凝土圈梁设置偏多、 断面偏大 ，而结构构件的连结不足 ，在砖混结构建筑物中合理设置沿楼板标高的水平圈梁 ，可加强内外墙的连接， 增强房屋的整体性 ，防止房屋倾覆破坏。 但是， 若墙体本身的抗震强度差， 即抗震砖墙数量不足或结构布置不合理 ，而仅靠增设圈梁 ，加大其截面尺寸或提高配筋面积来提高结构抗侧力是不能满足抗震要求的。

二、提高砖混结构建筑物抗震设计质量的措施

1、对建筑平面和立面进行科学布局。建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础 、重要的内容。 抗震设计中， 建筑平面 、立面宜尽可能简洁、 规则， 结构质量中心与刚度中心相一致。 对于结构平面布置不规整的房屋质心与刚度中心往往不容易重合， 在地震作用下会产生扭转效应， 大大加剧地震的破坏力； 对体型不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。 建筑立面应避免头重脚轻， 房屋重心尽可能降低， 避免采用错落的立面 ，突出屋面建筑部分的高度不应过高 ，以免地震时发生“鞭梢效应”， 同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。

建筑设计应符合抗震概念设计的要求， 不应采用严重不规则的设计方案， 即使不可避免 ，也应尽量在适当部位设置防震缝 ，将体型复杂 、平面特别不规则的建筑布局分割成几个相对规则的独立单元。 在实际工程设计中， 应尽可能在兼顾建筑造型又满足使用功能要求的前提下， 将平面布置、 立面外观造型设计得较为规整 、简洁 、美观大方 ，同时又能有效地提高工程的抗震性能。

2、合理布置纵墙和横墙

多层砖混房屋的主要承重构件是纵、 横墙体，在地震中主要由于承重纵、 横墙在地震力作用下产生裂缝，严重者会出现倾斜、 错动 、倒塌等现象，进而使房屋造到破坏；所以合理布置纵 、横墙对提高房屋抗震性能起到很大的作用。多层砖混房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系，纵 、横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续，同时一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。 房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低，多层砖混房屋一般采用纵墙或横墙承重，由于非承重方向的约束墙体少，间距大，因而房屋该方向刚度较弱，空间刚度和整体性均较差，拉震能力低；在高烈度地区，墙体由于平面外的失稳而先行破坏，进而引起整个房屋倒塌 而在两个方向适当布置纵横 、墙混合承重的房屋，由于其限制了纵 横墙的侧向变形，增强了空间刚度和整体性，对承受纵 、横两个方向的水平地震作用及抗弯、 抗剪都非常有利 。墙体布置时，应尽量采用纵墙贯通的平面布置，当纵墙不能贯通布置时，可在纵横墙交接处采取加强措施，也可在纵、 横墙交接处增设钢筋混凝土构造柱，并适当加强构造配筋；必要时还可以每隔一定高度放置水平拉结构筋，以加强房屋整体性，防止纵 、横墙交接处被拉开。

4、设置房屋圈梁和构造柱。多次震害调查表明，圈梁是多层砖房的一种经济有效的措施，可提高房屋的抗震能力，减轻震害 。在多层砖混房屋中设置沿楼板标高的水平圈梁，可加强内外墙的连接，增强房屋的整体性。 由于圈梁的约束作用使楼盖与纵 、横墙构成整体的箱形结构，能有效地约束预制板的散落，使砖墙出平面倒塌的可能性大大降低，以充分发挥各片墙体的抗震能力。 圈梁作为边缘构件，对装配式楼 、屋盖在水平面内进行约束，可提高楼盖，屋盖的水平刚度，同时能保证楼盖起一整体横隔板的作用 圈梁与构造柱一起对墙体在竖向平面内进行约束，限制墙体裂缝的开展，且不沿伸超出两道圈梁之间的墙体，并减小裂缝与水平面的夹角，保证墙体的整体性和变形能力，提高墙体的抗剪能力 。设置圈梁还可以减轻地震时地基不均匀沉陷与地表裂缝对房屋的影响，特别是屋盖和基础顶面处的圈梁具有提高房屋的竖向刚度和抗御不均匀沉陷的能力 。现浇钢筋混凝土圈梁的设置应符合现行建筑抗震设计规范的要求 现浇钢筋混凝土圈梁应闭合，遇有洞口应上下搭接，圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底。

三、结束语

多次实验表明，砖墙增设构造柱后能提高砖混房屋的延性，发挥防止砖砌体侧向挤出塌落的约束作用；设置钢筋混凝土构造柱能使砌体的抗剪承载力提高10-30% ，提高砌体的变形能力，是有效的抗倒塌措施。 另外，在多层砖混房屋中合理地设置构造柱，能起到增强房屋整体性的作用，还可以利用其塑性变形和滑移摩擦来消耗地震能量，从而大大提高抗震能力。

参考文献：

[1]张彦强. 从汶川地震看多层砖混房屋抗震结构设计[J]. 科技情报开发与经济， 2009，（09） .

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中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A

一、砖混结构房屋建筑的抗震设计

砖混结构房屋广泛存在于我国的一些中小城市和农村地区。其抗震设计措施如下：

（一）基础抗震设计

1、合理的选择建筑布局和结构类型

在进行建筑设计之前，应对工程地质进行详细勘察，查明地基土质情况、分布范围、承载力大小、地下水位等水文地质条件，然后按照安全可靠、经济合理、技术先进、方便施工等要求，进行全面分析，权衡利弊，确定合理的建筑布局和结构类型，以便使上部结构与地基相互影响，特别是对软弱地基和不均匀地基尤其如此。

2、注意减轻结构自重

地基压缩变形大小与上部荷载值成正比。因此，减轻结构自重是降低基底附加应力，减少沉降的有效措施，对于基础，可以选用自重轻，覆土少的基础形式，如宽基浅埋，空心基础，薄壳基础甚至箱形基础，或设置地下室、半地下室，采用架空地板，取代室内填土。对于上部结构，可以选用预应力、轻钢结构和单位容重小的轻质墙体材料，以减轻对地基的压力，减少地基沉降。

3、科学的布置建筑体型

建筑平面形状应力求简单，纵墙拉通，避免转折多变，凹凸复杂。建筑立面应尽量避免高低参差，荷载差异大，或开设过大的门窗洞，削弱墙体，使房屋建筑质量重心与刚度中心基本一致，提高房屋自身抵抗不均匀沉降的能力。在长度较长的建筑适当位置、平面转折、高低参差、荷载差异大、地基或基础类型改变的部位，设置沉降缝或连接走廓，从屋顶到基础断开，把建筑划分成若干个刚度较大，长高比较小，自成沉降体系的单元。

（二）伸缩缝的设置

伸缩缝应设在因温度和砌体干缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方，严格按照《砌体结构设计规范》要求设置伸缩缝，裂缝宽度不宜小于30mm。

（三）上层建筑构造的抗震设计

1、结构体系设计必须合理

结构体系要合理，合理布置纵墙和横墙，应优先采用纵横墙共同承重的结构体系。多层砖混房屋的主要承重构件是纵横墙体，纵横墙共同承重的房屋既能比较直接地传递横向地震作用，又能直接或通过纵横墙的连接传递地震力。纵横墙布置宜均匀对称。平面内对齐贯通，上下连续，减少砖墙、楼板等受力构件的中间传力环节，做到传力路径简单明确合理，不中断 楼板要有较大的水平刚度，尽量采用现浇钢筋混凝土楼板，不宜采用预制楼板。

2、建筑平面和立面布局要科学

建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础、重要的内容。建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则，使各部位受力均匀，减少薄弱环节。如果无法改变建筑的布局，那么可以通过设置防震缝将复杂的建筑分成规则的单元，减轻震害。楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处，因为房屋两端外墙角容易发生破坏，并且楼梯设在尽端也不利于人员的疏散。楼梯间的横墙由于楼梯踏步板的斜撑作用而引来水平地震作用，破坏程度比其他横墙要严重，所以楼梯间横墙宜贯通房屋全宽。

3、合理选择砌体

由于砌体本身的抗压强度低，抗弯、抗拉强度更低，所以在地震设防地区，多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质，变形能力小，导致房屋的抗震性能较差，但水平配筋砌体墙承载力随着配筋率的增加而增加，其变形能力也与之成比例提高，比无筋砌体墙的变形能力也提高1倍以上。

二、砖混结构房屋建筑的抗震加固措施

重点部位需要增设抗震柱，如在转角和内外墙交接处及大的洞口两侧、楼(电)梯间增设抗震构造柱。构造柱可提高砌体墙的极限变形能力，增强内外墙连接的整体性，使砌体墙在遭遇强烈地震作用时约束砌体的坍塌崩裂，阻止砌体突然倒塌，刚度退化慢。构造柱与墙体的连接处应砌成马牙槎，先砌墙后浇构造柱混凝土，沿墙高度每隔500mm设2ф6拉结筋。构造柱纵筋应穿过圈梁，保证其上下连续性，墙内的柱距不宜大于层高且不宜大于4．2m。

三、整体钢筋混凝土浇筑结构房屋的抗震设计

由于钢筋混凝土框架结构或框剪结构等结构形式的房屋比砌体结构有较好的延性性能和整体变形能力，因而在我国大部分抗震设防地区的房屋建设中得到广泛的应用。

（一）整体钢筋混凝土浇筑结构房屋抗震设计的注意事项

必须做好细部构造，使非结构构件成为抗震结构的一部分，在计算分析时，充分考虑非结构构件的质量刚度强度和变形能力。要选用合理的抗震结构，加强结构的主体刚度，以减小主体结构的变形量，防止非结构构件的破坏。设计过程中，应充分考虑非结构构件对主体结构的影响，并考虑可能出现的短柱，在设计中予以加强。对于装修改造工程的设计，必须严格遵守国家有关规定，不得损坏原有建筑结构，要确保结构安全。

（二）整体钢筋混凝土浇筑结构房屋的具体抗震设计

1、 抗震柱的设计

（1）注意调整柱端截面设计内力

框架结构的变形能力与框架的破坏机制密切相关，实验研究表明，梁先屈服，可使整个框架有较大的内力重分布和能量耗散能力，柱一般在轴向压力作用下，其延性通常比梁的要小，如果不采取“强柱弱梁”措施，柱端很可能比梁端先出现塑性铰。因此适当调整柱计算内力并增大配筋，使塑性铰首先出现在梁端，抗震性能较好。对于一、二、三级框架节点的上下柱端，其组合的弯矩设计值之和∑MSc应按下式调整：

∑Mc=ηc∑Mb

（2）剪力的调整

由于抗震规范规定的柱端弯矩增大措施只能适度推迟柱端塑性铰的出现，而不能避免出现柱端塑性铰，因此对柱端也应提出强剪弱弯要求，避免柱底部在弯曲破坏之前出现剪切破坏。对于一、二、三级框架柱的柱端截面组合的剪力设计值V应按下式调整：

V=ηVc (Mcb + Mct ）/ Hn，

（3）要增加柱的延性

轴压比越大导致柱的抗压强度储备越低，在地震时混凝土容易压碎而导致柱的破坏，限制柱轴压比可提高柱的延性。

2、 抗震架梁的设计

在框架结构设计中，应力求做到在地震作用下的框架呈现梁铰型延性机构，为减少梁端塑性铰区发生脆性剪切破坏的可能性，对梁端的剪力适当调整，使斜截面受剪承载力高于正截面受弯承载力，做到强剪弱弯。梁端截面组合的剪力设计值V应按以下公式调整：

V=ηVb (Mbl + Mbr）/ln+ VGb，

同时框架还要符合：

V=1.1(Mbual + Mbuar）/ln+ VGb，中，ηVb为梁端剪力增大系数，一级框架取1.3，二级取1.2，三级取1.1。Mbl 、Mbr 、Mbual 、Mbuar 分别为梁左右端截面组合的弯矩设计值和实配的钢筋按标准值计算的所能承担的弯矩值。VGb为重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值。

四、整体钢筋混凝土浇筑结构房屋的抗震加固措施

（一）增设钢筋混凝土抗震墙

将原框架结构改变为框架－抗震墙结构、壁式框架结构，从而减少框架构件的受力、降低轴压比要求，减少加固工作量。新增抗震墙承受较大的竖向荷载与水平地震作用，为减少基础尺寸、方便施工，可采用短桩+承台托换技术。

（二）增设钢支撑

在框架柱间设置钢支撑，以增加结构的抗侧刚度，减小地震作用下的结构变形。在结构中放置消能支撑，利用地震作用下消能元件的耗能吸收地震能量，从而起到保护结构构件的效果。

总结：近年来我国相继发生了几次破坏力较强的地震灾害,地震灾区许多房屋损坏或倒塌,给人民的生命财产造成了巨大的损失。因此需要在房屋建筑结构中强化抗震设计与加固，不断的总结经验和优化设计，提高建筑的抗震能力，最大程度的降低因地震造成的损失。

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所有土木工程在建造伊始都会考虑建筑的抗震性，而钢结构由于质地均匀、重量小、强度高、延展性良好等优点，被广泛作为抗震建筑材料使用。当发生地震时，钢结构由于上述优点，可以很好地保护民用建筑不会受到较大的破坏。钢结构还可以减轻民用建筑的整体重量，而由于有良好的延展性，不会在地震发生时有较大的变形。但是需要注意，如果钢结构建筑的设计不合理，那么极有可能在发生地震时出现建筑失稳情况，而不合理的结构使得钢的延展性得不到良好的发挥，导致钢结构发生断裂或变形，其造成的伤害不亚于普通建筑。因此，合理设计钢结构民用房屋意义重大。

1 民用建筑房屋的抗震基本要求

实践表明，地震发生时房屋受力很复杂，上世纪七十年代，人们根据实际经验和实验形成了基本的房屋设计原则和思想，对建筑整体和细节都做出了相关规定，这就是“建筑抗震概念设计”思想，指出了抗震设计在施工中的重要性。2012年5月12日发生的汶川地震之所以会有如此大面积的建筑被破坏，除了地震强度大以外，不合理的设计也是主要原因之一。因此，在以后的抗震施工中应做好以下工作：

1.1 地基选择。民用建筑在建设时不会进行地质勘测，直接在原址或凭经验寻找新址建设房屋，并没有一手勘测资料，因此也不会发现地下是否存在软弱下卧层。而建筑加固的位置多数是凭施工人员经验进行的，竣工后横有可能发生沉降而导致墙体开裂。

1.2 平面设计。建筑整体尽可能设计成对称的、规则的形状，不应出现大面积凸起或凹陷等不合理设计；楼梯设置也应尽可能保持对称。

1.3 选择经济合理的结构形式。在同一栋建筑中应采取一种建筑体系，保持建筑强度均匀。汶川地震中有一栋建筑由于一部分采用了砖墙落承重结构重，另一部分采用了钢筋混凝土承重结构，导致该建筑横向受力与纵向受力不均匀而无法抵抗地震的破坏。

1.4 多道设防。最少设置两道抗震防线，最大限度的减小地震造成的破坏，做到“轻震不坏、中震可修、强震不倒”。

2 钢结构民用房屋适用的结构类型和最大高度

2.1 钢结构民用房屋适用的结构类型。抗震建筑的结构设计是设计人员设计中最重要的内容，它影响到工程的安全性和经济型，需要综合考虑多方因素。目前我国民用建筑主要的抗震体系有以下几种：

2.1.1 多层砌体房屋。砌体建筑是我国民用建筑的主体，由于造价低，我国农村全部都是砌体房屋，而城镇也占了90%以上，是我国民用建筑的典型代表。此类建筑一般不高（最高7层）。民用建筑多层砌体建筑中房屋众多，因此内墙也很多，因此此类建筑抗侧力性良好。但由于砌体材料刚性大、不易变形、受力后很容易开裂，地震发生时，受力较大、结构脆弱的部位（如楼梯）很容易出现裂缝甚至坍塌。

2.1.2 多层内框架房屋。属于多层砌体房屋的改良，即建筑的外墙仍为砌体建筑，而立柱、主梁采用钢筋混凝土制成，此类建筑多用于面积大、空旷的大厅或民用厂房、仓库或公共建筑等。

2.1.3 底层框架砖房。即前二者的结合，此类建筑的1～2层一般用来作商铺，因此空间较大，属于内框架建筑，而高层用于居住，属于砌体建筑。由于上下建筑材料不同，因此整体强度不均匀，因此在抗震设计时需要严加注意。

2.1.4 框架结构。此类结构多见于高层民用建筑，内部结构设计灵活，可建设较大的房间。但由于房间数减少因此内墙也相应减少，侧向刚度会受到影响，相关规定对高度也做出了限制。

2.1.5 框架――抗震墙结构。即在框架结构中适当的加入了横向或纵向的抗震墙，增强抗震性。在地震发生时，侧向位移会明显小于框架结构，因此可以建造的更高。

2.1.6 抗震墙结构。即框架结构中全部采用抗震墙，此类建筑抗震性得到大大提升，一般用于城镇高层建筑，如小区、旅馆等。

2.2 钢结构民用房屋适用的最大高度。通过近几年对钢结构房屋在地震中的表现调查与实验研究，钢结构民用房屋建设高度与建筑类型、设防烈度与场地等因素有直接关系，不宜过高。

2 房屋最大高宽比限制

建筑高宽比是影响抗震性的一个主要因素。所谓高宽比，就是指建筑总高度与宽度的最小值的比值，比值越大，建筑的变形能力就会增加，更容易发生倾倒。《建筑抗震设计规范》中对钢结构民用建筑房屋的高宽比做出了如下规定：

3 防震缝设置

如果钢结构民用建筑房屋横向与纵向布置都遵循了标准的设计原则，则不必设置防震缝；如果建筑中又不合乎规定的横向或纵向布置时，则应适当的设置防震缝。防震缝的设计应参考建筑的设防烈度、建筑类型等设置足够的宽度，保证防震缝两侧建筑完全分开。设计时应符合以下规定：（1）框架结构的防震缝宽度：建筑高度小于15米时，防震缝宽度应大于等于105毫米；建筑高于15米时，对应6、7、8、9度的设防烈度，每增加5、4、3、2米，防震缝宽度增加20毫米。（2）框架――抗震墙结构：防震缝宽度为框架结构数值的70%。（3）框架――剪力板结构：与框架――抗震墙结构相同。（4）筒式结构和大型框架结构：防震缝宽度为框架结构数值的50%。

4 结构体系的选用和布置

正常情况下，当钢结构民用建筑房屋小于1 2层时，可以采用框架、支撑等结构；大于12层时，应采用钢结构。设防烈度在8、9度时，小于12层的建筑可使用偏心支撑、设置防震缝、在墙体内设置钢板；大于12层时，应采用钢框架――筒体结构，特殊情况下可设置延伸臂加强结构强度。

使用框架――支撑结构时，框架的设置应对称。对于小于12层的建筑，应采用中心支撑方式，条件允许的情况下可采用偏心支撑。大于12层的建筑，12层内应采用偏心支撑，高出12层，应采用中心支撑。中心支撑有多种支撑方式，常用的有人字型、交叉型、K型支撑等，其中最不适合刚性结构的是K型支撑，设计时应多加注意。

5 楼盖的设置

钢结构民用建筑房屋的楼盖应使用非组合楼板，对于小于12层的建筑可视情况使用组合楼板（如钢筋混凝土预制板），大于12层的建筑应使用装配式楼板或者用其他材料制成的轻型楼盖。

6 地下室的设置

对于钢结构民用建筑房屋的地下室，应采用框架――支撑结构，其中支撑结构应竖向紧密布置，直到地下室底部；框架则至少设置到地下一层。对于大于12层的建筑，地下室的深度应符合如下规定：（1）天然基。地下室基础埋深度应大于建筑高度的1/15；（2）桩基。桩承台埋深度大于建筑总高度的1/20。

参考文献

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中图分类号：S611文献标识码： A 文章编号：

1在设计过程中考虑房屋抗震功能的建筑理念

我国的不少地方都位于地震高发区，地震发生时以地震波的形式进行扩散．因地震波具有水平方向及竖直方向的分量。对地面上的建筑物会造成较大的破坏，其中建筑中受力复杂的部位以及突出顶面的部位。更容易受到破坏。根据地震的形成规律和破坏规律，在建筑设计的过程中想要提高房屋的抗震功能，就需要科学地设计房屋的受力结构和建筑平面。

1．1砌体房屋的抗震设计思路

传统建筑结构以砌体结构为主，以砖石结构为主的砌块砌成砌体，根据有无结构性钢筋分为配筋和无筋两种，因建筑材料成本低廉且可以就近取材，房屋建成后有较强的耐久性和稳定性，是比较常见的建筑方式，根据统计数据表明．砌体结构的房屋在强度地震时即会受到严重的破坏，抗震效果较差。

在砌体房屋的抗震设计过程中。要注意建筑的结构中心与质量中心的重合，以保证建筑在地震波的作用下不发生扭转，从而削弱地震波的破坏作用：建筑的附属配件不要突出于建筑之外。以免在地震发生时发生甩落现象。另外砌体结构的房屋要严格控制其高度，控制高度与宽度的比值。尽量降低房屋的建筑重心，以增强其稳定性。避免整体坍塌的现象的发生，砌体房屋的日常维护任务比较艰巨，需要在使用过程中注意维修和加固。

1．2高层建筑的抗震设计思路

随着我国城市化进程的不断加快，城市建设用地日趋紧张。为了缓解城市居民的居住压力，城市规划的过程中新建筑一般以高层建筑为主。高层建筑因其本身的结构特点，对防风和防震的要求要比普通的中低层建筑高，在设计过程中应该进行整体上的设计，以精密的结构方案和旎工布置保证建筑的抗震性能，要注重建筑结构的整体完整性和连续性，使建筑能够在地震中保持其稳定性。

高层建筑各建筑部件之间的连接是否可靠，对建筑的承载力和稳定性起到至关重要的作用。在地震发生时，可靠的连接方式可以使地震波沿其传导方向进行传导。适应地震中的延展性的要求：在进行设计时，要注重建筑结构纵向和横向的结构刚度，使房屋在建筑基础牢固的基础上实现整体的稳定性，使建筑在地震发生之后地基沉降的情况下，能够保持建筑的形状。要实现结构部件之间的可靠连接以及整体的刚性，需要从设计过程中就有足够的重视，对建筑进行完整而精确的力学分析。

2对建筑进行抗震设计的主要设计方法

地震对建筑造成的破坏。除了地震波造成的直接破坏之外，地形地貌的改变对建筑的破坏也十分明显，因此对建筑进行抗震设计，需要从建筑方案立项之初就要开始考虑．从建筑场地的选择。到对建筑地形的勘察和地基的设计。以及建筑整体上的设计，都是抗震设计的重点环节。根据房屋建筑抗震设计的理念。对建筑进行抗震设计的主要方法有以下几个方面：

2．1选择适宜的建筑地点

根据地震对建筑的破坏特点，在建筑工程立项之初的选址上，就要注意建筑的抗震功能。在选址时要规避影响建筑结构抗震效果的地域，如非岩质的柔软沙土地，以及孤立的高耸山丘，河边或者易发生滑坡的丘陵地带等，无法避免在危险地带进行建筑施工时，要加强建筑过程中的抗震设计，但是往往会提高建筑的成本，因此在选址时尽量选择在开掏平坦的中硬度场地，建筑地点适宜可以方便建筑地基的旖工。能够提高建筑结构的稳定性。

2．2建筑的外形要简单规整

随着抗震学术界对抗震研究的深入，抗震理论有了比较大的发展，对于建筑结构的抗震方法也有了较多的设计思路根据。对地震后的建筑进行的统计结果，发现结构简单对称的建筑不容易被地震波所破坏，具有较强的抗震效果，在设计时要综合考虑当地的地质资料。研究出地震波的传导方向，对建筑细节进行处理，采取有效的连接方式，以增强建筑结构的整体稳定性。建筑的外形设计要尽量简单，避免突出于表面的结构，建筑整体上的重心不能与刚度中心有较大偏移．

2．3注重增强建筑的整体刚性

建筑的受力部分包括纵向和横向的承重部件。要想使建筑在地震过程中保持整体上的稳定性，就要注重建筑整体上的刚性的增强，目前在建筑过程中所采用的钢筋混凝土结构，就能够较好地实现这样的目的，能使建筑具有较好的整体性。以及较强的水平刚度，能够比较均匀地传递载荷。增大建筑的整体刚性。建筑整体上的受力就较为均匀，可以使建筑在面对地震时。能够有效延迟结构的屈服时间，起到教好的抗震效果。

2.4有效提高建筑结构延性的设计方案

在发生地震之后．采用延性设计的建筑能够有效缓解地震造成的破坏，以局部部件的破坏来减少建筑整体受到的地震冲击。对建筑的抗震贡献和建筑的刚性处于同等重要的地位。在建筑的设计过程中。以塑钢结构来完成柱的建造，使柱子的抗弯折能力远优于粱，是建筑的框架具有较强的耗能髓力，通过一定的抗震结构的建设，提高塑性铰的转动能力和耗能效果。从而提高建筑整体式上的延性．减少建筑整体所承受的地震波能量。

3对建筑设计方案的抗震性能进行检测的方法

在建筑的设计方案确定之后，需要对设计方案进行抗震性能的检测，以考察建筑的抗震性能是否符合所在地以及客户的抗震需求。目前主要采用的检测方法是能力谱法，该方法的检测思想是对建筑方案进行弹塑性的分析，分析结果以函数的形式绘制成曲线，该函数曲线以基底所受到的剪力为自变量，以建筑顶点的位移为结果变量，考察建筑整体对地震效果的缓冲作用，这条曲线就是该设计方案的能力曲线，主要能反应出建筑的稳定性能，根据图谱可以直观地对建筑的抗震性能进行评价，需要通过分析发现在设计结构无法满足预期的抗震要求的情况时，需要根据检测的结果及时对设计方案进行调整。

依据能力图谱对建筑方案进行考察时，根据设计需要的建筑抗震性能，在能力谱曲线图中绘制出设计目标所需要的抗震曲线，对比建筑的能力谱进行分析。若方案的能力曲线与目标曲线之间没有交点，则证明该方案不能满足设计目标的抗震需求，方案中的建筑结构需要进行一定的处理，或者需要重新进行建筑方案的设计；若建筑的能力曲线与目标曲线存在交点，要考察交点出的坐标情况，考察设计方案中的建筑对地震等级的响应情况，能够清晰地表现出建筑结构的抗震能力，以及建筑在受到地震的影响时的响应情况，考察建筑中各部件的情况，如塑性铰的分布是否满足需要。刚性结构的整体抗震能力是否达标等。

4结束语

近年来世界范围内地质灾害频发，广大的建筑设计者与抗震学术界之间，不断进行着广泛而深刻的合作，取得了比较明显的成果，不少先进的研究成果仍然缺乏实际运用。广大的建筑设计者在进行设计时，要考虑到建筑的抗震功能，从建筑的选址到建筑结构的定型，对建筑进行详细的力学分析，以位移的考虑方法解决建筑在地震中构件变形的问题，利用新型的抗震建材，采用先进的施工工艺，不断提高建筑的抗震功能。

参考文献

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【3】吴大群．王春．吴金国考虑近断层脉冲壁地震动影响的抗震设计方法【J】科技信息，20lO．(10)．

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Abstract: The current housing construction in the earthquake disaster, the frame structure is often severely damaged. In order to achieve the normal use of the housing function to ensure the quality of housing construction, to protect people's lives and property of this paper to undermine the status of the earthquake-stricken areas of housing, of housing construction on Seismic design points.

Keywords: housing construction; frame structure; earthquake; design features; measures.

中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：

在抗震设防地区建设房屋，由于钢筋混凝土框架结构或框剪结构等结构形式的房屋比砌体结构有较好的延性性能和整体变形能力，因而得到广泛的应用。但钢筋混凝土框架结构工程的性能要求，比之砖砌体工程和一般钢筋混凝土结构工程有其特殊性，本文就抗震设防对框架结构的延性和钢筋要求,进行分析研究。

1.框架结构在地震中的主要破坏形态

框架结构房屋，由于其抗震性能较好，极少发现整体垮塌的现象，但框架结构由于材料施工质量和建筑布局等原因，部分结构构件和填充构件发生了一定程度的破坏,其主要表现在以下几个方面:

1.1 节点破坏其主要原因是梁柱节点箍筋不足甚至没有，节点抗剪能力差。一种情况是节点区的箍筋绑扎不够牢靠，振捣混凝土时，箍筋往下滑移至柱顶区域；另一种情况是节点区箍筋绑扎困难，施工时根本就没有配置箍筋。

1.2 箍筋弯钩长度过短，地震时锚固失效，丧失了对纵筋的支撑和对核心混凝土的约束。

1.3 对填充墙的认识不足，如窗下墙使框架长柱变成短柱，发生剪切破坏。

1.4 底层填充墙很少或没有，造成刚度太小形成薄弱层破坏，框架结构极少发现整体垮塌的现象。

1.5 结构之间的变形缝间距普遍太小，且建筑和结构的构造不合理，导致在地震中出现相互碰撞的情况由于建筑物高度不大，尚未产生严重后果但表面破损严重，会给使用人造成心理压力，影响震后的使用，框架填充墙体破坏严重。

2．现有规范、设计、或施工中的不足

框架填充墙体在地震中对结构的影响非常值得工程设计者的深思。非结构构件的填充墙体，在地震作用中十分复杂，根据材料的不同以及和主体结构的关系，其将对结构产生不同程度的影响。

2.1在平面内，改变主体结构的侧向刚度的分布，从而改变各构件之间的地震内力分布状态；在竖向，改变结构层刚度的变化，导致薄弱层的出现。

2.2给主体结构的地震分析带来困难，不易选取合适的结构抗震分析模型，不易正确地估计地震反应从目前我国规范来讲，处理填充墙对结构侧向刚度贡献时，通常考虑将结构自振周期折减，从而放大地震作用来整体考虑，而未考虑平面及竖向填充墙体布置的不同对结构的影响。

2.3填充墙处理不当，往往引起主体结构的破坏，如形成短柱，产生剪切破坏这一点，应该引起设计者的重视。

2.4框架结构的任意楼层不可避免存的在一定数量的填充墙，而一般来讲，填充墙体会先于框架柱开裂。因此，为避免填充墙这一非结构构件受到较大损坏，用于层间位移验算的层间位移角限值必须考虑容许的填充墙体开裂程度。我国现行多遇烈度弹性验算时，钢筋混凝土框架弹性层间位移角限值为1/550，钢筋混凝土框架、抗震墙板柱、剪力墙、框架核心筒弹性层间位移角限值为1/800。从地震震害来看，尽管地震灾区地震烈度可能超过规范的多遇地震烈度，但框架结构填充墙损坏的严重程度也在合理范围内。在楼梯破坏的同时，往往楼梯间墙体破坏也较严重。设计时防止楼梯间墙体破坏，对防止楼梯破坏起有利作用。综合上述因素，建议将框架多遇地震作用下弹性层间位移角限值适当减小，而多遇地震作用主要是保证结构为弹性状态，结构主要构件不同。由于填充墙体与框架梁柱存在一定间隙，并且不同材料的填充墙体，其变形也存在一定差异。故在多遇地震验算时，规范对填充墙体的刚度考虑是合理的

2.5钢筋混凝土结构在罕遇地震作用下，结构总体上不具备抗力储备，结构主要依靠本身的变形来吸收和耗散地震能量。《建筑抗震设计规范》规定，弹塑性层间位移角限值对于钢筋混凝土框架结构为1/50。此次汶川地震震害表明：部分框架结构层间位移已达到1/15—1/20，结构仍未倒塌。综合各种因素，一旦进入弹塑性验算时，其层间位移超过了多遇地震下的层间位移，如果此时验算不考虑填充墙体的刚度计入，或者考虑周期折减，这种考虑将太过粗糙，验算的结果往往存在较大误差甚至错误。此时应计入填充墙体刚度的影响，可将其折算成混凝土剪力墙结构来计入考虑，其现行规范对弹塑性层间位移角限值是比较保守的，可以增大。

2.6混凝土结构设计规范采用了梁、柱构件内力调整柱轴压比限制和柱体积配箍率等措施，其主要的目标是保证强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的设计思想，这种设计理念与单个水准目标是一致的。从地震灾区框架结构震害来看，较多数的现行建筑物未达到强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件这一目标，其重点是柱和节点破坏，梁出现塑性铰的情况较少，在框架梁 柱节点区的浇筑施工中，易将箍筋下移，引起节点区箍筋不足处理措施。

3.房屋建筑框架结构抗震设计应该采取的措施：

3.1做好细部构造，使非结构构件成为抗震结构的一部分，在计算分析时，充分考虑非结构构件的质量刚度强度和变形能力。

3.2选用合理的抗震结构，加强结构的主体刚度，以减小主体结构的变形量，防止非结构构件的破坏。

3.3设计过程中，应充分考虑非结构构件对主体结构的影响，并考虑可能出现的短柱，在设计中予以加强。

3.4严格控制施工质量，柱梁箍筋加密区必须满足要求，避免因施工造成结构的安全隐患。

3.5对于装修改造工程，必须严格遵守国家有关规定，不得损坏原有建筑结构，要确保结构安全。

3.6 钢筋混凝土框架结构抗震措施

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Abstract: the 2008-magnitude earthquake us a unprecedented economic property damage, resulting in huge casualties, to let people bring about great psychological trauma and pain. Especially the extent of the collapsed houses is to give the modern architectural design seismic fortification brings deep reflection and alert. In modern architecture and how to improve the ability of building shockproof, try to reduce the building collapsed in the quake degree, maximum limit reduced by the earthquake caused casualties and property losses of modern architecture is economic shockproof design concerned hot and key. Based on the earthquake of wenchuan building damage deep, building collapsed levels of big, bring people property losses of the heavy, to do a modern building aseismic design, ensure buildings to withstand seismic fortification demand.

Keywords: wenchuan earthquake; Building design; Seismic fortification; Court; Seismic line; Well-balanced shape

中图分类号：TU973+.31文献标识码：A 文章编号：

一、在建筑物场地的选择上，要注意因地制宜，科学合理的选择坚硬的场地土，避开不利于抗震设计的地段

建筑物建设时所选择的场地是否合理科学，是否足够坚固稳定很大程度上决定了整个建筑物的抗震性能。建筑物地基和场地土的选择是建筑物施工的基础，是第一个环节，如果建筑物的地基不够牢固稳定，上层建筑更是无法保持稳定，在遇到地震的时候，则很容易发生倒塌破坏，从而大大加大了建筑物的破坏程度，增大了地震带来的人员伤亡与财产损失程度。在场地土的选择上要趋利避害，因地制宜，要且保证建筑物所选择的场地时适合于建筑物建筑，并且能够对抗震起到良好帮助和作用的场地。一方面，要切实避开那些不利房屋建筑，不利于抗震设计的地段，诸如海岸边或者沙质土壤的场地、河边软泥地区、采矿区软弱的场地土上、地缘边坡或者边缘、山嘴有突起的情况、高耸并且孤立的山丘、低洼凹陷的洼地或者盆地、非岩质的陡坡、以及场地平面岩石成因复发不明确、地表不均匀的场地等等。另一方面要尽量选择有利于建筑物地基稳定的场地，诸如岩性坚硬并且开阔平坦的场地、例如场地土密实均匀并且较为宽阔的场地等等。总之，在建筑物建址的选择上，要加强地质地貌的勘探力度，采用先进的技术对地形地貌和地质岩石性质做好科学的分析，从而科学合理的选择场地，确保场地是适合建筑物建立，并且能够有效的降低地震带来的震感，转移地震的能量的有利地段。此外，在建筑物场地的选择上，还必须综合考虑到由于场地利用带来的生态破坏和环境保护方面的问题。并且还必须坚持成本控制的原则，选择能够降低施工难度，节约成本的场地进行建筑物施工。

二、对建筑我设置多道防震防线，保证建筑物的体型匀称规整，避免部分构建损害而影响建筑物的综合抗震性能

建筑物的抗震防线主要是指在建筑物中设置的专门用于降低地震带来的灾害，防止建筑物受到二次地震的有线防线。随着城市化进程的发展，为了切实合理高效的利用城市土地，提高提地资源的利用率，现代建筑多是高层建筑，在高层建筑中必须切实设置多道有效的抗震防线，才能够避免因为一次地震而导致整体建筑物抗震性能的丧失，才能够有效的避免因为局部的建筑物构件或者局部结构的损害而导致整体建筑物的倒塌的现象。总之对建筑物设置多道有效的抗震防线，能够使稳定建筑物在受到一次地震之后还能够切实承受住二次地震带来的危害，尽最大可能的降低地震中房屋的倒塌和人员的伤亡。设置多道防线，必须从以下一些方面做好工作：首先，切实构建科学合理的建筑物抗震设计体系，并且在每一道防线都设置延性强的抗震分体系，构成整体抗震能力强的由若干个延性较好的分体系组成的抗震体系。把抗震延性强的构建和结构结合起来，协同工作，能够切实提高建筑物的抗震性能。其次，在抗震防线设置和抗震结构体系的建设过程中，应该尽可能的提高建筑物结构体系的内部和外部的冗余度数，确保内外部的冗余度数都达最大的量，能够有效的弱化地震的内部能量。同时要构建分布合理的屈服区，加强建筑物耗能构件的延性，保证耗能构件强度和刚度的适当性，切实提高建筑物本身吸收和消散地震内部能量的能力，从而提高建筑物的抗震能力。再次，加强对每一个构件部分和结构的强弱关系的统筹协调，在主要的耗能构件屈服之后，确保其他抗测力的构件和结构能够弹性的处理，从而保持建筑物构件长期的有效屈服作用，从而提高建筑物结构体系的延性和抗震性能。例如漩口小学设计中的抗滑桩与重力式挡墙的设计，有效的增强了建筑物的防震能力。此外，在建筑物的体型和结构设计上，加强建筑物设计体型的匀称规整性设计，保证建筑的结构的合理性。

三、切实增强短柱的抗震能力，切实保证建筑物使用的钢筋水泥等材料有足够的刚性和强度

现代建筑为了节省空间，充分发挥土地资源的利用率，促使建筑物多向上空间发展，使建筑物的高度越来越高。随着现代建筑物的高度的增加，层数的增多，这就造成了建筑物所承担的轴力和重力也越来越大。短柱是高层建筑中最主要的支撑物体，切实加强短柱的抗震性能是切实提高建筑我抗震性能的重要手段与关键措施。如果短柱的延性差，抗震性能不好，则很容易使建筑物因为剪力破坏而导致建筑物倒塌或者结构破坏而倒塌等现象。混泥土短柱是目前使用最为频繁的建筑物短柱材料，因混泥土短柱的轴压比增大，导致了塑性变形能力的降低，从而也就降低了短柱的抗震性能。也就是说要增加短柱的抗震性能，必须切实增强混泥土短柱的延性。首先，在短柱的材料选择上，可以使用一些延性比较强的短柱材料作为混泥土短柱的替代品。例如钢管混泥土短柱就是很好的一例。由于钢管混泥土把混泥土填入到钢管内的套箍混泥土，加强了对钢管内部混泥土的侧向约束力，使钢管混泥土短柱里面的混泥土处于全面受压的状态，提高了混泥土短柱的抗压强度和极限压变，从而切实提高了混泥土短柱的延性，增强了抗震性能。其次，增强建筑物的短柱的剪力比，切实增强短柱的受压承载能力，提升短柱的抗震性能。最后，可是适当的采用分柱体。短柱容易在地震作用下折断或者剪坏，降低其抗弯承受力，从而限制了其抗震性能的发挥，这样就可以合理的运用分柱体的办法来解决。现代建筑多采用钢筋水泥混泥土材料，钢筋、水泥混泥土的强度与刚度直接关系到建筑物的防震能力大小，因此，要切实选用合格的钢筋、水泥和混泥土，确保这些材料有足够的刚性和强度，切实从材料使用上增强建筑物的抗震能力。

四、结论

我国处于环太平洋地震带上，地震比较频发，因此地震是我国比较常见，同时也是损害最为严重的自然灾害之一。地震灾害不想台风或者其他风暴那样可以提前预知发生时间，发生地点和影响程度，地震灾害具有预测困难，突发性强，损害程度特别低等特点，因此，在地震来临之前没办法做好预防措施，只有在平时的建筑物设计时切实加强防震设计，从建筑物根源上降低地震带来的危害性，才能够有效的减少地震带来的生命财产损害。

参考文献：

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中图分类号：S611文献标识码： A

1 前言

随着建筑行业的日益发展,房屋建筑设计的要求也越来越高,越来越复杂。建筑外观与平面上独特新颖的要求以及建筑设计师标新立异的个性追求增加了建筑结构布置的难度,加上部分设计师对建筑结构抗震设计缺乏足够的了解,不仅使得建筑结构抗震性能降低,也给建筑带来施工上的困难和经济上的损失。建筑结构抗震概念设计虽然是建筑基础性的功能,但却是建筑结构设计的核心部分,其强大的功效和作用越来越受到结构工程师的认可和重视。

2 抗震概念设计的作用

由于影响建筑物抗震性能的因素很多,很难对地震作用进行准确的估算,所以“概念设计”的作用要比“数值计算”的作用显得更为重要。概念设计是建筑物结构抗震性能的决定性因素,也是结构抗震设计的首要问题。

概念设计的重要性主要有以下几点: 1) 如今的计算理论及结构设计理论有待完善，存在着各种各样的缺陷以及不可计算性。所以，概念设计的应用不仅解决了计算理论的缺点，还解决了在结构设计中实际存在的那些大量无法计算的问题，更加合理的完成了建筑的结构设计。2) 结构设计过程需要进行大量的数学计算，需要借助计算机来完成。而在方案的初级设计阶段不能使用计算机来辅助计算。因此，需要熟练掌握结构概念的结构工程师根据自己的合理计算和准确的判断来筛选高效、低造价的结构设计方案。3) 对于结构设计过程中存在的大量繁琐的计算，往往需要借助计算机完成。而结构设计人员也过分依赖计算机，这样会降低工作人员对设计数据的敏感性，对于计算中存在的数据错误和运算方法不合理问题不能辨别和纠正，从而使结构设计存在诸多问题，留下安全隐患。由以上分析可知，概念设计对建筑结构设计有相当重要的影响，其地位是不可取代的。

3 抗震概念设计遵循的基本原则

3 .1 整体合理性原则

基础设置须满足建筑物相关的规定要求,使得其所对应的承载力与相应的结构刚强度实现完美的结合,也就能够可靠的将建筑结构中的各类荷载进行有效的传递至基础。这种整体的构件布置能够将建筑物各部分有效的组合在一起,从而产生极好的整体抗震性。

3 .2 结构合理性原则

建筑物本身的对称布局是实现建筑物整体质量布置对称性的基础,从而使建筑物的抗侧力大大加强且会对外力产生一种均衡的抵抗性,从而使建筑物的结构抗震性大大增强。

3.3 形状简单原则

简单的建筑物往往结构比较明确,也就方便了我们对建筑物各个构件进行具体准确的受力分析,而且这种形状简单的建筑物结构受地震破坏的程度相对较轻,部分相对薄弱的区域也很容易得到控制和修复,从而确保建筑物抗震要求的实现。

3.4 竖向均匀原则

建筑物竖向上的均匀能够有效避免建筑物外力作用下,由于刚度不足而发生突发性的结构扭曲现象,从而大大增强建筑物整体的强度和刚度。因此设计师在进行建筑设计时应当首先考虑建筑物竖向上的受力情况,将建筑物转换层所对应的上下部分的结构比例控制在合理范围之内,尽量使转换层所承受的荷载相均衡。同时还应考虑建筑物内部墙柱等承重结构上下连接的一致性,这种刚度趋向的均衡和结构的延伸能够保证建筑物各构件将地震产生的能量进行很好的吸收和传递,从而减少地震所产生的能量对建筑物的破坏。在对建筑物填充墙设置的时候,为保证结构的质量,还应该考虑墙柱之间的结构状况,在保证建筑物整体受力情况不受破坏的基础上,按照规定的要求设置抗震缝。

4 结构抗震概念设计在建筑物各层面的运用

4 .1 选择科学的建筑方案

在进行方案初步设计时,建筑设计师应当根据自己掌握的相关理论和经验选择科学的、合理的、经济的方案,尽量避免使用计算机等工具进行单纯的数据筛选。建筑物的平面应当尽量选择对称性较强的方案,这种对称的平面布置能够缩小质量与刚度之间的偏差,从而使建筑物的竖向各部分受力均匀、整体性强,避免建筑物扭转现象的发生。当前建筑中出现的一种“ 细腰建筑”,属于一种平面很不规则的建筑。虽然这种建筑的外形较好,但该类建筑在高层建筑中应用后,地震作用情况下建筑物就很容易出现细腰部破坏现象,造成严重的后果。因此在进行建筑设计时要尽量使用抗震效果较好的形体,尽量少做不对称的或过长的外凸内凹形体。

4 .2 选择合适的结构体系

合适的结构体系是建筑物各部分整体协调性的保证,因此建筑结构抗震概念设计要求建筑物设计必须要选择稳定、合适的结构体系。一个科学的建筑结构体系须满足变形和抗冲击力的要求,即建筑物有一定的刚度,能够承受自身的荷载而不发生变形;同时又能够在地震发生时能够承受巨大的地震力而不出现局部受损的情况。在进行结构选择时,要注意建筑物传力途径和受力计算的明确性,尽量避免使用转换层,防止地震作用下建筑物发生局部破坏或倾斜现象。

4 .3 布置科学的抗震防线

对于结构抗震体系的选择,要尽量避免使用单一的抗震防线。单一的抗震防线通长只有一道,当地震反复发生时,一旦抗震防线发生破坏就必然会造成建筑物的坍塌,造成严重的后果。若设置较多的抗震防线后,建筑物中各个构件就能够进行适当的强弱结合,从而使得建筑物整体结构的抗震性得到增强。

4 .4 选择高质量的结构材料

建筑结构抗震能力除了受以上因素的影响外,很大程度上还会受到材料的影响。材料的强度、刚度以及材料的连续性与均匀性都会影响到建筑结构的抗震性能。因此在进行建筑结构选材时要对材料的强度和延伸性等进行仔细的考量,使得材料符合建筑结构体系。同时还应该注意材料的经济性能,发挥材料最大化的性能,实现单个性能与整体性能的最优结合。

4 . 5 处理建筑物中比较薄弱的部位

只有良好的结构整体性,才能使建筑构件之间协调配合,实现结构协同工作原则,这就要求建筑各个部位的强度和延性都能够达到相应的标准。因此在结构概念设计中要特别重视建筑薄弱环节的处理,采取必要的措施对建筑的关键部位进行加强。建筑物结构整体的设计要注意强剪弱弯、强柱弱梁以及对柱、梁、节点与构件之间的关系,更值得注意的是建筑物构件节点的承载力一定要高于该连接构件的承载力,只有这样才能保证建筑物构件随着老化程度的加深,构件节点的承载力和刚度不会发生变化。建筑物梁、柱端部通常要采取箍筋加密措施,同时还要注意所使用的材料规格是否符合相关的设计和规定要求。对于砌体结构的建筑物,可以采用设置圈梁、构造柱等方式对其整体性和延性进行加强。同时还要注意建筑物预埋件的锚固承载力与连接件承载力之间的关系,若预埋件的承载力不能满足相应的承载要求,必然会对建筑物整体性产生不利的影响。对于装配式构件整体性的考虑,装配式连接构件中的抗侧力构件一定要采取必要的措施对其结构空间的整体性进行处理。

5 结束语

随着经济的发展和科学技术水平的不断提高,建筑设计所呈现出的多样化和高水平化对设计师的要求越来越高,建筑抗震性能良好的设计应当是建筑设计与结构设计的完美结合,因此作为现代结构设计师只有在掌握扎实的建筑理论知识的基础上借助结构抗震概念设计不断创新,才能满足社会日益提高的建筑结构要求。

参考文献

[1] 聂铜光.房屋建筑工程抗震设计[J].城市建设理论研究(电子版),2012,9(22):3 5 - 3 7 .

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汶川5.12地震给我国造成的直接经济损失便高达八千亿元，而人员伤亡更是触目惊心。由此可见，建筑结构优质抗震设计尤为重要，可显著降低地震灾害伤亡人数，并控制直接经济损失。因此从设计层面如何有效提升框架结构、砌体结构抗震性能，尤其是建筑在强震作用影响下的预防倒塌性能，成为我们应主力探讨的重要课题。

一、建筑结构抗震设计方式

1.采用隔震设计技术营造以柔克刚效果

建筑结构设计中采用隔震技术是一类效果显著的新型工程抗震方式，我们可通过安放消能隔震装置，例如隔震垫、橡胶于结构建筑基础与底部之间，将基础同上部结构有效隔开，进而令其动力作用与性能有效改变，显著减轻建筑结构地震反应，营造以柔克刚的良好建筑结构抗震效果。通过国内外工程实践与大量试验证明，该隔震设计体系可令结构水平加速度地震反应有效下降约百分之六十，进而控制或消除了建筑结构受到地震的损坏影响程度，提升了建筑物与空间内部人员的安全水平。一般来讲该隔震体系技术拥有强大的垂直方向承载力，可达到五十至两千吨，同时该设计技术体系拥有较大垂直向压缩刚度，相应的其水平向具有的变形刚度有限，仅为每毫米四分之一千牛至每毫米一点八千牛，而其在水平向变位极限值t较大，最大可达到五十厘米，并具有较充足的初始刚度，可抵抗轻微地震与风荷载。一旦发生强烈地震时可产生一定程度的柔性自由滑动。而倘若发生了较大变形则会回升刚度，发挥一定的限位与保护作用。其中采用橡胶钢板夹层隔震垫可有效发挥显著复位能力，通过实践研究不难发现，其在众多地震灾害中均能产生瞬时自动复位。再者该类技术方式构建的隔震装置具有良好的耐久性，其服务使用寿命高达七十年左右，因而远远高出一般住宅、民用建筑使用期限五十年的寿命要求。另外隔震建筑结构设计方式主要使用在重要多层与低层建筑中，例如学校、医院、科研机构、商场与各类重要职能单位建筑。

2.减震消能结构抗震设计方式

减震消能结构抗震设计方式主要指位于某些建筑结构部位，例如剪力墙、支撑、连接缝、节点或连接件等位置合理设置消能元件或阻尼装置，利用该消能装置内含的非线性摩擦滞形进行能量耗散，或对地震能量进行吸收，进而降低主体建筑结构竖向与水平向的地震反应，避免建筑结构在地震作用下发生倒塌或破坏现象，以实现抗震、减震科学目标。该类设计方式主体适用于超高层或高层建筑，并在日本、美国等地实现了一定水平的应用，具有良好的抗震害效果。目前该减震消能抗震设计方式已在我国通过试点形式应用于一些建筑工程中并积累了良好经验。同时随着新一轮抗震设计相关规范的出台对上述减震消能与隔振技术应用于建筑工程明确了指导意见，表明该类新型抗震设计方式已逐步进入了实用发展阶段。当然基于该类抗震设计方式的特殊性其造价成本相对较高，且由技术设计到构造再到施工均包含一定的复杂性，因此对其进行准确的掌握与合理的实施还存在一些问题，因此我们应继续对其进行深入研究，力争早日实现广泛大规模的实践应用。

二、建筑结构抗震设计科学思路

1.基于承载力与延性科学选择设计方式

基于建筑结构承载力设计方式可分为反应谱与静力方式，前者通过加速度地震反应作为纵向坐标，并将体系周期自振作为横向坐标，得出的曲线关系便可作为反应谱，并据此进行地震作用产生的结构惯性水平力计算，进而确定合理设计方式，对多自由度系统我们可应用分解组合振型方式明确地震作用。静力方式将地震视为建筑物之上作用的总水平力，可将其取为总体建筑重量与地震系数乘积。在结构设计中我们应对其刚度分布进行适应性控制，令建筑结构构件例如墙、梁、节点、柱等在地震阶段变为非弹性的变形状况，进而令地震能量合理消耗，确保其不产生建筑结构倒塌现象。在该类设计阶段中，整体建筑结构构建均包含两类功能，即确保使用结构功能及应对地震的抗震功能，为消除该类层面包含的局限性，我们应综合考量地震重现期，结合抗震设防现实目标，科学采用反应谱在承载力与确保构造延性基础上采用延性抗震规范设计方式，该类方式对尚无准确预知建筑结构地震非弹性反应具有显著的抗震设计效果。

2.基于建筑结构性能完善设计

基于性能的设计方式最早由美国学者提出，该设计理念转变了以往仅注重安全结构设计思路，合理发展成为注重安全、结构性能与经济等多方因素的创新设计方式，令建筑工程结构满足使用期间预定各项目标性能要求，同时具体性能标准要求我们可依据建筑结构重要性进行细化确定。可以说该类性能设计方式较单一传统抗震设防标准实现了一定的创新发展，并为设计人员创设了设防抗震标准自主选择空间，而基于现行对建筑结构状态性能的计算、具体描述与设计标准没有全面明确，因此我们应对该项设计方式继续深入研究探讨。虽无法在该技术设计领域达成统一共识与一致设计方案，然而我们可在不同地震作用水平下令建筑结构实现对不同水平性能的明确。基于位移性能的设计抗震研究可包含确定地震风险等级、选择目标性能、确定适宜建设场地、相关性能水平、展开概念、初步与最终设计，在设计进程中实施必要的可行性检查与设计审核，确保建筑结构施工阶段工程质量达标，在使用进程中实施有效的维护检测等细化工作。在设计流程阶段我们可首先依据业主要求与项目投资建设准则、效益明确目标性能并依据其展开结构设计，完成设计后履行评估设计结构性能环节，对于满足相关目标要求的设计我们对其结构进行实际水平性能的明确说明，以便于建筑工程项目后续的优质施工与质量安全控制管理。

由此可见，随着科技的迅猛发展，各项新工艺、新材料、新技术与新理念在建筑设计行业得到了广泛应用，有效丰富了抗震设计手段，提升了建筑结构整体抗震性能。倘若我们采用高强度建筑材料可有效提升构件承载极限能力，并显著降低其结构自重，而倘若我们广泛树立创新设计理念、善于应用新技术、新工艺，则更能显著降低地震灾害，抑制地震对建筑结构造成的破坏影响，营造良好的建筑使用环境。因此我们应对建筑结构抗震设计科学方式进行深入探讨，明确实践设计思路，进而切实提升安全设计水平。

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关键字：房屋加固；抗震设计；汶川；实践应用

一、房屋建筑抗震加固设计目的及工作程序

1、房屋建筑抗震加固设计的目的

房屋加固改造施工技术措施是否可行关系到施工过程的安全，质量的好坏直接关系到房屋的结构安全，加固工程要针对技术措施及施工控制严格把关，方可确保工程施工满足要求[2]。

房屋建筑抗震改造的目的是提高结构的延性和增强房屋的整体性及承载能力，改善构件的受力状况，提高综合抗震防灾的能力，提升房屋建筑的功能，从适用性、环保、经济性、舒适性等方面考虑满足抗震使用要求[3]。

2、抗震加固设计工作程序

房屋抗震加固工作遵循程序如图1所示：

图1 房屋抗震加固程序

未经鉴定的房屋,不得作加固设计；没有设计或设计未审查批准的工程不得施工；施工未完成或施工质量不合格的工程不得验收。

二、房屋建筑抗震加固设计的原则及常用加固方法

1、结构抗震设计原则

“三水准”设计原则：1）当遭受到多遇的低于本地区设防烈度的地震影响时，建筑物一般应不受损坏或不需修理仍能继续使用；2）当遭受到本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能有一定的损坏，但经一般修理或不经修理仍能继续使用；3）当遭受到高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

加固设计原则：1）结构的刚度和强度要分布均匀，避免新的薄弱层；2）竖向受力构件要连续，传力清晰；3）增加或加强构件时，应考虑结构整体扭转效应的降低；4）考虑加固引起的地震作用的增加，加强薄弱层的抗震构造；5）使构件受力合理，防止脆性破坏，消除强梁弱柱、强构件弱节点等不利抗震的受力状态。

“两阶段”设计方法：

第一阶段：按多遇震作用效应和其它荷载效应的基本组合验算结构构件的承载能力，以及在小震作用下验算结构的弹性变形。

第二阶段：在罕遇震作用下验算结构的弹塑性变形。

2 常用的抗震加固方法

抗震加固就是要提高建筑物的整体抗震性能，改善变形耗能能力，并针对薄弱部位加强构造措施，常用加固措施如下[4]：

1）外加构造柱或附墙柱

在外墙四角、隔开间外纵墙与横墙交接处、外纵墙转角处、错层部位横墙与纵墙交接处、大房间内外墙交接处、较大洞口两侧及楼梯间等薄弱部位外加附墙柱，并与墙体与圈梁进行可靠拉结。

2）墙体夹板墙加固

对砌体墙身用钢筋网水泥砂浆面层或钢筋网混凝土面层进行加固，提高砌体墙身的抗压、抗弯、抗剪以及抗裂和变形能力。

3）外加圈梁加固

在需要设置圈梁的相应部位外浇圈梁，并与构造柱及墙体可造连接。

4）混凝土梁、柱加固

对混凝土梁柱的加固方法可采用加大截面加固法、外抱钢筋混凝土面层、外包型钢等加固方法。上述这些加固方法都需要大量的湿作业，施工工艺复杂，施工工期长，并且会使结构截面尺寸加大较多，改变了建筑物的外观，影响使用效果。

三、房屋抗震加固设计改造在汶川灾区的应用

1、受损房屋的分类

汶川受损房屋结构型式主要有砖混、底框、框架、框剪；评估后房屋被分为A(可以使用)、B(加固后使用)、C(停止使用)、D(拆除)四级；D 级房屋已被定义为拆除，其拆除重建的资金及损失可以直接评估出来，不需加以讨论。A 级房屋若没有设防烈度的调整，其工作量仅为简单加固。C级房屋要进行加固或拆除的经济比较，在设防烈度调整之后，部分 C级的房屋应要转为D 级拆除。B 级房屋数量较大，是房屋维修加固工作的重点和难点，B 级房屋有两种：一是关键部位受到破坏，加固、修复部位较少；二是受损较轻、但数量较多的情况。

2、检测与鉴定

所有被评为B、C 级的房屋由有资质的单位进行检测、鉴定之后，进行加固设计。上万幢房屋的检测、鉴定工作量巨大，检测、鉴定必须得到受损房屋的详细资料，包括现有建筑的材料强度、裂缝的具体情况及破坏形式，以作为加固设计的设计依据。

3、抗震加固设计措施

3.1新建房屋的抗震设防要求

(1)正确选择建设场地。建设场地宜选择地势在比较开阔平坦、 土质坚硬均匀的场地。应尽量避开不利于建房的场地, 如河流、 湖泊、 池塘岸边,山顶、陡崖、斜坡,软弱或不均匀土层等等。在软弱土层等不利地段建房, 基础沟槽必须宽厚,槽底均匀铺设灰土层并分层夯实后,用水泥浆砌砖或石料混凝土做好基础, 还可用复合桩基等技术加固地基。

(2)房屋体形要合理。设计房屋时,要避免立面上突然变化, 平面形状也宜简单、规则, 墙体布置宜均匀、对称。

(3)屋顶上不要做笨重的附属物。屋顶上的附属物, 如女儿墙、 高门脸等, 既笨重又不稳定, 地震发生时这些构件最易破坏。所以, 应当尽量不做或少做这类装饰性的附属物, 如果必须建造时, 就必须采取一定的固定方法(图2)。

图2 女儿墙的固定方法 图3外加扁构造柱加固

(4)确保施工质量。对于一般居住房屋, 保证施工质量是指砖石的砌筑质量以及混凝土浇筑和养护质量要好,夯土墙坚实, 各构件之间的连接可靠等。施工时要做到墙、 柱错缝咬砌,砖石块体错缝咬砌, 内外墙同时砌筑。砖要浸水,砂浆要均匀、饱满。构造柱、 圈梁的配筋要符合规范要求。

3.2既有房屋的抗震加固措施

对于目前房屋破坏的情况，分类分析其经济性及可能性，形成标准化设计，编制标准加固设计图集及施工基本要求，可提高设计速度，加快加固进度，具体有如下几种措施：

1）外加扁构造柱加固。用外加扁构造柱加固墙片时, 往往在构造柱之间加钢拉杆, 此时极限抗剪承载力应由墙、 柱和拉杆三部分组成。当达到极限荷载时, 墙片沿临界裂缝产生较大滑移, 构造柱在拉杆约束作用下, 与墙体共同工作,拉杆只是简单承受水平荷载,而柱是通过拉杆约束直接承受水平荷载, 因此, 加固墙片的抗剪承载力主要由两部分组成: 墙体本身的抗剪承载力和构造柱的弹性恢复力。外加扁构造柱加固的做法如图3。

2 ）钢筋混凝土板墙加固。钢筋混凝土板墙加固, 指在砖墙外表层另加钢筋混凝土面层, 由于两种材料在弹性模量和延性方面差距较大, 在地震作用下,砖墙率先破裂, 丧失部分抗剪承载力, 大部分地震剪力将由钢筋混凝土面层承担。钢筋混凝土板墙加固的做法如图4。

3）锚固拉结加固方法。这种方法首先在每层楼板位置的横墙与纵墙交接处设置角钢或钢板, 并将其与墙体锚固,以加强墙体间的连接,然后在相邻角钢或钢板之间设置预应力拉杆, 通过拉杆的拉结作用将整个结构紧紧地约束住, 从而提高结构的整体性.锚固钢板及拉杆在内外墙上的布置方式如图5。

4) 对于预制板与墙角裂缝的处理应按板的搁置长度分类处理 ，一般情况采用抹灰处理修缮，当板的搁置长度不足时可以采用附加角钢方法，增加预制板的搁置长度。

5) 对于承重砖墙的长水平或长斜裂缝的加固方法，采用钢筋网片抹水泥砂浆或聚合物砂浆方法进行加固；对于砌体结构的加强采用高标号聚合物砂浆勾缝。