序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇建筑抗震設(shè)計(jì)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

2建筑設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)關(guān)注的幾個(gè)抗震設(shè)計(jì)

（1）建筑構(gòu)件和連接點(diǎn)處的抗震設(shè)計(jì)。如今人們的生活水平日益提高，隨之也對(duì)居住質(zhì)量有了更為嚴(yán)格的要求，就施工的整體質(zhì)量而言，與之直接相關(guān)聯(lián)的便是建筑構(gòu)件的合理搭設(shè)和對(duì)連接點(diǎn)的科學(xué)設(shè)置。如今新世紀(jì)出現(xiàn)了許多新的工藝和材料，這樣施工就迎來了更大的挑戰(zhàn)。例如說建筑物的外部設(shè)計(jì)，其中會(huì)用到大理石、瓷磚等新材料，室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)用到的則有吊頂和人工造影等技術(shù)。就實(shí)際施工而言，一定要對(duì)材料質(zhì)量和施工技術(shù)有所保證，才能使建筑物的抗震性得到保障，同時(shí)要重點(diǎn)監(jiān)督和管理其牢固性，以免在地震發(fā)生時(shí)意外墜落而造成人員的傷害。

（2）建筑物頂部的抗震設(shè)計(jì)。如今的建筑行業(yè)，普遍對(duì)頂部過高、過重的問題有所避免。因?yàn)轫敳慨a(chǎn)生的壓力會(huì)導(dǎo)致建筑墻面也形成相應(yīng)的較大壓力，這會(huì)使建筑物的抗震性和牢固性在一定程度上有所減弱。在建筑設(shè)計(jì)過程中，務(wù)必要保證建筑物整體有一個(gè)合理的重心，與此同時(shí)還要花心思用于材料選擇，選取的頂部材料要盡量是重量輕、剛度較均勻的，這樣建筑結(jié)構(gòu)才能將抗震能力充分發(fā)揮出來。

（3）建筑設(shè)計(jì)中關(guān)于設(shè)計(jì)限制的問題。通常都是在建筑前期確定建筑物的抗震級(jí)別，并且這是以建筑物的實(shí)際使用情況為依據(jù)，所以要在施工過程中嚴(yán)格按照國家規(guī)定，要使建筑物的抗震性能有所保障，以免有墻體裂縫或坍塌的現(xiàn)象出現(xiàn)。

3建筑設(shè)計(jì)過程中要考慮到的抗震設(shè)計(jì)

根據(jù)上述內(nèi)容，我們了解到建筑抗震設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)之間息息相關(guān)的聯(lián)系。為了確保最大程度的抗震性，就一定要在實(shí)際施工中緊密結(jié)合起二者的聯(lián)系，同時(shí)還要在施工過程中真正融入抗震理念，如此才能使原有的建筑常規(guī)從根本上被打破，才能使建筑物抗震現(xiàn)狀得到徹底改善，接下來從建筑物的形狀、平面和空間三方面設(shè)計(jì)來具體闡述二者的結(jié)合。

（1）形狀設(shè)計(jì)建筑物的形狀設(shè)計(jì)也就是針對(duì)建筑進(jìn)行的“體型”設(shè)計(jì)，具體包括了各部分施工技術(shù)、建筑物平面布局和立體空間等的設(shè)計(jì)。在建筑行業(yè)發(fā)展的新時(shí)代，很多方面都有所創(chuàng)新就建筑物思維整體外觀而言亦是如此。由此有諸多樣式的建筑外形出現(xiàn)，所以，在形狀設(shè)計(jì)的過程中，需要對(duì)不同外形的不同特點(diǎn)予以充分考慮，不同的建筑外形，也會(huì)有不同的建筑特色和實(shí)際需求，施工單位應(yīng)該加以充分考慮。通常情況下，凸凹形狀的建筑體型，通?？梢允菇ㄖ锏目拐鹦缘玫酱蟠筇嵘欢趯?shí)際的建筑建設(shè)過程中，原有的常規(guī)形狀的建筑物已無法滿足現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，所以，建筑物整體抗震性的提高，首先需要對(duì)建筑的形狀進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)。

（2）建筑物的平面設(shè)計(jì)在建筑物施工，平面設(shè)計(jì)是重要的環(huán)節(jié)，對(duì)建筑物日后的使用將起到?jīng)Q定作用。例如，分別作商務(wù)和居住用途的建筑物，它們?cè)谄矫嬖O(shè)計(jì)上必然存在很大差別，為了使使用需求得到進(jìn)一步滿足，就一定要按照用途，來對(duì)平面構(gòu)造進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)；另外，為了將抗震元素融入到平面設(shè)計(jì)之中，不僅要對(duì)施工材料的堅(jiān)固性加以重點(diǎn)考慮，還需要對(duì)構(gòu)架安裝的合理性、內(nèi)部各因素的協(xié)調(diào)性加以綜合考量。要想完美地實(shí)現(xiàn)平面設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)的結(jié)合，就對(duì)設(shè)計(jì)者提出了很高的要求，不但要工作經(jīng)驗(yàn)豐富，要需要深入地研究審美觀念和抗震技術(shù)，前提還得不對(duì)內(nèi)部美觀產(chǎn)生不利影響，在此基礎(chǔ)上再確?？拐鹦阅艿淖畲蠡?/p>

（3）空間設(shè)計(jì)對(duì)建筑物進(jìn)行空間設(shè)計(jì)，是在三維空間內(nèi)進(jìn)行的關(guān)于建筑物的豎向設(shè)計(jì)方案。因?yàn)槿找婕涌斓某鞘谢M(jìn)程和急劇增加的城市人口，增加了城市的人口壓力，所以出現(xiàn)的建筑物樓層愈發(fā)高。為了使土地占有面積盡量減少，在現(xiàn)代社會(huì)中愈發(fā)流行高層建筑，如此就對(duì)建筑物的空間設(shè)計(jì)有了更嚴(yán)格的要求。通常說來，建筑物層數(shù)越低，穩(wěn)定性就越高，受到地震的損害也就會(huì)越??；反之穩(wěn)定性越差，受到地震的傷害也就越大。所以，融合建筑物的空間設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)在一起，這樣建筑物的整體抗震性才能得到保證。

篇（2）

自從1886年世界上第一棟近代高層建筑——美國芝加哥家庭保險(xiǎn)公司大樓（HomeIuranceBuilding，10層，高55m）建成以來，至今已有100多年的歷史了。高層建筑不僅在材料和結(jié)構(gòu)體系上逐漸多樣化，而且在高度上也有大幅度增長(zhǎng)。而一次又一次地震災(zāi)難及教訓(xùn)，警示人們：防震減災(zāi)任重道遠(yuǎn)，刻不容緩。

從上個(gè)世紀(jì)開始，各國的專家、學(xué)者對(duì)抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行了一系列研究。進(jìn)入90年代，結(jié)構(gòu)抗震分析和設(shè)計(jì)已提到各國建筑設(shè)計(jì)的歷史日程。特別是我國處于地震多發(fā)區(qū)（地震基本烈度6度及其以上的地震區(qū)面積約占全國面積的60%），高層抗震設(shè)計(jì)設(shè)防更是工程設(shè)計(jì)面臨的迫切的任務(wù)。作為工程抗震設(shè)計(jì)的依據(jù)，高層建筑抗震分析更處于非常重要的地位。

二、材料的選用和結(jié)構(gòu)體系問題在地震多發(fā)區(qū)，采用何種建筑材料或結(jié)構(gòu)體系較為合理應(yīng)該得到人們的重視。

我國高層建筑中常采用的結(jié)構(gòu)體系有：框架、框架-剪力墻、剪力墻和筒體等幾種體系，這也是其他國家高層建筑采用的主要體系。但國外，特別地震區(qū)，是以剛結(jié)構(gòu)為主，而在我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)幾混合結(jié)構(gòu)卻占了90%.如此高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)，國內(nèi)外都還沒有經(jīng)受較大的考驗(yàn)。鋼結(jié)構(gòu)同混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有優(yōu)越的強(qiáng)度、韌性和延性，強(qiáng)度重量比，總體上看抗震性能好，抗震能力強(qiáng)。

震害調(diào)查表明，鋼結(jié)構(gòu)較少出現(xiàn)倒塌破壞情況。在高層建筑中采用框架-核心筒體系，因其比鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量少，又可減少柱子斷面，故常被業(yè)主所看中?；旌辖Y(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土內(nèi)往往要承受80%以上的震層剪力，有的高達(dá)90%以上。由于結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移值為基準(zhǔn)。但因其彎曲變形的側(cè)移較大，靠剛度很小的鋼框架協(xié)同工作減小側(cè)移，不僅增加了鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，而且效果不大，有時(shí)不得不加大混凝土筒的剛度或設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu)，形成加強(qiáng)層才能滿足規(guī)范側(cè)移限值；

此外，在結(jié)構(gòu)體系或柱距變化時(shí)，需要設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。加強(qiáng)層和轉(zhuǎn)換層都在本層形成剛度而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度突變，常常會(huì)使與加強(qiáng)層或轉(zhuǎn)換層相鄰的柱構(gòu)件剪力突然加大，加強(qiáng)層伸臂構(gòu)件或轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與外框架柱連接處很難實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁。因此在需要設(shè)置加強(qiáng)層及轉(zhuǎn)換層時(shí)，要慎重選擇其結(jié)構(gòu)模式，盡量減小其本身剛度，減小其不利影響。

唐山鋼鐵廠震害調(diào)查資料統(tǒng)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)形式總建筑面積（萬㎡）倒塌和嚴(yán)重破壞比例（%）中等破壞比例（%）鋼結(jié)構(gòu)3.6709.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)4.0623.247.9砌體結(jié)構(gòu)3.0941.220.9在高層建筑中，應(yīng)注意結(jié)構(gòu)體系及材料的優(yōu)選。現(xiàn)在我國鋼材產(chǎn)量已居世界前列，建筑鋼材的類型及品種也在逐漸增多，鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力已有了很大提高，因此在有條件的地方，建議盡可能采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)（SRC）、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（CFS）或鋼結(jié)構(gòu)（S或），以減小柱斷面尺寸，并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。

在超過一定高度后，由于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量較輕而且較柔，為減小風(fēng)振而需要采用混凝土材料，鋼骨（鋼管）混凝土，通常作為首選。工程經(jīng)驗(yàn)表明：利用鋼管混凝土承重柱自重可減輕65%左右，由于柱截面減小而相應(yīng)增加使用面積，鋼材消耗指標(biāo)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相近，而工程造價(jià)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比可降低15%左右，工程施工工期縮短1/2.此外鋼管混凝土結(jié)構(gòu)顯示出良好的延性和韌性。

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我國建筑行業(yè)相比歐美一些建筑業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家起步比較晚，而且在建筑行業(yè)起步初期人們只是一味的重視建筑的美觀性，認(rèn)為只有修建的奢華和富麗堂皇才能彰顯出自己的社會(huì)地位和身份象征。只有符合人們審美趨勢(shì)的建筑才是好的建筑，就比如蘇州園林和一些南方比較具有代表性的園林等等。因此在這樣的社會(huì)背景下一個(gè)階段中阻礙了建筑業(yè)的發(fā)展,局限了建筑業(yè)的發(fā)展方向。人們對(duì)他的牢固性和抗災(zāi)害性能沒有更高的要求，這也就使得一些建筑師為了迎合大眾的口味，不至于被社會(huì)所淘汰而沒有進(jìn)行創(chuàng)造設(shè)計(jì)，因此設(shè)計(jì)的建筑也沒有長(zhǎng)足的發(fā)展，抵擋不了天災(zāi)的發(fā)生，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成了一定的威脅。

1.2沒有處理好建筑設(shè)計(jì)與抗震設(shè)計(jì)之間的關(guān)系

建筑設(shè)計(jì)是在建筑施工之前就需要完成的工作,設(shè)計(jì)圖紙就像一張標(biāo)注明確的地圖，它會(huì)指導(dǎo)人們應(yīng)該去哪里，如何去哪里。因此建筑設(shè)計(jì)是十分重要的，一張表美的建筑圖紙就相當(dāng)于工程量完成了三分之一,將抗震理念融入到這張圖紙中也是對(duì)抗震設(shè)計(jì)提出了更高層次的要求。但是由于目前的技術(shù)有限，建筑師還不能很好的將抗震設(shè)計(jì)融人到建筑設(shè)計(jì)中去，不能使兩者更好的協(xié)作，發(fā)揮很好的作用。因此說不能協(xié)調(diào)建筑設(shè)計(jì)與抗震設(shè)計(jì)的關(guān)系是抗震設(shè)計(jì)常見的最根本問題。

1.3缺乏實(shí)踐

為了提高建筑的抗震性，一些建筑師盲目的從國外引進(jìn)先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),并沒有結(jié)合我國建筑構(gòu)造的自身特點(diǎn)加以創(chuàng)新改造，而是為了講究工作效率，趕進(jìn)度,生搬硬套地將這些所謂的先進(jìn)前沿技術(shù)強(qiáng)加于一些本不符合的建筑物上，沒有起到應(yīng)有的抗震作用反而在一定程度上弄巧成拙，破壞了建筑本身的美感，更嚴(yán)重的還會(huì)使建筑物在地震時(shí)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)建筑物的作用，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成更大程度上的傷害。因此建筑師這種急于求成缺乏實(shí)踐精神的建造理念，不會(huì)對(duì)建筑物的抗震性能起到很好的作用。

1.4建筑設(shè)計(jì)問題

對(duì)于一些建筑的設(shè)計(jì)本身就存在不合理的問題，因此我們從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探究：第一，建筑體型的設(shè)計(jì)，目前人們?cè)絹碓阶非蠼ㄖ栏?，因此將部分建筑的外立面都涉及成凹凸不平或者一些沒有規(guī)則的不光滑表面，如果發(fā)生地震對(duì)這種建筑物的破壞是最大的,表面平滑的建筑則相對(duì)可以減少地震對(duì)他的破壞，盡可能的做到建筑物與鋼架結(jié)構(gòu)相對(duì)比較勻稱。第二，平面設(shè)計(jì)，對(duì)于一些建筑物人們會(huì)使用一些柱子、內(nèi)墻進(jìn)行裝飾。但是在確定柱子的數(shù)量與距離上就需要好好的下功夫去研究，比如人民大會(huì)堂的柱子多少根,每根之間的間隔距離是多少這都是很有講究的，不對(duì)稱性、不協(xié)調(diào)性對(duì)抗震起到了負(fù)面的作用。第三,豎向布置問題，越來越多的大型商場(chǎng)隨著人們物質(zhì)生活的需要而產(chǎn)生，并且大型商場(chǎng)是人們比較容易聚集的地方,如果沒有很好的抗震性能則技術(shù)衾浼會(huì)對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成很大的威脅。很多商場(chǎng)現(xiàn)在都是高層建筑，下層一般柱子相對(duì)較多、墻體較少，但是高層一般柱子較少、墻體較多，如果柱子與墻體分布不合理，這在地震中會(huì)起到特別不好的作用，也會(huì)加大對(duì)人們的傷害。下層柱子與上層柱子應(yīng)該互相對(duì)齊，在空間上起到很好的支撐作用，對(duì)穩(wěn)定整個(gè)商場(chǎng)的空間結(jié)構(gòu)都起到了不可估量的作用。

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建筑的平面布局在建筑設(shè)計(jì)中占有很重要的位置，一個(gè)建筑擁有良好的平面布局該建筑的使用功能也必然很好，而且平面布局布置的是否合理對(duì)建筑的抗震性能也有著一定的影響?？紤]建筑設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，第一步就是要保證建筑的剛性程度和建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，在布置上要求二者有著相互的對(duì)稱性，避免結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生嚴(yán)重的變形狀況產(chǎn)生?？拐鹗芰σ欢ㄒc抗震結(jié)構(gòu)相互協(xié)調(diào)，剛度較大的建筑空間樓板還有高強(qiáng)度電梯的安置盡可能的放在建筑的中心位置，防止建筑發(fā)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。進(jìn)行平面布局設(shè)計(jì)時(shí)，不能忽略建筑結(jié)構(gòu)中抗側(cè)移結(jié)構(gòu)布局需要注意的因素，保證建筑的使用功能和建筑的抗震性能都不會(huì)受到任何不利的影響，使建筑的抗震設(shè)計(jì)能夠完美的發(fā)揮出其技術(shù)的優(yōu)良特點(diǎn)。

1.2建筑的縱向布局設(shè)計(jì)

縱向布局中包含的內(nèi)容較少，主要包括建筑工程中外沿的高度設(shè)計(jì)，還有建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量以及建筑物整體的剛度布置。無論建筑的使用功能是房屋建筑還是商業(yè)建筑，也不論建筑是高層建筑還是多層建筑，在縱向布局中都會(huì)涉及到這些問題。設(shè)計(jì)師再設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，嚴(yán)格控制建筑物沿與建筑剛度的比值，對(duì)于結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置，要遵守兩點(diǎn)：第一剪力墻的分布要十分均勻，第二點(diǎn)對(duì)于剪力墻的構(gòu)建一定要貫穿整個(gè)建筑一直延伸到建筑的底部，一定要避免中間發(fā)生斷裂的情況。

1.3建筑的整體布局設(shè)計(jì)

建筑的整體布局設(shè)計(jì)，主要是指建筑的平面和立體空間上的設(shè)計(jì)。在建筑的整體布局中，要使建筑平面和建筑空間在形狀上，既規(guī)則又簡(jiǎn)潔。建筑的平面形狀可以是圓形、矩形、方形等，這樣的形狀能夠提高建筑抗震的水平。在建筑的整體布局設(shè)計(jì)中，要避免凹凸行的設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)對(duì)建筑抗震起到了一定的制約作用。嚴(yán)重是還會(huì)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。要設(shè)計(jì)出具有立體美和具有藝術(shù)性的建筑，就一定要將建筑藝術(shù)和建筑所具備的功能，與建筑抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)結(jié)合到一起。例如：南昌綠地紫峰大廈，該建筑的高位268m，其框架是核心筒結(jié)構(gòu)，對(duì)該建筑的抗震設(shè)計(jì)，在建筑三分之二處，東西里面內(nèi)凹，其內(nèi)凹部分的荷載通過結(jié)構(gòu)柱支撐在41層與43層之間的跨懸臂轉(zhuǎn)換墻上。其整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)融入了新年功能化設(shè)計(jì)的思想，并對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行小震下的反譜計(jì)算，以及中震彈性復(fù)核。

2建筑設(shè)計(jì)過程中應(yīng)重視的抗震設(shè)計(jì)問題

2.1建筑物屋頂抗震設(shè)計(jì)

屋頂太高或太重，是目前建筑設(shè)計(jì)最主要的問題。屋頂過高或者過重，會(huì)加重地震的作用，導(dǎo)致建筑變形，對(duì)建筑物自身的抗震能力有所制約。建筑屋頂?shù)闹匦暮徒ㄖ撞康闹匦牟辉谝粭l線上，那么就會(huì)導(dǎo)致建筑抗側(cè)力不能連續(xù)，從而加劇建筑的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，制約建筑的抗震水平。所以，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要避免屋頂超高超重的現(xiàn)象，使得整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)與剛度均勻的分布下來，讓屋頂與建筑的重心保持在同一條線上。如果建筑物的屋頂設(shè)計(jì)的過高，那么就一定要保證建筑具有良好的抗震穩(wěn)固性，降低建筑扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

2.2設(shè)計(jì)限值控制

相關(guān)文件規(guī)定，在建筑設(shè)計(jì)過程中，要考慮抗震要求的限值控制。房屋的建筑高度和樓層的數(shù)量。在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，有的建筑高度超標(biāo)，有的建筑層數(shù)超標(biāo)，有的建筑高度沒有超標(biāo)，但是其寬度超標(biāo)。這些超標(biāo)，都將會(huì)給建筑抗震帶來一定的安全隱患，特別是一些高度和寬度超標(biāo)的建筑，因此，在建筑設(shè)計(jì)中，只要完全融合建筑抗震設(shè)計(jì)，就能夠有效的進(jìn)行限值控制。例如：防裂度為8的時(shí)候，粘土磚等對(duì)稱建筑的總高度要低于18m，建筑的層數(shù)一不能超過6層；底層框架為磚房的建筑高度應(yīng)該保持在16m，層數(shù)保持在5層以內(nèi)；建筑材料為鋼筋混泥土框架房屋的時(shí)候，其高度要保持在45m以下，而框架的抗震墻高度應(yīng)該保持在100m以內(nèi)。

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中圖分類號(hào)：TU973+.31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一、基于性能的抗震設(shè)計(jì)的產(chǎn)生

20世紀(jì)初期，日本的森房吉教授（1868—1923）在對(duì)當(dāng)時(shí)的地震災(zāi)害和理論認(rèn)識(shí)進(jìn)行研究之后，提出了最早的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法。在之后的一百年間，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)地震的反映特征和發(fā)展特征的研究和把握不斷深入，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論及方法也在不斷進(jìn)步當(dāng)中。

目前 “大震不倒，中震可修，小震不壞”，作為抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想被國際普遍認(rèn)可。至此，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以說已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)步，此類建筑在地震中也表現(xiàn)出較好的抗震性能。但是，目前的三個(gè)水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)理念主要是以保護(hù)人類生命安全為目的，對(duì)于地震造成的其他破壞不能很好地進(jìn)行控制。尤其是現(xiàn)代社會(huì)的高速發(fā)展使得大量人群、財(cái)富和資源可能集中在某一區(qū)域，如大城市中。在這些區(qū)域一旦發(fā)生地震，將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)生還者的心里造成嚴(yán)重打擊，也是十分不利于震后重建工作的開展。因此，要求人們?cè)谶M(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)不僅防止地震對(duì)生命安全造成傷害，也要盡可能減少房屋倒塌對(duì)其他方面造成破壞?；谝陨峡紤]，在1994年美國洛杉磯大地震和1995年日本阪神大地震之后，基于性能的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)被廣泛研究推廣，并被認(rèn)為是未來抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要指導(dǎo)思想。

這項(xiàng)設(shè)計(jì)最早出現(xiàn)在橋梁抗震設(shè)計(jì)中，用量化的抗震指標(biāo)來控制抗震性能，從而改進(jìn)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。1995年，這一理念被美國放眼21世紀(jì)委員會(huì)提出了之后，便得到了美國政府的大力支持，日本、新西蘭、澳大利亞、英國、智利等國家也先后投入研究。

二、基于性能抗震設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

通過與現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)理念的對(duì)比，可得到基于性能抗震設(shè)計(jì)理念的特點(diǎn)。

1.采用多級(jí)設(shè)防。與現(xiàn)階段“大震不倒、中震可修、小震不壞”的三階段設(shè)防目標(biāo)

相比，基于性能的抗震設(shè)計(jì)注重多級(jí)防護(hù)，注意保護(hù)建筑的內(nèi)部設(shè)施與非結(jié)構(gòu)件，從而達(dá)到了在地震發(fā)生時(shí)既保護(hù)業(yè)主安全又減輕了業(yè)主和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)損失。

2.投資準(zhǔn)則效益。投資準(zhǔn)則效益反映了抗震設(shè)計(jì)思想的重要轉(zhuǎn)變，是基于性能抗震設(shè)計(jì)的一個(gè)基本原則。即從只注重安全變?yōu)橥瑫r(shí)注重安全、經(jīng)濟(jì)等多個(gè)方面。根據(jù)這一準(zhǔn)則，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照結(jié)構(gòu)性能的要求，考慮到所擁有的所有資源，在安全和經(jīng)濟(jì)之間找到平衡、合理的切入點(diǎn)，得到優(yōu)化的最佳方案。

三.設(shè)防水平

1．地震設(shè)防水平。地震設(shè)防水平是指在未來可能作用于建筑結(jié)構(gòu)的地震強(qiáng)度大小。由于地震設(shè)防水平直接決定了建筑物的抗震能力，所以它在基于性能的抗震設(shè)計(jì)的理論中占有重要的位置，應(yīng)充分考慮到已優(yōu)化的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，并根據(jù)地震參數(shù)具體確定。

2.結(jié)構(gòu)性能水平。結(jié)構(gòu)性能水平是在預(yù)期地震等級(jí)的作用下對(duì)建筑物破壞的最大程度。由于基于性能的抗震設(shè)計(jì)是考慮到結(jié)構(gòu)構(gòu)件、內(nèi)部設(shè)施、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、裝修等多種因素，因此除了應(yīng)該對(duì)對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)帶來的損失有控制力外，還要充分考慮到對(duì)非主體的損壞的控制。所以說，能兼顧主體與非主體結(jié)構(gòu)破壞程度的結(jié)構(gòu)性能水準(zhǔn)才是科學(xué)的、合理的。

四、基于性能抗震設(shè)計(jì)的方法

目前基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法主要有：位移影響系數(shù)、直接位移、能力譜設(shè)計(jì)等方法。

1．位移影響系數(shù)法。該方法基于結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)，即通過分析預(yù)先得到位移的最大期望值，然后利用模態(tài)、等效的方法進(jìn)行確定，從而修正此系數(shù)。但是此方法目前也存在著一些問題，比如無法具體地體現(xiàn)出抗震水準(zhǔn)與具體結(jié)構(gòu)、樓層的損壞情況。

2．直接位移設(shè)計(jì)法。本方法適用于結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)，即根據(jù)地震等級(jí)預(yù)期計(jì)算位移，使結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)期位移。本方法最大的特點(diǎn)是概念簡(jiǎn)單，但是只能從建筑材料的極限變化確定相應(yīng)數(shù)值，不能考慮到預(yù)期之外的地震效應(yīng)。

3．能力譜法。能力譜法是將地震反應(yīng)譜與能力譜曲線轉(zhuǎn)化成需求譜，從而評(píng)判該建筑的抗震性能。本方法側(cè)重于對(duì)結(jié)構(gòu)的實(shí)際性能進(jìn)行評(píng)估與檢驗(yàn)。另外，能力譜法只適用于分布比較均勻且平面結(jié)構(gòu)可化簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)。

總結(jié)：

基于性能的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)涵蓋范圍很廣的體系，與現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)相比，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

基于性能的抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)多而且具體，具有更強(qiáng)的可操作性與適應(yīng)性，也具有更

大的實(shí)際作用意義。

基于性能的抗震設(shè)計(jì)提供給了設(shè)計(jì)者更大的靈活性。在符合相關(guān)規(guī)定與要求的前

提下，設(shè)計(jì)者可自行選擇能實(shí)現(xiàn)業(yè)主抗震目標(biāo)的設(shè)計(jì)方案與相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施，充分發(fā)揮了設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造性與創(chuàng)新性。

基于性能的抗震設(shè)計(jì)將之前單一的以保障業(yè)主生命安全的抗震目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)樵诓煌?/p>

的地震風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)下滿足不同的抗震需求，并綜合了經(jīng)濟(jì)、安全等多方面因素，充分考慮到了投資、震后損失、災(zāi)后重建、社會(huì)效益與業(yè)主的承受能力等多方面因素,更符合當(dāng)今社會(huì)的需求。

基于性能的抗震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路已經(jīng)成為了未來抗震設(shè)計(jì)的主要發(fā)展思想，，得到了國際社會(huì)的廣泛認(rèn)可。特別是美日兩國，在這一方面進(jìn)行了大量的研究，并得到了一定成果。我國在這個(gè)項(xiàng)目的研究上起步較晚，但是為達(dá)到與國際社會(huì)同步，我國與國際社會(huì)上在這方面取得先進(jìn)成果的專家多次進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，中國許多高校目前也已經(jīng)開展了此項(xiàng)研究，從而發(fā)展出適合我國國情的基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法。

參考文獻(xiàn):

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篇（6）

中圖分類號(hào)：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

地震災(zāi)害涉及到人類的生命和財(cái)產(chǎn)安全，是人類生活面臨的重要的問題，也是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的主題之一。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須充分考慮到抗震設(shè)計(jì)，這已經(jīng)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占據(jù)非常重要的位置，在設(shè)計(jì)時(shí)只有采取適當(dāng)?shù)拇胧?，以防止地震?duì)建筑物的造成的巨大破壞，為減少地震的損失與危害在設(shè)計(jì)上做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，以保護(hù)人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

一、 建筑結(jié)構(gòu)抗震的重要性

在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，首先能夠保證人員的生命安全，為內(nèi)部人員的逃生以及求救爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間； 其次，強(qiáng)化了建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，增加了建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，也將是建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命得到提升，使其利用價(jià)值得到不同程度的飛躍。建筑的基本功能是供人們居住，隨后才是審美價(jià)值的體現(xiàn)。就建筑的基本功能來說，其能夠供人居住的首要前提是安全，包括使用安全以及建筑物自身的安全。也就是說，建筑物只有在保證了自身安全的前提之下，才能夠供人們使用。因此，在建筑物的設(shè)計(jì)和建設(shè)過程中，往往需要對(duì)影響建筑安全性的因素作全方位考慮。地震作為一種不可預(yù)知的自然災(zāi)害，其對(duì)建筑物安全性能的影響極大。而建筑物的安全一旦遭受威脅，必然會(huì)出現(xiàn)倒塌事件，從而砸傷和掩埋生命，給人們帶來物質(zhì)和精神上的雙重?fù)p失。因此，建筑物在建設(shè)初期就必須做好抗震的準(zhǔn)備工作，從根本上確保人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

二、提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的措施

1、合理選址以提高建筑物的抗震能力

地震發(fā)生時(shí)，如果建筑物本身抗震能力弱，結(jié)構(gòu)不堅(jiān)固或者建筑剛性強(qiáng)而韌性不足，很容易遭到嚴(yán)重的破壞神之倒塌。如果建筑物選址不合理，地基建在地質(zhì)不穩(wěn)固的地方，地震會(huì)引起地表的地裂和錯(cuò)動(dòng)以及地面沉降，這種破壞在地基不穩(wěn)固的地方更加明顯，因此合理選址以提高建筑物的抗震能力非常重要。在建筑物選址時(shí)，易選擇地層穩(wěn)固地帶，應(yīng)盡量避開地質(zhì)不穩(wěn)固的地方，如斷層帶、地下采空區(qū)、地下水空洞區(qū)、易液化土等地方。如果沒有條件避開上述不適合建造建筑物的地區(qū)時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的抗震應(yīng)對(duì)措施。依據(jù)國家對(duì)建筑物抗震的類別等級(jí)，采取人工加固地基、注意建筑結(jié)構(gòu)的整體性、建筑物的外形勻稱、建筑物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單減輕建筑物自重等，都可以消除地基液化沉陷。還有一種特殊的地質(zhì)構(gòu)造，那就是在地基的主要受力層內(nèi)還存在土質(zhì)較軟的粘性土層或者不均勻的土層面時(shí)，這種地質(zhì)構(gòu)造若發(fā)生地震，地基會(huì)發(fā)生不均勻沉降。在此種地質(zhì)構(gòu)造地帶施工時(shí)，應(yīng)采用樁基和加強(qiáng)基礎(chǔ)的措施來加固地基。

2、使用科學(xué)的結(jié)構(gòu)形式

目前，我國常用的建筑結(jié)構(gòu)有：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼混結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)。防裂度和地區(qū)不同都是造成結(jié)構(gòu)不同的主要因素， 通常鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震能力相對(duì)較強(qiáng)，由于自身柔韌性較好， 所以鋼筋混凝土在建筑物變形能力控制中，具有良好的承載能力。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須根據(jù)抗震要求以及功能特征選用合理的結(jié)構(gòu)方案，在審核結(jié)構(gòu)體系中，也必須考慮結(jié)構(gòu)側(cè)移度，特別是高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。隨著高層建筑結(jié)構(gòu)高度增加，不僅會(huì)讓建筑結(jié)構(gòu)在地震作用以及其他負(fù)荷作用影響下增大水平位移，也會(huì)讓建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)移的剛度增加。而對(duì)于不同的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系、組成方式、構(gòu)建以及受力特征，在抵抗側(cè)移剛度等方面都具有很大的差異性，所以在使用中，必須根據(jù)具體情況，選用合理的高度。

3、強(qiáng)化設(shè)計(jì)質(zhì)量

由于地震具有超強(qiáng)的危害性，所以在地震設(shè)計(jì)時(shí)，必須注重各項(xiàng)影響因素。由于我國建筑設(shè)計(jì)水平相對(duì)落后，很多建筑結(jié)構(gòu)使用的方案不夠合理，在不能科學(xué)布置建筑結(jié)構(gòu)方案的過程中，不僅增加了建筑成本和自身重量，也加大了地震危害。因此，在建筑抗震設(shè)計(jì)中，必須正確運(yùn)用抗震理論，根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)原則，不斷保障或者提高建筑結(jié)構(gòu)可靠性與安全性。具體原則包括：努力降低地震作用時(shí)結(jié)構(gòu)位移與扭轉(zhuǎn)，并且建筑結(jié)構(gòu)必須擁有足夠的剛度；結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力相對(duì)較高，同時(shí)具有足夠的耗能能力與延性。在這過程中，延性大說明變形能力相對(duì)較高，承載力與強(qiáng)度減小速度緩慢，不能有足夠的空間吸收，還能耗散地震能量，從自身結(jié)構(gòu)避免坍塌。

4、選擇合理的建筑材料

在設(shè)計(jì)階段，要進(jìn)行抗震分析和計(jì)算，在選擇建筑材料時(shí)，要對(duì)其參數(shù)進(jìn)行可靠度分析，也要充分考慮材料參數(shù)的變異性，而且盡可能選擇自振頻率不同的材料，避免在地震作用時(shí)結(jié)構(gòu)物局部或者整體發(fā)生共振，造成嚴(yán)重破壞。

5、合理的平立面布置

建筑物的動(dòng)力性能基本上取決于它的建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡(jiǎn)單合理，結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則，從而確保房屋具有良好的抗震性能。建筑物的平、立面布置宜規(guī)則、對(duì)稱，質(zhì)量和剛度變化均勻，避免樓層錯(cuò)層。對(duì)體形復(fù)雜的建筑物合理設(shè)置變形縫，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行水平地震作用計(jì)算和內(nèi)力調(diào)整，并應(yīng)對(duì)薄弱部位采取有效的抗震構(gòu)造措施，嚴(yán)格控制建筑物的高度和高寬比。

6、多道抗震防線的設(shè)置

這樣可以避免在地震作用下，由于局部損壞而造成整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的損壞，例如框架----抗震墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，抗震墻可以抵抗較大的側(cè)壓力，是第一道防線，當(dāng)在地震作用下抗震墻發(fā)生破壞時(shí)，框架結(jié)構(gòu)就起到抗震的第二道防線。 多道抗震防線可以極大的消耗地震能量，延緩或者減輕地震作用對(duì)高層建筑的損壞。

7、加強(qiáng)建筑物內(nèi)部的薄弱部分

在高層建筑中，由于層數(shù)較多，建筑面積較大，難免存在一些受力比較大而比較薄弱部分，在建設(shè)過程中，要及時(shí)對(duì)薄弱部分進(jìn)行加強(qiáng)，采取有效措施增強(qiáng)其強(qiáng)度和剛度，這樣就可以極大提高其承載力，避免在地震作用下過早的屈服產(chǎn)生較大變形，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)局部損壞或者整個(gè)結(jié)構(gòu)的損壞。

8、保障結(jié)構(gòu)的延性

（1）對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中柱、梁等構(gòu)件，應(yīng)該按照強(qiáng)柱弱梁的原則，增加柱子的抗彎能力。鋼筋混凝土的框架在強(qiáng)震發(fā)生時(shí)，當(dāng)?shù)卣鹜χ率菇ㄖY(jié)構(gòu)達(dá)到最大的非線性位移時(shí)，梁端的塑性鉸的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)比較大。當(dāng)柱端的塑性鉸出現(xiàn)比較晚，那么建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到最大的非線性位移時(shí)它的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)比較小。這樣就保證了框架有了比較穩(wěn)定的塑性耗能構(gòu)件。

（2）要提高結(jié)構(gòu)的延性，還要采取強(qiáng)剪弱彎的措施。因?yàn)榧羟袑?duì)于破壞根本沒有延性，如果某個(gè)部位一旦發(fā)生剪切破壞時(shí)，這個(gè)部位在整個(gè)抗震結(jié)構(gòu)中的作用就會(huì)喪失，柱端發(fā)生剪切破壞，建筑結(jié)構(gòu)的局部就會(huì)發(fā)生坍塌，局部坍塌有可能導(dǎo)致整個(gè)建筑物的坍塌。因此，要采取措施來增大梁柱和柱端的組合剪力值，保證任何構(gòu)件在強(qiáng)震發(fā)生時(shí)都不會(huì)損壞其剪力。

總之，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)有許多不確定或不確知的因素，很難做到對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確的抗震計(jì)算，并得到結(jié)構(gòu)在地震作用下的真實(shí)反應(yīng)。因此結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)除了必須進(jìn)行細(xì)致的計(jì)算分析外，要特別注重結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)。如選取對(duì)建筑抗震適宜的建筑場(chǎng)地，設(shè)計(jì)延性結(jié)構(gòu)，采用輕質(zhì)高強(qiáng)建筑材料，設(shè)置多道抗震設(shè)防，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，重視結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施等方面，只有這樣才能保證結(jié)構(gòu)的抗震性能。

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篇（7）

2超高層建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度設(shè)計(jì)與控制

為了提高超高層建筑的抗震性，其足夠的結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度必不可少。足夠的結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度不僅可以保障建筑物的安全性、抗震性，還可在一定程度上有效抵抗建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不利受力情況及極限承載力下的安全穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)超高層建筑的結(jié)構(gòu)抗震側(cè)向剛度，應(yīng)重點(diǎn)從其結(jié)構(gòu)體系和剛度需求進(jìn)行。

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)根據(jù)建筑高度和抗震烈度確定高度級(jí)別和防火級(jí)別。超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先滿足規(guī)范要求的高寬比限值和平面凹凸尺寸比值限值，其次控制扭轉(zhuǎn)不規(guī)則發(fā)生：在考慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，扭轉(zhuǎn)位移比不大于1.4；最大層間位移角不大于規(guī)范限值的0.4倍時(shí)，扭轉(zhuǎn)位移比不大于1.6；混凝土結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)周期比不大于0.9，混合結(jié)構(gòu)及復(fù)雜結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)周期比大于0.85。最后設(shè)計(jì)過程中嚴(yán)格控制偏心、樓板不連續(xù)、剛度突變、尺寸突變、承載力突變、剛度突變等現(xiàn)象。滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的同時(shí)，還應(yīng)考慮建筑師的設(shè)計(jì)意圖和功能需求，同時(shí)滿足設(shè)備專業(yè)設(shè)計(jì)要求。結(jié)構(gòu)平面的規(guī)整程度直接影響著抗震設(shè)計(jì)的強(qiáng)弱，盡量采用筒體結(jié)構(gòu)，以使得承受傾覆彎矩的結(jié)構(gòu)構(gòu)件呈現(xiàn)為軸壓狀態(tài)，且其中的豎向構(gòu)件應(yīng)最大程度的安置在建筑結(jié)構(gòu)的外側(cè)。各豎向構(gòu)件和連接構(gòu)件的受力合理、傳力明確，降低剪力滯后效應(yīng)，杜絕抗震薄弱層產(chǎn)生。

2.2結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度控制。超高層建筑的抗震性能設(shè)計(jì)主要與結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的最大層間位移角和最小剪力限制相關(guān)。對(duì)于層間位移角限值，其是衡量建筑抗震性的剛度指標(biāo)之一，地震作用應(yīng)使得建筑主體結(jié)構(gòu)具有基本的彈性，保證結(jié)構(gòu)的豎向和水平構(gòu)件的開裂不會(huì)過大。同時(shí)，因超高層建筑的底部樓層、伸臂加強(qiáng)層等特殊區(qū)域的彎曲變形難以起主導(dǎo)作用，所以應(yīng)采取剪切層間位移或有害層間位移對(duì)其變形進(jìn)行詳細(xì)的分析與判斷。對(duì)于最小地震剪力，其最重要的兩個(gè)影響因素是建筑結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量，當(dāng)超高層建筑難以達(dá)到最小地震剪力要求時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該結(jié)合具體情況適度的增加設(shè)計(jì)內(nèi)力，提高其抗震能力和穩(wěn)定性，然而，當(dāng)不能滿足最小地震剪力時(shí)，還需通過重新設(shè)計(jì)或調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)的具體布置或提高剛度來提高建筑物在地震作用下的安全性，而非單純?cè)龈叩卣鹆Φ恼{(diào)整系數(shù)。

3超高層建筑的性能化抗震設(shè)計(jì)

超高層建筑的抗震性能設(shè)計(jì)，國內(nèi)主要根據(jù)“三個(gè)水準(zhǔn)，兩個(gè)階段”，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”。超高層建筑來說，其建筑工程復(fù)雜、高度極高、面積大、成本高，一旦受到地震損害，其損失程度會(huì)更高，因此，必須充分考慮各方理論、實(shí)際情況和專家意見，兼顧經(jīng)濟(jì)、安全原則，定量化的展開超高層建筑的性能化抗震設(shè)計(jì)。同時(shí)，相關(guān)文件雖針對(duì)超高層建筑結(jié)構(gòu)的性能化設(shè)計(jì)制定了較具體且系統(tǒng)的指導(dǎo)理念，涉及宏觀與微觀兩個(gè)層面。但是，由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件會(huì)受到損壞，且損壞與整體形變情況的分析計(jì)算都需進(jìn)行專業(yè)的彈塑性靜力或動(dòng)力時(shí)程計(jì)算，而目前我國尚未形成相關(guān)的定量化的評(píng)價(jià)體系，因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在積極參考ATC-40和FEMA273/274等規(guī)范。此外，對(duì)于彎曲變形為主導(dǎo)的建筑結(jié)構(gòu)，在大震作用后應(yīng)尤其注重構(gòu)件承載力的復(fù)核。

4超高層建筑多道設(shè)防抗震設(shè)計(jì)

除了上述注意事項(xiàng)外，針對(duì)超高層建筑進(jìn)行抗震性設(shè)計(jì)時(shí)，還因注重設(shè)計(jì)多道的抗震防線。多道抗震防線是指一個(gè)由一些相對(duì)獨(dú)立的自成抗側(cè)力體系的部分共同組成的抗震結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，各部分相互協(xié)同、相互配合，一同工作。當(dāng)遭遇地震時(shí)，若第一道防線的抗側(cè)移構(gòu)件受到損害，其后的第二道和第三道防線的抗側(cè)力構(gòu)件即會(huì)進(jìn)行內(nèi)力的重新調(diào)整和分布，以抵御余震，保護(hù)建筑物。目前，我國超高層建筑主要依靠?jī)?nèi)筒和外框的協(xié)同工作來達(dá)到提供抗側(cè)剛度的目的，包含兩種受力狀態(tài)：首先，建筑的內(nèi)外結(jié)構(gòu)通過樓板和伸臂析架來協(xié)調(diào)作用，進(jìn)而使得外部結(jié)構(gòu)承受了較多的傾覆彎矩和較少的剪力，而內(nèi)筒則承受了較大的剪力和一些傾覆彎矩，廣州東塔就是此受力方式的典型；其次，以交叉網(wǎng)格筒或巨型支撐框架為代表的建筑外部結(jié)構(gòu)，其十分強(qiáng)大，依靠樓板的面內(nèi)剛度，外部結(jié)構(gòu)即可同時(shí)承受較大的傾覆彎矩和剪力，如廣州西塔。

篇（8）

中圖分類號(hào)：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市中的高層建筑逐漸增多，建筑的安全性和穩(wěn)定性受到人們的關(guān)注，設(shè)計(jì)者需要加強(qiáng)對(duì)建筑的抗震性設(shè)計(jì)，減少建筑在地震災(zāi)害中的破壞，提高建筑的抗震能力。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是專業(yè)性技術(shù)性極強(qiáng)的工作，設(shè)計(jì)者需要加強(qiáng)抗震場(chǎng)地的選擇，提高建筑的整體性和剛度，合理的計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)，整體上提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性。

建筑結(jié)構(gòu)抗震的基本要求

1、結(jié)構(gòu)構(gòu)件要具備相關(guān)性能。建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件是建筑的重要組成部分，構(gòu)件要具備必要的穩(wěn)定性、承載力、延性和剛度，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)該遵循強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎和更強(qiáng)節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)的設(shè)計(jì)原則，結(jié)構(gòu)的薄弱部位應(yīng)該進(jìn)行重點(diǎn)的設(shè)計(jì)，已經(jīng)承載了豎向荷載的構(gòu)件不宜作為主要的耗能構(gòu)件，結(jié)構(gòu)的構(gòu)件要滿足建筑抗震性的要求。

2、抗震防線的設(shè)置。建筑結(jié)構(gòu)抗震性設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分，設(shè)計(jì)者需要按照建筑設(shè)計(jì)的要求來設(shè)置抗震防線，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的協(xié)同作業(yè)。建筑多道抗震防線設(shè)置的目的是減少地震對(duì)建筑的損壞，實(shí)現(xiàn)建筑的內(nèi)部和外部贅余度設(shè)計(jì)，建立建筑的屈服區(qū)，提高構(gòu)件的適當(dāng)剛度和延性，處理好建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的強(qiáng)弱關(guān)系。建筑抗震防線的設(shè)計(jì)要避免部分設(shè)計(jì)過強(qiáng)和部分設(shè)計(jì)過弱的問題，避免建筑的不合理設(shè)計(jì)，提高建筑的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。

3、加強(qiáng)薄弱部位的抗震性設(shè)計(jì)。建筑抗震性的設(shè)計(jì)需要從整體的角度進(jìn)行，薄弱部位的結(jié)構(gòu)部件要加強(qiáng)設(shè)計(jì)，提高構(gòu)件的實(shí)際承載力。設(shè)計(jì)者要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算的彈力值和實(shí)際受力值之間的均勻變化，防止變形力的集中，實(shí)現(xiàn)建筑部件之間承載力和剛度的協(xié)調(diào)。設(shè)計(jì)者要在設(shè)計(jì)的過程中有目的加強(qiáng)薄弱部位的抗震設(shè)計(jì)，對(duì)建筑的變形能力進(jìn)行控制，提高建筑的總體抗震能力。

二、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

1、抗震場(chǎng)地的選擇。施工場(chǎng)地的地質(zhì)情況直接影響著建筑的穩(wěn)定性，建筑結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計(jì)需要加強(qiáng)對(duì)地基的勘察和檢驗(yàn)，在地基穩(wěn)定性不足的情況下要對(duì)樁基進(jìn)行施工，加強(qiáng)地基的穩(wěn)定性，減輕地震災(zāi)害對(duì)建筑的影響。設(shè)計(jì)者需要選擇有利的建筑抗震場(chǎng)地，在加強(qiáng)建筑本身穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上減小地基等外部因素對(duì)建筑穩(wěn)定性的影響。在施工場(chǎng)地?zé)o法滿足有利抗震要求的情況下，設(shè)計(jì)人員和施工人員可以首先加強(qiáng)地基的穩(wěn)定性，采取地基液化的方式來消除地基的缺陷，提高建筑上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2、建筑結(jié)構(gòu)的選型和布置要求?，F(xiàn)在城市中的高層建筑逐漸增多，建筑的形式逐漸多樣化，設(shè)計(jì)者需要在加強(qiáng)形態(tài)設(shè)計(jì)的同時(shí)提高建筑的穩(wěn)定性。一般而言，建筑的抗震性要求建筑結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)該簡(jiǎn)單，建筑的凹角是不可避免的，房屋突出部分的長(zhǎng)度應(yīng)和寬度保持一定的比例，房屋立面的局部收進(jìn)尺寸應(yīng)該嚴(yán)格按照建筑設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)平面長(zhǎng)度不應(yīng)該過大。此外，設(shè)計(jì)者還要實(shí)現(xiàn)建筑平立面質(zhì)量和剛度分布的均勻和對(duì)稱，減小建筑的剛度偏心，對(duì)建筑薄弱部位的構(gòu)件要進(jìn)行充分的計(jì)算和設(shè)計(jì)，避免構(gòu)件的變形，實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性。設(shè)計(jì)者可以對(duì)地震縫進(jìn)行利用，將建筑的結(jié)構(gòu)分成具有規(guī)則和簡(jiǎn)單的小單元。

3、建筑的整體性和剛度設(shè)計(jì)。城市中的高層建筑都是具有空間剛度的由樓蓋和承重構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)體系，建筑的抗震性主要是由建筑的穩(wěn)定性和空間的剛度來決定的，剛性樓蓋實(shí)現(xiàn)了地震作用的分配。近年來，鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)中得到了重要的應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)澆筑的鋼筋混凝土具有水平剛度大和整體性好的優(yōu)點(diǎn)，可以有效的避免散落和滑移問題，增加建筑整體性，是比較理想的建筑抗震構(gòu)件。鋼筋混凝土樓板還可以控制建筑的層間變形，實(shí)現(xiàn)荷載的有效傳遞，減輕樓板和墻體之間的約束力。因此，設(shè)計(jì)者需要對(duì)現(xiàn)行的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，通過增設(shè)構(gòu)造柱和配置鋼筋的方法來加強(qiáng)建筑的整體性，提高建筑的空間強(qiáng)度，整體上提升建筑的抗震性能。

4、建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算。建筑抗震性設(shè)計(jì)中包括了房屋構(gòu)件的變形計(jì)算和墻梁柱板的承載力計(jì)算，設(shè)計(jì)者在計(jì)算之前需要根據(jù)建筑的實(shí)際要求和建筑設(shè)計(jì)規(guī)范來建立有效的計(jì)算模型，根據(jù)模型來簡(jiǎn)化建筑構(gòu)件的計(jì)算和處理。設(shè)計(jì)者可以將有關(guān)的數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中，對(duì)復(fù)雜構(gòu)件的變形和內(nèi)力進(jìn)行系統(tǒng)的分析和計(jì)算，設(shè)計(jì)者要對(duì)結(jié)構(gòu)的位移、自振周期、層間剛度比、扭轉(zhuǎn)系數(shù)以及剪重比進(jìn)行計(jì)算，對(duì)結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)進(jìn)行考慮。建筑抗震性設(shè)計(jì)是專業(yè)性技術(shù)性極強(qiáng)的工作，構(gòu)件的計(jì)算和分析工作很難一次完成，設(shè)計(jì)者要在設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)模型的指導(dǎo)下對(duì)試算的結(jié)果進(jìn)行反復(fù)的調(diào)整，提高建筑防震性設(shè)計(jì)的合理性。

5、建筑結(jié)構(gòu)的延性抗震設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)延性是建筑抵御地震災(zāi)害的關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)的延性抗震設(shè)計(jì)是建筑抗震設(shè)計(jì)的重要組成部分。設(shè)計(jì)者要按照強(qiáng)柱弱梁的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，將柱截面的彎矩進(jìn)行增大設(shè)計(jì)，對(duì)控制截面的整體承載力進(jìn)行精確設(shè)計(jì)。構(gòu)件抗剪能力是建筑抗震性的重要組成部分，設(shè)計(jì)者要人為的增大構(gòu)件抗剪能力，通過增大剪力墻端、梁柱節(jié)點(diǎn)、柱端和梁端的系數(shù)來提高建筑的剪力值，提高驗(yàn)算和設(shè)計(jì)的精確度，減小建筑在地震中的剪切破壞。此外，設(shè)計(jì)者還要提高建筑的塑性耗能能力和建筑的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，對(duì)可能出現(xiàn)塑性鉸的部位進(jìn)行重點(diǎn)的設(shè)計(jì)，加密箍筋，對(duì)軸壓比進(jìn)行有效的限制，提高建筑整體穩(wěn)定性。

三、我國建筑抗震性設(shè)計(jì)中存在的問題

建筑抗震性要求是建筑穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)者要按照設(shè)計(jì)規(guī)范和建筑抗震要求來加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的控制，整體上提升建筑抗震性的設(shè)計(jì)質(zhì)量。在建筑抗震性設(shè)計(jì)的過程中也存在建筑高度、建筑結(jié)構(gòu)體系、材料選用以及軸壓比等問題，設(shè)計(jì)者需要采取有效的措施進(jìn)行預(yù)防。首先，建筑高度需要符合城市發(fā)展的需要，要和施工技術(shù)和城市發(fā)展水平相適應(yīng)。其次，設(shè)計(jì)者要進(jìn)行轉(zhuǎn)換層和加強(qiáng)層的設(shè)計(jì)，提高柱結(jié)構(gòu)的抗剪力程度，盡量選用混凝土結(jié)構(gòu)。再次，短柱和軸壓比問題會(huì)大大削弱結(jié)構(gòu)的延性和塑性變形能力，設(shè)計(jì)者要加強(qiáng)強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)，對(duì)柱的剪跨比和軸壓比進(jìn)行確定，避免短柱問題的發(fā)生，按照建筑的施工要求進(jìn)行軸壓比限值的調(diào)整。此外，設(shè)計(jì)者還要提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度系數(shù)，對(duì)抗震設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行重新的審視，提高建筑的抗震設(shè)防烈度，采用彈性設(shè)計(jì)來提高建筑的安全性，減輕地震對(duì)建筑安全性和穩(wěn)定性的破壞。

結(jié)語：

隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和城市建設(shè)進(jìn)程的加快，城市中的高層建筑甚至是超高層建筑逐漸增多，建筑的抗震性設(shè)計(jì)逐漸受到人們的關(guān)注。建筑結(jié)構(gòu)抗震性設(shè)計(jì)是專業(yè)性技術(shù)性極強(qiáng)的工作，設(shè)計(jì)者需要加強(qiáng)對(duì)建筑場(chǎng)地的選擇，對(duì)建筑構(gòu)件和整體的彈性和塑性進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)來提高各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性，整體上提升建筑的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)，減輕建筑在地震災(zāi)害中的損失。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙西安.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的一些建議[J]. 工程抗震. 2011(04)

篇（9）

1)建筑結(jié)構(gòu)的平面布置。建筑結(jié)構(gòu)的平面布置是影響結(jié)構(gòu)抗震的重要因素，合理的建筑平面布置對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。大量地震災(zāi)害表明，平面布置簡(jiǎn)單、對(duì)稱規(guī)則、質(zhì)量和剛度分布比較均勻并且具有明確傳力途徑的建筑結(jié)構(gòu)在地震時(shí)不容易發(fā)生破壞。規(guī)則結(jié)構(gòu)能較為準(zhǔn)確地預(yù)估結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)和地震時(shí)的反應(yīng)，較容易采取有效的抗震措施及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施來加強(qiáng)其抗震性能。相反，平面布置復(fù)雜、不對(duì)稱且不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，其地震作用效應(yīng)很難估計(jì)的。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)中規(guī)范規(guī)定，宜采用規(guī)則結(jié)構(gòu)，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。

2)建筑結(jié)構(gòu)的體系選擇。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，就優(yōu)先采用具有多道防線的結(jié)構(gòu)體系。例如:框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。這三種結(jié)構(gòu)可以作為地震區(qū)高層建筑的首選體系。當(dāng)建筑物高度不高且層數(shù)不多時(shí)，可采用框架結(jié)構(gòu)。但當(dāng)建筑物位于地震區(qū)，且高度均較高時(shí)，應(yīng)避免采用框架結(jié)構(gòu)、板柱剪力墻結(jié)構(gòu)。因?yàn)椋卣鹁哂袕?qiáng)破性且持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，往復(fù)次數(shù)較多，能夠?qū)ㄖ镌斐衫鄯e破壞。單一的結(jié)構(gòu)體系在遭遇地震時(shí)，一旦發(fā)生破壞，很容易造成房屋倒塌，危及人們的生命及財(cái)產(chǎn)的安全。當(dāng)結(jié)構(gòu)體系具有多道防線時(shí)，當(dāng)遭遇地震時(shí)，第一道防線遭破壞后，后續(xù)的防線仍然能抵抗地震的沖擊力，可以最低限度的防止建筑物的倒塌，給人們以充分的時(shí)間進(jìn)行逃生，保證人民的生命安全。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的多道防線是進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)所必須設(shè)置的。

3)結(jié)構(gòu)薄弱層。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度分布不均勻、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)和樓層承載力突變時(shí)，容易產(chǎn)生薄弱層。薄弱層在地震中是最先遭受破壞的部位。因此，對(duì)有明顯薄弱層的結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施來提高其抗震能力。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際承載能力是判斷薄弱層部位的基礎(chǔ)，有意識(shí)、有目的地控制薄弱層部位，讓它有足夠的變形能力，而且不使薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移是提高結(jié)構(gòu)抗震性能的重要手段。

2高層建筑抗震設(shè)計(jì)常見問題

1)高層建筑結(jié)構(gòu)的地基問題。高層建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)有完善的巖土工程勘察報(bào)告，為結(jié)構(gòu)工程提供基本的設(shè)計(jì)依據(jù)。建筑結(jié)構(gòu)場(chǎng)地應(yīng)選擇在有較穩(wěn)定的基巖、開闊、平坦、土層堅(jiān)硬或較密實(shí)的有利地段，不應(yīng)建造在容易發(fā)生滑坡、地陷、崩塌和泥石流等不利地段及抗震的危險(xiǎn)地段，有利地段的建造對(duì)建筑物的抗震是十分有利的。有時(shí)由于建設(shè)單位工期要求，在確定方案后設(shè)計(jì)人員就直接進(jìn)入了施工圖設(shè)計(jì)階段，從而忽略了巖土工程勘察資料和場(chǎng)地的選擇，從而給后續(xù)工作帶來不必要的麻煩。

2)高層建筑結(jié)構(gòu)平面布置問題。高層建筑為了追求外立面效果的美觀而設(shè)計(jì)成平面不規(guī)則、不對(duì)稱且有較大凹進(jìn)或較大開洞的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)抗震十分不利。因此，在建筑方案正式確定前，結(jié)構(gòu)工程師就應(yīng)對(duì)建筑平面布置、體型方面的內(nèi)容提出自己的見解，及時(shí)和建筑師進(jìn)行溝通，盡量選用平面、豎向規(guī)則對(duì)稱、質(zhì)量和剛度、承載力均勻的平面布置，這對(duì)抗震十分有利。

3)高層建筑結(jié)構(gòu)的高度問題。如今的高層建筑結(jié)構(gòu)的高度越來越高，甚至出現(xiàn)了很多超高層的高層建筑，這就對(duì)結(jié)構(gòu)工程師的專業(yè)知識(shí)提出了更高的要求。不同的高度對(duì)應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)體系，規(guī)范上有明確規(guī)定。一旦結(jié)構(gòu)超過了規(guī)范規(guī)定的限制高度，就應(yīng)通過專門的審查、論證進(jìn)行更嚴(yán)格的計(jì)算分析和研究。

4)高層建筑抗震設(shè)防等級(jí)的選取問題。抗震等級(jí)是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，抗震等級(jí)選取不當(dāng)將給建筑物的安全帶來許多隱患，對(duì)工程造價(jià)也會(huì)帶來不必要的浪費(fèi)?？拐鸬燃?jí)根據(jù)房屋的場(chǎng)地類別、抗震設(shè)防烈度、建筑高度、結(jié)構(gòu)類型等因素綜合評(píng)定。每個(gè)結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)當(dāng)熟練掌握結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)和規(guī)范知識(shí)，做到該提高的應(yīng)當(dāng)提高其抗震等級(jí)，該降低則應(yīng)適當(dāng)降低。

5)計(jì)算軟件的合理應(yīng)用。高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該應(yīng)用正規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，軟件中的各個(gè)參數(shù)指標(biāo)能夠正確反映建筑物的特征。結(jié)構(gòu)工程師能正確分析結(jié)構(gòu)軟件所計(jì)算的結(jié)果，并做出正確的判斷。但有時(shí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)會(huì)給結(jié)構(gòu)工程師帶來一種錯(cuò)覺，有的結(jié)構(gòu)工程師往往過分依賴計(jì)算結(jié)果，而減少了結(jié)構(gòu)的概念學(xué)習(xí)。一旦選擇了錯(cuò)誤的計(jì)算參數(shù)，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全和經(jīng)濟(jì)方面造成影響。因此，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)加強(qiáng)自身的業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和抗震概念設(shè)計(jì)的理解，做到熟練掌握相關(guān)的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，并且根據(jù)自身的專業(yè)知識(shí)配合計(jì)算結(jié)果選擇最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

篇（10）

0 引 言

在層高一定的情況下，為提高延性而降低軸壓比則會(huì)導(dǎo)致柱截面增大，且軸壓比越小截面越大；而截面增大導(dǎo)致剪跨比減小，又降低了構(gòu)件的延性。因此，在高層特別是超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為滿足規(guī)程［1］對(duì)軸壓比限值的要求，柱子的截面往往比較大，在結(jié)構(gòu)底部常常形成短柱甚至超短柱。另外，諸如圖書館的書庫、層高較低的儲(chǔ)藏室、高層建筑的地下車庫等由于使用荷載大，層高較低，在設(shè)計(jì)中也不可避免地會(huì)出現(xiàn)短柱。眾所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱幾乎沒有延性，在建筑遭受本地區(qū)設(shè)防烈度或高于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，很容易發(fā)生剪切破壞而造成結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌，無法滿足“中震可修，大震不倒”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。為了避免短柱脆性破壞問題在高層建筑中發(fā)生，筆者認(rèn)為，首先要正確判定短柱，然后對(duì)短柱采取一些構(gòu)造措施或處理，提高短柱的延性和抗震性能。

1 短柱的正確判定

規(guī)程［1］和規(guī)范［2］都規(guī)定，柱凈高H與截面高度h之比H／h≤4為短柱，工程界許多工程技術(shù)人員也都據(jù)此來判定短柱，這是一個(gè)值得注意的問題。因?yàn)榇_定是不是短柱的參數(shù)是柱的剪跨比λ，只有剪跨比λ＝M／Vh≤2的柱才是短柱，而柱凈高與截面高度之比H／h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2，亦即不一定是短柱。按H／h≤4來判定的主要依據(jù)是：①λ＝M／Vh≤2；②考慮到框架柱反彎點(diǎn)大都靠近柱中點(diǎn)，取M＝0.5VH，則λ＝M／Vh＝0.5VH／Vh＝0.5H／h≤2，由此即得H／h≤4。但是，對(duì)于高層建筑，梁、柱線剛度比較小，特別是底部幾層，由于受柱底嵌固的影響且梁對(duì)柱的約束彎矩較小，反彎點(diǎn)的高度會(huì)比柱高的一半高得多，甚至不出現(xiàn)反彎點(diǎn)，此時(shí)不宜按H／h≤4來判定短柱，而應(yīng)按短柱的力學(xué)定義--剪跨比λ＝M／Vh≤2來判定才是正確的。

框架柱的反彎點(diǎn)不在柱中點(diǎn)時(shí)，柱子上、下端截面的彎矩值大小就不一樣，即Mt≠M(fèi)b。因此，框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不一樣的，即λt＝Mt／Vh≠λb＝Mb／Vh。此時(shí)，應(yīng)采用哪一個(gè)截面的剪跨比來判斷框架柱是不是屬于短柱呢？筆者認(rèn)為，應(yīng)該采用框架柱上、下端截面中剪跨比的較大值，即取λ＝max（λt，λb）。其理由如下：框架柱的受力情況有如一根受有定值軸壓力的連續(xù)梁，柱高Hn相當(dāng)于連續(xù)梁的剪跨a，已有的試驗(yàn)研究結(jié)果表明［10］：對(duì)于剪跨a不變的連續(xù)梁，當(dāng)截面上、下配置的縱筋相同時(shí)，剪切破壞總是發(fā)生在彎矩較大的區(qū)段；對(duì)于框架柱，臨界斜裂縫也總是發(fā)生在彎矩較大的區(qū)段。

事實(shí)上，在柱高Hn或連續(xù)梁剪跨a的范圍內(nèi)，最大剪跨比是出現(xiàn)在彎矩較大區(qū)段上的。鋼筋砼構(gòu)件的抗剪承載力是隨剪跨比λ增大而降低的。所以，同樣條件下，彎矩較大區(qū)段的截面抗剪承載力要比彎矩較小區(qū)段的小，在荷載作用下，如果發(fā)生剪切破壞，就只能是在彎矩較大區(qū)段上。用來判斷框架柱是否屬于短柱的剪跨比λ當(dāng)然應(yīng)是可能發(fā)生剪切破壞截面的剪跨比λ。

一般情況下，在高層建筑的底部幾層，框架柱的反彎點(diǎn)都偏上，即Mb＞Mt。此時(shí)，可按式（1）或式（2）判定短柱：

或Hn／h≤2／yn(2)

式中，yn- -n層柱的反彎點(diǎn)高度比，根據(jù)幾何關(guān)系，可得：yn＝1／(1＋Ψ)，其中，Ψ＝Mt／Mb，0≤Ψ≤1；

Hn- -n層柱的凈高。

式（2）具有一般性。當(dāng)反彎點(diǎn)在柱中點(diǎn)時(shí)，Ψ＝1，yn＝0.5，式（2）即成為Hn／h≤4；當(dāng)反彎點(diǎn)在柱上端截面時(shí)，Ψ＝0，yn＝1，式（2）即成為Hn／h≤2；如果框架柱上不出現(xiàn)反彎點(diǎn)，就應(yīng)采用最大彎矩作用截面的剪跨比λ＝M／Vh≤2來判斷短柱。

當(dāng)需要初步判斷框架柱是否屬于短柱時(shí)，可先按D值法確定柱子的反彎點(diǎn)高度比yn，然后按式（2）判斷短柱。在施工圖設(shè)計(jì)階段，可根據(jù)電算結(jié)果作進(jìn)一步判斷。

2 改善短柱抗震性能的措施

當(dāng)按剪跨比λ判定柱子不是短柱時(shí)，按一般框架柱的抗震要求采取構(gòu)造措施即可；確定為短柱后，就應(yīng)當(dāng)盡量提高短柱的承載力，減小短柱的截面尺寸，采取各種有效措施提高短柱的延性，改善短柱的抗震性能。

2.1 使用復(fù)合螺旋箍筋

高層建筑框架柱的抗剪能力是應(yīng)該滿足剪壓比限值和“強(qiáng)剪弱彎”要求的，柱端的抗彎承載力也是應(yīng)該滿足“強(qiáng)柱弱梁”要求的。對(duì)于短柱，只要符合“強(qiáng)剪弱彎”和“強(qiáng)柱弱梁”的要求，是能夠做到使其不發(fā)生剪切型破壞的。因此，使用復(fù)合螺旋箍筋［4］來提高柱子的抗剪承載力，改善對(duì)砼的約束作用，能夠達(dá)到改善短柱抗震性能的目的。

2.2 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，在地震作用下往往是因剪壞而失效，其抗彎強(qiáng)度不能完全發(fā)揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強(qiáng)度，使抗彎強(qiáng)度相應(yīng)于或略低于抗剪強(qiáng)度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達(dá)到抗彎強(qiáng)度，從而呈現(xiàn)出延性的破壞狀態(tài)。

人為削弱抗彎強(qiáng)度的方法，可以在柱中沿豎向設(shè)縫將短柱分為2或4個(gè)柱肢組成的分體柱，分體柱的各柱肢分開配筋。在組成分體柱的柱肢之間可以設(shè)置一些連接鍵，以增強(qiáng)它的初期剛度和后期耗能能力。一般，連接鍵有通縫、預(yù)制分隔板、預(yù)應(yīng)力摩擦阻尼器、素砼連接鍵等形式。

對(duì)分體柱工作性態(tài)的理論分析和試驗(yàn)研究表明［3～4］：采用分體柱的方法雖然使柱子的抗剪承載力基本不變，抗彎承載力稍有降低，但是使柱子的變形能力和延性均得到顯著提高，其破壞形態(tài)由剪切型轉(zhuǎn)化為彎曲型，從而實(shí)現(xiàn)了短柱變“長(zhǎng)柱”的設(shè)想，有效地改善了短柱尤其是剪跨比λ≤1.5的超短柱的抗震性能。分體柱方法已在實(shí)際工程中得到應(yīng)用［5］。2.3 采用鋼骨砼柱

鋼骨砼柱由鋼骨和外包砼組成。鋼骨通常采用由鋼板焊接拼制或直接扎制而成的工字形、口字形、十字形截面。

與鋼結(jié)構(gòu)相比，鋼骨砼柱的外包砼可以防止鋼構(gòu)件的局部屈曲，提高柱的整體剛度，顯著改善鋼構(gòu)件出平面扭轉(zhuǎn)屈曲性能，使鋼材的強(qiáng)度得以充分發(fā)揮。采用鋼骨砼結(jié)構(gòu)，一般可比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)約鋼材達(dá)50％以上［6］。此外，外包砼增加了結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性。與鋼筋砼結(jié)構(gòu)相比，由于配置了鋼骨，使柱子的承載力大大提高，從而有效地減小柱截面尺寸；鋼骨翼緣與箍筋對(duì)砼有很好的約束作用，砼的延性得到提高，加上鋼骨本身良好的塑性，使柱子具有良好的延性及耗能能力。

由于鋼骨砼柱充分發(fā)揮了鋼與砼兩種材料的特點(diǎn)，具有截面尺寸小，自重輕，延性好以及優(yōu)越的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等特點(diǎn)，如果在高層或超高層鋼筋砼結(jié)構(gòu)下部的若干層采用鋼骨砼柱，可以大大減小柱的截面尺寸，顯著改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。

2.4 采用鋼管砼柱

鋼管砼是由砼填入薄壁圓形鋼管內(nèi)而形成的組合結(jié)構(gòu)材料，是套箍砼的一種特殊形式。由于鋼管內(nèi)的砼受到鋼管的側(cè)向約束，使得砼處于三向受壓狀態(tài)，從而使砼的抗壓強(qiáng)度和極限壓應(yīng)變得到很大的提高，砼特別是高強(qiáng)砼的延性得到顯著改善。同時(shí)，鋼管既是縱筋，又是橫向箍筋，其管徑與管壁厚度的比值至少都在90以下，這相當(dāng)于配筋率至少都在4.6％以上，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過抗震規(guī)范［2］對(duì)鋼筋砼柱所要求的最小配筋率限值。由于鋼管砼的抗壓強(qiáng)度和變形能力特佳，即使在高軸壓比條件下，仍可形成在受壓區(qū)發(fā)展塑性變形的“壓鉸”，不存在受壓區(qū)先破壞的問題，也不存在像鋼柱那樣的受壓翼緣屈曲失穩(wěn)的問題。因此，從保證控制截面的轉(zhuǎn)動(dòng)能力而言，無需限定軸壓比限值［8］。規(guī)程［9］規(guī)定，鋼管砼單肢柱的承載力可按式(3)計(jì)算：

N≤φ1φeN0(3)

式中，；

θ=faAa／fcAc稱為套箍指標(biāo)，0.3≤θ≤3；

φ1，φe的物理意義及計(jì)算方法見規(guī)程［9］。

由式（3）可以看出，當(dāng)選用了高強(qiáng)砼和合適的套箍指標(biāo)θ后，柱子的承載力可大幅度提高，通常柱截面可比普通鋼筋砼柱減小一半以上，消除了短柱并具有良好的抗震性能。