建筑抗震設計規范要求精選(九篇)

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第1篇：建筑抗震設計規范要求范文

關鍵詞：高層建筑；剪力墻；抗震設計；研究

中圖分類號： TU208 文獻標識碼： A

隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高，越來越多的高層建筑物出現在我們的視野里面，建筑物結構的形式和布置也出現了多樣化。剪力墻結構是指用鋼筋混凝土墻代替框架結構中的柱，以承受豎向荷載、抵抗水平荷載的結構。其最大特點是能夠有效控制結構水平作用。《建筑抗震設計規范》（2010年版，以下未注明處相同）稱之為抗震墻，本文按照工程界習慣稱作剪力墻。多數情況下，剪力墻截面高度大于其厚度8倍，厚度相對而言較薄，一般僅為200～300mm。因此，從墻體尺寸可以看出，其墻身平面內抗側剛度很大，相反，平外面剛度卻很小。根據這一特點，在進行結構方案布置時，墻體應當沿建筑物主軸方向均勻布置，利用平面內較大剛度承受縱橫兩個方向的水平和扭轉作用。抗震設計中，要求在正常使用及小震作用下，處于彈性工作狀態；在中等強度地震作用下，允許進入彈塑性狀態，但應具有足夠承載力、延性；在強震作用（罕遇烈度）下，不應出現倒塌。此外還應保證結構穩定。現通過對剪力墻結構中抗震設計的相關要素分析，希望和廣大結構設計人員進行交流，共同進步。

1 受力性能

1.1 整體墻和小開口整體墻

由于沒有洞口或洞口很小，此類墻可以看作是一個整體懸臂墻。在軸向壓力和水平力作用下，懸臂墻破壞形態主要是彎曲破壞。彎曲破壞又分為大偏壓和小偏壓破壞，要設計成“延性剪力墻”就是要把剪力墻的破壞形態控制在彎曲破壞中的大偏心破壞范圍。從墻體尺寸而言，細高的剪力墻（高寬比大于）容易設計成彎曲破壞的延性剪力墻。另外，墻肢的平面長度（即墻肢截面高度）不宜大于8米。當一個結構單元中有少量長度大于瞇的大墻肢時，計算中樓層剪力主要由這些大墻肢承受。一旦地震，尤其是在罕遇烈度地震時，大墻肢容易首先遭受破壞，而小的墻肢又無足夠配筋，使整個結構可能形成各個擊破。當墻的長度很長時，可以開設洞口，將長墻分成較小長度、較均勻的肢墻，保證均勻受力。

1.2 連肢墻

實際工程中，剪力墻經過門窗分割形成連肢墻。洞口上下部位是連梁，洞口左右部位是墻肢。連肢墻的設計應把連梁放在抗震第一道防線，在連梁屈服前，不讓墻肢破壞。連梁自身要做到受剪承載力高于彎曲承載力。目的就是“強肢弱梁”和“強剪弱彎”。無論是在整體的開洞剪力墻設計，還是在連梁、墻肢等局部構件上的設計，都體現上述原則，才能保證墻肢安全。當連梁破壞時，結構會繼續承載，直至墻肢截面屈服。

2 結構設計

2.1 強剪弱彎

為避免脆性剪切破壞，應按照”強剪弱彎”的要求設計剪力墻墻肢。一般的方法是將剪力墻底部加強部分的剪力設計值增大，提高抗剪承載力。《建筑抗震設計規范》6.2.8條規定了各個抗震等級剪力墻底部加強部位的剪力設計值應乘以不同的剪力增大系數，以此進行抗剪配筋設計，從而實現“強剪弱彎”的結構受力性能。

2.2 加強底部塑性鉸區

一般在底部剪力墻彎矩最大，底截面鋼筋屈服后會形成塑性鉸區。而且，塑性鉸區（分布于一定范圍）是剪力最大部位，在反復荷載作用下，會形成交叉裂縫，可能出現剪切破壞。所以在塑性鉸區要采取加強措施，即底部加強部位。《建筑抗震設計規范》6.1.10條規定了底部加強部位的具體高度要求。目的就是提高受剪承載力，加強抗震的構造措施，提升結構的彈塑性變形能力。

2.3 限制軸壓比

為保證剪力墻延性，避免截面上受壓區高度過大而出現小偏壓情況，應當控制剪力墻加強區截面相對受壓區高度，但截面受壓區高度與截面形狀有關，實際工程中剪力墻截面復雜，會增加計算受壓區高度的困難。為此，《建筑抗震設計規范》采用簡化方法，限制截面的平均軸壓比。計算軸壓比時，規范采用了重力荷載代表值作用下的軸力代表值，即考慮重力荷載分項系數1.2后的最大軸力設計值。《建筑抗震設計規范》6.4.2條具體要求了各個抗震等級下的墻肢軸壓比限值。在這里筆者想說明，2010年版《建筑抗震設計規范》6.4.2條較之前版本規范，增加了剪力墻抗震等級三級時0.6的軸壓比限值要求（之前版本對抗震等級三級無軸壓比限值要求）。

2.4 設置邊緣構件

邊緣構件分為約束邊緣構件和構造邊緣構件兩類。約束邊緣構件是指用箍筋約束的暗柱，端柱和翼墻，其箍筋較多（配箍率特征值相對較大），對混凝土的約束較強；構造邊緣構件的箍筋較少，對混凝土約束較差或沒有約束。剪力墻墻肢的塑性變形能力和抗地震倒塌能力，除了與縱向鋼筋有關外，還與截面形狀、截面相對受壓區高度（軸壓比），墻梁端的約束范圍、約束范圍內的箍筋配箍特征值有關。當截面相對受壓區高度（軸壓比）大到一定時，需要設置約束邊緣構件，使墻肢端部成為箍筋約束混凝土。《建筑抗震設計規范》6.4.5條對邊緣構件的尺寸、配筋都做了具體的說明。特別是6.4.5-2款規定了“一、二、三級抗震墻，以及部分框支抗震墻結構的抗震墻，應在底部加強部位及相鄰的上一層設置約束邊緣構件，在以上其他部位可設置構造邊緣構件。”這一點剛好就和本文之前提到的“加強底部塑性鉸區”一節相呼應，可以看出，通過設置約束邊緣構件，可以提高墻肢端部混凝土極限壓應變、改善剪力墻延性。

2.5 控制墻肢截面尺寸

剪力墻墻肢截面厚度，除了要滿足承載力的要求外，還要滿足穩定和避免過早出現斜裂縫的要求。一股情況下，把穩定要求的厚度稱作最小厚度，通過構造滿足。在實際結構體系中，

樓板以及與剪力墻平面外相交的剪力墻，是剪力墻的側向支撐，可防止剪力墻失穩。通常情況下，剪力墻最小厚度由樓層高度控制。《建筑抗震設計規范》6.4.1條規定了剪力墻最小厚度要求。設計時需留意。另外，就是本文之前提到過的墻段高寬比不宜小于3，《建筑抗震設計規范》6.1.9條也做了具體的要求。

2.6 配置分布鋼筋

《建筑抗震設計規范》6.4.3條對剪力墻內分布鋼筋的配置提供了具體說明。特別是6.4.3-1款：“一、二、三級抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋最小配筋率均不應小于0.25%，四級抗震分布鋼筋最小配筋率不應小于0.20%。”剪力墻中，分布鋼筋的作用主要是：抗剪、抗彎、減小收縮裂縫等。如果豎向分布鋼筋過少，墻肢端部的縱向受力鋼筋屈服后，裂縫將迅速開展，裂縫的長度、寬度都較大；如果橫向分布鋼筋過少，斜裂縫一旦出現就發展成主要斜裂縫，剪力墻將沿斜裂縫被剪壞。因此，墻肢的豎向和橫向分布鋼筋最小配筋率是根據限制斜裂縫開展要求確定的。

3 結束語

剪力墻結構具有較好的抗震性能，且結構布置靈活，可以很大程度減小結構構件對建筑的使用影響，所以高層住宅較多使用這種結構形式。在抗震設計中，針對剪力墻結構受力體系及相關規范條文進行分析理解，合理采用計算分析方法，并采取相應構造措施，相信剪力墻結構能夠以更加經濟、實用的優勢展現在住宅設計中，具有更廣闊的發展前景。

參考文獻：

[1] 蘇國芳，王天.框架剪力墻結構設計問題的探討[J].山西建筑，2012，（05）.

[2] 李.高層建筑框架剪力墻結構設計中幾個問題的探討[J].中國高新技術企業，2011，（16）.

第2篇：建筑抗震設計規范要求范文

【關鍵詞】 節點連接 等強連接 剛性連接 節點域 彈性階段 塑性階段

中圖分類號:G808 文獻標識碼:A 文章編號:1003-8809(2010)08-0202-02

1.引言

本文通過對STS模塊中節點連接計算的實例計算數據,分析梁柱的剛性連接計算要點,在分析中綜合軟件,設計知識,規范三部分內容,將其有機結合。從而歸納總結節點設計的要點,同時提出軟件計算的不足之處,STS模塊采用的是2006.3的版本。

1.計算原則

建筑鋼結構的節點連接,當非抗震設防時,應按結構處于彈性受力階段設計,當抗震設防時,應按結構處于彈塑性階段設計,節點連接的承載力應高于構件截面承載力。

2.計算目的

梁與柱的連接,按梁對柱的剛度的約束(轉動剛度)大致可分為三類:即鉸接連接、半剛性連接、剛性連接。本文僅對梁柱的剛性連接做計算分析。

梁與柱的剛性連接,其計算方法主要有以下兩種:

(1)常用設計法

(2)精確計算法

節點抗震驗算。

1)滿足強柱弱梁的要求,即滿足《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)第8.2.5-1式即

。

2)滿足強節點弱構件的要求:連接的受彎承載力和受剪承載力,滿足《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)第8.2.8-1

即和8.2.8-2即 。

3)節點域強度計算,滿足《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)第8.2.5-2。

本例計算簡圖及手算復核如下:

軟件有關塑性截面模量的計算只給出計算的結構,對于計算過程未反映,現塑性截面模量計算如下:

HW300X300為雙對稱截面,所以全截面考慮塑性屈服時,受拉和受壓側的截面靜矩相同:

ST=SC

應力計算,抗震設計時應滿足《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)第5.4.2條。本例手算復核如下:

對接焊縫與角焊縫的抗拉強度設計值不同,計算焊縫強度時,可先將對接焊縫面積 換算為等效的角焊縫面積 ,令焊縫的有效厚度不變,翼緣對接焊縫的長度即可按下式換算為等效角焊縫長度。

翼緣的慣性矩:

腹板的慣性矩:

翼緣慣性矩/全截面慣性矩:

0.9584

按照《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)第5.4.2條:

高強螺栓承擔的剪力設計值為

焊縫承擔的剪力設計值為

梁翼緣和腹板與柱形成的工字性焊縫中翼緣設計彎矩為:

腹板設計彎矩:

節點域屈服承載力:應滿足《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)第8.2.5-2或《高層民用建筑鋼結構技術規程》(JGJ99-1998)中第8.3.9-2. 節點域的體積:

折減系數:(假設按7度設防)

節點域屈服承載力:

假如節點域的屈服承載力不滿足,如何來補強呢?依據《高層民用建筑鋼結構技術規程》(JGJ99-1998)中第8.3.9-2,在柱、梁截面一定的情況下,對H型鋼柱,可在節點域加貼焊板,焊板上下翼緣應伸出加勁肋以外不小于150mm,并用不小于5mm的角焊縫連接貼板和柱翼緣可用角焊縫或對接焊縫連接。當在節點域的垂直方向有連接板時,貼板應采用塞焊與節點域連接。因柱、梁截面已定,唯獨能改變的是節點域的體積,也即柱腹板的厚度tw。

實際柱腹板厚度為13mm。從這一角度也驗證了計算的正確性。

小結:

通過以上對電算的計算過程分析及手算復核,可以歸納出梁柱剛性連接的計算要點有如下幾點:

1. 當考慮地震計算組合時,應勾選“設計內力是否為地震作用組合”,不考慮地震作用組合時,可不選此項。

2. 當為非抗震設計時,內力采用梁端的實際內力設計值,當為抗震設設計時,可按梁端承載力計算。

3. 考慮現場實際的連接,操作工藝為先栓后焊,有可能才用高空焊接,焊接溫度對高強螺栓預拉力有影響,高強螺栓的實際承載力應做折減,折減系數取0.9,系統默認值為1.0。角焊縫的連接強度設計值當不采用引弧板時取0.85.

4. 梁翼緣采用對接焊與柱翼緣連接,在分配彎矩時,應將對接焊縫轉化為角焊縫,按翼緣慣性矩占全截面慣性矩的比例分配彎矩。

5. STS程序中計算節點域的穩定采用的是,而規范采用的是

參考文獻

[1]中華人民共和國國家標準,《建筑結構荷載規范》(GB50009-2001) (2006年版),北京:中國建筑工業出版社,2006

[2] 中華人民共和國國家標準,《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002),北京:中國建筑工業出版社,2009

[3] 中華人民共和國國家標準,《建筑抗震設計規》(GB50011-2001)(2008年版),北京:中國建筑工業出版社,2008

[4] 王建,董為平編著,《PKPM結構設計軟件入門與應用實例-鋼結構》,北京,中國電力出版社,2008

[5] 夏志斌,姚諫編著,《鋼結構設計―方法與例題》,北京,中國建筑工業出版社,2005

[6] 《鋼結構設計手冊》編輯委員會,《鋼結構設計手冊手冊》(第三版),北京,中國建筑工業出版社,2004

第3篇：建筑抗震設計規范要求范文

關鍵詞：剪力墻結構、受力性能、抗震設計

Abstract: the shear wall structure is resistance and the vertical load under lateral force, has been widely used in modern high-rise building. Because of its section the height of the great and relatively small thickness, have bearing capacity and rigidity plane within advantages, but also has the shear deformation relative more adverse performance. Based on the shear wall structure of the high-rise building aseismic design as discusses key, from the structural behavior and related codes are primarily discussed.

Key words: the shear wall structure, mechanical properties and seismic design

中圖分類號：TU973+.31文獻標識碼：A 文章編號：

前言

剪力墻結構是指用鋼筋混凝土墻代替框架結構中的柱，以承受豎向荷載、抵抗水平荷載的結構。其最大特點是能夠有效控制結構水平作用。《建筑抗震設計規范》（2010年版，以下未注明處相同）稱之為抗震墻，本文按照工程界習慣稱作剪力墻。多數情況下，剪力墻截面高度大于其厚度8倍，厚度相對而言較薄，一般僅為200～300mm。因此，從墻體尺寸可以看出，其墻身平面內抗側剛度很大，相反，平外面剛度卻很小。根據這一特點，在進行結構方案布置時，墻體應當沿建筑物主軸方向均勻布置，利用平面內較大剛度承受縱橫兩個方向的水平和扭轉作用。抗震設計中，要求在正常使用及小震作用下，處于彈性工作狀態；在中等強度地震作用下，允許進入彈塑性狀態，但應具有足夠承載力、延性；在強震作用（罕遇烈度）下，不應出現倒塌。此外還應保證結構穩定。現通過對剪力墻結構中抗震設計的相關要素分析，希望和廣大結構設計人員進行交流，共同進步。

受力性能

（1）整體墻和小開口整體墻

由于沒有洞口或洞口很小，此類墻可以看作是一個整體懸臂墻。在軸向壓力和水平力作用下，懸臂墻破壞形態主要是彎曲破壞。彎曲破壞又分為大偏壓和小偏壓破壞，要設計成“延性剪力墻”就是要把剪力墻的破壞形態控制在彎曲破壞中的大偏心破壞范圍。從墻體尺寸而言，細高的剪力墻（高寬比大于3）容易設計成彎曲破壞的延性剪力墻。另外，墻肢的平面長度（即墻肢截面高度）不宜大于8米。當一個結構單元中有少量長度大于8米的大墻肢時，計算中樓層剪力主要由這些大墻肢承受。一旦地震，尤其是在罕遇烈度地震時，大墻肢容易首先遭受破壞，而小的墻肢又無足夠配筋，使整個結構可能形成各個擊破。當墻的長度很長時，可以開設洞口，將長墻分成較小長度、較均勻的肢墻，保證均勻受力。

（2）連肢墻

實際工程中，剪力墻經過門窗分割形成連肢墻。洞口上下部位是連梁，洞口左右部位是墻肢。連肢墻的設計應把連梁放在抗震第一道防線，在連梁屈服前，不讓墻肢破壞。連梁自身要做到受剪承載力高于彎曲承載力。目的就是“強肢弱梁”和“強剪弱彎”。無論是在整體的開洞剪力墻設計，還是在連梁、墻肢等局部構件上的設計，都體現上述原則，才能保證墻肢安全。當連梁破壞時，結構會繼續承載，直至墻肢截面屈服。

結構設計

（1）強剪弱彎

為避免脆性剪切破壞，應按照” 強剪弱彎”的要求設計剪力墻墻肢。一般的方法是將剪力墻底部加強部分的剪力設計值增大，提高抗剪承載力。《建筑抗震設計規范》6.2.8條規定了各個抗震等級剪力墻底部加強部位的剪力設計值應乘以不同的剪力增大系數，以此進行抗剪配筋設計，從而實現” 強剪弱彎”的結構受力性能。

（2）加強底部塑性鉸區

一般在底部剪力墻彎矩最大，底截面鋼筋屈服后會形成塑性鉸區。而且，塑性鉸區（分布于一定范圍）是剪力最大部位，在反復荷載作用下，會形成交叉裂縫，可能出現剪切破壞。所以在塑性鉸區要采取加強措施，即底部加強部位。《建筑抗震設計規范》6.1.10條規定了底部加強部位的具體高度要求。目的就是提高受剪承載力，加強抗震的構造措施，提升結構的彈塑性變形能力。

（3）限制軸壓比

為保證剪力墻延性，避免截面上受壓區高度過大而出現小偏壓情況，應當控制剪力墻加強區截面相對受壓區高度，但截面受壓區高度與截面形狀有關，實際工程中剪力墻截面復雜，會增加計算受壓區高度的困難。為此，《建筑抗震設計規范》采用簡化方法，限制截面的平均軸壓比。計算軸壓比時，規范采用了重力荷載代表值作用下的軸力代表值，即考慮重力荷載分項系數1.2后的最大軸力設計值。《建筑抗震設計規范》6.4.2條具體要求了各個抗震等級下的墻肢軸壓比限值。在這里筆者想說明，2010年版《建筑抗震設計規范》6.4.2條較之前版本規范，增加了剪力墻抗震等級三級時0.6的軸壓比限值要求（之前版本對抗震等級三級無軸壓比限值要求）。筆者曾經參與過清遠地區某個剪力墻高層項目，剪力墻抗震等級三級，按照2010年版規范軸壓比限值0.6來控制，若從滿足軸壓比限值角度來布置剪力墻，相應的結構位移（剛度）大多數情況下都能夠滿足規范要求。由此可以看出，6度區剪力墻結構體系基本以豎向荷載作為剪力墻截面尺寸控制因素，當軸壓比限值滿足規范要求時，結構剛度一般都能夠滿足。在實際工程的結構方案（或初步設計）階段可由此先估算墻柱尺寸，計算結構整體受力性能。

（4）設置邊緣構件

邊緣構件分為約束邊緣構件和構造邊緣構件兩類。約束邊緣構件是指用箍筋約束的暗柱，端柱和翼墻，其箍筋較多（配箍率特征值相對較大），對混凝土的約束較強；構造邊緣構件的箍筋較少，對混凝土約束較差或沒有約束。剪力墻墻肢的塑性變形能力和抗地震倒塌能力，除了與縱向鋼筋有關外，還與截面形狀、截面相對受壓區高度（軸壓比），墻梁端的約束范圍、約束范圍內的箍筋配箍特征值有關。當截面相對受壓區高度（軸壓比）大到一定時，需要設置約束邊緣構件，使墻肢端部成為箍筋約束混凝土。《建筑抗震設計規范》6.4.5條對邊緣構件的尺寸、配筋都做了具體的說明。特別是6.4.5-2款規定了“一、二、三級抗震墻，以及部分框支抗震墻結構的抗震墻，應在底部加強部位及相鄰的上一層設置約束邊緣構件，在以上其他部位可設置構造邊緣構件。”這一點剛好就和本文之前提到的”加強底部塑性鉸區”一節相呼應，可以看出，通過設置約束邊緣構件，可以提高墻肢端部混凝土極限壓應變、改善剪力墻延性。

（5）控制墻肢截面尺寸

剪力墻墻肢截面厚度，除了要滿足承載力的要求外，還要滿足穩定和避免過早出現斜裂縫的要求。一般情況下，把穩定要求的厚度稱作最小厚度，通過構造滿足。在實際結構體系中，

樓板以及與剪力墻平面外相交的剪力墻，是剪力墻的側向支撐，可防止剪力墻失穩。通常情況下，剪力墻最小厚度由樓層高度控制。《建筑抗震設計規范》6.4.1條規定了剪力墻最小厚度要求。設計時需留意。另外，就是本文之前提到過的墻段高寬比不宜小于3，《建筑抗震設計規范》6.1.9條也做了具體的要求。

（6）配置分布鋼筋

《建筑抗震設計規范》6.4.3條對剪力墻內分布鋼筋的配置提供了具體說明。特別是6.4.3-1款：“一、二、三級抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋最小配筋率均不應小于0.25%，四級抗震分布鋼筋最小配筋率不應小于0.20%。”剪力墻中，分布鋼筋的作用主要是：抗剪、抗彎、減小收縮裂縫等。如果豎向分布鋼筋過少，墻肢端部的縱向受力鋼筋屈服后，裂縫將迅速開展，裂縫的長度、寬度都較大；如果橫向分布鋼筋過少，斜裂縫一旦出現就發展成主要斜裂縫，剪力墻將沿斜裂縫被剪壞。因此，墻肢的豎向和橫向分布鋼筋最小配筋率是根據限制斜裂縫開展要求確定的。

結束語

剪力墻結構具有較好的抗震性能，且結構布置靈活，可以很大程度減小結構構件對建筑的使用影響，所以高層住宅較多使用這種結構形式。在抗震設計中，針對剪力墻結構受力體系及相關規范條文進行分析理解，合理采用計算分析方法，并采取相應構造措施，相信剪力墻結構能夠以更加經濟、實用的優勢展現在住宅設計中，具有更廣闊的發展前景。

參考文獻

施嵐清---注冊結構工程師專業考試專題精講—建筑抗震設計機械工業出版社 2011

第4篇：建筑抗震設計規范要求范文

[關鍵字]:底層框墻砌體房屋 抗震設計 樓梯參與

中圖分類號：TU973+.31 文獻標識碼：A文章編號：

一、引言

在城市建筑的高速發展中，更多高層復雜建筑形式隨著科學技術和建筑材料的發展應用而不斷的進步，底層框墻砌體房屋結構廣泛應用于中小城市，帶有底層框架剪力墻的多層房屋功能安排靈活，施工簡單，底層可作為下層商鋪、車庫等，上層作為辦公室住宿樓等小格局的生活經濟類住房，這種建筑適應城市建設發展的要求，且較純框架結構經濟，特別受到房屋開發商的青睞，在相對落后和不發達地區尤為適用。然而在2008年的汶川地震中，這種底部框架-抗震墻砌體房屋的震害不僅表現在底框的倒塌和傾斜，還有作為逃生通道的樓梯震害比較嚴重。

二、底層框砌體的樓梯破壞形式

在汶川大地震中，框架結構、框剪結構和磚混結構中鋼筋混凝土現澆樓梯出現大量破壞，尤以框架結構中樓梯破壞最為嚴重，樓梯構包括樓板、平臺板、梯住、梯梁。框架結構樓梯結構的主要震害現象有：

2.1梯板作為斜撐構件，分配較多的地震力，地震作用下的破壞比較嚴重，梯段板破壞主要表現為水平裂縫處混凝土壓碎，梯段板彎曲下撓，甚至斷裂，

2.2支撐梯板的梯住在地震作用下可能承受較大拉力，大震中梯柱大量出現梯柱柱頭破損，混凝土酥碎，甚至拉斷。

2.3梯梁剪力和扭矩隨著地震作用增大而增大，梯梁在破壞主要是跨中出現剪扭破壞，主要是在構件兩端和跨中出現明顯破壞，鋼筋暴露，混凝土保護層剝落。

三、樓梯的抗震設計

抗震設計主要通過三方面體現： 概念設計、抗震計算設計及抗震構造設計。這些研究主要圍繞震害特征分析、抗震性能及抗震能力的評價、上下部側移剛度比的合理取值、薄弱層的控制、地震剪力在各構件之間的分配、過渡層的處理、改善構件的抗震性能和提高房屋整體抗震能力的措施等方面開展，同時也涉及到建筑方案和結構形式的選擇、過渡層樓板的設計、底部抗震墻數量的確定等方面，內容非常廣泛。

3.1概念設計（Conceptual Design）是考慮了地震及其影響的不確定性，依據歷次震害總結出來的規律性，正確地處理全局方案、材料使用和細部構造等，著眼于結構總體地震反應，靈活運用抗震設計思想，綜合解決抗震設計基本問題。樓梯系統使結構抗側剛度增大，自振周期減小，從而使作用于整個建筑上的水平地震力增大。

3.2抗震計算設計（Seismic Design）的目的是用定量方法估計地震反應，以保證結構有足夠的剛度和承載能力。我國建筑抗震設計規范要求：高層建筑的抗震計算主要是在多遇地震作用下，按反應譜理論計算地震作用，用彈性方法計算內力和位移。并將地震作用和其它荷載效應進行組合，用極限狀態方法設計構件，保證必要的強度可靠度；對于重要建筑或抗側能力較弱的結構，要用直接動力時程分析方法補充計算，并進行大震作用下結構薄弱層（的彈塑性變形驗算。

底層框架上層磚房結構房屋由鋼筋混凝土框架-抗震墻和上部砌體結構兩種承重和抗側力體系構成，底部剛度小于上部，是一種上剛下柔結構。柔性底層結構的運用源于 Mantel 提出的柔性底層概念[1]。在計算框架砌體穩定性能中，需要控制底層框架抗震墻房屋縱橫兩個方向的第二層與底層側向剛度比k

k1=K2/ K1= ∑ Kmw2

∑Kcf+∑Kcw+∑Kmw

K2、K1——房屋的二層和底層的側移剛度

Kmw2——二層的一片構造框架約束砌體的側移剛度

Kcf ——底層一榀鋼筋混凝土框架的側移剛度

Kcw ——底層一片鋼筋混凝土抗震墻的側移剛度

Kmw ——底層一片嵌砌于框架的砌體抗震墻的側移剛度

根據《建筑抗震設計規范》的規定根據不同設防烈度的地震作用強弱和既安全又經濟的抗震設防原則，底層框架抗震墻磚房第二層與底層的側移剛度比值在6度時不應大于3.0，在7度時不應大于2.5，在8度時不應大于2.0，在9度時不應大于1.5；且均不應小于1.0。

樓梯參與整體作用時，斜向支撐會加大整體的側移剛度，由于在彈性階段，樓梯的抗側剛度大于框架本身的，當地震作用時，前幾個較大加速度脈沖釋放的能量，由第一道防線構件吸收，達到超過彈性階段后，樓梯將先于主體破壞，剛度衰減速度快于框架主體，此時框架會逐漸承受更多的地震力，框架才漸漸地變為抗震主力構件。

3.3抗震設計的另一個重要方面是抗震構造設計(Seismic Structures Design)，設計時采用構造措施保證結構延性，以滿足設防烈度下的要求。同時，也要通過構造措施，實現在罕遇地震作用下避免倒塌的目標。

1）根據《建筑抗震設計規范》規范條文 7.1.7 條明確規定：多層砌體房屋，樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處。原因在于樓梯間的墻體缺少各層樓板的側向支撐，有時還因為樓梯踏步削弱樓梯間的墻體，尤其是樓梯間的頂層，墻體有一層半的高度，震害加重，因此，建筑布置時盡量不設置在盡端，或對盡端開間采取特殊措施。

2）樓梯間應符合下列要求: 1.宜采用現澆鋼筋混凝土樓梯。2. 對于框架結構，梯間的布置不應導致結構平面特別不規則; 樓梯構件與主體結構整澆時，應計入樓梯構件對地震作用及其效應的影響，應進行樓梯構件的抗震承載力驗算; 宜采取構造措施，減少樓梯構件對主體結構剛度的影響。3. 樓梯間兩側填充墻與柱之間應加強拉結”。

3）“5. 12”汶川大地震后，重新修訂后的《建筑抗震設計規范》GB50011 －2010就提出了建筑抗震設計“在利用計算機進行結構抗震分析計算中應考慮樓梯構件影響”的新要求。

四、結論：

樓梯作為重要的建筑結構構件，要重視樓梯部分的抗震設計，采取有效的抗與放的措施，在設計過程中應該重視樓梯參與整體結構的影響，考慮斜向支撐對整體的剛度影響，通過計算機模擬底框砌體整體結構在震害受力下的彈塑性分析。隨著計算機軟件PKPM,sap2000等結構分析軟件的應用的發展，通過結構模擬，更加準確的分析了樓梯參與下結構整體剛度、樓梯間角柱的影響，梯柱、梯梁、梯板和平臺板的受力特點。樓梯能否作為整體的一道抗震防線還需結構師和相關專家繼續研究討論。

參考文獻

[1]M·圖爾蘇穆拉托夫.[蘇]柔性底層房屋的抗震性能.劉世富譯.[M]自貢市科技情報研究所，1980

[2]賈強,孫劍平 《汶川大地震底框結構建筑物震害調查》 [N]. 山東建筑大學學報 2008

[3]焦柯，陳潤輝《樓梯參與結構整體工作的彈塑性分析》[J].建筑結構，

第5篇：建筑抗震設計規范要求范文

【關鍵詞】磚混結構；整體穩定性；構造柱；PKPM軟件

我地區房屋建筑相當一部分為多層磚混結構 ，尤其是住宅工程 ，但由于砌體材料的延性不好，又加上結構連接性能較差，因而決定了它的抗震性能較弱。為了增強砌體的整體性 ，提高其抗震能力 ，通過大量的試驗研究和多年的工程實踐證明 ，在多層砌體房屋中設置構造柱 ，是一種很有效的抗震措施。得到了比較一致的結論，即：

（1）構造柱能夠提高砌體的受剪承載力10%～30%左右，提高幅度與墻體高寬比、豎向壓力和開洞情況有關；

（2）構造柱主要是對砌體起約束作用，使之有較高的變形能力；

（3）構造柱應當設置在震害較重、連接構造比較薄弱和易于應力集中的部位。

PKPM軟件是目前國內工程設計中常用的一種計算軟件 ，它使得以往由人工完成的一些重復性工作轉而由計算機更快更好地完成。在磚混結構設計過程中 ，一般均采用 PKPM 軟件進行抗震計算。構造柱在 PKPM 軟件的抗震計算中起著至關重要的作用 ，切不可因其為 “構造柱” 而忽視它。讓它在地震時抗震 ，非地震時承重。因此在 PKPM建立磚混結構模型時應合理地布置構造柱。按《建筑抗震設計規范》GB50011-2010第7.3.1條合理布置構造柱模型。

1.構造柱的作用

構造柱的主要作用是約束墻體錯動[1]。從帶構造柱墻片往復加載試驗的全過程可以看出，在變形的最初階段，構造柱只是協助磚墻抗剪，當墻體出現貫通的交叉裂縫后，構造柱約束裂開的三角形塊體向外錯動，即使構造柱自身上下端出現塑性鉸，只要構造柱的主筋不全部斷裂，仍然能將破碎墻體約束在其自身的平面內滑移，摩擦作用繼續存在，墻體可以繼續承擔豎向壓力和一定的水平地震力，達到裂而不倒的目的。因此，在地震作用下，構造柱和墻體發揮各自的特性，即構造柱對墻體起約束作用 ，墻體又為構造柱提供了可靠的支承，這樣墻體極限承載能力有所提高，墻體脆性性質得到改善，延性提高 3倍～4倍，耗能明顯增大。另外，構造柱增強了磚混結構房屋的整體性。構造柱不僅增強了內外墻連接的整體性，而且與圈梁一起形成磚墻的邊框（即構成空間約束體系），箍住開裂的墻體，阻止裂縫進一步發展，限制開裂后塊體錯位，使墻體的豎向承載力不致大幅度下降，從而防止了墻體的倒塌，明顯增強了房屋的整體性，可以避免地震情況下結構構件被逐個擊破。綜上所述，在磚混結構中，構造柱對墻體的約束作用，可以增大建筑物的延性，防止或延緩建筑物在地震時突然倒塌，提高建筑物的抗側能力，因此合理地布置構造柱是保證磚混房 “大震不倒”的具體體現。

2. PKPM中構造柱的布置

2.1構造柱布置

考慮到砌體的脆性性質，在地震中容易開裂并降低墻體承受垂直荷載的能力而倒塌。因此，《建筑抗震設計規范》GB50011-2010規定，對于多層磚房應按要求設置鋼筋混凝土構造柱 ，其目的主要是為了加強墻體的整體性，增加墻體抗側延性，在一定程度上利用抵抗側向地震力的能力。在 PKPM建模過程時應滿足 《建筑抗震設計規范》GB50011-2010 第 7. 3 節的要求[2]。建模時應注意幾個方面：

（1）對于大房間兩側墻，由于大開間砌體墻體相對來說將受到較大的地震水平力作用，因此對于 4. 2 m或以上的開間兩側墻應設置構造柱加強，此時構造柱的截面和配筋均應加強。

（2）當建筑布置局部墻跺不能滿足規范限定的局部尺寸時，可對局部墻跺增設構造柱，或加大原有構造柱截面，以避免在地震作用下局部墻跺破壞而引起連鎖反應，導致房屋倒塌。但不可以將局部墻跺全改為鋼筋混凝土柱，否則將帶來在平面的同一軸線上形成部分磚墻、部分鋼筋混凝土墻跺的局面，這是PKPM 建模過程中所不允許的。

（3）在樓梯間兩側墻體一般均為承重墻體，而樓梯間墻體又沒有樓板作為墻的支承，只有斜向的樓梯。樓梯不允許嵌入墻內，因此對墻體不起支承作用。樓梯間墻高而空曠，頂層墻體更是形成半高的高墻而無側向約束。在進行 PKPM抗震驗算時，樓梯間的墻達不到抗震能力，為了能順利通過 PKPM 抗震驗算，建模時須在樓梯間的四角均設置構造柱。

2.2注意事項

（1）當房屋層數較多時 ，根據不同烈度區 ，在 PKPM 建模過程中適當地增加構造柱。

（2）構造柱應沿整個建筑物高度對正貫通設置 ，在 PKPM建模時構造柱在層與層之間嚴禁出現錯位現象。

2.3磚混結構中還有一種構造柱。在 PKPM抗震驗算時 ，有時會遇到磚墻豎向承載力不足又不愿意增大墻體厚度 ，往往在墻體中設鋼筋混凝土柱予以加強 ，柱的厚度與墻厚一樣 ，也可視為構造柱。該構造柱在墻體中的位置 ，可以在墻面的兩端 ，也可以在墻體中部 ，或兩者兼而有之 ，這種墻稱為組合磚墻進行計算 ，滿足承載力的要求 ，另外構造柱還應滿足 《砌體結構設計規范》GB50003-2011 第8. 2. 9 條的要求。

2.4當梁直接擱置在構造柱上時 ，尚應在樓（屋）面梁支撐處設置圈梁 ，而且圈梁應滿足墊梁的構造要求。如不設墊梁 ，集中荷載引起的裂縫很快會沿馬牙槎開展 ，造成馬牙槎處磚剪斷或彎壞，使構造柱處于獨立受壓狀態 ，構造柱墻承載力明顯降低。所以在 PKPM建模時 ，認為設置構造柱后 ，可以省去墊梁的做法是不妥當的。

3.構造柱的計算

3.1在水平荷載作用下的計算

（1）假設橫向水平地震剪力全部由橫墻承擔 ，縱向水平地震剪力全部由縱墻承擔。多層磚房根據《建筑抗震設計規范》GB50011-2010第5.1.1條、第5.1.3條、第5.1.4條、第5.2.1條、第5.2.3條和5.2.4條要求設置鋼筋混凝土構造柱抗震設計進行驗算。

（2）當在隔開間墻或每開間墻設置[且墻段中有 2 根以上（包括 2 根） ]構造柱時 ，可考慮構造柱對截面抗震承載力的有利影響 ，按《建筑抗震設計規范》GB50011-2010第7.2.6條、第7.2.7條進行驗算。

3.2在豎向荷載作用下的計算

把設置的受力柱的墻跺視為組合砌體，按《砌體結構設計規范》GB50003-2011規范組合砌體構件的計算方法進行計算。組合磚砌體軸心受壓構件的承載力按第8.2.7條和8.2.8條進行驗算。

4.結語

4.1通過分析磚混結構中構造柱的抗震作用 ，進一步了解構造柱 ，認識其重要性 ，并能夠在今后的 PKPM 建模過程中認真結合實際 ，靈活地運用規范 ，合理地設置構造柱的位置。

4.2詳細地列舉了構造柱的計算公式 ，便于人們進一步了解構造柱參與結構的抗震作用 ，提高結構的整體穩定性。

4.3在 PKPM建模過程中 ，嚴格按照國家設計規范和規程要求，在設計過程中根據抗震規范要求合理地設置構造柱 ，才能提高建筑物的抗震能力 ，保證結構安全性。

震害調研和國內外大量試驗研究也表明，砌體結構房屋只要進行抗震設計、合理布置構造柱與實際結合模型，采取合理的抗震構造措施、確保工程質量，仍能有效地應用于地震設防區。

參考文獻：

[1]李啟鑫. 設置構造柱混凝土砌塊墻體受壓承載力試驗研究.

[2] GB50011-2010《建筑抗震設計規范》.

第6篇：建筑抗震設計規范要求范文

【關鍵詞】抗震設計 建筑設計 應用

一、建筑設計和建筑抗震設計的關系

對于建筑抗震設計一直存在著一種誤解，往往認為建筑抗震只是結構設計師的工作，建筑設計師很少把抗震設計考慮在內。在建筑設計規定中，只對結構設計過程中的抗震設計進行了要求和規范，缺少統一專門的建筑設計抗震規定。長期的地震建筑災害調查表明，建筑工程如果缺乏系統的總體建筑設計方案，單單依靠結構抗震設計一旦發生強烈的地震，其抗震效果會大大降低，甚至減輕不了建筑物的地震損害程度。鑒于這種情況，在新修訂的《建筑抗震設計規范》中增加了對建筑設計師建筑設計的抗震要求與規范，這樣就可以有效地將建筑設計和建筑抗震設計系統的結合起來，全面提高建筑抗震設計的水平和效果，例如在注冊建筑師考試中就增加了對建筑抗震設計概念和要求的考核，不斷增加建筑師的抗震設計知識理念。

建筑設計過程是從立項開始，建筑師依據建筑投資方的總體設計要求和設計目標進行設計方案構思和總體方案規劃，經過相關監測部門認證后，繪出建筑體型、平面和豎向布置的初步設計圖紙。結構設計師再根據初步設計圖紙開展建筑結構圖設計。可以說建筑設計起著決定性。綱領性作用，建筑結構設計往往處于被動狀態，只能遵循于建筑設計結果。因此，對于建筑抗震來講，在建筑初步設計中是否把抗震設計考慮在內、是否與抗震設計有效結合起來，直接關系著建筑的抗震性能與抗震承載力。如果建筑師能夠很好地把抗震設計問題考慮在內，同時不斷加強與結構設計師之間的良好溝通，那么結構設計師就可以充分對結構構件進行科學合理的設計，協調和均勻分布建筑結構的質量與剛度，大大改善和提高抗震能力，必須增大水泥鋼筋的用量和建筑構件截面，增加額外的建筑成本。由此可見，建筑設計直接影響著建筑抗震設計，是建筑抗震設計的關鍵環節。

二、建筑設計在建筑抗震設計中的關鍵性問題

2.1建筑體型設計

建筑體型設計主要包括平面和立體空間形狀設計，可以簡單的歸納為單一體型和組合體型。震害表明，許多復雜平面形狀的建筑物在地震中容易造成損害，例如汶川地震中，平面上外凸和內凹、側翼布置不對稱。側翼過多延伸、主體建筑復雜等建筑物損害最為嚴重。然而，在震后建筑調查過程中，工作人員發現單一、簡單的建筑平面形狀未出現嚴重損害，甚至有的完好無損。特別是沿高度向上延伸的復雜和不規則建筑，例如建筑懸掛裝飾重量過重、樓層之間高度差過大、出屋面面積較大等，這些形狀的建筑物容易在地震中由于剛度突變而造成破壞。因此，在建筑體型設計過程中，應該盡可能保證平面設計的統一、簡單、對稱，長期實踐表明，矩形、方形、圓形、橢圓形等對于增強抗震效果來說都是很好的選擇。同時，要減少外凸與內凹的額外延伸建筑設計，盡可能避免不對稱的側翼設計，在體型布置上要保證結構的均勻與對稱，避免建筑物結構性失衡。

2.2 建筑平面布置問題

建筑平面布置是建筑設計的重要組成部分，直接決定了建筑工程的使用功能與質量，其設計內容主要包括承重墻距離、支柱布置、銅帶和電梯設計、房間數量與面積等。同時，由于建筑使用功能之間的差異，各個建筑空間的布置也都不同，比如寫字樓和住宅或商場建筑的平面布置就存在差別，因此在建筑設計中必須考慮多樣化問題。最突出的問題表現在承重墻布置不對稱、支柱之間的距離不科學、電梯井位置設計不合理，以上情況極易在地震中造成扭轉或者支柱失衡現象。在2012年1月12日，海地地震中的中央銀行大廈倒塌，就主要是因為電梯井位置設計不當造成的。電梯井的剛度很大，然而不布置在大廈角落，結果造成電梯井一側受到嚴重損害，導致整棟大廈失去原有的平衡。因此，要想增強整體抗震能力，建筑平面設計要盡可能保證結構構件在質量和剛度方面協調均勻分布，保持承重墻和支柱的適當距離，同時電梯井筒要居中設計，避免建筑物的偏重或扭轉，使建筑物的使用功能和建筑抗震能力有效統一起來。地基抗震力下降的例子，最為顯著的是“雞腿形”建筑，在美日建筑中最為突出，1995年的日本大阪地震中，許多鋼筋混凝土高層建筑發生了從中間樓層整體下落現象，上層結構墜落到下層建筑上，甚至建筑物產生了兩三米的位移錯動。為此，在豎向布置設計中，要保證整層剛度的一致性，做好樓層轉換剛度設計。剪力墻設計要貫穿整個建筑，避免某一樓層剛度較小，造成扭轉效應。

三、房屋建筑抗震設計中經常出現的問題

（1）抗震設防烈度低

建筑結構設計的安全度水平在大幅度提高，而我國現行抗震設防現狀其標準還是比較低的，目前的建筑結構設計安全度早已不能適應人民的需要，不同的抗震設防烈度應對的房屋建筑也不一樣。

（2）地基的選取不合理

房屋建筑應選擇位于開闊平坦地帶的硬土場地或密實均勻的硬土場地，遠離河岸，不應垮在兩類土壤上，避開不利地形、不采用震陷土作地基，避免在斷層、山崖、滑坡、地陷等抗震危險地段建造房屋。建筑的地基選取不恰當可能導致抗震能力差。

（3）部分建筑物高度過高

鋼筋混凝土的房屋建筑都有一個適宜的高度。在適度的高度范圍內，其抗震能力還是可以的，也能發揮一定的作用，但由于目前受經濟利益的驅使，相當一部分建筑的高度超出了限制。一旦發生地震災害，超出高度的建筑物就會發生很大的變形，造成的破壞也將十分巨大，同時還會降低建筑物的抗震能力。

（4）對抗震材料選取不當

鋼筋混凝土是我國建筑結構主要的核心，鋼筋混凝土結構的位移限值影響著變形控制的基準。靠剛度很小的鋼框架協同工作會因彎曲變形的側移較大而減小側移，這樣無形中就增大了鋼結構的負擔，并且抗震效果也不明顯，造成在施工中需要加大混凝土筒的剛度，從而形成加強層才能滿足規范側移限值。

四、建筑結構抗震設計的基本對策

1、選擇的建筑場地和地基有利于抗震

①場地選擇

在不同工程地質條件的場地上，地震對建筑物的破壞程度是截然不同的。因此，進行建筑物場地選擇時，設計者必須綜合評價工程地質的有關資料和地震活動情況，并結合工程的實際需要。首先，建筑宜避開對建筑抗震不利的地段，選擇對建筑抗震有利的地段，例如平淡、開闊的硬場地土。其次，當沒有辦法避開使時，適當的抗震加強措施應被采用。

②地基處理

基礎設計時應注意：a.當地基有新近填土、液化土、軟弱粘性土時，基礎的剛性差、整體性應得到加強；b.天然地基與樁基不宜混用在同一結構單元上；c.性質差異較大的地基上不宜設置同一結構單元；d.地圈梁應設置在墻下，以加強上部結構與基礎的整體性，以抵抗不均勻沉降。

2、優化立面布置

①建筑布置的平立面應規則，體型要簡單

當建筑物體形規則、簡單時，其受力性能明確，在設計過程中就容易分析在地震作用下結構的內力和實際反映，且易于處理結構細部的結構，因此這類結構在遭遇地震后受到的損害相對較輕。反之，建筑體型復雜、不規則時，強度和剛度就容易發生突變，引起應力變形或集中，形成結構上的薄弱環節，從而造成較大的危害。

②力求建筑平、立面質量分布和剛度對稱

建筑的質量分布和剛度不對稱，在地震作用下就會發生十分明顯的扭轉振動。因此，建筑中的獨立單元及整個建筑應力求質量、剛度對稱，使其鋼心與質心、偏心很小甚至完全重合。

③建筑的剛度變化和質量須均勻

建筑沿豎向分布的剛度和質量常常是不均勻的。比如，樓層錯位的存在或在層高發部位內框架的填充墻設置不連續，短柱就在框架上形成。地震時就易對建筑造成損害。所以設計時必須采取必要的構造措施，對建筑結構中沿豎向分布不連續的質量進和剛度加以限制。

3、選擇合理的抗震結構體系

①應有多道抗震防線

多道抗震防線，是指在地震作用下，一個抗震結構體系中的一部分延展性好的構件最大限度發揮其耗散、吸收地震能量的作用，首先達到屈服，起到第一道抗震防線的作用，其他構件則在其后依次屈服，從而形成第二、第三或更多到抗震防線。這樣可以避免整個建筑結構體系因部分構件或結構破壞而喪失抗震能力。所以，結構設計須考慮設置多道抗震防線。

②結構剛性和強度分布須合理

如結構剛度和強度分布不合理，會產生塑性變形集中或過大的應力，結構就會突變或其局部受到削弱而形成薄弱部位。對結構上可能出現的薄弱部位，應采取相應措施提升其抗震能力。在強烈地震下，強度安全儲備在結構上并不存在，而判斷結構薄弱層的基礎就在于構件的實際強度分布。

4、設計合理的建筑結構參數

計算分析參數設計，就是進行建筑各構件的地震效應和地震作用計算，各墻柱梁板變形及承載力計算包括于其中。把正確的計算模型建立在建筑結構的實際工作狀況基礎上，并根據概念設計做適當的簡化處理、計算。對于地震作用下的復雜結構進行變形、內力分析時，應采用的力學與剪摩擦理論。其中，主拉應力理論適用于磚砌體，而剪摩擦理論適用于磚塊 結構。應認真分析判斷計算機的計算結果，確認其合理、有效后，才能用于工程設計。

抗震設計最重要的就是充分考慮經濟和安全兩者間的關系，只有將目光放長遠，立足于我國建筑抗震設計發展的現狀，認清存在的不足，跟國際接軌，采用最新科研成果，從最新抗震設計理念的趨勢出發，探究新型材料將成為未來地震多發區建筑發展的新航標。

結束語

總的來說，建筑設計是建筑抗震設計的一個重要方面，建筑設計與建筑抗震設計有著密切關系。它對建筑抗震起著重要的基礎作用。一個優良的建筑抗震設計，必須是在建筑設計與結構設計相互配合協作共同考慮抗震的設計基礎上完成。為此，要充分重視建筑設計在建筑抗震設計中的重要性，在建筑抗震設計中更好地發揮建筑設計應有的作用。

參考文獻：

[1]萬全紅.建筑抗震設計的應用性分析[J].建材發展導向.2011（09）

第7篇：建筑抗震設計規范要求范文

關鍵詞:高層建筑；抗震設計；結構設計

引言

隨著建筑行業的快速發展，我國建筑逐漸向高層建筑和超高層建筑結構發展。高層建筑的結構復雜，層數比較高，建筑地基承受的荷載比較大。地震發生時，震源對高層建筑結構會產生沖擊力，容易造成建筑梁、柱斷裂，建筑倒塌等現象，嚴重威脅到人民群眾的安全。我國是地震災害比較頻繁的國家，高層建筑抗震設計一直是社會關注的重點，抗震設計的好壞直接關系到高層建筑的質量。因此高層建筑抗震設計的時候要根據高層建筑的實際情況，提高建筑結構抗震性能。

1超限高層建筑結構基于性能抗震設計與常規抗震設計的比較

1.1基于性能的抗震設計的概念

概念設計是目前一種比較先進的設計理念，與傳統建筑設計相比，概念設計不需要精準的計算或參考建筑設計規范相關的目錄，而是設計者根據實踐經驗，按照建筑結構體系的力學關系、結構破壞機理，從建筑結構整體進行把握設計。傳統的建筑設計思想無法滿足人們對建筑結構抗震功能的要求,為了提高建筑結構抗震安全性能要求,抗震設計已經發生了較大變化。比如建筑結構以力分析為主并兼顧力與變形，考慮到建筑結構變形、耗能和損失，以及非線性分析和可靠性分析。基于性能的抗震設計是20世紀90年代美國建筑設計師提出來的一個全新的設計理念。它的主要核心是將抗震設計從保護居民生命財產安全為基本目標轉移到不同風險水平地震作用力下滿足人們對建筑的性能要求，通過多層次、多目標的抗震安全設計，保障建筑安全，最終實現經濟效益和投資效益的平衡，滿足人們對建筑的個性需求。

1.2我國常規抗震設計方法

當前大部分國家的抗震設計規范為“小震不壞、中震可修、大震不倒”的原則，我國采用二階段抗震設計方法滿足工業建筑和民用建筑實現以上三個原則的抗震要求，并在這個基礎上根據建筑物抗震重要性分成甲、乙、丙、丁四類建筑物，根據建筑物的類別設置相應的抗震防烈要求。二階段抗震設計方法如下:第一階段是對建筑結構強度進行驗算，也就是小震的地震洞參數，通過彈性模量計算建筑結構的彈性地震作用力,并與建筑物風荷載、雪荷載、水平荷載等進行組合，計算建筑結構截面的抗震承載力，確保建筑結構的強度，并通過合理的平面結構布置，確保建筑結構的抗拉力。第二階段則是驗算建筑結構的彈塑性，也就是對地震作用下很容易倒塌的建筑結構按照大震標準進行設計，處理好建筑結構的薄弱環節，以免地震發生時首先沖擊建筑結構的薄弱環節，影響到整個建筑結構的安全性和穩定性。

1.3常規抗震設計方法與基于性能抗震設計方法的比較

基于常規抗震設計方法與基于性能抗震設計方法在設防目標、設計實施方法和檢驗方法、實現性能和工程應用方面都有所不同，具體見表1。通過比較發現，基于性能抗震設計方法是未來建筑抗震設計的發展方向，它適應了社會新技術和新工藝發展需求，能夠滿足建筑業務單位和使用單位對建筑結構安全性、經濟性等相關要求。

2超限高層建筑結構的抗震性能目標

某酒店塔樓的高度是168.9m，結構計算高度為176m，建筑結構為B類鋼筋混凝土高層建筑。建筑場地類別為III類，建筑抗震等級為二級。

2.1結構的抗震性能水準

按照相關規定，酒店的塔樓高度、平面扭轉不規則等不能超限，所以在第一、二階段抗震設計過程中，必須采取有效的方法滿足建筑工程國家以及地方相關的標準，并將基于性能抗震設計目標概念進行設計。按照《建筑抗震設計規范》給出的抗震性能設計方法以及《高層建筑混凝土結構技術規范》中的相關規范進行設計，確定該酒店的性能水準為C類，具體控制目標如下:

2.2建筑結構的性能目標

超限高層建筑結構規則性、高度等方面超出了建筑工程規范中的適用限值，使得抗震設計缺乏相應的參考依據。基于性能目標設計方法在設計的時候，需要綜合考慮到建筑場地實際設防裂度、超高限值以及建筑結構不規則等經濟因素，對超高建筑的薄弱環節、主抗側力構件等結構變形能力和抗震承載能力有具體的性能目標。按照建筑工程設計中相關內容，建筑結構關鍵構件由建筑結構工程師根據工程實際情況分析。比如水平轉換構件和支撐豎向構件、大懸挑結構的主要懸挑構件、長短柱在同一樓層的數量相當于在該層各個長短柱等要求。這其實是將過去常規抗震設計中的“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設計原則進行量化和細化。比如將A級性能目標設計要求建筑結構小震不壞、中震和大震不壞，就是要求建筑結構在中震和大震中依然保持一定的彈性。

3結語

隨著建筑行業的快速發展，常規的建筑工程抗震設計方法已經無法滿足當下建筑設計的要求，基于建筑結構性能抗震設計理念對抗震結構的目標進行量化，明確抗震目標性能，能夠提高建筑結構抗震性能，必將成為建筑行業的發展趨勢。

參考文獻:

第8篇：建筑抗震設計規范要求范文

關鍵字：整體大懸挑 懸挑構件 彈性分析

Abstract: Taking the large cantilever frame structure design of infectious diseases ward building in a hospital in Shanghai as an example, this paper describes the design features and nodal analysis of the key components of large cantilevered structure in the small and moderate earthquake,and introduces the elastic-plastic analysis in rare earthquake.It suggests adopting two-stage in designing cantilever frame structure and calculateing the seismic coefficient of the important component.

Keywords: Overall large cantilever Cantilever member Plastic analysis

一、工程概況

上海某三甲醫院傳染科病房樓為一幢單體建筑，包括地下2層車庫和地上5層門急診病房樓,建筑高度約為19.35m。總平面如圖1所示。

本工程在靠近院外長樂路一側有一地下污水處理池仍在使用且需要保留，造成該區域內的框架柱不能直接落地，使之成為本工程的設計難點和關鍵點。本文即圍繞此關鍵點展開分析和論述，包括關鍵懸挑構件在小震和中震作用下的構件設計及節點分析，在罕遇地震作用下的彈塑性分析等。

設計中，考慮在地面一層采用加設混凝土斜撐的辦法承托該部分結構并避開污水池，如圖2所示。

混凝土斜撐下端直接置放在地下室混凝土連續墻上，斜撐上端與水平挑梁整體澆注，并由底層梁板來承擔斜撐水平推力。斜撐相關框架柱及挑梁端部跨采用型鋼混凝土結構形式。

此類型大懸挑結構的受力特點是大懸挑構件兼作轉換構件，受力很大且是整體結構的最關鍵構件，容易造成應力集中等問題，對其內力分析也比較復雜。同時整體結構又受到懸挑部分的影響，需要對其在大震下的整體穩定作詳細分析。

二、上部結構整體設計及關鍵懸挑構件分析

根據《建筑結構可靠度設計統一標準》，結合本工程的重要性及特性，結構設計及計算將根據《建筑抗震設計規范》的抗震設防目標（小震不壞，中震可修，大震不倒）進行兩階段計算（多遇地震作用下的承載力、彈性變形驗算和罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算）。

上部結構設計及計算主要從如下幾個方面考慮：

對全部結構進行正常使用條件下承載能力極限狀態和正常使用極限狀態的計算；

對全部結構按上海設防烈度（7度）進行多遇地震下的地震作用計算，按提高一度（8度）進行多遇地震下的抗震構造設計和計算；

對地面一層大懸挑構件及其相關的梁、柱、斜撐等重要構件按上海設防烈度（7度）除進行多遇地震下的水平地震作用計算外另考慮豎向地震作用的計算，抗震等級提高一級；

對地面一層大懸挑構件及其相關的梁、柱、斜撐等重要構件按上海設防烈度（7度）進行相當于基本設防烈度的地震作用（即中震）情況下的抗震計算（第二水準：允許結構達到或超過屈服極限，產生彈塑性變形，依靠結構的塑性耗能能力，使結構得以保持穩定保存）；

按上海設防烈度（7度）進行罕遇地震（相當于8度）作用計算。

根據上述計算目標，確定本工程采用中國建筑科學研究院編制的SATWE空間有限元分析軟件進行全部計算（包括彈性時程分析計算），另采用韓國MIDAS/Gen通用有限元程序進行罕遇地震下靜力彈塑性的補充計算。

（一）多遇地震整體計算分析

用SATWE建模計算結果如下：

1.周期及扭轉（見表1）

2.最大彈性層間位移與樓層高度之比

地震作用下的層間最大位移角為:X方向,1／719；Y方向，1／608。

3.地震作用下的最大層間位移比

X方向，1.14；Y方向，1.20。

4.按偶然偏心進行地震作用下的位移比計算出的結果X方向，1.18，相應的位移角為1／693，出現在地面上第2層；

Y方向，1.34，相應的位移角為1／727，出現在地面上第4層。

5.層間剛度比

本結構單元從地面一層到二層為局部豎向外挑的主要變化過渡層，根據SATWE程序計算結果，地上二層與一層的側向剛度比為：Ratx =0.7010 ；Raty =0.5308。

地上一層與二層70％的側向剛度比為：Ratx1= 2.0378； Raty1= 2.6910

6.地震剪力與重力之比（地面一層）

X方向，Q0x/Ge＝6.27％，有效質量系數: 99.5％；

Y方向，Q0y/Ge＝6.03％，有效質量系數: 99.5％。

7.抗傾覆驗算結果（見表2）

8.彈性時程分析

本工程計算采用一條上海人工地震波（SHM1－4）和兩條天然波（分別為TH3TG090和TH4TG090）進行彈性時程分析計算，結果如下：

最大樓層位移曲線：X方向18.4mm，Y方向19.1mm。

最大層間位移曲線（層間最大位移角）：X方向1/729，Y方向1/642。

最大樓層剪力曲線：X方向5375 kN，Y方向5243kN。

上述時程分析結果均滿足《建筑抗震設計規范》有關單條時程曲線計算底部剪力不小于振型分解反應譜法計算結果的65％和多條時程曲線計算底部剪力平均值不小于振型分解反應譜法計算結果80％的要求。

（二）設防烈度地震(中震)懸挑構件計算分析

為保證地面一層大懸挑構件及其相關的梁、柱、斜撐等重要構件在中震下能繼續保持彈性狀態（允許部分一般構件達到或超過屈服極限，產生彈塑性變形），從而保證整體結構的安全，本工程在進行設防烈度下的地震作用計算時，取最大影響系數αmax＝0.23。

1.層間最大位移角

現行規范尚未對中震下的結構變形提出明確控制指標，此處列出僅供參考）：

X方向，1／229；Y方向，1／227。

2.主要構件內力

按照上述地震荷載作用和設計原則，計算出結構內力。根據計算結果知道，一層大懸挑構件及其相關的梁、柱、斜撐等重要構件在中震下可以繼續保持彈性狀態。因此，本結構設計可以達到上述目標。現以受荷載作用最大的③軸線梁柱支撐為例，列出其構件內力從小震到中震的變化，見表3。

（三）罕遇地震計算分析

進行罕遇地震作用的計算目的是了解結構在罕遇地震作用下能否滿足《建筑抗震設計規范》關于大震不倒的抗震設防目標。因此，本結構首先采用EPDA/EPSA軟件分別進行罕遇地震作用下結構的彈塑性變形暨靜力彈塑性分析（PUSH-OVER）抗倒塌驗算和動力彈塑性計算，然后采用韓國MIDAS/Gen通用有限元程序進行靜力彈塑性分析（PUSH-OVER）補充計算。在進行罕遇地震作用計算時，依據上海《建筑抗震設計規程》取最大影響系數αmax＝0.45，特征周期Tg＝1.1sec。

1.靜力彈塑性EPSA計算

圖3分別為各樓層位移、各樓層位移角和抗倒塌驗算圖。

從圖3中可以看出，最大層間位移角出現在地面以上二層為1/95，而結構頂點位移為141mm，位移角相當于1/138。而從抗倒塌圖中可以看出結構的能力曲線穿越需求譜曲線具有性能控制點，說明本結構可以抵御罕遇地震作用而不倒塌，既滿足《建筑抗震設計規范》規定框架結構最大彈塑性層間位移角不大于1/50的限制要求，也滿足了“大震不倒”的抗震設防目標。

2.動力彈塑性EPDA計算

圖4（P63）為根據EPDA軟件輸入上海人工地震波（SHM1－4）和兩條天然波（分別為TH3TG090和TH4TG090）后進行罕遇地震下結構的動力彈塑性時程分析計算結果。圖中所謂第1、2、3條波分別相應于TH3TG090、TH4TG090和SHM1－4波。

（1）位移時程曲線

從三條波的時程位移曲線可以看出TH4TG090波作用下的頂層最大響應位移達152.2mm（相當于位移角為1/124）。

（2）樓層位移曲線和層間位移角曲線

最大樓層位移152.2mm（相當于位移角為1/124）與上述TH4TG090波的時程位響應一致。地面以上的第二、第三層樓面的樓層位移角近于最大值，約為1/87。

（3）樓層剪力曲線和樓層彎矩曲線

圖6所述罕遇地震下結構的動力彈塑性時程分析計算結果與靜力彈塑性分析計算結果相當，說明本結構可以抵御罕遇地震作用而不倒塌，滿足《建筑抗震設計規范》規定框架結構最大彈塑性層間位移角不大于1/50的限制要求和“大震不倒”的抗震設防目標。

3.靜力彈塑性MIDAS計算

為了簡化計算分析過程，考慮到地下室與上部結構的剛度關系，在采用MIDAS進行靜力彈塑性計算時將地下室部分視為上部結構的嵌固約束點從而省略。以此進行整體和抽取其中一榀框架進行對照計算，見圖7圖8所示。

圖7、圖8中，整體和單榀抗倒塌圖的能力曲線均穿越需求譜曲線具有性能控制點，說明結構可以抵御罕遇地震作用而不倒塌，滿足《建筑抗震設計規范》規定。

圖9、圖10（P65）分別是整體和單榀計算的各樓層位移、各樓層位移角圖。

從兩圖中可以看出，最大層間位移角也均出現在地面以上二層。其中整體計算的最大位移角約為1/185，結構頂點位移累計為73mm，位移角相當于1/259。而單榀計算的最大位移角約為1/77，結構頂點位移累計為145mm，位移角相當于1/130。顯然，單榀框架的空間整體性遠不及整體結構的空間效果。但整體和單榀抗倒塌圖中的能力曲線均穿越需求譜曲線具有性能控制點，說明本結構可以抵御罕遇地震作用而不倒塌，既滿足《建筑抗震設計規范》規定框架結構最大彈塑性層間位移角不大于1／50的限制要求，也滿足了“大震不倒”的抗震設防目標。

另外，在觀察罕遇地震作用下塑性鉸的出現順序和分布時發現塑性鉸基本以地面以上二層為先為多。最終破壞時的塑性鉸也在二層以上的柱、梁。而底層混凝土型鋼柱則沒有出現破壞鉸，說明底層可以滿足大震下的抗震要求。

三、結束語

綜合上述，對該病房樓大懸挑框架結構的設計作出以下結論：

對此類整體懸挑框架結構進行除正常使用條件下的強度和正常使用極限狀態的設計外，根據《建筑抗震設計規范》的抗震設防目標（小震不壞，中震可修，大震不倒）進行兩階段設計（多遇地震作用下的承載力、彈性變形驗算和罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算）是有必要的，也是可行的。

應對大懸挑構件及其相關的梁、柱、斜撐等重要構件進行多遇地震下的水平地震作用計算和即中震情況下的抗震計算。

應對結構整體進行罕遇地震作用計算以了解結構在罕遇地震作用下能否滿足大震不倒的抗震設防目標。

參考文獻

[ 1 ] GB50011-2001 建筑抗震設計規范（2008版）[S]. 北京：中國建筑工業出版社,2001

第9篇：建筑抗震設計規范要求范文

關鍵詞：抗震；地震災害；圈梁；構造柱；強柱弱梁

中圖分類號：TU 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914x（2014）08-01-01

唐山地震后，我國總結了不少經驗教訓，并對相關的規范進行了修訂。汶川地震及玉樹地震的建筑震害調查表明，按照89和2001年版的《建筑抗震設計規范》設計、施工和使用的建筑，在遭遇比當地設防烈度高一度的地震作用下，并沒有出現倒塌破壞，基本都經受了地震的考驗。充分說明了我國在唐山地震后，建設行政主管部門作出房屋從6度開始抗震設防的決策是正確的。汶川地震后，我國建設行政主管部門根據震后災害調查，又對原有規范作了修訂（簡稱08版規范），玉樹地震后，我國又對08版規范作了修訂（簡稱新規范）。以下結合新規范及工程實例，對加強抗震構造措施發表幾點個人看法。

一.砌體結構設置圈梁和構造柱的重要性

設置圈梁和構造柱是在唐山大地震后，我國的工程界專家總結發明的一套行之有效的抗震措施。設置圈梁和構造柱增強了整個建筑物的整體性和延性，砌體裂縫被約束在鋼筋混凝土框格內，不致發生脆性破壞。

08版規范對構造柱和圈梁的構造做了進一步加強，增加了樓梯段上下端對應的墻體處和外墻轉角處設置構造柱的措施，新規范在08版規范的基礎上又增加了樓梯間對應的另一側內橫墻與外縱墻交接處設構造柱。

根據地震災害和試驗研究得出以下結論：①構造柱能夠提高砌體的受剪承載力10%～30%左右；②構造柱主要對砌體起約束作用，使之有較高的變形能力；③圈梁能增強房屋的整體性，提高房屋的抗震能力。

二.水平構件和豎向構件間的連接不可忽視

唐山地震中預制板從天而降，調查發現，預制板傷人只是表象，實質問題是磚墻倒塌飛散、墻板連接失效等。汶川地震和玉樹地震調查發現，在強震區并不是所有的預制板裝配式樓蓋都塌落。解體、墜落的的都是未采取任何構造措施的預制-裝配式樓蓋。這些事實證明了要避免房屋倒塌，關鍵在于采取構造措施，加強水平構件和豎向構件間的連接。

新規范7.3.5、7.3.6條對水平構件和豎向構件間的連接措施做出了明確的規定，要求樓、屋蓋的鋼筋混凝土梁或屋架應與墻、柱（包括構造柱）或圈梁可靠連接；不得采用獨立磚柱。這些都是保證水平構件和豎向構件間的連接在地震時不被破壞的有效措施。

三.設置多道抗震防線是減輕地震災害的有效途經

一個合理的抗震結構體系，應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起來協同工作。抗震結構體系應有最大可能數量的內部、外部贅余度，有意識地建立起一系列分布的屈服區，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量。

一般來說，鋼筋混凝土結構的抗震性能優于砌體結構，但在汶川地震中，映秀鎮漩口中學建于2007年的3層鋼筋混凝土框架結構教學樓發生倒塌，而附近的4層、局部5層的砌體結構辦公樓雖然破壞較嚴重，但并沒有倒塌；附近主體結構封頂的5層磚混宿舍樓也沒有倒塌。主要原因是純框架結構只有一道防線，在大震時，一旦這道防線被破壞，整個結構就失去了承載能力而倒塌。而砌體結構辦公樓、宿舍樓按規定設置構造柱各圈梁，整體性和延性較好，砌體裂縫被約束在鋼筋混凝土框格內，不致發生脆性破壞而倒塌。

由此看來，結構設計時設置多道抗震防線是非常必要的。特別是橫墻較少的學校建筑采用鋼筋混凝土框架結構時，應具備多道防線。

四.確保建筑設計符合“強柱弱梁”抗震概念設計的要求

“強柱弱梁”是抗震設計的的基本理念之一，規范的實現方法是加大柱的設計彎矩。但在現實工程中，由于“使用功能”的需要，梁的跨度越來越大，梁的截面尺寸、梁端負彎矩鋼筋的配筋量也隨之增大。這就不能使“強柱弱梁”在實際工程中得到很好的體現，汶川地震和玉樹地震的災害調查也證明了這一點，普遍情況是底層柱頭出現塑性鉸，梁鉸耗能機制很少出現。造成“強柱弱梁”在實際工程中“失效”的主要原因是現澆樓板在地震中發揮了卸荷作用和抗力作用。

要解決這個問題，應采取一些行之有效的措施：

1.在計算上，采用更加合理的計算模型，充分考慮樓板作用，采用殼元細分；

2.框架梁支座彎矩取到柱邊；

3.充分考慮板的鋼筋作用，對框架梁支座配筋適當下調；

4.加強豎向構件的構造，設法讓梁出現屈服，實現較好的延性機制。

五.結論：綜上所述，加強抗震構造可以有效地減輕地震災害。

參考文獻

1.GB 50223-2008建筑工程抗震設防分類標準

2.GB 50011-2001建筑抗震設計規范（2008年版）