抗震設計的基本原則精選(九篇)

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第1篇：抗震設計的基本原則范文

關鍵詞：抗震概念設計；抗震計算方法；提高結構抗震性能的措施

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A

1 抗震概念設計及思路

抗震設防的基本目的是在一定的經濟條件下，最大限度地限制和減輕建筑物的地震破壞，保障人民生命財產的安全。為了實現這一目的，抗震設計規范以“小震不壞，中震可修，大震不倒”，即三水準的抗震設防要求作為建筑抗震設計的基本原則。

一般來說，建筑抗震設計包括三個方面的內容與要求：概念設計、抗震計算與構造措施。概念設計在整體上把握抗震設計的主要原則，減少由于建筑結構自身帶來地震作用及結構地震反映的復雜性而造成抗震計算不準確；抗震計算為結構抗震設計提供定量依據；構造措施則是抗震概念設計與抗震計算的有效保障。結構抗震設計三個方面的內容是一個不可分割的整體，忽略其中任何一部分都可能造成抗震設計的失效。

建筑結構抗震概念設計的目標是使整體結構能發揮耗散地震能量的作用，從而避免結構出現比較敏感的薄弱部位，導致結構過早的破壞。假定整個結構能發揮耗散地震能量的作用是抗震設計方法的前提之一，在此前提下才能以多遇地震作用進行結構計算與構造措施。

建筑結構抗震設計的基本原則包括：（1）結構的簡單性，即結構在地震作用下具有比較明確的傳力途徑，結構的計算、內力及位移分析都易于把握。（2）結構的規則及均勻性，造型和結構布置比較均勻可以避免剛度、承載能力與傳力途徑的突變，以限制結構在豎向出現敏感的薄弱部位，建筑平面比較規則可以使建筑物質量分布與結構剛度分布協調，限制質量與剛度之間的偏心。（3）結構的剛度與抗震能力，結構布置應使結構在兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力、足夠的抗扭剛度和抵抗扭轉振動的能力。

2 結構抗震計算方法及抗震驗算

結構抗震計算可分為地震作用計算和結構抗震驗算兩部分。進行結構抗震設計時，在確定結構方案后，首先應計算地震作用，然后計算結構和構件的地震作用效應，最后再將地震作用效應與其他荷載效應進行組合，驗算結構和構件的承載力與變形，以滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設防要求。

結構抗震計算的方法包括：（1）底部剪力法，特點是忽略高振型的影響，假定結構地震反應以基本振型為主，將基本振型簡化為倒三角形進行計算，但是計算精度稍差。（2）振型分解反應譜法，利用振型分解的原理和反應譜理論進行結構最大地震反應分析，計算精度稍高。（3）時程分析法，選用一定的地震波直接輸入到所設計的結構，然后對結構的運動微分方程進行逐步數值積分，求得結構在整個地震時程范圍內的地震反應，計算精度高。

為了滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設防標準，《建筑抗震設計規范》規定進行下列內容的抗震驗算：（1）多遇地震下結構允許彈性變形驗算，防止非結構構件的破壞，如隔墻、幕墻、建筑裝飾等的破壞。（2）多遇地震下結構強度驗算，防止結構構件因承載力不足而破壞。（3）罕遇地震下結構彈塑性變形驗算，以防止結構因過大變形發生倒塌。

3 提高結構抗震性能的措施

結構的抗震性能決定于結構的整體性、延性，而結構的整體性和延性與結構布置、結構整體剛度、結構節點和構件的延性和強度密切相關。

結構布置時宜考慮多道抗震防線，一個抗震結構應由若干延性較好的分體系組成，通過構件的鏈接協同作用，有意識地在結構內部、外部建立一系列分布的屈服區，使結構在先屈服的部分耗散大量的地震能量，而使最后的“防線”得以保存，便于結構修復。即通常所說的“小震不壞，中震可修，大震不倒”，同時設計中應做到的“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節點弱構件”。

如框架結構抗震設計原則為強柱弱梁設計，梁屈服后柱仍能保持穩定；框架--剪力墻結構抗震設計原則為連梁首先屈服，然后是墻肢，框架作為第三道防線；剪力墻結構抗震設計原則為通過構造措施保證連梁首先屈服，并通過空間整體性形成高次超靜定。

結構應具有合理的剛度和承載力分布，建筑物的側移剛度越大，則自振周期越短，地震作用也越大，要求結構構件具有較高的承載力。提高結構的抗側剛度，往往以提高造價和降低結構變形能力為代價，因此在確定結構體系時，需要在剛度、承載力之間尋求較好的匹配關系。

墾利縣育才華都工程為高層剪力墻結構，結構地上一層的側向剛度小于相關范圍地下一層側向剛度的0.5倍，故采用地下室頂板作為上部結構的嵌固部位。在進行初步整體計算時，地震作用下局部X向最大層間位移角為1/900，超過了規范規定的1/1000。受地塊限制，沒有足夠的場地布置車位，規劃設計條件又要求車位比為1：1，所以地下二層必須設計為車庫。受限于車庫門最小凈寬的要求，該部分剪力墻的長度無法再加長，經過多次試算，通過增加剪力墻連梁的高度提高了該部位的抗側剛度，從而使層間位移角得到改善，滿足了規范要求。

結構應采取的構造措施，對于多層磚砌體結構，在構造上應采取設置構造柱、現澆混凝土圈梁、在磚砌體內配置橫向和豎向鋼筋等措施。對于多層砌塊結構在構造上應采取設置鋼筋混凝土芯柱、圈梁等措施。對于鋼筋混凝土結構，應通過混凝土材料、截面尺寸、縱向和橫向的配筋來避免剪切破壞先于彎曲破壞、混凝土的壓碎先于鋼筋的屈服、鋼筋的錨固黏結破壞先于構件的破壞。

山東威迪車輪有限公司倒班宿舍工程為四層砌體結構，依據《建筑抗震設計規范》在縱橫墻相交處及樓梯間四角分別設置了現澆鋼筋混凝土構造柱，并在每層樓面或屋面處設置現澆鋼筋混凝土圈梁，使得構造柱、圈梁及鋼筋混凝土樓板現澆為一空間整體，增強了結構整體穩定性，從而提高了該工程的抗震能力。

4 結束語

近幾年，四川汶川、雅安及青海玉樹等多地發生地震，且震害較嚴重，因此做好抗震設計是十分必要的，不僅要掌握好結構的抗震計算及抗震措施，更要注重結構的抗震概念設計。

參考文獻

[1] 混凝土結構設計規范 GB 50010-2010 中國建筑工業出版社

[2] 建筑抗震設計規范 GB50011-2010 中國建筑工業出版社

[3] 高層建筑混凝土結構技術規程JGJ3-2010 中國建筑工業出版社

[4] 高層建筑鋼筋混凝土結構概念設計方鄂華編著，機械工業出版社

第2篇：抗震設計的基本原則范文

關鍵詞：抗震設計；設防目標；基本原則；結構體系

引言：隨著我國經濟的快速發展和城鎮化進程的加速推進，城市人口越來越密集，城市規模也越來越大，人們對住房的需求也越來越多，這無疑給建筑行業提供了良好的發展機遇。然而，近年來隨著地震的多發，尤其是汶川大地震后，人們對建筑結構的安全性能提出了更高的要求。因此，探討建筑結構的抗震設計具有非常重要的現實意義。

一、抗震設防目標及抗震設計方法

1.1抗震設防目標

與風荷載相比，地震作用并不常發生，且持續的時間很短，但強烈的地震對建筑物造成的破壞和引起人員傷亡、財產損失卻非常大，這從汶川地震、玉樹地震、智利地震等中國和世界其他各國發生的大地震我們可以看出。針對地震這一特點，從安全、合理、經濟的角度出發，我國現行的抗震規范把抗震設防目標定為“三水準”目標，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”。 小震不壞，當遭受低于本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時，建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續使用，此時建筑結構應保持彈性狀態而不損壞；中震可修，當遭受相當于本地區抗震設防烈度的地震影響時，建筑物可能損壞，經一般修理或不需修理仍可繼續使用，此時建筑結構進入非彈性工作階段，但非彈性變形或結構體系損壞控制在可修復的范圍；大震不倒，當遭受高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震影響時，建筑物可能發生嚴重破壞，但不致倒塌或發生危及生命安全的嚴重破壞，此階段結構有較大的塑性變形。

1.2抗震設計方法

對于如何實現“三水準”抗震設防目標，我國規范則要求采用二階段的設計方法來實現。第一階段設計是承載力和使用狀態下的變形驗算；第二階段設計是彈塑性變形驗算。對大多數的結構，可只進行第一階段設計，而通過概念設計和抗震構造措施來滿足第三水準的設計要求。對特殊要求的建筑和地震時易倒塌的結構，除進行第一階段設計外，還要按大震作用時進行薄弱部位的彈塑性層間變形驗算和采取相應的構造措施，實現第三水準 （大震不倒）的設防要求。

二、建筑結構抗震設計中的一些基本原則

為了使建筑結構具有良好的抗震性能，確保設計方案的科學性和可行性，達到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的要求，在進行抗震設計的過程中需要講求方法，并且遵循如下幾項原則：

2.1合理選擇結構體系

抗震結構體系是抗震設計應考慮的最關鍵問題，對安全和經濟起決定性的作用，是綜合的系統決策。按結構形式來分，目前比較常見的結構體系有框架結構、剪力墻結構、框剪結構、框筒結構、筒體結構等。每種結構體系都有自身的優點和缺點，結構體系的確定受到抗震設防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、施工條件、經濟條件等諸多因素影響，是一個綜合的技術經濟問題，需進行周密考慮確定。選擇一個合理的結構體系，不但能夠保證建筑的安全，還能降低成本，達到安全與經濟的平衡。

2.2盡量設置多道抗震防線

一個抗震性能良好的結構體系需要有多個延性較好的分體系組合而成，并且由延性較好的結構構件連接協同工作，從而形成多道抗震防線。由于在一次地震之后將會伴隨著多次余震的出現，如果在結構設計時只有一道防線，那么在房屋建筑遭到第一次破壞之后再遭余震，就會因為損傷積累導致房屋建筑物坍塌?？拐鸾Y構體系應該有最大可能數量的內部和外部冗余度，在設計中需要有意識的建立起一系列分布的屈服區，這樣能夠使結構吸收和消耗大量的地震能量，從而能夠提高房屋建筑的抗震性能。如框架結構采用強柱弱梁設計，梁屈服后柱仍能保持穩定，框架-剪力墻結構設計成連梁首先屈服，然后是墻肢，框架作為第三道防線，剪力墻結構通過構造措施保證連梁先屈服，并通過空間整體性形成高次超靜定等。

2.3 重視概念設計

概念設計是結構抗震設計的首要問題?？拐鸶拍钤O計是指一些在計算中或在規范中難以作出具體規定的問題，必須由工程師運用“概念”進行分析，作出判斷，以便采取相應的措施。例如結構破壞機理的概念，力學概念以及由震害試驗現象等總結提供的各種宏觀和具體的經驗等，這些概念及經驗要貫穿在方案確定及結構布置過程中，也體現在計算簡圖或計算結果的處理中。有很多專家通過總結歷次地震災害后發現，對于結構抗震設計來說，“概念設計”比“數值計算”更為重要。因此，在設計中過程更加重視概念設計，可以有效地提高結構自身的整體抗震能力。

三、建筑專業對抗震設計的一些影響

單從結構專業自身來講，結構形式越簡單在地震作用下的傳力途徑就越明確，結構的計算模型、內力和位移分析以及限制薄弱部位出現也較易于把握，對結構抗震性能的估計也比較可靠。但這往往受到建筑平面、立面等因素的影響。

3.1建筑平面對抗震設計的影響

建筑物的平面布置在建筑設計中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。內墻的布置、房間的數量和布置、柱距、通道和樓梯的位置、電梯井的布置等，對結構布置往往有著非常重要的影響。有的建筑平面布置上，經常出現內隔墻不對齊或中斷，使剛度發生突變和地震力傳遞受阻，對抗震也帶來不利，客易引起應力集中，導致結構的局部破壞。因此，建筑平面布置盡量簡單規則，盡可能做到使結構的質量和剛度分布均勻，對稱協調，避免突變，防止產生扭轉效應。在建筑平面布置的總體設計上要盡可能為結構抗側力構件的合理布置創造條件，使建筑使用功能要求與建筑結構抗震要求融合成一體，充分發揮建筑設計在建筑抗震中的作用。

3.2建筑豎向對抗震設計的影響

建筑豎向布置對抗震設計的影響主要反映在建筑的豎向變化使得結構布置在豎向上出現質量和剛度、承載力不均勻變化甚至是突變的情況。無論是單層或多層，還是高層建筑或超高建筑，這個問題是比較突出的。存在的這個主要問題是，由于建筑使用功能的不同要求，如底層或下面幾層是商場、購物中心，建筑上要求是大柱距、大空間；而上面的樓層則是開間較大的寫字樓或布置多樣化的公寓樓，低層設柱、墻很少，而上面則是以墻為主，柱很少。有的建筑在布置上還設有面積很大的公用天井大廳，在不同樓層上設有大會議廳、展廳、報告廳等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的質量和剛度的嚴重不均勻、不協調。沿建筑物豎向，建筑造型和結構布置應當比較均勻，避免剛度、承載能力和傳力途徑的突變，避免結構在豎向某一樓層或極少數幾個樓層形成薄弱部位，這些部位會產生過大的應力集中或過大的變形，容易導致結構過早的破壞。

四、抗震設計時盲目加大配筋的影響

在以往的實際項目設計過程中，有時會遇到建筑使用功能未確定或者多變的情況，在建立模型時加大荷載，在配置梁鋼筋時心里沒底又盲目加大梁鋼筋。實際上，這種層層加大的做法對抗震設計是不利的。因為不合理的加強梁配筋或者是在施工中以大代小、改變抗側力構件配筋的這些做法會導致結構一些部位設計超強，其他部位出現相對薄弱的現象，違反強柱弱梁、強剪弱彎、強底層柱、強節點等這些設計原則，最終導致結構整體抗震性能下降。因此，在設計的過程中需要正確處理好構件的強弱關系，不能在該薄弱的地方加強，而該加強的地方卻出現薄弱。

五、結束語

建筑結構抗震設計對一個建筑物在地震作用下的安全性起著至關重要的作用。如何做到發生地震時最大限度地保護人民的生命財產安全，要求每個結構設計人員提高專業技術水平和加強理論修養，結合世界其他國家先進的抗震經驗和先進技術，切切實實地運用到抗震設計中去。此外，一個優良的抗震設計，除了要求結構設計人員有著良好的專業素養，還需要建筑專業與結構專業相互配合，緊密合作。在此基礎上，才能既保證建筑的安全性，又兼顧建筑造型，滿足使用功能要求，得到一個安全、美觀、經濟的建筑，從而真正實現我們國家規定的“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設防目標。

參考文獻

[1]寇秀梅.結構設計中的抗震設計問題[J].中國西部科技，2008（06）.

[2]李智建，石延明.淺談建筑結構設計中的抗震設計[J].科技資訊，2009（12）.

第3篇：抗震設計的基本原則范文

關鍵詞：現代住宅建筑；抗震；抗震設計

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A建筑結構工程師是住宅建筑抗震性能好壞的主要責任人，其建筑進行的抗震設計目標是竣工后的住宅建筑結構在剛度上、強度上、延性性能等多種性能可以到到最大值，從而可以實現我們常說的“小震不壞，中震可修，大震不倒”。但是，地震往往存在著諸多的不確定的因素，它對住宅建筑的破壞機理是十分復雜的，地震又都是往復循環的對建筑進行破壞，所以建筑設計師是很難充分的考慮到建筑結構的空間作用、材料時效、非彈性性質等諸多的結構內力因素的，計算機的水平也不夠完善，因此現代的住宅建筑結構在遭遇地震時并沒有特別良好的抗震能力。

1 現代住宅建筑抗震設計的基本原則

1.1 盡可能多的設置抗震防線。①若干個延性較好的體系才可以組成一個良好的抗震結構體系，并且這若干個延性較好的分體系的結構構件還應該協同工作的。②往往地震都不是只發生一次，特別是級別較高的地震，其第一次地震之后往往伴隨著多次的余震，如果只設置一道抗震防線，當建筑面對地震之后伴隨而來的余震時，建筑往往會失去抗震能力而導致倒塌。住宅建筑的抗震結構體系應有意識建立屈服區并盡可能多的留有外部及內部的冗余度，而主要的消耗地震震能的結構構件也應具有較好的剛度及延性，這樣抗震結構便可以最大化的消耗地震震能，從而提高建筑的抗震性能，建筑也不會在地震中倒塌。③要準確處理好抗震結構構件的強弱關系，當主要耗能的結構構件達到屈服狀態時，同一樓層內的其他構件應當仍處于彈性狀態，這樣有效的屈服便可以保持的時間更長，也就提高了結構構件的抗震性能及延性。④在抗震結構的設計中對結構設計不應差距過大，如果某一部分的結構設計太強，那么其他部位的結構構件也就相對較為薄弱，這樣就可能會導致在地震到來時，過強的結構還沒有展現抗震能力，住宅建筑的建筑結構已經瞬間倒塌了。

1.2 抗震結構構件必須具有足夠的承載力、剛性、延性等抗震性能。①住宅建筑的抗震結構構件應遵守四強三弱原則，即“強剪弱彎，強柱弱梁，強節點弱構件，強底層墻”。②抗震的主要耗能結構構件應當采用承受橫向荷載的構件，不宜采用承受縱向荷載的構件。③對于在地震中可能抗震性能較為薄弱的結構構件，應采取一定的措施從而提高其抗震性能。具體有以下四種措施：由于在強烈的地震條件下，結構構件是不存在安全儲備的，因此往往判斷構件抗震性能是否薄弱的基礎就是抗震構件的實際的承受荷載的能力；當樓層部位的實際的承載能力與在進行建筑設計時所設計的彈性受力的比值有突變時，便會導致塑性變形的集中，從而減弱樓層部位的抗震性能，因此這個比值必須是均勻的；應注意建筑抗震結構個部位的抗震性能的協調，避免結構局部抗震性能的加強；在進行建筑結構的抗震設計時，應有意識的控制控制抗震性能較為薄弱的部位，在不產生位移的情況下具有足夠的抗變形能力，這也是提高薄弱部位抗震性能的有效的措施。

2　現代住宅建筑抗震設計的常見的問題

2.1 抗震結構的平面布置的問題：在同一結構單元內，抗震結構的剛度不均勻，平面形狀不對稱，結構的平面長度太長，抗震結構整體的外形凹凸變化尺度過大以不對稱、不規則。

2.2　兩種不同的受力體系存在與同一個抗震結構的單元中。如同一結構單元中一半采用全框架承重受力，而另一半采用砌體承重受力；又或是一般采用磚墻落地承重受力，而另一半采用底框承重受力。當存在兩種受力體系時，抗震結構的縱向剛度與橫向剛度會產生抵消甚至是突變，這對結構的抗震性能是非常不利的。

2.3　抗震結構中的抗震構造柱設置不當。有的結構不設置抗震構造柱，如大廳死角；有的抗震結構有設置了過多的抗震構造柱，如縱墻和山墻的交接處。

2.4　抗震結構平面布局的剛度不均勻。根據抗震的設計要求，建筑的平面及立面應對稱并規正，平面布局的剛度應分布均勻。

2.5　抗震結構的抗震等級掌握不準確。有的抗震等級需要高，設計時卻降低了；相反的有的低設計時卻提高了，設計抗震結構時，應對建筑的土類型、結構類型、建筑高度等做綜合評定，如果這些綜合評定評定不準，則抗震等級也不準確。

2.6　抗震結構的其他問題。有的抗震結構南側是柱子，而北側是縱墻，這會造成建筑的南北剛度不均勻；有的設計抗震結構時縱墻不落地而橫墻，這就變成了縱向框支；有的抗震結構只有框支，底層卻沒有橫向落地抗震墻；有的內框砌體抗震結構沒有縱墻，取而代之的是大空間的隔斷設計。上述種種的抗震結構問題都存在著嚴重的抗震隱患，這些是需要引起建筑結構設計師高度的重視的。

3　提高住宅建筑抗震性能的措施

有抗震要求的住宅建筑應同時滿足強度、剛度及延性的要求，由于鋼筋混凝土的自重較大，住宅建筑的承擔的軸力會隨著樓層高度的增加而增加，提高結構構件的延性就必須將軸壓比控制在一定的范圍內，這樣就會導致柱的截面面積增加，也就是形成了短柱甚至是超短柱。由于短柱本身的延性很差，所以在發生地震時建筑就會因短柱結構破壞而倒塌。因此，提高了混凝土短柱的延性也就是提高了混凝土短柱的抗震性能，可以從以下三方面，提高混凝土短柱的抗震性能。

3.1　提高短柱的受壓承載力。短柱的受壓承載力提高了，也就是意味著短柱截面減小了，短柱的剪跨比提高，也就是提高了建筑結構的抗震性能。提高混凝土的強度等級是提高短柱受壓承載力的最直接的方法，但是需要注意的是高強度等級的混凝土本身延性較差，所以使用高強度的混凝土時應其他抗震措施配合使用。另外，鋼管混凝土也可以提高短柱的受壓承載能力。

3.2　采用分體柱。當地震到來時，短柱往往是因為自身的抗剪強度不夠而導致實效倒塌，短柱本身的抗彎強度比抗剪強度要高很多，所以認為降低短柱的抗彎強度，使短柱的抗彎強度低于抗剪強度，這樣地震到來時，短柱便不會失效。降低短柱抗彎強度的方法就是采用分體柱，即將原有的短柱分為2個或4個柱肢組成的分體柱。

3.3　采用鋼管混凝土柱。鋼管混凝土是將混凝土填入到圓形鋼管內而形成的鋼管混凝土的組合材料?；炷猎阡摴軆炔渴艿郊s束并呈現三面受壓狀態，這樣混凝土的抗壓強度便得到了很大的提高，混凝土的延性也得到了提高。如果選用鋼管混凝土和合適的套箍指標做成柱子，柱子的承載便會大幅度的提高，鋼管混凝土柱的柱截面比普通的鋼筋混凝土柱的柱截面要小一半以上，這樣便消除了短柱并且提高了柱本身的抗震性能。

通過以上論述，我們對現代住宅建筑抗震設計的基本原則及建筑抗震設計所存在的問題進行了詳細的分析，并提出了提高住宅建筑抗震結構的抗震性能幾種方法。只有做好了住宅建筑的抗震設計，住宅的居住居民住的才能夠安心，建筑業才可以蓬勃的發展起來。

參考文獻

[1]郭繼武.建筑抗震設計[M].中國建筑工業出版社，2006.

[2]胡慶呂.鋼筋混凝土房屋抗震設計[M].地震出版社，1991.

[3]劉大海.高層結構抗震設計[M].中國建筑工業出版社，1998.

第4篇：抗震設計的基本原則范文

【關鍵詞】土木工程；結構；設計；抗震

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

一、前言

隨著我國社會的發展，我國的建筑結構設計也有了很大的發展。因此在對土木工程進行結構設計時，要加入對建筑物的抗震性能的相關設計，從而控制建筑結構的抗震性，使土木工程有更高的安全保障。所以對土木工程結構設計中的抗震研究是一件非常有意義的事情。

二、抗震概念設計的基本原則

1.建筑場地選擇的基本原則

場地條件是造成建筑物震害的重要原因，因此在選擇建筑物場地時，工程師應該注意掌握場地的工程地質、地震活動和地震地質等會影響工程的因素，并結合工程的實際需要，對抗震有利、不利和危險地段做出綜合評價。選擇對建筑抗震有利的地段，例如平坦、開闊的堅硬場地土；避開對建筑抗震不利的地段，當無法避開時，要采取有效的抗震措施。

2.建筑體型的確定原則

建筑物體型應力求簡單、規則、對稱，質量和剛度變化均勻，以減少地震作用產生的形、應力集中及扭轉反應。

3.選擇合理的抗震結構體系

結構布置應具備多道抗震防線，多道設置抗震防線是為了防止由于地震的連續性對建筑物帶來的多次沖擊，以提高建筑物的防震能力。

結構應具備必要的抗震承載力，良好的變形能力和耗能能力，避免地震對抗震結構體系的破壞，同時結構的剛度和強度需分配合理，避免薄弱環節出現。而一旦薄弱環節的出現，就要采取有效的加強措施。

4.非結構構件的處理

考慮到結構可能在地震中會變形，建筑幕墻等應采用可靠的連接方法，加強非結構構件件的預埋件錨固部位，承受來自建筑非結構構件帶給建筑主體的震力。墻體材料方面要優先考慮輕質材料。剛性護墻沿縱向宜均勻對稱布置，與主體連接可靠，才能適應結構向不同方向的位移。

三、選擇抗震體系類型

合理選擇建筑的抗震結構體系決定了建筑結構的安全性和經濟性。具體而言，應注重以下三方面的設計：

第一，建筑結構體系應當避免因部分結構或構件的破壞而導致整個建筑結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力。建筑結構抗震設計的一個重要原則就是結構應當具有必要的贅余度、良好的變形能力和內力重分配的功能，地震中，即使一部分構件退出工作，其余部分構件仍能承擔起豎向荷載，避免整體建筑結構失穩。

第二，建筑結構體系應當具有清晰明確的計算簡圖和恰當合理的地震作用傳遞路徑。在這過程中，豎向建筑構件的布置，應盡量使豎向建筑構件在垂直重力荷載作用下的壓應力水平接近均勻；樓屋蓋梁體系的布置，應盡量使垂直重力荷載以最短的路徑傳遞到豎向構件墻、柱上去；轉換結構體系的布置，應盡量做到使上部結構豎向構件傳遞來的垂直重力荷載通過轉換層一次至二次轉換。另外，建筑的整體抗側力結構體系也必須明確，抗側力結構一般由框架、簡體、剪力墻、支撐等組成，它們宜盡量連續貫通。

第三，建筑結構體系應當具有合理適度的強度和剛度。宜具有合理恰當的強度和剛度分布，防止和避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產生過大的塑性變形集中或應力集中；建筑的框架結構設計應使節點基本不被破壞，底層柱底的塑性鉸宜形成晚，應當使柱、梁端的塑性鉸出現得盡可能地分散；對于可能出現的薄弱部位，應采取適當措施提高抗震能力。

四、抗震概念設計的幾個基本點

1.震感強烈的地震在自然災害中破壞性非常大。近年來，頻繁的地震災害造成了巨大的損失，抗震概念設計在建筑結構設計中所占的比重也越來越大，研究水平也大大提高，這就需要建筑設計師們更加精細的進行研究設計。因此,應當針對地震形態,制定結構抗震概念設計的原則,并保證其靈活的運用,使建筑物具有可靠的抗震性能。

①需要簡練的形狀。第一，設計建筑結構上的簡練精細可以使結構一目了然，而且也更加容易清晰明了的對各個構件的受力情況進行分析，這樣就能在受力數據的分析中保證并大大提高了精準程度。其次,簡單的建筑構造還減輕了地震對建筑物的破壞,減少了工程整體的薄弱環節,提高了建筑物的整體抗震能力。

②均勻的進行豎向的設計。豎向的均勻在設計過程中是必須要第一個考慮的，設計過程中，對于建筑橫隔層，其上下結構比例的豎向收進尺寸必須要精確把握，為了分隔層稱重均勻達標，一定要對豎向受力進行具體的分析。必須要整齊規則的開設洞口，使剛度與強度在整體結構上進行提升與增強，確保不會因為突然的外力狀況造成剛度的突然變化，是整體結構造成扭曲。

③進行合理有效的整體設計。按照建筑要求進行基礎的設計，避免基礎因為設計問題使得承載能力的剛度強度無法達標，可靠穩定的連接上部的構件。對柱體、基礎、隔板、樓蓋基礎的鏈接位置要保證充足的抗力和剛度，所有的部件應當牢固并緊密的連接和協同在一起，在水平和豎向的抗震性能上一定要進行增強。

④合理整齊的進行結構的規劃。結構規則能保證建筑結構有一個對稱的整體布局,包括立體剛度對稱和外形對稱,提高建筑抗側力。并且保證質量對稱,能使建筑物均衡抵御外力,很好的避免重心偏離,從而增強結構的抗震性能。

2.重視結構抗震概念設計

第一，當下國內經濟發展迅速，大大提高了科技知識的水平。當今的社會分工已經越來越細致，在這種狀態下的企業，對復雜冗余的數據進行精確的計算包括運作整體系統，手工與思維已經漸漸被計算機所取代，這往往使非規范性的應用方式被人們忽視。因此,概念設計在建筑結構抗震設計中的重要性被重新提取出來,更受愈來愈多建筑行業學者的強烈關注。此外，高層建筑結構非常復雜，而地震發生時的動力也非常不確定，這樣就更會造成計算結果的誤差。所以，概念設計在結構抗震設計中更應該被重視。

第二，合理性與實際性是概念設計的兩大特點，僅僅只是計算數據和統計資料是無法滿足一個立體的實物的建筑物的設計，要滿足這一條件只有靠概念設計的實施。概念設計主要是經過對結構理念的整體架構,向人們呈現出一份比較真實的、適用的客觀實體,從而優化建筑結構抗震設計。比如,結構平面或者豎向出現嚴重不規則或整體性差,那么僅僅按現有的結構設計計算水平,很難保證結構的抗震性能。

運用有效的手段來加強結構抗震的性能。經過對大量地震災害建筑損壞的實例分析和統計整理，通過大量的實踐經驗，專家們才歸納出建筑抗震概念設計理念。在建筑抗震設計中，抗震概念設計是十分重要的一項，必須要非常重視。

第一，地震的外力能量在建筑物傳遞的過程中所經的傳遞與吸收的途徑，一定要進行合理的布局，要確保構件雙向抗側力體系的形成，就必須要確保支柱和墻與梁的中軸線在同一個平面上。

第二，抗震結構一定要按照抗震等級來采用相應的措施，對梁和柱還有墻的節點應當分別處理，在地震發生時應當達到三個水準的設置防護標準，保證建筑的結構安全可靠。同時也需要確保在地震來臨時鋼筋混凝土結構保持良好的承載力與延展性。建筑的延展性必須要得到強化，合理有效的分布構件的強度和剛度，確保地震能量能被有效的吸收。在結構設計過程中如果要保證節點基本不被破壞，那么框架結構設計一定要使同層各個柱的兩端屈服歷程加長。要較晚的形成底層柱的柱底塑性鉸，分散梁和柱端的塑性鉸，這樣才能是抗震能力在整體結構上有效的體現出來。

五、結語

隨著建筑行業的不斷發展，土木工程作為建筑行業中的重要工程，有著極其重要的地位。在土木工程的結構設計中，抗震研究的進行對建筑結構的性能和穩定性有著非常重要的作用。所以相關工作人員要重視結構抗震的概念設計，從而更好地表現抗震理念并進行實行，促進和發展當今建筑結構的抗震設計，提高建筑結構的安全和穩定性能。

參考文獻

[1]何聰，汪鵬飛 土木工程抗震研究——淺談隔震技術在建筑結構設計上的應用 [J] 《中國科技博覽》 -2011年30期-

[2]郝敏 淺談土木工程結構設計中的抗震研究 [J] 《黑龍江科技信息 》 -2013年26期-

第5篇：抗震設計的基本原則范文

【關鍵詞】：概念設計；建筑結構；基本原則；總體布置

中圖分類號： TU3文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2013）

The discussion of seismic concept design for buildings

【Abstract】：This article describes the definitions and basic principles of the concept design, emphasis on concept design foe building structure design significance and important. Proposed reasonable to determine the general arrangement of the building structure to make the structural design safer, more suitable, economical and reliable.

【Keyword】：Concept design; Building structure; Basic principles; General arrangement

1 前言

建筑抗震概念設計指根據地震災害和工程經驗等所形成的基本設計原則和設計思想，進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程[1]。為保證建筑在強烈地震下的安全，工程界許多院士、設計大師特別強調：“建筑應按抗震規范概念設計的要求，采用體系合理、具有多道抗震防線、樓屋蓋整體性強的結構”。

2 抗震概念設計的基本原則

結構抗震概念設計的目標是使整體結構能發揮耗散地震能量的作用，避免結構出現敏感的薄弱部位[2]。作為一個結構工程師，首先應根據建筑功能要求、地理環境條件及所構思的結構總體系，心中有一個多道防線、剛柔結合的理想剛度目標，即應具有一定大的剛度和承載力來抵御風荷載和小震，在風和規范設防烈度水準的地震作用下，能保證結構完全處于彈性工作狀態。并且還應在第一道防線的有意識屈服后，在結構變柔的同時仍具有足夠大的彈塑性變形能力和延性耗能能力來抵御未來可能遭遇的罕遇大地震。下面重點闡述結構抗震概念設計的基本原則：

2.1 結構的簡單性

結構的簡單性可以保證地震力具有明確而直接的傳力途徑，使結構的抗震分析更符合結構在地震時的實際表現，所得分析結果具有更好地可靠性，據此設計出來的結構的抗震性能更有安全可靠保證。為了保證結構的簡單性，建筑體型應力求簡單。

2.2 建筑形體及構件布置的規則性

規則的建筑結構體現在體型簡單，抗側力體系的剛度和承載力上下變化連續、均勻、平面布置基本對稱，沒有明顯的、實質的突變。避免側向剛度和承載力突變，使荷載合力作用線通過結構剛度中心，以減少扭轉的影響。

規整平面中，如果結構剛度不對稱，在地震作用下仍然會產生扭轉。例如：在1972年的馬那瓜大地震中，國際大師林同炎設計的尼加拉瓜馬那瓜市18層美洲銀行采用對稱布置的剪力墻核心筒結構，只有8～17層核心筒體的連系梁上有輕微的斜裂縫，其它都完好，而相距很近的15層中央銀行采用雙柱框架（框架梁跨度達12.50m）結構并將兩個電梯井筒偏置在一端，抗側力剛度中心和質量中心之間的偏心距太大而遭受嚴重破壞，甚至部分倒塌，修復費用高達房屋造價的80％，這充分證明結構概念設計的重要性。

2.3 結構的抗側力剛度和抗震能力

結構布置應使結構能抵抗任何方向的地震作用，通常將結構構件組成正交面內的結構網格，以保證在兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力。層數較多的高層建筑，不宜采用剛度較小的框架體系，而應采用剛度較大的剪力墻、框架-剪力墻、筒體和板柱-剪力墻等抗側力體系。

為保證建筑結構具有必要的剛度，目前世界各國的抗震設計規范都對結構的抗側剛度提出了明確要求，具體的做法是，依據不同結構體系和設計地震水準，給出相應結構變形限值要求。

除抗側力剛度外，結構必須有足夠的抗扭轉剛度，以防止在不同結構構件中產生不均勻的扭轉。為此，主要的結構抗震受力構件應靠近結構周邊布置，可以有效提高結構的抗扭轉能力和剛度。

2.4 結構的整體性

結構抗震的整體性，涉及體系的空間整體性能、合理地傳力途徑、各部分動力特性的協調和分道防線等。結構的整體性是保證結構各部件在地震作用下協調工作的必要條件。結構應具有連續性，施工質量好的現澆鋼筋混凝土結構具有較好的連續性和抗震整體性。構件間應有可靠連接、保證各個構件充分發揮承載力，使之能滿足傳遞地震力時的強調要求和適應地震時大變形的延性要求[3]。

多、高層建筑結構中，宜設置多道抗震防線。所謂多道防線，通長指的是：第一，整個抗震結構體系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。第二，抗震結構體系具有最大可能數量的內部、外部贅余度。建筑的倒塌往往都是結構構件破壞后致使體系變為機動體系的結果，因此，結構的贅余度越多，進入倒塌的過程就越長。在地震作用下，結構上每出現一個塑性鉸，即可吸收和耗散一定數量的地震能量。在整個結構變成機動體系之前，能夠出現的塑性鉸越多，耗散的地震輸入能量就越多，就更能經受住較強地震而不倒塌。

樓蓋對于結構的整體抗震性能起著非常重要的作用。實際上，樓蓋在水平地震作用下相當于水平隔板，它不僅聚集和傳遞慣性力到各個豎向抗側力子結構，而且要使這些子結構能協同承受地震作用，特別是當豎向抗側力子結構布置不均勻或布置復雜或抗側力子結構水平變形特征不同時，整個結構就要依靠樓蓋使抗側力子結構能協同工作。

3 建筑結構的布置

概念設計所涉及內容很多，要考慮各個方面的影響。具體包括分析所選定結構體系的受力特點，了解地震力和豎向荷載的傳遞途徑及內力重分布的趨向，有效的布置結構構件。預計結構的破壞過程和破壞機制，以加強結構的關鍵部位和薄弱環節。注意建筑結構的連接整體性，做到小震不壞，大震不倒。盡量使結構的強度和剛度在平面內沿高度均勻分布，避免應力過度集中。估計和控制塑性鉸區出現的部位和范圍，有針對性的進行構造布置。多布置高延性的耗能構件，使結構具有多道抗震防線?？紤]非結構構件對主體結構抗震產生的有利影響和不利影響，保護和防止這類部件的破壞和墜落[4]。此外，還要與其他各專業密切配合，提高建筑的使用功能，滿足造型的多樣化。

2008年汶川地震災區破壞的房屋有一定比例是由于抗震概念設計方面存在缺陷造成的。例如：平面布局不規則、抗側力構件豎向不連續、強梁弱柱、結構整體沒有二道防線、填充墻與主體結構拉接不足、抗震縫處置不合理等。因此，一定要重視概念設計，提高結構的整體抗震能力。

4 結語

隨著社會經濟的發展和人民生活水平的不斷提高，對建筑結構設計提出了更高的要求。在結構設計中應從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和抗震構造措施，使建筑結構設計更加安全、適用、經濟、可靠。

參考文獻

[1] GB50011-2010.建筑抗震設計規范[S]. 北京：中國建筑工業出版社，2010.

[2] 李國勝.混凝土結構設計禁忌及實例[M]. 北京：中國建筑工業出版社，2007.

第6篇：抗震設計的基本原則范文

【關鍵詞】建筑；結構設計；抗震設計

1 導言

隨著社會不斷進步與發展，人們在生產生活中的用地面積逐漸增加，對物質生活的質量要求不斷提高，所以在房屋建筑方面一直呈現建筑高層及超高層的趨勢。這種高層建筑的結構實質上來說很復雜，為了保證這類高層建筑的抗震能力，對建筑設計中的抗震設計來說是相當大的挑戰。建筑結構設計中的抗震設計是一種復雜并且系統性極強的工作，從建筑的選址到建筑的結構設計都要進行嚴謹的抗震設計，根據不同的建筑項目，不同的抗震方法進行不同的建筑設計及抗震設計，保證建筑的抗震能力符合其結構設計。所以在對房屋建筑進行建筑結構設計時應根據建筑的特點選擇合適的抗震設計。

2 建筑結構設計中抗震設計的基本原則

2.1建筑結構構件的性能

在進行建筑設計時，承載力、穩定性等建筑結構構件是抗震設計考慮范圍內的重點內容。其中應遵循強柱弱梁、強節點弱等結構構件的基本原則。對于構件的薄弱部位進行重點的抗震能力設計。

2.2抗震防線的布設點設計

延性設計是抗震設計中的重要組成部分。延性良好的體系進行組合形成抗震的整體結構，為更好的實現抗震設計需要延性良好構件之間的協作。在建筑結構設計時應盡量多布設抗震防線，預防余震的發生。

2.3建筑結構構件的強弱關系

在進行建筑結構設計時應注意構件間的強弱關系。在抗震設計的過程中若出現一部分較強情況，則必定存在其薄弱的地方，強弱兩者間必須正確處理。

3 建筑結構設計中抗震設計需注重的問題

當前，一些建筑設計人員沒有形成對抗震設計的正確認識，導致在設計過程中出現安全隱患，基于此，筆者針對建筑結構設計中抗震設計需注重的問題進行論述，包括選擇有利的建筑抗震場地、慎重選取建筑結構體系以及強調建筑物的平面布置規則性等。

3.1選擇有利的建筑抗震場地

建筑結構的抗震設計中要十分注重對建筑抗震場地的選擇，對建筑抗震有影響的場地會大大降低建筑結構的整體抗震能力。地震災害發生時會引起不同于平常的地表位置錯動，在不同性質、不同結構的場地上的建筑物受地震的侵害程度也不一致。劇烈的地層震動會破壞建筑結構，若加之場地選擇不當，建筑結構會被破壞的更嚴重，甚至會導致建筑的坍塌。因此，選擇建筑場地時要避免建筑的場地，比如土層軟弱或砂土易被液化等地段。如果很難避開這些地段，就需要進行適當的改造，根據確定的抗震級別進行相應的地基加固措施。

3.2慎重選取建筑結構體系

建筑結構抗震方案的設計是進行抗震設計的起點，也是非常關鍵的要素之一，選取恰當的建筑結構體系與建筑物的整體安全有著密切聯系，需要特別以下三個方面。第一，抗震設計不能以偏概全，切忌由于個別建筑結構而影響建筑物的整體抗震性能。要保證建筑結構存在一定的贅余度，即使是在建筑物出現個別部分損壞的情況下，建筑的整體抗震性和穩定性也不會受到影響；第二，明確地震的傳遞路徑，準確做好設計工作中的計算圖。對豎向結構進行具體設計時，在垂直重力荷載條件下，設計要保證其相應條件下的壓應力水平保持均勻，而對轉換結構來說，上部結構的豎向構件會傳來一定的垂直重力荷載，設計時要保證該荷載力要在轉換層經過不少于一次、不多于兩次的轉換；第三，設計人員要特別注意使建筑結構體系的強度與剛度保證在適當的水平。在設計工作中，要確保每個建筑結構部件的剛度和強度得到均勻分配，符合整體設計要求，避免個別部件剛度過弱不足以支撐該部件應支撐的建筑物區域情況的出現，科學的分配剛度和強度。

3.3強調建筑物的平面布置規則性

在實際的建筑結構抗震設計中，除上述兩個需特別注重的問題，建筑物的平面布置要遵循規則性原則，這也是抗震設計工作中非常重要的要素之一。在設計過程中盡量保證方案的規則性，可以有效的提高整體工作效率，達到預定的設計效果。建筑行業結構設計的相關實踐表明，不規則的建筑結構設計要另行采取更為復雜的對策，比如模型計算要用到空間結構相關理論知識等。

4 建筑結構設計過程中抗震設計的主要工作內容

4.1做好建筑場地的選擇工作

針對建筑結構的抗震設計工作中，選擇合適的建筑場地是提升建筑結構抗震性能的首要工作內容，設計師可以在建筑場地的選擇工作中盡量選擇對建筑抗震作用發揮有很大程度提升的平坦性、開闊性兼備的地段來作為建筑工程的具體場地，保證建筑場地范圍內的土地成飛以及土地結構能夠具有較為優秀的密度和硬性，保證其密度以及硬度的均勻性能夠使建筑場地范圍內的土地更好的完成建筑結構的荷載承重工作。建筑場地的選擇過程中應該避開軟土、液化土、山岳、斗破、采空區以及河岸邊緣等相關地段，避免因為上述地段范圍中土體的密實度、堅硬度以及凝結度等相關性能的不夠優秀而導致建筑結構在應對地震災害的過程中出現土地承重荷載能力不夠的現象，對于一些容易發生滑坡、地陷、低劣以及泥石流等山體事故的危險地段也盡量不要選擇其作為建筑結構的設計場地，同時有效的避免建筑場地選擇在地震斷裂帶上的明顯位置，以免降低建筑工程結構對地震災害作用力的抵抗性。

4.2采用科學的結構形式

在進行建筑施工的抗震設計時，應該充分考慮抗震理論，努力提升建筑主體的可靠性和安全性。從目前來看，我國建筑結構主要有鋼筋混凝土結構、砌體結基礎區域或者下部結構。在建筑結構設計中，必須根據抗震要求以及功能特征選用合理的結構方案，在審核結構體系中，也必須考慮結構側移度，特別是高層建筑物結構設計。隨著高層建筑結構高度增加，不僅會讓建筑結構在地震作用以及其他負荷作用影響下增大水平位移，也會讓建筑結構抗側移的剛度增加。而對于不同的鋼筋混凝土結構體系、組成方式、構建以及受力特征，在抵抗側移剛度等方面都具有很大的差異性，所以在使用中，必須根據具體情況，選用合理的高度。

4.3做好建筑結構的參數計算工作

建筑結構的參數設計工作對于完成建筑結構的設計工作，保證建筑結構的抗震性能有著非常重要的影響，設計師應該在建筑結構的設計過程中對具體的建筑結構應該承受的具體作用力進行清晰明確的計算，同時對不同建筑結構類型在面對地震沖擊力時應該具有的荷載作用力承受參數完成相關的計算工作，模擬地震災害的發生過程中建立相應的建筑結構抗震模型，使用先進的計算機技術保證建筑結構的具體參數能夠有效的提升建筑結構的抗震性能，保證建筑結構設計和施工過程中受力的合理性以及科學性。

結束語

建筑結構的抗震設計對于建筑整體的應用性能具有較大的影響，所以在建筑結構設計時應在建筑場地選擇到建筑結構設計的整個過程中，使抗震設計符合相應的要求。建筑結構的防震設計是保證建筑物穩定的基礎，也是對人們生命及財產安全的有效保障。

參考文獻

第7篇：抗震設計的基本原則范文

關鍵詞：橋梁 抗震 設計

中圖分類號： TU997文獻標識碼： A

一、橋梁的抗震設計原理

目前橋梁的抗震設計計算原理是建立在一定假設條件基礎上的，盡管分析的手段不斷的在提高，分析的理論不斷的在完善，但由于地震作用的復雜性，地基影響的復雜性以及橋梁結構體系本身的復雜性，可能會導致理論計算分析和實際情況相差很大。現常見的橋梁抗震設計方法有：設計靜力法、反應譜法和動態時程分析法。下面就分別對應不同的假設條件和設計原理做一探討。

（一）靜力法

靜力法把地震加速度看作是橋梁結構破壞的惟一因素，忽略了結構本身動力特性對結構反應的影響，應用存在較大局限性[

]。事實上只有絕對剛性的物體才能認為在振動過程中各個部分與地震動具有相同的振動，所以只對剛度很大的結構例如重力橋墩、橋臺等結構適用靜力法近似計算。

（二）反應譜法

反應譜方法是目前我國公路及鐵路橋梁采用的重要方法。其思路是對橋梁結構進行動力特性分析，對各主振動應用譜曲線作某強震記錄的最大地震反應計算，最后一般通過統計理論對各主振型最大反應值進行組合，近似求得結構的整體最大反應值。

（三）動態時程分析法

動態時程分析法是上世紀60年代以后伴隨有限元法、計算機技術兩方面的發展而出現的。該法把大型橋梁結構離散成多節點、多自由度的結構有限元動力計算模型，將地震強迫振動的激振直接輸入，借助計算機逐步積分求解結構反應時程。

二、橋梁抗震設計原則  

合理的抗震設計，要求設計出來的結構在強度、剛度和延性等指標上有最佳的組合，使結構能夠經濟的實現抗震設防的目標。要達到這個要求，就需要設計工程師深入了解對結構地震反應有重要影響的基本因素，并具有豐富的經驗和創造力，而不僅僅是按規范的規定執行[]。以下為抗震設計應盡可能遵循的一些基本原則，這些原則基于歷次的橋梁震害教訓和當前公認的理論認識。  

1場地選擇

除了根據地震危險性分析盡可能選擇比較安全的廠址之外，還要考慮一個地區內的場地選擇。選擇的原則是：避免地震時可能發生地基失效的松軟場地，選擇堅硬場地。 

2體系的整體性和規則性

橋梁的整體性要好，上部結構應盡可能是連續的。較好的整體性可防止結構構件及非結構構件在地震時被震散掉落，同時它也是結構發揮空間作用的基本條件。無論是在平面還是在立面上，結構的布置都要力求使幾何尺寸、質量和剛度均勻，對稱、規整，避免突然變化。 

3提高結構和構件的強度和延性

橋梁結構的地震破壞源于地震動引起的結構振動，因此抗震設計要力圖使從地基傳入結構的振動能量為最小，并使結構具有適當的強度、剛度和延性，以防止不能容忍的破壞。在不增加重量、不改變剛度的前提下，提高總體強度和延性是兩個有效的抗震途徑。剛度的選擇有助于控制結構變形；強度與延性則是決定結構抗震能力的兩個重要參數。由于地震動可造成結構和構件周期反復變形，使其剛度與強度逐漸退化，因此，只重視強度而忽視延性絕對不是良好的抗震設計。 

4能力設計原則

能力設計思想強調強度安全度差異，即在不同構件(延性構件和能力保護構件-不適宜發生非彈性變形的構件統稱為能力保護構件)和不同破壞模式(延性破壞和脆性破壞模式)之間確立不同的強度安全度。通過強度安全度差異，確保結構在大地震下以延性形式反應，不發生脆性的破壞模式。在我國以前的建筑抗震設計中，普遍采用“強柱弱梁，強剪弱彎，強節點弱構件”的設計思想。 

三、橋梁的抗震設計方法和抗震要點

1、橋梁抗震的設計方法

采用減隔震支座。

采用減、隔震支座(鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座等)在梁體與墩、臺的連接處增加結構的柔性和阻尼以減小橋梁的地震反應；采用減、隔震支座橋梁結構的梁體通過支座與墩、臺相聯結，大量的試驗和理論分析都表明采用減震支座對橋梁結構的地震反應有很大的影響，在梁體與墩、臺的聯結處安裝減、隔震支座能有效地減小墩、臺所受的水平地震力。

利用橋墩延性減震。

利用橋墩的延性減震是當前橋梁抗震設計中常用的方法，橋墩延性減震是將橋墩某些部位設計得具有足夠的延性，以便在強震作用下使這些部位形成穩定的延性塑性鉸產生彈塑性變形來延長結構周期、耗散地震能量。

采用減震的新結構。

型鋼混凝土結構是在混凝土上包裹型鋼做成的結構。它與鋼筋混凝土結構相比具有一系列優點,其承載力可以高于同樣外形的鋼筋混凝土構件承載力一倍以上，具有較好的抗剪能力，延性比明顯高于鋼筋混凝土結構，滯回曲線較為飽滿，耗能能力有顯著的提高，從而呈現出良好的抗震性能。能夠隔離、吸收和耗散地震能量，同時可以節約材料，降低造價。

2、減震設計中的要點

(1)結構的剛度對稱有利于抗震，不等跨的橋梁容易發生震害。

特別是一座橋內墩身高度相差過大，在較矮的橋墩上會產生很大的地震水平力，跨徑不同。在大跨徑的橋孔的橋墩上也產生大的地震力。設計上應盡量避免在高烈度區采用這種橋型，如無法避免,宜在不利墩上設置消能措施降低墩頂集成剛度，如設置抗震支座等。

斜橋的抗震性能較差。

由于斜交橋的質心和扭轉中心并不重合,導致了在地震反應當中上部結構有旋轉的趨勢。在地震中，斜交橋相對于正交橋更易遭到破壞。另外，地震時橋臺處河岸不穩，易向河心滑移，使橋長縮短,橋孔發生錯動或扭轉,造成墩臺身開裂或折斷。如地基條件允許，可采用T型或型這類整體性強、抗扭剛度大的橋臺。如在松軟的地基上，橋梁宜正交,并適當增加橋長，使橋臺放在穩定的河岸上。

四、小結：

橋梁結構有效的抗震措施還有許多， 此我們在橋梁設計過程中須認真分析和了解結構的地震反應和特性，精心設計并采取一系列有效的抗震措施。橋梁抗震設計是一項系統工程，體現在設計的各個階段，需要認真對待。

參考文獻：

[1] 范立礎，胡世德，葉愛君.大跨度橋梁抗震設計[M].北京:人民交通出版社，2001

[2] 宋曉凱.橋梁抗震設[M].山西建筑，2007 

[3] 嚴家伋. 道路建筑材料第三版[M].北京：人民交通出版社，2004.01

[4] 劉濱誼．橋梁規劃設計[M]．東南大學出版社，2002

[5] 趙永平，唐勇. 道路勘測設計[M].北京：高等教育出版社 ，2004.08

作者簡介：黃神忠（1984.09～），男，漢族，廣西賀州人，大學本科學歷，廣西華藍設計（集團）有限公司助理工程師，主要從事道路、橋梁設計工作和研究。

第8篇：抗震設計的基本原則范文

關鍵詞：道橋 抗震 設計

一、引言

隨著城市現代化進程不斷加快、城市人口的大量聚集和經濟的高速發展 ，交通網絡在整個城市生命線抗震防災系統中的重要性不斷提高，對橋梁的依賴性越發增強。而近幾十年全球發生的多次破壞性大地震表明，作為抗震防災、危機管理系統重要組成部分的橋梁工程在地震中受到破壞，將嚴重阻斷震區的交通生命線，使地震產生的次生災害進一步加重，給救災和災后重建工作帶來極大困難。同時，橋梁作為重要的社會基礎設施，投資大、公共性強、維護管理困難。提高橋梁的抗震性能是減輕地震損失加強區域安全的基本措施之一。根據以往地震中橋梁的震害情況，鋼筋混凝土橋梁常見的破壞形式主要分為上部結構破壞、支座破壞、下部結構破壞和基礎破壞等。

1.采用板式橡膠支座的橋梁，蓋梁擋塊在地震中破壞，可以有效減少下部結構所受地震力，但對于這種類型的橋梁抗震設計的關鍵是怎樣采用合理的梁體限位裝置、設置足夠的梁敦合理搭接長度使梁移控制在不發生落梁的范圍內同時又不增加墩柱地震力。

2.在高烈度地震區盡可能采用整體性和規則性較好的橋梁結構體系，結構的布置力求幾何尺寸、質量和剛度均勻、對稱、規則，避免突變的出現；從幾何線性上看，盡量選用直線橋梁。

3.選擇合理的連接形式對橋梁抗震性能十分重要。對于高墩橋梁，建議采用上部結構與下部結構有選擇性的剛性連接（固結方式）；對于矮墩橋梁，上部結構和下部結構連接建議采用支座連接方式，并合理設置梁墩的搭接長度。

二、橋梁抗震的設計原則

合理的抗震設計，要求設計出來的結構在強度、剛度和延性等指標上有最佳的組合，使結構能夠經濟的實現抗震設防的目標。要達到這個要求，就需要設計工程師深入了解對結構地震反應有重要影響的基本因素，并具有豐富的經驗和創造力，而不僅僅是按規范的規定執行。以下為抗震設計應盡可能遵循的一些基本原則，這些原則基于歷次的橋梁震害教訓和當前公認的理論認識。

1.場地選擇。除了根據地震危險性分析盡可能選擇比較安全的廠址之外，還要考慮一個地區內的場地選擇。選擇的原則是：避免地震時可能發生地基失效的松軟場地，選擇堅硬場地。

2.體系的整體性和規則性。橋梁的整體性要好，上部結構應盡可能是連續的。較好的整體性可防止結構構件及非結構構件在地震時被震散掉落，同時它也是結構發揮空間作用的基本條件。無論是在平面還是在立面上，結構的布置都要力求使幾何尺寸、質量和剛度均勻、對稱、規整，避免突然變化。

3.提高結構和構件的強度和延性。橋梁結構的地震破壞源于地震動引起的結構振動，因此抗震設計要力圖使從地基傳入結構的振動能量為最小，并使結構具有適當的強度、剛度和延性，以防止不能容忍的破壞。在不增加重量、不改變剛度的前提下，提高總體強度和延性是兩個有效的抗震途徑。剛度的選擇有助于控制結構變形；強度與延性則是決定結構抗震能力的兩個重要參數。由于地震動可造成結構和構件周期反復變形，使其剛度與強度逐漸退化，因此，只重視強度而忽視延性絕對不是良好的抗震設計。

4.能力設計原則。能力設計思想強調強度安全度差異，即在不同構件（延性構件和能力保護構件-不適宜發生非彈性變形的構件統稱為能力保護構件）和不同破壞模式（延性破壞和脆性破壞模式）之間確立不同的強度安全度。通過強度安全度差異，確保結構在大地震下以延性形式反應，不發生脆性的破壞模式。在我國以前的建筑抗震設計中，普遍采用“強柱弱梁，強剪弱彎，強節點弱構件”的設計思想。

5.多道抗震防線。應盡量使橋梁成為具有多道抵抗地震側向力的體系，則在強地震動過程中，一道防線破壞后尚有第二道防線可以支撐結構，避免倒塌。因此，超靜定結構優于同種類型的靜定結構。但相對于建筑結構，橋梁在這方面可利用的余地通常并不大。

三、橋梁減隔震技術

減震是人為在結構的某些部位設置阻尼器或耗能構件，改變結構的動力性能，耗散結構吸收的地震能量，從而降低結構的地震反應。隔震則是指通過延長結構的自振周期避開地震卓越周期或減小地震能量輸入，以此降低結構地震反應。對橋梁結構采用隔震技術的思想產生由來已久，減隔震技術 自誕生以來，受到了廣泛的重視。第一座采用減隔震技術的橋梁是新西蘭的 Mot橋，建于1973年，上部結構采用滑動支承隔震，阻尼由 U形鋼彎曲梁提供。該橋建成后，減隔震技術在橋梁抗震中得到了迅速推廣。美國第一次將減隔震技術用于橋梁是在 1984年，用于對Sierra Point Bridge進行抗震加固。1990年，美國新建了第一座采用減隔震技術的橋梁Sexton橋。在日本 ，第一座建成的減隔震橋梁是靜崗縣橫跨 Keta河的宮川大橋，完成于1990年，是一座3跨連續鋼桁架梁橋，采用鉛芯橡膠支座作為減震構件。

橋梁的減隔震系統應滿足如下三個基本功能：1）具備一定的柔度，用來延長結構周期，降低地震力；2）通過阻尼、耗能裝置等對地震力進行耗散，并將支承面處的相對變形控制在設計允許的范圍內；3）具備一定的剛度和屈服力，在正常使用荷載下結構不發生屈服和有害振動。進行減隔震設計時，應將重點放在提高耗能能力和分散地震力上，不可過分追求加長周期。而且應選用作用機構簡單的減隔震裝置，并在其力學性能明確的范圍內使用。另外，減隔震裝置不僅要能減震耗能，還應滿足正常運營荷載的承載要求，因此選擇減隔震裝置時，還應注意以下一些要求：1）在不同水準地震作用下，減隔震支座都應保持良好的豎向荷載支承能力；2）減隔震裝置應具有較高的初始水平剛度，使得橋梁在風荷載、制動力等作用下不發生過大的變形和有害的振動；3）當溫度、徐變等引起上部結構緩慢的伸縮變形時，減隔震支座產生的抗力應比較低4）減隔震裝置應具有較好的自復位能力，使震后橋梁上部結構能夠基本恢復到原來位置。

第9篇：抗震設計的基本原則范文

關鍵詞: 抗震；設計；初探

Abstract: In this paper, the author introduces the basic principles of the high-rise building seismic structure design, and elaborates on how to do well the steel structure seismic design ,from the steel structure seismic system, steel structure damage position,.

Keywords: seismic; design; expound

中圖分類號：TU7文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

鋼結構抗震設計始終貫穿于鋼結構設計中的各個階段，它是鋼結構建筑抗設計重要組成部分。我們在鋼結構建筑體系的設計中要充分了解鋼結構住宅的破壞機制以及和破壞過程，靈活運用鋼結構抗震設計準則，合理地確定和解決結構設計中的各種問題。這樣我們才能設計出經濟、合理、安全適用的鋼結構建筑。針對鋼結構建筑的如此突出的優點，美國等等國家的鋼結構建筑已占到所在國內建筑總量的一半以上。近年來地震頻發，做好結構的抗震設計尤為重要，對于鋼結構而言構抗震設計是鋼結構設計的關鍵一環。2008年四川汶川地震中，作為鋼結構建筑的綿陽體育館也沒有受到損壞，成為安置地震災民的主要地點。

1 高層建筑抗震結構設計的基本原則

1.1 結構構件應具有必要的承載力、剛度、穩定性、延性等方面的性能

1.1.1 結構構件應遵守“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱(墻)”的原則。

1.1.2 對可能造成結構的相對薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。

1.1.3 承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要耗能構件。

1.2 盡可能設置多道抗震防線

1.2.1 一個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協同工作。例如框架—剪力墻結構由延性框架和剪力墻兩個分體組成，雙肢或多肢剪力墻體系組成。

1.2.2 強烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導致倒塌。抗震結構體系應有最大可能數量的內部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區，主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量，提高結構抗震性能，避免大震時倒塌。

1.2.3 適當處理結構構件的強弱關系，同一樓層內宜使主要耗能構件屈服后，其他抗側力構件仍處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長階段，保證結構的延性和抗倒塌能力。

1.2.4 在抗震設計中某一部分結構設計超強，可能造成結構的其他部位相對薄弱，因此在設計中不合理的加強以及在施工中以大帶小，改變抗側力構件配筋的做法，都需要慎重考慮。

1.3 對可能出現的薄弱部位，應采取措施提高其抗震能力

1.3.1 構件在強烈地震下不存在強度安全儲備，構件的實際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎。

1.3.2 要使樓層(部位)的實際承載能力和設計計算的彈性受力的比值在總體上保持一個相對均勻的變化，一旦樓層(部位)的比值有突變時，會由于塑性內力重分布導致塑性變形的集中。

1.3.3 要防止在局部上加強而忽視了整個結構各部位剛度、承載力的協調。

1.3.4 在抗震設計中有意識、有目的地控制薄弱層(部位)，使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發生轉移，這是提高結構總體抗震性能的有效手段。

2 鋼結構抗震結構體系

高層抗震墻住宅樓占地面積較小，基底壓力較大，單幢建筑面積可觀，因此在保證建筑物安全的前提下，合理的地基處理及抗震墻布置方案能夠節約工程造價，避免建設資金浪費，純地下車庫則占地面積較大，基地壓力較小，基坑開挖深度較深，土方量及鋼筋混凝土用量較大。 本文通過對某住宅小區的初步設計文件進行結構優化設計分析，提出合理的優化方案，節約了大量的建設資金，充分說明結構優化設計的重要性。

在鋼結構建筑中常見的結構體系有框架一偏心支撐結構、框架一中心支撐結構和框架結構燈等。純框架鋼結構具體延性好，抗震性能好的特點，但是由于它的抗側剛度比較差，不適宜于層數太高的建筑當中。框架-中心支撐結構的抗側剛度大，適用層數較多的鋼結構建筑，但是由于支撐構件的滯回性能較差，耗散的地震能量比較有限，其抗震性能不如純框架?？蚣?偏心支撐結構可以通過偏心連梁的剪切屈服，耗散地震德能量，同時又可以保證支撐不喪失其整體穩定，它的抗震性能優于框架一中心支撐結構?？梢圆捎媚芘c鋼框架抗側剛度相匹配的帶豎縫剪力墻以及內藏鋼板剪力墻代替支撐，可以構成框架一抗震墻板結構，它的抗震性能優于框架-中心支撐的結構。當建筑剛度更高的時候，可以采用沿建筑周邊設置密柱深梁框架構成的框筒鋼結構?？蛲步Y構具體抗側剛度大，并具有較好的抗震性能 [1]。

3 鋼結構破壞部位

鋼結構的震害主要有節結構的整體倒塌、構件的破壞和點連接的破壞等三種形式。

3.1 節點連接的破壞

3.1.1 框架梁柱節點區的破壞原因

對節點破壞原因的分析：a.裂縫主要出現在節點下翼緣，是因為鋼結構梁上翼緣有樓板加強，并且上翼緣焊縫無腹板妨礙施焊；b.梁端焊縫通過孔邊緣會出現應力集中，引發裂縫；c.梁翼緣端部全熔透坡口焊的襯板邊緣形成人工縫，縫隙在豎向力作用下擴大。

3.1.2 支撐連接的破壞

采用螺栓連接的支撐破壞形式，包括支撐桿件螺孔間剪切滑移的破壞、節點板端部剪切滑移的破壞、以及支撐截面削弱處斷裂。支撐是框架一支撐結構當中最重要的抗側力部分，一旦發生地震的時候，它將首先承受水平地震作用，如某層的支撐發生破壞，將使這個樓層成為薄弱層，造成嚴重后果。

3.2 構件的破壞

3.2.1 支撐桿件的整體失穩、局部失穩和斷裂破壞

當支撐構件的組成板件寬厚比較大時，往往伴隨著整體失穩出現板件的局部失穩現象，進而引發低周疲勞和斷裂破壞，這在以往的震害中并不少見。

3.2.2 鋼柱脆性斷裂

在1995年阪神地震當中，位于蘆屋市海濱城高層住宅小區，小區當中的2l棟巨型鋼框架結構的住宅樓共有57根鋼柱發生了斷裂現象，所有箱形截面柱的斷裂都發生在14層以下的樓層里，并且都是脆性受拉斷裂，斷口呈水平的形狀。

3.3 結構的倒塌破壞

1985年墨西哥發生的大地震中，墨西哥市的某個綜合大樓的3個22層的鋼結構塔樓之一發生倒塌，其余2棟鋼結構塔樓也發生了嚴重破壞，其中1棟已經接近倒塌。這3棟塔樓的結構體系都是框架-支撐結構。有關分析證明，塔樓發生倒塌或者嚴重破壞的主要原因，是因為縱橫向垂直支撐偏位設置，從而導致剛度中心和質量重心相距太大，所以在地震中產生了較大的扭轉效應，致使鋼柱的承載力小于作用力大于，引發了3棟相同的塔樓發生了嚴重破壞甚至倒塌。由此可見，規則對稱的結構體系對抗震是十分有利的。

4 鋼結構抗震設計的要求

4.1選擇對建筑抗震有利的場地和地基

場地影響了鋼結結構的地震反應，鋼結構地震反應大小決定了鋼結構的震害。因此在抗震設計的時候應選擇堅硬的中硬土場地，當實在無法避開不利的或者危險的場地的時候，應采取補救措施。

4.2選擇合理的結構總體布置

4.2.1 建筑形狀力求規則形狀較簡單建筑物由于受力性能明確，遭受地震時破壞很輕。在抗震設計時要求建筑形狀規則，結構要求對稱，來減小質量中心和剛度中心的偏離；

4.2.2 強度以及剛度應連續變化抗震結構的剛度、承載力在樓層平面內應均勻，沿結構堅向應連續并且均勻。

4.3選擇合理的抗震結構體系

4.3.1 具有明確的計算簡圖以及合理的地震作用傳遞途徑；

4.3.2結構應該具有多道抗震防線a.結構應有良好“堅韌性”。就是必備的強度，剛度良好的變形和耗能能力。b.抗震體系應有最大可能數量的內部以及外部富余度，能在結構適當部位有意識地建立起有利的屈服區以使結構既能吸收和耗散大量地震能量，萬一破壞易于修復。

5 結語

隨著我國經濟的進一步發展和建筑技術的逐漸進步，鋼結構也越來越廣泛的應用于建筑當中，其中在建筑結構中，鋼結構具有良好抗震性，并且工業化生產程度較高，鋼結構施工周期較短，并且具體節能環保、延展性好等優點，特別對于鋼結構建筑具有的延展性可以對地震波產生衰減作用，減少地震對鋼結構建筑的破壞。

參考文獻：

[1] 豐定國，王杜良．抗震結構設計[M]．武漢：武漢工業大學出版社，2006.12-15.

[2] 朱伯龍，張琨聯．建筑結構抗震設計原理[M]，上海；同濟大學出版社，1999．12-13