建筑抗震設計探討3篇

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（一）

一、民用建筑的防君

目前國內(nèi)民用建筑有砌體、框架、磚木以及鋼結構，這四種是最常見的建筑結構形式，以下便一一的對其結構形式特點和防震性加以介紹。

1、具砌體結構的民用建筑

這種結構是國內(nèi)目前最常見的民用建筑形式，其具量大面廣特點，因而不管是農(nóng)村還是城鎮(zhèn)的房屋幾乎全是砌體結構，3一7層較常見。有少數(shù)砌體房屋由于帶有鋼筋混凝土墻、梁和柱，從而組成了有內(nèi)部、底層框架的房屋。這種結構的建筑有很多小開房間，因而內(nèi)墻較多，因而其側部具一定的抗力性，但因砌體結構一般用的是脆性材料，因而在受力后韌性小很易斷裂，因而在地震時更易引起倒砸危險，嚴重的在跨度較大的墻體易出現(xiàn)局部倒塌。

2、具鋼結構的民用建筑

剛結構的民用建筑具自重輕、整體結構重量輕和強度高的優(yōu)點，因而在當前現(xiàn)代社會中有些建筑就采用的是這種結構形式。其由于是含鋼體，所以住宅塑性與延展性較好，抗震能力突出，一些地震高發(fā)地帶一般就采用這種結構形式，其可以在低烈地震下可以免受破壞。但因成本較高，不耐火，因而被應用的不是特別廣泛。

3、具框架結構的民用建筑

所謂框架結構，顧名思義，其建筑框架輪廓較為剛硬明顯，其柱和梁等部分用的是鋼或鉸連接，作為主要承重部分。此結構較省材料，自重也較輕，分隔空間較靈活，具備一定的抗震性能?？蚣艚Y構形式是結合剪力結構與框架結構結構形式，在框架結構的水平構造上增加了部分剪力墻，如此以來吸取了各自優(yōu)點，在擁有較大空間的同時兼可增強其側部抵抗力，這種結構形式對地震產(chǎn)生的水平力耐地震效果較為明顯。

4、具磚木結構的民用建筑

所謂磚木結構是指主要承重部分如柱和墻等時由砌塊或者磚鑄造的，而屋架和樓板的你跟用的是木質材料。這種結構形式我們會在偏遠的農(nóng)村經(jīng)常見到，其費用低，結構和材料簡單。但這種結構在連接處不牢固，抗震能力差，一般六七度的地震即可全盤摧毀。

二、民用住宅建筑的抗震要具備的基本要求

地震發(fā)生時對建筑的破壞是無規(guī)律而又復雜的，自20世紀70年代，有人提出了“建筑抗震概念設計”。這里“建筑抗震概念設計”是指根據(jù)地震災害和工程經(jīng)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。這個設計原則強調了抗震概念設計的重要性，在泣川地震中，房屋建筑的破壞大都是由于不合理的結構設計和施工。因而，在抗震設計施工中要遵循如下原則:

1、地基的選擇。許多村鎮(zhèn)建筑多數(shù)不搞地質勘探，而是憑借經(jīng)驗選擇建筑物地基，存在必要的巖土勘測資料或資料不全的問題，因此軟弱下臥層的具體位置及范圍很難確定，相應的基礎加牢的位置及范圍多是憑借經(jīng)驗處理，導致樓房出現(xiàn)不均勻沉降，墻面開裂等問題?！斗课菘拐鹪O計標準》規(guī)定:選擇建筑場地時，應根據(jù)工程需要，掌握地震活動情況、工程地質和地震地質的有關資料，作出綜合評價。宜選擇對抗震有利地段，避開不利地段，無法避開時，應采取有效措施;不應在危險地段建造甲、乙、丙類建筑。

2、平面的設計。建筑的平面布置盡可能設計成規(guī)則的多邊形，盡可能對稱，不設置凸起部分或凹進部分，樓梯間也盡可能對稱布置。

3、選擇經(jīng)濟合理的結構形式。一個結構單元應采用同種結構體系，剛度布置需均勻。漢川地震時有一處別墅的破壞就是因為底層結構采用了一半采用磚墻落地承重，一半采用鋼筋混凝土承重，造成平面剛度和豎向剛度都發(fā)生突變，地震來臨時受力不均產(chǎn)生不均勻沉降導致結構的破壞。

4、提高施工質量，杜絕偷工減料、以次充好的現(xiàn)象。

5、多道設防。根據(jù)建筑物所在地區(qū)的抗震設防烈度設置兩道以上的防線，以限制地震作用的破壞，使建筑物達到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的三級水準抗震設防目標。

三、結語

本文對地震的災害做了簡單論述，介紹了常見建筑的幾種結構特點和防震情況，闡述了要建設民用建筑的防震所需滿足的最基本的要求，希望建筑設計能夠重視建筑防震設計的重要性，力求具高度責任心建設設計出具嚴格規(guī)范的高質量建筑，提高人們居住環(huán)境的安全性。

作者：陳艷寧 劉登月 單位：西安有色冶金設計研究院

（二）

一、影響磚混結構抗艇性能的因素在磚混結構中，主要有以下幾個方面的因素會影響到建筑結構的的抗震性能和抗震設計質量:

1.建筑設計應當滿足抗震設計的要求，盡量采用比較規(guī)則的設計方案，如果確實需要采用不規(guī)則的設計方案，應當將平面或者結構不規(guī)則的建筑分為若干個相對比較規(guī)則的建筑單元，在建筑中的關鍵部位設置防震縫。在設計中既要考慮到建筑物的使用功能，也要滿足建筑的結構造型，同時也要提高工程的抗震能力。磚混結構的設計應當按照要求確定建筑的高度和層數(shù)，對于磚混結構來說，高度越高，層數(shù)越多，在發(fā)生地震時產(chǎn)生的破壞力也就越強。磚混結構中，樓蓋的重量占到了房屋總重的一半，在建筑高度相同的情況，如果建筑層數(shù)比較多，就增加了建筑物半層樓的重量，增大了建筑物的應力，也增大了建筑底部的力矩，在地震比較強烈的時候，建筑物就有可能因為力矩過大，使建筑底層的墻體因為應力而導致破壞，造成建筑物的使用安全問題。

2.對于磚混結構來說，其空間是一個具有一定剛度體系的結構，抗震能力的大小取決于建筑結構的整體剛度和穩(wěn)定性，其中具有高強度的樓蓋和樓板可以有效的傳遞地震時的應力，為分配地震作用提供良好的條件。磚混結構中的承載結構主要是其橫、縱墻體，合理的布置橫、縱墻體可以有效的提高建筑設計的抗震的質量。對于層數(shù)比較多的磚混建筑物，可以考慮橫墻承重或者縱橫墻體共同承重的結構，建筑物的橫縱墻體的布置應當盡量的對稱，墻體的尺度和寬度結構都應當做到均勻，減少因為墻體自己內(nèi)部的應力，增大墻體抵抗外界拉力和剪力的作用。當建筑設計中只采用橫墻承重或者縱墻承重時，由于墻體在非承重結構方向上受到的約束比較少，而且之間的距離比較大，造成建筑物在非承重結構方向的剛度比較小，降低了建筑物的整體剛度和穩(wěn)定性，抗震能力比較低，在地震容易頻發(fā)的地區(qū)，墻體因為失穩(wěn)而遭到破壞，影響了建筑的使用安全。如果能夠在墻體承重結構方向和非承重方向合理的布置墻體的承重結構，可以有效的限制和減少在非承重結構方向的變形和應力，提高了建筑物的剛度和穩(wěn)定性，增大了建筑結構的抗拉、抗剪能力，可以有效的承受地震的作用。

3.磚混結構中建筑物的墻體面積和砂漿強度也會影響到其抗震的質量。在磚混結構的建筑中，磚墻不僅是建筑的沉重結構，也是建筑的水平抗震結構，對于磚混結構來說料磚和砂都是相對比較脆性的材料，抗拉能力比較弱，導致其抗震性能比較差，在地震比較高的情況下，就會發(fā)生破壞效應。對于多層建筑物來說，在一般的抗震計算時的高層結構中其受到的地震作用比較小，，可以知道在最上面于建筑物下面的一、二層來說，建筑物中抗震比較薄弱的環(huán)節(jié)，可以滿足抗震要求，對情況，可以考慮增大墻體的寬度，也就是增大墻體的受力面積，還可以提高砂漿的強度，通過計算可以知道。能夠達到抗震的剛度要求。在磚混結構的底層建筑物中設計時，要適當?shù)脑龃髩w的面積和提高砂漿的墻體，可以提高建筑物的抗震性能。

二、提高磚混結構抗震設計的措施為了有效的提高磚混結構的抗震質量，可以采取以下設計方面的措施:

1.增加構造柱。構造柱可以增大墻體的變形能力，使建筑結構在遭受地震時，不容易受到明顯的破壞，使建筑結構有一定的抗變形性能，降低了建筑物倒塌的可能性。構造柱是一種約束砌體的豎向結構，一般在沿著墻體的高度而橫截面不變，設置在墻體的和墻體的交接處或者墻體的邊端，可以有效的提高墻體的抗剪切應力。在地震的初期，構造柱承受的應力比較小岡。當?shù)卣鸨容^強烈時，造成的破壞比較嚴重時，墻體破裂時，構造柱的承受的應力逐漸增大，當墻體的裂縫貫穿墻體時，構造柱開始明顯的承受內(nèi)力。墻體雖然破裂，但是由于構造柱的作用而不出現(xiàn)倒塌的現(xiàn)象。構造柱的設置應當和建筑物的結構相配合，當構造柱的結構比較大的時候容易在地艇時承受較大的應力，使構造柱先于墻體而破壞，這樣就不能有效的發(fā)揮其作用，而且還降低了其抗震的質量。

2.增加圈梁結構。圈梁不僅可以在地震發(fā)生時有效的保護墻體的免于破壞，而且還提高了整個建筑物的穩(wěn)定性。圈梁主要是和構造柱產(chǎn)生拉結的作用，從而從各個方向上對墻體產(chǎn)生約束的作用，可以有效的減少在地震發(fā)生時裂縫在水平面上的夾角，防止出現(xiàn)大裂縫的現(xiàn)象，增強墻體的剛度。圈梁還增加了建筑物內(nèi)外墻和墻體和樓板之間的連接，在發(fā)生地震時，可以承受和傳遞其它結構所遭受的應力，降低建筑結構的內(nèi)力，降低了地震時地表裂縫對建筑結構的影響。

3.士曾加伸縮縫。在磚混結構中由于砌體材料和鋼筋混凝土材料的膨脹系數(shù)不同，導致了墻體和屋蓋的之間的剛度也不相同，當外界的溫度發(fā)生變化時，砌體材料和鋼筋混凝土材料由于材料本身的性質而產(chǎn)生不同的變形。這種因為溫度變化而建筑結構產(chǎn)生不同的變形，導致溫度應力的出現(xiàn)，特別是對于溫差變化比較大的地區(qū)，這種影響更加明顯。當墻體中的應力超過了砌體中的抗剪或者抗拉強度時，就導致墻體產(chǎn)生水平裂縫或者豎向裂縫，在建筑物的頂層結構中最為嚴重。這種裂縫主要表現(xiàn)在縱橫墻的包角裂縫、橫墻上端的八字縫，屋蓋和墻體之間的水平裂縫、縱墻的八字縫、墻體中的滾筒裂縫等，為了減少因為溫度應力而產(chǎn)生的裂縫現(xiàn)象，可以在墻體結構中可能產(chǎn)生裂縫的地方設置伸縮縫，一般設置在建筑物的結構變化或者平面轉折的地方，以及錯層或者建筑結構中的中間圈。在實踐中可以發(fā)現(xiàn)，通過設置伸縮縫可以有效的防止或者降低裂縫的出現(xiàn)，是磚混結構的抗震設計中的一項重要的技術方法。還可以在屋蓋中設置隔熱材料或者保溫材料，在墻體和屋面中設置滑動層等方法，防止溫度變化導致的裂縫。在多層磚混結構的建筑物中，難以滿足抗震設計的要求。在這種情況下，為了提高墻體的抗震能力，可以在抗震剛度比較小的承重墻中增加水平鋼筋，增加砌體和水平方向的剛度。通過研究表明，增加承重墻的配筋可以有效的提高磚混結構建筑物的抗震質量。

三、結束語

磚混結構作為建筑結構中常用的結構，具有非常突出的優(yōu)點，但是其結構的整體性能比較差，抗震能力不足，因此應當加強磚混結構的抗震性能設計，最大限度的降低磚混結構在地震中的破壞程度，保護人民的生命財產(chǎn)安全。在磚混結構的建筑中，應當做好建筑結構的合理布局，提高采取各種措施增強磚混建筑的抗震質量，滿足建筑物的抗震要求。在磚混結構的抗震設計中應當體現(xiàn)預防為主的設計理念，在滿足經(jīng)濟和安全的前提下，能力提高建筑物的抗震能力。

作者：王艷廣 單位：新疆東方瀚宇建筑規(guī)劃設計有限公司

（三）

一、高層混凝土建筑抗震結構設計的要求

一方面，高層混凝土建筑在設計規(guī)劃時，一定要把握好結構剛度值的大小，經(jīng)過精確的計算分析，充分了解地質地形條件、所用建材性能、機械設備運行參數(shù)、物理力學知識等內(nèi)容，最終確定高層結構的整體剛度強弱或者某個結構設施的剛度，依靠連接設置的調節(jié)作用，力求保證抗震能力的提高，盡量讓整個建筑波動受力保持在地質所能支持的范圍之間。也就是說，如果其基礎結構產(chǎn)生小幅度的變形，結構的自我調節(jié)功能就會使得整體結構不發(fā)生大幅度改變，在經(jīng)過一些維護工作之后，仍然具有使用價值。另一方面，在結構設計以及規(guī)劃時，結構工程師一定要著重關鍵構件和連接點的受力情況，采取相關措施進行有效調節(jié)，可以達到消災減震的目的，盡最大程度地降低地震災害帶來的損失。根據(jù)有關地震災害統(tǒng)計，剛度過于柔和的高層混凝土建筑受到強大的震動作用后，其主體結構受到了一定程度的損毀，然而在余震的相繼作用之下，就會受到持續(xù)損壞導致崩塌?？傊?，對于高層混凝土建筑抗震結構的設計，一定要保證其結構具備適宜的剛度，還要改善其延性等特點，進而增強其整體結構的抗震性能。

二、改善高層混凝土建筑抗震結構設計的有效對策

(一)選定建設位置

根據(jù)地震災害情況的綜合分析，我們得出，如果建筑物所處的位置不同，那么其承受地震作用也會有很大的差別，究其原因就是所處地質條件存在不同點。這就需要，在建設項目位置選定時，應該注意以下兩點內(nèi)容:一是工程項目建設位置的地質環(huán)境應該具有良好的抗震能力;二是應該遠離有重大威脅的場地，例如變電站、大型石油保存設施等等，防止除地震外其他因素帶來的安全隱患問題。

(二)改進結構設計方案

結構工程師所采用的方案要求設計出的建筑能夠滿足國家規(guī)定建筑抗震能力的標準，實現(xiàn)主體結構有足夠的空間進行調節(jié)變形，并且能夠在結構的強大延性作用下，自動回復到正常狀態(tài)，這樣就大大削弱了主體變形對整個建筑結構帶來的不利作用，達到高層混凝土結構長期處于穩(wěn)定牢固的平衡狀態(tài)。在平算不同程度的地震作用力對結構造成的影響，對其構件開展科學合理的布局，盡量協(xié)調高層混凝土建筑結構各種設施之間的受力情況，維持平衡，加大其承受外力的能力，著重考慮結構豎向重力作用的情況，使其平和勻稱，達到剛度規(guī)劃的要求目標，盡可能讓設計結構有條理、不紊亂、有層次、不交錯，實現(xiàn)增加整體抗震能力的目的。著手研究地震災害記錄信息，根據(jù)實際要素在設計中融入相應的防震措施，對關鍵微小部分要嚴加處理應對，使整體結構由上到下所承受的重力均勻一致的降低，保持建筑整體的對稱情況，這種一目了然的重力變化規(guī)律能夠大大削弱地震帶來的水平與豎向不規(guī)則的作用力，因而有了相應的抗震效果。

(三)控制扭轉效應

地震作用有水平作用、豎向作用以及扭轉作用，在多種受力的綜合下，就會產(chǎn)生難以估量的破壞力，如地裂、房屋倒塌、地勢波動較為強烈等。由于地震爆發(fā)具有隨時性，其中包含很多不穩(wěn)定的地方，這就要求對于高層混凝土建筑抗震方面的結構設計方面，強調地震帶來扭轉效應。如果沒有設置相關結構位移的標準，就應該選取所測定的最大位移部分的剛度以及減弱最小位移帶點剛度，保持結構在整體方面位移的一致性。保證每一個細節(jié)都達到相關的設計要求，一旦發(fā)現(xiàn)不合理的地方，就應該及時作出有效的調整，盡量地控制地震扭轉作用帶來的不利影響。

(四)研究高層混凝土建筑各層結構參數(shù)設置

對各層參數(shù)的設置主要是在模擬地震時各種受力作用帶給結構設施受力分析的計算，例如，墻體承載能力、柱粱變形方面計算等等。在高層混凝土結構設計的預處理階段，在充分了解所建項目的位置、地形條件、所選材料、施工工藝、質量檢測等多個方面的基礎上，把握其中要點，建立建筑設計的基本框架，應用自身的設計理念和專項技能來進行詳實的設計，并對一些關鍵地方做出十分重要的說明，來完成建筑抗震結構設計的工作。最好能夠建立系統(tǒng)的完善的建筑結構設計信息數(shù)據(jù)庫，便于結構工程師查找相關案例，總結經(jīng)驗，采取現(xiàn)金的設計方法開展工作。在研究建筑復雜結構綜合受理情況時，要選出相應的力學模型，例如剪摩理論和主拉應力理論，來對建筑結構受理是否合理進行判斷。應該對由計算機運算結果開展深入的調查研究，估定其有效程度，為以后的結構抗震能力的設計提供依據(jù)。高層混凝土建筑結構所要處理的參數(shù)包括整體的震動周期、扭轉角度、相關剛度比例等。因此，對于高層結構的設計不能一蹴而就，應該經(jīng)過反復的計算研究和多次協(xié)調，在保證其結構具有抗震能力的基礎上，確定結構方面的有關參數(shù)。

三、結論

綜上所述，地震發(fā)生具有隨機性、強破壞、伴隨余震次數(shù)多等特點，給社會帶來巨大的損失，而建筑抗震能力的強弱直接關系著人們的生命財產(chǎn)安全。因此，結構工程師在規(guī)劃高層混凝土建筑結構時，應該充分研究以往地震對建筑作用的資料，在全面了解建筑的施工技術、工藝流程、管理、經(jīng)濟、實用性能的基礎上，采取合理有效的對策增強其結構的抗震性能，使其具有良好的抗震效果。

作者：滿國君 付藝璇 單位：黑龍江雞西 河南鄭州