建筑结构抗震设计论文篇1
建筑抗震设计的内容包括了各方各面的知识，比如说地震基础知识，场地、地基和基础知识。设计者对存在民用建筑中的相关理论以及方法等要进行重点把握，对如何进行减震进行学习。在工作过程中，设计者应该具备较强的责任心和严谨的工作态度。地震在我国多发，因此必须加强对建筑抗震性设计的重视程度，提高建筑物的抗震能力，较少地震导致的危害。
2建筑抗震设计的思想与方法
2.1选择建筑场地建筑设计之前，先进行建筑结构选址时，要对将要施工的现场环境进行全面的勘测，熟悉掌握当地水文地质的具体情况，对已有材料进行分析对比，从而选择出合适的场地。选址要有利于抗震，计算好建筑的高度和负荷，尽量选择硬度大、地域宽广平坦的地区来建造高层大建筑。在选择地基时，要注意避开斜坡崎岖地段，以避免滑坡、泥石流等自然灾害。还要选择地质均匀的建筑场地作为地基，以避免地震时出现地面裂开，沉降不均匀的现象，因而导致建筑物倾斜。
．2建筑结构规则建筑物的结构规则很重要，往往一些结构简单的建筑在地震中毁坏程度最低，因为结构简单规则的建筑受力较为均匀，在震中不易发生倾斜，稳固性较好。据有关人士表示，在保证建筑的长宽为2比1时，能够产生最大的抗震效果，此外，对称结构的抗震性能更好，能够减少毁坏发生的几率。建筑的竖直结构不规则也很容易导致建筑底层的承受力倾斜，竖向规则的建筑可以在地震中保持相对平衡。
2.3增强建筑材料的延展性钢和木材是代表性的建筑材料，具备一定的延展性能。我国传统的木结构建筑有着良好的抗震性，在几次地震中，我国的文物木质建筑虽然因为年代久也有损坏，但相对浮躁的现代建筑受地震的影响就晓得多了。在钢制的钢梁结构中，延伸性能比较好，能够有很大程度的变化幅度，吸收作用力。对于建筑整体来说，增强建筑材料的延展性可以很好的提高建筑的强度，即使在地震中发生一次稍微偏移，地震中的能量被延展性材料吸收，短时间内可恢复到其原本位置，这样就可以避免建筑在地震中局部受力过大发生崩裂。
2.4减轻建筑的质量对于高层建筑，建筑质量越大，其中心离地面也越高，摆动周期也会变大，建筑顶点的位移也很大，建筑的危险性也就明显变大。因此，对于特定环境下的高层建筑，要综合各方面因素，对其进行高度限制。在进行建筑设计时应该对建筑的重心进行合理设计，保持高层的建筑质量轻，低层的质量重，能够减轻建筑的倾斜力矩的产生。所以建筑材料最好选择质量轻强度大质量好的材料。
2.5选好建筑材料建筑过程中应该注意建筑材料的选择，对建筑部位的承载能力进行分析，对材料参数的误差进行合理的分析。抗震计算时应考虑各种材料的刚度、质量、延展性、承载力等，另外还要选择不同振动频率的材料，避免在地震中建筑材料共振，破坏力加倍。
2.6采用现浇板工艺现浇板是指在施工现场就搭好模板，然后安装好钢筋，再浇筑混凝土，最后拆除模板。现浇楼板不仅在增强房屋的整体性和抗震性能上占有优势，而且具有很大的承载力，刚度和强度都相对较高。同时在隔声，隔热，保温以及防水等方面与普通的预制空心板相比，也有相当好的效果。
2.7加强建筑薄弱部分可以对建筑薄弱部分加双重保护，使建筑重要部位第一层材料毁坏时还有第二层材料替补，延缓地震对建筑的破坏，使高层建筑中的居民有更多时间逃生，加强建筑的安全性。对建筑中受力较大，承载力薄弱的底层结构等部位来进行加固处理，采取有效措施增强建筑的强度和刚度。提高短柱的延展性和承载力，采用“强柱弱梁”的框架，在地震中可以利用梁的形变吸能来消耗地震的能量，这样可以有效避免框架坍塌。
2.8抗震防线的设计为避免建筑物的局部毁坏影响整体的结构，有必要进行抗震系统的设置。比如说抗震墙能够成为框架受损后的第二框架，抗震墙能有效的减缓建筑倒塌时间，减轻地震震波对建筑的毁坏，然而只有一道防线是不够的，需要多设置几道抗震防线才能加强建筑的抗震效果。此外设计木质楼梯也能起到一个预防目的，木质材料延性大，有诸多优点，可作为重要逃生通道，给被困地震中的人增加生还的机会。在人流量大的建筑群里，还需要建筑特殊通道，便于人员疏散。
3结语
建筑结构抗震设计论文篇2
【关键词】高层建筑；抗震设计；结构；方法；探索
一、我国高层建筑发展的历史回顾
我国高层建筑在设计计算及施工技术各方面迅速发展的阶段是在上个世纪80年代，当时各大、中城市普遍兴建高度在100m左右或100m以上的以钢筋为主的建筑，建筑层数和高度不断增加，功能和类型越来越复杂，结构体系日趋多样化。比较有代表性的高层建筑有上海锦江饭店，全部采用框架一芯墙全钢结构体系，深圳发展中心大厦是我国第一幢大型高层钢结构建筑。进入90年代我国高层建筑结构的设计与施工技术进入了新的阶段。不仅结构体系及建筑材料出现多样化而且在高度上长幅很大有一个飞跃。现阶段，土与结构物共同工作理论的研究与发展使建筑抗震分析在概念上进一步走向完善，如果可以在结构与地基的材料特性，动力响应，计算理论，稳定标准诸方面得到符合实际的发展，自然会在建筑结构抗震领域内起到重要的作用。
二、从理论上分析高层建筑的抗震设计
高层建筑抗震工作一直建筑设计和施工的重点，概述高层建筑的发展，对建筑抗震进行必要的理论分析，从而来探索高层建筑的设计理念、方法，从而采取必须的抗震措施。建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结，是指导建筑抗震设计，包括结构动力计算，结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容的法定性文件。它既反映了各个国家经济与建设的时代水平，又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导，向技术经济合理性的方向发展，但它更要有坚定的工程实践基础，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识，现代规范中的条文有的被列为强制性条文，有的条文中用了“严禁，不得，不许，不宜”等体现不同程度限制性和“必须，应该，宜于，可以”等体现不同程度灵活性的用词。
1、拟静力理论。拟静力理论是20世纪10~40年展起来的一种理论，它在估计地震对结构的作用时，仅假定结构为刚性，地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数即地震系数。
2、反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40~60年展起来的，它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解，以及结构动力反应特性的研究为基础，是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。
3、动力理论。动力理论是20世纪70－80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外，人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解，同时随着强震观测台站的不断增多，各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论，它把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而完成抗震设计工作。
三、高层建筑结构抗震设计的理念、方法和措施
1.高层建筑的抗震设计理念
高层建筑的抗震要能做到：当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时，结构处于弹性变形阶段，建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此，要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算，要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时，结构屈服进入非弹性变形阶段，建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此，要求结构具有相当的延性能力不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时，结构虽然破坏较重，但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏，从而保障了人员的安全。因此，要求建筑具有足够的变形能力，其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
对建筑抗震的三个水准设防要求，是通过“两阶段”设计来实现的，其方法步骤如下：第一阶段：第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数，先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数，进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求；第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角，使其不超过抗震规范所规定的限值；同时采用相应的抗震构造措施，保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能，从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段：采用与第三水准相对应的地震动参数，计算出结构（特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节）的弹塑性层间位移角，使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施，从而满足第三水准的防倒塌要求。
2.高层建筑结构的抗震设计方法
我国的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）对各类建筑结构的抗震计算应采用的方法作了以下规定：⑴高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。⑵除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱方法。⑶特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。
3.高层建筑结构的抗震措施
在对结构的抗震设计中，除要考虑概念设计、结构抗震验算外，历次地震后人们在限制建筑高度，提高结构延性等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前，在抗震设计中，从概念设计，抗震验算及构造措施等三方面入手，在将抗震与消震结合的基础上，建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法，直至进一步通过一些结构措施来减震，即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且，强柱弱梁，强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。
建筑结构抗震设计论文篇3
关键词：高层建筑；框架结构；抗震
中图分类号：[tU208.3]文献标识码：a文章编号：
一建筑结构抗震的理论分析
1建筑结构抗震规范简介
建筑结构抗震规范是由各国建筑抗震经验总结而来,具有权威性。建筑结构抗震规范是指导建筑抗震设计，包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平,又反映了各个国家的具体抗震实践经验。
2抗震设计的理论
(1)拟静力理论：拟静力理论是20世纪10～40年展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数(地震系数)。
反应谱理论：反应谱理论是在加世纪40～60年展起来的,它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解,以及结构动力反应特性的研究为基础,是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。
(2)动力理论:动力理论是20世纪70-80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外,人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解,同时随着强震观测台站的不断增多,各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论,它把地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而完成抗震设计工作。
二高层建筑结构抗震设计
1抗震措施
在对结构的抗震设计中,除要考虑概念设计、结构抗震验算外,历次地震后人们在限制建筑高度,提高结构延性(限制结构类型和结构材料使用)等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前,在抗震设计中,从概念设计,抗震验算及构造措施等三方面入手,在将抗震与消震(结构延性)结合的基础上,建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法,直至进一步通过一些结构措施(隔震措施,消能减震措施)来减震,即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且强柱弱梁,强脊弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。
2高层建筑结构的抗震设计方法
①阻尼器的使用
目前，运用于高层建筑的结构调谐振动控制装置有多种：调谐质量阻尼器、调谐液体阻尼器、质量泵、摆式质量阻尼器、液体—质量控制器等。其中，调谐液体阻尼器是一种被动耗能减振装置，近年来进行了大量的研究和应用。调谐液体阻尼器利用固定水箱中的液体在晃动过程中产生的动侧力来提供减振作用。其具有构造简单，安装容易，自动激活性能好，不需要启动装置等优点，可兼作供水水箱使用。
②柔性结构的运用
在高层建筑抗震当中，即由传统的以“硬抗”为主的抗震体系转变为以“柔抗”为主的结构减震控制体系。建筑采用动力平衡的建筑结构体系防震减震效果会更好，这样可以以柔克刚、刚柔相济，有效的释放地震冲击力。
③高延性构件的运用
目前，我国的高层建筑很多采用延性结构体系来抗震设防，即适当控制结构的刚度，容许结构构件在地震时进入塑性状态，具有较大的延性，以此消耗地震能量，减小地震反应，减轻地震给高层建筑带来的破坏与损失。如果一座高层建筑物具有较大的延性，即使承载能力较低，它所能吸收的能量也会较大，虽然较早出现损坏，但能经受住较大的变形，避免倒塌；而仅有较高强度而无塑性变形能力的脆性结构，吸收能量的能力弱，一旦遭遇超过设计水平的地震时，很容易因脆性破坏而突然倒塌。所以，延性结构的运用这种体系，在很多情况下是有效的，它可以消耗地震能量，减轻地震反应，使结构物“裂而不倒”。
④设置多道抗震防线
高层建筑结构需要设置多道抗震防线。建筑物应设置多道抗震防线，当第一道防线的构件在强烈地震作用下遭到破坏后，后备的第二道乃至第三道防线能抵挡后续的地震动的冲击，使建筑物免于倒塌。
3高层建筑结构抗震设计
（1）选择场地地基
选择场地地基首先要根据实际工程需要，并且还要考虑地震活动情况。分析天然地基时的抗震承载力要根据不同的场地来进行，另外，分析地震所造成的危害度也要根据不同场地来进行。如果有必要，可采用规范的地基来进行处理。对避让距离的确定可根据地震强度、断裂的地质历史、场地土的厚度来进行，进而有利于对场地范围内的地震断裂的确定。必须确保避开对建筑不利的地段来进行场地地基的选择，如果如法避开，可以利用合适的抗震措施来进行。
（2）合理匹配建筑结构刚度、承载力和延性设计
建筑结构的抗力较高时能够在一定程度上降低总体延性的要求。因此，要综合考虑整个结构的承载力和构造等因素来对结构的抗震能力进行衡量。当发生地震时，建筑物将会受到地震作用，其大小与动力特性有着很大的关系。但是，结构的抗侧力刚度的提高一般都需要提高工程造价，因此，使结构中的所有构件都具有较高的延性是提高建筑物的抗震性能最理想的措施，虽然这个理想措施很难在实际中实现。工程实践比较经济可行的方法就是有选择的提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性。因此，合理匹配建筑结构刚度、承载力和延性设计在高层建筑结构抗震设计中是非常重要的。
参考文献
[1]朱镜清.结构抗震分析原理[m].地震出版社,2002.11.
[2]李国强.沈祖炎.高层建筑抗展设计的发展趋势.建筑结构学，1992，8.
建筑结构抗震设计论文篇4
关键字：高层结构设计抗震
abstract:thehigh-risebuildingisadevelopmentdirectionintheconstructionindustrywithitsparticularmeaning.asforahigh-risestructuredesign,theproblemmaybeintricate.thispaperanalyzesaseismicdesignofthenecessaryfromthestructureofthehigh-risebuildingcharacteristicsofbuildings,andexploresthehigh-risebuildingdesignconceptandaseismaticmeasures.andahigh-risebuildingstructuredevelopmenttrendisbrieflyintroduced.Keywords:high-risebuilding,structure,seismicdesign
中图分类号：S611文献标识码：a文章编号：
随着科学的发展和时代的进步,高层建筑如雨后春笋般的出现。高层建筑的高度在一定程度上反映了一个国家的综合国力和科技水平,世界著名的建筑更是建筑史上的纪念碑。但是如果高层建筑因结构设计不清,而造成结构布置不合理,不仅会造成大量的浪费,更重要的是给高层建筑留下了结构质量的安全隐患。因此高层建筑的结构设计就显得尤为重要了。
一结构设计特点
1.1水平载荷是设计的主要因素
高层结构总是要同时承受竖向载荷和水平载荷作用。载荷对结构产生的内力是随着建筑物的高度增加而变化的,随着建筑物高度的增加,水平载荷产生的内力和位移迅速增大。
1.2侧向位移是结构设计控制因素
随着楼房高度的增加,水平载荷作用下结构的侧向变形迅速增大,结构顶点侧移与建筑高度的四次方成正比,设计高层建筑结构时要求结构不仅要具有足够的强度,还要具有足够的抗推强度,使结构在水平载荷下产生的侧移被控制在范围之内。
1.3结构延性是重要的设计指标
高层建筑还必须有良好的抗震性能,做到“小震不坏,大震能修。”为此,要求结构具有较好的延性,也就是说,结构在强烈地震作用下,当结构构件进入屈服阶段后具有较强的变形能力,能吸收地震作用下产生能量,结构能维持一定的承载力。
1.4轴向变形不容忽视
高层结构竖向构件的变位是由弯曲变形、轴向变形及剪切变形三项因素的影响叠加求得的。在计算多层建筑结构内力和位移时,只考虑弯曲变形,因为轴力项影响很小,剪力项一般可不考虑。但对于高层建筑结构,由于层数多,高度大,轴力值很大,再加上沿高度积累的轴向变形显著,轴向变形会使高层建筑结构的内力数值与分布产生明显的变化。
二建筑抗震的理论分析
2.1建筑结构抗震规范
建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计(包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容)的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平,又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导,向技术经济合理性的方向发展,但它更要有坚定的工程实践基础,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识,现代规范中的条文有的被列为强制性条文,有的条文中用了“严禁,不得,不许,不宜”等体现不同程度限制性和“必须,应该,宜于,可以”等体现不同程度灵活性的用词。
2.2抗震设计的理论
拟静力理论。拟静力理论是20世纪10～40年展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数(地震系数)。
反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40～60年展起来的,它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解,以及结构动力反应特性的研究为基础,是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。动力理论。动力理论是20世纪70-80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外,人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解,同时随着强震观测台站的不断增多,各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论,它把地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而完成抗震设计工作。
三高层建筑结构抗震设计
3.1抗震措施
在对结构的抗震设计中,除要考虑概念设计、结构抗震验算外,历次地震后人们在限制建筑高度,提高结构延性(限制结构类型和结构材料使用)等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前,在抗震设计中,从概念设计,抗震验算及构造措施等三方面入手,在将抗震与消震(结构延性)结合的基础上,建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法,直至进一步通过一些结构措施(隔震措施,消能减震措施)来减震,即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且,强柱弱梁,强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。
3.2高层建筑的抗震设计理念
我国《建筑抗震规范》(GB50011-2001)对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此,要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此,要求结构具有相当的延性能力(变形能力)不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时,结构虽然破坏较重,但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏,从而保障了人员的安全。因此,要求建筑具有足够的变形能力,其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
三个水准烈度的地震作用水平,按三个不同超越概率(或重现期)来区分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重现期50年;设防烈度地震(基本地震):50年超越概率10%,重现期475年;罕遇地震:50年超越概率2%-3%,重现期1641-2475年,平均约为2000年。
对建筑抗震的三个水准设防要求,是通过“两阶段”设计来实现的,其方法步骤如下:第一阶段:第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数,先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数,进行构件截面设计,从而满足第一水准的强度要求;第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角,使其不超过抗震规范所规定的限值;同时采用相应的抗震构造措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能,从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段:采用与第三水准相对应的地震动参数,计算出结构(特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节)的弹塑性层间位移角,使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。
3.3高层建筑结构的抗震设计方法
我国的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)对各类建筑结构的抗震计算应采用的方法作了以下规定:高度不超过40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法等简化方法;除1款外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱方法;特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范围的高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算,可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。
四高层建筑结构发展趋势
随着城市人口的不断增加建设可用地的减少,高层建筑继续向着更高发展,结构所需承担的荷载和倾覆力矩将越来越大。在确保高层建筑物具有足够可靠度的前提下,为了进一步节约材料和降低造价,高层建筑结构够构件正在不断更新,设计理念也在不断发展。高层建筑结构也正朝着结构立体化,布置周边化,体型多样化,结构支撑化,体型多样化,材料高强化,建筑轻量化,组合结构化,结构耗能减震化等方向发展。
五总结
高层建筑物有效地减轻了住房压力,但必然也带来了安全隐患,其结构设计显得尤为重要。随着设计理念的不断发展,高层建筑物必将朝着更加合理的方向发展。
参考文献
[1]朱镜清.结构抗震分析原理[m].地震出版社,2002.11.
建筑结构抗震设计论文篇5
关键字：高层结构设计抗震
随着科学的发展和时代的进步,高层建筑如雨后春笋般的出现。高层建筑的高度在一定程度上反映了一个国家的综合国力和科技水平,世界著名的建筑更是建筑史上的纪念碑。但是如果高层建筑因结构设计不清,而造成结构布置不合理,不仅会造成大量的浪费,更重要的是给高层建筑留下了结构质量的安全隐患。因此高层建筑的结构设计就显得尤为重要了。
一结构设计特点
1.1水平载荷是设计的主要因素
高层结构总是要同时承受竖向载荷和水平载荷作用。载荷对结构产生的内力是随着建筑物的高度增加而变化的,随着建筑物高度的增加,水平载荷产生的内力和位移迅速增大。
1.2侧向位移是结构设计控制因素
随着楼房高度的增加,水平载荷作用下结构的侧向变形迅速增大,结构顶点侧移与建筑高度的四次方成正比,设计高层建筑结构时要求结构不仅要具有足够的强度,还要具有足够的抗推强度,使结构在水平载荷下产生的侧移被控制在范围之内。
1.3结构延性是重要的设计指标
高层建筑还必须有良好的抗震性能,做到“小震不坏,大震能修。”为此,要求结构具有较好的延性,也就是说,结构在强烈地震作用下,当结构构件进入屈服阶段后具有较强的变形能力,能吸收地震作用下产生能量,结构能维持一定的承载力。
1.4轴向变形不容忽视
高层结构竖向构件的变位是由弯曲变形、轴向变形及剪切变形三项因素的影响叠加求得的。在计算多层建筑结构内力和位移时,只考虑弯曲变形,因为轴力项影响很小,剪力项一般可不考虑。但对于高层建筑结构,由于层数多,高度大,轴力值很大,再加上沿高度积累的轴向变形显著,轴向变形会使高层建筑结构的内力数值与分布产生明显的变化。
二建筑抗震的理论分析
2.1建筑结构抗震规范
建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计(包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容)的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平,又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导,向技术经济合理性的方向发展,但它更要有坚定的工程实践基础,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识,现代规范中的条文有的被列为强制性条文,有的条文中用了“严禁,不得,不许,不宜”等体现不同程度限制性和“必须,应该,宜于,可以”等体现不同程度灵活性的用词。
2.2抗震设计的理论
拟静力理论。拟静力理论是20世纪10～40年展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数(地震系数)。
反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40～60年展起来的,它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解,以及结构动力反应特性的研究为基础,是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。动力理论。动力理论是20世纪70-80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外,人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解,同时随着强震观测台站的不断增多,各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论,它把地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而完成抗震设计工作。
三高层建筑结构抗震设计
3.1抗震措施
在对结构的抗震设计中,除要考虑概念设计、结构抗震验算外,历次地震后人们在限制建筑高度,提高结构延性(限制结构类型和结构材料使用)等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前,在抗震设计中,从概念设计,抗震验算及构造措施等三方面入手,在将抗震与消震(结构延性)结合的基础上,建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法,直至进一步通过一些结构措施(隔震措施,消能减震措施)来减震,即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且,强柱弱梁,强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。
3.2高层建筑的抗震设计理念
我国《建筑抗震规范》(GB50011-2001)对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此,要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此,要求结构具有相当的延性能力(变形能力)不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时,结构虽然破坏较重,但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏,从而保障了人员的安全。因此,要求建筑具有足够的变形能力,其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
三个水准烈度的地震作用水平,按三个不同超越概率(或重现期)来区分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重现期50年;设防烈度地震(基本地震):50年超越概率10%,重现期475年;罕遇地震:50年超越概率2%-3%,重现期1641-2475年,平均约为2000年。
对建筑抗震的三个水准设防要求,是通过“两阶段”设计来实现的,其方法步骤如下:第一阶段:第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数,先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数,进行构件截面设计,从而满足第一水准的强度要求;第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角,使其不超过抗震规范所规定的限值;同时采用相应的抗震构造措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能,从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段:采用与第三水准相对应的地震动参数,计算出结构(特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节)的弹塑性层间位移角,使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。
3.3高层建筑结构的抗震设计方法
我国的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)对各类建筑结构的抗震计算应采用的方法作了以下规定:高度不超过40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法等简化方法;除1款外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱方法;特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范围的高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算,可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。
四高层建筑结构发展趋势
随着城市人口的不断增加建设可用地的减少,高层建筑继续向着更高发展,结构所需承担的荷载和倾覆力矩将越来越大。在确保高层建筑物具有足够可靠度的前提下,为了进一步节约材料和降低造价,高层建筑结构够构件正在不断更新,设计理念也在不断发展。高层建筑结构也正朝着结构立体化,布置周边化,体型多样化,结构支撑化,体型多样化,材料高强化,建筑轻量化,组合结构化,结构耗能减震化等方向发展。
五总结
高层建筑物有效地减轻了住房压力,但必然也带来了安全隐患,其结构设计显得尤为重要。随着设计理念的不断发展,高层建筑物必将朝着更加合理的方向发展。
参考文献
[1]朱镜清.结构抗震分析原理[m].地震出版社,2002.11.
建筑结构抗震设计论文篇6
【关键词】建筑设计，抗震设计，作用分析
中图分类号：S611文献标识码：a文章编号：
一、前言
在目前的发展趋势中，建筑结构设计的主流趋势有低碳，环保，安全，节能，生态。其中指标之一，就是建筑的安全性，而我国目前破坏力最大的安全威胁便是地震，因此，加强对建筑结构的抗震设计，必将会被提升到建筑设计新的战略高度。
二、建筑结构设计中抗震性能衡量标准
现行抗震设计规范对于建筑结构的性能从两个角度进行描述，一是通过损坏的程度描述其性能，将建筑结构的损坏程度分为不损坏和属正常维修下的损坏、可修复的破坏和倒塌；二是描述用途的重要性，即抗震设防分类。主要是氛围甲、乙、丙、丁四类。
现行规范对于部分钢筋混凝土结构提出了相应的定量指标，即正常维修和倒塌的层间变位角。而在设防类别上，提出了不同的抗震措施。其中乙类抗震措施的相关规定比甲类高一度。在强烈地震的影响下，乙类受到的毁坏程度比甲类轻。但是对于抗震能力，仍然缺乏确定的数量变化。借助于现行航震鉴定标摊b所引进的”综合抗震能力由数量上的区别”有可能使不同性能要求的结构所具有的抗震能力由数量上的区别。比如在判断结构抗力的高低中，可以采用结构楼层的受剪承载力与设计地震剪力的比值。而在结构变形能力高低方面，可以用结构所具有的变形能力与基本变形能力的比值来表征，这样就能保证不同性能要求下所对应的抗震措施的数量化。对于丙类结构的抗震设计，主要利用抗力和变形能力进行组合，并作为综合抗震能力的基本值。而乙类建筑，设计的综合抗震能力要低于相应的基本值。
三、建筑结构设计对建筑抗震性能的影响
1、砌筑体结构影响基本变化能力的构造，重点是将整个圈梁、主要构造柱数量、具置、断面截面尺寸和配筋数量的分级，局部的墙体尺寸、楼梯间的构造等只适用于考虑局部影响。比如，5-6层砖房的主要构造柱数量，房屋四角和楼梯间四角应该设计为第一等级，用于房屋隔开间的内外墙链接处和楼梯间四角设计为第二等级。对于房屋每开间的内外墙链接位和楼梯间四角设计为第三等级；此处不用设置构造柱与抗震设计不同。当然，在相同设防烈度和性能要求的前提下，对与层数要求不同的砌筑结构，基本延性构造的要求也不同，构造柱设置就需要随房屋层数的不断增加而相应提高。目前主要难题是，需要根据具体实例进行计算和分析，针对同地点、同结构的房屋按照不同等级采取相应措施后，其措施的构造影响能力系数如何确定？是否可在某个范围内取值。
2、钢筋混凝土结构对变形能力构造的影响，可适当的调整内力、提高结构柱箍筋和纵向钢筋体积配箍率、抗震墙墙体和构造作为抗震能力分级的重点，而框支层、短柱、链接的构造作为局部的影响。不同层数钢筋混凝土结构在相同设防烈度性能的要求，延性构造要求也不一样。目前，内力调整、纵筋总配筋率和箍筋体积配箍筋率等都成型的分级和取值，但如何将其转化为相应的影响系数还需要进一步的计算和研究。
3、钢筋结构对变形能力构造的影响，可调整内力、各节点域内构造、构件的长细比和支撑设置作为重点的分级，这时构件的宽厚就是结构的局部影响。在相同设防烈度和性能的要求下，对建筑层数不同的结构建筑，基本延性构造需求也不同。钢结构规范中也有一些现成的定量取值，也要研究将其转化为影响系数的方法。
四、建筑结构设计中的抗震设计措施
1、要严格选择地基选址
地基选址是进行建筑结构设计的基础，因此，在房间结构抗震设计中，要科学避开山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本着坚硬，牢固，平坦，开阔的选址原则。亲身实地，利用先进技术设备，进行地质勘探，山石水土监测，并取样论证，科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠，地质稳定无渗漏，无坍塌，无暗河，无熔岩，无火山……从而保证整个地基不会因为承载而发生小范围的坍塌。影响到整体承载能力和抗震能力设计。
2、确保结构的整体性
在建筑结构抗震设计中，一般而言，要尤其注意其是由诸多构件共同组合在一起，如此，要进行整体化的对待。要充分调动各个构件的作用来完成整体建筑的抗震效果。当建筑的一些构件基本都失去了原有的功能时候，那么，在地震来临之后，很容易让整体的建筑结构丧失对地震的抵抗能力。在这种情况下，很容易让整个建筑坍塌，因此，要保证所有构件的功能协调，并确保所有的构件都能够在地震作用下保证良好的性能，如此，可以让建筑结构的整体抗震能力增强。同时，要坚持实施多级防震措施。传统建筑结构多采取的是三级设防措施，即小震不坏、中震可修、大震不倒。但在新的时期，建筑结构必须是采取的多级设防模式，保护建筑主体抗震能力，减轻经济损失，使得建筑抗震中更加安全。
3、屋顶建筑抗震设计也是整个设计的一个重要环节。近几十年来，从多数建筑抗震设计评定结果看，屋顶建筑设计还存在一些问题，例如：屋顶设计较高或者设计过重。屋顶设计较高或者设计过重，无形当中加大了屋顶建筑变形，而且地震作用也加大了，尤其对自身和屋顶之下的建筑物的抗震作用都不利。有时屋顶建筑的重心和屋顶之下的中心不在同一直线上，如果屋顶的抗侧力墙和屋顶之下的抗侧力强出现间断，在地震发生时，带来的地震扭转作用也会更严重，对抗震更不利。所以，进行屋顶建筑设计过程中时，应该最大限度的降低屋顶建筑的高度。选用强度较高、轻质、刚度均匀的材料，使得地震作用传递不受阻碍；屋顶重心和屋顶之下的建筑中心在同一直线上；如果屋顶建筑非常高，屋顶建筑就必须具有较强的抗震性，让屋顶建筑地震作用和突变降低到最小，尽量避免发生扭转效应。
4、要合理且恰当地布局地震外力的能量传递与吸收的途径，在地震当中，要确保建筑的支柱、梁与墙的轴线，处于同一个平面上，从而可以形成构件的双向抗侧力结构体系。并且可以使其在地震的作用下，呈现弯剪性的破坏，并使塑性屈服情况，尽量的发生在墙的根底部，从而连梁适合在梁端产生塑性屈服，这样还具有足够的变形的能力。在震灾中，在墙段部分充分发挥抗震功能之前，要按照"强墙弱梁"的原则，来大力加强墙肢的承载力，避免墙肢遭到剪切性的破坏现象，从而最大限度的提高建筑结构的整体的抗震能力。
5、要根据抗震等级，在对墙、柱以及梁节点设计中，采取相对应的抗震构造措施，力求确保建筑物结构，在地震的作用下可以达到三个水准的设防标准。还可以根据"强柱弱梁"、和"强剪弱弯"、以及"强节点弱构件"几种构造的原则，在建筑设计中，合理的选择柱截面的尺寸，以此控制柱的轴压比，并还要注意构造配筋的要求，还要保证，钢筋砼结构建筑在地震的作用下，能够具有足够的承载能力以及具备足够的延性。
6、在建筑设计过程中，要设置出多道抗震的防线，即，在设计一个抗震结构的体系当中，有一部分延性比较好的构件，在地震的作用下，首先可以担负起第一道抗震防线的作用，然事，其他的构件，在第一道抗震防线屈服以后，在地震中，会依次的形成第二道、第三道或者是更多道的抗震的防线，这样的抗震结构体系的设计，在建筑设计当中，对于确保建筑结构具有的抗震安全性，是非常的行之有效的设计方法和手段。
五、结束语
建筑结构抗震设计，关乎民生，关乎经济发展，社会稳定，对建筑实施结构的抗震设计，主要涉及对建筑高度，承载力，总体结构，各个部件的性能规划等一系列的因素，要求通过对各个构件和整体规划的基础上，既实现满足居民生活生产保障安全的需要，又具有值得欣赏的美学价值。
参考文献：
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[2]丁勇春钱玉林马国庆建筑结构的抗震分析和设计[期刊论文]《四川建筑》-2004年4期
[3]崔烨孙晓红建筑结构抗震设计与分析[期刊论文]《科技资讯》-2011年17期
[4]郭华江雄华现代建筑结构抗震设计方法研究[期刊论文]《中国新技术新产品》-2010年16期
建筑结构抗震设计论文篇7
关键词：建筑框架抗震技术设计
我国地震多发区域所涉及的范围相对较广，08年汶川地震为国家及国民带来损失数之不尽。地震造成的巨大损失中，部分是因为建筑物建设质量不达标、建筑结构设计未达到抗震标准而造成的，所以加强建筑抗震技术设计对建筑结构设计相当重要。用当前的建筑结构计算软件会受到其本身的限制，构建出的模型很难达到准确进行建筑抗震参数及特性测试的理想效果，抗震设计的难度由此加大。针对这样的情况，在全面加强抗震计算技术研究的同时，还要运用抗震概念设计使得抗震技术的整体设计上升到一个新的高度，有效提升建筑物的抗震能力。
一、抗震概念设计
进行抗震概念设计要对以下几个方面进行考虑：
（一）力求建筑平面布置结构对称
房屋外形不对称、不规则、质心及形心偏差过大、凹凸变化过大、同一结构内刚度及形状不对称、平面的长度太长等因素都会对建筑抗震造成负面影响。
（二）保持刚度及强度的匀称
对多层建筑物进行抗震设计时，要保证建筑各层之间的刚度及强度保持匀称。薄弱楼层的存在会形成地震集中变形部位，致使建筑物从该部位开始产生破坏，随之造成整个建筑物受损。例如，对常见底商住宅进行设计时，上部是砖混住宅，底层则是框架，底层框架抗震能力低于上部抗震能力，所以底层是建筑抗震的薄弱环节。设计时要注意加强底层抗侧移的能力，按相关要求进行剪力墙纵横设置，所以底层剪力墙结构才是底层框架设计的关键点。
（三）保证多次数的结构超静定
静定结构杆件的传力线路及受力系统相对单一，只要其中一根杆件出现问题，整个建筑结构体系就会随之遭遇破坏。超静定结构的作用原理是：在超过自身承受能力的时候使多余的超静定杆件产生塑性变形，从而消耗部分地震能量，以达到保证结构稳定，减少震坏的目的。超静定结构的次数越多其消耗的地震能量也会越多，抗震能力也会随之加强。
（四）建议选用强柱弱梁结构框架
假如存在单一的框架结构，框架就会成为抗侧力的唯一构件，采用强柱弱梁框架能够使建筑物在受震时，梁先屈服于水平地震力，建筑物则利用梁产生的变形先进行地震能量的消耗，框架柱居于受震第二位，有效增强建筑物抗震能力。
（五）进行多个构件的相互连接
将多个构件连接起来，并保证连接的可靠性能够让各个构件自身强度发挥到极致，从而有效进行地震力的传递，使得每个构件都能够吸收到足够的地震力，构件整体的延续也将得以提高。只有保证构件连接可靠有效，才能保证其整体性，从而保证建筑整体的抗震能力。
二、相关计算及构造的措施
（一）结构抗震计算
应按以下几个方面进行抗震计算：
一般来说，要按照建筑结构主轴方向分别计算地震的作用力，计算完成之后还要及时进行抗震验算，不同方向所能承受的地震作用力应该由同一方向设计的抗侧力构件负责承担。假如结构中存在斜交抗侧力构件，那么当构件相交产生的角度超过15度时，各个抗侧力构件所能承担的水平地震作用力要分别进行计算。针对刚度及质量的分布存在明显不对称的情况，应将其视作水平地震双向作用情况下产生的扭转影响，其余情况则按照地震作用效应的调整方式算作扭转影响。当构件相交产生的角度达到8度、9度时，长悬臂机构与人跨度结构要计入竖向地震作用当中，角度为9度时的高层建筑也要算作竖向地震作用。
建筑框架结构计算所采用的基本方法是振型分析法及底部剪力法，另外一种补充的计算方法，即时程分析法，仅仅在对不规则程度大、非常重要及比较高的建筑物进行结构抗震计算时才会运用。抗震计算所采用的方法应该与以下要求相对应：高度不能大于40m，刚度及质量的分布相对均匀，且变形主要以剪切为主的结构及与单质点体系相近的结构要采用底部剪切法等简要方法进行结构抗震计算。对于框架结构不规则性较大的建筑，即存在凹凸程度大、扭转程度大、楼板部分位置不连续以及竖向不规则等问题的建筑、场地内进行了高度范围限制的高层建筑及甲类建筑与烈度等的抗震计算，要选用时程分析法对多遇地震的情况进行补充计算，计算后对多条时程曲线进行选取，计算其平均值和用振型分析法计算出来的较大值。
（二）构造措施
一般来说，混凝土框架结构是通过对混凝土构件横截面的宽度比限值、承重柱的轴压比及钢筋率要求的最小值来进行控制的，一般采用的构造措施是：对建筑高度及建筑层数进行限定；将钢筋砼构造柱及圈梁设置到框架结构的纵横墙中；限值控制横墙间距的部分位置的尺寸及建筑物的高度比；进行防渗缝设置。政府相关部门对框架结构抗震设计的相关规定进行了修订，新的规范中添加了部分强制性条款，要求设计时重点突出建筑顶部的楼与电梯间、构造柱要能够伸到建筑物顶部并能够连接顶部的圈梁、内墙及外墙交接的地方要在沿墙每间隔500mm的位置安设2-6根长拉结钢筋。拉结填充墙协助建筑物框架结构整体受力，并能对结构的刚度产生很大程度的影响，所以设计时要予以充分的考虑。
三、结束语
建筑框架结构设计是进行工程施工的基础，其中抗震技术设计是保证建筑物整体质量的关键之一。由于地震随机性过大，建筑结构设计中的抗震设计面临着很多技术上的问题，但是只要积极进行相关技术研究，本着精益求精的态度进行抗震计算，并结合抗震概念设计，同样能有效提升建筑抗震指数，建造出高质量的生活及办公建筑物，保护国民的生命及财产安全。
参考文献：
[1]王晓莉，陈洪斌，李绍祥等.框架-砖砌体混合结构抗震加固探讨[C].//第十三届高层建筑抗震技术交流会论文集.2011
[2]王刚.框剪结构设计之抗震技术分析[J].商品与质量・建筑与发展，2011，（6）
建筑结构抗震设计论文篇8
关键词：抗震；融合教学；对比
中图分类号：G642.0文献标识码：a文章编号：1671-0568（2013）35-0067-02
一、教学改革的意义、现状分析
地震是一种严重的自然灾害，每次强烈地震都会给人类带来巨大的生命财产损失。自从汶川地震以来，国家越来越意识到抗震设计的重要性和迫切性，2008年对抗震规范做了局部修订，2010年做了大范围的修订。我国处于环太平洋地震带和地中海南亚地震带之间，地震分布非常广泛，抗震减灾成为土木工作者重要的工作内容。由抗震规范附录得知，全国除浙江、江西等省少数地区外，绝大部分省、市、地区属于抗震设防区，都需要抗震设计，结构设计在很多情况下就是结构的抗震设计。而汶川地震也表明：严格按照抗震设计规范进行设计、施工的建筑，在遭遇比当地设防烈度高一度的地震作用下，没有出现倒塌，可有效地保护人民的生命安全。
因此，土木工程专业的学生掌握抗震设计基本知识尤其是抗震概念设计是非常必要的。本课题将抗震设计知识融合到混凝土结构设计课程授课过程中，通过抗震与非抗震设计的对比分析，加深学生对抗震基本知识的理解，避免抗震与结构设计脱节。
混凝土结构设计（专科为建筑结构、建筑力学与结构等专业课）是衢州学院（以下简称“我院”）土木工程专业重要的专业必修课，一直来很受重视，建筑工程学院相关教师对该课程做了大量的教学研究活动，比如2005年的钢筋混凝土结构现代教学方法研究，2006年的《建筑结构》校级重点课程，2007年的《钢筋混凝土及砌体结构》校重点课程和《建筑力学与结构省级精品课程》，2010年的《混凝土结构设计原理》校级重点课程，等等。而建筑抗震跟混凝土结构设计课程相比，受关注的程度就要低得多。这门课曾在2003房建、2004房建、2006建工专科专业作为一门选修课开设，后来就取消了，对该课程目前还没有相关的教学研究活动。从往年授课效果来看也不太理想。因为，以往抗震设计这门选修课是在建筑结构相关专业课程授课完之后开设，由于专科学生对知识的融会贯通能力较差，即使是选修了抗震设计课程的学生，也很难将抗震与之前学过的建筑结构相关知识联系起来，而没有选修该课程的学生对抗震设计的概念就更差了。从2010级土木工程本科专业培养计划来看，暂时没有设建筑抗震这门课，其抗震设计内容分散在每门结构课的最后章节。因此有必要在建筑结构相关课程中将抗震知识补充到每一章节进行融合教学，从一开始就使学生建立抗震设计这一概念，从而取得较好的教学效果。而《混凝土结构设计原理》重点课程的建设为该教学改革项目打下了一定的基础。
二、改革理念
根据“本专业培养基础理论扎实，专业知识面宽，实践能力、创新能力和自主发展能力强，具有本专业基本理论和基本知识，获得工程师的基本训练，具备初步的项目规划和研究开发能力，能从事土木工程的设计、施工和管理工作，德智体美全面发展的高素质应用型本科人才”的培养目标，改革的理念设定为：以“必须、够用”为度，以讲清概念、强化应用为原则，融合抗震设计基本知识，优化抗震教学内容，内容精简且又能反映本专业的新理论、新技术、新方法。以培养应用型人才为目标缩减纯理论知识，增强抗震构造措施、工程实践，立足学科特点轻地震作用计算、重抗震概念设计。课程改革做到：抗震构造与结构设计融合贯通、脉络清晰、重难点突出。
三、改革思路
1.改革教学方式和教学手段
根据本课程的特点，采用多媒体授课，融图、文、声、像于一体，改善学生认识环境，丰富学生想象力，促进学生的创新思维。比如地震震害及特点可采用影片放映，人工模拟地震波、振动台可以通过共享网络资源实现，结构的抗震构造设计以及隔震与消能减震的先进成果可以通过图片、影像等形象地展现在学生面前。而对于混凝土结构设计课程中正截面、斜截面、抗扭、抗拉等难度大的计算理论，可以采用传统教学一步步推导，加深学生的理解。总之将多媒体教学与传统教学有机结合，力争两者的和谐统一。
2.由教学内容确定教学方法
（1）对于教学内容中的重点和难点问题，如截面设计的基本公式推导等，采用板书方式，引导学生思考，参与具体推导过程，加深理解。
（2）对于教学内容中的基本概念、复杂图形如抗震构造节点图、震灾图片等，可采用多媒体课件进行演示，提高学生的学习兴趣、加深理解
（3）各种混凝土结构的荷载传递路线、各种混凝土构件的受力和破坏过程等内容，用传统的教学手段较难表述清楚。用动态模拟表达，生动、直观、易于理解，可以获得其它方法无法取得的效果，大大节约了授课学时。
（4）对于楼盖结构、单层工业厂房、多高层建筑结构的结构组成和结构布置等内容，通过现场参观实物并讲解，可以使学生更直接地掌握课程内容，形成结构整体概念。对于非重点、难点和描述性等内容，要求学生通过阅读教材、做思考题和习题来完成。自学效果通过讨论、提问、批改作业等方式予以检查。
3.注重培养学生能力，改革评价机制
重点培养学生的自学能力和实践应用能力，在授课前鼓励学生多查阅结构设计和抗震设计的相关规范和书籍，引导学生自行预习新课内容，收集相关的图片和资料。在授课过程中不单纯讲解地震基础知识，而是结合震害图片以及相应的抗震规范分析结构所存在的抗震构造缺陷、分析破坏原因，培养学生将书本理论知识应用于抗震设计的能力。要充分利用大学生结构设计的平台，引导学生将结构设计和抗震设计知识应用到结构设计模型制作中。
4.抗震与非抗震对比教学
为了加深学生对抗震知识的理解，可以采用抗震结构与非抗震结构的对比分析，比如在讲授唐山地震灾害时，可以通过天津地区经抗震设防后的房屋震害统计与唐山地区非抗震房屋震害统计进行分析，让学生深刻理解抗震设计的重要性。再比如在讲解框架结构构造措施时，同时给出抗震和非抗震的节点锚固图，分析两者的异同及不同的原因，等等，加深学生对抗震构造措施的理解。
四、改革内容
通过对毕业学生和设计院、施工、监理企业进行的走访调查，收集相关资料，并精选与学生的岗位需求相对应的必要的抗震设计基础知识。分析各抗震设计基础知识与混凝土结构设计课程各章节的对应关系，进行抗震设计基础知识与混凝土结构设计知识的整合，制作多媒体课件。同时，收集赈灾图片和录像，进行多媒体课件的润色和完善，并将教改内容全部上网。最后，将教改成果应用于土木工程本科专业及建筑工程技术等专业的混凝土结构设计课程或建筑结构课程的教学，验证教学效果，收集反馈意见。
参考文献：
建筑结构抗震设计论文篇9
关键词：高层建筑；结构；抗震；设计
现在建设的很多项目都是高层建筑，而且这些项目建设的时候，规模都很大而且还有一定的高度，在设计高层建筑结构的时候，对于抗震结构的设计很严格。随着建设项目的增多，抗震设计的方法也在变化，而且设计的结构越来越精确。在对高层结构设计的时候，先要在建筑的位置研究，勘查环境，使建筑结构具有抗震性。在保证建筑的抗震性上，要降低作用力这样才能达到抗震的目的。
1影响高层建筑结构抗震效果的因素
1.1高层建筑自身结构设计
高层建筑常用结构类型有钢结构和钢筋砼结构。钢结构整体自重轻、强度高、抗震性能好、施工工期短等特点，且截面相对较小，有很好延性，适合柔性方案，其缺点是造价较高。当场地土特征周期较长时易发生共振。钢筋砼结构刚度大、空间整体性能好、造价相对较低及材料来源也较丰富，较适用承载力大，控制塑性变形的刚性方案结构。不利因素是结构自重大、抵抗塑性变形能力差，施工周期较长。因此高层建筑采取何种形式应取决于结构体系和材料特性，同时取决于场地土类型，避免场地土和建筑发生共振，而使振害更加加重。
1.2高层建筑结构施工材料和过程
建筑中的材料与建筑的抗震性是有一定影响的，在设计环节要保证材料的选择。当建筑的质量达到要求的时候，及时发生了地震，建筑的损害也会很小。因此在其他条件不变的情况下，要保证建筑的材料应该具有抗震性。如果使用的材料质量没有办法保证，那么在地震的时候建筑的破损情况严重，一般在高层建筑中使用的材料都是塑料板材还有混凝土板，这些材料对于建筑的抗震是有积极影响的。因此在高层建筑中可以使用这些材料。
要想保证高层建筑的抗震效果，在建筑的设计环节就要保证所有的环节都是合理的，通过科学的设计方便建筑的施工也方便建筑的管理。要有人员去检查建筑的设计，保证设计图纸以及设计内容科学，从而让建筑的抗震效果达到要求。
1.3场地选择
场地选择对高层建筑至关重要。地震造成的破坏除地震直接引起结构破坏外还有场地条件原因。当地震来临时，其对高层建筑结构破坏的原因有很多方面，最主要的是地表滑坡、山体崩塌及岩石断层等导致地表发生运动，使建筑结构受到破坏，而水灾和海啸等地震带来的次生灾害也会破坏建筑物。因此选择有利抗震建筑场地，是减轻地震灾害的第一道工序，抗震设防区建筑工程应选有利地段，应避开不利的地段。
2高层建筑结构抗震延性设计要点
2.1选择有利场地
在对高层建筑设计的时候，首先要选择一个正确的位置，这个位置地震活动少，在设计前要在建筑的位置收集资料，包括当地的地质以及地质活动等等，然后根据材料对建筑的抗震性作出合理的判断。规划建筑的位置对建筑的抗震有什么影响，例如地质条件稳定的位置对建筑的抗震有利，地震频繁的地区对建筑的抗震不利。如果建筑的位置经常出现地震，那么设计单位在设计的时候，要提出要求，尽量避开这些地方。如果没有恰当的方式可以避开，就要有合理的措施保证建筑的稳定。非常危险的地方最好不要建筑高层。
2.2合理建筑结构体系及参数设计计算分析
建筑结构应据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素，经技术、经济和使用条件综合比较确定。结构体系应满足：（1）应具有明确计算简图和合理地震作用传递途径；（2）应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗振能力或对重力荷载的承载能力；（3）应具备必要抗震承载力，良好变形能力和消耗地震能量能力。
对复杂结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时采用不少于两个不同力学模型。目前主要有两种计算理论：剪摩理论和主拉应力理论，它们有各自适用范围：砖砌体一般采用主拉应力理论，而砌块结构可采用剪摩理论。对计算机计算结果应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。结构计算控制主要计算结果有结构自振周期、位移、平动及扭转系数、层间刚度比、剪重比、有效质量系数等。
2.3层间位移限制
在出现地震的时候，高层建筑中的某些楼层会有位移，在出现位移的时候，建筑中的楼层会有错位，当错位超过一定程度的时候，建筑就会坍塌。根据某些研究发现，建筑的楼层出现位移，有建筑的材料有关，此外，还与建筑的结构联系。现在建筑的结构有钢筋混凝土，也有一部分是纯钢结构。但是钢筋混凝土结构对建筑位移的限制要比钢结构严格，尤其是对于建筑的抗风能力。现在对建筑的抗震设计主要是从位移出发，而且还要检查结构的强度，将各个部件所能承受的能力都作为设计的一个标准。这样才能保证设计的高层建筑有强度而且还有承载力。
在控制建筑位移的时候应该从两个方面出发，一个是平面体型；一个是建筑的里面变化。这样才能保证建筑的刚度没有变化，在设计结构的时候，要讲究结构的整体性。建筑结构之间的构件连接要保证有效。在设计地基的时候，也要保证地基有整体性，这样可以控制建筑发生位移，还能保证建筑结构稳定。对于建筑的某些薄弱环节要各位的注意，在设计的时候严格要求。建筑的宽度以及高度都要保证在合理的范围内，这样可以使建筑在发生位移的时候能够在一个可以控制范围内。
2.4减小地震能量输入
在设计的过程中通常采用的是在位移结构抗震的方法，同时还要对方案开展定量分析工作，从而使得结构的弹性形变能够很好的满足地震作用力下位移的基本要求，在对建筑构件的承载力开展验算的同时，还需要对建筑结构受到地震作用之下所产生的位移极限值进行有效的控制和调整，同时还要按照建筑构件构造的实际要求来对构件变形值和地震发生时候的能量输入进行有效的控制，这样也就能在很大程度上减弱了地震对高层建筑产生的不利影响。高层建筑在建设的过程中一定要具备非常强的变形能力，这样就可以更好的吸收地震过程中所产生的能量，从而减少了地震破坏所产生的影响，在必要的时候我们还需要采取一定的手段来减少地震能量对结构的不利影响。
结束语
综上，结构抗震设计要达到的总体要求是“小震不坏，中震可修，大震不倒”这一目的，必须进行严格的选型、分析和计算。高层建筑是当下建筑发展的主要趋势，其抗震设计是高层建筑设计的重中之重。
参考文献
[1]闫旭梅.高层建筑结构抗震设计分析[J].科技传播，2010.8.
建筑结构抗震设计论文篇10
【关键词】高层建筑；抗震设计
随着高层建筑的普及，高层建筑的抗震工作也成为我们必须关注的重点。那么如何更好地实现高层建筑抗震的理想？我从以下几方面论述：
1.建筑抗震的理论分析
1.1建筑结构抗震规范
建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结，是指导建筑抗震设计的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平，又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导，向技术经济合理性的方向发展，但它更要有坚定的工程实践基础，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识，现代规范中的条文有的被列为强制性条文，有的条文中用了“严禁，不得，不许，不宜”等体现不同程度限制性和“必须，应该，宜于，可以”等体现不同程度灵活性的用词。
1.2抗震设计理论发展历程
（1）拟静力理论。拟静力理论是20世纪40年展起来的一种理论，它在估计地震对结构的作用时，仅假定结构为刚性，地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数（地震系数）。
（2）反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40～60年展起来的，它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解，以及结构动力反应特性的研究为基础，是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。
（3）动力理论。动力理论是20世纪70-80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外，人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解，同时随着强震观测台站的不断增多，各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论，它把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而完成抗震设计工作。
2.高层建筑结构抗震要求
2.1高层建筑的抗震设计理念
我国《建筑抗震规范》对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求，“三水准”即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时，结构处于弹性变形阶段，建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此，要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算，要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时，结构屈服进入非弹性变形阶段，建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此，要求结构具有相当的延性能力（变形能力）不发生不可修复的脆性破坏。因此，要求建筑具有足够的变形能力，其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
2.2抗震措施
在对结构的抗震设计中，除要考虑概念设计、结构抗震验算外，历次地震后人们在限制建筑高度，提高结构延性（限制结构类型和结构材料使用）等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前，在抗震设计中，从概念设计，抗震验算及构造措施等三方面入手，在将抗震与消震（结构延性）结合的基础上，建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法，直至进一步通过一些结构措施（隔震措施，消能减震措施）来减震，即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。
2.3抗震等级的确定
（1）抗震等级：是设计部门依据国家有关规定，按“建筑物重要性分类与设防标准”，根据烈度、结构类型和房屋高度等，而采用不同抗震等级进行的具体设计。以钢筋混凝土框架结构为例，抗震等级划分为四级，以表示其很严重、严重、较严重及一般的四个级别。
（2）地震烈度：是国家主管部门根据地理、地质和历史资料，经科学勘查和验证，对我国主要城市和地区进行的抗震设防与地震分组的经验数值，是地域概念。抗震设防类别分为甲、乙、丁类建筑，全国大部分地区的房屋抗震设防烈度一般为8度。
2.4抗震措施的要求
（1）甲类、乙类建筑：当本地区的抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求；当本地区的设防烈度为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。当建筑场地为Ⅰ类时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。
（2）丙类建筑：应符合本地区抗震设防烈度的要求。当建筑场地为i类时，除6度外，应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施.按建筑类别及场地调整后用于确定抗震等级烈度，按调整后的抗震等级烈度。
（3）抗震设计时，多高层建筑钢筋混凝土结构构件应根据设防烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。
（4）建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类时，对设计基本地震加速度为015G和o.30G的地区，宜分别按抗震设防烈度8度（0.20G）和9度（0.40G）时各类建筑的要求采取抗震构造措施。
（5）抗震设计时、与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级；主楼结构在裙房顶部上、下各一层应适当加强抗震构造措施。
（6）房屋高度大、柱距较大而柱中轴力较大时，宜采用型钢混凝土柱、钢管混凝土柱，或采用高强度混凝土柱。
（7）高层建筑结构中，抗震等级为特一级的钢筋混凝土构件，除应符合一级抗震等级的基本要求外，尚应符合下列规定：
1）框架柱应符合下列要求：
①宜采用型钢混凝土柱或钢管混凝土柱。
②柱端弯矩增大系数`Η_C`、柱端剪力增大系数`Η_VC`.应增大20%。
③钢筋混凝土柱柱端加密区最小配箍特征值`Λ_V`，应按表5-13的数值增大0.02采用；全部纵向钢筋最小构造配筋百分率，中、边柱取1.4%，角柱取1.6%。
2）框架梁应符合下列要求：
①梁端剪力增大系数应增大20%。
②梁端加密区箍筋构造最小配箍率应增大10%。
3）框支柱应符合下列要求：
①宜采用型钢混凝士柱或钢管混凝土柱。
②底层柱下端及与转换层相连的柱上端的弯矩增大系数取1.8，其余层柱端弯矩增大系数`Η_R`应增大20%；柱端剪力增大系数`Η_VR`应增大2U%；地震作用产生的柱剪力增大系数取1.8，但计算柱轴压比时可不计该项增大。
③钢筋混凝土柱柱端加密区最小配箍特征值`Λ_R`应按原来的数值增大0.03采用，且箍筋体积配箍率不应小于1.6%；全部纵向钢筋最小构造配筋百分率取1.6%。
4）筒体、剪力墙应符合下列要求：
①底部加强部位及其上一层的弯矩设计值应按墙底截面组合弯矩计算值的1.1倍采用，其他部位可按墙肢组合弯矩计算值的1.3倍采用；底部加强部位的剪力设计值，应按考虑地震作用组合的剪力计算值的1.9倍采用，其他部位的剪力设计值，应按考虑地震作用组合的剪力计算值的1.2倍采用。
②一般部位的水平和竖向分布钢筋最小配筋率应取为0.35%，底部加强部位的水平和竖向分布钢筋的最小配筋率应取为0.4%。