抗震性结构设计论文范文

抗震性结构设计论文范文第1篇

关键词：建筑;抗震设计;抗震性能;安全性能

1、建筑结构抗震等级的规定和标准

震级地震和地震烈度是根据国家相关标准划分为六个不同层次，即3级是小地震;3～4.5级是有感地震;4.5～6 级是中强地震;6～7级是强烈地震;7～8级是大地震;超过8级是巨大地震。根据经验数据、国家数据库和地质历史调查核实，经过勘查和验证，这是一个地理概念的经验值。根据《建筑工程抗震设防分类标准》的规定，建筑工程抗震设防类别主要分为特殊设防类、重点设防类、标准设防类、适度设防类四个不同级别。根据相关部门的规定，按建筑的类别确定其抗震设防等级，主要参考其建筑物高度、建筑物结构类型作相应的要求。例如，钢筋混凝土结构的建筑物，它的抗震的等级主要分为四级，用此来表示其一般、较严重、严重和非常严重四个级别。高层或超高层建筑物的抗震的设计需要按照其不同的设防类别来规定，同时进行复核性计算和采取相应的抗震措施。

2、影响建筑工程的抗震能力的主要因素

影响建筑工程结构抗震能力的主要因素包括三个方面，即现行抗震设计标准和建筑的抗震设防是否合理和施工质量，具体分析如下：

2.1建筑物结构的抗震设计标准

建筑物结构的抗震设计标准是按照地区类别和地震发生频率来初步估计的基本结构抗震设防的损害程度并针对可能不同部位而使用的情况。抗震设防烈度抗震设计标准确定为主要参考依据，只有控制对地震强度预测的精度，才能保证抗震设计标准的科学性和正确性。根据抗震设计标准和项目开发为住宅用途的性能要求施工单位，以提高抗震性能。抗震设计是建筑结构设计考虑的重中之重，一般情况下，它与建设工程造价成本成反比关系。

2.2建筑物结构抗震设计合理与否

建筑物结构的抗震设计是否合理主要与施工所采取的抗震技术措施的形式有着直接联系，稳定的抗冲击性能是在地震威胁下建筑结构受到保护的前提条件，良好的抗冲击性能可以确保建筑结构不塌落。一般地，高层建筑的抗震设计标准是比正常设计要高，高层建筑物多采用现浇剪力墙结构、框架-核心筒或框架-剪力墙结构，它们都具有较好的强度和应变形能力，且抗震性能相对较好。这种类型的建筑和强大的外部力量，保证良好的结构强度和稳定性，显然要降低地震对建筑结构影响到最小，也是对基本建筑物抗震性能的安全保障。

2.3施工质量

建筑结构抗震性能与施工的质量息息相关。因此，要在建筑工程建设实施阶段做好具有针对性的质量监督工作，严格规范既有建筑物的使用管理也是极为关键的一个方面。

3、选择建筑材料合适的结构

目前，中国主要的建筑结构、框架-剪力墙结构体系结构框架剪墙壁和其他结构形式为多数，此些结构体系已广泛应用于高层建筑。在地震多发地区，也广泛使用钢结构体系，它可以提高结构的抗震性能，用此替代钢筋混凝土结构的主要原因在于钢筋混凝土结构的抗震性能不足。钢结构具有韧性和延展性好等优点。

我国建筑工程在实施阶段对建筑结构的抗震等级进行设计，为尽量节约钢材用量，比较常见的建筑结构式框架核心筒结构体系。钢筋混凝土结构受到外力荷载作用，很容易出现弯曲变形状况，为了防止建筑结构的侧向偏移，通常要采取小钢结构对框架核心筒结构体系进行辅助支撑，不仅不能达到节约钢材用量的目的，不经意间还会造成建筑结构负担增大的问题，对建筑整体结构的稳固性造成极大的影响。因此，我们还是需要鼓励推动钢结构在我国建筑领域的应用。

建筑材料的施工中药确保质量合格，因其对建筑物的结构性能具有直接的影响，高层建筑物要求良好的抗震性能，就必需对建筑材料的质量进行严格把关。

通常選择强度高、安全性好和耐久性好的建筑材料。从工程实践中发现，建筑结构稳定性好主要还是依赖于高性能材料，它在工程建设领域扮演不可或缺的角色。

混凝土是一种主要被应用于工程领域的人造石材料，它开始于1824 年，它的出现改变了世界的发展，在建筑领域中，混凝土在促进国家建筑工程发展中发挥了巨大作用。然而，混凝土材料的脆性从地震的角度讲混凝土建筑结构不利于抗震，该材料不应该被单独用来作为建筑结构的结构材料。为了解决这个问题，很多专业人士已经建筑作品进行了广泛的研究和讨论。通过构建科学合理的设计的主要结构，并把混凝土和钢筋结合起来形成钢筋混凝土结构来解决素混凝土结构的脆性特征，这也可以提高混凝土强度性能、改善混凝土脆性和提升混凝土结构的抗震性能等。

在通常条件下，改善的混凝性能，提高混凝土结构的抗震性能，主要从以下几个方面着手：凝土搅拌过程中严格控制水的参量，对混凝土的和易性来讲，水对混凝土性能是一个关键的影响因素，具体的处理、搅拌、运输等整个过程可以通过具体的控水来保证混凝土构件的强度性能和耐久性能;第二，为了保证混凝土结构具有良好的抗震性能，我们绝不能随意增加混凝土的自身强度，由于混凝土在达到一定强度水平时，构件受外力荷载作用下仍然容易遭到破坏，这种情况下的混凝土构件的脆性特点表现的更为突出，因此比然要充分考虑到增强混凝土构件强度的同时还需考虑混凝土的韧性特点，仅有如此才能保证混凝土结构具有最好的抗震特性。

混凝土韧性的提升是保证建筑结构具有良好抗震性能的又一个重要手段。提升混凝土拌合料的施工性能还可以通过聚合物改性的手段，通过聚合物改性的混凝土在抗渗性能、抗腐蚀性能和浆体与粗细集料的结合性能都有显著提高，且当聚合物掺入量达到一定比例时，具有脆性的混凝土构件开始展现聚合物的延性特点，这一方面的试验在国际上有成功案例，比如超高强水泥弹簧等。

确保混凝土拥有足够的碱性，从而避免构件内钢筋的锈蚀及碳化问题，与此同时，适量添加其他外加剂来降低混凝土构件内孔隙界面的氢氧化钙含量，从而从根本上改善构件界面质量，提升混凝土的抗渗性能。

普通水泥从材料自身也可以针对混凝土提升耐久性提出诸多要求，比如严格控制水泥比、控制水化反应热的释放、减少水泥氯离子及碱含量等等。除此以外，还需优化对比选用性能较好的水泥品种。把重点放在建立更好的技术途径上。例如水泥使用低水化热且后期强度高，特别是抗弯强度高耐腐蚀性好的热硅酸盐水泥-----例如高贝利特水泥，作为混凝土的胶凝材料，它的高强度，高耐久性使得用其制备的混凝土具有良好的抗裂性能，使得大体积混凝土工程具有良好的尺寸稳定性和良好的耐久性，该类水泥在我国很多重难点工程中得到了广泛的推广语应用。

4、结束语

总而言之，良好建筑结构抗震设计对于建筑物主体结构对地震灾害威胁具有很好的保护效果，为了能够有效保障我国民众的人身财产安全，就必需通过合理设计创设高安全性能的建筑结构，从而避免我国汶川大地震悲剧的重新上演。

参考文献：

[1]王丽霖.我国高层建筑抗震结构设计初探[J].山西建筑.2011(03).

[2]胡立峰.高层建筑抗震结构设计要点阐述[J].建材与装饰.2013(19).

[3]张振玺.高层建筑结构的抗震设计分析[J].China's Foreign Trade.2012(02).

[4]中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008)[S].中国建筑工业出版社.

作者简介：

赵丽红(1979-)，女，汉族，江苏南京人，硕士，工程师，主要从事结构设计工作。

抗震性结构设计论文范文第2篇

表1的资料来源于中国建筑科学研究院主编, 中国建筑工业出版社的出版的《2008年汶川地震建筑震害图片集》[1]。从表中可以看出 (1) 只有一个实例呈现“强柱弱梁”破坏机制的实现, 使结构表现出很好的变形能力, 从而实现了“大震不倒”的设防目标。虽然, 详细的设计资料无法获得, 但至少说明“强柱弱梁”的延性设计思想是合理的。问题的关键是如何实现。 (2) 绝大多数的震害都表现为柱端破坏, 其中底层柱的破坏比例最大。这充分说明目前规范中提供的设计方法对“强柱弱梁”的实现是无能为力的。因此, 对现行框架结构设计方法中有关“强柱弱梁”的部分进行较大程度的调整和完善是十分必要的。 (3) 顶部突出物破坏严重, 比例很大。这个现象暴露了规范对顶部突出物规定的设计方法是有缺陷的, 很明显低估了顶部突出物的地震作用。由于带有顶部突出物的结构在立面上存在严重的质量和刚度分布不均匀现象, 因此, 在刚度突变处产生破坏也是自然的。寻找更为合理的途径解决顶部突出物地震反应过大、变不利为有利是得到探讨的问题。

2 现行规范设计方法的局限

2.1 建筑抗震设计规范中关于“强柱弱梁”设计的相关规定

2.1.1《建筑抗震设计规范》 (GBJ11-89) 中的规定

关于墙柱弱梁是这样规定的, 对于一、二级框架的梁柱节点, 除顶层和轴压比小于0.15者外, 梁、柱端弯矩应分别符合下列公式要求

式中∑Mc为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和, 上下端的弯矩设计值, 可按弹性分析分配。

∑Mbua为节点左右端截面反时针或顺时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和, 根据实配钢筋面积 (计入受压筋) 和材料强度标准值确定。

λj为节点梁端钢筋实配增大系数。

∑Mb为节点左右端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和, 一级框架节点左右梁端均为负弯矩时, 绝对值较小的弯矩应取零。

对于一、二级框架结构的底层柱底和框支层柱两端组合的弯矩设计值分别乘以增大系数1.5和1.25。

2.1.2《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001) 中的规定

一、二、三级框架的梁柱节点处, 除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支柱的节点外, 柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求:

一级框架结构及9度时尚应符合

ηc为柱端弯矩增大系数, 一级取1.4, 二级取1.2, 三级取1.1。

当反弯点不在柱的层高范围内时, 柱端截面组合的弯矩设计值可乘以上述柱端弯矩增大系数。

一、二、三级框架结构的底层, 柱下端截面组合的弯矩设计值, 应分别乘以增大系数1.5、1.25、和1.15。底层柱纵向钢筋宜按上下端的不利情况配置。从两个规范的规定可以看出: (1) 两个版本的规范都采用增大柱端弯矩的思想, 保证“强柱弱梁”的实现, 对底层柱和框支层的柱子给予了特别的重视。 (2) 与89规范相比, 01版的规范明显提高了墙柱弱梁的的弯矩增大系数ηc, 9度时及一级框架结构仍考虑框架梁的实际受弯承载力;其他情况, 弯矩增大系数ηc考虑了一定程度的超配钢筋和钢筋超强。因此, 如果继续沿用规范的设计思想, 需要研究的问题就应该为: (1) 弯矩增大系数是不是符合实际。 (2) 考虑的超配钢筋和钢筋超强作用是不是合理的。 (3) 有没有其他的设计思路可以尝试。

2.2 规范中的框架结构内力计算

2.2.1 楼板刚度对框架内力计算的影响

《混凝土设计规范》 (GB50010-2002) 中, 在计算框架梁截面惯性矩I时, 应考虑楼板的影响。梁的近支座部分, 由于受负弯矩作用, 楼板受拉, 故其影响较小;在梁的跨中截面中, 由于受正弯矩作用, 楼板受压, 故其影响大。在计算中, 一般仍假定梁的惯性矩沿梁长不变。对现浇楼盖的梁, 中框架取I=2.0I0, 边框架取I=1.5I0;对装配整体式楼盖的梁, 中框架取I=1.5I0, 边框架取I=1.2I0;对装配式楼盖的梁, 则取I=I0。这里, I0为不考虑楼板影响时梁的惯性矩。事实上, 竖向荷载作用下, 如果考虑板的作用, 增大梁的惯性矩, 则框架中的梁柱结点转角就会同比例减小, 计算的柱端弯矩也会变小。水平荷载作用下, 考虑楼板对框架梁刚度的贡献后, 使结构的侧移刚度有一定程度的增加, 层间位移就会减小, 相应的柱端弯矩也就减小了。如果再考虑两个方向梁都得到了楼板的加强, 可以推测, 不论是竖向荷载作用、还是水平荷载作用, 或者二者同时作用。考虑楼板增强作用的柱端弯矩的电算结果都会比没有楼板的空框架小。因此, 从计算内力方面, 采用增大梁惯性矩的方法对设计“强柱弱梁”是没有帮助的。只是使计算的柱端弯矩更接近于实际情况。因此, 在计算内力时是否一定采用增大惯性矩的方法, 还值得认真反思。

2.2.2 关于竖向荷载作用下的弯矩调幅问题

为了保证框架节点混凝土的浇注质量, 考虑混凝土结构超静定的性质 (可以进行内力重分布) , 规范规定可以对重力荷载作用下的梁端弯矩进行调幅。规范还认为, 这样将有利于“强柱弱梁”破坏机制的实现。这样的观点略显牵强。因为, “强柱弱梁”的破坏机制是针对罕遇地震的。罕遇地震发生时, 一般都是水平地震荷载组合其控制作用。此时针对竖向荷载下的梁端弯矩调幅究竟对“强柱弱梁”的作用需要认真评价。

2.3 板配筋对梁端截面抗弯承载力的贡献

在3.1节中提到, 在进行框架结构内力计算时, 考虑楼板对梁抗弯刚度的贡献。因此, 计算梁端弯矩时, 梁的抗弯刚度乘以不同的放大系数。但是, 《规范》又规定, 在框架梁截面设计时, 对于承受正弯矩的跨中截面, 考虑梁板的共同作用, 按T形截面设计, 以考虑翼缘中混凝土的受压作用。对承受负弯矩的梁端截面则根据梁的截面宽度按矩形截面设计。很明显, 梁端内力计算时考虑板的作用。而梁端截面设计时又不考虑板的作用。二者的矛盾是显而易见的。事实上, 与跨中截面相同, 对于梁端截面也存在梁板共同作用的问题。只不过, 参与共同工作的是翼缘板中的钢筋。这样, 使梁的实际抗弯能力明显大于截面弯矩, 形成强梁。这个过程和设计“强柱”的途径是完全一样的。同时, 梁附近的板还有其他的计算配筋和构造配筋。使梁的抗弯承载力得到进一步的加强。因此, 在截面设计时, 梁端的抗弯承载力得到两次明显的加强。而现行规范并没有考虑这种情况。初步估计板内受拉钢筋可提高梁端截面的抗弯承载力30%。因此, 低估板内钢筋对梁抗震承载力的提高是汶川地震中产生“强梁弱柱”的主要原因。地震中, 无楼板的框架实现了“强柱弱梁”的破坏机制, 在一定程度上也支持了这个观点。

3 建议

3.1 调整框架结构内力计算的模型

精细化计算表明, 框架结构板上的部分荷载直接传给了柱子, 而现在的计算则假定荷载传递路径为板梁柱。因此, 计算的梁端弯矩要实际情况大。这也是导致强梁的原因之一。

另外, 正确估计板配筋对梁端抗弯承载力的贡献, 这个途径比梁端弯矩调幅的理论依据要明确得多。

3.2 提高框架柱的抗震设计水准

(1) 按中震时的内力进行截面设计。 (2) 对整个框架进行罕遇地震时层间位移角的验算。 (3) 对整个框架进行罕遇地震下, “强柱弱梁”破坏模式的验算。以现在的计算手段, 要进行这项工作是可行的。

在隔震结构设计中, 《抗震规范》规定, 对于隔震层以下结构 (包括地下室) 的地震作用和抗震验算, 应采用罕遇地震下隔震支座底部的内力进行。根据汶川地震中框架结构倒塌的震害, 建议对框架结构底层柱子和框支层柱子按罕遇地震下的内力进行设计, 以保证这些构件在强震中的绝对安全。在我国社会经济高度发展的今天, 提高框架柱的抗震标准是可行的。

3.3 采用隔震技术化解“强柱弱梁”的困惑

对于底层有架空层、商住楼等建筑, 地震中, 底层柱子破坏严重, 但上部结构基本完好。为了保证上部结构完好的同时, 底层柱又不破坏。可以考虑一层柱顶加入叠层钢板橡胶支座, 将其设计成一层柱顶隔震结构。已有的振动台试验、实际结构的现场实测和设计经验均表明, 这种隔震结构可以在不影响原有使用功能的前提下, 最大限度降低结构的地震反应, 基本可以保证大震不坏或破坏很小。汶川地震中, 隔震结构的建造引起了广泛的认同。

3.4 将建筑物的顶部突出物设计成质量调谐阻尼系统

规范中, 是将顶部突出物的地震作用认为放大后, 进行设计的。但是, 顶部突出物的震害依然严重。因此, 这种设计方法是有局限的。本文建议, 如果将顶部突出物作为质量块, 在刚度突变处加入量弹簧阻尼系统不但可以抑制下部结构的振动, 还可以使上部结构的地震作用得到有效的控制。

摘要：总结了汶川地震中框架结构的震害特点, 分析了现行框架结构抗震设计中的一些局限, 提出了框架结构抗震设计的建议和思路。

关键词：框架结构,框架柱,地震,强柱弱梁,隔震

参考文献

[1] 中国建筑科学研究院.2008年汶川地震建筑震害图片集[M].中国建筑工业出版社, 2008:80～114.

[2] 中华人民共和国国家标准.建筑结构抗震设计规范 (GB50011-2001) [S].2001.

抗震性结构设计论文范文第3篇

【摘要】在建筑设计中对抗震要求的要求，在总体上能发挥着控制主导的作用。本文通过简单分析建筑设计与抗震设计之间的关系，并重点探讨建筑设计在抗震设计中的几个设计问题。

【关键词】抗震设计 建筑设计 平面布置

建筑設计是否考虑抗震要求，从总体上起着直接的控制主导作用。结构设计很难对建筑设计有较大的修改，建筑设计定了，结构设计原则上只能是服从于建筑设计的要求。如果建筑师能在建筑方案。初步设计阶段中较好地考虑抗震的要求，则结构工程师就可以对结构构件系统进行合理的布置，建筑结构的质量和刚度分布以及相应产生的地震作用和结构受力与变形比较均匀协调，使建筑结构的抗震性能和抗震承载力得到较大的改善和提高； 如果建筑师提供的建筑设计没有很好地考虑抗震要求，那就会给结构的抗震设计带来较多困难，使结构的抗震布置和设计受到建筑布置的限制，甚至造成设计的不合理。有时为了提高结构构件的抗震承载力，不得不增大构件的截面或配筋用量，造成不必要的投资浪费。由此可见，建筑设计是否考虑抗震要求，对整个建筑起着很重要的作用。因此，我们在建筑抗震设计过程中特别要注重以下几个问题。

1建筑设计与抗震设计的关系

建筑设计与抗震结构设计之间有着紧密的联系，只有在设计阶段充分考虑抗震因素，才能为建筑后期的抗震设计打好基础。建筑设计是抗震设计的基础，在建筑结构设计中，对建筑设计的改动较小。当建筑设计已初步形成后，建筑结构就应根据原则遵照设计的要求。在建筑设计方案中，设计师应充分考虑到建筑的抗震设计要求，设计人员必须根据建筑方案合理、科学布置结构部件，保证建筑结构刚度的均匀分布，使建筑结构的受力与变形能相互协调，从而提高建筑结构的承载能力及抗震性能。在建筑设计若不考虑到建筑的抗震性能要求，就会导致建筑布局设计限制抗震布局设计。通常情况下，为了提高建筑结构部件的承载能力与抗震性能，则要增加结构的截面面积，但会造成不必要的浪费。因此在建筑抗震设计时必须要建筑的体型、平面布置、竖向布置及屋顶抗震性能等问题进行分析。

2建筑设计在抗震设计中的主要设计问题

2.1体型设计

建筑体型设计主要涉及到建筑平面形状与主体空间形状两个方面的设计。建筑的平面形状较为复杂，若平面上的凹进、外凸、伸悬及不对称的侧翼布置等情况在地震中最容易出现破坏。而平面形状简单的建筑在地震中的破坏程度较轻。因此在建筑体型设计时，应尽量保证简洁、规则的平面与空间形状，如矩形、圆形、方形、扇形的体型。尽可能减少内凹或外凸体型，也需尽量减少不对称的侧翼及过长的伸翼。在建筑体型设计中应使结构的质量与刚度均匀分布，以防出现因体型不对称引起的扭转反应。

2.2平面布置设计

作为建筑设计中的重要组成部分，建筑平面布置能直接反映出建筑的使用功能。而且，建筑平面布置与建筑的抗震性能之间的关系密切。在建筑平面设计过程中，必须要保证建筑结构的质量与刚度的分布均匀，以防建筑出现扭转效应。建筑墙体的布置必须要均匀对称，且抗震墙的布置也要与结构抗震要求之间相一致。对于刚度较大的楼层，电梯井的布置应居中、简要，以防产生偏心扭转地震效应。建筑平面布置要为建筑结构抗侧力构件的布置提供基础，使建筑的使用功能和抗震性能要求能融合一体，从而充分发挥建筑抗震设计中建筑设计的基础作用。

2.3竖向布置设计

建筑设计中的竖向布置设计能直接反映出建筑高度结构的质量及刚度分布。由于建筑使用功能的要求并不完全相同，若较低的楼层主要是商场、购物中心，在建筑设计上要求大柱距、大空间； 而较高的楼层主要是写字楼、公寓楼等，其低层设柱、墙均比较少。由于建筑使用功能各异，使建筑物沿高度分布的质量与刚度均出现一定程度的不协调、不均匀状态，主要的问题为沿上下相邻楼层的质量与刚度之间的分布不均，容易产生突发变形。在质量与刚度最差的楼层容易产生变形量较大或抗震承载力不足的薄弱层，从而影响建筑的抗震性能。在建筑设计中，由于建筑的使用功能不同，容易出现上下相邻楼层的墙体不对齐、柱子、齐墙体不连续、上层墙多有柱、下层墙少无柱等请情况，从而导致地震力的传递受阻，使剪力墙设置无法直通到底层，再加上剪力墙布置不对称，都会导致建筑物的抗震作用产生不均匀、不对称的情况，容易产生扭转作用，从而影响建筑的抗震性能。

2.4 建筑设计的限值控制

根据我国近年来地震灾害经验，现行的《建筑抗震设计规范》对建筑设计中一些必须考虑抗震要求的限值控制提出了明确的规定。因此在建筑设计过程中必须要遵守以下两点： （1） 建筑的层数及总高度； （2） 对建筑抗震的横墙问题及局部墙体尺寸的限值控制问题。

2.5 建筑屋顶的抗震设计

屋顶设计是建筑设计中的一项重要设计内容，尤其是在现代高层与超高层建筑设计中，屋顶设计问题更为重要。根据近年来高层建筑抗震设计的审查结果可以看出，在建筑屋顶设计中主要存在过高或过重两个问题。当建筑屋顶设计过高或过重时，不仅会使建筑的变形量

较大，还会使地震作用加大，都会影响建筑屋顶及其下建筑物的抗震性能。当屋顶建筑与下部建筑的重心不处于同一条线时，尤其是当屋顶建筑的抗侧力墙和下部建筑的抗侧力墙体不连续时，就容易产生地震的扭转作用，从而影响建筑的抗震性能。因此在屋顶建筑设计过程中，应尽可能降低其高度，并采用一些高强轻质材料，通过保证建筑结构刚度的均匀分布，使屋顶与下部建筑的重心点相一致，从而减少屋顶建筑的变形量及地震作用，提高建筑的整体抗震性能。

3建筑师应学习和应用先进的建筑抗震技术

3.1计算机仿真技术在建筑抗震领域的应用

计算机仿真技术的开始研究出现在20世纪70年代的发达国家，在20世纪90年代被引进到建筑学领域，其中的多主体仿真技术被更多地运用于建筑学专业中疏散模拟（包括地震灾害下人员紧急逃生）的研究。日本作为地震多发国家之一，其地震多主体计算仿真技术一直位于世界前列，并取得成效，可通过运算将地震发生时人员的逃生路径，出口等以3d动画形式显示出来。多主体仿真技术已成为建筑物内人员逃生的训练工具和建筑物抗震评价手段，并为建筑设计提供完善的科学依据。

3.2 计算机模拟技术与建立实体模型实验相结合

当建筑师在设计抗震重要性很高和建筑体型很特殊的建筑物时，对于建筑物的抗震设计实施可行性除了要以现行有关规范进行验证，还要借助计算机模拟技术与建立实体模型进行实验验证。日本名古屋的。mode螺旋塔学园。是一座自由形体的超高层建筑，在多震国家建造体型很不规则的建筑物无疑是一个挑战，然而建筑设计通过建立实体模型和计算机模拟实验，使得设计方案可行实施：其抗震原理是把建筑物比作一颗树木，基础是树根，内桁架钢管是树干，外围列柱是树枝，边梁和大梁是树杈，设计中对各部位的屈服强度及塑性进行模拟实验，调整数据参数达到抗震要求。

4结语

为做出一个优良的建筑抗震设计，必须是在建筑设计与结构设计相互配合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。为此，要充分重视建筑设计在建筑抗震设计中的重要性，在建筑抗震设计中更好地发挥建筑设计应有的作用。

参考文献

[1]CBJ11-89建筑抗震设计[S].北京：中国建筑工业出版社，2005

[2]包世华，方鄂华高层建筑结构设计[M].北京：清华大学出版社，2002

抗震性结构设计论文范文第4篇

【摘要】桥梁工程的抗震设计是保证桥梁质量与安全通行能力的重要措施，做好对桥梁工程的抗震设计对于提升其工程效益具有重要意义。文章先对桥梁抗震设计原则进行阐述，之后简要分析了桥梁工程的抗震设计参数，最后提出了桥梁抗震设计的几点建议。

【关键词】桥梁工程；抗震设计；结构延性

前言：

随着我国交通事业的不断发展，越来越多的桥梁工程得以建设。桥梁工程作为我国交通事业当中的重要表现形式，其抗震性能一直是业内所研究的重要内容。从桥梁工程的本质用途与基本结构角度来看，做好对其的抗震设计不仅能提高桥梁工程的建设效益，同时还能够保证桥梁的通行安全性，这对于促进我国交通事业的发展具有重要意义。

一、桥梁抗震设计原则

1.场地选择原则

从桥梁的建设需求角度来看，部分桥梁工程的建设是相对被动的，但为了保证桥梁的抗震性能，即使桥梁工程的建设需求相对被动，也必须要做好对场地的选择。在进行场地选择时，要依据对选址地形、地质的分析，来对选址地的地震危险性予以判断，确保桥梁工程的建设能够在一个既符合交通需求，地震出现几率又相对较小的位置，从根本上为桥梁的抗震性能提供支持。

2.整体性原则

整体性是桥梁工程抗震设计的最基本要求，因为具有整体性的桥梁工程，其能够更好的发挥出空间作用，在保证自身结构状态的基础上，能够实现对结构构件与非结构构件的有效连结，以避免发生地震时出现构件掉落的情况。在进行桥梁工程设计过程中，无论是桥梁的平面还是立面，桥梁的所有结构布置必须要使用科学的几何尺寸、刚度和规则度，从根本上保证桥梁结构的质量均匀和整体性，以确保桥梁工程能够更好的应对环境突然变化而带来的不利影响。

3.多层抗震原则

多层抗震原则是桥梁工程建设过程中的最基本原则。因为地震具有强度的不确定性和突发性，如果桥梁工程的抗震设计没有达到抗震标准，那么桥梁工程很有可能全部损毁，这不仅会造成巨大的经济损失，同时还会对驾驶员带来人身安全威胁。在这种情况下，必须要保证桥梁工程第一道抗震防线受到地震破坏后，仍有第二道、第三道抗震防线对其予以保护。在这种抗震设计原则下，超静定结构得以研发，并成为了桥梁抗震设计的主要策略。

二、抗震设计参数

从桥梁工程的结构性质角度来看，其在进行抗震设计时，需要特别对以下三方面参数予以设计：

1.结构强度

结构强度即桥梁工程整体结构的强度，其是抵抗地震为桥梁工程带来变形、断裂破坏的重要环节，桥梁工程只有具有了足够的结构强度，才能够在地震发生时与地震所带来破坏力产生抵抗，以实现对桥梁结构的有效保护。在进行桥梁工程结构强度设计时，需要在对选址地实际地质状态以及地震发生几率充分分析的基础上来予以进行。例如对于设防地震（475年一遇）的桥梁工程结构强度要足够高，才能达到抗震强度要求。

2.结构刚度

结构刚度即桥梁工程整体结构的刚度，其也是桥梁工程抵抗地震作用力的重要环节，桥梁工程具备了一定的刚度，才能够抵抗地震所带来的弹性变形，以确保桥梁结构的稳定性与安全性。在进行桥梁工程结构刚度设计时，设计师必须要做好对不同地震级别所能够为桥梁结构带来的变形力预估，然后通过所预估的最大变形力来对桥梁刚度予以设计，以抵抗对桥梁受地震破坏而出现变形或位移。

3.结构延性

结构延性即桥梁工程整体结构的刚度，其是指桥梁结构用于定康非弹性反应范围内的变形能力。在桥梁抗震设计环节中，结构延性的重要性无可比拟，因为能够对桥梁工程带来破坏的地震强度往往都超出了预估，另外地震对桥梁工程带来的破坏是运动式破坏，在这种破坏模式下，桥梁结构的延性能够在地震为桥梁工程带来超出结构弹性范围的变形时维持桥梁工程的大部分初始强度，从而避免桥梁工程遭受毁灭性破坏。

三、桥梁抗震设计建议

桥梁作为特殊性交通工程，为了提高其抗震性能，保证交通安全性，笔者提出以下几点抗震设计建议：

（1）桥梁工程材料选择优先次序：钢结构、钢矾结合、现浇钢筋矾、预制钢筋矾、预应力矾、砌体。

（2）从地震性质及桥梁工程结构角度分析，在地震发生时伸缩缝会对桥梁整体结构带来不安全因素。为了提高桥梁工程的整体性，提高桥梁工程的抗震能力，建议以连续桥跨来代替简支梁，从根本上减少伸缩缝的数量，实现对地震发生后落梁可能性的有效控制。

（3）为了避免地震发生时桥梁工程出现主梁落梁或位移的情况，建议增强桥面的连续构造，实现宽度延伸。与此同时，还要对宽墩、支座及顶盖梁进行加宽，并设置隔挡设施，从根本上降低地震时桥梁出现位移的几率。

（4）在进行桥梁轴线设计时，应尽量保持轴线笔直，因为曲线桥会让地震时桥梁所受破坏复杂化。另外应保持桥墩和桥台与轴线的垂直状态，以避免斜交而在地震时出现位移增大的不良反应。

（5）在桥梁设计时，应尽量选择短桥跨，以实现对桥梁墩柱承受轴向力的有效降低，从而保证墩柱的延性能力能够得以发挥，为桥梁提供良好的抗震支持。

（6）在进行桥梁工程设计时，如果所设计桥梁为轻高排架橋墩，建议在桥墩之间增设横系梁，以实现对桥墩的约束，降低地震发生时桥墩出现横向位移和设计弯矩的几率。

（7）为了提高桥梁工程的抗震性能，建议多使用新技术、新材料，例如减隔震支座、双曲面支座、阻尼器等，以实现对桥梁减隔震水平的提升，提高桥梁工程的抗震效果。

总结：

综上所述，做好对桥梁工程的抗震设计是我国交通事业对桥梁工程提出的最基本要求，其是桥梁工程建设效益发挥的重要保障。在实际工作过程中，为了确保桥梁工程的抗震设计能够真正的符合桥梁工程建设的实际需求，相关人员必须要充分做好对桥梁工程所在地环境的分析，切实保证所设计抗震标准能够符合桥梁的需求，在保证桥梁工程建设质量的基础上，也为我国交通事业的安全发展提供最基础的支持。

参考文献：

[1]孙治国.钢筋混凝土桥墩抗震变形能力研究[D].中国地震局工程力学研究所，2012.

[2]陆本燕.基于性能抗震设计理论的桥梁结构性能量化指标研究[D].长安大学，2011.

[3]张煜敏.公路梁桥位移型抗震分灾系统研究[D].长安大学，2011.

[4]何晗欣.桥梁抗震与抗风及其影响因素分析研究[D].长安大学，2011.

抗震性结构设计论文范文第5篇

【摘要】房屋建筑结构的抗震设计需要全面地考虑建筑结构的使用功能、设防烈度、场地类别、地基基础类型、建筑高度、结构材料和施工工艺等，同时还要考虑结构的设计、技术以及经济保障等，选择最优化的结构体系。本文简述了地震对房屋建筑结构破坏的特点，研究分析了房屋建筑结构设计中的抗震设计，以供参考。

【关键词】房屋建筑结构设计；地震；结构破坏特点；抗震设计

1.地震对房屋建筑结构破坏的特点

抗震设计作为房屋建筑结构设计的重要内容，直接影响居民生命及财产安全。因此，在房屋建筑结构设计中，必须根据实际情况，将抗震设计放在重要位置，依据“抗”和“放”相结合的原则，严格遵守规范要求，采取科学有效的抗震措施，将地震对建筑物的破坏降至最小化。

1.1结构体系方面。采用“填墙框架的房屋结构，钢筋混凝土框架结构平面内柱上端易发生剪切破坏，外墙框架柱在窗洞处因受窗下墙的约束而发生短柱型剪切型破坏；采用框架一抗震墙体系的房屋结构，破坏程度较轻；采用“底框结构体系的房屋，刚度柔弱的底层破坏程度十分严重；采用“填墙框架体系的房屋，当底层为敞开式框架间未砌砖墙，底层同样遭到严重破坏；

1.2地基方面。在具有较厚软弱冲积土层场地，高层建筑的破坏率显著增高；地基土液化导致地基不均匀沉降，从而引起上部结构损坏或整体倾斜；建造在不利或危险地段的房屋建筑，因地基破坏导致房屋损坏。当建筑结构的基本周期与场地自振周期相近时，因共振效应破坏程度将加重。

1.3刚度分布方面。矩形平面布置的建筑结构，电梯井等抗侧力构件的布置当存在偏心时，因发生扭转振动而使震害加重；采用三角形、L形等不对称平面的建筑结构，同样在地震作用因发生扭转振动而使震害加重。

1.4构件形式方面。在框架结构中，通常柱的破坏程度重于梁、板；钢筋混凝土多肢剪力墙的窗下墙通常会出现斜向或交叉裂缝；配置螺旋箍筋的混凝土柱，当层间位移角达到较大数值时，核心混凝土仍保持完好，柱仍具有较大的抵抗能力；

2.房屋建筑结构设计中的抗震设计

2.1选择高质量的建筑结构材料。实践表明建筑结构抗震性能，除了会受到建筑结构体系、抗震防线及建筑施工方案等因素的影响之外在多数情况下还对房屋建筑的施工材料产生极大地影响。通常，建筑材料强度、建筑材料刚度对房屋建筑结构的抗震性能会产生很大的影响，而且还会受到来自建筑材料连续性及建筑材料均衡性的影响。所以在选取建筑结构材料过程中，一定要对房屋建筑施工材料的延伸性和刚度进行仔细、认真考查，并且同时最大限度与建筑结构体系相符合建筑施工材料能得到确保。此外对于建筑施工材料的经济性能池要予以足够的重视，以便能最充分的发挥建筑施工材料的经济性能从而达到房屋建筑物的整体性能与单个性能的最佳配合。

2.2选择合适的建筑结构体系。要确保建筑物各部分能维持整体性协调，最为重要的就是要选择适合的建筑结构体系，因此在进行建筑结构抗震概念设计过程中，一定要让所设计的建筑物的结构体系同时满足这两大条件：第一稳定；第二合适。对于一个科学合理的建筑結构体系而言启不仅可以有效满足变形的要求，同时还可以有效抵抗冲击力的要求。建筑物要具备一定的刚度这样才能对自身的荷载起到一定的承受作用从而有效避免变形的出现此外在发生地震时才有可能对巨大的地震力起到有效缓冲作用而达到有效避免局部受损的良好效果。因此在选择房屋建筑物结构体系时，既要注意建筑物传力途径的明确性，同时又要注意受力计算的明确性尽可能在建筑结构体系中不使用转换层这样在发生地震时可以有效避免房屋建筑物倾斜或局部受损等现象的出现。

2.3提高抗震设计等级。近几年一些地震灾害频频出现，给我国造成了巨大的经济损失。研究表明，以地震灾害分析50年为一个分析周期，而小震的重现世间为50年，小震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为62%；中型地震的重现世间为475年，中震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为10%；大型地震的重现世间为2000年，大震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为2%。因此，一些建筑结构设计专家指出，我国地震多发地带应该及时提高建筑结构的抗震等级，严格控制建筑结构的抗震设计，确保建筑结构的抗震稳定性。

2.4轴压比和短柱设计。在建筑结构抗震设计中，为了提高结构的抗震性，需要减小柱的轴压比，增大柱的截面尺寸。减小柱轴压比的主要目的是为了使柱子处于大偏心受压状态，避免纵向受力钢筋未达到受拉屈服而混凝土却被压碎的情况发生。由于柱的刚性强度比较高，使得整体结构的延性就差，当发生地震灾害时，结构吸收地震能量和耗散能量就少，使得结构很容易发生破坏。所以在高层结构设计时，通常采用强柱弱梁设计方法，且梁具有很好的延性，可以发生适量的变形，就会减少柱子进入屈服强度的可能性，且在设计时可以适当增大轴压比。此外，许多高层建筑底层的柱子长细比小于4，但不能依据长细比小于4则判断是短柱。因为短柱的确定因素是柱的剪跨比，只有柱的剪跨比小于等于2才是短柱。

2.5建筑形体及构件布置的规则性。平而不规则的主要类型有：扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续，具体可以体现到对结构分析软件的计算结果的分析判断，如扭转不规则，体现在：位移比不宜大于1.2且不应大于1.5，周期比对于A级高度建筑不应大于0.90竖向刚度不规则的主要类型有：侧向刚度不规则、抗侧力构件不连续、楼层承载力突变等，如侧向刚度不规则就要求本层的侧向刚度不小于相邻上一层的70。及其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80。等。如设计结果不满足，设计人员应对模型重新进行分析，调整梁柱布置及截而，尽量做到使结构规则。如确实满足不了，则应对薄弱部位进行重点加强。如平而规则而竖向不规则的建筑，刚度小的楼层的地震剪力，规范要求乘以不小于1.15的增大系数。

2.6混凝土建筑构造上必须保证延性。经历过一些地震灾害的影响之后，钢筋混凝土建筑想要有效保证其建筑抗震能力，在进行抗震设计的时候就必须保证建筑物在地震环境中有足够承载能力！由于地震的影响，建筑物结构就会进入塑形阶段，非常容易产生变形！针对上述钢筋混凝土的结构特点，为了能够更好地进行抗震，处于地震多发带的钢筋混凝土建筑结构，一定要按照延性框架结构进行设计！在建筑物设计过程中，必须要首先保证建筑物薄弱区域的承受能力以及强度方面的质量，只有这样才能够有效保证整个建筑物的强度！另外，增加建筑结构的延展性也能够有效提高建筑物的抗变形能力，将地震的破坏性降到最低，有效提高建筑物的抗震能力。

2.7重点部位的设防。对于房屋建筑中容易出问题的环节，重要的环节可以人为的对其加强，此外破坏后容易引起大面积倒塌的构件，也应作加强处理等等。

3.结束语

由于地震灾害的爆发具有不确定性、随机性，因此在抗震设计中，需要在工程结构设计的开始阶段正确掌握地震灾害的能量输入、建筑结构的类型、结构体系、刚度分布等主要方面，这样可以从根本上消除房屋建筑结构中抗震较薄弱的环节。

参考文献：

[1]陈军.关于房屋建筑结构抗震设计探讨[J].江西建材，2014，18

[2]王成立，谭宁希.房屋建筑结构抗震设计要求分析[J].城市建筑，2014，02

[3]张志文.房屋建筑结构抗震设计常见问题分析与解决措施[J].科技资讯，2013，14

抗震性结构设计论文范文第6篇

一.房屋建筑结构抗震设计要点

就目前来看我国房屋建筑结构设计中, 常用的抗震理论包括:动力理论、反应谱理论、拟静力理论。所谓动力理论是指在抗震设计中, 将地震视为独立时间, 而地震加速度作为变量参数, 然而施工人员在房屋结构设计中应将计算系统的当作自由度体系, 从而得出地震准确的反应时间, 确保抗震设计的合理性。反应谱理论是指地震震动时所产生的加速度, 拟静力理论是指对地震力大小参数实施科学计算, 并对地震系数与房屋结构重量乘积展开核算。

此外, 还应对抗震步骤合理设计, 在抗震结构设计中地震动参数的选择至关重要, 设计人员可在弹力作用下对房屋结构进行计算, 确保地震震动参数的准确率。在计算过程中应将风力荷载与重力荷载的影响考虑其中, 通过对承载力的调整得出合适的抗震系数, 促进房屋抗震水平的有效提升, 为房屋设计工作奠定基础。此外在地震动参数得出后, 应对房屋建筑结构层间位移参数加以分析, 确保其与抗震标准符合, 使结构延展性得到充分保证。施工人员在房屋建筑结构计算中所采用的参数应与第三水准抗震有相对应确保抗震设计与实际情况的有效吻合, 达到第三水准要求。

为确保结构设计的有效性, 首先应对地震原理加以了解, 地震的发生通常与地质条件有着直接联系, 地壳运动则会引发地震灾害, 如若房屋结构不稳, 在地震中极易塌陷。据此在选择建筑场地时, 应对当地地质条件进行考虑, 对地震正常情况有效分析, 设计人员在结构设计中应确保地震正向与建筑物走向的垂直关系。根据四川地震与玉树地震的情况分析, 与正向平行的建筑物具有较高的倒塌概率, 反之亦然。

二.房屋建筑结构抗震设计对策

综上, 笔者对房屋建筑结构抗震设计要点进行了分析, 为促进房屋结构抗震水平的提升, 还应采取有效的设计对策。从地基、屋顶墙体等方面入手, 并遵循相关设计原则, 确保房屋建筑结构抗震设计质量的有效提升。

(一) 加强房屋建筑结构地基设计

在房屋抗震设计中首先应对建筑地基展开设计, 其中地基性质应具有同一性, 避免后期不均匀沉降问题产生。此外建筑地基应尽量为天然地基, 或设置为桩机, 通过这种设计方法可促进建筑刚性的提升, 使建筑物抗震性得到充分保障。在建筑基础埋设中设计人员应对埋设深度合理控制, 如若埋设深度过浅, 便会导致房屋建筑嵌固作用逐渐下降, 从而增加地震振幅, 使地震危害产生率逐渐提升。

据此, 施工人员在房屋埋置深度设计中应不断增加建筑深度, 做好夯实工作, 另外还应对侧面回填土进行严格检查, 确保其紧密度, 促进地基稳定性的有效提升。据笔者了解到, 房屋建筑通常是由基础部分与上部结构两部分形成, 施工人员在室外地坪施工中避免采用内外交圈基础圈梁, 严重者便会导致上部建筑整体性受到不良影响。在上部结构设计中, 施工人员应将柱钢筋嵌入其中, 加强基础部分与上部结构的紧密性, 如若地基承载力薄弱, 则应在基地设置圈梁, 促进整体水平的提升。

(二) 加强对房屋建筑屋顶与墙体的设计

为提高房屋建筑抗震水平, 设计人员还应对房屋墙体与屋顶展开设计优化, 据相关研究发现, 建筑物越轻, 破坏率越低, 安全性越高。据此设计人员在房屋屋顶与墙体设计中, 应采取有效措施降低建筑自重, 促进建筑稳定性的全面提升, 首先应对房屋围护结构充分优化, 使其实际重量得以减轻。另外, 设计人员在设计屋盖时, 应尽量选择重量较轻的施工材料, 避免将一些不必要的装饰设计运用到屋顶设计中, 尽可能降低房屋高度与自重, 使地震时遭受的损坏几率更低。

(三) 遵循科学合理的设计原则

与此同时, 设计人员在房屋抗震设计中含有遵循相关设计原则, 确保抗震设计作用的充分发挥, 首先, 设计人员应根据抗震要求, 对建筑宽度与高度加以设计。由于房屋建筑的高度与宽度呈现一定比例, 在地震发生后, 建筑会有所倾斜, 如若建筑高度与宽度比例越大, 侧移程度变, 逐渐上升, 在此基础上, 建筑层数越多, 其破坏程度便更加严重。为促进房屋抗震能力, 设计人员应对房屋的宽度与高度合理设计, 根据相关标准来进行调整, 在房屋结构设计中, 应确保结构刚度的均匀分布, 提高建筑抗震性。

(四) 提升建筑自身横断面积分散载荷力

建筑只要达到相应的高度, 要想确保完全垂直型升降极难做到。而建筑发生倾斜或是侧倒, 就会使得后阶段产生倒塌, 抗震特性也就无从说起。要想对这类问题加以解决, 就应提升建筑自身的横断面积, 让其载荷能力分离至横断面内部, 而不仅是依靠垂直面, 如此就可以处于相应的高度内很好地降低高层建筑本身的侧面移动, 进而确保其具备安全的抗震特性。在建筑内部楼层自身的高度大于50m过后, 就应借助剪力墙构造这一系统。但通常会产生剪力墙超筋一类负性影响。所以说, 剪力墙本身的超筋会让建筑本身的总体载荷能力减弱, 进而阻碍到高层建筑本身的抗震特性。

结束语

综上笔者对房屋建筑结构设计要点进行了分析探讨, 随着人们生活质量水平的提升, 人们的居住条件越来越好, 对房屋建筑提出了更高的要求, 为促进建筑质量水平的提升, 设计人员应对设计理念不断创新, 将先进的设计手段运用其中, 遵循合理的设计原则, 提高房屋建筑的荷载水平, 使其抗震性逐渐提升, 可有效应对地震灾害, 为人们的生活与工作提供安全保障。

摘要：随着时代的发展, 我国建筑行业呈现出崭新的发展趋势, 人们对房屋建筑要求逐渐提高。据此对房屋建筑结构抗震设计优化显得尤为重要, 确保房屋建筑结构设计符合抗震要求。本文将对房屋建筑结构抗震设计要求进行分析探讨, 为人们居住的安全性提供保障。

关键词：房屋建筑结构,抗震设计,要点研究

参考文献

[1] 郭敏.房屋建筑结构设计体系的选型及抗震设计探讨[J].住宅与房地产, 2017 (32) :84.

[2] 关金建.关于房屋结构设计中抗震技术的分析探究[J].绿色环保建材, 2018 (02) :80.