论建筑结构工程抗震设计研究分析

论建筑结构工程抗震设计研究分析

发表时间：2020-01-13T15:59:20.167Z 来源：《基层建设》2019年第28期作者：葛云霞1 吴晓晨2

[导读] 摘要：近年来，人们在生产生活中的用地面积随着社会不断进步与发展而逐渐增加，并且对物质生活的质量要求也在不断提高，所以，建筑高层及超高层的趋势就普遍应用在房屋建筑方面。

身份证号码：1、22070219790924XXXX；2、23112119810618XXXX

摘要：近年来，人们在生产生活中的用地面积随着社会不断进步与发展而逐渐增加，并且对物质生活的质量要求也在不断提高，所以，建筑高层及超高层的趋势就普遍应用在房屋建筑方面。建筑结构工程中的抗震设计是一种复杂并且系统性极强的工作，从建筑的选址到建筑的结构设计都要进行严谨的抗震设计，根据不同的建筑项目，不同的抗震方法进行不同的建筑设计及抗震设计，保证建筑的抗震能力符合其结构设计。所以在对房屋建筑进行建筑结构工程时应根据建筑的特点选择合适的抗震设计。

关键词：抗震设计；多安全系数；层间位移角限值

1建筑结构工程中抗震设计的重要性

1.1可以保护人民群众的生命财产安全

人类社会在发展过程中，首先要解决的就是温饱与安全的需求，如据有关报道，在2008 年的汶川地震的主震区内，完好的建筑几乎没有。除却地震本身的烈度较高，破坏性较强的原因之外，一个更重要的问题值得我们的深思，就是建筑结构的抗震能力非常差，一方面在技术水平上缺乏突破，另一方面一部分人受利益驱动，往往在施工过程中，存在偷工减料等行为，导致了建筑物抗震能力薄弱，加强建筑结构抗震设计的重要性，对于保护人民群众的生命财产安全不言而喻。

1.2具有正能量效应

整个社会发展是一个复杂的系统，建筑物抗震结构设计的加强对于构建和谐社会具有重要意义，良好的建筑物抗震能力，有利于维护社会稳定，对于建设“美丽中国”，实现“中国梦”，具有良好的社会效应。因此，不能孤立的片面的静止的对待建筑结构抗震设计。

1.3促进建筑结构工程理念的创新；

以地震多发地区的日本为例，鉴于地震给建筑物造成的重大损害，日本成立了“震灾预防调查委员会”，开始着手进行抗震结构设计研究。经过近百年的发展，日本的建筑物结构抗震设计无论是在技术还是在理念上都处于领先的地位，虽然解决了大部分问题，地震持续时间对震害的影响始终在设计理论中没有得到反映。

2抗震结构设计理论的基本概念及注意事项

2.1建筑结构工程中抗震设计的基本概念

建筑结构工程中的抗震设计理论是在长期的工程实践中积累总结而来的，是一种防御地震灾害，将地震灾害所产生的破坏降到最低点的一种设计思路和概念。也就是说建筑结构工程中的抗震设计的目的是提高建筑结构整体抗震能力，确保建筑物在地震灾害来临时能够有效地抵御灾害。当然地震发生时的剧烈程度我们是无法预知的，我们能做的是运用抗震设计理论知识，结合建筑空间结构工程的实际情况，从分析抗震材料选择等方面入手，提高建筑结构整体抗震能力。

2.2 建筑结构工程抗震设计注意事项

2.2.1 建筑物建筑场地的选择

在建筑结构工程抗震设计阶段，建筑场地的选择是抗震设计过程中必须要注意的关键技术性问题，抗震设计人员在设计时应深入到建筑场地，对建筑场地的地质情况和水文情况进行勘察，收集记录数据，认真研讨在该建筑场地建筑房屋对抗震设计的影响因素，比如建筑场地处于地震频发地段或者建筑场地的地基为软弱地基等，所以在建筑场地选择时应尽量避开这些地段，如果无法避开，就需要充分地运用建筑抗震设计理论知识，对建筑地基和结构进行强化和优化设计，保证建筑整体结构的稳固性，进而提升建筑的抗震能力。同时，根据建筑物地域性分布及结构特征选择不同的建筑材料和抗震设计方案，如果建筑场地处在地震高发区，建筑房屋的抗震防烈度要求高，这就需要对建筑结构的柔性和延展性进行考虑。

2.2.2 建筑结构体系的选择

在建筑结构体系选择时要对建筑结构的特征进行综合考虑分析，在设计过程中要对建筑结构中的任何一个构件都要进行抗震能力的分析及试验，避免因某个微小的房屋构件未达到抗震设计要求，一旦地震发生，会因一个微小的建筑构件影响整个建筑的抗震能力。因此在建筑结构体系选择时，首要工作是对建筑结构中的各个构件承重能力、构件均匀沉重分布情况及构件的抗震能量传输进行分析和计算。

2.2.3建筑结构中的抗震设计另外一个需要注意的问题是建筑平面布置问题

在建筑结构抗震设计时，除了抗震设计达到有关要求外，还需要注意建筑平面布置的规则性，做到既能满足抗震要求又能满足城镇建设规划要求。

3建筑结构工程中抗震设计的作用

3.1降低地震对建筑的影响

现最被工程界认可的一个办法是在建筑基础与建筑的主体部分之间加设一个隔震层，有的设计师在建筑物的顶端部分加设一个"反摆"。此反摆的作用是能够在地震时使建筑物的位移方向相反，降低了加速度，降低地震的作用。根据相关研究分析，如果对"反摆"设置合理，那么对降低地震作用的概率可达65%，也能最大限度地减少建筑物内的物品受损程度。这一方式在国内外正被广泛地研究，并应用到了实际的工程建筑中，取得了较好的成效。

3.2保证建筑的刚度

在建筑结构的设计过程中，合理地设计和确定建筑物的刚度非常重要。因此首先要考虑到的是采用大量的钢筋混凝土。主要是在已有的钢筋混凝土之上使用"钢结构"对其进行进一步加层加固。加固分为两种情况：a.如果所需要进行加层的建筑结构的体系是钢结构，而国家规定：上部是钢结构、下部是钢筋混凝土两种不同的体系结构是不符合抗震规范的。b.假设屋盖的部分是采用钢结构，而钢筋混凝土仍然是作为整个建筑结构的抗侧力的主要体系，则必须根据相关的规定进行抗震设计。

3.3提高建筑结构的抗震力

出于对建筑结构抗震功能的保证，在建筑结构工程中要特别注意做到以下几点：a.在建筑结构工程中要考虑地基的稳定性因素，挑选对

建筑结构抗震设计课后习题答案

武汉理工大学《建筑结构抗震设计》复试 第1章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系？ 震级是表示地震大小的一种度量，只跟地震释放能量的多少有关，而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关，同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级，但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防？ 规范将建筑物按其用途分为四类： 甲类（特殊设防类）、乙类（重点设防类）、丙类（标准设防类）、丁类（适度设防类）。 1 ）标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 2 ）重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 ）特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 4 ）适度设防类，允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下，仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3.怎样理解小震、中震与大震？ 小震就是发生机会较多的地震，50年年限，被超越概率为63.2%； 中震，10%；大震是罕遇的地震，2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系？ 建筑抗震设计包括三个层次：概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则；抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段；构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。 5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。 延性设计：通过适当控制结构物的刚度与强度，使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的延性，从而可以通过塑性变形吸收更多地震输入能量，使结构物至少保证至少“坏而不倒”。延性越好,抗震越好.在设计中，可以通过构造措施和耗能手段来增强结构与构件的延性，提高抗震性能。 第2章场地与地基 1、场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别和联系？ 由于地震动的周期成分很多，而仅与场地固有周期T接近的周期成分被较大的放大，因此场地固有周期T也将是地面运动的主要周期，称之为地震动的卓越周期。 2、为什么地基的抗震承载力大于静承载力？ 地震作用下只考虑地基土的弹性变形而不考虑永久变形。地震作用仅是附加于原有静荷载上

高层混凝土住宅建筑抗震结构设计研究

高层混凝土住宅建筑抗震结构设计研究 摘要：在现代城市化发展进程日益推进的带动下，建筑事业实现了高效的发展。在众多的建筑工程项目中，要属高层建筑项目增长的速度最快。近几年，高层建 筑项目犹如雨后春笋一般，实现了持续性的增长。在一定程度上，促进了人们生 活品质的升级发展。同时，人们对高层混凝土建筑的质量问题关注度也日益提升，尤其是在目前地震频发的社会环境下，人们对高层混凝土建筑的抗震性要求逐渐 提高。因而，对于我国的建筑事业来说，提高对高层混凝土建筑抗震结构的设计 水准成为了目前最为重要的现实任务。那么，为了更好的提升高层混凝土建筑抗 震结构的设计水准，就需要高层混凝土建筑的施工设计单位有效的把握具体的施 工设计原理，提高设计技术水平，切实的提升高层混凝土建筑的抗震性。从而满 足广大人民的现实要求，降低高层混凝土建筑受地质灾害影响发生坍塌等安全事 故的几率，保障建筑事业的稳步发展。 关键词：高层建筑；混凝土结构；抗震性能；设计 1 高层建筑抗震设计的作用 高层建筑设计过程中不能轻视抗震设计方面。对比普通建筑，高层建筑的构造、规模、具体构件都呈现出明显的不同。如果高层建筑设计、施工质量不达标，将造成难以挽回的损失。所以，设计环节必须注重设计标准满足国家及行业标准。抗震设计的结构延性、刚度最终决定高层建筑工程整体质量，必须重视高层建筑 中的抗震设计。 2 地震对高层混凝土住宅建筑的影响 地震对高层混凝土住宅建筑影响较大，具体表现为：第一，破坏建筑结构体系，以钢框架填墙结构而言，当地震发生后，建筑物内平面框架主体会被破坏， 并且在这一破坏力的作用下，窗口会出现短柱性破坏情况；第二，破坏建筑物刚度，以平面形状不对称结构为例，在地震发生后建筑物极易出现扭曲情况，并且 很多设计未对地基等情况进行综合分析，没有制定有效的设计方案；第三，破坏 建筑物地基，若建筑物所在场地存在软土层，则会出现土体液化情况，对高层建 筑物造成严重影响，出现下沉等问题，建筑物沉降问题严重，一旦发生地震，会 出现墙体裂缝情况。 3 高层混凝土建筑结构中抗震设计的主要机理 3.1 隔震 高层混凝土建筑结构隔震设计，主要是指在高层混凝土建筑的下部，设置相 应的隔震层。该隔震层在地震的作用力下，产生相应的水平变化，让地震的作用 力不会影响到上部的高层建筑。在一定程度上，它能够让高层混凝土建筑的上部 建筑物与地基之间的共振减少，吸收更多的振动能量作用。对于隔震的主要构件，分为三个部分。①铅制的缓冲性构件。该构件主要是利用纯度较高的铅材料，在经过塑性变形后制成的构件；②钢制的缓冲性构件。该构件主要是对钢材料进行塑性变形后制成的构件，能够起到衰减震动的效果；③叠层式橡胶，它是一种把钢板与厚度数为毫米的一些橡胶重叠交互接合，在压力与热的施加下制成的弹性 较高的构件。它能够防止地基出现共振情况，能够让高层混凝土建筑抗震结构保 持着垂直状态。 3.2 减震 在高层混凝土建筑结构的抗震设计中，减震主要的方式有三种。①消能减震。该减震方式主要是利用高层混凝土建筑结构的附加阻力值，当阻力值达到至高点

浅析建筑抗震结构设计要点及其策略

浅析建筑抗震结构设计要点及其策略 发表时间：2019-09-21T22:48:52.813Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：边思捷 [导读] 摘要：抗震结构设计对建筑结构工程建设具有重要影响，因此为了提升建筑结构的抗震能力以及整个建筑的抗震性能，本文阐述了建筑抗震相关理论及其设计原则，对建筑抗震结构设计要点及其策略进行了探讨分析。 上海原构设计咨询有限公司天津分公司 摘要：抗震结构设计对建筑结构工程建设具有重要影响，因此为了提升建筑结构的抗震能力以及整个建筑的抗震性能，本文阐述了建筑抗震相关理论及其设计原则，对建筑抗震结构设计要点及其策略进行了探讨分析。 关键词：建筑抗震；理论；设计原则；结构设计；要点；策略 1.建筑抗震的相关理论及其设计原则的分析 1.1建筑抗震相关理论分析。主要包括： 1.1.1动力理论。动力理论也称地震时程分析理论，其主要对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，从而保障抗震的有效性。 1.1.2拟静力理论。拟静力理论是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。地震力大小等于结构的重量乘以地震系数。 1.1.3反应谱理论。反应谱理论是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分析，以及结构动力反应特性的研究为基础，是对地震动加速度记录的特性进行分析后的研究成果。 1.2建筑抗震设计原则分析。 1.2.1结构性原则。建筑结构设计要始终保证建筑结构的合理性，从建筑整体布局和整体结构进行考虑，最大限度保证建筑结构的合理性。对于建筑物的布局应考虑平衡和稳定，尽可能减少建筑物的侧向拉力，保证建筑物结构的稳定性。 1.2.2整体性原则。建筑结构设计需要注意建筑的整体合理性。虽然建筑结构设计需要注意相关抗震设计，但在抗震设计过程中还是对建筑整体的合理性给予关注，防止其与相关建筑规范相悖。 1.2.3垂直统一原则。建筑结构设计中的抗震设计时，需要对建筑自身的竖向均匀给予关注，在出现地震时，建筑自身会承担比较大的外力，这时就会使得建筑产生形变。假如建筑自身的竖向设计不均匀，在不均匀的应力影响下，一旦建筑自身强度和刚度出现不足，就会使得建筑产生扭曲，令建筑整体存在形变的可能，使得建筑自身的危险系数持续提升。所以在涉及建筑自身结构抗震时候，需要尽可能保证建筑自身的竖向均匀，针对建筑竖向受力情况给予详尽分析与了解，保证建筑竖向力可以被抑制在合理范围内。另外，还需要保证建筑物中墙柱等承重结构上下保持一致的链接，这样可以令建筑自身的整体性得到提升，令建筑具备吸收地震力的能力，减少地震对建筑结构造成的破坏。 2.建筑抗震结构设计要点的分析 2.1合理选择建筑场地。建筑抗震结构设计过程中，需要选择持力层土壤结构密度，性能好的场地，尽量稳定的土壤组成。作为建筑结构工程的场地，应确保施工场地内的持力层更加均匀地承受上层建筑的负荷。设计人员应避开软土和液化土，采空区和河岸边等相关地段的选址，以避免由于上述地质区域内土壤的密度，硬度和凝结而造成的土壤性能差对地震进行反应的过程。对于一些易发生山体滑坡，泥石流的危害，在设计的时候需要尽可能的避开。同时尽量避免在地震断层带选址，这样才能够提升上部建筑结构对地震灾害作用力的抵抗性能。 2.2严格建筑结构抗震材料的选择。从地震的角度来看，作为建筑材料应该是较轻并保持高强度；部件之间的连接应具有良好的整体性，延展性，并能充分发挥材料的强度。根据这一原理，钢结构最符合抗震材料的要求，多次地震的例子表明，钢结构的抗震性能好，但钢材的成本和维修费用较高。现浇钢筋混凝土结构完整性好，其自身的成本相对较低，抗侧向刚度较大，设计可以保证结构具有一定的延性。但是这种材料也有不可逾越的弱点：当地震长期存在时，在反复的地震荷载作用下，由于裂缝的萌生，构件的刚度下降，混凝土被压碎。组合式钢筋混凝土结构易于施工，但其地震弱点在于框架节点等节点的强度和变形能力低于构件本身的强度，并且预制构件在进行装配的时候会出现次应力，整体结构缺少连续性与整体性；所以这种结构不应该在高烈度地区进行使用。所以在建筑结构进行设计的过程中，为了使得建筑抗震性能得到提升，一定要科学合理的去选择适合该建筑的建筑材料。 2.3科学布局建筑结构平立面体型。建筑抗震结构设计过程中，如果建筑结构布局合理，符合抗震规范要求，就可以有效提升建筑结构抗震能力。建筑结构平面布局是指建筑物体型尺寸设计过程中，在保证功能使用的基础上，合理选择平面规则进行布局，从而保证同一楼层同一建筑楼层刚度一致；同时需要减少建筑物的竖向不平度，使建筑物的竖向刚度变化稳定，避免不同刚度之间的不稳定性。 2.4做好结构参数计算工作。建筑抗震结构设计过程中，需要结合该地区的自然条件，选择合适的地震级别和合理的建筑物抗震策略。根据不同类型结构在地震冲击力作用下的荷载作用力，完成抗震设计参数的选取。采用先进的计算机技术，建立相应的建筑结构抗震计算模型，清晰地计算出建筑物的抗震力，确保选定的抗震等级和抗震策略，以及抗震设计参数还有相关的抗震计算模型能够达到抗震性能需要，确保建筑结构抗震设计过程中的应力合理性和科学性。 3.建筑抗震结构设计策略的分析 3.1充分考虑位移问题。我国建筑抗震结构设计大多以承载力作为基础，而设计人员则采取线弹性方法，对小幅度震动情况下的结构变形力、内力等进行分析，采取组合内力方法，对构件的截面进行验证，以此确保结构的可靠性、稳定性。另外，为了更好地针对基础位移状况实行抗震设计，应该充分了解结构变形情况和配筋之间的关系，有针对性地采取设计方法，当建筑结构进入到抗震阶段后，对其变形力进行细致分析与探讨。 3.2设置多道抗震防线。发生强烈地震后通常会发生多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。 3.3提升薄弱部位的抗震能力。 3.3.1在强烈的地震影响下，构件并不存在强度安全储备，其实际承载能力是判断薄弱部位的重要依据。

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间：2016-06-27T14:51:54.553Z 来源：《基层建设》2016年5期作者：隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 摘要：对于普通建筑物的结构抗震设计，目前我国是以小震为设计基础，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 关键词：中震设计概念；地震影响系数；荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题： 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定，仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定； 2在中震作用下，规范仅提出“中震可修”的概念设计要求，没有具体的抗震设计方法； 3“中震可修”的技术经济问题：可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步，现在的建筑物体型复杂，结构新颖，超高超限越来越多，因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢？ 《抗规》条文说明1.0.1条指出，对大多数结构，可只进行第一阶段设计（即小震下的弹性计算），而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求，但前提是建筑物的体型常规、合理，经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物，在大震下的结构反应和小震完全不同，不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求，须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计，其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时，要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度，即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10％的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡，业主（设计者）可选择所需的性能目标，而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点，设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言，利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现，给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍（αmax=0.23）取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点，中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念，两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计，设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数，保留材料、荷载等分项系数，对应地保留了结构的安全度和可靠度，结构仍属于弹性阶段，属正常设计。中震不屈服设计，设计中除了地震内力不作调整，同时也取消了材料、荷载等分项系数，对应地不考虑结构的安全度和可靠度，结构已经处于弹塑性阶段，属承载力极限状态设计，是一种基于性能的设计方法。由此可见，中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计，而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类，以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法，介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数，则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数，屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算：地震信息中抗震等级均为四级；αmax按表3取值；总信息中风荷载不参加计算；勾选地震信息中的按中震（或大震）不屈服做结构设计选项；其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算：主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级：四级；主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数：定义中震反应谱，在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可，β值按表3计算所得；总信息中风荷载不参加计算；主菜单→结果→荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0；主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数：将材料分项系数取为1.0；其它同小震。 3.3.4 ETABS计算：选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级：四级；定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱，地震影响系数最大值αmax取值，其余参数按《抗规》；静荷载工况中不定义风荷载作用；定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ；定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数：二十二层框支剪力墙结构，三层楼面转换，无地下室，首、二层4.5米，标准层3.5米，总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76，长宽比1.22；抗震参数，7 度，第一组，0.10g；场地II类；风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。

建筑结构抗震设计要点

建筑结构抗震设计的要点分析 提要：本文主要针对建筑结构抗震设计的要点展开了分析，对建筑混凝土框架结构抗震薄弱的部位作了详细的概述，并给出了一系列提高混凝土框架结构抗震性能的措施，以期能为有关方面的需要提供有益的参考借鉴。 近年来，随着我国地震灾害的频繁发生，建筑抗震设计成为了我国建筑结构设计一个新的重要发展方向。但是由于实际操作经验缺乏经验，建筑抗震设计存在着一定的薄弱环节，是需要相关的工作人员给予足够的重视，并采取有效措施提高建筑抗震的性能，以减轻地震灾害对建筑的破坏。 1 混凝土框架结构抗震薄弱部位 1.1 从震害中找出结构薄弱部位 某次地震中，多层混凝土框架教学楼的倒塌，使我们对混凝土框架结构的抗震性能有了进一步的认识。根据地震现场的调查，混凝土框架结构的震害大致如下：6、7度区，底层柱上下端出现斜裂缝，并且柱头比柱脚更厉害。8、9度区，底层柱上下端保护层混凝土脱落，箍筋拉脱，柱心混凝土被压碎，纵筋压成灯笼状。二层柱端及底层梁端也出现不同程度的开裂。在地震中倒塌的框架结构，估计也是底层柱上下端先出现斜裂缝，最后被折断的，只不过整个过程时间很短。不难判断：框架结构薄弱层在底层，底层柱是薄弱构件，底层柱的上下端是最薄弱的部位。震害同时表明：在底层柱中存在某些比较薄弱的柱，地震作用下，这些柱的柱端首先出现斜裂缝，最先形成塑

性铰，使整个结构内力重新分布，导致底层柱逐根被击破，引起连续倒塌。 1.2 从结构分析中确定结构薄弱部位 混凝土框架结构抗震有其特性，与带有剪力墙的其他混凝土结构相比，框架结构侧向刚度小，变形能力强。对抗震有利的是吸收地震总能量少，不利的是抗侧力能力差。框架唯一的竖向构件——柱的侧向刚度比剪力墙的墙肢小得多，比梁板组成的楼层平面刚度也小很多。地震通过地层土晃动框架楼房，刚度大而且质量集中的各楼层就会前后左右来回移动，产生楼层水平地震剪力，这些力由梁传给柱。结构的整体变形主要是各楼层按一定的振型和周期往复侧移。柱本身刚度较小，其竖向变形被动地随各楼层。梁属于楼层的一部分，变形较小。框架的水平地震力和侧移变形主要来自梁板，而抗侧力和侧移主要靠柱。在结构分析中，若忽视板对梁刚度的影响是不现实的，尤其是一起现浇的梁板。相对于梁来说，柱是薄弱构件。因此，“强柱弱梁”便成为框架结构抗震设计的基本原则之一。 框架结构底层柱托起整栋楼房，除了承受整栋楼全部垂直力外，还要承受地震产生的水平力。结构分析显示：底层任何一根柱的轴力、剪力及弯矩都比上层柱大，底层柱比上层柱更容易被破坏。底层柱上下端弯矩最大，成为整个框架结构内力最大的部位，也就是最薄弱的部位。不难理解：为什么地震时，首先出现裂缝的总是底层柱上下端。各楼层抗剪承载力分析结果表明，底层抗剪承载力最小，验证了底层是抗震薄弱层。底层柱既是框架结构抗震的“中流砥柱”，又是薄弱

关于对建筑结构抗震设计分析84

关于对建筑结构抗震设计分析 摘要：我国是地震多发国，破坏性地震造成建筑结构、桥梁结构的损坏，人员 的伤亡及经济损失都是巨大的。随着社会的不断向前发展，各门学科的交叉发展，使得隔震、消能减震等抗震技术的运用走上一个新的阶段。任何结构所受的载荷 都具有不同程度的动载荷性质，有不少结构主要在振动环境下工作。通过对隔震 装置的动力学分析，发现自振振动在结构的地震反应中经常占有主导地位，不能 够忽略。建筑结构抗震设计中的概念设计是对建筑抗震设计的宏观控制。本文根 据地震的特点，从建筑物的场地选择、平立面形式、结构布置、延性等方面论述 了建筑结构设计中概念设计的内容。 关键词：建筑结构；抗震；设计 一、建筑结构抗震概念设计概述 我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态 计算，到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构可靠度设 计统一标准》（GB50068-2001）则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则，以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用的原则。概率 极限状态设计法更科学、更合理，但该法在运算过程中还带有一定程度近似，只 能视作近似概率法，并且仅凭极限状态设计也很难估算建筑物的真正承载力。事 实上，建筑物是一个空间结构，各种构件以相当复杂的方式共同工作，并非是脱 离结构体系的单独构件。 地震具有随机性、不确定性和复杂性，要准确预测建筑物所遭遇地震的特性 和参数，目前是很难做到的。而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统，在遭受地 震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面，由于未能充分考 虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，也存在着不 确定性。因此，结构工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决。应立足于工程 抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念，从“概念设计”的角 度着眼于结构的总体地震反应，按照结构的破坏过程，灵活运用抗震设计准则， 全面合理地解决结构设计中的基本问题，既注意总体布置上的大原则，又顾及到 关键部位的细节构造，从根本上提高结构的抗震能力。 二、抗震概念设计的基本原则与要求 1.选择有利场地。 造成建筑物震害的原因是多方面的，场地条件是其中之一。由于场地因素引 起的震害往往特别严重，而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此，选择工程场址时，应进行详细勘察，搞清地形、地质情况，挑选对建筑抗震 有利的地段，尽可能避开对建筑抗震不利的地段，任何情况下均不得在抗震危险 地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。 对建筑抗震有利的地段，一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均 匀中硬场地土。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害，从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的地段，就地形而言，一般是指条状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非 岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘；就场地土质而言，一般是指软弱土、易液化土、故河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等，以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段。 2.采用合理的建筑平立面。

建筑结构抗震设计的研究

建筑结构抗震设计的研究 发表时间：2018-09-18T16:24:34.330Z 来源：《基层建设》2018年第23期作者：张智民 [导读] 摘要：近年来我国地震频发，强烈的地震造成人身伤亡和财产的巨大损伤，所以建筑结构的抗震设计也越来越受人们所关注。 广州地铁集团有限公司 摘要：近年来我国地震频发，强烈的地震造成人身伤亡和财产的巨大损伤，所以建筑结构的抗震设计也越来越受人们所关注。目前，建筑结构抗震设计研究已成为土木工程行业中的研究前沿，随着近年来新型建筑材料不断涌现，在建筑结构设计方法与应用上出现了很多新思路，新方法，并在传统的抗震设计基础上引入了一些新理念，设计了很多刚度大、耗能能力强的结构体系和结构构件。本文就当前一些最新的研究作一些简述。 关键词：建筑结构；新型建筑材料；抗震设计；刚度；耗能 1 引言 建筑结构在地震作用下会产生振动，过大的结构振动现象不仅会影响到结构物的正常使用，还会造成主体结构的破坏、甚至倒塌。有时虽然主体结构未破坏，但由于建筑饰面、装修或非结构配件、室内昂贵仪器、设备的破坏而导致严重的损失。为了保护人类生命财产的安全，减轻地震灾害，全国地震工程科技人员致力于提高建筑抗震能力的研究，已经形成一套较为完整的抗震设计理论。这种抗震设计理论建立在传统抵御地震灾害思想的基础上，主要是通过增加结构本身的强度、刚度或延性的办法，使所设计的建筑达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目的。传统的抗震理论虽然在很多情况下非常有效，但仍然存在较大的局限性[1]。 2 结构抗震设计应注意的问题 2.1选择有利的抗震场地 选择对建筑抗震有利的场地。首先人们常常看到在具有不同工程地质条件的场地上，建筑物在地震中的破坏程度是明显不同的。地震造成建筑物的破坏，除地震动直接引起的结构破坏外，场地条件也是一个重要的原因。因此，应选择对建筑抗震有利的地段，应避开对抗震不利地段，如软弱场地土，易液化土，条件突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘，场地土在平面分布上的成因、岩性、状态明显不均匀等地段；当无法避开时，应采取适当的抗震加强措施，应根据抗震设防类别、地基液化等级，分别采取加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施。 2.2 抗震的建筑平面和立面布置的选择 （1）建筑形状力求简单规则，平立面不出现凹角的结构。体型简单和规则的建筑，受力性能明确，设计时容易分析结构在地震作用下的实际反应及其内力分析，且结构细部的构造也易于处理。所以这类结构遭遇地震后其震害相对都较轻。反之，建筑体型不规则，平面上曲出凹进，立面上高低错落。易于形成刚度和强度上的突变，引起应力集中或变形集中，也容易形成薄弱环节，往往造成比较严重的危害。 （2）建筑的平、立面刚度和质量分布力求对称。因为不对称结构由于地震作用引起的扭转作用十分明显，在设计时应采取加强措施；周边构件的强度和刚度不对称，布置时应在总体上减小刚度偏心，计算时要充分估计薄弱侧的较大位移及构件的内力和变形。 （3）建筑的质量和刚度变化要均匀。建筑的质量和刚度沿竖向分布往往是不均匀的。 2.3 合理的抗震结构体系选择 合理的抗震结构体系，首先应根据建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、材料和施工等因素，结合技术、经济条件综合考虑抗震结构体系。其次，还应该设计多道抗震防线。避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力。一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同丁作。一般情况下，应优先选择不负担重力荷载的竖向支撑或填充墙，或选用轴压比不太大、延性较好的抗震墙等构件，作为第一道抗震防线的抗侧力构件。框架—抗震墙结构体系中的抗震墙、处于第一道防线，当抗震墙在一定强度的地震作用下遭受可允许的损坏，刚度降低而部分退出工作并吸收相当的地震能量后，框架部分起到第二道防线的作用。这种体系的设计既考虑到抗震墙承受大部分的地震力。对于强栓弱梁型的延性框架。另外，该抗震体系还要具备必要的强度，良好的变形能力和耗能能力以及合理的刚度和强度分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位。最后，要选择合适的材料，减轻结构自重。 2.4 合理的建筑结构参数设计 结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形，因此，地震作用下，结构的延性与结构的强度具有同等重要的意义。为了使钢筋混凝土结构在地震引起的动力反应过程中表现出必要的延性，就必须使塑性变形更多地集中在比较容易保证良好延性性能或者具有一定延性能力的构件上参数设计是进行地震作用和房屋各构件的地震响应计算，包括各墙柱梁板承载力和变形计算。开始计算前，应根据高层结构的实际工作状况，建立正确的计算模型，根据概念设计做必要的简化计算与处理。 3结构构件的抗震优化设计 在结构延性设计中应保证结构关键构件的延性优于整个结构以保证结构的整体延性性能的要求，因此，在抗震设计中需要对一些延性要求高的部位的结构构件进行优化设计，以保证其良好的延性性能。以下是几种常用的构件的优化设计方案： 3.1框架梁塑性铰外移 传统钢筋混凝土框架梁的塑性铰出现在始于柱面的梁端。将塑性铰从柱面移开一定距离，可以避免梁端钢筋屈服，从而不仅可以避免钢筋屈服后向节点核心区发展，引起粘结破坏，还能改善核心区的性能。如图1所示

我国建筑结构的抗震设计思路

我国建筑结构的抗震设计思路 摘要：本文综述了我国建筑结构的抗震设计方法的发展过程，通过与国外规范 的比较指出我国规范对抗震设计存在的问题。 关键词：结构设计抗震 0 引言 随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展，结构抗震设计思路也经历了一 系列的变化。最初，在未考虑结构弹性动力特征，也无详细的地震作用记录统计 资料的条件下，经验性的取一个地震水平作用（0.1倍自重）用于结构设计。结 构抗震设计思路经历了从弹性到非线性，从基于经验到基于非线性理论，从单纯 保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服，并赋予结构一定的非弹性变形性能力 的“耗”的一系列转变。 1 现代抗震设计思路及关系 在当前抗震理论下形成的现代抗震设计思路，其主要内容是： 1.1 合理选择确定结构屈服水准的地震作用。一般先以一具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值（即中震的），再以不同的R（地震力降 低系数）得到不同的设计用地面运动加速度（即小震的）来进行结构的强度设计，从而确定了结构的屈服水准。 1.2 制定有效的抗震措施使结构确实具备设计时采用的R所对应的延性能力。其中主要包括内力调整措施（强柱弱梁、强剪弱弯）和抗震构造措施。 现代抗震设计理念是基于对结构非弹性性能的研究上建立起来的，其核心 是关系，主要指在不同滞回规律和地面运动特征下，结构的屈服水准与自振周 期以及最大非弹性动力反应间的关系。其中R为弹塑性反应地震力降低系数，简 称地震力降低系数；而μ为最大非弹性反应位移与屈服位移之比，称为位移延性 系数。 随着对地震作用规律认识的深入，这一规律已被各国规范所接受。在抗震设 计时，对在同一烈度区的同一类结构，可以根据情况取用不同的R，也就是不同 的用于强度设计的地震作用。当R取值较大，即用于设计的地震作用较小时，对 结构的延性要求就越严；反之，当R取值较小，即用于设计的地震作用较大时， 对结构的延性要求就可放松。 2 保证结构延性能力的抗震措施 合理选择了结构的屈服水准和延性要求后，就需要通过抗震措施来保证结构 确实具有所需的延性能力，从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标。系 统的抗震措施包括以下几个方面内容： 2.1 “强柱弱梁”：人为增大柱相对于梁的抗弯能力，使钢筋混凝土框架在大震下，梁端塑性铰出现较早，在达到最大非线性位移时塑性转动较大；而柱端塑性 铰出现较晚，在达到最大非线性位移时塑性转动较小，甚至根本不出现塑性铰。 从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。 2.2 “强剪弱弯”：剪切破坏基本上没有延性，一旦某部位发生剪切破坏，该部 位就将彻底退出结构抗震能力，对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整 体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值，使结构能在大震下 的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。 2.3 抗震构造措施：通过抗震构造措施来保证形成塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力，同时保证结构的整体性。

关于建筑抗震结构设计的分析

关于建筑抗震结构设计的分析 摘要：本文作者介绍了建筑抗震设计的标准及设计的基本要求，提出了建筑抗震结构设计的措施。 关键词：建筑；抗震结构设计；分析 abstract: in this paper, the author introduces the building seismic design standards and the basic design requirements, and puts forward the building seismic structural design measures. key words: building; seismic structural design; analysis 中图分类号：tu3 文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计，其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳，从而经济地实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的目的。但是，由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载，建筑物的地震破坏机理又十分复杂，存在着许多模糊和不确定因素，在结构内力分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，计算方法还很不完善，单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的 抗震能力。自从去年东京的大地震之后，人们对于建筑物防震性能的关注加强了，建筑物的防震性能在地震来临之时对于保护人民的财产和生命安全起着至关重要的作用，作为一名建筑工作者，对于建筑结构中有关防震设计的理念和措施，提出了一些自己的看法

浅析建筑结构设计中的抗震设计

浅析建筑结构设计中的抗震设计 摘要：进入21世纪，在建筑设计中，抗震设计依然在建筑设计中占重要地位， 一个好的建筑设计必定会有与之相匹配的优秀抗震设计，因此，在工程建设当中，加强工程结构的抗震性设计是工程师在设计时主要考虑的问题之一。特别是近年 来我国的工程建设脚步逐渐加快，为了应付日益频繁的地震灾害，必须要使建筑 结构具有非常高的抗震能力，减少地震带来的损失。抗震性设计是工程结构设计 中的重要环节，抗震性设计要兼顾工程实际以及地震类型以使抗震效果得到最大 发挥。该文正是基于此，研究地震发生时的特质，分析工程结构设计中的关键要素，供同行参考。 关键词：建筑结构；抗震性；设计要点；应用 当下，在面对地震这样的自然灾害时，为了使人民群众的生命、财产在地震 的自然灾害中减少伤害损失，因此我们需要对抗震设计在建筑结构设计中的应用 进行探讨，进而增加其应用范围，最大限度的减少损失。地震会对工程结构产生 复杂的机理破坏，而工程抗震设计就是为了抵消地震对建筑物的不良作用，降低 建筑的受影响程度，即：“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设计标准。在 工程结构的抗震设计上，不应将计算设计作为唯一方式，更主要的是将工程抗震 理念与实践经验相结合。解决抗震问题主要经过定性的实际现象、物理机制分析、变化过程研究以及总结特性规律和震后情况分析等方式来解决。这些理念共同组 成了抗震概念设计，即概念化设计，其主要研究结果如下。 1、我国目前工程结构抗震理论的问题 众所周知，从世界各国的建筑方式来看，普遍采用吸收消耗地震作用力为主 的插入式整体结构，但是对于工程结构抵抗地震作用力的受力设计与分析，则必 须从结构的整体来分析建筑的抗震性能。 随着建筑市场的蓬勃发展，超高层建筑的数量激增，这给建筑抗震工作带来了更 大的难度，对于这些不同种类的建筑，基础深度的差异主要对应于地震作用的强弱，建筑基础的深度与受地震影响的大小成正比，同时加上基础设施的多样化： 例如地铁、管道、电缆等地下设施都增加了地震场地的不稳定性。当前的抗震设 计没有考虑建筑本身的效果，忽略了建筑地基的地震场地效应衍生的种种问题。2、抗震概念的关键要素 因为近年来我国几次严重的地震灾害给受灾区域的经济、群众人身安全带来 严重打击，所以目前国内抗震技术也在不断地发展，其占工程结构设计的比重也 逐渐增加。因此根据地震的形态进行抗震设计非常具有必要性。其中需要注意的 有以下几点：第一，抗震概念设计要求工程结构的形态足够简练。当工程各构件 的受力情况清晰时，抗震设计的难度也会相应降低，同时保证了受力信息分析的 准确性。且简明的建筑结构也能降低建筑的受损害程度，避免了过多的结构薄弱点，从而保证了建筑的整体性，增强了建筑的抗震能力。第二，设计当中首先要 研究竖向力的均匀分布，要保证建筑横隔层上下部分比例的竖向收进尺寸的准确性，只有合理分析结构的竖向受力情况才能使分隔层平衡达标。洞口的开设要保 证整齐规则，确保建筑整体的刚度和强度得到加强，防止因为地震外力导致刚度 不稳定变化以及整体结构变形的情况出现。另外还应保证建筑的刚度和延性，这 需要相同高度的层面支柱与相关连接构件保持统一。刚度均匀分布和强化结构的 延性，使建筑具有更强的地震抵抗能力，同时保证填充墙的墙和柱不直接接触， 必要时可以设置防震缝。第三，建筑的基础设计是工程结构设计的核心工作，为

几种建筑结构抗震性能比较与分析

几种建筑结构抗震性能比较与分析 1.前言 地震是一种突发性的自然灾害，至今可预报性仍然很低。强烈地震发生时会使建筑物产生沿竖直和水平方向的加速度，给建筑局部构件以严重破坏，严重时甚至造成整体结构的倒塌，并造成人身和财产的巨大损失。由于建筑物依附在地球表面，建筑物受地震破坏的方式主要受地震波的传播方式影响。通常，地震对建筑物的破坏有三种方式：上下颠簸、水平摇摆、左右扭转。多数时候，还是三种方式的复合作用。地震波传播方式有纵波、横波、面波，由于地球表层岩性的复杂性，传播过程中也会出现像激流中“漩涡”的复杂情况。 我国属地震多发国家，需要考虑抗震设防的地域辽阔。自五十年代开始，在国际抗震理论的推动下，我国逐渐形成了自己的抗震设防的特色。经过充分的研究和大量的实践，在2001年新修订的抗震设计规范(gb5001122001)中，建筑物的抗震能力较之前的规范可提高10 %以上，其技术含量达到国际先进水平。但是受经济实力的限制，我国建筑安全可靠度的设置仍低于欧美等发达国家。因此研究结构的抗震性能在我国具有充分的必要性。 2.几种建筑结构的特点及抗震分析 目前，我国主要民用建筑的结构主要有三类：底框结构、砌体结构和混凝土结构 2.1底框结构

底框结构能够在建筑物底层形成大空间，是我国现阶段经济条件下特有的一种结构。这种结构多用于临街的住宅、办公楼等建筑在底层设置商店、饭店、邮局或银行等。这样，房屋的上面几层为纵横墙较多的砌体承重结构，而底层则因使用要求上需要大空间的原因采用框架结构形成了砖混底层框架结构。但这种结构形式在抗震性能方面却是不利的：上部砖混结构部分纵横墙较密，不仅重量大, 抗侧移刚度也大，而底框部分抗侧移刚度则较小，形成“上刚下柔” 的结构体系。地震位移反应相对集中于底层，引起底层的严重破坏，从而危及整个房屋的安全。 底框结构建筑因其在使用上的方便性和灵活性而被广泛采用，但是从抗震角度来看它是一种不合理的结构形式。这类结构的体系亦较混乱，由于经济原因，大多尽可能少用混凝土框架，导致框架和砌体承重墙抗侧力构件的承载力和变形能力很不协调，平面抗侧刚度极不均匀心。这类结构的震害现象主要表现为底部框架由于变形集中而破坏，或上部砌体结构破坏。其具体表现为： 1.由于刚度突变，底框和上部砖混的结合处成为底框结构的薄弱环节。底框结构刚度大，上部砖混结构破坏；砖混结构刚度大，底框结构破坏。 2.在底框结构建筑中，如果底部为多层框架结构的混合结构，则由于底层设置抗震墙，底框的坍塌减少；而上部砖混的坍塌增多。 3.圈梁和构造柱的设置对上部结构的抗震起到关键作用

上海中心抗震设计研究

上海中心结构抗震设计研究 1． 工程介绍 坐落于浦东陆家嘴商业中心区的上海中心大厦是一幢综合性超高层建筑，其功能区域包括办公、商业、酒店、观光娱乐、会议中心和交易六大功能区域，具体分为大众商业娱乐区域，低、中高档办公区域，企业会馆区域，精品酒店区域，顶部功能体验空间等。地上可容许建筑面积（FAR ）大约为380，000平米。其中包括地上120层办公楼层（塔尖高度为632米，结构高度574.6米），还包括一个5层的商业裙楼用作奢侈品零售，办公和酒店大堂，饭店，会议和宴会等。此外，5层地下部分设计用作零售、泊车、保养和机电功能。 上海中心采用中心混凝土剪力墙筒体结构，通过8个加强层，与巨型型钢混凝土超级柱相连接，并同时将整个建筑沿高度方向分为了9个区段。（Zone1 to Zone 9）通过筒体结构与巨型柱的共同作用，承受竖向荷载、水平侧向力以及地震荷载。加强层由空间的外伸臂桁 架、带状桁架、以及空间杆件体系和楼板组成，带状桁架将外围的八根（上部区域四根）巨 巨型柱 加强层 巨型柱 核心筒 巨型角柱 外伸臂桁架 带状桁架

型柱圈成一体，外伸臂桁架则将巨型柱与核心筒联系在一起，传递水平以及竖向荷载。 上海中心结构体系复杂： （1）结构高度及高宽比都超过《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）的规定限值； （2）结构类型为混合结构。中心为核心筒体，与外部四个巨型柱以及四个巨型角柱构成结构主体；通过外伸臂将核心筒与巨型柱联系在一起；通过带状桁架将巨型柱围成整体；带状桁架采用钢桁架；巨型柱采用型钢混凝土。 （3）沿结构高度方向按每一个加强层设置一道外伸臂桁架。伸臂桁架采用两层高的钢桁架。 （4）沿结构高度方向按每一个加强层设置一套带状桁架，把外围柱子的荷载传递给巨型柱。 （5）建筑物采用了多重抗侧力体系。 鉴于此为了确保该建筑结构的抗震安全性和可靠性，除进行常规的计算分析、有效的设计手段和构造措施外，应当对该结构进行基于性态的抗震设计研究，通过非线性有限元手段，更深入、直观、全面地研究该结构的抗震性能。 2．抗震设防标准 中国国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）采用“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防目标，其对应于“小震、中震、大震”三个地震水准的发生概率，50年超越概率分别为63％、10％和2～3％。 本工程所处地区中国上海市的抗震设防烈度为7度。根据中国国家标准《建筑抗震设防分类标准》（GB50223），该建筑物的重要性等级为乙类，即在地震时其使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑。因此该建筑物的地震作用按7度考虑，抗震构造措施按8度考虑。7度小震、中震、大震和8度大震所对应的地震地面加速度分别为35gal、100gal、220gal、400gal。 上海属于软土地基，场地类别为Ⅳ类，对应的场地特征周期为0.9S。 鉴于该工程的重要性和复杂性，除满足现行设计标准外，特制定其抗震性能水准如下：（1）7度小震和中震作用下，结构基本处于弹性状态，结构完好无损伤； （2）7度大震作用下，结构构件允许开裂，但开裂程度控制在可修复的范围内，开裂部位在可控制的范围内，主要抗侧力体系（巨型框架，巨型斜撑）在按标准强度计算时不屈服。 （3）在8度大震作用下，结构可能出现严重的破坏，但不能倒塌。 借助非线性有限元分析软件Perform-3D对建筑的主体结构进行推覆分析、地震作用下的时程分析，从而实现对结构抗震性能的分析。 3．结构性能目标 （1）7度小震和中震下的结构弹性状态 层间位移角不大于1/500，理论分析和模型试验中结构不出现裂缝，钢筋应力不超过屈服强度，混凝土压应力不超过抗压强度的1/3，在地震作用后结构变形基本恢复，节点处在