论抗震设计的要点

摘要：随着社会经济的飞速发展，对结构设计的要求越来越高，而结构中的抗震设计是重中之重，故本文主要阐述抗震设计的要点，希望通过本文的论述能给同行业的设计者有所帮助。

关键词：抗震设计的要点

中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：

前言：为了使多高层建筑有足够的抗震能力，达到小震不坏，中震可修，大震不倒的要求，更好的保护人民的生命安全，抗震设计必须注意以下几点：

一、抗震设计的基本原则：

1.合理选择结构体系。

对于钢筋混凝土结构，一般来说纯框架结构抗震能力较差；框架-剪力墙结构性能较好；剪力墙结构和筒体结构具有良好的空间整体性，刚度也较大，历次地震中震害都较小。

2.平面布置力求简单、规则、对称。

避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位；避免在凹角和端部设置楼电梯间；避免楼电梯间偏置，以免产生扭转的影响。

3.竖向体型的要求

竖向体型尽量避免外挑，内收也不宜过多、过急，力求刚度均匀渐变，避免产生变形集中。

4.结构的承载力、变形能力和刚度要均匀连续分布，适应结构的地震反应要求。

某一部位过强，过刚也会使其他楼层形成相对薄弱环节而导致破坏。顶层、中间楼层取消部分墙柱形成大空间层后，要调整刚度并采取构造加强措施。底层部分剪力墙变为框支柱或取消部分柱子后，比上层刚度度消弱更为不利，应专门考虑抗震措施。

不仅主体结构，而且非结构墙体（特别是砖砌体填充墙）的不规则、不连续布置也可能引起刚度的突变。

5.高层建筑突出屋面的塔楼必须有足够的承载力和延性，以承受高阵型产生的边梢效应影响。必要时可以采用钢结构或型钢混凝土结构。

6.在设计上和构造上实现多道设防。如框架结哦顾采用强柱弱梁设计，梁屈服后柱仍能保持稳定；框架-剪力墙结构设计成连梁先屈服，然后是墙肢，框架作为第三道防线；剪力墙结构通过构造措施保证连梁先屈服，并通过空间整体性形成高次超静定等。

7.合理设置防震缝。一般情况下宜采取调整平面形状和尺寸，加强构造措施，设置后浇带等方法尽量不设缝、少设缝。必须设缝时必须保证有足够的宽度。

8.节点的承载力和刚度要与构件的承载力和刚度相适应。节点的承载力应大于构件的承载力。要从构造上采取措施防止反复荷载作用下承载力和刚度过早退化。装配式框架和大板结构必须加强节点的连接结构。

9.保证结构有足够的刚度，限制顶点和层间位移。在小震时，应防止过大位移使结构开裂，影响正常使用；中震时，应保证结构不致于严重破坏，可以修复；在强震时，结构不应发生倒塌，也不能因为位移过大而使主体失去稳定或基础转动过大而倾覆。

10.构件设计应采取有效措施防止脆性破坏，保证构件有足够的延性。脆性破坏指剪切、锚固和压碎等突然而无事先报警的破坏形式。设计时应保证抗剪承载力大于抗弯承载力，按“强剪弱弯”的方针进行配筋。为提高构件的抗剪和抗压能力，加强约束箍筋是有效措施。

11.保证地基基础的承载力、刚度、和足够的抗滑移、抗转动能力，使整个高层建筑成为一个稳定的体系，防止产生过大的差异沉降和倾覆。

12.减轻结构自重，最大限度的降低地震的作用。

二、抗震设计对场地和地基的要求：

1.选择建筑场地时，应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、一般、不利和危险地段作出综合评价。对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时应采取有效的措施。对危险地段，严禁建造甲、乙类的建筑，不应建造丙类的建筑。

2.建筑场地为一类时，对甲、乙类的建筑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；对丙类的建筑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，但抗震设防烈度为6度时仍应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。

3.同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上。同一结构单元不宜部分采用桩基；当采用不同基础类型或基础埋深显著不同时，应根据地震时两部分地基基础的沉降差异，在基础、上部结构的相关部位采取相应措施。

三、抗震设计对建筑形体及其构件布置的要求：

1.建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施；特别不规则的建筑应进行专门研究和论证，采取特别的加强措施；严重不规则的建筑不应采用。

2.建筑设计应重视其平面、立面、和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减少、避免侧向刚度和承载力突变。

3.体型复杂、平立面不规则的建筑，应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析，确定是否设置防震缝，当设置伸缩缝和沉降缝时，其宽度应符合防震缝的要求。

四、抗震设计对结构体系的要求：

1.结构体系应根据建筑的抗震设防类别、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。

2.应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。

3.应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。

4.应具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震的能力。

5.对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力。

6.宜有合理的刚度和承载力分布，避免因局部消弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变成集中。

7.结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。

五、抗震设计对结构分析的要求：

1.计算模型的建立、必要的简化计算和处理，应符合结构的实际工作状况，计算中应考虑楼梯构件的影响。

2.计算软件的技术条件应符合规范及有关标准的规定，并应阐明其特殊处理的内容和依据。

3.复杂结构在多遇地震作用下的内力和变形分析时，应采用不少于两个合适的力学模型，并对其计算结果进行分析比较。

4.所有计算机计算结果，应经分析判断确认其合理性、有效后方可用于工程设计。

六、抗震设计对结构材料和施工的要求：

1.混凝土的强度等级，框支梁、柱及抗震等级一级的框架梁、柱、节点核心区不应低于C30，构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件不应低于C20。

2.抗震等级为一二三级的框架，其纵向受力钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3，且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。

3.钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85；钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%；钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。

以上简述即为抗震设计的要点。

所以结构设计要重视抗震设计，力争实现抗震设防的三个水准目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”，让生命安全得到保证。