水工建筑物抗震设计标准(6篇)

水工建筑物抗震设计标准篇1

【关键词】地震；地震灾害；抗震设计；建筑结构

一、地震简介

（1）地震类型。按成因分：诱发地震、天然地震；按震源深度分：浅源地震、中源地震、深源地震；按震中距大小分：地方震、近震、远震；按震级大小：超微震、弱震或微震、有感地震、中强地震、强烈地震、大地震、巨大地震。（2）地震成因。1915年，德国魏格纳提出大陆漂移学说。1970年，在大陆漂移学说基础上提出板块构造学说。（3）地震震级和烈度。地震震级：度警地震大小的主要因素就是震源所释放的能量的多少。地震震级就是这样的指标。地震烈度是指某一地区的地面和各人工建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。地震烈度综合考虑了多种地震宏观影响后果，给出了简单的定性的等级划分。

二、建筑结构倒塌分析

通过对唐山、汶川地震的建筑震害相关资料的对比研究发现，建筑结构在地震作用下的倒塌过程大体可分为两类。第一类是建筑在竖向及水平地震作用和竖向荷载共同作用下，在地面运动的过程中发生倒塌；第二类是地震过程中部分竖向承重构件破坏，地震后由于破坏构件上部结构不能继续承受竖向荷载，而发生倒塌。从倒塌的形式看可分为整体倒塌和局部破坏引起的连续倒塌两类。（1）砌体结构建筑。砌体结构建筑的砌筑材料多为脆性材料，在地震中破坏最为严重，主要表现在墙体大量开裂、倒塌，预制板脱落等方面。（2）钢筋混凝土框架结构建筑。钢筋混凝土框架结构建筑在地震中的破坏方式集中表现在填充墙和维护结构的大量开裂和坍塌。（3）钢结构建筑。钢结构建筑自重轻、强度大，抵御地震能力强，轻微破坏主要发生在围护结构和钢结构结合处等部分。

三、建筑抗震设计计算要求

（1）抗震设防的“三标准”设防目标。“三标准”设防目标实际上通俗说法为“小震不坏，中震可修，大震不倒”抗震设防目标的具体化。“三标准”对应的是三个不同的地震烈度，第一水准烈度称为众值烈度，比基本烈度约低一度半，50年超越概率为63%；第二水准烈度为基本烈度（一般取当地抗震设防烈度），其50年超越概率为10%；第三水准烈度为预估的罕遇烈度，比基本烈度高出一度，50年的超越概率为2%～3%。（2）混凝土建筑结构抗震基本要求。第一，钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，抗震等级一般分为一、二、三、四级。第二，现浇混凝土丙类建筑的抗震等级表5.22确定。抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑，应按规范相关规定确定其抗震等级。第三，框架结构和框架—剪力墙结构中，框架和剪力墙应双向设置，柱中线与剪力墙中线，梁中线与柱中线之间偏心距不宜大于柱宽的1/4。第四，框架—剪力墙中的剪力墙宜贯通房屋全高，洞口宜上下对齐；洞边距端柱不宜小于300mm。（3）如何计算地震作用。对多高层建筑，在计算地震作用时，可采用底部剪力法，否则采用振型分解法，一般取前2～3个振型计算，当基本周期大于1.5s或房屋高宽比大于5时，振型数可适当增加。对有特殊要求的建筑，必须经国家规定的批准权限批准的甲类建筑以及7度和8度的I、II类场地上高于80m的房屋，或8度的III、IV类场地土和9度时高于60m的房屋，宜采用时程分解法进行补充计算。计算时一般采用三种地震波进行分析，（4）现浇钢筋混凝土框架结构设

置抗震缝的原则。要根据建筑物的重要性、抗震设防烈度、体型复杂程度、结构的材料种类、结构类型等综合考虑是否设置防震缝，是属于抗震概念设计。（5）砌体结构楼梯间设计要求。楼梯间是建筑的出入口，也是地震时人群疏散的惟一通道。调查发现，由于设计和施工质量问题，可能使楼梯间倒塌破坏，造成严重伤亡和堵塞疏散通道，阻碍救生。对于楼梯间的抗震设计，2010版《建筑抗震设计规范》7.3.1条要求，“楼、电梯间四角，楼梯斜梯段上下端对应的墙体处；外墙四角和对应转角；错层部位横墙与外纵墙交接处，大房间内外墙交接处，较大洞口两侧”要设置构造柱；第7.3.8条要求，“装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接；8、9度时不应采取装配式楼梯段。突出屋面的楼、电梯间，构造柱应伸到顶部，并与顶部圈梁连接，内外墙交接处应沿墙高每隔500mm设2φ6通长钢筋和φ4分布短筋平面内点焊组成的拉结网片或φ4点焊网片”，这些都是保证楼梯间抗震安全的重要措施。

建筑抗震设计本质上仍是一种经验行为，因此，必须强调抗震概念设计和采用抗震措施在抗震设计中的重要性。合理的结构选型、规则对称的平立面布局、良好的构件连接和整体性、加强的抗震构造措施、严格的施工管理是提高建筑抗震能力的有效保障。

参考文献

[1]丁大钧，蒋永生主编.土木工程概论[M]

[2]荣柏生.广东国际大厦63层主塔楼结构设计分析[J].建筑结构学报.1989（10）

水工建筑物抗震设计标准篇2

关键词：抗震设计；建筑设计；作用；问题

1.切实提高对抗震设计作用的理解

1.1抗震设计的重要性

在我国关于抗震的法律法规，国家标准还是比较全面的。目前颁布的有《建筑工程抗震设防分类标准》、《城市抗震防灾规划管理规定》等等国家标准，其中对于建筑物抗震级别分类、抗震防灾规划、抗震责任划归都有较详细的划分。因此，在建筑方案、初步设计阶段中建筑师要充分的考虑到建筑抗震的标准和要求，以改善和提高建筑物结构的抗震性能和抗震承载能力。一个建筑设计是否将抗震要求考虑在内，对于完整的建筑设计起着至关重要的作用。

1.2抗震设计主要涉及内容

各种有关地震的数据表明，依照现行的抗震规范严格的进行设计、施工、使用的建筑物，当遭到比当时当地设防烈度还高一度的地震破坏后，却完全没有见到破坏坍塌的现象，高度可靠地保护了居民的生命及财产安全。充分说明了国家在1976年的唐山大地震后，国家建设部决定把建筑物从6度开始抗震设防和按比设防烈度高一度的“大震不倒塌”的设防起始点加入抗震设计目标的决策是完全正确的，并且是很有远见的。根据国务院的要求，有些条例对抗震设计相当重要。主要涉及内容有：

1）采取不同的抗震设计要求并划分不同的抗震设防类别，是适合现有技术和经济条件的减弱地震破坏的的重要手段之一。

2）作了部分的调整是在危险地段建造房屋建筑的规定。专门针对山区的建筑物选址和地基建筑物基础工程设计，提出明确的抗震设计标准。

3）为提高建筑物设计和结构工程设计的协调性特征，于是对建筑物方案的各种各样不同规则性，分别各自给出了处理规定。

4）对于预设混凝土板在强烈地震中容易垮落致使人员伤亡的地震灾害，强调了提倡应用屋盖、现浇楼，相当强调了屋盖加强整体性、装配方式楼的基本设计标准。而且考虑到楼梯和梯板等等都具备倾斜的受力状态情况，针对结构设计的整体性刚度具有很强的的影响性，建议加强考虑在结构设计的计算适当。

5）为增高对生命的保护性，强调人员疏散专用道的楼梯房间墙壁的抗震设计安全可靠性标准。

6）特别强调了强制性标准，对于施工质量合格性的监控和管制，为实现预计的抗震设计设防目的，为增强护围墙壁、间隔墙等建筑物非结构设计构件的抗震安全可靠性，增强对于生命的保护为目的。内容有的已经更正，将构造设计标准要求等等都详细化对于施工质量合格性的监控和管制，为了实现预计的抗震设计设防目的，特别加强山林丘陵地区建筑物的抗震设计的能力。

7）加强弥补了对与教育用楼、医院设施等等横墙壁很少屋盖体系、砌体房屋的建筑物的标准，得以增加横墙壁比较少、建筑物的楼的跨度较大、建筑物屋盖的整体性。明确加强生土建筑物墙体之间加强拉接，增强了结构设计的整体性，增强了木结构建筑物的围护墙壁与主体结构的拉结性，得以避开土坯等等垮塌砸伤人员，危及人员安全。

2.对于抗震设计在建筑设计中应注意的几个问题

2.1挑选对建筑物抗震设计有益的地区。

应该避免对于建筑物抗震设计不宜的地区场地，不应该在地震危险的地区建构甲、乙、丙类房屋建筑物。针对不益地区，我们的结构工程师应该提出避免申请要求，确实不能避免的时侯，应该采用积极的防御手段，必要时要全面考虑到地震破坏因地区条件不同间接导致结构设施损坏的可能性，比如地基土的不稳定陷落、地震导致的地面裂隙和移动。

2.2在概念设计的要求里，不应该采取特别的不规律的设计方案。

对于建筑物抗震设计关系很大的是建筑物平面布置的设计，从概念设计中要处理的一个重要问题是：建筑物平面布置设计中应该尽一切可能做到使结构设计的刚度和质量分布平衡，对应协调性，避免彼此突变，防预产生扭曲的现象。在建筑物平面布置设计的总体设计中，为结构设计抗侧力构件的合理布置创造条件应该尽一切可能，为充分发挥建筑抗震设计在建筑物设计中的作用，应该使建筑物使用功能标准与建筑结构抗震设计标准相互一致。

2.3抗震结构设计的标准里包括结构材料挑选与结构体系的取用。

用运哪一种类型的结构器材，什么类型的结构体系模式，都由技术和经济基础条件经过比较后合理分析确认。与此同时要求结构体系的延性要好、重力与刚度比值小、质量均匀性较好、正交要各向都同性，应尽可能降低建筑物的重心，要充分利用材料结构的刚度度，并且提出了建筑物结构的两个主轴方向上的周期和振型（动力特性）相似的抗震设计理念。

2.4应该尽一切可能预设较多道抗震设防线。

一般的地震要有一段的维持时段，并且有可能出现很多次循环效应，依据地震后垮塌的建筑物的了解，地震的循环效会让建筑物结构内部受到比较严重损坏，而且到最后垮塌都是因为结构内部损坏导致失去了承载重力动载的可能。增强结构的抗震的能力的重要手段是适当处理构件间的相互作用关系问题，让他构成多道防线。比如较单一的框架类型结构，其中的框架就形成了单一的对抗侧力的结构，应用“强柱弱梁”型具备延性的框架结构，当处于水平地震破坏作用下，框架结构梁的屈服比柱的屈服先打到极限，于是可以做到应用框架结构梁的变形特征抵消地震破坏的能量，让框架结构柱体处于在第二道防线的地位。

2.5应该具备正确的承载能力分布情况以及强度和与他们相适应的延展性。

增强建筑物结构的抵抗侧移的强度，通常是以增强建筑工程造价和降低建筑物结构延展性标准为代价的。若要使建筑物在遭到强烈地震的时候，具备比较强的抵抗垮塌能力，可想而知最正确的是使建筑物结构中的各种构件和建筑物构件中的个个杆件都具备很高的延展性。不过在实际建筑工程中却有相当大的难度。经研究最经济有效的方法是选择性地增强建筑物结构中的核心建筑物构件和核心杆的作用延展性。

2.6保证建筑物结构的整体效果。

各个建筑物构件彼此之间的连接性必须有保证，适合以下的标准：连接建筑物构件的承载能力应该高于建筑物构件节点的承载能力，如果建筑物构件屈服、刚度退化了，构件节点应该继续保证刚度和承载能力不变化。连接件的承载能力应该高于预埋件的锚固承载能力。建筑物结构的整体性应该确保装配式的连接，各个抗侧力建筑物构件应该必须具有非常可靠的手段来保证工作空间协同。建筑物结构应具备连续性，注意施工工程的质量，避开施工不正确致使建筑物结构的连续性被严重削弱以致损坏。

2.7建筑上应满足的设计限值控制。

依据现有的地震灾害的经验报告分析，现在的《建筑抗震设计规范》（GBJll-89）应该借鉴的部分抗震设计标准的限值选取提出了标准。在这些标准里，建筑抗震设计应该符合标准：一方面是建筑物的建筑层数和总高度；另一方面是对建筑物抗震横墙标准和部分墙壁体大小的限值选取。

2.8建筑体型设计对抗震的作用

地震灾害分析表明，很多平面形状比较复杂，不平衡的侧翼布置情况在地震后都遭受到了很大程度的损坏。唐山大地震后的研究发现有很多相似的例子。简单规则的建筑物在地震的时候不会出现较大的损坏，而且有可能不会损坏。所以在建筑物设计里，应该尽一切可能地让空间和平面的状态规则并简洁；在平面投影中，规则形状对于抗震设计而言都是比较好的可选体型。所以应该尽一切可能减少凹凸不平的体型，尽一切可能减少不平衡的伸翼和较长的侧翼。尽一切可能让建筑物结构的强度和质量比较平衡的布置，避开因体型不平衡直接产生强度和质量不对称的扭曲效应。

3.结语

总而言之，一是合理增强建筑物的抗震设防标准，二是总结分析地震破坏的经验教训，对于抗震设计等有相关标准作合理的修正，其次还应该研究和应用抗震的新技术，增加抗震设计的技术含量。不过总体而言，要想设计一个完美的建筑设计，就必须在考虑抗震设计的基础上，以建筑设计和结构设计的相互配合来完成。因此，要充分注重抗震设计在建筑设计中的地位，更好的发挥抗震设计在建筑设计中的作用。

参考文献：

[1]陆昀.建筑抗震规范完备关键须要全面落实[N].中华工商时报，2008

水工建筑物抗震设计标准篇3

关键词：高层建筑；结构；抗震；设计

在建筑结构设计中，建筑结构必须遵循合理的抗震分析，并且进一步的进行完善，同时保证建筑结构性和地基的材料特性，通过动力响应和理论分析，采取最为稳定的设计方法，针对建筑结构中的常见问题进行总结，以满足建筑的整体抗震要求。

1建筑结构在抗震设计中面临的问题

1.1建筑高度过高

目前，我国常见的高层建筑设计中，对于防震强度和抗震结构所采取的形式都是以建筑的总体高度为基础的，只要建筑在规范的高度范围之内，就能够有效的保证抗震能力。但是在我国的建筑设计中，往往会忽视这一点，很多地区对形象工程的追捧，导致建筑超高现象严重，这使这些建筑的抗震能力大幅度的被减弱，并且在结构设计上也违反了相关标准并且加大了工程的整体预算。

1.2建筑位置选择的随意性的

我国过程的共同特点在于人口较多，城市空间狭小，这使城市建筑中的土地资源异常珍贵，建筑的建设根本没有选择的余地，高层建筑要想增强其抗震性，就必须在选址上下功夫，要避免老旧河道、多层土交汇点、断层、滑坡、地陷等位置，这样才能适当提高其抗震能力。

1.3建筑结构体系不合理

建筑的结构体系是保证整体抗震性的关键，建筑材料和结构在选择上必须得到人们的重视。建筑结构在整体上多为框架和框剪结合的建筑，以钢筋混凝土的结构位移作为整体的基准性，而建筑材料为钢筋混凝土，这就使其带有一定的弯曲性，如果单一的依靠建筑的结构刚度来降低侧移，不仅会加大整体结构的负担，而且会增加很多结构物，这使建筑的成本不断扩大。

1.4抗震强度等级较低

我国的建筑抗震等级一直低于国际标准，随着汶川、玉树等地区的地震灾害事件，我们必须合理提高建筑的抗震强度，尤其是加大对于中型和较低地震强度的控制，要针对地区性地震监测来进行，并以较频发的地质强度等级作为标准，以提高建筑的抗震要求

2高层建筑结构抗震设计

2.1建筑抗震设计理念

我国针对建筑的抗震设防被划分为“三水准、两阶段”，其中三水准指的是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。在进行第一设防强度的设计中，震感要普遍低于本地区的历史地震等级，并且使在地震发生后建筑物可以不被损坏，并且能够正常使用，所以在进行第一设防强度计算中要根据建筑的承载力极限状态为基础，保证弹性的变形限值。其次是进行第二设防强度的计算中，所取值尽量符合本地区的常见设防强度，并且使结构弹性能够符合弹性变形值，在这一设计中要保证建筑在受到破坏的状态下，不修复依然能够继续使用，这就要求建筑的延性能力不发生变形和脆性破坏。最后是第三设防强度的计算，这要求抗震强度要高于地震的设防强度，在结构发生破坏后，仍然能够根据结构的变形性不倒塌，同时不发生能够威胁生命财产的破坏性，最大程度的争取人员安全，同时提升建筑必须具备加大的变形能力，并且其弹塑形变不会超过规定的弹塑性变形限值。三个水准强度的地震作用水平，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%，重现期平均约为2000年。

2.2高层建筑抗震设计标准和措施

在建筑设计中抗震形式是在三个水准上进行设计的，但是需要通过两阶段来实现设计方法，在很多方法步骤的设计中，两个阶段都有其自身作用。首先第一个阶段要根据第一步骤采取与水准强度相应的地质动参数，现在线性结构上计算出弹性状态下所需要的地质效应。然后针对风、重力等多种荷载进行组合，以得出承载力需要调整的抗震系数，在进行构件设计中要满足第一水准清的要求后在进行第二步的地震动参数计算。在这个计算的过程中要根据层间的位移角度，进行计算，并且不使其超过抗震所规范的固定值，同时根据其抗震构造措施来进行足够的延性变形，并保证变形能够满足第二水准的要求。在第二阶段的设计中要将三水准所涉及的参数与建筑结构相互融合，通过对地震震动参数的计算，来计算出结构中的软弱层和抗震的薄弱环节。以此来确定抗震规范的具体限值。并且艺术进行必要的抗震结构设计，使其能够满足第三水准中的房屋前度要求。

在抗震措施的选择上要针对其设计概念，抗震经验，地震记录等进行综合设计，要控制好建筑的基础高度，并且通过结构的延性来在结构类型和材料方面进行总结。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，使结构建筑在地震状态下能够取得十分良好的经济性和抗震性，并且保证抗震设计的基本规范并且最大提高强柱弱梁、强剪弱弯和强节点弱构件的使用性能。

2.3高层建筑结构的抗震设计方法

《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；所以在进行建筑结构分析的过程中容易采取振型分解的方法，并且在结构相对复杂的建筑中更要限制高层建筑，并且要采取实时分析法并且，在地震较多的情况下进行补偿设计，可以直接参考多条曲线线路的选择结果，并且在平均值的取样上选取较大值。

3结束语

在当今地震的预测几乎没有成功的案例，所以要想通过预测手段来完成地震预测是非常困难的，为了降低地震所带来的危害，就要在建筑结构上下功夫。在建筑工程设计过程中，必须从建筑的整体宏观性上出发，结合建筑的结构性和功能性，进行建筑抗震的整体设计。同时采用先进的技术手段和新型材料，最大程度的提高其性能，以满足实际的抗震需求。

参考文献

[1]张玉石.关于高层混凝土建筑结构的抗震设计探讨[J].科技创业家，2013（17）.

[2]季韬，郑忠双.关于框架节点抗震设计中若干问题的思考[A].第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C].2000.

水工建筑物抗震设计标准篇4

摘要：本文详细的概述了地震的相关的内容，例如介绍了地震的发生的基本原理和过程。以雅安地震为例，将地震对建筑物造成的危害分为非结构构件破坏和结构构件破坏，进一步提出了建筑物的防震抗震的措施。

关键词：地震，建筑物震害，防震措施，研究

前言

由于地震具有波及范围广、无法准确预告、对建筑物危害大、可诱发火山等次生灾害等特点，使得地震成为对人类危害最大的自然灾害之一。特别的，5.12雅安里氏8级大地震造成了十余万人死亡，上百万人流离失所，也使国家蒙受了惨痛的代价，目前国内外各地质专家、地球物理学家都认为此次地震发生的因素较多，但尚未完全阐明[1]。但是刘丹撰文提到：造成人员伤亡的不是地震，而建筑物的不抗震是更大级别的地震。由此提高建筑的防震抗震水平，是避免造成伤亡的最重要途径。笔者以雅安大地震为实例，探讨地震发生的机理和建筑防震措施，并对过程进行较为详细的阐述。

1地震特点及发生机理

地震是地球内部结构发生急剧变化，产生的震波，从而在一定范围内引起地面振动的现象。地球在运动和发展中产生的能量（如转速变化、地幔对流）使地壳和地幔上层岩层产生了很大的应力集中，日积月累，当应力集中超过某处岩石强度极限时，岩石遭到破坏，产生错动，将积累的应变能转化为波动能，形成构造地震。

地震按其发生原因不同可分为五类：1）构造地震。也称“断层地震”。根据板块理论全球分为6大板块，大板块内部包含若干小板块，板块内部稳定，边界在内部岩浆的作用下比较活跃，多火山地震，其成因是由于地壳或岩石圈，少数发生在地壳以下的岩石圈上地幔部位）发生断层而引起。2）火山地震。由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。3）塌陷地震。由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震，往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。5）人工地震。地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面震动称为人工地震。5）诱发地震。由于人类的生产活动触发某些断层活动，引起的地震称诱发地震。主要有水库地震，深井抽水和注水诱发地震，核试验引发地震，采矿活动、灌溉等也能诱发地震，其中以水库地震最为常见。

2雅安地震对建筑防震的启示

2.1国家政策和法律保障措施

2.1.1提高我国对建筑的抗震标准

根据我国2001年制定的各地区建筑抗震标准，北京防震标准为200伽、上海为100伽（Gal，指加速度单位，1伽=1cm/s2，重力加速度约为980伽）。发生本次大地震的四川省的标准更低，成都为100伽，重庆、绵阳和德阳仅为50伽。和日本的《建筑基准法》标准要求的300-400伽相比，我国防震标准太低，由此导致国内一般建筑物的支柱细、混凝土质量差、钢筋数量少，甚至很多旧建筑就几乎没有使用抗震技术，致使我国的建筑难以满足抗震防震的要求。

2.2.2加大力度落实建筑的抗震标准

我国建筑物的防震抗震规范和措施很少能够全部落实到位。许多建筑设计、施工部门缺乏防震抗震的意识，某些建筑物等工程建设项目并不按防震抗灾标准设计施工，甚至存在降低设防设计标准的情况，在施工过程中也缺乏质量监督的情况。建筑物在地震面前不堪一击的最主要原因便在于此。

2.3.3加固原有建筑抗震措施

我国是一个多地震的国家，但是1976年以前建造的建筑物，几乎没有考虑抗震设防，早期的抗震规范也只规定了7度以上地震区的设防。一次性拆除所以老建筑师部现实的，由此为使老建筑物满足相应的防震抗震的要求，应按照现行的抗震规范对它们进行抗震能力和耐久性加固。

2.2建筑物建设环节防震措施

在建筑防震措施中，建筑物建设的各个环节采取的措施具有至关重要的作用，本文主要从以下几个环节进行考虑：

2.2.1做好建筑场地的选择，减轻地震影响

选择有利场地，避开不利和危险的地段，建造房屋应选择对抗震有利的场地。一般来说，由坚硬土或开阔平坦密实均匀的中硬土构成的场地属抗震有利场地。当在不利场地，例如指软弱土、液化土、等地和危险地段，例如地震时可能发生地表错位的部位等，在这些地方修建建筑使，要求设计桩基首先桩端进入基岩一定深度；其次基础埋深宜大于建筑物高度的十五分之一；再次有可能尽量设置地下室。这些措施对建筑物的抗震均有利。对于建在土坡上的建筑，应为为在土体上做护坡，或修建挡土墙。此后，应避免在山顶边缘或陡坡上继续建造别的房屋，可在陡坡底建屋，当房屋与陡坡间距很短时，建筑的部分墙体可以采用钢筋混凝土剪力墙，用部分外墙兼做挡土墙，这样选择时设计时就应适当提高房屋的刚度，以便抵抗地震时土坡对建筑物的水平推力。

2.2.2优化建筑设计，充分考虑防震要求

进行建筑设计时应考虑抗震，建筑设计除满足使用功能外，应该有利于抗震。一般来说，抗震设计要求建筑布局平面简单、规则，尽量减少偏心，立面上变化均匀。因此，平面设计优先采用方形、矩形和圆形，当采用其他复杂的平面时，不规范部分的尺寸应满足有关规范要求。在立面设计上，应力求规则均匀，避免有过大的外挑和内收，可以采用矩形、梯形和三角形等均匀变化的几何形状，避免有突变的梯形立面，切忌采用头重脚轻的倒梯形立面。此外，还应妥善解决方案中不利抗震的设计。

3.2.3优化结构设计，满足抗震防震规范

在建筑的结构设计中也应考虑抗震。首先采用合理的结构设计方案，要求尽量采用对称的结构布置避免；结构的竖向刚度变化应连续不突变。竖向体型应力求规则，尽量避免采用底层大空间的头重脚轻房屋，例如，对于高层建筑宜设地下室，增强抗震能力。其次，还设置多道抗震防线，例如，可在房屋基础与上部结构之间设隔震装置；有风力作用时，将结构设计成具有较大的刚度，这样有地震力作用时，房屋振动周期加长，阻尼相应增加，因此地震力减小。再次，应加强房屋结构的整体性，如高层房屋采用梁板柱和墙体全现浇结构。这样可大大提高房屋的空间整体性，对抗震非常有利。

2.2.4采用适宜建筑材料，加强建筑抗震效果

地震时，建筑物所受荷载情况和它的本身重量成正比，因此，减轻建筑物自重是削弱地震荷载最有效的途径，同时也是比较经济的措施。但是，要减轻建筑物的自重，必须在满足抗震要求情况下，尽量采用轻质高强的材料来建造主体和围护结构。例如当前采用陶粒混凝土、石膏板隔墙等材料，另外降低建筑物重心位置也是抗震的有效措施。

2.2.5保证施工质量，实现抗震能力

最后，施工质量的好坏直接影响房屋的抗震能力，要保证建筑的施工质量，首先，建筑物施工时要注意按图施工，留意原材料的规格和性能，其次，第三方还要完成工程的验收检验，以保证混凝土的标号和钢筋的性能，再次，施工方还应加强薄弱部分的施工与检查，按照施工工序，他是认真完成施工作业[6]。

3.结论

做好建筑物的防震是一个复杂的社会问题，建筑物抗震性能优劣还会影响到人们的人身财产安全，做好建筑的抗震防震工作室是国家、社会和个人都应重视的工程。建筑抗震性能受到人为因素、社会因素、地形因素、气候因素等一系列的影响，并不能通过单一结构加固或者优化设计等手段得到解决。因此，要做好建筑的防震工作必须从国家政策和法律保障措施、建筑本身防震措施、提高社会防震意识这方面考虑才能有效地解决好建筑物的防震工作。

参考文献

水工建筑物抗震设计标准篇5

【关键词】高层建筑；混凝土；抗震结构；减震结构；设计；探讨

中图分类号：TU97文献标识码：A

前言

在高层混凝土建筑中，抗震结构和减震结构设计是建筑中必须重点考虑的关键问题，它包含对地震危险性的分析、对建筑物抗震性能的分析、对结构抗震性能的评估等多个设计要素，同时还直接关系到建筑的使用寿命和安全问题，因此，是目前高层混凝土建筑研究中的重要课题。

二、高层建筑的结构特点

从本质上讲，高层建筑就是一个竖向悬臂结构，竖向垂直荷载主要使结构产生轴向力，与建筑物高度大体为线性关系；水平荷载使结构产生弯矩。从受力特性看，垂直荷载方向不变，随建筑物的增高仅引起量的增加；而水平荷载可来自任何方向，当为均布荷载时，弯矩与建筑物高度呈二次方变化。从侧移特性看，竖向荷载引起的侧移很小，而水平荷载当为均布荷载时，侧移与高度成四次方变化。由此可以看出在高层结构中，水平荷载的影响要远远大于垂直荷载的影响，水平荷载是结构设计的控制因素，结构在抵抗水平荷载产生的弯矩、剪力以及拉应力和压应力时应有较大的强度外，同时要求结构要有足够的刚度，使建筑物随着高度增加所引起的侧向变形限制在结构允许范围内。

三、建筑结构抗震等级规定及标准

建筑结构抗震等级是按照地震强度来划分的，具体而言，就我国来看，其地震主要划分为了六个等级：①3级——小地震；②3～4．5级——有感地震；③4．5～6级——中强地震；④6～7级——强烈地震；⑤7～8级——大地震；⑥8级以上——巨大地震。相关标准还规定了抗震设防分为了三类建筑，即甲、乙、丁，而在我国大部分的房屋抗震等级中都为Ⅷ度，其抗震能力都能达到抵御6级地震的作用。在具体的建筑设计中，对于抗震等级的选择，应根据建筑物的具体分类、设防标准及房屋高度和结构等来确定。比如说在高层混凝土建筑中的抗震设计，就应根据建筑高度、结构及设防烈度采用不同的抗震等级，并且必须符合相关的计算与措施要求。

四、高层混凝土建筑抗震结构、减震结构的设计方法

本文主要探讨的就是高层混凝土建筑结构设计的方法，主要包括了以下几个方面的内容：

1.加强建材的选择

对于建筑工程而言，其材料属于基础，因此在抗震方案设计中，不可忽视建材的选择。为了提高建材的的抗震性能，不仅需要对建材承受力进行分析，还应加强建材的抗震性能参数分析，从整体上进行所有建材的参数变异性的分析。换句话说，从抵抗地震来选择建材就应控制好建筑结构的延性，为了达到这个方面的需求，就需要选择满足抗震需求同时也经济适用的建材。

2.概念设计及设计参数的合理选择

在进行抗震结构方案设计时，需要进行概念设计，以明确结构体系地震作用的传递途径，同时也使得结构拥有更多的抗震防线。结构最大且适用高度等应控制在规范的允许范围之内，以便结构拥有足够的延性。在剪力墙的布置上理应对称与均匀，而且应在横纵两方向上都要合理布置，使得两个主轴方向上的刚度能保持一致；墙体上的开洞尽量少，若必须开洞，则应保证洞口的齐整，要避免随意的开洞；高层混凝土结构的构件在截面尺寸、受力钢筋及箍筋等方面的设置应控制恰当；在结构构建的装配及连接上，要保证其结构的整体性，对于预应力混凝土构建的预应力钢筋而言，锚固在节点核心区之外最佳。

3.重视抗震、减震结构的设计

就目前来看，我国在150米及以上的高层混凝土建筑，主要有三种结构体系，这些结构体系也是其他各国普遍采用的体系。由于我国钢材生产十分丰富，加之该类结构在加工制造中也得到了很大的进步与提高，基于此我国高层混凝土建筑结构可以采用钢骨混凝土结构或者钢管混凝土结构，这样可以有效减少柱断面的尺寸，从而提高高层建筑的抗震性能。

4.科学选择高层建筑结构体系

在高层建筑结构设计的时候，首先就要充分考虑该高层建筑的房屋高度、使用功能、抗震设防烈度、高宽比、地基情况、场地类别及施工技术等，通过综合的分析与研讨，最终科学选择高层建筑结构体系。就当前来看，我国普遍适用的高层混凝土建筑结构体系主要有：框架、剪力墙、框架—剪力墙、板柱一剪力墙等。本文就其中的前三者进行简要的阐述与探讨：

（一）框架结构

高层建筑结构采用框架结构的话，则其室内空间可以灵活布置。当高层建筑层数不多时，水平荷载所承受的力不大，同时对结构的影响也很小，因此采用框架结构就比较合理。但是，这种结构的本质属于柔性，并且以剪切变形为主，因此实际的使用高度受到了限制，一般适用于层数较少或者非抗震设计的高层建筑中。

（二）剪力墙结构

这种结构主要指的是剪力墙随着纵向与横向采用多轴线斜交布置或者正交布置，而全部的水平及竖向荷载最终都由钢筋混凝土墙体所承受，其本质为刚性，同时以弯曲变形为主。这种结构有着很好的抗侧力，并且在水平力的作用下侧向变形很小，空间的整体性不错。但是，由于剪力墙结构自身的重量过大，使得建筑的平面布置过于局限，无法满足内部过大的建筑需求。因此，剪力墙结构主要用在墙体布置较多且房屋面积要求不大的建筑中。

（三）框架一剪力墙结构

框架一剪力墙结构当属框架结构与剪力墙结构的有机结合，指的是在框架结构中适当增设剪力墙，从而实现建筑结构的刚柔并进，能屈能伸。这种结构能够为建筑提供更为广阔的使用空间，并且框架与剪力墙可以共同承当水平作用力。但是，两种结构在刚度及变形上都有着一定的差异，因此需要通过一定的辅助措施来促使两者的变形保持一致，当前主要是在各层楼板间下功夫，以此实现两者的协同运作。两者受力不同，但是通过了变位协调之后，顶部的框架可以协助剪力墙抗震，同时底部的剪力墙也可以协助框架共同抗震，以此实现两者的优势结合，最大化提升抗震性能。此种结构模式普遍适用于不同高度的建筑物结构设计中。

五、结构的抗震性能评估方法

能力谱方法的基本思路是运用图形对比结构的抗震能力和地震地面运动对结构的需求，直观地评价结构在地震作用下的整体表现。对于评估结果不符合设计预定的抗震目标水准时，要修改设计参数或采用其它的抗震设防措施。重新设计，直到分析的结果满足抗震设计目标性能水准为止。对所设计出的结构进行非线性分析。进而评估其抗震性能，是结构的抗震等级满足结构性能目标等级要求的重要保证，是基于结构性能的综合抗震设计方法的重要步骤，也是基于结构性能的抗震设计理论的重要内容之一。

六、提高结构的抗震减震性能的具体措施

高层建筑与一般建筑之间的区别在于受力特性上，尤其是在地震区开展高层建筑结构设计时，除了要保证足够大的刚度与强度，更应具备良好的抗震性能。对高层建筑结构进行抗震设计与研讨，使得建筑结构抗震性能得到提升，最终实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的目标。为了实现这样的目标，有些地区在进行结构抗震设计的时候利用了塑性变形来吸收地震产生的能量，从而实现地震破坏的减小，这种方法已经得到了一定的推广及应用，取得了良好的效果。

1.合理的建筑结构刚度和建筑结构体系

一个好的建筑设计方案首先包含着结构受力合理，施工方便简单。在建筑体型构思，平面布置和竖向设计阶段，建筑和结构设计人员一定要密切配合，相互取长补短，既要充分考虑到建筑物使用合理，造型美观，又要考虑到结构受力明确，结构设计经济合理，有利于抵抗水平作用和方便施工等，其体型应尽量设计的简单和规则。建筑物的体型对建筑结构的受力和材料消耗又有极其重要的作用。设计中根据建筑物的功能，选择适宜的结构体系，严格控制建筑物在横向和纵向上各层之间的剪切刚度比。在建筑结构达到适宜的刚度(含满足变形，振动加速度，自振周期等要求)后按如下原则分配：在平面布置时刚度既要相对集中又要均匀分布。相对集中可节约材料，减轻结构自重，减少地震力；均匀分布可以减小某些构件产生过大变形。建筑物一定要尽量避免其纵横向刚度相差悬殊，自振周期相差悬殊的情况出现。

2.强柱弱梁、强剪弱弯、强核心区强锚固

在对建筑结构进行抗震设计时，通过强柱弱梁，可以使柱子不会先于梁破坏，对构件应力产生平衡，保证地震不会对建筑物整个结构造成威胁。抗震设计时保证在强震作用下，梁端的塑性铰区，采用强剪弱弯设计，实现弯曲破坏，避免剪切破坏。通过强核心区强锚固加强对混凝土的约束。

3.高层基础的抗震

高层建筑应设置地下室，基础埋深应满足相应的规范要求，地下室四周填土应进行夯实处理。高层的桩基础不仅要能够承受来自竖向的结构自重与活荷载，更要能够承受来自地震产生的水平力。所以，桩基水平承载力计算也应得到相应的重视，基础的水平承载力计算一般通过两个方面来实现：1，单桩的水平承载力。2，地下室周边土的被动土压力，两者之和应大于地震产生的水平力，从而保证上部结构的安全。

七、结束语

随着高层结构体系和形式的复杂化，对高层混凝土建筑的抗震设计分析的难度不断加大，它需要我们全面细致的考虑结构各个构件的设计和每个组成部分的配合，成为今后高层建筑结构抗震设计和考虑的重点问题。只有通过全面深入的考虑做出来的抗震减震设计才能提高高层建筑的安全性能，起到一定的保护作用。这需要我们不断探索与创新。

参考文献：

[1]杨慧.高层钢筋混凝土建筑结构抗震减震延性设计[J].中国新技术新产品.2011(04).

[2]陆雪颖.建筑设计在建筑抗震设计中的探讨[J].中国新技术新产品.2011(14).

水工建筑物抗震设计标准篇6

【关键词】超限高层基于性能抗震设计

中图分类号：TU208.3文献标识码：A 

一、概述

什么是超限高层？超限高层是指超过规范要求限制的高层建筑。超限高层建筑在项目的初步设计阶段进行审查，按照我国建设部的要求，全国超限高层审查委员会组织专家从技术角度进行多方论证，力求在抗震、消防等方面保证建筑物的质量安全。一般对于超限高层的理解是：混凝土框架剪力墙结构的高层建筑，超过120米为超限高层；混合剪力墙结构为100米以上；有错层的为80米以上；网架结构的为55米以上；而网架无盖结构为28米以上。无论建筑有多高，超限高层的存在都对工程技术质量提出了更高的挑战。建设部第111号令（《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》）明确指出，属于超限高层建筑的工程，在结构扩初结束后，需进行抗震设防专项审查。

新时期，经过多方努力，我们对于高层建筑的抗震性研究越来越深入。尤其是现在非常流行也很实用的基于性能的抗震研究，取得很大的成就。基于性能的抗震设计理论是20世纪90年代初由美国学者提出，按此理论设计的结构在未来的地震灾害下能够维持所要求的性能水平。基于性能的抗震设计代表了未来高层结构抗震设计的发展方向，是一种更先进、科学、合理的设计理念。这一研究理论已引起了各国广泛的重视。美国联邦紧急管理厅资助的国家地震减灾项目NEHRP提出了在用结构基于位移的抗震评估及加固方法，于1997年出版了《房屋抗震加固指南》(FEMA273/274)；

日本也在1995年开始进行了为期3年的“建筑结构的新设计框架开发”研究项目，并在研究报告《基于性能的建筑结构设计》中总结了研究成果。日本又在2000年6月实行了新的基于性能的建筑基准法(BuildingStandardLaw)。欧洲混凝土协会(CEB)于2003年出版了《钢筋混凝土建筑结构基于位移的抗震设计》报告。目前我国正在修订的国家标准《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》也打算把基于性能的抗震设计方法纳入进去。

我国目前已批准的《建筑抗震设计规范》及《高层建筑混凝土结构设计规程》在近几年科学研究及工程实践的基础上，已吸收了性能目标设计的内容，由于该项技术尚处于起步阶段，在地震作用的不确定性、结构分析模型和参数的选用方面存在不少经验因素、模型试验和震害资料较少等问题还有待进一步研究，相信随着超限高层建筑在工程中的不断应用，这一研究方法将会逐渐完善成熟。

二、超限高层建筑基于性能的抗震设计的内容、特点和方法的研究

1．基于性能的抗震设计包含的主要内容

（1）对于地震风险水平的确定；

（2）对结构性能水平和目标性能的选择；

（3）超限高层建筑场地的确定；

（4）概念设计、初步设计、最终设计中的可行性检查、设计方案确定及设计审核、实验验证等；

（5）高层建筑结构施工中的质量保证和使用过程中的检测维护。

2.基于性能的抗震设计的特点

现行的抗震设计规范主要是以保障生命安全为基本目标的，按照这一理念设计和建造的建筑物，在地震中虽然可以避免倒塌，但其破坏程度仍旧会造成严重的经济损失。这些破坏程度和损失远远超过了设计者、建造者以及业主的最初估计。

根据结构抗震的安全目标和结构抗震的功能要求，我们提出了基于性能的抗震设计思想和方法。基于性能的抗震设计具有以下特点：（1）着眼于单体抗震设防的同时考虑单体工程和说相关系统的的抗震；（2）在不同风险水平的地震作用下满足不同的性能目标，即将统一的设防标准改变为满足不同性能要求的更为合理的设防目标的标准；（3）设计人员可根据业主的要求，通过费用——效益的工程决策分析确定最优的设防标准和设计方案，以满足不同业主、不同建筑物的不同抗震要求；（4）抗震设计中更强调实施性能目标的深入分析和论证，有利于建筑结构的创新，经过论证(包括试验)可以采用现行标准规范中还未规定的新的结构体系、新技术、新材料；（5）有利于针对不同设防烈度、场地条件及建筑的重要性采用不同的性能目标和抗震措施。

这里有必要对我国的抗震知识做一介绍。

中国抗震设计规范GB50011-2001——三水准设防

中国地震风险水平

地震作用

水平50年超越概率重现期（年）

小震63.2%50

中震10%475

大震2~3%2495~1642

我国抗震设计规范GB50011-2001

小震不坏基本完好[θ]=1/550

中震可修中等破坏

大震不倒严重破坏[θ]=1/50

所谓小震不坏，就是高层建筑物遇到较低等级的地震时，高层建筑物处于弹性变形阶段，建筑物一般不受损坏或受损很轻，不需修理可以继续使用。中震可修是指相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时，高层建筑物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。但这种破坏经一般修理或不需修理仍可继续使用。这一层次要求建筑物的结构具有相当的延性能力不发生不可修复的脆性破坏。大震不倒，是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，不至于建筑物倒塌从而保障了人员的安全。这一层次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。

3.基于性能的抗震设计方法

把基于性能的抗震设计应用于实际设计中，主要有两种方法。第一种是：基于传统的设计方法。这种方法基于的设防目标主要是：小震不坏、中震可修、大震不倒；小震有明确的性能指标，大震有位移指标，其余是宏观的性能要求；按使用功能重要性分甲、乙、丙、丁四类，其防倒塌的宏观控制有所区别。在方法上是：按指令性、处方形式的规定进行设计；通过结构布置的概念设计、小震弹性设计、经验性的内力调整、放大和结构以及部分结构大震变形验算，即认为可实现预期的宏观的设防目标。第二种是直接基于位移进行设计。此方法基于的设防目标是：按使用功能类别及遭遇地震影响的程度、提出对个预期的性能目标，包括结构的、非结构的、设施的各种具体性能自白哦；由业主选择具体工程的预期目标。这种设计方法采用结构位移作为结构性能指标，与传统设计方法想比较，它从根本上改变了设计过程，直接以目标位移作为设计变量，通过设计位移普得出在此位移时的结构有效周期，从而得出结构的有效刚度，求出结构此时的基底剪力，进行结构分析，具体配筋设计。

第一种方法基于传统的抗震设计，目前广泛应用，设计人员已经熟悉。对适用高度和规则性等有明确的限制，有局限性，有时不能适应新技术，新资料，新结构体系的发展。

第二种方法即基于性能抗震设计，目前较少采用，设计人员不易掌握，所承担的风险较大。为实现高层结构的设计提供了可行的方法，有利于技术进步和创新。技术上还有些问题有待研究改进

基于性能的抗震设计与现有常规方法相比，其优点是使三水准设防要求有具体量化的性能目标、水准，设计中更强调实施性能水准的判别准则、性能目标的选用和深入仔细的分析、论证。超限高层建筑结构基于性能的抗震设计将是今后较长时期高层结构抗震的研究和发展方向。虽然基于性能的抗震设计仍存在一些有待研究和解决的问题，尤其是地震作用大小的不确定性以及计算模型和参数的准确性等问题，但可以肯定的是，随着技术的进步和研究的深入，高层建筑的抗震性会越来越好，超限高层建筑也越来越安全。

【参考文献】

1.建筑抗震设计规范（GB50011-2001）.北京：中国建筑工业出版社

2.马宏旺，吕西林.建筑结构基于性能抗震设计的几个问题.同济大学学报.2002.30(12)