建筑结构抗震设计要求探析

摘要：建筑结构抗震设计可以有效地减少地震灾害对于建筑的破坏，最大限度地保障人们的生命安全。因此，随着建筑高度的不断增高，建筑结构的抗震稳定性成为结构设计的主要控制点之一。文章主要针对建筑结构的抗震设计中需要注意的事项进行阐述，为结构设计人员合理进行建筑结构抗震设计提供参考。

关键词：房屋建筑；建筑结构；结构设计；抗震设计；稳定性

中图分类号：TU323 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）31-0077-02

近十几年，地震灾害频频发生，给人们的生命、财产、安全造成极大的威胁，并减缓了我国经济发展的速度。研究表明，我国处于地震多发地带上，且一些特大地震灾害给人们造成无可挽回的危害。因此，建筑结构抗震设计可以有效减少地震灾害对于建筑的破坏，最大限度地保障人们的生命安全。

1 建筑结构的抗震设计

建筑结构的抗震设计属于结构设计中的概念设计，由于地震灾害的爆发具有不确定性、随机性，房屋建筑结构的抗震设计合适与否，在概念设计中可以清晰地表达。而在抗震设计中，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。

2 建筑结构抗震设计要点分析

2.1 选取合适的建筑场地

由于地震的影响范围较大，其影响区域内的建筑物均会受到不同程度的损坏。因此，在建筑结构抗震设计时，选取合适的建筑场地对于抗震设计至关重要。首先，在建筑场地选择时，要选取地质结构坚硬、周围地势开阔等对抗震有利的区域，这样可以最大限度地减缓地震灾害发生时地基土体产生的较大程度的沉陷，以达到很好的抗震效果；其次，建筑场地尽量避开有较大坡度的山脚以及地质不均匀及地基软弱的区域；最后，尽量避免地震多发地带。

2.2 建筑结构的高度设计

依据我国现行《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）》规定，在进行建筑结构设计时，应综合考虑适用性、经济性的原则，并给出不同结构体系的最大适用高度。

因为在地震灾害发生时，超高层建筑的结构变形将发生显著的变化，同时随着高度的增加，结构变形的影响因素会发生很大的变化，如延性要求、安全指标、材料性能、荷载组合系数等。

2.3 材料和结构体系选择的问题

在地震多发地区，选用何种建筑材料和何种结构体系的抗震性能更好这个问题应该引起人们的关注。在我国，超过150m的高层建筑，通常采用框架筒体系、筒中筒体系、组合筒三种，同时这三种结构体系也是其他国家的高层建筑普遍采用体系类型。但在国外地震多发地区，主要以钢结构为主要建筑材料，而我国90%的高层建筑结构采用钢筋混凝土材料和混合类型结构体系。研究表明，采用钢筋混凝土混合结构的内筒在地震作用下，要承担80%的地震作用力。由于此结构体系的核心是钢筋混凝土筒，因此其变形限度要以钢筋混凝土结构的变形限度为基础，不得超越。但由弯曲变形所引起的侧向位移较大，靠钢框架共同作用减小侧向位移，由于钢框架刚度小，使得结构的负荷受限制，因而减小侧移的效果不明显。通常采用加大钢筋混凝土筒的刚度或设置伸臂结构，提高结构的刚度和强度。

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 提高抗震设计等级

由于近几年，一些特大地震灾害频频出现，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。

2.6 选取合适的基础形式

在建筑基础施工以前，需要选择合理的基础类型以提高建筑结构的抗震稳定性：建筑物的结构体系类型及荷载的大小情况决定基础的形式，上部结构传递的荷载越大，则要求选择基础时具有足够大的承载能力和刚度。不同的结构对于地基的变形和沉降的要求不同。

2.7 抗震设计的其他方面

在地震多发地区，要确定高层建筑的结构类型时，除了前面的结构材料用量、建筑内部空间大小、建筑楼房的适用高度等限制条件外，还要考虑以下关于抗震设计准则：（1）在抗震设防设计时，要进行多道抗震设防，避免因结构一部分失效，而使结构整体出现失稳或承载能力不足的现象发生；（2）在结构体系选型设计时，尽量选用承载能力高、延展性好以及充足耗能性能的结构体系，防止地震发生时，结构有充足的抗倒塌能力；（3）结构的刚度和强度在水平和竖向方向上均匀分配，防止结构应力出现局部突变或削弱，使结构出现薄弱部位，避免了在地震发生时，结构出现过大的应力集中或塑性变形集中的现象。

3 结语

综上所述，在确定建筑结构抗震设计时，需要全面地考虑建筑结构的使用功能、场地类别、设防烈度、建筑高度、地基基础类型、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。

参考文献

[1] 赵建荣.建筑结构抗震设计若干问题的探究[J].科技创新导报，2012，（6）.

[2] 方小丹，魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报，2011，（12）.

[3] 孙三霞，姜效光，李红培.浅谈砖砌体房屋建筑的抗震设计[J].价值工程，2010，（13）.

[4] 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）[S].

[5] 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）[S].

作者简介：蒙雪俏（1980-），女，广西百色人，供职于华电分布式能源工程技术有限公司，中级职称，研究方向：土建结构设计。

摘要：建筑结构抗震设计可以有效地减少地震灾害对于建筑的破坏，最大限度地保障人们的生命安全。因此，随着建筑高度的不断增高，建筑结构的抗震稳定性成为结构设计的主要控制点之一。文章主要针对建筑结构的抗震设计中需要注意的事项进行阐述，为结构设计人员合理进行建筑结构抗震设计提供参考。

关键词：房屋建筑；建筑结构；结构设计；抗震设计；稳定性

中图分类号：TU323 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）31-0077-02

近十几年，地震灾害频频发生，给人们的生命、财产、安全造成极大的威胁，并减缓了我国经济发展的速度。研究表明，我国处于地震多发地带上，且一些特大地震灾害给人们造成无可挽回的危害。因此，建筑结构抗震设计可以有效减少地震灾害对于建筑的破坏，最大限度地保障人们的生命安全。

1 建筑结构的抗震设计

建筑结构的抗震设计属于结构设计中的概念设计，由于地震灾害的爆发具有不确定性、随机性，房屋建筑结构的抗震设计合适与否，在概念设计中可以清晰地表达。而在抗震设计中，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。

2 建筑结构抗震设计要点分析

2.1 选取合适的建筑场地

由于地震的影响范围较大，其影响区域内的建筑物均会受到不同程度的损坏。因此，在建筑结构抗震设计时，选取合适的建筑场地对于抗震设计至关重要。首先，在建筑场地选择时，要选取地质结构坚硬、周围地势开阔等对抗震有利的区域，这样可以最大限度地减缓地震灾害发生时地基土体产生的较大程度的沉陷，以达到很好的抗震效果；其次，建筑场地尽量避开有较大坡度的山脚以及地质不均匀及地基软弱的区域；最后，尽量避免地震多发地带。

2.2 建筑结构的高度设计

依据我国现行《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）》规定，在进行建筑结构设计时，应综合考虑适用性、经济性的原则，并给出不同结构体系的最大适用高度。

因为在地震灾害发生时，超高层建筑的结构变形将发生显著的变化，同时随着高度的增加，结构变形的影响因素会发生很大的变化，如延性要求、安全指标、材料性能、荷载组合系数等。

2.3 材料和结构体系选择的问题

在地震多发地区，选用何种建筑材料和何种结构体系的抗震性能更好这个问题应该引起人们的关注。在我国，超过150m的高层建筑，通常采用框架筒体系、筒中筒体系、组合筒三种，同时这三种结构体系也是其他国家的高层建筑普遍采用体系类型。但在国外地震多发地区，主要以钢结构为主要建筑材料，而我国90%的高层建筑结构采用钢筋混凝土材料和混合类型结构体系。研究表明，采用钢筋混凝土混合结构的内筒在地震作用下，要承担80%的地震作用力。由于此结构体系的核心是钢筋混凝土筒，因此其变形限度要以钢筋混凝土结构的变形限度为基础，不得超越。但由弯曲变形所引起的侧向位移较大，靠钢框架共同作用减小侧向位移，由于钢框架刚度小，使得结构的负荷受限制，因而减小侧移的效果不明显。通常采用加大钢筋混凝土筒的刚度或设置伸臂结构，提高结构的刚度和强度。

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 提高抗震设计等级

由于近几年，一些特大地震灾害频频出现，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。

2.6 选取合适的基础形式

在建筑基础施工以前，需要选择合理的基础类型以提高建筑结构的抗震稳定性：建筑物的结构体系类型及荷载的大小情况决定基础的形式，上部结构传递的荷载越大，则要求选择基础时具有足够大的承载能力和刚度。不同的结构对于地基的变形和沉降的要求不同。

2.7 抗震设计的其他方面

在地震多发地区，要确定高层建筑的结构类型时，除了前面的结构材料用量、建筑内部空间大小、建筑楼房的适用高度等限制条件外，还要考虑以下关于抗震设计准则：（1）在抗震设防设计时，要进行多道抗震设防，避免因结构一部分失效，而使结构整体出现失稳或承载能力不足的现象发生；（2）在结构体系选型设计时，尽量选用承载能力高、延展性好以及充足耗能性能的结构体系，防止地震发生时，结构有充足的抗倒塌能力；（3）结构的刚度和强度在水平和竖向方向上均匀分配，防止结构应力出现局部突变或削弱，使结构出现薄弱部位，避免了在地震发生时，结构出现过大的应力集中或塑性变形集中的现象。

3 结语

综上所述，在确定建筑结构抗震设计时，需要全面地考虑建筑结构的使用功能、场地类别、设防烈度、建筑高度、地基基础类型、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。

参考文献

[1] 赵建荣.建筑结构抗震设计若干问题的探究[J].科技创新导报，2012，（6）.

[2] 方小丹，魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报，2011，（12）.

[3] 孙三霞，姜效光，李红培.浅谈砖砌体房屋建筑的抗震设计[J].价值工程，2010，（13）.

[4] 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）[S].

[5] 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）[S].

作者简介：蒙雪俏（1980-），女，广西百色人，供职于华电分布式能源工程技术有限公司，中级职称，研究方向：土建结构设计。

摘要：建筑结构抗震设计可以有效地减少地震灾害对于建筑的破坏，最大限度地保障人们的生命安全。因此，随着建筑高度的不断增高，建筑结构的抗震稳定性成为结构设计的主要控制点之一。文章主要针对建筑结构的抗震设计中需要注意的事项进行阐述，为结构设计人员合理进行建筑结构抗震设计提供参考。

关键词：房屋建筑；建筑结构；结构设计；抗震设计；稳定性

中图分类号：TU323 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）31-0077-02

近十几年，地震灾害频频发生，给人们的生命、财产、安全造成极大的威胁，并减缓了我国经济发展的速度。研究表明，我国处于地震多发地带上，且一些特大地震灾害给人们造成无可挽回的危害。因此，建筑结构抗震设计可以有效减少地震灾害对于建筑的破坏，最大限度地保障人们的生命安全。

1 建筑结构的抗震设计

建筑结构的抗震设计属于结构设计中的概念设计，由于地震灾害的爆发具有不确定性、随机性，房屋建筑结构的抗震设计合适与否，在概念设计中可以清晰地表达。而在抗震设计中，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。

2 建筑结构抗震设计要点分析

2.1 选取合适的建筑场地

由于地震的影响范围较大，其影响区域内的建筑物均会受到不同程度的损坏。因此，在建筑结构抗震设计时，选取合适的建筑场地对于抗震设计至关重要。首先，在建筑场地选择时，要选取地质结构坚硬、周围地势开阔等对抗震有利的区域，这样可以最大限度地减缓地震灾害发生时地基土体产生的较大程度的沉陷，以达到很好的抗震效果；其次，建筑场地尽量避开有较大坡度的山脚以及地质不均匀及地基软弱的区域；最后，尽量避免地震多发地带。

2.2 建筑结构的高度设计

依据我国现行《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）》规定，在进行建筑结构设计时，应综合考虑适用性、经济性的原则，并给出不同结构体系的最大适用高度。

因为在地震灾害发生时，超高层建筑的结构变形将发生显著的变化，同时随着高度的增加，结构变形的影响因素会发生很大的变化，如延性要求、安全指标、材料性能、荷载组合系数等。

2.3 材料和结构体系选择的问题

在地震多发地区，选用何种建筑材料和何种结构体系的抗震性能更好这个问题应该引起人们的关注。在我国，超过150m的高层建筑，通常采用框架筒体系、筒中筒体系、组合筒三种，同时这三种结构体系也是其他国家的高层建筑普遍采用体系类型。但在国外地震多发地区，主要以钢结构为主要建筑材料，而我国90%的高层建筑结构采用钢筋混凝土材料和混合类型结构体系。研究表明，采用钢筋混凝土混合结构的内筒在地震作用下，要承担80%的地震作用力。由于此结构体系的核心是钢筋混凝土筒，因此其变形限度要以钢筋混凝土结构的变形限度为基础，不得超越。但由弯曲变形所引起的侧向位移较大，靠钢框架共同作用减小侧向位移，由于钢框架刚度小，使得结构的负荷受限制，因而减小侧移的效果不明显。通常采用加大钢筋混凝土筒的刚度或设置伸臂结构，提高结构的刚度和强度。

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 提高抗震设计等级

由于近几年，一些特大地震灾害频频出现，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。

2.6 选取合适的基础形式

在建筑基础施工以前，需要选择合理的基础类型以提高建筑结构的抗震稳定性：建筑物的结构体系类型及荷载的大小情况决定基础的形式，上部结构传递的荷载越大，则要求选择基础时具有足够大的承载能力和刚度。不同的结构对于地基的变形和沉降的要求不同。

2.7 抗震设计的其他方面

在地震多发地区，要确定高层建筑的结构类型时，除了前面的结构材料用量、建筑内部空间大小、建筑楼房的适用高度等限制条件外，还要考虑以下关于抗震设计准则：（1）在抗震设防设计时，要进行多道抗震设防，避免因结构一部分失效，而使结构整体出现失稳或承载能力不足的现象发生；（2）在结构体系选型设计时，尽量选用承载能力高、延展性好以及充足耗能性能的结构体系，防止地震发生时，结构有充足的抗倒塌能力；（3）结构的刚度和强度在水平和竖向方向上均匀分配，防止结构应力出现局部突变或削弱，使结构出现薄弱部位，避免了在地震发生时，结构出现过大的应力集中或塑性变形集中的现象。

3 结语

综上所述，在确定建筑结构抗震设计时，需要全面地考虑建筑结构的使用功能、场地类别、设防烈度、建筑高度、地基基础类型、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。

参考文献

[1] 赵建荣.建筑结构抗震设计若干问题的探究[J].科技创新导报，2012，（6）.

[2] 方小丹，魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报，2011，（12）.

[3] 孙三霞，姜效光，李红培.浅谈砖砌体房屋建筑的抗震设计[J].价值工程，2010，（13）.

[4] 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）[S].

[5] 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）[S].

作者简介：蒙雪俏（1980-），女，广西百色人，供职于华电分布式能源工程技术有限公司，中级职称，研究方向：土建结构设计。