建筑抗震分析精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的建筑抗震分析主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：建筑抗震分析范文

引言

我國地域內所發生的地震，絕大部份屬于這種“構造地震”的類型。由火山爆發所產生的“火山地震”或因巖洞崩塌、局部地面陷落所引起的地震，在我國很少發生。

許多國家在高層建筑的抗震設計方案中，已經出現了新的結構。如美國紐約的高層建筑物，建在于基礎分離的98個橡膠彈簧上，日本的建在弧型鋼條上防地震建筑物，明顯的在建筑結構體型上，改變了傳統的插入式剛箍捆住內力的結構體系。

在2010年12月1日施行的《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）和2011年10月10日開始施行的《高層建筑混凝土結構技術基礎》（JGJ 3-2010）是綜合了各國高層建筑設計的成功經驗，同時結合我國地震災害的特點，對我國高層建筑設計提出了新的標準和要求。

世界抗震設計經驗

1.美國抗震措施

美國是一個地震較多的國家，其西海岸重要城市洛杉磯正好處在環太平洋地震帶上，而整個加州也是全球地震高發地區之一。高層建筑的抗震問題以及如何將地震帶來的損失降到最低，一直是人們密切關注的問題。其中關于高層建筑的一些抗震措施。

（1）控制高層建筑的層高

在地震頻發的洛衫磯市，除了市中心作為地標建筑的一些超高層建筑，其余地段均是多層低層建筑。尤其值得注意的是在土層薄弱和不利地段加州政府通過立法禁止建造高層建筑。對于高層建筑而言，地震力和風力是控制荷載，且都是水平作用力，層高過高，對建筑抗震和抗風都十分不利。控制在地震區域的建筑層高，是有效降低震害的手段之一。

（2）選用輕質建材

美國大部分地區均是低層建筑，且均是木結構，圍護材料和隔墻也多采用石膏板、刨花板等輕質板材。采用輕質建材的建筑，在地震力作用下，自身結構受到更小的影響，且即使受到破壞，較輕的建材也能有效減輕造成的二次破壞。

（3）選用高強度高延性建材

美國另一重要的防震措施是在高層建采用鋼結構，而低層建筑就采用木結構。鋼材與木材都是高延性的材料，具有足夠的柔度。在地震發生時，可以通過自身變形消耗掉地震能量，在抗震要求更高的超高層建筑中，則添加上阻尼減震器，也可以大大提高建筑的延性和抗震性能。

2.日本抗震措施

日本全島都處在地震頻發區域，每年都會發生約1000余次地震，在高層建筑防震抗震方面，有豐富的經驗。

（1）提高建筑物的強度和剛度

日本的高層公寓很多，大部分的住戶在購買公寓中都會特別看重抗震設計水平。號稱日本第一高層公寓的大樓中，采用了與美國世貿大廈相同的鋼管，其抗震性能主要來源于采用高強度高剛度的優質建材，確保了建筑物的抗爭性能，也是公寓能得以暢銷的重要原因

（2）選用橡膠材料加強延性

日本東京的一些超高層建筑都進行了嚴密的抗震設計，其中一個重要措施就是在建筑使用高強度的橡膠作為基底材料，同時在建筑中心也選用天然橡膠作為基層，提高了建筑物的抗震性能。

（3）“局部浮力”抗震系統

近年來日本新研制了“局部浮力”抗震系統，將建筑物的上層結構與基礎部分分離開，采用這種“局部浮力”系統進行連接，借助水的浮力來加強建筑整體的延性，其工作原理大體上與阻尼減震系統和橡膠減震系統類似，但據報告有更好的抗震效果。

新增條款的意義分析

《建筑抗震設計規范》和《高層建筑混凝土結構技術基礎》新增了若干條款，本文列出對抗震設計影響較大的條款進行分析。

1. 新增的通用條款

（1）抗震設計的高層建筑混凝土結構，當其房屋高度、規則性、結構類型、場地條件或抗震設防標準等有特殊要求時，可采用結構抗震性能設計方法進行分析和論證。

此條款明確了在高層建筑設計中，抗震設計的核心地位，高層建筑采用抗震性能設計已形成一種發展趨勢。

（2）樓層質量沿高度宜均勻分布，樓層質量不宜大于相鄰下部樓層質量的1.5倍。

此條規定限定了荷載沿豎向的不規則分布，可有效地降低震害，明確了高層結構設計的標準。

（3）增加了結構抗連續倒塌設計基本要求。安全等級為一、二級時，應滿足抗連續倒塌概念設計的要求。安全等級為一級且有特殊要求時，可采用拆除構件方法進行抗連續倒塌設計。

連續倒塌是指結構因突發事件或嚴重超載而造成局部結構破壞失效，繼而引發與失效破壞構件相連的構件連續破壞，最終導致相對于初始局部破壞更大范圍的倒塌破壞。在高層建筑抗震設計中，對上部結構進行連續性倒塌分析時，其首先要保證下部基礎不會發生破壞，加強結構基礎設計是整個設計工作的根本。

2.修訂條款的意義分析

（1）明確將扭轉位移比不規則判斷的計算方法，改為“在規定的水平力作用下并考慮偶然偏心”，以避免位移按振型分解反應譜組合的結果，有時剛性樓蓋邊緣中部的位移大于角點位移的不合理現象。

（2）根據汶川地震的經驗，提高了框架結構中框架柱的內力調整系數，而其他各類結構中框架柱的內力調整系數保持不變。

框架結構柱的最小截面尺寸，除不超過2層和四級外，比舊版增加100mm；柱縱向受力鋼筋的最小總配筋率比一般框架增加0.1%、最大軸壓比控制比舊版加嚴0.05。

（3）根據汶川震害調查，將防震縫的最小寬度由70mm提高到100mm。

相鄰結構在地震過程中的碰撞是導致結構損壞甚至倒塌的主要原因之一。為防止建筑物在地震中相碰撞，防震縫必須留有足夠的寬度。原則上防震縫凈寬應大于兩側結構允許的地震水平位移之和。

結語

第2篇：建筑抗震分析范文

關鍵詞：建筑抗震；設計；分析；

中途分類號：TU2文獻標識碼：A 文章編號：

前言

結構設計分為理論設計和概念設計理論設計是結構工程師根據計算理論和規范，在對結構進行計算模型的假設及受力狀態的假定的前提下，對結構進行計算分析，得出數據式的結果，然后利用結果進行設計。概念設計是指不經數值計算，尤其在一些難以做出精確理性分析或在規范中難以規定的問題中，依據整體結構體系與分體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的基本設計原則和設計思想，從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和抗震細部措施的宏觀控制。在建筑設計的方案階段，從總體出發，采用概念性近似計算方法，能迅速、有效地對結構體系進行構思、比較和選擇。這種方法雖有一定誤差，但概念清楚、定性準確、手算簡單快捷，能很快選擇出最佳方案，具有較好的經濟、可靠性能，同時也是施工圖設計階段判斷計算機內力分析輸出數據可書與否的主要依據。

1 抗震概念設計問題分析

地震是一種隨機振動，有難于把握的復雜性和不確定性，要準確預測建筑物所遭遇地震的特性和參數，目前尚難做到。在結構分析方面，由于未能充分考慮結構的空間作用、結構材料的非彈性性質、材料時效、阻尼變化等多種因素，同時也存在著不準確性。因此，工程抗震問題不能完全依賴“計算設計”解決，而必須立足于“概念設計”。結構抗震概念設計的目標是使整體結構能發揮耗散地震能量的作用，避免結構出現敏感的薄弱部位。地震能量的聚散，如果僅集中在少數薄弱部位，必會導致結構過早破壞，目前各種抗震設計方法的前提之一就是假定整個結構能發揮耗散地震能量的作用，在此前提下才能以多遇地震（小震）作用進行結構計算、構件截面設計并輔以相應的構造措施，必要時采用彈性時程分析法進行補充計算，試圖達到罕遇地震（大震）作用下結構不倒塌的目標。為了保證建筑具有足夠的抗震能力，通過概念設計從宏觀上控制結構的抗展性能，應充分考慮以下環節：①選擇對抗震有利的場地及地基，避免地面變形的直接危害，采取措施保證地基的穩定性。②進行合理的基礎設計，同一結構單元不宜設置在性質不同的地基土上，不宜采用不同的基礎形式，設計時宜最大限度地發揮地基的潛力。③建筑物的體型應力求簡單、規則、對稱，質量和剛度變化均勻，以減少地震作用產生的變形、應力集中及扭轉反應。④選擇合理的結構體系，抗側構件力求均勻對稱，設置多道抗展防線，避免局部出現薄弱部位，要求結構布置受力明確，傳力簡捷。⑤各類構件之間要有可靠的連接，并具有必要的強度和變形能力，從而獲得整個結構良好的抗震性能。⑥強調結構空間整體性，平面加強連接，豎向確保足夠整體剛度。⑦重視對非結構構件的處理，利用其對主體結構的有利影響，避免不合理設置導致對主體結構的不利影響。⑧盡量減輕結構自重，減少地基土壓力，從而降低向建筑物傳輸的地震力。

2 結構概念設計的運用問題分析

運用概念設計的思想，也使得結構設計的思路得到了拓寬。傳統的結構計算理論的研究和結構設計似乎只關注如何提高結構抗力R，以致混凝土的等級越用越高，配筋量越來越大，造價越來越高。結構工程師往往只注意到不超過最大配筋率，結果肥梁、胖柱、深基礎處處可見，在建筑結構設計中，合理地確定建筑物的剛度是非常重要的。建筑物的剛度不宜太大，剛度大則結構自振周期就短，在地震時結構所承受的地震作用就大，相對后果較重，且造成材料的浪費；剛度也不宜過柔，過柔的建筑結構在地震時就會產生過大的變形，影響其強度、穩定性和正常使用。抗震驗算時應特別注意場地土類別。8度超過5層有條件時，盡量加剪力墻，可大大改善結構的抗震性能。框架結構應設計成雙向梁柱剛接體系，但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應加強垂直地震作用的設計，從震害分析，規范給出的垂直地震作用明顯不足。雨篷不得從填充墻內出挑。大跨度雨篷、陽臺等處梁應考慮抗扭。考慮抗扭時，扭矩為梁中心線處板的負彎距乘以跨度的一半。框架梁、柱的混凝土等級宜相差一級。由于某些原因造成梁或過梁等截面較大時，應驗算構件的最小配筋率。出屋面的樓電梯間不得采用磚混結構。考慮地震作用時必須充分領會和靈活運用抗震概念設計的優化準則和采取相應的構造措施。優化準則“強節弱桿”―――防止節點破壞先于構件；“強柱弱梁”―――防止桿系發生樓層傾移破壞機制，要求柱的抗彎能力高于梁的抗彎能力；“強剪弱彎”―――防止構件剪力破壞，要求桿件的受剪承載力高于受彎承載力；“強壓弱拉”―――對桿件截面而言，為避免桿件在彎曲時發生受壓區混凝土破裂的脆性破壞，使受拉區鋼筋承載力低于受壓區混凝土受壓承載力。保證措施有兩個方面：一是調整或限制構件的荷載效應；二是強制規定必要的構造措施。這兩個方面在 《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2002）有詳細的規定，有的則是以強制性條文提出嚴格要求。如：《高層建筑混凝土結構技術規程》中第 6.3.2 條的第 1 點限制梁端截面混凝土受壓區高度與有效高度之比，就是保證梁的變形能力，而它又決定于梁端塑性轉動量，而塑性轉動量又與截面混凝土受壓區的相對高度密切相關；試驗研究結果表明，要使鋼筋混凝土梁的位移延性系數達到3~4， 混凝土受壓區相對高度必須控制在0.25~0.35。又如：對鋼筋混凝土桿件而言，桿件截面的平均剪應力過高，都會降低箍筋的抗剪效果，平均剪應力較小時，可以避免出現剪切破壞。在建筑結構設計中還應充分考慮地震的偶合作用；堅持“小震不壞，大震不倒”；多道抗震防線等設計原則。

3 建筑選址的設防

地震引起的破壞除了直觀的震動引起的建筑結構破壞,與場地和地基的條件有很大的關系。歷次地震調查表明,同類型的建筑物由于建筑場地不同,其破壞程度會有很大的差別。

地質條件: 避免選擇地質上斷層通過或斷層交匯的地帶, 特別是在有活動斷層的地段上進行建設。

地形地貌:宜選擇地勢平坦、 開闊的地方。

地基條件: 一般而言,巖石、 半巖石和密實的地基土對房屋抗震最有利,是最好的建筑場地;而松軟的,軟弱粘性土等, 尤其是易發生砂土液化的地區,都對房屋的抗震不利。

4 短柱設計的抗震設防

因短柱的延性較差, 尤其一些超短柱幾乎沒有延性,在抗震設計時,僅僅按照一般框架柱的抗震要求采取構造措施是不夠的。還必須盡量提高短柱的承載力,減小短柱的截面尺寸,采取各種有效措施提高短柱的延性,改善短柱的抗震性能。

4.1使用復合螺旋箍筋

高層建筑框架柱的抗剪能力是應該滿足剪壓比限值和“強剪弱彎”要求的, 柱端的抗彎承載力也是應該滿足“強柱弱梁”要求的。對于短柱,只要符合“強剪弱彎”和 “強柱弱梁”的要求, 是能夠做到使其不發生剪切型破壞的。因此, 使用復合箍筋全高加密來提高柱子的抗剪承載力, 改善對砼的約束作用,能夠達到改善短柱抗震性能的目的。

4.2采用分體柱

采用分體柱的方法雖然使柱子的抗剪承載力基本不變,抗彎承載力稍有降低, 但是使柱子的變形能力和延性均得到顯著提高, 其破壞形態由剪切型轉化為彎曲型, 從而實現了短柱變 “長柱”的設想, 有效地改善了短柱尤其是剪跨比< 1.5的超短柱的抗震性能。分體柱方法已在實際工程中得到應用。

5 短肢剪力墻設計的抗震設防

由于短肢剪力墻抗震性能差, 在地震區應用經驗不多,因此在設計時, 首先要選則適合

的計算軟件,合理地選則計算分析方法, 確定計算模型和相關參數, 并加強對計算結果合理

性判斷,特別要加強概念設計。對一些不利部位加強構造措施, 在符合規范要求的情況下,短

肢墻是沒問題的。這就好比純框架結構,對地震來說也是不利的結構形式,但大家不也一直在

用。所以任何一種結構體系都有它的適用范圍,只要能合理設計, 安全應該沒問題。

5.1構建共同抗力筒體

高層點(板)式住宅采用短肢抗震墻結構體系,只要抗側力構件布局合理仍然是比較理想的一種結構體系,但在地震區, 高層建筑中,剪力墻不宜過少,墻肢不宜過短,因此不應設計僅有短肢剪力墻的高層建筑,要求設置剪力墻筒體 (或一般剪力墻 ), 形成短肢剪力墻與筒體 (一般剪力墻)共同抵抗水平力的結構。

5.2短肢墻的形狀要點

短肢墻的布置合理、 對稱、 均勻、 力求質量中心與剛度中心重合,短肢墻布置應以 T形、 L形、]形、+形為主,這樣可增加短肢墻抗扭和出平面外穩定。

短肢剪力墻結構的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢,當有扭轉效應時,會加劇已有的翹曲變形,使其墻肢首先開裂,因此應加強其抗震構造措施, 如減小軸壓比、 增加縱筋和箍筋的配筋率。

5.3傾覆力矩的設計

第3篇：建筑抗震分析范文

高層建筑抗震設計的重要性分析

抗震設計在高層建筑設計中具有十分重要的意義。與普通房屋建筑工程相比，高層建筑的構造與之明顯不同，無論是規模還是構件都存在著較大差異。一旦高層建筑質量出現問題，所帶來的后果不堪設想。因此，在設計階段就要充分落實好質量控制。其中抗震設計與高層建筑工程整體質量存在著密切關聯。通過有效的抗震設計，可讓建筑結構的剛度、延性、整體性達到相關要求，使高層建筑整體穩定性得以提升。換句話說，抗震設計是否合理直接關系到高層建筑物的質量，應給予重視。

高層建筑抗震設計關鍵問題分析

高層建筑抗震設計過程中，以下問題是關鍵點：（1）高度。根據JGJ3-2002規定所述，要求高層建筑在一定設防烈度和一定結構形式下，需保持“適宜高度”。這個“適宜高度”與推薦規范體系要求是相匹配的，但很多高層建筑實際高度卻超出了“適宜高度”的限制。在地震力作用下，超高限建筑產生的破壞形變會存在較大變化，導致相關參數延性、剛度、荷載都會超出規范適宜范圍，會給建筑物結構的穩定性帶來嚴重影響。（2）結構形式篩選。建筑結構形式篩選是否合理，直接關系到結構的性能。通常情況下，高度超過150m的高層建筑結構主要包括三種結構體系即框筒支撐體系、框架支撐體系及筒中筒支撐體系。我國大多數高層建筑都會采取核心筒體系進行構建。該結構中，由鋼筋混凝土構成的核心筒需承受80%至90%的震層剪力，給鋼結構帶來了較大負擔。在這種情況下就需要合理設置裝換層及加強層，以控制其本身剛度。（3）材料選擇。我國大多數高層建筑都是以鋼結構為主。當建筑物高度過高時，由于鋼結構質量較小，且較為輕柔，必然會受到風振影響。因此，需要采用混凝土材料進行加固，其中鋼骨混凝土為首選材料。（4）抗震設防烈度。從客觀角度來看，我國建筑結構抗震設計設防烈度與歐美等發達國家相比，還是有所不足。構造規定安全度及也存在一定差距。另外，在配筋率、軸壓比等方面也不如發達國家嚴格。在這方面還需要進一步提升標準，并逐步完善。

完善抗震設計的有效措施

1.落實抗震驗算

在進行截面抗震驗算時，結構應在設防烈度下進入彈塑性狀態。可將大部分結構變形轉變為眾值烈度地震作用下構件承載力驗算的形式來表現。進行構件截面抗震驗算時，可選用非抗震承載力設計值，將承載力抗爭調整系數與其關聯起來。計算過程中，去地震作用效應值乘以抗震調整系數來進行折減。通過完善抗震驗算，保證建筑抗震設計的有效性，使抗震設計充分發揮作用。

2.設置多道抗震防線

在構建抗震結構體系時，應設置多道防線，將一些延性較好的分體系進行組合，并將這些構件相互連接，充分發揮其協同作用。抗震墻體系便可由抗震墻與延性框架構成，兩者共同作用，可進一步提升抗震結構的性能。抗震結構體系當中還需要設定充足的贅余度，包括內、外兩個部分。并按照相關規則構建規律分布的屈服區，讓建筑結構可充分吸收或消耗地震能量。體系當中還需要增加冗余設計，以增加抗震結構的可靠性。當建筑基本周期與地震卓越周期接近時，冗余設計便可充分發揮作用。即便是第一道抗側力防線受到破壞，第二道、第三道防線可接替第一道防線，發揮保護作用，以緩解共振，并降低地震的破壞作用。

3.完善隔震及消能減震設計

隔震系統具有足夠的豎向強度和剛度以支撐上部結構的重量，并且具有足夠的水平初始剛度。即便在風載與小震作用下，整個體系依然可處于彈性范圍內，滿足正常需求。而中強地震時，其水平剛度較小，結構為柔性隔震結構體系。同時，隔震系統本身具有較大的阻尼，地震時能耗散足夠的能量，可降低上部結構所吸收的地震能量。消能減震是在結構物某些部位設置耗能元件，通過元件產生摩擦，彎曲彈塑性滯形來消耗或吸收地震輸入結構的能量，以降低主體結構的地震反應，使結構破壞程度降低。例如，可在建筑結構適當位置添加金屬阻尼器，它可通過金屬的屈服滯回將地震能量消耗掉，以降低結構反應程度；又如，可通過調諧減震控制體系來加強結構的減震能力，該體系利用調整結構的動力特性來消減結構的振動反應，以達到減震效果。

結語

第4篇：建筑抗震分析范文

關鍵詞:超高層 建筑 抗震 設計

中圖分類號：TU2文獻標識碼： A

前言

隨著高層建筑的迅猛發展，建筑的多功能要求，超高層建筑越來越多，許多建筑采用底部大裙房、上部多座塔樓的建筑形式。這些復雜的建筑形式的出現給其結構抗震分析以及抗震設計帶來了許多新的問題。

一、超高層建筑設計基本要求

1、針對建筑物的整體穩定性、承載程度以及整體延伸性等多個方面進行綜合考慮

在工程的設計中，對于結構的構建必須要符合安全的要求，還有對可能出現薄弱部分的進行建筑加強，采取必要的措施，提高建筑物整體的抗震能力，當然對于建筑物所要承受的豎向荷載來說，基本的構建不可以成為主要的耗能構件。

2、盡量的設置多層次的抗震防線

對于每一個建筑物來說，一個良好的抗震體系必須要由多個延伸性較好的分體構成，多個構件結合在一起工作，起到很好的配合作用也不會相互影響。在高層建筑中會設立很多的抗震防線，這主要是因為在一次強烈的地震過后必定會經歷多次的余震，但是如果只有一道抗震防線，那必定很難保證建筑物的整體安全性和穩定性，所以必須要在建筑中設立多個抗震防線，當然對于建筑物內部中的構件之間的關系也不能忽視，對于每一個樓層來說，在使用的主要耗能構件發生屈服之后，必須要對其進行彈性檢測，使其可以擁有時間較長的抗倒塌能力。

3、地震波的選擇要求

對超高層建筑，必要時考慮長周期地震波對超高層結構的影響。輸入地震加速度時程曲線應滿足地震動三要素要求，即有效加速度峰值、頻譜特性和持時要求。對超高層建筑，在波形的選擇上，在符合有效加速度峰值、頻譜特性和持時要求外，滿足底部剪力及高階振型的影響，如條件許可，地震波的選取，尚應考慮地震的震源機制。

二、超高層結構反應譜分析要點

反應譜理論是現階段建筑抗震分析的基本理論。對于設計人員，反應譜分析主要是地震動參數的選取和結構基本信息的輸入。反應譜分析的關鍵是對計算結果進行分析，判斷計算結果是否合理。

1、兩個不同力學模型的三維計算軟件

《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)，(簡稱抗震規范)3．6．6條規定：復雜結構多遇地震下應采用不少于兩個的不同力學模型的三維空間分析軟件進行整體內力和位移計算：《高層混凝土結構技術規程》(JGJ3―2002)(簡稱高層規程)亦有相關規定。目前國內常用的計算軟件如SATWE、PMSAP、ETABS、MIDAS均屬于“不同力學模型的三維空間分析軟件”，小震下的彈性反應譜分析可任選其中兩個程序進行計算。

2、關于超長周期反應譜

超限高層建筑大多為高柔結構，周期較長，有些甚至超過6．0s。例如天津津塔項目，主樓總高度330m，結構第1周期達到7．60s。抗震規范5．1．4條規定，周期大于6．0s的建筑結構所采用的地震影響系數應專門研究。

3、層間位移角限值

超高層鋼結構的層問位移角限值按照抗震規范要求取1／300。超高層混凝土結構層問側移角限值在高層規程中規定：高度等于或大于250m的高層建筑，其層間位移角部不宜大于1／500；高度在150~250m之間的高層建筑，層間位移角限值可采用“表4．6．3數值”與1／500線性插值取用。要注意高層混凝土規程第4．6．3條小注：“樓層位移計算不考慮偶然偏心的影響”。

4、剪重比調整

抗震規范5．2．5條和高層規程3．3．13條提出了“最小地震剪力系數”要求。由于地震影響系數在長周期段下降較快，對于基本周期大于3．5s的結構，計算得到的水平地震作用下的底部總剪力太小。換言之，就是結構 ‘柔”，受到的地震力太小，從偏于安全的角度考慮，人為地提高地震剪力以保證結構設計的安全性。最小剪力系數取值在3．5s開始減小，至5s后不再下降。考慮大于5s的結構多為超高超限的高柔結構，適當提高地震下的抗側移剛度和承載力是合理的。

5、層剛度比和層抗剪承載力的控制

抗震規范、高層規程均有“樓層剛度不宜小于相鄰上層70％ 或其上三層側向剛度平均值的80％”的規定。《高層民用鋼結構技術規程》(GJG99―98)(高鋼規)3．3．1條規定，樓層剛度不小于相鄰上層的70％，且連續三層總的剛度降低不超過50％。抗震規范規定結構樓層抗剪承載力不小于相鄰上層的80％，高層規程規定A級高度層抗剪承載力不小于其上一層的80％、B級高度抗剪承載力不小于上層的75％。高鋼規規定任一樓層抗側力構件的總受剪承載力不小于其相鄰上層的80％。

三、實例分析

1、工程概況

項目位于昆明市高新區前所村“城中村” 改造（聯邦國際）項目A2、A3號地塊。總用地面積140312m2。土地用途為商業、住宅用地，其中商業占10%，住宅占90%。裙房面積為1.4 萬m2，辦公樓面積約為12.6萬m2，上部塔樓包括： 1、2、3、5棟住宅樓36 層，標準層層高3.6m，建筑總高度129.6m。本次針對較高的1、2、3、5棟住宅樓進行結構布置，計算并探討各種布置方案的性能。下部裙房包括：五層商業面積1.4 萬m2，首層層高5.2m，其余商業層高4.5m。設置兩層地下室，根據地質報告擬采用樁基礎。

2、計算軟件

本工程設計計算所采用的計算程序：PMCAD、SATWE。

3 結構布置

根據建筑平面功能采用三種布置方案對比，建筑平面詳見圖1。

圖1

為解決高烈度區多遇地震、設防地震和罕遇地震的地震作用較大，針對矩形平面的短邊分別采取加強措施如下：

（1）方案一：采取建筑物兩側全高設置支撐體系與型鋼混凝土框架梁柱形成抗側力體系與混凝土核心筒共同抵抗地震作用，詳見圖2。

（2）方案二：結合建筑功能在兩側布置開洞聯肢剪力墻抗側力構件與混凝土核心筒共同抵抗地震作用，詳見圖3。

（3）方案三：在21 層設置加強層，通過布置剛度較大的水平伸臂桁架和周邊環帶斜腹桿桁架，利用框架柱的軸力形成反向彎矩，減少內筒的傾覆力矩，進而減小結構在水平地震作用下的位移。詳見圖4。

4、結構小震作用下及風荷載作用下彈性計算分析如下表

5、結論分析

（1）風荷載作用下建筑結構均能滿足規范要求的層間位移角。

（2）抗震設防烈度8 度（0.2g）區，一般地震作用下位移角較大，分別對比方案一（全高支撐方案）、方案二（兩層剪力墻方案）、方案三（伸臂加強層方案）在小震作用下，方案一與方案二能滿足規范對位移角要求，方案三不滿足。

（3）本次計算結果對比表明，在高烈度去小震作用下，伸臂加強層方案提給抗側剛度有限，且引起樓層受剪承載力嚴重突變，造成結構豎向產生薄弱層，對抗震十分不利。方案一和方案二在小震作用下彈性計算和多遇地震下彈性時程分析法進行補充計算，均表現出較好的抵抗水平力性能。方案一要求全樓設置鋼構件側向支撐，在造價成本上比較大，且仍然存在樓層受剪承載力突變，產生豎向薄弱層。

（4）方案二結合建筑方案，在弱側適當布置剪力墻方案能較好的滿足結構性能要求，且由于采用常規施工做法，從經濟角度和方便施工角度考慮均為合適方案。

【參考文獻】

第5篇：建筑抗震分析范文

關鍵詞 建筑設計;抗震;設計

【中圖分類號】 TU352 文獻標識碼:B 文章編號:1673-8500(2012)10-0015-01

建筑設計是否考慮抗震要求,從總體上起著直接的控制主導作用。結構設計很難對建筑設計有較大的修改,建筑設計定了,結構設計原則上只能是服從于建筑設計的要求。如果建筑師能在建筑方案、初步設計階段中較好地考慮抗震的要求,則結構工程師就可以對結構構件系統進行合理的布置,建筑結構的質量和剛度分布以及相應產生的地震作用和結構受力與變形比較均勻協調,使建筑結構的抗震性能和抗震承載力得到較大的改善和提高;如果建筑師提供的建筑設計沒有很好地考慮抗震要求,那就會給結構的抗震設計帶來較多困難,使結構的抗震布置和設計受到建筑布置的限制,甚至造成設計的不合理。有時為了提高結構構件的抗震承載力,不得不增大構件的截面或配筋用量,造成不必要的投資浪費。由此可見,建筑設計是否考慮抗震要求,對整個建筑起著很重要的作用。因此,我們在建筑抗震設計過程別要注重以下幾個問題。

1 建筑體型設計問題

建筑體型包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀的設計。震害表明,許多平面形狀復雜,如平面上的外凸和凹進、側翼的過多伸懸、不對稱的側翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。唐山地震就有不少這樣的震例。平面形狀簡單規則的建筑在地震中未出現較重的破壞,有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復雜和不規則在地震時都會造成震害。特別是在建筑結構剛度發生突變的部位更易產生破壞。因此在建筑體型的設計中,應盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規則;在平面形狀上,矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說都是較好的體型。盡可能少做外凸和內凹的體型,盡可能少做不對稱的側翼和過長的伸翼。在體型布置上盡可能使建筑結構的質量和剛度比較均勻地分布,避免產生因體型不對稱導致質量與剛度不對稱的扭轉反應。

2 建筑平面布置設計問題

建筑物的平面布置在建筑設計中是十分重要的部分,它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距離、內墻的布置、空間活動面積的大小、通道和樓梯的位置、電梯井的布置、房間的數量和布置等,都要在建筑的平面布置圖上明確下來。而且,由于建筑使用功能不同,每個樓層的布置有可能差異很大,建筑平面上的墻體,包括填充墻、內隔墻、有相應強度和剛度的非承重內隔墻等等布置不對稱,墻體與柱子分布的不對稱、不協調,使建筑物在地震時產生扭轉地震作用,對抗震很不利。有的建筑物,其剛度很大的電梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一側,結果在地震中造成靠電梯一側建筑物的嚴重破壞。這是因為電梯井筒具有極大的抗側力剛度,吸引了地震作用的主要部分[3]。有的建筑物,在平面布置上一側的墻體很多,而另一側的墻體稀少,這就造成平面上剛度分布的很不對稱,質量分布也偏心,使結構的受力和變形不協調,導致扭轉地震作用效應,帶來局部墻面的破壞。有的建筑物,如底層為商場的臨街建筑,臨街一側往往不設墻體,而其另一側則有剛度很大的墻體封閉,兩側在剛度上相差很多,也將在地震時引起扭轉地震作用,對抗震不利。還有的建筑平面布置上,經常出現內隔墻不對齊或中斷,使剛度發生突變和地震力傳遞受阻,對抗震也帶來不利,客易引起結構的局部破壞。建筑平面布置設計對建筑抗震關系很大,從概念上要解決的一個核心問題是:建筑平面布置設計上要盡可能做到使結構的質量和剛度分布均勻,對稱協調,避免突變,防止產生扭轉效應。在建筑平面布置的總體設計上要盡可能為結構抗側力構件的合理布置創造條件,使建筑使用功能要求與建筑結構抗震要求融合成一體,充分發揮建筑設計在建筑抗震中的作用。

3 建筑豎向布置設計問題

建筑的豎向布置設計問題在建筑設計中主要反映在建筑沿高度(樓層)結構的質量和剛度分布設計上。無論是單層或多層,還是高層建筑或超高建筑,這個問題是比較突出的。存在的這個主要問題是,由于建筑使用功能的不同要求,如底層或下面幾層是商場、購物中心,建筑上要求是大柱距、大空間;而上面的樓層則是開間較大的寫字樓或布置多樣化的公寓樓,低層設柱、墻很少,而上面則是以墻為主,柱很少。有的建筑在布置上還設有面積很大的公用天井大廳,在不同樓層上設有大會議廳、展廳、報告廳等,建筑使用功能的不同,形成了建筑物沿高度分布的質量和剛度的嚴重不均勻、不協調。突出的問題是沿上下相鄰樓層的質量和剛度相差過大,形成突變[3]。在剛度最差的樓層形成對抗震極為不利的抗震承載力不足和變形很大的薄弱層。這是在建筑設計中必須高度重視的問題。在實際設計中,在建筑使用功能不同的情況下,很可能出現上下相鄰樓層的墻體不對齊,柱子不對齊,墻體不連續,不到底;上層墻多,下層墻少;上層有柱,下層無柱等,使地震力的傳遞受阻或不通;抗震用的剪力墻設置不能直通到底層、剪力墻布置嚴重不對稱或數量太少。所有這些布置都將給建筑物帶來地震作用分布的不均勻、不對稱和對建筑物很不利的扭轉作用。多次大震害表明,建筑物豎向樓層剛度的過大變化,給建筑物造成很多破壞,甚至是整個樓層的倒塌。在1995年的日本阪神大地震中,有多棟鋼筋混凝土高層建筑發生了中間樓層的整體坐落倒塌破壞。因此,盡可能使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑物底部,不宜中斷或不到底。盡量避免其某樓層剛度過少,盡量避免產生地震時的鈕轉效應。

4 建筑上應滿足的設計限值控制問題

根據大量震害的經驗總結,現行《建筑抗震設計規范》(GBJll-89)對房屋建筑在建筑設計中應考慮的一些抗震要求的限值控制提出了規定。這些規定,建筑設計應予遵守:一是房屋的建筑總高度和層數;二是對房屋抗震橫墻問題和局部墻體尺寸的限值控制。

5 屋頂建筑的抗震設計問題

在高層和超高層建筑設計中,屋頂建筑是一個重要的設計部分。從近幾年對一些高層建筑抗震設計審查結果來看,屋頂建筑存在的主要問題,一是過高,二是過重。這樣的屋頂建筑加大了變形,也加大了地震作用。對屋頂建筑自身和其下的建筑物的抗震都不利。屋頂建筑的重心與下部建筑的重心不在一條線上,且前者的抗側力墻與其下樓層的抗側力墻體上下不連續時,更會帶來地震的扭轉作用,對建筑物抗震更不利。為此,在屋頂建筑設計中,宜盡量降低其高度。采用高強輕質的建筑材料和剛度分布比較均勻、地震作用沿結構的傳遞比較通暢,使屋頂重心與其下部建筑物的重心盡可能一致;當屋頂建筑較高時,要使其具有較好的抗震定性,使屋頂建筑的地震作用及其變形較小,而且不發生扭轉地震作用。

6 結束語

總的來說,建筑設計是建筑杭震設計的一個重要方面,建筑設計與建筑抗震設計有著密切關系。它對建筑抗震起著重要的基礎作用。一個優良的建筑抗震設計,必須是在建筑設計與結構設計相互配合協作共同考慮抗震的設計基礎上完成。為此,要充分重視建筑設計在建筑抗震設計中的重要性,在建筑抗震設計中更好地發揮建筑設計應有的作用。

參考文獻

[1] 《建筑抗震設計規范》(CBJll-89),中國建筑工業出版社[M],2005。

[2] 包世華、方鄂華,《高層建筑結構設計》,清華大學出版社[M],2003。

第6篇：建筑抗震分析范文

【關鍵詞】 建筑抗震設計；細節；問題

一、前言

隨著建筑施工技術的飛速發展和建筑行業對于建筑抗震設計的需要，現在的建筑工程對于建筑抗震設計提出了更高的要求。本文首先講述了建筑抗震設計在建筑工程中的重要作用，并論述了建筑工程設計是結構抗震設計的基礎。建筑工程設計過程中是否能夠很好的滿足建筑抗震的要求， 會直接影響建筑物抗震能力的強弱。要做好好建筑抗震的設計必須要將結構設計與建筑設計互相結合以及完美配合才能實現。但是據官方數據統計，近些年來，我國在建筑行業在建筑抗震設計這一方面做的不夠好，還存在很多問題，文章中提出了建筑設計中在抗震設計這一塊存在的問題，例如： 建筑平面、豎向布置以及建筑體型要有利于建筑的抗震性。然后在結合地震災害，論述了建筑體型簡面、豎向以及對稱布置中剛度和質量分布協調均勻的設計對于建筑抗震作用的重要性。文章主要講述了建筑抗震設計中存在的細節問題，同時提出了相關問題的解決方案。

二、建筑抗震設計過程中存在的問題

1、建筑材料對建筑抗震設計的影響

眾所周知，建筑的材料是建筑質量的核心，建筑材料好壞的選用將直接影響建筑的抗震設計以及建筑建成后的抗震效果，建筑質量的好壞是建筑的抗震性能體現的主要因素之一，而建筑材料對建筑質量的影響非常大，但是，在現如今在建筑抗震設計的過程中，卻因為很多的原因造成建筑抗震設計的質量出現比較嚴重的問題，而建筑材料對建筑抗震設計造成的影響也是其中一個比較重點要素。建筑材料對于建筑抗震設計的影響主要表現在材料本身的強度、質量、耐腐蝕性以及材料的不匹配等方面，在建筑工程設計的過程中，有部分工作人員或者施工但聞為某取暴利進而在建筑設計施工的過程中使用一些質量不達標的建筑材料，這些建筑材料的使用嚴重影響了建筑的質量以及抗震性能。

2、建筑抗震人員設計時的問題

有一部分工作人員在建筑抗震設計的過程中會將一些不是該類型建筑抗震設計方案引用到該類型建筑物中來，導致建筑在抗震設計施工過程中出現了建筑結構、建筑質量、建筑抗震性能達不到實現設定的要求，并且在建筑施工時帶來很多麻煩，且不能滿足建筑抗震性能的指標，像這一類的建筑抗震設計與實際的建筑缺乏匹配度。

3、短柱對于抗震設計過程中的影響

地震作為破壞性超強的自然災害，想要最大限度降低其對建筑的破壞，保證建筑設計堅實的質量是最基本的防護措施。相比較而言，我國建筑設計水平發展較為緩慢，在地震設計方面也存在不夠合理的情況，這使得很多建筑結構都出現了地震安全隱患，過大的自身重量也加大了地震危害。為了保證建筑結構抗震水平，必須要在建筑抗震設計環節中科學的運用抗震理論，根據相關設計原則，利用有效措施來提高建筑結構的可靠性與安全性。根據《建筑抗震設計規范》式6.2.9- 3，剪跨比λ=Mc/Vcho，即根據墻端或者柱端截面組合的彎矩的計算值Mo以及與其相對應的截面組合的剪力的計算值Vc 以及截面的有效高度h0來確定，同時取上下端計算的結果中的較大的值；反彎點一般位于柱高中部的框架柱可以按找柱凈高與兩倍柱截面高度的比來計算。在設計中可以按以下判別：

（1）自非地震設計的組合作用的情況下：短柱為Hn/2ho≤2 的柱；

（2）在地震設計的組合作用的情況下：短柱是當反彎點在柱層高的范圍是Hn/2ho≤2，反之，短柱通過λ=Mc/Vcho≤2 來判定。

（3）我國現在的某些建筑，同城采用首層架空的方法，使用一些截面較大的柱來作為短柱，這樣的柱體很容易形成短柱。然后，在架空層通常不設計填充墻，這樣引起填充墻不能夠連續，進而也在一定程度上引發剛度突變，對建筑的整體結構來講，建筑結構對于抗震很不利。

（4）因為各種填充墻的設置，比如建筑開窗、門等等，這些都會讓柱凈高減小，最后形成短柱，影響建筑抗震結構。

（5）一般在設計屋面水箱的支承柱的時候，柱凈高和柱截面高度的比一般都小于或等于4。

（6）在非地震組合的作用下，一般情況下使用豎向的壓力來作為控制荷載的組合，在豎向壓力的作用下短柱的整個橫截面的應變力的分布是均勻的，但是隨著荷載的不斷增加應變力也在迅速的增加，到最后，混凝土等建筑材料達到極限應變時，柱就很有可能出現縱向的裂縫，柱體表面的混凝土保護層就會剝落，箍筋間的柱體的縱向鋼筋就會向外凸起，這樣短柱就會遭到破壞，進而對于整個建筑的穩定性造成影響，同時也大大降低了建筑物的抗震性能

（7）在地震組合的作用下，一般情況下使用水平地震力來作為控制荷載的組合，在水平力的作用下短柱將會產生比較大的水平剪力，但是短柱長期在水平剪力作用下，非常容易產生剪切的破壞，這種剪切破壞的結果將很可能導致整個建筑物的整體結構遭到嚴重破壞，對于建筑物建成以后的抗震效果非常不利。

三、如何加強建筑物的抗震構造方案

1、建筑的設計要比平常的多層、 高層的設計特點復雜的多，而且對建筑抗震設計的本身要求也特別高，因此在這種情況下建筑抗震設計中， 應全面的考慮各種因素，將其作為優化方案的因素。另外，在對建筑抗震設計的過程中，設計者要根據實際情況，再結合多種建筑有關設計因素，比如，建筑的抗震指數以及施工方式等，設計出多種建筑抗震設計方案，然后再通過多種方案進行相互的比較，最后選擇出一種最優化的方案，通過這種優化方式， 能更好的做好超限高層建筑的抗震設計， 而且，以這種設計優化方式，一旦發現方案中存在設計問題或安全隱患能及時的比較出來，并及時的改正，對建筑抗震性能具有很大的保障。

2、效能減震是實現對地震所產生動能的消耗，來減輕地震能的傳導大小，從而降低其對建筑物的破壞程度。目前，在此技術方面一般采用消能器和阻尼器，兩種器械都能夠實現地震能量的有效消耗和吸收，減小震力對建筑主體的破壞，以達到對建筑主體結構安全、穩性定的保護。目前，效能減震技術在我國建筑防震設計中得到了有效的應用，其在新建筑的防震設計和舊建筑的抗震加固方面，都起到了良好的效果。

四、結束語

本文例舉了兩個建筑抗震設計中比較容易受到破壞的地方，并提出一些提高抗震能力的措施供同行參考、探討。作為結構設計人員，不能固步自封，應不斷在全世界的震害中學習，不斷學習新規范，相互交流，才能使自己設計的建筑在地震中盡可能地保護人們的人身安全，減小財產損失。

參考文獻

[1] 我國加強超高層建筑抗震設計[J]. 施工技術. 2012（09）

[2] 張卓軍. 建筑抗震設計中結構平面不規則的內容[J]. 科技創新導報. 2013（31）

[3] 李雪琴. 淺談建筑抗震設計[J]. 今日科苑. 2012（08）

[4] 烏魯木齊嚴查嚴管公共建筑抗震設計[J]. 城市規劃通訊. 2011（16）

第7篇：建筑抗震分析范文

【關鍵詞】建筑結構；抗震設計；問題；措施

我國處于亞歐板塊和太平洋板塊交接地帶，是世界上受地震危害較嚴重的國家之一。尤其是近半個世紀以來，唐山、汶川和玉樹等地地震頻發，建筑結構的抗震設計受到各部門人員的重視，巍然不倒的建筑才是人們真正的家。建筑物要根據不同類型做出不同的設計，建筑物結構設計既要有足夠的安全強度保證居住安全，又要防護允許范圍內建筑物的變形，通過結構設計，提高對抗地震的強度。我們無法預知地震，但可以預防地震對我們的傷害。

一、建筑結構抗震設計的基本思想

上世紀80年代國際上關于建筑結構抗震設計出現了新趨勢，基于此我國當時經濟實力下的89規范作了如下規定：

（1）在遭受本地區規定的基本烈度地震影響時，建筑可能有損壞，但不致危及人民生命財產安全，不需修理或稍加修理即可恢復使用；

（2）在遭受較常遇到的、低于本地區規定的基本烈度的地震影響時，建筑不損壞；

（3）在遭受預估的、高于基本烈度的地震影響時，建筑不致倒塌或發生危機人民生命財產的嚴重破壞；

按照上述規定的建筑物進行抗震結構設計，可以做到“小震不壞、中震可修、大震不倒”，從而保證地震發生時在建筑物里面的人的生命安全[1]。

二、建筑結構抗震設計中存在的問題

1、建筑結構抗震設計中參考方法不先進

地震尤其強烈地震的破壞性很大，但這種自然災害并不經常發生。我們對地震的認識正在逐步加深，可仍然無法了解其中奧妙。對于建筑結構設計來說，已經可以針對已知、普遍地震發生的原因進行抗震設計，而地震誘發因素的不確定性和復雜性（如人們銘記的唐山大地震），使可靠度設計的方法失去了基本的依據。目前，還沒有可靠的方式來預測未來時間可能發生地震的頻譜特性和強度等，所以，建筑結構抗震設計的可靠性方法就不那么可靠了。

2、建筑結構構件承載力設計依據不準確

時至今日，我國建筑行業仍然參照原來頒布的建筑抗震設計規范，它不可避免的存在一定缺陷：我國提高抗震設計水平部分依賴于借鑒學習外國的經驗和方法，但是國家不同，抗震設計的做法就不同，地震作用的取值也就存在較大的差別，也就不容易進行各種方法的比較和交流學習；我國采用小震作用進行結構構件承載力的設計，卻又用各種和抗震有關的內力增大系數作為考慮因素，這就造成了設計的調整系數過多，影響設計人員對建筑物整體構造和關鍵構件安全的把握。

3、建筑場地選擇不適當

場地條件是地震造成建筑物破壞的重要原因之一。地震造成地表錯動與地裂，地基土的小均勻沉陷、滑坡和粉砂土液化等，都會引起建筑結構抗震能力的減弱[2]。另外，在建筑工程中，Ⅱ類場地較為常見，對建筑物的地基形成一定的不穩定性。

4、建筑結構的抗震性與規則性的沖突

除了結構穩定之外，業主和建筑師對建筑物的使用功能和建筑外形等有許多其他的想法和要求，這樣就會帶來建筑物結構復雜和外形不規則的問題。一味追求建筑物的獨特外形或業主理想的功能會使結構不規則，從而減弱建筑物的抗震能力，例如，一座建筑原來有較為完整的筒形墻體結構，由于不能滿足各種要求改變墻體結構，這樣就削弱了結構的平動剛度，雖然滿足了要求，但結構的抗壓性能更差了。而簡單、傳統的建筑往往不能引起較多的關注，也不能更好的適應市場的發展。如何最大限度的滿足建筑師和業主多元化的要求，同時又保證建筑結構的抗震性是當下結構工程師所要面對的挑戰。

三、建筑結構抗震設計中的問題解決措施

1、結構抗震設計采用多安全系數設計方法

地震發生帶來的后果是無法預估的。有學者曾經提出質疑并指出：與科學相比，規范的設計方法更多的是一種工程技術，更應注意整體的綜合。隨著近年來對中震和大震作用的分析增加，可靠度設計方法實質上已經改變。結構抗震設計采用多安全系數設計方法，能讓人以退為進，抗震因素增加了，設計建筑物抗震結構就需要多方面的考量，不用再為一些執拗的問題大費周章，許多安全的的問題也自然迎刃而解。

2、采用科學的地震震動參數進行結構構件承載力設計

我國可以依據中震地震動參數設計構件承載力而不是用小震參數，這樣提高了對抗震設計的規范要求，能更好的保證“小震不壞”[3]。各個國家的地理位置和地貌特征都不一樣，這些都可能影響地震的作用，進而影響構件的承載力，我國應該投入力量以更適合自己的建筑抗震設計規范，并嚴格制度實施規范，摒除模棱兩可的規定，使規定明確、準確，使建筑結構有規范可依。

3、慎重選擇建筑場地

增強建筑結構抗震性應選擇合適的工程場地，應選土密實均勻的中硬場地；對抗震不利的地段應該回避，如地勢不平的山丘、地下已被采空的地區、河流的兩旁等；危險的地段不能建造違規建筑。

同一建筑單元的地基應該相同；建筑物的地基應秉承能深埋不淺埋的原則，做好基槽回填和夯實；加強地下根基和地上建筑物結構的整體性，地基盡可能采取直線并拉通，避免切斷；如果地基是軟土的要有充足的安全措施，加強基礎的整體性。

4、建筑結構設計更注重安全性

安全是建筑的重要保證，結構工程師應該在先保證結構抗震設計的同時盡量滿足其他需求[4]。工程師們必須學會熟練運用概念設計，并使這一理念貫穿于結構設計工作的整個過程當中，既要嚴格把握好設計的大原則，又要全面考慮諸多因素，最終才能保證設計的科學性和嚴謹性。結構工程師應對自己的任務多加研究，敢于挑戰現有的不合理規范。

在設計中，遇到不規則的建筑物，要在適當位置設置防震縫；質量重的建筑物地震發生時破壞性更大，因此建筑物的質量宜輕不宜重，各部分應采用輕的材料；重視圈梁和構造柱的布置，設構造柱及芯柱。

四、不同的建筑結構有不同的抗震設計方法

現代建筑結構多樣，基于不同的建筑結構的抗震設計方法的側重點就不同。例如：基于承載力的結構抗震設計，其特點是與傳統的設計方法接近，便于人員理解操作，但是它沒有考慮地震有持續性；基于能量的結構抗震設計，其特點是地震原理清晰簡潔，對結構損傷性能的控制尤為重要意義；基于損傷的結構抗震設計，特點是能夠定量描述結構在地震發生時的破壞情況，損失可以明確衡量，而且從設計開始就引入損傷指標的做法是非常先進的。此外還有基于位移的結構 抗震設計和基于性能的結構抗震設計等。

結束語：

建筑物一般是人們風雨來臨時的避難所，而地震發生時卻成了人們獲得一線生機的最大阻礙。我們不能預知地震的發生，因此結構設計有很多不確定或不確知的因素，也就不能保證建筑的抗震功能。如果我們采用規則的結構，明確的計算簡圖，選取對建筑適宜的建筑場地，并提高敬業精神和責任心，在總結大量地震災害的基礎上，做出合理的結構設計概念，靈活運用抗震設計原則，這樣才能有牢固堅挺的高樓大廈，才能容下我們的蓬勃生機。

參考文獻

[1] 覃邵文. 論述建筑結構抗震設計相關問題 [J] 廣州科模，2009（11）：63-64

[2] 雷磊，韓小雷等. 直接基于位移的抗震設計方法的研究 [J] 華南地震，2007（2）：26-33

第8篇：建筑抗震分析范文

關鍵詞: 高層建筑；結構設計；抗震概念；應用

中圖分類號：TU97文獻標識碼： A

0引言；近年來，由于人類對于自然環境的不斷破壞，各類自然災害發生的較為頻繁。高層建筑結構設計中抗震概念設計是對建筑抗震設計的宏觀控制，合理的運用抗震概念和原則是建筑結構抗震設計的必要前提，在高層建筑工程一開始從建筑的場地選擇、平立面形式、結構布置以及延性等方面進行考慮，從根本上消除高層建筑中抗震的薄弱環節，再通過計算與結構措施，能夠保證設計出的高層建筑具有良好的抗震能力，顯著的提高高層建筑的抗震可靠度。

一．高層建筑結構設計中抗震概念設計的意義

高層建筑結構設計中應該非常重視抗震概念設計，因為高層建筑結構非常復雜，當發生地震時具有動力不確定性特點，人們對地震時對結構認識的局限性，再加上材料性能和施工安裝的變易性、模擬地震波的模糊性等因素，導致計算結果和實際之間具有很大的差異。簡單的依賴數值計算獲得結構并不能有效的解決高層建筑的實際抗震問題，尤其是地質特征的差異性原因，導致許多國家甚至是地區指定的抗震規范都有明顯的差異。高層建筑結構抗震概念設計在依據數值計算的基礎上，還增加了實踐經驗元素，并且結構概念設計甚至比分析計算更重要，使得這一抗震設計理念能夠滿足區域差別下從事高層建筑結構設計的實際需求。強調高層建筑結構設計中抗震概念設計的重要性，其目的是為了引起高層建筑結構工程是在進行建筑結構設計時，特別重視相應的結構規程以及抗震概念設計中的相關規定，從而擺脫傳統的結構設計中只重視計算結果的誤區，要求結構工程師嚴格的按照結構設計計算原則，再結合地區的抗震規范，以此保證高層建筑結構的抗震性能。

二．影響建筑物抗震效果的因素

2.1 建筑結構建造過程中所使用的材料和施工過程在實際抗震設計時，抗震 效果與建筑結構的材料具有十分密切的關系。但在許多時候工作人員往往意識不到這一點。建筑材料的質量的好壞與建筑物所受到的地震作用力有直接的關系，質量好的材料所受到的地震作用力就小，則質量差的則所受到的力就大。因此一些輕型材料的應用，對于提高建筑物的抗震性能具有非常好的效果，不僅施工材料對于抗震性能有所影響，施工過程中的每一個具體環節都會對抗震效果有所影響，所以在高層建筑施工中，要控制好施工的質量，做好相應的監管工作，從而保證高層建筑的施工質量，使建筑的抗震效果有所保證。

2.2 建筑物自身的結構設計

結構設計的好壞直接關乎建筑物的質量，同時也是對抗震效果具有關鍵性的影響因素，所以在實際建筑物結構設計中，保證抗震效果是非常必要的。目前在建筑物抗震結構設計時通常以在震不壞、大震不倒為目標，因此在建筑設計時，無論是點式還是板式建筑，其合理的結構設計都是十分重要的，這對提高建筑物的抗震效果將起到積極的作用。另外建筑物在平面結構布置時，其盡量做到質心和剛心的重合，因為在建筑物平面布置時一般都較為復雜，一旦發生地震如果質心和剛心不一致時則會導致地震的作用力加劇，從而形成較大的破壞性，所以為了有效的提高地城的抗震能力，則需要做到質心與剛心的重合。

2.3 建筑物所處地質環境情況

建筑物所處位置的地質情況對建筑抵抗各種自然災害發生時的破壞性具有非常重要的意義。通常在地震發生時，如果建筑物位于巖石地帶、山體附近、容易產生滑坡的地質情況下時，則一旦發生地震所造成的破壞是十分巨大的。所以為了有效的增強建筑的抗震性能，可以在進行建筑位置選擇時即做好詳細的勘測工作，盡量避開容易在地震中由于導致地表發生變化的不利地段，選擇有利的地點進行建筑物建造。

三.抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用

3.1抗震概念設計應該重視高層建筑的結構規律。在高層建筑的抗震概念設 計應用中，應該對高層建筑的體型設計進行科學的修正，保證在質量、剛度、對稱、規則上分布均勻，保證設計的整體性，避免局部出現剛度過大的問題。高層建筑的結構布局對抗震概念設計具有十分重要的作用，簡單、對稱的建筑在地震中的應力分析和實際反映很容易做到，并且能夠達到相一致，但是在凹凸的立面與錯層設計的高層建筑中，當地震發生時將會產生復雜的地震效應，很難做到對高層建筑抗震效果的最佳分析。因此，高層建筑的抗震概念設計應該重視結構的規律性。

3.2抗震概念設計在結構體系上的應用。高層建筑抗震結構體系是抗震概念設計的關鍵，抗震概念設計在結構體系上的應用依據高層建筑物的高度以及抗震等級選擇合適的抗側力體系，通過概念近似手算確定結構設計方案的可行性以及主要構件的基本尺寸。抗震結構方案選擇的合理性，直接影響建筑抗震概念設計的經濟性與安全性。合理的選擇建筑結構體系，應該注意以下三個方面: 其一，選擇建筑結構體系時，應該對因為部分結構或者部分構件的破壞而導致整體建筑結構體系喪失對抗震能力或者重力荷載的承載能力，應該堅持抗震設計原則中的贅余度功能和內力重分配功能，這一原則的重要性在許多建筑物地震后的實際狀況中都得到了很好的印證; 其二，選擇建筑結構體系時，不僅僅應該要求建筑體系的受力明確、傳力合理以及傳力路線，還應該有合理的地震作用傳遞途徑和明確的計算簡圖，這些都應該和不間斷的抗震分析相符合; 其三，其中延性是建筑結構中的重要特性之一，結構體系的變形能力取決于組成結構的構件和連接的延性水平，提高結構構件的延性水平，是提高高層建筑抗震設計概念在建筑結構設計應用中的重點問題，通過采用豎向和水平向混凝土構件，能夠增強對砌體結構的約束，當配筋砌體在地震中即使產生裂縫也不會倒塌或者散落，保證高層建筑早地震中不至于喪失對重力荷載的承載能力。

3.3抗震概念設計在結構構件上的應用。高層建筑抗震的實現需要各個構件的支撐，因此，抗震結構體系中的各個構件都必須具有一定的剛度與強度，并且還應該具有可靠的連接性。高層建筑的結構體系是一個多層次超靜定結構，因此其抗震結構也應該設置多道抗震防線，這樣在地震作用下，即使一部分構件先被破壞，剩余的構件依然具備支撐的作用，形成獨立的抗震結構，承受地震力與豎向荷載。因此，合理的預見高層建筑結構先屈服或者破壞的位置，適當的調整構件的強弱關系，形成多道抗震防線，實現對高層建筑結構體系的合理控制，這是結構抗震耗能的一種有效措施，是建筑抗震結構概念設計的重要內容。

四．結束語

總而言之;隨著高層建筑的不斷興起，其抗震結構設計成為人們關注的焦點，目前技術的進步，使高層建筑結構的抗震設計技術和方法越來越先進，越來越完善。但社會需求的不斷提升，也需要設計人員不斷強化自身的專業技能，同時還要做好對建筑環境及地質的分析和研究工作，從而根據實際情況來選擇適合的抗震結構，從而增強高層建筑結構的抗震能力，避免在地震發生時造成嚴重的傷亡和損失。

參考文獻

第9篇：建筑抗震分析范文

關鍵詞：鋼結構、抗震、抗震設計

中圖分類號：TU391文獻標識碼： A

隨著國家經濟大發展和建筑技術的進步，鋼結構建筑也越來越廣泛的被應用起來。鋼結構建筑的優點有：具有良好抗震性，工業化生產程度較高，鋼結構施工周期較短，節能環保、延展性好。

特別重要的是鋼結建筑的延展性可以能對地震波產生衰減作用，從而減少地震對鋼結構建筑的破壞。針對鋼結構建筑的如此突出的優點，美國、日本等等國家的鋼結構建筑已占到所在國內建筑總量的一半以上。其中日本是地震多發的國家，鋼結構建筑在日本建筑當中的占有率更是達到了65％左右。根據日本阪神地震后資料的顯示，在地震中鋼結構建筑的受損程度和受損概率要遠低于混凝土結構。2008年5.12汶川地震中，鋼結構建筑的綿陽體育館幾乎沒有受到損壞，并成為安置地震災民的主要場所。

從事鋼結構的抗震設計的，需要設計人員從歷次震害中吸取經驗和教訓，要在強度和剛度上提高結構的抗力，還要增大鋼結構在往復荷載作用下的塑性變形能力，以及盡量減小地震作用等，做到既經濟合理、又安全可靠。

1、 鋼結構建筑抗震結構體系

鋼結構建筑中常見的結構體系有：框架-偏心支撐結構、框架-中心支撐結構和純框架結構等。純框架鋼結構特點是延性好，抗震性能好，但抗側剛度較差，適宜低層建筑，不適宜于層數太高的建筑。框架-中心支撐結構的特點是抗側剛度大，適用層數較多的鋼結構建筑，但是由于支撐構件的滯回性能較差，耗散的地震能量比較有限，其抗震性能不如純框架。框架-偏心支撐結構可以通過偏心連梁的剪切屈服，消耗地震的能量，同時又可以保證支撐結構不喪失整體穩定，所以其抗震性能優于框架一中心支撐結構。采用能與鋼框架抗側剛度相匹配的帶豎縫剪力墻以及內藏鋼板剪力墻代替支撐，可以構成框架-抗震墻板結構，其抗震性能優于框架-中心支撐的結構。當建筑剛度更高的時候，可以采用沿建筑周邊設置密柱-深梁-框架構成的框筒-鋼結構。框筒結構與其他結構相比具有：較大的抗側剛度和較好的抗震性能。

2、 鋼結構建筑的破壞部位

鋼結構建筑的震害情況主要有：結構的整體倒塌、構件的破壞和節點連接的破壞三種形式。

2.1 結構的倒塌破壞

1985年墨西哥發生的大地震中，墨西哥市的某個綜合大樓的3個22層的鋼結構塔樓之一發生倒塌，其余2棟鋼結構塔樓也發生了嚴重破壞，其中1棟已經接近倒塌。這3棟塔樓的結構體系都是框架-支撐結構。有關分析證明，塔樓發生倒塌或者嚴重破壞的主要原因是：因為縱橫向垂直支撐偏位設置，從而導致剛度中心和質量重心相距太大，所以在地震中產生了較大的扭轉效應，致使鋼柱的承載力小于作用力，引發了3棟相同的塔樓發生了嚴重破壞甚至倒塌。由此可見，鋼結構建筑在地震作用下易出現整體結構的倒塌，那么，鋼結構建筑抗震設計就必須避免這種情況的發生，其關鍵就是要避免不規則不對稱的鋼結構設計出現，規則對稱的結構體系對抗震是十分有利的。

2.2 構件的破壞

2.2.1 支撐桿件的整體失穩、局部失穩和斷裂破壞

當支撐構件的組成板件寬厚比較大時，往往出現板件的整體失穩、板件的局部失穩等現象，進而引發低周疲勞和斷裂破壞，這在以往的震害中較為常見。相關試驗研究表明，要防止板件在往復塑性應變作用下發生局部失穩，進而引發低周疲勞破壞，必須對支撐板件的寬厚比進行嚴格限制，且應比塑性設計的還要嚴格。

2.2.2 鋼柱脆性斷裂

1995年日本阪神地震中，在日本蘆屋市海濱城的某高層住宅小區里的2l棟巨型鋼框架結構的住宅樓共有57根鋼柱發生了斷裂現象，幾乎所有箱形截面柱的斷裂都發生在14層以下的樓層里，并且都是脆性受拉斷裂，斷口呈水平的形狀。

有關分析認為:①有的鋼柱斷裂發生在拼接焊縫附近，這里可能正是焊接缺陷構成的薄弱部位;②鋼柱暴露于室外，當時正值日本的嚴冬，鋼材溫度低于0攝氏度;③箱形截面柱的壁厚達50mm，厚板焊接時過熱，高溫使焊縫附近鋼材延展性降低;④豎向地震及傾覆力矩在柱中產生較大的拉力。

2.3 節點連接的破壞

2.3.1 框架梁柱節點區的破壞原因

對節點破壞原因的分析:(1)梁翼緣端部全熔透坡口焊的襯板邊緣形成人工縫，縫隙在豎向力作用下擴大；(2)裂縫主要出現在節點下翼緣，是因為鋼結構梁上翼緣有樓板加強，并且上翼緣焊縫無腹板妨礙施焊；(3)焊縫存在缺陷，特別是下翼緣梁端現場焊縫的中部，因為腹板妨礙焊接和檢查，出現不連續；(4)梁端焊縫通過孔邊緣會出現應力集中，引發裂縫；(5)焊縫金屬的沖擊韌性低。

2.3.2 支撐連接的破壞

采用螺栓連接的支撐破壞形式：支撐桿件螺孔間剪切滑移的破壞、節點板端部剪切滑移的破壞以及支撐截面削弱處斷裂三種。支撐是框架-支撐結構當中最重要的抗側力部分，當發生地震的時候，它將首先承受水平地震作用，如果某層的支撐發生破壞，這將使這個樓層成為薄弱層，這個薄弱層一旦破壞，那么造成的后果就極為嚴重，甚至引起整棟建筑倒塌。

3 、鋼結構抗建筑震設計的要求

3.1 選擇對建筑抗震有利的場地和地基

場地和地基是影響鋼結結構建筑的地震反應的直接且首要因素，鋼結構建筑地震反應大小直接決定了地基上面的鋼結構的震害大小，因此必須選擇對建筑抗震有利的場地和地基。一般情況，在抗震設計的時候應選擇堅硬的中硬土場地，當實在無法避開不利的或者危險的場地的時候，應采取相應的補救措施，盡量使場地與堅硬的中硬土場地相同。

3.2 選擇合理的抗震結構體系

(1)建筑結構必須有明確的計算簡圖以及合理的地震作用傳遞途徑;

(2)結構應該設有多道抗震防線①結構應有良好“堅韌性”。就是必備的強度、剛度、良好的變形和耗能能力。②抗震體系應有足夠的內部以及外部富余度，能在結構適當部位有意識地設計有利的屈服區，從而使建筑結構既能吸收和消耗大量的地震能量，又能使建筑在破壞后易于修復。③抗震結構體系應由延性較好的分體系組成，再由延性較好的聯系構件連接起來。

3.3選擇合理的結構總體布置

(1)建筑形狀力求規則。形狀較簡單建筑物由于受力性能明確，實踐證明，許多形狀簡單的建筑遭受地震時破壞很小。鋼結構建筑抗震設計應：建筑形狀規則，結構要求對稱，從而可以減小質量中心和剛度中心的偏離；

(2)強度與剛度的變化應連續。鋼結構建筑之中良好的抗震結構的剛度、承載力在樓層平面內應均勻，沿結構堅向應連續并且均勻，這樣可以避免地震時結構突變而發生破壞或失穩的情況。

4 結語

鋼結構建筑抗震設計涉及的因素和方面很多，以上論述僅僅是其中的一小部分。總之，鋼結構建筑抗震設計應始終貫穿在設計、施工等各個階段，它是鋼結構建筑的重要組成部分。工程人員在鋼結構建筑體系的設計、施工中要充分了解鋼結構建筑的破壞機理和破壞過程，靈活運用鋼結構抗震設計準則，合理地確定和解決結構設計中、施工中的各種問題。

參考文獻 ：

[1]《鋼結構設計手冊》編輯委員會 .鋼結構設計手冊[M].北京.中國建筑工業出版社.第3版.2008