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（一）

一、震害分析

1.1磚混結(jié)構(gòu)

磚砌體結(jié)構(gòu)由于造價(jià)低,經(jīng)濟(jì)性較好,在我國(guó)中小學(xué)校建筑里被廣泛采用。磚砌體是一種脆性材料，其抗拉和抗剪能力較差,在強(qiáng)烈地震作用下,易發(fā)生剪切脆性破壞。因此，砌體教學(xué)樓不可避免地在地震中產(chǎn)生嚴(yán)重震害，甚至導(dǎo)致房屋的倒塌。磚混結(jié)構(gòu)教學(xué)樓建筑的震害主要有：墻體由于抗剪不足產(chǎn)生了沿對(duì)角的交叉斜裂縫,這是比較常見(jiàn)的震害情況,幾乎在所有的受損的教學(xué)樓建筑中都存在；教學(xué)樓橫墻間距較大,同時(shí)為了滿足采光的要求,縱墻上開洞較大且較多,導(dǎo)致墻體薄弱，破壞嚴(yán)重；建筑平、立面不規(guī)則，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生角部扭轉(zhuǎn)破壞及薄弱層的破壞；磚混結(jié)構(gòu)教學(xué)樓大多采用預(yù)制樓板，且有些沒(méi)有設(shè)置構(gòu)造柱、圈梁及其他拉結(jié)等構(gòu)造措施提高其延性和抗倒塌能力,導(dǎo)致大地震中結(jié)構(gòu)由于整體性不足發(fā)生傾斜倒塌。

1.2框架結(jié)構(gòu)

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)一直以來(lái)被公認(rèn)為抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型，然而在地震中，盡管大部分教學(xué)樓建筑主體基本完好，其抗震性能優(yōu)于磚混結(jié)構(gòu)，但部分該類教學(xué)樓結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重甚至倒塌。中、小學(xué)教學(xué)樓因?yàn)椴晒獾纫笸ǔ２捎脝慰纭⑼饫仁絾慰缁蛲饫仁诫p跨的框架結(jié)構(gòu)形式，尤其大小跨三柱式外廊式教學(xué)建筑以其良好的自然通風(fēng)、采能，抗震性能相對(duì)較好，而廣泛應(yīng)用。然而，此結(jié)構(gòu)形式在罕遇地震下卻產(chǎn)生倒塌。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓建筑的震害主要有:填充墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞嚴(yán)重，填充墻開裂嚴(yán)重，甚至產(chǎn)生了平面外倒塌；結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了明顯的柱鉸機(jī)制,而不是梁鉸機(jī)制,框架柱和框架梁產(chǎn)生了大量斜裂縫,而不是受彎開裂“，強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎”抗震設(shè)計(jì)原則沒(méi)有得到有效保證；結(jié)構(gòu)由于布置不規(guī)則，平面凹進(jìn)和突出的角部、L形的角部等局部破壞較嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)局部垮塌；填充墻對(duì)框架的約束作用，窗間墻對(duì)框架柱產(chǎn)生了短柱破壞；結(jié)構(gòu)底層薄弱，框架整體剛度不大，冗余度小，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)整體倒塌。

二、抗震概念設(shè)計(jì)探討

通過(guò)地震震害分析表明，教學(xué)樓建筑的嚴(yán)重破壞排除施工質(zhì)量的原因，抗震概念設(shè)計(jì)的忽視和不合理是其中很重要的原因，下面結(jié)合實(shí)際震害，對(duì)教學(xué)樓建筑的抗震概念設(shè)計(jì)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探討。

2.1建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

規(guī)則性是概念設(shè)計(jì)的一個(gè)重要概念，合理的建筑布置在抗震設(shè)計(jì)中是十分重要的，簡(jiǎn)單、對(duì)稱的結(jié)構(gòu)抗震性能較好。《抗震規(guī)范》對(duì)建筑方案的規(guī)則性提出了強(qiáng)制性要求，提倡平面布置基本對(duì)稱，盡量縮小質(zhì)量中心和剛度中心的差異，同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)的平面及豎向不規(guī)則做了定量判斷，但并未對(duì)不對(duì)稱的判斷及抗側(cè)力構(gòu)件的布置等做明確規(guī)定。中小學(xué)教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)形式由于氣候原因存在區(qū)域性，多跨抗震性能優(yōu)于單跨，南方地區(qū)外廊式教學(xué)樓的應(yīng)用比較廣泛。該類結(jié)構(gòu)形式由于教室跨度遠(yuǎn)大于走廊跨度，橫向明顯不對(duì)稱，但根據(jù)規(guī)范，此類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中通常作為普通的規(guī)則性結(jié)構(gòu)處理。然而，通過(guò)對(duì)漩口中學(xué)同一場(chǎng)地的建筑震害對(duì)比可見(jiàn)，外廊式教學(xué)樓不利于實(shí)現(xiàn)大震不倒的設(shè)防目標(biāo)。教學(xué)樓合理的結(jié)構(gòu)形式是保證建筑抗震安全的重要因素，日本、美國(guó)等國(guó)家對(duì)中小學(xué)教學(xué)樓的抗震性能的要求較高，在平面布置方案上要求極其嚴(yán)格。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)的抗震性能有所估計(jì)，尤其對(duì)于多層教學(xué)樓建筑的結(jié)構(gòu)形式更該慎重和嚴(yán)格地對(duì)待，實(shí)現(xiàn)對(duì)抗震有利的結(jié)構(gòu)平面布置、立面布置,嚴(yán)格控制橫墻的間距，對(duì)于薄弱部位可以采取設(shè)置構(gòu)造柱等抗震構(gòu)造措施，使結(jié)構(gòu)布置更規(guī)則，受力更均勻。

2.2多道抗震設(shè)防

在地震往復(fù)荷載作用下，建筑結(jié)構(gòu)體系宜具有多道抗震防線，以避免部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)體系喪失承載能力或倒塌。實(shí)際震害表明，地震中“強(qiáng)梁弱柱”式破壞機(jī)制普遍存在于框架結(jié)構(gòu)體系中，中小學(xué)框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓亦如此。目前，對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)梁先于柱屈服，尚未有可行的辦法，設(shè)計(jì)過(guò)程中樓板和填充墻的作用不容忽視。由于抗震墻及填充墻可提高框架結(jié)構(gòu)的耗能能力，因此，對(duì)框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓可以考慮合理布置抗震墻及輕質(zhì)填充墻，作為結(jié)構(gòu)的第一道抗震防線。另外，從多道抗震設(shè)防考慮，橫向多跨結(jié)構(gòu)抗震性能優(yōu)于單跨結(jié)構(gòu)，所以教學(xué)樓建筑中應(yīng)采用多跨結(jié)構(gòu)體系，外廊懸挑式結(jié)構(gòu)及單跨結(jié)構(gòu)在教學(xué)樓建筑中盡量不要采用。

2.3結(jié)構(gòu)的延性及整體性

結(jié)構(gòu)的延性是指結(jié)構(gòu)在承載力無(wú)明顯降低的前提下發(fā)生塑性變形的能力，是防止在地震作用下倒塌的關(guān)鍵因素之一。結(jié)構(gòu)的整體性是指在結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大程度破壞時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件能協(xié)調(diào)工作，結(jié)構(gòu)中所有的構(gòu)件能夠充分發(fā)揮各自的承載能力和塑性變形能力，整體性與延性二者密切相關(guān)。對(duì)于教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)優(yōu)先選擇鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，其延性及整體性均優(yōu)于砌體結(jié)構(gòu)。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的延性影響因素較多，主要取決于構(gòu)件的破壞形態(tài)及其塑化過(guò)程，彎曲破壞的延性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于剪切破壞。在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)始終遵循“強(qiáng)柱弱梁”“、強(qiáng)剪弱彎”“、強(qiáng)節(jié)點(diǎn),強(qiáng)錨固”的抗震設(shè)計(jì)原則，嚴(yán)格控制柱的軸壓比，提高柱的延性，加強(qiáng)構(gòu)造措施，從而改善結(jié)構(gòu)體系的延性及整體性。在砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，優(yōu)先采用現(xiàn)澆樓板，各個(gè)抗側(cè)力構(gòu)件必須保證可靠的連接措施，確保空間協(xié)同工作。

2.4填充墻的布置

框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，填充墻通常作為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件考慮，忽視填充墻與框架之間的相互作用。實(shí)際地震震害表明，填充墻的破壞嚴(yán)重，填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)的抗震性能產(chǎn)生了較大影響，填充墻的作用不容忽視。一方面，填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)具有剛度效應(yīng)，對(duì)于結(jié)構(gòu)平面布置本身就不對(duì)稱的教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)，不合理地布置填充墻時(shí)，更易引起結(jié)構(gòu)的薄弱部位的產(chǎn)生，對(duì)抗震性能產(chǎn)生更加不利的影響。另一方面，填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)具有約束效應(yīng)，易導(dǎo)致框架柱頂?shù)拇嘈约羟衅茐募按伴g墻處的短柱破壞。因此，為避免填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓建筑產(chǎn)生不利影響，應(yīng)該合理考慮填充墻的布置，盡量使結(jié)構(gòu)質(zhì)量及剛度均勻，嚴(yán)格控制輕質(zhì)填充墻墻材料的性能，對(duì)于易產(chǎn)生短柱破壞的部位加強(qiáng)配箍，同時(shí)保證填充墻與框架間柔性連接。

三、結(jié)束語(yǔ)

中小學(xué)校是培養(yǎng)祖國(guó)希望的搖籃，教學(xué)樓的抗震設(shè)計(jì)關(guān)系著億萬(wàn)生命的安全。在中小學(xué)教學(xué)樓抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于多發(fā)地震地區(qū)，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)至關(guān)重要。首先,優(yōu)先選擇雙跨或多跨的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)或帶剪力墻的延性及整體性好的結(jié)構(gòu)體系；其次，合理布置抗側(cè)力構(gòu)件及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，盡量選擇規(guī)則、對(duì)稱的結(jié)構(gòu)布置形式；最后，嚴(yán)格執(zhí)行“強(qiáng)柱弱梁”“、強(qiáng)剪弱彎”“、強(qiáng)節(jié)點(diǎn),強(qiáng)錨固”的抗震設(shè)計(jì)原則。通過(guò)加強(qiáng)綜上抗震概念設(shè)計(jì)，教學(xué)樓建筑一定能較好地實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)“小震不壞”“、中震可修”“、大震不倒”的三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)，使中小學(xué)建筑地震來(lái)臨時(shí)成為堅(jiān)固的避難所。

作者：金煥單位：哈爾濱商業(yè)大學(xué)

（二）

一、建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的原則及主要內(nèi)容

1.1抗震概念設(shè)計(jì)的原則。場(chǎng)地應(yīng)選在對(duì)建筑抗震有利的位置，避開危險(xiǎn)地段或抗震不利的地段；建筑的平立面布置不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的方案；結(jié)構(gòu)材料選擇與結(jié)構(gòu)體系的確定應(yīng)符合抗震結(jié)構(gòu)的要求；應(yīng)遵循“強(qiáng)剪弱彎”（避免剪切破壞先于彎曲破壞）的設(shè)計(jì)原則，“強(qiáng)柱弱梁”（避免柱子破壞先于梁的破壞）設(shè)計(jì)原則。

1.2概念設(shè)計(jì)應(yīng)重視結(jié)構(gòu)規(guī)律。建筑抗震概念設(shè)計(jì)，是保證結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良抗震性能的一種方法，通過(guò)分析結(jié)構(gòu)薄弱部位，設(shè)計(jì)延性結(jié)構(gòu)，采取減少扭轉(zhuǎn)和加強(qiáng)抗扭剛度的措施，避免薄弱部位過(guò)早遭受破壞，避免設(shè)計(jì)靜定結(jié)構(gòu)。在建筑的概念設(shè)計(jì)中首要思考的問(wèn)題是建筑和結(jié)構(gòu)的布局是否對(duì)抗震有利，質(zhì)量和剛度上要求分布應(yīng)均勻，建筑體型設(shè)計(jì)力求合理的概念化修正，簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱。凹凸的立面和錯(cuò)層設(shè)計(jì)盡管藝術(shù)效果較好，但在地震時(shí)產(chǎn)生的地震效應(yīng)較為復(fù)雜，抗震效果也較差。而地震時(shí)，簡(jiǎn)單對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際反映和應(yīng)力分析都比較容易，因此實(shí)際的概念設(shè)計(jì)中應(yīng)做好結(jié)構(gòu)布局的設(shè)計(jì)。

1.3概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)體系上的應(yīng)用。建筑結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)是由水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件組成，水平構(gòu)件承擔(dān)著豎向荷載，并往豎向構(gòu)件傳遞，最后往基礎(chǔ)傳遞。水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件共同組成的抗側(cè)力體系承擔(dān)著水平荷載，并直接傳遞給基礎(chǔ)。豎向構(gòu)件不同所組成的抗側(cè)力體系也不同，如剪力墻、筒中筒、框架—剪力墻等。抗側(cè)力體系決定了結(jié)構(gòu)的安全性、合理性、經(jīng)濟(jì)性。概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)體系中的應(yīng)用就是通過(guò)選擇合適的抗側(cè)力體系然后合理布置，確定設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案的可行性和主要構(gòu)件的基本尺寸。并且建筑結(jié)構(gòu)中承載力和延性是對(duì)立的，但延性在建筑結(jié)構(gòu)有占有重要地位，因此利用概念設(shè)計(jì)合理布置結(jié)構(gòu)體系，可以很好的協(xié)調(diào)承載力和延性的矛盾。

1.4概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的應(yīng)用。構(gòu)件合理的強(qiáng)度和剛度對(duì)于抗震的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要，因此抗震結(jié)構(gòu)中各種構(gòu)件要形成可靠性連接。抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證在部分構(gòu)建損害時(shí)，剩余結(jié)構(gòu)仍能夠獨(dú)立的承受豎向荷載和地震力。結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的理念就是合理控制薄弱部位，協(xié)調(diào)各部位的強(qiáng)弱關(guān)系增加抗震性能。概念設(shè)計(jì)就是為了提高建筑的抗震效果，因此為不影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力情況，要避免非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不合理設(shè)置，可從以下方面考慮：避免非結(jié)構(gòu)構(gòu)件直接進(jìn)入抗震體系，加強(qiáng)細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)；要避免非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件的連續(xù)損壞；避免地震作用時(shí)非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件平面性損壞。

1.5概念設(shè)計(jì)的新發(fā)展。隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，抗震概念設(shè)計(jì)也在不斷的創(chuàng)新，如：隔振和消能的設(shè)計(jì)思路，隔振是通過(guò)增設(shè)柔性結(jié)構(gòu)（增設(shè)鋼板橡膠隔振墊、阻尼器等）抵消地震部分能量，以此降低地震波對(duì)對(duì)建筑的破壞作用；消能是利用科學(xué)的結(jié)構(gòu)或者方法削弱地震對(duì)建筑的危害。

二、結(jié)語(yǔ)

分析、預(yù)見(jiàn)、控制結(jié)構(gòu)的耗能和薄弱部位是概念設(shè)計(jì)中最重要的問(wèn)題。結(jié)構(gòu)工程師在運(yùn)用抗震概念設(shè)計(jì)時(shí)必須要做到：利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念；充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)功能和經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)性；利用概念和定量計(jì)算，判斷計(jì)算的合理性和進(jìn)行抗震分析；保證結(jié)構(gòu)功能和外部條件的一致性。同時(shí)，由于客觀事物處于不斷的變化發(fā)展中，因此概念也應(yīng)隨著認(rèn)識(shí)的加深而不斷深化，從而為進(jìn)一步做好抗震概念設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

作者：梁晉豪單位：廣西桂凱建筑工程有限公司

（三）

一、建筑結(jié)構(gòu)抗震的概念設(shè)計(jì)重要性

建筑結(jié)構(gòu)抗震概念的設(shè)計(jì)首先就是必須要遵守正確的建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的思緒，盡可能的滿足概念設(shè)計(jì)的要求。在這樣的基礎(chǔ)上，加上必要的抗震計(jì)算，抗震計(jì)算是非常重要的，不可缺少的一部分。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的計(jì)算是抗震的前提和基礎(chǔ)條件，概念的設(shè)計(jì)和抗震的計(jì)算相比，有著決定性的作用，主要原因有：

1.1地震及其地面運(yùn)動(dòng)的不穩(wěn)定性

我國(guó)當(dāng)代的科學(xué)技術(shù)水平受到限制，抗震計(jì)算的依據(jù)很難確定，地震發(fā)生時(shí)，震波根據(jù)震源傳到地球表面，經(jīng)過(guò)巖石的折射，在土層中進(jìn)行非線性傳播，這個(gè)非線性傳播是非常復(fù)雜、多變的過(guò)程，造成地面的運(yùn)動(dòng)的不穩(wěn)定。如美國(guó)一位學(xué)者曾經(jīng)研究Elcentro臺(tái)站上發(fā)生的15次地震記錄之后指出，不同的震源所造成地震的加速度的差別很大。近些年來(lái)，我國(guó)發(fā)生的大地震，大多數(shù)已經(jīng)超過(guò)了原定的設(shè)防強(qiáng)烈度，不同程度的造成了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響和損失。如1966年3月22日在河北邢臺(tái)發(fā)生的地震，高達(dá)10級(jí)；1967年7月26日在廣東陽(yáng)江發(fā)生的地震，高達(dá)8級(jí)；1976年7月28日在河北唐山發(fā)生得地震，高達(dá)11級(jí)。所以，設(shè)計(jì)者如果單單是根據(jù)設(shè)防烈度來(lái)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是很難確保人們的居住安全的。

1.2地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性

地震發(fā)生時(shí)，地面運(yùn)動(dòng)一般分解為6個(gè)自由度，但是世界上到目前為止還沒(méi)有記載最簡(jiǎn)單的地面運(yùn)動(dòng)記錄。地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞并沒(méi)有記載，對(duì)于復(fù)雜的地表運(yùn)動(dòng)分量很少人會(huì)掌握。在目前的抗震計(jì)算中，只要根據(jù)最簡(jiǎn)單的水平和豎向方向進(jìn)行計(jì)算，它與復(fù)雜的地表運(yùn)動(dòng)的作用有所差距。在地震發(fā)生時(shí)，不同地表運(yùn)動(dòng)可能會(huì)造成建筑結(jié)構(gòu)的破壞的復(fù)雜性好沒(méi)人掌握。

1.3抗震計(jì)算對(duì)反映建筑結(jié)構(gòu)破壞的復(fù)雜過(guò)程

在發(fā)生地震時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)的破壞是不斷地在變化、改動(dòng)、非線性的復(fù)雜過(guò)程，只要有結(jié)構(gòu)和構(gòu)建出現(xiàn)的裂縫的現(xiàn)象及其損害的程度的非線性變化，在建筑結(jié)構(gòu)薄弱層容易出現(xiàn)變形或者轉(zhuǎn)移而造成的建筑結(jié)構(gòu)上的強(qiáng)度和內(nèi)力的分布結(jié)構(gòu)。不同構(gòu)件的空間的作用和填充墻和其他的結(jié)構(gòu)構(gòu)件都會(huì)產(chǎn)生影響。現(xiàn)在的抗震計(jì)算理論和相關(guān)的計(jì)算程序這些影響都被忽略，造成某些建筑結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算分析的結(jié)果和實(shí)際的反差很大。綜上所述，可以看出根據(jù)抗震的計(jì)算結(jié)果來(lái)完成建筑結(jié)構(gòu)抗震概念的設(shè)計(jì)時(shí)片面的，可能還會(huì)不安全。只有建立正確的建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)并且和抗震計(jì)算相結(jié)合來(lái)完成，財(cái)會(huì)是建筑結(jié)構(gòu)具有一定可靠的抗震能力。

二、建筑結(jié)構(gòu)抗震的概念設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

2.1對(duì)建筑面布置的要求

建筑平立面布置應(yīng)該符合建筑設(shè)計(jì)的理念要求，不能采用不合格的方案，不合格的建筑在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，要進(jìn)行水平計(jì)算和內(nèi)部的力度調(diào)整，對(duì)相對(duì)弱的地方采取抗震的措施。

2.2在結(jié)構(gòu)材料上的選擇

在建筑材料結(jié)構(gòu)的選擇上，確定符合和建筑結(jié)構(gòu)抗震的要求，采用什么樣的材料，什么樣的結(jié)構(gòu)，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)的條件上綜合的選擇確定。此時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)的延性強(qiáng)度都比較好，盡可能的減少房屋的中心，充分的發(fā)揮建筑材料的強(qiáng)度，并且提出了結(jié)構(gòu)的主軸方向動(dòng)力的特點(diǎn)。

2.3地震的持續(xù)作用，帶來(lái)的往復(fù)作用

地震發(fā)生之后，對(duì)倒塌的建筑物進(jìn)行分析研究，我們可以了解到，地震的往復(fù)作用會(huì)破壞建筑的結(jié)構(gòu)，而房屋的倒塌是因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)受到破壞，它的承載力呈現(xiàn)著重力負(fù)荷。安全的房屋建筑結(jié)構(gòu)體系是層層設(shè)防的，在地震發(fā)生時(shí)，所有能夠抵抗外力的元件都在通力合作。我生存的希望寄托在某個(gè)單一的構(gòu)件上，是極其危險(xiǎn)的，假如一個(gè)單一的框架結(jié)構(gòu)，其中框架是唯一的抗外力構(gòu)件，在水平地震作用下，我們可以利用梁變形中所消耗的能量，是框架到第二防線。適度的處理建筑結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的關(guān)系，并且形成多條防線，增加建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力的有效措施。

三、總結(jié)

地震的發(fā)生時(shí)一種自然的現(xiàn)象，為了減少對(duì)人類的傷害，這就要要求建筑結(jié)構(gòu)的工程師們根據(jù)抗震的規(guī)則并且運(yùn)用好建筑結(jié)構(gòu)抗震概念的設(shè)計(jì)，做到結(jié)構(gòu)功能和外部的條件保持一致，充分的發(fā)展先進(jìn)的建筑結(jié)構(gòu)抗震的概念設(shè)計(jì)理念，并與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，更好的對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行解決處理，利用定量的計(jì)算方法對(duì)建筑進(jìn)行抗震的數(shù)據(jù)分析。客觀事物的多樣性，都在不斷的變化與發(fā)展，隨著事物認(rèn)識(shí)的加深，概念理論也在發(fā)展，這對(duì)我們做好建筑結(jié)構(gòu)抗震概念的設(shè)計(jì)有著深遠(yuǎn)的意義與影響。

作者：朱建國(guó)戴云飛張宏錄單位：浙江佳境規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司衢州市建筑設(shè)計(jì)院有限公司北京融源建筑設(shè)計(jì)有限公司

（四）

一、地震引起的效應(yīng)

1.1地震對(duì)天然場(chǎng)地的影響

天然場(chǎng)地上的地震效應(yīng)可分為直接效應(yīng)、次生效應(yīng)以及偶然出現(xiàn)的地表斷裂。直接效應(yīng)是由土層振動(dòng)引起的，地震直接效應(yīng)有時(shí)能被場(chǎng)地局部放大很多倍。如建在山頂場(chǎng)地上的建筑通常會(huì)遭受放大的地震作用，山頂?shù)恼饎?dòng)放大作用遠(yuǎn)大于平地。在松散土層中也有地震動(dòng)的放大效應(yīng)，所以在松散土層上的建筑遭受的破壞程度更大，地震的次生效應(yīng)是土或水的運(yùn)動(dòng)等多種原因引起的結(jié)果。地震的誘發(fā)作用（地層的滑移、塌落、滑坡等等）是以下現(xiàn)象決定性的起源：土體液化，非典型土層滑移、海嘯等等。地震的次生效應(yīng)往往比地層的震動(dòng)更具破壞性，場(chǎng)地的滑移都可能會(huì)導(dǎo)致建筑的整體破壞。因此在建筑選址時(shí)，辨明地質(zhì)變形或潛在的地質(zhì)危險(xiǎn)，必須要求建筑物避開這些不利的場(chǎng)地。

1.2地震對(duì)建筑物的影響

地震波帶來(lái)的土體振動(dòng)（水平的和豎向的）會(huì)引起建筑物自身的振動(dòng)。這些振動(dòng)包含水平振動(dòng)，豎向振動(dòng)，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，建筑物底部運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力方向與土體運(yùn)動(dòng)方向相反，慣性力直接激勵(lì)上部結(jié)構(gòu)，建筑物越重它抵抗運(yùn)動(dòng)的能力和承受的慣性力就越大，導(dǎo)致其大小與建筑物的重量成比例，上部結(jié)構(gòu)的變形也越大，因此輕型結(jié)構(gòu)受到的慣性力激勵(lì)比重型結(jié)構(gòu)要小。建筑物的側(cè)向剛度比豎向剛度小得多，因此水平方向的振動(dòng)是最危險(xiǎn)的。土體的水平位移同樣會(huì)引起建筑物的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，與其側(cè)向振動(dòng)耦聯(lián)。對(duì)于不規(guī)則形狀或偏心支撐的建筑，即建筑物重心與其剛度中心（抗側(cè)力中心）不重合的時(shí)候，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)效應(yīng)很大。豎向剛性構(gòu)件，如果其支撐結(jié)構(gòu)不對(duì)稱于建筑物重心（地震力合力經(jīng)過(guò)重心），建筑物就不可避免地承擔(dān)一定的水平扭矩。即使是規(guī)則形狀的建筑在以下情況也會(huì)受到一定的扭轉(zhuǎn)作用：地基位移差、臨時(shí)荷載的變化帶來(lái)的剛心與重心的偏離、施工時(shí)不可避免的誤差、建筑使用中后加的隔墻、地震帶來(lái)的承載構(gòu)件逐漸失效等等。水平方向尺寸長(zhǎng)以及側(cè)翼較長(zhǎng)的建筑位移差效應(yīng)明顯。因此所有的建筑物都會(huì)或多或少受到地震帶來(lái)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)影響。合理設(shè)計(jì)的建筑物只會(huì)受到偶然發(fā)生的扭轉(zhuǎn)影響。由于建筑物外形以及承載系統(tǒng)的差異，不同建筑物抗震的原理會(huì)有所不同。剛性構(gòu)件（屋面、墻面、基礎(chǔ)等）之間的連接十分重要，不能為脆性。如果“盒子”的剛度不能保證，建筑物就無(wú)法抵抗較大的地震的沖擊。

二、建筑抗震機(jī)制

為了獲得建筑物在地震中的良好表現(xiàn)，一方面應(yīng)該增加建筑物的抗力和耗能能力：另一方面應(yīng)該減小建筑物的慣性力，即減小作用在建筑物上的地震作用，雖然土體振動(dòng)的強(qiáng)度我們無(wú)法控制，但是建筑物的性能控制卻是可以實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)傳給建筑的地震動(dòng)總能量超過(guò)建筑能存儲(chǔ)和消散能量的總和時(shí)，受力最大的構(gòu)件將發(fā)生斷裂，能量的消散和存儲(chǔ)通過(guò)結(jié)構(gòu)的變形來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以為了提高建筑物的抗震性能：

2.1應(yīng)減小地震作用，即減小結(jié)構(gòu)的慣性力和減少地震動(dòng)傳到結(jié)構(gòu)上的能量，水平地震作用大小與該物體的質(zhì)量和加速度成正比，因此，希望這兩個(gè)量盡可能地小。設(shè)計(jì)輕型的建筑是減小地震作用的首要方法，其次是設(shè)法減小建筑的響應(yīng)加速度。這一方面取決于土體加速度，另一方面取決于建筑對(duì)于加速度的放大（縮小）作用，即建筑對(duì)地震的反應(yīng)。建筑對(duì)于地震的反應(yīng)，整體上取決于建筑的設(shè)計(jì)概念，如果建筑本身考慮了抗震概念，就會(huì)減小甚至消除加速度的放大作用，為抗震而增加的費(fèi)用會(huì)顯著降低甚至沒(méi)有。減小建筑響應(yīng)加速度，1）建筑場(chǎng)地不應(yīng)對(duì)地震動(dòng)產(chǎn)生局部放大作用；2）選擇自振周期盡可能避開場(chǎng)地特征周期的結(jié)構(gòu)形式，如剛性建筑自振周期較短，適合松散土層，相反，柔性建筑更適合在堅(jiān)硬場(chǎng)地上，在此情況下，非結(jié)構(gòu)隔墻的設(shè)置不應(yīng)破壞結(jié)構(gòu)整體上的柔性；因此，承重體系的正確選擇應(yīng)考慮場(chǎng)地土特征；3）考慮采用高阻尼的建筑，結(jié)構(gòu)不可逆的變形所消耗的能量是非常可觀的；4）采用形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱的建筑，這樣限制了建筑整體扭轉(zhuǎn)帶來(lái)的加速度增大。

2.2增加結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)能和耗能能力，和彈簧一樣，建筑通過(guò)其彈性變形儲(chǔ)存能量，在外部荷載消失后結(jié)構(gòu)恢復(fù)到未變形的狀態(tài)，該能量得以釋放。當(dāng)荷載適量，所有的結(jié)構(gòu)材料均在彈性變形范圍內(nèi)，變形是可逆的。當(dāng)荷載超過(guò)材料的彈性極限會(huì)發(fā)生兩種情況：如果是脆性材料則出現(xiàn)斷裂，如果是延性材料則出現(xiàn)塑性變形。材料的脆性和延性概念會(huì)延伸到結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其節(jié)點(diǎn)甚至整個(gè)結(jié)構(gòu)，柔性的材料和構(gòu)件相比剛性的材料和構(gòu)件變形能力更大，儲(chǔ)存的能量也更多。剛性材料單元體儲(chǔ)能能力的不足只能通過(guò)加大橫截面面積來(lái)彌補(bǔ)，形成龐大的尺寸。給定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的儲(chǔ)能能力取決于其形狀、尺寸及截面狀態(tài)，因此從儲(chǔ)能能力的角度來(lái)看，細(xì)長(zhǎng)的桿件柔性更好。經(jīng)驗(yàn)表明，短柱夾層、短柱、層間梯柱等抵抗地震的能力遠(yuǎn)不如那些在層間范圍內(nèi)可以自由變形的同樣大小截面的柱子（短柱效應(yīng)）。盡管相同截面條件下，短柱能承受的靜力荷載更大，但其裂縫出現(xiàn)之前儲(chǔ)存的變形能就小得多（這么說(shuō)主要是考慮抵抗動(dòng)力荷載的狀況）。總體上剛度大的柱子相對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的柱子還是承受了結(jié)構(gòu)大部分荷載。因此與靜力荷載相反，孤立地加大柱子截面尺寸并不能確保其對(duì)水平地震的抗力，往往是剛度最大柱子最先破壞。因此豎向承載構(gòu)件的剛度應(yīng)該盡可能地相等，以避免荷載集中傳給其中幾個(gè)剛度較大的柱子，而不是均勻傳給每個(gè)柱子。因此確定柔性建筑的結(jié)構(gòu)尺寸需要確定一個(gè)最優(yōu)變形。另一方面，任何情況都不應(yīng)該為了使其變?nèi)岫鴾p弱本來(lái)是剛性建筑的剛度，如砌體等。這些建筑的儲(chǔ)能能力隨著構(gòu)件截面的增加而加大。因此，增加結(jié)構(gòu)儲(chǔ)能能力的可能性有：

1）選擇適度的柔性結(jié)構(gòu)（注意：不應(yīng)該建在松散土層上以防出現(xiàn)共振現(xiàn)象），但應(yīng)避免以下情況：（1）尺寸過(guò)大、過(guò)高的梁；（2）避免小于4m的短梁；（3）高度低于層高的結(jié)構(gòu)短柱；（4）沒(méi)有填滿整個(gè)層高時(shí)的剛性填充墻。

2）盡量提高結(jié)構(gòu)延性。

3）選擇超靜定次數(shù)較高的承重體系。

4）確保荷載在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的合理正確的分布：避免大的凹角形狀以限制應(yīng)力集中，如帶側(cè)翼建筑或帶有大尺寸的縮進(jìn)和懸臂的建筑。避免截面的突然變化，避免采用梁上柱，避免樓板或抗側(cè)力構(gòu)件上的開洞，尤其是在它們的周邊等等。增加建筑耗能能力的可能性有：

1）采取有利于建筑儲(chǔ)能能力的措施，提高延性；

2）遵從“強(qiáng)柱弱梁”原則；

3）使結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件多于受剪或受扭構(gòu)件以儲(chǔ)存一定的延性。

通過(guò)以上由此我們可以想到，在地震往復(fù)作用下，結(jié)構(gòu)在振動(dòng)過(guò)程中，如果進(jìn)入屈服后狀態(tài)，將通過(guò)塑性變形能耗散掉部分地震輸給結(jié)構(gòu)的累積能量，從而減小地震反應(yīng)。同時(shí)，實(shí)際結(jié)構(gòu)存在的阻尼也會(huì)進(jìn)一步耗散能量，減小地震反應(yīng)。此外，結(jié)構(gòu)進(jìn)入非彈性狀態(tài)后，其側(cè)向剛度將明顯小于彈性剛度，這將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)瞬時(shí)剛度的下降，自振周期加長(zhǎng)，從而減小地震作用。“小震不壞，中震可修，大震不倒”是目前世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)能力有可能達(dá)到的抗震設(shè)防目標(biāo)，也是應(yīng)長(zhǎng)期遵循的目標(biāo)。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)新的研究和總結(jié)地震災(zāi)害的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，抗震概念設(shè)計(jì)也越來(lái)越得到重視，2010年12月我國(guó)開始實(shí)施的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010對(duì)概念設(shè)計(jì)的要求也作了更進(jìn)一步、更符合實(shí)際的規(guī)定，使得概念設(shè)計(jì)在工程中的應(yīng)用更加具體地落到了實(shí)處。合理的結(jié)構(gòu)選型、規(guī)則對(duì)稱的平立面布局、良好的構(gòu)件連接和整體性、加強(qiáng)的抗震構(gòu)造措施、嚴(yán)格的施工管理是提高建筑抗震能力的有效保障。

作者：武玉梅

（五）

一、防震概念設(shè)計(jì)

這一概念設(shè)計(jì)涵蓋了從建筑防震需求分析到防震結(jié)構(gòu)成形的全過(guò)程，是按照地震災(zāi)害的基本情況與多發(fā)帶建筑工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的設(shè)計(jì)基本原則與思想，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)整體安排和細(xì)部構(gòu)造的設(shè)計(jì)活動(dòng)。由于地震破壞作用與機(jī)理具有復(fù)雜性與不確定性，且結(jié)構(gòu)模型假定情況有別于現(xiàn)實(shí)狀況。因此，很難對(duì)建筑物遇到地震的參數(shù)與特性進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)活動(dòng)。基于這樣的情形，工程抗震并不能完全依靠計(jì)算機(jī)的模擬設(shè)計(jì)來(lái)解決，而是要從概念設(shè)計(jì)出發(fā)。

1.1作用原理

在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震概念設(shè)計(jì)的主要作用是促使建筑整體結(jié)構(gòu)耗散地震能量，以免在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生薄弱敏感部位。如果地震能量聚散活動(dòng)只是集中于部分薄弱區(qū)域，就會(huì)過(guò)早破壞結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)中，一定要基于對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)在耗散地震能量方面的作用發(fā)揮，才能根據(jù)常見(jiàn)小地震的作用情況來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)構(gòu)件截面以及相應(yīng)構(gòu)造措施。若有需要，可以采取彈性時(shí)程分析方法來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算，并試圖滿足罕見(jiàn)大地震作用下的建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定需求。

1.2設(shè)計(jì)要求

為保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力與抗震需求相適應(yīng)，抗震概念設(shè)計(jì)可以從宏觀角度對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性進(jìn)行控制，其具體要求如下：

（1）應(yīng)選擇利于抗震的場(chǎng)地與地基，并采用相應(yīng)措施來(lái)維護(hù)地基穩(wěn)定性，以免由于地面變形產(chǎn)生直接危害；

（2）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要合理。屬于同一結(jié)構(gòu)的單元部門不應(yīng)設(shè)置于不同性質(zhì)的地基土上，也不適合選取不同基礎(chǔ)形式。在進(jìn)行防震概念設(shè)計(jì)的時(shí)候，要最大程度地挖掘和發(fā)揮地基潛力；

（3）就建筑物的體型而言，應(yīng)從對(duì)稱、規(guī)則、簡(jiǎn)單入手，保證質(zhì)量及剛度的變化時(shí)均勻的，從而達(dá)到減少地震作用下出現(xiàn)的變形現(xiàn)象、應(yīng)力集中反應(yīng)以及應(yīng)力扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象的目的；

（4）結(jié)構(gòu)體系的選擇要合理，其抗側(cè)構(gòu)件應(yīng)當(dāng)均勻?qū)ΨQ。要設(shè)置多道建筑結(jié)構(gòu)抗震防線，結(jié)構(gòu)布置應(yīng)當(dāng)傳力便捷、受力明確，以免在局部產(chǎn)生薄弱環(huán)節(jié)；

（5）各類構(gòu)件間的連接要安全可靠，且應(yīng)具有一定變形能力與強(qiáng)度，從而提高建筑整體結(jié)構(gòu)的抗震性能；

（6）要注重結(jié)構(gòu)空間的整體性，加強(qiáng)其平面連接，并確保其豎向的整體剛度符合抗震需求；

（7）強(qiáng)調(diào)處理非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性。要充分發(fā)揮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)于主體結(jié)構(gòu)有利的影響作用，避免因?yàn)椴缓侠淼臉?gòu)件設(shè)置危害到整個(gè)主體結(jié)構(gòu)的抗震性能；

（8）結(jié)構(gòu)自重應(yīng)盡量減輕，減少其對(duì)地基土產(chǎn)生的壓力，進(jìn)而將傳送給建筑物的地震力降低。

1.3實(shí)際運(yùn)用

在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)理論研究與設(shè)計(jì)中，往往只注意結(jié)構(gòu)抗力的提高，使得建筑混凝土的等級(jí)不斷升高，配筋量不斷加大，工程造價(jià)也不斷升高。過(guò)去的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師通常只重視最大配筋率的問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致肥梁胖柱、深基礎(chǔ)等現(xiàn)象在建筑工程中隨處可見(jiàn)。在建筑抗震設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)方法是按照最初確定的尺寸和混凝土的等級(jí)來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)剛度，進(jìn)而根據(jù)結(jié)構(gòu)剛度對(duì)地震力進(jìn)行計(jì)算，然后才是配筋計(jì)算。而事實(shí)上，配筋越多，就會(huì)產(chǎn)生越大的剛度，而剛度越大，在地震作用下產(chǎn)生的反應(yīng)也會(huì)越大。從這一層面來(lái)說(shuō)，為抗震而配設(shè)的鋼筋反而增加了結(jié)構(gòu)剛度，進(jìn)而增強(qiáng)了地震作用效應(yīng)。這就使得建筑結(jié)構(gòu)抗震陷入了死循環(huán)當(dāng)中。而抗震概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，拓寬了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路。它以降低地震的作用效應(yīng)為出發(fā)點(diǎn)，給現(xiàn)代建筑的抗震設(shè)計(jì)帶來(lái)了規(guī)劃與設(shè)計(jì)新的生命力。抗震消能就是抗震概念設(shè)計(jì)中的一種理念。通常來(lái)講，抗震消能是依靠在基礎(chǔ)和建筑主體之間加設(shè)消能支撐等柔性隔震層來(lái)實(shí)現(xiàn)。也有通過(guò)在建筑物的頂部安裝反擺，加大建筑物振動(dòng)的阻尼作用，減少其位移的方式來(lái)達(dá)到消能抗震的目的。在進(jìn)行抗震驗(yàn)算的時(shí)候，要注重區(qū)分場(chǎng)地土的類別。建筑的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)為雙向的梁柱剛接體系，可允許部分框架梁搭接于別的框架梁上，但要加強(qiáng)在垂直地震作用方面的抗震設(shè)計(jì)。既可以通過(guò)對(duì)構(gòu)件荷載效應(yīng)進(jìn)行調(diào)整和限制的方法，也可采用規(guī)定必要的強(qiáng)制性構(gòu)造措施的方法來(lái)加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震力。

二、總結(jié)

抗震概念設(shè)計(jì)的出現(xiàn)，將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引向了人性化方向，并且拓寬了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路，為建筑抗震設(shè)計(jì)提供了新的視角，并在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮了良好作用。

作者：汪勇單位：云南華晟瑞鼎環(huán)境工程有限公司

（六）

一、抗震概念設(shè)計(jì)基本準(zhǔn)則與要求

1.1地基與基礎(chǔ)的選擇

由于地震災(zāi)害其破壞性來(lái)自于地表以下，因此進(jìn)行工程選址時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極參與，并向建設(shè)單位提出合理的意見(jiàn)，盡量避開能夠加大地震破壞力度的區(qū)域，進(jìn)而選擇平坦且能緩和震動(dòng)力度的區(qū)域。據(jù)資料顯示，地址的構(gòu)造差異與場(chǎng)地的條件差異對(duì)建筑的震害影響明顯。處于褶皺構(gòu)造或斷裂構(gòu)造上建筑比處于水平巖層構(gòu)造上的破壞要嚴(yán)重的多，其中處于斷裂構(gòu)造上的建筑受震害影響最大，破壞最嚴(yán)重。因此，進(jìn)行合理的工程選址，是減輕地質(zhì)災(zāi)害對(duì)建筑構(gòu)造的影響的第一步。

1.2結(jié)構(gòu)的全局布置

根據(jù)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求，建筑結(jié)構(gòu)形式的選擇宜遵循規(guī)則、對(duì)稱的基本原則，使建筑結(jié)構(gòu)的受力均勻，而且樓層不宜錯(cuò)層，這都是對(duì)結(jié)構(gòu)整體全面布置的要求。多次地震災(zāi)害表明，房屋結(jié)構(gòu)外形越不規(guī)則，地震災(zāi)害所造成的影響越大，因此，建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量重心不應(yīng)與整體剛度中心偏差太大，否則將會(huì)加劇地震造成的扭轉(zhuǎn)震害。所以，就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的平面、立面整體規(guī)則對(duì)稱。

1.3多重抗震防線的設(shè)計(jì)

一般地震持續(xù)的時(shí)間，短則幾秒，長(zhǎng)則十多秒，面對(duì)持續(xù)性地震的襲擊，多重的抗震防線有利于降低地震所造成的傷害，爭(zhēng)取人們的逃生時(shí)間。因此，多重的抗震防線設(shè)計(jì)就顯得非常重要。

1.3.1超靜定結(jié)構(gòu)

靜定結(jié)構(gòu)是指有一個(gè)自由度的結(jié)構(gòu)，在地震來(lái)臨時(shí)，只要有一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到破壞或出現(xiàn)一個(gè)塑性鉸，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體的倒塌，所以，抗震結(jié)構(gòu)就必須設(shè)計(jì)為超靜定結(jié)構(gòu)并設(shè)置多道的設(shè)防結(jié)構(gòu)，超靜定結(jié)構(gòu)即設(shè)計(jì)多個(gè)屈服點(diǎn)或破壞點(diǎn)。以保證在地震中，第一道設(shè)防結(jié)構(gòu)中的某個(gè)屈服點(diǎn)或破壞點(diǎn)遭到損壞只是會(huì)減少結(jié)構(gòu)的一些超靜定次數(shù)，而不至于對(duì)結(jié)構(gòu)整體造成毀滅性破壞。同時(shí)設(shè)計(jì)人員還可以通過(guò)分析思考，結(jié)構(gòu)整體在地震中，哪些部位容易受到什么形式的破壞，從而可以對(duì)癥下藥，對(duì)該部位進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。

1.3.2延性結(jié)構(gòu)及構(gòu)件

延性是構(gòu)件或結(jié)構(gòu)體具備承載能力不降低的塑性變形能力的一種特性。當(dāng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員可考慮延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件的采用，充分利用延性結(jié)構(gòu)的變形能力，從而使結(jié)構(gòu)體受到的地震能量進(jìn)行分散消耗。但是進(jìn)行延性結(jié)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)遵循延性構(gòu)件設(shè)計(jì)原則，即承受縱向荷載的主要構(gòu)件不應(yīng)作為主要耗能構(gòu)件。

1.4保證結(jié)構(gòu)體的整體性

結(jié)構(gòu)體本身由眾多構(gòu)件連接組合，并通過(guò)各種構(gòu)件協(xié)調(diào)工作來(lái)達(dá)到抵御地震作用的目的，若在地震作用中，結(jié)構(gòu)體喪失整體性，則各構(gòu)件的抗震作用就無(wú)法得到發(fā)揮，因此，就容易造成結(jié)構(gòu)體的整體垮塌，所以，只有在保證結(jié)構(gòu)體的整體性前提下，才能發(fā)揮各個(gè)構(gòu)件的抗震作用，保證建筑結(jié)構(gòu)體的質(zhì)量安全。所以，保證結(jié)構(gòu)體的整體性也是抗震概念設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

1.5抗震材料的選用

抗震材料的選擇及施工工藝和施工質(zhì)量要有有嚴(yán)格的要求，材料的性能指標(biāo)要符合規(guī)范的要求，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，如若由于特殊情況，需進(jìn)行鋼筋代換，其規(guī)格、型號(hào)必須符合規(guī)范的代換要求，對(duì)于屈服度高的鋼筋不應(yīng)代替抗震設(shè)計(jì)中的主要鋼筋。

1.6其他參考因素

結(jié)構(gòu)方案的確定也要根據(jù)建筑本身的使用功能、建筑高度、施工工藝以及材料情況進(jìn)行綜合考慮，有意識(shí)的對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)；而結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)地震的影響也要充分考慮，如結(jié)構(gòu)體內(nèi)部附屬的機(jī)電設(shè)備等，避免不合理的設(shè)計(jì)導(dǎo)致附屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震發(fā)生時(shí)由于主體結(jié)構(gòu)因素造成的內(nèi)部垮塌；還要考慮由于過(guò)分關(guān)注局部抗震設(shè)計(jì)，而忽視整體的情況，防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)體各部位的承載力與剛度不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象。

二、結(jié)束語(yǔ)

由于我們對(duì)地震災(zāi)害的預(yù)測(cè)及研究有限，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員還不能對(duì)結(jié)構(gòu)體的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)精確的計(jì)算，但是隨著對(duì)地質(zhì)災(zāi)害資料的分析總結(jié)，長(zhǎng)期工作經(jīng)驗(yàn)的積累，地震科研工作的深化，人們已經(jīng)對(duì)地震災(zāi)害的了解越來(lái)越多，這也使使結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作更有依據(jù)，從而使建筑設(shè)計(jì)人員在對(duì)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行抗震概念設(shè)計(jì)時(shí)能夠越來(lái)越靈活，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)的安全、經(jīng)濟(jì)的質(zhì)量性要求。

作者：李明單位：湖北工程學(xué)院城市建設(shè)