前言：中文期刊網精心挑選了抗震設計方法范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
抗震設計方法范文1
關鍵詞：推覆分析方法；結構能量反應分析；地震動三要素；耗散能量
中圖分類號：TU352.11
文獻標識碼：B
文章編號：1008-0422(2007)07-0110-02
目前世界各國的抗震設計規范大多數都以保障生命安全為基本目標，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設防水準，據此制定了各種設計規范和條例。依此設計思想設計的各種建筑物在地震中雖然基本保證了生命安全，卻不能在大地震，甚至在中等大小的地震中有效的控制地震損失。特別是隨著現代工業社會的發展，城市的數量和規模不斷擴大，城市變成了人口高度密集、財富高度集中的地區，一般的地震和1995年的日本阪神地震，造成了巨．大的經濟損失和人員傷亡。嚴重的震害引起工程界對現有抗震設計思想和方法上存在的不足進行深刻的反思，進一步探討更完善的結構抗震設計思想和方法已成為迫切的需要。上個世紀九十年代，美國地震工程和結構工程專家經過深刻總結后，主張改進當前基于承載力的設計方法。加州大學伯克利分校的J.P.Moehlelll提出了基于位移的抗震設計理論；日本建設省建筑研究院根據建筑物的性能要求，提出了一個有關抗震和結構要求的框架，內容包括建議方案，性能目標，檢驗性能水準等：我國學者已認識到這一思潮的影響，并在各自研究領域加以引用和研究，如王亞勇、錢鎵茹、方鄂華、呂西林分別發表了有關剪力墻、框架構件的變形容許值的研究成果，程耿東采用可靠度的表達形式，將結構構件層次的可靠度應用水平過渡到考慮不同功能要求的結構體系，王光遠把這一理論引入到結構優化設計領域，提出基于功能的抗震優化設計概念。
我國現行的結構抗震設計，主要是以承載力為基礎的設計，即用線彈性方法計算結構在小震作用下的內力、位移；用組合的內力驗算構件截面，使結構具有一定的承載力；位移限值主要是使用階段的要求，也是為了保護非結構構件；結構的延性和耗能能力是通過構造措施獲得的。結構的計算分析方法基本上可以分為彈性方法和彈塑性方法。當前在建筑結構抗震設計和研究中廣泛地采用底部剪力法和振型分解反應譜法等。這些方法沒有考慮結構屈服之后的內力重分布。實際上結構在強震作用下往往處于非線性工作狀態，彈性分析理論和設計方法不能精確地反映強震作用下結構的工作特性，讓結構在強震作用下處在彈性工作狀態下工作將造成材料的巨大浪費，是不經濟的。隨著人們認識的提高，結構的地震反應分析設計方法經過了兩個文獻的轉變：(1)靜力分析方法到動力分析方法的轉變：(2)從線性分析方法到非線性分析方法的轉變。其中動力分析方法就經過了從振型分解反應譜法到時程分析法、從線性分析到非線性分析、從確定性分析到非確定性分析的三個大的轉變。作為一種簡化實用近似方法，目前的推覆分析方法(Push―overAnalysis)受到眾多學者的重視。它屬于彈塑性靜力分析，是進行結構在側向力單調加載下的彈塑性分析。具體做法是在結構分析模型上施加按某種方式(研究中常用的有倒三角形、拋物線和均勻分布等側向力分布方式)模擬地震水平慣性力作用的側向力并逐步單調加大，使結構從彈性階段開始，經歷開裂、屈服直至達到預定的破壞狀態甚至倒塌。這樣可了解結構的內力、變形特性和能量耗散及其相互關系，塑性鉸出現的順序和位置，薄弱環節及可能的破壞機制。這種方法彌補了傳統靜力線性分析方法如底部剪力法、振型分解法等的不足并克服了動力時程分析方法過程中，計算工作量大的問題，僅用于近似評估結構抵御地震的能力。但是，傳統的推覆分析方法基本上只適用于第一振型影響為主的多層規則結構，對于高層建筑或不規則的建筑，高階振型的影響不容忽視，并且對于非對稱結構，還必須考慮正、反側反推覆的不同所帶來的影響。此外推覆分析方法無法得知結構在特定強度地震作用下的結構反應和破壞情況，這限制了它在抗震性能設計中的使用。
抗震設計方法范文2
【關鍵詞】建筑結構；抗震設計；方法；措施
中圖分類號：U452.2+8 文獻標識碼：A 文章編號：
建筑結構抗震設計的好壞是建筑物能否取得良好抗震效果的前提，因此， 在進行抗震設計時，要根據理論分析，選擇的結構布置和合理的材料運用，從多個方面慎重考慮，從而使高層建筑結構滿足人們的使用要求，能夠減輕甚至避免地震帶來的危害。
一、建筑結構抗震設計方法
（一）抗震場地的選擇
選擇對建筑抗震有利的場地,宜避開對建筑抗震不利的地段,不應在危險地段建造甲、乙、丙類建筑。地震造成建筑物的破壞,除地震直接引起的結構破壞外,場地條件也是一個重要的原因。地震引起的地表錯動與地裂,地基土的小均勻沉陷,滑坡和粉、砂土液化等。因此,應選擇對建筑抗震有利的地段,應避開對抗震不利地段,如軟弱場地土、易液化土、狀態明顯不均勻等地段;當無法避開時,應采取適當的抗震加強措施,應根據抗震設防類別、地基液化等級,分別采取加強地基和上部結構整體性和剛度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施;當地基主要受力層范圍內存在軟弱粘性土層、新近填土和嚴重不均勻土層時,估計地震時地基不均勻沉降或其他不利影響,采用樁基、地基加固和加強基礎和上部結構的處理措施;對于地震時可能導致滑移或地裂的場地,應采取相應的地基穩定措施。
（二）建筑結構體系的合理選擇
建筑結構體系的合理選擇是結構設計應考慮的一個重要問題,結構方案的選取是否合理,對安全性和經濟性起決定的作用。具體而言,應注重以下幾方面的設計:第一,結構體系應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力?？拐鹪O計的一個重要原則是結構應具有必要的贅余度和內力重分配的功能,即使地震中部分構件退出工作,其余構件仍能將豎向荷載承擔下來,避免整體結構失效或失穩。第二,結構體系應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。在這過程中,豎向構件的布置,應盡量使豎向構件在垂直重力荷載作用下的壓應力水平按近均勻;樓屋蓋梁系的布置,應盡量使垂直重力荷載以最短的路徑傳遞到豎向構件墻、柱上去;轉換結構的布置,應盡量做到使上部結構豎向構件傳來的垂直重力荷載通過轉換層一次至多二次轉換。與此同時,整體抗側力結構體系也必須明確,抗側力結構一由框架、剪力墻、簡體、支撐等組成,它們宜盡量貫通連續,若它們沿豎向要有變化,則變化要緩慢均勻。第三,結構體系應具備必要的承載能力,良好的變形能力和消耗地震能量的能力。鋼筋混凝土結構具有良好的塑性內力重分布能力,能較充分地發揮吸收和耗散地震能量的作用。第四,結構體系應具有合理的剛度和強度。宜具有合理的剛度和強度分布,避免因局部削弱或突變形成薄弱部位,產生過大的應力集中或塑性變形集中;框架結構設計應使節點基本不破壞,底層柱底的塑性鉸宜晚形成,應當使梁、柱端的塑性鉸出現得盡可能分散;對于可能出現的薄弱部位,應采取措施提高抗震能力。
（三）重視建筑平面布置的規則性
建筑的平、立面布置應符合抗震概念設計原則,宜采用規則的建筑設計方案,不應采用嚴重不規則的設計方案。抗震設計規范規定,對平面不規則或豎向不規則,或平面、豎向均不規則的建筑結構,應采用空間結構計算模型;對凹凸不規則或樓板局部不連續時,應采用符合樓板平面內的實際剛度變化的計算模型;對薄弱部位應乘以內力增大系數,應按規范有關規定進行彈塑性變形分析,并應對薄弱部位采取有效的抗震構造措施。在我國建筑中,結構的對稱性主要指的是抗側力主體結構的對稱。對稱的建筑如平面對稱的簡體框架結構、筒中筒結構、簡體結構、框剪結構、剪力墻結構、框架結構等,一般比較容易實現結構的對稱性。結構的規則性主要體現在以下四個方面:一是建筑主體抗側力結構兩個主軸方向的剛度要比較接近、變形特性要比較相近;二是建筑主體抗側力結構沿豎向斷面、構成變化比較均勻,不要突變;三是建筑主體抗側力結構的平面布置,應注意同一主軸方向各片抗側力結構剛度盡量均勻;四是建筑主體抗側力結構的平面布置還應注意中央核心與周邊結構的剛度協調均勻,保證主體結構具有較好的抗扭剛度,以避免建筑在地震或風的扭矩作用下產生過大的扭轉變形,從而引起結構或非結構構件的破壞?？梢哉f,重視建筑平面布置的規則性在建筑結構設計中相關重要,在實踐中應高度重視這方面的規范。
二、提高建筑結構抗震能力的措施
（一）選址要科學合理
《中華人民共和國防震減災法》規定，對于重大建設工程和可能發生嚴重次生災害的建設工程，必須進行地震安全性評價；并根據地震安全性評價的結果，確定抗震設防要求，進行抗震設防。建筑物建造在軟弱地基或可液化場地或臨近地震斷層，地震對場地的液化作用導致地基失效，建筑物傾斜而易于倒塌。務必重視社會經濟系統的安全，規劃時應注意避免導致地震次生災害或使次生災害限于局部。新設計建筑物時，要選擇對抗震有利的地段，避開對建筑不利的地段，不應在危險地段建造各類工業與民用建筑。
（二）采用合理的結構形式
目前我國建筑常用結構形式有磚混結構、鋼筋混凝土結構、鋼-混凝土組合結構、鋼結構?？筛鶕煌牡貐^，不同設防烈度選擇不同的結構形式。鋼筋混凝土本身具有柔性，因而這種結構的建筑物變形能力好，承載能力高，一般來說抗震能力也強。在確定結構方案時，應根據建筑的功能要求和抗震要求進行合理選擇。從抗震角度來說，結構的側移度是選擇結構體系時要考慮的重要因素，特別是對于高層建筑的設計，這一點起控制作用，隨著多層和高層房屋高度的增加，結構在地震作用以及其他荷載作用下產生的水平位移迅速增大，要求結構的抗側移剛度必須隨之增大。而不同類型的鋼筋混凝土結構體系，由于構件及其組成方式的不同和受力特點的不同，在抗側移剛度方面有很大差別，他們具有各自不同的合理使用高度。
（三）切實提高設計質量
地震尤其是震級和烈度較高地震，危害性非常大，建筑物的抗震性能就顯得尤為重要。目前我國抗震設計的目標是"小震不壞，大震不倒"。目前我國建筑結構設計水平還很低，大量的建筑所采用的建筑方案不是很合理，導致結構方案無法合理布置，增加材料用量，帶來兩個惡果：一是造價升高；二是自重增加，導致地震作用加大，從而進一步增加材料用量。其實，從建筑設計的角度出發，在正確的抗震理論指導下，依據合理的設計原則，同樣可提高甚至保證建筑結構的安全可靠性。其原則包括：結構構件應具備足夠大的承載能力；結構應具有足夠大的剛度以減小地震作用下的扭轉和位移；結構應具有足夠大的延性和耗能能力，這一點對結構在強震作用下的安全性尤為重要。延性是指構件和結構屈服后，具有承載力不降低或基本不降低且有足夠塑性變形能力的一種性能。延性大，說明塑性變形能力大，強度或承載力的降低緩慢，從而有足夠大的能力吸收和耗散地震能量，避免結構倒塌。
總之，綜合運用抗震原則，以提高承載力、剛度和延性為主導目標，多道防線剛柔結合，同時保證結構體型簡單，結構受力和傳力途徑直接，整體結構與結構構件共同作用，如此一來就可以從設計上確保建筑結構在地震作用下的安全性。
【參考文獻】
[1]蔡金蘭.淺談建筑中抗震設計理念的發展[J]. 價值工程. 2010(23)
[2]黃浙青,朱小德.淺談結構設計中的抗震設計[J]. 科技創新導報. 2008(28)
抗震設計方法范文3
關鍵詞：斜張橋 抗震 技術 設計
0 引言
斜張橋也稱斜拉橋。用錨在塔上的多根斜向鋼纜索吊住主梁的橋。斜張橋是第二次世界大戰以后新發展起來的重要橋梁之一，因主梁為纜索多點懸吊，內力小，建筑高度低，施工方便，跨越能力大，現跨度已建到465米?？捎糜诠窐?、鐵路橋、城市橋、人行橋以及管造橋等。同時，現代斜張橋的抗震問題已受到關注，美國1978年建成的帕斯卡-開訥維克(Pasco-Kenewick)預應力混凝土斜張橋位于強震區，它是典型的三跨斜張橋。主梁在塔柱位置，無豎向支承，僅有側向約束，錨固墩上，一端為固定支座，另一端設置伸縮縫。當遭遇超過抗震設計要求的縱向地面加速度的強烈地震時，設在固定支座上的鋼桿就被剪斷，此時主梁僅由拉索懸掛于塔上，在地震荷載作用下，主梁呈縱向懸浮狀，在懸浮過程中消耗了能量，加大了振動周期，減小了結構的反應，這就是現在應用十分廣泛的“懸浮體系”。它的減震作用是明顯的，但結構的縱向位移也是相當可觀的。這種設計構思很快被世界各國橋梁工程師接受，在我國地震地區大部分斜張橋都設計為懸浮體系。
1 橋梁抗震設計的總體思想
在以上各國的抗震規范中，其共同點是在強震情況下不容許出現坍塌，但一定程度的損壞是可以接受的，即我們所說的“大震不倒，中震可修”，AASHTO規范中定義了可接受的破壞程度，即指柱子中的撓曲屈服(沒有剪力破壞)，而且此破壞必須是可以檢測及修復的(在地面及水平線以上)，所有其它的破壞(指基礎、橋臺、剪力鍵、連接構造、支座、上部結構的梁及橋面板的破壞)都是不能接受的。這一定義被其它規范廣泛采用，尤其在撓曲破壞的類型方面。然而一些規范放松了對位置的要求，特別是容許在樁身、樁排架、橋臺臺背翼墻處的屈服。對強震的定義，即使在AASHTO規范中都很模糊，但一般認為是475年一遇的地震可稱為強震。在頻繁出現但規模小得多的情況下，要求橋梁基本上保持彈性運營狀態(無破壞)，對于這種狀態沒有特別的校核規定。
我國現行的橋梁抗震設計規范還很不完善，無論是鐵路橋或公路橋，還是采用基于強度設防基礎上的設計方法，即根據折減后的彈性地震反應進行抗震設計，而結構的延性要求沒有明確規定，僅從墩柱的箍筋配筋率及構造方面提出要求，以保證結構的延性。因此對我國現行震規進行修訂和補充，使其提高到一個新的先進水平已是刻不容緩。90年代初在上海南浦大橋的抗震設計中，首次提出了二水平的抗震設計方法。之后，用同樣方法先后對20余座大橋、城市立交橋和城市高架橋進行了抗震研究，20余年來積累了很多科研成果，對橋梁抗震的設計思想也日趨成熟。在此基礎上于1998年開始，范立礎教授將正式主持“城市橋梁抗震設計規范”的制訂工作。
減震和隔震設計思想是利用材料或裝置的耗能性能，達到減小結構地震反應的目的，是一種經濟有效的方法。近年來世界各國在結構的減隔震設計方面也做了很多研究，如彈性支座隔震體系是目前能采用的最簡單的隔震方法，其中普通板式橡膠支座構造簡單、性能穩定，已在橋梁上廣泛應用，法國跨度320m的伯勞東納(Brotonne)預應力混凝土斜張橋的兩個塔墩頂上各用了12塊橡膠支座，該橋已通車20年，使用情況良好。
2 斜張橋梁抗震設計方法
常用的結構抗震設計方法有震度法和動態分析法兩種，動態分析法中又包括反應譜法和時程分析法。
動態分析法比震度法有了較大的改進，它同時考慮了地面運動和結構的動力特性。其中反應譜方法中一個重要概念是動力放大系數，或稱標準化反應譜。其定義為：β(ω，ξ)=|U+Ug|max/Ug，max
抗震設計方法范文4
【關鍵詞】抗震設計；整體性；結構布置；輕質材料
磚混結構中承重墻體采用燒結磚或者其它塊體材料，樓蓋采用鋼筋混凝土梁板。這種結構形式廣泛應用于我國中小城市，適用于多層住宅、公寓以及中小醫院病房樓等建筑類型。
1.磚混結構特點
在磚混結構中，墻體承受著樓蓋傳來的豎向荷載。目前我國燒結磚和其它承重塊材的生產和加工工藝都非常成熟，產品具有較高的強度，可以承受樓蓋傳來的恒載和樓面活荷載。磚混結構面臨的主要問題是抗震能力較差，塊材和砂漿均為脆性材料，在地震作用下，墻體承受很大的水平作用力，但卻缺乏足夠的延性，無法有效消耗地震能量，墻體一旦發生破壞，造成的后果往往非常嚴重。要想使墻體能夠有效抵御地震作用，需要墻體具有很高的強度才可以，而墻體中的砂漿強度較低，對塊材的粘結力有限，在遇到高烈度地震作用時容易破壞。
2.影響磚混結構抗震性能的因素
要做好建筑結構抗震設計工作，需要進行合理的結構布置，增強建筑物整體性，減小地震作用，進行構件的抗震驗算以及做好抗震構造措施。
2.1結構布置
建筑設計人員在方案設計階段要有抗震的概念，尤其是對于住宅，平面布置的合理性非常重要，建筑設計師進行平面布置時往往側重于戶型的要求，從滿足使用功能角度考慮問題，而對結構問題考慮較少。如果建筑方案中墻體零散，分布不合理，結構也就無法具有良好的抗震性能，所以 對于磚混結構的設計來說，建筑與結構設計人員應盡早做好溝通工作。
合理的結構布置，可以讓建筑物具有良好的抗震能力。磚混結構中墻體是抵抗地震作用的主要構件。其承重方案包括橫墻承重、縱墻承重以及縱橫墻共同承重。優先采用縱橫墻共同承重的結構體系，地震作用的傳遞是通過樓板進行的，縱橫墻共同承重意味著兩個方向的墻體均能夠承擔地震作用。由于使用功能的要求，縱向墻體上會有較多門窗洞口，洞口的存在會破壞墻體的完整性，抗震能力受到削弱。橫墻數量通常較多，且開洞較少，墻體完整性好，抗震能力一般能夠滿足要求。所以提高磚混結構的抗震能力主要是提高縱向墻體的抗震能力。建筑立面減少凹進凸出，使縱墻盡量沿軸線布置，避免錯位，墻體洞口尺寸要有限制，避免為追求時尚開過大的門窗洞口。橫向墻體的布置也要注意盡量規則對稱，墻體的間距不要過大。建筑物整體形狀不規則時設置抗震縫，對結構進行合理劃分，以便形成不同的抗震單元。
2.2建筑物自重
要提高建筑物的抗震能力，應想辦法減少結構承受的地震作用。在抗震設防烈度不變的情況下，地震作用發生時，建筑物承受的作用力隨著建筑物自身重量的增大而增大。減少地震作用可從減輕建筑物自身重量入手?？蛇x取輕質的墻體材料，比如燒結多孔磚和空心磚，這種類型的塊材重量輕而強度較高?？刂平ㄖ锏母叨群蜆菍訑盗恳彩菧p輕建筑重量的有效措施。不同抗震設防烈度下，磚混結構房屋的最高層數和最大高度在抗震設計規范中均有明確的規定，限定了結構的這兩個指標，就控制了建筑物的體量，也就把地震作用限制在一定范圍之內了，在此基礎上再提高墻體的抗震能力，就可以有效抵抗地震作用。
2.3結構整體性
建筑結構整體性的好壞對房屋抗震性能影響很大。傳統的磚混結構整體性較差。唐山地震后，在承重墻體中設置構造柱和圈梁成為普遍做法，借助于構造柱和圈梁的約束，結構的整體性有很大程度提高。我們可以從相關的資料中看到，按照規范規定合理設置了圈梁和構造柱的磚混結構在2008年汶川地震中表現出了較好的抗震性能。構造柱和圈梁的設置會在一定程度上提高工程造價，不同抗震條件下有不同的布置要求，需要精心考慮合理布置。
現澆樓板整體性好于預制樓板，在平面內剛度可以看作無限大，能夠將地震作用有效傳遞到承重墻體，在抗震設防區應優先采用現澆梁板體系。另外，規范中的構造措施是有效抗震手段，結構設計時必須要嚴格遵守。
進行抗震驗算是保證結構抗震能力的重要手段。選取合理的計算分析軟件，合理設置參數，進行抗震驗算，并對驗算結果進行正確的分析判斷，結構構件的抗震能力必須要超過其所承受的地震作用。
3.墻體抗震承載力不足解決方法
抗震驗算時經常會遇到結構構件承載力不足的問題，在不同情況可以分別采取以下措施解決。
提高砂漿強度等級可以提高砂漿本身強度，并增強塊材之間的粘結力，提高墻體整體性，抗震能力提高。但是要注意砂漿強度不能盲目提高，一般情況下最高采用M10強度等級的砂漿，更高強度的砂漿在提高墻體抗震能力方面作用有限。
磚混結構房屋抗震承載力不足主要發生在底部樓層，這種情況下可以適當加厚墻體，能夠提高抗震能力。采用配筋砌體也是一種有效措施。配筋砌體包括設置構造柱以及在水平灰縫中鋪設鋼筋網片等措施。構造柱除按照構造要求設置外，對于部分抗震能力不足的墻體，可在墻體適當位置增設構造柱，所需構造柱截面尺寸以及配筋量按照配筋砌體計算確定。
采用現澆樓蓋的磚混房屋結構，地震作用在墻體中的分配是根據各墻體剛度大小進行的。部分墻體長度較大，其剛度在結構總剛度中所占比重大，承受的地震作用也較大，墻體容易破壞。此時可以采取措施降低該墻體剛度，使地震作用在各墻體中重新分配。如果建筑設計中確實需要該較長墻體，可以在墻體中適當位置開設結構洞口，削弱墻體剛度，從而可以減小該墻體承受的地震作用。所設置的結構洞口可在承重墻體砌筑完成后用輕質塊材填充。
結束語
磚混結構通常用于多層建筑，隨著經濟的發展，在大中城市用的越來越少，但是在我國城鎮化建設的過程中，仍然會有較多的應用。結構設計人員需要全面了解磚混結構的特點，掌握好抗震設計方法，才能夠做好磚混結構的抗震設計工作。
參考文獻
[1]《砌體結構設計規范》中國建筑工業出版社2011
[2]《建筑抗震設計規范》中國建筑工業出版社2010
抗震設計方法范文5
關鍵詞：抗震設計，Push-over
Abstract: mainly wrote the seismic design of the Push-over analysis method to solve the existing problems and measures
Keywords: seismic design, Push-over
中圖分類號： TU352.1+1 文獻標識碼：A 文章編號：
前言：Push-over analysis靜力彈塑性分析，它是相對于動力彈塑性分析（彈塑性時程分析）的另外一種結構彈塑性分析方法。
在罕遇地震作用下，抗震結構會部分進入塑性狀態，而彈性分析不能預測屈服后內力和變形的分布，必須進行彈塑性分析，才能知道結構的彈塑性變形能力，檢驗結構是否滿足大震作用下的功能要求。
Push-over分析方法較彈塑性動力分析，易于為工程設計人員所掌握。這種方法既可得到有用的靜力分析結果，又可很方便地利用其得到的層剪力―層間位移骨架曲線進行動力時程分析。Push-over分析方法在現階段是可行的、而且在定量分析上是具有積極意義的，在應用過程中也會逐步完善。新的抗震規范已經明確的提出采用Push-over分析方法進行大震下的彈塑性變形驗算。
關于Push-over分析方法的研究和工程實例已經很多，但由于其本身計算假定的局限性，有很多問題尚未解決，有很多結構形式也并不適用于Push-over方法進行分析。如果盲目的采用Push-over方法進行設計，會產生較大隱患。本文從Push-over原理出發，對一些Push-over分析中容易產生的問題做一簡單介紹，希望引起設計者的重視。
1、幾種Push-over分析方法的適用范圍
Push-over分析中有兩個關鍵的環節：結構目標位移的確定、水平荷載模式的選擇。這些將直接影響靜力彈塑性分析方法對結構抗震性能的評估結果。而目前各種Push-over分析方法的不同，也主要集中于這兩個方面。主要的分析方法有等效單自由度時程分析、能力譜法、適應譜法。
能力譜方法分析時，必須進行等效單自由度的過程和等效線性化的過程。多自由度體系等效成單自由度體系的過程中，意味著結構響應僅有結構的第一振型控制，而且在整個地震反應過程中，不管結構的變形大小，振型向量保持不變。對于較低的結構且塑性變形不是很大的情況下，該假設還可以成立，對于高層結構塑性發展比較大，高振型的成分占的比例很大，這種假設引起的誤差將會很大。另外在能力譜方法中，將非線性結構用一系列線性體系來代替，以求得修正的阻尼比，進而求需求曲線，這部分等效關系也會引起一定的誤差。為了滿足工程設計需要的精度，仍需經過進一步的修正。
基于Push-over的等效單自由度時程分析方法雖然回避了等效線性化的問題，但等效單自由度的問題同樣存在。進行等效單自由度彈塑性時程分析時，必然涉及到地震波的選擇問題。輸入地震波應能反映場地的近、中、遠地震環境，應能反映場地的主要特征。作為輸入地震波，應以修改的實際地震波為主，人造地震波為補充。在進行結果統計或組合時，可以從這些地震波可能發生的概率入手，綜合評定結構的目標位移。
適應譜Push-over方法本質上是一種適應性調整水平力分布的方法。每一步施加的荷載增量都是基于結構瞬時的動力特性。只要有某一層或某幾層達到屈服，就需要修正剛度，重復以上的反應譜分析。即使對于強度或剛度分布不均勻的結構，這樣的加載模式也可以合理地反映出結構在各瞬間的反應特性。而且這一方法考慮了多振型的組合，因而給出的慣性力的分布形式是可信的，該方法不需要進行一系列的等效過程，所得到的是多自由度體系的能力曲線，但所用到的荷載特征是基于彈性反應譜的，這同樣是這種方法的不足之處，而且這種適應性調整水平力分布的方法，它的工作量比固定分布的工作量自然會加大很多。
2、需要進一步討論的問題
2.1水平荷載形式的選擇
結構在地震過程中經受的地震作用是不規則變化的，特別是結構構件屈服后，地震作用更復雜。靜力彈塑性分析的結果在很大程度上與所選擇的水平荷載分布模式有關。
通常采用固定分布的形式。按照我國結構抗震規范的觀點，均勻分布只適用于剛度相對較大的少數結構體系;倒三角形分布適用于以第一振型為主的結構體系，但在結構的頂部幾層需加大側向力作用。較為合理的水平荷載加載模式應當是在建筑底部采用倒三角形加載模式，而在建筑頂部選冪級數加載模式。
2.2、結構的彈塑性計算模型
2.2.1、變軸力雙向受彎RC柱的恢復力骨架曲線
結構力學模型如果采用二維模型，進行Push-over分析已沒有多大問題，但對于不規則的結構，二維模型不能反映由于偏心等造成的扭轉，會低估結構反應，所以要進行三維模型的分析。在Push-over分析中，因為需要判斷構件是否進入了塑性階段，所以在三維模型中還存在許多問題。由于雙向偏心受力的柱子，它的M-N關系是一個三維曲面，這個曲面的方程如何確定就是應用中必須回答的問題。
2.2.2、剪力墻的計算模型
剪力墻非線性的研究和模擬是較困難的。目前提出的幾種剪力墻模型，在結構靜力彈塑性分析中，問題較多。剪力墻的計算模型應該能反應彎、剪、壓的共同作用，自由度和運算量足夠小，可用于結構在水平力作用下的彈塑性分析；此外，目前的剪力墻模型計算結果都存在剛度偏大的問題。
2.2.3、非線性下降段的計算處理
用混凝土應力-應變關系計算結構構件截面的彎矩-曲率關系，通過彎矩-曲率關系計算結構基底剪力-頂點位移、層剪力-層間位移關系時，都會遇到下降段的負剛度問題。如果不能解決靜力彈塑性分析中的負剛度問題，得到的能力曲線的基底剪力或層剪力是隨著頂點位移或層間位移的增大而增大，并不能反映結構的實際承載能力和屈服后變形能力。目前雖然在處理非線性下降段有很多算法，比如位移控制法、硬化剛度法等，特別是弧長法在很多程序中應用很廣。但在實際的靜力彈塑性分析中，負剛度的處理問題仍然難度很大。
2.3、彈塑性反應譜的建立和等效阻尼比的問題
能力譜方法中得到需求曲線的方法有兩種，一是直接建立不同延性比的彈塑性Sa-Sd反應譜曲線，另外一種是使用等效阻尼比的彈性Sa-Sd譜曲線，以此來反應結構的彈塑性。
對于第一種方法，國外一些學者建立了不同延性比的彈塑性Sa-Sd反應譜曲線，但這些譜未反應中國的地震地面運動的特性，因此有必要建立中國自己的彈塑性Sa-Sd反應譜曲線。
對于等效阻尼比的問題，也沒有完成成熟。結構構件屈服后進入塑性，構件滯回耗能的滯回阻尼可以用等效粘滯阻尼比來表示。阻尼比的增大減小了結構的地震響應，也就是減小了結構的需求。構件滯回耗能的大小與構件的彈塑性位移即延性比有關，還與滯回環的飽滿程度有關，而主要的影響因素還是構件的縱向配筋、軸壓比以及配箍特征值等。建立構件、結構的滯回耗能與等效阻尼比的關系，也是值得進一步深化研究的問題。
抗震設計方法范文6
Abstract: The high-rise buildings seismic methods has been the focus of the architectural design, the development of the theory of shallow high-rise building, the architecture of the seismic necessary theoretical analysis, and to explore the high-rise building design idea, method, thus the seismic measures must be taken. Avoid brittle failure problems occurred in high-rise buildings, improve the ductility of the component and seismic performance.
Key Words: high building seismic design method measures
中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：
引言 現在社會高速發展，城市里不斷興建越來越高的建筑，就對我們的高層設計不斷提出了更高的要求。結構工程師按抗震設計規范要求進行結構分析與設計，其目標是希望使所設計的結構在強度、剛度、延性及耗能能力等方面達到最佳，從而經濟地實現“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目的。但是，由于地震作用是一種隨機性很強的循環、往復荷載，建筑物的地震破壞機理又十分復雜，存在著許多模糊和不確定因素，在結構內力分析方面，由于未能充分考慮結構的空間作用、非彈性性質、材料時效、阻尼變化等多種因素，計算方法還很不完善，單靠微觀的數學力學計算還很難使建筑結構在遭遇地震時真正確保具有良好的抗震能力。 1 高層建筑抗震結構設計的基本原則 1.1 結構構件應具有必要的承載力、剛度、穩定性、延性等方面的性能①結構構件應遵守“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱(墻)”的原則。②對可能造成結構的相對薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。③承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要耗能構件。 1.2 盡可能設置多道抗震防線①一個抗震結構體系應由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接協同工作。例如框架―剪力墻結構由延性框架和剪力墻兩個分體組成，雙肢或多肢剪力墻體系組成。②強烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導致倒塌?？拐鸾Y構體系應有最大可能數量的內部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區，主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量，提高結構抗震性能，避免大震時倒塌。③適當處理結構構件的強弱關系，同一樓層內宜使主要耗能構件屈服后，其他抗側力構件仍處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長階段，保證結構的延性和抗倒塌能力。④在抗震設計中某一部分結構設計超強，可能造成結構的其他部位相對薄弱，因此在設計中不合理的加強以及在施工中以大帶小，改變抗側力構件配筋的做法，都需要慎重考慮。 1.3 對可能出現的薄弱部位，應采取措施提高其抗震能力①構件在強烈地震下不存在強度安全儲備，構件的實際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎。②要使樓層(部位)的實際承載能力和設計計算的彈性受力的比值在總體上保持一個相對均勻的變化，一旦樓層(部位)的比值有突變時，會由于塑性內力重分布導致塑性變形的集中。③要防止在局部上加強而忽視了整個結構各部位剛度、承載力的協調。④在抗震設計中有意識、有目的地控制薄弱層(部位)，使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發生轉移，這是提高結構總體抗震性能的有效手段。 2 高層建筑抗震設計常見的問題 在高層建筑的建設中，其中最主要的問題是對它的抗震問題的研究，其中又以中短柱問題為最主要的問題。現在首先介紹一下抗震設計中常見的一些問題。 2.1 缺乏巖土工程勘察資料或資料不全。有的在擴初設計階段還缺建筑場地巖土工程的勘察資料，有的在擴初設計會審之后就直接進入了施工圖設計，有的在規劃設計或方案設計會審后就直接進入了施工圖設計。無巖土工程勘察資料，設計缺少了必要的依據。 2.2 結構的平面布置。外形不規則、不對稱、凹凸變化尺度大、形心質心偏心大，同一結構單元內，結構平面形狀和剛度不均勻不對稱，平面長度過長等2.3 一個結構單元內采用兩種不同的結構受力體系。如一半采用砌體承重，而另一半或局部采用全框架承重或排架承重；底框磚房中一半為底框，而另一半為磚墻落地承重，這種情況常發現在平面縱軸與街道軸線相交的住宅，其底層為商店，設計成一半為底框磚房(有的為二層底框)，而另一半為磚墻落地自承，造成平面剛度和豎向剛度二者都產生突變，對抗震十分不利。 2.4 底框磚房超高超層。如2006年，對某設計單位作的一次專題普查，發現有69幢底框磚房超高超層。新項目亦普遍存在此現象，2009塊住宅竣工交付使用驗收中發現有三幢底框磚房超高超層，甚至有超三層的。 2.5 抗震設防標準掌握不當。有一些項目擅自提高了設防標準，按照《建筑抗震設防分類標準(GB 50223-2008)屬六度設防的，但設計中提高了一度,按7度設防構造，提高了建筑抗震設防標準，將會增加工程投資；有的項目嚴格應按七度采取抗震措施的，但設計中又按六度設防，減低了抗震設防標準，不利抗震。
2.6 結構的豎向布置。在高層建筑中，豎向體型有過大的外挑和內收，立面收進部分的尺寸比值B1/B不滿足≥0.75的要求。 2.7 抗震構造柱布置不當。如外墻轉角處，大廳四角未設構造柱或構造柱不成對設置；以構造柱代替磚墻承重；山墻與縱墻交接處不設抗震構造柱；過多設置抗震構造柱等。 2.8 框架結構砌體填充墻抗震構造措施不到位。砌體護墻砌筑在框架柱外又沒有設置抗震構造柱，框架間砌體填充墻高度長度超過規范規定要求又沒有采取相應構造措施。 2.9 結構其他問題。有的底層無橫向落地抗震墻，全部為框支或落地墻間距超長；有的僅北側縱墻落地，南側全為柱子，造成南北剛度不均；有的底層作汽車庫，設計時橫墻都落地，但縱墻不落地，變成了縱向框支；還有的底框和內框砌體住宅采用大空間靈活隔斷設計，其中幾乎很少有縱墻。不少地方都采用鋼筋混凝土內柱來承重以代替磚墻承重，實際上將磚混結構演變為內框架結構，這比底框磚房還不利，因內框磚房的層數、總高度控制比底框磚房更嚴，因此存在著嚴重抗震隱患。更為嚴重的是這種情況并未引起目前大多數結構工程師的重視。 2.10 平面布局的剛度不均?？拐鹪O計要求建筑的平、立面布置宜規正、對稱，建筑的質量分布和剛度變化宜均勻，否則應考慮其不利影響。但有的平面設計存在嚴重的不對稱：一邊進深大，一邊進深小；一邊設計大開間，一邊為小房間；一邊墻落地承重，一邊又為柱承重。平面形狀采用L、π形不規則平面等，造成了縱向剛度不均，而底層作為汽車庫的住宅，一側為進出車需要，取消全部外縱墻，另一側不需進出車輛，因而墻直接落地，造成橫向剛度不均。這些都對抗震極為不利。 2.11 防震縫設置。對于高層建筑存在下列三種情況時，宜設防震縫：①平面各項尺寸超過《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程中表2.2.3的限值而無加強措施；②房屋有較大錯層；③各部分結構的剛度或荷載相差懸殊而又未采取有效措施；但有的竟未采取任何抗震措施又未設防震縫。 2.12 結構抗震等級掌握不準。有的提高了，而有的又降低了，主要是對場地土類型、結構類型、建筑高度、設防烈度等因素綜合評定不準造成。 上述這些問題的存在，倘若不能得到改正，勢必對建筑物的安全帶來隱患。上述這些問題的存在，倘若不能得到改正，勢必對建筑物的安全帶來隱患。上述這些問題的原因是多方面的，有認識方面的原因有計劃經濟向市場經濟轉化過程中出現的原因，有設計人員忽視了抗震概念設計方面的原因(未能從整體、全局上把握好)，有法律建設方面的原因(在工程抗震設防管理方面缺乏國家政府法律依據，特別是處罰方面)，通過這些問題來研究中短柱的問題。
最后，高層抗震設計是一個復雜的體系，需要多方面考慮，多方面設防。
參考文獻: [1]《建筑抗震設計規范》(CB5011-2010)
[2] 《高層建筑混凝土結構設計規程》(JGJ3-2010)
