建筑抗震設(shè)計論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇建筑抗震設(shè)計論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

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2建筑設(shè)計中要重點關(guān)注的幾個抗震設(shè)計

（1）建筑構(gòu)件和連接點處的抗震設(shè)計。如今人們的生活水平日益提高，隨之也對居住質(zhì)量有了更為嚴(yán)格的要求，就施工的整體質(zhì)量而言，與之直接相關(guān)聯(lián)的便是建筑構(gòu)件的合理搭設(shè)和對連接點的科學(xué)設(shè)置。如今新世紀(jì)出現(xiàn)了許多新的工藝和材料，這樣施工就迎來了更大的挑戰(zhàn)。例如說建筑物的外部設(shè)計，其中會用到大理石、瓷磚等新材料，室內(nèi)裝飾設(shè)計用到的則有吊頂和人工造影等技術(shù)。就實際施工而言，一定要對材料質(zhì)量和施工技術(shù)有所保證，才能使建筑物的抗震性得到保障，同時要重點監(jiān)督和管理其牢固性，以免在地震發(fā)生時意外墜落而造成人員的傷害。

（2）建筑物頂部的抗震設(shè)計。如今的建筑行業(yè)，普遍對頂部過高、過重的問題有所避免。因為頂部產(chǎn)生的壓力會導(dǎo)致建筑墻面也形成相應(yīng)的較大壓力，這會使建筑物的抗震性和牢固性在一定程度上有所減弱。在建筑設(shè)計過程中，務(wù)必要保證建筑物整體有一個合理的重心，與此同時還要花心思用于材料選擇，選取的頂部材料要盡量是重量輕、剛度較均勻的，這樣建筑結(jié)構(gòu)才能將抗震能力充分發(fā)揮出來。

（3）建筑設(shè)計中關(guān)于設(shè)計限制的問題。通常都是在建筑前期確定建筑物的抗震級別，并且這是以建筑物的實際使用情況為依據(jù)，所以要在施工過程中嚴(yán)格按照國家規(guī)定，要使建筑物的抗震性能有所保障，以免有墻體裂縫或坍塌的現(xiàn)象出現(xiàn)。

3建筑設(shè)計過程中要考慮到的抗震設(shè)計

根據(jù)上述內(nèi)容，我們了解到建筑抗震設(shè)計和建筑設(shè)計之間息息相關(guān)的聯(lián)系。為了確保最大程度的抗震性，就一定要在實際施工中緊密結(jié)合起二者的聯(lián)系，同時還要在施工過程中真正融入抗震理念，如此才能使原有的建筑常規(guī)從根本上被打破，才能使建筑物抗震現(xiàn)狀得到徹底改善，接下來從建筑物的形狀、平面和空間三方面設(shè)計來具體闡述二者的結(jié)合。

（1）形狀設(shè)計建筑物的形狀設(shè)計也就是針對建筑進(jìn)行的“體型”設(shè)計，具體包括了各部分施工技術(shù)、建筑物平面布局和立體空間等的設(shè)計。在建筑行業(yè)發(fā)展的新時代，很多方面都有所創(chuàng)新就建筑物思維整體外觀而言亦是如此。由此有諸多樣式的建筑外形出現(xiàn)，所以，在形狀設(shè)計的過程中，需要對不同外形的不同特點予以充分考慮，不同的建筑外形，也會有不同的建筑特色和實際需求，施工單位應(yīng)該加以充分考慮。通常情況下，凸凹形狀的建筑體型，通常可以使建筑物的抗震性得到大大提升，然而在實際的建筑建設(shè)過程中，原有的常規(guī)形狀的建筑物已無法滿足現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，所以，建筑物整體抗震性的提高，首先需要對建筑的形狀進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計。

（2）建筑物的平面設(shè)計在建筑物施工，平面設(shè)計是重要的環(huán)節(jié)，對建筑物日后的使用將起到?jīng)Q定作用。例如，分別作商務(wù)和居住用途的建筑物，它們在平面設(shè)計上必然存在很大差別，為了使使用需求得到進(jìn)一步滿足，就一定要按照用途，來對平面構(gòu)造進(jìn)行科學(xué)設(shè)計；另外，為了將抗震元素融入到平面設(shè)計之中，不僅要對施工材料的堅固性加以重點考慮，還需要對構(gòu)架安裝的合理性、內(nèi)部各因素的協(xié)調(diào)性加以綜合考量。要想完美地實現(xiàn)平面設(shè)計和抗震設(shè)計的結(jié)合，就對設(shè)計者提出了很高的要求，不但要工作經(jīng)驗豐富，要需要深入地研究審美觀念和抗震技術(shù)，前提還得不對內(nèi)部美觀產(chǎn)生不利影響，在此基礎(chǔ)上再確保抗震性能的最大化。

（3）空間設(shè)計對建筑物進(jìn)行空間設(shè)計，是在三維空間內(nèi)進(jìn)行的關(guān)于建筑物的豎向設(shè)計方案。因為日益加快的城市化進(jìn)程和急劇增加的城市人口，增加了城市的人口壓力，所以出現(xiàn)的建筑物樓層愈發(fā)高。為了使土地占有面積盡量減少，在現(xiàn)代社會中愈發(fā)流行高層建筑，如此就對建筑物的空間設(shè)計有了更嚴(yán)格的要求。通常說來，建筑物層數(shù)越低，穩(wěn)定性就越高，受到地震的損害也就會越小；反之穩(wěn)定性越差，受到地震的傷害也就越大。所以，融合建筑物的空間設(shè)計和抗震設(shè)計在一起，這樣建筑物的整體抗震性才能得到保證。

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自從1886年世界上第一棟近代高層建筑——美國芝加哥家庭保險公司大樓（HomeIuranceBuilding，10層，高55m）建成以來，至今已有100多年的歷史了。高層建筑不僅在材料和結(jié)構(gòu)體系上逐漸多樣化，而且在高度上也有大幅度增長。而一次又一次地震災(zāi)難及教訓(xùn)，警示人們：防震減災(zāi)任重道遠(yuǎn)，刻不容緩。

從上個世紀(jì)開始，各國的專家、學(xué)者對抗震設(shè)計進(jìn)行了一系列研究。進(jìn)入90年代，結(jié)構(gòu)抗震分析和設(shè)計已提到各國建筑設(shè)計的歷史日程。特別是我國處于地震多發(fā)區(qū)（地震基本烈度6度及其以上的地震區(qū)面積約占全國面積的60%），高層抗震設(shè)計設(shè)防更是工程設(shè)計面臨的迫切的任務(wù)。作為工程抗震設(shè)計的依據(jù)，高層建筑抗震分析更處于非常重要的地位。

二、材料的選用和結(jié)構(gòu)體系問題在地震多發(fā)區(qū)，采用何種建筑材料或結(jié)構(gòu)體系較為合理應(yīng)該得到人們的重視。

我國高層建筑中常采用的結(jié)構(gòu)體系有：框架、框架-剪力墻、剪力墻和筒體等幾種體系，這也是其他國家高層建筑采用的主要體系。但國外，特別地震區(qū)，是以剛結(jié)構(gòu)為主，而在我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)幾混合結(jié)構(gòu)卻占了90%.如此高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)，國內(nèi)外都還沒有經(jīng)受較大的考驗。鋼結(jié)構(gòu)同混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有優(yōu)越的強(qiáng)度、韌性和延性，強(qiáng)度重量比，總體上看抗震性能好，抗震能力強(qiáng)。

震害調(diào)查表明，鋼結(jié)構(gòu)較少出現(xiàn)倒塌破壞情況。在高層建筑中采用框架-核心筒體系，因其比鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量少，又可減少柱子斷面，故常被業(yè)主所看中。混合結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土內(nèi)往往要承受80%以上的震層剪力，有的高達(dá)90%以上。由于結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移值為基準(zhǔn)。但因其彎曲變形的側(cè)移較大，靠剛度很小的鋼框架協(xié)同工作減小側(cè)移，不僅增加了鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，而且效果不大，有時不得不加大混凝土筒的剛度或設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu)，形成加強(qiáng)層才能滿足規(guī)范側(cè)移限值；

此外，在結(jié)構(gòu)體系或柱距變化時，需要設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。加強(qiáng)層和轉(zhuǎn)換層都在本層形成剛度而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度突變，常常會使與加強(qiáng)層或轉(zhuǎn)換層相鄰的柱構(gòu)件剪力突然加大，加強(qiáng)層伸臂構(gòu)件或轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與外框架柱連接處很難實現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁。因此在需要設(shè)置加強(qiáng)層及轉(zhuǎn)換層時，要慎重選擇其結(jié)構(gòu)模式，盡量減小其本身剛度，減小其不利影響。

唐山鋼鐵廠震害調(diào)查資料統(tǒng)計參數(shù)結(jié)構(gòu)形式總建筑面積（萬㎡）倒塌和嚴(yán)重破壞比例（%）中等破壞比例（%）鋼結(jié)構(gòu)3.6709.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)4.0623.247.9砌體結(jié)構(gòu)3.0941.220.9在高層建筑中，應(yīng)注意結(jié)構(gòu)體系及材料的優(yōu)選。現(xiàn)在我國鋼材產(chǎn)量已居世界前列，建筑鋼材的類型及品種也在逐漸增多，鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力已有了很大提高，因此在有條件的地方，建議盡可能采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)（SRC）、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（CFS）或鋼結(jié)構(gòu)（S或），以減小柱斷面尺寸，并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。

在超過一定高度后，由于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量較輕而且較柔，為減小風(fēng)振而需要采用混凝土材料，鋼骨（鋼管）混凝土，通常作為首選。工程經(jīng)驗表明：利用鋼管混凝土承重柱自重可減輕65%左右，由于柱截面減小而相應(yīng)增加使用面積，鋼材消耗指標(biāo)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相近，而工程造價和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比可降低15%左右，工程施工工期縮短1/2.此外鋼管混凝土結(jié)構(gòu)顯示出良好的延性和韌性。

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我國建筑行業(yè)相比歐美一些建筑業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家起步比較晚，而且在建筑行業(yè)起步初期人們只是一味的重視建筑的美觀性，認(rèn)為只有修建的奢華和富麗堂皇才能彰顯出自己的社會地位和身份象征。只有符合人們審美趨勢的建筑才是好的建筑，就比如蘇州園林和一些南方比較具有代表性的園林等等。因此在這樣的社會背景下一個階段中阻礙了建筑業(yè)的發(fā)展,局限了建筑業(yè)的發(fā)展方向。人們對他的牢固性和抗災(zāi)害性能沒有更高的要求，這也就使得一些建筑師為了迎合大眾的口味，不至于被社會所淘汰而沒有進(jìn)行創(chuàng)造設(shè)計，因此設(shè)計的建筑也沒有長足的發(fā)展，抵擋不了天災(zāi)的發(fā)生，對人們的生命財產(chǎn)構(gòu)成了一定的威脅。

1.2沒有處理好建筑設(shè)計與抗震設(shè)計之間的關(guān)系

建筑設(shè)計是在建筑施工之前就需要完成的工作,設(shè)計圖紙就像一張標(biāo)注明確的地圖，它會指導(dǎo)人們應(yīng)該去哪里，如何去哪里。因此建筑設(shè)計是十分重要的，一張表美的建筑圖紙就相當(dāng)于工程量完成了三分之一,將抗震理念融入到這張圖紙中也是對抗震設(shè)計提出了更高層次的要求。但是由于目前的技術(shù)有限，建筑師還不能很好的將抗震設(shè)計融人到建筑設(shè)計中去，不能使兩者更好的協(xié)作，發(fā)揮很好的作用。因此說不能協(xié)調(diào)建筑設(shè)計與抗震設(shè)計的關(guān)系是抗震設(shè)計常見的最根本問題。

1.3缺乏實踐

為了提高建筑的抗震性，一些建筑師盲目的從國外引進(jìn)先進(jìn)的經(jīng)驗和技術(shù),并沒有結(jié)合我國建筑構(gòu)造的自身特點加以創(chuàng)新改造，而是為了講究工作效率，趕進(jìn)度,生搬硬套地將這些所謂的先進(jìn)前沿技術(shù)強(qiáng)加于一些本不符合的建筑物上，沒有起到應(yīng)有的抗震作用反而在一定程度上弄巧成拙，破壞了建筑本身的美感，更嚴(yán)重的還會使建筑物在地震時產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)建筑物的作用，對人們的生命財產(chǎn)造成更大程度上的傷害。因此建筑師這種急于求成缺乏實踐精神的建造理念，不會對建筑物的抗震性能起到很好的作用。

1.4建筑設(shè)計問題

對于一些建筑的設(shè)計本身就存在不合理的問題，因此我們從以下幾個方面進(jìn)行探究：第一，建筑體型的設(shè)計，目前人們越來越追求建筑美感，因此將部分建筑的外立面都涉及成凹凸不平或者一些沒有規(guī)則的不光滑表面，如果發(fā)生地震對這種建筑物的破壞是最大的,表面平滑的建筑則相對可以減少地震對他的破壞，盡可能的做到建筑物與鋼架結(jié)構(gòu)相對比較勻稱。第二，平面設(shè)計，對于一些建筑物人們會使用一些柱子、內(nèi)墻進(jìn)行裝飾。但是在確定柱子的數(shù)量與距離上就需要好好的下功夫去研究，比如人民大會堂的柱子多少根,每根之間的間隔距離是多少這都是很有講究的，不對稱性、不協(xié)調(diào)性對抗震起到了負(fù)面的作用。第三,豎向布置問題，越來越多的大型商場隨著人們物質(zhì)生活的需要而產(chǎn)生，并且大型商場是人們比較容易聚集的地方,如果沒有很好的抗震性能則技術(shù)衾浼會對人們的生命財產(chǎn)造成很大的威脅。很多商場現(xiàn)在都是高層建筑，下層一般柱子相對較多、墻體較少，但是高層一般柱子較少、墻體較多，如果柱子與墻體分布不合理，這在地震中會起到特別不好的作用，也會加大對人們的傷害。下層柱子與上層柱子應(yīng)該互相對齊，在空間上起到很好的支撐作用，對穩(wěn)定整個商場的空間結(jié)構(gòu)都起到了不可估量的作用。

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建筑的平面布局在建筑設(shè)計中占有很重要的位置，一個建筑擁有良好的平面布局該建筑的使用功能也必然很好，而且平面布局布置的是否合理對建筑的抗震性能也有著一定的影響。考慮建筑設(shè)計在抗震設(shè)計中的應(yīng)用，第一步就是要保證建筑的剛性程度和建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，在布置上要求二者有著相互的對稱性，避免結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生嚴(yán)重的變形狀況產(chǎn)生。抗震受力墻一定要與抗震結(jié)構(gòu)相互協(xié)調(diào)，剛度較大的建筑空間樓板還有高強(qiáng)度電梯的安置盡可能的放在建筑的中心位置，防止建筑發(fā)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。進(jìn)行平面布局設(shè)計時，不能忽略建筑結(jié)構(gòu)中抗側(cè)移結(jié)構(gòu)布局需要注意的因素，保證建筑的使用功能和建筑的抗震性能都不會受到任何不利的影響，使建筑的抗震設(shè)計能夠完美的發(fā)揮出其技術(shù)的優(yōu)良特點。

1.2建筑的縱向布局設(shè)計

縱向布局中包含的內(nèi)容較少，主要包括建筑工程中外沿的高度設(shè)計，還有建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量以及建筑物整體的剛度布置。無論建筑的使用功能是房屋建筑還是商業(yè)建筑，也不論建筑是高層建筑還是多層建筑，在縱向布局中都會涉及到這些問題。設(shè)計師再設(shè)計時要嚴(yán)格按照相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范，嚴(yán)格控制建筑物沿與建筑剛度的比值，對于結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置，要遵守兩點：第一剪力墻的分布要十分均勻，第二點對于剪力墻的構(gòu)建一定要貫穿整個建筑一直延伸到建筑的底部，一定要避免中間發(fā)生斷裂的情況。

1.3建筑的整體布局設(shè)計

建筑的整體布局設(shè)計，主要是指建筑的平面和立體空間上的設(shè)計。在建筑的整體布局中，要使建筑平面和建筑空間在形狀上，既規(guī)則又簡潔。建筑的平面形狀可以是圓形、矩形、方形等，這樣的形狀能夠提高建筑抗震的水平。在建筑的整體布局設(shè)計中，要避免凹凸行的設(shè)計，這樣的設(shè)計對建筑抗震起到了一定的制約作用。嚴(yán)重是還會出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。要設(shè)計出具有立體美和具有藝術(shù)性的建筑，就一定要將建筑藝術(shù)和建筑所具備的功能，與建筑抗震設(shè)計結(jié)構(gòu)結(jié)合到一起。例如：南昌綠地紫峰大廈，該建筑的高位268m，其框架是核心筒結(jié)構(gòu)，對該建筑的抗震設(shè)計，在建筑三分之二處，東西里面內(nèi)凹，其內(nèi)凹部分的荷載通過結(jié)構(gòu)柱支撐在41層與43層之間的跨懸臂轉(zhuǎn)換墻上。其整體結(jié)構(gòu)設(shè)計融入了新年功能化設(shè)計的思想，并對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行小震下的反譜計算，以及中震彈性復(fù)核。

2建筑設(shè)計過程中應(yīng)重視的抗震設(shè)計問題

2.1建筑物屋頂抗震設(shè)計

屋頂太高或太重，是目前建筑設(shè)計最主要的問題。屋頂過高或者過重，會加重地震的作用，導(dǎo)致建筑變形，對建筑物自身的抗震能力有所制約。建筑屋頂?shù)闹匦暮徒ㄖ撞康闹匦牟辉谝粭l線上，那么就會導(dǎo)致建筑抗側(cè)力不能連續(xù)，從而加劇建筑的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，制約建筑的抗震水平。所以，設(shè)計師在進(jìn)行設(shè)計的時候，一定要避免屋頂超高超重的現(xiàn)象，使得整個建筑的結(jié)構(gòu)與剛度均勻的分布下來，讓屋頂與建筑的重心保持在同一條線上。如果建筑物的屋頂設(shè)計的過高，那么就一定要保證建筑具有良好的抗震穩(wěn)固性，降低建筑扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

2.2設(shè)計限值控制

相關(guān)文件規(guī)定，在建筑設(shè)計過程中，要考慮抗震要求的限值控制。房屋的建筑高度和樓層的數(shù)量。在實際設(shè)計當(dāng)中，有的建筑高度超標(biāo)，有的建筑層數(shù)超標(biāo)，有的建筑高度沒有超標(biāo)，但是其寬度超標(biāo)。這些超標(biāo)，都將會給建筑抗震帶來一定的安全隱患，特別是一些高度和寬度超標(biāo)的建筑，因此，在建筑設(shè)計中，只要完全融合建筑抗震設(shè)計，就能夠有效的進(jìn)行限值控制。例如：防裂度為8的時候，粘土磚等對稱建筑的總高度要低于18m，建筑的層數(shù)一不能超過6層；底層框架為磚房的建筑高度應(yīng)該保持在16m，層數(shù)保持在5層以內(nèi)；建筑材料為鋼筋混泥土框架房屋的時候，其高度要保持在45m以下，而框架的抗震墻高度應(yīng)該保持在100m以內(nèi)。

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中圖分類號：TU973+.31文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

一、基于性能的抗震設(shè)計的產(chǎn)生

20世紀(jì)初期，日本的森房吉教授（1868—1923）在對當(dāng)時的地震災(zāi)害和理論認(rèn)識進(jìn)行研究之后，提出了最早的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法。在之后的一百年間，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對地震的反映特征和發(fā)展特征的研究和把握不斷深入，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計理論及方法也在不斷進(jìn)步當(dāng)中。

目前 “大震不倒，中震可修，小震不壞”，作為抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計指導(dǎo)思想被國際普遍認(rèn)可。至此，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計可以說已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)步，此類建筑在地震中也表現(xiàn)出較好的抗震性能。但是，目前的三個水準(zhǔn)的設(shè)計理念主要是以保護(hù)人類生命安全為目的，對于地震造成的其他破壞不能很好地進(jìn)行控制。尤其是現(xiàn)代社會的高速發(fā)展使得大量人群、財富和資源可能集中在某一區(qū)域，如大城市中。在這些區(qū)域一旦發(fā)生地震，將會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，對生還者的心里造成嚴(yán)重打擊，也是十分不利于震后重建工作的開展。因此，要求人們在進(jìn)行抗震設(shè)計時不僅防止地震對生命安全造成傷害，也要盡可能減少房屋倒塌對其他方面造成破壞。基于以上考慮，在1994年美國洛杉磯大地震和1995年日本阪神大地震之后，基于性能的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計被廣泛研究推廣，并被認(rèn)為是未來抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要指導(dǎo)思想。

這項設(shè)計最早出現(xiàn)在橋梁抗震設(shè)計中，用量化的抗震指標(biāo)來控制抗震性能，從而改進(jìn)傳統(tǒng)的設(shè)計理念。1995年，這一理念被美國放眼21世紀(jì)委員會提出了之后，便得到了美國政府的大力支持，日本、新西蘭、澳大利亞、英國、智利等國家也先后投入研究。

二、基于性能抗震設(shè)計的特點

通過與現(xiàn)行抗震設(shè)計理念的對比，可得到基于性能抗震設(shè)計理念的特點。

1.采用多級設(shè)防。與現(xiàn)階段“大震不倒、中震可修、小震不壞”的三階段設(shè)防目標(biāo)

相比，基于性能的抗震設(shè)計注重多級防護(hù)，注意保護(hù)建筑的內(nèi)部設(shè)施與非結(jié)構(gòu)件，從而達(dá)到了在地震發(fā)生時既保護(hù)業(yè)主安全又減輕了業(yè)主和社會的經(jīng)濟(jì)損失。

2.投資準(zhǔn)則效益。投資準(zhǔn)則效益反映了抗震設(shè)計思想的重要轉(zhuǎn)變，是基于性能抗震設(shè)計的一個基本原則。即從只注重安全變?yōu)橥瑫r注重安全、經(jīng)濟(jì)等多個方面。根據(jù)這一準(zhǔn)則，結(jié)構(gòu)設(shè)計按照結(jié)構(gòu)性能的要求，考慮到所擁有的所有資源，在安全和經(jīng)濟(jì)之間找到平衡、合理的切入點，得到優(yōu)化的最佳方案。

三.設(shè)防水平

1．地震設(shè)防水平。地震設(shè)防水平是指在未來可能作用于建筑結(jié)構(gòu)的地震強(qiáng)度大小。由于地震設(shè)防水平直接決定了建筑物的抗震能力，所以它在基于性能的抗震設(shè)計的理論中占有重要的位置，應(yīng)充分考慮到已優(yōu)化的經(jīng)驗基礎(chǔ)，并根據(jù)地震參數(shù)具體確定。

2.結(jié)構(gòu)性能水平。結(jié)構(gòu)性能水平是在預(yù)期地震等級的作用下對建筑物破壞的最大程度。由于基于性能的抗震設(shè)計是考慮到結(jié)構(gòu)構(gòu)件、內(nèi)部設(shè)施、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、裝修等多種因素，因此除了應(yīng)該對對建筑主體結(jié)構(gòu)帶來的損失有控制力外，還要充分考慮到對非主體的損壞的控制。所以說，能兼顧主體與非主體結(jié)構(gòu)破壞程度的結(jié)構(gòu)性能水準(zhǔn)才是科學(xué)的、合理的。

四、基于性能抗震設(shè)計的方法

目前基于性能的抗震設(shè)計方法主要有：位移影響系數(shù)、直接位移、能力譜設(shè)計等方法。

1．位移影響系數(shù)法。該方法基于結(jié)構(gòu)性能設(shè)計，即通過分析預(yù)先得到位移的最大期望值，然后利用模態(tài)、等效的方法進(jìn)行確定，從而修正此系數(shù)。但是此方法目前也存在著一些問題，比如無法具體地體現(xiàn)出抗震水準(zhǔn)與具體結(jié)構(gòu)、樓層的損壞情況。

2．直接位移設(shè)計法。本方法適用于結(jié)構(gòu)性能設(shè)計，即根據(jù)地震等級預(yù)期計算位移，使結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)期位移。本方法最大的特點是概念簡單，但是只能從建筑材料的極限變化確定相應(yīng)數(shù)值，不能考慮到預(yù)期之外的地震效應(yīng)。

3．能力譜法。能力譜法是將地震反應(yīng)譜與能力譜曲線轉(zhuǎn)化成需求譜，從而評判該建筑的抗震性能。本方法側(cè)重于對結(jié)構(gòu)的實際性能進(jìn)行評估與檢驗。另外，能力譜法只適用于分布比較均勻且平面結(jié)構(gòu)可化簡的結(jié)構(gòu)。

總結(jié)：

基于性能的抗震設(shè)計是一個涵蓋范圍很廣的體系，與現(xiàn)行抗震設(shè)計相比，它具有以下優(yōu)點：

基于性能的抗震設(shè)計目標(biāo)多而且具體，具有更強(qiáng)的可操作性與適應(yīng)性，也具有更

大的實際作用意義。

基于性能的抗震設(shè)計提供給了設(shè)計者更大的靈活性。在符合相關(guān)規(guī)定與要求的前

提下，設(shè)計者可自行選擇能實現(xiàn)業(yè)主抗震目標(biāo)的設(shè)計方案與相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施，充分發(fā)揮了設(shè)計者的創(chuàng)造性與創(chuàng)新性。

基于性能的抗震設(shè)計將之前單一的以保障業(yè)主生命安全的抗震目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)樵诓煌?/p>

的地震風(fēng)險等級下滿足不同的抗震需求，并綜合了經(jīng)濟(jì)、安全等多方面因素，充分考慮到了投資、震后損失、災(zāi)后重建、社會效益與業(yè)主的承受能力等多方面因素,更符合當(dāng)今社會的需求。

基于性能的抗震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計思路已經(jīng)成為了未來抗震設(shè)計的主要發(fā)展思想，，得到了國際社會的廣泛認(rèn)可。特別是美日兩國，在這一方面進(jìn)行了大量的研究，并得到了一定成果。我國在這個項目的研究上起步較晚，但是為達(dá)到與國際社會同步，我國與國際社會上在這方面取得先進(jìn)成果的專家多次進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，中國許多高校目前也已經(jīng)開展了此項研究，從而發(fā)展出適合我國國情的基于性能的抗震設(shè)計方法。

參考文獻(xiàn):

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篇（6）

中圖分類號：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

地震災(zāi)害涉及到人類的生命和財產(chǎn)安全，是人類生活面臨的重要的問題，也是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的主題之一。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，必須充分考慮到抗震設(shè)計，這已經(jīng)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中占據(jù)非常重要的位置，在設(shè)計時只有采取適當(dāng)?shù)拇胧苑乐沟卣饘ㄖ锏脑斐傻木薮笃茐模瑸闇p少地震的損失與危害在設(shè)計上做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，以保護(hù)人民的生命和財產(chǎn)安全。

一、 建筑結(jié)構(gòu)抗震的重要性

在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計，首先能夠保證人員的生命安全，為內(nèi)部人員的逃生以及求救爭取寶貴的時間； 其次，強(qiáng)化了建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，增加了建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，也將是建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命得到提升，使其利用價值得到不同程度的飛躍。建筑的基本功能是供人們居住，隨后才是審美價值的體現(xiàn)。就建筑的基本功能來說，其能夠供人居住的首要前提是安全，包括使用安全以及建筑物自身的安全。也就是說，建筑物只有在保證了自身安全的前提之下，才能夠供人們使用。因此，在建筑物的設(shè)計和建設(shè)過程中，往往需要對影響建筑安全性的因素作全方位考慮。地震作為一種不可預(yù)知的自然災(zāi)害，其對建筑物安全性能的影響極大。而建筑物的安全一旦遭受威脅，必然會出現(xiàn)倒塌事件，從而砸傷和掩埋生命，給人們帶來物質(zhì)和精神上的雙重?fù)p失。因此，建筑物在建設(shè)初期就必須做好抗震的準(zhǔn)備工作，從根本上確保人們的生命和財產(chǎn)安全。

二、提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的措施

1、合理選址以提高建筑物的抗震能力

地震發(fā)生時，如果建筑物本身抗震能力弱，結(jié)構(gòu)不堅固或者建筑剛性強(qiáng)而韌性不足，很容易遭到嚴(yán)重的破壞神之倒塌。如果建筑物選址不合理，地基建在地質(zhì)不穩(wěn)固的地方，地震會引起地表的地裂和錯動以及地面沉降，這種破壞在地基不穩(wěn)固的地方更加明顯，因此合理選址以提高建筑物的抗震能力非常重要。在建筑物選址時，易選擇地層穩(wěn)固地帶，應(yīng)盡量避開地質(zhì)不穩(wěn)固的地方，如斷層帶、地下采空區(qū)、地下水空洞區(qū)、易液化土等地方。如果沒有條件避開上述不適合建造建筑物的地區(qū)時，應(yīng)采取相應(yīng)的抗震應(yīng)對措施。依據(jù)國家對建筑物抗震的類別等級，采取人工加固地基、注意建筑結(jié)構(gòu)的整體性、建筑物的外形勻稱、建筑物的結(jié)構(gòu)簡單減輕建筑物自重等，都可以消除地基液化沉陷。還有一種特殊的地質(zhì)構(gòu)造，那就是在地基的主要受力層內(nèi)還存在土質(zhì)較軟的粘性土層或者不均勻的土層面時，這種地質(zhì)構(gòu)造若發(fā)生地震，地基會發(fā)生不均勻沉降。在此種地質(zhì)構(gòu)造地帶施工時，應(yīng)采用樁基和加強(qiáng)基礎(chǔ)的措施來加固地基。

2、使用科學(xué)的結(jié)構(gòu)形式

目前，我國常用的建筑結(jié)構(gòu)有：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼混結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)。防裂度和地區(qū)不同都是造成結(jié)構(gòu)不同的主要因素， 通常鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震能力相對較強(qiáng)，由于自身柔韌性較好， 所以鋼筋混凝土在建筑物變形能力控制中，具有良好的承載能力。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須根據(jù)抗震要求以及功能特征選用合理的結(jié)構(gòu)方案，在審核結(jié)構(gòu)體系中，也必須考慮結(jié)構(gòu)側(cè)移度，特別是高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計。隨著高層建筑結(jié)構(gòu)高度增加，不僅會讓建筑結(jié)構(gòu)在地震作用以及其他負(fù)荷作用影響下增大水平位移，也會讓建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)移的剛度增加。而對于不同的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系、組成方式、構(gòu)建以及受力特征，在抵抗側(cè)移剛度等方面都具有很大的差異性，所以在使用中，必須根據(jù)具體情況，選用合理的高度。

3、強(qiáng)化設(shè)計質(zhì)量

由于地震具有超強(qiáng)的危害性，所以在地震設(shè)計時，必須注重各項影響因素。由于我國建筑設(shè)計水平相對落后，很多建筑結(jié)構(gòu)使用的方案不夠合理，在不能科學(xué)布置建筑結(jié)構(gòu)方案的過程中，不僅增加了建筑成本和自身重量，也加大了地震危害。因此，在建筑抗震設(shè)計中，必須正確運(yùn)用抗震理論，根據(jù)相關(guān)設(shè)計原則，不斷保障或者提高建筑結(jié)構(gòu)可靠性與安全性。具體原則包括：努力降低地震作用時結(jié)構(gòu)位移與扭轉(zhuǎn)，并且建筑結(jié)構(gòu)必須擁有足夠的剛度；結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力相對較高，同時具有足夠的耗能能力與延性。在這過程中，延性大說明變形能力相對較高，承載力與強(qiáng)度減小速度緩慢，不能有足夠的空間吸收，還能耗散地震能量，從自身結(jié)構(gòu)避免坍塌。

4、選擇合理的建筑材料

在設(shè)計階段，要進(jìn)行抗震分析和計算，在選擇建筑材料時，要對其參數(shù)進(jìn)行可靠度分析，也要充分考慮材料參數(shù)的變異性，而且盡可能選擇自振頻率不同的材料，避免在地震作用時結(jié)構(gòu)物局部或者整體發(fā)生共振，造成嚴(yán)重破壞。

5、合理的平立面布置

建筑物的動力性能基本上取決于它的建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡單合理，結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則，從而確保房屋具有良好的抗震性能。建筑物的平、立面布置宜規(guī)則、對稱，質(zhì)量和剛度變化均勻，避免樓層錯層。對體形復(fù)雜的建筑物合理設(shè)置變形縫，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要進(jìn)行水平地震作用計算和內(nèi)力調(diào)整，并應(yīng)對薄弱部位采取有效的抗震構(gòu)造措施，嚴(yán)格控制建筑物的高度和高寬比。

6、多道抗震防線的設(shè)置

這樣可以避免在地震作用下，由于局部損壞而造成整個建筑結(jié)構(gòu)的損壞，例如框架----抗震墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，抗震墻可以抵抗較大的側(cè)壓力，是第一道防線，當(dāng)在地震作用下抗震墻發(fā)生破壞時，框架結(jié)構(gòu)就起到抗震的第二道防線。 多道抗震防線可以極大的消耗地震能量，延緩或者減輕地震作用對高層建筑的損壞。

7、加強(qiáng)建筑物內(nèi)部的薄弱部分

在高層建筑中，由于層數(shù)較多，建筑面積較大，難免存在一些受力比較大而比較薄弱部分，在建設(shè)過程中，要及時對薄弱部分進(jìn)行加強(qiáng)，采取有效措施增強(qiáng)其強(qiáng)度和剛度，這樣就可以極大提高其承載力，避免在地震作用下過早的屈服產(chǎn)生較大變形，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)局部損壞或者整個結(jié)構(gòu)的損壞。

8、保障結(jié)構(gòu)的延性

（1）對于建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中柱、梁等構(gòu)件，應(yīng)該按照強(qiáng)柱弱梁的原則，增加柱子的抗彎能力。鋼筋混凝土的框架在強(qiáng)震發(fā)生時，當(dāng)?shù)卣鹜χ率菇ㄖY(jié)構(gòu)達(dá)到最大的非線性位移時，梁端的塑性鉸的塑性轉(zhuǎn)動會比較大。當(dāng)柱端的塑性鉸出現(xiàn)比較晚，那么建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到最大的非線性位移時它的塑性轉(zhuǎn)動會比較小。這樣就保證了框架有了比較穩(wěn)定的塑性耗能構(gòu)件。

（2）要提高結(jié)構(gòu)的延性，還要采取強(qiáng)剪弱彎的措施。因為剪切對于破壞根本沒有延性，如果某個部位一旦發(fā)生剪切破壞時，這個部位在整個抗震結(jié)構(gòu)中的作用就會喪失，柱端發(fā)生剪切破壞，建筑結(jié)構(gòu)的局部就會發(fā)生坍塌，局部坍塌有可能導(dǎo)致整個建筑物的坍塌。因此，要采取措施來增大梁柱和柱端的組合剪力值，保證任何構(gòu)件在強(qiáng)震發(fā)生時都不會損壞其剪力。

總之，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計有許多不確定或不確知的因素，很難做到對結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確的抗震計算，并得到結(jié)構(gòu)在地震作用下的真實反應(yīng)。因此結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計除了必須進(jìn)行細(xì)致的計算分析外，要特別注重結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計。如選取對建筑抗震適宜的建筑場地，設(shè)計延性結(jié)構(gòu)，采用輕質(zhì)高強(qiáng)建筑材料，設(shè)置多道抗震設(shè)防，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，重視結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施等方面，只有這樣才能保證結(jié)構(gòu)的抗震性能。

參考文獻(xiàn)：

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2超高層建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度設(shè)計與控制

為了提高超高層建筑的抗震性，其足夠的結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度必不可少。足夠的結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度不僅可以保障建筑物的安全性、抗震性，還可在一定程度上有效抵抗建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不利受力情況及極限承載力下的安全穩(wěn)定性。設(shè)計超高層建筑的結(jié)構(gòu)抗震側(cè)向剛度，應(yīng)重點從其結(jié)構(gòu)體系和剛度需求進(jìn)行。

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)初步設(shè)計根據(jù)建筑高度和抗震烈度確定高度級別和防火級別。超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計首先滿足規(guī)范要求的高寬比限值和平面凹凸尺寸比值限值，其次控制扭轉(zhuǎn)不規(guī)則發(fā)生：在考慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，扭轉(zhuǎn)位移比不大于1.4；最大層間位移角不大于規(guī)范限值的0.4倍時，扭轉(zhuǎn)位移比不大于1.6；混凝土結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)周期比不大于0.9，混合結(jié)構(gòu)及復(fù)雜結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)周期比大于0.85。最后設(shè)計過程中嚴(yán)格控制偏心、樓板不連續(xù)、剛度突變、尺寸突變、承載力突變、剛度突變等現(xiàn)象。滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的同時，還應(yīng)考慮建筑師的設(shè)計意圖和功能需求，同時滿足設(shè)備專業(yè)設(shè)計要求。結(jié)構(gòu)平面的規(guī)整程度直接影響著抗震設(shè)計的強(qiáng)弱，盡量采用筒體結(jié)構(gòu)，以使得承受傾覆彎矩的結(jié)構(gòu)構(gòu)件呈現(xiàn)為軸壓狀態(tài)，且其中的豎向構(gòu)件應(yīng)最大程度的安置在建筑結(jié)構(gòu)的外側(cè)。各豎向構(gòu)件和連接構(gòu)件的受力合理、傳力明確，降低剪力滯后效應(yīng)，杜絕抗震薄弱層產(chǎn)生。

2.2結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度控制。超高層建筑的抗震性能設(shè)計主要與結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的最大層間位移角和最小剪力限制相關(guān)。對于層間位移角限值，其是衡量建筑抗震性的剛度指標(biāo)之一，地震作用應(yīng)使得建筑主體結(jié)構(gòu)具有基本的彈性，保證結(jié)構(gòu)的豎向和水平構(gòu)件的開裂不會過大。同時，因超高層建筑的底部樓層、伸臂加強(qiáng)層等特殊區(qū)域的彎曲變形難以起主導(dǎo)作用，所以應(yīng)采取剪切層間位移或有害層間位移對其變形進(jìn)行詳細(xì)的分析與判斷。對于最小地震剪力，其最重要的兩個影響因素是建筑結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量，當(dāng)超高層建筑難以達(dá)到最小地震剪力要求時，設(shè)計人員應(yīng)該結(jié)合具體情況適度的增加設(shè)計內(nèi)力，提高其抗震能力和穩(wěn)定性，然而，當(dāng)不能滿足最小地震剪力時，還需通過重新設(shè)計或調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)的具體布置或提高剛度來提高建筑物在地震作用下的安全性，而非單純增高地震力的調(diào)整系數(shù)。

3超高層建筑的性能化抗震設(shè)計

超高層建筑的抗震性能設(shè)計，國內(nèi)主要根據(jù)“三個水準(zhǔn)，兩個階段”，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”。超高層建筑來說，其建筑工程復(fù)雜、高度極高、面積大、成本高，一旦受到地震損害，其損失程度會更高，因此，必須充分考慮各方理論、實際情況和專家意見，兼顧經(jīng)濟(jì)、安全原則，定量化的展開超高層建筑的性能化抗震設(shè)計。同時，相關(guān)文件雖針對超高層建筑結(jié)構(gòu)的性能化設(shè)計制定了較具體且系統(tǒng)的指導(dǎo)理念，涉及宏觀與微觀兩個層面。但是，由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件會受到損壞，且損壞與整體形變情況的分析計算都需進(jìn)行專業(yè)的彈塑性靜力或動力時程計算，而目前我國尚未形成相關(guān)的定量化的評價體系，因此，設(shè)計人員應(yīng)在積極參考ATC-40和FEMA273/274等規(guī)范。此外，對于彎曲變形為主導(dǎo)的建筑結(jié)構(gòu)，在大震作用后應(yīng)尤其注重構(gòu)件承載力的復(fù)核。

4超高層建筑多道設(shè)防抗震設(shè)計

除了上述注意事項外，針對超高層建筑進(jìn)行抗震性設(shè)計時，還因注重設(shè)計多道的抗震防線。多道抗震防線是指一個由一些相對獨(dú)立的自成抗側(cè)力體系的部分共同組成的抗震結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，各部分相互協(xié)同、相互配合，一同工作。當(dāng)遭遇地震時，若第一道防線的抗側(cè)移構(gòu)件受到損害，其后的第二道和第三道防線的抗側(cè)力構(gòu)件即會進(jìn)行內(nèi)力的重新調(diào)整和分布，以抵御余震，保護(hù)建筑物。目前，我國超高層建筑主要依靠內(nèi)筒和外框的協(xié)同工作來達(dá)到提供抗側(cè)剛度的目的，包含兩種受力狀態(tài)：首先，建筑的內(nèi)外結(jié)構(gòu)通過樓板和伸臂析架來協(xié)調(diào)作用，進(jìn)而使得外部結(jié)構(gòu)承受了較多的傾覆彎矩和較少的剪力，而內(nèi)筒則承受了較大的剪力和一些傾覆彎矩，廣州東塔就是此受力方式的典型；其次，以交叉網(wǎng)格筒或巨型支撐框架為代表的建筑外部結(jié)構(gòu)，其十分強(qiáng)大，依靠樓板的面內(nèi)剛度，外部結(jié)構(gòu)即可同時承受較大的傾覆彎矩和剪力，如廣州西塔。

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中圖分類號：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市中的高層建筑逐漸增多，建筑的安全性和穩(wěn)定性受到人們的關(guān)注，設(shè)計者需要加強(qiáng)對建筑的抗震性設(shè)計，減少建筑在地震災(zāi)害中的破壞，提高建筑的抗震能力。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是專業(yè)性技術(shù)性極強(qiáng)的工作，設(shè)計者需要加強(qiáng)抗震場地的選擇，提高建筑的整體性和剛度，合理的計算建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)，整體上提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性。

建筑結(jié)構(gòu)抗震的基本要求

1、結(jié)構(gòu)構(gòu)件要具備相關(guān)性能。建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件是建筑的重要組成部分，構(gòu)件要具備必要的穩(wěn)定性、承載力、延性和剛度，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)該遵循強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎和更強(qiáng)節(jié)點核芯區(qū)的設(shè)計原則，結(jié)構(gòu)的薄弱部位應(yīng)該進(jìn)行重點的設(shè)計，已經(jīng)承載了豎向荷載的構(gòu)件不宜作為主要的耗能構(gòu)件，結(jié)構(gòu)的構(gòu)件要滿足建筑抗震性的要求。

2、抗震防線的設(shè)置。建筑結(jié)構(gòu)抗震性設(shè)計是建筑設(shè)計的重要組成部分，設(shè)計者需要按照建筑設(shè)計的要求來設(shè)置抗震防線，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的協(xié)同作業(yè)。建筑多道抗震防線設(shè)置的目的是減少地震對建筑的損壞，實現(xiàn)建筑的內(nèi)部和外部贅余度設(shè)計，建立建筑的屈服區(qū)，提高構(gòu)件的適當(dāng)剛度和延性，處理好建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的強(qiáng)弱關(guān)系。建筑抗震防線的設(shè)計要避免部分設(shè)計過強(qiáng)和部分設(shè)計過弱的問題，避免建筑的不合理設(shè)計，提高建筑的穩(wěn)定性設(shè)計。

3、加強(qiáng)薄弱部位的抗震性設(shè)計。建筑抗震性的設(shè)計需要從整體的角度進(jìn)行，薄弱部位的結(jié)構(gòu)部件要加強(qiáng)設(shè)計，提高構(gòu)件的實際承載力。設(shè)計者要實現(xiàn)設(shè)計計算的彈力值和實際受力值之間的均勻變化，防止變形力的集中，實現(xiàn)建筑部件之間承載力和剛度的協(xié)調(diào)。設(shè)計者要在設(shè)計的過程中有目的加強(qiáng)薄弱部位的抗震設(shè)計，對建筑的變形能力進(jìn)行控制，提高建筑的總體抗震能力。

二、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

1、抗震場地的選擇。施工場地的地質(zhì)情況直接影響著建筑的穩(wěn)定性，建筑結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計需要加強(qiáng)對地基的勘察和檢驗，在地基穩(wěn)定性不足的情況下要對樁基進(jìn)行施工，加強(qiáng)地基的穩(wěn)定性，減輕地震災(zāi)害對建筑的影響。設(shè)計者需要選擇有利的建筑抗震場地，在加強(qiáng)建筑本身穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上減小地基等外部因素對建筑穩(wěn)定性的影響。在施工場地?zé)o法滿足有利抗震要求的情況下，設(shè)計人員和施工人員可以首先加強(qiáng)地基的穩(wěn)定性，采取地基液化的方式來消除地基的缺陷，提高建筑上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2、建筑結(jié)構(gòu)的選型和布置要求。現(xiàn)在城市中的高層建筑逐漸增多，建筑的形式逐漸多樣化，設(shè)計者需要在加強(qiáng)形態(tài)設(shè)計的同時提高建筑的穩(wěn)定性。一般而言，建筑的抗震性要求建筑結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)該簡單，建筑的凹角是不可避免的，房屋突出部分的長度應(yīng)和寬度保持一定的比例，房屋立面的局部收進(jìn)尺寸應(yīng)該嚴(yán)格按照建筑設(shè)計的要求進(jìn)行設(shè)計，結(jié)構(gòu)平面長度不應(yīng)該過大。此外，設(shè)計者還要實現(xiàn)建筑平立面質(zhì)量和剛度分布的均勻和對稱，減小建筑的剛度偏心，對建筑薄弱部位的構(gòu)件要進(jìn)行充分的計算和設(shè)計，避免構(gòu)件的變形，實現(xiàn)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的對稱性。設(shè)計者可以對地震縫進(jìn)行利用，將建筑的結(jié)構(gòu)分成具有規(guī)則和簡單的小單元。

3、建筑的整體性和剛度設(shè)計。城市中的高層建筑都是具有空間剛度的由樓蓋和承重構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)體系，建筑的抗震性主要是由建筑的穩(wěn)定性和空間的剛度來決定的，剛性樓蓋實現(xiàn)了地震作用的分配。近年來，鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)中得到了重要的應(yīng)用，現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土具有水平剛度大和整體性好的優(yōu)點，可以有效的避免散落和滑移問題，增加建筑整體性，是比較理想的建筑抗震構(gòu)件。鋼筋混凝土樓板還可以控制建筑的層間變形，實現(xiàn)荷載的有效傳遞，減輕樓板和墻體之間的約束力。因此，設(shè)計者需要對現(xiàn)行的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，通過增設(shè)構(gòu)造柱和配置鋼筋的方法來加強(qiáng)建筑的整體性，提高建筑的空間強(qiáng)度，整體上提升建筑的抗震性能。

4、建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算。建筑抗震性設(shè)計中包括了房屋構(gòu)件的變形計算和墻梁柱板的承載力計算，設(shè)計者在計算之前需要根據(jù)建筑的實際要求和建筑設(shè)計規(guī)范來建立有效的計算模型，根據(jù)模型來簡化建筑構(gòu)件的計算和處理。設(shè)計者可以將有關(guān)的數(shù)據(jù)輸入到計算機(jī)中，對復(fù)雜構(gòu)件的變形和內(nèi)力進(jìn)行系統(tǒng)的分析和計算，設(shè)計者要對結(jié)構(gòu)的位移、自振周期、層間剛度比、扭轉(zhuǎn)系數(shù)以及剪重比進(jìn)行計算，對結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)進(jìn)行考慮。建筑抗震性設(shè)計是專業(yè)性技術(shù)性極強(qiáng)的工作，構(gòu)件的計算和分析工作很難一次完成，設(shè)計者要在設(shè)計理論和設(shè)計模型的指導(dǎo)下對試算的結(jié)果進(jìn)行反復(fù)的調(diào)整，提高建筑防震性設(shè)計的合理性。

5、建筑結(jié)構(gòu)的延性抗震設(shè)計。結(jié)構(gòu)延性是建筑抵御地震災(zāi)害的關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)的延性抗震設(shè)計是建筑抗震設(shè)計的重要組成部分。設(shè)計者要按照強(qiáng)柱弱梁的原則進(jìn)行設(shè)計，將柱截面的彎矩進(jìn)行增大設(shè)計，對控制截面的整體承載力進(jìn)行精確設(shè)計。構(gòu)件抗剪能力是建筑抗震性的重要組成部分，設(shè)計者要人為的增大構(gòu)件抗剪能力，通過增大剪力墻端、梁柱節(jié)點、柱端和梁端的系數(shù)來提高建筑的剪力值，提高驗算和設(shè)計的精確度，減小建筑在地震中的剪切破壞。此外，設(shè)計者還要提高建筑的塑性耗能能力和建筑的塑性轉(zhuǎn)動能力，對可能出現(xiàn)塑性鉸的部位進(jìn)行重點的設(shè)計，加密箍筋，對軸壓比進(jìn)行有效的限制，提高建筑整體穩(wěn)定性。

三、我國建筑抗震性設(shè)計中存在的問題

建筑抗震性要求是建筑穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵，設(shè)計者要按照設(shè)計規(guī)范和建筑抗震要求來加強(qiáng)對關(guān)鍵設(shè)計環(huán)節(jié)的控制，整體上提升建筑抗震性的設(shè)計質(zhì)量。在建筑抗震性設(shè)計的過程中也存在建筑高度、建筑結(jié)構(gòu)體系、材料選用以及軸壓比等問題，設(shè)計者需要采取有效的措施進(jìn)行預(yù)防。首先，建筑高度需要符合城市發(fā)展的需要，要和施工技術(shù)和城市發(fā)展水平相適應(yīng)。其次，設(shè)計者要進(jìn)行轉(zhuǎn)換層和加強(qiáng)層的設(shè)計，提高柱結(jié)構(gòu)的抗剪力程度，盡量選用混凝土結(jié)構(gòu)。再次，短柱和軸壓比問題會大大削弱結(jié)構(gòu)的延性和塑性變形能力，設(shè)計者要加強(qiáng)強(qiáng)柱弱梁設(shè)計，對柱的剪跨比和軸壓比進(jìn)行確定，避免短柱問題的發(fā)生，按照建筑的施工要求進(jìn)行軸壓比限值的調(diào)整。此外，設(shè)計者還要提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度系數(shù)，對抗震設(shè)計的原則進(jìn)行重新的審視，提高建筑的抗震設(shè)防烈度，采用彈性設(shè)計來提高建筑的安全性，減輕地震對建筑安全性和穩(wěn)定性的破壞。

結(jié)語：

隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和城市建設(shè)進(jìn)程的加快，城市中的高層建筑甚至是超高層建筑逐漸增多，建筑的抗震性設(shè)計逐漸受到人們的關(guān)注。建筑結(jié)構(gòu)抗震性設(shè)計是專業(yè)性技術(shù)性極強(qiáng)的工作，設(shè)計者需要加強(qiáng)對建筑場地的選擇，對建筑構(gòu)件和整體的彈性和塑性進(jìn)行設(shè)計，利用計算機(jī)來提高各項參數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性，整體上提升建筑的穩(wěn)定性設(shè)計，減輕建筑在地震災(zāi)害中的損失。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙西安.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的一些建議[J]. 工程抗震. 2011(04)

篇（9）

1)建筑結(jié)構(gòu)的平面布置。建筑結(jié)構(gòu)的平面布置是影響結(jié)構(gòu)抗震的重要因素，合理的建筑平面布置對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是至關(guān)重要的。大量地震災(zāi)害表明，平面布置簡單、對稱規(guī)則、質(zhì)量和剛度分布比較均勻并且具有明確傳力途徑的建筑結(jié)構(gòu)在地震時不容易發(fā)生破壞。規(guī)則結(jié)構(gòu)能較為準(zhǔn)確地預(yù)估結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)和地震時的反應(yīng)，較容易采取有效的抗震措施及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施來加強(qiáng)其抗震性能。相反，平面布置復(fù)雜、不對稱且不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，其地震作用效應(yīng)很難估計的。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)中規(guī)范規(guī)定，宜采用規(guī)則結(jié)構(gòu)，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。

2)建筑結(jié)構(gòu)的體系選擇。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，就優(yōu)先采用具有多道防線的結(jié)構(gòu)體系。例如:框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。這三種結(jié)構(gòu)可以作為地震區(qū)高層建筑的首選體系。當(dāng)建筑物高度不高且層數(shù)不多時，可采用框架結(jié)構(gòu)。但當(dāng)建筑物位于地震區(qū)，且高度均較高時，應(yīng)避免采用框架結(jié)構(gòu)、板柱剪力墻結(jié)構(gòu)。因為，地震具有強(qiáng)破性且持續(xù)時間很長，往復(fù)次數(shù)較多，能夠?qū)ㄖ镌斐衫鄯e破壞。單一的結(jié)構(gòu)體系在遭遇地震時，一旦發(fā)生破壞，很容易造成房屋倒塌，危及人們的生命及財產(chǎn)的安全。當(dāng)結(jié)構(gòu)體系具有多道防線時，當(dāng)遭遇地震時，第一道防線遭破壞后，后續(xù)的防線仍然能抵抗地震的沖擊力，可以最低限度的防止建筑物的倒塌，給人們以充分的時間進(jìn)行逃生，保證人民的生命安全。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的多道防線是進(jìn)行抗震設(shè)計時所必須設(shè)置的。

3)結(jié)構(gòu)薄弱層。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度分布不均勻、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)和樓層承載力突變時，容易產(chǎn)生薄弱層。薄弱層在地震中是最先遭受破壞的部位。因此，對有明顯薄弱層的結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施來提高其抗震能力。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實際承載能力是判斷薄弱層部位的基礎(chǔ)，有意識、有目的地控制薄弱層部位，讓它有足夠的變形能力，而且不使薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移是提高結(jié)構(gòu)抗震性能的重要手段。

2高層建筑抗震設(shè)計常見問題

1)高層建筑結(jié)構(gòu)的地基問題。高層建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計階段，應(yīng)有完善的巖土工程勘察報告，為結(jié)構(gòu)工程提供基本的設(shè)計依據(jù)。建筑結(jié)構(gòu)場地應(yīng)選擇在有較穩(wěn)定的基巖、開闊、平坦、土層堅硬或較密實的有利地段，不應(yīng)建造在容易發(fā)生滑坡、地陷、崩塌和泥石流等不利地段及抗震的危險地段，有利地段的建造對建筑物的抗震是十分有利的。有時由于建設(shè)單位工期要求，在確定方案后設(shè)計人員就直接進(jìn)入了施工圖設(shè)計階段，從而忽略了巖土工程勘察資料和場地的選擇，從而給后續(xù)工作帶來不必要的麻煩。

2)高層建筑結(jié)構(gòu)平面布置問題。高層建筑為了追求外立面效果的美觀而設(shè)計成平面不規(guī)則、不對稱且有較大凹進(jìn)或較大開洞的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對抗震十分不利。因此，在建筑方案正式確定前，結(jié)構(gòu)工程師就應(yīng)對建筑平面布置、體型方面的內(nèi)容提出自己的見解，及時和建筑師進(jìn)行溝通，盡量選用平面、豎向規(guī)則對稱、質(zhì)量和剛度、承載力均勻的平面布置，這對抗震十分有利。

3)高層建筑結(jié)構(gòu)的高度問題。如今的高層建筑結(jié)構(gòu)的高度越來越高，甚至出現(xiàn)了很多超高層的高層建筑，這就對結(jié)構(gòu)工程師的專業(yè)知識提出了更高的要求。不同的高度對應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)體系，規(guī)范上有明確規(guī)定。一旦結(jié)構(gòu)超過了規(guī)范規(guī)定的限制高度，就應(yīng)通過專門的審查、論證進(jìn)行更嚴(yán)格的計算分析和研究。

4)高層建筑抗震設(shè)防等級的選取問題。抗震等級是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的重要依據(jù)，抗震等級選取不當(dāng)將給建筑物的安全帶來許多隱患，對工程造價也會帶來不必要的浪費(fèi)。抗震等級根據(jù)房屋的場地類別、抗震設(shè)防烈度、建筑高度、結(jié)構(gòu)類型等因素綜合評定。每個結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)當(dāng)熟練掌握結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計和規(guī)范知識，做到該提高的應(yīng)當(dāng)提高其抗震等級，該降低則應(yīng)適當(dāng)降低。

5)計算軟件的合理應(yīng)用。高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，應(yīng)該應(yīng)用正規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件進(jìn)行設(shè)計，軟件中的各個參數(shù)指標(biāo)能夠正確反映建筑物的特征。結(jié)構(gòu)工程師能正確分析結(jié)構(gòu)軟件所計算的結(jié)果，并做出正確的判斷。但有時計算機(jī)設(shè)計會給結(jié)構(gòu)工程師帶來一種錯覺，有的結(jié)構(gòu)工程師往往過分依賴計算結(jié)果，而減少了結(jié)構(gòu)的概念學(xué)習(xí)。一旦選擇了錯誤的計算參數(shù)，就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)問題，對結(jié)構(gòu)的安全和經(jīng)濟(jì)方面造成影響。因此，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)加強(qiáng)自身的業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和抗震概念設(shè)計的理解，做到熟練掌握相關(guān)的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計，并且根據(jù)自身的專業(yè)知識配合計算結(jié)果選擇最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

篇（10）

0 引 言

在層高一定的情況下，為提高延性而降低軸壓比則會導(dǎo)致柱截面增大，且軸壓比越小截面越大；而截面增大導(dǎo)致剪跨比減小，又降低了構(gòu)件的延性。因此，在高層特別是超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為滿足規(guī)程［1］對軸壓比限值的要求，柱子的截面往往比較大，在結(jié)構(gòu)底部常常形成短柱甚至超短柱。另外，諸如圖書館的書庫、層高較低的儲藏室、高層建筑的地下車庫等由于使用荷載大，層高較低，在設(shè)計中也不可避免地會出現(xiàn)短柱。眾所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱幾乎沒有延性，在建筑遭受本地區(qū)設(shè)防烈度或高于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時，很容易發(fā)生剪切破壞而造成結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌，無法滿足“中震可修，大震不倒”的設(shè)計準(zhǔn)則。為了避免短柱脆性破壞問題在高層建筑中發(fā)生，筆者認(rèn)為，首先要正確判定短柱，然后對短柱采取一些構(gòu)造措施或處理，提高短柱的延性和抗震性能。

1 短柱的正確判定

規(guī)程［1］和規(guī)范［2］都規(guī)定，柱凈高H與截面高度h之比H／h≤4為短柱，工程界許多工程技術(shù)人員也都據(jù)此來判定短柱，這是一個值得注意的問題。因為確定是不是短柱的參數(shù)是柱的剪跨比λ，只有剪跨比λ＝M／Vh≤2的柱才是短柱，而柱凈高與截面高度之比H／h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2，亦即不一定是短柱。按H／h≤4來判定的主要依據(jù)是：①λ＝M／Vh≤2；②考慮到框架柱反彎點大都靠近柱中點，取M＝0.5VH，則λ＝M／Vh＝0.5VH／Vh＝0.5H／h≤2，由此即得H／h≤4。但是，對于高層建筑，梁、柱線剛度比較小，特別是底部幾層，由于受柱底嵌固的影響且梁對柱的約束彎矩較小，反彎點的高度會比柱高的一半高得多，甚至不出現(xiàn)反彎點，此時不宜按H／h≤4來判定短柱，而應(yīng)按短柱的力學(xué)定義--剪跨比λ＝M／Vh≤2來判定才是正確的。

框架柱的反彎點不在柱中點時，柱子上、下端截面的彎矩值大小就不一樣，即Mt≠M(fèi)b。因此，框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不一樣的，即λt＝Mt／Vh≠λb＝Mb／Vh。此時，應(yīng)采用哪一個截面的剪跨比來判斷框架柱是不是屬于短柱呢？筆者認(rèn)為，應(yīng)該采用框架柱上、下端截面中剪跨比的較大值，即取λ＝max（λt，λb）。其理由如下：框架柱的受力情況有如一根受有定值軸壓力的連續(xù)梁，柱高Hn相當(dāng)于連續(xù)梁的剪跨a，已有的試驗研究結(jié)果表明［10］：對于剪跨a不變的連續(xù)梁，當(dāng)截面上、下配置的縱筋相同時，剪切破壞總是發(fā)生在彎矩較大的區(qū)段；對于框架柱，臨界斜裂縫也總是發(fā)生在彎矩較大的區(qū)段。

事實上，在柱高Hn或連續(xù)梁剪跨a的范圍內(nèi)，最大剪跨比是出現(xiàn)在彎矩較大區(qū)段上的。鋼筋砼構(gòu)件的抗剪承載力是隨剪跨比λ增大而降低的。所以，同樣條件下，彎矩較大區(qū)段的截面抗剪承載力要比彎矩較小區(qū)段的小，在荷載作用下，如果發(fā)生剪切破壞，就只能是在彎矩較大區(qū)段上。用來判斷框架柱是否屬于短柱的剪跨比λ當(dāng)然應(yīng)是可能發(fā)生剪切破壞截面的剪跨比λ。

一般情況下，在高層建筑的底部幾層，框架柱的反彎點都偏上，即Mb＞Mt。此時，可按式（1）或式（2）判定短柱：

或Hn／h≤2／yn(2)

式中，yn- -n層柱的反彎點高度比，根據(jù)幾何關(guān)系，可得：yn＝1／(1＋Ψ)，其中，Ψ＝Mt／Mb，0≤Ψ≤1；

Hn- -n層柱的凈高。

式（2）具有一般性。當(dāng)反彎點在柱中點時，Ψ＝1，yn＝0.5，式（2）即成為Hn／h≤4；當(dāng)反彎點在柱上端截面時，Ψ＝0，yn＝1，式（2）即成為Hn／h≤2；如果框架柱上不出現(xiàn)反彎點，就應(yīng)采用最大彎矩作用截面的剪跨比λ＝M／Vh≤2來判斷短柱。

當(dāng)需要初步判斷框架柱是否屬于短柱時，可先按D值法確定柱子的反彎點高度比yn，然后按式（2）判斷短柱。在施工圖設(shè)計階段，可根據(jù)電算結(jié)果作進(jìn)一步判斷。

2 改善短柱抗震性能的措施

當(dāng)按剪跨比λ判定柱子不是短柱時，按一般框架柱的抗震要求采取構(gòu)造措施即可；確定為短柱后，就應(yīng)當(dāng)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。

2.1 使用復(fù)合螺旋箍筋

高層建筑框架柱的抗剪能力是應(yīng)該滿足剪壓比限值和“強(qiáng)剪弱彎”要求的，柱端的抗彎承載力也是應(yīng)該滿足“強(qiáng)柱弱梁”要求的。對于短柱，只要符合“強(qiáng)剪弱彎”和“強(qiáng)柱弱梁”的要求，是能夠做到使其不發(fā)生剪切型破壞的。因此，使用復(fù)合螺旋箍筋［4］來提高柱子的抗剪承載力，改善對砼的約束作用，能夠達(dá)到改善短柱抗震性能的目的。

2.2 采用分體柱

由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多，在地震作用下往往是因剪壞而失效，其抗彎強(qiáng)度不能完全發(fā)揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強(qiáng)度，使抗彎強(qiáng)度相應(yīng)于或略低于抗剪強(qiáng)度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達(dá)到抗彎強(qiáng)度，從而呈現(xiàn)出延性的破壞狀態(tài)。

人為削弱抗彎強(qiáng)度的方法，可以在柱中沿豎向設(shè)縫將短柱分為2或4個柱肢組成的分體柱，分體柱的各柱肢分開配筋。在組成分體柱的柱肢之間可以設(shè)置一些連接鍵，以增強(qiáng)它的初期剛度和后期耗能能力。一般，連接鍵有通縫、預(yù)制分隔板、預(yù)應(yīng)力摩擦阻尼器、素砼連接鍵等形式。

對分體柱工作性態(tài)的理論分析和試驗研究表明［3～4］：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(tài)由剪切型轉(zhuǎn)化為彎曲型，從而實現(xiàn)了短柱變“長柱”的設(shè)想，有效地改善了短柱尤其是剪跨比λ≤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(yīng)用［5］。2.3 采用鋼骨砼柱

鋼骨砼柱由鋼骨和外包砼組成。鋼骨通常采用由鋼板焊接拼制或直接扎制而成的工字形、口字形、十字形截面。

與鋼結(jié)構(gòu)相比，鋼骨砼柱的外包砼可以防止鋼構(gòu)件的局部屈曲，提高柱的整體剛度，顯著改善鋼構(gòu)件出平面扭轉(zhuǎn)屈曲性能，使鋼材的強(qiáng)度得以充分發(fā)揮。采用鋼骨砼結(jié)構(gòu)，一般可比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)約鋼材達(dá)50％以上［6］。此外，外包砼增加了結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性。與鋼筋砼結(jié)構(gòu)相比，由于配置了鋼骨，使柱子的承載力大大提高，從而有效地減小柱截面尺寸；鋼骨翼緣與箍筋對砼有很好的約束作用，砼的延性得到提高，加上鋼骨本身良好的塑性，使柱子具有良好的延性及耗能能力。

由于鋼骨砼柱充分發(fā)揮了鋼與砼兩種材料的特點，具有截面尺寸小，自重輕，延性好以及優(yōu)越的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等特點，如果在高層或超高層鋼筋砼結(jié)構(gòu)下部的若干層采用鋼骨砼柱，可以大大減小柱的截面尺寸，顯著改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。

2.4 采用鋼管砼柱

鋼管砼是由砼填入薄壁圓形鋼管內(nèi)而形成的組合結(jié)構(gòu)材料，是套箍砼的一種特殊形式。由于鋼管內(nèi)的砼受到鋼管的側(cè)向約束，使得砼處于三向受壓狀態(tài)，從而使砼的抗壓強(qiáng)度和極限壓應(yīng)變得到很大的提高，砼特別是高強(qiáng)砼的延性得到顯著改善。同時，鋼管既是縱筋，又是橫向箍筋，其管徑與管壁厚度的比值至少都在90以下，這相當(dāng)于配筋率至少都在4.6％以上，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過抗震規(guī)范［2］對鋼筋砼柱所要求的最小配筋率限值。由于鋼管砼的抗壓強(qiáng)度和變形能力特佳，即使在高軸壓比條件下，仍可形成在受壓區(qū)發(fā)展塑性變形的“壓鉸”，不存在受壓區(qū)先破壞的問題，也不存在像鋼柱那樣的受壓翼緣屈曲失穩(wěn)的問題。因此，從保證控制截面的轉(zhuǎn)動能力而言，無需限定軸壓比限值［8］。規(guī)程［9］規(guī)定，鋼管砼單肢柱的承載力可按式(3)計算：

N≤φ1φeN0(3)

式中，；

θ=faAa／fcAc稱為套箍指標(biāo)，0.3≤θ≤3；

φ1，φe的物理意義及計算方法見規(guī)程［9］。

由式（3）可以看出，當(dāng)選用了高強(qiáng)砼和合適的套箍指標(biāo)θ后，柱子的承載力可大幅度提高，通常柱截面可比普通鋼筋砼柱減小一半以上，消除了短柱并具有良好的抗震性能。