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2新疆村鎮房屋節能研究現狀

就新疆村鎮建筑建造現狀節能而言，村鎮建房節地、節材、資源的重復利用及房屋保溫隔熱意識非常淡薄。

2．1村鎮房屋使用土地資源狀況砌體結構材料主要以粘土磚為主，而粘土磚的生產原料又主要來自于耕地。隨著建設的迅速發展，建筑材料需求量急劇增加，加劇了對粘土資源的破壞性使用，造成大量土地毀壞，生態環境遭到破壞。

2．2村鎮房屋使用建筑材料狀況農村居民文化水平不高，節能與環保意識欠缺。有些地區，農村居民在住宅建設中，房屋高度不僅有攀比現象，還普遍認為層高越高夏天會越涼爽。其實，增加層高不僅使建筑材料用量增加，而且加大了建筑物采暖與制冷的能耗?，F有極少一部分經濟條件較好的地方，在政策鼓勵下，建造時選用輕質高性能的材料，并且盡量使材料循環使用。

2．3村鎮建筑保溫狀況村鎮建筑圍護結構的熱工性能差，圍護結構是建筑物構成的主體，據統計通過護結構的熱損失約占建筑物總耗熱量的70%～80%。絕大部分農村住宅墻體均無保溫層，且窗戶、屋頂等密封性差。近些年，隨著農村經濟水平的提高、農民收入的增長，農民在建造新房時片面地追求面積大、外觀美，但只是改變了瓦材、墻體、窗戶等面層材料，而忽視了保溫隔熱材料的重要性。有極個別的學者認識到新疆地區村鎮建筑節能的重要性，對其村鎮建筑節能進行了研究。原甲在對新疆不同寒區村鎮住宅建設現狀進行調研的基礎上，提出住宅節能設計的方法與思路。馮偉剛研究了棉稈植物纖維砌塊用來替代粘土磚，既充分利用新疆當地充足的棉稈資源，又同時使村鎮建筑抗震性能和保溫性能得到極大的提高。姜曙光等通過對新疆暴風雪災害的調研，分析了村鎮建筑磚木結構、磚混結構和輕型鋼結構的房屋受損特點，提出了建筑修復加固的原則和方法，以及在修復加固的同時兼顧對既有建筑保溫節能的改造方案。

3綠色建筑展望

新疆地域遼闊，村鎮區域地理位置復雜，各地區災害分布不均，經濟發展水平相差很大，缺乏具有針對性、切實可行的新型抗震節能綠色建筑結構體系的研究。隨著村鎮經濟結構的變化和居住生活水平的提高，村鎮建筑應將逐步由“粗放型”向“細致化”轉變，由“面積型需求”向“舒適型需求”轉變。為此，需加大研究力度，針對各個地區的特點，把村鎮建筑建成綠色建筑，把村鎮建筑的抗震、節地、節材、資源的重復利用及房屋保溫隔熱有機結合起來，在各要素間尋找到平衡點，精心構思、設計、精選材料、合理構造，同時嚴格控制建設成本，研究出抗震、節能、經濟、適用并且村鎮居民能接受的綠色建筑，這也是新農村建設、村鎮防震減災和節能減排以及國家對綠色建筑的戰略需求。新疆村鎮綠色建筑面臨著抗震與節能的迫切要求，從設計、施工技術、質量驗收和管理等方面，將村鎮綠色建筑的抗震與節能有機結合，使綠色建筑抗震與節能實現協調統一，進行抗震節能綜合研究設計。新疆村鎮綠色建筑應從以下幾個方面來考慮抗震與節能結構體系的研究與設計:

1)考慮抗震問題時，必須保證采取的抗震措施造價低，適應性強，村鎮居民能接受，易于推廣。

2)研究的結構體系，應易于就地取材，并充分利用秸稈，建筑垃圾等生態綠色環保建材，遵循經濟、實用、生態、環保、抗震、節能的原則。

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抗震鑒定前應進行建筑現狀調查，包括搜集勘察、施工及竣工驗收的相關原始資料；當資料不全時，應根據鑒定的需要進行補充實測。調查建筑現狀與原始資料相符程度、施工質量和維護狀況。

2.1原始資料調查

該住院樓巖土工程勘察報告、竣工圖紙、竣工驗收資料等原始資料均較齊全。

2.2外觀質量檢查

鋼筋混凝土結構主要檢查結構構件的裂縫及劣化程度等。經檢查個別框架柱及剪力墻表面存在蜂窩、麻面現象；少數框架梁存在梁底鋼筋銹蝕現象；個別屋面板板底存在堿蝕、露筋現象。結構構件未發現明顯開裂、較大變形等嚴重結構性損壞現象。

2.3材料性能檢測

建筑結構的材料性能是結構安全的基本保證。本工程混凝土強度采用超聲-回彈綜合法對混凝土抗壓強度進行現場取樣檢測，檢測混凝土強度摘錄如表1所示。現場采用鋼筋探測儀對部分梁、板、柱、剪力墻的鋼筋配置、分布及混凝土保護層厚度進行檢測，檢測結果基本符合原圖紙設計要求。

3抗震鑒定

3.1抗震鑒定原則

本工程屬于B類建筑，應進行兩級鑒定。

(1)第一級鑒定對現有房屋的宏觀控制和構造鑒定為主進行綜合評價；

(2)第二級鑒定：對現有房屋進行抗震驗算為主結合構造影響進行綜合評價。(1)和(2)同時滿足的建筑評定為滿足抗震要求,可不進行加固處理；(1)滿足而主要抗側力構件的抗震承載力不低于規定的95%、次要抗側力構件的抗震承載力不低于規定的90%，可不進行加固處理；(1)不滿足而抗震承載力較高時，可通過構造影響系數進行綜合抗震能力的評定；(1)和(2)均不滿足要求時，應采取加固或其他相應措施。

3.2抗震等級確定

本工程使用功能為病房樓，根據《建筑工程抗震設防分類標準》第4.0.3條，二三級醫院的門診、醫技、住院用房，抗震設防類別應劃分為重點設防類（乙類）。依據現行《建筑抗震設計規范》第6.1.2條規定，本樓框架抗震等級為二級、剪力墻抗震等級為一級。依據現行《建筑抗震鑒定標準》第6.3.1條規定，框架抗震等級為三級、剪力墻抗震等級為二級。改造工程的抗震設防目標及抗震設防水準，按照安全、經濟、合理的要求，結合其后續使用年限40年相協調，確定框架抗震等級為三級、剪力墻抗震等級為二級。

3.3場地、地基和基礎

查閱原地勘報告，本樓建造于對抗震有利的地段，場地類別為II類，其地基主要受力范圍內不存在軟弱土、飽和砂土和飽和粉土或嚴重不均勻土層。依據《建筑抗震鑒定標準》第4.1條、4.2條規定，可不進行場地對建筑影響的抗震鑒定，同時也可不進行地基基礎的抗震鑒定。

3.4抗震措施鑒定（第一級鑒定）

3.4.1結構高度

本工程結構總高26.90m,滿足《建筑抗震鑒定標準》第6.1.1條，7度框架-抗震墻結構適用的最大高度為120m的要求。

3.4.2房屋的結構體系

本工程為雙向多跨框架-抗震墻結構，結構布置及框架梁、柱、剪力墻截面滿足《建筑抗震鑒定標準》第6.3.2條房屋結構體系要求。本工程建筑平面形狀為矩形，平面沒有局部突出，立面沒有局部縮進，均滿足《建筑抗震鑒定標準》第6.2.1條房屋結構體系要求。樓層剛度大于其相鄰上層剛度的70%，且連續3層總的剛度降低小于50%，滿足《建筑抗震鑒定標準》第6.2.1條房屋結構體系要求。首層個別框架柱軸壓比為0.98，不滿足《建筑抗震鑒定標準》第6.2.1條框架-抗震墻柱（抗震等級三級）軸壓比≤0.95的要求。

3.4.3混凝土強度等級

本工程混凝土強度實測結果，滿足《建筑抗震鑒定標準》第6.3.3條梁、柱、墻實際達到的混凝土強度等級不應低于C20要求。

3.4.4框架梁的配筋及構造

本工程框架梁縱向受拉鋼筋的配筋率不大于2.5%；梁端截面的底面和頂面配筋量的比值不小于0.3；梁端箍筋實際加密區的長度大于梁截面高度的1.5倍，箍筋最小直徑為8mm，滿足要求。

3.4.5框架柱的配筋及構造

本工程框架柱實際縱向鋼筋的總配筋率，框架中柱、邊柱和角柱均大于1.0%，滿足要求。柱箍筋加密區的箍筋間距為100mm，箍筋直徑為φ8mm和φ10mm，滿足要求。柱加密區箍筋肢距不大于200mm，且每隔1根縱向鋼筋在2個方向均有箍筋約束，滿足要求。

3.4.6框架節點核心區構造

本工程框架節點核心區內箍筋最大間距為100mm，最小直徑為φ12mm，柱體積配箍率為1.6%~2.1%，滿足《建筑抗震鑒定標準》第6.3.6條要求。

3.4.7抗震墻的配筋及構造

本工程抗震墻墻板豎向、橫向分布鋼筋的配筋率約為0.628%，均大于0.25%，最大間距為150mm，最小直徑φ12mm，滿足要求。抗震墻邊緣構件的配筋，縱向鋼筋配筋率為1.2%~2.0%，箍筋直徑均為φ10mm，間距均為100mm，滿足《建筑抗震鑒定標準》第6.3.7條要求。

3.4.8填充墻

本工程砌體填充墻在平面和豎向布置均勻對稱，滿足要求。砌體填充墻沿框架柱每隔500mm有2根φ6mm拉筋，拉筋伸入填充墻內長度700mm，滿足三四級框架不應小于墻長的1/5且不小于700mm的要求。墻長度大于5m時，墻頂部與梁設有拉結措施，滿足《建筑抗震鑒定標準》第6.3.9條要求。

3.5抗震承載力驗算（第二級鑒定）

第二級鑒定是以抗震驗算為主，結合構造影響進行綜合評價。第二級鑒定可采用樓層綜合抗震能力指數法與《建筑抗震設計規范》規定方法進行抗震計算分析。本工程采用中國建筑科學研究院編制的《PKPM混凝土結構鑒定加固》軟件進行抗震承載力計算。在建立計算模型和選擇計算方法時采取了如下處理。

1）在PKPM軟件計算中，依據原設計施工圖、本次改造建筑圖，并結合現場調查結果，確定結構布置及荷載分布，建立計算空間計算模型

2）抗震計算的有關參數抗震設防烈度:7度;設計基本地震加速:0.15g;設計地震分組:第一組；設計特征周期值:0.30s;建筑場地類別:II類;地面粗糙類別:C類;框架抗震等級:三級;剪力墻抗震等級:二級。

3）梁柱節點重合部分,梁端簡化為剛域。

4）考慮填充墻對于結構總體剛度的影響，計算時取周期折減系數為0.75。

5）根據第一級鑒定結果，體系影響系數取0.95。經計算首層個別框架柱抗剪不滿足要求，首層、2層部分框架梁、板承載力不滿足要求，3層、5層改造為設備機房位置樓板承載力不滿足要求。

3.6抗震鑒定結論

1）個別框架柱軸壓比不滿足要求；

2）個別框架柱抗剪不滿足要求；

3）部分框架梁承載力不滿足要求；

4）部分樓板承載力不滿足要求。

4抗震加固設計

4.1框架柱加固

軸壓比不足的框架柱采用加大截面法進行加固處理。該方法是在框架柱構件表面鑿毛和清潔處理后用鋼筋混凝土圍套，圍套內的縱向受力鋼筋由計算確定，并與原框架柱內縱向受力鋼筋共同工作。采用加大截面法不僅提高框架柱的承載力，并且在一定程度上提高了結構的剛度。加大截面的尺寸一般在100mm左右，采用混凝土加大截面，澆筑時很難振搗密實，加固質量難以保證。本工程采用高強灌漿料代替混凝土，保證了混凝土的密實度。抗剪承載力不足的框架柱采用橫向粘貼碳纖維的方法進行加固處理?？蚣苤迟N環向碳纖維箍，纏繞3圈且搭接長度應超過200mm。碳纖維箍外側抹厚度不小于25mm的高強度水泥砂漿，以滿足防火及防護要求。框架柱頂部及底部設置4mm厚鋼板封閉箍進行附加錨固。

4.2混凝土梁加固

混凝土梁采用型鋼加固法。此方法適用于不允許增大構件截面尺寸，而又需要大幅度地提高承載力的混凝土結構加固。型鋼加固法是在混凝土構件四周包以型鋼，型鋼與被加固梁之間用聚合物砂漿或結構膠等方法黏結。型鋼表面抹厚度不小于25mm的高強度水泥砂漿（應加鋼絲網防裂）作防護層，具體做法

4.3樓板加固

樓板采用粘貼碳纖維加固法。碳纖維復合材加固混凝土結構，主要是利用纖維抗拉的高強度、高彈性模量、高應變性能及利用改性環氧樹脂類膠結材料，使碳纖維與混凝土結構產生良好的黏結性，加固補強原結構受拉縱向鋼筋和受剪、抗扭箍筋的不足，從而提高結構抗彎、抗剪、抗扭承載力。該方法用高性能黏結劑將碳纖維布黏貼在樓板表面（纖維粘貼方向應平行于構件的主受力方向），使兩者共同工作，提高樓板的抗彎承載力。為提高碳纖維布黏結加固耐久性，碳纖維表面采用壓結鋼片加射釘進行附加錨固，壓結鋼片長度宜為碳纖維布寬+60mm，射釘應不打穿碳纖維布。

5結語

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由于我國的科技水平不高，不能準確的判斷地震的成因，并且對其預測，造成居民的很大損失，還有在地質地震等方面的研究不夠，特別是建筑物的抗震能力方面。這就導致我國建筑設計中抗震設計的發展滯后，而且也沒有統一規范的設計理念，因而很難實現建筑設計的抗震目標。

1.2工程師對實際情況的考量不足

目前，很多建筑工程師只是根據數據和固有的一些參數進行施工，缺少對地區的實際情況進行考量。因為不同地區地質的構造截面的實際承載能力不同，所以要結合實際情況進行檢測計算。不能根據固定地震降級系數來進行施工，例如，我國建筑抗震設計中的把地震降級系數固定為2.81，容易導致工程師把小級別的抗震應用到建筑抗震設計中，當遭到大級別的地震時，建筑物不具備抗震能力，會造成很大的損失。

2.建筑抗震設計的注意要點

2.1堅持建筑結構設計的對稱原則

目前，根據相關的建筑抗震設計規定，建筑工程師要堅持建筑結構的規則，同時要求結構設計師做大簡單、規則的設計，從而做到建筑物遇到小級地震不壞、中級地震可以修補、高級地震不會倒的目標。并且要求工程結構設計師遵循豎向形態的建筑規則，通常選擇方形和圓形的形狀，因為矩形和梯形的形狀規則比較均勻。按照此類形狀設計的建筑物，在遇到地震時內部構件承受力比較均衡，通常只會出現平移震動，而一些非對稱結構的建筑在地面平移時，會出現扭轉震動，主要是因為建筑物的質心和剛心不能重合，當發生地震時，建筑物的內部構件會遭到嚴重的破壞，發生變形。

2.2注重建筑構件與連接點處質量

在建筑工程設計和施工過程中建筑構件的合理配置以及連接點處的質量與建筑施工安全質量存在直接的聯系。并且在新型建筑材料問世的同時建筑物的外部設計大都會采用新型建筑材料，例如大理石、瓷磚等。而建筑室內裝飾也會使用到吊頂等技術。這些室內以及立面裝飾本身存在抗震性能的問題，并且其與建筑主體的牢固連接也是抗震設計的關鍵。近幾年，在一些地震災害中，發生過很多下“玻璃雨”的事情，主要原因是目前的技術還不能防止地震中玻璃幕墻的變形，因此，在很多地震中，一些高層建筑的玻璃幕墻會遭到很大的破壞。所以，如果在建筑中采用玻璃幕墻，必須提高建筑構件與連接處的質量，從而保證玻璃幕墻在地震時不會變形。并且在遭遇地震時能夠與建筑物脫離，將所受到破壞的程度降到最小。此外，在內隔墻、玻璃隔斷等構件的設計上也要提高連接點的質量，保證建筑主體連接點的牢固性，從而提高建筑物的抗震性。

2.3關注建筑頂部抗震

建筑屋頂的抗震設計對于高層建筑物有重要的影響。這就要求設計師十分重視建筑頂部的抗震設計，在遭遇地震時，建筑屋頂過高、過重都會加重建筑的變形程度，特別是我國的高層建筑物中普遍存在這樣的問題，如果不重視高層建筑屋頂的抗震設計，發生地震時，下層建筑物會受到很大的影響。如建筑的屋頂與下層建筑的重心沒有位于同一條直線上，那么建筑屋頂的抗側力墻也會與下層建筑的抗側力墻出現分離，當地震出現時則會加劇損壞。因此在高層或超高層建筑設計中應該使用新型高強度輕質的建筑材料，盡可能保證屋頂的重心與下層建筑的重心位于通一條直線。當建筑屋頂的較高時要保證其抗震定性，緩解地震帶來的變形作用。此外頂部結構的設計也適當的選用強度高、剛性均勻輕質的結構材料。

2.4建筑豎向布置

建筑豎向布置主要體現在建筑物的高度結構質量以及剛度的設計中，特別是在高層或超高層建筑中建筑的豎向布置對于建筑抗震設計來說更加重要。建筑樓層的使用功能差異導致建筑物樓層分布的質量和剛度均不一致，例如樓層包括游泳池、會議室、健身房等。樓層的功能導致樓層上下之間的剛度差異過大。高層建筑中剛度最差的樓層的抗震性能最為薄弱，在出現地震時即為變形嚴重的薄弱層。在建筑設計中由于樓層功能不同導致的墻體不連續，柱子不對稱等極大的限制了抗震性能。因此在建筑抗震設計中應該盡量保證豎向的剛度分布靠近，尤其是在結構上剛度轉換層更加要著重注意。

2.5建筑設計需要達到的設計限值

在實際的工程操作以及設計時，一定要嚴格遵循我國相關部門的標準規范要求，例如在8度的防烈度情況下，粘土磚多對地震降級系數固定為2層建筑物的高度不能夠高于18m，建筑層數不能大于6層等。一旦超過相關的規定，就會嚴重影響到建筑物的抗震能力，除此之外，對于建筑物局部的墻體尺度也要控制它的最小值，保與實際情況結合在一起證墻體截面的抗震強度能夠滿足抗震要求，避免墻體在地震時不會出現開裂或者倒塌等破壞情況的發生。

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對于民用建筑的隔震裝置來說，必須具備以下幾種性能，否則其隔震效果就不是很明顯。第一，隔震裝置要承受多方的壓力，不僅是建筑結構的上部，同時還有水平的應力以及豎向的負載。在承重這些壓力之后不能發生較大的形變。第二，為了有效地減少建筑結構的自震性，必須要求隔震裝置具有一定的剛度，減少層間剪力。第三，通常情況下建筑結構會發生位移現象，安裝隔震裝置要充分考慮到這一點。裝置需要在減少建筑結構位移的前提下，降低振動的頻率，進而達到隔震的效果。第四，需要對建筑隔震裝置的支座加強重視，要盡量延長其使用壽命，通常情況下是50年左右。同時面對突發狀況，支座也要具有一定的承受力。疊層橡膠支座的水平性能參數主要包括：水平極限變形能力和水平剛度。對于帶有鉛芯的支座還包括：等效粘滯阻尼比和屈服后水平剛度。國內外的大量試驗表明，在保持恒定設計壓應力時，出現水平剪切破壞時剪應變將超過400％，而剪應變小于350％時，疊層橡膠支座不會出現破壞。所以，《規范》規定：疊層橡膠支座在豎向平均壓應力限值下的極限水平變位，應大于其橡膠層總厚度的3倍和有效直徑的0.55倍兩者中的較大值。疊層橡膠支座的水平剛度與支座的形狀和橡膠的硬度有關，橡膠越硬，支座的水平剛度越大；支座越細長，水平剛度越小。設計人員應通過試驗得到的“滯回曲線”確定支座的剛度。普通橡膠支座的滯回曲線所含的面積很小，說明其幾乎不能消耗能量。鉛芯橡膠支座的滯回曲線可等效為雙線性模型。滯回環的豐滿程度反映了屈服后的剛度大小，滯回環的面積大小反映了等效粘滯阻尼比的大小。

3隔震建筑的設計

3.1隔震裝置設計

隔震裝置是由普通疊層橡膠墊和特殊鋼棒構成的阻尼器組成。建筑中各柱與基礎間放入了14個疊層橡膠墊，隔震層平面內均勻布置了96個鋼棒阻尼器。阻尼器是利用特殊鋼棒進入彈塑性階段后的耗能特性產生的阻尼。特殊鋼棒貫穿鋼板，在接觸部位插入內藏滾珠軸承的轉動支座，使其可以在水平方向有較大位移，并在垂直方向上容易滑動。上部的兩塊鋼板與上部結構的底層樓板、下部的兩塊鋼板與基礎分別用螺栓固定。鋼棒的布置以8根為一個單位，在對稱位置每邊六處共使用了96根。

3.2防護措施

3.2.1設計用地震波。設計用的地震波，其中人工地震波的做法是，家丁震級為8級，震中距為50km，輸入水平各種波相同，彈性分析時，輸入速度為25cm／s，彈塑性分析時為50cm／s。

3.2.2隔震裝置。隔震裝置在輸入地震波計算時，分別取大震時固有周期的目標值為3s，等效粘性阻尼比的目標值為10％。

3.2.3上部結構的截面計算。采用基于長期應力和一次設計用剪力的地震應力，對上部結構的桿件進行容許應力設計。此時，以一次設計用剪力超過輸入25cm／s的地震反應剪力。輸入波為50cm／s時，以上部結構基本上不屈服為目標來進行設計。

3.2.4地震反應分析。隔振裝置采用雙線型恢復力模型：即標準疊合橡膠墊為彈性，鋼棒為完全彈塑性，隔震結構整體為剪切多質點系模型。

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

（2）建筑物頂部的抗震設計。如今的建筑行業，普遍對頂部過高、過重的問題有所避免。因為頂部產生的壓力會導致建筑墻面也形成相應的較大壓力，這會使建筑物的抗震性和牢固性在一定程度上有所減弱。在建筑設計過程中，務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，這樣建筑結構才能將抗震能力充分發揮出來。

（3）建筑設計中關于設計限制的問題。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，所以要在施工過程中嚴格按照國家規定，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象出現。

3建筑設計過程中要考慮到的抗震設計

根據上述內容，我們了解到建筑抗震設計和建筑設計之間息息相關的聯系。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合起二者的聯系，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從根本上被打破，才能使建筑物抗震現狀得到徹底改善，接下來從建筑物的形狀、平面和空間三方面設計來具體闡述二者的結合。

（1）形狀設計建筑物的形狀設計也就是針對建筑進行的“體型”設計，具體包括了各部分施工技術、建筑物平面布局和立體空間等的設計。在建筑行業發展的新時代，很多方面都有所創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，所以，在形狀設計的過程中，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，施工單位應該加以充分考慮。通常情況下，凸凹形狀的建筑體型，通?？梢允菇ㄖ锏目拐鹦缘玫酱蟠筇嵘欢趯嶋H的建筑建設過程中，原有的常規形狀的建筑物已無法滿足現代化經濟發展需求，所以，建筑物整體抗震性的提高，首先需要對建筑的形狀進行科學、合理的設計。

（2）建筑物的平面設計在建筑物施工，平面設計是重要的環節，對建筑物日后的使用將起到決定作用。例如，分別作商務和居住用途的建筑物，它們在平面設計上必然存在很大差別，為了使使用需求得到進一步滿足，就一定要按照用途，來對平面構造進行科學設計；另外，為了將抗震元素融入到平面設計之中，不僅要對施工材料的堅固性加以重點考慮，還需要對構架安裝的合理性、內部各因素的協調性加以綜合考量。要想完美地實現平面設計和抗震設計的結合，就對設計者提出了很高的要求，不但要工作經驗豐富，要需要深入地研究審美觀念和抗震技術，前提還得不對內部美觀產生不利影響，在此基礎上再確?？拐鹦阅艿淖畲蠡?。

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

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1．2常規設計和性能設計方法的比較分析

對于常規的抗震設計而言，它的設計目標是小震不壞，中震可修，大震不倒，具體而言就是在小地震的情況下有相關的性能指標，而在大型地震下有一定的位移要求，剩下的就是宏觀方面的指標，在建筑的使用功能上，具體的分為了甲乙丙丁四種級別，在這四種級別的建筑當中，對防倒塌的要求不盡相同，其余的基本都是一樣的，而針對性能的抗震設計，它是按照使用的功能來劃分的，并且在這個領域提出了很多的預期性能目標，其內容不僅涉及了建筑的結構，同時還包括非結構的，還有一些設施的具體指標。而在具體的實施方法上，常規的抗震設計是按照指令性和處方的形式進行規劃和設計的，根據不同的建筑結構概念而進行設計，比如小型地震下的彈性設計，在經驗方面的內力調整內容，以及對構造的放大處理等，這些都是為了達到預期的宏觀設計而落實的具體措施。而針對性能方面的抗震設計，除了滿足最基本的要求以外，還要提出一些滿足預期具體要求的有利論證來作為依據。這方面的內容主要包括建筑結構的體系，依據比較細致的分析內容，還有對完成抗震指標的具體試驗措施等。還要有對這些內容的專業評價等。通過這幾個方面的對比分析不難發現，針對于建筑的抗震在性能要求方面的設計方法的提出，成為了當前的發展趨勢，而且在目前來看，在對高層建筑的結構設計當中，其可行性是非常好的。如果想要在所有的建筑結構中進行推廣，還需要對其進行更深一步的探討，還有相關設計人員自己的理解與掌握。

2高層結構的抗震性能優化

在地震水準不同的情況下，對高層的建筑結構在性能水準，還有性能目標方面的要求也不同，具體而言，它的抗震結構性能可以分為下面幾個標準。第一，高層結構在發生地震之后，最好是完好無損傷，同時在一般的情況下，是不需要進行修理就可以繼續使用的，而且建筑還要可以進行正常的安全出入以及使用。第二，如果地震發生后，其結構發生了非常明顯的損壞，而且大多數的構件都發生了中等的損壞，從而進入屈服狀態，在有比較明顯的裂縫下，大部分的構件都有很嚴重的損壞程度，但是其整體的結構并不會發生倒塌，同時也沒有局部倒塌的情況，建筑中的人員會有一定程度的傷害，但是對他們的生命安全卻沒有太大的威脅。

3結構抗震優化計算及試驗要求

3．1建筑結構的模型設計分析

對高層建筑結構，尤其是在性能設計方面的計算要特別嚴格，不僅要對構件的承載力，還有變形進行計算，還要考慮構件在屈服之后其性能發生的變化。對這些方面的正確計算，對分析建筑的抗震性能，還有結構的實際所受應力情況都能夠直觀表現出來。但是這些計算都是要在合理的力學模型上來計算，而且結果不能脫離實際，否則沒有任何參考價值的，在對結構抗震性能在彈性方面的計算，還有非線性方面的計算中，一定要分析結構的整體模型狀況，還有構件以及節點的各種數據參數，必須保證其正確合理。如果建筑結構中擁有水平轉換的構件，同時在區分這些問題的時候，還要對樓層的層數和層高進行計算。在涉及到剪力墻的計算方面，一定要關注對非線性的計算和分析，這對計算出模型的相關參數方面至關重要。如果建筑設計中選用了滑動的支座結構，必須對支座兩側的結構，以及它們之間的相互作用關系進行考慮，否則會對整體的計算模型產生嚴重的影響。

3．2結構抗震試驗的設計要求

在進行高層建筑結構抗震方面的設計時候，在某些方面沒有設計理念，缺乏一些相關的依據時，進行相關的模型試驗很有必要。比如說選用的混凝土要有很高的含鋼率，用這種材料來建設梁柱和剪力墻，在對擁有型鋼的異形截面構件，或者是一些新型的構件進行使用的時候，對這些構件必須要進行相關的模型試驗。在使用桿件比較多的鑄鐵點，還有多級的轉換層，以及讓樓梁側面的樓板發生開洞，使樓梁本身和梁柱的節點地方不和樓板產生直接有相連接的關系時，對這些新設計結構的部件必須進行模型試驗。

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1.2本工程超限情況

本工程超限情況如下：

①扭轉不規則，在規定水平力下考慮偶然偏心Y方向最大層間位移與平均層間位移的比值：1.32。

②豎向剛度不規則，局部收進水平尺寸大于相鄰下一層的25%。綜合判定屬于特別不規則結構。

1.3抗震性能目標設定

由于本項目的超限情況和全廠的重要性，除按照規范的要求及目標進行計算和設計外，提出了基于性能的抗震設計。綜合考慮抗震設防類別，場地條件和結構的特殊性，震后損失和修復的難易程度，確定結構的性能目標為D級。在多遇地震作用下結構能做到完好無損，不需修理即可繼續使用（性能水準1級），在設防烈度地震作用下結構只有中等破壞，修復后可繼續使用，（性能水準4），在預估的罕遇地震作用下，結構損壞比較嚴重，需排險大修，但不倒塌（性能水準5）。

1.4小震彈性計算結構及分析

小震彈性計算按照正常設計，采用整體建模，考慮偶然偏心，雙向地震，扭轉耦聯，及施工模擬，在抗震規范規定的地震影響系數曲線下，多遇地震標準值作用下樓層最大水平位移與層高之比小于1/550。作用組合的效應設計值按照1.2（DL+0.8LL）+1.3SEhk組合下抗震承載力滿足彈性。（本工程重力荷載代表值的可變荷載組合系數0.8）構件配筋無超筋現象，軸壓比，梁混凝土的相對受壓區高度均能符合我國規范要求。

1.5中震計算結構及分析

按照“中震可修”的原則：和本工程的特點。需要對中震作用下主要抗側力構件的承載力進行復核，以便確定其能達到設定的性能指標。取其中一個關鍵構件驗算內容及結果如下：由于結構已經進入彈塑性狀態，采用pushover推覆分析法，驗算在1.0D+0.8L+1.0SEhk工況下的受力情況，其中一個料倉下的框架柱驗算正截面結果，其中材料強度取標準值。根據結果顯示承載力滿足設計要求。在設防地震標準值作用下，樓層最大水平位移與層高之比最大為1/170，也在規范要求3~4倍的[Δue]區間內，地震破壞等級可滿足要求。

1.6大震計算結果及分析

按照性能化設計，罕遇地震作用下，按照彈塑性分析和SATWE軟件對等效彈性計算，取結果較大值，關鍵構件的抗震承載力不屈服，允許較多豎向構件（40%）進入屈服階段，關鍵構件的驗算方法與中震驗算方法相同，結果宜滿足設計要求。性能水準5允許部分框架梁發生嚴重破壞，鋼筋混凝土豎向構件的受剪截面應符合式VGE+V*EK燮0.15fckbh0。取其中一個關鍵構件進行斜截面承載力驗算結果，其中材料強度取標準值。在預估的罕遇地震標準值作用下，樓層最大水平位移與層高之比最大為1/63，規范要求小于[Δup]，在此范圍內，表面結構整體不會倒塌。

1.7工程結論

綜上所述，本工程通過性能設計及彈塑性時程分析，計算結果表明本工程各項指標達到預定的抗震性能目標，所選結構體系合理、安全、可靠，能滿足“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設計要求。

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1.2塊材

塊材和砂漿組成砌體結構，按照材料分，包括磚結構、石結構和其它材料的砌塊結構。砌體結構在我國應用很廣泛，這是因為它可以就地取材，有較好的保溫隔熱性能。較鋼筋混凝土結構節約水泥和鋼材，砌筑時不需模板及特殊的技術設備，可節約木材。砌體結構的缺點是自重大、體積大，砌筑工作繁重。由于磚、石、砌塊和砂漿間黏結力較弱，因此無筋砌體的抗拉、抗彎及抗剪強度都很低。由于其組成的基本材料和連接方式，決定了它的脆性性質，從而使其遭受地震時破壞較重，抗震性能很差，因此對多層砌體結構抗震設計需要采用構造柱、圈梁及其它拉結等構造措施，以提高其延性和抗倒塌能力。此外，磚砌體所用黏土磚用量很大，占用農田土地過多，因此把實心磚改成空心磚，特別發展高孔洞率、高強度、大塊的空心磚以節約材料，以及利用工業廢料，如粉煤灰、煤渣或者混凝土制成空心磚塊代替紅磚等都是今后砌體結構的方向。

1.3混凝土

混凝土為主制作的結構稱為混凝土結構，包括素混凝結構、鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構等?；炷敛牧弦彩谴嘈圆牧系牡湫汀Ｔ?008年汶川地震中，震中地區鋼筋混凝土房屋破壞嚴重，特別是2000年以前的混凝土結構建筑，幾乎全部倒塌，這些建筑結構破壞有一個共同特征，都是在發生變形處混凝土潰碎，完全喪失了承載強度，鋼筋外露，混凝土材料的力學性能完全喪失殆盡，這主要是當時設計和施工原因。2000年后的混凝土結構由于采用了新的抗震標準設計以及施工水平的提高，大多結構沒有出現倒塌。從這點來看混凝土材料雖然時脆性的，但通過合理的設計和施工是完全能夠滿足結構的抗震需求的。

1.4鋼材

使用鋼材作為建筑結構稱為鋼結構，鋼結構具有以下優點：強度高、強重比大；塑性、韌性好；材質均勻，符合力學假定，安全可靠度高；工廠化生產，工業化程度高，施工速度快。同時，鋼結構也具有耐熱不耐火、易銹蝕、耐腐性差等缺點。鋼結構廣泛應用在重型結構及大跨度建筑結構，多層、高層及超高層建筑結構，隨著我國鋼鐵產量的日益增加以及我國用鋼政策的調整，鋼結構將會更加廣泛地應用在各個領域。由于是鋼結構建筑具有良好的延展性，屬于延性材料，所以可以很好地衰減地震能量，有效地減少地震作用對建筑的破壞。鋼結構在進行建筑抗震設計時，應該特別注意強度、穩定以及剛度上滿足承載力和正常使用要求后，還要從延性和耗能上提高鋼結構的抗震性能，減小地震破壞力，保證大震不倒的設計思想。

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1.2沒有處理好建筑設計與抗震設計之間的關系

建筑設計是在建筑施工之前就需要完成的工作,設計圖紙就像一張標注明確的地圖，它會指導人們應該去哪里，如何去哪里。因此建筑設計是十分重要的，一張表美的建筑圖紙就相當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計提出了更高層次的要求。但是由于目前的技術有限，建筑師還不能很好的將抗震設計融人到建筑設計中去，不能使兩者更好的協作，發揮很好的作用。因此說不能協調建筑設計與抗震設計的關系是抗震設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先進的經驗和技術,并沒有結合我國建筑構造的自身特點加以創新改造，而是為了講究工作效率，趕進度,生搬硬套地將這些所謂的先進前沿技術強加于一些本不符合的建筑物上，沒有起到應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，更嚴重的還會使建筑物在地震時產生扭轉建筑物的作用，對人們的生命財產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建筑設計問題

對于一些建筑的設計本身就存在不合理的問題，因此我們從以下幾個方面進行探究：第一，建筑體型的設計，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則的不光滑表面，如果發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構相對比較勻稱。第二，平面設計，對于一些建筑物人們會使用一些柱子、內墻進行裝飾。但是在確定柱子的數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、不協調性對抗震起到了負面的作用。第三,豎向布置問題，越來越多的大型商場隨著人們物質生活的需要而產生，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衾浼會對人們的生命財產造成很大的威脅。很多商場現在都是高層建筑，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該互相對齊，在空間上起到很好的支撐作用，對穩定整個商場的空間結構都起到了不可估量的作用。

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2強化工業與民用建筑結構抗震設計的有效措施

(1)選擇合適的抗震結構形式。目前，我國工業與民用建筑的結構形式相對較多，主要包括鋼筋混凝土結構、磚混結構、鋼結結構等形式，各種建筑結構形式的抗震性能存在一定的差異。因此，為了提高工業與民用建筑的抗震性能，應該根據建筑現場的具體狀況，選擇具有較強承載能力、變形能力、柔性以及抗爭能力的抗震結構形式，防止工業與民用建筑在地震作用下受到破壞。

(2)選擇合適的建筑場地。全面的熟悉和了解我國相關的抗震減災法，尤其是對于可能發生自然災害的地區的工業與民用建筑工程來說，更應該重視工業與民用建筑的抗震性能，通過評價工業與民用建筑的抗震性能符合國家的相關標準之后，設置相應的抗震標準。通常狀況下，抗震設防主要分為甲、乙、丙、丁四種，對于容易發生地震災害的工業與民用建筑，在選擇建筑場地時，應該選擇能夠降低或者消除地震影響的地理位置，盡量避免在容易影響工業與民用建筑工程安全的區域建造工業與民用建筑，特別是軟弱地基，在地震的作用下很容易出現液化現象，降低工業與民用建筑地基的抗震能力，導致工業與民用建筑出現傾斜甚至倒塌的問題。

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2)建筑結構的體系選擇。高層建筑結構設計中，就優先采用具有多道防線的結構體系。例如:框架—剪力墻結構、剪力墻結構和筒體結構。這三種結構可以作為地震區高層建筑的首選體系。當建筑物高度不高且層數不多時，可采用框架結構。但當建筑物位于地震區，且高度均較高時，應避免采用框架結構、板柱剪力墻結構。因為，地震具有強破性且持續時間很長，往復次數較多，能夠對建筑物造成累積破壞。單一的結構體系在遭遇地震時，一旦發生破壞，很容易造成房屋倒塌，危及人們的生命及財產的安全。當結構體系具有多道防線時，當遭遇地震時，第一道防線遭破壞后，后續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行逃生，保證人民的生命安全。因此，高層建筑結構抗震設計中的多道防線是進行抗震設計時所必須設置的。

3)結構薄弱層。當建筑結構的側向剛度分布不均勻、豎向抗側力構件不連續和樓層承載力突變時，容易產生薄弱層。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構，應采用相應的抗震構造措施來提高其抗震能力。結構構件的實際承載能力是判斷薄弱層部位的基礎，有意識、有目的地控制薄弱層部位，讓它有足夠的變形能力，而且不使薄弱層發生轉移是提高結構抗震性能的重要手段。

2高層建筑抗震設計常見問題

1)高層建筑結構的地基問題。高層建筑結構在設計階段，應有完善的巖土工程勘察報告，為結構工程提供基本的設計依據。建筑結構場地應選擇在有較穩定的基巖、開闊、平坦、土層堅硬或較密實的有利地段，不應建造在容易發生滑坡、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。有時由于建設單位工期要求，在確定方案后設計人員就直接進入了施工圖設計階段，從而忽略了巖土工程勘察資料和場地的選擇，從而給后續工作帶來不必要的麻煩。

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

3)高層建筑結構的高度問題。如今的高層建筑結構的高度越來越高，甚至出現了很多超高層的高層建筑，這就對結構工程師的專業知識提出了更高的要求。不同的高度對應不同的結構體系，規范上有明確規定。一旦結構超過了規范規定的限制高度，就應通過專門的審查、論證進行更嚴格的計算分析和研究。

4)高層建筑抗震設防等級的選取問題。抗震等級是結構抗震設計的重要依據，抗震等級選取不當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?？拐鸬燃壐鶕课莸膱龅仡悇e、抗震設防烈度、建筑高度、結構類型等因素綜合評定。每個結構工程師應當熟練掌握結構的抗震概念設計和規范知識，做到該提高的應當提高其抗震等級，該降低則應適當降低。

5)計算軟件的合理應用。高層建筑結構抗震設計時，應該應用正規的結構設計軟件進行設計，軟件中的各個參數指標能夠正確反映建筑物的特征。結構工程師能正確分析結構軟件所計算的結果，并做出正確的判斷。但有時計算機設計會給結構工程師帶來一種錯覺，有的結構工程師往往過分依賴計算結果，而減少了結構的概念學習。一旦選擇了錯誤的計算參數，就會導致結構設計出現問題，對結構的安全和經濟方面造成影響。因此，結構工程師應加強自身的業務學習和抗震概念設計的理解，做到熟練掌握相關的結構概念設計，并且根據自身的專業知識配合計算結果選擇最佳的結構設計方案。

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1、建筑結構抗震設計的基本原則

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。

1.3對可能出現的薄弱部位，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。

1.4選擇合理的結構形式

抗震結構體系是抗震設計應考慮的關鍵問題。按結構材料分類，目前主要應用的結構體系有砌體結構、鋼結構、鋼筋混凝土結構、鋼-混凝土結構等；按結構形式分類，目前常見的有框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構、簡體結構等。結構體系的確定受到抗震設防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、施工條件、經濟條件等諸多因素影響，是一個綜合的技術經濟問題，需進行周密考慮確定。

2、建筑抗震設計中存在的問題

2.1缺乏前期勘察資料

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。結構的平面布置中外形不規則、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。

2.2部分建筑物高度過高

按我國現行高層建筑混凝土結構技術規程規定，在一定設防烈度和一定結構型式下，鋼筋混凝土高層建筑都有一個適宜的高度。在這個高度，抗震能力還是比較穩妥的，但是目前不少高層建筑超過了高度限制。在震力作用下，超高限建筑物的變形破壞性會發生很大的變化，建筑物的抗震能力下降，很多影響因素也發生變化，結構設計和工程預算的相應參數需要重新選取。

2.3地基的選取不合理

由于城市人口的增多和相對空間的縮小，不少建筑商忽略了這一問題，哪里商業空間大就在哪里建。建筑應選擇位于開闊平坦地帶的堅硬土場地或密實均勻中硬土場地，遠離河岸，不應垮在兩類土壤上，避開不利地形、不采用震陷土作天然地基，避免在斷層、山崖、滑坡、地陷等抗震危險地段建造房屋。建筑的地基選取不恰當可能導致抗震能力差。

2.4材料的選用不科學,結構體系不合理

在地震多發區，采用何種建筑材料或結構體系較為合理應該得到人們的重視。由于我國建筑結構主要以鋼筋混凝土核心筒為主，變形控制要以鋼筋混凝土結構的位移限值為基準。但因其彎曲變形的側移較大，靠剛度很小的鋼框架協同工作減小側移，不僅增大了鋼結構的負擔，而且效果不大，有時不得不加大混凝土的剛度或設置伸臂結構，形成加強層才能滿足規范側移限值。

2.5抗震設防烈度較低

許多專家提出，現行的建筑結構設計安全度已不能適應國情的需要，建筑結構設計的安全度水平應該大幅度提高。我國現行抗震設防標準是比較低的，中震相當于在規定的設計基準期內超越概率為lO%的地震烈度，較低的抗震設防烈度放松了建筑的抗震要求。

2.6平面布局的剛度不均

抗震設計要求建筑的平、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?。灰贿呍O計大開間，一邊為小房間；一邊墻落地承重，一邊又為柱承重。這些都對抗震極為不利。

3、建筑結構抗震設計的措施

3.1建筑選址要正確。

避免抗震危險地段，選擇對抗震有利的場地、地基和基礎在進行設計時，應根據工程需要，掌握地震活動情況和工程地質的有關資料，作出綜合評價，宜選擇堅硬土或開闊平坦密實均勻的中硬土等有利地段;避開軟弱土、液化土、河岸和邊坡邊緣，平面分布上成因、巖性、狀態明顯不均勻的土層等不利地段;同一結構單元不宜設置在性質截然不同的地基土上，也不宜部分采用天然地基，部分用樁基，當地基有軟弱黏性土、液化土、新近填土或嚴重不均勻土層時，宜加強基礎的整體性和剛度。

3.2合理的確定平立面布置。

建筑物的動力性能基本上取決于它的建筑布局和結構布置。建筑布局簡單合理，結構布置符合抗震原則，從而確保房屋具有良好的抗震性能。建筑物的平、立面布置宜規則、對稱，質量和剛度變化均勻，避免樓層錯層。對體形復雜的建筑物合理設置變形縫，在結構設計時要進行水平地震作用計算和內力調整，并應對薄弱部位采取有效的抗震構造措施，嚴格控制建筑物的高度和高寬比。

3.3 結構選型和結構布置要合理。

結構選型根據建筑的重要性、設防烈度、房屋高度、場地、地基、基礎、材料和施工等因素，經技術、經濟條件比較綜合確定。單從抗震角度考慮，作為一種好的結構形式，應具備下列性能：延性系數高;勻質性好;正交各向同性;構件的連接具有整體性、連續性和較好的延性，并能發揮材料的全部強度。結構布置遵循的原則是平面布置力求對稱，使構件分配的力均勻;豎向布置力求均勻，盡可能使其豎向剛度、強度變化均勻，避免出現薄弱層，并應盡可能降低房屋的重心。

3.4剛度、承載力和延性要匹配。

當結構具有較高的抗力時，其總體延性的要求可有所降低;反之，較低的抗力需要較高的延性要求相配合。地震時建筑物所受地震作用的大小與其動力特性密切相關，具有合理的剛度和承載力分布以及與之匹配的延性。提高結構的抗側剛度，往往是以提高工程造價及降低結構延性指標為代價的。要使建筑物具有很強的抗倒塌能力，最理想的是使結構中的所有構件都具有較高的延性，然而實際工程中很難做到。有選擇地提高結構中的重要構件以及關鍵桿件的延性是比較經濟有效的辦法。

4、結束語

抗震設計問題是一個非常復雜的過程，涉及面非常廣泛，需要在設計過程中考慮全面。在以后的設計過程中，還有許多方面需要我們進一步的探討和研究，我們也期待有更多新型抗震技術應用于建筑中來，減輕地震帶來的危害。

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2.1選擇建筑場地建筑設計之前，先進行建筑結構選址時，要對將要施工的現場環境進行全面的勘測，熟悉掌握當地水文地質的具體情況，對已有材料進行分析對比，從而選擇出合適的場地。選址要有利于抗震，計算好建筑的高度和負荷，盡量選擇硬度大、地域寬廣平坦的地區來建造高層大建筑。在選擇地基時，要注意避開斜坡崎嶇地段，以避免滑坡、泥石流等自然災害。還要選擇地質均勻的建筑場地作為地基，以避免地震時出現地面裂開，沉降不均勻的現象，因而導致建筑物傾斜。

．2建筑結構規則建筑物的結構規則很重要，往往一些結構簡單的建筑在地震中毀壞程度最低，因為結構簡單規則的建筑受力較為均勻，在震中不易發生傾斜，穩固性較好。據有關人士表示，在保證建筑的長寬為2比1時，能夠產生最大的抗震效果，此外，對稱結構的抗震性能更好，能夠減少毀壞發生的幾率。建筑的豎直結構不規則也很容易導致建筑底層的承受力傾斜，豎向規則的建筑可以在地震中保持相對平衡。

2.3增強建筑材料的延展性鋼和木材是代表性的建筑材料，具備一定的延展性能。我國傳統的木結構建筑有著良好的抗震性，在幾次地震中，我國的文物木質建筑雖然因為年代久也有損壞，但相對浮躁的現代建筑受地震的影響就曉得多了。在鋼制的鋼梁結構中，延伸性能比較好，能夠有很大程度的變化幅度，吸收作用力。對于建筑整體來說，增強建筑材料的延展性可以很好的提高建筑的強度，即使在地震中發生一次稍微偏移，地震中的能量被延展性材料吸收，短時間內可恢復到其原本位置，這樣就可以避免建筑在地震中局部受力過大發生崩裂。

2.4減輕建筑的質量對于高層建筑，建筑質量越大，其中心離地面也越高，擺動周期也會變大，建筑頂點的位移也很大，建筑的危險性也就明顯變大。因此，對于特定環境下的高層建筑，要綜合各方面因素，對其進行高度限制。在進行建筑設計時應該對建筑的重心進行合理設計，保持高層的建筑質量輕，低層的質量重，能夠減輕建筑的傾斜力矩的產生。所以建筑材料最好選擇質量輕強度大質量好的材料。

2.5選好建筑材料建筑過程中應該注意建筑材料的選擇，對建筑部位的承載能力進行分析，對材料參數的誤差進行合理的分析?？拐鹩嬎銜r應考慮各種材料的剛度、質量、延展性、承載力等，另外還要選擇不同振動頻率的材料，避免在地震中建筑材料共振，破壞力加倍。

2.6采用現澆板工藝現澆板是指在施工現場就搭好模板，然后安裝好鋼筋，再澆筑混凝土，最后拆除模板?，F澆樓板不僅在增強房屋的整體性和抗震性能上占有優勢，而且具有很大的承載力，剛度和強度都相對較高。同時在隔聲，隔熱，保溫以及防水等方面與普通的預制空心板相比，也有相當好的效果。

2.7加強建筑薄弱部分可以對建筑薄弱部分加雙重保護，使建筑重要部位第一層材料毀壞時還有第二層材料替補，延緩地震對建筑的破壞，使高層建筑中的居民有更多時間逃生，加強建筑的安全性。對建筑中受力較大，承載力薄弱的底層結構等部位來進行加固處理，采取有效措施增強建筑的強度和剛度。提高短柱的延展性和承載力，采用“強柱弱梁”的框架，在地震中可以利用梁的形變吸能來消耗地震的能量，這樣可以有效避免框架坍塌。

2.8抗震防線的設計為避免建筑物的局部毀壞影響整體的結構，有必要進行抗震系統的設置。比如說抗震墻能夠成為框架受損后的第二框架，抗震墻能有效的減緩建筑倒塌時間，減輕地震震波對建筑的毀壞，然而只有一道防線是不夠的，需要多設置幾道抗震防線才能加強建筑的抗震效果。此外設計木質樓梯也能起到一個預防目的，木質材料延性大，有諸多優點，可作為重要逃生通道，給被困地震中的人增加生還的機會。在人流量大的建筑群里，還需要建筑特殊通道，便于人員疏散。