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摘要：建筑结构设计上采用直接的等位移思路，将地震作用下的各层建筑位移的延性物理系数的一致性设为建筑结构设计的目标性位移状态。单独考虑第一振型的影响因素，将建筑结构的等效设为单自由度的体系，并且与非线性的位移反应谱相结合使用，在规范操作的基础之上，进行建筑结构的抗震设计，目的是避免地震的集中破坏力，还有最重要的一点是做到绿色经济建筑施工。
关键词：建筑结构；层等位移；延性反应；抗震设计
我国的抗震建筑设计是在验算弹性与弹塑性的层间位移，重点是最大层间的位移角的有效控制，也就是最大层间的位移角和规范限值相比偏小，此时的设计符合抗震建筑的要求。但是，最近几十年的国内外的地震现象表明，很多地震破坏力集中在建筑物的一层上，该建筑层的严重受损导致这个主体的倒塌现象颇为严重，其相对于这一层，其余层受损程度较小。因此，我们可以认为，地震的主能量主要集中在一层，在这层能量将消弱。于此同时，在设计上把所有重点都放在了最大层间的位移上，而忽略了各层位移之间的联系，会引起不确定的地震因素，造成的建筑物的地震破坏力集中在某一层。如果建筑施工量相同，又会使建筑物的抗震性能较弱，破坏概率和经济效益会带来严重的损失。所以，本文根据建筑物的抗震特点，对结构层等为移延性反应抗震的设计进行分析。
一.抗震设计的方法
本文主要以抗震建筑是钢筋混凝土的框架结构性能作为案例，从设计角度出发分析建筑抗震原理。假设建筑楼层在地震作用下的位移延性系数是μ。
第一步：确定建筑结构在某次地震中的目标位移量，在首次进行几何尺寸所形成的钢筋混凝土的建筑框架结构的确定时，层屈服的位移角公式为：θy，i=0.5εylb，i/hb，i，其中，θy，i是第i层的层间屈服角；εy是梁的纵筋屈服的应变量；hb，i是第i层的梁高度；lb，i是第i层梁间跨度 。
建筑结构在地震作用下的层间位移公式为：Δuu，i= hiθy，iμf，其中Δuu，i是在地震作用下的第i层的层间位移；hi是建筑第i层的层高。
建筑结构在地震作用下，每层的顶点位移（即“目标位移状态”）公式为：
i =1，2，…，n，其中n是指建筑物的层数。
第二步：单独考虑第一振型的影响因素，按照建筑遭受地震后的目标位移，将多自由度的体系等效作用于单自由度体系。假设建筑楼层的质量是mi，等效的单自由度的结构顶点的位移可表示为：，等效质量的公式为：
第三步：根据建筑规范的加速度反应谱，设计出不同的延性系数位移反应谱，接着利用等效单自由度顶点位移值，从而进一步确定等效单自由度自振的周期系数。在建筑场地以及设防烈度条件下，按照建筑规范性的地震作用相关系数α，差异性延性系数μ的位移反应谱公式为：。其中，usd，max表示为等效单自由的结构顶点的最大位移量；Ry表示为强度折减系数；Tg是抗震特征周期；Tn为单自由度的建筑结构自振周期；g为重力加速度。
第四步：分配基底剪力沿竖向，并且根据建筑结构的目标位移的状态从而决定基底剪力的竖向分配任务。
第五步：对建筑结构的内力进行分析，其次，根據我国的抗震建筑结构的设计规范制定抗震计划方案的设定。
二.抗震建筑的性能目标
抗震建筑结构的性能目标被定义为在不同的地震水平状态下的目标性建筑性能水平。在位移抗震的设计基础之上，最重要的问题是明确适合的性能目标，性能目标的内容包括：建筑结构体系安全指标、耐久性能和适用性能等。但是建筑结构性能的设计不能太高，目标定得太高使建筑的安全性能有所保障，但是结构投资资金也会相应的增大。不但如此，如果建筑结构性能目标设立的过低，虽然工程成本得到有效地控制，但是又增加建筑结构的风险和后期的维修费用。因此，运用合理的建筑结构性能目标准则很重要，在设计中能够对不同的地震强度，针对性的控制建筑物的受损状态，明确建筑物的不同性能水平。
2.1基于位移的抗震设计基本方法
现在建筑施工技术基于位移的抗震设计一般分为三种方法：第一种，按延性系数而设计的方法；第二种，能力谱方法；第三种，直接的基于位移设计方法。在三种抗震设计方法中，普遍应用的是延性系数的设计方法以及能力谱方法。
2.2按延性系数的设计方法
延性系数设计方法是最近几年比较普遍使用的基于层等位移的一种建筑抗震设计方法，在建筑结构设计中，延性折射出建筑结构或者是组成的构件的非弹性抗震后的变形能力，是结构材料为出发点，构件截面与建筑结构体系在固有的弹性范围以外建筑体系所能够承受的外压力，但是前提是没有明显的增加的状态下进行。延性的组成要素包括：结构延性、构件延性、截面延性这三个层次，但是对于特定的结构，截面延性系数一般大于构件延性系数，而构件延性系数一般大于结构延性系数。常用延性系数分为：曲率延性系数，位移延性系数。
按照延性系数的设计方法，基础建设是通过建筑构件位移延性系数中的截面曲率延性系数和塑性铰区的混凝土极限压应变之间的关系建立的，目的是保障核心混凝土可以达到规定的极限压应变，进而使构件达到延性系数。按照延性系数设计方法可以分为以下步骤：
第一，计算建筑结构在地震作用下的承载力，并算出相应的截面内和及配筋。
第二，根据实验计算选定的截面，得到配筋的结构设计的实际强度，继而算出位移延性系数。
第三，根据上一步算出的位移延性系数，分析建筑结构体系中的塑性变形机制，从而确定构件延性，用极端法验算出临界截面的曲率延性系数。
第四，确定箍筋，并进行抗震截面的延性设计。尽管层等位移的延性系数法是以延性和位移采取相关的参数控制，但是延性系数的层等量化指标的假定是屈服机制，所以当全部塑性铰同时出现，并且铰位置的固定值不变，这种方法是不能够全面体现建筑结构的真实抗震能力；但是定义构件极限位移与屈服位移却没有相应的统一标准，不同定义导致延性系数也会有所不同。因此，这种方法要真正实现建筑结构的具体抗震性能目标，还需要长时间的深入研究。
结束语：
本文的建筑结构的抗震设计是以直接位移为主要方法，将地震作用下的建筑物的更个层的位移变量尽量保持一致性，并且在设计时避免迭代。在外在的负担状态下使建筑结构设计抵抗地震的荷载量，最大程度的发挥建筑材料的性能，使房屋建筑的每个部位参与抗震结构作用中，而非传统意义上的集中抗震。所以，建筑结构的抗震设计的安全性能和绿色经济工程成本方面做出了极大的贡献。
本文的建筑结构的分析结果说明，抗震建筑的结构设计要验算最大层间位移的限值，还要验算结构中的最大层间位移和最小层间位移之间的差值变化，并使其控制在规定的范围内。
参考文献：
[1]马宏旺. 建筑结构层等位移延性反应抗震设计方法[J].上海交通大学学报.2008（06-28）.
[2]李琪.基于位移模式机构抗震设计方法研究[D].河海大学.2005（04-01）.
[3]张韬滔.钢筋混凝土框架结构直接基于位移的抗震设计理论研究[D].西南交通大学.2010（05-01）.
关键词：建筑结构；层等位移；延性反应；抗震设计
我国的抗震建筑设计是在验算弹性与弹塑性的层间位移，重点是最大层间的位移角的有效控制，也就是最大层间的位移角和规范限值相比偏小，此时的设计符合抗震建筑的要求。但是，最近几十年的国内外的地震现象表明，很多地震破坏力集中在建筑物的一层上，该建筑层的严重受损导致这个主体的倒塌现象颇为严重，其相对于这一层，其余层受损程度较小。因此，我们可以认为，地震的主能量主要集中在一层，在这层能量将消弱。于此同时，在设计上把所有重点都放在了最大层间的位移上，而忽略了各层位移之间的联系，会引起不确定的地震因素，造成的建筑物的地震破坏力集中在某一层。如果建筑施工量相同，又会使建筑物的抗震性能较弱，破坏概率和经济效益会带来严重的损失。所以，本文根据建筑物的抗震特点，对结构层等为移延性反应抗震的设计进行分析。
一.抗震设计的方法
本文主要以抗震建筑是钢筋混凝土的框架结构性能作为案例，从设计角度出发分析建筑抗震原理。假设建筑楼层在地震作用下的位移延性系数是μ。
第一步：确定建筑结构在某次地震中的目标位移量，在首次进行几何尺寸所形成的钢筋混凝土的建筑框架结构的确定时，层屈服的位移角公式为：θy，i=0.5εylb，i/hb，i，其中，θy，i是第i层的层间屈服角；εy是梁的纵筋屈服的应变量；hb，i是第i层的梁高度；lb，i是第i层梁间跨度 。
建筑结构在地震作用下的层间位移公式为：Δuu，i= hiθy，iμf，其中Δuu，i是在地震作用下的第i层的层间位移；hi是建筑第i层的层高。
建筑结构在地震作用下，每层的顶点位移（即“目标位移状态”）公式为：
i =1，2，…，n，其中n是指建筑物的层数。
第二步：单独考虑第一振型的影响因素，按照建筑遭受地震后的目标位移，将多自由度的体系等效作用于单自由度体系。假设建筑楼层的质量是mi，等效的单自由度的结构顶点的位移可表示为：，等效质量的公式为：
第三步：根据建筑规范的加速度反应谱，设计出不同的延性系数位移反应谱，接着利用等效单自由度顶点位移值，从而进一步确定等效单自由度自振的周期系数。在建筑场地以及设防烈度条件下，按照建筑规范性的地震作用相关系数α，差异性延性系数μ的位移反应谱公式为：。其中，usd，max表示为等效单自由的结构顶点的最大位移量；Ry表示为强度折减系数；Tg是抗震特征周期；Tn为单自由度的建筑结构自振周期；g为重力加速度。
第四步：分配基底剪力沿竖向，并且根据建筑结构的目标位移的状态从而决定基底剪力的竖向分配任务。
第五步：对建筑结构的内力进行分析，其次，根據我国的抗震建筑结构的设计规范制定抗震计划方案的设定。
二.抗震建筑的性能目标
抗震建筑结构的性能目标被定义为在不同的地震水平状态下的目标性建筑性能水平。在位移抗震的设计基础之上，最重要的问题是明确适合的性能目标，性能目标的内容包括：建筑结构体系安全指标、耐久性能和适用性能等。但是建筑结构性能的设计不能太高，目标定得太高使建筑的安全性能有所保障，但是结构投资资金也会相应的增大。不但如此，如果建筑结构性能目标设立的过低，虽然工程成本得到有效地控制，但是又增加建筑结构的风险和后期的维修费用。因此，运用合理的建筑结构性能目标准则很重要，在设计中能够对不同的地震强度，针对性的控制建筑物的受损状态，明确建筑物的不同性能水平。
2.1基于位移的抗震设计基本方法
现在建筑施工技术基于位移的抗震设计一般分为三种方法：第一种，按延性系数而设计的方法；第二种，能力谱方法；第三种，直接的基于位移设计方法。在三种抗震设计方法中，普遍应用的是延性系数的设计方法以及能力谱方法。
2.2按延性系数的设计方法
延性系数设计方法是最近几年比较普遍使用的基于层等位移的一种建筑抗震设计方法，在建筑结构设计中，延性折射出建筑结构或者是组成的构件的非弹性抗震后的变形能力，是结构材料为出发点，构件截面与建筑结构体系在固有的弹性范围以外建筑体系所能够承受的外压力，但是前提是没有明显的增加的状态下进行。延性的组成要素包括：结构延性、构件延性、截面延性这三个层次，但是对于特定的结构，截面延性系数一般大于构件延性系数，而构件延性系数一般大于结构延性系数。常用延性系数分为：曲率延性系数，位移延性系数。
按照延性系数的设计方法，基础建设是通过建筑构件位移延性系数中的截面曲率延性系数和塑性铰区的混凝土极限压应变之间的关系建立的，目的是保障核心混凝土可以达到规定的极限压应变，进而使构件达到延性系数。按照延性系数设计方法可以分为以下步骤：
第一，计算建筑结构在地震作用下的承载力，并算出相应的截面内和及配筋。
第二，根据实验计算选定的截面，得到配筋的结构设计的实际强度，继而算出位移延性系数。
第三，根据上一步算出的位移延性系数，分析建筑结构体系中的塑性变形机制，从而确定构件延性，用极端法验算出临界截面的曲率延性系数。
第四，确定箍筋，并进行抗震截面的延性设计。尽管层等位移的延性系数法是以延性和位移采取相关的参数控制，但是延性系数的层等量化指标的假定是屈服机制，所以当全部塑性铰同时出现，并且铰位置的固定值不变，这种方法是不能够全面体现建筑结构的真实抗震能力；但是定义构件极限位移与屈服位移却没有相应的统一标准，不同定义导致延性系数也会有所不同。因此，这种方法要真正实现建筑结构的具体抗震性能目标，还需要长时间的深入研究。
结束语：
本文的建筑结构的抗震设计是以直接位移为主要方法，将地震作用下的建筑物的更个层的位移变量尽量保持一致性，并且在设计时避免迭代。在外在的负担状态下使建筑结构设计抵抗地震的荷载量，最大程度的发挥建筑材料的性能，使房屋建筑的每个部位参与抗震结构作用中，而非传统意义上的集中抗震。所以，建筑结构的抗震设计的安全性能和绿色经济工程成本方面做出了极大的贡献。
本文的建筑结构的分析结果说明，抗震建筑的结构设计要验算最大层间位移的限值，还要验算结构中的最大层间位移和最小层间位移之间的差值变化，并使其控制在规定的范围内。
参考文献：
[1]马宏旺. 建筑结构层等位移延性反应抗震设计方法[J].上海交通大学学报.2008（06-28）.
[2]李琪.基于位移模式机构抗震设计方法研究[D].河海大学.2005（04-01）.
[3]张韬滔.钢筋混凝土框架结构直接基于位移的抗震设计理论研究[D].西南交通大学.2010（05-01）.