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摘要：作为房屋主要的结构型式，多层和高层钢筋混凝土房屋被广泛运用到办公楼、写字楼以及广大的住宅房屋中。本文主要论述多层和高层钢筋混凝土房屋主要震害和抗震设计两方面，为中国高层房屋的抗震工作献计献策。
关键词：多层和高层 钢筋混凝土震害 抗震设计
地震作为人类繁衍生息过程中遇到的一种十分可怕的自然灾害，一直引起众多学者专家的研究。中国是个地震灾害频发的国家之一，如何应对地震对于多层和高层钢筋混凝土房屋的破坏是摆在人们面前的一大难题。强烈的地震往往给社会经济发展和人类的生存安全带来巨大破坏，它的特点是猝不及防的突发性和十分嚴重的破坏力。随着我国的经济建设一步步深入发展，人们的生活水平不断提高，安全意识也逐渐增强，钢筋混凝土房屋仍然作为主要房屋结构型式而存在。为了降低或避免地震带来的人身伤亡和巨大的经济损失，我们就需要对钢筋混凝土房屋的抗震设计进行充分而持久的研究，提高应对地震灾害的能力。
一、多层和高层钢筋混凝土房屋的震害
1、场地土卓越周期导致的震害。场地的周期特性往往对建筑震害的程度起着不可估量的作用。比如1970年3月28日土耳其发生的其格迪兹地震，当时有一个工厂的一栋现代化钢筋混凝土结构的建筑偏偏发生了奇怪的崩塌现象。而建立在同一工厂内的相近房屋，无论是具有较短周期（T=0．25s)的房屋还是具有较长周期(T=0．25s)的房屋都没有发生倒塌事故。后来人们经过分析场地记录，余震加速度，最终发现在周期T=1．2s处会出现明显的反应。那栋倒塌的房屋的基本周期就是T=1．25s，这和研究所得的数字十分接近。后来经过了后续的理论分析和研究，证明那栋房子符合安全规定，同时属于合格建筑。倒塌的原因就是场地土和结果周期出现了明显一致，从而产生了剧烈的共振现象。
2、抗震墙产生的震害。在地震的强烈影响下，抗震墙的震害主要分两部分。第一是墙肢之间连梁的剪切往往出现变形破坏的现象，第二是在底部楼层的水平施工缝处，水平错动现象容易发生。
3、结构体型失调也会引起震害。在唐山大地震中，汉沽化工厂里一些框架厂房出现了显著的扭转，原因就是平面行政和刚度很不对称，导致了体型不当，最终导致了角柱上下产生错位，继而发生断裂。有相当数量的高层房屋，由于竖向刚度分别不均导致中间层发生变形，引发房屋倒塌，
4、承重结构的承载力较低，发生变形造成的破坏。当地震来临的时候，地震作用着力到房屋结构之上，使房屋的承重结构发生变形幅度较大，如果房屋承载力有限，将会因为变形过大而出现破坏的现象。比如墙体出现一些裂缝，混凝土被压开裂，混凝土柱剪断，房屋出现倒塌。因此在强烈地震的影响下，一旦承重结构出现了振动变形，虽然主体结构仍然能够支撑，但是墙饰面和围护结构往往会出现脱落或者倒塌。
二、抗震设计探讨
1、精心选择和确定抗震结构体型。不同的结构体型，各种技术经济指标不同外，抗震能力也存在很大差异。抗震规范是在结合地震烈度、抗震性能、场地土和使用要求等多方面要素的前提下，总结以往抗震经验，由此对地震区的高层房屋进行限值，比如最大高度和对大宽度，都需要符合规范。钢筋混凝土框架结构的平面设置和空间分格比较灵活，如果经过预先精心的设计，将会产生很好的抗震能力。然而基于它抗侧移刚度比较差的现实，往往比较常用在10层左右的房屋上面，这类房屋体型比较简单而且刚度较均匀。如果对于那些体型复杂。而且刚度不均匀，层数也较多的房屋，就需要多加考虑框架——剪力墙结构，努力实现减少侧向变形，实现降低震害的目的。如何选择适合的抗震结构体系，这需要多方面考虑房屋刚度和当地场地条件的相互关系。如果房屋的自振周期恰好和地基土的卓越周期相一致，因为这样容易导致共振现象的产生，所以必须予以避免，又因为房屋的自振周期和房屋自身的刚度息息相关，那么就需要在设计房屋之前，充分了解场地和地基土卓越周期，通过人为调整所建房屋的自身刚度，努力实现规避共振周期的目的。除了这些注意事项外，在选择结构体系的过程中，需要注意选择适当的基础形式。基础埋置深度，如果采取天然地基，不小于房屋高度的l／l2。如果采用桩基础，那么就需要不小于房屋高度的l／l5。假如基础坐落在特殊的基岩之上，那么埋置深度就要根据实际的需要才能确定。在选择结构体系的最后还要十分重视经济技术指标的重要性。
2、构造措施上的延性保证
在结构选择上面，我们尽可能按照扩大了的柱端抗弯承载力，进行精心设计，从理论上上，把柱屈服的可能性降低，确保符合“强柱弱梁”的设计准则。然而因为实际操作的种种原因，梁的实际抗弯承载力可能发生增大现象，也可能是高振型导致柱中反弯点发生转移，这些原因都会引发意料之外的事情发生。必须采用充分的构造措施保证结构的延性，努力实现“强剪弱弯”的准则，确保塑性铰区的局部延性。
我们可以从两个方面注意：第一、限制轴压比和纵筋最大配筋率。因为合理的手里过程往往可以提高构件延性。规范限制轴压比与纵筋最大配筋率，努力实现受拉钢筋的屈服早于受压区混凝土压碎的状态，同时提高塑性铰区的实际转动能力，这还需要对混凝土的受压区高度进行专门要求。第二、限制约束配筋以及配筋形式。其中非常重要的一点是加密塑性铰区域的箍筋间距，这样不仅可以大大提高柱端抗剪能力，而且还能够实现约束核心区的混凝土的目的，为纵向钢筋提供侧向支承，避免较大变形的情况下纵筋发生压曲，继而确保塑性铰区域的局部延性，努力做到“强节点”、“墙底层柱底”、“强剪弱弯”和“强柱弱梁”等设计原则。
3、多道抗震线的设置
多层和高层混凝土房屋的抗震设计，从多道抗震线的设置，可以有效保障房屋的抗震能力。一般来说，多道抗震防线具有两方面的含义。第一、一个工程结构抗震体系，包括几个延性较好的分体系，这些分体系由延性较好的结构构件连接起来，一起完成工作。第二、应该在工程结构抗震体系中间设置数量充分的内部和外部赘余度，积极主动设置一系列屈服区，确保结构能够吸收和扩散巨大的地震能量，为破坏后的修复做准备。
为什么多道抗震防线能够在抗震中凸显出巨大的优越性？原因是当房屋第一道防线的抗侧力构件遭到了强震的严重破坏之后，房屋仍然具备后续的抗震构件，也就是后备的第二道及第三道抗震防线的抗侧力构件的重要作用。通过这种多重抗震防线能够有效保证房屋的基本安全，避免倒塌事故的发生。这种情况如果发生在房屋基本周期和地震的卓越周期相近的情况，优越性表现得更加突出。
如何在框架—剪力墙体系、框架—筒体体系和筒中简体系中进行选择，最终决定第一防线抗侧力构件呢？从以往的房屋倒塌的调查结果可以知道，重力荷载的作用作为关键性因素，必须受到人们重视。因为不少房屋倒塌的最直接诱因就是承重构件的承载能力显著下降，以至于低至有效重力荷载。所以，第一道防线的抗侧力构件可以优先选择不负担重力荷载和少负担重力荷载的填充墙或竖向支撑，也可以选择另一类轴压比较小的抗震墙或是实墙简体构件。即使作为单一体系的剪力墙结构或纯框架，也存在如何设置多道防线的问题。比如框架结构，梁应该作为第一道防线，而柱理所当然要作为第二道防线，这才能符合“强柱弱梁”的延性框架。
参考文献：
[1] 金联社,付志斌. 钢筋混凝土框架结构楼梯的震害分析及设计建议[J]. 武汉大学学报(工学版), 2010, (S1) .
[2] 徐永基. 基于抗震性能设计简介[J]. 陕西建筑, 2010, (07) .
[3] 刘洋. 论钢筋混凝土结构的抗震延性设计[J]. 四川建材, 2010, (05) .
[4] 叶菁. 钢筋混凝土框架结构设计要点及注意事项[J]. 甘肃科技纵横, 2010, (05) .
关键词：多层和高层 钢筋混凝土震害 抗震设计
地震作为人类繁衍生息过程中遇到的一种十分可怕的自然灾害，一直引起众多学者专家的研究。中国是个地震灾害频发的国家之一，如何应对地震对于多层和高层钢筋混凝土房屋的破坏是摆在人们面前的一大难题。强烈的地震往往给社会经济发展和人类的生存安全带来巨大破坏，它的特点是猝不及防的突发性和十分嚴重的破坏力。随着我国的经济建设一步步深入发展，人们的生活水平不断提高，安全意识也逐渐增强，钢筋混凝土房屋仍然作为主要房屋结构型式而存在。为了降低或避免地震带来的人身伤亡和巨大的经济损失，我们就需要对钢筋混凝土房屋的抗震设计进行充分而持久的研究，提高应对地震灾害的能力。
一、多层和高层钢筋混凝土房屋的震害
1、场地土卓越周期导致的震害。场地的周期特性往往对建筑震害的程度起着不可估量的作用。比如1970年3月28日土耳其发生的其格迪兹地震，当时有一个工厂的一栋现代化钢筋混凝土结构的建筑偏偏发生了奇怪的崩塌现象。而建立在同一工厂内的相近房屋，无论是具有较短周期（T=0．25s)的房屋还是具有较长周期(T=0．25s)的房屋都没有发生倒塌事故。后来人们经过分析场地记录，余震加速度，最终发现在周期T=1．2s处会出现明显的反应。那栋倒塌的房屋的基本周期就是T=1．25s，这和研究所得的数字十分接近。后来经过了后续的理论分析和研究，证明那栋房子符合安全规定，同时属于合格建筑。倒塌的原因就是场地土和结果周期出现了明显一致，从而产生了剧烈的共振现象。
2、抗震墙产生的震害。在地震的强烈影响下，抗震墙的震害主要分两部分。第一是墙肢之间连梁的剪切往往出现变形破坏的现象，第二是在底部楼层的水平施工缝处，水平错动现象容易发生。
3、结构体型失调也会引起震害。在唐山大地震中，汉沽化工厂里一些框架厂房出现了显著的扭转，原因就是平面行政和刚度很不对称，导致了体型不当，最终导致了角柱上下产生错位，继而发生断裂。有相当数量的高层房屋，由于竖向刚度分别不均导致中间层发生变形，引发房屋倒塌，
4、承重结构的承载力较低，发生变形造成的破坏。当地震来临的时候，地震作用着力到房屋结构之上，使房屋的承重结构发生变形幅度较大，如果房屋承载力有限，将会因为变形过大而出现破坏的现象。比如墙体出现一些裂缝，混凝土被压开裂，混凝土柱剪断，房屋出现倒塌。因此在强烈地震的影响下，一旦承重结构出现了振动变形，虽然主体结构仍然能够支撑，但是墙饰面和围护结构往往会出现脱落或者倒塌。
二、抗震设计探讨
1、精心选择和确定抗震结构体型。不同的结构体型，各种技术经济指标不同外，抗震能力也存在很大差异。抗震规范是在结合地震烈度、抗震性能、场地土和使用要求等多方面要素的前提下，总结以往抗震经验，由此对地震区的高层房屋进行限值，比如最大高度和对大宽度，都需要符合规范。钢筋混凝土框架结构的平面设置和空间分格比较灵活，如果经过预先精心的设计，将会产生很好的抗震能力。然而基于它抗侧移刚度比较差的现实，往往比较常用在10层左右的房屋上面，这类房屋体型比较简单而且刚度较均匀。如果对于那些体型复杂。而且刚度不均匀，层数也较多的房屋，就需要多加考虑框架——剪力墙结构，努力实现减少侧向变形，实现降低震害的目的。如何选择适合的抗震结构体系，这需要多方面考虑房屋刚度和当地场地条件的相互关系。如果房屋的自振周期恰好和地基土的卓越周期相一致，因为这样容易导致共振现象的产生，所以必须予以避免，又因为房屋的自振周期和房屋自身的刚度息息相关，那么就需要在设计房屋之前，充分了解场地和地基土卓越周期，通过人为调整所建房屋的自身刚度，努力实现规避共振周期的目的。除了这些注意事项外，在选择结构体系的过程中，需要注意选择适当的基础形式。基础埋置深度，如果采取天然地基，不小于房屋高度的l／l2。如果采用桩基础，那么就需要不小于房屋高度的l／l5。假如基础坐落在特殊的基岩之上，那么埋置深度就要根据实际的需要才能确定。在选择结构体系的最后还要十分重视经济技术指标的重要性。
2、构造措施上的延性保证
在结构选择上面，我们尽可能按照扩大了的柱端抗弯承载力，进行精心设计，从理论上上，把柱屈服的可能性降低，确保符合“强柱弱梁”的设计准则。然而因为实际操作的种种原因，梁的实际抗弯承载力可能发生增大现象，也可能是高振型导致柱中反弯点发生转移，这些原因都会引发意料之外的事情发生。必须采用充分的构造措施保证结构的延性，努力实现“强剪弱弯”的准则，确保塑性铰区的局部延性。
我们可以从两个方面注意：第一、限制轴压比和纵筋最大配筋率。因为合理的手里过程往往可以提高构件延性。规范限制轴压比与纵筋最大配筋率，努力实现受拉钢筋的屈服早于受压区混凝土压碎的状态，同时提高塑性铰区的实际转动能力，这还需要对混凝土的受压区高度进行专门要求。第二、限制约束配筋以及配筋形式。其中非常重要的一点是加密塑性铰区域的箍筋间距，这样不仅可以大大提高柱端抗剪能力，而且还能够实现约束核心区的混凝土的目的，为纵向钢筋提供侧向支承，避免较大变形的情况下纵筋发生压曲，继而确保塑性铰区域的局部延性，努力做到“强节点”、“墙底层柱底”、“强剪弱弯”和“强柱弱梁”等设计原则。
3、多道抗震线的设置
多层和高层混凝土房屋的抗震设计，从多道抗震线的设置，可以有效保障房屋的抗震能力。一般来说，多道抗震防线具有两方面的含义。第一、一个工程结构抗震体系，包括几个延性较好的分体系，这些分体系由延性较好的结构构件连接起来，一起完成工作。第二、应该在工程结构抗震体系中间设置数量充分的内部和外部赘余度，积极主动设置一系列屈服区，确保结构能够吸收和扩散巨大的地震能量，为破坏后的修复做准备。
为什么多道抗震防线能够在抗震中凸显出巨大的优越性？原因是当房屋第一道防线的抗侧力构件遭到了强震的严重破坏之后，房屋仍然具备后续的抗震构件，也就是后备的第二道及第三道抗震防线的抗侧力构件的重要作用。通过这种多重抗震防线能够有效保证房屋的基本安全，避免倒塌事故的发生。这种情况如果发生在房屋基本周期和地震的卓越周期相近的情况，优越性表现得更加突出。
如何在框架—剪力墙体系、框架—筒体体系和筒中简体系中进行选择，最终决定第一防线抗侧力构件呢？从以往的房屋倒塌的调查结果可以知道，重力荷载的作用作为关键性因素，必须受到人们重视。因为不少房屋倒塌的最直接诱因就是承重构件的承载能力显著下降，以至于低至有效重力荷载。所以，第一道防线的抗侧力构件可以优先选择不负担重力荷载和少负担重力荷载的填充墙或竖向支撑，也可以选择另一类轴压比较小的抗震墙或是实墙简体构件。即使作为单一体系的剪力墙结构或纯框架，也存在如何设置多道防线的问题。比如框架结构，梁应该作为第一道防线，而柱理所当然要作为第二道防线，这才能符合“强柱弱梁”的延性框架。
参考文献：
[1] 金联社,付志斌. 钢筋混凝土框架结构楼梯的震害分析及设计建议[J]. 武汉大学学报(工学版), 2010, (S1) .
[2] 徐永基. 基于抗震性能设计简介[J]. 陕西建筑, 2010, (07) .
[3] 刘洋. 论钢筋混凝土结构的抗震延性设计[J]. 四川建材, 2010, (05) .
[4] 叶菁. 钢筋混凝土框架结构设计要点及注意事项[J]. 甘肃科技纵横, 2010, (05) .