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【摘要】本篇文章首先阐述了抗震概念设计的含义 ，接着通过研究抗震概念设计的基本原则对建筑结构设计做了进一步的了解，最后对建筑结构设计的抗震措施做了深入的探讨。
【关键词】建筑结构，抗震设计，措施
中图分类号： TU2 文獻标识码： A
一、前言
建筑管理者们很早就注意到建筑结构抗震设计的重要性，但是一直苦于没有很好的措施方法，建筑结构设计的抗震措施就很好的解决了这个问题，通过对建筑结构设计的分析和研究，来掌握建筑结构抗震设计的方法，有针对性的提高建筑结构设计的质量。。
二、抗震概念设计的含义
抗震设计是通过地震作用的取值和抗震措施共同实现的，通过总结历次地震灾害后发现，对于结构抗震设计来说，“概念设计”比“数值计算”更为重要。结构抗震性能的决定因素是良好的“概念设计”，也就是说，“概念设计”是结构抗震设计的首要问题。所谓“概念设计”是指在进行结构设计时，既要着眼于结构的整体地震反应，又按照结构的破坏机制和过程，灵活运用抗震设计准则；既要把握整体布置的大原则，又兼顾了关键部位的细节，从根本上解决了结构抗震设计的问题，有效地提高了结构自身的整体抗震能力。
三、抗震概念设计的基本原则
1．选择有利场地
造成建筑物震害的原因是多方面的，场地条件是其中之一。由于场地因素引起的震害往往特别严重，而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此，选择工程场址时，应进行详细勘察，搞清地形、地质情况，挑选对建筑抗震有利的地段，尽可能避开对建筑抗震不利的地段，任何情况下均不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。
对建筑抗震有利的地段，一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均匀中硬场地土。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害，从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的地段，就地形而言，一般是指条状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘；就场地土质而言，一般是指软弱土、易液化土、故河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等，以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段。
2．采用合理的建筑平立面
建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布臵。建筑布局简单合理，结构布臵符合抗震原则，就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。经验表明，简单、规则、对称的建筑抗震能力强，在地震时不易破坏；反之，如果房屋体形不规则，平面上凸出凹进，立面上高低错落，在地震时容易产生震害。而且，简单、规则、对称结构容易准确计算其地震反应，可以保证地震作用具有明确直接的传递途径，容易采取抗震构造措施和进行细部处理。
3．选择合理的结构形式
抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。按结构材料分类，目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构等；按结构形式分类，目前常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、简体结构等。结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响，是一个综合的技术经济问题，需进行周密考虑确定。
4．提高结构的延性
结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。结构的延性反映了结构的变形能力，是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。
5．结构材料的选择
单从抗震角度考虑, 作为一种结构材料应轻质、高强、材质均匀; 构件间的连接应有良好的整体性、连续性及延性, 且能发挥材料的全强度。按照这一原则, 不同材料结构的抗震性能优劣排序是: 钢结构; 型钢混凝土结构; 混凝土- 钢混合结构; 现浇钢筋混凝土结构; 预应力混凝土结构; 装配式钢筋混凝土结构; 配筋砌体结构。
（一）、钢结构钢结构最符合抗震材料的要求, 从已有的地震震害实例来看, 钢结构的表现均很好; 但它当前的造价及维护费用较高。
（二）、现浇钢筋混凝土结构该结构整体性好, 造价低廉, 有较大的抗侧移刚度, 并且经良好的设计可保证结构具有良好的延性。但该材料也存在难以克服的弱点: 当地震持时较长时, 在周期性往复水平荷载作用下, 构件刚度因裂缝的开展而递减, 且塑性铰区会产生反向斜裂缝, 将混凝土挤碎, 产生永久性的“剪切滑移”。
（三）、预应力混凝土结构预应力混凝土结构在非开裂状态下能承受较大的变形, 因而在烈度不高时结构破坏较轻,相应地其所贮藏的弹性变形能要比钢筋混凝土高, 但预应力混凝土结构的滞回曲线比钢筋混凝土狭窄, 所能耗散的滞后能量要少一些, 且由于预应力构件受压区配筋一般相对较少, 一旦混凝土开始压碎, 承载能力就会急剧下降, 因此在高烈度地区, 必须采取措施提高延性, 方能使用预应力混凝土结构。实践证明, 通过合理控制预应力筋的含量(Q≤0. 5%) 可以实现这个目的。
(4)装配式钢筋混凝土结构此类结构致命的抗震弱点在于整个结构缺乏连续性和整体性; 框架节点等预制构件的连接和接头强度及变形能力均低于构件本身而形成薄弱环节; 同时预制构件装配时会产生次应力, 故这类结构不宜在高烈度地区采用; 但若采用整体装配式结构则可以改善这种情况。
四、建筑结构设计的抗震措施
1．对塔楼的薄弱部位进行加强设计
与连接体相连的梁(并延伸一跨)和柱提高一级抗震等级，与连接体直接相连的柱用钢骨混凝土柱，钢骨柱从第十八层至顶层设置，控制这些柱的轴压比。连接体的钢梁伸入塔楼的第二跨，与剪力墙相连，没有剪力墙的地方与柱相连，并加强连接体与框架柱和剪力墙的锚固，以免地震时连接体的拉脱，而引起连接体塌落。
2．采用隔震加固法
结构刚度和地震作用成正比。当结构周期变大时，刚度随之减小，进而降低了地震作用。目前工程实践中，以增大周期为目的的加固技术方法多为隔震技术，其中最有代表性的就是铅芯橡胶隔震。该方法充分利用了橡胶、铅芯两种材料阻尼值相对较高、水平变形比较大，且能大量吸收并散耗地震动能量的特点，将铅芯橡胶隔震布置在地基基础和上部结构之间，使二者完全脱开。地震中，隔震垫产生较大的水平变形，吸收并消耗大量的能量，增加上部结构的周期，使得上部结构的地面水平加速度大幅降低，实现减小上部结构地震力的目的。
3．消能减震加固法
在工程抗震原理中，结构阻尼与地震作用为反比关系。在工程实践中，增加结构阻尼主要通过在结构变形较大的部位设置阻尼器的消能减震方法来实现。利用阻尼器来控制结构在地震作用下的预期变形，通过降低建筑结构在水平、竖直两个方向的地震作用，确保建筑物在罕遇地震作用下不出现严重的破坏。
4．外加构件法
通过在原建筑结构构件外部增设构件，加强结构抗震承载力、变形能力和整体性的方法称为增设构件法。该方法可以对建筑物中承载力和变形能力不足的构件进行加强，但使用该方法进行构件的加固设计时，需重点关注新增加的构件对加固后结构整体抗震性能的影响。常用的技术方案有增设构造柱/圈梁加固、增设墙体加固、增设柱子加固、增设拉杆加固、增设支托加固、增设支撑加固和增设门窗加固等。
五、结束语
通过对新时期下，建筑结构抗震设计的分析，进一步明确了建筑结构设计的抗震的方向，为建筑结构设计系统的优化完善奠定了坚实基础，有助于提高建筑结构的稳定性。
参考文献
[1]许福海.建筑结构抗震的发展及前景展望.新疆职业大学学报，2004，9.
[2]朱镜清.结构抗震分析原理[M].地震出版社,2002.
[3]李国强.《建筑结构抗震设计》，中国建筑工业出版社.2010
[4]丰定国.工程结构抗震[M].武汉:武汉工业大学出版社,2002.
[5]田其丰．框架结构橡胶垫基础隔震系统研究[D]．西北工业大学，2004
【关键词】建筑结构，抗震设计，措施
中图分类号： TU2 文獻标识码： A
一、前言
建筑管理者们很早就注意到建筑结构抗震设计的重要性，但是一直苦于没有很好的措施方法，建筑结构设计的抗震措施就很好的解决了这个问题，通过对建筑结构设计的分析和研究，来掌握建筑结构抗震设计的方法，有针对性的提高建筑结构设计的质量。。
二、抗震概念设计的含义
抗震设计是通过地震作用的取值和抗震措施共同实现的，通过总结历次地震灾害后发现，对于结构抗震设计来说，“概念设计”比“数值计算”更为重要。结构抗震性能的决定因素是良好的“概念设计”，也就是说，“概念设计”是结构抗震设计的首要问题。所谓“概念设计”是指在进行结构设计时，既要着眼于结构的整体地震反应，又按照结构的破坏机制和过程，灵活运用抗震设计准则；既要把握整体布置的大原则，又兼顾了关键部位的细节，从根本上解决了结构抗震设计的问题，有效地提高了结构自身的整体抗震能力。
三、抗震概念设计的基本原则
1．选择有利场地
造成建筑物震害的原因是多方面的，场地条件是其中之一。由于场地因素引起的震害往往特别严重，而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此，选择工程场址时，应进行详细勘察，搞清地形、地质情况，挑选对建筑抗震有利的地段，尽可能避开对建筑抗震不利的地段，任何情况下均不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。
对建筑抗震有利的地段，一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均匀中硬场地土。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害，从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的地段，就地形而言，一般是指条状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘；就场地土质而言，一般是指软弱土、易液化土、故河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等，以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段。
2．采用合理的建筑平立面
建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布臵。建筑布局简单合理，结构布臵符合抗震原则，就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。经验表明，简单、规则、对称的建筑抗震能力强，在地震时不易破坏；反之，如果房屋体形不规则，平面上凸出凹进，立面上高低错落，在地震时容易产生震害。而且，简单、规则、对称结构容易准确计算其地震反应，可以保证地震作用具有明确直接的传递途径，容易采取抗震构造措施和进行细部处理。
3．选择合理的结构形式
抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。按结构材料分类，目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构等；按结构形式分类，目前常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、简体结构等。结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响，是一个综合的技术经济问题，需进行周密考虑确定。
4．提高结构的延性
结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。结构的延性反映了结构的变形能力，是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。
5．结构材料的选择
单从抗震角度考虑, 作为一种结构材料应轻质、高强、材质均匀; 构件间的连接应有良好的整体性、连续性及延性, 且能发挥材料的全强度。按照这一原则, 不同材料结构的抗震性能优劣排序是: 钢结构; 型钢混凝土结构; 混凝土- 钢混合结构; 现浇钢筋混凝土结构; 预应力混凝土结构; 装配式钢筋混凝土结构; 配筋砌体结构。
（一）、钢结构钢结构最符合抗震材料的要求, 从已有的地震震害实例来看, 钢结构的表现均很好; 但它当前的造价及维护费用较高。
（二）、现浇钢筋混凝土结构该结构整体性好, 造价低廉, 有较大的抗侧移刚度, 并且经良好的设计可保证结构具有良好的延性。但该材料也存在难以克服的弱点: 当地震持时较长时, 在周期性往复水平荷载作用下, 构件刚度因裂缝的开展而递减, 且塑性铰区会产生反向斜裂缝, 将混凝土挤碎, 产生永久性的“剪切滑移”。
（三）、预应力混凝土结构预应力混凝土结构在非开裂状态下能承受较大的变形, 因而在烈度不高时结构破坏较轻,相应地其所贮藏的弹性变形能要比钢筋混凝土高, 但预应力混凝土结构的滞回曲线比钢筋混凝土狭窄, 所能耗散的滞后能量要少一些, 且由于预应力构件受压区配筋一般相对较少, 一旦混凝土开始压碎, 承载能力就会急剧下降, 因此在高烈度地区, 必须采取措施提高延性, 方能使用预应力混凝土结构。实践证明, 通过合理控制预应力筋的含量(Q≤0. 5%) 可以实现这个目的。
(4)装配式钢筋混凝土结构此类结构致命的抗震弱点在于整个结构缺乏连续性和整体性; 框架节点等预制构件的连接和接头强度及变形能力均低于构件本身而形成薄弱环节; 同时预制构件装配时会产生次应力, 故这类结构不宜在高烈度地区采用; 但若采用整体装配式结构则可以改善这种情况。
四、建筑结构设计的抗震措施
1．对塔楼的薄弱部位进行加强设计
与连接体相连的梁(并延伸一跨)和柱提高一级抗震等级，与连接体直接相连的柱用钢骨混凝土柱，钢骨柱从第十八层至顶层设置，控制这些柱的轴压比。连接体的钢梁伸入塔楼的第二跨，与剪力墙相连，没有剪力墙的地方与柱相连，并加强连接体与框架柱和剪力墙的锚固，以免地震时连接体的拉脱，而引起连接体塌落。
2．采用隔震加固法
结构刚度和地震作用成正比。当结构周期变大时，刚度随之减小，进而降低了地震作用。目前工程实践中，以增大周期为目的的加固技术方法多为隔震技术，其中最有代表性的就是铅芯橡胶隔震。该方法充分利用了橡胶、铅芯两种材料阻尼值相对较高、水平变形比较大，且能大量吸收并散耗地震动能量的特点，将铅芯橡胶隔震布置在地基基础和上部结构之间，使二者完全脱开。地震中，隔震垫产生较大的水平变形，吸收并消耗大量的能量，增加上部结构的周期，使得上部结构的地面水平加速度大幅降低，实现减小上部结构地震力的目的。
3．消能减震加固法
在工程抗震原理中，结构阻尼与地震作用为反比关系。在工程实践中，增加结构阻尼主要通过在结构变形较大的部位设置阻尼器的消能减震方法来实现。利用阻尼器来控制结构在地震作用下的预期变形，通过降低建筑结构在水平、竖直两个方向的地震作用，确保建筑物在罕遇地震作用下不出现严重的破坏。
4．外加构件法
通过在原建筑结构构件外部增设构件，加强结构抗震承载力、变形能力和整体性的方法称为增设构件法。该方法可以对建筑物中承载力和变形能力不足的构件进行加强，但使用该方法进行构件的加固设计时，需重点关注新增加的构件对加固后结构整体抗震性能的影响。常用的技术方案有增设构造柱/圈梁加固、增设墙体加固、增设柱子加固、增设拉杆加固、增设支托加固、增设支撑加固和增设门窗加固等。
五、结束语
通过对新时期下，建筑结构抗震设计的分析，进一步明确了建筑结构设计的抗震的方向，为建筑结构设计系统的优化完善奠定了坚实基础，有助于提高建筑结构的稳定性。
参考文献
[1]许福海.建筑结构抗震的发展及前景展望.新疆职业大学学报，2004，9.
[2]朱镜清.结构抗震分析原理[M].地震出版社,2002.
[3]李国强.《建筑结构抗震设计》，中国建筑工业出版社.2010
[4]丰定国.工程结构抗震[M].武汉:武汉工业大学出版社,2002.
[5]田其丰．框架结构橡胶垫基础隔震系统研究[D]．西北工业大学，2004