防震设计论文范文精选

地震区建筑结构设防与不设防，震后结果大不一样。要使工程建设真正达到能够减轻以至避免地震灾害，把握好抗震设计关是减轻地震灾害的根本措施。文章根据实践经验和对有关资料的总结，对多层及高层钢筋混凝土房屋的抗震设计问题进行了研究和探讨。

地震是人类在繁衍生息、社会发展过程中遇到的一种可怕的自然灾害。强烈地震常常以其猝不及防的突发性和巨大的破坏力给社会经济发展、人类生存安全和社会稳定、社会功能带来严重的危害。据统计，历史上各种自然灾害曾毁灭了世界各地52个城市，其中因地震而毁灭的城市有27个。地震之外的其它各种灾害，如水灾、火灾、火山喷发、风灾、沙灾、旱灾等毁灭的城市为25座。因此，地震占灾害总数的52%。可见地震灾害确系“群害之首”。研究表明，在地震中造成人员伤亡和经济损失最主要的因素就是房屋倒塌及其引发的次生灾害(约占95%)。无数次的震害告诉我们，抗震设防是防御和减轻地震灾害最有效、最根本的措施。

另一方面，我国作为发展中国家，人口稠密，建筑物抗震能力低。因此，我国的地震灾害可谓全球之最。上个世纪，全球因地震而死亡的人数为110万人，其中我国就占55万人之多，为全球的一半。因此，粗略地说，我国的国土面积占全球的1/14，人口占1/4，地震占1/3，地震灾害占1/2。因此，建筑物的抗震设防问题是我国减轻自然灾害、保障国民经济建设和社会持续发展，特别是保障人民群众生命安全的一个重要问题。

一、震害多发点

地震作用具有较强的随机性和复杂性，要求在强烈地震作用下结构仍保持在弹性状态，不发生破坏是很不实际的；既经济又安全的抗震设计是允许在强烈地震作用下破坏严重，但不倒塌。因此，依靠弹塑性变形消耗地震的能量是抗震设计的特点，提高结构的变形、耗能能力和整体抗震能力，防止高于设防烈度的“大震”不倒是抗震设计要达到的目标。

(一)结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层

钢筋混凝土框架结构在整体设计上存在较大的不均匀性，使得这些结构存在着层间屈服强度特别薄弱的楼层。在强烈地震作用下，结构的薄弱层率先屈服，弹塑性变形急剧发展，并形成弹塑性变形集中的现象。如1976年唐山大地震中，13层蒸吸塔框架，由于该结构楼层屈服强度分布不均匀，造成第6层和第11层的弹塑性变形集中，导致该结构6层以上全部倒塌。

(二)柱端与节点的破坏较为突出

作者：程宝龙魏强钟亚军单位：浙江省建筑设计研究院

选址与结构体系选择

应通过合理的规划选址，避开地质灾害发生地段和活动断层，确保场地的安全性，避免在抗震不利的地段上建造。选择合理的结构体系，采用对抗震有利的建筑平面、立面布置。平面布置应力求简单、规则，尽量避免应力集中的凹角和收进；避免建筑物竖向体型复杂、外挑内收变化过多，力求刚度均匀，避免产生应力集中。平面或竖向不规则的建筑结构，其计算模型有特别要求，计算工作量大，计算难度提高且并不能保证其计算结果的准确性，造成结构安全度难以控制。因此，设计中应尽量避免采用不规则的方案。

结构构件应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；尽量减轻结构自重，减小地基土压力，降低地震作用，对可能出现的薄弱部位，采取措施提高抗震能力，确保节点的承载力大于构件的承载力；从构造上采取措施，防止地震作用下节点的承载力和刚度过早退化。

由于地形及建筑功能布局的原因，教学楼平面不规则、体型复杂，在一些不影响建筑使用和立面效果的部位设置防震缝，具置设在1号教学楼、2号教学楼、实验楼的教师办公、通用技术教室、连廊等不同使用功能、不同柱网的建筑单体之间，从而形成了6个单独的、较规则的抗侧力结构单元，有效地解决了可能产生的过大的内力和变形问题以及抗震问题。防震缝宽度取值比规范规定值大50mm，以避免地震中可能发生的碰撞。教学楼结构单元划分如图2所示。

刚度与承载力分布

结构需具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中。结构布置应使结构平面在两个主轴方向均具有足够的刚度和抗震能力，同时还应具有抗扭转刚度和抵抗扭转振动的能力。由于设计内力计算模型是建立在楼盖平面内刚度无限大的假定基础上，设计应使楼盖系统有足够的平面内刚度和抗力，并与竖向结构有效连接，从而保证梁、板、柱、墙能协同工作。

由于报告厅与食堂的使用功能相对独立，利用中间庭院天井设置伸缩缝，划分成两个独立的结构单元：报告厅单元和食堂单元。报告厅结构单元在二层标高处仅在观众厅两侧、门厅区域有楼板，其余部位均为楼板大开洞,形成空旷大空间，且由于建筑使用功能和隔声的要求，北侧柱较密，柱网开间较小，南面部分柱稀少，刚度分布不均匀，对抗扭不利。通过在适当的部位布置少量剪力墙，调整结构的整体刚度，使各项计算指标能满足规范要求。报告厅、食堂平面图如图3所示，报告厅剖面如图4所示。

作者：李睿赵静单位：昆明理工大学建筑工程学院

桥梁的总体布置

1立交匝道桥的特点

互通立交的匝道桥，受地形、地物和占地面积等影响，其总体布局跟其它桥梁相比，有以下特点：

（1）由于互通立交区匝道的最小平曲线半径可达30m，如果桥梁刚好位于小半径平曲线上，则该桥就可能做成曲线梁桥，且往往超高值较大，故桥梁的横坡较大。

（2）由于要在短距离内实现高差，匝道桥往往纵坡较大。

（3）桥面较窄。

（4）匝道桥有时候需要跨越主线或其他匝道，以及非机动车道，因此匝道桥的单跨跨径受到限制，不能减小。

作者：邵玉刚 马贤明 单位：中交第二公路勘察设计研究院有限公司

在其他许多国家的抗震规范中，也或多或少地采用了这一设计原则，即便如此，各国规范在具体的设计程序上绝大多数仍坚持以安全设计地震为准的单一水平设计手法，并认为第一设计水准的要求自动满足［3］。近年来，专家已建议对两个设防水准的地震力都要进行设计，这在一定程度上更加保证了桥梁结构的抗震安全性，也是未来桥梁抗震设计的一个发展方向。理念的提出基于性能的抗震设计思想是一个比较抽象的概念，它没有明确的力的大小的物理意义，也没有单纯的材料强度或结构位移的具体量化结果。因此，基于性能的抗震设计思想不能比较明确的用一个参数来衡量结构的抗震性能，它是对以往的结构的响应的一个综合考量，结构的性能往往与结构的受力大小、强度或位移，耗能能力以及结构的功能有关，更为直接地反映的是为满足人们的正常使用要求或结构功能性或安全性的性能综合考量。因此，对于不同的需求和功能要求，同样一座桥梁的抗震评估结果将有所不同［1］。基于性能的抗震设计可以简要的概括为，用总少的投入，建总可靠的桥梁。正如著名的地震工程学家胡聿贤先生所讲，工程抗震不仅与工程技术有关，而且与社会经济密切相关。基于性能的抗震设计思想是桥梁抗震设计思想发展的一种必然趋势，对于人类进步和社会发展都将起到积极的作用。基于性能的抗震设计思想是一个全新的思想体系，目前已经取得了一些研究成果，但到广泛的应用还有一定的距离，甚至目前都没有形成完全统一的概念。但这并不妨碍基于性能的设计思想的进一步完善。

设计方法的体现

传统的桥梁抗震设计思想即对某一性能目标进行比较，如对结构的地震响应力、地震位移、结构耗能等单一性能参数进行考虑。从严格意义来讲，这并不能反映结构的真实安全性能。而基于性能的抗震设计，其目标即为业主的期望目标或结构性能，包括地震动性能目标和结构抗震性能目标。基于性能的抗震性能目标，是一个对传统的结构的性能的一个综合考虑，因此，各单一结构性能之间的相互关系显得十分重要而又相互制约，如连续梁桥梁结构的梁端位移与墩底弯矩即为相互制约的关系，基于性能的设计思想即要从这两者之间找到一个平衡点，以达到各单一性能的充分而平衡的发挥。同时，基于性能的抗震设计思想也要对结构的经济指标提出要求。人们总是希望结构设计以社会效益和经济指标为目的，基于性能的抗震设计思想即在对结构进行抗震设计时，对桥梁结构遭受地震破坏所造成的损失、维修成本、社会影响等进行综合评估，这也是基于性能的抗震设计思想所必须考虑的一个关键所在。基于性能的桥梁抗震设计是一个涉及多门学科的综合型研究领域，需要对多个领域，如地震学、桥梁工程、经济等都要有一定程度的认知才能进行基于性能的抗震设计，这也对桥梁抗震设计工程师提出了更高的要求。

结语

在许多细节方面，还存在许多困难。总结起来，作者认为可以在以下几个方面作进一步的研究:1)目前的结构损伤评估都是基于常规桥梁，也是基于单一因素的损伤界定，对于基于性能的设计方法已不再适用。因此，建议对桥梁多重地震损伤性能评估的指标参数进行深入研究。针对一个大型结构，可以根据不同构件的不同功能提出不同的性能要求，也按照不同的性能指标去评价其性能。同时，也可以考虑用多重性能指标对一个构件或结构体系进行性能评价，使各个构件都能尽其所能。2)使桥梁结构的设计达到社会经济效益最大化是未来的一个发展方向。发展基于寿命周期的桥梁抗震性能—投资—经济效益的评估方法，建立桥梁的抗震性能评估体系。

【摘要】：在建筑工程的施工中，建筑结构的防震设计是一项重要的内容，本文首先介绍了建筑结构的防震理论，然后指出目前防震设计的出现的问题和不足，笔者结合自身的工作经验给出一系列改进措施，来提高建筑结构的防震性能。

【关键词】：建筑工程；防震；改进措施

【 abstract 】 : in the construction engineering construction, architectural structure, shockproof design is an important content, this paper first introduced the structure, shockproof theory, and then points out that the design of the earthquake the problems and the insufficiency, the author own work experience gives a series of improvement measures, and to improve the building structure vibration resistance.

【 key words 】 : building engineering; Shock; Improvement measures

中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：

引言

近年来，随着居民生活要求的提高和高层建筑的增多，建筑工程的结构防震分析和设计已变得尤为重要，这直接关系到人们的生命安全。特别是我国国土面积比较大，地震多发区比较多，建筑工程的防震设计是工程设计中需要我们特别关注的地方，建筑工程的防震依旧是建筑物安全考虑的核心问题。

1 建筑防震理论分析

摘要：本文针对北京市目前的抗震设防现状，对我们近些年来已经完成的安评项目进行了统计和分析，讨论了峰值加速度和地震影响系数对北京市抗震设防的影响，为重要工程的抗震设防提供了依据。

关键词：建筑工程；地震安全性评价；峰值加速度；地震影响系数；抗震设防

中图分类号：TU99文献标识码：A

一、前言

北京作为首都，是全国的政治、文化中心和国际交往的枢纽，也是一座著名的历史文化名城。因此，北京市的抗震设防参数的选取尤为重要。

抗震设防是以现有的科学水平和经济条件为前提，规范的科学依据只能是现有的经验和资料基础上编制的。北京市的抗震设防是依据《建筑抗震设计规范（GB50011-2010）》执行的，该规范是一般建筑物抗震设计的依据，是针对量大面广的一般建筑物编制的。但是，目前对地震规律性的认识还很不足，重要建筑（例如生命线工程、高层建筑等）的抗震设防都要进行工程场地地震安全性评价工作，并进行专门研究，并根据研究成果进行抗震设防。尤其是2008年汶川地震以后，政府部门对于这项工作更加重视，对每项重要工程的设防参数都进行严格审查，并根据工作成果进行批复，以此作为抗震设防的依据。

二、建筑工程抗震设防概况

北京市的抗震设防依据是《中国地震动参数区划图（GB18306-2001）》确定地震基本烈度，并具体根据《建筑抗震设计规范（GB50011-2010）》中与之相对应的设防参数执行，建筑抗震规范中规定：北京市城区及房山、通州、顺义、大兴、平谷的抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，地震影响系数为0.16；昌平、门头沟、怀柔的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，地震影响系数为0.08。这些参数都是一般建设工程抗震设防依据，重要工程需通过地震安全性评价的方法来确定设防参数。

摘要：本文从国家法律法规及建筑抗震设计规范的有关规定出发，阐述了对于医院建筑等重点设防类民用建筑应进行地震安全性评价工作，并应据此进行建筑的抗震设防。结合工程为例，就地震安全性评价报告在抗震设计中如何应用进行了论述，供建筑工程设计人员在进行医院等重点设防类建筑设计时参考。

关键词：地震安全性评价 抗震设防动参数

一、安评的由来

我国是世界上多震的国家之一，地震引起的建筑物及工程设施破坏、倒塌是造成地震灾害的最主要因素，只有使建筑物和工程设施具备适当的抗震能力才能有效减轻地震造成的人员伤亡及财产损失。确定合理的设防目标是抗震设计的前提，医院建筑作为事关国计民生、在地震灾害发生时又需要承担救治功能的重要建筑，其抗震设防目标应当高于普通民用建筑。《建筑工程抗震设防分类标准》规定：医疗建筑的抗震设防类别应当符合：“三级医院中承担特别重要医疗任务的门诊、医技、住院用房，抗震设防类别应划分为特殊设防类，二、三级医院的门诊、医技、住院用房，具有外科手术室或急诊科的乡镇卫生院的医疗用房……，抗震设防类别应划分为重点设防类”，这意味着大部分县级及以上医院的医疗用房其抗震设防类别应属于重点设防类（乙类）建筑，这一类建筑的抗震能力应当比住宅、办公等普通建筑更高，属于在地震发生时功能不能中断或需尽快恢复的生命线工程。

工程场地地震安全性评价是《中华人民共和国防震减灾法》确立的一项法律制度，《中华人民共和国防震减灾法》第三十五条：“重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程，应当按照国务院有关规定进行地震安全性评价，并按照经审定的地震安全性评价报告所确定的抗震设防要求进行抗震设防。”“国务院地震工作主管部门和省、自治区、直辖市人民政府负责管理地震工作的部门或者机构，负责审定建设工程的地震安全性评价报告，确定抗震设防要求。”并在附则中给出了“重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程”的范围，国务院颁布的《地震安全性评价管理条例》及各省市的地震安全性评价管理办法都对需要进行地震安全性评价的工程明确了范围，以《山东省地震安全性评价管理办法》为例，在附件中就明确了必须进行地震安全性评价的建设项目，“……300张床位以上医院的门诊楼、病房楼、医技楼、重要医疗设备用房以及中心血站等；”这意味着对我省绝大多数县级及以上的医院的主要医疗建筑及重要设备用房都需要进行地震安全性评价。《山东省防震减灾条例》明确规定：“重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程的抗震设防要求，由省级以上人民政府地震工作主管部门根据审定的地震安全性评价报告批准确定。”“学校、幼儿园、医院等人员密集场所的建设工程，应当在地震小区划结果、国家颁布的地震动参数区划图或者地震安全性评价结果的基础上提高一档确定抗震设防要求。”国家及各省市已从法律法规的角度对医院建筑抗震设防要求及应采用审定后的安评结果进行抗震设计作了明确规定。

二、安评的应用

《建筑抗震设计规范》GB50011指出：抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件（图件）确定，一般工程的抗震设防烈度应根据GB18306《中国地震动峰值加速度区划图A1》和《中国地震动反应谱特征周期（Tg）区划图B1》确定的地震基本烈度进行设防；在一定条件下，可采用经国家有关主管部门规定的权限批准的供设计采用的地震设防区划的地震动参数（如地面运动加速度峰值、反应谱值、地震影响系数曲线和地震加速度时程曲线）进行设防。

由于历史的原因，《建筑抗震设计规范》对抗震设防的表述采用双轨制，即按设计地震基本加速度和设防烈度进行表述。抗震设计一般包含地震作用计算及构造措施两方面的内容，对于医院等重点设防类建筑，《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223不要求提高地震作用，只需提高其抗震措施，地震作用的计算是与设计基本地震加速度相关的，而抗震措施是按设防烈度确定的。《建筑抗震设计规范》明确指出：按国家规定权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度为本地区抗震设防烈度，一般情况下，取50年超越概率10%的地震烈度。50年设计基准期超越概率10%的地震加速度为设计基本地震加速度；《中国地震动峰值加速度区划图》和《中国地震动反应谱特征周期区划图》的设防水准为50年超越概率10%；因此根据安评报告进行抗震设防时应按提供的50年超越概率为10%的地震动峰值加速度对应的地震烈度，同时还应按提供的50年超越概率63%对应的设计地震加速度和反应谱参数值进行地震作用计算。对于设计使用年限为100年时，安评应分别提供100年设计基准期内超越概率为10%和63%的设计地震加速度和反应谱参数值，对需要进行时程分析及大震性能化设计有定量要求时都还应提供超越概率2%-3%对应的设计地震加速度和反应谱参数值。

摘要：本文对基于结构性能的抗震设计理论研究进行了分析，列举了超限高层建筑工程抗震应用中的案例，有助于提高建筑工程抗震设计的可靠性、避免抗震安全隐患。

关键词：建筑结构；抗震效能设计

地震实践表明，破坏性地震引起的人员伤亡和经济损失，主要是由于地震时产生的巨大能量使得建筑物、工程设施发生的破坏和倒塌，以及伴随的次生灾害造成的。要想最大限度地减轻地震灾害，工程建设时必须进行科学合理的抗震设防，这是人类减轻地震灾害对策中最积极和最有效的措施。

1、基于结构性能的抗震设计理论

基于结构性能的抗震设计理论是以结构抗震性能分析为基础，根据设防水准的不同，将结构的抗震性能划分为不同的等级，设计者可根据业主的要求，确定合理的抗震性能目标和合理的结构措施。

1.1结构的基本性能水准

结构的基本性能水准包括适用性、破坏控制和安全性三个方面。安全性是指结构遭受可能发生的最大地震作用时对结构性能的最低要求；适用性是指在常遇地震作用下避免结构发生破坏，从而保证震后尽快恢复使用，也是结构所应具备的基本要求；破坏控制水准是在大震发生时控制财产损失、社会影响在可接受的范围内，该水准可由业主自行选择。

1.2设计理论的基本内容

摘 要:基于性能的抗震设计理论(PBSD)是新一代结构抗震方法,是未来抗震设计的主要发展方向。文章对基于性能的结构抗震设计的地震水准、结构性能水平及设计计算方法进行了全面介绍,并对基于性能的能量分析方法的过程进行了讨论。

关键词:结构抗震设计 基于性能 能量分析方法

中图分类号:TU375.4 文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 03-004-02

由于社会的发展,近年来地震造成的损失和伤亡越来越难以估量,例如,1994年美国加州北岭发生6.9级地震,伤亡数百人,损失300亿美元;1995年日本阪神7.2级,伤亡5500人,损失1000亿美元;2008年中国汶川8.0级,伤亡14866人,损失8451亿元人民币。这些震害表明,地震动特性和强震作用下的结构反应由现存的力或位移延性指标来确定不够完善。在此背景下,美国学者在20世纪90年代初期首先提出了抗震设计的新理论―基于性态的抗震设计理论(Performance-Based Seismic Design),认为是未来抗震设计的主要发展方向。

1基于性能的抗震设计的提出

1992年美国加利福尼亚结构工程师学会成立Vision 2000 Committee SEAOC建立了新的结构性能设计体系。美国联邦紧急救援署(FEMA)和国家自然科学基金会(NSF)对基于性能的抗震设计进行了基础性研究。日本在1995年成立了三个分委员会和社会机构对基于性能的抗震设计理论进行了研究。英国等欧洲国家和智利等拉美国家也对基于性能抗震设计进行了研究。1996年的中美抗震规范学术讨论会此理论进行了交流,基于性能的抗震概念开始受到我国学者的关注,适合国情的基于性能的抗震抗震设计理论也是我国发展的趋势。

2基于性能的抗震设计的理论框架

美国加州结构工程学会Vision 2000 Committee SEAOC 1995明确提出了基于性能的抗震设计主要内容,地震设防水准、结构抗震设防目标以及抗震设计方法等几个方面内容。

【摘要】地震以造成人类重大影响和威胁而位居各自然灾害之首。对人们的生命财产安全有重大的威胁，给全人类带来重大的危害，这使得建筑房屋抗震工作十分的重要。在人类抵御地震灾害的过程中，通过合理的设计理念和严格的施工质量来提高建筑物等工程设施的抗震性能是保护公众生命安全、减轻灾害损失的有效途径。本文主要以当代建筑抗震设计规范的发展趋向为切入点，分析了当代建筑抗震设计规范的内涵、发展和各国设计规范的对比。

关键词：建筑抗震；设计规范；发展

中图分类号：TU352.1+1 文献标识码：A 文章编号：

建筑抗震设计规范作为建筑抗震工作的重要依据，在很在程度上影响着人们的生命财产安全，因此，抗震工作人员必须根据本国的经济发展水平和科技发展水平，制定出科学合理的建筑抗震设计规范，有效地保障人们的生命财产安全。

一、当代建筑抗震设计规范的内涵

建筑抗震设计规范是指为了减轻地震对建筑的破坏程度，减轻人员伤亡和经济损失对建筑建设规范作出的要求和规定。它包括对地震所产生的作用的客观分析、由各方制定的关于建筑建设活动的规定文件、对建筑的结构抗震性能的分析、对不同的建筑物和建筑场地的地基分析，以及建筑抗震方法策略经验的总结。建筑抗震设计规范受国家经济水平和科学技术水平的影响较大，因此，它能够反应一个国家的经济技术发展状况和抗震理念，有很重要的研究价值。

二、当代建筑抗震设计规范的发展趋向及问题

随着抗震理论的不断提高，当代建筑抗震设计规范也不断的发展。目前建筑抗震设计规范的发展现状是反应谱理论在设计规范中的应用比较全面，但是动力理论尤其是非线性动力理论的应用还有待完善。应用抗震设计规范的对象一般都是数量较大、面积较广的结构物，一些比较复杂的设计规范必须进行精简，形成具体简单地设计方法，才能够被更好的利用。在当代建筑设计规范的发展中，主要涉及到以下几个问题：