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2合肥地區(qū)地震歷史學(xué)習(xí)分析
2.1合肥地區(qū)歷史地震記錄據(jù)史料記載
公元288年至今，區(qū)域內(nèi)沒有發(fā)生過7級以上強震。
2.21970年以來地震記錄資料
2.3對地震記錄資料的分析
合肥地區(qū)據(jù)史料記載，自公元288年至今區(qū)域內(nèi)沒有發(fā)生過7級以上強震；1673年3月～1962年8月史料中，1673年合肥南部發(fā)生的5級地震，位置在橋頭集-東關(guān)斷裂、大蜀山-長臨河斷裂與烏云山-合肥斷裂的交匯部位，據(jù)專家推斷該三條斷裂為活動斷裂，且合肥地區(qū)具備發(fā)生5.5級~6級地震構(gòu)造。此外，鄰區(qū)地震也影響合肥，如1668年山東郯城-莒縣間發(fā)生的8.5級地震,造成合肥大約7度的破壞；1917年霍山6.25級地震和1954年在合肥六安間發(fā)生的5.5級地震均造成大約6度的破壞。據(jù)有關(guān)部門從1973年至1994年發(fā)生的MS≥1級地震震中分布與斷裂關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)：合肥地區(qū)小震活動主要集中于區(qū)域東部，形成一個小震叢集區(qū)和兩個密集帶：
①一個小震叢集區(qū)位于池河-西山驛和烏云山-合肥斷裂之間，反映區(qū)域東部地殼活動性明顯強于西部；
②巢湖內(nèi)的姥山-中廟一線存在著一個近東西向展布的小震密集帶，線狀特征明顯；
③元瞳-梁園-石塘一帶小震呈密集帶，暗示有北西向隱伏線性構(gòu)造的存在。
3合肥地區(qū)地震評價和抗震烈度區(qū)劃現(xiàn)狀
合肥市是距離郯廬斷裂帶最近的省會城市，經(jīng)權(quán)威部門研究認(rèn)為：
①郯廬斷裂安徽段為中強震低頻地段；
②合肥地區(qū)未來的地震危險性主要來自華北地震區(qū)的長江下游-黃海地震帶和郯廬地震帶；
③未來可能發(fā)生在安徽六安-霍山地震區(qū)、渦陽—鳳臺地震區(qū)和江蘇溧陽地震區(qū)的強震，會對合肥地區(qū)有較大潛在地震影響；
④綜合各方面情況，合肥區(qū)域發(fā)生6級以上地震或受到大于7度地震影響的概率極低。國務(wù)院把合肥列為全國13個地震重點監(jiān)視防御城市之一，2010年抗震規(guī)范規(guī)定合肥市四區(qū)（蜀山、瑤海、廬陽、包河）及四縣（長豐、肥東、肥西、廬江），建筑抗震設(shè)防基本烈度為7度、第一組、地震加速度為0.10g；巢湖市列為建筑抗震設(shè)防基本烈度為6度、第二組、地震加速度為0.05g。
4合肥地區(qū)工程抗震淺析
4.1合肥地區(qū)抗震措施一般不需要考慮“避讓斷裂帶”的要求
根據(jù)2010年抗震規(guī)范第4.1.7條規(guī)定“抗震設(shè)防小于8度區(qū)域，建筑抗震不用考慮避讓斷裂帶”的要求，原因是通過國內(nèi)外大量地震資料在小于8度地震區(qū)，地面一般不發(fā)生斷裂錯動。合肥市四區(qū)、四縣、一市抗震設(shè)防基本烈度皆小于8度。
4.2合肥地區(qū)建設(shè)工程時地貌單元勘察要求
合肥地區(qū)要注意在河、湖岸邊漫灘及一級階地等地貌單元上建設(shè)工程時，應(yīng)該注意場地土（砂土和粉土）的液化問題。在這些地貌單元勘察時必須進(jìn)行有關(guān)技術(shù)測試，如對砂土要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，對粉土要進(jìn)行顆粒分析試驗和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，并進(jìn)行有關(guān)液化土評價和場地液化指數(shù)的綜合計算，進(jìn)而提供設(shè)計對地基基礎(chǔ)的技術(shù)措施依據(jù)，施工中嚴(yán)格按照勘察設(shè)計要求進(jìn)行，使建筑滿足抗震規(guī)范要求。必須注意：本次規(guī)范修訂依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223—2008），修訂中總結(jié)汶川大地震的經(jīng)巖土工程與基礎(chǔ)處理336驗教訓(xùn)考慮到我國經(jīng)濟已有較大發(fā)展，把“未成年的學(xué)校、醫(yī)院、體育場館、博物館、文化館、圖書館、影劇院、大商場、交通樞紐等人員密集的公共服務(wù)設(shè)施”劃為重點設(shè)防類，其地基基礎(chǔ)抗震設(shè)防措施比基本烈度提高一度的要求進(jìn)行設(shè)計。對抗震基本烈度為6度區(qū)的巢湖市，建筑抗震乙類（重點設(shè)防類，如中小學(xué)、幼兒園等）及甲類建筑，嚴(yán)格注意勘察時應(yīng)對場地在7度地震力作用下有液化的土層進(jìn)行技術(shù)測試與液化評價，進(jìn)而在設(shè)計時考慮要按照“比基本烈度提高一度（7度）設(shè)防”的要求采取措施處理，以達(dá)到抗震規(guī)范規(guī)定的抗震要求。
4.3對重要的、體型復(fù)雜的高層建筑應(yīng)該進(jìn)行地基動參數(shù)檢測、地震力衰減和時程分析
在地震過程中，土的剪切模量和阻尼比隨剪應(yīng)變的加大而呈現(xiàn)出明顯的非線性變化。在有限的范圍內(nèi)剪切模量G與剪切模量Gmax的比值隨剪應(yīng)變γ的變化曲線僅與土類有關(guān)，故土的非線性動力特性可以用G/Gmax~r曲線描述。而Gmax由原位剪切波速測試出的S波速Vs由下式算出：Gmax=ρVS2。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2002)要求，地震作用計算擬采用彈性時程分析法進(jìn)行多遇地震下的補充計算。通過對場地原位剪切波速測試和人工模擬的加速度時程曲線,計算各層土層地震動力反應(yīng)，給出地表加速度時程,再進(jìn)行有關(guān)加速度時程合成。通過地震危險性分析給出了場地基巖地震動時程的動力學(xué)特性：峰值加速度及加速度反應(yīng)譜。人工合成地震動就是計算滿足這些特性的加速度時程，其方法是不斷調(diào)整初時時程Ra(t)的幅值譜，使Ra(t)的動力特性（包括加速度反應(yīng)譜及峰值加速度）均滿足危險性分析的要求。地震動時程的強度包線采用如下形式：(t/c1)2×Agmaxt≤c1Agmaxc1≤t≤c2exp(-c3(t-c2)Agmaxt＞c2f(t)={其中：c1、c2、c3是確定包絡(luò)線的3個參數(shù)；Agmax是最大加速度；t是從地震初至開始的時間。對合肥周圍地區(qū)，在考察每個潛源的最大震級和潛源內(nèi)發(fā)生最大震級地震對場地影響兩個方面的因素后，多遇地震各參數(shù)：c1＝17.76，c2＝26.52，c3＝0.12。為反映地震全過程，對多遇地震時程長度為20.48s，采樣步長0.02s，相應(yīng)的采樣點數(shù)分別為1024。
4.4建設(shè)工程勘察、設(shè)計、施工必須嚴(yán)格按照國家抗震設(shè)防分類
標(biāo)準(zhǔn)（2008）和2010抗震規(guī)范執(zhí)行新規(guī)范繼續(xù)保持著“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)防方針。所有建筑只要嚴(yán)格按規(guī)范設(shè)計和施工，可以在遇到高于區(qū)基本烈度1度的地震下沒有倒塌的危險，從而實現(xiàn)生命安全的目標(biāo)。其中：所指的“小震即多遇地震、中震即基本烈度地震、大震即罕遇地震”，其對應(yīng)的50年“超越概率63%、10%和2%~3%的地震”，對應(yīng)的“重現(xiàn)期分別為50年一遇、約500年一遇和約2000年一遇的地震”。
4.5對既有建筑抗震的現(xiàn)狀分析與抗震措施的建議
4.5.1既有建筑抗震的現(xiàn)狀
根據(jù)筆者參加的安徽省住建廳與安徽建筑工業(yè)學(xué)院2009年對“安徽省城市重要市政基礎(chǔ)設(shè)施和公共建筑的抗震性能調(diào)查”研究，既有建筑物抗震隱患主要存在如下幾種情況。
①抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的變化引起建筑物抗震性能不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，如原抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)為丙類而現(xiàn)行規(guī)范定為乙類建筑，如教育建筑、醫(yī)療建筑、大型公用建筑等，因為現(xiàn)在新規(guī)范要求要比基本抗震烈度提高1度設(shè)計，所以現(xiàn)在不能滿足新規(guī)范要求抗震。
②7度區(qū)1978年前建造使用的建筑和6度區(qū)1989年前建造使用的建筑，由于之前沒有進(jìn)行抗震設(shè)計建造，因此其安全性較低，達(dá)不到現(xiàn)行抗震要求。
③對于1978年前建造的建筑雖然進(jìn)行了一些抗震加固，但其整體性差，很多建筑根本不能抵抗基本烈度的地震作用。
④1978年以后建造的抗震房屋，但根據(jù)對部分建筑（如合肥市西苑新村某樓，6層，二層）現(xiàn)場檢測其承重墻砌體砂漿標(biāo)號很低，已很多達(dá)不到M25，不能抵抗基本烈度7度時的地震力作用。
⑤其他問題諸如：部分建筑結(jié)構(gòu)體型不規(guī)則和設(shè)計缺陷，引起的建筑結(jié)構(gòu)抗震能力薄弱；部分建筑由于施工質(zhì)量較差和建筑材料性能指標(biāo)不合格導(dǎo)致結(jié)構(gòu)抗震性能不滿足設(shè)計要求；有些建筑未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計許可，擅自加層或改變使用功能而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)抗震性能存在隱患；個別建筑建造在沒有處理的坑道上、液化場地上、可能造成的滑坡上等等。
4.5.2對既有建筑的抗震措施的建議
對重要公共建筑設(shè)施應(yīng)該積極進(jìn)行鑒定、加固。對過去設(shè)計符合老規(guī)范沒有達(dá)到新規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的如未成年的學(xué)校、醫(yī)院、體育場館、博物館、文化館、圖書館、影劇院、大商場、交通樞紐等人員密集的公共服務(wù)設(shè)施，應(yīng)該重點實施加固改造。對民房、危房應(yīng)積極宣傳，鼓勵自行委托鑒定、加固或拆除。
2建筑現(xiàn)狀調(diào)查
抗震鑒定前應(yīng)進(jìn)行建筑現(xiàn)狀調(diào)查，包括搜集勘察、施工及竣工驗收的相關(guān)原始資料；當(dāng)資料不全時，應(yīng)根據(jù)鑒定的需要進(jìn)行補充實測。調(diào)查建筑現(xiàn)狀與原始資料相符程度、施工質(zhì)量和維護狀況。
2.1原始資料調(diào)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(zhì)量檢查
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要檢查結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫及劣化程度等。經(jīng)檢查個別框架柱及剪力墻表面存在蜂窩、麻面現(xiàn)象；少數(shù)框架梁存在梁底鋼筋銹蝕現(xiàn)象；個別屋面板板底存在堿蝕、露筋現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)明顯開裂、較大變形等嚴(yán)重結(jié)構(gòu)性損壞現(xiàn)象。
2.3材料性能檢測
建筑結(jié)構(gòu)的材料性能是結(jié)構(gòu)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(jìn)行現(xiàn)場取樣檢測，檢測混凝土強度摘錄如表1所示?，F(xiàn)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(jìn)行檢測，檢測結(jié)果基本符合原圖紙設(shè)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(yīng)進(jìn)行兩級鑒定。
(1)第一級鑒定對現(xiàn)有房屋的宏觀控制和構(gòu)造鑒定為主進(jìn)行綜合評價；
(2)第二級鑒定：對現(xiàn)有房屋進(jìn)行抗震驗算為主結(jié)合構(gòu)造影響進(jìn)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(jìn)行加固處理；(1)滿足而主要抗側(cè)力構(gòu)件的抗震承載力不低于規(guī)定的95%、次要抗側(cè)力構(gòu)件的抗震承載力不低于規(guī)定的90%，可不進(jìn)行加固處理；(1)不滿足而抗震承載力較高時，可通過構(gòu)造影響系數(shù)進(jìn)行綜合抗震能力的評定；(1)和(2)均不滿足要求時，應(yīng)采取加固或其他相應(yīng)措施。
3.2抗震等級確定
本工程使用功能為病房樓，根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》第4.0.3條，二三級醫(yī)院的門診、醫(yī)技、住院用房，抗震設(shè)防類別應(yīng)劃分為重點設(shè)防類（乙類）。依據(jù)現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第6.1.2條規(guī)定，本樓框架抗震等級為二級、剪力墻抗震等級為一級。依據(jù)現(xiàn)行《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.3.1條規(guī)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(shè)防目標(biāo)及抗震設(shè)防水準(zhǔn)，按照安全、經(jīng)濟、合理的要求，結(jié)合其后續(xù)使用年限40年相協(xié)調(diào)，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(chǔ)
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(nèi)不存在軟弱土、飽和砂土和飽和粉土或嚴(yán)重不均勻土層。依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第4.1條、4.2條規(guī)定，可不進(jìn)行場地對建筑影響的抗震鑒定，同時也可不進(jìn)行地基基礎(chǔ)的抗震鑒定。
3.4抗震措施鑒定（第一級鑒定）
3.4.1結(jié)構(gòu)高度
本工程結(jié)構(gòu)總高26.90m,滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.1.1條，7度框架-抗震墻結(jié)構(gòu)適用的最大高度為120m的要求。
3.4.2房屋的結(jié)構(gòu)體系
本工程為雙向多跨框架-抗震墻結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)布置及框架梁、柱、剪力墻截面滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.3.2條房屋結(jié)構(gòu)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(jìn)，均滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.2.1條房屋結(jié)構(gòu)體系要求。樓層剛度大于其相鄰上層剛度的70%，且連續(xù)3層總的剛度降低小于50%，滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.2.1條房屋結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)》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(jié)果，滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.3.3條梁、柱、墻實際達(dá)到的混凝土強度等級不應(yīng)低于C20要求。
3.4.4框架梁的配筋及構(gòu)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(qū)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(gòu)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(qū)的箍筋間距為100mm，箍筋直徑為φ8mm和φ10mm，滿足要求。柱加密區(qū)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(jié)點核心區(qū)構(gòu)造
本工程框架節(jié)點核心區(qū)內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)》第6.3.6條要求。
3.4.7抗震墻的配筋及構(gòu)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(gòu)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(biāo)準(zhǔn)》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?qū)ΨQ，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(nèi)長度700mm，滿足三四級框架不應(yīng)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(shè)有拉結(jié)措施，滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》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(jié)合構(gòu)造影響進(jìn)行綜合評價。第二級鑒定可采用樓層綜合抗震能力指數(shù)法與《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定方法進(jìn)行抗震計算分析。本工程采用中國建筑科學(xué)研究院編制的《PKPM混凝土結(jié)構(gòu)鑒定加固》軟件進(jìn)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(jù)原設(shè)計施工圖、本次改造建筑圖，并結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果，確定結(jié)構(gòu)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(guān)參數(shù)抗震設(shè)防烈度:7度;設(shè)計基本地震加速:0.15g;設(shè)計地震分組:第一組；設(shè)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(jié)點重合部分,梁端簡化為剛域。
4）考慮填充墻對于結(jié)構(gòu)總體剛度的影響，計算時取周期折減系數(shù)為0.75。
5）根據(jù)第一級鑒定結(jié)果，體系影響系數(shù)取0.95。經(jīng)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(shè)備機房位置樓板承載力不滿足要求。
3.6抗震鑒定結(jié)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(shè)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(jìn)行加固處理。該方法是在框架柱構(gòu)件表面鑿毛和清潔處理后用鋼筋混凝土圍套，圍套內(nèi)的縱向受力鋼筋由計算確定，并與原框架柱內(nèi)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(jié)構(gòu)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(zhì)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?？辜舫休d力不足的框架柱采用橫向粘貼碳纖維的方法進(jìn)行加固處理?？蚣苤迟N環(huán)向碳纖維箍，纏繞3圈且搭接長度應(yīng)超過200mm。碳纖維箍外側(cè)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?？蚣苤敳考暗撞吭O(shè)置4mm厚鋼板封閉箍進(jìn)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(gòu)件截面尺寸，而又需要大幅度地提高承載力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。型鋼加固法是在混凝土構(gòu)件四周包以型鋼，型鋼與被加固梁之間用聚合物砂漿或結(jié)構(gòu)膠等方法黏結(jié)。型鋼表面抹厚度不小于25mm的高強度水泥砂漿（應(yīng)加鋼絲網(wǎng)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(fù)合材加固混凝土結(jié)構(gòu)，主要是利用纖維抗拉的高強度、高彈性模量、高應(yīng)變性能及利用改性環(huán)氧樹脂類膠結(jié)材料，使碳纖維與混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生良好的黏結(jié)性，加固補強原結(jié)構(gòu)受拉縱向鋼筋和受剪、抗扭箍筋的不足，從而提高結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪、抗扭承載力。該方法用高性能黏結(jié)劑將碳纖維布黏貼在樓板表面（纖維粘貼方向應(yīng)平行于構(gòu)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(jié)加固耐久性，碳纖維表面采用壓結(jié)鋼片加射釘進(jìn)行附加錨固，壓結(jié)鋼片長度宜為碳纖維布寬+60mm，射釘應(yīng)不打穿碳纖維布。
5結(jié)語
1.1基于整體性的結(jié)構(gòu)設(shè)計
民用建筑的功能比較單一，內(nèi)部通常不涉及負(fù)責(zé)的功能模塊，除了基礎(chǔ)的水電煤氣網(wǎng)等內(nèi)容之外，主要提供的是居住環(huán)境和活動空間。這與生產(chǎn)性建筑明顯不同，生產(chǎn)性建筑如工業(yè)車間，其內(nèi)部構(gòu)造的材料必須與生產(chǎn)能力相適應(yīng)，包括地面材料也有特殊的標(biāo)準(zhǔn)。民用建筑在功能結(jié)構(gòu)上側(cè)重整體性，即通過整體性的構(gòu)造來實現(xiàn)單一功能要求，因此在抗震設(shè)計中要盡量規(guī)避掉可能出現(xiàn)的不連續(xù)缺陷，例如承重墻附近的輔助部分，不能夠喧賓奪主而出現(xiàn)裂縫?；谶@一要求，抗震設(shè)計索要遵循的整體性原則并保持連續(xù)性，已經(jīng)形成了建筑定勢思維，甚至在會弱化建筑的風(fēng)格要求和功能需求，重點突出安全性。否則，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計就無法完成，所謂的整體性也就是一紙空談。
1.2基于連接性的結(jié)構(gòu)設(shè)計
盡管民用建筑的功能較為單一且突出整體性特點，但從建筑學(xué)角度考慮，任何一個工程都是由部分結(jié)構(gòu)組成的，并通過相互連接的方式組成整個建筑。例如，樓梯與樓層之間的連接，房間墻壁分隔的連接等等，連接部分直接影響了建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，因此在設(shè)計中必須深度考慮，即對連接性進(jìn)行優(yōu)化。一般的抗震元素中，良好的連接性需要承重墻的作用，保護機構(gòu)的預(yù)應(yīng)力也要達(dá)標(biāo)，這是確?？煽啃缘谋厝灰?。同時，連接性的另外一個優(yōu)勢是體現(xiàn)在震動過程中的，在出現(xiàn)地震災(zāi)害的過程中，物理連接性可以轉(zhuǎn)化為抗震連續(xù)性，確保建筑的安全。
1.3基于剛度性的結(jié)構(gòu)設(shè)計
所謂剛度性，是指建筑材料在受到震動之后產(chǎn)生抵抗彈性變化的能力，始于柔度相對應(yīng)的一個變量。剛度設(shè)計在民用建筑中非常重要，也比較難把握，因為存在的數(shù)據(jù)信息量過少，無法進(jìn)行詳細(xì)的測算。建筑企業(yè)在施工過程中，主要從主承受結(jié)構(gòu)的豎向剛度入手，同時將橫向延展性作為抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中的重點（地震的橫波破壞性較大）。簡單地說，剛度設(shè)計是綜合考慮承載力之后實現(xiàn)的。
2影響民用建筑抗震施工構(gòu)造的要素
民用建筑的抗震施工結(jié)構(gòu)設(shè)計并不比其他類型建筑簡單，甚至在某些方面表現(xiàn)的更為復(fù)雜，這關(guān)鍵是由于環(huán)境因素造成的。民用建筑的分布范圍廣泛，不同的地質(zhì)環(huán)境千差萬別，沒有統(tǒng)一的施工設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。同時，基于受力結(jié)構(gòu)而言，抗震設(shè)計中的整體性原則是在施工完成后才可以整體評估的，目前還缺乏更有效的建筑手段。作者通過研究認(rèn)為，影響民用建筑抗震施工構(gòu)造的因素主要有以下幾種：
2.1設(shè)計結(jié)構(gòu)與實際偏移量
在設(shè)計過程重要盡量減小控制結(jié)構(gòu)偏移量，這樣可以減小地震發(fā)生環(huán)境下的能量干預(yù)。而民用建筑結(jié)構(gòu)中的偏移量，需要實現(xiàn)進(jìn)行計算，這已經(jīng)成為當(dāng)前主要的方法；但存在的不利因素在于，民用建筑抗震施工構(gòu)造中的偏移量計算方式缺乏有效的數(shù)據(jù)參考。為了解決這一問題，結(jié)構(gòu)設(shè)計中通常會放大偏移量的數(shù)據(jù)測量范圍，從而實現(xiàn)在建筑發(fā)生地震的環(huán)境下，結(jié)構(gòu)變形的總量不會超出安全范圍，尤其是建筑基礎(chǔ)部位的位移量；地基發(fā)生的偏移量超出安全范圍，必然導(dǎo)致建筑的坍塌，這也是地基使用抗震材料和構(gòu)件較多的原因。
2.2隔震消能技術(shù)的應(yīng)用
民用建筑的規(guī)模小，建筑穩(wěn)定性缺乏實踐標(biāo)準(zhǔn)，因此對地基以下的地質(zhì)選擇非常重要。為了應(yīng)對地基存在的天然抗震缺陷，人們發(fā)明了隔震消能技術(shù)，并取得了很好的效果。我國對隔震消能技術(shù)的研究和應(yīng)用始于上世紀(jì)六十年代，隨著時間的推移，已經(jīng)演化成為民用建筑中主要的抗震手段。隔震消能技術(shù)是通過控制結(jié)構(gòu)的剛度來實現(xiàn)的，在承重部分中加入有效的抗震構(gòu)件，用來抵消發(fā)生地震時的能量輸入。經(jīng)過長期的檢驗發(fā)現(xiàn)，使用隔震消能技術(shù)的民用建筑可以有效地提升穩(wěn)定性，在發(fā)生地震（或模擬實驗）過程中做到“列而不倒”。
2.3建筑材料的選擇
建筑材料因素對民用建筑的抗震性影響很直接。我國傳統(tǒng)的磚瓦木質(zhì)建筑結(jié)構(gòu)已經(jīng)被逐步淘汰掉，響應(yīng)的，鋼筋、水泥、架構(gòu)等新型的建筑形式開始成為民用建筑的主體。從建筑學(xué)的角度來說，要提高抗震性，應(yīng)該減少材料自身的質(zhì)量并提升剛度，例如對鋼材的選取要求，要做到與建筑規(guī)模匹配的原則，將自身質(zhì)量與承重能力維持在一個平衡點上。同時，建筑材料的選擇，也是對建筑成本影響最大的因素。一般來說，建筑材料占建筑成本的50%左右，其次為人工成本。由于民用建筑的主體投資能力并不是很強，在針對抗震重要性不了解的情況下，會導(dǎo)致建筑材料不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象，這是十分危險的。因此，適當(dāng)出臺民用建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)型法規(guī)，對人民群眾的生民財產(chǎn)安全具有重要保護作用。
建筑的抗震設(shè)計以及抗震性能的高低與人民群眾的生命財產(chǎn)安全有著直接聯(lián)系，而建筑抗震設(shè)計又是以建筑設(shè)計為基礎(chǔ)的。這是由于建筑結(jié)構(gòu)是基于建筑設(shè)計的，當(dāng)建筑設(shè)計完成后建筑結(jié)構(gòu)就難以改變。因此建筑設(shè)計師在建筑設(shè)計前期就應(yīng)該充分考慮到建筑抗震設(shè)計的需求。
二、基于建筑抗震設(shè)計的建筑設(shè)計措施
（一）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的對稱原則
我國出臺的建筑抗震設(shè)計規(guī)范中指出，我國建筑抗震的設(shè)計目標(biāo)是小震不壞，中震可修，大震不倒。對于建筑師和結(jié)構(gòu)工程設(shè)計師來說，在進(jìn)行建筑工程設(shè)計師應(yīng)該秉持著簡單、規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)原則。一般方形、圓形、為主。建筑的豎向形態(tài)的變化要規(guī)則，一般可以選擇矩形、梯形等變化均勻的形狀。對稱結(jié)構(gòu)建筑在地震地面平動作用下一般只會出現(xiàn)平移震動，建筑內(nèi)部構(gòu)件出現(xiàn)測位移量，內(nèi)部構(gòu)件受力均衡；而非對稱結(jié)構(gòu)的建筑則會由于剛心和質(zhì)心不重合，在地面平動的過程中也會出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動。如建筑內(nèi)部的構(gòu)建離剛心較遠(yuǎn)就會由于超出變形極限而出現(xiàn)損壞，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)一側(cè)失效而倒塌。
（二）注重建筑構(gòu)件與連接點處質(zhì)量
在建筑工程設(shè)計和施工過程中建筑構(gòu)件的合理配置以及連接點處的質(zhì)量與建筑施工安全質(zhì)量存在直接的聯(lián)系。并且在新型建筑材料問世的同時建筑物的外部設(shè)計大都匯采用新型建筑材料，例如大理石、瓷磚等。而建筑室內(nèi)裝飾也會使用到吊頂?shù)燃夹g(shù)。這些室內(nèi)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(shè)計的關(guān)鍵。近幾年有部分國外高層建筑在發(fā)生地震時下起了“玻璃雨”，建筑的玻璃幕墻由于地震導(dǎo)致破損。這是由于當(dāng)前所使用的玻璃幕墻還無法適應(yīng)地震中產(chǎn)生變形和扭轉(zhuǎn)。因此建筑如要采用玻璃幕墻則必須保證玻璃幕墻的強度與變形能力。在其與建筑主體連接處要設(shè)計為能夠在水平向?qū)崿F(xiàn)變位能力的構(gòu)造，從而在地震時玻璃幕墻能夠與建筑物地震變形脫離，減少玻璃幕墻的損壞。另外，在建筑設(shè)計中內(nèi)隔墻、玻璃隔斷等結(jié)構(gòu)件的設(shè)計中也要充分考慮其與建筑主體連接點的牢固性，保證其抗震性能。
（三）關(guān)注建筑頂部抗震
在高層或超高層的建筑設(shè)計過程中，建筑的頂部抗震設(shè)計是十分關(guān)鍵的。當(dāng)前高層或超高層建筑的屋頂普遍存在過高和過重的問題。屋頂過高或過重會導(dǎo)致建筑變形加重，進(jìn)而強化了地震的破壞作用。對于屋頂建筑以及下層建筑物的安全性能有著極大的負(fù)面影響。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?shù)目箓?cè)力墻也會與下層建筑的抗側(cè)力墻出現(xiàn)分離，當(dāng)?shù)卣鸪霈F(xiàn)時則會加劇損壞。因此在高層或超高層建筑設(shè)計中應(yīng)該使用新型高強度輕質(zhì)的建筑材料，盡可能保證屋頂?shù)闹匦呐c下層建筑的重心位于通一條直線。當(dāng)建筑屋頂?shù)妮^高時要保證其抗震定性，緩解地震帶來的變形作用。
（四）建筑豎向布置
建筑豎向布置主要體現(xiàn)在建筑物的高度結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及剛度的設(shè)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(shè)計來說更加重要。建筑樓層的使用功能差異導(dǎo)致建筑物樓層分布的質(zhì)量和剛度均不一致，例如樓層包括游泳池、會議室、健身房等。樓層的功能需求導(dǎo)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(xiàn)地震時即為變形嚴(yán)重的薄弱層。在建筑設(shè)計中由于樓層功能不同導(dǎo)致的墻體不連續(xù)，柱子不對稱等極大的限制了抗震性能。因此在建筑抗震設(shè)計中應(yīng)該盡量保證豎向的剛度分布靠近，尤其是在結(jié)構(gòu)上剛度轉(zhuǎn)換層更加要著重注意。
2建筑設(shè)計中要重點關(guān)注的幾個抗震設(shè)計
（1）建筑構(gòu)件和連接點處的抗震設(shè)計。如今人們的生活水平日益提高，隨之也對居住質(zhì)量有了更為嚴(yán)格的要求，就施工的整體質(zhì)量而言，與之直接相關(guān)聯(lián)的便是建筑構(gòu)件的合理搭設(shè)和對連接點的科學(xué)設(shè)置。如今新世紀(jì)出現(xiàn)了許多新的工藝和材料，這樣施工就迎來了更大的挑戰(zhàn)。例如說建筑物的外部設(shè)計，其中會用到大理石、瓷磚等新材料，室內(nèi)裝飾設(shè)計用到的則有吊頂和人工造影等技術(shù)。就實際施工而言，一定要對材料質(zhì)量和施工技術(shù)有所保證，才能使建筑物的抗震性得到保障，同時要重點監(jiān)督和管理其牢固性，以免在地震發(fā)生時意外墜落而造成人員的傷害。
（2）建筑物頂部的抗震設(shè)計。如今的建筑行業(yè)，普遍對頂部過高、過重的問題有所避免。因為頂部產(chǎn)生的壓力會導(dǎo)致建筑墻面也形成相應(yīng)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(shè)計過程中，務(wù)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(jié)構(gòu)才能將抗震能力充分發(fā)揮出來。
（3）建筑設(shè)計中關(guān)于設(shè)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(jù)，所以要在施工過程中嚴(yán)格按照國家規(guī)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(xiàn)象出現(xiàn)。
3建筑設(shè)計過程中要考慮到的抗震設(shè)計
根據(jù)上述內(nèi)容，我們了解到建筑抗震設(shè)計和建筑設(shè)計之間息息相關(guān)的聯(lián)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(jié)合起二者的聯(lián)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(guī)從根本上被打破，才能使建筑物抗震現(xiàn)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(shè)計來具體闡述二者的結(jié)合。
（1）形狀設(shè)計建筑物的形狀設(shè)計也就是針對建筑進(jìn)行的“體型”設(shè)計，具體包括了各部分施工技術(shù)、建筑物平面布局和立體空間等的設(shè)計。在建筑行業(yè)發(fā)展的新時代，很多方面都有所創(chuàng)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(xiàn)，所以，在形狀設(shè)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(yīng)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?，然而在實際的建筑建設(shè)過程中，原有的常規(guī)形狀的建筑物已無法滿足現(xiàn)代化經(jīng)濟發(fā)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(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計。
（2）建筑物的平面設(shè)計在建筑物施工，平面設(shè)計是重要的環(huán)節(jié)，對建筑物日后的使用將起到?jīng)Q定作用。例如，分別作商務(wù)和居住用途的建筑物，它們在平面設(shè)計上必然存在很大差別，為了使使用需求得到進(jìn)一步滿足，就一定要按照用途，來對平面構(gòu)造進(jìn)行科學(xué)設(shè)計；另外，為了將抗震元素融入到平面設(shè)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(gòu)架安裝的合理性、內(nèi)部各因素的協(xié)調(diào)性加以綜合考量。要想完美地實現(xiàn)平面設(shè)計和抗震設(shè)計的結(jié)合，就對設(shè)計者提出了很高的要求，不但要工作經(jīng)驗豐富，要需要深入地研究審美觀念和抗震技術(shù)，前提還得不對內(nèi)部美觀產(chǎn)生不利影響，在此基礎(chǔ)上再確?？拐鹦阅艿淖畲蠡?。
（3）空間設(shè)計對建筑物進(jìn)行空間設(shè)計，是在三維空間內(nèi)進(jìn)行的關(guān)于建筑物的豎向設(shè)計方案。因為日益加快的城市化進(jìn)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(xiàn)的建筑物樓層愈發(fā)高。為了使土地占有面積盡量減少，在現(xiàn)代社會中愈發(fā)流行高層建筑，如此就對建筑物的空間設(shè)計有了更嚴(yán)格的要求。通常說來，建筑物層數(shù)越低，穩(wěn)定性就越高，受到地震的損害也就會越?。环粗€(wěn)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(shè)計和抗震設(shè)計在一起，這樣建筑物的整體抗震性才能得到保證。
1基本情況
廣州琶洲香格里拉酒店項目位于廣州市海珠區(qū)，廣州國際會議展覽中心東側(cè)，在建的黃洲大橋西側(cè)，北臨珠江，南靠新港東路，長約240米，寬約200米。整個項目包括一座37層的酒店（塔樓高32層，裙樓5層）和宴會大廳，以及2層地下車庫。
2抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)
（1）抗震設(shè)防烈度：7度。
（2）本工程屬丙類建筑，按本地區(qū)設(shè)防烈度采取抗震措施。
3基本數(shù)據(jù)
（1）場地類別：Ⅱ類。
（2）土層等效剪切波速為168.4m/s-173.8m/s,場地覆蓋層厚度約13.5m-17.4m，砂土液化等級綜合評定為嚴(yán)重，屬于抗震不利地段。
（3）持力層名稱：微風(fēng)化巖層，埋深約10.90m-23.70m，地基承載力特征值fak=4500KPa，巖石天然濕度下單軸抗壓強度的標(biāo)準(zhǔn)值fr=13.5Mpa。
（4）樁型為沖孔/鉆孔灌注樁，樁端埋深約15-20m。
4建筑結(jié)構(gòu)布置和選型
（1）主樓高度（±0.00以上）140.7m，地面以上結(jié)構(gòu)層為38層，其中出屋面一層，高度為4.7m。
（2）裙房高度（±0.00以上）29.0m，地面以上結(jié)構(gòu)層為4層。
（3）塔樓主體部分、裙樓和宴會廳之間設(shè)兩道110mm寬抗震縫分開。建筑物總高度為136.0m，總平面尺寸為195m×122m。其中塔樓部分（轉(zhuǎn)換層以上）平面尺寸為72米×18米，長寬比L/B＝4<［6］，高寬比H/B＝6.0<［7］；裙樓部分平面尺寸110m×45m，長寬比L/B=2.4，高寬比H/B=0.5；宴會大廳平面尺寸65m×53m，長寬比L/B＝1.2，高寬比H/B=0.3。
（4）塔樓質(zhì)心有微小的向上偏心（以底端為原點）。
（5）結(jié)構(gòu)形式簡單、平面形狀規(guī)則、布置均勻；結(jié)構(gòu)層第5層為轉(zhuǎn)換層，豎向構(gòu)件布置不連續(xù)。
（6）本工程為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓蓋整體性好。
（7）結(jié)構(gòu)類型：框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，屬于復(fù)雜類型。
（8）抗震等級：本工程塔樓的框架和核心筒為一級抗震。由于地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位，地下一層的抗震等級與上部結(jié)構(gòu)相同。其余部分裙樓及其地下一層與主樓相連，一級抗震。
（9）結(jié)構(gòu)概況：
整個大樓的設(shè)計采用框架—剪力墻結(jié)構(gòu)形式，分為兩級結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層以下布置了21根巨型框支柱，剪力墻及承重柱均落地直至基礎(chǔ)，由剪力墻、的框架柱和框架梁形成第一級結(jié)構(gòu)，承受水平力和豎向荷載，而樓面及次梁作為第二級結(jié)構(gòu)，只承受豎向荷載并傳遞到第一級結(jié)構(gòu)上。5結(jié)構(gòu)分析主要結(jié)果
（1）計算軟件：PKPM系列結(jié)構(gòu)分析軟件SATWE模塊（2002規(guī)范版本）中國建筑科學(xué)研究院PKPMCAD工程部編制。
（2）樓層自由度為3（剛性樓板）。
（3）周期調(diào)整系數(shù)：0.8。
（4）主樓結(jié)構(gòu)總重：2291152.81KN（SATWE）。
（5）基底地震總剪力：32581KN（X向）36421KN（Y向）（SATWE）。
（6）扭轉(zhuǎn)位移比：1.3。
（7）轉(zhuǎn)換層的上下剛度比：0.6027。
（8）最大軸壓比：n=0.85。
（9）最大層位移角為1/941，在17層（SATWE）。
（10）時程分析采用人工模擬的加速度時程曲線，選用了兩組實測波和一組場地人工波進(jìn)行彈性動力時程分析。彈性階段的時程分析，構(gòu)件內(nèi)力，側(cè)向位移小于采用振型分解反應(yīng)譜法的構(gòu)件內(nèi)力和側(cè)向位移。
6計算結(jié)果小結(jié)（與規(guī)范要求對比）：
（1）在風(fēng)荷載及地震作用下各構(gòu)件的強度和變形均滿足有關(guān)規(guī)范的要求。
（2）墻、柱的軸壓比均符合《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》和《高規(guī)》的要求，轉(zhuǎn)換層以上柱子軸壓比小于［0.85］，框支柱軸壓比小于［0.6］。
（3）按彈性方法計算的樓層層間最大位移與層高之比Δμ/h=1/941滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）第4.6.3條要求的1/800。
（4）塔樓滿足（JGJ3-2002）關(guān)于復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期之比最大值為0.729，不大于0.85的規(guī)定。
（5）塔樓滿足（GB50011-2001）第3.4.2條關(guān)于復(fù)雜高層建筑各樓層的最大層間位移不應(yīng)大于該樓層兩端層間位移平均值的1.4倍的規(guī)定。
（6）除轉(zhuǎn)換層外，塔樓各層均滿足（GB50011-2001）第3.4.2條關(guān)于各樓層的側(cè)向剛度不小于相鄰上一層的70%，并不小于其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80%的規(guī)定。
（7）塔樓滿足（JGJ3-2002）第E.0.2條關(guān)于轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度不應(yīng)大于1.3的規(guī)定。
（8）除轉(zhuǎn)換層外，塔樓各層均滿足（JGJ3-2002）第4.4.3條關(guān)于樓層層間受剪承載力不宜小于相鄰上一層的80%的規(guī)定。
（9）塔樓滿足（JGJ3-2002）第5.4.4條關(guān)于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的規(guī)定。
（10）塔樓滿足（JGJ3-2002）第3.3.13條關(guān)于各樓層對應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層水平地震剪力系數(shù)不小于表3.3.13的規(guī)定。
（11）塔樓滿足（JGJ3-2002）第3.3.5條關(guān)于按時程曲線計算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力不宜小于CQC法求得的底部剪力的65%的規(guī)定。
（12）結(jié)構(gòu)薄弱層彈塑性層間位移符合《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）第5.5.5條關(guān)于彈塑性層間位移角（1/164）小于1/100的規(guī)定。
7其它需要說明的問題
本工程在三種超限條件（高度、高寬比、體型規(guī)則性）中，高度超限13.3%，高寬比滿足規(guī)范及規(guī)程的有關(guān)要求，結(jié)構(gòu)平面形狀規(guī)則，豎向不規(guī)則。
主要超限抗震措施包括：
（1）為避免大樓整體結(jié)構(gòu)之間形狀的不規(guī)則，引起不利于抗震的情況，在主樓和裙樓之間設(shè)置110mm寬抗震縫兩道，縫的兩側(cè)設(shè)置雙柱，地下室、基礎(chǔ)不用設(shè)縫。
（2）轉(zhuǎn)換層位于第5層，框架柱和剪力墻的抗震等級根據(jù)《高規(guī)》表4.8.2和表4.8.3規(guī)定提高一級，為特一級。
（3）首層、設(shè)備夾層、避難層、屋面層樓板加強,板厚為180mm，中央核心筒板厚加強為150mm,配筋相應(yīng)加強，設(shè)雙向雙層鋼筋網(wǎng)。
1．2科學(xué)的設(shè)計當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，不同的建筑結(jié)構(gòu)所受到的地震影響是不同的，為了最大限度降低地震災(zāi)害的影響，建筑設(shè)計人員在抗震設(shè)計環(huán)節(jié)中，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐囟蔚膶嶋H情況來進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的選擇。目前，我國常用的鵝建筑結(jié)構(gòu)可以分為“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”、“砌體結(jié)構(gòu)”、“鋼混結(jié)構(gòu)”和“鋼結(jié)構(gòu)”四種類型。通過對四種結(jié)構(gòu)的比較分析得出，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震能力相對較強，因為其自身具有較好的柔韌性，所以當(dāng)建筑物因地震災(zāi)害而出現(xiàn)應(yīng)力變形時，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能夠依靠自身良好的承載力對其進(jìn)行一定程度的控制，這是其它三種結(jié)構(gòu)所不具備的優(yōu)勢。近年來，高層建筑建設(shè)的增多，大大增大了其在地震災(zāi)害影響下的水平位移和抗側(cè)移剛度，這在無形之中就加大了地震災(zāi)害的影響，為了避免地震災(zāi)害影響程度的增大，在設(shè)計和審核高層建筑抗震設(shè)計時，必須要考慮結(jié)構(gòu)的側(cè)移度。
1．3堅實的質(zhì)量地震作為破壞性超強的自然災(zāi)害，想要最大限度降低其對建筑的破壞，保證建筑設(shè)計堅實的質(zhì)量是最基本的防護措施。相比較而言，我國建筑設(shè)計水平發(fā)展較為緩慢，在地震設(shè)計方面也存在不夠合理的情況，這使得很多建筑結(jié)構(gòu)都出現(xiàn)了地震安全隱患，過大的自身重量也加大了地震危害。為了保證建筑結(jié)構(gòu)抗震水平，必須要在建筑抗震設(shè)計環(huán)節(jié)中科學(xué)的運用抗震理論，根據(jù)相關(guān)設(shè)計原則，利用有效措施來提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠性與安全性。
2實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)抗震水平設(shè)計的措施
2．1基礎(chǔ)性防震措施應(yīng)用基礎(chǔ)性防震措施根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)的不同位置有著不同的措施:(1)地基隔震。地基隔震是在建筑地基與土層之間設(shè)置緩沖層，以便在地震發(fā)生時減小建筑與土層之間的震動碰撞，實現(xiàn)對震能的有效吸收和反射作用，減小地震對建筑物的破壞。目前，我國最常使用的地基隔層為瀝青原料隔震層。(2)基礎(chǔ)隔震?；A(chǔ)隔震是整個建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的關(guān)鍵，想要降低地震對建筑物的破壞，就必須要做好基礎(chǔ)隔震措施。在對建筑基礎(chǔ)采取抗震措施時，為了減小地震對上部結(jié)構(gòu)的破壞，需要在建筑物的上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)位置接觸處設(shè)置隔震層，防止地震力由地基處向上部結(jié)構(gòu)傳播，降低地震對建筑上部結(jié)構(gòu)的破壞。基礎(chǔ)抗震裝置一般采用混合隔震裝置、基底滑移隔震裝置和夾層橡膠隔震裝置等。(3)間層隔震。間層隔震是為了吸收地震的沖擊余力而設(shè)置的，間層隔震的有效設(shè)置能夠?qū)φ鹆M(jìn)行再次削減，以達(dá)到降低地震對建筑的破壞作用。間層隔震一般都安裝在原始結(jié)構(gòu)層上，其實我國最早使用的的抗震措施，具有施工操作簡單的優(yōu)勢。(4)懸掛隔震。懸掛隔震是通過懸掛的方式，將建筑物全部或部分結(jié)構(gòu)脫離地面，從而在地震出現(xiàn)時，降低地面震動與建筑物之間的震力作用。目前，此種抗震措施多用于大型鋼結(jié)構(gòu)建筑當(dāng)中，收到了較為不錯的抗震效果。
2．2機敏減震支撐體系機敏減震支撐體系是集成現(xiàn)代科技技術(shù)的防震系統(tǒng)，其利用活塞運動的原理，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。在地震災(zāi)害發(fā)生時，保證建筑結(jié)構(gòu)中的內(nèi)、外鋼能夠通過不斷的滑動來消減地震的破壞力，減輕震力破壞和消耗地震作用力的傳導(dǎo)。目前，這項技術(shù)還在不斷的研究和完善當(dāng)中，相信其很快就能夠?qū)崿F(xiàn)有效的應(yīng)用，為建筑抗震設(shè)計水平的提升做出貢獻(xiàn)。
2．3效能減震技術(shù)應(yīng)用效能減震是實現(xiàn)對地震所產(chǎn)生動能的消耗，來減輕地震能的傳導(dǎo)大小，從而降低其對建筑物的破壞程度。目前，在此技術(shù)方面一般采用消能器和阻尼器，兩種器械都能夠?qū)崿F(xiàn)地震能量的有效消耗和吸收，減小震力對建筑主體的破壞，以達(dá)到對建筑主體結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)性定的保護。目前，效能減震技術(shù)在我國建筑防震設(shè)計中得到了有效的應(yīng)用，其在新建筑的防震設(shè)計和舊建筑的抗震加固方面，都起到了良好的效果。
在自然界的災(zāi)害中，破壞力最大的就是地震，至今依然是無法準(zhǔn)確預(yù)測。地震不但會導(dǎo)致建筑物倒塌，而且還會造成重大的傷亡事故。全世界每年由于地震災(zāi)害死亡的人數(shù)可達(dá)數(shù)萬人，引起的財產(chǎn)損失有數(shù)千億元人民幣。在統(tǒng)計全球的地震破壞后的案例中，木結(jié)構(gòu)建筑顯示出了優(yōu)越的抗震性能。震災(zāi)調(diào)查以后，倒塌的建筑中大多數(shù)是磚混結(jié)構(gòu)以及框架結(jié)構(gòu)，而木結(jié)構(gòu)為主體的建筑都基本保持完好，基本沒有倒塌。這說明了木結(jié)構(gòu)建筑的抗震性能大大高于其它的結(jié)構(gòu)，木結(jié)構(gòu)具有高抗震性能的原因是：木材的質(zhì)量較輕、建筑的層數(shù)一般較少，所以受到的地震作用（慣性力）較小，同時利用木結(jié)構(gòu)各種節(jié)點能很好的消耗地震對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的能量，從而保證在大震時木結(jié)構(gòu)建筑物的穩(wěn)定性以及完整性。即使在大震作用下建筑結(jié)構(gòu)倒塌的最壞情況下，由于木材的質(zhì)量和硬度比鋼材以及混凝土等建筑材料小得多，所以對人們的健康傷害也要小的多。
1.2塊材
塊材和砂漿組成砌體結(jié)構(gòu)，按照材料分，包括磚結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)和其它材料的砌塊結(jié)構(gòu)。砌體結(jié)構(gòu)在我國應(yīng)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(jié)構(gòu)節(jié)約水泥和鋼材，砌筑時不需模板及特殊的技術(shù)設(shè)備，可節(jié)約木材。砌體結(jié)構(gòu)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(jié)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(zhì)，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(jié)構(gòu)抗震設(shè)計需要采用構(gòu)造柱、圈梁及其它拉結(jié)等構(gòu)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(nóng)田土地過多，因此把實心磚改成空心磚，特別發(fā)展高孔洞率、高強度、大塊的空心磚以節(jié)約材料，以及利用工業(yè)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(jié)構(gòu)的方向。
1.3混凝土
混凝土為主制作的結(jié)構(gòu)稱為混凝土結(jié)構(gòu)，包括素混凝結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。混凝土材料也是脆性材料的典型。在2008年汶川地震中，震中地區(qū)鋼筋混凝土房屋破壞嚴(yán)重，特別是2000年以前的混凝土結(jié)構(gòu)建筑，幾乎全部倒塌，這些建筑結(jié)構(gòu)破壞有一個共同特征，都是在發(fā)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(xué)性能完全喪失殆盡，這主要是當(dāng)時設(shè)計和施工原因。2000年后的混凝土結(jié)構(gòu)由于采用了新的抗震標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計以及施工水平的提高，大多結(jié)構(gòu)沒有出現(xiàn)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(shè)計和施工是完全能夠滿足結(jié)構(gòu)的抗震需求的。
1.4鋼材
使用鋼材作為建筑結(jié)構(gòu)稱為鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點：強度高、強重比大；塑性、韌性好；材質(zhì)均勻，符合力學(xué)假定，安全可靠度高；工廠化生產(chǎn)，工業(yè)化程度高，施工速度快。同時，鋼結(jié)構(gòu)也具有耐熱不耐火、易銹蝕、耐腐性差等缺點。鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用在重型結(jié)構(gòu)及大跨度建筑結(jié)構(gòu)，多層、高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)，隨著我國鋼鐵產(chǎn)量的日益增加以及我國用鋼政策的調(diào)整，鋼結(jié)構(gòu)將會更加廣泛地應(yīng)用在各個領(lǐng)域。由于是鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)在進(jìn)行建筑抗震設(shè)計時，應(yīng)該特別注意強度、穩(wěn)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(jié)構(gòu)的抗震性能，減小地震破壞力，保證大震不倒的設(shè)計思想。
中圖分類號：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
地震災(zāi)害涉及到人類的生命和財產(chǎn)安全，是人類生活面臨的重要的問題，也是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的主題之一。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，必須充分考慮到抗震設(shè)計，這已經(jīng)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中占據(jù)非常重要的位置，在設(shè)計時只有采取適當(dāng)?shù)拇胧苑乐沟卣饘ㄖ锏脑斐傻木薮笃茐?，為減少地震的損失與危害在設(shè)計上做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，以保護人民的生命和財產(chǎn)安全。
一、 建筑結(jié)構(gòu)抗震的重要性
在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計，首先能夠保證人員的生命安全，為內(nèi)部人員的逃生以及求救爭取寶貴的時間； 其次，強化了建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，增加了建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，也將是建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命得到提升，使其利用價值得到不同程度的飛躍。建筑的基本功能是供人們居住，隨后才是審美價值的體現(xiàn)。就建筑的基本功能來說，其能夠供人居住的首要前提是安全，包括使用安全以及建筑物自身的安全。也就是說，建筑物只有在保證了自身安全的前提之下，才能夠供人們使用。因此，在建筑物的設(shè)計和建設(shè)過程中，往往需要對影響建筑安全性的因素作全方位考慮。地震作為一種不可預(yù)知的自然災(zāi)害，其對建筑物安全性能的影響極大。而建筑物的安全一旦遭受威脅，必然會出現(xiàn)倒塌事件，從而砸傷和掩埋生命，給人們帶來物質(zhì)和精神上的雙重?fù)p失。因此，建筑物在建設(shè)初期就必須做好抗震的準(zhǔn)備工作，從根本上確保人們的生命和財產(chǎn)安全。
二、提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的措施
1、合理選址以提高建筑物的抗震能力
地震發(fā)生時，如果建筑物本身抗震能力弱，結(jié)構(gòu)不堅固或者建筑剛性強而韌性不足，很容易遭到嚴(yán)重的破壞神之倒塌。如果建筑物選址不合理，地基建在地質(zhì)不穩(wěn)固的地方，地震會引起地表的地裂和錯動以及地面沉降，這種破壞在地基不穩(wěn)固的地方更加明顯，因此合理選址以提高建筑物的抗震能力非常重要。在建筑物選址時，易選擇地層穩(wěn)固地帶，應(yīng)盡量避開地質(zhì)不穩(wěn)固的地方，如斷層帶、地下采空區(qū)、地下水空洞區(qū)、易液化土等地方。如果沒有條件避開上述不適合建造建筑物的地區(qū)時，應(yīng)采取相應(yīng)的抗震應(yīng)對措施。依據(jù)國家對建筑物抗震的類別等級，采取人工加固地基、注意建筑結(jié)構(gòu)的整體性、建筑物的外形勻稱、建筑物的結(jié)構(gòu)簡單減輕建筑物自重等，都可以消除地基液化沉陷。還有一種特殊的地質(zhì)構(gòu)造，那就是在地基的主要受力層內(nèi)還存在土質(zhì)較軟的粘性土層或者不均勻的土層面時，這種地質(zhì)構(gòu)造若發(fā)生地震，地基會發(fā)生不均勻沉降。在此種地質(zhì)構(gòu)造地帶施工時，應(yīng)采用樁基和加強基礎(chǔ)的措施來加固地基。
2、使用科學(xué)的結(jié)構(gòu)形式
目前，我國常用的建筑結(jié)構(gòu)有：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼混結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)。防裂度和地區(qū)不同都是造成結(jié)構(gòu)不同的主要因素， 通常鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震能力相對較強，由于自身柔韌性較好， 所以鋼筋混凝土在建筑物變形能力控制中，具有良好的承載能力。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須根據(jù)抗震要求以及功能特征選用合理的結(jié)構(gòu)方案，在審核結(jié)構(gòu)體系中，也必須考慮結(jié)構(gòu)側(cè)移度，特別是高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計。隨著高層建筑結(jié)構(gòu)高度增加，不僅會讓建筑結(jié)構(gòu)在地震作用以及其他負(fù)荷作用影響下增大水平位移，也會讓建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)移的剛度增加。而對于不同的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系、組成方式、構(gòu)建以及受力特征，在抵抗側(cè)移剛度等方面都具有很大的差異性，所以在使用中，必須根據(jù)具體情況，選用合理的高度。
3、強化設(shè)計質(zhì)量
由于地震具有超強的危害性，所以在地震設(shè)計時，必須注重各項影響因素。由于我國建筑設(shè)計水平相對落后，很多建筑結(jié)構(gòu)使用的方案不夠合理，在不能科學(xué)布置建筑結(jié)構(gòu)方案的過程中，不僅增加了建筑成本和自身重量，也加大了地震危害。因此，在建筑抗震設(shè)計中，必須正確運用抗震理論，根據(jù)相關(guān)設(shè)計原則，不斷保障或者提高建筑結(jié)構(gòu)可靠性與安全性。具體原則包括：努力降低地震作用時結(jié)構(gòu)位移與扭轉(zhuǎn)，并且建筑結(jié)構(gòu)必須擁有足夠的剛度；結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力相對較高，同時具有足夠的耗能能力與延性。在這過程中，延性大說明變形能力相對較高，承載力與強度減小速度緩慢，不能有足夠的空間吸收，還能耗散地震能量，從自身結(jié)構(gòu)避免坍塌。
4、選擇合理的建筑材料
在設(shè)計階段，要進(jìn)行抗震分析和計算，在選擇建筑材料時，要對其參數(shù)進(jìn)行可靠度分析，也要充分考慮材料參數(shù)的變異性，而且盡可能選擇自振頻率不同的材料，避免在地震作用時結(jié)構(gòu)物局部或者整體發(fā)生共振，造成嚴(yán)重破壞。
5、合理的平立面布置
建筑物的動力性能基本上取決于它的建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡單合理，結(jié)構(gòu)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(guī)則、對稱，質(zhì)量和剛度變化均勻，避免樓層錯層。對體形復(fù)雜的建筑物合理設(shè)置變形縫，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要進(jìn)行水平地震作用計算和內(nèi)力調(diào)整，并應(yīng)對薄弱部位采取有效的抗震構(gòu)造措施，嚴(yán)格控制建筑物的高度和高寬比。
6、多道抗震防線的設(shè)置
這樣可以避免在地震作用下，由于局部損壞而造成整個建筑結(jié)構(gòu)的損壞，例如框架----抗震墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，抗震墻可以抵抗較大的側(cè)壓力，是第一道防線，當(dāng)在地震作用下抗震墻發(fā)生破壞時，框架結(jié)構(gòu)就起到抗震的第二道防線。 多道抗震防線可以極大的消耗地震能量，延緩或者減輕地震作用對高層建筑的損壞。
7、加強建筑物內(nèi)部的薄弱部分
在高層建筑中，由于層數(shù)較多，建筑面積較大，難免存在一些受力比較大而比較薄弱部分，在建設(shè)過程中，要及時對薄弱部分進(jìn)行加強，采取有效措施增強其強度和剛度，這樣就可以極大提高其承載力，避免在地震作用下過早的屈服產(chǎn)生較大變形，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)局部損壞或者整個結(jié)構(gòu)的損壞。
8、保障結(jié)構(gòu)的延性
（1）對于建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中柱、梁等構(gòu)件，應(yīng)該按照強柱弱梁的原則，增加柱子的抗彎能力。鋼筋混凝土的框架在強震發(fā)生時，當(dāng)?shù)卣鹜χ率菇ㄖY(jié)構(gòu)達(dá)到最大的非線性位移時，梁端的塑性鉸的塑性轉(zhuǎn)動會比較大。當(dāng)柱端的塑性鉸出現(xiàn)比較晚，那么建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到最大的非線性位移時它的塑性轉(zhuǎn)動會比較小。這樣就保證了框架有了比較穩(wěn)定的塑性耗能構(gòu)件。
（2）要提高結(jié)構(gòu)的延性，還要采取強剪弱彎的措施。因為剪切對于破壞根本沒有延性，如果某個部位一旦發(fā)生剪切破壞時，這個部位在整個抗震結(jié)構(gòu)中的作用就會喪失，柱端發(fā)生剪切破壞，建筑結(jié)構(gòu)的局部就會發(fā)生坍塌，局部坍塌有可能導(dǎo)致整個建筑物的坍塌。因此，要采取措施來增大梁柱和柱端的組合剪力值，保證任何構(gòu)件在強震發(fā)生時都不會損壞其剪力。
總之，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計有許多不確定或不確知的因素，很難做到對結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確的抗震計算，并得到結(jié)構(gòu)在地震作用下的真實反應(yīng)。因此結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計除了必須進(jìn)行細(xì)致的計算分析外，要特別注重結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計。如選取對建筑抗震適宜的建筑場地，設(shè)計延性結(jié)構(gòu)，采用輕質(zhì)高強建筑材料，設(shè)置多道抗震設(shè)防，加強結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，重視結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施等方面，只有這樣才能保證結(jié)構(gòu)的抗震性能。
參考文獻(xiàn)：
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中圖分類號：TU973+.31文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
一、基于性能的抗震設(shè)計的產(chǎn)生
20世紀(jì)初期，日本的森房吉教授（1868—1923）在對當(dāng)時的地震災(zāi)害和理論認(rèn)識進(jìn)行研究之后，提出了最早的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法。在之后的一百年間，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對地震的反映特征和發(fā)展特征的研究和把握不斷深入，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計理論及方法也在不斷進(jìn)步當(dāng)中。
目前 “大震不倒，中震可修，小震不壞”，作為抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計指導(dǎo)思想被國際普遍認(rèn)可。至此，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計可以說已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)步，此類建筑在地震中也表現(xiàn)出較好的抗震性能。但是，目前的三個水準(zhǔn)的設(shè)計理念主要是以保護人類生命安全為目的，對于地震造成的其他破壞不能很好地進(jìn)行控制。尤其是現(xiàn)代社會的高速發(fā)展使得大量人群、財富和資源可能集中在某一區(qū)域，如大城市中。在這些區(qū)域一旦發(fā)生地震，將會造成巨大的經(jīng)濟損失，對生還者的心里造成嚴(yán)重打擊，也是十分不利于震后重建工作的開展。因此，要求人們在進(jìn)行抗震設(shè)計時不僅防止地震對生命安全造成傷害，也要盡可能減少房屋倒塌對其他方面造成破壞?；谝陨峡紤]，在1994年美國洛杉磯大地震和1995年日本阪神大地震之后，基于性能的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計被廣泛研究推廣，并被認(rèn)為是未來抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要指導(dǎo)思想。
這項設(shè)計最早出現(xiàn)在橋梁抗震設(shè)計中，用量化的抗震指標(biāo)來控制抗震性能，從而改進(jìn)傳統(tǒng)的設(shè)計理念。1995年，這一理念被美國放眼21世紀(jì)委員會提出了之后，便得到了美國政府的大力支持，日本、新西蘭、澳大利亞、英國、智利等國家也先后投入研究。
二、基于性能抗震設(shè)計的特點
通過與現(xiàn)行抗震設(shè)計理念的對比，可得到基于性能抗震設(shè)計理念的特點。
1.采用多級設(shè)防。與現(xiàn)階段“大震不倒、中震可修、小震不壞”的三階段設(shè)防目標(biāo)
相比，基于性能的抗震設(shè)計注重多級防護，注意保護建筑的內(nèi)部設(shè)施與非結(jié)構(gòu)件，從而達(dá)到了在地震發(fā)生時既保護業(yè)主安全又減輕了業(yè)主和社會的經(jīng)濟損失。
2.投資準(zhǔn)則效益。投資準(zhǔn)則效益反映了抗震設(shè)計思想的重要轉(zhuǎn)變，是基于性能抗震設(shè)計的一個基本原則。即從只注重安全變?yōu)橥瑫r注重安全、經(jīng)濟等多個方面。根據(jù)這一準(zhǔn)則，結(jié)構(gòu)設(shè)計按照結(jié)構(gòu)性能的要求，考慮到所擁有的所有資源，在安全和經(jīng)濟之間找到平衡、合理的切入點，得到優(yōu)化的最佳方案。
三.設(shè)防水平
1．地震設(shè)防水平。地震設(shè)防水平是指在未來可能作用于建筑結(jié)構(gòu)的地震強度大小。由于地震設(shè)防水平直接決定了建筑物的抗震能力，所以它在基于性能的抗震設(shè)計的理論中占有重要的位置，應(yīng)充分考慮到已優(yōu)化的經(jīng)驗基礎(chǔ)，并根據(jù)地震參數(shù)具體確定。
2.結(jié)構(gòu)性能水平。結(jié)構(gòu)性能水平是在預(yù)期地震等級的作用下對建筑物破壞的最大程度。由于基于性能的抗震設(shè)計是考慮到結(jié)構(gòu)構(gòu)件、內(nèi)部設(shè)施、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、裝修等多種因素，因此除了應(yīng)該對對建筑主體結(jié)構(gòu)帶來的損失有控制力外，還要充分考慮到對非主體的損壞的控制。所以說，能兼顧主體與非主體結(jié)構(gòu)破壞程度的結(jié)構(gòu)性能水準(zhǔn)才是科學(xué)的、合理的。
四、基于性能抗震設(shè)計的方法
目前基于性能的抗震設(shè)計方法主要有：位移影響系數(shù)、直接位移、能力譜設(shè)計等方法。
1．位移影響系數(shù)法。該方法基于結(jié)構(gòu)性能設(shè)計，即通過分析預(yù)先得到位移的最大期望值，然后利用模態(tài)、等效的方法進(jìn)行確定，從而修正此系數(shù)。但是此方法目前也存在著一些問題，比如無法具體地體現(xiàn)出抗震水準(zhǔn)與具體結(jié)構(gòu)、樓層的損壞情況。
2．直接位移設(shè)計法。本方法適用于結(jié)構(gòu)性能設(shè)計，即根據(jù)地震等級預(yù)期計算位移，使結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)期位移。本方法最大的特點是概念簡單，但是只能從建筑材料的極限變化確定相應(yīng)數(shù)值，不能考慮到預(yù)期之外的地震效應(yīng)。
3．能力譜法。能力譜法是將地震反應(yīng)譜與能力譜曲線轉(zhuǎn)化成需求譜，從而評判該建筑的抗震性能。本方法側(cè)重于對結(jié)構(gòu)的實際性能進(jìn)行評估與檢驗。另外，能力譜法只適用于分布比較均勻且平面結(jié)構(gòu)可化簡的結(jié)構(gòu)。
總結(jié)：
基于性能的抗震設(shè)計是一個涵蓋范圍很廣的體系，與現(xiàn)行抗震設(shè)計相比，它具有以下優(yōu)點：
基于性能的抗震設(shè)計目標(biāo)多而且具體，具有更強的可操作性與適應(yīng)性，也具有更
大的實際作用意義。
基于性能的抗震設(shè)計提供給了設(shè)計者更大的靈活性。在符合相關(guān)規(guī)定與要求的前
提下，設(shè)計者可自行選擇能實現(xiàn)業(yè)主抗震目標(biāo)的設(shè)計方案與相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施，充分發(fā)揮了設(shè)計者的創(chuàng)造性與創(chuàng)新性。
基于性能的抗震設(shè)計將之前單一的以保障業(yè)主生命安全的抗震目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)樵诓煌?/p>
的地震風(fēng)險等級下滿足不同的抗震需求，并綜合了經(jīng)濟、安全等多方面因素，充分考慮到了投資、震后損失、災(zāi)后重建、社會效益與業(yè)主的承受能力等多方面因素,更符合當(dāng)今社會的需求。
基于性能的抗震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計思路已經(jīng)成為了未來抗震設(shè)計的主要發(fā)展思想，，得到了國際社會的廣泛認(rèn)可。特別是美日兩國，在這一方面進(jìn)行了大量的研究，并得到了一定成果。我國在這個項目的研究上起步較晚，但是為達(dá)到與國際社會同步，我國與國際社會上在這方面取得先進(jìn)成果的專家多次進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，中國許多高校目前也已經(jīng)開展了此項研究，從而發(fā)展出適合我國國情的基于性能的抗震設(shè)計方法。
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1)建筑結(jié)構(gòu)的平面布置。建筑結(jié)構(gòu)的平面布置是影響結(jié)構(gòu)抗震的重要因素，合理的建筑平面布置對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是至關(guān)重要的。大量地震災(zāi)害表明，平面布置簡單、對稱規(guī)則、質(zhì)量和剛度分布比較均勻并且具有明確傳力途徑的建筑結(jié)構(gòu)在地震時不容易發(fā)生破壞。規(guī)則結(jié)構(gòu)能較為準(zhǔn)確地預(yù)估結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)和地震時的反應(yīng)，較容易采取有效的抗震措施及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施來加強其抗震性能。相反，平面布置復(fù)雜、不對稱且不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，其地震作用效應(yīng)很難估計的。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)中規(guī)范規(guī)定，宜采用規(guī)則結(jié)構(gòu)，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。
2)建筑結(jié)構(gòu)的體系選擇。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，就優(yōu)先采用具有多道防線的結(jié)構(gòu)體系。例如:框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。這三種結(jié)構(gòu)可以作為地震區(qū)高層建筑的首選體系。當(dāng)建筑物高度不高且層數(shù)不多時，可采用框架結(jié)構(gòu)。但當(dāng)建筑物位于地震區(qū)，且高度均較高時，應(yīng)避免采用框架結(jié)構(gòu)、板柱剪力墻結(jié)構(gòu)。因為，地震具有強破性且持續(xù)時間很長，往復(fù)次數(shù)較多，能夠?qū)ㄖ镌斐衫鄯e破壞。單一的結(jié)構(gòu)體系在遭遇地震時，一旦發(fā)生破壞，很容易造成房屋倒塌，危及人們的生命及財產(chǎn)的安全。當(dāng)結(jié)構(gòu)體系具有多道防線時，當(dāng)遭遇地震時，第一道防線遭破壞后，后續(xù)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(jìn)行逃生，保證人民的生命安全。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的多道防線是進(jìn)行抗震設(shè)計時所必須設(shè)置的。
3)結(jié)構(gòu)薄弱層。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度分布不均勻、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)和樓層承載力突變時，容易產(chǎn)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(jié)構(gòu)，應(yīng)采用相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施來提高其抗震能力。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實際承載能力是判斷薄弱層部位的基礎(chǔ)，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(fā)生轉(zhuǎn)移是提高結(jié)構(gòu)抗震性能的重要手段。
2高層建筑抗震設(shè)計常見問題
1)高層建筑結(jié)構(gòu)的地基問題。高層建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計階段，應(yīng)有完善的巖土工程勘察報告，為結(jié)構(gòu)工程提供基本的設(shè)計依據(jù)。建筑結(jié)構(gòu)場地應(yīng)選擇在有較穩(wěn)定的基巖、開闊、平坦、土層堅硬或較密實的有利地段，不應(yīng)建造在容易發(fā)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(shè)單位工期要求，在確定方案后設(shè)計人員就直接進(jìn)入了施工圖設(shè)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(xù)工作帶來不必要的麻煩。
2)高層建筑結(jié)構(gòu)平面布置問題。高層建筑為了追求外立面效果的美觀而設(shè)計成平面不規(guī)則、不對稱且有較大凹進(jìn)或較大開洞的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對抗震十分不利。因此，在建筑方案正式確定前，結(jié)構(gòu)工程師就應(yīng)對建筑平面布置、體型方面的內(nèi)容提出自己的見解，及時和建筑師進(jìn)行溝通，盡量選用平面、豎向規(guī)則對稱、質(zhì)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(jié)構(gòu)的高度問題。如今的高層建筑結(jié)構(gòu)的高度越來越高，甚至出現(xiàn)了很多超高層的高層建筑，這就對結(jié)構(gòu)工程師的專業(yè)知識提出了更高的要求。不同的高度對應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)體系，規(guī)范上有明確規(guī)定。一旦結(jié)構(gòu)超過了規(guī)范規(guī)定的限制高度，就應(yīng)通過專門的審查、論證進(jìn)行更嚴(yán)格的計算分析和研究。
4)高層建筑抗震設(shè)防等級的選取問題。抗震等級是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的重要依據(jù)，抗震等級選取不當(dāng)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?jù)房屋的場地類別、抗震設(shè)防烈度、建筑高度、結(jié)構(gòu)類型等因素綜合評定。每個結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)當(dāng)熟練掌握結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計和規(guī)范知識，做到該提高的應(yīng)當(dāng)提高其抗震等級，該降低則應(yīng)適當(dāng)降低。
5)計算軟件的合理應(yīng)用。高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，應(yīng)該應(yīng)用正規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件進(jìn)行設(shè)計，軟件中的各個參數(shù)指標(biāo)能夠正確反映建筑物的特征。結(jié)構(gòu)工程師能正確分析結(jié)構(gòu)軟件所計算的結(jié)果，并做出正確的判斷。但有時計算機設(shè)計會給結(jié)構(gòu)工程師帶來一種錯覺，有的結(jié)構(gòu)工程師往往過分依賴計算結(jié)果，而減少了結(jié)構(gòu)的概念學(xué)習(xí)。一旦選擇了錯誤的計算參數(shù)，就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)問題，對結(jié)構(gòu)的安全和經(jīng)濟方面造成影響。因此，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)加強自身的業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和抗震概念設(shè)計的理解，做到熟練掌握相關(guān)的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計，并且根據(jù)自身的專業(yè)知識配合計算結(jié)果選擇最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。
