[科普中国]-耐震结构

常见耐震结构

1．多层砌体房屋。是以砌体（无筋砌体或配筋砌体）抗震墙为抗震结构体系，其中以横墙承重为主的结构体系较有利，承重横墙兼作横向抗震墙，纵向自承重墙作为纵向抗震墙，必要时也可以采用纵、横墙混合承重。

2．多层内框架房屋。指外墙为砖墙垛（或壁柱）承重，内柱为钢筋砼柱承重的房屋，适用于工艺上需要较大空间或使用上要求有较空旷的大厅的轻工厂房和民用公共建筑等。

3．底层框架砖房。底层要求有较大空间作商店、服务大厅等，上部则为隔墙较多的住宅或办公楼，是一种上下材料不同、强度和刚度不连续的结构体系，在抗震设计中有较严格的要求。

4．框架结构。多应用于多层及高层民用建筑和多层的工业建筑，建筑平面布置灵活，易于布置较大房间。但纯框架结构侧向刚度小，属柔性结构，故其层数和高度都受到一定限制。

5．框架－抗震墙结构。在多层和高层钢筋混凝土房屋的纵向和横向布置适当的抗震墙，并与框架结构形成框架－抗震墙协同工作的结构体系。在地震作用下层间位移比纯框架结构显著减小，故其建筑高度可以高很多。

6．抗震墙结构。是全部由纵、横抗震墙组成的结构体系，其抗震性能较好，在高层住宅、公寓、旅馆等建筑中广泛应用。1

建筑结构抗震设计的思想与不利区域相互避开施工选区对建筑结构抗震能力有着至关重要的影响。再好的设计更需要有一个好的根基，建筑物的构建，需要避开地质状况不佳、地震低发区域，从而从根基上保证建筑地基能够坚实稳固。当地震灾害发生时，直接破坏的是建筑结构。如有特殊情况，无法避开不利建筑区域，这时必须使用特殊方式适当解决对应问题，并在建筑结构的构建设计上，需要对抗震能力大幅提升。所以选择一个最佳建筑建设区域，能够从根本上提高抗震性能。2

建筑外形设计根据统计得出，建筑构件截面及平立面更容易突变，发生地震应力，引发地震灾害。当今时代，许多建筑设计师更注重通过建筑外形的设计稳定抗震性，设计师清楚地明白：①建筑设计注重整体性。建筑的整体性强，才能保持“传力通道”通畅，保证抗震能力强；②建筑结构遵循规则性。建筑结构不规则时，需要通过加倍地震产生的作用力与内力来重新计算建筑受力，调整设计；③设计方案的重要性。方案是否合理，直接影响着整个工程的耗材与建筑的安全性。2

协调设计如何把控建筑结构的抗震效果不仅需要的是对平立面设计的规则与对称，更需要的是建筑构造设计师与建筑工程工程师之间的协调与配合。建筑构造设计师与建筑工程工程师不仅要各司其职地完成设计与分析工作，还需要通过沟通交流，完成配合，对建筑结构的抗震设计进行调整，最终达到建筑结构规则要求与抗震设计标准。2

确定结构体系当确定建筑结构后，需要选择并确定合适的结构体系。建筑结构体系的选择与确定，抗震设计中的建筑实际条件（建筑区域地质、地基深浅、建筑材料、建筑高度等）、抗震类别等决定了建筑结构体系的选择，再通过各体系间经济、技术等对比，可确定最终的建筑结构体系。确定结构体系对抗震整体分析有着不可替代的重要作用。拥有地震传递与作用途径、计算简图，能够把控地震的作用力并分析出作用力的传递方向，达到预防地震来袭并在一定程度地避免了对建筑物迫害的作用。2

建筑抗震设计过程中需要注意的问题在地震引发的人员伤害的过程中，直接对于人伤害的并不是由于地震产生的地震波，而是由于地震会导致整个地表上的建筑发生比较大的破坏，相关的基础设施发生倒塌，这些物品会直接的威胁人们的生命。因此在一个建筑工程的项目的设计过程中，一定要根据该地区的气质特点，结合相关的调查，考虑地区的抗震。因此我们在进行项目的结构抗震的设计过程中，一定要注意好以下几种问题。1

建筑体型设计的相关问题在进行一个建筑项目的设计过程中，在考虑抗震的情况下，一定要考虑整个建筑的平面形状，因为整体空间在受到地震波的损害的过程中，对于建筑结构的稳定性起着非常重要的作用。建筑体型包含两个方面：平面形状及空间形状。根据以往的地震来看，不规则的建筑在受到地震波的影响的过程中发生破坏都是相对来说比较严重的。在汶川地震时，很多的简单规则建筑受到地震的影响相对于建筑体型相对复杂的建筑受到的破坏较小。拿不规则的建筑来说，在整个空间上受到地震波的影响，建筑结构会发生左右和上下的晃动，当晃动的程度比较大时，在一些复杂的建筑结构中就可能发生构件的错位，挖法对于建筑结构进行承重，导致整个建筑结构发生坍塌。有些复杂的建筑在受到地震波的影响之后，就会发生刚度的改变，在建筑物刚度改变的一瞬间，整个建筑就会面临着倒塌的危险。在建筑结构比较规则的建筑中，当发生晃动之后，整个建筑结构的整体会随着地震波的晃动而发生晃动，不会出现发生突变的情况，而且在整个建筑结构当中，受到的外部的荷载也是非常均匀。因此在建筑体型的设计中，应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则；在平面形状上，矩形、圆形、扇形，方形等对抗震来说都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型，尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布，避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。1

建筑平面布置设计的相关问题在整个建筑的设计过程中，建筑结构的平面布置在建筑结构的设计过程中起着非常至关重要的作用，首先来说，整个建筑的平面布局关系着整个建筑的使用功能，关系着整个建筑是否能够发挥其本身的作用。在建筑物内，柱、梁、板的布置关系到整个建筑物的承重和受力。在进行建筑结构的平面的布置过程中，由于对于整个建筑的楼层功能的设计不同，导致每一层的空间的布置就会不同，包括对于整个楼层的外墙以及它的填充墙，当发生地震时，由于这些平面结构的不协调，导致整个建筑结构产生扭转地震力的作用，由于这种力的存在会使整个建筑发生非常大的破坏，对于建筑的抗震会产生非常不利的影响。举例来说，有些建筑物由于电梯将的布置不合理，会导致整个建筑结构发生非常大的破坏，由于建筑中的电梯井的刚度非常的大，但是设计者为了追求空间上利用的最大化，往往会不考虑抗震的因素把电梯井放在建筑平面的角落里，当有地震发生时，会导致整个建筑发生非常大的破坏。主要的原因就是结构的设计者由于没有考虑到电梯井有非常大的抗侧力的刚度，导致在有地震发生时，会对整个建筑结构产生非常大的破坏。有些建筑物由于在墙体的布置上没有进行抗震的考虑，导致整个建筑的墙体不匀称，造成整个结构上的刚度分布情况不合理，在发生地震时，产生对于地震的扭转作用，导致整个建筑结构的受力不均匀，导致受到地震波的影响，发生较大的破坏。还有一些建筑结构在进行力的传导的过程中，对于内隔墙的对齐并不重视，层间知识为了追求每一层的空间和功能，并没有把抗震放在首位，导致在发生地震时，使得整个建筑结构中力无法进行合理的传递，导致一些重要部位受力过大导致整个建筑结构的发生非常大的破坏。因此我们在进行建筑的平面设计时，一定要把建筑结构放在第一位。我们在进行整个建筑结构的设计过程中，一定要做好对于建筑结构平面的设计。在进行建筑结构平面的设计过程中，要做到整个建筑结构在质量和刚度均匀分布的状态，减少在建筑结构在受到地震的影响时，产生较大的扭转力，造成整体建筑的较大的破坏。尽量使建筑使用功能要求与建筑结构抗震要求融合成一体，充分发挥建筑设计在建筑抗震中的作用。1

屋顶建筑的抗震设计注意事项就我国目前的建筑行业来说，高层和超高层建筑是我国的未来建筑行业发展的趋势，为此我们必须要加强对于高层建筑和超高层建筑的抗震措施。就目前这些超高层的建筑来说，整个建筑结构在抗震方面在于屋顶，就整个建筑来说，屋顶部分质量过重、过高。这些问题在建筑受到地震影响时，会对建筑结构发生非常大的变化。首先拿建筑屋顶过高来说，会抬高整个建筑结构的重心，在发生地震时，由于重心过高，会导致整个建筑项目发生剧烈的摇晃，因此我们在进行建筑结构的屋顶的设计时，一定要做好对于建筑结构屋顶的设计，不宜过高。当建筑的屋顶过重时，会导致地震产生的破坏发生的作用变大。1

建筑上应满足的设计限值控制问题在根据对于大量地震对于建筑结构的观测之后，应该对于建筑结构设计有一些硬性的规定。在房屋结构的设计过程中，做好对于房屋建筑的层数的规定，还有应该做好对于建筑在受到地震影响时，力的传递途径，减少地震对于建筑的破坏程度。1

高层建筑抗震设计结构的设计在对于高层建筑的结构设计时，要考虑高层多使用框架结构，我们一定要做好对于框架结构的抗震设计，在进行高层框架的抗震设计时，如果对于高层建筑的布局中，内部的纵面墙比较长，并且在其中的连梁的跨度比较长的时候，而且对于来那个连续梁的刚度的设计比较长的时候，这种框剪结构就是一套比较好的设计。当这幢建筑受到地震的作用时，墙的剪切的变形就会变得非常的大，这样来说，墙的墙肢受到的破坏力就会比原来的大很多。在这样的布局前，我们可以把墙体分为几个小段，使墙的整体的高宽比变大。因此我们在进行高层建筑的结构设计的过程中，要尽量考虑两端边缘的延展性，使建筑结构不会发生比较大的破坏。2

抗震端的设计在于高层建筑的结构的抗震设计中，对于结构的抗震端的设计也是非常的重要的。在进行抗震端的设计过程中，值得注意的是抗震端和部分框肢墙的截面的高度相差不要太大。对于比较重要的抗震端的要加固，如果发现有漏洞的话，应该及时的对于漏洞进行修工作，来保证抗震端的强度。在修补的过程中一定要注意修补所用的混凝土的等级。2

就高层建筑框支层的设计在高层建筑的设计过程中，做好抗震结构的设计对于高层建筑来说是非常重要的工作，在抗震结构设计中，最重要的一点就是框支层的结构设计了。当地震发生时，就会导致整个结构发生巨大的形变。对于框支层的设计中，一定要保证整个结构的刚度，对于框支层结构设计的刚度大多数应该在比其他的结构刚度设计的要大。框支墙的地震剪力是由底部的剪力墙承担，当底部楼板的水平间距不宜大于24m时可以保证其内部的刚度水平力的传递。所以在设计时对连梁弯矩进行适当的调整，采用加厚局部墙的办法保证节点区的约束。2