淺析抗震的重要性以及設(shè)計意義

1、淺析抗震的重要性以及設(shè)計意義摘要：地震造成人員傷亡的直接原因是地表的破壞和建筑物、構(gòu)筑物的破壞與倒塌。據(jù)對世界上130余次傷亡較大地震災(zāi)害進行的分類統(tǒng)計表明，其中95犯上的傷亡是由于建筑物、構(gòu)筑物破壞、倒塌造成的。因此，對各種建筑物、構(gòu)筑物依法進行相應(yīng)的抗震設(shè)防，使其在破壞性地震中不損壞、不倒塌，是避免人員傷亡的關(guān)鍵。建筑結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計及安全施工措施在建設(shè)工程中的意義，非常重要！地震災(zāi)害防御是地震發(fā)生前應(yīng)做的防御性工作。震害防御主要有工程性防御措施和非工程性防御措施。工程性防御措施是減輕地震災(zāi)害最主要的途徑。工程性防御措施是用工程的抗震設(shè)防和抗震加固來完成防御建筑物、構(gòu)筑物遭受地震破壞，減輕

2、地震災(zāi)害的措施。我國對建設(shè)工程的抗震設(shè)防作了明確規(guī)定：新建、擴建、改建建設(shè)工程，必須進行抗震設(shè)防，達到抗震設(shè)防要求。一般工業(yè)與民用建筑建設(shè)工程，必須按照國家頒布的中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖規(guī)定的抗震設(shè)防要求，進行抗震設(shè)防。重大建設(shè)工程和可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建設(shè)工程、核電站和核設(shè)施建設(shè)工程必須進行地震安全性評價，并根據(jù)經(jīng)過國家和省級地震行政主管部門審定的地震安全性評價結(jié)果，確定抗震設(shè)防要求，進行抗震設(shè)防。建設(shè)工程必須按照抗震設(shè)防要求和抗震設(shè)計規(guī)范進行抗震設(shè)計，并按抗震設(shè)計進行施工。已建成的重大建設(shè)工程、可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建設(shè)工程，有重大文物價值和紀(jì)念意義以及地震重點監(jiān)視防御區(qū)的建筑物、構(gòu)筑物，未

3、采取抗震設(shè)防措施的，應(yīng)當(dāng)按照國家有關(guān)規(guī)定進行抗震性能鑒定，并采取必要的抗震加固補強措施。關(guān)鍵詞：抗震、設(shè)計、地震地震是人類在繁衍生息、社會發(fā)展過程中遇到的一種可怕的自然災(zāi)害。強烈地震常常以其猝不及防的突發(fā)性和巨大的破壞力給社會經(jīng)濟發(fā)展、人類生存安全和社會穩(wěn)定、社會功能帶來嚴(yán)重的危害。據(jù)統(tǒng)計，歷史上各種自然災(zāi)害曾毀滅了世界各地52個城市，其中因地震而毀滅的城市有27個。地震之外的其它各種災(zāi)害，如水災(zāi)、火災(zāi)、火山噴發(fā)、風(fēng)災(zāi)、沙災(zāi)、旱災(zāi)等毀滅的城市為25座。因此，地震占災(zāi)害總數(shù)的52%可見地震災(zāi)害確系“群害之首”。地震作用具有較強的隨機性和復(fù)雜性，要求在強烈地震作用下結(jié)構(gòu)仍保持在彈性狀態(tài)，不發(fā)生破壞

4、是很不實際的；既經(jīng)濟又安全的抗震設(shè)計是允許在強烈地震作用下破壞嚴(yán)重，但不倒塌。因此，依靠彈塑性變形消耗地震的能量是抗震設(shè)計的特點，提高結(jié)構(gòu)的變形、耗能能力和整體抗震能力，防止高于設(shè)防烈度的“大震”不倒是抗震設(shè)計要達至U的目標(biāo)。一、建筑物破壞類型汶川地震對建筑物的破壞雖然強烈，但仍表現(xiàn)出了破壞的不均勻性，可以說，即使是破壞非常強烈的地區(qū)也有較完好的建筑存在。調(diào)查表明，建筑物破壞的不均勻性有如下現(xiàn)象和可能成因。1、地震與滑坡耦合造成的強烈破壞事例：北川縣城是最典型的事例，縣城在地震中遭受了毀滅性破壞，但破壞也有不均勻性，其中破壞嚴(yán)重的范圍之一是西城王家?guī)r滑坡周圍，滑坡摧毀了半個縣城；另一處是禹龍北

5、街東南邊2000m一帶的房屋被崩落滾石砸毀并成片倒塌。成因探討：滑坡和崩塌的破壞作用一種是直接砸毀或掩埋房屋，當(dāng)房屋密集時倒塌的房屋可能砸毀鄰近的房屋，產(chǎn)生多米諾骨牌效應(yīng)；另一種是崩塌和滑坡體落在地上產(chǎn)生次級地震，這種次級地震對局部地方來說是很強烈的，而且次級地震的震動往往與主震的震動不協(xié)調(diào)。地震時，均勻搖動中的房屋并不一定會倒塌，但如果遇到不協(xié)調(diào)的沖擊則很容易倒塌。2、地基不均勻引起的建筑物不均勻破壞在前面已經(jīng)有所論述，如變形帶及兩側(cè)不同程度的破壞。下面再列舉一些事實進一步說明。事例：北川縣城緊靠禹龍北街東南邊有一條寬淺的沖溝通向湎江，兩邊樓房向溝內(nèi)及下游方向傾倒，第一層樓發(fā)生強烈撓屈，這種

6、破壞的原因是，沖溝部位是土體最松軟的地帶，也是土體結(jié)構(gòu)變化最快的地方。縣城內(nèi)有多幢房屋在地震中整體下陷。3、斜坡帶臨空一側(cè)建筑物破壞程度高事例1:彭州市白鹿中學(xué)最“?！苯虒W(xué)樓西北邊坡坎上的小宿舍樓靠坎一邊破壞嚴(yán)重，呈梯形垮塌。另在白鹿中學(xué)東北邊見到臨空一側(cè)的房屋成套倒塌，但靠里的房屋保存完好。事例2:在汶川縣映秀鎮(zhèn)映秀大橋西南頭東南邊斜坡上也見到類似的房屋破壞型式，一棟紅磚砌鑲嵌白瓷磚的兩層樓房在地震中臨空一側(cè)面對河流的前墻倒塌嚴(yán)重，后墻保存較完好。成因探討：以上說明，斜坡帶臨空一側(cè)巖土的不均勻性，抗震動性能差，導(dǎo)致上部建筑物倒塌。二、震結(jié)構(gòu)體系設(shè)計震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計應(yīng)考慮的最關(guān)鍵問題，對安

7、全和經(jīng)濟起決定性的作用，是綜合的系統(tǒng)決策。體系的選擇要符合抗震概念設(shè)計的幾條基本原則。目前主要的抗震結(jié)構(gòu)體系有：1 .多層砌體房屋。是以砌體（無筋砌體或配筋砌體）抗震墻為抗震結(jié)構(gòu)體系，具中以橫墻承重為主的結(jié)構(gòu)體系較有利，承重橫墻兼作橫向抗震墻，縱向自承重墻作為縱向抗震墻，必要時也可以采用縱、橫墻混合承重。2 .多層內(nèi)框架房屋。指外墻為磚墻垛（或壁柱）承重，內(nèi)柱為鋼筋碎柱承重的房屋，適用于工藝上需要較大空間或使用上要求有較空曠的大廳的輕工廠房和民用公共建筑等。3 .底層框架磚房。底層要求有較大空間作商店、服務(wù)大廳等，上部則為隔墻較多的住宅或辦公樓，是一種上下材料不同、強度和剛度不連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系，

8、在抗震設(shè)計中有較嚴(yán)格的要求。4 .框架結(jié)構(gòu)。多應(yīng)用于多層及高層民用建筑和多層的工業(yè)建筑，建筑平面布置靈活，易于布置較大房間。但純框架結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度小，屬柔性結(jié)構(gòu)，故其層數(shù)和高度都受到一定限制。5 .框架一抗震墻結(jié)構(gòu)。在多層和高層鋼筋混凝土房屋的縱向和橫向布置適當(dāng)?shù)目拐饓?，并與框架結(jié)構(gòu)形成框架-抗震墻協(xié)同工作的結(jié)構(gòu)體系。在地震作用下層間位移比純框架結(jié)構(gòu)顯著減小，故其建筑高度可以高很多。6 .抗震墻結(jié)構(gòu)。是全部由縱、橫抗震墻組成的結(jié)構(gòu)體系，其抗震性能較好，在高層住宅、公寓、旅館等建筑中廣泛應(yīng)用。國家在建筑抗震設(shè)計上要求，一般的民用建筑是要抗7度，及可抗6級地震，對一些超高層的建筑，必須要做地震安全性

9、的評價，通過安全評價性去測試標(biāo)準(zhǔn)，以保證建筑達到基本抗震地區(qū)的要求。除了設(shè)計達標(biāo)以外，施工的質(zhì)量也是非常關(guān)鍵的，要有合規(guī)的設(shè)計，合乎要求的標(biāo)準(zhǔn)，合格的施工質(zhì)量，幾個方面做好了，才可以達到抗震的標(biāo)準(zhǔn)。較合理的框架地震破壞機制，應(yīng)該是節(jié)點基本不破壞，梁比柱屈服可能早發(fā)生、多發(fā)生，同一層中各柱兩端的屈服歷程越長越好，底層柱底的塑性較宜最晚形成。即：框架的抗震設(shè)計應(yīng)使梁、柱端的塑性較出現(xiàn)盡可能分散，充分發(fā)揮整個結(jié)構(gòu)的抗震能力。在抗震設(shè)計中應(yīng)注意以下方面。1、抗震計算中的延性保證從用樓層水平地震剪力與層間位移關(guān)系來描述樓層破壞的全過程可反映出，在抗震設(shè)防的第二、三水準(zhǔn)時，框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件已進入彈塑性階段，構(gòu)

10、件在保持一定承載力條件下主要以彈塑性變形來耗散地震能量，所以框架結(jié)構(gòu)需有足夠的變形能力才不致抗震失效。試驗研究表明，“強節(jié)點”、“強柱弱梁、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的框架結(jié)構(gòu)有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力，極限層間位移大，抗震性能較好。規(guī)范通過構(gòu)件承載力調(diào)整辦法在一定程度上可以體現(xiàn)上述的強弱要求，且考慮了設(shè)計者的使用方便，采用地震組合內(nèi)力的抗震承載力驗算表達式，只是要對地震組合內(nèi)力的設(shè)計值按有關(guān)公式進行相應(yīng)的調(diào)整。綜合大量實驗研究成果，影響不同受力特征節(jié)點延性性質(zhì)的主要綜合因素有：相對作用剪力、相對配筋率、貫穿節(jié)點的梁柱縱筋的粘結(jié)情況。2、構(gòu)造措施上的延性保證四川大地震實踐證明，當(dāng)建筑結(jié)

11、構(gòu)在大地震中要求保持足夠的承載能力來吸收進入塑性階段而產(chǎn)生的巨大能量，因為此時的結(jié)構(gòu)在震中進入到一個塑性階段，容易產(chǎn)生變形。所以，根據(jù)這種特點和抗震的要求，多發(fā)地震的國家鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計均要求按延性框架結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，所以建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須保證結(jié)構(gòu)局部薄弱區(qū)的承載力與剛度，保證了建筑構(gòu)造的整體性，延性的增加也就提高了變形能力，這樣可以減少地震的破壞性，提高了建筑的抗震能力。在結(jié)構(gòu)布置上，按擴大了的柱端抗彎承載力進行設(shè)計，理論上可將柱屈服的可能性減少，保證“強柱弱梁”的設(shè)計原則。但因各種原因，如梁的實際抗彎承載力可能增大，高振型使柱中反彎點的轉(zhuǎn)移等綜合因素影響，要使柱中完全避免塑性較是困難的

12、，同時為實現(xiàn)“強剪弱彎”的要求，保證塑性較區(qū)域的局部延性，也必須通過一定的構(gòu)造措施來保證結(jié)構(gòu)的延性，具體做法如下：(1) .限制軸壓比與縱筋最大配筋率合理的受力過程可明顯提高構(gòu)件延性，為實現(xiàn)受拉鋼筋的屈服先與受壓區(qū)混凝土壓碎的破壞形態(tài)，以提高塑性較區(qū)域的轉(zhuǎn)動能力，規(guī)范限制軸壓比與縱筋最大配筋率，同時對混凝土受壓區(qū)高度也提出相應(yīng)要求。(2) .限制約束配筋和配筋形式。加密塑性較區(qū)內(nèi)的箍筋間距是很重要的一點，為保證“強節(jié)點”、“強柱弱梁”、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的設(shè)計原則及塑性較區(qū)域的局部延性，有必要加密塑性校區(qū)內(nèi)的箍筋間距，這不但可提高柱端抗剪能力，還可約束核心區(qū)內(nèi)混凝土，對縱向鋼筋提供側(cè)

13、向支承，防止大變形下縱筋壓曲，從而改善塑性校區(qū)域的局部延性。規(guī)范對約束區(qū)縱筋的最小直徑、最大間距、塑性較區(qū)域的最小長度等做出了詳細(xì)的規(guī)定，并對箍筋肢距及箍筋形式提出了相應(yīng)要求。隨著工程應(yīng)用中箍筋強度和混凝土強度不斷提高，對塑性較區(qū)域內(nèi)箍筋布置的要求是抗震構(gòu)造措施的一個重要方面，這一情況將導(dǎo)致高強度混凝土中約束箍筋配筋率的減少而降低結(jié)構(gòu)的設(shè)計可靠度，建議以配筋特征值代替原體積配筋率，同時鑒于約束配筋對柱端塑性校區(qū)的良好約束作用，建議適當(dāng)增大配筋量。(3) .限制材料。拒絕豆腐渣工程的第一關(guān)就是把握好材料質(zhì)量，材料延性對確保構(gòu)件(結(jié)構(gòu))延性極為重要，為此規(guī)范對材料也提出了相應(yīng)的限制，如保證鋼筋強屈

14、比、延伸率及混凝土強度等級等，同時對施工過程中可能出現(xiàn)的鋼筋代換也提出了相應(yīng)的限制。三、房屋建筑抗震技術(shù)的應(yīng)用近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新思想、新材料、新技術(shù)得到了大量的應(yīng)用，這大大豐富了提高建筑抗震性能的手段，提高了構(gòu)件的極限承載能力，降低了結(jié)構(gòu)的自重，并更有效地減輕了地震所帶來的災(zāi)害。其中，隔震和消能減震就是建筑結(jié)構(gòu)減輕地震災(zāi)害的兩種技術(shù)。1、隔震技術(shù)。目前，國際上較熱門的工程抗震新技術(shù)就是隔震技術(shù)，它是通過把如橡膠隔震墊等隔震消能裝置安放在結(jié)構(gòu)物底部和基礎(chǔ)(或底部柱頂)之間，來隔開上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)，從而改變結(jié)構(gòu)的動力作用和動力特性，有利于減輕結(jié)構(gòu)物的地震反應(yīng)。實踐證明，隔震技術(shù)具有很大的

15、垂直承載力及垂直壓縮剛度，具有足夠大的初始剛度及較小的水平變形剛度，能夠抵抗風(fēng)荷載和輕微地震，且耐久性好，使用壽命長，因此，主要適用于較重要的如學(xué)校、醫(yī)院、商場、科研機構(gòu)及重要的指揮職能單位的低層和多層建筑。2、消能減震技術(shù)。消能減震技術(shù)主要用于高層或超高層建筑，其原理是指在建筑結(jié)構(gòu)的某些部位，如節(jié)點、剪力墻、支撐、連接件或連接縫等，設(shè)置消能元件，通過消能裝置產(chǎn)生摩擦非線性滯回變形耗能來耗散或吸收地震能量以減小主體結(jié)構(gòu)的水平和豎向地震反應(yīng)，從而避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞或倒塌，以達到減震抗震的目的。雖然隔震技術(shù)和消能減震技術(shù)能夠大幅度提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，但因為施工較復(fù)雜，很難合理把握，因此，在實際運

16、用中，還需要更加合理的設(shè)計及科學(xué)的施工，以保證房屋建筑具備優(yōu)質(zhì)的抗震性能。三、如何增強房屋建筑的抗震性能1、合理設(shè)計設(shè)計單位應(yīng)當(dāng)按照抗震設(shè)防要求和工程建設(shè)強制性標(biāo)準(zhǔn)進行抗震設(shè)計，并對抗震設(shè)計的質(zhì)量以及出具的施工圖設(shè)計文件的準(zhǔn)確性負(fù)責(zé)。首先，房建場地的選擇應(yīng)避開地震時可能發(fā)生地基失效的松軟場地，應(yīng)選擇堅硬場地。其次，綜合運用抗震原則，以剛度、承載力和延性為主導(dǎo)目標(biāo)，多道防線剛?cè)峤Y(jié)合，使結(jié)構(gòu)具有多道支撐和抗水平力的體系，同時保證結(jié)構(gòu)體型簡單，結(jié)構(gòu)傳力和受力途徑直接，整體結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件共同作用。第三，設(shè)計中要力圖使從地基傳入結(jié)構(gòu)的振動能量為最小，使結(jié)構(gòu)具備足夠大的、適當(dāng)?shù)某休d能力、延性和耗能能力，以

17、及以減少地震作用下的位移和扭轉(zhuǎn)的剛度。第四,結(jié)構(gòu)布置要力求使剛度、質(zhì)量、延性、幾何尺寸等規(guī)整、對稱、均勻，避免突然變化。另外，地震是一場災(zāi)難，為最大限度地保護人民以及整個社會的利益，確保我國國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定增長，建筑行業(yè)在考慮增強房屋建筑抗震能力的同時，也應(yīng)高度重視由地震引發(fā)的次生災(zāi)害（最主要的就是火災(zāi)）及地質(zhì)災(zāi)害。因此，房屋設(shè)計中有必要增加結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計，同時基礎(chǔ)和地基的設(shè)計也應(yīng)充分考慮到地基變形對房屋安全的影響。2、正確施工合理的抗震設(shè)計必須通過高質(zhì)量的施工才能起到抗御地震的作用，只有把好抗震設(shè)計和施工兩道關(guān)才能有效地提高建設(shè)工程的抗震性能。施工圖審查單位應(yīng)當(dāng)將房屋建筑抗震設(shè)防作為專項審查內(nèi)

18、容，對施工圖抗震設(shè)防質(zhì)量負(fù)責(zé)。建設(shè)單位、施工單位應(yīng)當(dāng)選用符合施工圖設(shè)計文件和國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的材料、構(gòu)配件和設(shè)備。施工單位應(yīng)當(dāng)按照施工圖設(shè)計文件和工程建設(shè)強制性標(biāo)準(zhǔn)進行施工，并對施工質(zhì)量負(fù)責(zé)。工程監(jiān)理單位應(yīng)當(dāng)按照施工圖設(shè)計文件和工程建設(shè)強制性標(biāo)準(zhǔn)實施監(jiān)理，并對施工質(zhì)量承擔(dān)監(jiān)理責(zé)任。3、房屋加固對房屋建筑進行加固改造，也是增強房屋建筑抗震性能的有效手段。對于木結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固應(yīng)根據(jù)實際情況，采取減輕屋蓋重力、加強構(gòu)件連接、加固木構(gòu)架、增砌磚抗震墻、增設(shè)柱間支撐等措施；對于土石墻房屋的加固，則可根據(jù)實際情況采取加固墻體、加強墻體連接、減輕屋蓋重力等措施；對于多層砌體結(jié)構(gòu)的加固，則可采取拆砌或增設(shè)

19、抗震墻、修補和灌漿、外加柱加固、面層或板墻加固、增設(shè)支撐或支架加固、柱、墻垛采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土套加固、設(shè)置鋼拉桿、長錨桿、增設(shè)圈梁、構(gòu)造柱等方法;對于多層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固，則可采取單向框架宜加固為雙向框架，或采取加強樓、屋蓋整體性且同時增設(shè)抗震墻、抗震支撐等抗側(cè)力構(gòu)件的措施；框架梁柱采用鋼構(gòu)套、現(xiàn)澆鋼筋混凝土套加固，或貼鋼板加固；增設(shè)鋼筋混凝土抗震墻或翼墻加固等方法。幾十年來，對房屋建筑的抗震加固，除了傳統(tǒng)的增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁、夾板墻、抗震墻、鋼支撐、鋼拉桿、鋼構(gòu)套，以及擴大受力構(gòu)件截面等方法之外，還開發(fā)應(yīng)用了高強鋼絞線、高強結(jié)構(gòu)膠、碳纖維布、聚合物砂漿等材料和預(yù)應(yīng)力技術(shù)，使我國的

20、建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)達到了國際先進水平。汶川地震給我國造成了巨大的損失，我們也從中得到了經(jīng)驗和教訓(xùn)：(1)堅持貫徹國家標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格保證工程質(zhì)量，絕不偷工減料，堅決做好抗震設(shè)計,保障人民人身財產(chǎn)安全。(2)應(yīng)加強房屋的結(jié)構(gòu)評估和抗震鑒定工作，保證建筑結(jié)構(gòu)符合抗震設(shè)計要求，杜絕不符合國家規(guī)范的建筑工程。(3)加大抗震減災(zāi)新技術(shù)和新產(chǎn)品的推廣應(yīng)用力度，應(yīng)用新技術(shù)解決建筑結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計中的難題，保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計水準(zhǔn)。(4)在設(shè)計和審圖過程中，強調(diào)采用合理結(jié)構(gòu)體系的重要性。不能因為追求建筑結(jié)構(gòu)的標(biāo)新立異而舍本逐末地降低結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計要求。(5)加大對群眾防震減災(zāi)知識的普及和教育，堅持預(yù)防為主，樹立科學(xué)減

21、災(zāi)理念,更加重視災(zāi)前防范，最大限度地減輕地震災(zāi)害造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失四、關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計的概述我國結(jié)構(gòu)計算理論經(jīng)歷了經(jīng)驗估算、容許應(yīng)力法、破損階段計算、極限狀態(tài)計算，到目前普遍采用的概率極限狀態(tài)理論等階段?，F(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB50068-2001則采用以概率理論為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計準(zhǔn)則，以使建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計得以符合技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用的原則。概率極限狀態(tài)設(shè)計法更科學(xué)、更合理，但該法在運算過程中還帶有一定程度近似，只能視作近似概率法，并且僅憑極限狀態(tài)設(shè)計也很難估算建筑物的真正承載力。事實上,建筑物是一個空間結(jié)構(gòu)，各種構(gòu)件以相當(dāng)復(fù)雜的方式共同工作，并非是脫離

22、結(jié)構(gòu)體系的單獨構(gòu)件。地震具有隨機性、不確定性和復(fù)雜性，要準(zhǔn)確預(yù)測建筑物所遭遇地震的特性和參數(shù)，目前是很難做到的。而建筑物本身又是一個龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，在遭受地震作用后其破壞機理和破壞過程十分復(fù)雜。且在結(jié)構(gòu)分析方面，由于未能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用、非彈性性質(zhì)、材料時效、阻尼變化等多種因素，也存在著不確定性。因此，結(jié)構(gòu)工程抗震問題不能完全依賴“計算設(shè)計”解決。應(yīng)立足于工程抗震基本理論及長期工程抗震經(jīng)驗總結(jié)的工程抗震基本概念，從“概念設(shè)計”的角度著眼于結(jié)構(gòu)的總體地震反應(yīng)，按照結(jié)構(gòu)的破壞過程，靈活運用抗震設(shè)計準(zhǔn)則，全面合理地解決結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基本問題，既注意總體布置上的大原則，又顧及到關(guān)鍵部位的細(xì)節(jié)構(gòu)造，

23、從根本上提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。汶川地震和舟曲地震以后，建筑設(shè)計考慮抗震設(shè)計，嚴(yán)格遵守抗震規(guī)范，已經(jīng)成為特別重要的環(huán)節(jié)，因為它關(guān)系著人民生命財產(chǎn)安全。五、抗震概念設(shè)計的基本原則與要求1 .選擇有利場地。造成建筑物震害的原因是多方面的，場地條件是其中之一。由于場地因素引起的震害往往特別嚴(yán)重，而且有些情況僅僅依靠工程措施來彌補是很困難的。因此，選擇工程場址時，應(yīng)進行詳細(xì)勘察，搞清地形、地質(zhì)情況，挑選對建筑抗震有利的地段，盡可能避開對建筑抗震不利的地段，任何情況下均不得在抗震危險地段上建造可能引起人員傷亡或較大經(jīng)濟損失的建筑物。對建筑抗震有利的地段，一般是指位于開闊平坦地帶的堅硬場地土或密實均勻中硬場地

24、土。建造于這類場地上的建筑一般不會發(fā)生由于地基失效導(dǎo)致的震害，從而可從根本上減輕地震對建筑物的影響。對建筑抗震不利的地段，就地形而言，一般是指條狀突出的山嘴、孤立的山包和山梁的頂部、高差較大的臺地邊緣、非巖質(zhì)的陡坡、河岸和邊坡的邊緣；就場地土質(zhì)而言，一般是指軟弱土、易液化土、故河道、斷層破碎帶、暗埋塘浜溝谷或半挖半填地基等，以及在平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的地段。2 .采用合理的建筑平立面。建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結(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，就能從根本上保證房屋具有良好的抗震性能。經(jīng)驗表明，簡單、規(guī)則、對稱的建筑抗震能力強，在地震時不易破壞；反之

25、，如果房屋體形不規(guī)則，平面上凸出凹進，立面上高低錯落，在地震時容易產(chǎn)生震害。而且，簡單、規(guī)則、對稱結(jié)構(gòu)容易準(zhǔn)確計算其地震反應(yīng)，可以保證地震作用具有明確直接的傳遞途徑，容易采取抗震構(gòu)造措施和進行細(xì)部處理。3.選擇合理的結(jié)構(gòu)形式?？拐鸾Y(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題。按結(jié)構(gòu)材料分類，目前主要應(yīng)用的結(jié)構(gòu)體系有砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土結(jié)構(gòu)等；按結(jié)構(gòu)形式分類，目前常見的有框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu)等。結(jié)構(gòu)體系的確定受到抗震設(shè)防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、施工條件、經(jīng)濟條件等諸多因素影響，是一個綜合的技術(shù)經(jīng)濟問題，需進行周密考慮確定?？拐鹨?guī)范對建筑結(jié)構(gòu)體

26、系主要有以下規(guī)定：結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；結(jié)構(gòu)體系宜具有多道抗震防線，應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力；結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有必要的抗震承載力，良好的變形能力和耗能能力；結(jié)構(gòu)體系宜具有合理的剛度和承載力分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中，對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力；結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近，在結(jié)構(gòu)布置時，應(yīng)遵循平面布置對稱、立面布置均勻的原則，以避免質(zhì)心和剛心不重合而造成扭轉(zhuǎn)振動和產(chǎn)生薄弱層。4.提高結(jié)構(gòu)的延性。結(jié)構(gòu)的延性可定義為結(jié)構(gòu)在承載力無明顯降低的前提下發(fā)生非

27、彈性變形的能力。結(jié)構(gòu)的延性反映了結(jié)構(gòu)的變形能力，是防止在地震作用下倒塌的關(guān)鍵因素之一。結(jié)構(gòu)良好的延性有助于減小地震作用，吸收與耗散地震能量，避免結(jié)構(gòu)倒塌。而結(jié)構(gòu)延性和耗能的大小，取決于構(gòu)件的破壞形態(tài)及其塑化過程，彎曲構(gòu)件的延性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于剪切構(gòu)件，構(gòu)件彎曲屈服直至破壞所消耗的地震輸入能量，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于構(gòu)件剪切破壞所消耗的能量。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)力求避免構(gòu)件的剪切破壞，爭取更多的構(gòu)件實現(xiàn)彎曲破壞。始終遵循“強柱弱梁，強煎弱彎、強節(jié)點、弱錨周”原則。構(gòu)件的破壞和退出工作，使整個結(jié)構(gòu)從一種穩(wěn)定體系過渡到另外一種穩(wěn)定體系，致使結(jié)構(gòu)的周期發(fā)生變化，以避免地震卓越周期長時間持續(xù)作用引起的共振效應(yīng)。用“地動山搖”“

28、山崩地裂”來描述地震到來時的情形一點也不過分。由于建筑物依附在地球表面，建筑物受地震破壞的方式主要受地震波的傳播方式影響。簡單地說建筑物破壞有三種方式：上下顛簸、水平搖擺、左右扭轉(zhuǎn)。多數(shù)時候，還是三種方式的復(fù)合作用。決定房子抗震能力的主要因素有許多方面：1、房子的體形。體形規(guī)則、均勻、對稱的房子抗震能力強。上大下小頭重腳輕的房屋體形叫豎向不規(guī)則，平面局部凸出的L形、“丁”字形體形叫平面不規(guī)則，一頭沉一頭輕的叫扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，不規(guī)則建筑抗震能力都較差。2、房子的結(jié)構(gòu)形式。磚混結(jié)構(gòu)的抗震能力要比鋼筋混凝土框架、框架-剪力墻弱底層框架上部磚混、帶轉(zhuǎn)換層的房子、底層空曠的房子、板柱體系的房子抗震能力都比較

29、差。底層弱容易“坐”下來。3、房子的施工質(zhì)量。照圖施工、技術(shù)到位，房屋質(zhì)量就好。否則設(shè)計再好，施工質(zhì)量差也會出問題。4、房子的建筑材料。混凝土標(biāo)號夠不夠，鋼筋是否合格，有沒有偷工減料等都很重要。5、房子的建設(shè)年代。較早的房子依據(jù)的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)相對較低。由于認(rèn)識水平和財力的增長，后建的房子抗震能力相對較強。具體到新建房屋，應(yīng)當(dāng)注意以下幾點：1是選址要好。重新選址時，應(yīng)當(dāng)避開地震活動斷層或者生態(tài)脆弱和可能發(fā)生洪災(zāi)、山體滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等災(zāi)害的區(qū)域以及傳染病自然疫源地。2是設(shè)計施工水平要高。要選擇有資質(zhì)的設(shè)計單位和施工隊伍，加強施工隊伍技術(shù)能力培訓(xùn)。3是建筑材料的質(zhì)量要控制好。要從正規(guī)廠家購進建筑材料。4是要加強工程監(jiān)理?？傊?guī)劃、設(shè)計、施工、監(jiān)理四大環(huán)節(jié)很重要，都要嚴(yán)格把關(guān)。5.確保結(jié)構(gòu)的整體性。結(jié)構(gòu)是由許多構(gòu)件連接組合而成的一個整體，并通過各個構(gòu)件的協(xié)調(diào)工作來有效地抵抗地震作用。若結(jié)構(gòu)在地震作用下喪失了整體性，則結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的抗震能力不能充分發(fā)揮，這樣容易使結(jié)構(gòu)成為機動體而倒塌。因此，結(jié)構(gòu)的整體性是保證結(jié)構(gòu)各個部分在地震作用下協(xié)調(diào)工作的重要條件，確保結(jié)構(gòu)的整體性是抗震概念設(shè)計的重要內(nèi)容。為了充分發(fā)揮各構(gòu)件的抗震能力，確保結(jié)構(gòu)的整體性，在設(shè)計的過程中應(yīng)遵循以下原則：結(jié)構(gòu)應(yīng)具有連續(xù)性。結(jié)構(gòu)的連續(xù)性是使結(jié)構(gòu)在地震作用時能夠保持整體的重要手段