下列关于建筑结构抗震设计的基本要求

第四讲 建筑结构抗震设计基本要求的新规定

龚思礼

一、结构的规则性

建筑结构的平、立面是否规则，对结构抗震性具有最重要的影响，也是建筑设计首先遇到的问题。这个问题要求，建筑师和工程师共同协调解决，因此，本次修订，除对工程师提供要求外，还对建筑师提出了一条要求，即规范3.4.1条。建筑设计应符合抗震概念设计要求，不应采用严重不规则的设计方案。

规则的建筑结构体现在体形(平面和立面的形状)简单，抗侧力体系的刚度和承载力上下变化连续、均匀，平面布置对称。

规则与不规则的区分，本规范规定了一些定量的界限，如3.4.2条。但实际上引起建筑结构不规则的因素还有很多，特别是复杂的建筑体形，很难用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。但是，有经验的、有抗震知识素养的建筑设计人员，应该对所设计的建筑的抗震性能有所估计，宜采用抗震性能好的规则的设计方案，不宜采用抗震性能较差的不规则的设计方案，不应采用抗震性能差的严重不规则的设计方案。

这里指出了三种不规则性的程度：不规则，特别不规则和严重不规则。

不规则，指的是超过3.4.2条中一项及以上的规则指标；特别不规则，指的是表3.4.2-1和表3.4.2-2中多项不规则指标接近上限或超过规定指标较多，具

第四讲 建筑结构抗震设计基本要求的新规定

龚思礼

一、结构的规则性

建筑结构的平、立面是否规则，对结构抗震性具有最重要的影响，也是建筑设计首先遇到的问题。这个问题要求，建筑师和工程师共同协调解决，因此，本次修订，除对工程师提供要求外，还对建筑师提出了一条要求，即规范3.4.1条。建筑设计应符合抗震概念设计要求，不应采用严重不规则的设计方案。

规则的建筑结构体现在体形(平面和立面的形状)简单，抗侧力体系的刚度和承载力上下变化连续、均匀，平面布置对称。

规则与不规则的区分，本规范规定了一些定量的界限，如3.4.2条。但实际上引起建筑结构不规则的因素还有很多，特别是复杂的建筑体形，很难用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。但是，有经验的、有抗震知识素养的建筑设计人员，应该对所设计的建筑的抗震性能有所估计，宜采用抗震性能好的规则的设计方案，不宜采用抗震性能较差的不规则的设计方案，不应采用抗震性能差的严重不规则的设计方案。

这里指出了三种不规则性的程度：不规则，特别不规则和严重不规则。

不规则，指的是超过3.4.2条中一项及以上的规则指标；特别不规则，指的是表3.4.2-1和表3.4.2-2中多项不规则指标接近上限或超过规定指标较多，具

关于高层建筑结构抗震设计的探讨

作者：陈强

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第07期

【摘要】随着我国经济的蓬勃发展，各地的高层建筑纷纷拔地而起，速度惊人。高层建筑结构的抗震设计一直以来就是建筑设计和施工的重点，要使工程建设真正能够减轻甚至避免地震带来的危害，把握好抗震设计是关键。本文主要对高层建筑抗震结构设计的结构体系、结构类型、结构布置与关系以及结构的抗震性能几个问题进行了探讨。

【关键词】高层建筑；结构； 剪力墙； 抗震设计

1.正确选择合理的结构体系

由于高层建筑中抗水平力成为设计的主要矛盾，因此采用何种抗侧力结构是结构设计的关键性问题。根据抗侧力结构的不同，钢筋混凝土结构主要可分为框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构等几种结构体系，由于这些体系的受力特点、抵抗水平力的能力，特别是抗震性能等有所不同，因此具有不同的适用范围。

（1）框架结构。由梁、柱构件通过节点连接构成，框架梁和柱既承受垂直荷载， 又承受水平荷载，并可为建筑提供灵活布置的室内空间。当建筑物层数较少时， 水平荷载对结构的影响较小，采用框架结构体系比较合理，当层数较多时，由于框架结构在水平力的作用下，内力分布很不均匀，并存在着层间屈服强度特别弱的楼层，且由于框架结构的

6.2砌体房屋抗震设计

本节主要介绍多层砌体房屋、底部框架-抗震墙砌体房屋的震害特点、概念设计、抗震计算和抗震措施等。

6.2.1多层砌体房屋的震害及分析

砌体房屋是指采用普通砖（包括烧结、蒸压、混凝土普通砖）、多孔砖（包括烧结、混凝土多孔砖）和混凝土小型空心砌块等砌体承重的多层房屋。砌体房屋通过块体和砂浆砌筑而成，一般整体性差，其抗剪、抗拉和抗弯的强度低，容易发生脆性破坏。

砌体房屋的宏观震害现象主要表现为墙体开裂、局部倒塌或倒塌等。

墙体开裂主要是因地震作用引起的内力超过砌体房屋的承载力而发生的破坏，与抗震动特性和砌体房屋的结构特性相关。墙体开裂主要表现为斜裂缝、水平裂缝、整片墙体甩落或墙角破坏等。当水平地震作用方向与墙体近似平行时，可能因墙体的主拉应力达到极限强度而产生斜裂缝。由于地震的反复作用，容易形成交叉裂缝，如图6.19所示。当地震作用方向与墙体近似垂直时，可能出现平面弯曲破坏，造成大面积的墙体甩落，如图6.20所示。当受竖向地震作用时，墙体容易受拉而出现水平裂缝，如图6.21所示。而在扭转地震作用下，房屋倒塌主要是由于砌体房屋某层或局部因墙体（或竖向构件）严重破坏而失去承载力导致的，如图6.23所示。

图6.21墙体底部水平裂

一、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）。

1．质量和刚度明显不对称、不均匀的结构，应考虑水平地震作用的扭转影响。 2．在计算地震作用时，多质点体系的高阶振型发挥的贡献比低阶振型小。 3．坚实地基上的房屋震害重于软弱地基和非均匀地基上的房屋震害。 4．多层砌体房屋应优先采用纵墙承重体系。 （ ） 5．钢筋混凝土框架柱的轴压比越大，抗震性能越好。（ ） 6．一般体系阻尼比越小，体系地震反应谱值越大。（ ） 7．地基的抗震承载力一定大于静承载力。 （ ）

8．地震波的传播速度，以横波最快，面波次之，纵波最慢。（ ）

9．框架－抗震墙结构中抗震第一道防线是剪力墙。（ ）

10．在同等场地、烈度条件下，钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要大。 四、简

一、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）。

1．质量和刚度明显不对称、不均匀的结构，应考虑水平地震作用的扭转影响。 2．在计算地震作用时，多质点体系的高阶振型发挥的贡献比低阶振型小。 3．坚实地基上的房屋震害重于软弱地基和非均匀地基上的房屋震害。 4．多层砌体房屋应优先采用纵墙承重体系。 （ ） 5．钢筋混凝土框架柱的轴压比越大，抗震性能越好。（ ） 6．一般体系阻尼比越小，体系地震反应谱值越大。（ ） 7．地基的抗震承载力一定大于静承载力。 （ ）

8．地震波的传播速度，以横波最快，面波次之，纵波最慢。（ ）

9．框架－抗震墙结构中抗震第一道防线是剪力墙。（ ）

10．在同等场地、烈度条件下，钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要大。 四、简

一：1、天然地震主要有（ 构造地震 ）与（ 火山地震 ）。

2、地震波传播速度以（纵波 ）最快，（ 横波 ）次之，（ 面波 ）最慢。 3、地震动的三要素：（ 峰值 ）；（ 频谱 ）；（ 持时 ）。 4、多层土的地震效应主要取决于三个基本因素：（覆盖土层厚度）（剪切波速）（阻尼比）。 5、结构的三个动力特性是：（自振周期 ）（振型 ）（岩土阻抗比 ）。 6、地震动的特性的三要素：（振幅 ）（频率 ）（持时 ）。 7、框架按破坏机制可分为：（梁铰机制 ）（柱铰机制 ）。 8、柱轴压比的定义公式为：（n=N/(fcAc) ）。

二、1、非结构构件的存在，不会影响主体结构的动力特性。（×） 2、场地类比是根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度综合确定。（√ ） 3、一般工程结构均为欠阻尼状态。（√） 4、地震动振幅越大，地震反应谱值越大。（√ ）

5、当结构周期较长时，结构的高阶振型地震作用影响不能忽略。（√ ） 6、多遇地震下的强度验算，以防止结构倒塌。（× ） 7、砌体房屋震害，刚性屋盖是上层破坏轻，下层破坏重。（√ ） 8、柱的轴力越大，柱的延性越差。（√

建筑结构抗震作业

第一章 思考题

1. 地震震级和地震烈度有何区别与联系？ 2. 怎样理解小震、中震和大震？

第二章 思考题

1. 为什么抗震设计时要考虑场地影？怎样考虑？

2. 影响土层液化的主要因素是什么？土层液化会造成那些后果？ 3．根据表中数值计算场地等效剪切波速，并判断场地类别。

土层厚度 vs(m/s) 2.2 180 5.8 200 8.2 260 4.5 420 题2-3表 4.3 530 第三章思考题

1. 结构抗震计算有几种方法？分别在什么情况下适用？ 2. 解释地震反应谱与设计反应谱之间的关系。 第四章思考题

1. 计算地震作用时结构的重力荷载怎样取值？ 2. 怎样进行结构的振型分解？

3. 如何根据各振型的反应求结构的总反应？其依据是什么？ 第五章思考题

1.如何考虑不同类型建筑的抗震设防？ 2.何确定结构的薄弱层？ 第六章 思考题

1. 抗震设计为什么要满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱杆件”的原则？

如何满足这些原则？

2. 对水平地震作用的弯矩可以调幅吗？

3. 确定抗震墙等效刚度的原则是什么？其中考虑了哪些因素？ 4. 总水平地震作用如何在结构中分配？其中用到哪些假定？ 第七章 思考题

1.

一、填空题：（每空1 分，共20 分）

1、高层建筑结构平面不规则分为 、 、 几种类型。

2、高层建筑按不同情况分别采用 、 和 的地震作用计算方法。

3、框架结构水平荷载作用近似手算方法包括 、 。

4、高层建筑框架结构柱反弯点高度应考虑 、

、 的影响。

5、高层建筑剪力墙分为 、 、 、 四种类型。

6、高层建筑框剪结构中的梁分为 、 、 三种类型。

7、高层建筑框剪结构剪力墙布置应遵循 、 分散、对称的原则。

1、扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续。

一、填空题：（每空1 分，共20 分）

1、高层建筑结构平面不规则分为 、 、 几种类型。

2、高层建筑按不同情况分别采用 、 和 的地震作用计算方法。

3、框架结构水平荷载作用近似手算方法包括 、 。

4、高层建筑框架结构柱反弯点高度应考虑 、

、 的影响。

5、高层建筑剪力墙分为 、 、 、 四种类型。

6、高层建筑框剪结构中的梁分为 、 、 三种类型。

7、高层建筑框剪结构剪力墙布置应遵循 、 分散、对称的原则。

1、扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续。