抗震设计原则

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抗震设计原则范文第1篇

关键词：高层建筑结构 抗震设计抗震分析

随着我国城市人口的不断增多及建地趋紧张和城市规划的需要，促使高层得以快速发展。另一方面由于轻质高强的开发及新的设计计算理论的发展，抗震理论的不断完善，加之新的施工技设备的不断涌现，特别是计算机的普及用以及结构分析手段的不断提高，为迅展高层建筑提供了必要的技术条件。

一、高层建筑抗震结构设计的基本原则

1、结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能。①结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)的原则。②对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。③承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

2、尽可能设置多道抗震防线。①一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框架-剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。②强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。③适当处理结构构件的强弱关系，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使“有效屈服”保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。④在抗震设计中某一部分结构设计超强，可能造成结构的其他部位相对薄弱，因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小，改变抗侧力构件配筋的做法，都需要慎重考虑。

3、对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力。①构件在强烈地震下不存在强度安全储备，构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。②要使楼层(部位)的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化，一旦楼层(部位)的比值有突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。③要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。④在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位)，使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗震性能的有效手段。

二、高层建筑结构抗震设计的基本方法

1、减少地震能量输入。积极采用基于位移的结构抗震设计，要求进行定量分析，使结构的变形能力满足在预期的地震作用下的变形要求。除了验算构件的承载力外，要控制结构在大震作用下的层间位移角限值或位移延性比；根据构件变形与结构位移关系，确定构件的变形值；并根据截面达到的应变大小及应变分布，确定构件的构造要求。对于高层建筑，选择坚硬的场地土建造高层建筑，可以明显减少地震能量输入减轻破坏程度。错开地震动卓越周期，可防止共振破坏。

2、推广使用隔震和消能减震设计。目前我国和世界各国普遍采用的传统抗震结构体系是“延性结构体系”，即适当控制结构物的刚度，但容许结构构件在地震时进入非弹性状态，并具有较大的延性，以消耗地震能量，减轻地震反应，使结构物“裂而不倒”。采取软垫隔震、滑移隔震、摆动隔震、悬吊隔震等措施，改变结构的动力特性，减少地震能量输入，减轻结构地震反应，是一种很有前途的防震措施。提高结构阻尼，采用高延性构件，能够提高结构的耗能能力，减轻地震作用，减小楼层地震剪力。随着社会的不断发展，对各种建筑物和构筑物的抗震减震要求越来越高，地震控制体系具有传统抗震体系所难以比拟的优越性，在未来的建筑结构中将得到越来越广泛的应用。

在高层建筑的方案设计阶段，结构材料选用也很重要。可以对材料参数随机性的抗震模糊可靠度进行分析，改变过去对结构抗震可靠度的研究只考虑荷载的不确定性而忽略了其他多种不确定因素，综合考虑了材料参数的变异性，地震烈度的随机性及烈度等级界限的随机性与模糊性对结构抗震可靠度的影响。从抗震角度来说，结构体系的抗震等级，其实质就是在宏观上控制不同结构的廷性要求。这要求我们应根据建设工程的各方面条件，选用符合抗震要求又经济实用的结构类别。

三、高层建筑抗震分析和设计的趋势

1、基于位移的结构抗震设计

我国现行的结构抗震设计，是以承载力为基础的设计。即：用线弹性方法计算结构在小震作用下的内力、位移；用组合的内力验算构件截面，使结构具有一定的承载力；位移限值主要是使用阶段的要求，也是为了保护非结构构件；结构的延性和耗能能力是通过构造措施获得的。为了实现基于位移的抗震设计，第一步需要研究简单结构（例如框架及悬臂墙）的构件变形与配筋关系，实现按变形要求进行构件设计；进而研究整个结构进入弹塑性后的变形与构件变形的关系。这就要求除了小震阶段的计算外，还要按大震作用下的变形进行设计，也就是真正实现二阶段抗震设计，这是结构抗震设计的发展趋势。

2、动力时程响应分析的状态空间迭代法

该种方法把现代控制理论中的状态空间理论应用到高层建筑结构动力响应问题，根据结构动力方程，引人位移与速度为状态变量，导出状态方程，给出非齐次状态方程的解，进而建立状态空间迭代计算格式。经工程实例验算，具有较高精度。特别对多自由度体系的多输入、多输出等问题的动力响应解法，效率较高。

3、材料参数随机性的抗震模糊可靠度分析

该种方法从结构整体性能出发，改变过去对结构抗震可靠度的研究只考虑荷载的不确定性而忽略了其他多种不确定因素，综合考虑了材料参数的变异性，地震烈度的随机性及烈度等级界限的随机性与模糊性对结构抗震可靠度的影响。其研究成果可用于对现有的结构进行抗震可靠度评估，并可用于指导基于可靠度理论的结构抗震设计。

4、隔震和消能减震设计的推广和应用

目前我国和世界各国普遍采用的传统抗震结构体系是“延性结构体系”，即适当控制结构物的刚度，但容许结构构件（如梁、柱、墙、节点等）在地震时进入非弹性状态，并目具有较大的延性，以消耗地震能量，减轻地震反应，使结构物“裂而不倒”。这种体系，在很多情况下是有效的，但也存在很多局限性。随着社会的不断发展，对各种建筑物和构筑物的抗震减震要求越来越高，使“延性结构体系”的应用日益受到限制，传统的抗震结构体系和理论越来越难以满足要求，而由于隔震消能和各种减震控制体系具有传统抗震体系所难以比拟的优越性，在未来的建筑结构中将得到越来越广泛的应用。

抗震设计原则范文第2篇

【关键词】高层住宅楼；高宽比；超限结构；抗震设计

1 前言

近年来，随着城市建设的大力开发，为了提高土地的利用率，高层住宅楼中高宽比超限结构也越来越多，这不仅给设计计算分析带来了难度，而且加大了抗震研究的难度，需要根据具体情况具体计算分析和设计，提出合适必要的抗震加强措施。对于结构工程而言，给出结构在不同强度地震作用下的反应值，使研究和设计人员注重对结构地震作用下地震反应分析。在超限高层建筑的结构抗震设计中，有助于提高高层建筑工程抗震设计的可靠性，促进高层建筑技术发展。设计者需要根据具体工程实际的超限情况，必要时还要进行模型试验，业主也需要提供相应的资助，以期保证结构的抗震安全性能。高层建筑工程抗震设防专项审查实践表明，有的工程在抗震审查中由专家组的专家提出某些基于性能的设计要求。

2 高层住宅楼高宽比超限结构抗震设计的重要性和意义

城市化进程让人们的生活质量水平不断提高，而住宅楼是人们生活赖以生存的空间，住宅楼的安全是保证人们生活质量的基本保障。目前流行的高层住宅楼在安全问题上是一项挑战，特别是抗震设计方面的威胁，给设计者和施工者带来了更加严厉的要求。超高层建筑工程是一种建立在现代化技术下的建筑接哦股，在人们对空间的成分利用的前提下应运而生的，反映了人们对充满现代感和时代感的城市生活的追求。超限高层建筑工程自身的结构特点比较复杂，超出了我国对建筑工程的规定，因而其抗震设计是超高建筑工程的重大难题。建筑物的抗震安全性和人民的生命财产安全密不可分，必须认识到超限高层建筑工程抗震设计的重要性。高层住宅楼高宽比超限结构的抗震设计只管重要，不仅是人民生命财产安全的重要保证，同时也是社会发展的需要所在。

3 高层住宅楼高宽比超限结构的抗震设计研究

3.1 高层住宅楼高宽比超限结构的抗震设计理念

与一般的超高层结构、高宽比超限高层结构一样，高层住宅楼高宽比超限结构的抗震设计理念也是经济与性能的抗震设计。基于性能的抗震设计，是为了能够根据建筑物的重要性和用途，由不同的性能目标提出的一种抗震设计理念。设计分为不同的抗震设防标准，这是因为在建筑物整个生命期内，可能遭遇发生的地震是不同程度的。为了进一步改善结构抗震性能，相继提出一些新规范及旧规范的修改计划。基于性能的抗震设计，要求结构在不同水平地震作用下具有明确的性能水平，目标性能水平的确定要综合考虑来优化确定。基于性能的抗震设计思想，对于具体的工程结构，设计人员提出几种抗震性能目标及对应的造价，由设计人员根据所选定的性态目标进行抗震设计，使结构满足预期的抗震性能目标。

3.2 高层住宅楼高宽比超限结构抗震设计基本原则

从世界范围来看，抗震的主要原则是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。在实践过程中，大部分建筑物符合了抗震规范设计，但是在中小地震过程中，可能造成建筑物的某些结构正常使用功能的丧失。高层住宅楼高宽比超限结构的抗震设计理念是基于性能的抗震设计理念，如何把这种理念合理并且简单实用地应用到实际中，主要遵循两个基本原则。第一，传统基于力的设计原则，即首先进行基于地震作用的强度设计，然后进行变形验算，采用可靠度理论和优化思想来确定。第二，直接基于位移的抗震设计原则，即采用结构位移作为结构性能指标，这种方法采用结构对应最大位移进行变形设计，与结构实际情况更为符合。

3.3 高层住宅楼高宽比超限结构抗震设计要点

针对宽度和高度比超限的住宅楼的设计，其要点是一般连体板主要用来计算建筑物的连体部位和周边，同时还要考虑地震的竖向作用。对在超限高层住宅楼工程中，主要依据就是结构的抗震概念设计，防止出现过大的扭转，对于抗震薄弱部位的保护措施能够加强并得以保证，逐步改善建筑的抗震性能。综合考虑其建设过程中可能出现的各种不利因素和影响，基本要求就是要对框架结构进行超限的程度控制，以满足提高结构的延性的要求。高宽比必须要有一点或者一点以上符合规程、规范的相关规定，要对结构抗震进行计算分析，要求在超限高层建筑的设计中注意对抗震计算的控制，结构动力特性测试和抗震实验也必须进行过操作。

3.4 高层住宅楼高宽比超限结构抗震措施

对于高层住宅楼高宽比超限结构来说，抗震设计措施首先是要注意底部剪力墙的厚度的加强，在连梁配筋的时候，采用交叉暗撑这种形式来加强其稳定性。在梁式转换层的设计上，同样也要注意剪力墙的厚度的加强，能够使转换层的侧向刚度符合规定的要求。超限高层建筑工程的抗震设计需要通过对已建成的工程进行分析和总结，抗震实验的验证等方面来实现。在加强构建的强度和刚度，对于每一项的超限，都需要要有相应的解决措施和方法来保证其抗震安全和受力的合理。对结构在地震作用下的内力和变形进行计算分析，应多取一些振型，振型数的取值多少应根据振型有效质量来确定，应验算结构整体的抗倾覆稳定性；并控制这些构件的轴压比，通过调整桩的布置，满足有关规范、规程的要求。

4 总结

综上所述，高层住宅楼高宽比超限结构的出现，顺应了国家城市化的进程，也是城市土地资源紧缺情况的必要措施，高层住宅楼抗震设计和研究具有重要意义，抗震设计和研究过程中应该注意和避免一些问题，这对提高我国高层建筑领域的技能和水平，都有着重要的意义和作用。总之，高层住宅楼发展前景广阔，对其高宽比超限结构的抗震设计要求也将更加严格。

参考文献：

[1]牛发民. 超限高层建筑结构抗震设计[J]. 中华建设，2012，（10）.

[2]方娇.某超限高层基于性能的抗震设计研究[D].合肥工业大学，2012.

[3]姜文辉，李智.超限高层建筑工程抗震设计中的若干问题[J].广东土木与建筑，2008（01）.

[4]罗建秀.高宽比超限高层建筑结构设计[J].甘肃科技，2008（16）.

抗震设计原则范文第3篇

关键词：高层建筑；结构抗震设计；原则和影响因素；设计方法

经济的发展促进了建筑行业的发展，高层建筑在这个大环境下获得了更广阔的的发展空间，为了保证高层建筑的安全性和质量性，更好的发挥其结构性能，需要做好结构的抗震设计，要保证设计人员在进行结构抗震设计环节中按照相应的原理进行，能够保证建筑设计的结构达到最佳的强度、刚度以及延性强度。本文就将以高层建筑结构抗震设计为重点，从设计的原则和影响因素以及结构设计的方法两个大方面进行论述。

一 高层建筑结构抗震设计的原则和影响因素

高层建筑结构抗震设计需要遵循一定的原则，这样才能够保证结构抗震设计工作的顺利进行，设计原则主要表现在以下几个方面。

首先，要保证建筑结构的构件具有必要的承载能力和稳定性能，能够满足刚度和延性的要求。在高层建筑结构抗震设计的过程中，结构的构件需要坚持强柱弱梁、强节点弱构件、强剪弱弯的原则，以此来确保建筑的稳定性。除此之外，在结构设计的过程中，还需要对结构较为薄弱的环节采取恰当的措施提升抗震能力，对于竖向荷载的承受构件不能够作为主要的耗能构件，这一点需要谨记。

其次，需要最大限度的提升高层建筑结构的抗震能力。在这个原则的基础上，需要保证建筑构件能够承受住强烈地震的震动，对于构件的实际承载能力的分析是判断建筑结构薄弱部位的基础，所以说需要重点关注。在这个过程中，还需要保证楼层的实际承载能力和设计计算的弹性承载能力的比值在总体上呈现出均匀变化的现象。在结构抗震设计的过程中需要有意识的控制好结构中的薄弱层，要正确的处理好局部建筑结构和整体建筑结构的刚度、承载力等方面的协调。

最后，在建筑结构抗震设计中要尽量多的设置多道抗震防线，避免地震强度对建筑造成的损失。由于建筑物的抗震结构体系是由多个延性较好的体系构成的，在地震发生的过程中，具有较好延性的建筑结构将会抵挡住地震的危害。当遇到第二设防烈度地震或者是第三设防烈度地震的时候，虽然建筑的结构可能会受到一定程度的破坏，但是距离倒塌还有一定的距离，仍然能够有效的减弱地震对建筑造成的损害。

分析完建筑结构抗震设计的原则之外，还需要明确影响建筑物抗震效果的因素，这样才能够更好的实现结构抗震效果。

建筑物的抗震效果首先受到建筑物自身结构设计的影响，要想使建筑物达到抗震的目的，必须要进行恰当的结构设计，保证抗震的合理性，如果说建筑物对于平面的布置较为复杂的情况，质心和刚心不统一，这样将会增强地震的破坏强度，因此说抗震效果和建筑物自身的设计有着密切的联系。

其次，建筑物结构施工的材料和施工工艺对于抗震效果的影响也起到了一定的作用，因此说在结构设计的过程中相关人员必须要明确，通常情况下，地震对于建筑物作用力的大小将会和建筑物的质量成正比，在结构设计和施工的过程中一定要注重质量。

最后，建筑物施工中所处的环境也会对抗震的效果产生影响。例如在岩石断层段进行高层建筑的结构设计，比在平坦地区进行高层建筑的结构设计的抗震效果要差很多。所以说在实际的设计过程中需要考虑到实际的环境特征。

二 高层建筑结构抗震设计的方法分析

高层建筑结构的抗震设计要讲求一定的方法，要进行全方面的分析研究，之后才能够进行结构抗震设计。下面本文就从以下几个方面进行分析。

（一）高度重视抗震结构设计工作

近几年地震频发，人们对于建筑抗震性能越来越重视，这就需要在高层建筑结构抗震性能设计方面入手，提高建筑的抗震功效。一般来说，我国150米以上的高层建筑，经常采用的三种主要的结构体系为框―筒、框架―支撑以及筒中筒的结构体系，我国的钢产量较大，钢结构的设计施工能力有了很大程度的提升，所以说在设计的过程中经常采用钢结构或者是钢管混凝土结构，这样能够很好的减小柱断面的尺寸，有效的提升高层建筑结构的抗震性能。除此之外，在实际的设计过程中，还需要逐步转变设计理念，转向以柔性为主的抗震模式，以有效的减弱地震释放的能量对建筑物的冲击。

（二）采用高延性设计方式，提升抗震性能

我国的很多高层建筑在进行抗震设计的过程中，较多的采用延性结构，即适当的控制建筑结构的刚度，允许在地震发生时建筑结构的构件能够进入到具有较大延性的塑性状态中，这样能够有效的消减地震发生时产生的能量，减小地震对建筑物的破坏程度。在地震发生时，如果说高层建筑的承载能力较小，但是其延性较高，这样其在地震中也不容易倒塌，这是因为延性结构能够吸收更多的能量，能够承受住建筑结构在地震作用下的变形。因此说，要保证高层建筑的稳定性和安全性，在结构抗震设计的过程中一定要采取高延性的结构设计，提升抗震性能。

（三）采用恰当的结构抗震设计方法，有效的进行设计的定量分析

在高层建筑结构抗震设计过程中，要积极的采用基于位移的结构抗震方法，要对实际的情况进行具体分析，这样才能够确保建筑结构的变形弹性能够在地震作用下破坏力降低到最低。在对建筑构件的承载能力进行验收的过程中，需要控制好结构在地震作用下层间位移的限值，并且以此来确定建筑结构构件的变形值。在这个过程中还需要注意，要根据建筑界面的应变分布和大小情况确定构件的构造要求，以此来进行恰当的设计。

（四）结构抗震设计中需要正确的评估分析抗震等级

高层建筑结构在进行抗震设计的过程中需要根据实际的情况进行，确定恰当的抗震等级，如果说抗震等级提高或者降低，将会对建筑的结构类型、建筑高度以及设防烈度产生影响，处理不当将会威胁到建筑物的安全，所以说在进行设计的过程中一定要正确的分析抗震等级，从设计的角度有效的避免抗震等级不确定的现象。

（五）高层建筑结构抗震设计中要尽可能的减轻结构的自重

在同样的施工条件下减轻建筑结构的自重，能够在适当的情况下增加建筑物的层数，尤其是在软土地基上进行建筑结构的抗震设计，这种现象更为明显。由于高层建筑的重心较高，当发生地震时建筑物的倾覆力矩也会相应的增加，所以说为了减小其对建筑物的影响需要尽量的使用轻质材料，并且改善施工工艺，最大限度的降低建筑结构的自重。

结束语：目前，高层建筑已经成为建筑业发展的一大趋势，随着地震的频发，人们对于高层建筑结构的抗震性能越来越关心，在先进技术的应用下，高层建筑结构的抗震设计取得了一定的成绩，能够有效的提升抗震性能，但是限于一些因素的影响，设计中还是有很多的缺陷需要改进，本文就从高层建筑结构抗震设计的原则和影响因素出发进行分析，指出了设计过程中的一些方法，以便能够更好的促进高层建筑结构抗震设计工作的开展。

参考文献：

[1] 于友江 浅谈高层建筑结构抗震设计 建筑，2011年第17期

[2] 王东晖 高层建筑抗震结构设计分析 建设科技，2011年第12期

抗震设计原则范文第4篇

[关键词]桥梁工程 抗震设计 分析

中图分类号：U442.55 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0194-02

一、 前言

近年来，我国地震频发，公路、铁路桥梁等交通工程在地震中遭到了不同程度的破坏，因此如何提高桥梁的抗震能力，加强桥梁工程抗震研究的重要性便显得十分重要。桥梁工程是交通枢纽中的重中之重，强震往往使公路、铁路桥梁遭到严重破坏，不但影响着交通的正常通行，还有可能引发次生灾害，如滑坡、泥石流等等，给交通恢复带来极大的困难。故桥梁抗震设计结合地形、地质条件、构造特点、工程规模及震害经验等因素，确定合理的桥型及墩台、基础形式就显得尤为重要。大量的震害表明，基础震害常使桥梁的修复、加固变得十分困难，甚至无法修复。因此，对于地震区（特别是8度及以上强震地区）的桥梁在场地选择和基础设计时应倍加重视。[1]

二、 提出问题的原因

公路、铁路交通是国民经济发展的命脉，因此，对这些承担着发展地区经济使命的桥梁工程进行抗震设防是非常必要的。但是，由于各国抗震设计规范规定的是最低设防要求，而且仅适用于桥梁跨度不超过150m的梁式桥，所以几乎所有大型桥梁的抗震设计首先需要明确的就是抗震设防标准，如何确定重大桥梁工程的抗震设防标准成为摆在设计人员面前的一个难题。在历次破坏性地震中，支座的震害现象都较普遍；下部结构和基础的严重破坏是引起桥梁倒塌、并在震后难以修复使用的主要原因。而桥梁震害产生的原因有两大类，一类是地基失效引起的破坏，另一类是结构的强烈振动引起的破坏。对于后者，又主要源于两方面的原因：一是结构设计和细部构造以及施工方法上存在缺陷；二是结构遭遇的地震动的强度远远超过人们的估计，结构无法抵御而破坏。要减轻地震灾害，就要采取各种抗震措施，对工程结构进行抗震设防，这就免不了要增加工程的造价，而这些投资往往只能在遭遇设防地震时才能见到效益。[2]

三、桥梁结构抗震设计的理念和原则

1、桥梁结构抗震设计的理念。目前桥梁结构抗震设计的理念为小震不坏、中震可修和大震不倒，也就是说在实际桥梁结构抗震设计中，应该根据桥梁所在区域地震发生的频率，并结合罕见地震对整个桥梁进行多标准的设计。具体来说，设计出来的桥梁在遇到小规模地震的时候，其桥梁结构应该处于弹性阶段，即内部结构不能出现损害或者仅仅出现很轻微的损害，从而保证桥梁在小规模地震时能够正常使用；当设计出来的桥梁遇到中规模的地震时，其桥梁结构将会进入非弹性阶段，即桥梁可能发生部分损害，但应该保证这些损害区域都处于可修复的程度，同时应该在地震后尽快的对桥梁进行修复工作，从而使桥梁尽快的实现其职能；当设计出来的桥梁遇到大规模的地震时，其桥梁结构将会进入弹塑性阶段，即桥梁很可能会发生严重的破坏，但应该保证桥梁不会发生整体的坍塌现象，同时经过快速的维修以后可保证桥梁能够安全的通车。一般情况下，桥梁结构的抗震设计都应该满足以上理念，并根据抗震设防烈度进行相应的抗震措施。

2、桥梁结构抗震设计的原则。在进行桥梁结构抗震设计时，应该遵守七个原则。第一是桥梁结构的抗震设计应该和桥梁施工区域的地质地形、地震灾害情况等各种情况结合在一起，从而选择出最合理的桥型方案；第二是为了增强桥梁的抗震性能，在同一个桥梁设计中应该适量的减轻桥梁上部的重量，从而进一步增强桥梁的抗震性能；第三在进行桥梁结构设计时，应该尽量的使桥梁形体简单，质量均匀、有利于施工作业等，同时还应该尽可能的避免结构截面突变等情况；第四在桥梁结构的抗震设计中，应该采取能够增强桥梁整体性的连接模式，并在各个连接点应该采用相应的减震措施和减震装置，从而提高桥梁在地震发生时的稳定性；第五设计出来的桥梁应该满足经济合理、便于修复等多方面的要求；第六是对于桥梁的抗震，应该在减震和隔震支座方面进行集中探究，同时还应该增强对钢筋混凝土桥墩的计算与分析，从而增强钢筋混凝土桥墩的可靠性；第七是对于一些高墩和大跨的桥梁结构抗震设计，应该进行专门的抗震设计专题探讨。

四、桥梁抗震设计方法

桥梁抗震设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想，正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造，以达到合理抗震设计的目的。合理的抗震设计，可以使设计出来桥梁在强度、刚度和延性等指标上达到最佳的组合，使结构能够以最低的成本的实现抗震的目标。

1、 提高结构和构件的强度和延性。抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小，并使结构具有适当的强度、刚度和延性。在不增加自重，刚度一定的前提下，提高结构的强度和延性是两个有效的抗震途径。刚度的选择有助于控制结构变形；强度与延性则是决定结构抗震能力的两个重要参数。由于地震可造成结构和构件周期反复变形，使其刚度与强度逐渐退化，因此，只重视强度而忽视延性不是成功的抗震设计。

2、 体系的整体性和规则性。桥梁的整体结构要协调，上部结构应尽可能是连续的。较好的整体性结构可有效防止构件及非结构构件在地震时被震散掉落，同时它也是结构发挥空间作用的基本条件。不管是在平面还是在立面上，结构的设计都要力求使桥梁在质量、刚度、几何尺寸等方面协调匀称，避免结构断面的突变。

3、 多阶段设计方法。随着对地震产生机理、地震特性以及地震作用下，各类结构动力特性、破坏机理、构件能力研究认识的加深以及对结构在不同发生概率地震作用下预期性能目标的不同，促使结构设计在设计原则、设防水准等各个方面进行不断改进。由原来的单一设防水准一阶段设计逐渐改进为双水准或三水准两阶段设计、三阶段设计，以及多水准设防、多性能目标准则的基于结构性能的设计等。

五、 多级设防的抗震设计思想

随着国内外震害资料的不断增加，人们对地震动特性以及地震作用下各类结构的动力响应特性、破坏机理、构件能力的研究和认识也不断加深。而另一方面，由于经济的原因，社会、团体组织对结构在不同水准地震作用下结构预期抗震性能会有不同的要求。这些因素，不断地促进抗震设计思想和方法的发展，由原来的单一设防水准一阶段设计逐渐发展为双水准或三水准设防两阶段设计、三阶段设计，以及多水准设防、多性能目标准则的基于性能的抗震设计等。（1）双水准设防、三水准设防两阶段设计近几十年来，美国、日本及我国等国家的地震工程专家先后提出了分类设防的抗震设计思想，即“小震不坏、中震可修、大震不倒”。这一抗震设计思想常表示为以下三个要求：在小震（多遇地震）作用下，结构物不需修理，仍可正常使用；在中震（偶遇地震）作用下，结构物无重大损坏，经修复后仍可继续使用；在大震（罕遇地震）作用下，结构物可能产生重大破坏，但不致倒塌。（2）多水准设防、多性能目标的基于性能的抗震设计多次破坏性地震的震害表明：基于不倒塌的抗震设计在保护生命安全方面是比较有效的，但难以避免巨大的经济损失。而且越来越多的学者已认同将来的抗震设计应是基于性能的抗震设计，因此可以说是桥梁抗震设计方法的发展趋势。

六、 国内外的抗震设防水准

国内外桥梁抗震设计规范中规定的抗震设防水准，可以看出美国、加拿大、欧洲规范都采用重现期来描述设防水准。[3]美国AASHTO规范将50年超越概率10%（重现期475年）的地震水平作为设计地震动。给出了2个地震动水准：功能评价地震动（由认可的组织进行确定）和安全评价地震动（由地震危险性分布图得到，重现期1 000～2 000年）。欧洲规范（EC8）设计地震水平近似具有475年的重现期。加拿大抗震设计规范生命线桥梁按1000年重现期的地震进行设计；其他桥梁按设计地震（475年重现期）进行设计。由于当地地理、环境等多种因素，日本并不信任概率法，对于大多数地区准确的重现期是不清楚的。我国公路工程抗震设计规范将50年超越概率10%的地震作为工程抗震设防依据。国内已建的一些大型桥梁工程如南浦大桥、杨浦大桥、徐浦大桥、汕头海湾二桥、虎门大桥、南澳大桥、江阴长江公路大桥、南京长江二桥、润扬长江公路大桥以及苏通大桥主航道桥均采用双水准设防。

七、 重大桥梁的设防标准

设防标准是指根据地震动背景，为保证工程结构在其寿命期内的地震损失不超过规定的水平或社会可接受的水平，规定工程结构必须具备的抗震能力和重要性等级。确定抗震设防标准需要自然科学、工程科学以及社会科学多方面的合作，在保证地震安全和最佳经济效益之间寻求最佳平衡点。设防标准包含了设防原则、设防目标、地震危险性、设防参数、设防水准和设防等级等内容，其核心是如何正确解决设防水准与设防原则以及设防目标之间的关系。随着人们对地震认识的深入和震害资料的积累，抗震设防水准由原来的单一设防水准逐渐发展成为双水准、三水准、多水准，并通过研究建立设防水准与设防原则、目标的关系。分级设防的思想是在核电站抗震设计中首先提出的，目的是为了在不同概率水准的地震动作用下保证正常的生产和安全，后来逐步应用到其他重大工程。小震不坏、中震可修、大震不倒是结构抗震中最普遍的分级设防思想。在世界各国抗震规范中，基本上都采纳了分级设防的思想，但是在具体设防要求和实施保障上还存在一定的差异。必须注意到：一般情况下，抗震设计规范只适用于普通桥梁的抗震设计，大型桥梁工程所采用的抗震设防标准一般要略高于普通桥梁，但并不是越高越好。目前，大型桥梁工程具体采用的抗震设防标准，一般参考其他大型桥梁工程已采用的抗震设防标准，并结合工程的重要性、业主自身的经济能力以及所能承受的风险水平来确定。前面提到的国内已建的一些大型桥梁工程均采用了两阶段抗震设计方法，即第一阶段进行设计地震作用下承载力计算，第二阶段为罕遇地震作用下位移、变形验算。随着认知水平的提高，桥梁抗震设防标准也逐渐得到细化和明确。

八、 桥梁结构抗震设计的重点

1、 桥型和桥位的选择。桥梁结构抗震设计应该做好桥位的选择，即桥位应该处在最适合抗震的区域，而不应该选在粘土层等不良土层区域，尤其是在地震断层带等区域。如果因为一些特殊原因，桥位必须设定在这些不良土层区域中，那么应该把桥梁的长度适度的加强，从而保证整个桥台处在土层坚实、稳定性强的土层上，同时对于桥梁的桥墩也应该有更高的要求。在桥型选择方面，应该优先选择抗震性能好的结构，比如连续梁等。

2、 桥梁结构的抗震设计烈度。设计烈度主要是指建筑工程设计时的地震烈度。一般来说，桥梁结构抗震设计中，设计烈度都会按照基本烈度来作为标准，尤其是桥梁的一些重要设计区域还应该经过审批以后提高一级的烈度。根据目前我国桥梁地震灾害的实际情况来看，当基本烈度为七级以下的时候，桥梁一般不会受到太大的地震影响。因此对于基本烈度为七级以下的桥梁，不必可以的进行抗震设计。

3、 桥梁结构的抗震设计方法。对于一般的桥梁来说，其抗震设计都会按照相应规范中的简化方法进行。我国抗震设计规范中所采用的方法为反应谱原理，即结合桥梁的抗震设计烈度和地震荷载，计算出地震发生时桥梁所受到的内力和可能产生的位移，从而进行地震预防。对于一些重要的桥梁结构，应该对其进行必要的地震反应谱分析，分析的方法主要是结合地面振动的速度和相关的力学原理，进行必要的地震动力分析。在分析中如发现建成的桥梁不符合相关的抗震要求，应该进行科学合理的加固方案。对于强烈地震发生区域，桥梁结构抗震设计为了满足经济和实用两方面的要求，可以使桥梁某些不重要的区域出现一些很容易修复的塑性变形，但出于安全考虑，应该增强桥梁主要承重结构，从而保证桥梁的可靠性。除此之外，在桥梁抗震设计方法上，即可以采用较为常用的反应谱法和动力时程分析法，而在遇到高墩和大跨的桥梁结构时，也可以考虑使用行波效应等方法来进行更加科学的抗震设计，从而进一步增强桥梁的抗震性能。

九、抗震措施

1、支座抗震设防措施。一是对采用橡胶支座而无固定支座的桥跨，应加设防移角钢或设挡轨，作为支座的抗震设计。二是对高烈度区的桥梁设计应在纵向设置一定的消能装置，如采用聚四氟乙烯支座、迭层橡胶支座、铅芯橡胶支座等减、隔震支座以及在梁体与墩台的连接处增加结构的柔性和阻尼，以便共同受力和减小水平桥梁荷载的作用。三是由于拱桥对支座水平位移十分敏感，同时两边桥台的非同步激振会引起较大的伪静力反应，有时甚至会大于惯性力所引起的动力反应，因此要求震区的拱桥墩台基础务必设置于整体基岩或同一类型的场址上，以保证地震时各支座的同步激振。

2、下部结构和基础抗震设防措施。桥梁位置应选在良好和稳定的河段，如果必须在稳定性差的软弱场地的河段上通过时，应尽量采用桥梁中线与河流正交，这样即使地震产生河岸滑移，影响也较小；若采用斜交，地震时极易产生河岸向河心滑移，会使桥梁随之发生错动或扭转破坏。其次，还应注意在主河槽与河滩分界的地形突变处，尽量避免设墩，否则应采取加强措施以减免滑移。另外，桥梁的基础应尽可能的建在可靠的地基上，否则软土的液化会加大地震反应和效力。

3、由于工程场地可能遭受的地震的不确定性，以及人们对桥梁结构地震破坏机理的认识尚不完备，因此桥梁抗震设计上还不能完全依靠定量的计算方法。实际上，历次大地震的震害表明，一些从震害经验中总结出来或经过基本内力概念启示得到的一些构造措施被证明可以有效地减轻桥梁的震害，如主梁与主梁或主梁与墩之间适当的连接措施可防止落梁。但构造措施的使用不能与定量的计算结果相矛盾。简单地说，定量的设计计算是桥梁抗震的最基本部分，这包括延性设计概念和减隔震设计概念。构造措施的使用不能导致上述设计结果的失效。桥梁结构地震反应越强烈，就越容易发生落梁等严重破坏现象，构造措施就越重要，因此处于高烈度区的桥梁结构需特别重视构造措施的使用。[4]

十、结束语

随着我国社会经济的发展，人们对于桥梁的质量要求也会有新的内容。而桥梁的抗震设计作为桥梁质量的重要保证，在未来的发展中必将有其新的意义和内涵。本文经过科学合理的探究，较为系统的探究了桥梁结构的抗震设计，给广大桥梁设计人员带来了操作性较强的实践经验。因此，作为一名优秀的桥梁设计人员，在当下更应该对桥梁结构抗震设计的核心内容进行深入的了解，积极借鉴其他区域关于桥梁结构抗震设计的先进技术经验，给桥梁结构抗震设计的发展做出自己的贡献。

参考文献

[1] 铁路工程抗震设计规范（2009版）GB 50111-2006.北京.中国计划出版社.2009.

[2] 叶爱君.大型桥梁工程的抗震设防标准探讨 [期刊论文]《地震工程与工程振动》，2006年.

抗震设计原则范文第5篇

关键词：建筑专业；抗震设计；教学

【中图分类号】G712

当前随着我国教学改革的不断深化，建筑专业教学也发生了深刻变化。新形势下建筑专业的教学理念、教学方法以及教学内容等方面都发生了变化，这一点在建筑抗震设计这门课程中表现的尤为显著。建筑抗震设计是建筑专业中一门核心课程，对于提升学生的专业素质具有重要意义。

建筑抗震设计课程教学是一项专业性工作，当前建筑抗震设计在教学过程中还存在着一系列问题，人们对于建筑抗震教学仍然以传统的教学方式来进行教学。在新形势下只有不断树立新的教学思维，运用新的教学方法才能不断适应时展的要求。

一、建筑抗震设计课程教学

建筑抗震设计在平常教学过程中主要是讲解地震对建筑结构的动力作用以及结构抗震设计的方法。这门课程的教学重点是要让学生们掌握地震作用的计算、钢筋混凝土框架结构抗震设计方法以及结构抗震设计等概念。抗震设计的一般规定、砌体结构房屋的抗震设计、振型分解反应谱法、建筑抗震概念设计、单层厂房抗震设计、多层混凝土房屋抗震设计等内容都是需要我们重点讲解的内容。

建筑抗震设计的最终目标是要提升建筑结构的抗震性能，让学生充分掌握抗震设计的基本概念并能够具有一般的设计能力。学生通过这门课程后需要掌握初步的设计能力，能做出符合建筑结构实际情况的抗震设计方案。教学目标也是我们评价教学效果的一个重要标准，在今后教学改革的措施都要通过这一个标准来衡量其效果。

二、建筑抗震设计教学要点

建筑抗震设计课程在教学过程中教师必须要把握住一系列要点，只有把握住要点才能实现真正有效的教学。今后的建筑抗震设计教学无论是从教学内容，还是从教学课程设置来看都需要进行有针对性的变革。

（一）重视抗震防线的设置。在建筑抗震设计过程中抗震防线的设置最为重要，多层抗震防线的设计有助于提升建筑结构的抗震性能。当前国家通行的《建筑抗震设计规范》中也曾明确要求在建筑结构抗震设计中必须要设置躲到抗震防线。在某些地震案例中会发现那些钢筋混凝土结构好的地方受地震影响大，而那些抗震性能相对较差的砌体没有倒下。之所以会出现这种现象一个很重要的原因就在于设置了多道防线。

在教学过程中必须要让学生充分认识到设置多道抗震防线的重要性。对于框架结构而言尤其是像教学楼那样的大空间结构，在设计过程中如果能够合理设置柱间支撑或者柱子翼墙就能够有效增强结构的纵向刚度，剪力墙结构如果能够合理设置连梁就能作为建筑结构的“第一道防线”。针对多层框架的设计在楼梯间墙体要设置剪力墙，这样可以有效地形成抗震的多道防线，采用这样的设计方法对于提升建筑抗震性能具有重要意义。

（二）合理设置抗震构造。在建筑抗震设计过程中合理设置抗震构造具有重要意义，是提升建筑抗震性能的有效途径。在建筑抗震设计过程中重点是要提升薄弱部位的抗震能力。

针对砌体结构的抗震设计必须要严格按照《规范》来进行设计，对于楼梯、电梯间四角、不规则部位纵横墙交接处以及较大洞口两侧等部位的抗震设计必须要保持高度重视。对于大跨度梁的设计需要采用组合砌体的方式来予以实现，需要对沿楼面大梁平面内，平面外的静力以及抗震承载力来进行精确验算。框架结构节点钢筋必须要满足锚固要求，梁的塑性效能也需要充分发挥出来，这样可以有效避免柱以及节点破坏形成几何可变体系从而倒塌。此外针对女儿墙等非结构构件在设计过程中必须要保证具有良好的变形能力，为了避免地震时脱落伤人，建筑物出入口上不的玻璃幕、女儿墙以及挑檐等部位需要吊顶。

如果设计者是采用预制装配式楼板时必须要做好预制板间拉结锚固工作。为了提高高楼盖的整体性还可以设置板边圈梁、板缝现浇配筋带等。

（三）要坚持强柱弱梁原则。建筑抗震的设计重点是要坚持这一原则，针对钢筋混凝土框架的设计也要按照这一原则来进行详细计算。在设计过程中即便是框架柱增加了柱端弯矩的设计值在计算时也只能按照构造要求来进行配筋。在设计过程中要对于占据建筑结构大比重的抗震等级一般是二三级构件，可是在实际设计过程中无论怎么精确也最终会形成强梁弱柱的现象，这是我们需要注意的一个问题。在结构设计过程中必须要保证建筑结构体系的合理设置。这是做好建筑抗震设计的关键，只有做到这一点才能真正做好建筑抗震结构的设计。

三、运用多种教学方式，实现有效教学

建筑抗震设计教学方式是多种多样的，在教学过程中教师必须要选择合理的教学方式才能实现有效教学。在今后教学过程中需要采用先进的教学方法和教学手段来进行教学。当前传统的教学方法已经不能适应教学实际，只有不断创新教学方法和教学理念，把建筑抗震设计变成一门理论与实践相结合的课程，才能最终提升学生的实践创新能力。因而在实际教学过程中教学人员需要把握住以下几点：

（一）合理利用多媒体来进行教学。建筑抗震设计是一门与实际联系非常紧密的学科，在教学过程中合理用用多媒体技术来进行教学有助于培养学生理论与实际相连接的能力。传统的教学方法虽然能够把课本中的理论知识讲清楚可是学生理解起来就要花费很大气力，学生接受起来是非常不容易的，因而在教学过程中合理应用多媒体设备就显得非常有必要。在实际教学过程中可以通过PPT、音乐、视频、图片等多种表现形式来进行建筑抗震设计教学采用这样的手段可以有效提升建筑抗震设计教学水平。通过图片的对比分析可以让学生产生强烈的冲击力，这样可以激发学生的好奇心和社会责任感，这对于增强学生的学习积极性和主动性是有很大好处的。

（二）要实现可研教学。建筑抗震设计是一门应用性和实践性都很强的学科，通过抗震实验能够获得许多知识。最新的抗震设计方法和技术也只有通过抗震实验才能完美的表达出来。在实际教学过程中实现可研教学意义重大。在今后教学过程中教学人员要充分认识到可研教学的重要性，要多做实验，要通过观摩典型的、大型工程结构抗震、隔震、减震科研实验来增强学生们的感性认识，提升学生们科学研究兴趣和解决问题的能力，通过专门的科学实验可以让他们掌握更多的知识，让他们加深对理论基础知识的印象。在教学过程中还可以创造条件组建高水准的重点实验，要配备先进的实验设备，多做一些典型结构的抗震、隔震实验，丰富实验素材。只有这样才能不断提升学生的学习能力。

（三）实现理论教学与抗震设计实践相结合。正如上文所述《建筑抗震设计》是一门应用性和实践性都很强的学科，因而在教学过程中必须要与抗震实际相结合。要增加实践课程，要多参加实际设计工作，实地参观施工现场，通过这样的方法来增强学生对工程实际的了解，这样学生在设计过程中也会不断根据实际要求来进行设计，设计水平也将会明显上升，在毕业设计过程中要专门规定必须要对特定建筑结构做出抗震设计，通过这样的规定可以增强学生独立分析问题和解决问题的能力。重视实践，加强实践教学是建筑抗震实际的重点，我们必须要高度重视这一点。

（四）实现讲授、讨论、自学相结合。在理论教学过程中教师必须要改变以往教授为主的模式。在理论教学过程中要实现讲授、讨论与自学的有机结合。对于抗震概念设计、抗震计算、抗震构造措施等内容要多倾听学生的意见，要鼓励学生积极讨论，这样可以实现有针对性的讲解。对于那些重点章节的内容，教师必须要深入细致地进行讲解，为了增强教学效果还可以通过增加互动性习题的方式来进行教学。在教学过程中教师要首先制定讨论题目，让学生根据讨论题目来进行热烈的讨论，教师还可以通过课堂分组讨论以及答辩等形式来进行教学，这样可以有效调动学生积极性和创造性。

建筑抗震设计建筑专业中一项核心课程，做好建筑抗震设计是提升建筑结构抗震性能的有效途径。在教学改革不断深入的背景下建筑抗震设计也应该不断变革。本文详细分析了建筑抗震设计课程的教学内容和教学方法，随后分析了教学要点，最后重点论述了实现有效教学的各种策略。建筑抗震设计是一门核心课程，加强对这门课的研究，实现有效教学意义重大。在今后教学过程中要高度重视实践教学。

参考文献