关键词： 结构
抗震性能评估（精选十篇）
抗震性能评估 篇1
1 推倒分析方法的基本原理与假设
推倒分析方法是基于性能/位移评价现有结构和设计新结构的一种方法。推倒分析是结构分析模型在一个沿结构高度为某种规定分布形式且逐渐增加的侧向力或侧向位移作用下,直至结构模型控制点达到目标位移或是结构倾覆为止的过程。推倒分析可用于建筑物的抗震鉴定和加固,以及对新建结构的抗震设计和性能评价。它可以对设计的地震运动作用在结构体系和它的组件上的抗震需求提供充足的信息。推倒分析方法基于以下两个基本假设:1)结构的响应受单一振型控制,因此,可以将多自由度体系的弹塑性反应用等效的单自由度体系的响应来表达。2)结构沿高度的变形由形状向量中表示。在整个地震反应过程中,不管结构变形大小,中始终保持不变。
从实际的情况出发,这种假设存在不合理性,但是大多数的研究表明,对于响应以第一振型为主的结构,该方法可以得到结构较为合理的最大地震反应。该方法首先假定结构的变形为:
u=utφ (1)
将式(1)代入结构地震运动方程,得到:
式(2)为单自由度体系的地震响应运动方程。若令:
并在式(3)两侧同乘中,最后得到如下的运动方程:
如果已知多自由度结构体系的变形形状向量切,结构的地震响应可从式(4)的单自由度体系振动方程计算得到。而单自由度结构的地震响应可以采用能量一定原则、位移一定原则等简略算法近似得到,所以整个计算过程将非常简单。
2 推倒分析方法的实施步骤
1)建立结构的计算模型,确定结构各单元的恢复力模型,对结构进行推倒分析,得到底部剪力与顶端位移关系曲线,具体操作过程为:a.建立结构的计算模型;b.对结构施加重力荷载,分析结构在自重作用下的内力情况;确定结构上施加的侧向力模式,通常采用结构基本振型形式作侧向力的分布模式;c.计算单元内力,并对横向荷载与垂直的重力荷载引起的内力进行组合;d.判断单元是否达到屈服(自定义或位移屈服准则);e.记录施加总的侧向力与结构控制点的水平位移,通常取最大水平位移的点为控制点;f.对于已经屈服的单元,将其刚度折减或置零,对结构施加新的侧向力增量,使得另一个或另一组单元屈服;g.迭加荷载增量和控制位置,直至结构顶点位移足够大或塑性铰足够多,或是达到预定的破坏极限状态;h.绘制基础剪力—顶部位移关系曲线,即推倒分析曲线。在现有的计算程序中,步骤e～步骤h都在程序内部直接运行了,分析时只需要确定荷载的模式、增量,逐级施加荷载即可。
2)由上一步分析得到的描述结构抵抗侧向力荷载能力的能力曲线,由得到的抵抗侧向力荷载能力曲线计算结构在相应地震荷载等级下的位移,即目标位移。
3)在目标位移下,评价结构的性能及抗震能力。
3 基于推倒分析的抗震能力评价准则
推倒方法本身包含两个方面的内容:计算结构的能力曲线,计算结构的目标位移及结果的评价。第一方面内容的中心问题是静力弹塑性分析中采用的结构模型和加载方式;第二方面内容的中心问题则是如何确定结构在预定水平地震作用下的反应,目前可分为以ATC-40为代表的能力谱法和以FEMA356为代表的非线性静力方法。CSM的表现形式是对弹性反应谱进行修正,而NSP则是直接利用各种系数对弹性反应谱的计算位移值进行调整,二者在理论上是一致的。
基于结构行为设计使用推倒分析包括形成结构近似需求和能力曲线并确定曲线交点。需求曲线基于反应谱曲线,能力曲线基于推倒分析。在推倒分析中,结构在逐渐增加的荷载作用下,其抗侧能力不断变化,这条曲线我们可以看作是表征结构抗侧能力的曲线。将需求曲线与抗侧能力曲线绘制在一张图表中,如果近似需求曲线与能力曲线有交点,则称此交点为性能点。利用性能点能够得到结构在用需求曲线表征的地震作用下结构底部剪力和位移。通过比较结构在性能点的行为与预先定义的容许准则,判断设计目标是否达到。
推倒分析基于ATC-40和FEMA356中对钢结构、钢筋混凝土结构、砌体结构及木结构建筑物以其性能表现为基准的抗震评价方法。它主要是依照不同的地震等级与不同的建筑物性能表现等级而制定出不同的修复目标。地震大小等级是指建筑物在使用年限中可能遇到的地震灾害,建筑物性能等级则代表建筑物在受地震作用后可维持的功能,共分四级:正常使用、可立即使用、生命安全、建筑物不倒塌,以达到大震不倒,中震可修,小震不坏的原则。
在利用推倒分析得到了结构荷载—位移曲线后,可以通过种方法进行结构抗震能力评价:1)用规范规定的容许层间位移角,检验结构承载力曲线上对应层剪力的位移角是否符合要求2)用层承载力曲线相应的恢复力模型,按时程分析校核非线性层间变形是否符合规范限值的要求。3)建立ADRS谱和能力谱将两条曲线放在同一个图上,得出交汇点的位移值,同目标位移进行比较,检验是否满足弹塑性变形验算要求。
摘要：对如何在桥梁抗震能力评估中运用推倒分析进行了介绍,指出推倒分析应用于桥梁结构的抗震能力评价,可以简化计算过程,从整体上把握结构各构件的破坏过程,了解桥梁结构抗震的薄弱环节并采取相应的工程措施加以改善。
关键词：桥梁,推倒分析,抗震能力评估
参考文献
[1]王东升,冯启民.桥梁震害预测方法[J].自然灾害学报,2001,110(4):16-17.
[2]章在墉.地震危险性分析及其应用[M].上海:同济大学出版社,1995.
[3]冯峻辉,闰贵平.地震工程中的静力弹塑性推倒分析法[J].贵州工业大学学报,2003,23(2):99-100.
抗震性能现状调研报告精品 篇2
【篇一】抗震性能现状调研报告
5月中旬以来，市人大教科文卫委员会在常委会邹川宁副主任的带领下，对我市防震减灾工作情况进行了调研，听取了市地震局的情况汇报，实地察看了市地震监测台(站)、地震应急指挥中心、应急储备仓库、武警支队地震灾害紧急救援队、沧口公园地震避难场所等，召开了市地震局、市应急办、市人防办、市民政局等六部门参加的座谈会，并对全市十区(市)的防震减灾工作开展了书面调研。6月8日，王文华主任带领常委会部分组成人员对该项工作进行了视察，听取了市政府的工作汇报。
一、基本情况
近年来，各级政府以全面提升综合防震减灾能力为目标，不断强化责任意识，全市的地震监测预报、震害防御和应急救援三大工作体系建设全面推进，防震减灾能力有了较大提高。一是政府重视，防震减灾制度体系不断完善。全市成立防震救灾指挥部，定期召开工作会议，严格落实24小时震情值班、震情会商制度，形成群测群防网络体系。把防震减灾规划列入国民经济和社会发展总体规划，积极做好全市地震台网规划，完善各区(市)地震监测系统;健全地震监测数据共享体制，推进青岛市行政区域观测数据共享工作。二是加强基础建设，地震预报水平不断提高。全市加强监测基础设施和信息化改造，完成通信线路升级为光纤传输;设立测震、强震、微观前兆台网16处，动物、水井等宏观观测点125处，全市地震监测、震情速报和地震预测能力持续提高。三是突出抗震设防，震害防御能力得到加强。积极推进地震小区划工作，对环胶州湾区域进行研究，提出抗震减灾设施要求，把好重大工程、易产生次生灾害建设工程安全关口，加强对胶东机场、地铁1号线等工程项目的地震安全评审，全市创建地震安全示范社区11个、省级地震安全示范社区25个。四是完善应急救援体系，地震应急处置能力逐步提高。全市完善应急预案体系，强化演练机制，加强地震应急物资储备，配置高标准地震灾害紧急救援车辆，成立了百人专业救援队伍;投资1500万元建成全省第一处国标一类沧口地震应急避难场所。推进市级应急指挥大厅建设，实现与各区(市)应急指挥中心互联互通。加强地震现场应急工作队建设，定期培训市地震灾害紧急救援队、志愿者队伍，以实战演练促进地震应急能力提高，我市专业应急救援队建设经验在全国进行推广。五是加强宣传教育，社会防震减灾意识不断增强。围绕“科学减灾、依法应对”主题制定防震减灾宣传方案，组织中小学师生、社区群众、机关干部、企业员工参加地震应急救援、疏散演练活动，作客《网络问政》、《行风在线》、《民生在线》开展宣传，增强了全社会的防灾减灾意识。
二、存在问题
我市地质构造复杂，面临的地震形势比较严峻，防震减灾的能力与水平仍然不适应经济社会安全发展需要，主要表现在：
(一)地震应急工作亟待完善。尽管全市制定了地震应急预案，但应急指挥技术系统仍不够健全;基础数据库信息量不能满足应对较大地震发生时的预测要求。部门职责不够明晰，整体协调、联动响应机制尚不完善，政府部门各负其责，齐抓共管的工作格局尚未形成。交通、电力、通信等基础设施和学校、医院等人员密集场所，以及可能发生次生灾害的化工产品生产经营单位，重点区域的应急准备水平不高，各类应急资源共享和联动机制有待提高。
(二)地震灾害综合防御工作需要加强。我市城区人口密集，建成区居住小区建设密度普遍较大，公共活动场所面积较小，地震应急避难场所建设滞后，与《地震应急避难场所管理办法》中规定的人均1.5平米的建设要求存在较大差距，且现有的大多数避难场所存在基础设施配建不全、设备老化、指示标识不清等突出问题。应急物资储备布局不甚合理、储备量不足，物资调用、补偿和保障机制有待完善。部分区市建筑物和生命线工程总体抗震能力没有明确评估，农村民居抗震性能参差不齐，城市避震疏散体系不完善。
(三)宣传教育的针对性和实效性需要增强。各级政府组织开展地震应急知识的宣传普及活动和必要的地震应急救援演练不够，各类应急救援队伍协同作战的合力还需磨合。社会公众对防震减灾的重要性有初步认识，但普遍缺乏防灾知识及自救、互救技能，政府提供的专业性指导培训需进一步提高针对性和实效性。
三、建议意见
防震减灾工作事关人民群众的生命财产安全，事关社会稳定和经济的全面协调可持续发展，是城市公共安全的重要组成部分，也是一项具有艰巨性和长期性的重要工作。为进一步做好全市防震减灾工作，应着力加强以下工作：
(一)提高认识，科学规划，积极推进基础工程建设。全市上下要进一步提高对防震减灾工作重要性的认识，认真贯彻《**市“十三五”防震减灾规划》，积极推进青岛市地震安全示范城市创建工作。一是要按照中央和省的要求，尽快把我市的防震减灾工作纳入全市科学发展观综合考核体系中，使这项工作始终摆上日程、抓在手上，不断取得成效。二是要适时开展全市中小学校、医院、大中型水库、大型桥梁、重大次生灾害源等重点建筑物和重要基础设施抗震性能普查，开展农村危房抗震技术鉴定，科学评估各类建筑物和生命线系统的抗震能力，并采取有效措施，防患于未然。三是根据全市人口分布情况，整合公园、绿地、空旷场地和大型体育场馆等基础条件，合理布局应急避难场所和避震疏散通道，建立完善城市避震疏散体系。要积极推广沧口公园应急避难场所建设的经验，分期分类推进应急避难场所建设，解决好规模偏小、数量不足的现实困难。四是全面分析全市地形地貌、社会经济发展现状和发展趋势，整合各个部门的有效资源，尽快建立和完善详尽完备的地震应急数据库，对数据适时进行更新优化，保障数据完整、真实、有效。高标准完成中国地震局青岛防灾市级项目建设，积极推进山洞洞体综合观测试验场、地震烈度速报及预警系统建设。
(二)明确职责，加强协同，进一步提高应急指挥合力。一是要按照《防震减灾法》要求，明确相关部门的工作职责，建立健全防震减灾成员单位联席会议制度，定期召开会议，加强沟通协调，及时研究解决存在的困难和问题，形成政府统一领导、各部门齐抓共管的工作格局。二是加大投入力度，注重人才培养，提高地震宏观测报网、地震灾情速报网、地震知识宣传网和乡镇防震减灾助理员的“三网一员”队伍素质。研究制定支持群测群防工作的政策措施，建立稳定的经费渠道，引导公民积极参与群测群防活动，提高全社会参与防震减灾工作的主动性。三是建立与城市规模相适应的地震应急救援专业队伍，加强与卫生、消防、危险品、海事、人民防空等专业抢险救援队伍的联动机制建设，继续推进地震救援志愿者队伍建设，提高各类专业救援队伍和救援志愿者队伍的救援能力，形成社会基础广泛、协调统一的地震灾害救助力量。
(三)突出重点，提高实效，全面推进地震应急能力建设。一是要继续抓好地震监测预报、震灾预防、地震紧急救援三大工作体系建设，推进信息化和高科技应用，加强地震应急指挥场所以及地震灾害预测与应急指挥信息技术系统建设，强化预测软件功能，提高地震应急指挥运行效率和工作实效。二是建立全市统一的地震应急物资调用平台和相应的管理与调用制度，合理布局应急救援储备仓库，完善政府主导、社会参与的地震应急物资统一调用机制和物资储备体系。三是规范地震行政审批服务窗口工作程序，组织相关部门对重大工程抗震设防要求进行集中专项检查，确保抗震设防要求的全面落实，继续加大地震行政执法力度，确保重大建设工程地震安全。
(四)加强宣传，注重实效，提高全社会防震减灾意识和应急避震能力。一是不断创新防震减灾宣传形式，丰富宣传内容，健全完善防震减灾宣传教育长效机制，充分利用“5.12国家防灾减灾日”、“7.28唐山大地震纪念日”、“科普宣传周”等有利时段，通过信息产业部门、新闻媒体、大众广告等单位进行全面有效的防震减灾知识普及宣传工作。二是积极探索全民参与防震减灾实战演练的新模式，增加防震演练的群众参与度，提高人民群众面对震害发生时的自救、互救技能，提升应急避震能力。三是积极开展防震减灾示范创建活动，推进国家、省、市、区地震科普示范学校、地震安全示范社区和地震安全示范企业的建设，切实增强全民防震减灾意识，提升防震减灾工作的自觉性和责任感。
【篇二】抗震性能现状调研报告
我县是我省地震重点监视防御区之一，全县所有的乡镇场区都在六度设防区内。我县境内有多条活动断裂带穿过，近十年来，我县发生过数次4.0级以上地震，特别是11月26日发生了5.7级的中强破坏性地震，全县因震灾死亡5人，伤247人，受灾人口29.3万人，占总人口的83.7%，倒房1077户6122间，学校受损131所，需维修加固卫生院3所，需重建卫生院7所，需维修加固“三院”9所，需重建“三院”12所，此外，还有供水、供电、通讯、桥梁、公路、水利、广电网络等公用建设工程设施也遭到严重破坏。全县因灾直接经济损失近20亿元。
一、抗震设防是减轻地震灾害的有效途径
地震预报是世界性科学难题，目前，仍处于探索阶段。对破坏性地震的发震时间、地点、强度的预报现状难以满足社会的需求。成功的地震预报，可以不同程度的减少人员伤亡，而难以避免建筑物的倒塌破坏和经济损失。
我国是地震灾害最为严重的国家之一，我县也遭受过5.7级地震的袭击。11.26地震中，建筑物的破坏和倒塌是导致人员伤亡和经济损失的主要原因。查明地下结构及活断层的位置，确定合理的抗震设防要求，进行合理的规划和抗震设防，提高建筑物抗御地震的能力，是有效减轻地震灾害的重要途径之一。
震例表明，一次7级左右地震在美国、日本等发达国家一般会导致几十人死亡，在中等发达国家一般会导致几百人的死亡，而在经济落后、人口稠密的国家可能会导致近千人甚至几千人的死亡，造成差异的直接原因是经济发达国家更加重视建设工程的抗震设防。
为防御与减轻地震灾害，保护人民生命和财产安全，保障社会主义经济建设顺利进行，针对我国的地震形势和灾害现状，党和政府制定了“预防为主”的地震工作指导方针。
《防震减灾法》对建设工程的抗震设防明确规定，“新建、改建、扩建建设工程，必须达到抗震设防要求”、“一般建设工程必须按照国家颁布的地震烈度或地震动参数区划图规定的抗震设防要求，进行抗震设防”、“重大建设工程和可能产生严重次生灾害的建设工程，必须进行地震安全性评价工作，并依据评价结果，确定抗震设防要求”、“建设工程必须按照抗震设防要求和抗震设计规范进行抗震设计，并按照抗震设计进行施工”等，确立了抗震设防和地震安全性评价基本法律制度。
二、政府要高度重视建设工程抗震设防
防震减灾是一项社会公益性事业，是国家经济建设和社会稳定的有力保障，是一项长期而艰巨的工作，需要全社会的共同支持和配合。居安思危、未雨绸缪、防患于未然，做好防震减灾工作是“三个代表”和“以人为本”的充分体现，建设工程的抗震设防是防震减灾的重要组成部分，是各级政府义不容辞的责任。
《防震减灾法》明确规定：“建设工程必须按照抗震设防要求和抗震设计规范进行抗震设计，并按照抗震设计进行施工”。建设工程抗震设防涉及地震、计划、国土、建设等多个部门和选址、抗震设防要求的确定、抗震设计、施工等多个环节，需要各行业各部门按照职责分工、密切配合和协作，共同做好建设工程抗震设防工作。
建设工程必须进行抗震设防。不符合抗震设防标准的工程，不得进行建设;不符合抗震设防标准的现有建(构)筑物及工程设施等，必须进行抗震加固;对具有地震危害性大，次生灾害严重，而又不值得加固的建(构)筑物及工程设施等，应拆除重建;未达到抗震设防标准的工作，不得交付使用或进行产权转让。未经抗震设防或虽经抗震设防，但其所依据的设防烈度和设防标准与现行的设防烈度和设防标准不一致的;已经抗震设防，但因进行改造、加层、装修、安装更换设备或改变使用性质而可能导致抗震能力下降的;经过破坏性地震、洪水等自然灾害或所处自然条件发生变化，出现局部倒塌、裂缝或其它可能导致抗震能力严重受损的以上所有建设工程都必须进行抗震性能鉴定。通过采取抗震实施和技术，达到抗震设防要求;通过抗震鉴定，确保建设工程的抗震性能。
三、积极推进农村民居抗震设防
农村地区生命财产安全和社会发展面临严重的地震灾害威胁。由于农村地区社会和经济发展水平较低，防灾减灾意识淡薄，缺乏必要的防震知识，国家又未将农村地区的建房纳入建设管理，大多数房屋未经正规设计、正规施工，村镇房屋抗震能力普遍低下，不设防的农村民居直接危及人民生命财产安全。
11.26地震中农村损失最为严重，倒塌房屋也最多。在灾后重建中，我县结合新农村建设启动了农村抗震设防安居示范工程。这是一个起点，我们在以后要进一步加强地震安全农村居民建设信息技术网和技术培训与咨询服务网的建设，要加大对农村建房的抗震设防的管理，达到抗震设防要求，提高农村的综合防震减灾能力。同时也为扎实推进社会主义新农村建设，促进城乡协调发展奠定基础。
四、落实科学发展观，加强执法监督管理
据地震部门提供的地震趋势预测分析，我国未来几年仍将处在地震活跃期，地震形势不容乐观。因此，搞好工程建设、城乡建设的抗震设防管理工作是各级地震、建设部门的一项重要任务，它直接关系到国家和人民生命财产的安全，关系到社会稳定，责任重大，各级地震、建设行政主管部门和各有关部门决不能掉以轻心。
但是我县的建设工程抗震设防存在很多问题，如防震减灾事业没有纳入规划;管理不规范，抗震设防没有真正纳入基本建设审批程序，主要表现在政策界限不清，执法责任不明;建设市场管理混乱，缺乏应有的约束机制;建设单位负责人员安全意识差，震灾防御法制意识淡薄;工作重点不突出，缺乏必要的政府管理职能，使震灾预防的重要工程性措施没有得到真正落实。
为使我县加强加快建设工程抗震设防的管理，保护九江县广大人民群众的生命和财产安全，必须将抗震设防纳入基本建设审批程序，建立健全地方性法律法规，依法将抗震设防纳入政府行政审批。将防震减灾工作纳入地我县国民经济和社会发展规划和计划，保证我县防震减灾事业持续健康发展。为落实科学发展观，构建我县和谐社会，建设新九江实现新的跨越提供有力保障。
【篇三】抗震性能现状调研报告
长期以来，由于国家防震减灾法和省防震减灾条例等法律法规宏观要求多，而实际操作较差，缺乏法律强制要求，全面社会缺乏防震减灾意识和知识，加之经济相对落后，我市农村民居和村镇公共设施包括中小学校抗震设防十分落后，不设防的农村民居及农村公共设施成为危害农民生命造成重大伤亡的重要隐患。当前全市人民正在市委、市政府的带领下，加快发展。要实现科学发展，打造“三个**”，实现追赶跨越的目标。构建和谐**，从“以人为本”的科学发展观出发，从防震减灾的角度针对**市实际，加强农村民居抗震设防工作尤为重要。XX年5•12汶川8.0级大地震给我们留下了血的教训，逐步提高农村抗震能力是我们当前迫切需要开展的一项重要工作。
一、现状
**是一个人口610万，面积1.53万平方公里的农业大市，绝大多数人口在农村，经济欠发达。**市地处郯庐断裂带和扬铜地震带交汇处，存在发生破坏性地震的地质构造背景。XX年九江5.7级地震，虽然震级不大，烈度不高，但对震中当地广大农村民居却造成了很大的破坏，死亡的12人均系农村民居倒塌造成。经调研，**市大部分农村民居没有设防，存在重大安全隐患。
1、抗震性能好的钢混结构较少。至XX年全市农村现有116.44万户，拥有1户住宅的140.4万户，2处住宅的5.09万户。住房类型主要为楼房，楼房74.09万户，平房42.36万户，平均每户面积为140.4㎡。住宅主要为砖木和砖混结构。砖混结构64.7万户，占55.6%，砖木结构34.53万户，占29.7%。钢筋混凝土结构14.11万户，占12.1%，其它3.08万户，占2.6%。
2、我市相当大部分住宅基础处理不符合抗震设防要求。有的房屋尽管选在开阔平坦、土质坚硬均匀的场地上，但对基础的处理不符合抗震要求。如有的在打过夯的地面上直接往上垒墙;有的即使挖地漕也不按设计规范要求处理基础，抗震性能仍较差。
3、大部分房屋选用的建材质量不合格。在调查的所有砖木结构房屋中，大部分砌墙体用砂浆不符合要求，有的用石灰掺土代替砂浆，有的砂浆配比不符合要求，有一部分房屋选用旧砖、劣质砖或新旧砖混杂砌墙，使墙体强度明显降低。有的用旧木材或已经腐朽变质的木材做梁柱，地震时房屋容易产生局部失稳而倒塌。
4、大部分住宅的设计或施工不太合理。譬如，房屋高度与宽度之比不符合抗震要求，抗震横墙的间距与房屋的类别不相匹配，房屋各个构件之间缺少可靠的连结，整体性差。有的砖混房屋尽管设计了圈梁、构造柱，但由于设计不合理或施工不符合要求，也达不到抗设防的要求。在被调查的房屋中，还有一部分旧砖木结构或土墙房屋年久失修，有的出现地基下陷、墙体裂缝、屋顶塌陷。据调查，这些危房目前大部分还在被利用，或住人或存放物品和牲畜。这类房屋如果遇到中强地震就会墙倒屋塌，将造成大量的人员和牲畜伤亡。
二、原因
导致目前农村民居抗震性能较差的主要原因有以下几方面：
1、广大农民的防震减灾意识不强，农村住宅防震、抗震知识贫乏。他们在建房时往往只考虑美观、气派、宽敞、舒适，而不考虑抗震因素。有的盲目攀比，建设的房屋太高、太宽。有的设计不合理，不符合抗震设防要求，导致一部分住宅存有安全隐患。
2、我市大部分农村经济相对落后，农民收入偏低，经济不宽裕。他们在建房时只追求面积，不讲求质量。施工工匠没有经正规培训，同时在采购建筑材料时，贪图便宜，购买了一些假冒伪劣建筑材料。
基于性能的抗震设计 篇3
关键词：抗震结构设计基于性能的抗震设计
0 引言
汶川地震、玉树地震和芦县地震使人们再次看到抗震结构设计的重要性，如何提高抗震性能又保证经济效益，是我们面临的一大问题。随着经济水平的提高，我国的超限高层建筑工程越来越多。这些工程在房屋高度、规则性等方面都不同水平地超过现行标准规范的适用范围，如何进行抗震设计缺少明确具体的目标、依据和手段，按照《全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会抗震设防专项审查办法》和《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》等的要求，需要根据具体工程实际的情况，进行分析、研究，必要时还要进行试验，从而确定采取比标准规范更加有效的抗震措施，设计者的论证还需要超限额审查，以期保证结构的抗震安全性能，这就提出了基于性能的抗震设计。
1 传统的抗震设计方法局限性
按我国抗震规范进行抗震设计的建筑，其抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需要修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏，即“小震小坏，中震可修，大震不倒”的多级设计思想，但其实质是以保证人的生命安全为原则的一级设计理论。其设计方法采用：小震不坏采用结构线弹性验算；中震可修及大震不倒采用加强结构构造措施及薄弱层弹塑性验算。这样设计的建筑物可以避免主体结构倒塌而保证人的生命，但地震所造成的正常使用功能的丧失和巨大的社会经济损失，很可能会大大超出社会和业主可接受的程度。纵观现行抗震理论和设计方法中存在的问题，可总结如下：①对损失的控制不力，对业主的要求难以满足；②结构性能概念不明确，设计透明度小；③结构性能标准缺乏灵活性；④结构性能目标实现过程的误区。
2 基于性能的抗震设计PBSD（Perform Based Seismic Design）
2.1 概念。近年来，地震工程学者从不同的角度致力于抗震设计原理与方法的完善，其中最引人注目的进展是以结构性能评价为基础的抗震设计理论（Performance2based Seismic Design Theory）和基于结构性能的地震工程学（Performance2based Seismic Engineering）
美国ASCE-41 SEI对PBSD 的定义，在分析和设计中采用弹性静力和弹塑时程分析，基于不同设防水准地震作用，达到不同的性能目标。来实现一系列的性能水准，不同的结构形式采用不同的性能水准，建议采用建筑物层间变形来定义结构和非结构构件的性能，而且ASCE-41SEI适合于设计方法从线性静力延伸到弹塑性时程分析与多级性能水准结构的分析，可以利用随机地震动概念提出了许多种性能目标。
美国ATC-40对PBSD的定义为“基于性能的抗震设计是指结构的设计准则由一系列可以实现的结构性能目标来表示，主要针对钢筋混凝土结构并且建议采用基于能力谱的设计原理”。显然，ATC-40建议使用能力谱方法对钢筋混凝土结构进行抗震设计。
基于性能的抗震设计使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡，是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，业主设计者可选择所需的性能目标，提出满足性能要求的方案论证（结构体系、详细分析、必要的试验、抗震措施）来通过专门评估。
2.2 性能目标。建筑物抗震设计的性能目标指某一设定地震地面运动（如在给定年限内超越概率63%、10%和2%—3%的小震、中震和大震）下建筑的预期性能水准。根据图1及图2，可把结构的性能水平分为以下四个阶段：
接近倒塌（Collapse Prevention,简称CP）
生命安全（Life Safety,简称LS）
基本运行（Immediate Occupancy,简称IO）
充分运行阶段（Operational,简称OP）
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2.3 分析方法。①大震静力弹塑性，又称Push-over方法，在水平位移控制下推覆结构，按一定荷载分布形式施加水平荷载，施加竖向荷载后作为初始状态，建立弹塑性模型，从而得到薄弱层和能力需求曲线交点（能力点）。②中震弹性，采用弹性分析程序对结构进行设计，通过设定内力调整参数及组合系数。③小震弹性。0.90.750.60.
450.30.150。④大震动力弹塑性，建立弹塑性模型，进行时程分析后可得结构的内力及变形响应。在施加竖向荷载后作为初始状态，对结构施加地震波，基于性能的设计方法的关键在于结构弹塑性分析方法，而基于纤维模型的弹塑性时程分析方法是目前最可靠且效率高的方法之一，但塑性动力时程分析计算结果受到地震波以及构件恢复力和屈服模型的影响大，且计算分析工作繁琐，只是能准确而完整地得出结构在罕遇地震下的反应全过程，要尽量使构件恢复力模型符合构件的实际特性，在设计重要高层建筑结构采用该法时，注意好各方面问题。
在这里还要提一下时程分析法中选取地震波的问题：时程曲线从地方地震设计部门提供的人工模拟曲线及实际记录时程曲线中挑选。这些时程曲线分析后得到的小震下（63%超越概率）的基底剪力与规范振型反应谱产生的小震下的基底剪力作了比较，发现满足规JGJ3-2002 Section 3.3.5的要求，即单个时程分析计算基底剪力结果应大于反应谱法结果的65%，时程分析的基底剪力结果的平均值应大于反应普法结果的85%。
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3 结语
3.1 基于性能的抗震设计是国际上一种发展趋势，超限高层结构设计采用基于性能的抗震设计理念和方法是可行的，有利于技术进步和创新。基于性能的抗震设计理论可完善简化的规范设计、为规范设计的不同性能水准提供一个有效的选择、改进已有建筑的评估和翻新、改进和完善区域损失估算、提高历史地震斟察的适用性、提高地震工程研究的效率等。
3.2 要不断总结震害经验，针对新结构、新技术进行试验和理论研究，对计算方法要不断改进完善。
参考文献：
[1]夏支贤，马健，申俊昕，张焱，翟红丽.云南龙江特大桥保山岸锚碇应力分析[J].价值工程，2013(08).
[2]翟红丽，王进，王承格.高地震区高速公路无伸缩缝半整体式桥梁的抗震研究[J].价值工程，2013(08).
[3]黄春霞.多层砌体房屋震害及抗震措施[J].价值工程，2011(03)
[4]欧阳平.浅析住宅建筑的抗震施工技术及应用[J].价值工程，2012(32).
[5]欧阳平.现代建筑玻璃幕墙概述[J].番禺职业技术学院学报，2006(02).
[6]陈洁.简述桥梁结构抗震设计与设防措施[J].价值工程，2013(10).
作者简介：
闫怀青（1963-），男，山东人，现任广空珠海办事处主任，学士学位，研究方向为生态军营建设、工程设计等。
平面不规则结构的抗震性能评估 篇4
近年来, 各种不规则结构逐渐增多, 这些结构往往具有层间缩进、质量和刚度突变等特点。历次大地震各类不规则结构往往遭受较严重的破坏甚至倒塌。大量的震害表明, 不规则结构尤其是高层不规则结构极易发生结构扭转脆性破坏, 严重者甚至会发生整个结构倒塌。如何简便而有效地得到不规则结构的抗震性能, 成为抗震性能评估的研究问题之一。静力弹塑性分析方法在应用于不规则结构时有较大的误差, 因此, 本文应用模态Pushover方法对不规则结构进行计算, 并通过对此方法的改进, 以求得到较为准确的结果。
1 模态Pushover方法
Chopra A.K.与其他研究人员基于结构动力学基本理论提出了模态Pushover方法[1,2,3]。该方法考虑结构的高阶振型影响, 对每一阶振型进行分析并简化为不同的等效单自由度体系, 对得到的结果进行组合, 从而得到结构的顶点位移、层间位移等评估指标, 其结果较为准确, 概念清晰, 有较为广泛的应用前景。模态Pushover方法的原理及相关公式推导可详细查阅文献[1]。
对于建立的单自由度体系, 可以进行弹塑性时程分析、弹性反应谱或者弹塑性反应谱分析。本文采用弹塑性时程分析方法计算位移, 由式urn=ΓnφrnDn计算原结构的顶点位移, 最后经过一定方式的组合, 得到结构的位移。本文采用弹塑性时程分析计算得到等效单自由度体系的最大位移。
2 MPA基本步骤
在Chopra的两个假设之上, 本文在后述各章、节中采用的关于多自由度平面框架的MPA方法基本步骤如下:
1) 计算结构的模态, 包括振型及自振周期, 并按照质量参与系数满足95%的条件选取足够的振型参与以下的MPA;
2) 对于第n阶模态, 建立基底剪力和顶点位移的关系, 在两个方向的Pushover分析中, 应选择振型位移占主要作用的方向, 在竖向荷载作用下的反应urg;
3) 将所得到的Pushover曲线进行双折线简化;
4) 将简化的Pushover曲线转化为Fsn/Ln-Dn的关系。其中, ;φrn为第n阶振型所选择方向的振型位移;
5) 计算得到的单自由度的最大位移Dn, 其中的本构关系为由第4步得到的结果。此过程可以由弹塑性时程分析, 弹塑性反应谱或者弹性设计谱方法计算得到;
6) 计算元结构所选方向的顶点最大位移urg, 计算公式为urg=ΓnφrnDn;
7) 计算得到位移等性能指标, 这位移中已经加载了竖向荷载;
8) 重复上边的过程, 直到振型达到精度;
9) 计算第n阶振型的位移rn=rn+g-rg;
10) 计算结构的反应, 其中:
式中的相关系数为:
其中βin由βin=ωi/ωn计算得到;ωi、ωn是相关振型的自振频率, ζi、ζn为相关振型的阻尼系数。
3 算例
3.1 计算模型与地震波的选取
为说明平面不规则结构在地震作用下的变形情况以及高振型所产生的影响, 本文建立计算模型, 如图1所示, 为4层的钢筋混凝土结构, 跨间距均为3 m。结构的梁柱截面情况如表1所示, 截面配筋由SAP2000程序自动配筋。按照GB50011-2010《建筑抗震设计规范》中的相关规定, 两个结构均视为平面不规则结构。
为研究结构的动力特性, 本文选取4条地震波对此结构进行弹塑性动力时程分析。这4条地震波分别为Northridge地震波和两条来自不同测站的San Fernando地震波, 以及1条兰州人工波1, 分别编号1#~4#。如图2所示为3条自然地震波的弹性反应谱。
3.2 计算过程
在进行结构分析中, 本文选取振型质量参与系数较多的模态进行分析, 这样可以选取对振动影响大的振型进行分析。结构的振型质量参与系数如表2所示。选取1~5阶振型。
注:UX代表平动X方向, UY代表平动Y方向, UZ代表绕Z轴旋转方向, 下同。
首先对结构进行分析, 分别输入4条地震波, 得到结构的单自由度体系的反应, 表3所示为各阶模态所对应的单自由度的地震反应分析的位移最大值。
mm
由上述分析得到每一阶单自由度的位移, 可以发现有些单自由度体系已经进入塑性阶段, 而有些仍然处在弹性阶段, 表4列出了每一阶振型的响应状态和延性系数, 从表中可以发现, 结构的前几阶振型都已进入塑性阶段。
3.3 考虑屈服后位移对模态Pushover的结果进行改进
由于在强烈地震作用下, 结构一般会进入弹塑性阶段, 此时采用弹性阶段的振型组合表示屈服后的结构变形会产生一定误差。因此在进行位移组合时, 以结构屈服后的变形关系代替结构振型分析得到的位移关系, 这样更加接近于实际情况。图3所示为结构模态Pushover分析中, 模态1分析的弹塑性变形与它的模态位移的对比关系。从图3可以发现, 弹塑性变形与弹性阶段的变形状况有明显的不同, 因此, 本文采用弹塑性变形的位移关系计算结构的位移响应, 对模态Pushover方法进行改进。
基于上面的讨论, 本文提出在计算原结构位移时, 应采用塑性阶段的变形位移关系来代替弹性阶段的位移变形关系, 即对于发生屈服的单自由度的体系, 应采用屈服后的位移比计算位移并进行组合。在弹塑性时程分析中, 已经得到每一阶振型所对应单自由度体系所处的反应状态, 某些单自由度体系已经进入了弹塑性阶段, 有些还处在弹性阶段, 并且每一阶振型所对应的顶点位移已经得到。本文以此位移为顶点位移计算得到每一阶振型所处的状态, 从而得到各个结点在此时刻的位移变形关系, 并将得到的结果进行组合。图4所示为结构的模态Pushover分析与改进模态Pushover分析以及与时程分析的对比关系。
从图4的分析中可以得到, 改进的模态Pushover方法所得到的结果能够反映出结构的变形趋势。其中层间位移的误差减小较多, 能够对上部几层的层间位移作出较好的预测。
4 结论
本文采用模态Pushover分析方法, 考虑不规则结构的高振型影响, 以及刚度和质量的突变。通过算例, 与时程分析对比, 证明此方法能够得到结构的变形响应趋势。本文提出的考虑屈服后位移的模态Pushover方法, 以结构屈服后变形的实际情况进行位移组合, 并通过算例比较证明此方法能够反映出结构的变形趋势, 误差较未改进的方法小, 能够对结构进行较为准确的评估, 从而扩展了该方法的应用范围, 为工程实际应用提供参考。
摘要：大量的震害表明, 不规则结构尤其是高层不规则结构极易发生破坏, 严重者甚至会发生整个结构倒塌。为对平面不规则结构进行抗震性能评估, 本文给出了一种改进的模态Pushover方法。利用模态Pushover方法, 将结构简化为不同的等效单自由度体系。考虑对结构振动有较大影响的振型, 对其等效的单自由度体系进行弹塑性时程分析, 得到最大位移, 并通过一定的组合方式得到原结构的楼层位移和层间位移等性能指标。由于结构在屈服后的各节点变形关系与弹性振型分析时各节点变形关系并不相同, 因此, 本文提出按照该振型所处状态的各个节点变形关系, 将得到的位移进行组合。通过算例分析并与弹塑性时程分析对比, 表明该方法能够得到更合理的结果, 能够有效应用于竖向不规则结构的计算。
关键词：平面不规则结构,性能评估,模态Pushover方法,高振型影响,屈服后位移
参考文献
[1]Chopra A.K., Goel R.K.A modal pushover analysis procedure to estimate seismic demands for buildings:Theory and Preliminary Evaluation[R].PEER Report 2001/03, Pacific Earthquake Engineering Research Center, College of Engineering University of California Berkeley, 2001.
[2]Erol Kalkan, Sashi K.Kunnath.Adaptive Modal Combination Procedure for Nonlinear Static Analysis of Building Structures[J].Journal of Structural Engineering, 2006, 132 (11) .
[3]Chopra A.K., Goel R.K.A modal pushover analysis procedure to estimate seismic demands for unsymmetric-plan buildings:theory and preliminary evaluation[R].PEER Report 2003, 8, Pacific Earthquake Engineering Research Center, College of Engineering University of California Berkeley, 2003.
[4]毛建猛, 谢礼立, 翟长海.模态pushover分析方法的研究和改进[J].地震工程与工程振动, 2006, 26 (6) :50-55.
影响框架结构抗震性能的因素浅析 篇5
关键词：建筑结构；刚度；延性；主振型；鞭梢效应
中图分类号：TU375.4 文献标识码：A 文章编号：1006—8937（2012）23—0150—02
建筑结构具有很多形式，包括砌体结构、框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构、索膜结构、筒体结构等，不同的结构形式，其抗震性能有明显的不同。
建筑的抗震等级一般是由多层和高层钢筋混凝土结构、构件进行抗震设计计算和确定并最终构造措施的标准。为了抗震设计的安全可靠与经济合理，应充分考虑多方面因素及各种不同情况，并且针对钢筋混凝土结构、构件的抗震要求，在计算和构造上应区别对待。因此，地震作用越大（或房屋高度越大），抗震要求亦越高；对于不同的结构体系，应有不同的抗震要求。此外，同一结构中的不同部位以及同一种结构形式在不同结构体系中所起的作用不同，其抗震要求也应有所区别。例如，在框架结构中，框架是主要抗侧力构件，而在框架一抗震墙结构中，框架是次要抗侧力构件（抗震墙是主要抗侧力构件），因此框架结构中的框架应比框架一抗震墙结构中的框架抗震要求高。又如，在部分框支抗震墙结构中，框支层由于刚度和强度的削弱，往往成为塑性变形集中的薄弱楼层，因此其落地抗震墙底部加强部位的抗震要求就应高于一般抗震墙的抗震要求。
为此，我国抗震规范和高层规程综合考虑建筑抗震重要性类别、地震作用（包括区分设防烈度和场地类别）、结构类型（包括区分主、次抗侧力构件）和房屋高度等因素，对钢筋混凝土结构划分了不同的抗震等级。抗震等级的高低，体现了对抗震性能要求的严格程度。不同的抗震等级有不同的抗震计算方法及相应的构造措施要求，从最高等级四级到一级，抗震要求依次提高；高层规程中还规定了抗震等级更高的特一级。
对于砌体结构，由于整体性比较差，抗震性能较差，对其进行科学的配筋，可有效的提高其抗震性能，但也只限于多层建筑，已经逐渐退出建筑市场。框架结构其具有较大的刚度，用自身的刚度进行抗震，但是在水平地震作用下框架结构将发生侧向变形，由于框架结构的整体抗侧刚度对称处理不利，会导致结构整体在地震过程中产生整体的扭转，发生复合破坏，因此，框架结构对抗震来说并不理想。根据此种问题，产生框架剪力墙结构、筒体结构，在抗震性能上有明显的提高，成为高层建筑的首选结构形式。
1 问题的提出
随着高层建筑的建造，高层建筑抗震在建筑设计中占有很大的比重，由于地震作用的复杂性于人类对地震规律认识的局限性，目前对建筑物的抗震设计水平还停留在一个初步的阶段，尚无法做出精确的计算，现有的地震作用力的计算方法和结构抗震设计的计算大都是近似方法。因此结构设计对抗震的设计内容应包括概念设计与计算设计两方面，本文论述就属于概念设计的理论阐述，建筑物结构抗震设计应考虑到在六度与九度范围内设防，不同场地根据不同的烈度进行地震作用力计算与截面抗震验算，同时应符合相应的抗震构造要求。
2 两种抗震因素分析
地震作用力实际上是建筑物对地面运动的反应，他与许多因素有关。人们针对建筑结构的不同配以不同的计算方法，例如，高层建筑物地震作用力的计算宜采用振型分解反应谱法，对刚度和质量不对称的结构采用扭转藕连震动影响的振型分解反应谱法，此外还有剪力法计算，对于甲类高层建筑，较高的高层建筑。复杂的高层建筑物，以及刚度和质量分布特别不均匀的高层建筑，还要采用时程分析法进行多遇和罕遇水平地震作用下的计算。可见地震计算相当繁琐，相比之下地震的概念分析显得生动易懂，对于非专业学生了解结构抗震设计有很好的益处。下面介绍概念设计中的两种抗震因素分析。
我国是一个地震多发的国家，设计时需要充分考虑抗震设防的区域辽阔，因此，研究结构的抗震性能在我国具有充分的必要性。我国的现代抗震设计理念是从20世纪50年代开始，在国际抗震理论的推动下发展起来，并逐渐形成了自己的地域特色，大部分内容都符合现代抗震设计理念，下面就结构抗震理论中的影响抗震性能的两方面因素进行简要的论述。
2.1 延 性
结构、构件或截面的延性是指从屈服开始至达到最大的承载能力以后而承载力还没有发生显著下降变化的变形能力，它反映了结构、构件或截面的后期变形能力。延性差的结构、构件或截面，其后期变形能力小，所以在达到最大承载力后，它会突然发生脆性破坏，这是必须要避免的。因此，在工程结构抗震设计中，不仅要满足承载力要求，还要满足一定的延性要求。目的是为了有利于吸收和耗散地震能量，从而满足抗震设计方面的要求。对于有抗震设防的结构，其抗震性主要取决于结构所能吸收的地震能量，它等于结构承载力和变形能力的乘积，也就是说，结构的耐震能力是由承载力和变形能力共同决定的。因此，在抗震设计中，应充分考虑和利用结构的变形能力（延性）以及耗散地震能量的能力。大量的研究成果表明，一个结构具有较大延性或较高耗能能力的话，即使其承载力较低，也能够吸收较多能量，从而抗御较强地震而不会倒塌。在地震的作用下，一味的追求结构的强度并不可取，结构的延性也非常的重要，值得我们注意的是，依据我国的抗震设计基本原则，通俗来说即：小震不坏，中震可修，大震不倒，我们只能从概率的角度出发，使结构在一定的概率保证下能够安全的发挥作用，通常我们只需要按小震的作用效应和其他的荷载进行组合，验算结构的抗震承载力和弹性变形能力。中震效应用结构本身的延性来抵抗，所以结构的延性对结构的抗震具有十分重要的作用。合理的设计结构的延性之后，再通过结构本身的设计，采用结构抗震系统的一系列措施保证结构的抗震承载力，抗震措施包括强柱弱梁，强剪弱弯，强节点若锚固，以及抗震构造措施等。
2.2 刚 度
结构或构件抵抗弹性变形的能力称为刚度。刚度在结构抗震中起十分重要的作用，设计者通过选取不同的结构形式来控制建筑物刚度的大小。例如框架结构的刚度相比框架剪力墙结构的刚度要小，在地震荷载作用下容易产生较大的变形，不利于抗震。结构的刚度主要影响的是结构本身的自振周期，结构的自振周期只与结构的刚度和质量有关，两个外表相似的结构，如果周期相差很大，其动力性能也有很大的差别，避免动力性能相近是为了避免共振的产生，而共振对于结构抗震来说是致命的，一个优秀的结构工程师通过对结构合理的布局有效的避免由于不合理的刚度分布带来的不利抗震因素。下面介绍一种常见的由于刚度突然的改变引起的一种抗震常见的破坏形式。
3 鞭梢效应
鞭梢效应根据结构力学中对简单框架结构的主振型分析，当底部的质量和刚度突然减小时，顶部的位移比下部的位移要大的很多，建筑结构中，这种因顶部质量和刚度的突然地减小，在震动中引起的巨大反响的现象称为鞭梢效应。地震灾害调查中发现，屋顶的小阁楼，女儿墙等附属结构物破坏严重，就是因为顶部质量和刚度的突变，有鞭梢效应引起的结果。在地震的作用下，在每一个来回的转折的瞬间，形成较大的速度，产生较大的位移，就像鞭子尖一样“甩动”。事实上，地上的建筑物就是整个大地的“突出物”塔楼就是大底盘裙房的“突出物”同样屋顶的构筑物就是主体建筑物的“突出物”因此所有的这些“突出物”的手里和运动构成相对于他们的下不来说都属于变少效应。本质上来说，可以从地震波的传递角度来理解鞭梢效应。地震波的传递构成中由大的振幅向晓得振幅转变，将产生剧烈的反应，从而产生巨大的位移，超出结构材料的极限拉压应变，造成结构破坏。
4 建 议
避免鞭梢效应，可以从内力计算、抗震措施、概念设计和薄弱层简化来改变。借助不同类型的放大系数来减小鞭梢效应的影响。大量学者和工程师对鞭梢效应进行研究，一般来说从详细设计阶段考虑多建议采用完整的空间模型进行结构分析，包括动力弹性，弹塑性分析以及精确的对鞭梢效应进行分析。从初步设计的角度出发，更希望采用便捷和具有足够安全性的设计方式，但是无论采用什么方式做设计，抗震措施和概念设计必须格外重视。
5 结 语
在结构抗震设计中，建筑物的延性和刚度对建筑物的抗震性能有十分重要的影响，并且要避免由于刚度突变带来的鞭梢效应对结构抗震性能的影响。
参考文献：
[1] 胡志霞.抗震分析与设计在高层建筑物中的应用[J].现代商贸工业，2008，（10）.
[2] 龙驭球，包世华.结构力学[M].北京：高等教育出版社，1996.
[3] 李爱群，高振世.工程结构抗震设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.
抗震性能评估 篇6
关键词：pushover分析,层间位移角,抗震评估
1绪论
1.1工程概况
1.1.1该项目是广东汕头一幢6层的沁园行政办公楼, 采用钢筋混凝土框架结构。建筑总面积为4943.04m2;底层层高为3.6 m, 其余层高为3.3m, 建筑总高度为20.1m;基本风压为0.80k N/m2, 地面粗糙度为B类。其抗震设防烈度为8度, 设计基本地震加速度为0.20g, 设计分组为第一组, 场地类别为Ⅰ类;结构设计使用年限为50年。该楼的平面尺寸是54.2×15.2m, 楼板的厚度为130mm。其标准层结构平面图如图1所示。
1.1.2荷载统计:屋面 (不上人) 恒荷载标准值及活荷载标准值分别为5.98k N/m2, 0.5k N/m2;楼面恒荷载标准值及楼面活荷载标准值为3.96 k N/m2, 2.5 k N/m2;1层的重力荷载代表值为9261k N/m, 2~4层为8953k N/m, 6层为8840.2k N/m。内外墙体梁间荷载均为8.84k N/m。结构自振周期T为0.35s。
1.2 pushover分析方法
使用pushover分析主要用来检查或评估建筑结构的抗震性能, 预测结构和构件的最不利影响。可通过结构的pushover曲线来描述在侧向力的作用下, 结构变形从弹性到弹塑性发展的不同阶段, 如图2所示, 经历了弹性变形OA阶段, 稳定的非弹性变形ABC阶段及失稳直至倒塌CDE阶段[1]。此曲线是总剪力和顶点侧向位移的关系。位置不同性能点也不同, 通过性能点所在位置, 来判断结构的抗震能力是否满足要求。因此, 通过pushover分析可以查看结构的非线性状态, 找出其薄弱部位, 预测构件能力需求, 从而评估出抗震性能。
本文运用能力谱法进行分析, 能力谱法的分析流程见图3。
1.3 pushover分析目标
以广东汕头沁园行政办公楼项目为对象, 对其进行在多遇地震作用下抗震性能评估, 为抗震加固设计提供依据。
2工程实例分析
2.1 pushover分析思路
本文的思路:依据原沁园行政办公楼提供的基本设计资料及检测鉴定报告, 采用pushover分析方法来评估其抗震性能, 然后得出结论是否需要加固还是只需要简单维修, 为加固设计提供参考意义。流程图可见图4。
注1) R (X, Y, Z) 为振型绕X、Y、Z三个轴的质量参与比, 全部质量为1;U (X, Y, Z) 为振型X、Y、Z三个方向的质量参与比, 全部质量为1。
2.2 pushover分析具体步骤
2.2.1模型的建立。在软件Sap2000中建立框架结构模型, 建模是以提供的检测数据按数理统计取样平均值为依据而进行的, 见表1。第一步, 先定义梁柱截面形状及尺寸并布置;第二步, 再输入荷载, 梁间荷载按8.84k N/m的线荷载输入;假定楼板为刚性, 模态分析时采用的是Ritz向量法, 模态分析后得出结构的前5阶的振型信息, 然后对构件单元指定塑性铰。此处梁单元将设定为默认的M3铰, 柱单元设定为PMM铰[2], 塑性铰的施加见图5。在Sap2000分析中单位均一致:力单位为KN;长度单位为mm。
2.2.2模态分析。本文对结构进行模态分析选择Ritz向量分析法, 荷载工况设为初始的Ritz向量, 考虑5个阵型 (不考虑偏心影响) , 获得前5阶的振型质量参与系数等信息 (如表2) , 用以断定结构的振动形式。
在该结构的平面布局图中, 可看出横向尺寸远小于纵向尺寸, 根据模态分析获得的信息表2得知, 因第一阵型中RZ
根据表2数据可知, 该结构周期比T3/T1分别为0.8944, 满足周期比要求。
2.2.3 pushover分析。根据模态分析结果得知, 此结构第一振型是沿着Y方向的平动, 采用2种侧向加载方式的工况进行Pushover静力分析:
工况一:重力结合Y方向地震加速度, 即为Y方向的均布的侧向加载方式;
工况二:重力结合第一振型 (Y方向) , 即为Y方向的倒三角形的侧向加载方式
由于假定整个结构楼板是刚性的, 所以在同一标高处, 每个点在地震作用下的位移均相同, 则取任意一点为代表均可。运行上述分析工况可得到相应工况下此框架结构的基底剪力与顶点位移曲线, 就是Pushover曲线, 见图7。性能点的确定如图8。
由图可得到, 结构分别在遭遇8度多遇和罕遇地震时的性能点具体数值见表3。
3结论
因0.1s
由上可知, 结构在8度多遇地震时, 在横向上第三楼层的层间位移角数值最大, 最大层间位移角为0.001015228 (即1/985) , 不超过性能水平一限值1/550[3], 则说明能达到性能水平一的要求。
对该框架结构在多遇地震下进行性能评估, 并遵循抗震变形验算有关内容, 该框架结构可以达到8度多遇地震下的抗震要求。即得出的结论见表5。
参考文献
[1]北京金土木软件技术有限公司编著.pushover分析在建筑工程抗震设计中的应用[M].北京:中国建筑工业出版社, 2010.
[2]北京金土木软件技术有限公司等编著.SAP2000中文版使用指南[M].北京:人民交通出版社, 2006, 450-48.
抗震性能评估 篇7
关键词：现役建筑,Pushover方法,抗震评估
强烈地震是世界最严重的自然灾害之一,我国也是世界上遭受地震灾害最为严重的国家之一,当前世界各地进入到了一个地震的活跃期,2008年汶川8.0级地震以及2010年青海玉树7.1级地震都造成了相当严重的人员伤亡和财产损失,在建筑物损坏方面,以大开间、大开窗、外走廊的砌体结构和不规则的框架结构破坏尤为严重。与2011年3月11日日本9.0级大地震相比,我国建筑在地震中的破坏程度要严重的多。在国内,工程界大都把关注点放在抗震性能的设计上,而对现役建筑结构的性能评估关注较少,如何减轻地震中房屋的破坏程度,最大程度降低震害损失以及保护人民生命财产,有必要建立一套完整评估体系和适合于抗震性能评估的方法。
1 对现役建筑进行抗震性能评估的必要性
抗震设防是提高建筑物抗震性能的有效途径,在我国,抗震的设防主要经历了四个主要阶段,而四个阶段中各阶段抗震设防的标准都有比较大的不同,从而使得各阶段的所建房屋的抗震性能也各有不同。我国现有建筑主要存在以下三个方面的问题:1)大批20世纪80年代以前建造的房屋没考虑抗震设防或设防能力严重不足;2)近年一些高层建筑的抗震措施和技术尚未经受过大震的检验;3)一些按抗震规范进行了抗震设计的现役建筑物,随着时间的推移结构的很多动力参数都在变化,其抗震性能也在变化。所以,对诸如此类的建筑物采取相应的评估并据此进行合理的抗震加固,对最大限度的降低震害损失以及保护人民生命财产安全具有重要意义,也对抗震减灾及房屋抗震评估和鉴定提出了新的任务和课题。
2 现役建筑抗震评估的方法
在我国,目前抗震性能评估方法主要分为两大类,即确定性和非确定性评估方法,确定性评估方法仍然是广泛使用的评估方法,工程界提出了经验评估法、规范校核法、反应谱法、静力非线性分析等很多种评估方法,通过对各种评估方法进行比较发现,经验评估法不能反映结构延性性能这一关键性的结构抗震性能指标,更多的是对结构构造情况的评估[1];规范校核法属于半经验半分析的一种评估方法[2]。反应谱法虽具有很强的实用性,但是该方法具有一定的局限性,仅适用于结构在多遇地震下处于弹性工作阶段的评估;弹塑性时程分析方法因计算量大,过程复杂,因此,此法目前仅在一些重要的、特殊的、复杂的以及高层建筑结构的抗震分析中应用;而静力非线性Pushover分析方法[3,4]可以从结构层面和构件层面对结构弹塑性性能进行很好的预测,可以更好的估计结构和构件的非线性变形,并且在与其他几种分析方法相比时,非线性静力分析方法能够提供更多的结构或构件地震反应信息和较为稳定的分析结果,减小分析结果的偶然性,应用上来说也相对更简单,可以节约分析时间和减少工作量。
3 Pushover方法在抗震评估中的应用
3.1 Pushover方法简介
Pushover法是一种静力非线性分析法,本质上是一种与反应谱相结合的静力弹塑性分析方法,在国外的研究和应用较早,1975 年由Freeman等提出了能力谱法的概念[5],后来,美国和日本学者提出了基于性能和基于位移的抗震设计思想,在Pushover 法中引入了地震需求谱曲线和能力谱曲线的概念,并促进了Pushover法在结构抗震性能评估等方面的发展和应用。Pushover法的基本原理是以某种方法得到结构在可能遭遇地震作用下所对应的目标位移,然后在对结构施加竖向荷载的同时,将表示地震作用的一组水平静力荷载以单调递增的形式作用到结构上,在达到目标位移时停止荷载递增,最后在荷载终止状态对结构进行抗震性能评估,判断是否可以保证结构在该水平地震作用下满足功能要求。
3.2 工程实例分析
3.2.1 工程概况
某办公楼建成于1992年,采用钢筋混凝土框架结构体系,共7层,建筑平面尺寸总长为36 m,总宽为22.80 m,结构标准层平面形式及尺寸见图1。该结构总高23.7 m,底层层高为3.9 m,标准层层高为3.3 m;根据原始资料的收集及对原结构的鉴定结果,混凝土强度等级为C25,楼板为现浇混凝土双向板,板厚100 mm。该建筑场地类别为Ⅱ类场地土,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组为第二组,场地特征周期为0.40 s。
3.2.2 分析模型
本文采用ETABS软件根据建筑结构基本情况建立了如图1所示的分析模型,并对其抗震性能进行分析评估。
3.2.3 侧向加载模式
考虑到结构沿X和Y两个方向抗震性能的不同,以及其他不同的影响因素,本文分别采用两种不同的加载模式来对结构进行Pushover分析。
1)工况一:恒载工况+X方向的加速度工况;X方向的顶点位移监测。2)工况二:恒载工况+Y方向的加速度工况;Y方向的顶点位移监测。
3.2.4 分析结果
对于Pushover分析的结果,本文将从以下两个方面来描述:
1)层间位移角。通过对原结构进行分析,得到结构在不同工况下的层间位移角如图2所示,从图2中可以看出,该结构在相当于相应抗震设防水准地震等级外力作用下的最大层间位移角出现在第三层,分别对结构X向和Y向分析后,得出X向楼层层间位移角曲线如图2a)所示,Y向楼层层间位移角曲线如图2b)所示,最大层间位移角为0.002 29,在我国现行抗震设计规范中,对于钢筋混凝土框架结构,其结构弹塑性层间位移角的限制为1/50,通过比较可知该结构的弹塑性层间位移角小于规范规定的限值,满足我国现行抗震设计规范的要求。
2)塑性铰分布。该结构的塑性铰首先出现在梁端,这说明该结构满足强柱弱梁的要求,具有一定的延性能力,框架柱塑性铰首先出现在底层,发展顺序基本上是从下往上发展,到达结构的性能点后在四层转角处框架柱出现破坏,这说明该结构在大小相当于相应抗震设防水准地震等级外力的作用下,结构出现了破坏,但不至于立即倒塌,能达到大震不倒的抗震要求,③轴线两方向的塑性铰分布如图3所示。
4 结语
虽然建筑抗震性能的好坏主要取决于建筑抗震的设防,工程界也把大量的精力用于如何提高建筑抗震设防,而现状是人们都居住在已建的建筑物中,对现役建筑物采取相应的评估并据此进行合理的抗震加固具有重要意义。
参考文献
[1]GB 50023-95,建筑抗震鉴定标准[S].
[2]GB 50011-2001,建筑抗震设计规范[S].
[3]Building Seismic Safety Council(BSSC).NEHRP Guidelines forthe Seismic Rehabilitation of Buildings.FEMA273/274.Devel-oped for the Federal Emergency Management Agency.Washing-ton DC,1997.
[4]Helmut krawinkler,senviratna G D K.Pros and Cons of a Push-over Analysis of Seismic Performance Evaluation[J].Engineer-ing Structures,1998(20):452-464.
抗震性能评估 篇8
带加强层高层建筑结构的抗震性能要基于基本结构的受力性能进行研究, 在进行研究与分析的时候, 我们要依旧具体的超高层建筑结构图例进行分析, 例如下图的超高层建筑结构的平面图以及每层的位移比, 框架的刚度比以及残余力的变形比 (如图1~5) 。
除了对基本带加强层的受力结构性能进行分析外, 我们还要研究带加强层高层建筑结构的基本性能比例, 每层之间的位移变化, 如图1~5所示, 结合具体的规范建设方法, 要对带加强层高层建筑结构划分基本的性能标准, 通过一系列的数据分析与量化从而为基于带加强层高层建筑结构性能的抗震设计进行准备, 基于层层位移的性能抗震设计就决定了整体的带加强层高层建筑的基本结构, 以下就对带加强层高层建筑结构抗震性能及基于性能的抗震设计方法进行简单的分析。
2 带加强层高层建筑结构的抗震性能的研究分析
对于带加强层高层建筑结构来说, 要想进行抗震性能的研究, 就要控制好对整体建筑结构的侧面方向变形, 避免整体的结构侧向位移较大造成难以估计的损失与伤害, 设置加强层可以有效的提高建筑水平方向的强度与刚度, 控制建筑结构的侧向位移, 使其在地震的作用下满足规范的性能要求。
带加强层高层建筑结构往往都需要注重整体的刚性与强度要求, 在水平与竖直方向会造成极大的突变现象发生的结构部位进行加强控制, 由于在地震的作用下, 整体带加强层建筑的相邻楼层之间会产生较大的内力作用变化, 使得整体的地震应压力比较大, 并且集中在特殊的结构位置上, 所以, 在进行带加强层高层建筑结构设计时, 我们要根据具体的抗震性能原则进行整体结构的方法设计, 主要为: (1) 要有效地发挥出带加强层的侧向抵抗作用, 合理的设置加强层的数量与位置, 不同的加强层数量会有不同的位置设计, 我们要进行合理地计算, 从而满足带加强层高层建筑结构的抗震性能; (2) 要发挥带加强层水平方向上的构件延伸作用, 方便在地震作用下进行整体的外力传送的可靠性, 保证整体结构的稳定可靠性; (3) 带加强层高层建筑结构在设计时, 要对整体的结构进行优化分析, 减少由于建筑结构水平的荷载作用对相邻之间的构件破坏, 避免由于在地震的强大作用力下导致相邻楼层之间的构件破坏, 提高抗震的性能; (4) 要对带加强层高层建筑结构进行详细的抗震性能相关参数进行计算与分析, 尽量精确整体结构的内力以及在地震作用下的位移变量, 做好弹性的变形分析, 严格的校验带加强层高层建筑结构的抗震性能。
带加强层高层建筑结构的抗震性能是指根据建筑物在地震作用系的功能与使用要求, 在抗震上的经济支出以及各种其他方面的因素作用所形成的一个量化的抗震性能标准, 带加强层高层建筑结构的抗震性能由多种因素共同影响, 所以我们要根据整体建筑结构的各个方面进行抗震性能的标准量化。
3 基于性能的抗震设计方法的简述分析
3.1 基于带加强层高层建筑结构的承载力基础上的抗震方法设计
地震灾害往往会导致地面进行剧烈的破坏及颠簸, 往往一个大地震就会导致地面的建筑物严重的破坏或倒塌, 引发生命以及财产的安全, 所以我们在进行建筑结构设计时, 必须要进行抗震的设计, 特别是对于带加强层高层建筑结构抗震的设计, 基于性能的建筑结构的抗震设计往往需要满足基本的结构安全功能, 传统的建筑抗震设计的方法已经不能满足基本的要求了。我们要基于抗震性能进行抗震的方法研究, 基于性能的抗震性能的研究往往是基于承载力学的结构研究进行的。我们在基于性能以及建筑结构构造、建筑承载力度设计方法是为了解决在实际应用过程中存在的静力向反应谱方法的改变与过渡, 在进行设计时, 往往要基于地震的作用力进行抗震性能的研究, 根据反应谱方法对地震的加速数值进行设计, 根据建筑结构的不同延伸性质来确定地震的作用力系数, 考虑到整体带加强层高层建筑结构的抗震性能, 从而进行抗震设计的方法研究。
3.2 基于带加强层高层建筑结构的破坏作用与能量作用基础上的抗震方法设计
除了对基于承载作用力的设计方法之外, 还有基于能量的设计, 地震时建筑结构的非弹性作用力会造成整体的变形, 会给建筑本身带来一定的危害, 我们在进行带加强层高层建筑结构抗震性能进行研究时, 就要根据实际的地震结构损坏与能量原理, 对带加强层高层建筑结构抗震性能进行研究, 从而基于此性能要求上进行抗震方法的设计。基于建筑结构的地震损伤与地震能量理论对抗震性能的研究具有重要的指导作用, 也为基于性能的带加强层高层建筑抗震方法设计提供了理论基础。
3.3 基于带加强层高层建筑结构的能力作用基础上的抗震方法设计
对于带加强层高层建筑结构的能力抗震方法设计来说, 主要是指钢筋混凝土建筑施工结构所具备的塑性变形的能力作用, 该能力抗震设计方法主要是以非弹性的抗震结构性能为基础, 带加强层高层建筑结构在地震的巨大破坏作用下, 如何提高抗震的性能, 保证整体结构的抗震性能目标是整体设计的主要原理, 基于抗震性能的抗震方法设计主要表现在几点: (1) 要将整体带加强层高层建筑结构的框架与剪力墙结构在地震破坏做与功能下进行抗震的塑性变形的能力分析, 查看变形的大小与范围; (2) 为了避免带加强层高层建筑结构的梁柱等构件在地震破坏下会造成极大的变形能力, 超过限定的变形能力致使构件产生非延性的结构破坏, 就要控制这种现象的发生, 合理的设计构件的配置; (3) 要采用一些有效的措施保证带加强层高层建筑容易出现变形的结构部位具备足够的变形能力, 基于抗震的性能所具备的最大限度非弹性的变形作用与能力。
3.4 基于带加强层高层建筑结构的位移与性能的抗震设计方法
要想进行带加强层高层建筑结构的抗震设计, 就要在之前计算好所需要的抗震设计的目标, 保证在某种情况下不会造成整体建筑结构的破坏, 基于性能的抗震设计方法可以加强对整体结构的稳固性研究, 我们要保证带加强层高层建筑结构在使用的时候能够满足所有的性能防护的基本目标, 在确定具体的带加强层高层建筑结构抗震性能使, 我们还要根据地震破坏的一些物理变量进行计算与分析, 例如在地震破坏作用下的作用力大小、每层之间的刚度位移、变形的加速度、地震的能量、建筑结构在地震作用下的损伤等, 根据不同地震作用性能下的结构反应值进行基于性能或者说是位移的抗震方法的设计。
4 结束语
总之, 带加强层高层建筑结构的抗震性能非常的复杂, 我们要综合的分析各种要素影响, 并且研究基于不同性能情况下的抗震设计的方法, 提高带加强层高层建筑结构的抗震能力, 保证整体建筑的质量。
参考文献
[1]石伟亮.李娟.高层建筑结构抗震性能和抗震设计的分析[J].建材与装饰, 2013, 09 (7) :23~34.
[2]李路彬.超高层钢——混凝土混合结构抗震性能和设计方法研究[J].北京建筑工程学院, 2012, 10 (5) :21~29.
[3]朱清峰.高层钢-混凝土混合结构节点抗震性能及设计方法研究[J].北京建筑工程学院, 2010, 05 (12) :22~34.
隔震结构抗震性能分析 篇9
对于传统的抗震结构, 小震时结构处于弹性变形阶段, 中、大震时结构进入弹塑性阶段[1]。地震能量主要由结构构件的塑性变形来消耗。而隔震结构, 隔震装置具有变化的水平刚度, 在小震作用下具有足够的水平刚度, 在中大震时, 隔震装置的水平刚度变小, 使隔震结构的自振周期变长, 远离上部结构的自振周期和场地卓越周期, 从而减小了输入到结构的地震能量。由于隔震装置先于上部结构进入塑性阶段, 地震能量主要由隔震层的塑性变形和阻尼消耗, 因而在中大震时, 上部结构可基本保持弹性而不会发生严重的破坏。
基础隔震是指在建筑物上部结构与基础之间设置隔震层, 以延长整个结构体系的自振周期、增大阻尼、减小输入上部结构的地震作用[2]。
本文从结构隔震的基本原理出发, 采用非线性时程分析方法分析框架—核心筒结构进行隔震设计后的抗震性能。
2 隔震的基本原理
2.1 隔震结构运动方程分析[3]
设结构的质量为m, 刚度为k, 阻尼为c, 地面水平加速度为, 则结构在地震作用下的运动方程如下:
将式 (1) 两边同时除以m, 将隔震结构的固有频率定义为ωn, 阻尼比定义为ξ, 则:
因此, 可以将式 (1) 转化为:
式中, ω为地震动的振动频率, 并假设:
将式 (4) 、式 (6) , 式 (7) 、式 (8) 代入式 (3) 得:
式中, μ为隔震结构加速度的衰减比。当时, μ<1, 结构的加速度响应衰减, β越小, 说明隔震结构的振动频率小于地震动频率越多, 隔震结构的减震效果就越好。但是当β大到一定值时, μ会随着ξ的增大而增大, 故在进行隔震结构的设计时, 要合理地选择隔震结构的刚度和阻尼。
2.2 隔震结构的能量方程分析[3,4]
在地震作用下多自由度的运动微分方程:
对式 (12) 两边在相对位移下进行积分:
左边各项分别为:
弹性应变能+滞回耗能:
右边项为地震输入能:
由上面几个式子可以看出, 要减小结构的滞回耗能可以通过增加动能和弹性应变能, 增加阻尼耗能, 减小地震输入能等方式实现。但是增加动能和弹性应变能需要增大结构的刚度, 即增大结构构件的截面尺寸, 这种方法不经济。而基础安装隔震装置是通过减小地震输入能并增加阻尼耗能, 从而减小结构的滞回耗能保护主体结构不产生破坏。
3 根据具体结构分析基底隔震结构抗震性能
该工程位于四川省, 抗震烈度为8度, 地震加速度0.2g, 场地土类别Ⅱ类。
结构为地上18层框架-核心筒结构。
3.1 结构周期
隔震与非隔震结构的周期对比如表1所示。
从表1中可以看出, 隔震后相比隔震前基本周期由原来的1.52s延长至4.24s。
3.2地震计算层间剪力
地震作用下层间剪力对比如图1、图2所示。
3.3 水平减震系数
地震作用下隔震结构的水平向减震系数如表2所示。
从表2可以看出, 在小震作用下隔震结构的水平减震系数最大为85.52%, 在大震作用下隔震结构的水平减震系数最大为25.80%, 可见在大震作用隔震支座的隔震效果更为明显。
3.4 罕遇地震作用下层间位移 (见图3、图4) 。
3.5 罕遇地震作用下能量
罕遇地震作用下能量图如图5、图6所示。
4 结语
1) 隔震结构与非隔震结构相比, 隔震支座的水平刚度远小于上部结构的水平刚度, 在地震力作用下, 结构的振动周期因此延长, 由此达到“以柔克刚”的效果。
2) 采用隔震设计后, 大大降低了结构的楼层剪力。
3) 采用隔震设计后, 有效地减少了上部结构的层间位移, 隔震层以上结构运动以整体平动为主。
4) 隔震结构地震输入能量主要由隔震支座吸收耗散, 因此大大减少了输入上部结构的地震作用, 从而减小结构的滞回耗能。
摘要：从隔震的基本原理出发, 阐述了隔震结构的抗震性能, 并运用非线性时程分析方法对具体结构进行分析对比, 揭示了隔震结构在抵抗水平地震作用中的良好性能。
关键词：隔震,抗震性能,非线性时程分析
参考文献
[1]GB50011—2010建筑抗震设计规范[S].
[2]党育, 杜永峰, 李慧.基础隔震结构设计及施工指南[M].北京:中国水利水电出版社, 知识产权出版社, 2007.
[3]金建敏, 周福霖, 谭平.铅芯橡胶支座微分型恢复力模型屈服前刚度的研究[J].工程力学, 2010 (10) :7-13.
增强房屋建筑的抗震性能探论 篇10
【关键词】房屋建筑；抗震技术；抗震性能
地震是人类面对的不可避免的灾害，全球频发的破坏性地震灾难，对增强房屋建筑抗震性能提出了严峻的挑战。近年来，我国各地地震频发不断，继汶川、玉树的高震级地震后，各地低震级也接连发生，地震不仅给人民的财产及生命造成巨大的损失，而且也给国家的经济发展带来不可估量的影响。增强房屋建筑的抗震性能，就能减轻地震灾害造成的人员伤亡，避免地震灾害造成更大的损失。房屋建筑有没有抗震设计，具不具备抗震性能，在地震中引发的结果是不同的。只要房屋建筑在地震中能够做到不倒塌，就会造成人员伤亡很小、财产损失较轻。我国抗震设计规范对房屋建筑的抗震性能有明确的规定，即“小震不坏、中震可修、大震不倒”。因此，探讨如何增强房屋建筑的抗震性能，不仅非常重要，而且十分必要，是值得我们认真思考探讨的问题。对此，笔者结合房屋建筑专业实践，就此做些肤浅探论，以同各位同仁交流切磋。
随着建筑技术的发展和人民生活水平的提高，社会对房屋建筑的抗震性能提出了更高的要求。房屋建筑的抗震标准已成为人们购房置业参考的一个重要因素。《中华人民共和国防震减灾法》规定：新建、扩建、改建建设工程，应达到相应的抗震设防要求。应按照地震烈度区划图或地震参数区划图所确定的抗震设防要求进行抗震设防。对于医院、学校等一些人员密集场所的房屋建设工程，应当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计和施工，同时采取有效措施，增强抗震设防能力。我们应按照国家的法律法规和设防要求，严格做好房屋建筑的设计施工，尽可能增强房屋建筑的抗震性能，夯实房屋建筑的抗震基础。
一、国内房屋建筑的结构形式
目前，我国国内房屋建筑的结构主要有以下几种形式：（1）以砖石为主要建筑材料的砌体结构；（2）以钢筋混凝土为主要建筑材料的钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土剪力墙结构、钢筋混凝土框架—剪力墙结构；（3）以钢材为主要建筑材料的钢结构框架以及钢与钢筋混凝土的组合结构。其中，砌体结构和框架结构多见于多层建筑，钢筋混凝土剪力墙结构多用于高层住宅；框架结构或框架—剪力墙结构多用于公共建筑，砌体结构或钢筋混凝土剪力墙结构则多为住宅。上述各种建筑结构的抗震性能，在大震和小震下的表现各不相同，框架—剪力墙结构和钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能较好，而框架结构和砌体结构的抗震性能相对较差。那么，从房屋建筑的结构形式出发，如何更好地增强房屋建筑的抗震性能，使其在地震中特别是在罕遇的强震下具备防倒塌能力，应是我们在房屋建筑工程中值得关注和重点探讨的内容。
二、房屋建筑抗震技术的应用
近年来，随着科学技术的发展，新思想、新材料、新技术在房屋建筑领域得到了大量的应用，这极大丰富了增强房屋建筑抗震性能的手段，有效提高了构件的极限承载能力，大大降低了结构的自重，也更有效地会减轻地震所带来的灾害损失。其中，隔震和消能减震就是减轻房屋建筑地震灾害的两种技术。
（一）隔震技术。目前，国际上比较热门的工程抗震新技术是隔震技术，它是通过把如橡胶隔震垫等隔震消能装置安放在结构物底部、基础或底部柱顶之间，来隔开上部结构和基础，从而改变结构的动力作用和动力特性，就有利于减轻结构物的地震反应。实践也证明，隔震技术具有很大的垂直承载力及垂直压缩刚度，具有足够大的初始刚度及较小的水平变形刚度，能够抵抗风荷载和轻微地震，且耐久性好，使用寿命长，因此，这种抗震技术主要适用于较重要的如学校、医院、商场、科研机构及重要的指挥职能单位的低层和多层建筑。
（二）消能减震技术。消能减震技术主要用于高层或超高层建筑，其原理是在建筑结构的某些部位，如节点、剪力墙、支撑、连接件或连接缝等设置消能元件，通过消能装置产生摩擦非线性滞回变形耗能来耗散或吸收地震能量，以减小主体结构的水平和竖向地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，以达到减震抗震的目的。
虽然隔震技术和消能减震技术能够大幅度提高房屋建筑的抗震性能，但因为施工较复杂，也很难合理把握，因此，在实际的运用当中，还需要我们更加合理的设计及科学的施工，以保证房屋建筑具备优质的抗震性能。
三、增强房屋建筑抗震性能的措施
（一）合理设计。房屋建筑设计单位都应当按照抗震设防要求和工程建设强制性标准进行抗震设计，并对抗震设计的质量、出具的施工图以及设计文件的准确性负责。一是房屋建筑的场地选择应避开地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场地施工。二是要综合运用抗震原则，以刚度、承载力和延性为主导目标，多道防线刚柔结合，使结构具有多道支撑和抗水平力的体系，同时保证结构体型简单，结构传力和受力途径直接，整体结构和结构构件共同作用。三是设计中要力图使从地基传入结构的振动能量为最小，使结构具备足够大的、适当的承载能力、延性和耗能能力，以减少地震作用下的位移和扭转的刚度。四是结构布置要力求使刚度、质量、延性、几何尺寸等规整、对称、均匀，避免突然变化。另外，地震是灾害性灾难，为最大限度地保护人民的人生命财产及整个社会的利益，确保我国国民经济持续稳定增长，建筑业在考虑增强房屋建筑抗震能力的同时，也应高度重视由地震引发的次生灾害，最主要的就是火灾及地质灾害。因此，房屋设计中还有必要增加结构抗火设计，基础和地基的设计也应充分考虑到地基变形对房屋安全的影响。
（二）正确施工。合理的抗震设计必须通过高质量的施工才能起到抗御地震的作用，只有把好抗震设计和施工两道关才能有效地提高建设工程的抗震性能。施工图审查单位应当将房屋建筑抗震设防作为专项审查内容，对施工图抗震设防质量负责。房屋建筑建设单位、施工单位应当选用符合施工图设计文件和国家有关标准规定的材料、构配件和设备。施工单位应当按照施工图设计文件和工程建设强制性标准进行施工，并对施工质量负责。工程监理单位应当按照施工图设计文件和工程建设强制性标准实施监理，并对施工质量承担监理责任。
（三）房屋加固。对房屋建筑进行加固改造，是增强房屋建筑抗震性能的有效手段。对于木结构房屋的抗震加固应根据实际情况，采取减轻屋盖重力、加强构件连接、加固木构架、增砌砖抗震墙、增设柱间支撑等措施；对于土石墙房屋的加固，则可根据实际情况采取加固墙体、加强墙体连接、减轻屋盖重力等措施；对于多层砌体结构的加固，则可采取拆砌或增设抗震墙、修补和灌浆、外加柱加固，面层或板墙加固，增设支撑或支架加固，柱、墙垛采用现浇钢筋混凝土套加固，设置钢拉杆、长锚杆、增设圈梁、构造柱等方法；对于多层钢筋混凝土结构的加固，则可采取单向框架宜加固为双向框架，或采取加强楼、屋盖整体性且同时增设抗震墙、抗震支撑等抗侧力构件的措施；框架梁柱采用钢构套、现浇钢筋混凝土套加固，或贴钢板加固；增设钢筋混凝土抗震墙或翼墙加固等方法。几十年来，对房屋建筑的抗震加固，除了传统的增设钢筋混凝土构造柱和圈梁、夹板墙、抗震墙、钢支撑、钢拉杆、钢构套以及扩大受力构件截面等方法之外，还开发应用了高强钢绞线、高强结构胶、碳纤维布、聚合物砂浆等材料和预应力技术，使我国的建筑结构加固技术达到了国际先进水平。
总之，房屋建筑抗震是一门在实践中不断发展的应用技术，每一次地震都会给人们提供新的信息，推动房屋建筑抗震技术的改进，使设计向更好的方向发展，使施工更加规范而严格。因此，凡作为建筑业中的有志之士都应该不断的学习和应用房屋建筑抗震技术手段，以增强我国国内房屋建筑的抗震性能，为人民群众安居乐业造福。
【参考文献】
[1].张小云主编，《建筑抗震（第二版）》，高等教育出版社，2009年3月出版；
[2].曹军红，《高层建筑抗震设计要点》，科技创新导报，2009年第34期；
[3].李新玲，《高层建筑抗震设计中短柱问题的处理》，科技资讯，2007年第12期；
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