建筑抗震论文范文

今天小编为大家推荐《建筑抗震论文范文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！【摘要】本文对建筑结构抗震概念设计与抗震技术进行系统的归纳与总结，为建筑工程技术人员提供一定的理论参考。【关键词】建筑结构;抗震技术1建筑结构抗震概念设计结构抗震的基本目的是赋予建筑特定的抗震功能，要达到这个目的，应做到如下几点：第一，合理选择与利用建筑场地。第二，控制建筑结构平、立面布置的规则性。

第一篇：建筑抗震论文范文

地下建筑结构抗震性能分析与抗震简化计算方法探讨

摘要：随着人口密度的不断增加，地面可以开发的空间越来越少，尤其是在发达城市，越来越多的地下空间被开发利用。地下空间在除了在科研、交通领域运用外，在其他方面的应用也越来越多。伴随着地下空间资源的广泛应用，人们对地下建筑结构在抗震方面也越来越关注。本文将简单的对地下建筑结构的抗震性能和地下建筑结构抗震设计的简化计算方法进行探讨，以期得出一些有关于地下建筑结构抗震性能和抗震简化计算方法的结论和建议。

关键字：地下建筑结构;抗震性能分析;抗震简化计算方法

关于地下建筑的抗震性能的分析和抗震简化计算方法的探讨起步较迟，在日本神户1995年地震发生之前，人们对地下建筑结构向来缺乏抗震设计。这是由于地下建筑结构不同于普通地面建筑结构，地下建筑结构受到围岩的的约束作用，在地震时并没有明显的自震特性表现出来。这是因为地下建筑结构的动力响应主要受到围岩介质的相对变形的影响，而与此同时地下建筑结构对围岩介质也会产生相对的作用，从而形成土——结构相互作用的现象。人们对地下建筑结构的抗震性能缺乏了解和认识，对地下建筑的抗震性能也不够关注。直到近些年，关于地下建筑结构关于抗震方面的研究才逐渐兴起，慢慢形成规模。下面本文就将简单的对地下建筑结构的抗震性能分析与抗震简化计算方法进行一些探讨。

一、地下建筑结构抗震性能分析

对于地下建筑结构，建筑结构土层的厚度和建筑所处地理位置的岩层种类等都对地下建筑结构的抗震性能产生影响。具体说来以下几个的方面因素都会影响到地下建筑的抗震性能。本文通过假设土体与结构在地震作用下变形协调为基础，通过建立三维地下建筑结构有限元单元整体分析模型，利用ABAQUS这一软件 分析地下建筑结构在地震单种工况作用下的抗震性能。与此同时，对地面结构也同样的建立三维整体有限元模型，比较得出地下建筑结构与之存在的差异，从而研究出土层厚度、围岩性质等因素对地下建筑结构地震响应的影响。通过模型分析，我们可以得出这样的一些结论。

1、地下建筑结构的埋深对其抗震性能有显著的影响。这是因为，在一定的范围内，如果地下建筑结构的埋深越深，地下建筑结构的结构内力就会越大，同时地下建筑结构的侧移也会变大。但当地下建筑结构的埋深突破了这个范围，地下建筑结构的结构内力和侧移受到建筑结构埋深的影响会逐渐变小，甚至埋深的深度对地下建筑结构的结构内力和侧移的影响呈反向的。

2、地下建筑结构所处的围岩性质对地下建筑结构的抗震性能有着直接的影响。地下建筑结构受到围岩的约束力因围岩的软硬而有所不同，如果围岩比较软那么其对地下建筑结构的约束力就相应的较弱，这就会导致地下建筑结构更易产生较大的变形，从而影响到地下建筑结构的抗震性能。

3、地下建筑结构包括结构与围岩的连接方式、结构类型以及结构尺寸三个方面在内也会对地下建筑的抗震性能产生重要的影响。就结构与围岩的连接方式分来看分别有结构-衬砌分离式地下建筑结构和结构-衬砌整体式地下建筑结构两种连接方式其中用的最多的是前者。此结构形式是结构与周围岩土介质直接接触，外围构件兼做洞室支护用。在进行模型分析时可以注意到，地下建筑结构的一层层间位移较多层间位移大的多，说明地下建筑结构的一层容易在地震时发生破坏，在进行建筑结构设计是要特别注意。

二、地下建筑结构的抗震简化计算方法

由于关于地下建筑结构抗震的研究起步较晚，人们对地下建筑结构抗震的研究发展也尚不够成熟，对地下建筑结构的的计算方法也因此而缺乏相应的研究，关于地下建筑结构的抗震简化计算方法同样也不够完善。在地下建筑的抗震计算方法方面，比较著名的计算方法有反应位移法、地下建筑结构三维整体有限元分析法、时域子结构在地下结构地震反应计算中的应用等。关于地下建筑结构的三维整体有限元分析方法，该计算方法有着计算精度高、计算时间短、计算内存小等特点，在地下建筑结构的抗震计算中有着广泛的应用。然而，利用ABAQUS建立地下建筑结构三维整体有限元模型进行地震响应分析时需要考虑诸多影响因素，使其在实际设计应用时并不适合。为此，理论分析和数值模拟相结合的方法研究地下建筑结构在地震作用下的平面简化分析方法——地下建筑结构简化为平面二维问题进行计算，使其能够在实际工程中得以方便的应用。虽然就理论分析上来看，三维有限元模型对地下建筑结构的抗震性的分析最为合理，但是并不适合实际设计之用。对于地下建筑结构，正如前文所言，并没有比较成熟的简化计算方法，考虑到地下建筑结构和地面建筑结构的相似性和二者之间关于围岩介质相互作用力的差异性，选择将地面结构将三维结构等效为平面结构的简化原理对地下建筑结构进行等效计算。考虑到地下建筑结构本身特点，可以取三种等效计算模型，分别是典型框架+单位厚度围岩的简化模型、考虑剪力墙翼缘的典型框架+典型框架负载范围厚度围岩的简化模型、等效综合框架-综合剪力墙+结构纵向范围厚度围岩简化模型。在对这三种简化模型进行比较分析后，可以得出如下结论。

1、对于采用典型框架+单位厚度围岩简化分析模型的地下建筑结构，其层间位移比三维模型大，底部层间侧移为更为后者的数倍，变化趋势也与后者的结果存在明显的不同。因此，从地面等线状建筑结构等效来的典型宽假+单位厚度围岩地下结构的平面简化模型进行分析并不可取。

2、对于采用考虑剪力墙翼缘典型框架+典型框架负载范围厚度围岩简化分析模型的地下建筑结构，其将典型框架作用范围内的竖向荷載以及楼板和剪力墙作为翼缘参与工作纳入了考虑的范围，因此该等效模型有一定的合理性。然而我们需要注意到的是，该等效模型和结构-围岩整体三维模型相比，前者的结构内力要比后者大上很多，并且不能很好地反应后者的趋势。因此，该模型并不是最佳等效二维模型。

3、对于采用等效综合框架-综合剪力墙+结构纵向范围厚度围岩的简化分析模型的地下建筑结构，在不考虑围岩作用时，其结构部分可以看作成为框架-剪力墙结构。从这里可以看出该等效模型的理论合理性，并且等效模型层间位移的变化趋势与结构-围岩整体三维模型相似，位移变化两者之间也存在明显的规律性。考虑到地下建筑结构纵向端部约束作用，采用n =1+ B / L的放大系数对土体进行修正后，可以看出该等效模型的的层间位移与内力和后者的差距都在可接受的范围内。

综上所述，采用等效综合框架-综合剪力墙+结构纵向范围厚度围岩这种简化的二维平面模型是最佳的简化计算方法。

三、结论

通过对地下建筑结构抗震性能的分析可以看出，地下建筑结构由于其自身的特点，在进行抗震设计时要注意的因素也存在独特性。应该充分意识到地下建筑结构的抗震性能，在此基础上在进行地下建筑结构抗震设计时要充分利用关于其在抗震性能分析时得出的结论。就其简化计算方法而言，三维有限元模型并不完善，其简化的等效二维平面模型也同样需要完善。

参考文献

[1] 陈健云，温瑞智，于品清，何伟.浅埋软土地铁车站地震响应数值分析[J].世界地震工程. 2009(02)

[2] 高峰，关宝树.沉管隧道三维地震反应分析[J].兰州铁道学院学报. 2003(01)

[3] 梁建文，严林隽，Vincent W.Lee.圆弧形层状沉积谷地对入射平面P波的散射解析解[J]. 地震学报. 2001(02)

作者：李健伟

第二篇：建筑结构抗震概念设计与抗震技术

【摘要】本文对建筑结构抗震概念设计与抗震技术进行系统的归纳与总结，为建筑工程技术人员提供一定的理论参考。

【关键词】建筑结构;抗震技术

1 建筑结构抗震概念设计

结构抗震的基本目的是赋予建筑特定的抗震功能，要达到这个目的，应做到如下几点：第一，合理选择与利用建筑场地。第二，控制建筑结构平、立面布置的规则性。第三，采用合理的结构形式。第四，采用合理的抗震构造措施。

1.1 合理选择与利用建筑场地

建筑抗震性能的发挥首先取决于建筑场地的抗震性能。地震发生后，场地的震动会直接对建筑该场地的建筑结构产生相应的破坏力，并且产生一系列的间接破坏，如砂土化、滑坡、地基沉降等危害。而选择合理的适当的建筑场地，不仅可以赋予建筑更强的抗震性能，还能有效地降低投资成本，促进经济效益的提升。有利地段地震破坏作用相对较小，建筑抗震需要的物资投入相对较少;不利地段，地震破坏作用相对较大，建筑抗震需要的物资投入相对较大。选择与利用建筑场地的总体原则是：利用有利地段，避开不利地段，杜绝利用危险地段。

理想的情况是选择抗震有利地段，避开不利抗震地段。而在工程实践中，由于土地的权属关系，对任何一个建筑投资或建设者而言，建设用地不可能自由选择，只能根据所得建设用地的具体情况建设与之适应的建筑，或者采用满足设计、施工需要的场地改造后建设需要建筑。在建设之前，建设方需委托地勘单位对拟建场地进行满足设计、施工需要的地质勘察与勘探，同时综合评价场地是抗震有利地段还是抗震不利地段，目的是让参建各方正确、充分、全面地认识与了解建筑场地的地质状况、地势地貌以及地震活动状况。

建设场地有地震不利的地段时，应该尽量的避开不利地段布置建筑;当这些地段无法避开时，应该有效的具体措施进行解决，如场地改造或采用与之适应的建筑结构形式与结构构造。对于用地范围较广的大型建筑群项目，规划阶段应尽可能将主要的、体量大的、规则性较差的建筑布置在最有利地段，其余次要建筑布置在欠佳的有利地段或不利地段。场地属于危险地段时，例如地震活动相对频繁、活跃以及生态比较脆弱的区域，根据相关规定禁止建造建筑，以有效的规避因地震导致的滑坡、泥石流等自然灾害给建筑物带来的威胁。对建设方而言，当所得用地属于危险地段时，或属于无力避让且无力改造的不利地段时，需与政府工地部门协商，另求合适的建设用地。

1.2控制建筑结构平、立面布置的规则性

据相关地震调查研究可知，地震灾害通常发生于建筑结构的突变处。若刚度中心与质量中心发生较大的偏离，则很容易造成结构发生扭转或者平移的现象，从而导致严重地震破坏的发生。在建筑不具备较高的整体性，传力途径受到阻碍的情况下，结构的抗震性能就会受到很大的影响。

规则的结构，传力路径明确，计算分析时容易准确估计地震作用的大小与抗震不利部位，设计时有可靠度较高的依据。而不规则的建筑结构，传力路径相对复杂，计算分析时不容易准确估计地震作用的大小以及容易破坏的部位，设计依据不是很明确，结构安全存在一定的隐患。若结构设计方案缺乏科学性以及合理性，不仅会导致资源的浪费，还会给结构的安全性带来较大的隐患。

因此，在方案阶段设计平立面时，应该重视对称和规则，为提高结构抗震性能奠定良好的基础，有利于建筑在地震灾害中有效规避可能受损的情况。在抗震设计时，应尽量避免不规则的结构设计。若建筑方案设计不得已采用了不规则的结构布置，则需应利用空间结构计算模型进行合理、仔细的计算与分析，在设计时对结构对薄弱部位进行强化设计，提高结构的延性、抗压能力、抗倾覆能力、抗倒塌能力等抗震性能。对于某些重要的、不规整建筑，需结合震动台模拟实验结果、理论计算结果，综合考虑薄弱部位及相应破坏力的大小，为加强和深化结构薄弱部位、应力复杂部位的设计提供可靠度较高的依据。

1.3 采用合理的结构形式

不同的结构形式，抗震性能不同，适用范围不同，在建筑方案设计阶段，对单体建筑或大型建筑内部独立的结构单元，应结合建筑的使用功能、体量及地震作用的大小，选择相适应的结构形式。比如，框架结构适用于商业、办公、学校、车库、医院等房间开间、进深尺寸较大的建筑;而异形柱、剪力墙结构适用于墙体分割较多、房间开间尺寸较小的普通住宅建筑;框架核心筒、筒中筒结构适用于超高层商业建筑;别墅建筑常用异形柱框架结构、高层住宅常用剪力墙结构、多层住常采用短肢剪力墙结构;相对于剪力墙结构，框架结构(巨型框架除外)适用的建筑总高度较低，而筒体结构适用的建筑总高度较高。

2建筑结构的抗震技术

2.1主动控制技术

主动控制是指应用现代的控制技术，实时跟踪和预测输入地震动和结构的反应，在作动器的作用下对结构施加一定的控制力从而实现结构系统特性的改变，使结构和系统性能在一定条件下可以满足优化准则，进而使结构地震反应显著减小。主动控制大多分为开环控制和闭环控制两种，开环控制的方法是指对系统的扰动输入进行科学的测量，根据系统扰动输入的情况进行综合的处理。其中开环控制的在线计算较小，对系统元件的精度要求也相对较高，不具备良好的抗干扰能力。而闭环控制方法则是通过适当的系统状态反馈和输出反馈，从而起到一定的控制作用，进而控制结构的振动。相对来说，闭环控制方法的在线计算较大，抗干扰能力也相对较强，对控制元件的精度要求不高，可以对较高的控制效果进行持续监测。

2.2被动控制技术

被动控制技术即指在结构的某个部位附加一个子系统，或是对结构的自身构件进行一定程度上的构造处理，从而改變其结构体系的动力特性。被动控制技术主要包括吸振技术和耗能技术两种。由于被动控制技术的结构相对简单，造价相对比较低，其易于维护，无需外界能源的持续供应等优势，逐渐成为了建筑结构抗震技术中的重点研究对象，在实际应用中使用相对比较广泛。

2.3混合控制技术

混合控制技术是将主动控制技术与被动控制技术相结合作用在相同的结构上，从而实现结构震动控制的形式。根据两种控制技术的组合方式混合控制技术可以分为主从组合和并列组合两种形式。其中主从组合方式是将某一控制作为主要的控制部件，在以主要部件为主体实现其他部件的结构控制。并列方式是使两种控制技术独立工作，在长时间的实践过程中，大多以被动控制为主要控制方式，而主动控制则为辅助的主从结合，通过两种控制技术的结合，扬长避短，在确保建筑结构抗震安全性的同时提高建筑的风震舒适性。在被动控制中引入主动控制可以明显提高系统的控制效果，提高系统的可靠性。而在主动控制中引入被动控制则可以对控制力度进行适当的调节，提高系统的稳定性。因此，相对而言混合控制技术具有较大的优势，在建筑系统中应用混合控制技术对提高建筑物的安全性和稳定性有着重要作用。

3.小结

随着建筑行业的不断发展，抗震设计在建筑物结构设计中已经成为了不可或缺的关键环节，通过合理的概念设计，采用合理的抗震技术，可有效提高建筑结构抗震性能。在设计抗震结构时应充分结合建筑的实际情况，设计出科学合理的抗震结构，避免建筑物在使用过程中出现安全隐患。

【参考文献】

[1]代梅叶.结构抗震技术设计及施工要点分析[J].民营科技，2014，(2)：201.

[2]覃彬.高层建筑结构抗震技术的分析与探讨[J].现代物业，2013，(5)：24-25.

[3]郑小榕.结构抗震技术及施工要点分析[J].新材料新装饰，2014，(8)：363-363.

作者：钱君等

第三篇：现代建筑抗震设计

摘 要：随着城市化进程的加快，高层建筑在城市中相当普遍，而高层建筑抗震工作一直是建筑设计和施工的重点。文章先概述现代抗震设计思路，再引出现代建筑的抗震设计方法，最后揭秘建筑的加固设计，希望可以为建筑工程设计人员在今后的高层设计工作中提供了一些思路。

关键词：建筑设计;抗震设计

随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展，抗震设计思路也经历了一系列的变化。最初，在未考虑结构弹性動力特征，也无详细的地震作用记录统计资料的条件下，经验性的取一个地震水平作用(0.1倍自重)用于结构设计。高层抗震设计思路经历了从弹性到非线性，从基于经验到基于非线性理论，从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服，并赋予结构一定的非弹性变形性能力的“耗”的一系列转变。

1 现代抗震设计思路

在当前抗震理论下形成的现代抗震设计思路，其主要内容可归结为：

1.1 合理选择确定结构屈服水准的地震作用

一般先以一具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值(即中震的)，再以不同的R(地震力降低系数)得到不同的设计用地面运动加速度(即小震的)来进行结构的强度设计，从而确定了结构的屈服水准。

1.2 制定有效的抗震措施

制定有效的抗震措施使建筑结构确实具备设计时采用的R所对应的延性能力。其中主要包括内力调整措施(强柱弱梁、强剪弱弯)和抗震构造措施。

现代抗震设计理念是基于对结构非弹性性能的研究上建立起来的，其核心是关系，主要指在不同滞回规律和地面运动特征下，结构的屈服水准与自振周期以及最大非弹性动力反应间的关系。其中R为弹塑性反应地震力降低系数，简称地震力降低系数;而μ为最大非弹性反应位移与屈服位移之比，称为位移延性系数。在抗震设计时，对在同一烈度区的同一类结构，可以根据情况取用不同的R，也就是不同的用于强度设计的地震作用。

2 现代建筑抗震设计

2.1 建筑抗震设防标准

建筑地震设防标准是指未来可能施加于建筑结构的地震作用的大小，其直接关系到建筑结构的抗震能力。某机构认为基于建筑结构性能的设计理论来寻求能有效控制建筑结构可能发生的所有地震波谱的破坏水准。为了实现这个目的，根据不同地震重现期选择所有可能发生的对应于不同等级的地震动参数的波谱，而这些具体的地震动参数被称为“地震设防水准”。建议建筑设防地震等级如表1所示。

建筑结构抗震性能水准表示结构在特定的某一地震设计水准下预期破坏的最大程度。建筑结构和非结构构件的破坏及由其破坏引起的后果，主要用结构破坏程度、结构功能性和人员安全性来表达。不同等级的抗震性能应依据建筑结构的类型、整体结构、竖向和横向承载构件、结构变形、设备与装修和修复使用等方面加以定义，并应该表达为量化指标。建筑结构抗震性能分为三个等级：基本设防目标、重要设防目标和特别设防目标。建筑基本设防目标是一般建筑设防的最低标准;重要设防目标是医院、公安消防、学校、通讯等重要建筑设防的最低标准：特别设防目标是包含核材料等特别危险物质的特别重要建筑的最低建筑设防标准。

2.2 建筑防震设计方法

建筑抗震的概念设计指在进行建筑结构抗震设计时，应着眼于建筑物结构的总体地震的震动反应，按照建筑结构的破坏机制和破坏过程，灵活应用建筑抗震的设计准则，全面而合理地解决建筑结构设计中出现的基本问题。

2.2.1 钢结构建筑设计。钢结构建筑有许多优良的特性。有很好的抗震、抗风性能。钢结构整体刚性好、强度高、重量轻、变形能力强，建筑物自重仅为砖混结构的1/5，抗震性能却是砖混结构的2倍以上，并有很强的抗风性能，有效的保护人民生命和财产安全。建筑钢结构都是由多层水平的楼盖和竖向的柱、墙等组成。楼盖主要承受竖向荷载，而建筑竖向的柱、墙等构件因为建筑高度的变化，其组成方式和受力变形。特性结构体系也有明显的变化。框架、剪力墙及筒体是结构中抵抗竖向及水平荷载的基本单元，由它们及其变体组成了各种结构体系，如框架结构体系、框架-支撑结构体系、框架-剪力墙体系、框架-简体结构体系等。

2.2.2 建筑设计应设置多道抗震设防体系。由于地震的震动往往会持续一定时间，而且震动是往复的。根据对地震的大量研究可以看出，建筑物的倒塌通常是由于地震的持续往复作用，使建筑物的结构造到破坏，从而丧失了对建筑物重力荷载的承载能力。所以，建筑抗震规范提出“强柱弱梁、强剪弱弯”的抗震设计思想。建筑柱桩是建筑主要承受重力荷载的构件，通过科学、合理处理柱与梁之间的强弱关系，使建筑框架梁在地震中先于柱子屈服，出现了塑性铰，从而耗散一定的地震能量，柱桩在建筑抗震中退居到第二道抗震设防体系。剪切破坏属于力学的脆性破坏，而弯曲破坏是材料力学中的延性破坏，破坏后出现塑性铰，建筑结构还能够继续承载。“强剪弱弯”的设计思想则使剪切破坏退居到第二道抗震设防体系。

2.2.3 建筑延性系数设计方法。该方法的实质是通过建立建筑构件的位移延性系数或建筑截面曲率延性系数与塑性铰区混凝土极限压应变的关系，由结构约束箍筋来保证核心混凝土能够满足所要求的极限压应变，从而使建筑构件具有所需要的延性系数。建筑延性包括建筑结构延性、构件延性和截面延性三个方面。

2.2.4 采用能力谱方法进行建筑抗震设计。该方法是通过地震反应谱曲线和建筑结构能力谱曲线的叠加来评估建筑结构在给定地震作用下的反应特性。反应谱是指单自由度体系在给定地震输入下的加速度谱;能力谱是指通过对建筑结构进行静力推的分析，转换得到等效单自由度体系的加速度和位移之间的关系曲线。能力谱方法由Freeman等提出，经过不断的完善和革新。《日本建筑标准法》和美国ATC-40都采用能力谱法作为基于性能，位移抗震设计方法。Chopra提出了将能力谱方法和结构损伤指数评定相结合的屈服位移能力谱的地震损伤分析方法，增加并强化了能力谱法的实用性。因此，能力谱法的实质是采用的基于承载力的设计方法加位移、变形的能力校核，并依据能量的设计方法。对抗震设计的研究表明地震动瞬时能量在大多数情况下对结构最大位移反应具有决定性作用。但要建立基于能量的有效建筑抗震设计框架还需更深入的研究。

3 结语

建筑设计是建筑杭震设计的一个重要方面，建筑设计与建筑抗震设计有着密切关系。它对建筑抗震起着重要的基础作用。一个优良的建筑抗震设计，必须是在建筑设计与结构设计相互配合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。为此，要充分重视建筑设计在建筑抗震设计中的重要性，在建筑抗震设计中更好地发挥建筑设计应有的作用。

参考文献

[1] 魏涟.建筑结构抗震设计[M].万国学术出版社，2010.

[2] 徐宜和.高层建筑结构抗震分析和设计的探讨[J].江苏建筑，2004(03).

作者：潘建