摘要：我國是一個多地震的國家，尤其像“5·12”四川汶川大地震，對我國造成巨大的人員和財產損失。地震的破壞力是驚人的，它首先破壞的是建筑物，直接危害的是人的生命和財產，伴隨的是對環境的破壞。本文闡述了建筑結構抗震設計的重要性，介紹了抗震設防的目標和抗震設計的內容，有助于設計人員在實際工程中加以應用。
關鍵詞：建筑結構,抗震設計,抗震驗算
l建筑結構抗震設計的重要性
地震是一種人類無法避免的自然災害，而我國處于環太平洋地震帶及歐亞地震帶之間，歷史上全國除個別省份外，都發生過里氏6級以上地震。地震造成的建筑物及各類工程設施的破壞、倒塌，給國家和人民的生命財產造成了無法統計的巨大損失。為了努力減輕地震造成的破壞，避免人員傷亡，減少經濟損失，我國政府和相關部委陸續頒布了一系列防震減災的法律、法規條文，并強制規定設防烈度為6度以上地區的建筑必須進行抗震設計。
2 抗震設防的目標
日前，我國抗震設防為“三水準”目標，即“小震不壞，中震可修、大震不倒”，具體含義為：當遭受低于本地區抗震設防烈度的多遇地震時，建筑物不受損壞或不需修理仍可使用，建筑處于正常使用狀態，從結構抗震分析角度，可以視為彈性體系，采用彈性反應譜進行分析;當遭受相當于本地區抗震設防烈度的地震影響時，建筑物可能損壞，經一般修理或不需修理仍可繼續使用，結構在地震影響時進入非彈性工作階段，但非彈性變形或結構體系損壞控制在可修復的范圍;當遭受高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震時，建筑物不致倒塌或發生危及生命安全的嚴重破壞，此階段結構有較大的非彈性變形，但人員可以逃離。
3 抗震設計內容
抗震設計包括三個層次的內容： 概念設計、抗震計算與構造措施。概念設計在總體上把握抗震設計的基本原則;抗震計算為建筑抗震設計提供定量手段;構造措施可以在保證結構整體性、加強局部薄弱環節等方面上保證抗震計算結果的有效性?？拐鹪O計上述三個層次的內容是一個不可分割的整體， 忽略任何一個部分都可能造成抗震設計的失敗。
3.1抗震概念設計
抗震概念設計在總體上要求把握的基本原則可以概括為：注意場地的選擇，把握建筑體型，選擇有利的結構抗震體系，利用結構延性，設置多道抗震防線，重視非結構因素，合理選擇結構材料。
3.1.1建筑場地選擇的基本原則
選擇有利地段，避開不利地段，不在危險地段建造甲類、乙類和丙類建筑。
3.1.2建筑體型的確定
(1)建筑及抗側力結構的平面布置宜規則對稱，并應具有良好的整體性。(2)建筑物的立面布局宜采用矩形、梯形和三角形等變化均勻的幾何形狀，盡量不要采用帶突然變化的階梯形立面、大底盤建筑，甚至倒梯形立面。(3)建筑物應盡量減小高度，尤其是限制高寬比。
3.1.3結構抗震體系的選取
(1)結構體系應具有明確計算簡圖和合理地震作用傳遞途徑。(2)結構布置應具備多道抗震防線，盡量避免部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力。(3)結構應具備必要的抗震承載力，良好的變形能力和耗能能力。(4)對結構薄弱部位應采取有效的措施予以加強，防止出現過大的應力集中和變形集中。(5)結構平面兩個主軸方向的動力特能宜相近，并盡可能與場地的卓越周期錯開。
3.1.4結構延性的實現
(1)提高結構構件的延性。砌體結構應按規定設置鋼筋混凝土圈梁、構造柱、芯柱或采用配筋砌體;混凝土應合理選擇尺寸，配置縱、箍筋，避免剪切破壞先于彎曲破壞，混凝土的壓潰先于鋼筋的屈服，鋼筋的錨固粘結失效先于構件的破壞;預應力混凝土的抗側力構件，應該配置足夠的非預應力鋼筋;鋼結構構件應該合理控制截面尺寸，避免局部失穩或整個構件失穩。
(2)提高延性的重點部位。在結構豎向應提高房屋中可能出現塑性變形集中的相應柔弱樓層的構件的延性;在平面位置上應著重提高房屋周邊轉角處平面突變處以及復雜平面各翼相接處構件延性;具有多道抗震防線的抗側力體系，應著重提高第一道防線中構件的延性;在同一構件中，應著重提高關鍵桿件的延性，重點提高延性的部位應該是預期該構件地震時首先屈服的部位。
(3)改善構件延性的途徑?？刂茦嫾茐男螒B，爭取更多構件彎曲破壞，避免剪切破壞;減小構件軸壓比;高墻混凝土和鋼纖維混凝土的應用。
為了保證結構的延性，各構件之間的連接不能過早破壞，構件之間的連接應符合下列要求：構件節點破壞不應先于其連接構件，預埋件的錨固破壞不應先于其連接件，裝配式結構構件的連接應保證結構的整體穩定性，預應力混凝土構件的預應力筋宜在節點核心區外錨固。
3.1.5多道抗震防線的設置
(1)優先采用具有多道抗震防線的結構體系。(2)純框架采用強柱弱梁的延性框架。(3)利用贅余構件增加結構的抗震防線。
3.1.6非結構構件的處理
(1)建筑幕墻等盡量考慮結構在地震中的變形，并采用可靠的連接措施， 建筑非結構構件的預埋件錨固部位應采取加強措施， 以承受建筑非結構構件傳給主體的地震力。(2)墻體材料：優先采用輕質材料。(3)剛性護墻沿縱向宜均勻對稱布置， 與主體可靠連接，能適應結構不同方向的層間位移。(4)各類頂棚的構件與樓板的連接應能承受頂棚懸掛重物和有關機電設備的自重和地震附加作用，其錨固承載力應大于連接件的承載力。
3.1.7建筑材料的選擇和施工質量
材料和施工質量的要求應在設計中詳細注明，并應保證切實執行。作為良好的建筑材料應具備如下的性能：(1)材料本身延性好，延性系數高。(2)材料強度和質量的比值要大， 材料質量均勻。(3)材料的性質為各項同性。(4)構件的連接具有整體性和較好的延性，能夠充分發揮材料的強度和變形。(5)滿足最低要求。
3.2抗震計算
結構抗震計算可分為地震作用計算和結構抗震驗算兩個部分。
3.2.1地震作用計算
各類建筑結構的地震作用， 應按下列原則考慮：
(1)一般情況下，應允許在建筑結構的兩個主軸方向分別計算水平地震作用并進行抗震驗算，各方向的水平地震作用應由該方向抗側力構件承擔。(2)有斜交抗側力構件的結構，當相交角度大于15°時， 應分別計算各抗側力構件方向的水平地震作用。(3)質量和剛度分布明顯不對稱的結構，應計入雙向水平地震作用下的扭轉影響 其它情況，應允許采用調整地震作用效應的方法計入扭轉影響。(4)8度、9度時的大跨度結構和長懸臂結構及度時的高層建筑，應計算豎向地震作用。
底部剪力法和振型分解反應譜法是結構抗震計算的基本方法，而時程分析法作為補充計算方法，僅對特別不規則、特別重要的和較高的高層建筑才要求采用。抗震計算方法的采用應符合：
(1)高度不超過40m，以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似于單質點體系的結構，可采用底部剪力法等簡化方法。(2)除第1條外的建筑結構，宜采用振型分解反應譜法。(3)特別不規則的建筑、甲類建筑，應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算，可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。
3.2.2 抗震變形驗算
(1)多遇地震下的抗震變形驗算
各類結構應進行多遇地震下的抗震變形驗算，其樓層內最大的彈性層間位移應符合下式要求: (2)罕遇地震下的抗震變形驗算
下列結構應進行彈塑性變形驗算：8 度I、V類場地和9 度時，高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架;7~9 度時樓層屈服強度系數小于0.5 的鋼筋混凝土框架結構;高度大于150m 的鋼結構;甲類建筑和9 度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結構和鋼結構;采用隔震和消能減震設計的結構。
下列結構宜進行彈塑性變形驗算：7 度I、V類場地和8 度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結構和鋼結構;板柱- 抗震墻結構和底部框架磚房;高度不大于150m 的高層鋼結構。
結構薄弱層(部位)彈塑性層間位移應符合下式要求：
3.3 抗震構造
構造措施是梁、柱、墻塑性鉸區達到實際需要的塑性轉動能力和耗能能力的保證。它與“強剪弱彎”、“強柱弱梁”相互關聯，一起保證結構的延性。總體應該注意：(1)構件截面尺寸的要求;(2)墻、柱的軸壓比的要求(3)構件縱筋最小直徑、最小配筋率及最大配筋率的要求;(4)構件箍筋最小直徑、最大間距及加密區長度的要求;(5)通長鋼筋配置的要求;(6)節點部位注意鋼筋的搭接、錨固、截斷及合理放置。
4 結語
在建筑結構抗震設計中，只要使體系布置合理、計算正確，并采取有效的加強措施，便可獲得結構的最大抗震能力，達到防震減災的目的。
