建筑结构抗震设计方法【精编4篇】

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房屋建筑抗震设计【第一篇】

概念设计概述

概念设计是通过一种较为抽象的方式，在脑中将对象的进行感知和概括。这种设计方式一般不是基于计算结果产生，尤其是对于那些难以通过计算做出精确分析或是在规范中难以进行规定的相关问题，需要通过概念设计的方式，对不同的建筑环境和空间进行详细的分析，对整体的结构进行优化。概念设计主要通过对建筑的结构以及相互之间的力学关系的经验判断，在抗震设计的方案阶段对整体方案进行选择和优化，这种方式概念清楚、定性准确、算法简便，能够快速选择出最佳方案并确定结构构件的基本尺寸。

概念设计与结构计算的关系

随着科学技术的不断发展，采用计算机技术进行结构抗震计算已成为不可阻挡的趋势，这种方式快捷精确，受到了广泛的应用。然而这导致了很多设计人员盲目相信计算结果，而忽略了工程的实际情况及概念设计的重要性，不注重保证结构的整体抗震性，这样一来只会影响到房屋的抗震稳定性。因此在进行抗震设计时，应将概念设计与结构计算相互结合，通过概念设计对结构计算进行总体的指导，通过结构计算对设计进行进一步的验算以及修改，保证两者之间的平衡，提高房屋的整体抗震性能。

2抗震概念设计的原则

选择合适的场地

地震对建筑的影响很大部分原因与其场地的选择有关，一般而言地震导致建筑的破坏主要是由于地震时所产生的地面剧烈运动而导致房屋的破坏，第二类是由于各类灾害导致的房屋失稳，第三类则是由于各种断层错动、山崖崩塌、河岸滑坡、地层陷落等地面严重变形直接造成。而这些都与结构选择的场地有直接的关系，在进行房屋的场地选择时，应进行详细的地质勘察和考察，尽量避免对房屋抗震不利的地段，选择有利于进行抗震并危险性较小的场地。一方面提高建筑抗震安全性，一方面也能提高建筑的经济性。

结构方案的选择

结构的方案设计应考虑到建筑的实际情况以及下部的工程地质结构，在保证周围建筑以及环境的安全性的基础上，选择经济性较高的方案。在进行设计时，应充分发挥地基的潜力，根据不同地基的情况进行基础方案的设计，必要时需要对地基的变形进行验算。同时在设计时可以参考周边相似建筑的抗震资料，保证建筑基础方案的合理性。对于结构上部方案的设计与选择，则需要与相应的基础进行合理配置，保证结构整体的安全性。

3抗震概念设计的应用

建筑结构体系

建筑结构体系对于建筑的抗震有很大的影响，好的建筑结构体系能提高房屋的整体性和稳定性。科学的建筑结构体系能够有效的抵抗外界的变形和抗冲击力，满足建筑的整体刚度要求。因此在建筑的结构体系选择时，应根据建筑的实际情况，保证建筑能够承受自身的荷载又能在地震发生时充分抵抗外部的巨大应力而不发生过大的变形和破坏，在进行结构选择时，要注意建筑物传力途径和受力计算的明确性，尽量避免使用转换层，防止地震作用下建筑物发生局部破坏或倾斜现象。

抗震防线的综合布置

在进行抗震放线的布置时，应采取多条放线共同系统布置的方式。由于单一的抗震防线往往比较单一，若发生地震则可能由于单条放线的破坏而造成整栋建筑的坍塌，这样既不利于房屋的抗震稳定性。而通过多种抗震防线相互组合的方式，则能很好的结合不同房屋的实际情况，对不同的部位进行不同的防护措施，通过强弱的结合，保证房屋的整体性和抗震的强度。

高质量结构材料

建筑结构的抗震性能除了基本的结构设计之外，还在很大程度上与其使用的建筑材料有关，建筑的质量、强度以及连续性与均匀性都会影响到建筑结构的抗震性能。因此在进行建筑结构材料的选择时，应根据建筑的抗震要求选择连续性好的材料，保证材料的质量和强度要求。同时在选择时，也行考虑到建筑的经济性，因此应综合考虑材料的性能与价格，保证材料性能与结构整体性能的最优。

结构中薄弱部位的加固设计

建筑的结构是一个整体，任何一个部位失稳都会对整栋建筑造成影响，因此对于建筑结构中较为薄弱的部位，需要通过加固设计的方式保证其抗震的强度，保证各个部位共同工作。对于结构中的强剪弱弯、强柱弱梁以及柱、梁、节点处应尤其加以重视，通过箍筋加密等措施，保证建筑各个部位的构造整体性和延展性。

4结语

房屋建筑抗震设计【第二篇】

关键词房屋建筑；结构设计；抗震设计；要点分析

我国建筑抗震设防的目标是三个水准，即小震不坏，中震可修，大震不倒。满足抗震承载力要求，房屋可“小震不坏”；满足结构体系、平立面布置和抗震措施等要求，房屋可符合“中震可修”；满足房屋高度和层数及构造柱和圈梁等要求，房屋可做到“大震不倒”。

1. 抗震概念设计

场地和地基选择

选择建筑场地时，应根据工程需要，掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、不利和危险的地段做出综合评价。

注意减轻结构自重

地基压缩变形大小与上部荷载值成正比。因此，减轻结构自重是降低基底附加应力，减少沉降的有效措施，对于基础，可以选用自重轻，覆土少的基础形式，如宽基浅埋，空心基础，薄壳基础甚至箱形基础，或设置地下室、半地下室等。对于上部结构，可以选用预应力、轻钢结构和单位容重小的轻质墙体材料，以减轻对地基的压力，减少地基沉降。

建筑设计和建筑结构的规则性

建筑的平面布置和抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，平面形状应具有良好的整体作用。建筑平面应避免过大的凹凸，避免开大洞造成的楼板局部不连续；结构的侧向刚度宜均匀变化，墙体沿竖向布置上下应连续，避免刚度突变；竖向抗侧力结构的截面和材料强度等级自下而上宜逐渐减小，避免抗侧力构件的承载力突变。体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构，可按实际需要在适当部位设置防震缝，形成多个较规则的结构单元。

2.钢筋混凝土结构房屋抗震设计

目前钢筋混凝土结构房屋在抗震设计中存在的问题

混凝土结构设计规范采用了梁、柱构件内力调整柱轴压比限制和柱体积配箍率等措施，其主要的目标是保证强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的设计思想。从地震灾区框架结构震害来看，较多数的现行建筑物未达到强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件这一目标，其重点是柱和节点破坏，梁出现塑性铰的情况较少，在框架梁 柱节点区的浇筑施工中，易将箍筋下移，引起节点区箍筋不足。

抗震计算

高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法计算； 除上述外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法；特别不规则的建筑、甲类建筑应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算；当取三组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值；当取七组及七组以上的时程曲线时，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。

构件抗震设计

抗震柱的设计

（1）注意调整柱端截面设计内力

框架结构的变形能力与框架的破坏机制密切相关，实验研究表明，梁先屈服，可使整个框架有较大的内力重分布和能量耗散能力，柱一般在轴向压力作用下，其延性通常比梁的要小，如果不采取“强柱弱梁”措施，柱端很可能比梁端先出现塑性铰。因此适当调整柱计算内力并增大配筋，使塑性铰首先出现在梁端，抗震性能较好。对于一、二、三级框架节点的上下柱端，其组合的弯矩设计值之和∑MSc应按下式调整：

∑Mc=ηc∑Mb

∑Mc 节点上下柱端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值可按弹性分析分配

∑Mb 节点左右梁端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和，一级框架节点左右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零

ηc 框架柱端弯矩增大系数；对框架结构，一、二、三、四级可分别取、、、；其他结构类型中的框架，一级可取，二级可取，三、四级可取。

（2）剪力的调整

由于抗震规范规定的柱端弯矩增大措施只能适度推迟柱端塑性铰的出现，而不能避免出现柱端塑性铰，因此对柱端也应提出强剪弱弯要求，避免柱底部在弯曲破坏之前出现剪切破坏。对于一、二、三级框架柱的柱端截面组合的剪力设计值V应按下式调整：

V=ηVc （Mcb + Mct ）/ Hn

ηVc 柱剪力增大系数；对框架结构，一、二、三、四级可分别取、、、；对其他结构类型的框架，一级可取，二级可取，三、四级可取。

Hn 柱的净高

要增加柱的延性

轴压比越大导致柱的抗压强度储备越低，在地震时混凝土容易压碎而导致柱的破坏，限制柱轴压比可提高柱的延性。

抗震架梁的设计

在框架结构设计中，应力求做到在地震作用下的框架呈现梁铰型延性机构，为减少梁端塑性铰区发生脆性剪切破坏的可能性，对梁端的剪力适当调整，使斜截面受剪承载力高于正截面受弯承载力，做到强剪弱弯。梁端截面组合的剪力设计值V应按以下公式调整：

V=ηVb （Mbl + Mbr）/ln+ VGb，

同时，抗震设防烈度为9度和一级框架还要符合：

V=（Mbual + Mbuar）/ln+ VGb，中，ηVb为梁端剪力增大系数，一级框架取，二级取，三级取。Mbl 、Mbr 、Mbual 、Mbuar 分别为梁左右端截面组合的弯矩设计值和实配的钢筋按标准值计算的所能承担的弯矩值。VGb为重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值。

钢筋混凝土结构房屋抗震设计的注意事项

首先必须做好细部构造，使非结构构件成为抗震结构的一部分，在计算分析时，充分考虑非结构构件的质量刚度强度和变形能力。其次设计过程中，应充分考虑非结构构件对主体结构的影响，并考虑可能出现的短柱，在设计中予以加强。

3.砖混结构房屋的抗震设计

结构布置

合理布置纵墙和横墙，应优先采用纵横墙共同承重的结构体系。多层砖混房屋的主要承重构件是纵横墙体，纵横墙共同承重的房屋既能比较直接地传递横向地震作用，又能直接或通过纵横墙的连接传递地震力。纵横墙布置宜均匀对称。

抗震计算

抗震计算是抗震设计的重要组成部分，是保证满足抗震承载力的基础。多层砌体房屋的抗震计算，可采用底部剪力法，并应调整地震作用效应。对平面不规则和竖向不规则的多层砖房，宜采用考虑地震扭转影响的分析程序。目前，多层砌体房屋的抗震设计中，由于洞口布置不合理，抗震验算不满足是较普遍的现象。

抗震构造措施

构造柱可提高砌体墙的极限变形能力，增强内外墙连接的整体性，使砌体墙在遭遇强烈地震作用时约束砌体的坍塌崩裂，阻止砌体突然倒塌，刚度退化慢。构造柱与墙体的连接处应砌成马牙槎，先砌墙后浇构造柱混凝土，沿墙高度每隔500mm设2ф6拉结筋。构造柱纵筋应穿过圈梁，保证其上下连续性，墙内的柱距不宜大于层高且不宜大于。

总结：

地震是人们正常生活的严重安全隐患，建筑设计人员必须认真研究以往地震灾害中建筑的破坏原因和状态，在房屋建筑结构中强化抗震设计，不断的总结经验和优化设计，提高建筑的抗震能力，最大程度的降低因地震造成的损失。

参考文献：

[1]《建筑抗震设计规范》，（GB50011 -2010） 中国建筑工业出版社

房屋建筑抗震设计【第三篇】

关键词：抗震设计；结构设计；底部框架

1 引言

随着人们生活水平的提高，对房屋的需求越来越高，城市地域的有限性致使房屋不得不建的很高很高，人们把目光转移到了安全方面。因此，底部框架的抗震墙房屋的结构设计在整个建筑设计中变得尤其的关键，因为这种结构设计比多层钢筋抗震设计的造价低、施工更为方便。所以在我国广泛采用这种建筑形式。

2 底部框架-抗震墙房屋的结构特点

由于建筑功能的不同，建筑底部需要较大开间的商业用房，上部的砌体墙体无法直接落地，因此底部就必须选择另外的结构形式，采用框架能满足承载能力的要求，但不能保证侧向刚度的要求，因此就必须设置适当的抗震墙，从而就形成了底部框架-抗震墙砌体结构的结构类型。

底部框架-抗震墙砌体房屋的结构主要特点如下：

（1）底部框架-抗震墙的材料一般为钢筋混凝土，相对于上部砌体具有较好的“延性”，而上部是由砂浆和砌块结合砌筑而成的砌体材料，虽然砌体材料具有很好的抗压性，但是受剪抗拉性差，属于“脆性”材料。

（2）底部和上部的结构形式截然不同，底部由框架和抗震墙构成，而上部由砌体的抗震墙开间相对较小。上部砌体数量多、抗震墙开间小的结构，弥补了在材料方面上部砌体比钢筋混凝土弹性模量小的不足，但可能导致竖向刚度存在突变。大量的震害表明，底部的框架-抗震墙的抗震性能直接影响到房屋的抗震性能。这种结构类型在地震时的破坏都是由底部引起的。显而易见，水平方向的地震力的作用使底部成为“变形集中层”的薄弱环节。

3 底部空间-抗震墙房屋结构设计的基本要求

《建筑抗震设计规范》对抗震房屋做出了很多要求，主要包括：

结构体系布置的合理性

上部的砌体墙体与底部的框架或抗震墙应对齐；底部应设置纵、横两个方向的框架，防止一方向为框架，另一方向为连续梁的结构。目的是抵抗两个方向的地震力。

建筑平面、立体面的布置要尽量的规则、对称

为了避免在水平地震力的作用下发生扭转破坏，要求底部框架-抗震墙砖砌房屋的建筑体型应尽可能的匀称、对称；抗震墙布置也要均匀分散并相互联系着。

严格限制建筑的高度和层数，且高宽要适当

《建筑抗震设计规范》对底部框架-抗震墙房屋的总高度、层数和高宽比均有严格的规定，对不同的地震烈度有不同的要求。

抗震墙的最大间距限制

抗震墙的间距可分为上部和底部。上部单层砖房的横墙间距和多层砖房的要求基本一致；底部要求其具有一定的变形和耗能能力。为了避免上下部分的抗震能力相差过大，规范规定底部框架-抗震墙的最大间距：Ⅵ度小于21m，Ⅶ度小于18m，Ⅷ度小于15m。

上下刚度比要求

底部框架-抗震墙和上部砌体的侧向刚度应接近，上下侧向刚度比：Ⅵ、Ⅶ度时不应大于，Ⅷ度时不应大于，且均不应小于。

4 抗震结构的设计

抗震结构的设计很多，这里主要介绍底部抗震墙和框架的设计。

底部抗震墙的设计

底部框架-抗震墙房屋结构中的抗震墙作为抗震的第一道防线，主要起着承担竖向荷载、水平地震的作用。所以，在设计抗震墙的时候，《建筑抗震设计规范》规定抗震墙必须承担底部的100%的水平地震剪力，而框架当成安全储备来使用，不考虑框架承担地震剪力。底部框架-抗震墙房屋设计首先要满足最大横墙间距的限制，也就是设防区中Ⅵ、Ⅶ度和Ⅷ度的最大横墙间距应分别设计为21m、18m 和15m。底部抗震墙不仅要符合抗震横墙最大间距的要求，而且还要满足沿房屋两个主轴方向都必须布置抗震墙。所以，要求在布置上两个主轴方向的抗震墙成直角的形状，目的是为了充分发挥其抗震的作用。抗震墙的设计与上部砌体结构要具有一定的协调性。设计抗震墙时必须做到上、下部的侧移刚度均匀变化的原则，而不允许各层间有突变。因此，不应理解为底部的抗震墙设置越多越好或越强越好，而应当使上下协调，相互匹配。

例如，某Ⅶ度区底部的二层框架的抗震墙工程，负一层是地下室，楼层高度为;第一层是商业，层高;上托5 层是砖混住宅，层高。第一次PMCAD 主菜单8 试算可以不加入剪力墙，检索图形文件ZH2，了解到本层的地震剪力标准值V2=（见图1）。根据抗震规范第 条第2 款规定取增大系数为，根据抗震规范第 条规定Ⅶ度区底部二层抗震墙需乘以 的增大系数，地震剪力设计值Vw=×××=，《混凝土结构设计规范》计算公式（）中γRE=，βc=，C35 混凝土fc=/mm2，可得出剪力墙横断面面积bh0=，假定横墙墙厚b=，计算得出横向剪力墙的总长度为，剪力墙的总长度至少要达到。将横向剪力墙平均分成4 小段，每段为，按照平均、均衡、周围、分散的原则布置在横向框架内，一般将底层框架抗震墙房屋的剪力墙的高度和宽度比设计在～3 之间，而底部两层框架抗震墙房屋剪力墙的高度和宽度比设计在2～4 之间会比较合乎实际；同时还要满足抗震规范第 条对剪力墙横墙最大间距要求。假定纵向墙厚b=，计算得出横向剪力墙的总长度为，纵向剪力墙的总长度至少要达到这个值。前后的外纵墙作为商业门面混凝土墙垛要短，一般将前后外纵墙为布置2 段 长的剪力墙，中轴利用楼梯间布置3 段 长剪力墙，再次进入PMCAD 主菜单8 试算。

底部框架的设计

一般用底部剪力法来计算底部框架-抗震墙房屋的抗震指数。对底部的双向地震剪力，包含底部为一层和两层的框架-抗震墙房屋设计值时，结合结构且根据侧向刚度的比值大小乘以范围为～ 之间的增大系数。底部框架是抗震设计中的第二道防线，不仅承担竖向荷载，而且还要承担总地震剪力的20%。底部框架的设计按烈度不同来确定抗震等级。例如Ⅵ、Ⅶ和Ⅷ度区分别选择三、二和一级。确定底部框架的地震作用效应以及设计底部框架柱的地震剪力值，都按各个抗侧力构件的有效侧向刚度比例分配。抗测力构件的有效侧向刚度的数值对框架可不折减，而对混凝土墙、砌体抗震墙可分别乘以 和 的折减系数。计算底部框架柱的轴力，需考虑地震作用下产生的倾覆力矩引起的附加轴力。此时可将上部砌体房屋视为一个刚体，底部各轴线承受的地震倾覆力矩根据底部抗震墙和框架之间的侧向刚度比例分配来确定。底层框架砖房的底层双向地震剪力设计值由该方向的抗震墙决定，并根据各抗震墙的侧移刚度比例分配。抗倾覆验算作用于二层或三层以上楼层，其水平地震作用会对底部会引起倾覆力矩，使底部抗震墙产生附加弯矩而造成框架柱产生附加轴力。底部抗震墙和框架柱各自承担的倾覆力矩可按它们各自平面内的侧移刚度比例分配。

5 结论

本文介绍底部抗震墙和框架的结构，得出以下结论：

（1）底部框架-抗震墙房屋虽然是由两种不同材料和不同结构组成的混合房屋，如何把抗震墙设计得恰到好处，控制好刚度比，使其在一个合理的范围内，是该类房屋设计的关键。

房屋建筑抗震设计【第四篇】

对建筑进行抗震设计的主要设计方法

地震对建筑造成的破坏，除了地震波造成的直接破坏之外，地形地貌的改变对建筑的破坏也十分明显，因此对建筑进行抗震设计，需要从建筑方案立项之初就要开始考虑，从建筑场地的选择，到对建筑地形的勘察和地基的设计，以及建筑整体上的设计，都是抗震设计的重点环节。根据房屋建筑抗震设计的理念，对建筑进行抗震设计的主要方法有以下几个方面：

1选择适宜的建筑地点

根据地震对建筑的破坏特点，在建筑工程立项之初的选址上，就要注意建筑的抗震功能，在选址时要规避影响建筑结构抗震效果的地域，如非岩质的柔软沙土地，以及孤立的高耸山丘，河边或者易发生滑坡的丘陵地带等，无法避免在危险地带进行建筑施工时，要加强建筑过程中的抗震设计，但是往往会提高建筑的成本，因此在选址时尽量选择在开阔平坦的中硬度场地，建筑地点适宜可以方便建筑地基的施工，能够提高建筑结构的稳定性。

2建筑的外形要简单规整

随着抗震学术界对抗震研究的深入，抗震理论有了比较大的发展，对于建筑结构的抗震方法也有了较多的设计思路根据。对地震后的建筑进行的统计结果，发现结构简单对称的建筑不容易被地震波所破坏，具有较强的抗震效果，在设计时要综合考虑当地的地质资料，研究出地震波的传导方向，对建筑细节进行处理，采取有效的连接方式，以增强建筑结构的整体稳定性。建筑的外形设计要尽量简单，避免突出于表面的结构，建筑整体上的重心不能与刚度中心有较大偏移。

3注重增强建筑的整体刚性

建筑的受力部分包括纵向和横向的承重部件，要想使建筑在地震过程中保持整体上的稳定性，就要注重建筑整体上的刚性的增强，目前在建筑过程中所采用的钢筋混凝土结构，就能够较好地实现这样的目的，能使建筑具有较好的整体性，以及较强的水平刚度，能够比较均匀地传递载荷。增大建筑的整体刚性，建筑整体上的受力就较为均匀，可以使建筑在面对地震时，能够有效延迟结构的屈服时间，起到教好的抗震效果。

4有效提高建筑结构延性的设计方案

在发生地震之后，采用延性设计的建筑能够有效缓解地震造成的破坏，以局部部件的破坏来减少建筑整体受到的地震冲击，对建筑的抗震贡献和建筑的刚性处于同等重要的地位。在建筑的设计过程中，以塑钢结构来完成柱的建造，使柱子的抗弯折能力远优于梁，是建筑的框架具有较强的耗能能力，通过一定的抗震结构的建设，提高塑性铰的转动能力和耗能效果，从而提高建筑整体式上的延性，减少建筑整体所承受的地震波能量。

5选择具有抗震效果的建筑材料

建筑材料的选择对建筑抗震效果也有一定的影响，随着材料技术的不断进步，具有抗震功能的新材料不断面世，在建筑行业也受到广大设计者的青睐，在建筑时尽量采用框架剪力墙的结构，以钢结构为基础进行建设，在宏观上提高了建筑的刚性和延性，有助于提高建筑结构的稳定性。钢结构相比于目前采用的混凝土结构，遇有更高的强度和韧性，在重量比上也要优于混凝土结构，具有更好的抗震性能。

对建筑设计方案的抗震性能进行检测的方法

在建筑的设计方案确定之后，需要对设计方案进行抗震性能的检测，以考察建筑的抗震性能是否符合所在地以及客户的抗震需求。目前主要采用的检测方法是能力谱法，该方法的检测思想是对建筑方案进行弹塑性的分析，分析结果以函数的形式绘制成曲线，该函数曲线以基底所受到的剪力为自变量，以建筑顶点的位移为结果变量，考察建筑整体对地震效果的缓冲作用，这条曲线就是该设计方案的能力曲线，主要能反应出建筑的稳定性能，根据图谱可以直观地对建筑的抗震性能进行评价，需要通过分析发现在设计结构无法满足预期的抗震要求的情况时，需要根据检测的结果及时对设计方案进行调整。依据能力图谱对建筑方案进行考察时，根据设计需要的建筑抗震性能，在能力谱曲线图中绘制出设计目标所需要的抗震曲线，对比建筑的能力谱进行分析。若方案的能力曲线与目标曲线之间没有交点，则证明该方案不能满足设计目标的抗震需求，方案中的建筑结构需要进行一定的处理，或者需要重新进行建筑方案的设计；若建筑的能力曲线与目标曲线存在交点，要考察交点出的坐标情况，考察设计方案中的建筑对地震等级的响应情况，能够清晰地表现出建筑结构的抗震能力，以及建筑在受到地震的影响时的响应情况，考察建筑中各部件的情况，如塑性铰的分布是否满足需要，刚性结构的整体抗震能力是否达标等。