建筑抗震設(shè)計基本原理

李春春祥祥男男博博士士、、教教授授、、博博士士生生導(dǎo)導(dǎo)師師。。專專業(yè)業(yè):結(jié)構(gòu)構(gòu)工工程程。。主要要研研究究領(lǐng)領(lǐng)域域：：鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、、超超高高層層建建筑筑鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、、超超高高層層建建筑筑鋼鋼框框架架-混凝凝土土核核心心筒筒結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、、鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)橋橋梁梁---分析析與與設(shè)設(shè)計計理理論論(碩士士生生-研究究方方向向)，Self-centering鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)---分析析與與設(shè)設(shè)計計理理論論(博士士生生-研究究方方向向),鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)施施工工模模擬擬分分析析；土木木工工程程抗抗震震、、抗抗風(fēng)風(fēng)與與振振動動控控制制；；超高高層層建建筑筑風(fēng)風(fēng)荷荷載載隨隨機機和和CFD模擬擬的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)理理論論與與關(guān)關(guān)鍵鍵技技術(shù)術(shù)；；超高高層層建建筑筑的的動動力力響響應(yīng)應(yīng)監(jiān)監(jiān)控控與與系系統(tǒng)統(tǒng)識識別別(無線線傳傳感感技技術(shù)術(shù)、、GPS技術(shù)術(shù)、、可可視視化化技技術(shù)術(shù)、、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫技技術(shù)術(shù)、、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)技技術(shù)術(shù))。第二二章章建建筑抗抗震震設(shè)設(shè)計計基基本本原原理理第一一節(jié)節(jié)建建筑筑抗抗震震設(shè)設(shè)防防分分類類第二二節(jié)節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)抗抗震震設(shè)設(shè)計計基基本本思思想想第三三節(jié)節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)抗抗震震設(shè)設(shè)計計基基本本要要求求第四四節(jié)節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的抗抗震震性性能能第五節(jié)節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震震的概概念設(shè)設(shè)計第六節(jié)節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)計算算軟件件的基基本要要求第七節(jié)節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震震等級級(JGJ3-2001高層砼砼規(guī)程程)第八節(jié)節(jié)地地下下室抗抗震設(shè)設(shè)計第一節(jié)節(jié)建建筑筑抗震震設(shè)防防分類類抗震設(shè)設(shè)防分分類抗震設(shè)設(shè)防分分類Seismicfortificationcategoryforstructures根據(jù)建建筑遭遭遇地地震破破壞后后，可可能造造成人人員傷傷亡、、直接接和間間接經(jīng)經(jīng)濟損損失、、社會會影響響的程程度及及其在在抗震震救災(zāi)災(zāi)中的的作用用等因因素，，對各各類建建筑所所做的的設(shè)防防類別別劃分分?？拐鹪O(shè)設(shè)防烈烈度Seismicfortificationintensity按國家家規(guī)定定的權(quán)權(quán)限批批準作作為一一個地地區(qū)抗抗震設(shè)設(shè)防依依據(jù)的的地震震烈度度。一一般情情況下下，取取50年內(nèi)超超越概概率10%的地震震烈度度。抗震設(shè)設(shè)防標標準Seismicfortificationcriterion衡量抗抗震設(shè)設(shè)防要要求高高低的的尺度度，由由抗震震設(shè)防防烈度度或設(shè)設(shè)計地地震動動參數(shù)數(shù)及建建筑抗抗震設(shè)設(shè)防類類別確確定。。抗震措措施(seismicfortificationmeasures):除地震震作用用計算算和抗抗力計計算以以外的的抗震震設(shè)計計內(nèi)容容，包包括抗抗震構(gòu)構(gòu)造措措施。?？拐饦?gòu)構(gòu)造措措施(detailsofseismicdesign):根據(jù)抗抗震概概念設(shè)設(shè)計原原則，，一般般不需需計算算而對對結(jié)構(gòu)構(gòu)和非非結(jié)構(gòu)構(gòu)各部部分必必須采采取的的各種種細部部要求求?；疽?guī)規(guī)定一、建建筑抗抗震設(shè)設(shè)防類類別劃劃分，，應(yīng)根根據(jù)下下列因因素的的綜綜合分分析確確定：：1建筑破破壞造造成的的人員員傷亡亡、直直接和和間接接經(jīng)濟濟損失失及社社會影影響的的大小小。2城鎮(zhèn)的的大小小、行行業(yè)的的特點點、工工礦企企業(yè)的的規(guī)模模。3建筑使使用功功能失失效后后，對對全局局的影影響范范圍大大小、、抗震震救災(zāi)災(zāi)影響響及恢恢復(fù)的的難易易程度度。4建筑各各區(qū)段段的重重要性性有顯顯著不不同時時，可可按區(qū)區(qū)段劃劃分抗抗震設(shè)設(shè)防類類別。。下部部區(qū)段段的類類別不不應(yīng)低低于上上部區(qū)區(qū)段。。5不同行行業(yè)的的相同同建筑筑，當當所處處地位位及地地震破破壞所所產(chǎn)生生的后后果和和影響響不同同時，，其抗抗震設(shè)設(shè)防類類別可可不相相同。。注：區(qū)區(qū)段指指由防防震縫縫分開開的結(jié)結(jié)構(gòu)單單元、、平面面內(nèi)使使用功功能不不同的的部分分、或或上下下使用用功能能不同同的部部分。。二、建建筑工工程應(yīng)應(yīng)分為為以下下四個個抗震震設(shè)防防類別別：1特殊設(shè)設(shè)防類類：指使用用上有有特殊殊設(shè)施施，涉涉及國國家公公共安安全的的重大大建筑筑工程程和地地震時時可能能發(fā)生生嚴重重次生生災(zāi)害害等特特別重重大災(zāi)災(zāi)害后后果，，需要要進行行特殊殊設(shè)防防的建建筑。。簡稱稱甲類類。2重點設(shè)設(shè)防類類：指地震震時使使用功功能不不能中中斷或或需盡盡快恢恢復(fù)的的生命命線相相關(guān)建建筑，，以及及地震震時可可能導(dǎo)導(dǎo)致大大量人人員傷傷亡等等重大大災(zāi)害害后果果，需需要提提高設(shè)設(shè)防標標準的的建筑筑。簡簡稱乙乙類。。3標準設(shè)設(shè)防類類：指大量量的除除1、2、4款以外外按標標準要要求進進行設(shè)設(shè)防的的建筑筑。簡簡稱丙丙類。。4適度設(shè)設(shè)防類類：指使用用上人人員稀稀少且且震損損不致致產(chǎn)生生次生生災(zāi)害害，允允許在在一定定條件件下適適度降降低要要求的的建筑筑。簡簡稱丁丁類。。三、各各抗震震設(shè)防防類別別建筑筑的抗抗震設(shè)設(shè)防標標準，，應(yīng)符符合下下列要要求：：1標準設(shè)設(shè)防類類，應(yīng)按本本地區(qū)區(qū)抗震震設(shè)防防烈度度確定定其抗抗震措措施和和地震震作用用，達達到在在遭遇遇高于于當?shù)氐乜拐鹫鹪O(shè)防防烈度度的預(yù)預(yù)估罕罕遇地地震影影響時時不致致倒塌塌或發(fā)發(fā)生危危及生生命安安全的的嚴重重破壞壞的抗抗震設(shè)設(shè)防目目標。。2重點設(shè)設(shè)防類類，應(yīng)按高高于本本地區(qū)區(qū)抗震震設(shè)防防烈度度一度度的的要求求加強強其抗抗震措措施；；但抗抗震設(shè)設(shè)防烈烈度為為9度時應(yīng)應(yīng)按比比9度更高高的要要求采采取抗抗震措措施；；地基基基礎(chǔ)礎(chǔ)的抗抗震措措施，，應(yīng)符符合有有關(guān)規(guī)規(guī)定。。同時時，應(yīng)應(yīng)按本本地區(qū)區(qū)抗震震設(shè)防防烈度度確定定其地地震作作用。。3特殊設(shè)設(shè)防類類，應(yīng)按高高于本本地區(qū)區(qū)抗震震設(shè)防防烈度度提高高一度度的要要求加加強其其抗震震措施施；但但抗震震設(shè)防防烈度度為9度時應(yīng)應(yīng)按比比9度更高高的要要求采采取抗抗震措措施。。同時，，應(yīng)按按批準準的地地震安安全性性評價價的結(jié)結(jié)果且且高于于本地地區(qū)抗抗震設(shè)設(shè)防烈烈度的的要求求確定定其地地震作作用。。4適度設(shè)設(shè)防類類，允許比比本地地區(qū)抗抗震設(shè)設(shè)防烈烈度的的要求求適當當降低低其抗抗震措措施，，但抗抗震設(shè)設(shè)防烈烈度為為6度時不不應(yīng)降降低。。一般般情況況下，，仍應(yīng)應(yīng)按本本地區(qū)區(qū)抗震震設(shè)防防烈度度確定定其地地震作作用。。注：對對于劃劃為重重點設(shè)設(shè)防類類而規(guī)規(guī)模很很小的的工業(yè)業(yè)建筑筑，當當改用用抗震震性能能較好好的材材料且且符合合抗震震設(shè)計計規(guī)范范對結(jié)結(jié)構(gòu)體體系的的要求求時，，允許許按標標準設(shè)設(shè)防類類設(shè)防防。四、本本標準準僅列列出主主要行行業(yè)的的抗震震設(shè)防防類別別的建建筑示示例；；使用用功能能、規(guī)規(guī)模與與示例例類似似或相相近的的建筑筑，可可按該該示例例劃分分其抗抗震設(shè)設(shè)防類類別。。本標標準未未列出出的建建筑宜宜劃為為標準準設(shè)防防類。。防災(zāi)救救災(zāi)建建筑一、本本章適適用于于城市市和工工礦企企業(yè)與與防災(zāi)災(zāi)和救救災(zāi)有有關(guān)的的建筑筑。二、防防災(zāi)救救災(zāi)建建筑應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)其社社會影影響及及在抗抗震救救災(zāi)中中的作作用劃劃分抗抗震設(shè)設(shè)防類類別。。三、醫(yī)醫(yī)療療建筑筑的抗抗震設(shè)設(shè)防類類別，，應(yīng)符符合下下列規(guī)規(guī)定：：1三級醫(yī)醫(yī)院中中承擔擔特別別重要要醫(yī)療療任務(wù)務(wù)的門門診、、醫(yī)技技、住住院用用房，，抗震震設(shè)防防類別別應(yīng)劃劃為特特殊設(shè)設(shè)防類類。2二、三三級醫(yī)醫(yī)院的的門診診、醫(yī)醫(yī)技、、住院院用房房，具具有外外科手手術(shù)室室或急急診科科的鄉(xiāng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)衛(wèi)生院院的醫(yī)醫(yī)療用用房，，縣級級及以以上急急救中中心的的指揮揮、通通信、、運輸輸系統(tǒng)統(tǒng)的重重要建建筑，，縣級級及以以上的的獨立立采供供血機機構(gòu)的的建筑筑，抗抗震設(shè)設(shè)防類類別應(yīng)應(yīng)劃為為重點點設(shè)防防類。。3工礦企企業(yè)的的醫(yī)療療建筑筑，可可比照照城市市的醫(yī)醫(yī)療建建筑示示例確確定其其抗震震設(shè)防防類別別。四、消消防車車庫及及其值值班用用房，，抗震震設(shè)防防類別別應(yīng)劃劃為重重點設(shè)設(shè)防類類。五、20萬人口口以上上的城城鎮(zhèn)和和縣及及縣級級市防防災(zāi)應(yīng)應(yīng)急指指揮中中心的的主要要建筑筑，抗抗震設(shè)設(shè)防類類別不不應(yīng)低低于重重點設(shè)設(shè)防類類。工礦企業(yè)業(yè)的防災(zāi)災(zāi)應(yīng)急指指揮系統(tǒng)統(tǒng)建筑，，可比照照城市防防災(zāi)應(yīng)急急指揮系系統(tǒng)建筑筑示例確確定其抗抗震設(shè)防防類別。。六、疾病預(yù)防防與控制制中心建建筑的抗抗震設(shè)防防類別，，應(yīng)符合合下列列規(guī)定：：1承擔研究究、中試試和存放放劇毒的的高危險險傳染病病病毒任任務(wù)的疾疾病預(yù)防防與控制制中心的的建筑或或其區(qū)段段，抗震震設(shè)防類類別應(yīng)劃劃為特殊殊設(shè)防類類。2不屬于1款的縣、、縣級市市及以上上的疾病病預(yù)防與與控制中中心的主主要建筑筑，抗震震設(shè)防類類別應(yīng)劃劃為重點點設(shè)防類類。七、作為為應(yīng)急避避難場所所的建筑筑，其抗抗震設(shè)防防類別不不應(yīng)低于于重點設(shè)設(shè)防類。。第二節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震設(shè)設(shè)計的基基本思想想近20年來，世世界不少少國家的的抗震設(shè)設(shè)計規(guī)范范，都采采用了這這樣一種種抗震設(shè)設(shè)計思想想：在建筑使使用壽命命期限內(nèi)內(nèi)，對不不同頻度度和強度度的地震震，要求求建筑具具有不同同的抵抗抗地震的的能力。。即對較小小的地震震，由于于其發(fā)生生的可能能性大，，因此遭遭遇到這這種多遇遇地震時時，要求求結(jié)構(gòu)不不受損壞壞，這在在技術(shù)和和經(jīng)濟上上都是可可以做到到的；對于罕遇遇的強烈烈地震，，由于其其發(fā)生的的可能性性小，當當遭遇到到這種地地震時，，要求做做到結(jié)構(gòu)構(gòu)不受損損壞，這這在經(jīng)濟濟上是不不合算的的。比較較合理的的做法是是，應(yīng)當當允許損損壞，但但在任何何情況下下結(jié)構(gòu)不不應(yīng)倒塌塌。一、建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的三水準抗震設(shè)防防要求建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)采用三三個水準準進行抗抗震設(shè)防防，其要要求是：：“小震不不壞，中中震可修修，大震震不倒””。具體說是是：第一水準準，即多多遇地震震，從地地震出現(xiàn)現(xiàn)的頻度度來看約約為50年一遇第一水準準-剛度設(shè)計計準則：：建筑在其其使用期期間，對對遭遇頻頻率較高高、強度度較低的的地震－－多遇地震震時，建筑筑不損壞壞，不需需要修理理，結(jié)構(gòu)構(gòu)應(yīng)處于于彈性狀狀態(tài)。第一水準準，即多多遇地震震，從地地震出現(xiàn)現(xiàn)的頻度度來看約約為50年一遇可以假定定結(jié)構(gòu)服服從線性彈性性理論，用彈性性反應(yīng)譜譜進行地震作用用計算，按按承載力力要求進進行截面面設(shè)計，，并控制制結(jié)構(gòu)的的彈性變變形符合合規(guī)范要要求－主主要是為為了防止止較脆的的且只能能承受有有限變形形的非結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破破壞。第二水準準，即基基本烈度度設(shè)防地地震，從從地震出出現(xiàn)的頻頻度來看看約為475年一遇第二水準準－強度度設(shè)計準準則建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)在基本本烈度的的地震作作用下，，允許結(jié)構(gòu)構(gòu)達到或或超過屈屈服極限限（鋼筋混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)會產(chǎn)產(chǎn)生裂縫縫），結(jié)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生生彈塑性性變形，，依靠結(jié)結(jié)構(gòu)的塑塑性耗能能能力，，使結(jié)構(gòu)構(gòu)得以保保持穩(wěn)定定保存下下來，經(jīng)經(jīng)過修復(fù)復(fù)還可使使用。第二水準準，即基基本烈度度設(shè)防地地震，從從地震出出現(xiàn)的頻頻度來看看約為475年一遇此時，結(jié)結(jié)構(gòu)抗震震設(shè)計應(yīng)應(yīng)按變形形要求進進行。允允許非結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件受到破破壞，但但必須保保證主要要結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件不受受明顯損損壞，以以避免進進行困難難、昂貴貴的修復(fù)復(fù)工作。。要求結(jié)結(jié)構(gòu)具有有足夠的的強度。。第三水準準，即罕罕遇地震震，從地地震出現(xiàn)現(xiàn)的頻度度來看約約為2000年一遇的的強烈地地震第三水準準－延性性設(shè)計準準則－要要求結(jié)構(gòu)構(gòu)能經(jīng)受受較大的的非彈性性變形在預(yù)先估估計到的的罕見強強烈地震震作用下下，結(jié)構(gòu)構(gòu)進入彈彈塑性大大變形狀狀態(tài)，部部分產(chǎn)生生破壞，，但應(yīng)防防止結(jié)構(gòu)構(gòu)倒塌，，避免危危及生命命安全。。這一階階段應(yīng)考考慮防倒倒塌的設(shè)設(shè)計。二、二階階段抗震震設(shè)計二階段抗抗震設(shè)計計是對三三水準抗抗震設(shè)計計思想的的具體實實施。通過二階階段設(shè)計計中第一一階段對對構(gòu)件截截面承載載力驗算算和第二二階段對對彈塑性性變形驗驗算，并并與概念念設(shè)計和和構(gòu)造措措施相結(jié)結(jié)合，從從而實現(xiàn)現(xiàn)“小震震不壞、、中震可可修、大大震不倒倒”的抗抗震要求求。第一階段段設(shè)計第一階段段設(shè)計：：對于建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)，首先先應(yīng)滿足足第一、、二水準準的抗震震要求。。為此，首首先應(yīng)按按多遇地地震(即第一水水準，比比設(shè)防烈烈度約低低1.55度)的地震動動參數(shù)計計算地震震作用，，進行結(jié)結(jié)構(gòu)分析析和地震震內(nèi)力計計算，考考慮各種種分項系系數(shù)。第一階段段設(shè)計根據(jù)荷載載組合值值系數(shù)進進行荷載載與地震震作用產(chǎn)產(chǎn)生內(nèi)力力的組合合，進行行截面配配筋計算算和結(jié)構(gòu)構(gòu)彈性位位移控制制。第一階段段設(shè)計并相應(yīng)采采取構(gòu)造造措施保保證結(jié)構(gòu)構(gòu)的延性性，使之之具有與與第二水水準(設(shè)防烈度度)相應(yīng)的變變形能力力，從而而實現(xiàn)““小震不不壞”和和“中震震可修””。這一階段段設(shè)計對對所有抗抗震設(shè)計計的建筑筑結(jié)構(gòu)都都必須進進行(圖2-1)。確定場地類別和特征周期值確定結(jié)構(gòu)形式,初選截面,計算重力荷載及其組合計算結(jié)構(gòu)的動力特性計算結(jié)構(gòu)地震作用:1.底部剪力法;2.振型分析法(非藕聯(lián)或藕聯(lián));3.豎向地震作用(有些結(jié)構(gòu));4.動力時程分析法計算構(gòu)件地震作用效應(yīng)及其他荷載效應(yīng)組合結(jié)構(gòu)彈性位移控制及構(gòu)件截面設(shè)計按規(guī)范要求采取抗震措施彈塑性變形驗算結(jié)束第二階段設(shè)計第二階段段設(shè)計第二階段段設(shè)計：：對地震時時抗震能能力較低低、容易易倒塌的的建筑結(jié)結(jié)構(gòu)(例如純框框架結(jié)構(gòu)構(gòu))以及抗震震要求較較高的建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)(例如甲類類建筑)，要進行行易損部位(薄弱層)的彈塑性性變形驗驗算，第二階段段設(shè)計并采取措措施提高高薄弱層層的承載載力或增增加變形形能力，，使薄弱弱層的塑塑性水平平變位不不超過允允許的變變位。這一階段段設(shè)計主主要是對對甲類建建筑和特特別不規(guī)規(guī)則的結(jié)結(jié)構(gòu)(圖2-2)。第二階段段設(shè)計求樓層屈服強度系數(shù)以確定樓層的薄弱部位計算層間彈塑性位移:1.簡化法;2.時程分析法層間彈塑性位移驗算改變截面或配筋采取增加延性的措施結(jié)束第三節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)抗抗震設(shè)計計的基本本要求一、抗震震結(jié)構(gòu)體體系抗震結(jié)構(gòu)體體系要求求受力明確確、傳力力合理且且傳力路路線不間間斷，使結(jié)構(gòu)構(gòu)的抗震震分析更更符合結(jié)結(jié)構(gòu)在地地震時的的實際表表現(xiàn)，對對提高結(jié)結(jié)構(gòu)的抗抗震性能能十分有有利，是是結(jié)構(gòu)選選型與布布置結(jié)構(gòu)構(gòu)抗側(cè)力力體系時時首先考考慮的因因素之一一。合理選擇擇結(jié)構(gòu)體體系。對于鋼鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)，一般般來說純純框架結(jié)結(jié)構(gòu)抗震震能力較較差；框框架-剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)性能能較好；；剪力墻墻結(jié)構(gòu)和和筒體結(jié)結(jié)構(gòu)具有有良好的的空間整整體性，，剛度也也較大，，歷次地地震中震震害都較較小。平面布置置力求簡簡單、規(guī)規(guī)則、對對稱，避避免應(yīng)力力集中的的凹角和和狹長的的縮頸部部位；避避免在凹凹角和端端部設(shè)置置樓電梯梯間；避避免樓電電梯間偏偏置，以以免產(chǎn)生生扭轉(zhuǎn)的的影響。。豎向體型型盡量避避免外挑挑，內(nèi)收收也不宜宜過多、、過急，，力求剛剛度均勻勻漸變，，避免產(chǎn)產(chǎn)生變形形集中。。不僅主體體結(jié)構(gòu)，，而且非非結(jié)構(gòu)墻墻體(特別是磚磚砌體填填充墻)的不規(guī)則則、不連連續(xù)布置置也可能能引起剛剛度的突突變。二、抗震震結(jié)構(gòu)的的承載力力/變形能力力/剛度結(jié)構(gòu)的承承載力、、剛度要要適應(yīng)在在地震作作用下的的動力要要求，并并應(yīng)均勻勻連續(xù)分分布。在一般靜靜力設(shè)計計中，任任何結(jié)構(gòu)構(gòu)部位的的超強設(shè)設(shè)計都不不會影響響結(jié)構(gòu)的的安全。。但是，在在抗震設(shè)設(shè)計中，，某一部部分結(jié)構(gòu)構(gòu)的超強強，就可可能造成成結(jié)構(gòu)的的相對薄薄弱部位位。因此，抗抗震設(shè)計計中要嚴嚴格遵循循該強的的就強，，該弱的的就弱原原則，不不得任意意加強，，以及在施施工中以以大代小小、以高高鋼號代代低鋼號號改變配配筋，如如必須代代換時，，應(yīng)按鋼鋼筋抗拉拉承載力力設(shè)計值值相等的的原則進進行換算算。頂層、中中間樓層層取消部部分墻柱柱形成大大空間層層后，要要調(diào)整剛剛度并采采取構(gòu)造造加強措措施。底底層部分分剪力墻墻變?yōu)榭蚩蛑е蚧蛉∠坎糠种幼雍?，比比上層剛剛度削弱弱更為不不利，?yīng)應(yīng)專門考考慮抗震震措施。。高層建筑筑突出屋屋面的塔塔樓必須須具有足足夠的承承載力和和延性，，以承受受高振型型產(chǎn)生的的鞭梢效效應(yīng)影響響。必要要時可以以采用鋼鋼結(jié)構(gòu)或或型鋼混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)。節(jié)點的承承載力和和剛度要要與構(gòu)件件的承載載力與剛剛度相適適應(yīng)。節(jié)節(jié)點的承承載力應(yīng)應(yīng)大于構(gòu)構(gòu)件的承承載力。。要從構(gòu)構(gòu)造上采采取措施施防止反反復(fù)荷載載作用下下承載力力和剛度度過早退退化。構(gòu)件設(shè)計計應(yīng)采取取有效措措施防止止脆性破破壞，保保證構(gòu)件件有足夠夠的延性性。脆性性破壞指指剪切、、錨固和和壓碎等等突然而而無事先先警告的的破壞形形式。設(shè)計時應(yīng)應(yīng)保證抗抗剪承載載力大于于抗彎承承載力，，按“強強剪弱彎彎”的方方針進行行配筋。。為提高構(gòu)構(gòu)件的抗抗剪和抗抗壓能力力，加強強約束箍箍筋是有有效措施施。保證地基基基礎(chǔ)的的承載力力、剛度度和有足足夠的抗抗滑移、、抗轉(zhuǎn)動動能力，，使整個個高層建建筑成為為一個穩(wěn)穩(wěn)定的體體系，防防止產(chǎn)生生過大的的差異沉沉降和傾傾覆。保證結(jié)結(jié)構(gòu)有有足夠夠剛度度，限限制頂頂點和和層間間位移移。在小震震時，應(yīng)防防止過過大位位移使使結(jié)構(gòu)構(gòu)開裂裂，影影響正正常使使用；；中震時時，應(yīng)保保證結(jié)結(jié)構(gòu)不不致于于嚴重重破壞壞，可可以修修復(fù)；；在強震震下，結(jié)構(gòu)構(gòu)不應(yīng)應(yīng)發(fā)生生倒塌塌，也也不能能因為為位移移過大大而使使主體體結(jié)構(gòu)構(gòu)失去去穩(wěn)定定或基基礎(chǔ)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動過過大而而傾覆覆。三、抗抗震結(jié)結(jié)構(gòu)的的彈性性水平平位移移控制制彈性位位移角角控制制－層層間位位移角角限值值:即需滿滿足層層間位位移角角的限值值。指指最大層層間位位移與層高高之比比，第第i層的指指第i層和第第i－1層在樓樓層平平面各各處位位移差差中的最最大值值。由于建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)在在水平平力作作用下下幾乎乎都會會產(chǎn)生生扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，所所以的的最最大值值一般般是在在結(jié)構(gòu)構(gòu)單元元的邊邊角部部位。。層間位位移角角不扣扣除整整體彎彎曲轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角產(chǎn)產(chǎn)生的的側(cè)移移，抗抗震時時可不不考慮慮質(zhì)量量偶然然偏心心的影影響。。高度不不大于于150m的高層層建筑筑，參參見JGJ3－2002；超過250m的高層層建筑筑＝＝1/500；150－250m的高層層建筑筑按線線性插插值考考慮。。層間位位移角角控制制是為為保證證在正正常使使用條條件下下結(jié)構(gòu)構(gòu)具有有必要要的剛剛度，，具體為為：保保證主主結(jié)構(gòu)構(gòu)處于于彈性性受力力狀態(tài)態(tài)，對對鋼筋筋砼結(jié)結(jié)構(gòu)來來講，，要避避免砼砼墻或或柱出出現(xiàn)裂裂縫；；同時時，將將砼梁梁等樓樓面構(gòu)構(gòu)件的的裂縫縫數(shù)量量、寬寬度和和高度度限值值在規(guī)規(guī)范允允許范范圍內(nèi)內(nèi)。保保證填填充墻墻、隔隔墻、、和幕幕墻等等非結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的的完好好，避免產(chǎn)產(chǎn)生明明顯損損傷。。四、抗抗震結(jié)結(jié)構(gòu)的的多道道抗震震防線線抗震結(jié)結(jié)構(gòu)在在設(shè)計計上和和構(gòu)造造上實實現(xiàn)多多道設(shè)設(shè)防。。如框框架結(jié)結(jié)構(gòu)采采用強強柱弱弱梁設(shè)設(shè)計，，梁屈屈服后后柱仍仍能保保持穩(wěn)穩(wěn)定；；框架架-剪力墻墻結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計成連連梁首首先屈屈服，，然后后是墻墻肢，，框架架作為為第三三道防防線；；剪力墻墻結(jié)構(gòu)構(gòu)通過過構(gòu)造造措施施保證證連梁梁先屈屈服，，并通通過空空間整整體性性形成成高次次超靜靜定等等。高層建建筑避避免采采用純純框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)。多道抗抗震防防線指指的是是：第一，，一個個抗震震結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系，應(yīng)應(yīng)由若若干個個延性性較好好的分分體系系組成成，并并由延延性較較好的的結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件連接接起來來協(xié)同同工作作。如框架架-抗震墻墻體系系是由由延性性框架架和抗抗震墻墻二個個系統(tǒng)統(tǒng)組成成；雙雙肢或或多肢肢抗震震墻體體系由由若干干個單單肢墻墻分系系統(tǒng)組組成。。第二，，抗震震結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系應(yīng)有有最大大可能能數(shù)量量的內(nèi)內(nèi)部、、外部部贅余余度，，有意意識地地建立立起一一系列列分布布的屈屈服區(qū)區(qū)，以以使結(jié)結(jié)構(gòu)能能吸收收和耗耗散大大量的的地震震能量量，一一旦破破壞也也易于于修復(fù)復(fù)。五、抗抗震薄薄弱層層/部位的的概念念，也也是抗抗震設(shè)設(shè)計中中的重重要概概念，，包括括：結(jié)構(gòu)在在強烈烈地震震下不不存在在強度度安全全儲備備，構(gòu)件的的實際際承載載力分分析(而不是是承載載力設(shè)設(shè)計值值的分分析)是判斷斷薄弱弱層(部位)的基礎(chǔ)礎(chǔ)；要使樓樓層（（部位位）的的實際際承載載力和和設(shè)計計計算算的彈彈性受受力之之比在在總體體上保保持一一個相相對均均勻的的變化化，一一旦樓樓層（（或部部位））的這這個比比例有有突變變時，，會由由于塑塑性內(nèi)內(nèi)力重重分布布導(dǎo)致致塑性性變形形的集集中；；要防止止在局局部上上加強強而忽忽視整整個結(jié)結(jié)構(gòu)各各部位位剛度度、強強度的的協(xié)調(diào)調(diào)；在抗震設(shè)計中中有意識、有有目的地控制制薄弱層(部位)，使之有足夠夠的變形能力力又不使薄弱弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移移，這是提高高結(jié)構(gòu)總體抗抗震性能的有有效手段。六、抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)的地震作用用地震的作用是是相當復(fù)雜的的，帶有很多多不確定因素素。即使在相相同的設(shè)防烈烈度下(相同時)，不同的地震震波使建筑產(chǎn)產(chǎn)生的反應(yīng)不不同，而且離離散性很大?，F(xiàn)行抗震規(guī)范范給出的反應(yīng)應(yīng)譜曲線，也也只是很多不不同地震的實實際反應(yīng)譜的的平均數(shù)值，，因此，將來來遇到實際的的地震時，其其地震作用可可能低于規(guī)范范計算的數(shù)值值，也可能高高于這一數(shù)值值，不能認為為按反應(yīng)譜曲曲線計算得到到的地震作用用就是真正的的、確實的數(shù)數(shù)值。所以，結(jié)構(gòu)抗抗震設(shè)計必須須多方面考慮慮，并留有充充分的余地。與風(fēng)荷載作用用的時間(常為幾十分鐘鐘至幾個小時時)相比，地震作作用的時間是是非常短促的的，一次地震震往往只經(jīng)歷歷幾十秒鐘，，其中最強烈烈的振動可能能只有幾秒鐘鐘。地震持續(xù)時間間越長，破壞壞越嚴重。1985年9月墨西哥地震震最大加速度度達0.2g（g為重力加速度度），持續(xù)時時間長達3min之久，因而造造成了嚴重的的損失。衡量地震作用用強烈程度目目前常用地面面運動的最大大加速度作為為標志，它就就是建筑抗震震設(shè)計時的基基礎(chǔ)輸入最大大加速度，其其單位為重力力加速度g（9.81m/s2）或Gal（gal＝10mm/s2），大體上，7度相當于最大大加速度為100Gal，8度相當于200Gal，9度相當于400Gal。結(jié)構(gòu)自振周期期應(yīng)與地震動動卓越周期錯錯開，避免共共振造成災(zāi)害害。地震動卓卓越周期又稱稱地震動主導(dǎo)導(dǎo)周期，是根根據(jù)地震時某某一地區(qū)地面面運動記錄計計算出的反應(yīng)應(yīng)譜的主峰值值位置所對應(yīng)應(yīng)的周期，它是地震震源源特性、傳播播介質(zhì)和該地地區(qū)場地條件件的綜合反應(yīng)應(yīng)，并隨場地地覆蓋土層增增厚變軟而加加長。在地震時，結(jié)結(jié)構(gòu)因地面振振動而產(chǎn)生慣慣性力，使建建筑產(chǎn)生內(nèi)力力，振動建筑筑會產(chǎn)生位移移、速度和加加速度。地震力大小與與建筑的質(zhì)量量與剛度有關(guān)關(guān)。在同等的的烈度和場地地條件下，建建筑的重量越越大，受到地地震力也越大大，因此減小小結(jié)構(gòu)自重不不僅可以節(jié)省省材料，而且且有利于抗震震。同樣，結(jié)構(gòu)剛剛度越大、周周期越短，地地震作用也大大，因此，在在滿足位移限限值的前提下下，結(jié)構(gòu)應(yīng)有有適宜的剛度度。適當延長長建筑的周期期，從而降低低地震作用，，這會取得很大的經(jīng)濟效效益。目前，大多數(shù)數(shù)建筑在抗震震設(shè)計時，只只對平面兩個個正交方向分分別進行單向向地震作用計計算，不考慮慮雙向、甚至至三向地震的的藕聯(lián)作用。。實際上地震是是非常復(fù)雜的的三維振動，，不僅在水平平方向上x向與y向同時時進行行振動動，而而且還還有顯顯著的的豎向向(z向)振動。。僅就水水平方方向上上的振振動而而言，，也是是極不不規(guī)則則的。。豎向向振動動最大大加速速度可可達到到水平平地震震加速速度的的50％-60％，它它對高高層建建筑、、長懸懸臂結(jié)結(jié)構(gòu)和和大跨跨度結(jié)結(jié)構(gòu)都都有顯顯著的的影響響。地震對對建筑筑作用用的顯顯著特特點是是與建建筑本本身和和場地地土的的動力力特性性有關(guān)關(guān)。七、抗抗震結(jié)結(jié)構(gòu)的的延性性有抗震震設(shè)防防要求求的建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計，，除要要考慮慮正常常使用用時的的豎向向荷載載、風(fēng)風(fēng)荷載載以外外，還還必須須使結(jié)結(jié)構(gòu)具具有良良好的的抗震震性能能，做做到小小震時時不壞壞，中中震可可時修修，大大震時時不倒倒塌。。即當遭遭遇到到相當當于設(shè)設(shè)防烈烈度的的地震震時，，有小小的損損壞，，經(jīng)一一般修修理仍仍能繼繼續(xù)使使用；；當遭遭遇超超設(shè)防防烈度度強震震時，，結(jié)構(gòu)構(gòu)有損損壞，，但不不致使使人民民生命命財產(chǎn)產(chǎn)和重重要機機電設(shè)設(shè)備遭遭受破破壞，，使結(jié)結(jié)構(gòu)做做到裂裂而不不倒。。建筑結(jié)結(jié)構(gòu)是是否具具有耐耐震能能力，，主要要取決決于結(jié)結(jié)構(gòu)所所能吸吸收和和消耗耗的地地震能能量。。結(jié)構(gòu)抗抗震能能力是是由承承載力力和變變形能能力兩兩者共共同決決定的的。當結(jié)構(gòu)構(gòu)承載載力較較小，，但具具有很很大延延性，，所能能吸收收的能能量多多，雖雖然較較早出出現(xiàn)損損壞，，但能能經(jīng)受受住較較大的的變形形，避避免倒倒塌。。但是，，僅有有較大大承載載力而而無塑塑性變變形能能力的的脆性性結(jié)構(gòu)構(gòu)，吸吸收的的能量量少，，一旦旦遭遇遇超過過設(shè)防防烈度度的地地震作作用時時，很很容易易因脆脆性破破壞使使房屋屋造成成倒塌塌。一個構(gòu)構(gòu)件或或結(jié)構(gòu)構(gòu)的延延性用用延性系系數(shù)表達，，一般般用其其最大大允許許變形形與與屈屈服變變形的的比值值表達達，變變形可可以是是線位位移、、轉(zhuǎn)角角或?qū)訉娱g側(cè)側(cè)移，，其相相應(yīng)的的延性性，稱稱之為為線位位移延延性、、角位位移延延性和和相對對位移移延性性。結(jié)構(gòu)延延性的的表達達式：,設(shè)為為結(jié)結(jié)構(gòu)屈服時時荷載載；則為為結(jié)結(jié)構(gòu)屈服荷荷載所所對應(yīng)應(yīng)的變變形；為結(jié)構(gòu)構(gòu)極限荷荷載；為結(jié)構(gòu)極極限荷荷載或或降低低10％時時所對對應(yīng)的的最大大允許許變形(或)。鋼筋混混凝土土是一一種彈彈塑性性材料料，鋼鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)具有有塑性性變形形的能能力，，當?shù)氐卣鹱髯饔孟孪陆Y(jié)構(gòu)構(gòu)達到到屈服服以后后，利利用結(jié)結(jié)構(gòu)塑塑性變變形來來吸收收能量量。增增加結(jié)結(jié)構(gòu)的的延性性，不不僅能能削減減地震震反應(yīng)應(yīng)，而而且提提高了了結(jié)構(gòu)構(gòu)抗御御強烈烈地震震的能能力。。結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件件的延延性是是通過過試驗驗測定定的，，是由由采取取一系系列的的構(gòu)造造措施施實現(xiàn)現(xiàn)的。。因此，，在結(jié)結(jié)構(gòu)抗抗震設(shè)設(shè)計中中必須須嚴格格執(zhí)行行規(guī)范范、規(guī)規(guī)程中中有關(guān)關(guān)的構(gòu)構(gòu)造要要求。。從保證證延性性的重重要性性而言言，抗抗震結(jié)結(jié)構(gòu)的的構(gòu)造造措施施比計計算更更重要要。建筑鋼鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的延延性要要求為為。。為為了保保證結(jié)結(jié)構(gòu)的的延性性，構(gòu)構(gòu)件要要有足足夠的的截面面尺寸寸，柱柱的軸軸壓比比，梁梁和剪剪力墻墻的剪剪壓比比，構(gòu)構(gòu)件截截面配配筋率率要適適宜，，應(yīng)遵遵照規(guī)規(guī)范、、規(guī)程程的規(guī)規(guī)定要要求。。合理地地控制制結(jié)構(gòu)構(gòu)的非非彈性性部位位(塑性鉸鉸區(qū))，掌握握結(jié)構(gòu)構(gòu)的屈屈服過過程及及最后后形成成的屈屈服機機制。。要采采取有有效措措施防防止過過早的的混凝凝土剪剪切破破壞、、鋼筋筋錨固固滑移移和混混凝土土壓碎碎等脆性性破壞壞。為保證證混凝凝土與與鋼筋筋共同同工作作，必必須使使鋼筋筋有足足夠的的錨固固長度度和混混凝土土保護護層厚厚度。。在設(shè)設(shè)計中中無論論柱、、梁的的縱向向鋼筋筋、墻墻的分分布鋼鋼筋和和樓板板鋼筋筋，直直徑宜宜細不不宜粗粗，間間距宜宜密不不宜稀稀。合理設(shè)設(shè)置防防震縫縫。一一般情情況下下宜采采取調(diào)調(diào)整平平面形形狀與與尺寸寸，加加強構(gòu)構(gòu)造措措施，，設(shè)置置后澆澆帶等等方法法盡量量不設(shè)設(shè)縫、、少設(shè)設(shè)縫。。必須須設(shè)縫縫時必必須保保證有有足夠夠的寬寬度。。第四節(jié)節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)的的抗震震性能能一、構(gòu)構(gòu)件的的抗震震性能能一般認認為：：當構(gòu)構(gòu)件吸吸收到到一定定值的的地震震能量量以后后，便便會破破壞。。所吸吸收的的能量量E可由力力-位移曲曲線的的面積積來表表示。。當結(jié)構(gòu)構(gòu)是完完全彈彈性時時，位位移是是直線線關(guān)系系(圖-1)，當?shù)牡拿娣e積達到到一定定數(shù)值值時，，構(gòu)件件破壞壞；如如果構(gòu)構(gòu)件有有一定定的塑塑性變變形能能力，，則當當吸收收的地地震能能量相相同時時，受受到的的地震震力較較小(圖-2)；塑性性變形形的能能力越越大，，則受受到地震力力越小小(圖-3)。如圖-1這種彈彈性變變形的的構(gòu)件件，是是以承承載力力為抗抗震能能力；；而圖-2和圖-3這樣的的構(gòu)件件，具具有較較強的的彈塑塑性變變形能能力，，則是是以非非線性性變形形(延性)作為抗抗震能能力。。在的的條條件下下，有有,相應(yīng)地地。。即是說說，可可利用用構(gòu)件件的變變形能能力來來降低低地震震的作作用。。如上所所述，，將構(gòu)構(gòu)件破破壞時時變形形與屈屈服時時變形形的比比值稱稱為構(gòu)構(gòu)件的的延性性系數(shù)數(shù)。延延性系系數(shù)越越大，，結(jié)構(gòu)構(gòu)在強強震作作用下下可以以忍受受大的的塑性性變形形而不不破壞壞倒塌塌，可可以使使地震震作用用更多多地降降下來來。因因此高高層建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)的的設(shè)計計和配配筋構(gòu)構(gòu)造都都要保保證它它具有有足夠夠的延延性。。構(gòu)件的延性性由以下因因素來保證證：足夠的截面面尺寸；適宜的配筋筋；充分的構(gòu)造造措施。二、整個結(jié)結(jié)構(gòu)的抗震震性能結(jié)構(gòu)整體的的抗震性能能取決于如如下因素：：各構(gòu)件的承承載能力和和變形性能能；構(gòu)件之間連連接構(gòu)造的的合理性；；結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定定性；結(jié)構(gòu)的整體體性和空間間工作能力力；設(shè)有多道抗抗震設(shè)防系系統(tǒng)；非主要構(gòu)件件的抗震能能力。當結(jié)構(gòu)按保保證強度(承載力)和保證變形形(延性)兩種方法來來進行抗震震設(shè)計時，，各種應(yīng)考考慮的因素素如下所示示:從根本上說說，建筑結(jié)結(jié)構(gòu)的抗震震驗算應(yīng)該該是在強烈烈地震下彈彈塑性變形形能力和承承載力極限限狀的驗算算。強烈地震下下結(jié)構(gòu)構(gòu)件件的安全性性主要取決決于承受變變形的能力力，而不僅僅僅是承載載力。結(jié)構(gòu)構(gòu)件所所需的變形形能力與結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所所具有的最最大承載力力也是有密密切聯(lián)系的的，而且是是隨結(jié)構(gòu)類類型和構(gòu)件件在結(jié)構(gòu)中中所處部位位的不同而而不同的。。砌體結(jié)構(gòu)的的變形能力力較小，實實現(xiàn)大震不不倒需要有有相對較高高的承載力力；而變形能力力較好的鋼鋼結(jié)構(gòu)，所所需的承載載力則可能能較低些。。房屋結(jié)構(gòu)的的抗震驗算算，與非抗抗震設(shè)計的的明顯差異異，主要表表現(xiàn)在驗算算范圍、作作用效應(yīng)組組合和承載載力計算三三個方面。。第五節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)抗震的的概念設(shè)計計隨著建筑功功能的多樣樣化和城市市發(fā)展的需需要：(1)建筑的層數(shù)數(shù)越來越多多高度越來來越大(2)平面布置和和立面布置置越來越復(fù)復(fù)雜計算機技術(shù)術(shù)和結(jié)構(gòu)分分析軟件的的發(fā)展(1)普及(2)結(jié)構(gòu)計算分分析的精確確度越來越越高(3)費用下降若結(jié)構(gòu)嚴重重不規(guī)則、、整體性差差,僅按目前的的結(jié)構(gòu)設(shè)計計計算水平平將難以保保證結(jié)構(gòu)的的抗震性能能設(shè)計中不能能陷入只憑憑計算的誤誤區(qū)，應(yīng)特特別重視規(guī)規(guī)范規(guī)程中中有關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)概念設(shè)計計的各種規(guī)規(guī)定。結(jié)構(gòu)抗震概概念設(shè)計對對結(jié)構(gòu)的抗抗震性能將將起決定性性作用，因因此，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)設(shè)計首先必必須遵循正正確的抗震震概念設(shè)計計的思路，，滿足抗震震概念設(shè)計計的要求，，以此為基基礎(chǔ)，再輔輔以必要的的抗震計算算。抗震計算當然是很重重要的，不不可缺少的的。但概念設(shè)計是抗震計算的前提和基基礎(chǔ)。概念設(shè)計與抗震計算相比，起著著更為決定定性的作用用，主要原原因如下：：地震地面運運動的不確確定性由于當代科科技水平的的限制，作作為抗震計算依據(jù)的設(shè)防烈度或相應(yīng)的設(shè)計基本地地震加速度度的劃分，還還難以十分分確切。地震時，地地震波從震震源(斷層)傳遞至地面面，必須經(jīng)經(jīng)過基巖的的折射，土土層中的非非線性傳播播，不同土土層的濾波波等，是一一個極為復(fù)復(fù)雜的、多多變的、非非線性的過過程，導(dǎo)致致地面運動動的特征及及地面加速速度難以準準確確定。。例如，美國國學(xué)者曾分分析了El-centro臺站上的15次地震記錄錄后指出，，不同震源源引起的地地震加速度度反應(yīng)譜差差別很大。。作為世界界上對工程程地震的研研究最富有有成果的美國國圣費爾南南多(SanFernando)地區(qū)，在圣圣費爾南多多地震中，，竟然有60％的發(fā)震斷斷層從未被被發(fā)現(xiàn)過。。近幾十年來來我國發(fā)生生的大地震震，大多數(shù)數(shù)超過了原原定的設(shè)防烈度，原為6度的地區(qū)，，卻發(fā)生了了遠遠超過過6度的地震，，造成嚴重重的社會影影響和重大大的經(jīng)濟損損失。例如，原來都為6度的地區(qū)，1966年3月22日的河北邢邢臺地震，，高達10度；1969年7月26日廣東陽江江地震，高高達8度；1975年2月4日遼寧海城城地震，高高達9度；1976年7月28日河北唐山山地震，高高達11度。因此，設(shè)計計者如果僅僅僅依據(jù)設(shè)防烈度進行的抗震計算結(jié)果完成抗抗震設(shè)計，，有時是難難以確保安安全的。地震時地面面運動的復(fù)復(fù)雜性及對對結(jié)構(gòu)的復(fù)復(fù)雜影響尚尚未被掌握握地震時地面面運動一般般可分解為為6個自由度,但世界各國國至今只記記錄到最簡簡單的水平平分量和豎豎向分量的的地面運動動記錄，尚未記錄到到對結(jié)構(gòu)破破壞也有很很大影響的的扭轉(zhuǎn)分量量的地面運運動記錄，，至于其他他多種多樣樣的復(fù)雜的的地面運動動分量及其其組合作用用，至今尚尚遠未被人人們所掌握握。而目前的抗震計算，只是按照照最簡單的的水平或豎豎向進行計計算，顯然然與復(fù)雜地地面運動的的實際作用用有所差別別。地震時不同同地面運動動導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)破壞的機機理的復(fù)雜雜性也尚未未被掌握例如，美國國1971年2月9日圣費爾南南多地震中中，地面記記錄顯示有有兩個加速速度峰值的的脈沖，第第一個脈沖沖的加速度度值為0.06g，第二個脈沖的的加速度值值為1.25g，按照抗震計算的規(guī)定，必必須取第二二個脈沖作作為最不利利的計算值值，但對某某醫(yī)院的地地震記錄及及分析表明明，造成該該建筑物破破壞的是第第一個脈沖沖。類似的的復(fù)雜例子子不勝枚舉舉。所以，根據(jù)據(jù)目前的抗震計算所得到的結(jié)結(jié)果，有時時存在較大大的誤差。。結(jié)構(gòu)抗震計計算理論目目前尚未能能充分反映映地震時結(jié)結(jié)構(gòu)反應(yīng)及及破壞的復(fù)復(fù)雜過程地震時結(jié)構(gòu)構(gòu)的破壞是是一個不斷斷變化的非非線性的、、累積性的的復(fù)雜過程程，包括結(jié)構(gòu)及及構(gòu)件從出出現(xiàn)裂縫至至嚴重損壞壞過程各種種動力特性性(結(jié)構(gòu)基本周周期、剛度度、阻尼等等)的非線性變變化；結(jié)構(gòu)薄弱層層或塑性鉸鉸的出現(xiàn)、、變形集中中或轉(zhuǎn)移而而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度和內(nèi)內(nèi)力的重分分布；結(jié)構(gòu)不同方方向構(gòu)件的的空間作用用、藕聯(lián)作作用、填充充墻及其他他非結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的影響響等等。目前的抗震震計算理論論及相應(yīng)的的抗震計算算程序均把把這些很復(fù)復(fù)雜的影響響因素簡單單化或予以以忽略，導(dǎo)導(dǎo)致某些結(jié)結(jié)構(gòu)抗震計算的分析結(jié)果果與地震時時結(jié)構(gòu)的實實際反應(yīng)差差別較大。。因此，僅僅僅根據(jù)抗震計算結(jié)果而完成成的抗震設(shè)設(shè)計，有時時是片面的的，甚至是是不安全的的。只有建建立在正確確的概念設(shè)計基礎(chǔ)上并輔輔以必要的的抗震計算算而完成的的抗震設(shè)計計，才能使使結(jié)構(gòu)具有有較可靠的的抗震性能能。因為概念設(shè)計是根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)經(jīng)歷真實實地震考驗驗的經(jīng)驗總總結(jié)或大型型地震模擬擬試驗的分分析結(jié)果而而建立的，，有些規(guī)律律是目前的的理論分析析或理論計計算所難以以解釋或難難以準確計計算的。結(jié)構(gòu)抗震概概念設(shè)計的的目標是使使整體結(jié)構(gòu)構(gòu)能發(fā)揮耗耗散地震能能量的作用用，避免結(jié)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)敏敏感的薄弱弱部位，地地震能量的的耗散僅集集中在極少少數(shù)薄弱部部位，導(dǎo)致致結(jié)構(gòu)過早早破壞?，F(xiàn)有抗震設(shè)設(shè)計方法的的前提之一一是假定整整個結(jié)構(gòu)能能發(fā)揮耗散散地震能量量的作用。。在此前提下下，才能以以多遇地震震作用進行行結(jié)構(gòu)計算算，構(gòu)件設(shè)設(shè)計并加以以構(gòu)造措施施，或采用用動力時程程分析進行行驗算，試試圖達到罕罕遇地震作作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)不倒塌的的目標。一、結(jié)構(gòu)的的簡單性結(jié)構(gòu)的簡單單是指結(jié)構(gòu)在在地震作用用下具有直直接和明確確的傳力途途徑，結(jié)構(gòu)構(gòu)的計算模模型、內(nèi)力力和位移分分析以及限限制薄弱部部位出現(xiàn)都都易于把握握，對結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性能能的估計也也比較可靠靠。二、結(jié)構(gòu)的規(guī)則則和均勻性性沿建筑豎向向，建筑造型型和結(jié)構(gòu)布布置比較均均勻，避免免剛度、承承載能力和和傳力途徑徑的突變，，以限制結(jié)結(jié)構(gòu)在豎向向某一樓層層或極少數(shù)數(shù)幾個樓層層出現(xiàn)敏感感的薄弱部部位。這些些部位將產(chǎn)產(chǎn)生過大的的應(yīng)力集中中或過大的的變形，容容易導(dǎo)致結(jié)結(jié)構(gòu)過早地地倒塌。建筑平面比較規(guī)則，，平面內(nèi)結(jié)結(jié)構(gòu)布置比比較均勻，，使建筑分分布質(zhì)量產(chǎn)產(chǎn)生的地震慣性力力能以比較較短和直接接的途徑傳傳遞，并使質(zhì)量量分布與結(jié)結(jié)構(gòu)剛度分分布協(xié)調(diào)，，限制質(zhì)量量與剛度之之間的偏心心。建筑平面規(guī)規(guī)則、結(jié)構(gòu)構(gòu)布置均勻勻，有利于于防止薄弱弱的子結(jié)構(gòu)構(gòu)過早破壞壞、倒塌，，使地震作作用能在各各子結(jié)構(gòu)之之間重分布布，增加結(jié)結(jié)構(gòu)的贅余余度數(shù)量，，發(fā)揮整個個結(jié)構(gòu)耗散散地震能量量的作用。。三、結(jié)構(gòu)的剛度度和抗震能能力水平地震作作用是雙向向的，結(jié)構(gòu)構(gòu)布置應(yīng)使使結(jié)構(gòu)能抵抵抗任意方方向的地震震作用。通通常，可使使結(jié)構(gòu)沿平平面上兩個個主軸方向向具有足夠夠的剛度和和抗震能力力。結(jié)構(gòu)的的抗震能力力則是結(jié)構(gòu)構(gòu)承載力及及延性的綜綜合反映。。結(jié)構(gòu)構(gòu)剛剛度度選選擇擇時時，，雖雖可可考考慮慮場場地地特特征征，，選選擇擇結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)剛剛度度,以減減少少地地震震作作用用效效應(yīng)應(yīng)，，但但也也要要注注意意控控制制結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)變變形形的的增增大大，，過過大大的的變變形形將將會會因因效效應(yīng)應(yīng)過過大大而而導(dǎo)導(dǎo)致致結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)破破壞壞。。結(jié)構(gòu)構(gòu)除除需需要要滿滿足足水水平平方方向向的的剛剛度度和和抗抗震震能能力力外外，，還還應(yīng)應(yīng)具具有有足足夠夠的的抗抗扭扭剛剛度度和和抵抵抗抗扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)振振動動的的能能力力?！，F(xiàn)有有抗抗震震設(shè)設(shè)計計計計算算中中不不考考慮慮地地震震地地面面運運動動的的扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)分分量量，，在在概概念念設(shè)設(shè)計計中中應(yīng)應(yīng)注注意意提提高高結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的抗抗扭扭剛剛度度和和抵抵抗抗扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)振振動動的的能能力力。四、、結(jié)構(gòu)構(gòu)的的整整體體性性高層層建建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)中中，，樓樓蓋蓋對對于于結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的整整體體性性起起到到非非常常重重要要的的作作用用。。樓樓蓋蓋相相當當于于水水平平隔隔板板，，它它不不僅僅聚聚集集和和傳傳遞遞慣慣性性力力到到各各個個豎豎向向抗抗側(cè)側(cè)力力子子結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，而且且要要使使這這些些子子結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)能能協(xié)協(xié)同同承承受受地地震震作作用用，，特特別別是是當當豎豎向向抗抗側(cè)側(cè)力力子子結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)布布置置不不均均勻勻或或布布置置復(fù)復(fù)雜雜或或各各抗抗側(cè)側(cè)力力子子結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)水水平平變變形形特特征征不不同同時時，，整整個個結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)就就要要依依靠靠樓樓蓋蓋使使各各抗抗側(cè)側(cè)力力子子結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)能能協(xié)協(xié)同同工工作作。。樓蓋蓋體體系系最最重重要要的的作作用用是是提提供供足足夠夠的的面面內(nèi)內(nèi)剛剛度度和和抗抗力力，，并并與與豎豎向向各各子子結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)有有效效連連接接，，當當結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)空空曠曠、、平平面面狹狹長長或或平平面面凹凹凸凸不不規(guī)規(guī)則則或或樓樓蓋蓋開開大大洞洞口口時時，，更更應(yīng)應(yīng)特特別別注注意意。。設(shè)計計中中不不能能誤誤認認為為，，在在多多遇遇地地震震作作用用計計算算中中考考慮慮了了樓樓板板平平面面內(nèi)內(nèi)彈彈性性變變形形影影響響后后，，就就可可削削弱弱樓樓蓋蓋體體系系。。高層層建建筑筑基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的整整體體性性以以及及基基礎(chǔ)礎(chǔ)與與上上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的可可靠靠連連接接是是結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)整整體體性性的的重重要要保保證證。。地震震作作用用效效應(yīng)應(yīng)基基本本組組合合中中，，含含有有考考慮慮抗抗震震概概念念設(shè)設(shè)計計等等的的各各種種效效應(yīng)應(yīng)調(diào)調(diào)整整系系數(shù)數(shù)。。例如如用用周周期期折折減減系系數(shù)數(shù)來來反反映映某某些些難難以以準準確確計計算算的的構(gòu)構(gòu)件件剛剛度度的的影影響響；；出屋面小小建筑地地震剪力力的增大大；樓層層地震剪剪力在抗抗側(cè)力構(gòu)構(gòu)件之間間考慮樓樓蓋平面面內(nèi)變形形和多道道防線的的分配；；交叉支支撐中拉拉壓桿的的內(nèi)力調(diào)調(diào)整；剛剛度突變變的軟弱弱層地震震剪力調(diào)調(diào)整；豎豎向不連連續(xù)構(gòu)件件傳遞給給水平轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換構(gòu)件件的地震震內(nèi)力調(diào)調(diào)整等等等?；炷两Y(jié)結(jié)構(gòu)抗震震措施中中規(guī)定的的內(nèi)力調(diào)調(diào)整，例例如強柱柱弱梁和和強剪弱弱彎的內(nèi)內(nèi)力調(diào)整整，是在在基本組組合后進進行調(diào)整整，也屬屬于考慮慮抗震概概念設(shè)計計的效應(yīng)應(yīng)調(diào)整。。第六節(jié)多多高層層建筑結(jié)結(jié)構(gòu)計算算軟件的的基本要求求多高層建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)是復(fù)雜的的三維空空間受力力體系，，計算分分析時應(yīng)應(yīng)根據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)實際際情況，，選取能能較準確確地反映映結(jié)構(gòu)中中各構(gòu)件件的實際際受力狀狀況的力力學(xué)模型型。對于平面面和立面面布置簡簡單規(guī)則則的框架架結(jié)構(gòu)、、框架-剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)宜采采用空間間分析模模型，可可采用平平面框架架空間協(xié)協(xié)同模型型；對剪力墻墻結(jié)構(gòu)、、筒體結(jié)結(jié)構(gòu)和復(fù)復(fù)雜布置置的框架架結(jié)構(gòu)、、框架-剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)采采用空間間分析模模型。目前國內(nèi)內(nèi)商品化化的結(jié)構(gòu)構(gòu)分析軟軟件所采采用的力力學(xué)模型型主要有有：空間間桿系模模型、空空間桿-薄壁桿系系模型、、空間桿桿-墻板元模模型及其其他組合合有限元元模型。。多高層建建筑按空空間整體體工作計計算時，，不同計計算模型型的梁、、柱自由由度是相相同的：：梁的彎彎曲、剪剪切、扭扭轉(zhuǎn)變形形，當考考慮樓板板面內(nèi)變變形時還還有軸向向變形；；柱的彎彎曲、剪剪切、軸軸向、扭扭轉(zhuǎn)變形形。當采用空空間桿-薄壁桿系系模型時時，剪力力墻自由由度考慮慮彎曲、、剪切、、軸向、、扭轉(zhuǎn)變變形和翹翹曲變形形；當采采用其他他有限元元模型分分析剪力力墻時，，剪力墻墻自由度度考慮彎彎曲、剪剪切、軸軸向、扭扭轉(zhuǎn)變形形。高層建筑筑層數(shù)多多、重量量大，墻墻、柱的的軸向變變形影響響顯著，，計算時時應(yīng)考慮慮。構(gòu)件內(nèi)力力是與其其變形相相對應(yīng)的的，分別別為彎矩矩、剪力力、軸力力、扭矩矩等，這這些內(nèi)力力是構(gòu)件件截面承承載力計計算的基基礎(chǔ)，如如梁的彎彎、剪、、扭，柱柱的壓(拉)、彎、剪剪、扭，，墻肢的的壓(拉)、彎、剪剪，等等等。在內(nèi)力與與位移計計算中，，型鋼混混凝土和和鋼管混混凝土構(gòu)構(gòu)件宜按按實際情情況直接接參與計計算，此此時，要要求計算算軟件具具有相應(yīng)應(yīng)的計算算單元。。對結(jié)構(gòu)中中只有少少量型鋼鋼混凝土土和鋼管管混凝土土構(gòu)件時時，也可可等效為為混凝土土構(gòu)件進進行計算算，比如如可采用用等剛度度原則。。構(gòu)件的的截面設(shè)設(shè)計應(yīng)按按國家現(xiàn)現(xiàn)行有關(guān)關(guān)標準進進行。根據(jù)具體體工程情情況，選選擇使用用合適、、可靠的的計算分分析軟件件。對計算軟軟件產(chǎn)生生的計算算結(jié)果從從力學(xué)概概念和工工程經(jīng)驗驗等方面面加以分分析判斷斷，確認認其合理理性和可可靠性，，方可用用于工程程設(shè)計。。工程經(jīng)驗驗上的判判斷一般般包括：：結(jié)構(gòu)整整體位移移、結(jié)構(gòu)構(gòu)樓層剪剪力、振振型形態(tài)態(tài)和位移移形態(tài)、、結(jié)構(gòu)自自振周期期、超筋筋超限情情況等。。對關(guān)鍵的的抗震薄薄弱部位位和構(gòu)件件，抗震震承載力力必須滿滿足要求求，必要要時應(yīng)采采用手算算復(fù)核，，避免電電算結(jié)果果因計算算模型不不完全符符合實際際而造成成安全隱隱患。第七節(jié)建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)的抗抗震等級級(JGJ3－2001高層砼規(guī)規(guī)程)多高層房房屋適用用高度和和高寬比比的確定定(1)鋼筋混凝凝土高層層建筑結(jié)結(jié)構(gòu)的最最大適用用高度和和高寬比比分為A級和B級。B級高度高層建筑筑結(jié)構(gòu)的的最大適適用高度度和高寬寬比較A級有所放寬寬，其結(jié)結(jié)構(gòu)抗震震等級和和有關(guān)的的計算、、構(gòu)造措措施應(yīng)符符合高規(guī)相應(yīng)條文文的規(guī)定定。多層建筑筑結(jié)構(gòu)只只有A級適用高高度。(2)A級高度鋼鋼筋混凝凝土高層層建筑的的最大適適用高度度宜符合合高規(guī)表4.2.2-1的規(guī)定，，具有較較多短肢肢剪力墻墻的剪力力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)的最大大適用高高度應(yīng)符符合高規(guī)第7.1.2條的規(guī)定。?？蚣?剪力墻、、剪力墻墻和筒體體結(jié)構(gòu)高高層建建筑，其其高度超超過高規(guī)表4.2.2-1規(guī)定時為為B級高度高高層建筑筑。B級高度度鋼筋筋混凝凝土乙乙類和和丙類類高層層建筑筑的最最大適適用高高度應(yīng)應(yīng)符合合高規(guī)表表4.2.2-2的規(guī)定定。(3)高層建建筑的的高寬寬比，，是對對結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度度、整整體穩(wěn)穩(wěn)定、、承載載能力力和經(jīng)經(jīng)濟合合理性性的宏宏觀控控制。。A級高度度高層層建筑筑的高高寬比比限值值見高規(guī)表表4.2.3-1，B級高度度高層層建筑筑的高高寬比比限值值見高規(guī)表表4.2.3-2。在復(fù)雜體型型的高層建建筑中，如如何計算