中震设计注意要点
1、中震弹性合中震不屈服的区别；
2、中震设计时只对地震力放大，二抗震构造措施可不调整，仍旧按原来小震的抗震构造执行。中震弹性只是将地震力放大了2.8倍，其余和小震得计算结果相同。中震不屈服是指设防烈度地震下，结构构件轻微破坏，结构构件出现轻微的塑性变形，但不达到屈服状态。按材料强度标准值计算的承载力大于地震作用标准组合的效应。地震作用效应和其他荷载效应采用标准组合。所有构件采用四类构件，不考虑构件抗震等级的调整。（1）中震弹性是中震地震力、基本组合、材料强度设计值和考虑抗震等级跳帧；（2）中震不屈服是中震地震力、标准组合、材料强度标准值和不考虑抗震等级调整。（3）考虑连梁破坏，适当减小连梁刚度，一般不小于0.3.材料强度标准值和设计值的调整系数为，钢材1.11，混凝土 1.4.大震弹性和大震不屈服，可参考中震，但是阻尼比适当调整，钢结构0.05，混凝土0.08，混合机构0.05~0.08。
第 1 页共1 页
结构抗震设计原理及方法 1、抗震设防的要求 建筑抗震设计基本准则：“小震不坏，中震可修，大震不倒”三个水准。 第一水准：当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用； 第二水准：当遭受相当于本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，但经过一般修理即可恢复正常使用； 第三水准：当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏。 2、抗震设计方法 在进行建筑抗震设计时，原则上应满足上述三水准的抗震设防要求。在具体做法上，我国建筑抗震设计规范采用了简化的两阶段设计方法。 第一阶段设计：按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其他荷载效应的组合验算结构构件的承载能力和结构的弹性变形。 第二阶段设计：按罕遇地震烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形。 第一阶段的设计，保证了第一水准的强度要求和变形要求。第二阶段的设计，则旨在保证结构满足第三水准的抗震设防要求，如何保证第二水准的抗震设防要求，尚在研究之中。目前一般认为，良好的抗震构造措施有助于第二水准要求的实现。 3、抗震设计的总体要求 一般说来，建筑抗震设计包括三个层次的内容与要求：概念设计、抗震计算与构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则；抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段；构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。抗震设计上述三个层次的内容是一个不可割裂的整体，忽略任何一部分，都可能造成抗震设计的失败。 建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则可以概括为：注意场地选择，把握建筑体型，利用结构延性，设置多道防线，重视非结构因素。 建筑场地的地质条件与地形地貌对建筑物震害有显著影响。这已为大量的震
建筑结构工程抗震设计的作用及其要点 引言： 由于我国地处太平洋板块和亚欧大陆板块交接处，板块运动较为活跃，并且在生态环境不断恶化的背景下，地震频率和强度等级持续提高，建筑的稳定性和抗震性越来越重要，抗震设计的要求也越来越高。应充分意识到抗震设计的重要性，明确抗震设计的要点，提高抗震设计的合理性、可靠性以及经济性，将各个方面的因素有效控制，把地震灾害的影响降至最低，为人们的生命财产安全提供有力保障。 1.建筑结构工程中抗震设计的作用 目前，我国因地震灾害造成的建筑物坍塌屡见不鲜，不仅人员伤亡严重，经济损失也不可估量，所以地震灾害的有效预防刻不容缓。建筑物作为人们生活、工作的重要场所，提高建筑物的抗震性能是切实可行的路径，这就需要从优化抗震设计入手，提高建筑物的稳定性，为建筑工程的可持续发展奠定坚实基础，建筑结构工程中抗震设计的作用主要体现在以下几个方面。 1.1 降低地震破坏性 由于地震灾害频发，所以在建筑结构工程中抗震设计越来越受重视，也能显著降低地震的破坏性。目前，较为常见的设计方法是在建筑基础和主体之间加设隔震层，也有设计人员在建筑顶端加设“反摆”来减小地震的冲击力。“反摆”的原 理是降低地震冲击力的运动加速度，以反向位移的方式将地震的冲击力有效减小。通过相关调查显示，加设“反摆”可以将地震对建筑物的冲击力降低65%左右，对建筑和人员起到了良好的防护作用。目前针对加设“反摆”的针对性研究越来越多，取得了良好的研究成果，并且在实际应用中也起到了良好的保护作用。由此可见，良好的抗震设计能够将地震灾害的破坏性有效降低，从而保证建筑物的稳定性。 1.2 提高建筑物刚度
建筑物的刚度应结合具体的情况科学设计，目前，钢筋混凝土在建筑工程中得到了广泛的应用，显著提升了建筑物的刚度，但通过在建筑物中加设钢结构也是一种有效的加固技术，能够进一步提升建筑物的稳定性。建筑结构工程加固技术的选择应充分考虑建筑物的实际功能，落实差异化的加固措施。其一是针对建筑物上层是钢结构、下层是钢筋混凝土结构的情况，两种体系结构的形式不符合我国的抗震规范要求。其二是建筑的房盖部分利用了钢结构，建筑的主体部分仍是钢筋混凝土，这就需要按照相关要求进行规范设计[1]。 1.3 加强建筑结构整体的抗震性能 为了增强建筑结构整体抗震性能，在进行抗震设计时首要考虑的就是地基的稳定性。应尽可能选择抗震性能良好的地基，保障在地震灾害中地基的变形相对微小，从而整体性的提高建筑物稳定性。同时，为了最大限度地开发地基的潜力，建筑结构设计时同一性质的地基上只能修建相同建筑结构单元的建筑，在建筑物的设计和修建时应秉持规范性、对称性原则，将地震灾害中建筑物的形变量有效减小，从而避免建筑物扭曲的现象。为了将地震的冲击力均衡作用在建筑物上，应在建筑设计的过程中添加几道抵抗线，保障建筑物结构的各个部分受力均匀，规避受力过于集中导致的形变问题。除此之外，为了降低地震灾害对建筑物产生的冲击影响，应适当减轻建筑结构自身重量，降低地基承担的压力荷载。 1.4 确保建筑物满足抗震标准 目前我国建筑物结合功能可分为四类，其中甲、乙两类建筑物的抗震性能最好，抗震设防烈度可以达到6-9度，并按照高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强抗震设施。而丙、丁类建筑物的抗震性能则是当地政府结合地方实际情况制定，抗震设防烈度上有所差异，丙类建筑物按照地区抗震设防烈度进行设计，达到抵御罕遇地震的目标，丁类建筑物则是在地区抗震设防烈度要求上可适当降低抗震措施，但当处于6 度时不能进行降低。所以在进行建筑设计时应充分考虑建筑抗震设防标准。 2.建筑结构类型与抗震性能的关联
PKPM中震不屈服分析 1.中震弹性与中震不屈服的概念 结构位移比》1.5(1.4)并且≤1.8，扭转平动周期比》0.9(0.85)并且≤0.95时，应做基于性能中震抗震设计。 对复杂超限结构，专家委员会根据超限细则，都会提出中震弹性（不屈服）设计。 采取基于性能的设计方法，主要是针对不满足规范，进行妥协的底线，在此底线的基础上，做基于性能的抗震设计以进行加强。即做中震弹性计算。应该明确一点，中震不屈服和中震弹性是两个概念。 保持弹性是指不考虑内力调整的抗震验算，地震力放大2.8倍。 不屈服指内力、材料强度均按标准值计算，并且不考虑抗震承载力调整系数。 中震弹性要比中震不屈服的要求严的多，对于抗震等级在一级以上的构件，通常按小震弹性计算得到的配筋要比中震不屈服的大。 2.中震弹性与中震不屈服的内涵 一.中震弹性设计: 1.地震影响系数按小震的 2.8倍取值 2.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等) 3.其余分项系数均保留 二.中震不屈服设计 1.地震影响系数按小震的 2.8倍取值 2.荷载分项系数取1 3.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等) 4.抗震调整系数γre取1 5.材料强度用标准强度 三.中震不屈服设计已经去掉所有安全度,属于承载力极限状态设计 中震弹性设计取消内力调整的经验系数,保留了荷载分项系数,也就是保留了结构的安全度和可靠度,属正常设计,相应的配筋也大得多 以上设计方法都属于性能设计的范畴。 ***************** 《抗规》中对中震设计的内容涉及很少，仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的判断标准和设计要求，我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的，但随着复杂结构、超高超限结构越来越多，对中震的设计要求也越来越多，目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 2.中震弹性与中震不屈服的在PKPM中的实现 一.中震弹性设计: 1.地震影响系数按小震的 2.8倍取值－PKPM中直接将原地震影响系数改为2.8倍即可。
1月22日 中震不屈服/中震弹性计算 V3.0版【20080630修改】 如何对复杂结构进行中震弹性设计： 1.中震弹性（不屈服）计算要计算什么？ 2.中震弹性（不屈服）设计的控制指标分别是什么？也就是我怎样根据计算结果判断我的结构是否合理？ 3.有无相关的规范（规程）规定要进行中震弹性（不屈服）设计？ ***************** 中震弹性（不屈服）设计主要针对平面特别不规则（位移比超过1.8，周期比小于0.95）时采用的基于性能的抗震设计，对复杂超限结构，专家委员会根据超限细则，都会提出中震弹性（不屈服）设计。 中震不屈服、中震弹性的计算，我觉得有必要明文加上不考虑风载参与组合。 一.中震弹性设计: 1.地震影响系数按小震的 2.8倍取值 2.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等) 3.其余分项系数/组合系数均保留 4.抗震调整系数γre取同小震，《高规》表4.7.2 5.材料强度用设计值 * 可不考虑风载参与组合 二.中震不屈服设计 1.地震影响系数按小震的 2.8倍取值 2.荷载分项系数取1 ，保留组合系数 3.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等) 4.抗震调整系数γre取1 5.材料强度用标准强度 * 可不考虑风载参与组合 以上关于中震弹性、中震不屈服的计算规定只是大家约定俗成的，并无明文规定。 三.中震不屈服设计已经去掉所有安全度,属于承载力极限状态设计 中震弹性设计取消内力调整的经验系数,保留了荷载分项系数,也就是保留了结构的安全度和可靠度,属正常设计,相应的配筋也大得多 以上设计方法都属于性能设计的范畴。 ***************** 采取基于性能的设计方法，主要是针对不满足规范，进行妥协的底线，在此底线的基础上，做基于性能的抗震设计以进行加强。即做中震弹性计算。 应该明确一点，中震不屈服和中震弹性是两个概念。 保持弹性是指不考虑内力调整的抗震验算，地震力放大2.85倍。不屈服指内力、材料强度均按标准值计算，并且不考虑抗震承载力调整系数。中震弹性要比中
一、结构抗震性能设计总述 目前，我们国家采用的是“三水准，两阶段”的抗震设计方法。 “三水准”是抗震设防目标，具体就是小震不坏、中震可修、大震不倒。 “两阶段”是设计方法，第一阶段是小震作用效应下的构件承载能力和结构弹性变形计算，此阶段设计可以保证结构满足第一水准“小震不坏”的抗震设防要求；第二阶段是验算结构在大震作用下的弹塑性变形，此阶段设计可以保证结构满足第三水准“大震不坏”的抗震设防要求。 然而，对于大多数结构，只是仅仅进行了第一阶段设计，通过概念设计和抗震构造措施来满足第三水准的设计要求。至于第二水准“中震可修”的抗震设防目标要求，在以前的设计中也很少提及，为了检验按照多遇地震（考虑强柱弱梁、强剪弱弯）设计的结构能否达到中震可修的目标，因此，新的《抗震设计规范2010版》和《高规2010版》都对结构在设防烈度地震下提出了性能目标，并具有可操作性。 《住建部关于印发超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点的通知》(建质[2010]109号)具体规定了复杂结构和超限结构的范围，其中第一章第二条列出了超限高层建筑工程的范围。对于这些复杂和超限结构，超限审查专家委员会根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的具体要求并结合结构方案的实际情况提出及之相适应的结构抗震性能目标，然后，设计者采取相应的措施来保证既定的抗震性能目标。其中，中震弹性和中震不屈服是两个最常见的性能化设计目标。 《高规2010版》将结构的抗震性能目标分为A、B、C、D四个等级，
然后用1、2、3、4、5五个结构抗震性能水准去量化和判别四个等级的抗震性能目标。 不同抗震性能水准的结构承载力设计规定： 第1性能水准的结构，应满足弹性设计要求。 a 、小震作用下 抗震承载力应满足： RE wk w w EvK Ev Ehk Eh G E G R S S S S γγψγγγ/≤+++ （1） 式中各符号含义见《抗规》5.4.1条和5.4.2条。 变形验算应符合《抗规》5.5节的要求。 b 、中震作用下 抗震承载力应符合下式要求，并不计入风荷载效应组合： RE Evk Ev Ehk Eh G E G R S S S γγγγ/≤++* * （2） 式中：* Ehk S ——水平地震作用标准值的构件内力，不需考虑及抗震 等级有关的增大系数； * Evk S ——竖向地震作用标准值的构件内力，不需考虑及抗震等级有关的增大系数。 c 、结构构件抗震等级应满足规范的要求，对需特别加强的构件可适当提高，已为特一级的不再提高。 第2性能水准的结构，在中震或大震作用下： a 、关键及普通竖向构件的抗震承载力宜符合弹性设计要求，并不计入风荷载效应组合，按式（2）进行计算。 b 、耗能构件的受剪承载力宜符合弹性设计要求，按式（2）进行
地震可以划分为：诱发地震（人工爆破）和天然地震（构造地震、火山地震）。 震源深度：震源到震中的垂直距离。 震中距：地面某处至震中的水平距离。 地震波的传播速度，以纵波最快、横波次之、面波最慢。 地震动的三要素：峰值（最大振幅）、频谱和持续时间。 地震危险性分析：指用概率统计方法评价未来一定时间内，某工程场地遭受不同程度地震作用的可能性。 地震烈度：指某一区域内的地表和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。一次地震，表示地震大小的震级只有一个，地震烈度可以有多个。 基本烈度：指一个地区在一定时期（我国取50年）内在一般场地条件下按一定概率（我国取10%）可能遭遇到的最大地震烈度。它是一个地区进行抗震设防的依据。 地震的破坏作用主要表现为：地表破坏、建筑物破坏、次生灾害。 小震：50年被超越概率为63.2%，中震：50年被超越概率为10%，大震：50年被超越概率为2%。基本烈度较多遇地震烈度约高1.55度，而较罕遇地震烈度约低1度。 三水准的抗震设防要求： 第一水准：当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需要修理仍可继续使用；第二水准：当遭受相当于本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，但经一般修理即可恢复正常使用；第三水准：当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏。 两阶段设计： 第一阶段设计：按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其他荷载效应的组合验算结构构件的承载能力和结构的弹性变形。这一阶段设计，保证了第一水准的强度要求和变形要求。其k值相当于基本烈度的13。 第二阶段设计：在罕遇地震烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形。这一阶段设计，旨在保证结构满足第三水准的抗震设防要求。其k值相当于基本烈度的1.5〜2倍。 建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则：注意场地选择，把握建筑体型，利用结构延性，设置多道防线，重视非结构因素。 我国建筑抗震设计规范将建筑物按其用徐的重要性分：特殊设防类、重点设防类、标准设防类、适度设防类。 地震区的建筑宜选择有利地段、避开不利地段、不在危险地段建设。 建筑物平、立面布置的基本原则：对称、规则、质量与刚度变化均匀。 地震效应主要取决于：覆盖土层厚度、土层剪切波谏、岩层阻抗比。 场地类别是根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度两指标综合确定的。 覆盖层厚度：地下基岩或剪切波速>500m/s的坚硬土层至地表面的距离。 固有频率（固有周期）：无阻尼体系自振频率或周期。 体系地震反应=自由振动+强迫振动 影响地震反应谱的因素：体系阻尼比、地震动。 振型组合时振型反应数的确定： 1、一般情况下，可取结构前2~3阶振型反应进行组合，但不多于结构自由度数。 2、当结构基本周期T1 >1.5s时或建筑高宽比大于5时，可适当增加振型反应组合数。 结构基本周期的近似计算：能量法、等效质量法、顶点位移法。 等效质量法等效原则： 1、等效单质点体系的自振频率与原多质点体系的基本自振频率相等； 2、等效单质点体系自由振动的最大动能与原多质点体系的基本自由振动的最大动能相等。 顶点位移法：弯曲型1.6、剪切型1.8、弯剪型1.7。 GB5001-2001规定：设防烈度为8度和9度区的大跨度屋盖结构、长悬臂结构、烟囱及类似高耸结构和设防烈度为9 度区的高层建筑，应考虑竖向地震作用。 计算高耸结构或高层建筑竖向地震作用时，结构等效重力荷载取为实际总重力荷载的75%。可近似取竖向地震影响系数最大值为水平地震影响系数最大值的65%。 我国建筑抗震设计规范规定：对于质量和刚度明显不均匀、不对称的结构，应考虑水平地震作用的扭转影响。
浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 摘要：对于普通建筑物的结构抗震设计，目前我国是以小震为设计基础，中震 和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重 要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述 了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 关键词：中震设计概念；地震影响系数；荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震 设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有 给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题： 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定，仅对框架 类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定； 2在中震作用下，规范仅提出“中震可修”的概念设计要求，没有具体的抗震设计方法； 3“中震可修”的技术经济问题：可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震 后修复费用。 随着时代的进步，现在的建筑物体型复杂，结构新颖，超高超限越来越多， 因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢？ 《抗规》条文说明1.0.1条指出，对大多数结构，可只进行第一阶段设计（即小震下的弹性计算），而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求，但前提是建筑物的体型常规、合理，经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物，在大震下的结构反应 和小震完全不同，不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求，须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类 型建筑物进行中震抗震设计，其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时，要求建筑物具有不同 的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度，即能够抵 抗50年限期内可能遭遇超越概率为10％的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗 震设计的一个新的重要发展，它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标 向具体量化的多重目标过渡，业主（设计者）可选择所需的性能目标，而不仅仅 是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段 来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点，设定本结构的抗震性能 目标。对超限结构而言，利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作 用下的性能表现，给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍（αmax=0.23）取值下进 行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点，中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念，两者所采用
建筑结构设计问答与分析 1、等效荷载 利用荷载效应相等的原则将复杂荷载等效为均布荷载。针对不同的效应会等效出不同的均布荷载，过分追求计算结果的精度意义不大。实际中主要是确定最不利的荷载效应。根据实际设计要求，效应包括内力(剪力、弯矩)和变形(挠度、裂缝)。计算中等效的结果与结构的跨度直接相关，因此等效的结果的应用位置需注意。相同的复杂荷载对于不同的效应会等效出不同的等效荷载，因此不同的结构构件计算时此效应不能通用。另外计算的等效荷载还与结构的边界条件有直接关系。等效荷载只是一种假象荷载，不能追求等效的精度，以满足结构的计算精度要求为宜。 2、汽车荷载 汽车轮压的等效荷载大小与结构的跨度成反比。规范中的汽车等效荷载为直接作用的楼板的荷载，另外考虑了汽车荷载的动力系数。汽车荷载的动力系数与楼板的覆土厚度直接相关，当结构的覆土厚度大于时，结构的动力系数取。计算梁柱时要考虑活荷载的折减系数。 3、消防车等效荷载计算 (1)、等效荷载的大小与板跨（非柱网）的大小有直接关系。 (2)、等效荷载的大小与覆土厚度有直接关系。 (3)、消防车的作业区域应该是消防车能够到达的任何区域。对消防车经 常出现的场所(主要消防通道、消防中心)，消防车荷载是一种出现频率很高的荷载，此时应该考虑构件的裂缝和挠度，对消防车不经常出现的住宅小区，可不考虑消防车对构件裂缝和挠度的影响。但要是但考虑经常出现的车辆荷载的影响(一般控制首层地面活荷载不小于5KN/m2)。 (4)、地下是外墙的计算中，《全国民用建筑设计技术措施》中规定：地下 室外墙计算时，室外地面荷载取值不小于10kN/m2，汽车通道还
应考虑汽车荷载的影响。 4、抗震设防类别 商业建筑《建筑抗震设防分类标准》规定：人流密集的大型的多层商场抗震分类标准应划为重点设防类。其中人流密集和大型的解释为一个区段人流5000人换算成建筑面积17000m2或营业面积7000m2以上的商业建筑。 这里的一个区段考察的是人员的聚集程度，与建筑的功能区分和区段的出口有关，与结构的分缝没有直接关系。高层建筑中，结构单元内经常使用的人数超过8000人，抗震分类标准应划为重点设防类。这里的结构单元也不是以结构缝作为划分，还是应该以建筑功能和区段划分作为依据。 5、地震动参数 多遇地震参数应根据场地安全评价报告和《抗震规范》合理取用，并不应该小于规范数值，设防烈度和罕遇地震参数应该参考规范数值。一个地区的抗震设防烈度是基本固定不变的，而抗震设防的分类标准时可以调整的。根据地区的抗震设防烈度、场地类别和结构的设防类别确定结构的抗震措施和抗震构造措施。抗震措施是除地震作用计算和抗力计算以外的所 有内容，包括抗震构造措施。出抗震构造措施以外还包括各种效应的放大和抗震构造措施的提高的内容。 6、抗震建筑的地基和基础设计 同一结构单元不宜部分采用天然基础部分采用桩基，目的在于当建筑受到地震作用时，地基和基础之间的受力均匀，避免地基和基础之间的抗侧刚度不均匀，引起基础抗剪的各个击破。因此一般情况下，应满足规范的规定，避免采用抗侧刚度相差较大的基础形式。当采用减少地基的差异差异沉降的措施后，尽管地基基础的抗剪刚度很不均匀，单差异沉降的减少同样有利于结构内力的均衡，也有利于地基基础抗剪能力的发挥。 7、有效楼板宽度和典型楼板宽度 楼板实际传递水平地震作用的有效宽度，就是楼板的实际宽度。
试论建筑结构设计中抗震性能化设计要 点 摘要：我国常规建筑的抗震设计是基于承载力和刚度的设计方法，以小震为设计为基础，通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证中震和大震的抗震性能来实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的三水准抗震设防目标。但对于特别重要的建筑或者特别不规则的建筑这类复杂的结构会对结构设计提出更高的要求。抗震性能化设计可以通过计算及构造等抗震性能化设计手段，提高建筑抗震性能，增强建筑结构的抗震能力。基于性能的抗震设计方法已经被广泛认可，并逐渐成为抗震设计的一个重要发展趋势。 关键词：抗震性能化设计；建筑工程；结构设计 1 抗震性能化设计概述 1.1 抗震性能化设计基本概念 基于性能的抗震设计理论以结构抗震性能分析为基础，根据设防目标的分类不同划分不同的性能目标及设防等级，根据建设者不同的要求，设计者采用经济合理的抗震性能设计方法。是一种考虑对抗震设计的深化与细化的“多级抗震设防”的方式。抗震性能化设计的主要目的是在地震作用下的建筑物破坏程度处于预期范围内，并且在经济成本、使用时间和修复费用达到平衡。抗震性能化设计的中心工作是确定设防标准、性能水准以及抗震性能目标。 1.2 抗震性能化设计方法 当前性能化设计最常用的方法是基于位移的抗震设计方法，重点任务是结构的位移满足抗震性能设计要求，中心工作是控制结构的层间位移。当结构或者构件进入非线性弹塑性阶段时，结构或者构件的内力增加很小，但是其对应的变形增加很大，因此抗震阶段的主要指标是控制结构的位移。抗震性能化设计根据抗
震性能要求调整放大竖向构件的内力，通过提高结构的变形能力，来提高结构的 抗震性能，并适当提高结构的抗震承载力，推迟结构进入弹塑性工作阶段以减少 弹塑性变形以更有利于实现抗震性能目标。 2 抗震性能化设计主要内容 2.1 结构方案分析 结构或者构件设计的第一步是判断其是否需要采用抗震性能化设计方法，并 且从建筑物规则性、场地条件、结构类型及高度、抗震设防标准等五方面进行分 析判断，选取合理的性能目标。 2.2 确定抗震性能目标 在某一地震作用下达到抗震设计性能水平是抗震设计性能目标确定的核心工作，该工作需充分考虑设防类别、设防烈度、场地条件、结构类型以及经济费用 等因素。并征求业主和有关专家意见即可确定结构的抗震性能目标。2010年颁布 的《抗规》和《高规》中均增加了结构抗震性能化设计的内容。《高规》中分为A、B、C、D四个等级，四个等级的性能目标从高至低，但均不低于原来的三水准 的抗震设防要求。根据《高规》表3.11.1，由已经确定好的ABCD来查找此房屋 结构在多遇地震“小震”、设防烈度地震“中震”、预估的罕遇地震“大震”三 种地震作用下应达到的性能。 选用性能目标时，结构构件根据其重要程度分为关键构件、普通竖向构件和 耗能构件。采用相同的抗震性能目标时，不同构件类型的抗震性能要求有所区别。根据选定的性能目标指定性能水准。使其在中震或大震作用下满足中的弹性设计 或不屈服设计的要求。抗震性能水准总共分为以下五个等级： （1）性能1：要求结构满足弹性要求：在小震（多遇地震）下，承载力和变 形满足此前抗震设计要求所有有关规定，即小震弹性验算。中震（设防烈度地震）作用下，结构构件（主要指关键构件、普通竖向构件、耗能构件）应满足公式弹 性设计，且考虑承载力抗震调整系数γRE。
学校建筑框架结构中的小震和中震设计 分析 摘要：我国是多地震的国家，高烈度区域分布较广，幼儿园、小学、中学的 教学用房以及学生宿舍和食堂需按乙类建筑的设防要求进行抗震设计。因此，学 校建筑中对抗震设计及性能化设计的要求不断提高。以某学校工程为例，针对中、小学学校建筑框架结构中的小震弹性、中震不屈服、中震弹性的设计结果进行了 详细的对比分析，并提出了相应的设计建议,以期为类似工程的性能设计提供参考。 关键词：学校建筑;框架结构;小震弹性;中震不屈服;中震弹性; 我国制定了三水准抗震设防目标和“二阶段”设计方法。三水准即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。“二阶段”设计方法：第一阶段设计是承载力验算，取第一水准的地震动参数计算结构的弹性地震作用标准值和相应的地震作用效应，采用《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068—2018规定的分项系数设计表达 式进行结构构件的截面承载力抗震验算。对大多数的结构，可只进行第一阶段设计，通过与概念设计有关的内力调整放大和抗震构造措施来满足第二水准和第三 水准宏观设计要求。第二阶段设计是弹塑性变形验算，对地震时易倒塌的结构、 有明显薄弱层的不规则结构及有专门要求的建筑，除进行第一阶段设计外，还要 进行结构薄弱部位的弹塑性层间变形验算并采取相应的抗震构造措施，实现第三 水准的设防要求。目前，我国现行的《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010（以 下简称“抗规”）及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3—2010（以下简称“高规”）对性能设计的性能目标、性能水准已经有了较为明确的界定，也提出 了为实现不同性能水准的抗震设计方法。 1 小震作用下的内力分析
中震弹性与中震不屈服的概念 1.中震弹性与中震不屈服的概念 结构位移比》1.5(1.4)并且≤1.8，扭转平动周期比》0.9(0.85)并且≤0.95时，应做基于性能中震抗震设计。 对复杂超限结构，专家委员会根据超限细则，都会提出中震弹性（不屈服）设计。 采取基于性能的设计方法，主要是针对不满足规范，进行妥协的底线，在此底线的基础上，做基于性能的抗震设计以进行加强。即做中震弹性计算。应该明确一点，中震不屈服和中震弹性是两个概念。 保持弹性是指不考虑内力调整的抗震验算，地震力放大2.8倍。 不屈服指内力、材料强度均按标准值计算，并且不考虑抗震承载力调整系数。中震弹性要比中震不屈服的要求严的多，对于抗震等级在一级以上的构件，通常按小震弹性计算得到的配筋要比中震不屈服的大。 2.中震弹性与中震不屈服的内涵 一.中震弹性设计: 1.地震影响系数按小震的 2.8倍取值 2.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等) 3.其余分项系数均保留 二.中震不屈服设计 1.地震影响系数按小震的 2.8倍取值
2.荷载分项系数取1 3.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等) 4.抗震调整系数γre取1 5.材料强度用标准强度 三.中震不屈服设计已经去掉所有安全度,属于承载力极限状态设计 中震弹性设计取消内力调整的经验系数,保留了荷载分项系数,也就是保留了结构的安全度和可靠度,属正常设计,相应的配筋也大得多 以上设计方法都属于性能设计的范畴。 ***************** 《抗规》中对中震设计的内容涉及很少，仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的判断标准和设计要求，我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的，但随着复杂结构、超高超限结构越来越多，对中震的设计要求也越来越多，目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 2.中震弹性与中震不屈服的在PKPM中的实现 一.中震弹性设计: 1.地震影响系数按小震的 2.8倍取值－PKPM中直接将原地震影响系数改为2.8倍即可。
小震、中震和大震定义及设计 1.水准设防要求中要求“小震不坏，中震可修，大震不倒”。那到底什么样等级地震可称之为小震？什么样等级地震能够称之为大震？所谓小震即为发生频度较高、强度较低地震。《规范》所采取小震烈度（又称众值烈度）是在50年设计基准期内，超越概率为63.3%地震烈度，即指超出该烈度地震出现可能性在全部地震中所占百分比为63.3%，它比基础烈度约低1.55度；而中震烈度即为基础烈度（或设防烈度），是在50年设计基准期内，超越概率为10%~13%地震烈度；大震指是发生概率极小罕遇地震，对应大震烈度是在50年设基准期内，超越概率为2%~3%地震烈度，为小概率事件。它比基础烈度大1度左右。 注意：小震、中震和大震，全部是指烈度而言，而不是震级。原因在于，此处定义大震和小震，均是为抗震设计提供数据。既然是抗震，我们“抗”是地震吗？其实不是，地震实质上就是地面运动，假如地震发生在无人区，即便是12级地震，对人类是没有影响（顺便提一句，现在还没有这么大地震，据载最大地震是1960年5月21日智利9.5级地震）。所以我们“抗”不是地震，而是地震所产生破坏作用，只有烈度才能衡量地震破坏作用，所以我们依据烈度来定义大震、中震和小震.
中国“三水准”抗震设防目标：第一水准，建筑物在遭受低于当地域设防烈度多遇地震影响瑟曹，通常不受损坏或不需修理仍可继续使用。第二水准，建筑物在遭受相当于当地域抗震设防可能损坏，经通常修理或不需修理仍可继续使用。第三水准，建筑物在遭受高于当地域抗震设防烈度预估罕遇地震影响时，不致坍毁或发生危及生命严重破坏。 在具体做法上，为简化计算，抗震规范采取了“二阶段”设计方法：第一阶段，按小震作用效应和其它荷载效应基础组合验算结构构件承载能力，和在小震作用下验算结构弹性变形。第二阶段，在大震作用下验算结构弹塑性变形。第一阶段设计确保结构满足第一水准抗震设防目标要求，第二阶段设计确保结构满足第三水准抗震设防目标
1.中震弹性与中震不屈服的概念 结构位移比》1.5(1.4)并且≤1.8，扭转平动周期比》0.9(0.85)并且≤0.95时，应做基于性能中震抗震设计。 对复杂超限结构，专家委员会根据超限细则，都会提出中震弹性（不屈服）设计。 采取基于性能的设计方法，主要是针对不满足规范，进行妥协的底线，在此底线的基础上，做基于性能的抗震设计以进行加强。即做中震弹性计算。应该明确一点，中震不屈服和中震弹性是两个概念。 保持弹性是指不考虑内力调整的抗震验算，地震力放大2.8倍。 不屈服指内力、材料强度均按标准值计算，并且不考虑抗震承载力调整系数。中震弹性要比中震不屈服的要求严的多，对于抗震等级在一级以上的构件，通常按小震弹性计算得到的配筋要比中震不屈服的大。 2.中震弹性与中震不屈服的内涵 一.中震弹性设计: 1.地震影响系数按小震的 2.8倍取值 2.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等) 3.其余分项系数均保留 二.中震不屈服设计 1.地震影响系数按小震的 2.8倍取值 2.荷载分项系数取1 3.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等) 4.抗震调整系数γre取1 5.材料强度用标准强度 三.中震不屈服设计已经去掉所有安全度,属于承载力极限状态设计 中震弹性设计取消内力调整的经验系数,保留了荷载分项系数,也就是保留了结 构的安全度和可靠度,属正常设计,相应的配筋也大得多 以上设计方法都属于性能设计的范畴。 ***************** 《抗规》中对中震设计的内容涉及很少，仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的判断标准和设计要求，我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的，但随着复杂结构、超高超限结构越来越多，对中震的设计要求也越来越多，目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 2.中震弹性与中震不屈服的在PKPM中的实现
谈中震和大震的结构设计问题 谈中震和大震的结构设计问题 【摘要】近年来，我国地震灾害发生越来越频繁，导致了重大的人员伤亡和财产损失，而这与建筑物的破坏和倒塌其联系最为紧密，因此，增强建筑物结构抗震能力尤为重要，文章也由此对中震和大震的结构设计问题进行了分析探究。 关键词：结构抗震设防烈度 前言 我国是世界上地震灾害最严重的国家之一。据统计，2003年至今，5.0级以上地震共发生25起，地震带来的破坏也是非常惨重的，尤其是对于建筑物来说影响极大。上个世纪七十年代以来，我国结构工程师在多次的地震灾害中不断累积经验，对建筑结构抗震设计研究越来越成熟。如何找准我国地震环境和社会发展的出发点。不断提升建筑结构抗震设计的水平尤为重要。笔者在建筑结构设计行业工作多年，对于建筑物的结构抗震设计有自己了见解和思考，希望通过此文能够与有识之士共同讨论。 1、小震、中震和大震的确定方法 进行换算，通过把Taylor级数与烈度的平均重现周期函数的对数在基本烈度进行转换，可得： 通过对小震、中震和大震三种类型的平均重现周期曲线，得出f （I）的值 并进行整理可以得出： 除此之外，小震、中震和大震还通常以超过50年超越概率为63%，10%，2～3%的多遇地震、设防烈度地震、罕遇地震来区分。而文章主要通过对建筑结构防中震和大震的方面展开论述。 2、建筑物结构抗中震设计分析 2.1、结构体系应设有多道抗震防线，在进行建筑结构选型的时候，框架-剪力墙结构相对来说是具有良好性能的多道防线的抗震结构，该结构当中剪力墙不仅仅是主要的抗侧力构件，还可以充当第一
道抗震防线。所以在对建筑进行设计的时候，可以适当增加剪力墙数量，其主要承受的底部地震倾覆力矩应该不超过50%。除此之外，剪力墙结构中剪力墙还可以通过合理设置连梁来实现优良的多道抗震 防线性能。 2.2、结构体系宜具有合理的刚度，对于建筑结构抗中震来说，增强结构的刚度是非常重要的内容之一。首先主体抗侧力结构的刚度最起码应该要满足规范规定要求，保障建筑结构能够的完整性，但与此同时需要注意的是，高层建筑主体侧力结构的刚度不宜过大，略超过规范值即可，否则会出现适得其反的作用，主要是因为一旦主体侧力结构的刚度过大，会致使地震的作用加大，增大了地基基础的负担，同时也会使得结构的截面和构造配筋增大，容易造成浪费。 3、建筑物结构抗大震设计分析 3.1、对于大震，建筑结构应该达到“大震不倒”的要求，这也一直以来被国际所认可，目前建筑结构中应该严格控制在大震作用下的弹塑性层间位移角，以保证大震结下结构的安全，笔者结合了自身的工作经验，弹塑性层间位移角限制值宜控制在下表的范围内。 表1 弹塑性层间位移角建议限值 结构类型弹塑性层间位移角限制备注 一般混凝土结构复杂结构 框架结构 - 不适宜复杂及超限高层建筑 剪力墙结构、筒中筒结构 框架-剪力墙结构、 框架-核心筒结构 3.2、对于楼梯平台梁来说，应该增加抗扭密箍及梁侧纵筋，楼梯板应设置双层配筋，尤其要加大纵筋的配置，一般情况下应该不能低于Φ12@200，在楼梯平的梁端应该增设混凝土构造或者暗柱，若采用的是填充墙则应该配置横向钢筋。 3.3、对于混凝土框架结构柱应该适当增加其主配筋率，并通过焊接缝来封闭配箍和钢筋。而对于框架-剪力墙结构来说，应该注重增加剪力墙连梁的密箍，缩短其间距，控制其不超过100mm，直径不
1、【地震烈度】： 指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。 2、【抗震设防烈度】： 一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，应按国家规定权限审批或颁发的文件（图件）执行。 3、【场地土的液化：】 饱和的粉土或砂土，在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出，使得孔隙水压力增大，土体颗粒的有效垂直压应力减少，颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体的抗剪强度接近于零，呈现出液态化的现象。 ４、【等效剪切波速：】 若计算深度范围内有多层土层，则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速即为等效剪切波速。 5、【地基土抗震承载力】： 地基土抗震承载力，其中ζa 为地基土的抗震承载力调整系数，f a 为深宽修正后的地基承载力特征值。 6、【场地覆盖层厚度】： 我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）定义：一般情况下，可取地面到剪切波速大于500m/s 的坚硬土层或岩层顶的距离。 7、【重力荷载代表值：】 结构抗震设计时的基本代表值，是结构自重（永久荷载）和有关可变荷载的组合值之和。 8、【强柱弱梁：】 结构设计时希望梁先于柱发生破坏，塑性铰先发生在梁端，而不是在柱端。 9、【砌体的抗震强度设计值：】 VE N V f f ς=，其中f v 为非抗震设计的砌体抗剪强度设计值，ζN 为砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数。 10、【剪压比：】 剪压比为c 0V/f bh ，是构件截面上平均剪力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值，用以反映构件截面上承受名义剪应力的大小。 １、【简述两阶段三水准抗震设计方法。】 答：我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规定：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。 【具体为两阶段三水准抗震设计方法】： 第一阶段是在方案布置符合抗震设计原则的前提下，按与基本烈度相对应的众值烈度的地震动参数，用弹性反应谱求得结构在弹性状态下的地震作用效应，然后与其他荷载效应组合，并对结构构件进行承载力验算和变形验算，保证第一水准下必要的承载力可靠度，满足第二水准烈度的设防要求（损坏可修），通过概念设计和构造措施来满足【第三水准】的设防要求； 对大多数结构，一般可只进行第一阶段的设计。 对于少数结构，如有特殊要求的建筑，还要进行第二阶段设计，即按与基本烈度相对应的罕遇烈度的地震动参数进行结构弹塑性层间变形验算，以保证其满足第三水准的设防要求。 ２、【简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤】。 （1）计算多自由度结构的自振周期及相应振型； （2）求出对应于每一振型的最大地震作用（同一振型中各质点地震作用将同时达到最大值）； （3）求出每一振型相应的地震作用效应； （4）将这些效应进行组合，以求得结构的地震作用效应。 ３、【简述抗震设防烈度如何取值。】 答：一般情况下，抗震设防烈度可采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度(或与本规范设计基本地震加速度值对应的烈度值)。对已编制抗震设防区划的城市，可按批准的抗震设防烈度或设计地震
1.1地震按其成因分为哪几种类型？按其震源的深浅又分为哪几种类型？ 答：构造地震、火山地震、陷落地震、爆炸地震、诱发地震。 浅源地震、中源地震、深源地震。 1.2什么是地震波？地震波包含了哪几种波？各种地震波各自的传播特点是什么，对地面和建筑物的影响如何? 答：地震引起的振动以弹性波的形式从震源向各个方向传播并释放能量（波动能），这就是地震波。它包括体波和面波。特点：体波中，纵波周期短，振幅小，速度快，产生颠簸，可以在固体液体中传播。横波周期长，振幅大，只能在固体中传播，产生摇晃。 面波振幅大，周期长，只能在地表附近传播，能量大，破坏大，产生颠簸摇晃。故面波的危害最大。 1.3 什么是震级？什么是烈度、基本烈度和抗震设防烈度？三种烈度如何确定？ 答：震级是表征一次地震大小或强弱的等级，是地震释放能量多少的尺度。 烈度：表示某一地点地面震动的强烈程度或者说地震影响的强弱程度。确定方法：当设计基准期为五十年时，50年内众值烈度的超越概率为63.2%，这就是第一水准的烈度。 基本烈度：在50年期限内，一般场地条件下，可能遭遇超越概率为10%的地震烈度值。确定方法：一般情况下，取50年内超越概率10% 的地震烈度，为第二水准烈度。 抗震设防烈度：按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。确定方法：一般情况下，取50年内超越概率10% 的地震烈度。确定方法：它所产生的烈度在50年内的超越概率为2%，作为第三水准烈度。 基本烈度与众值烈度相差1.55度，基本烈度与罕遇烈度相差1度。 1.4 简述众值烈度、基本烈度和罕遇烈度的划分及其关系。 答：当设计基准期为五十年时，50年内众值烈度的超越概率为63.2%，这就是第一水准的烈度。一般情况下，取50年内超越概率10% 的地震烈度，为第二水准烈度。烈度在50年内的超越概率为2%，作为第三水准烈度。基本烈度与众值烈度相差1.55度，基本烈度与罕遇烈度相差1度。 1.5 何谓“抗震概念设计”？“抗震概念设计”包括哪些方面的内容? 答：定义：抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部的过程。 内容：1、选择对抗震有利的建筑场地避开不利和危险地段。2、合理进行建筑平立面布置（规则、对称、均匀）。3、选择合理结构体系包括多道抗震防线、必要承载力、良好变形能力、合理刚度及承载力的分布等。4、处理好结构构件和非结构构件,保证整体性。5、合理选材，保证施工质量。6、抗震设计宜留有较多的余地。 1.6 我国规范依据建筑使用功能的重要性将建筑分为哪几类？分类的作用是什么？各类建筑的设防标准如何？ 答：分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。作用是为了确定其抗震设防类别和抗震设防标准。 设防标准：甲类：地震作用和抗震措施均高于本地区设防烈度。乙类：地震作用按本地区设防烈度确定，措施高一度。丙类：地震作用和抗震措施均按本地区设防烈度确定。 丁类：地震作用按本地区设防烈度确定，措施降一度 .7 抗震设防烈度和设计基本地震加速度的关系是什么？ 答：抗震设防烈度 6 7 8 9 设计基本地震加速度值0.05g 0.10（0.15）g 0.20（0.30）g 0.40g 1.8 什么是建筑抗震三水准设防目标和两阶段设计方法？ 答：三水准：小震不坏，中震可修，大震不倒。