提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法_叶列平
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法摘要：地震是一种自然灾害，当地震发生时，地震对当地人民的生命安全和财产安全都产生严重的威胁和破坏性，然而建筑的倒塌比地震更加存在隐性的危害。
因此，为了保障人民的生命和财产的安全，有效的防止地震所引起的二次灾害，就必须在建筑抗倒塌的工程环节上加以考虑。
做好建筑结构的抗震设计，切实提高建筑的抗震抗塌能力。
本文将从地震对建筑结构破坏的原理着手，对建筑抗震抗塌的设计进行探讨。
关键词：地震；建筑结构；倒塌引言纵观国内外所发生的地震案例中，我们可以从中了解概括下，地震所带来的灾害往往是由于房屋等建筑物的倒塌所引发的二次灾害，其中包括掩埋、砸伤人员等。
因此，对于一些地处地震频发的地区来说，想要减少地震所带来的伤亡，就必须在建筑结构抗地震能力上加以良好地设计，做好建筑物抗震设计的工程质量控制，以此来保证建筑物整体结构的安全性和稳定性，从而达到抗地震的目的。
1 地震的破坏原理1.1 地震的灾害性地震具有瞬间性，地震发生是一瞬间的事情，地震的作用时间很短，最短才十几秒，最长则是2～3min就会造成山体崩裂和房屋倒塌，让人防不胜防。
地震使大量的房屋倒塌，是造成人员伤亡的元凶，特别是地震发生在人们熟睡时。
随着城市化发展的进程，用地的紧张使得房屋建筑在空间上越来越密闭，据统计每一次地震发生后造成的伤亡总是比上一次地震所带来的伤亡更为严重，这主要是房屋的抗震结构不够完善。
有专家认为，约60%的死亡是抗震能力差的砖石房屋倒塌所造成的，所以提高建筑结构抗地震能力的设计有着至关重要的作用。
1.2 地震对建筑构造的破坏结合震区建筑物机构破坏程度分析，当地震发生时，由于受到地震震波的影响，地面和建筑物底层会发生强烈的震动。
随后，这种波动会将地震的作用力传递到建筑的结构本身，从而导致建筑结构失去平衡性，严重的将会发生倒塌。
地震发生的时候都会产生地震波，地震波的传播方式有3种。
1.2.1 地震纵波上下震动，首先到达地面纵波，地震纵波对建筑物结构的破坏一般不会有太大的破坏力。
提高高层建筑结构抗地震倒塌能力设计思想与方法
提高高层建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法摘要：建筑安全是当今建筑行业最重要的主体，现今自然灾害数量增多，尤其是飓风、地震等自然灾害，给建筑物的质量带来了巨大的考验。
因此，建筑设计师在设计时，要充分考虑到建筑结构抗地震倒塌能力，做好相应的抗地震施工流程，使建筑产品具有高度的抗地震的安全性能，给人们更加安全的保障。
本文简述了高层建筑抗地震的设计思想与方法，希望能够读者一些帮助。
关键词：高层建筑；抗地震；防倒塌一、问题提出建筑物在地震中是否会被损害，不能简单依据设计时的抗震级别和抗震烈度，设计时的受力大小、角度与实际地震中的受力大小、角度是否吻合，也是一个很重要的因素。
但是，回想当年汶川重建人员“责任重于泰山，半点不敢马虎”的誓言，按照“8级抗震、9度设防”标准重建的建筑物，却有不少都抵不住7级地震，这就不能不令人质疑了，高层建筑结构设计上如何做到有效防震呢？本文就该话题谈几点笔者的看法。
二、我国高层建筑结构设计的难点1、抗震结构设计抗震结构一直以来都是高层建筑结构设计的难点之一，由于地震的发生具有不可预测性，加之高层建筑结构十分复杂，往往在高层建筑中，结构设计人员无法全面的将抗震原理融入建筑结构设计之中[2]。
同时地震具有非常发性，高层建筑往往在结构设计上抗震数据分析简便，抗震系数难以得到保障。
如若高层建筑在结构设计中不能够将地区地震特点融入总体规划布局之中，并合理设计结构局部，建筑物必将难以抵御地震危害，这对建筑物使用者造成的伤害也是巨大和难以挽回的。
2、抗风结构设计高层建筑对风振十分敏感，因此抗风压成为了高层建筑结构设计的重点任务之一[3]。
由于高层建筑本身楼层建筑较高，其对上层风的阻隔作用也就变得十分明显，风由于高层建筑的阻挡，其空气动力效应也将随之改变，会产生对高层建筑的动力荷载。
因此，风压对高层建筑具有较高的危害性，如若风压过大，也可能会直接导致高层建筑的主体结构承受过大的动力荷载，而遭到损坏，甚至发生墙体裂缝、内外装饰物脱落等现象。
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提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法-【摘要】在对建筑工程设计管理中，做好建筑工程结构设计中的抗地震倒塌能力的应用是非常必要的，只有科学设置设计计划，对结构设计的过程数据进行正确的分析，提高抗震管理的预见性，防止建筑工程项目受到结构设计中的抗地震倒塌能力问题的影响而威胁整个项目的成本、进度、质量和安全。
本文首先分析了建筑工程结构设计中的抗地震倒塌能力的相关设计思想和理念，并结合工程设计经验，就建筑工程结构设计中的抗地震倒塌能力的相关设计问题与方法进行了浅要的分析与探讨。
【关键词】建筑结构；抗地震倒塌能力；设计思想；设计方法；一、引言时代的飞快发展也大大增加了建筑工程的数量和需求，虽然建筑工程能够解决人们的住房等问题，但是，建筑工程的建设过程中也产生了许多负面的影响。
其中，最重要的一个问题就是建筑工程结构设计中的抗地震倒塌能力。
我们都知道，因为建筑工程项目从开始建设到投入使用是一个漫长的过程，因而在建筑工程的建设过程中经常会遭遇设计考虑不全面的问题，除此之外，建筑工程设计过程中各专业的一系列纷繁复杂的协调问题，以及结构抗震设计中的的诸多影响因素，也加大了发生设计问题的可能性。
这在一方面使得建筑工程设计的圆满管理会受到影响，另一方面建筑工程项目的成本、进度、质量和安全也可能会受到影响，所以建筑工程结构设计中的抗地震倒塌能力是十分有必要的。
二、建筑结构抗地震倒塌能力的相关设计思想和理念材料的受力性以及稳定性等重要特点都是选择构件时必须考虑的因素，所以应当注意以下几点：第一，选择的构件要符合强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱（墙）等条件的要求。
第二，针对存在安全隐患、缺乏足够牢固的结构，必须进行相应的举措进行防震。
第三，关键耗能部件不能使用负担竖向力的构件。
最佳方案就是尽可能设计更多的防线，以获得更好的避震效果。
第一，全部抗震体系不仅要包括众多简单的延性较为优良的分支，而且还包括众多延性良好的构建相互配合。
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第29卷第4期建 筑 结 构 学 报V o l 129,N o 142008年8月Jour nal of Bu il d i n g S tructuresAug 12008文章编号:1000-6869(2008)04-0042-09提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法叶列平,曲 哲,陆新征,冯 鹏(清华大学土木工程系,北京100084)摘要:工程结构的抗震能力是社会抗震防灾系统的第一道防线。
建筑物的倒塌是造成地震灾害的主要原因。
建筑物在地震中的破坏程度,大体决定了震害的严重程度。
因此,建筑结构的抗震能力,特别是抗地震倒塌能力,是地震区抗震防灾能力的最重要组成部分。
文中运用系统科学的思想,介绍了提高建筑结构整体抗震能力的设计思想,结合汶川地震中建筑震害的教训,重点针对建筑结构抗地震倒塌能力,讨论了建筑结构抗震设计中应注意的问题和改进建议。
研究结果表明:建筑结构系统的安全储备分为基本安全储备、整体安全储备与意外安全储备三个层次。
结构的整体抗震能力和抗地震倒塌能力取决于整体安全储备和意外安全储备,意外安全储备不足是汶川地震建筑结构震害严重的主要原因。
结构系统的意外安全储备主要来自其鲁棒性、整体稳定性和整体牢固性。
目前对于结构系统的整体安全储备和意外安全储备的研究很不够,结构设计规范的相关规定和要求也有待进一步完善。
关键词:汶川地震;建筑震害;结构抗震体系;抗倒塌能力;鲁棒性;整体稳定性;整体牢固性中图分类号:TU31213 TU 31811 文献标识码:ACollapse prevention of building structures :a lesson fro m theW enchuan earthquakeYE L i eping ,QU Zhe ,LU X i nzheng ,FENG Peng(D epart m ent o f C ivil Engi neering ,T si nghua U n i versity ,Beiji ng 100084,Chi na)Abstract :The aseis m ic capacity of eng i neeri ng str uctures i s t he first li ne i n the earthquake defense syste m of the soci ety .Bu ildi ng c o llapse is one of the m ajor earthquake devastati ng consequences .Da m ages o f buildi ngs generally refl ect t he degree of eart hquake disaster .A s a resu lt ,the ase i s m ic capacity of buildi ng str uctures ,especiall y their capacity to preve nt collapse ,is of great m i porta nce to the overall earthqua ke defense syste m of the soc i ety .Base d on analyzing the buil ding seis m i c da m age i n theW enchuan earthquake ,m ethods to i ncrease the overall ase i s m ic capacity of buil ding structures are discussed i n the fra m e wor k of syste m theory .So m e key proble m s and suggestions for seis m ic desi gn ,especi a lly for increasi ng the capacity to preve nt collapse of buildi ng struct ures are pr oposed .It is sho wn that :the safety mar g i n of buil d i ng str uctura l syste m s can be di v i ded into 3levels :funda m enta,l integral and unexpecte d safety margi ns .T he overall seis m ic capacity and coll apse preve ntion o f buil ding structures are m ainl y deter m i ned by the i ntegral safety m argin and unexpected safety m argin .Lac k o f une xpected safety mar g i n is the m ai n reasons of the severe buil d i ng da m age i n the W enc huan earthquake .The unexpecte d safety mar g i n of a str uctural syste m ma i nly c o m es fro m its robustness ,stability a nd i ntegrity .R esearch on the integral a nd une xpected safety mar g i ns of bu ildi ng struct ures i s still lm i ited .Correspondi ng require m ents and specif i cations i n current desi gn code for buildi ng structures need to be m i proved .K ey wor ds :W enchuan earthquake ;bu ildi ng seis m ic da mage ;seis m ic syste m;co llapse preve nt i on ;robustness ;stab ility ;str uctural i ntegrity基金项目:国家科技支撑计划课题(2006BA J03A 02)基金资助。
提高建筑结构抗地震倒塌能力
提高建筑结构抗地震倒塌能力近年来，随着地震灾害的频繁出现，从中给房屋建筑抗地震倒塌设计带来了一定的挑战。
因此，在房屋建筑设计时，需要加强建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想和方法，以保证整体建筑结构的抗震能力，减少地震灾害的发生。
1 建筑结构受地震力影响时的破坏形式地震是一种常见的自然灾害现象，将会影响到建筑结构的稳定性。
因此，在地震灾害中，地震力对建筑结构的破坏有以下几点形式：第一，地对建筑结构地基的破坏。
当地震灾害来临时，建筑结构的很多部分都会受到影响，比如地基的土质、岩层的结构等。
如果地震所产生的的力的加速度比较小或者地质比较坚硬时，往往会对土层以及各种岩石产生比较大的作用，使其变形，最终表现出来的形式就是地基遭受到一些损害，影响了建筑结构的整体性能，比如建筑结构下沉、倾斜等，都有可能出现。
第二，造成建筑结构发生上下颠簸的现象。
地震中的纵波是地震的重要部分，纵波是一种上下震动的波动形式，作用在建筑结构上，往往会引起建筑结构的上下颠簸。
在建筑结构的设计中，如果纵向的稳定性不够牢固，那么受到地震力的影响就会很大。
建筑结构的上下颠簸会导致底层的柱子与建筑物的墙体之间的荷载增大，最后超过相应的承受能力，导致建筑物的倒塌。
第三，引起建筑物、在横向方向上的摆动。
出现这种情况主要是由于地震力的横波作用导致的，地震力中的横波作用在建筑物中就相当于在水平方向上对建筑物施加一个力，当这个力超过了建筑物横向上的最大承受力，往往会导致建筑结构出现倾斜或者倒塌。
第四，引起建筑结构出现水平或竖直方向上的扭转。
由于横波与纵波的共同作用，会形成一种旋转的地震力，导致建筑结构绕着纵向或者横向方向进行扭转，这种扭转力对建筑结构的影响很大，往往会导致建筑结构的变形，最终出现倒塌等现象。
2 建筑结构的选型与布置2.1 建筑结构的选型在进行建筑结构选型时，需要把握好整体建筑结构的功能、环境、抗震性等方面的因素，从中优选出合理的结构体系。
解析提高建筑结构地震抗倒塌能力的设计思想与方法
解析提高建筑结构地震抗倒塌能力的设计思想与方法摘要：地震灾害出现对高层建物破坏非常大，文章分析了建筑结构地震抗倒塌设计思想，提出了提升建筑结构抗震方法。
在实践中发现，这些方法使用提升了建筑物的抗震能力，更大限度的保障了人们生命和财产安全。
关键字：高层建筑；抗震设计思想；建筑设计方法一、建筑结构地震抗倒塌能力设计思想第一，设计思想。
顾名思义这是一种全新的思维方式，将自我感知到的东西进行概括。
所谓的思想设计指的是在不经过计算基础上，由工程师基于设计理论基础和施工经验上进行设计。
对当前的设计方案和设计思想进行评估，从而评估出符合抗震需求的设计方案。
一般而言，思想设计没有经过计算，使用的是近视的估算方法，因此，在设计过程中会存在误差。
然而，设计思想是清晰的，地位非常准确。
第二，设计步骤可以分为三个步骤。
第一，分析步骤。
第二，综合步骤。
第三，评价步骤。
分析步骤简单而言就是可以深入了解施工过程。
该分析缺乏数据支撑，是一种模糊的分析方式。
在进行方案设计时，一般都是使用各种施工经验或者施工知识，将最终的分析结果反映在设计图纸上。
一般在该环节，设计者起到主导作用。
最后的评估阶段，指的是对设计方案进行对比选择，这个一个往复之过程，选择出满意的设计方案。
二、提高高层建筑结构抗震抗倒塌能力的设计方法（一）注重结构延性设计当建筑结构受到地震屈服之后，塑性变形能力可以将其称为结构延性。
它主要是运用其塑性变形对地震产生的能量进行耗散，对高层建筑结构进行合理的延性设计，促使结构的承载能力提升，那么在发生建筑结构的塑性变形时，就会有效避免变脆性突出以及塑性变形过量等问题产生。
也即是通过对建筑结构的延性设计，提高建筑结构的极限弹性与抗震能力，从而提高高层建筑结构的抗震抗倒塌性能。
进行延展性设计过程中，需要塑性放置在合适的区域内，这样可以提升墙体的弹性，从而更好的避免塑性遭受破坏。
当地震灾害发生时，建筑结构具备塑性功能，这便降低建筑物的破坏程度。
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法探究 钟伟杰
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法探究钟伟杰摘要：地震是一种破坏性很强的自然灾害，建筑结构在地震作用下发生倒塌是造成地震后建筑人员伤亡的主要原因，结构倒塌一般具有连续性，即局部构架失效并倒塌后，往往还会引起与这一构件相邻的其它构件失效倒塌。
为避免这种现象的发生，必须做好抗倒塌设计，采用合理有效的设计方法与改善措施。
关键词：高层建筑；设计方法；抗地震能力；抗倒塌能力引言近几年，世界已经进入了地壳活跃期，地震灾害越来越频繁。
但相应地，在城市建设过程中，高层建筑的数量越来越多，所以需要更强的抗震能力，在设计过程中，一方面我们要保证结构的强度，同时也要确保建筑结构具有足够的抗震能力，这样才能及时吸收地震能量，避免对建筑结构产生破坏。
本文针对深圳地区高层建筑抗震抗倒塌能力的要点进行了简要分析。
1 关于建筑结构选型和布置情况1.1 结构型号的选择在结构设计的过程中，需要我们考虑的因素非常多，不仅仅有其自身的情况，例如高度、抗震性等等，更要考虑周围环境。
正常来说，现在应用最为广泛的结构体系就是钢结构、框架剪力墙结构。
其中框架剪力墙结构的框架承担垂直荷载，剪力墙承担横向荷载，抗震性能最好，但是在设计过程中也要针对楼板变形量进行控制，这样才能将这些力协同起来。
结构受力导致的后果是剪切变形，剪力墙受力导致的是弯曲变形，在地震作用力的影响之下，剪力墙可以起到一定的抗震作用，所以现在在高层建筑当中应用较为广泛，价值的延展性能出色，钢结构体系完善，优势非常明显，不仅可以让地震波破坏力显著弱化，更有着更高的施工效率，然而其对于施工工艺和技术有着非常高的要求，在未来，其可能会成为主流施工手段。
最后，在整个剪力墙结构当中，建筑工程水平方向的应力都是由剪力墙结构承担的，得益于其较强的刚度，也就有了非常强的抗倒塌能力，举例来说，七级或八级的结构当中，由于其侧向强度较高，所以有非常好的实用性。
所以针对建筑结构自身的优势而言，我们更应该选择最为合适的结构体系来进行建设。
提高建筑结构抗地震能力的设计思想与方法
提高建筑结构抗地震能力的设计思想与方法摘要：地震是一种多发的地质灾害，其具有较大的破坏性，给人类的经济和社会的发展带来严重的影响。
在建筑施工中采用相应的技术手段提高建筑的整体结构的抗震能力能够有效减少地震对于建筑物造成的破坏。
本文针对在地震产生时对于建筑的整体结构的破坏进行分析，指出了影响建筑物抗震能力的重要因素，提出了提高建筑结构抗震能力的设计思路与方法。
关键词：建筑结构；抗震能力；设计在我国的地质中，由于地壳活动频繁造成地震灾害频发，是我国的经济发展和人民的生命财产安全受到了严重的影响。
在地震中产生的建筑物的倒塌大大增加了破坏的程度。
建筑物的整体结构在地震的过程中所遭受到的破坏反映了地震灾害的严重程度。
因此，在设计中提高建筑物的整体的抗震能力能够有效降低建筑物倒塌的机率，减少因地震造成的损坏。
1、地震对建筑物的破坏原理在地震的过程中首先会产生一定的震波，之后在地层中进行传递造成地层产生运动，此时在地面的建筑物就会受到震波的影响，在较强的震波的影响下就会产生建筑物的倒塌。
在地震产生的震波中分为：纵波、横波和面波三种不同的形式，其中，纵波会最先到达地面，在进行传播的过程中由于能够产生层层的推进，会对建筑物产生较大的破坏。
在纵波到达地面后，横波会紧接着到达地面并呈现出水平的震动方式，能够对建筑物造成更大的破坏。
在纵波和横波产生的过程中会进行融合而产生面波，其产生的波长较大，震动性较强同时形成的破坏性也最大。
在建筑物中，由于受到本身重量的影响而使得不定向的合力增大，在收到合力的强烈冲击时，建筑物的结构就会在受到外力的情况下产生倒塌。
2、影响建筑结构抗震能力的主要因素2.1建筑结构中使用的原材料建筑结构的整体质量和在地震中受到的破坏呈正比关系。
在外部条件不变的情况下，建筑结构本身的质量越大，产生的破坏性也就越大。
建筑结构的整体质量越小，受到地震的破坏作用也就越小。
在建筑的整体结构中，其墙体、内部框架、围护墙和屋顶使用构件的选用，能够有效提高建筑的整体抗震能力。
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提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法摘要：本文通过科学的建筑理论出发，结合近年来重大地震的经验教训，针对建筑物的抗震倒塌能力进行较为系统的分析，并提出提升建筑结构抗震能力的设计建议与指导方向，希望借此提高地震区建筑的抗震水平，为保障同胞财产生命安全以及社会主义建设事业的稳定推进提供些许帮助。
关键词：建筑结构；地震；抗地震倒塌能力；提高；设计思想方法地震主要是以横波、纵波和混合波三种方式进行扩散传播，通常纵波不会对建筑物产生较大的破坏性，而混合波和横波才是破坏建筑物结构的主要因素，尤其是混合波传播至地面时，将导致建筑物剧烈震荡，最终建筑重力和建筑物加速度产生的作用力形成合力时，将可能使建筑物倒塌。
因此可以通过优化改进建筑物结构，实现抗地震倒塌的性能提高，从而最大程度保障地震区人民的人身及财产安全。
一、建筑物在地震中受到破坏的成因分析地震发生时，由于混合波的影响，接触到地面的建筑物底层会产生剧烈运动，之后将会随着地震的作用力传至建筑的结构本身中，包括上部结构，最终导致建筑物的结构稳定性遭到破坏，达到建筑结构无法承受时，将发生倒塌的情况。
通常地震都会伴随着地震波的产生，而地震波主要是通过三种方式进行扩散传播，一是上下震动的纵波形式，此种形式首先传播至地面，但不会对建筑物的结构造成严重破坏。
之后横波传至地面，这种地震波主要是通过水平震动的方式，比较容易对建筑产生较为严重的破坏。
最后横波与纵波在地面上发生接触，由此产生地震混合波，这也是在地震灾害中，影响建筑结构的最直接因素。
当混合波传至地面时，会使建筑物随之发生剧烈震动，并加之建筑物重力和其加速度作用力的混合，最终合为一个不定向作用力，当建筑物结构无法承受时就会发生倒塌。
二、提高建筑物结构抗地震倒塌能力的设计方法（一）合理设计地基建筑在设计时需要重视前期的施工场地勘测工作，地震的破坏性会因为地势的差异造成不同的破坏程度，因此存在有些建筑物因施工地点设计得不合理，导致在地震中遭受严重破坏的情况发生。
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法近年来自然灾害频繁发生，其中的地震灾害对人们生命财产安全构成的威胁是相当严重的。
这是由于在地震发生以后，那么会导致一些建筑物发生倒塌，进而会危及到人们的生命财产安全。
所以，为了可以有效地降低地震灾害对人们造成的损失，那么在建筑设计的过程中，设计人员就要加强对结构的抗震能力设计，要充分做好抗震设计工作，要确保建筑结构的稳固性与可靠性，进而有效提升建筑结构的抗震倒塌能力。
本文首先分析了地震灾害对建筑结构产生破坏的基本原理，并且提出提升建筑抗地震倒塌能力的方法，希望能够为人民生命财产安全的有效保障做出一点贡献。
标签：建筑结构；设计思想；抗地震倒塌能力；方法地震灾害是一种破坏性极强的自然灾害，一旦其发生，那么就可能会造成建筑物发生倒塌，进而会对人们的人身安全与财产安全构成严重的威胁。
尤其是近些年来我国高层建筑越来越多，这也使得其在抗震设计方面面临着更高的要求与更高的挑战。
因此，在高层建筑结构设计的过程中，必须要加强地震倒塌能力的合理设计，以此来全面提升高层建筑的抗震能力，从而有效地抵抗地震灾害，确保人们的生命财产安全。
1、地震对建筑结构产生破坏的基本原理在发生地震的过程中，建筑物会受到地震波的影响，在其底层或者是地面出现强烈的运动，这样就会把地震的作用力逐渐传递到建筑结构上，特别是建筑的上部结构所受的作用力最强。
于是就会造成建筑结构失稳，更有甚者还会出现建筑倒塌现象。
通常状况下，在发生地震以后都会产生地震波。
在具体传播的过程中，地震波是主要通过以下几种方式进行传播的：（1）上下震动，在地震发生以后，首先纵波会到达地面。
但是在通常状况下，纵波并不会在很大程度上破坏建筑结构，（2）在纵波到达之后，横波就会到达地面。
地震波主要是通过水平震动的方式进行传播的，因此极易会严重破坏建筑结构；（3）混合波。
即为纵波以及横波在地面相遇之后产生的混合波，其会在更大的程度上破坏建筑结构。
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法发表时间：2020-10-23T09:01:48.080Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年15期作者：谢维围[导读] 近年来，地震频发造成了巨大的人员伤亡和经济损失。
尤其是学校、医院、居民区对建筑的抗震等级要求越来越高，已得到了相关学者与设计人员的高度重视。
抗震结构设计理念的合理运用是保证建筑结构安全性、提高建筑物寿命的重中之重。
谢维围身份证号码：41052119900516xxxx摘要：近年来，地震频发造成了巨大的人员伤亡和经济损失。
尤其是学校、医院、居民区对建筑的抗震等级要求越来越高，已得到了相关学者与设计人员的高度重视。
抗震结构设计理念的合理运用是保证建筑结构安全性、提高建筑物寿命的重中之重。
在建筑工程作业中，必须加强设计人员的专业素养，合理运用专业知识进行建筑结构的抗震设计；提高抗震系数，确保施工过程的安全有效进行，结合当地地理位置和环境因素，很好地将抗震结构设计理念运用于建筑结构中，确保建筑物的抗震等级及使用寿命。
基于上述，本文中笔者就提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法展开研究。
关键词：建筑结构；抗地震倒塌能力；设计方法1建筑结构抗地震倒塌设计概念阐述建筑结构的设计主要有两个层面，首先是概念的设计，其次是结构计算的设计。
建筑物结构的计算设计工作的开展需要收集各类的数据信息，同时还要确保这些数据信息的精准程度，以准确的、完整的数据信息当作其结构设计工作开展的基础，以其作为出发点，合理地提升建筑物结构的稳定程度。
在实际的设计过程中，地震给其设计工作带来的影响程度比较大，这是因为地震的不可预测性比较强，所以在设计时，若只是单一地选用计算设计方式去设计建筑物的结构是无法提升该建筑物的抗震性能的，其抗震设计的工作也无法完成，更无法实现抗震设计的目标。
建筑结构的设计人员可以选用概念设计的方式设计建筑结构，在建筑结构的设计中，设计人员要在设计过程中，使用概念设计的方式，考量其地震的情况，相对应地进行模拟地震试验，按照其所呈现出来的模拟试验的结果，收集其相关的参数数据信息，对这类数据信息进行更为严苛的计算，然后得到相应合理的建筑设施的抗震结构，这种设计方式能极大程度地保证建筑结构具有一定的抗震性能。
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法摘要：房屋是人类居住的重要场所之一，因此在建筑工程的结构设计当中，采用抗地震倒塌能力的合理设计至关重要。
在近年来建筑安全事故当中，抗震倒塌能力的缺陷是造成安全事故的重要因素之一，因此在建筑结构设计的时候，如何把地震当中的损害减少到最低。
就需要结合实际的一些设计思想和方法进行一定的研究。
关键词：建筑结构；抗地震倒塌能力；设计思想在各种自然界灾害当中，地震属于其中一项重大的灾害，其突发性可以用迅雷不及掩耳来形容，并且对人们产生的损害也非常严重。
因此在地震过程当中倒塌的建筑物，绝大部分的因素是由于建筑物结构的不合理设计而造成的，在此种情况下，建筑物结构设计中抗地震倒塌能力就显得十分重要了，只有科学合理的抗震设计才能在地震当中保证人们的生命财产安全。
一、提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想分析在建筑结构的整体布局当中，经常会将建筑整体进行拆分为独立的建筑构件，从而有效提升建筑进度和工程建设。
在建筑结构的整体方面，主要取决于建筑内部的构件，可以说对于建筑结构整体的作用是相当巨大的。
由此可见，要想建筑整体结构的功能得到最大限度的发挥，就需要建筑内部的构件也要发挥相对应的作用，才能在建筑构件本身作用得到发挥的同时也可以对建筑整体系统的功能起到极其大的促进作用。
在此基础上，就需要对建筑构件之间的关系进行全方位的协调，如果对于之间的关系不能进行良好的处理，在建筑整体系统的功能性发挥方面就会有所下降，从而影响建筑整体的抗地震倒塌能力。
在人们的生活当中，地震这种自然灾害的发生是具有一定程度的复杂性和不确定性的，因此就需要在对建筑结构的抗争性能设计的过程当中，需要根据当地的实际情况来进行科学合理的设计，值得注意的是在此种方式设计下的建筑不排除会发生抗震强度的现象。
在此基础上，在对建筑进行整体性的抗地震设计的时候，需要对建筑的整体全面各方面因素进行充分考虑。
在现阶段当中的设计当中，主要采用“强柱弱梁，强节点弱构件”的方式来对建筑整体设计体系进行充分提升，从而将建筑在发生地震的时候所产生的破坏程度降到最低点，有效提升由于地震等自然灾害对建筑物造成的破坏。
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法 张燕华
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法张燕华摘要：建筑施工不仅仅要有美观度，质量过硬，同时还需要具有抗震性，整体建筑结构的抗震性首要分析和考虑的就是建筑物在地震的过程中抵抗倒塌的能力有多大。
建筑结构抗击地震倒塌能力的提升在防震抗震的过程中是重要组成部分，因此本文对提升建筑结构抗地震倒塌能力进行分析和研究，了解基本的设计思想和具体方法，希望对地震防倒塌能够产生积极的促进作用，提升建筑的安全性。
关键词：建筑结构；抗地震；倒塌能力；设计思想；方法地震具有较强的破坏性，建筑结构的安全性和可靠性在地震灾害的防御方面是十分重要和关键的保障，建筑结构属于整体集合系统，在整个建筑中也属于核心部分，因此要承担起每一个部分之间的力量平衡责任人，提升建筑结构的稳定性。
基于此，以下对提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法进行分析和研究，更好的促进建筑结构的稳定，避免由于地震产生建筑倒塌的破坏现象。
提升建筑物抗震性倒塌能力的科学思想在系统科学的概念基础之上要将复杂的系统功能进行深入的探索，这关系到系统的整体性，系统整体是一种方法也属于核心目标，整体概念可以理解和表达成为是整体并不是部分的总和。
建筑系统的构件还要依赖于整体的功能展示，每一部分的构件若是离开了整体结构就无法发挥出其具体的作用构件对整体结构系统的功能产生影响，每一部分构件若是离开了整体结构，整体功能的丧失就会更大，甚至比构件在系统中发挥的功能更大。
系统的组成具有极其复杂的属性，结构系统的整体功能取决于各个构件之间的相互作用，使用构件的方式对于系统功能的发挥会产生非常大的作用，局部破坏导致整体功能的损失。
对于建筑物的结构抗震来讲，在做抗震设计的过程中由于地震具有复杂的属性，设计要比大型地震的可能性要大，例如，在汶川地区发生的地震灾害，剧烈度的设计为7度，那么“大震”设计就是8度，但是这次地震当中部分地区的地震情况达到9度到11度，在以前的几次地震当中，这样情况也经常发生。
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法 何倩瑜
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法何倩瑜摘要：随着我国经济水平的不断增长，建筑行业的发展呈现出繁荣态势，促进了我国现代化建设水平的提升。
只有不断增强建筑质量，才能够满足社会生产生活需求。
在地震发生时，往往会由于建筑结构抗地震倒塌能力不足，对人们的生命财产安全造成威胁，这也成了当前建筑企业非常关注的一个问题。
因此，应该不断加强建筑结构的抗震设计，提升建筑的质量，保障人们的生活居住安全。
本文将通过分析影响建筑结构抗地震倒塌能力的因素，探索提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法，为建筑行业提供参考。
关键词：建筑结构；抗地震倒塌能力；设计思想；方法由于对地震的预测存在一定的困难，所以当地震发生时就会造成严重的损失，威胁人们的生命财产安全。
尤其是当建筑结构的抗震能力不足时，由于房屋倒塌造成的损失巨大，这引起了全社会的共同关注。
随着我国建筑行业的发展繁荣，对于建筑结构的抗地震倒塌能力越来越重视，尤其是在市场竞争越来越激烈的情况下，只有加强抗地震倒塌能力，才能够保障建筑的质量，为企业赢得良好的信誉，促进建筑企业的长远发展。
在建筑工程建设的过程中，多方面因素会对抗地震倒塌能力造成影响，比如施工地因素、施工质量因素和施工材料因素等。
因此，在建筑结构抗地震倒塌能力的设计过程中，应该针对不同影响因素，采取不同的设计方法，提升建筑抗震性能，为人们生活与居住的安全性提供保障。
一、影响建筑结构抗地震倒塌能力的因素（一）建筑结构施工地因素当地震发生时，会对建筑结构造成严重的破坏，进而影响人们的生命安全。
建筑结构抗地震倒塌能力，与建筑结构的施工地选择密切相关。
如果建筑设计人员在设计的过程中没有对当地地质状况进行深入分析，使得建筑结构处于滑坡地带或者山崖崩塌易发地带，那么就会严重影响建筑的质量安全[1]。
所以，设计人员应该充分分析施工地地形地质，尽量避免在地震带进行建设。
（二）建筑结构施工质量因素在建筑结构抗地震倒塌能力的影响因素中，施工质量是最关键的一项因素。
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想及其策略
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想及其策略摘要：随着我国经济的快速发展，当前社会建设产业也得到的快速发展，然而提高建筑房屋质量和抗震性能十分关键。
所以，从提高建筑结构抗震倒塌的设计入手，完善相关设计思想以及方法，落实相关设计重点，积极完善建筑结构的抗震性能，才是解决问题的重要手段。
关键词：建筑结构；抗震抗倒塌；设计细想前言：房屋建设的主要目的为了能够供应人们日常的生产生活，面对近几年突发性自然地质灾害的发生，由于房屋建筑结构问题以及抗震、抗倒塌能力不足等因素引起的悲剧已经时有发生。
为了能够有效的避免这种悲剧的重滔覆辙，提高建筑结构的抗震性，完善建筑房屋的使用。
一、建筑结构抗地震倒塌能力设计中的问题（一）对抗地震倒塌承载力计算不够在进行建筑结构的抗地震倒塌能力的设计过程中，部分建筑结构的设计人员因其技术水平不足，而忽略了对建筑结构中抗地震倒塌的承载能力进行有效计算，使建筑结构的承载能力不足，进而导致在地震灾害发生时，因为不能对建筑物进行正确的受损程度估算，而无法对突发性的地震灾害采取有针对性的防御措施。
（二）对抗地震倒塌的重要性认识不充分为了更好的提高建筑结构的抗地震倒塌能力，就需要对其进行充分的抗震设计，而合理的抗震设计通常需要设计者依照建筑物的大小情况，以及建筑物的不同类型，来进一步划分出其抗地震倒塌的重要标准，再由结构设计人员对建筑物的实际结构进行合理分析，才能使建筑结构的抗震性能得到充分的发挥。
然而，目前我国的结构设计人员并没有正确的认识到抗震设计的重要性，并严重缺乏相应的抗震设计理念，使得建筑结构得不到充分的抗震设计，从而导致其抗震功能得不到充分的发挥[2]。
（三）对抗地震建筑高度要求不合理随着建筑行业的不断发展，建设单位之间的竞争也进一步加强，这就导致很多建设单位在进行工程建筑时，为了进一步的加强对土地的使用来发展经济，盲目的提高土地的利用率，而没有充分对建设环境进行有效勘测与分析，片面的进行高层和超高层建筑的建设活动，使得建筑物的抗震能力大幅下降，不仅降低了建筑物的稳定性与安全性，同时也给人民的生命财产带来了巨大的安全隐患。
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思路与方法
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思路与方法发表时间：2016-01-04T14:31:48.333Z 来源：《基层建设》2015年19期供稿作者：郎一红谢尚悯[导读] 宁波市建筑设计研究院有限公司设计人员要尽可能少的对建筑结构进行纵筋的设置，也可以将连梁的强度适当减少，使连梁的地震灾害发生时首先屈服。
郎一红谢尚悯宁波市建筑设计研究院有限公司摘要：建筑行业在我国经济高速发展的带动下变得日益活跃，要想维持这一良好发展势头，必须不断强化建筑质量，建筑抗地震倒塌能力是建筑质量的重要指标之一，加之近年来地震事故频发，使得建筑的抗地震倒塌能力逐渐成为社会各界重点关注的问题。
本文从建筑结构方面入手，对建筑的抗地震倒塌能力的设计思路展开分析。
关键词：建筑结构；抗地震倒塌能力；设计思路与方法近些年来，我国地震灾害频发，我国社会各界对建筑的抗地震倒塌能力的关注程度逐渐提高，很多建筑的设计机构都将建筑结构的抗地震倒塌能力作为技术改良的重点，目前，我国建筑结构抗地震倒塌能力的研究已经取得了一定的成果。
一、科学的进行建筑结构的选型（一）建筑的框架-剪力墙结构体系设计人员必须将建筑的高度作为建筑结构选型的重要参考条件，建筑结构抗震设计的工作人员还要将建筑的具体用途作为抗地震倒塌设计的参考重点，要设计多种建筑结构抗地震倒塌的模型并从中选择符合建筑实际功用的最理想的建筑模型【1】。
建筑结构设计当中有许多种建筑结构体系具备良好的抗地震倒塌性能，例如钢结构体系就是其中较为理想的建筑结构体系，其抗地震倒塌能力很强，此外，剪力墙结构与框架-剪力墙结构也均是具备良好抗地震倒塌性能的建筑建构体系。
在地震灾害发生时，建筑的框架-剪力墙结构体系当中的框架结构主要负责承受建筑物自上而下和自下而上的振动力，剪力墙结构体系中的剪力墙结构主要负责承受横向的振动力，因此，框架-剪力墙结构体系的的刚度很强，具备理想的抗地震倒塌性能【2】。
设计人员在设计工作中要尤其注意不同楼层之间楼板的变形量，对楼板的变形量进行有效控制。
提高建筑结构抗震倒塌能力的设计思想与方法
提高建筑结构抗震倒塌能力的设计思想与方法摘要：随着近年来地震灾害频繁的出现，提高建筑结构的抗震能力，成为了建筑工程建设的一个重点。
建筑物在地震中所遭受的损害程度，可以通过提高建筑物的抗震倒塌能力来相应地减少。
本文浅述了提高建筑结构抗震倒塌能力的一些方法。
关键词：建筑结构；抗地震能力；设计一、我国高层建筑结构设计的难点抗震结构一直以来都是高层建筑结构设计的难点之一，由于地震的发生具有不可预测性，加之高层建筑结构十分复杂，往往在高层建筑中，结构设计人员无法全面的将抗震原理融入建筑结构设计之中。
同时地震具有非常性，高层建筑往往在结构设计上抗震数据分析简便，抗震系数难以得到保障。
如若高层建筑在结构设计中不能够将地区地震特点融入总体规划布局之中，并合理设计结构局部，建筑物必将难以抵御地震危害，这对建筑物使用者造成的伤害也是巨大和难以挽回的。
结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能（1）结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱（墙）”的原则确保荷载能够。
(2)对可能造成结构破坏的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力，做好变形协调以防止发生不均匀沉降。
（3）承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
二、高层建筑结构抗震设计应用的体系2.1框架-剪力墙体系框架-剪力墙体系不仅框架结构布置灵活，使用方便，又有较大的刚度和较好的抗震性能。
在承受水平力时，剪力墙和框架通过的连梁和楼板共同组成的一种结构体系。
在该体系中，框架的主要作用就是承受垂直方向的载荷，剪力墙的主要作用就是承受水平方向的剪力。
框架-剪力墙的结构体系中剪力墙在地震作用下呈弯剪破坏，且塑性屈服尽量产生在墙体的底部。
连梁宜在梁端塑性屈服，且有足够的变形能力，在墙段充分发挥抗震作用前不失效。
按照“强墙弱梁”的原则加强墙肢的承载力，避免墙肢的剪切破坏，提高其抗震能力。
2.2剪力墙体系剪力墙体系的结构刚度大、空间整体性好。
在剪力墙结构体系中，剪力墙担负了所有的垂直方向的载荷和水平方向的力。
探析提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思路方法
探析提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思路方法摘要：我们国家在近些年来发生了多起地震，我们可以看到在地震当中一些房屋的倒塌情况非常严重，一些房屋在地震当中却没有受到很大影响。
建筑物在地震当中是否会发生倒塌情况主要取决与建筑物的抗地震倒塌能力。
可以说建筑物的抗地震倒塌能力决定了人们的生命财产安全，所以当建设一个建筑物时，抗地震倒塌能力是非常重要的。
本文对建筑结构受到地震影响倒塌的原因进行探究，进而对建筑结构抗地震倒塌能力的影响元素进行深入的探析，最后结合一些资料，提出了一些如何提升建筑结构抗地震倒塌能力的措施。
希望通过本文能够为建筑单位在进行建筑物抗地震倒塌能力设计时提供一些参考。
关键词：建筑结构；抗地震；设计一、建筑结构受到地震影响倒塌的原因探究我们都知道，地震一种不可抗的自然因素，当地震出现的时候，建筑物的倒塌是损害人们生命财产安全的主要因素。
从某种角度上来看，地震时期房屋的倒塌情况决定了一个地区的伤亡情况。
想要避免建筑物地震倒塌的情况发生，就必须在对建筑物进行设计时提升建筑物的抗地震倒塌能力。
目前来看，我们国家的建筑物抗地震倒塌能力还有待于提升，抗地震倒塌的设计能力还有待于提高，如何才能在设计建筑物的过程中在保证建筑物美观实用的同时，拥有一个高强度的抗地震能力，是我们国家的建筑设计工作者目前急需解决的问题。
只有这样才能真正意义上的保证地震多发地区人们的生命安全。
想要从根本上提升建筑物的抗地震能力，就要首先搞清楚地震是如何摧毁一个建筑物的，只有弄清楚了原理，才有办法去解决。
总的来说，地震对于建筑物的破坏主要由四个方面构成。
首先，地震会使得建筑出现上下晃动。
其次，地震会使得建筑左右来回晃动，第三，地震的产生会很大几率的摧毁建筑物的地基，从而造成建筑物的倒塌。
第四，地震会使得建筑物发生顺时针或者逆时针的扭曲。
这四种破坏形式都能够把建筑物完全摧毁。
那么如何避免这种情况的发生，我们无法控制地震的发生，只能通过提升建筑物的抗震能力来对抗这种情况的发生。
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法
提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法摘要：抗地震倒塌设计是建筑设计中的重要组成部分，近年来，地震灾害频发。
而建筑行业发展到今天，在科学技术与设计原理的共同促进下，建筑结构的抗震性能明显提高。
在建筑建设前，对施工地段进行科学、专业的抗震结构设计逐渐成为全面保证建筑安全性的有效措施。
关键词：建筑结构；抗震1 建筑结构抗地震倒塌设计的内容1.1 考察施工地点在建筑工程施工过程中，抗地震倒塌设计是保证建筑稳定性与可靠性的重要手段。
因此，在前期准备阶段，首先，设计人员需要根据建筑工程的建设要求，对施工地点进行实地考察，并做好地质勘测和记录工作。
设计人员在考察施工地点时收集的工程数据是建筑结构抗地震倒塌设计的重要参考依据。
其次，专业设计人员需要做好分析、研究等工作，排查建筑工程施工场地周边存在的各种不利因素，并有针对性地加以规避。
最后，在实地考察工作结束后，设计人员可根据考察结果来完成建筑结构抗地震倒塌设计工作，从而有效减少周边环境存在的安全隐患，进一步保证建筑工程的安全性。
1.2 优化建筑布局提高建筑布局的专业性、科学性、合理性，能够在地震灾害发生时，有效避免建筑出现倒塌或危害住户生命财产安全的问题，有利于提高建筑结构的安全性。
在一定程度上，建筑设计不科学往往导致建筑与建筑之间相互影响。
因此，在进行建筑结构抗地震倒塌设计时，设计人员要保证建筑布局的平衡性以及整体性，例如尽量避免为了建筑的美观性和独特性而采用不规则的建筑造型。
另外，在建筑建设过程中，建筑布局必须严格遵循相关国家规定与行业规范的要求。
此外，施工单位在制订建筑结构抗地震倒塌设计方案时，必须采用符合建筑布局要求的建筑材料。
1.3 选择合适的抗震体系设计人员在开展建筑结构抗地震倒塌设计工作时，需要结合施工场地周边环境来确定抗震体系，提高建筑的安全系数。
对此，设计人员在实际工作中，应选择合适的建筑结构抗震体系，以提高建筑的抗震性能。
在此过程中，设计人员应仔细分析与对比建筑施工现场情况，并结合相关参数对建筑结构的抗震性能及抗震效果进行科学评估，以便在众多的抗震体系中挑选出最合适的抗震体系。
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第29卷第4期建 筑 结 构 学 报Vol 129,No 142008年8月Journal of Building StructuresAug 12008文章编号:100026869(2008)0420042209提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法叶列平,曲 哲,陆新征,冯 鹏(清华大学土木工程系,北京100084)摘要:工程结构的抗震能力是社会抗震防灾系统的第一道防线。
建筑物的倒塌是造成地震灾害的主要原因。
建筑物在地震中的破坏程度,大体决定了震害的严重程度。
因此,建筑结构的抗震能力,特别是抗地震倒塌能力,是地震区抗震防灾能力的最重要组成部分。
文中运用系统科学的思想,介绍了提高建筑结构整体抗震能力的设计思想,结合汶川地震中建筑震害的教训,重点针对建筑结构抗地震倒塌能力,讨论了建筑结构抗震设计中应注意的问题和改进建议。
研究结果表明:建筑结构系统的安全储备分为基本安全储备、整体安全储备与意外安全储备三个层次。
结构的整体抗震能力和抗地震倒塌能力取决于整体安全储备和意外安全储备,意外安全储备不足是汶川地震建筑结构震害严重的主要原因。
结构系统的意外安全储备主要来自其鲁棒性、整体稳定性和整体牢固性。
目前对于结构系统的整体安全储备和意外安全储备的研究很不够,结构设计规范的相关规定和要求也有待进一步完善。
关键词:汶川地震;建筑震害;结构抗震体系;抗倒塌能力;鲁棒性;整体稳定性;整体牢固性中图分类号:T U31213 T U31811 文献标识码:ACollap se p reventi on of building structures:a less on fr o m the W enchuan earthquakeYE L iep ing,QU Zhe,LU Xinzheng,FENG Peng(Depart ment of Civil Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China )Abstract:The aseis m ic capacity of engineering structures is the first line in the earthquake defense system of the s ociety .Building collap se is one of the maj or earthquake devastating consequences .Damages of buildings generally reflect the degree of earthquake disaster .A s a result,the aseis m ic capacity of building structures,es pecially their capacity to p revent collap se,is of great i mportance to the overall earthquake defense system of the s ociety .Based on analyzing the building seis m ic damage in the W enchuan earthquake,methods t o increase the overall aseis m ic capacity of building structures are discussed in the framework of system theory .Some key p r oblem s and suggesti ons for seis m ic design,especially for increasing the capacity t o p revent collap se of building structures are p r oposed .It is shown that:the safety margin of building structural system s can be divided int o 3levels:fundamental,integral and unexpected safety margins .The overall seis m ic capacity and collap se p revention of building structures are mainly deter m ined by the integral safety margin and unexpected safety margin .Lack of unexpected safety margin is the main reas ons of the severe building damage in the W enchuan earthquake .The unexpected safety margin of a structural system mainly comes fr om its r obustness,stability and integrity .Research on the integral and unexpected safety margins of building structures is still li m ited .Corres ponding requirements and s pecifications in current design code for building structures need t o be i m p roved .Keywords:W enchuan earthquake;building seis m ic damage;seis m ic system;collap se p revention;r obustness;stability;structural integrity基金项目:国家科技支撑计划课题(2006BAJ03A02)基金资助。
作者简介:叶列平(1960— ),男,浙江温州人,教授。
收稿日期:2008年6月0 引言 在区域抗震防灾系统的等级序列中,建筑物和基础设施的抗震能力是抗震防灾的第一道防线。
房屋建筑的倒塌与破坏是造成地震灾害的最主要根源,正如美国科罗拉多大学的一位专家曾经说过,“造成伤亡的是建24筑物,而不是地震”。
因此,提高建筑物的抗震能力,特别是提高建筑物抗地震倒塌能力,是增强地震区抗震防灾能力的最重要组成部分。
2008年5月12日我国四川发生的汶川地震属于特大罕遇地震,高烈度区保证房屋建筑做到“大震不倒”,减少人员伤亡是抗震防灾的最基本要求。
尽管我国抗震规范[1]的第三阶段设防要求“大震不倒”,但抗地震倒塌计算一般仅针对少数重要建筑结构进行,而对大量一般房屋建筑,则主要依赖整体结构的抗震概念设计和抗震构造措施。
然而,这次汶川地震中倒塌的大多数是一般房屋建筑。
因此,如何实现一般房屋建筑“大震不倒”的目标,有必要进一步深入研究。
建筑结构是由很多基本构件组成的一个系统。
我国2006年通过的国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》(G B50153—2006)[2]将结构定义为:能承受作用并具有适当刚度的由各连接部件有机组合而成的系统。
这是首次以国家标准条文的方式指明了工程结构的系统属性。
本文基于系统科学方法,介绍了提高建筑结构整体抗震能力的设计思想,并结合汶川地震中的典型建筑震害,重点针对建筑结构抗地震倒塌能力,提出了建筑结构抗震设计中应注意的问题和改进建议。
1 提高建筑物抗地震倒塌能力的系统科学思想 根据系统科学的基本概念,一个复杂系统的功能主要取决于该系统的整体性。
系统的整体性是系统方法的核心和目标,整体性可以简单的表述为“整体不等于部分之和”。
对于建筑结构系统来说,一方面,构件的功能依赖于整体结构系统功能,任何构件一旦离开整体结构,就不再具有它在结构系统中所能发挥的功能;另一方面,构件又影响整体结构系统的功能,任何构件一旦离开整体结构,整体结构丧失的功能不等于该构件在结构系统中所发挥的功能,可能更大,也可能更小。
由于系统组成的复杂性,结构系统的整体功能取决于构件的组成方式和构件之间的相互作用。
采用同样结构构件、但按不同方式组成的结构系统,其整体性可能表现为截然不同的结果。
如果因为结构构件之间的互相依赖而加剧了结构系统整体功能的损失,即局部构件的破坏与所导致的整体结构破坏程度很不相称,则结构系统的整体抗震能力弱,这样的整体性属于不利的整体性,也即所谓结构系统的易损性。
对于结构抗震来说,尽管进行了结构抗震设计,但由于地震的复杂性,一方面发生超过设计“大震”的可能依然存在,如汶川地震灾区,设防烈度为6～7度,设计“大震”为8度,而这次地震部分地区达到9～11度。
我国以前几次大地震也是这类情况,如1966年邢台地震,设防7度,实际10度;1975年海城地震,设防6度,实际9～11度;1976年唐山地震,设防6度,实际11度[3];另一方面,实际地震作用(分布模式和频谱成分)也不可能与设计计算地震作用完全相同。
当遭遇这类破坏性地震时,势必会引起结构系统中的一些构件超过其承载力而产生破坏,但如果局部构件的破坏持续引发其他构件连续破坏,甚至倒塌,则称该结构系统的易损性大。
与不利的整体性之相对的是有利的整体性,经过合理设计和组织的结构系统,能够利用结构构件之间的相互依赖与影响,最大限度地减少结构系统整体功能的损失,局部构件的破坏不会导致整个结构系统产生严重破坏,即局部构件的破坏不会持续引发其他构件连续破坏,这种特性在系统理论中称为系统的鲁棒性。
这可以直观的表述为一种“减法整体性”,即3-1>2。
文献[4]详细讨论了抗震结构的鲁棒性对于罕遇地震中结构抗地震倒塌能力的重要意义,并提出了增强结构系统抗震鲁棒性的方法,如增加结构的冗余度、明确不同构件的功能类型、采用多重抗震防线结构体系等。
汶川地震中,许多学校教学楼建筑在很短时间内坍塌,表明这些建筑的抗震鲁棒性很低。
图1是都江堰聚源中学教学楼的倒塌情况。
该教学楼的结构形式在地震灾区具有代表性,如图2a所示。
图2b为灾区另一未倒塌但严重破坏教学楼的情况,从中可以看出这类教学楼的外观和状况。
这类教学楼大多为砖混结构,纵墙承重、预制空心楼板,建筑上采用大开间、大开窗、外挑走廊,抗震构造措施严重不足,如预制空心楼板无拉结、无后浇叠合层,特别是进深梁处未设置构造柱。