世界各个国家的建筑抗震设计
中、美、欧三国抗震规范对比
六、算例和结论
算例（5层钢筋混凝土框架结构）
层高3.5m，板厚120mm，8度（0.20g），一组，II类场地，楼面均布活荷载 2.5kN/m2，附加恒载1.8kN/m2，混凝土C30，钢筋fy＝360Mpa，fyv＝210Mpa。
美国IBC2003
• A-F类场地 • 波速测深30米 • 基岩700~1500米/秒
欧洲prEN1998
• A-E, S1,S2类场地 • 波速测深30米 • 基岩800米/秒
中美规范场地分类换算关系
vs(m/s) 1524
762
II
366 183
03
15
50
A
B
C
D
E
dov(m)
中欧规范场地分类换算关系
4423
2250
2250
2250
2250
1.77% 0.9%
0.9%
0.9%
0.9%
1071
773
615
727
572
0.78% 0.56% 0.45% 0.53% 0.42%
算例结论
• 与IBC-2003相比：对于延性较小的结构，IBC-2001 偏于保守；对于延性较大的结构，GB50011-2001 偏于保守；对于延性适中的结构，两本规范是相当 的。
2.5 TC q T
ag
ag
S
2.5 q
TCTD T2
ag
0 T TB TB T TC
日本现代建筑的抗震技术
日本现代建筑的抗震技术日本是个地震多发的国家，在长期的抗震实践中，他们在建筑抗震的设计和技术方面积累了丰富的经验，值得我们借鉴。
总所周知，地震发生时，处在旷野的人们只要不被外物砸中，如果?]有遇到滑坡、泥石流、雪崩和海啸等次生灾害，那么基本上就是安全的。
地震中的遇难者多数是被各类人工构造物（房屋、桥梁、路牌、电线杆等）的损坏或失稳害死的。
所以地震领域有句俗话：地震不杀人，建筑才杀人。
要想知道什么样的建筑在地震中最安全，可以借鉴日本的建筑设计的一些方法，因为饱受地震困扰的日本人在和地震的长期对抗中，积累了丰富的经验。
柔性抗震结构日本对抗震设计的认识经历了漫长的发展过程。
从1922年至20世纪60年代，“刚性抗震理论”主导了日本的建筑设计，此时日本的新建建筑大量使用剪力墙，甚至框架结构。
但自从20世纪60年代，计算机分析法被引入了抗震设计研究后，“柔性抗震结构”开始逐渐盛行。
经历了1994年的9.0级阪神大地震后，日本的抗震设计又得到了进一步提高。
日本人发现，在那次大地震后，一些建筑物虽然变形、歪斜，但至少没有倒塌;反倒是那些结构坚固的建筑，虽然保持了结构的完整性，却在地震中整栋倒下。
于是日本人从中汲取了教训，通过提取地震视频和实地勘测，他们发现地震来袭时，如果建筑物能够跟随地表一起摆动，反而更不容易倒塌。
有鉴于此，从1996年后，日本建筑开始广泛采用隔震技术：建筑商在建筑物底部铺垫橡胶层或移动承重座作为缓冲装置，利用建筑物本身的晃动吸收地震能量。
安装阻尼装置抗震在地震中，细长的高层建筑更容易被地震摧毁。
高层建筑的柔性和高度决定了它们的自振频率较低，如果自振频率和地震波的振动频率接近，很容易导致危险的共振。
要避免共振，就要在合适的时机改变建筑的自振频率。
为此，日本研发出了主动质量阻尼器（TMD）和调谐质块阻尼器（AMD）等制震技术。
TMD的基本原理是在建筑物中设置一个大约为建筑1%总质量的重锤，地震或风吹让建筑物振动时，振动能量会让重锤进行反向振动，从而减小建筑物的振动幅度。
建筑抗震设计中地震作用取值——主要国家抗震规范比较
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2. 进涤剂，洗衣机将洗衣粉或其他清洁剂加入内桶。
中、美、欧、日抗震设计规范比较
【拓展知识1-6】中、美、欧、日抗震设计规范比较（1）抗震设防目标我国《建筑抗震设计规范》( GB50011—2010 )是“三水准设防目标”，即小震不坏，中震可修，大震不倒，分别对应于以50 年超越概率63% ，10% 和2% ～3% 的地震作用。
UBC 1997 抗震设防目标是“避免结构倒塌和人身伤亡”，采用单一的设防水准，即以50 年超越概率10% 的地震作用，地震设计重现期为475 年，作为基准设防地震作用。
IBC 2000 的抗震目标是“每个结构和结构部分，包括永远附在结构上的非结构组件、结构支撑物和附属结构都要设计并建为可抵抗ASCE 7 所指地震移动产生的效应”，而ASCE 7的抗震目标是“为设计、建造抗震建筑提供参考标准”。
其地震设计重现期是50 年内超越概率2% 的地震作用，重现期为2 500 年，作为基准设防地震作用。
（2）场地分类场地是决定地震作用的一个关键因素。
按照场地土的剪切波速，GB50011—2010 将场地土分为Ⅰ～Ⅳ四类，UBC 将场地分为SA ～SF 五类，相应于IBC 的A ～ F 五类。
表1.1中是其对应关系。
IBC，ASCE 7 和UBC 均指出“如果场地的土壤特性具体信息不充分，不能确定场地的级别，则划分其为D 类场地”。
表1-1. IBC(ASCE 7),UBC和GB50011-2010的场地类别（3）地震反应谱曲线GB50011—2010 根据全国各地地震烈度的不同，把全国分为6，7，8，9度四个设防烈度区，并把地震分为多遇地震和罕遇地震两个水平，给出相应的水平地震影响系数最大值αmax。
并按近远震，分为三个地震设计组，和场地类别结合，给出特征周期T g。
根据αmax和T g给出反应谱曲线。
UBC 将全美国各地按照其烈度不同，分为5 个区，按烈度从小到大依次为0 度区、1 度区、2A 度区、2B 度区、3 度区和4度区。
对应不同的震区，有不同的震区影响系数Z，UBC 的地震影响系数曲线见图1.*。
世界各个国家的建筑抗震设计
日本发生9级大地震，给我们城市建筑设计者敲响一个警钟。
本次我们搜索世界各个国家的建筑设计来分析下如何在城市中设计抗震级别最高的建筑。
各国抗震建筑特点★英国：抗震房屋裂纹自动愈合据报道，英国科学家目前正在希腊的一处山坡上建造一种特殊的房屋，它能在地震中“自我愈合”。
作为利用纳米聚合体粒子研发特殊墙体的带头人，英国利兹市的“纳米制造业协会”在欧盟的资助下正在研究这种“自愈”的墙体。
据称，这种墙体在压力(地震期间)的挤压下，纳米聚合粒子将流入裂缝中并变硬，形成固体材料，从而对房屋的裂缝进行自动填补。
★希腊：智能减震屋由于希腊属于地震多发国家，所以研究抗震的办法一直是当地科研人员的重要课题，而这座新型“智能减震屋”就是最新研究成果。
据研究人员介绍，“智能屋”的最大特色就是能够进行“自我保护和修复”。
“智能屋”里安装了多种传感设备，即便是对最轻微的震动也会有所察觉，并可借助屋内设备减少甚至抵消地震带来的震动。
“智能屋”采用的材料具有自动修复功能，一旦墙体在地震中出现裂缝，液态修补材料可以像胶水一样，粘住裂缝并迅速固化，从而防止房屋倒塌。
室内传感器还能迅速感知到温度的变化。
一旦室温瞬间升高到一定程度，传感器就会通过互联网或卫星信号，自动通知附近居民并向消防部门报警，从而降低地震引发火灾给人们带来的伤害。
据悉，首个“智能屋”将在一周内搭建完毕。
研究人员将在接下来的半年时间里对它的实用性进行检验。
★美国：滚珠大楼美国建造了一种可以防震的“滚珠大楼”，如硅谷最近兴建的一座电子工厂大厦，在建筑物每根柱子或墙体下安装不锈钢滚珠，由滚珠支撑整个建筑，纵横交错的钢梁把建筑物同地基紧紧地固定起来，发生地震时，富有弹性的钢梁会自动伸缩，于是大楼在滚珠上会轻微地前后滑动，可以大大减弱地震的破坏力。
★日本：高层抗震大厦日本大京公司一座号称日本最高(地上55层、高185米)的公寓，使用了与美国纽约世界贸易中心相同的钢管168根，确保了抗震强度。
各国抗震规范
1986 年哥斯达黎加抗震规范结构分类及有关参数
重要性 特别重要 一般重要 其他 使用年限 100 50 30 超越概率 0．20 0．40 0．45 重现期(年) 500 100 50
（分别给出相Leabharlann 区划图） （赵凤新教授汇总提供）表２
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 l8 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
各国抗震规范对结构重要性的处理
国家 阿尔巴尼亚 阿尔及利亚 阿根廷 澳大利亚 奥地利 保加利亚 加拿大 智利 中国 哥伦比亚 哥斯达黎加 古巴 多米尼加 埃及 萨尔瓦多 埃塞俄比亚 法国 德国 希腊 印度 印度尼西亚 伊朗 以色列 意大利 日本 墨西哥 新西兰 尼加拉瓜 秘鲁 菲律宾 罗马尼亚 俄罗斯 西班牙 瑞士 土耳其 美国 委内瑞拉 EUROCODE8 ISO 3010 南斯拉夫 重要性系数 0．5———4 1———2．5 0．8———1．3 1．0———1．25 0．9———1．0 0．75———1．5 1．0———1．5 0．6———1．2 烈度调整 1．0———1．5 概率调整 0．6———1．25 0．15———0．25*** 1．0———1．5 0．2———1．5 0．5———1．5 1．0———2．0 1．0———1．4 1．0———1．5 1．0———3．0 1．0———2．0 0．8———1．2 1．0———1．2 1．0———1．4 0．5———1．5 1．0———1．5 0．6———1．3 1．0———1．6 1．0———1．3 1．0———1．25 0．8———1．4 烈度调整 1．0———1．3 1／1．4———1／2．5 1．0———1．5 1．0———1．5 1．0———1．35 0．8———1．4 (1．2——2．0)(1．0)(0．4——0．8) 0．75———1．5 年代 1989 1988 1983 1995 1961 1989 1995 1993 1989 1984 1986 1995 1979 1988 1989 1983 1990 1990 1984 1984 1983 1988 1975 1986 1981 1995 1992 1983 1977 1992 1992 1995 1992 1989 1996 1994 1982 1998 1988 1981
[PPT]中、美、欧三国抗震规范对比
![[PPT]中、美、欧三国抗震规范对比](https://img.taocdn.com/s3/m/8bf545cc76c66137ee0619cc.png)
六、算例和结论
算例（5层钢筋混凝土框架结构）
层高3.5m，板厚120mm，8度（0.20g），一组，II类场地，楼面均布活荷载 2.5kN/m2，附加恒载1.8kN/m2，混凝土C30，钢筋fy＝360Mpa，fyv＝210Mpa。
算例——设计结果
5层钢筋混凝土框架结构抗震设计结果（单位：KN，mm）
829.68 497.80 310.72 591.84 394.62 (140%) (84.0%) (52.4%) (99.9%) (66.6%)
C5
As
典型 构件
（2，B）
r
设计
结果
B3
As
（2-A~B） r
3646 1.46%
927 0.67%
4423 1.77% 1071 0.78%
2250 0.9% 773 0.56%
3.0
4.0 au/a1
扭转不规则体系
2.0
3.0
倒摆体系
1.5
2.0
注：（1）对于竖向不规则的结构，表中的q0应折减20%；
（2）根据结构布置情况，au/a1在1.0~1.3间取值
S (g) d
GB50011和prEN1998钢筋混凝结构 设计反应谱曲线对比
0.6
GB50011 8度(0.20g),一组 II类场地
从现在至2010年的5年时间为各国 规范向欧洲统一规范转换的过渡期。 在这期间，欧洲各国的国家规范可以 和欧洲统一规范并行，但各国的国家 规范必须按欧洲统一规范的要求，逐 步修正。2010年以后，欧洲将只有欧 洲统一规范，各国的规范只能以附录 出现在统一规范内。
从技术上来说，欧洲统一规范是
目前为止世界上真正按性能设计思想 编制的一套完整的规范体系。
国内外延性抗震设计的比较
建筑抗震设计中地震作用取值的 主要国家抗震规范比较
引言
地震是一种常见的自然灾害，它会给人类社会带来严重的损失。建筑物的抗震 设计是减轻地震灾害的重要手段之一。为了提高建筑物的抗震性能，各国都制 定了相应的抗震规范。本次演示将介绍建筑抗震设计中地震作用取值的主要国 家抗震规范，并进行比较分析。
地震作用取值
3、在中国和日本的规范中，地震作用的取值还考虑了建筑物的重量和结构类 型等因素。而美国规范则主要根据地震烈度和场地条件来确定地震作用的大小。
实例分析
为了更直观地了解不同国家抗震规范在建筑抗震设计中的应用，我们通过一个 实际案例进行分析。假设一栋位于地震高发区的办公楼，需要根据不同国家的 抗震规范进行抗震设计。
对于未来的研究展望，应该注意到国内外研究在理论和实践方面的差异和发展 趋势。未来的研究可以以下几个方面：进一步完善延性抗震设计的理论模型和 分析方法；加强新型结构和混合结构的延性抗震性能研究；通过实验和数值模 拟手段深入研究材料本构关系、细部构造和整体性能对结构性能的影响；加强 延性抗震设计的规范化和工程应用研究等。
1、中国、美国和日本都采用了地震烈度指标来表示地震作用的大小，但计算 方法存在一定的差异。中国的计算方法较为简化，而美国和日本则考虑了更多 的影响因素。
2、在地震动参数的取值方面，美国和日本的规定更为详细和严格，考虑了场 地类别和地震动参数的影响。而中国的规范在地震动参数的取值上较为单一， 没有充分考虑不同场地条件的影响。
（1）西南交通大学卢强教授提出了“三位一体”的延性抗震设计方法，即将 结构的竖向承载、水平耗能和损伤控制三个目标结合起来进行设计。该方法有 效地提高了结构的抗震性能。
（2）同济大学赵斌教授等提出了基于性能的混凝土结构地震损伤控制设计方 法，即通过优化混凝土材料的本构关系和损伤演化模型，提高混凝土结构的耗 能能力和损伤容限。这种方法在实际工程中也得到了广泛应用。
中美抗震规范的地震作用计算与钢筋混凝土结构抗震措施的比较研究共3篇
中美抗震规范的地震作用计算与钢筋混凝土结构抗震措施的比较研究共3篇中美抗震规范的地震作用计算与钢筋混凝土结构抗震措施的比较研究1随着科技的不断进步，地震对于人类的威胁越来越大。
为了保障建筑物在地震中的安全性，各个国家都推出了相应的抗震规范。
本文将比较中国和美国的抗震规范，并分析两国在钢筋混凝土结构抗震设计方面的差异。
一、地震作用计算1.1 中国的地震作用计算中国的抗震规范中，地震作用的计算主要依据近地地震动参数和结构自重参数得出。
具体的计算方法比较复杂，但一般可以通过以下公式来计算：F=K_L*C_D*C_F*W其中，F表示地震作用力，K_L表示地震性质系数，C_D表示结构方向系数，C_F表示地震频率系数，W表示结构自重。
1.2 美国的地震作用计算美国的地震作用计算与中国有一些区别，主要采用了离散点分析法，并以地震谱作为计算依据。
在计算的过程中，需要考虑到地震的成分方向，地形和场地条件等因素。
具体计算方法比较繁琐，主要方程如下：V=E.R其中，V表示地震作用力，E表示地震分布，R表示结构可靠度。
二、钢筋混凝土结构抗震措施2.1 中国的钢筋混凝土结构抗震措施中国的抗震规范主张采用抗震等级进行结构安全设计。
同时，还规定了一系列的抗震措施，比如在结构的构造和连接方式上要符合规范要求，钢筋混凝土的抗震设计要按照强度等级来进行，以保证结构在地震中的稳定性。
2.2 美国的钢筋混凝土结构抗震措施美国的抗震规范中也设有抗震等级的概念。
同时，针对钢筋混凝土结构抗震设计，美国要求建筑物的柱子和梁等悬挂部位必须采用预应力设计和型钢构件，以增强极限状态下的抗震性能。
三、比较分析从上述内容可以看出，中国和美国在地震作用计算方面有一定的差异，中国的计算方法相对工程而言较为简单，而美国则采用了更加精细化的计算方法。
另外，在钢筋混凝土结构抗震措施方面，两国的规范存在一些不同，如美国更加倾向于采用预应力设计和型钢构件来确保结构的稳定。
浅谈日本建筑的抗震设计
浅谈日本建筑的抗震设计前言：2011年3月11日在日本本州岛仙台港以东130公里处发生9级地震。
我们暂且不去考虑任何政治原因，只从房屋损毁及人员伤亡程度较我们的汶川地震相比，区别在什么地方。
最近在上网时也看到了一些关于日本的建筑在抗震设计方面的文章，这让我想起了在日本的两年半中也不知经历了多少地震，虽惊却无险。
所以也想就我的感受写一些我了解的日本建筑。
关键词：抗震建筑PCaPC 设计日本我们都知道日本岛本身就是欧亚板块和太平洋板块相互挤压而形成的，处于地震多发地带，所以日本在地震研究方面就不惜代价，以确保国民的安全，也恰是这一点也是所有到过日本的建筑人员非常感兴趣。
2005年5月份应日本PS三菱株式会社的邀请参观了他们承建的位于千叶县中央公园附近的Wellith Garden，这时一栋19层楼的公寓式住宅，使用的就是他们公司引以为傲的抗震技术—PCaPC工法。
PCaPC工法是PreCast Prestressed Concrete的缩写，主要的意思是预制混凝土拼接安装成的建筑。
其主要构件都是经过严密计算在工厂进行加工，和我国的桥梁施工有异曲同工的程度，现场再使用应力钢筋进行组装，使整个建筑在一个整体上达到均匀受力，整体协调，取得最佳的抗震效果。
这种施工方法有利于在狭小的施工作业面中进行施工，且节省施工周期。
日本的建筑法有很严格的对抗震方面的规定，比如日本的高层建筑必须能够抵御里氏７级以上的强烈地震；只有一级建筑师以上的人才能有资格编制抗震报告书，而且，报告书中的相关计算必须要使用国土交通省认可的专用程序等等。
一个建筑工程为获得开工许可，除了设计、施工图纸等文件外，还必须提交建筑抗震报告书。
这一报告书中要根据地震的不同强度，计算不同的建筑结构在地震中的受力大小，进而确定建筑的梁柱位置、承重以及施工中钢筋、混凝土的规格和配比。
普通的一个８、９层公寓楼，其抗震报告书动辄厚达两三百页。
建筑抗震报告书必须经过相关部门或人员的检查，确认无误后才能开工。
全球抗震建筑-柔韧的框架结构
全球抗震建筑-柔韧的框架结构
柔性的框架结构：墙倒屋不塌
中华民族不但自文明伊始就睿智地选择了木材等有机材料作为结构主材，而且发展形成了世界上历史最悠久、持续时间最长、技术成熟度最高的结构体系—柔性的框架体系。
我国木结构技术迄今至少已有近7000年的历史。
中国的传统木结构，具有框架结构的种种优越性，如“墙倒屋不塌”的功效，但其柔性的连接，又使得它具有相当的弹性和一定程度的自我恢复能力。
在汶川大地震中，许多文物建筑的墙体均不同程度地受损，但主体结构仍未倒塌，就是这种柔性框架结构抗震能力的表现。
从各国规范对比看我国抗震设计安全水准评价中的有关问题
第22卷 增刊2000年5月重庆建筑大学学报Journal of Chongqing Jianzhu U niv ersityVol.22 Sup.M ay2000文章编号:1006-7329(2000)s0-0192-09从各国规范对比看我国抗震设计安全水准评价中的有关问题X杨 媛, 白绍良(重庆建筑大学 建筑工程学院,重庆 400045)摘要:在阐述了各国抗震设计规范对钢筋混凝土结构抗震设计使用的“地震力设计法”(f orce based design)及其所含的评价结构抗震能力的“设计地震力-延性”联合准则的基础上,说明了不能单纯用对比同样设防烈度地面运动峰值加速度条件下设计地震力取值的高低来评价不同抗震设计规范的安全水准。
在对新西兰、欧洲共同体、美国、日本和我国抗震设计规范关于钢筋混凝土结构的设计地震力取值原则以及延性要求作了评述和对比后,对我国钢筋混凝土结构抗震设计的安全状况作出了评价。
关 键 词:钢筋混凝土;抗震设计;设计地震力-延性准则;安全水准中图分类号:T U352.1+1 文献标识码:A1 对钢筋混凝土结构抗震能力进行评价的设计地震力-延性准则相对于目前在性态设计法(perfo rmance based desig n,简称PBD法)的总概念下正在研究发展的新一代位移设计法(displacement based design,简称DBD法)而言,可以把目前世界各国普遍使用的体现二十世纪80年代中期到90年代中期认识水平的抗震设计法称为地震力设计法(force based design,简称FBD法)。
它与非抗震结构的基于极限状态的承载力设计法的主要区别在于,虽然由分配到结构各楼层的地震力经弹性分析得出的作用效应仍然直接参与与其它荷载经弹性分析求得的荷载效应的组合,并以组合得出的最不利内力作为结构各控制截面承载力设计的基本依据,但必须另外遵循“承载力级差设计法”的原则,通过一系列重要设计措施来完成结构的抗震设计。
国内外抗震设计规范探讨与比较
国内外抗震设计规范探讨与比较本文通过介绍我国抗震设计规范中对于设防目标，地震作用以及结构抗震验算的介绍及其与日本及印尼结构抗震设计规范中各条目的对比，比较了三者在设计规范中的异同点，提出了我国结构抗震设计中的优势及劣势并提出了可能的改进方向及方案。
标签：抗震；设计；比较1、概述抗震设计一直以来均为现代建筑设计中较为重要的一个方向。
特别是我国在经历过数次破坏性极强的震灾后，多次更新抗震设计规范并对抗震设计不断提出更高的要求，大地震在对我国造成巨大经济损失及人员伤亡的同时，也为我国抗震设计积累了丰富的经验。
相比于我国抗震设计，其他各国的抗震设计及抗震设计规范均有其独到及可借鉴的领域。
以下从各国抗震规范出发，比较各国抗震设计的异同点并对中国抗震设计规范提出可能的改进方向及方案。
2、我国抗震设计2.1设防目标中国政府在GB5001-2010国家规范中向各设计单位明确提出了具有三个水准的抗震设防目标，即小震不坏，中震可修，大震不倒。
其中小震定义为在五十年内超越概率为63.2%的多遇地震，中震在五十年内超越概率为10%的设防地震，大震的定义为在五十年内超越概率为2%的罕见地震。
规范既要求建筑设计的经济合理，也要求建筑在多遇地震或设防地震中达到正常使用或可修复的基本要求。
【1】2.2地震作用2.2.1特征周期地震周期是地震设计反应谱中的重要参数，在设计及计算中以字母TG表示。
我国规范中特征周期与设计地震的分组以及场地的分类有关。
我国规范中特征周期的取值如表一所示。
2.2.2地震影响系数地震影响系数作为地震作用计算的直接依据，为地震设计中最为重要的参数之一。
我国抗震规范中地震影响系数曲线如图一所示。
我国的地震影响系数曲线由直线上升段，水平段，曲线下降段以及直线下降段组成。
其中各阶段对应计算公式如图所示，各阶段间节点对应周期分别为0.1（s），TG （s），5TG（s），6s。
2.3结构抗震验算根据GB5001-2010国家规范，我国抗震结构承载力验算应按下式进行。
日本建筑抗震浅析
抗震带涂上黏合剂，包 工也相当简单，构造品质保证，研究
裹后固定在建筑物支柱 所此前已经完成了250个此类项目，
上。
包括新干线高架桥、医院以及约40
栋学校建筑物等。
19
二，建筑材料的选择
日本建筑在选材上也格外讲究，比如在欧洲、中国经常被 当作主要建筑材料的砖瓦，现在在日本建筑上几乎已经找 不到踪影，而现在日本广泛应用的五彩缤纷的“瓦片”是 由塑料制成的。1923年的关东大地震证明砖结构房屋不抗 震。从那以后开始，砖结构建筑在日本几乎不再被使用， 取而代之的是辅以轻型墙面材料的钢筋混凝土结构。由于 木结构的优良抗震性能，在日本也被大量的应用。为了提 高传统木结构建筑的抗震能力，日本普通的民宅采用了箱 体设计——地震发生时，房屋整体翻滚，不至于损毁。专 业技术人员还会定期对民房进行抗震加固等级评定，政府 会酌情给予居民适当的补贴鼓励。钢结构也是抗震性能极 佳的建筑结构，因为钢材是塑性材料，在地震来临时能够 很好的吸收地震力，从而起到了抗震的作用。如图所示， 木结构和钢结构房屋。
地震发生时，支柱即使出现内部损伤 也不会倒塌，这可以确保人员的生存 空间。以一座每层有12间房屋的4层
抗震“绷带”采用树脂 楼为例，通常加固工程需要花
纤维编织制造，形状类 似安全带。施工时，将
费 5 000万到1亿日元，采用这一技 术后，仅需500万日元左右，如果是 木质建筑，仅需数十万日元。工程施
5) 与其它隔震体系相比，隔震器受地基不均匀沉 降的影响并不十分明显，且构造简单、安装方便， 传力方式简单明确．
6）具有良好的经济效益，降低基础造价，施工工 期短，适用于大部分建筑结构。
10
“局部浮力”的抗震系统
日本开发了一种名为“局部浮力”的抗震系统，即在传统 抗震构造基础上借助于水的浮力支撑整个建筑物。 “局 部浮力”系统在上层结构与地基之间设置贮水槽，建筑物 受到水的浮力支撑，水的浮力承担建筑物大约一半重量， 既减轻了地基的承重负荷，又可以把隔震橡胶小型化，降 低支撑构造部分的刚性，从而提高与地基间的绝缘性。地 震发生时，由于浮力作用延长了固有振荡周期，即晃动一 次所需时间，建筑物晃动的加速度得以降低。6到8层建筑 物的固有周期最大可以达到5秒以上。并且，在城市海湾 沿岸等地层柔软地带也可以获得较好抗震效果。此外，贮 水槽内贮存的水在发生火灾时可用于灭火，地震发生后可 作为临时生活用水。这一系统成本并不算高。以8层楼医 院为例，成本比普通抗震系统高出大约2％。
抗震建筑-国外案例
国外案例：美国(2008-07-01 14:11:14)转载美国文：苏晶图：于健鹰与日本隔洋相对的美国西海岸，处在环太平洋火山地震带的东侧。
在加州西部，从洛杉矶到旧金山到太平洋海域，发育了一条圣安德烈斯断层，总长超过965千米，是世界著名的活动断层，美国的强地震大多发生在这里。
20世纪以来，美国西海岸发生里氏6级以上的地震14次，其中1906年4月18日旧金山发生的8.6级大地震震惊世界。
1990年以来在洛杉矶地区发生3次分别为7.6级、6.7级和6.6级的强地震。
尤其是美国的“硅谷”地处美国西海岸旧金山湾区附近。
从旧金山湾区向西南延伸800百公里直到洛杉矶的海岸线，恰是太平洋板块和美洲大陆版块的结合部。
这个地区一向地震频发。
耗能减震技术正是由于美国也是地震频发的国家，因此从20世纪70年代起，美国的科学家们率先提出在结构中设置软钢屈服耗能器来减轻地震对建筑的影响。
我们知道胡克定律：弹簧两端的力与其变形成正比。
但是，当力超过弹簧的承载能力以后，弹簧却无法回到原位，这称为塑性变形。
塑性变形过程可以吸收大量的能量。
举个例子我们就会更加明白，当我们没有钳子但是却想截断一根粗铁丝的时候，我们往往在一个点往返反复折它，最后我们可以看到铁丝在那一点处变长了，变细了，同时释放出了很多热量。
这就是塑性变形的一个典型例子。
所谓软钢，就是一种承载能力比较低的钢，这样，它可以在结构承力构件还可以承受地震力的时候，已经率先发生塑性变形，将地震输入的能量耗散，从而保护了建筑结构。
这是建筑结构延性设计的一个重要发展。
自此以后，在世界范围掀起一股研究耗能减震技术的高潮，各种新的装置如同雨后春笋般被发明出来，并不断被应用到工程实际中去。
除了从能量的角度外，还可以从建筑结构自身的相对振动入手。
理论研究发现，如果一个结构，最上面自由度的自振频率与结构基底的正弦波的频率完全一致的话，则最上面一个自由度的振幅会大幅度增加，而结构的其他部分的振幅则因此而减小。
震后分析：国外建筑的抗震设计 (1)
震后分析：国外建筑的抗震设计北京时间5月12日14时28分，在四川汶川县（北纬31度，东经103.4度）发生7.8级地震。
近十年来，世界相继发生了多次重大地震，1989年美国Loma Prieta地震（M7.0）、1994年美国Northridge 地震（M6.7）、1995年日本阪神地震（M7.2）、1999年土耳其伊比米特地震（M7.4）、1999年台湾集集地震（M7.6）等等。
那么针对抗震国外其他国家又是如何应对的呢？他们在抗震设防方面又采取了那些措施呢？日本的抗震设计我们的邻国日本是一个地震多发的国家，每年发生有感地震约1000多次，全球10%的地震均发生在日本及其周边地区。
近年来，日本不断加大城市防震减灾的新技术开发，探索城市综合减灾的新思路。
不仅如此，日本在建筑抗震、防火等安全性方面的规定复杂而严格。
1.刚性结构提高建筑物的抗震性能在日本许多高层公寓开始销售不久即告罄。
一个重要因素是这些高层公寓多半与高层写字楼作了同等水平的抗震设计。
一座号称日本最高的公寓，使用了与美国纽约世界贸易中心相同的钢管，确保了抗震强度。
这种钢管的直径最大达800毫米，厚度达40毫米，而且钢管中还注入了比通常混凝土强度高3倍的高强度混凝土，该公寓共使用这种钢管168根。
另外，该公寓还使用了刚性结构抗震体。
通常高层公寓柔性结构为主流，靠整个建筑来减弱地震引起的摇动，但在强风刮过来时，楼的结构也会发生一定的摇动。
采取了刚性结构后，摇动大大降低。
如遇阪神大地震级别的地震发生时，柔性结构的建筑一般要摇动1米左右，而刚性结构建筑只摇动30厘米。
2．使用橡胶提高建筑物的抗震性能在日本东京一座免震结构公寓高达93米，建筑物的外围使用了新研制的高强度16积层橡胶，建筑物的中央部分使用了天然橡胶系统的积层橡胶。
这样，在裂度为6的地震发生时，就可将建筑物的受力减少至二分之一。
一种超高层楼房用抗震装置，使用的是类似橡胶的黏弹性体，该装置可将强风造成的摇动减轻40%，同时也可提高抗震能力。
最著名的抗震结构设计
最著名的抗震结构设计原创2017-04-15无名高手向洋看世界地震是自然界最具破坏性的力量之一。
当地震袭击世界地震活跃地区时，结构和基础设施受到最大的损失。
因此，在设计结构时，特别是被认为是摩天大楼的结构，地震荷载必须被考虑。
我们一起漫游在世界各地，发现五大防震结构，并了解如何设计建筑物来抵御极端的地震荷载。
地震如何发生。
作为一名工程师，重要的是要初步了解什么是使解决方案容易的问题。
那么地震究竟是怎样的呢？人人都知道构造板的存在以及它们如何影响地壳的运动。
当这些构造板彼此碰撞并产生使用里氏尺度测量的大量能量时，发生地震。
这些构造板块的运动可归因于一个简单的物理现象 - 对流。
全球最具盛名的五个抗震结构设计：5.SabihaG?k?en国际机场SabihaG?k?en是土耳其伊斯坦布尔的两个国际机场之一，靠近北安纳托利亚断层。
它是由工程公司Ove Arup设计的，具有300个基座隔离器系统，可以承受最高8.0兆瓦的地震。
基地隔离器可以减少80％的横向地震荷载，使其成为世界上最大的地震隔离结构之一。
4.泛美金字塔泛美金字塔是20世纪70年代标志性建筑，由加利福尼亚旧金山市主办，紧邻San Andreas和Hayward。
1989年，洛马·普里塔（Loma Prieta）地震袭击了6.9兆瓦的结构，造成顶层从一侧到另一侧摆动了一个多小时，但建筑物高大而无损。
这种抗震功能可以归功于52英尺深的钢筋混凝土基础，设计用于随地震荷载自由移动。
垂直和水平加载由第一层以上的独特桁架系统支撑，内部框架延伸到第45层。
这些结构系统的复杂组合使建筑物抵抗扭转运动，并允许大的水平基础剪切力被吸收。
3.哈利法塔我不认为这个摩天大楼需要任何介绍。
哈里发哈克是世界上最具代表性的超高层结构之一。
等等，它也是抗震的！该结构由机械地板组成，其中外伸支架墙将周边柱连接到内壁。
通过这样做，周边列能够为结构的横向阻力提供支撑，并且柱的垂直度也有助于承载重力负载。
国内外抗震技术一览
国内外抗震技术一览（下）同济大学：强化摩天大楼下盘功夫抓地牢，站得稳，山摇地动也不晃，同济大学结构工程与防灾研究所专家历经十余年，研发成功结构抗震防灾新技术，这一“中国功夫”日前首次在抗震研究强国日本实现工程应用，令建筑物的“马步”扎得更稳。
该项成果近期还获得上海市科技进步一等奖。
近年来，随着我国高层建筑结构体系越来越复杂，对高层及超高层建筑的抗震技术需求日益迫切。
自1994年起，在该研究所所长吕西林教授的带领下，课题组致力于开发新型的抗震防灾技术。
吕西林坦言，在土木工程领域，原始创新非常少，他们的“马步新招”靠的是集成创新，即利用已有技术、设备，达到“1+1>2”的效果。
走在同济大学土木工程系楼梯上，常有人要问：那转角处贴着墙面、顶着天花板的人字形灰色结构干啥用？这正是专家们的得意之作：将橡胶耗能、油阻尼器这两大减震设备创造性地连在一起，不仅能令大楼抵抗住相当于6至7级强震的冲击，而且施工较传统方法更为简易。
这一消能减震支撑体系，获得国家实用新型专利，并应用于上海市3项实际工程。
如上海港汇广场商务办公楼的加固设计使用了这一创新技术，整个加固过程中广场基本未停业。
让摩天大楼的“下盘功夫”更强，同济大学专家再做“加法”，采用各种滑动支座“并联”橡胶支座，组成全新的组合隔震系统，成功应用于超高建筑的基础隔震。
据了解，它已在日本的4个高层建筑工程中发挥作用，当地企业数据显示，这一技术在达到相同抗震效果前提下，工程成本降低10％左右。
兰州大学：整体式装配房屋抗震性能优越一项由兰州大学开发的抗震住宅“新型装配整体式房屋体系”技术不久前得到甘肃省科技厅、建设厅等相关专家的好评，并拟立项予以实施和推广，应用于灾后重建工作。
据悉，日前甘肃省科技厅专门组织召开了“新型装配整体式房屋体系”专题咨询会。
专家一致认为该体系建造速度快，特别适合灾区震后重建，是一项低成本新型抗震住宅建设技术。
尤其是“砖混组合房屋”技术，设计合理、成本低廉，具有节约材料、自重轻、便于产业化生产、抗震性能优越、环保节能的特点。
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日本发生9级大地震，给我们城市建筑设计者敲响一个警钟。
本次我们搜索世界各个国家的建筑设计来分析下如何在城市中设计抗震级别最高的建筑。
各国抗震建筑特点
★英国：抗震房屋裂纹自动愈合
据报道，英国科学家目前正在希腊的一处山坡上建造一种特殊的房屋，它能在地震中“自我愈合”。
作为利用纳米聚合体粒子研发特殊墙体的带头人，英国利兹市的“纳米制造业协会”在欧盟的资助下正在研究这种“自愈”的墙体。
据称，这种墙体在压力(地震期间)的挤压下，纳米聚合粒子将流入裂缝中并变硬，形成固体材料，从而对房屋的裂缝进行自动填补。
★希腊：智能减震屋
由于希腊属于地震多发国家，所以研究抗震的办法一直是当地科研人员的重要课题，而这座新型“智能减震屋”就是最新研究成果。
据研究人员介绍，“智能屋”的最大特色就是能够进行“自我保护和修复”。
“智能屋”里安装了多种传感设备，即便是对最轻微的震动也会有所察觉，并可借助屋内设备减少甚至抵消地震带来的震动。
“智能屋”采用的材料具有自动修复功能，一旦墙体在地震中出现裂缝，液态修补材料可以像胶水一样，粘住裂缝并迅速固化，从而防止房屋倒塌。
室内传感器还能迅速感知到温度的变化。
一旦室温瞬间升高到一定程度，传感器就会通过互联网或卫星信号，自动通知附近居民并向消防部门报警，从而降低地震引发火灾给人们带来的伤害。
据悉，首个“智能屋”将在一周内搭建完毕。
研究人员将在接下来的半年时间里对它的实用性进行检验。
★美国：滚珠大楼
美国建造了一种可以防震的“滚珠大楼”，如硅谷最近兴建的一座电子工厂大厦，在建筑物每根柱子或墙体下安装不锈钢滚珠，由滚珠支撑整个建筑，纵横交错的钢梁把建筑物同地基紧紧地固定起来，发生地震时，富有弹性的钢梁会自动伸缩，于是大楼在滚珠上会轻微地前后滑动，可以大大减弱地震的破坏力。
★日本：高层抗震大厦
日本大京公司一座号称日本最高(地上55层、高185米)的公寓，使用了与美国纽约世界贸易中心相同的钢管168根，确保了抗震强度。
另外，该公寓还使用了刚性结构抗震体。
如遇阪神大地震级别的地震发生时，柔性结构的建筑一般要摇动1米左右，而刚性结构建筑只摇动30厘米。
三井不动产公司在东京都杉并区出售的一座免震结构公寓高达93米，建筑物的外围使用了新研制的高强度16积层橡胶，建筑物的中央部分使用了天然橡胶系统的积层橡胶。
这样，在6级地震发生时，就可将建筑物的受力减少至二分之一。
三井不动产公司2000年已向市场投放40栋这种建筑。
弹性大楼
地震高发区日本在这方面也特别有经验，他们设计了一种“弹性建筑”，有较好的抗震性能。
日本东京建了12座弹性建筑。
经东京发生的里氏6.6级地震考验，证明在减轻地震灾害方面效果显著。
这种弹性建筑物建在隔离体上，隔离体由分层橡硬钢板组和阻尼器组成，建筑结构不直接与地面接触。
阻尼器由螺旋钢板组成，以减缓上下的颠簸。
可漂浮的抗震住宅
这个巨大的“足球”其实是日本Kimidori房屋所制造的叫做Barier的住宅。
它可以抵御地震，并能漂浮在水面上。
这座特别的住宅售价约为1390000日元，(约为10万元人民币)。
廉价的“抗震居屋”
日本一公司研制出了一种廉价的“抗震居屋”，这种居屋全由木材建造，最小面积2平方米，造价2000美元，它能够在主体房屋坍塌时屹立不倒，也能够抵御坍塌结构的冲击和挤压，很好地保护屋内居民的生命和财产安全。
中国古代抗震建筑设计
与西方砖石结构建筑的“以刚克刚”不同，中国传统的木结构建筑在抵抗地震冲击力时，采用的是“以柔克刚”的思维，通过种种巧妙的措施，其目标是以最小的代价，将强大的自然破坏力消弥至最小程度。
柔性的框架结构：墙倒屋不塌
中华民族不但自文明伊始就睿智地选择了木材等有机材料作为结构主材，而且发展形成了世界上历史最悠久、持续时间最长、技术成熟度最高的结构体系—柔性的框架体系。
我国木结构技术迄今至少已有近7000年的历史。
中国的传统木结构，具有框架结构的种种优越性，如“墙倒屋不塌”的功效，但其柔性的连接，又使得它具有相当的弹性和一定程度的自我恢复能力。
在汶川大地震中，许多文物建筑的墙体均不同程度地受损，但主体结构仍未倒塌，就是这种柔性框架结构抗震能力的表现。
整体浮筏式基础、斗栱、榫卯：抗击地震的关键
我国古代很少建造平面复杂的建筑，主要采用长宽比小于2:1的矩形。
规则的平面形态和结构布局有利于抗震。
传统建筑往往是中间的一间(当心间)最大，两侧的次间、梢间等依次缩小面宽，这样的设计非常有利于抵抗地震的扭矩。
中国古代建筑一般由台基、梁架、屋顶构成，高等级的建筑在屋顶和梁柱之间还有一个斗栱层。
中国古代建筑的台基用现代结构语言描述，堪称“整体浮筏式基础”，好比是一艘大船载着建筑漂浮在地震形成的“惊涛骇浪”中，能够有效地避免建筑的基础被剪切破坏，减少地震波对上部建筑的冲击。
中国传统建筑的梁架一般采用抬梁式构造，在构架的垂直方向上，形成下大上小的结构形状，实践证明这种构造方式具有较好的抗震性能。
优雅的大屋顶是中国古代传统建筑最突出的形象特征之一，而且对提高建筑的抗震能力也做出过相当的贡献。
形成大
屋顶(尤其是庑殿顶、歇山顶等)需要复杂结构和大量构件，大大增加了屋顶乃至整个构架的整体性;庞大的屋顶以其自重压在柱网上，也提高了构架的稳定性。
应县木塔
除了这些较显著的手法外，中国古代传统建筑中还使用了大量的其他技术措施，这些措施是古建筑抗震的关键。
比如榫卯的使用：榫卯是极为精巧的发明，我们的祖先早在7000年前就开始使用，这种不用钉子的构件连接方式，使得中国传统的木结构成为超越了当代建筑排架、框架或者刚架的特殊柔性结构体，不但可以承受较大的荷载，而且允许产生一定的变形，在地震荷载下通过变形吸收一定的地震能量，减小结构的地震响应。