建筑结构抗震设计抗震设计基本原则和要求

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２．３
结构设计地震动
如前文所述 ， 地震动的特性通常由幅值 、 频 谱和持时等来描述 ， 影响这些特性的因素较为复 杂 。 为了 给出 合理的结构设计地震动 ， 必须尽 可能全面地考虑这些影响因素及其规律 。 现阶段我国抗震设计所需要的地震动输入形式 有两类 ， 一类是设计地震动参数 ， 一类是地震动 时程曲线 。
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２．２ 抗震设防类别及标准 建筑抗震设防目 标是一个总体原则 。 在这个 总体原则下 ， 基于既能合理使用建设投资又能达 到抗震安全的要求 ， 根据建筑物重要程度和所处 地震环境的不同 ， 其抗震设计所依照的设防标准 可以有所区别 。 建筑抗震设防标准是衡量一个建筑结构抗震设 防要求的尺度 ， 根据抗震设防烈度 （ 或设计地震 动参数 ） 和建筑抗震设防类别来确定 。
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（ ２ ） 建筑抗震设计应考虑结构反应的动力 特征 结构地震反应问 题属于动力学范畴 ， 基于静 力学问题的概念和规律并不都适用于抗震设计 ， 比如在框架结构的梁内随意增加配筋就可能导致产 生预期之外的破坏模式 。 （ ３ ） 建筑抗震设计必须考虑结构的弹塑性 行为 抗震设计允许结构在设防烈度及罕遇地震下产 生损伤和破坏 ， 采取什么样的模型和方法才能合 理描述和 估计 结 构 的 非 线 性 行为 过程 ， 这是 抗震设计区别于一般结构设计的一个难点 。
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③ 标准设防类 ： 指大量的除 ① 、 ② 、 ④ 条以外 ， 按标准要求进行设防的建筑 ， 简称丙类 。 ④ 适度设防类 ： 指使用上人员 稀少且震损不 致产生次生灾害 ， 允许在一定条件下适度降低要 求的建筑 ， 简称丁类 。
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２．２．２ 建筑抗震设防标准 按照 《 建筑工程抗震设防分类标准 》， 各抗 震设防类别建筑的抗震设防标准应符合表 ２ ． １ 的要求 。
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① 选择工程场址时 ， 应选择对建筑抗震有利 的地段 ， 避开对建筑抗震不利地段 ； ② 建筑的平立面设计宜简单合理 ， 建筑的竖 向体型应力 求规则 、 均匀 ， 避免有过大的外挑 和内 收 ， 并应符合一定的高宽比要求 ； ③ 结构材料与结构体系的选择应符合抗震结 构体系的要求 ， 结构平面布臵应力 求对称 ， 竖 向 布臵应使其刚度 、 强度变化均匀 ， 避免出现 薄弱层 ， 并应尽可能降低房屋的重心 ；
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２．建筑抗震概念设计 正是由于建筑抗震设计中地震动 、 结构模型 和分析方法等的不确定性 ， 地震时造成的破坏程 度很难准确预测 ， 工程抗震问题不能完全依赖 “ 计算设计 ” 解决 。 而立足于工程抗震基本理论及 长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念 ， 往 往是设计具有良好抗震性能的结构的决定性因素 ， 这即是 “ 概念设计 ”。
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① 特殊设防类 ： 指使用上有特殊设施 ， 涉 及国 家公共安全的重大建筑工程和地震时可能 发生严重次生灾害等特别重大灾害后果 ， 需要进 行特殊设防的建筑 ， 简称甲类 。 ② 重点设防类 ： 指地震时使用 功能不能中 断或需尽快恢复的生命线相关建筑 ， 以 及地震 时可能导致大量人员 伤亡等重大灾害后果 ， 需要 提高设防标准的建筑 ， 简称乙类 。 须特别 指 出 ： 幼儿园 、 小学和中学的教学用 房 （ 如教室 、 实验室 、 图 书室 、 体育馆 、 礼堂等 ） 的设 防类别 为乙类 。
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建筑抗震概念设计定义为 ， 根据地震灾害 和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想 ， 进行建筑和结构总体布臵并确定细部构造的过 程。 抗震计算为设计提供了 定量手段 ， 概念设 计不仅是在总体上把握抗震设计的基本原 则上 ， 而且由概念设计所形成的抗震构造措施还可以在 保证结构整体性和加强局部薄弱环节等意义上保 证抗震计算结果的有效性 。
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２．２．１ 建筑抗震设防类别 抗震设防分类是根据建筑物遭遇地震破坏后 ， 可能造成人员 伤亡 、 直接和间接经济损失 、 社会影响的程度及其在抗震救灾中 的 作用等因 素 ， 对各类建筑所做的 设防类别划分 。 根据 《 建 筑工程抗震设防分类标准 》（ ＧＢ５０２２３ — ２００８ ） 将建筑工程分为以下 ４ 个抗震设防类 别。
２ 抗震设计基本原则和要求
建筑抗震设计不同于一般的结构设计，有其 本身的特点。基于这些特点，抗震设计也应遵循 相应的概念和要求。本章介绍建筑抗震设计的基 本特点、概念设计和其他相关要求。
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２．１
建筑抗震设计的基本特点
从建筑震害特点 、 建筑抗震设防目标及其实 现途径等方面可以总结出建筑抗震设计的基本特点 主要有 ： （ １ ） 建筑抗震设计存在强烈的不确定性 抗震设计必须面对和处理地震动输入 、 结构分析 模型 、 分析方法 、 结构破坏模式等的不确定性 。 其中 ， 地震动输入的不确定性是最大的不确定 性 。 抗震设计中应充分认识到 ， 根据目前所采用 的确定性方法所计算出的结构地震反应实质上只是 一种平均意义上的结果 ， 因而必须从抗震概念和 措施上完善抗震设计 。
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（ ６ ） 建筑抗震设计是强度 、 刚度 、 延性 等控制问题 一定程度上 ， 结构的地震作用 是由 设计者所 决定的 ， 设计者确定了结构的强度屈服水平也就 决定了 地震作用的大小 ； 而刚度的大小不仅影响 结构地震水平 ， 更关系到结构变形能力和破坏状 态 ； 延性则是结构自 屈服到极限状态的变形和耗 能能力的体现 。 建筑抗震设计需要均衡结构的强 度和刚度并利用延性来达到预期的设防目标 。
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（ ４ ） 建筑抗震设计其概念设计至关重要 大量的震害表明 ： 建筑抗震设计仅仅依靠计 算是不够的 ， 计算设计只解决了问题的一方面 ， 还需要依赖工程实践和经验总结出 的 、 许多目前 甚至还无法用计算说明的概念和措施 。 （ ５ ） 建筑抗震设计实质上在于引导一种预 期的结构破坏模式 抗震设计的难点不在于使结构不破坏 ， 而在 于使结构在多遇地震下不破坏 、 在设防烈度下产 生可接受的破坏 、 在罕遇地震下产生不致倒塌的 破坏 。