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【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）11-0247-01
引言
众所周知，近年来世界范围内发生了多次大震强震，特别是2008年的汶川地震、2011年的日本地震等，给人民的生命财产造成巨大的损失。桥梁作为生命线工程，在抗震救灾的交通运输中发挥着重要的作用。而《桥梁抗震》课程作为众多高等院校土木工程专业本科生的专业必修课，它的教学效果的好坏将直接影响学生就业后处理工程实践问题的能力和自我专业素养的发展能力，因此是土木工程专业本科生十分重要的一门基础专业课。
笔者作为桥梁抗震课程的主讲教师，在多年的教学实践中体会到该课程的教学内容、教学方法和教学手段等很多方面存在一定的不足，尚需要进一步改革和完善。尤其在当今全球地震频发的自然环境下，该课程的教学研究对提高本科学生分析问题和处理工程实践问题的能力具有重要的意义。
1.《桥梁抗震》课程的本科教学现状
1.1缺乏适合本科生教育的桥梁抗震教材
现有一些与桥梁结构抗震相关的书籍，总体上分为两类：一类称为工程结构抗震，如《建筑与桥梁抗震设计》、《工程结构抗震》等，这类书中较全面的涉及了各种房屋建筑结构的抗震，而对桥梁结构的抗震内容一般只涉及一章简支梁桥或简单的规范条文，知识量较少，内容片面且偏简单，远远不能满足本科生的专业学习需求。另一类书是专门针对各种大跨径桥梁的桥梁抗震书籍，主要为同济大学范立础编写，如《桥梁抗震》、《大跨度桥梁抗震设计》、《桥梁减隔振设计》、《桥梁抗震研究》、《高架桥梁抗震设计》等，这类书大多为研究生学习用书，理论深奥，难以理解，有的内容片面，没有很好地结合本科学生实际的理论水平和实践基础，使得他们在学习时不知从何入手，使用时不知用在何处。此外，人民交通出版社出版的叶爱君等编著的《桥梁抗震》教材第2版，相比之下在章节划分上所涉及桥梁抗震的内容点比较全面，而且在一定程度上能结合现行规范，但是该教材总页数偏少，书中的很多基本概念描述过于简单，对于初学桥梁抗震的本科生来讲，还需要由教师补充很多资料，扩充很多基本内容。
另外，桥梁抗震课程教学所依据的重要学习资料即为抗震设计规范，但是规范的内容大多是经过提炼的结论性的条文，只能作为辅助参考工具，不能作为本科生学习基本理论基础知识和解决实际工程问题的教学用书。
因此目前的土木工程专业本科生，迫切需要一本难度适宜、易于掌握、内容全面、指导性和实践性较强的桥梁抗震教材。这也是作为本课程的教学老师需要进一步做的工作。
1.2 授课学时少，内容难度大
针对目前我国大学教育正经历着从精英教育向大众教育的转型，桥梁抗震课程面临学时少，内容多的问题，学生学习起来感觉很有难度。 原因是：一方面该课程的基础理论与基础课（如动力学、 高等数学、 材料力学、结构力学等）联系紧密，学生淡忘的内容不少。教师需给出本课程与其它课程的结合点及本课程知识的定位点，让学生建立概念，顺利过渡。
本课程内容的特点相对较为抽象，尤其在结构设计和计算部分理论推导占有比例较大，多为枯燥和抽象的公式，使学生难于接受并产生兴趣。但是如果讲课内容过于简单，则学生所学知识缺乏深度，获取的专业信息较少。因此本课程在教学内容与课程体系应进行相应的调整，合理安排难易知识点。
1.3教学理念和教学模式需要改进
桥梁抗震课程的目的是介绍地震作用的基本原理和桥梁结构抗震的方法，使学生掌握结构抗震的基本理论和设计方法。由于涉及知识面广，同时对专业知识掌握程度的要求高，因此教师在授课过程中，学生普遍感觉难度较大。另外，过去对于本课程的讲授过于强调理论而忽视了与实践相结合的案例分析，缺乏实际地震和现场灾害调查资料，这些是我们专业课程教师需要改进和提高的方面。
首先，在课程的教学理念上，应以培养学生获取和应用知识的能力为目标，教学时注重学生对基本知识和基本概念的理解和把握。其次，在本课程教学中应探讨和尝试新的教学方法和教学手段，变被动学习为主动学习。目前，现代化的教学手段尚未得到充分利用，缺乏生动，适用的高质量多媒体课件。在传授知识的同时，应调动学生的主动思维和学习兴趣，通过课堂讨论、撰写小论文、观摩抗震试验、组织结构设计大赛等活动，提高学生学习和研究分析问题的能力。
1.4 缺少典型的优秀试题和案例分析
计算机辅助教学近年来在高等教育教学中得到较广泛的应用，并将逐步成为教学环节的一个重要手段。但针对桥梁抗震课程的教学课件及其习题库还不成熟，存在着分散、孤立、低水平重复的弊端。要想对课程内容有一个比较系统而全面的了解，培养学生学习的自觉性和兴趣很重要，因此除了传统的讲课、批作业、面对面答疑之外，可以建立该课程相应的习题库供学生自我训练和测试，不仅可以减轻老师的负担，提高教学效率，还可使学生在短时间内尽量扩大学习的信息量，有助于培养学生的独立学习能力和思维创造能力。由于目前未形成一个系统的习题库，制约了学生课下对本门课程的学习和进一步思考。
2.结论
《桥梁抗震》课程是土木工程本科教学中很重要的年轻的一门专业课，本文通过对本课程教学内容、教学理念、教学模式的现状分析，对该课程的本科教学改革方向进行了研究和探讨，以进一步提升本课程的教学质量，提高本科学生分析问题和处理工程实践问题的能力。
桥梁抗震是一个复杂的系统工程，但由于课程课时有限，还需在教学过程中不断总结前进。
参考文献：
教学理念和教学模式需要改进桥梁抗震课程的目的是介绍地震作用的基本原理和桥梁结构抗震的方法，使学生掌握结构抗震的基本理论和设计方法。由于涉及知识面广，同时对专业知识掌握程度的要求高，因此教师在授课过程中，学生普遍感觉难度较大。另外，过去对于本课程的讲授过于强调理论而忽视了与实践相结合的案例分析，缺乏实际地震和现场灾害调查资料，这些是我们专业课程教师需要改进和提高的方面。首先，在课程的教学理念上，应以培养学生获取和应用知识的能力为目标，教学时注重学生对基本知识和基本概念的理解和把握。其次，在本课程教学中应探讨和尝试新的教学方法和教学手段，变被动学习为主动学习。目前，现代化的教学手段尚未得到充分利用，缺乏生动，适用的高质量多媒体课件。在传授知识的同时，应调动学生的主动思维和学习兴趣，通过课堂讨论、撰写小论文、观摩抗震试验、组织结构设计大赛等活动，提高学生学习和研究分析问题的能力。
中图分类号： TU2文献标识码： A
1、建筑方案设计在建筑抗震设计中的几个主要设计问题分析
1.1 建筑体型设计问题
建筑体型包括建筑的平面形状和立体的空间形状的设计。震害表明，许多平面形状复杂，例如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。海城地震和唐山地震中有不少这样的震例。而平面形状简单规则的建筑（包括单
层和多层建筑）在地震中都未出现较重的破坏；有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂ss和不规则，例如相邻单元的高差过大、出屋面建筑部分的高度过高、有的建筑装饰悬伸过大过高，这些沿高度形状上的变化，在地震时都会造成震害，特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。在历次地震中工业与民用建筑都有此类震例。
所以，在建筑体型的设计中，应尽可能的使平面和空间的形状简洁、规则；在平面形状上，矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说，都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体形，尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼，在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度
比较均匀地分布，避免产生因体形不对称导致质量与刚度不对称而引起建筑物在地震时发生对抗震极不利的扭转反应。在建筑方案设计中，特别是高层建筑的建筑方案设计中，为了建筑立面美观和艺术上创意，复杂的建筑体型是难以避免的，但是，在设计时一定要把建筑艺术、建筑使用功能同结构抗震安全很好的地结合起来。
1.2 建筑平面布置设计问题
建筑物的平面布置在建筑方案设计中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距离，内墙的布置，空间活动面积的大小，通道和楼梯的位置，电梯井的布置，房间的数量和布置等等，都要在建筑的平面布置图上明确下来；而且，由于建筑使用功能
的不同，每个楼层的布置有可能差异很大。因此，这就带来一个建筑平面布置的多样化如何同时考虑结构抗震要求的问题。一个比较突出的问题是，建筑平面上的墙体（包括填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙）布置不对称；墙体与柱的分布不对称，不
协调；造成建筑结构质量与刚度在平面上分布的不对称，不协调；使建筑物在地震时产生扭转地震作用，对抗震很不利。根据抗震设计审查结果统计，有的城市在建筑平面布置上不合理的达17%，在墙体设置上不符合抗震要求的达24%。
1.3 地展力问题
在高层建筑方案设计中，除了考虑垂直荷载和水平荷载外，还要考虑地展力。往往由水平地震力产生的内力，成为设计控制的主要因素。高层建筑的结构体系有多种，当地震烈度低于8度时，只要建筑物体型合理。垂直刚度均匀，九层以下的高层建筑，仍可采用钢筋混凝土框架结构。然而，由于高层建筑结构体系自身的柔性较大。加上设计师在建筑方案设计时因商业要求，无法建筑结构上进行合理的设计，从而引起建筑结构设计不合理，造成这类建筑抗震性能先天不足，加上临街一面底层抗震墙设簧减少，引起底层的侧移刚度比纵横墙较多的第二层要小，这种结构的建筑物其地震倾覆力矩主要由钢筋砼框架柱承担，使得底层钢筋砼框架柱的承载能力大为降低，当地震时，因为下柔上刚，从而危及整座建筑的安全。如何才能克服这些闲难就是建筑方案设计者所面临问题。
1.4 缺乏理论指导和经验
建筑抗震设计中缺乏科学规范的理论指导，缺乏实际经验的积累；我国对地质地震的认识尚不够完善，对地震的成因，预测，防治研究不够深入，地震防治规范不够科学。因此，在进行建筑结构抗震设计时候，缺乏一定的科学依据，或依据的是不完善的理论。因此，难以在建筑结构设计中完美融合防震设计理念。设计中，没有能够深入研究地震对建筑结构破坏的层次和顺序，难以做到重视主体的设计而兼顾细节问题。没有能根据实际情况灵活变通的运用抗震设计准则。
2、建筑方案设计和抗震设计的关系分析
建筑方案设计对建筑抗震起重要的基础作用。建筑的结构设计难以对建筑方案设计有很大的改动，建筑方案设计已经初步形成了，建筑结构就必须按照原则服从建筑方案设计的要求。设计师在建筑方案能够全面的考虑到抗震设计的要求，那么结构设计人员按照建筑方案
对结构部件进行科学、合理的布置，保证建筑结构质量与结构刚度均匀分布，结构受力和结构变形共同协调，提高建筑结构抗震性能和抗震承载能力；如果建筑方案没有考虑到抗震的要求，直接给结构抗震设计带来更大的难题，建筑布局设计限制结构抗震布局设计。为了进
一步提高结构部件抗震承载能力，就必须增大结构构件的截面面积，这样又会造成很多不必要的浪费。所以，在建筑抗震设计的过程中建筑单位要对建筑体型设计、建筑平面布置设计、屋顶建筑抗震设计等问题加以关注。
3、在建筑方案设计中考虑抗震问题的作用
3.1 体型设计中能够避免质量和刚度分布不均
建筑体型包括建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。平面形状简单规则的建筑在地震中未出现较重的破坏，有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂和不规则在地震时都会造成震害。特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。因此在建筑体型的设计中，应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则：在平面形状上，矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型，尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布，避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。
3.2 屋顶建筑的抗震设计作用
屋顶建筑的抗震设计人员常被人们忽视，这是因为屋顶并不是结构承重的重要部分。所以人们并不重视这一方面的设计。事实上恰恰相反。屋顶建筑是建筑方案设计的非常重要的一部分，根据现在一些地震的破坏来看。屋顶建筑是地震破坏最严重的地方之一。在这一部
分的设计中应该尽量降低屋顶建筑的高度，在材质上选择用高强轻质的建筑材料和轻型的建筑造型，保证屋顶建筑的结构质量和刚度的均匀分布，这样就能保证地震作用沿结构方向的均匀传递。同时在设计的过程中，要注意屋顶建筑与整体建筑的重心应该保持一致，这样能
够显著提高屋顶建筑的抗震稳定性。减少地震过程中扭转、变形等情况对建筑物自身的破坏。
结语:
总之，建筑方案设计在建筑的抗震设计中非常重要，二者之间有着非常密切的关系。因此，对于建筑方案的抗震设计，我们要有足够的重视并且使其能够发挥它的作用。从而保证建筑的抗震能力，保障人们的生命财产安全。
参考文献：
[1]蒋山.浅谈建筑方案设计在建筑抗震设计中的作用，[期刊论文]中国房地产业，2011 年10 期
[2] 陆伟权.浅析建筑方案设计在建筑抗震中的作用，[期刊论文]城市建设理论研究，2012 年14 期
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
房建结构抗震设计，关乎民生，关乎经济发展，社会稳定，对房屋建筑实施结构设计，主要涉及对建筑高度，承载力，总体结构，各个部件的性能规划等一系列的因素，要求通过对各个构件和整体规划的基础上，既实现满足居民生活生产保障安全的需要，又具有值得欣赏的美学价值。增强房建结构的抗震设计，必须综合考虑地基，房屋的结构体系选择，综合布局等多方面建设因素，是一项及其专业，严谨，复杂的高技术工作。
二、建筑抗震的主要影响因素
1、抗震设计标准
目前，国内在不同地区设定的基本设防烈度，主要是根据该地区以及具体建筑在一段时间内遭受地震以及地震强度的概率而定的。如果是一般建筑，则执行基本烈度设防，如果是重要的建筑物，则相应地提高设防烈度，但是，随着设防烈度的提高，建筑的造价会相应增加。
2、建筑结构形式
为了有效地保证建筑物“小震不坏，中震可修，大震不倒”，在最新的设计规范中，砖混内框架结构被严格取缔了。目前，主要采用的是框架结构、剪力墙结构等。框架结构空间布置灵活，相对造价低，但是其在水平地震力作用下，容易发生剪切变形，因此，框架结构适用的高度相对较低。剪力墙结构平面布置没有框架灵活，但其平面内自身刚度大，强度高，整体性能好，在水平荷载作用下变形小，抗震性能较强，适用于高度较高的高层建筑。
3、抗震措施
抗震措施主要是根据建筑的重要性决定的。在确定建筑等级及场地类型之后，将先进的抗震理念和系统的分析计算纳入到抗震设计中，即可改善建筑抗震性能，提高建筑抗震效果。
三、框架结构抗震设计的基本要求
有抗震性要求的框架结构，应设计成延性框架，遵守“强柱弱梁” 、“强剪弱弯”、强节点、强构件等设计原则，柱截面不宜过小，应满足结构侧移变形及轴压比的要求。在进行框架结构抗震设计的时候，需要确定框架结构的抗震等级，根据不同的等级进行设计，主要是为保证框架结构具有较好的延性，并且能满足合理、经济的设计要求。构件设计时应满足各自的基本要求：①框架结构在进行梁端抗震设计时，既要允许塑性铰在梁上出现又不要发生梁剪切破坏，同时还要防止由于梁筋屈服渗入节点而影响节点核心区的性能，使梁形成塑性铰后仍有足够的受剪承载力，梁筋屈服后，塑性铰区段应有较好的延性和耗能能力。②框架柱在设计时，应该遵循强柱弱梁，使柱尽量不要出现塑性铰，在弯曲破坏之前不发生剪切破坏，使柱有足够的抗剪能力，同时控制柱的剪切比不要太大。③框架节点在地震破坏时，主要是节点核心区剪切破坏和钢筋锚固破坏，因此在设计时，要采取“强节点弱构件”的设计概念，保证在多遇地震时，节点应在弹性范围内工作；在罕遇地震时，节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递。
四、框架结构构件抗震设计的构造措施
1、框架梁的截面抗震设计尺寸，宜符合下列各项要求：截面宽度不宜小于 200mm；截面高宽比不宜大于 4；净跨与截面高度之比不宜小于4。在计算出梁控制截面处考虑地震作用的组合弯矩后，可按一般钢筋混土受弯构件进行正截面受弯承载力计算。梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于 2.5％，且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比，一级不应大于 0.25，二、三级不应大于 0.35。梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值，除按计算确定外，一级不应小于 0.5，二、三级不应小于 0.3。梁端剪力设计值应根据强剪弱弯的原则，按的要求加以调整，对一、二、三级抗震等级分别采取1.3、1.2、和1.1梁端剪力增大系数。
2、框架柱的截面抗震设计尺寸，宜符合下列各项要求：截面的宽度和高度均不宜小于 300mm；圆柱直径不宜小于 350mm。剪跨比宜大于 2。截面长边与短边的边长比不宜大于3。柱轴压比不宜超过下表的规定；建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑，柱轴压比限值应适当减小。柱的钢筋配置，应符合柱纵向钢筋的最小总配筋率，中柱和边柱的一、二、三、四抗震等级分别是1.0、0.8、0.7、0.6，角柱、框支柱的一、二、三、四抗震等级分别是1.2、1.0、0.9、0.8。同时每一侧配筋率不应小 0.2％；对建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,数值应增加 0.1。 当采用HRB400 级热轧钢筋时应允许减少 0.1，混凝土强度等级高于 C60 应增加 0.1。
3、框架节点核芯区箍筋的最大间距和最小直径宜按规范中的柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径，一、二、三级框架节点核芯区配箍特征值分别不宜小于 0.12、0.10 和 0.08 且体积配箍率分别不宜小于 0.6％、0.5％ 和 0.4％。柱剪跨比不大于 2 的框架节点核芯区配箍特征值不宜小于核芯区上、下柱端的较大配箍特征值。
五、基于剪力墙结构建筑体形的抗震优化设计
高层建筑结构的设计，除了要合理选择结构抗侧力体系外，要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面；结构总体布置是指结构构件的平面布置和竖向布置。建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能具有决定性的作用。
1、震害及抗震概念设计
结构抗震设计有许多不确定因素（地震特性、结构扭转等），进行精确的抗震计算是非常困难的。结构的抗震设计除了进行细致的计算外，要特别注重结构概念设计。概念设计是指在结构设计中，结构工程师运用“概念”进行分析，做出判断，并采取相应措施。根据概念设计，抗震房屋的建筑体形和结构总体布置应符合如下原则：采用规则结构，不采用严重不规则结构；明确的计算简图和合理的传力路径；具有必要的刚度和承载力，具备良好的弹塑性变形能力和消耗地震能量的能力；部分结构或构件破坏不应导致整体结构倒塌，增加超静定结构的次数。满足抗震设计原则：即：“强节弱杆”、“强竖弱平”、“强剪弱弯”；置多道抗震防线，形成两道或多道的抗震防线，增强结构抗倒塌能力。
2、建筑平面和结构平面布置
高层建筑的外形分为板式和塔式两大类：板式建筑平面两个方向的尺寸相差较大，塔式建筑平面两个方向的尺寸接近。多数高层建筑为塔式。对抗风有利的建筑平面形状是简单规则的凸平面，如圆形，正多边形、椭圆形等平面，以减小风压，有较多凹凸的复杂平面，对抗风不利，如V形、Y形等。对抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。
六、结束语
综上所述，建筑结构设计中的抗震设计十分重要，加上我国今年来地震较多，加强房屋抗震设计对于居民的安全具有很大作用，应该不断的加强研究。
参考文献：
[1] 张立军 房屋建筑结构设计体系选型及抗震没计 [期刊论文] 《科技与生活》 -2011年14期
[2]孟虎 房建工程砖混结构的抗震设计与前瞻性研究 [期刊论文] 《科技与企业》 -2011年9期
[3]万忠伦 成都驿园高层住宅结构抗震设计 [期刊论文] 《铁道建筑》 PKU -2008年12期
关键词：大跨度网壳结构; 橡胶支座; 抗震性能
关键词：大跨度网壳结构; 橡胶支座; 抗震性能
中图分类号：U442.5+5 文献标识码：A 文章编号：
中图分类号：U442.5+5 文献标识码：A 文章编号：
Abstract: with the development of our country's economic construction of construction industry had the higher request, net shell structure is complex, large-scale to, various form development. Based on the characteristics of their rubber bearing with simple structure, easy installation, save steel, and lower cost advantages are widely used in the rack, nets hulls grid structure of large span nets shell rubber bearings for seismic analysis has the important practical significance.
Abstract: with the development of our country's economic construction of construction industry had the higher request, net shell structure is complex, large-scale to, various form development. Based on the characteristics of their rubber bearing with simple structure, easy installation, save steel, and lower cost advantages are widely used in the rack, nets hulls grid structure of large span nets shell rubber bearings for seismic analysis has the important practical significance.
Keywords: big span net shell structure; Rubber support; Seismic performance
Keywords: big span net shell structure; Rubber support; Seismic performance
随着我国经济建设的发展对建筑行业有了更高的要求，网壳结构日趋向复杂化、大型化，形式多样化发展。我国多数大中城市处于地震区，因此网壳和拱形结构体系的分析和设计时，需要解决的一个关键问题就是网壳建筑的抗震能力。大跨网壳结构具有很大的水平推力，跨度的越大，结构重量也越大，下部结构往往难以承受。设计中可以通过寻找合适的支座形式以及调整支座的水平位移，来增加结构强度和抗震效果。橡胶支座基于自身特点具有构造简单、安装方便、节省钢材、造价较低等优点广泛应用于网架、网壳等网格结构。结构振动控制技术应用到大跨网壳结构的抗震研究中是一种新型的抗震理念。因此，对大跨网壳橡胶支座进行抗震分析具有重要的实际意义。
随着我国经济建设的发展对建筑行业有了更高的要求，网壳结构日趋向复杂化、大型化，形式多样化发展。我国多数大中城市处于地震区，因此网壳和拱形结构体系的分析和设计时，需要解决的一个关键问题就是网壳建筑的抗震能力。大跨网壳结构具有很大的水平推力，跨度的越大，结构重量也越大，下部结构往往难以承受。设计中可以通过寻找合适的支座形式以及调整支座的水平位移，来增加结构强度和抗震效果。橡胶支座基于自身特点具有构造简单、安装方便、节省钢材、造价较低等优点广泛应用于网架、网壳等网格结构。结构振动控制技术应用到大跨网壳结构的抗震研究中是一种新型的抗震理念。因此，对大跨网壳橡胶支座进行抗震分析具有重要的实际意义。
1大跨网壳结构的特点
1大跨网壳结构的特点
大跨度、大空间的建筑从20世界开始在世界各地得到迅猛的发展。构成空间网壳结构网架的基本单元有三角锥、三棱体、正方体、截头四角锥等。这些基本单元可组合成平面形状的三边形、四边形、六边形、圆形或其他任何形体；在在体育建筑、纪念性建筑、文化建筑领域得到了广泛的应用，具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。
大跨度、大空间的建筑从20世界开始在世界各地得到迅猛的发展。构成空间网壳结构网架的基本单元有三角锥、三棱体、正方体、截头四角锥等。这些基本单元可组合成平面形状的三边形、四边形、六边形、圆形或其他任何形体；在在体育建筑、纪念性建筑、文化建筑领域得到了广泛的应用，具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。
大跨度空间结构型式丰富多彩，结构形体与其受力性能之间存在紧密的内在联系，结构型式不断创新。网壳有单层网壳和双层网壳之分，材料可用钢、木材、钢筋混凝土等。网壳结构的形式主要有球面网壳、双曲面网壳、圆柱面网壳、双曲抛物面网壳等。网壳结构是源于薄壳并具有网架结构特点的一种空间结构，为大跨度建筑提供了创造各种平面空间形状和新颖独特建筑形象的有力手段。网壳结构兼有杆系结构和薄壳结构的固有特性。网壳结构中各个构件几乎均衡承受各类荷载的作用，内力分布比较均匀。结构轻型化使网壳结构可以跨越更大的空间。网壳结构具有标准化、规格化，安装方便的特征。网壳结构的杆件可以用型钢、铝材、木材、钢筋混凝土和玻璃钢等建材制成，容易实现建筑构件的大批量工业化生产，多种节点体系的发明及生产方法的高度自动化；网壳结构无论在平面还是立体型面都可以给建筑师充分的想象力和创作自由。钢筋混凝土薄壳结构不能实现的形态，网壳结构几乎均可实现。另外，由于网壳结构的曲面外形，还可以使其形成天然的排水功能。
大跨度空间结构型式丰富多彩，结构形体与其受力性能之间存在紧密的内在联系，结构型式不断创新。网壳有单层网壳和双层网壳之分，材料可用钢、木材、钢筋混凝土等。网壳结构的形式主要有球面网壳、双曲面网壳、圆柱面网壳、双曲抛物面网壳等。网壳结构是源于薄壳并具有网架结构特点的一种空间结构，为大跨度建筑提供了创造各种平面空间形状和新颖独特建筑形象的有力手段。网壳结构兼有杆系结构和薄壳结构的固有特性。网壳结构中各个构件几乎均衡承受各类荷载的作用，内力分布比较均匀。结构轻型化使网壳结构可以跨越更大的空间。网壳结构具有标准化、规格化，安装方便的特征。网壳结构的杆件可以用型钢、铝材、木材、钢筋混凝土和玻璃钢等建材制成，容易实现建筑构件的大批量工业化生产，多种节点体系的发明及生产方法的高度自动化；网壳结构无论在平面还是立体型面都可以给建筑师充分的想象力和创作自由。钢筋混凝土薄壳结构不能实现的形态，网壳结构几乎均可实现。另外，由于网壳结构的曲面外形，还可以使其形成天然的排水功能。
2 橡胶支座的抗震工作原理
2 橡胶支座的抗震工作原理
橡胶支座在防震中起到一个基础隔震的效果。它能将地面运动和结构或结构部件隔离，同时起到一个缓冲作用，将地震作用和能量在传递过程中减弱。当地面地震运动很强烈时，结构内部也只有中等程度的运动。橡胶支座基于其材料性质具有大变形的能力和自复位能力，有较强的竖向支撑建筑物的重力，还能提供一定的水平刚度。橡胶支座的刚度减小和阻尼增加都可使结构隔离较大的地震。橡胶底座优于传统的抗震设计，它只考虑结构本身而对被保护的结构无太多限制，不仅能保护结构本身同时对内部设备也能起到保护作用，并且检测修复方便。适用范围广，不仅可用于新建筑物的抗震设计而且在旧建筑的抗震改良中。
橡胶支座在防震中起到一个基础隔震的效果。它能将地面运动和结构或结构部件隔离，同时起到一个缓冲作用，将地震作用和能量在传递过程中减弱。当地面地震运动很强烈时，结构内部也只有中等程度的运动。橡胶支座基于其材料性质具有大变形的能力和自复位能力，有较强的竖向支撑建筑物的重力，还能提供一定的水平刚度。橡胶支座的刚度减小和阻尼增加都可使结构隔离较大的地震。橡胶底座优于传统的抗震设计，它只考虑结构本身而对被保护的结构无太多限制，不仅能保护结构本身同时对内部设备也能起到保护作用，并且检测修复方便。适用范围广，不仅可用于新建筑物的抗震设计而且在旧建筑的抗震改良中。
3、橡胶支座的构造
3、橡胶支座的构造
橡胶支座并非完全的橡胶，将橡胶和钢板配合适用。橡胶支座通常采用薄钢板(厚度为2mm、3mm、5mm等)和橡胶垫(厚度为5mm、8mm、11mm等)通过高温硫化粘结，层叠而成。支架竖向受力时钢板由于弹性高变形小，橡胶板在受压变形时受到钢板的约束，整个支架中心在受压下呈三轴状态，具有较高的竖向承载力。当横行作用力大时，支架则成为橡胶片的变形叠加，支座的水平变形较大。橡胶垫对任何水平方向的运动均呈柔性约束。当橡胶支座承受水平荷载时，其橡胶垫的相对侧移大大减小，使橡胶支座可达到很大的整体侧移而不失稳，而且保持较小的水平刚度(仅为竖向刚度的l／500_1／1500)。
橡胶支座并非完全的橡胶，将橡胶和钢板配合适用。橡胶支座通常采用薄钢板(厚度为2mm、3mm、5mm等)和橡胶垫(厚度为5mm、8mm、11mm等)通过高温硫化粘结，层叠而成。支架竖向受力时钢板由于弹性高变形小，橡胶板在受压变形时受到钢板的约束，整个支架中心在受压下呈三轴状态，具有较高的竖向承载力。当横行作用力大时，支架则成为橡胶片的变形叠加，支座的水平变形较大。橡胶垫对任何水平方向的运动均呈柔性约束。当橡胶支座承受水平荷载时，其橡胶垫的相对侧移大大减小，使橡胶支座可达到很大的整体侧移而不失稳，而且保持较小的水平刚度(仅为竖向刚度的l／500_1／1500)。
4、橡胶支座的特点
4、橡胶支座的特点
支座在建筑结构中因其受力集中，且需要活动，故相当于一个可动“关节”。作为受力复杂的运动部件，支座在理论上属于具有运动副的机构，不属于土建范畴的设计方法和规范，材料选择、设计、加工等应按照机械标准进行。在土建工程中使用时，还应考虑土建的功能，要满足土建的规范要求。支座制造使用的高分子橡胶材料又与“化学工业”相联系，因此具有相当复杂的物理、化学性能。橡胶具有“粘一弹一塑”性，各项参数依赖于变形和时间的变量，力学计算很难进行，设计参数也难以确定。
支座在建筑结构中因其受力集中，且需要活动，故相当于一个可动“关节”。作为受力复杂的运动部件，支座在理论上属于具有运动副的机构，不属于土建范畴的设计方法和规范，材料选择、设计、加工等应按照机械标准进行。在土建工程中使用时，还应考虑土建的功能，要满足土建的规范要求。支座制造使用的高分子橡胶材料又与“化学工业”相联系，因此具有相当复杂的物理、化学性能。橡胶具有“粘一弹一塑”性，各项参数依赖于变形和时间的变量，力学计算很难进行，设计参数也难以确定。
5、橡胶支座的抗震分析
5、橡胶支座的抗震分析
大跨度空间的网格结构及张力结构具有刚度低、阻力小等特点，对地震的震动荷载比较敏感，橡胶支座被广泛应用于各类大型网壳工程结构中。由于橡胶支座的竖向承载力大，用作建筑物的支撑垫非常安全，能将上部结构的内力包括压力、拔力、各方面剪力等传递到下部。橡胶的固定铰支座起到释放弯矩、水平剪力和温度应力的作用，并具有耐久性。在地震、风振、火车、汽车等动力荷载作用下支座具有抗震、减振甚至隔振的功能。由于橡胶底座的刚度和阻尼性能稳定，通过准确的设计计算能够控制较强地震时网壳结构的反应。并具有稳定的弹性复位功能，能在多次地震中自动瞬间复位。在使用中，多采用叠层橡胶支座建造隔震房屋，对地震的反应控制在1/2~1/12范围内，安全性比较高。此外，由于具有构造简单、安装方便等特点，可以安装在不同的标高位置，不容易受建筑物的地基不均匀沉降影响，因此在工程中具有现实可行性。
大跨度空间的网格结构及张力结构具有刚度低、阻力小等特点，对地震的震动荷载比较敏感，橡胶支座被广泛应用于各类大型网壳工程结构中。由于橡胶支座的竖向承载力大，用作建筑物的支撑垫非常安全，能将上部结构的内力包括压力、拔力、各方面剪力等传递到下部。橡胶的固定铰支座起到释放弯矩、水平剪力和温度应力的作用，并具有耐久性。在地震、风振、火车、汽车等动力荷载作用下支座具有抗震、减振甚至隔振的功能。由于橡胶底座的刚度和阻尼性能稳定，通过准确的设计计算能够控制较强地震时网壳结构的反应。并具有稳定的弹性复位功能，能在多次地震中自动瞬间复位。在使用中，多采用叠层橡胶支座建造隔震房屋，对地震的反应控制在1/2~1/12范围内，安全性比较高。此外，由于具有构造简单、安装方便等特点，可以安装在不同的标高位置，不容易受建筑物的地基不均匀沉降影响，因此在工程中具有现实可行性。
6、小结
6、小结
大跨网壳结构具有很大的水平推力，跨度越大，结构重量也越大，下部结构往往难以承受。结合我国城市多处于震区的特点，在网壳结构体系设计时，要解决网壳建筑的抗震能力。由于橡胶支座的竖向承载力大，基于构造简单、安装方便、节省钢材、造价较低等优点被广泛应用于网架、网壳等网格结构，对大跨网壳橡胶支座进行抗震分析具有重要的实际意义。
大跨网壳结构具有很大的水平推力，跨度越大，结构重量也越大，下部结构往往难以承受。结合我国城市多处于震区的特点，在网壳结构体系设计时，要解决网壳建筑的抗震能力。由于橡胶支座的竖向承载力大，基于构造简单、安装方便、节省钢材、造价较低等优点被广泛应用于网架、网壳等网格结构，对大跨网壳橡胶支座进行抗震分析具有重要的实际意义。
参考文献：
参考文献：
[1] 周乾. SMA―橡胶复合支座在大跨空间结构中的隔震研究[D]. 北京工业大学硕士学位论文,2003.
[1] 周乾. SMA―橡胶复合支座在大跨空间结构中的隔震研究[D]. 北京工业大学硕士学位论文,2003.
[2] 曾德民.橡胶隔震支座的刚度特征与隔震建筑的性能试验研究[D]．中国建筑科学研究院博士学位论文,2007.
[2] 曾德民.橡胶隔震支座的刚度特征与隔震建筑的性能试验研究[D]．中国建筑科学研究院博士学位论文,2007.
[3] 秦德生. 板式橡胶支座力学性能试验研究及数值模拟[D]. 大连理工大学硕士学位论文,2008.
[3] 秦德生. 板式橡胶支座力学性能试验研究及数值模拟[D]. 大连理工大学硕士学位论文,2008.
[4] 王秀丽,高月梅,高森等.大跨度双向张弦粱地震响应分析[J].甘肃科学学报,2007,19(3):123-126.
[4] 王秀丽,高月梅,高森等.大跨度双向张弦粱地震响应分析[J].甘肃科学学报,2007,19(3):123-126.
[5] 李旭东,鞠洪海.隔震橡胶支座力学性能研究综述[J].山西建筑,2007,33(2):86-87.
[5] 李旭东,鞠洪海.隔震橡胶支座力学性能研究综述[J].山西建筑,2007,33(2):86-87.
[6] 丁阳,张向荣,李忠献. 应用SMA复合橡胶支座的大跨度空间结构隔震研究[J]. 沈阳建筑大学学报（自然科学版）, 2005,21(5):438-444.
[6] 丁阳,张向荣,李忠献. 应用SMA复合橡胶支座的大跨度空间结构隔震研究[J]. 沈阳建筑大学学报（自然科学版）, 2005,21(5):438-444.
[7] 朱艳峰,刘峰,黄小清等.橡胶材料的本构模型[J].橡胶工业,2006,02(2):119-125.
[7] 朱艳峰,刘峰,黄小清等.橡胶材料的本构模型[J].橡胶工业,2006,02(2):119-125.
[8] 胥明,黄跃平,周明华.板式橡胶支座抗压弹性模量检测方法的研究[J].公路,2006,02(2):5-11.
[8] 胥明,黄跃平,周明华.板式橡胶支座抗压弹性模量检测方法的研究[J].公路,2006,02(2):5-11.
[9] 淳静,王伟,赵庭耀.橡胶支座在公路桥梁中的应用[J].黑龙江交通科技,2005,09(9):126-127.
[9] 淳静,王伟,赵庭耀.橡胶支座在公路桥梁中的应用[J].黑龙江交通科技,2005,09(9):126-127.
作为从桥拱建筑中发展而来的混凝土大跨度板柱,发展历史悠久,应用广泛,特别是经过现代科学技术的运用,发展为一种新型建筑体系,由于其结构设计较容很符合抗震设计理念,混凝土大跨度板柱只要设计、构造措施得当,对改善框架节点的延性、增加节点区在地震作用下的变形能力有非常大的作用。同时会有效避免混凝土灌注中出现的许多现实问题:诸如在施工过程中由于框架节点区钢筋过于密集,混凝土难以灌注的问题,振捣困难的问题等等。由此,大跨度板柱体系在结构设计中越来越得到更为广泛的应用。伴随着我国混凝土行业、高层建筑业的蓬勃发展,行业规范越来越严格,对混凝土制品的品质的标准也更高,这在一定程度上也加快和推广了大跨度版主的发展和应用。再就是大跨度板柱体系在经济方面和混凝土密肋梁板相比较也具有很大优势。在下文中,对大跨度板柱体系和混凝土密肋梁板体系在抗震性能和经济性方面作计算分析比较。
一、结构方案概述及计算分析结果
本工程处于8度抗震设防烈度区,属三类场地,基本风压0.35kN/m2,框架抗震等级三级。X方向总长7.3x6=43.8米,Y方向总长8.2x3=24.6米。大跨度板柱体系:结构总高度为3.0米x9层=27米,框架柱600x600,外围框架梁考虑到门窗洞口的设置以及避免形成边框架扁梁偏心的因素,采用300x600,其余内框架梁800x400,次梁400x400;混凝土密肋梁板体系:结构总高度为3.3米x9层=29.7米,框架柱600x600,框架梁300x600,次梁250x500。
现在用中国建筑科学研究院PKPM系列SATWE软件依次对它们进行计算分析,来研究大跨度板柱与普通混凝土密肋梁板两种方案的地震作用效应。我们通过数据数据明显看到:当地震作用时,两种板柱体系表现出近似的地震效应,特别是处于两个方向同时产生地震平动效应。混凝土密肋梁板体系拥有较高的空间抗侧强度,而大跨度板柱体系又具有相对高的空间抗扭强度。原因在于:处在水平地震受力下,混凝土密肋梁板具有很高的抗弯强度,柱端受到的约束作用力相对较强,完全抵消了高空间的影响后表现出更大的空间强度;但大跨度板柱在建筑平面内的约束却拥有更大的强度,因而展现出更好的结构整体抗扭性能,当抵抗地震扭转作用时充分发挥了这些强度的平衡作用。以上结论对我们具有一定的参考价值,对这两方面的地震反应特点进行结构概念设计,结构方案选择时应予以重视。
二、通过比较来看两种结构方案的经济性
我们通过数据可以分析出,选择混凝土密肋梁板体系比采用大跨度板柱体系节省钢筋用量28%左右,节省混凝土用量10%左右,如果采用大跨度板柱体系当可以将高度差范围的维护结构(框架填充墙以及玻璃幕墙等)的费用节省。如果放弃结构总高度的因素下,运用混凝土密肋梁板体系具有相对的经济优势,相反,如果是结构总高度设为确定值的状况下,运用大跨度板柱体系当拥有可以在本来建筑基础上再递增一重的经济效应,这对现在寸土寸金的购地建筑中能大大降低成本,具有明显的优势!
关键词：高层建筑；混凝土房屋；抗震设计；抗震设防
Key words: high-rise building；concrete housing；seismic design；seismic fortification
中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）05-0084-02
0引言
地震是人类在繁衍生息、社会发展过程中遇到的一种可怕的自然灾害。强烈地震常常以其猝不及防的突发性和巨大的破坏力给社会经济发展、人类生存安全和社会稳定、社会功能带来严重的危害。据统计，历史上各种自然灾害曾毁灭了世界各地52个城市，其中因地震而毁灭的城市有27个。地震之外的其它各种灾害，如水灾、火灾、火山喷发、风灾、沙灾、旱灾等毁灭的城市为25座。因此，地震占灾害总数的52%。可见地震灾害确系“群害之首”。研究表明，在地震中造成人员伤亡和经济损失最主要的因素就是房屋倒塌及其引发的次生灾害（约占95%）。无数次的震害告诉我们，抗震设计是防御和减轻地震灾害最有效、最根本的措施。
1建筑抗震的理论分析
1.1 建筑结构抗震规范 建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计（包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容）的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平，又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导,向技术经济合理性的方向发展，但它更要有坚定的工程实践基础,把建筑工程的安全性放在首位，容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识，现代规范中的条文有的被列为强制性条文，有的条文中用了“严禁，不得，不许，不宜”等体现不同程度限制性和“必须，应该，宜于，可以”等体现不同程度灵活性的用词。
1.2 抗震设计的理论拟静力理论。拟静力理论是20世纪10～40年展起来的一种理论，它在估计地震对结构的作用时，仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数（地震系数）。反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40～60年展起来的，它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解，以及结构动力反应特性的研究为基础，是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。动力理论。动力理论是20世纪70-80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外,人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解，同时随着强震观测台站的不断增多，各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论，它把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而完成抗震设计工作。
2高层建筑结构抗震设计
2.1 抗震措施 在对结构的抗震设计中，除要考虑概念设计、结构抗震验算外，历次地震后人们在限制建筑高度，提高结构延性（限制结构类型和结构材料使用）等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前，在抗震设计中，从概念设计，抗震验算及构造措施等三方面入手，在将抗震与消震（结构延性）结合的基础上，建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法，直至进一步通过一些结构措施（隔震措施，消能减震措施）来减震，即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且，强柱弱梁，强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。
2.2 抗震设计理念 我国《建筑抗震规范》（GB50011-2001）对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求，“三水准”即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时，结构处于弹性变形阶段，建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此,要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算，要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时，结构屈服进入非弹性变形阶段，建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此，要求结构具有相当的延性能力（变形能力）不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时，结构虽然破坏较重，但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏，从而保障了人员的安全。因此，要求建筑具有足够的变形能力，其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
三个水准烈度的地震作用水平，按三个不同超越概率（或重现期）来区分的:多遇地震：50年超越概率63.2%，重现期50年；设防烈度地震（基本地震）：50年超越概率10%，重现期475年；罕遇地震：50年超越概率2%-3%，重现期1641-2475年，平均约为2000年。对建筑抗震的三个水准设防要求，是通过“两阶段”设计来实现的，其方法步骤如下：第一阶段：第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数，先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力荷载效应组合。并引入承载力抗震调整系数。进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求；第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角，使其不超过抗震规范所规定的限值；同时采用相应的抗震构造措施，保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能，从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段:采用与第三水准相对应的地震动参数，计算出结构（特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节）的弹塑性层间位移角，使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施，从而满足第三水准的防倒塌要求。
2.3 抗震设计方法我国的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）对各类建筑结构的抗震计算应采用的方法作了以下规定：高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法；除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱方法；特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。
3结语
在建筑工程项目建设中，设计阶段是整个工程最为关键的一个环节，在设计中要考虑到多方面的因素。本文结合工作实践对高层建筑结构抗震设计进行理论上的研究，从设计理念、设计原则到设计方法进行了探讨，虽然有些粗浅，希望对同行们有一定的参考作用。
参考文献：
关键字：高层建筑、混凝土房屋、抗震设计
引言：
我国是一个人口密度大、地域广博的的发展中国家，同时其建筑物设计的抗震能力普遍较低，因此，如果我国发生地震将会于社会的发展和人民的健康都造成了无法弥补的损失。因此，建筑物的抗震设防问题是我国减轻自然灾害、保障国民经济建设和社会持续发展，特别是保障人民群众生命安全的—个重要问题。本文中，根据自己的设计经验将结合我国高层混凝土建筑结构的设计现状、建筑抗震的理论分析对高层混凝提土建筑结构的抗震设计进行讨论。
1、我国高层混凝土建筑结构的设计现状
地震由于其具有较强的突发性和随机性，要在强烈晃动中保证高层建筑的稳定性是一向很大的挑战。混凝土具有硬度高、连接性好的特点，但是强烈的晃动又要求建筑物的材质应该是变形可收缩的，这样就可以消耗地震的能量，提高结构的变形、耗能能力和整体抗震能力，防止高于设防烈度的“大震”不倒是抗震设计要达到的目标。虽然这几年，越来越多的研究者这在着手研究这方面的问题，但是效果并不是很理想。下面简述一下关于我国高层混凝提土建筑结构的抗震设计中存在的问题。
1.1结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层
在对于混凝土框架结构的设计上存在明显的不均匀性，使得这些结构存在着层间屈服强度特别薄弱的楼层。当发生强烈地震时，结构的薄弱层率先屈服，弹塑性变形急剧发展，并形成弹塑性变形集中的现象，从而导致大楼的迅速垮塌。比如在1976年的唐山大地震中，就出现了高层建筑的集体弹性变形的情况。
1.2柱端与节点的破坏较为突出
在地震中易造成高层建筑严重变形倒塌的原因是框架结构中存在梁轻柱重的情况。如果柱顶重于柱底，那么很显然的容易造成尤角杜和边柱易发生破坏。这种情况对于短柱来说，易发生剪切破坏外。对于一般柱来讲，当节点核芯区无箍筋约束时，节点与柱端破坏合并加重。同时当柱侧有强度高的砌体填充墙紧密嵌砌时，柱顶剪切破坏严重，破坏部位还可能转移至窗洞上下处，甚至出现短柱的剪切破坏。
1.3砌体填充墙的破坏较为普遍
当遭到地震作用时，由于砌体承重墙变形力度较小，首先受到地震的作用而出现裂缝情况。当遇到8级或者8级以上地震时，填充墙的裂缝会明显变宽，甚至造成建筑物倒塌震害规律一般是上轻下重，空心砌体墙重于实心砌体墙，砌块墙重于砖墙。
2、建筑抗震的理论分析
2.1建筑结构抗震规范
建筑结构抗震规范是每个国家针对就建筑物设计提出来的具有规范性的指导手册，对于抗震结构的设计要符合国家的规定与要求，有关部门应该根据规范严格要求设计单位，对于违反相关条例的设计师要进行严肃处理，要把抗震设计作为一种新的理念加入到建筑物的整体设计中去。但是，由于地地质的不同，在建筑结构抗震规范中，基于工程的可实施性，我国又提出了坚持科学领导，项技术经济合理方向发展的要求。这些建筑结构设计规范中有体现。
2.2抗震设计的理论
目前国际上对于抗震结构研究的理论主要有三个：拟静力理论、反应谱理论和动力理论。拟静力理论是以建筑物结构为刚性的条件，认为地震力水平的作用在结构或者结构的重心上，这个理论兴起于上个世纪10—40年代。然而反应谱理论则相对与其稍微成熟一些，它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解，以及结构动力反应特性的研究为基础，是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。对于动力理论，它把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而完成抗震设计工作。
3、对我国高层混凝提土建筑结构的抗震设计探讨
要想使建筑物在强烈地震下结构仍保持在弹性状态，不发生破坏是很不实际的，最合理的方案是建筑结构允许在强烈地震中受到破坏，但是绝对不能倒塌。选择合理的建筑框架保证节点基本不被破坏，梁比柱尽可能早发生、多发生，对于同一层各柱两端的屈服历程应该是越长越好，柱子底部的塑性铰应最后形成。简言之，框架的抗震设计应使梁、柱端的铰出现尽可能分散，充分发挥整个结构的抗震能力。
3.1抗震计算中的延性保证
从楼层的水平地震剪力和层间位移关系可以看到，当防震达到第二、第三级水准时，框架结构的构建的弹塑性才是重中之重，框架结构在保持一定承载力的情况下通过变形来削减地震的能量，所以在框架材料的选择上要选择具有比较好的变形能力的材料，这样才不至于失去抗震的效果。实验表明他，通过“强节点”、“强柱弱梁’、“强底层柱底”和“强剪弱弯”综合的框架结构可以在承重力和消耗地震能量上有比较好的效果，抗震效果明显。同时，综合大量实验研究成果，影响不同受力特征节点延性性质的主要综合因素有：相对作用剪力、相对配筋率、贯穿节点的梁柱纵筋的粘结情况。
3.2框架柱设计
钢管混凝土不仅具有较高的抗压、抗弯承载能力，这两者的组合使得延展性和耗能能力也大大加强，它要比普通混凝土的扭剪承载力及剪切变形能力提升很多，更容易满足工程结构受理和变形的要求，在对框架柱进行设计时，采用钢筋混凝土时，可以提高钢管混凝土柱的截面尺寸和壁厚、加大钢框架梁的截面高度，即人为地降低了框架柱的轴压比，也提高了框架部分本身的抗侧移刚度，有效地提高了框架与核芯筒之间的空间效应。外部再加之以人工干预，确定每层框架部分的建立调整系数，减少每层框架的世纪承担的地震作用的份额，这样就可以有效地形成整个框架结构的一道抗震防线。
3.3钢骨混凝土、钢筋混凝土核芯筒剪力墙
对于经常发生地震的的地区而言，剪力墙墙肢轴压比0.25—0.29，墙肢截面平均剪应力与 设计值之比为0.036—0.068。对于混凝土的核心筒周围而言，剪力墙的厚度应该保持在60cm—70cm，自上而下应收至50cm。然而对于核心筒内墙厚度应该由40cm、30cm、20cm从下往上收至20cm。在核心筒，可以为其设置连续带交叉的刚斜撑的钢框架，墙内钢框架通过连梁、形成劲性钢骨混凝土梁。
4、结语：
高层建筑混凝土抗震结构设计是一个非常复杂的工程，经常要受制于建筑当地的具体地形地貌而定，但是只要是有可能，结构工程师就应该在结构设计阶段与建筑工程师设计出多种方案，以避免不规则的设计结构给人们日后带来隐患。
5、参考文献：
Abstracts: Performance-based seismic design theroy is the new earthquake engineering concept proposed by international earthquake engineering in the 90’s. It’s a revolution in seismic engineering, and was considered as the future direction of seismic design for development. So it was taken attention and studied at home and abroad. This paper describes the background, basic content and the development of the performance-based seismic design theory, and it make a preliminary discussion of the methods and procedures for the current seismic design under the performance-based seismic design theory.
Key words: Seismic design, Based on performance, Performance level, Performance objectives.
引言
现行的各国抗震规范大多采用以地面运动加速度反应谱为基础，按结构延性调整结构反应的设计计算方法。抗震设计的基本目的是保障生命安全，然而近十几年来大震震害却显示，按现行规范设计和建造的建筑物，虽然在地震中没有倒塌保障了生命安全，但其破坏却造成了严重的直接和间接的经济损失，甚至影响到社会的发展，而且这种破坏和损失往往超出了设计者、建造者和业主原先的估计。因此，20世纪90年代初基于结构性能的抗震设计理论由美国科学家和工程师首先提出来，可概括为：基于性能的抗震设计理论以结构抗震性能分析为基础，针对每一种抗震作用水准，将结构的抗震性能划分成不同等级，设计者根据结构的用途，业主、使用者及邻居的特殊要求，采用合理的抗震性能目标和合适的结构抗震措施进行设计，使结构在各种水准地震作用下的破坏损失，能为业主选择和承受，通过对工程项目进行生命周期的费效分析后达到一种安全可靠和经济合理的优化平衡。随后，这一理论引起了日本和欧洲地震工程界学者的极大兴趣，纷纷展开多方面的研究。近年来，我国学者也开始就这一理论展开讨论。
近年来地震震害分析
当前各国抗震设计理论多采用二级或三级设计思想，三级即“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防水准，并据此制定抗震规范和条例。按这种以保障生命安全为基本目标的抗震设计理论所设计的建筑物，在震中基本保证了人员的安全，却不能有效地控制地震破坏所造成的直接和间接的经济损失。例如，2008年发生在四川省汶川县里氏震级8.0级的大地震地震导致69197人遇难，直接经济损失8451亿元人民币。发生在今年四月的震级为里氏7.1级的中国玉树地震造成2698人遇难，20万人受灾，经济损失超过800亿。发生2010年1月的海地地震造成11.3万人丧生，造成的经济损失约为77.5亿美元。上述震害更使我们认识到过去的规范仅以保证人的生命安全为目标的设计理论，在抗震设计理念、适应社会需求等方面都存在一定问题。实际上，社会和公众对结构抗震性能存在多种层次的要求。如何改进现行的抗震设计理念，使结构在未来地震中的抗震性能达到人们的预定目标，这是摆在地震工程学界面前的重要课题。
现行抗震设计方法的缺陷
目前国际上所广泛采用的抗震设计方法主要为反应谱法和时程分析法，这两种方法是在以往的震害经验和当时的理论基础上发展形成的，随着建筑物形式的不断变化，地震震害也出现新的特点，反应谱法和时程分析法已渐渐难以满足现有结构的抗震设防要求了。反应谱给出的是结构体系的周期与最大反应（加速度、相对加速度、相对位移）的关系曲线。目前，反应谱法已在许多国家的工程结构抗震规范中得到应用。但是，目前所广泛才采用的反应谱法仍存在许多不足之处：首先，反应谱法不能有效地考虑强震时结构的非线；其次，不能考虑土与结构之间的动力相互作用；再次，不能考虑地震动持时长短的影响；并且，反应谱理论只能给出结构的最大地震反应，不能给出结构反应的全过程，以及结构各构件的破坏机理；此外，反应谱法对于非比例阻尼结构以及不规则结构的分析效果还不甚理想。
对于结构进行动力时程分析需要考虑的因素有：地震动输入要符合当地场地情况，对复杂结构要给出三个分量的过程及其空间相关性；结构和构件的动力模型要能真实反映实际情况，能包括非线性特性，动力分析要能够考虑积累损伤、土与结构相互作用、地震波的相位差等。时程分析所用的地震波为实际的强震记录或人工地震波，结构对不同的地震波输入的敏感度不同，输入后反应将会有较大的差异，这让设计人员也往往无所适从，难以定论。
我国现行的结构抗震设计是基于承载力或强度的设计方法，即采用弹性方法计算结构在小震作用下的内力和位移，用计算所得的组合内力验算构件截面，使构件具有一定的承载力。同时，为了防止非结构构件发生破坏，还要进行使用阶段的位移验算。对结构的延性和耗能能力大多是通过构造措施获得的。规范采用的“三水准”设防目标和“两阶段”抗震设计方法建立在定义结构的可靠度为结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率的基础上。表1中列出了我国抗震设计规范所采取的地震水准、结构性态水准和性态指标。表2列出了我国建筑抗震设防分类和设防标准的具体要求，体现了建筑按功能分类设计的思想。
表1我国抗震设计规范所采取的地震水准、结构性态水准和性态指标
表2 我国建筑抗震设防分类和设防标准
这里的“功能”指的是正常情况下结构能够承受可能出现的各种作用、保证结构的工作性态和耐久性态及在偶然事件中的整体稳定性。从某种意义上说，中国的抗震设计规范已包含了某些基于结构性态设计的思想，但在结构功能不断细化的今天，现行指导抗震设计的规范仍有不足之处：
（1）设防烈度（地震动）单纯依据地震区划的结果以及部分工程抗震经验来确定，很少或没有考虑设防烈度的取值对经济损失或人员伤亡的定量或半定量的影响，从而难以通过设防列队（地震动）的取值来控制未来地震的经济损失和人员伤亡。
（2）与结构性态有关的设计参数选择不适当。
现行抗震设计是基于承载力或强度的设计方法，但通过对历次地震震害的调查分析发现，在一些地震动的某些区段内，对结构破坏起控制作用的因素不是力而是速度和位移，因此，结构的抗震设计应该不仅仅是基于强度的设计。
（3）业主的要求得不到满足，损失控制不力。
由于主体结构的破坏与人身安全的关系最大，现行设计理念对主体结构破坏所造成的损失是重视的，但对非主体结构的破坏，内部设施的损坏和功能失效等所造成的损失却估计不足。
（4）规范的形态概念不明确，设计透明度小。
现行规范没有把功能或损失从定量的意义上清楚的定义为多级设防的目标。现行抗震设计方法是以规定的地震力来验算结构截面及变形以确认是否达到想象中的抗震性态，而不是以科学的性态评价为基础。业主对设计的结构性态可能完全不清楚，甚至设计人员对多级设计保证的抗震性态也并非真正领悟。规范通常通过经验系数和细部构造把复杂的抗震设计问题简化，设计出的建筑物只是达到了规范或结构工程师认为合理的性态，整个建筑物和地基系统在地震中所表现的性态对设计者越来越模糊。
（5）规范标准缺少灵活性。
设计者在设计过程中为稳妥起见，只按规范条款设计，不大会采取规范没能体现出来的、有利于抗震性态的新技术，使新技术的推广应用受到限制。而且，这些条款在某种程度上已经成为一种性态水平固定的模式和普遍适用的标准，约束了业主和设计者的主动性。
（6）设计方法具有不足之处。
目前结构抗震设计规范采用弹性加速度反应谱，用具有质量m、弹性周期T和阻尼比的单自由度体系来表示结构，这种基于承载力（或强度）的设计方法还有值得商榷之处：（1）、由于结构的基本周期未知，需要根据经验公式对其基本周期进行估算，影响因素众多，通常使得结构的设计偏于保守；（2）、规范采用的是设计地震对应的多遇地震弹性反应谱，由于结构在设计地震作用下很可能已进入非线性状态，所应用的弹性反应谱计算的地震作用需要进行折减，而折减系数需要考虑多种因素的综合作用；（3）、对结构的位移，虽然很多规范都给出了结构对应的位移限值，但只是将位移作为设计的第二步来验算，这导致设计者不能有效把握结构在地震特别是大震作用下变形行为。
基于性能的抗震设计理论研究的内容
基于性能的抗震设计理论是以结构抗震性能分析为基础，根据设防水准的不同，将结构的抗震性能划分为不同的等级，设计者可根据业主的要求，确定合理的抗震性能指标和合理的结构措施。
我国“三水准，两阶段”具有基于性态设计的雏形，但是两者又有巨大的区别。基于性态的抗震设计要求结构在不同水平地震作用下具有明确的性态水平，而目前抗震方法尽管也提出三个水准，但是并没有被明确具体量化，建筑功能很难在实际设计中得到保证。在基于性态的抗震设计中，目标性态水平的确定要综合考虑社会的经济水平、建筑物的重要性以及建筑物的造价、保养、维修以及可能遭受地震作用下的直接和间接损失来优化确定，这里的性态水平是针对整个结构体系的，而目前的抗震设计规范只针对结构构件和非结构构件，并没有对整个结构提出明确的性态水平。基于性态抗震设计方法可以满足不同业主提出的不同设计要求，发挥设计者的创造性，同时也有利于新材料和新技术的应用。
1995年，美国加州结构工程师协会在Vision2000文件中首次正式阐明了针对建筑结构的基于性态的抗震设计思想。基于性态的抗震设计思想主要包括结构抗震性态等级的定义、抗震性态目标的选择以及通过正确设计实现性态目标三部分。对于具体的工程结构，基于性态的抗震设计过程是：首先，设计人员提出几种抗震性态目标及对应的造价；其次，由社会团体或业主选择结构应达到的性态目标；最后由设计人员根据所选定的性态目标进行抗震设计，使结构满足预期的抗震性态目标。基于结构性能的抗震设计理论的基本内容包括地震设防水准、结构抗震性能目标和结构抗震设计方法等三方面。
4.1 地震设防水准
地震设防水准是指未来可能施加于结构的地震作用的大小。由于地震设防水准直接关系到未来结构的抗震能力，因此地震设防水准的选择在基于结构性能设计的理论中占有重要地位。Vision2000在关于结构性能设计的研究报告中，建议设防地震等级如表3所示。
表3Vision2000中的设防地震等级的划分
4. 2 结构抗震性能水准
结构抗震性能水准表示结构在特定的某一地震设计水准下预期破坏的最大程度。结构和非结构的破坏以及因它们破坏引起的后果，主要用结构破坏程度、结构功能性和人员安全性来表达；对于不同等级的抗震性能，都应根据结构类型、整体结构、竖向和横向承载构件、性能水准、结构变形、设备装修、修复使用等方面加以定义，应该表达为量化指标，以便工程设计和评估。表4为对结构性能等级的描述。
表4 结构抗震性能等级及其划分方法
Vision 2000针对建筑结构定义了四个可接受的抗震性态等级，即：
等级1 完全保持正常使用功能：建筑物基本未遭受破坏，可完全正常地投入使用；
等级2 维持一定的使用功能：非关键设备或设施遭受较小的破坏，建筑物可继续使用；
等级 3 确保生命安全：建筑物遭受中等或大范围破坏，但生命安全无忧；
等级 4 不倒塌：建筑物破坏严重，生命安全受到威胁，但不会倒塌。
建筑结构的抗震性态目标选择示于图1.1。抗震性态目标定义为在预期设计地震下结构应达到的性态等级。图中，三条斜线分别代表三个可供选择的抗震性态目标，从上到下分别为基本目标、提高目标1和提高目标2。对于一般建筑物可选择基本目标，对于重要建筑物（如医院等）一般选择提高目标1，而对于会引起严重次生灾害的建筑物（如核电站等）一般选择提高目标2。越高的性态目标意味着越高的工程造价。
图1 结构的设防目标与设防等级、抗震性能等级的关系
规范提出的抗震性能目标是最低标准，结构抗震性能目标可以根据业主的要求采用比规范的设防目标更高的设防标准。结构的设防目标与设防等级、抗震性能等级的关系如图1所示。
4. 3 基于性能的抗震设计方法
基于性能的抗震设计方法自提出以来，在国内外都受到广泛重视和研究，对基于性能的抗震设计的主要理念和目标，学术界也基本形成一致的认识。但是怎样把基于性能的抗震设计思想合理并且简单有效的应用到实际设计中，目前尚无统一的方法和标准。概括起来，基于性能的抗震设计方法主要有承载力设计方法、直接基于位移进行抗震设计方法、能量设计法。
（1）承载能力设计方法
这是我国规范现阶段采用的设计方法，对于常遇地震，利用反应谱计算底部剪力，然后按一定规则分配至结构全高并与其他荷载组合，进行结构的强度设计，使结构的各部分都具有足够的承载能力，然后再进行变形验算。承载力能力设计方法的优点是为设计人员所熟悉，并易于使用，性能概念清楚，细部设计可靠，通过非线性静力分析验算，进一步增强了对结构非线性反应的控制，可以更好地达到预期性能目标。缺点是该方法基于弹性反应，对于非弹性反应仅用于结构类型有关的系数加以折减，表面上它控制整个性能目标，实际上却只是保证了一种性能目标。
（2）直接基于位移进行抗震设计
该方法采用结构位移作为结构性能指标，与传统方法相比，基于位移的抗震设计方法从根本上改变了设计过程。主要不同是，该方法用位移作为整个抗震设计过程的起点，假定位移或层间位移是结构抗震性能的控制因素。设计时用位移控制，通过设计位移谱得出在此位移时结构有效周期，求出此时结构的基底剪力，进行结构分析，并且进行具体配筋设计。设计后用应力验算，不足的时候用增大刚度而不是强度的方法来改进，以位移目标为基准来配置结构构件。该法考虑了位移在抗震性能中的重要地位，可以在设计初始就明确设计的结构性能水平，并且使设计的结构性能正好达到目标性能水平，是性能设计理论中很有前途的一种方法。但应用于多自由度体系、多种结构类型等时，还需要做更多的研究。
（3）能量法
假设结构破坏的原因是地震输入的总能量，地震对结构物及其内部设施的破坏时由其输入的能量与结构物所消耗的能量共同决定的。能量设计法的优点就在于，能够直接估计结构的潜在破坏程度，对结构的滞回特性以及结构的非线性要求概念清楚。另外，耗能元件的设置可以更好地控制损失。缺点在于应用方法不够简化，不确定因素较多。
可见，基于性态的结构抗震设计，实际上是对人们早已认识的“多级抗震设防” 思想的进一步的细化。这一设计思想使抗震设防目标与设计过程直接相联系，设计工程师可以更准确地把握结构在不同的地震动水平下的实际性态，使所设计的结构更加经济合理。
5国内外的研究与应用发展
自基于结构性能的抗震设计理论提出以来，建立以结构功能评价为理论基础的结构设计体系是近几年美国、日本和新西兰等国家的研究课题。美国成立放眼21世纪委员会，其目的是建立新的结构性能设计体系的框架。1995年4月，日本建设省启动了一项3年联合研究开发项目，称为“建筑结构现代工程方法开发”。该项目旨在建立基于性能的结构工程方法以推动技术革新。另外，欧洲国家和拉美国家也在进行此项研究，中国这方面研究还处于起步阶段。
在未来应用方面，美国《洛杉矶性能高规2005》和《旧金山市性能高规2007》已清晰展现了性能设计方法用于高层建筑结构的具体技术框架，可供我国相应规范进行修订时的参考：
（1）在三水准地震作用下，分别从正常使用、生命安全和防止倒塌三个极限状态对结构进行分析和设计，保证结构满足以上三个极限状态的性能目标。
（2）基本设计地震（中震）作用下的结构分析应考虑P-效应、基础刚度、偶然偏心的影响，但取消（或放松）剪重比限值和层间位移限值。
（3）小震作用下正常使用极限状态只在特殊的情况下才要求进行结构计算分析，并应考虑预期地震水平和结构累计损伤程度，可以采用线性反应谱分析方法，也也可以采用时程分析法。
（4）Pushover方法不再适用于高层建筑，应采用三维非线性时程分析方法，荷载组合考虑双向地震作用。结构非线性分析反应的评估应引入能力设计的思想，将结构构件的评估分成三个水平：延性结构复核、有限延性结构复核和完全弹性状态的非延性结构复核。
（5）混凝土结构的弹性模量应考虑开裂、黏性滑移、屈服强化、剪切开裂后的受拉刚化、节点区变形等影响，取其毛截面的0.5倍进行模量折减，或者根据试验数据拟合。
（6）地震时程记录的选取应满足场地特性与统计意义。
（7）非线性分析模型必须经过试验校正。
6结语
基于结构性能的抗震设计理论是以结构抗震性能分析为基础的结构设计，是设计理念上的一次变革，代表了未来结构抗震设计的方法，采用“投资-效益”准则下的抗震性能水准的划分、抗震性能目标的确定以及常用的性能抗震设计方法，将克服基于承载力的抗震设计不能预估结构屈服后的工作性能的缺陷，可充分发挥工程师的主动性，工程师可以根据实际情况与业主的要求及其它条件自主地选择结构性能目标水准、结构措施等。
7参考文献
[1]小谷俊介. 日本基于性能结构抗震设计方法的发展[J]. 建筑结构, 2000,(6):3-9
[2]韩小雷，郑宜，季静，黄艺燕.美国基于性能的高层建筑结构抗震设计规范[J]. 地震工程与工程振动, 2008, 28 (1) : 64- 70
[3]孙俊，刘铮，刘永芳.工程结构基于性能的抗震设计方法研究[J]. 四川建筑科学研究, 2005, 31(3):98-101
结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计，其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳，从而经济地实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的目的。本文围绕高层建筑结构，总结了高层建筑结构设计的特点以及提出了高层建筑结构分析和各种体系相对应的方法。为实际高层建筑结构分析与设计提供一定参考。
1 高层建筑抗震结构设计的基本原则
1.1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。(2)对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。(3)承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
1.2在设计构造上宜有多道抗震防线
(1)一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框架―剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。(2)地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。(3)适当处理结构构件的强弱关系，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使“有效屈服”保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。(4)在抗震设计中某一部分结构设计超强，可能造成结构的其他部位相对薄弱，因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小，改变抗侧力构件配筋的做法，都需要慎重考虑。
1.3对出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力
(1)构件在强烈地震下不存在强度安全储备，构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。(2)要使楼层(部位)的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化，一旦楼层(部位)的比值有突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。(3)要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。(4)在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位)，使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗震性能的有效手段。
2 高层建筑结构静力分析方法
2.1 框架－剪力墙结构
框架－剪力墙结构中剪力墙布置应按“均匀、分散、对称、周边”的基本原则考虑,内力与位移计算的方法很多，大都采用连梁连续化假定。由剪力墙与框架水平位移或转角相等的位移协调条件，可以建立位移与外荷载之间关系的微分方程来求解。由于采用的未知量和考虑因素的不同，各种方法解答的具体形式亦不相同。框架－剪力墙的机算方法，通常是将结构转化为等效壁式框架，采用杆系结构矩阵位移法求解。
2.2 剪力墙结构
计算剪力墙的内力与变形时,其剪力墙应计入端部翼缘地共同工作,剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙的开洞情况。单片剪力墙按受力特性的不同可分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等各种类型。不同类型的剪力墙，其截面应力分布也不同，计算内力与位移时需采用相应的计算方法。剪力墙结构的机算方法是平面有限单元法。此法较为精确，而且对各类剪力墙都能适用。但因其自由度较多，机时耗费较大，目前一般只用于特殊开洞墙、框支墙的过渡层等应力分布复杂的情况。
2.3筒体结构
筒体结构包括框筒结构?筒中筒结构以及其它筒体结构。筒体结构的分析方法按照对计算模型处理手法的不同可分为三类：等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析。等效连续化方法是将结构中的离散杆件作等效连续化处理。一种是只作几何分布上的连续化，以便用连续函数描述其内力；另一种是作几何和物理上的连续处理，将离散杆件代换为等效的正交异性弹性薄板，以便应用分析弹性薄板的各种有效方法。
3 高层建筑的结构体系
3.1框架－剪力墙体系。有框架结构布置灵活，使用方便的特点，又有较大的刚度和较好的抗震性能。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架－剪力墙体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。框架－剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀，所以框架－剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。
3.2剪力墙体系。剪力墙体系结构刚度大，空间整体性好，当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中，单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构，其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高，有一定的延性，传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系，能建高度大于框架或框架－剪力墙体系。
3.3筒体体系。凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系，包括单筒体、筒体－框架、筒中筒、多束筒等多种型式。筒体是一种空间受力构件，分实腹筒和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。筒体体系具有很大的刚度和强度，各构件受力比较合理，抗风、抗震能力很强，往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。
4 结束语
在强烈地震作用下,建筑物的破坏机理和过程是十分复杂的,要进行精确的抗震计算是困难的,在总结大量地震灾害经验的基础上,提出了概念设计,并认为它是结构抗震设计的首要问题,比计算设计更为重要。对设计人员来说,掌握概念设计,有助于明确抗震设计思想,灵活、恰当地运用抗震设计原则,不致陷入盲目的计算工作,从而比较合理地进行抗震设计。
参考文献：
[1]朱镜清.结构抗震分析原理[M].地震出版社，2002，11
“建筑是用石头写成的史书”在雨果先生生活的那个时代是没有疑问的，然而当今世界的史书恐怕没有多少是用石头写的。在几千年的人类历史中，建筑结构经历了木结构、砖石结构、钢筋水泥结构、钢混结构及钢结构。钢结构的出现，又将建筑业领向另一个高峰。钢结构已是发达国家主导建筑结构，以英国为例，其新建的非居住类房屋建筑中 90%的单层和 60%的多层建筑都采用轻钢结构。 九十年代国外的轻钢生产厂家将整套的结构体系推向我国市场加之我国钢产量的提高，极大地推动了轻钢结构在我国的发展。由于国外轻型钢结构体系研究、应用已经较为成熟，所以技术引进之后在我国发展很快。目前国内常用的轻钢结构承重体系包括：焊接门式刚架结构体系、冷弯薄壁型钢结构体系多层房屋钢结构体系、金属拱型波纹屋盖体系等。经过相关设计、生产、施工单位已经积累了一定的经验，轻钢结构在我国显示出非常广阔的应用前景。
1.轻钢结构概述
轻型钢结构是指这样一种结构：围护结构自重轻，承重结构截面小，标准化、自动化 、机械化快速制作安装，采用新结构钢材、新结构体系。它分为一般轻型和超轻型钢结构。论文参考。一般轻型钢结构主要采用薄钢板焊接截面或冷弯薄壁型钢构件，典型的结构体系为门式刚架 ，也可采用轧制型钢板截面。超轻型轻钢结构主要采用压型钢板，冷弯薄壁构件和圆钢为承重构件，典型的结构体系是褶皱拱桥屋面。轻钢结构主要体系有焊接（轧制）门式刚架结构体系、冷弯薄壁型钢结构体系、薄壁褶皱拱桥屋面体系、多层框架结构体系、空间和张拉结构体系。
2.轻钢结构的优势
2.1自重轻, 抗震性能好, 安全性高。轻钢结构采用高效轻型薄壁型材, 承载力高, 构件尺寸小, 围护结构采用自重小的轻质墙体和楼面材料, 一般可减轻建筑结构自重的30% , 质量是钢筋混凝土住宅的1/2 左右。轻钢结构整体刚度大, 钢材强度高、延性好, 因此抗震性能好, 用于结构抗震措施的费用少, 适用于地震多发区; 结构自重轻, 基础负担小还可大幅减少基础造价,尤其适用于地质条件较差的地区。
2.2建筑造型简洁美观, 内部空间布置灵活丰富。钢材强度高, 可以采用大空间柱网布置, 建筑设计不受结构限制, 这种住宅为建筑师的创维设计提供了无限想象空间。因此,轻钢结构住宅外形轻巧美观, 墙体与屋面色彩丰富, 屋顶造型别致, 尽显现代风格。室内大空间无梁无柱, 跨度可达12 m , 为业主提供了个性化分隔室内空间的可能。真正体现“以人为本”的设计理念; 同时, 墙柱等构件截面尺寸小, 可增加净使用面积5 %～8 % , 当考虑楼板的组合作用, 使用组合梁或扁梁时, 还可以增加净高, 实现大空间住宅设计理念。
2.3施工快捷、工期短, 不受季节限制。与传统住宅体系相比, 轻钢结构住宅至少可缩短1/3的工期。真正做到既快又经济, 因此最大限度地为业主节约了投资。
2.4防腐耐久, 舒适性好。轻钢墙体龙骨完全封闭在隔水层与石膏板之间, 不锈蚀, 不腐蚀, 不生霉菌, 防潮性能好; 墙体采用新型轻质围护材料, 不助燃, 不霉变, 不虫蛀; 装修一次到位, 少维修; 管线可暗埋在墙体及楼层结构中; 在保温、隔热、隔声等性能方面比传统结构的住宅好, 因此住宅的舒适性更好。
2.5绿色、环保, 符合国家可持续性发展的要求。轻钢结构住宅不使用粘土砖, 符合国家土地资源政策;施工过程中环境破坏及污染少, 符合国家环保政策; 而且大部分材料可回收和再生, 具有很高的可重复使用性和可循环性, 符合国家可持续发展战略。因此, 轻钢结构堪称绿色环保型建筑典范。
2.6设计技术先进。利用先进的计算机辅助设计(CAD) 和计算机辅助制造(CAM) 技术, 能全面按用户要求进行设计, 且效率高、报价快、造价低、供货迅速。
轻钢结构除了上述的优势，自身还具有强度高，自重轻，具有较好的塑性变形能力，抗震性能好等特点。加之随着经济与技术的发展，我国钢产量大大提高，而使其在建筑领域的应用越来越广泛。论文参考。国家对于钢结构“鼓励使用”的政策，也对轻钢结构在我国的推广起到了很好的促进作用。2003 年我国的钢产量已经超过 2 亿吨，居世界第一。同时，随着我国加入 WTO，建筑行业与国际接轨的速度加快。经济的快速发展，使得城市建设对于大跨、高层建筑的需求量大量增加。与混凝土结构相比，钢结构由于自重低、强度高、工业化程度高等优势，更适合于大跨、高层建筑。尤其是钢结构限制较少，建筑表现力强，给建筑师的发挥提供了广阔的空间。同时，钢结构在环保方面具有混凝土材料难以比拟的优势。在环保意识日益强化的现代社会，钢结构建筑成为必然的推广方向。
3.我国发展轻钢结构住宅的意义
轻钢结构是近十年来发展最快的领域，轻钢住宅的研究开发已在各地试点，是轻钢发展的一个重要方向，现已经有多种的低层、多层和高层的设计方案和实例。因其可做到大跨度、大空间，分隔使用灵活，而且施工速度快、抗震有利的特点，必将对我国传统的住宅结构模式产生较大冲击。而目前轻钢在我国应用最广的还是工业厂房。但与国外相比，我国钢结构建筑的发展相对滞后，目前我国建筑设计界普遍存在着对钢结构建筑认识不足，观念落后；对钢结构体系积极性不高，管理跟不上等问题。这些都阻碍着钢结构建筑在我国的发展。尽管目前还存在着种种不尽人意或有待提高的方面，但钢结构的发展潜力巨大，前景广阔。我国 20 年来的改革开放和经济发展，已经为钢结构体系的应用创造极为有利的发展环境。发展钢结构住宅，扩大钢结构住宅的市场占有率，将会加速住宅产业化进程，对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义；经原国家经贸委批准，将“轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用” 作为我国建筑业用钢的突破口，并正式列为国家重点技术创新项目。可见，轻钢结构住宅产业在我国大有发展前途。
4.我国发展轻钢结构住宅的有利条件
4.1我国的钢材年产量已居世界第一位，可以充分保证建筑住宅市场的用钢需要。
4.2新型建材业正处于快速发育阶段，与轻钢住宅相配套的国产化建筑材料种类较多，并且会随着钢结构住宅的发展逐步增长。
4.3国际上已经有相当成熟的轻钢结构的建筑技术和经验可以借鉴。我国这方面的有关技术标准和规范也相继颁布，并且多个钢结构设计软件也已投入使用。论文参考。
4.4发展轻钢住宅符合全面建设小康住宅一二十年不落后，三四十年可改造的要求。
5.展望
随着钢结构春天的到来，今后10年钢结构的发展将会更快。为了使我国轻钢结构在新世纪经济领域中发挥更大作用，缩小和国外同行的差距，除了政府部门加强行业管理以外，科研、设计、施工单位和轻钢结构厂家要团结合作、共同促进我国轻钢结构事业的发展。只要加强领导，合理规划，积极组织，轻钢结构产业将会出现兴旺发展的新局面！
参考文献:
[1]刘承宗,周志勇.我国轻钢建筑及其发展问题探讨[J ] .工业建筑.2000 , 30 (4)
[2]候兆欣.大力推广应用钢结构新技术[J] .施工技术,2000(8):7-8.
[3]陶忠,何保康.发展我国新型轻钢结构建筑体系[J ] .中国工程科学, 2000 (3)
[4]张亦静.发展轻钢结构存在的问题与对策[J ] .株州工学院学报, 2001 (5)
[5]王元清,石永久.现代轻钢结构建筑及其在我国的应用[J ] .建筑结构学报, 2002 (1)
