建筑抗震分析精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇建筑抗震分析，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词:超高层建筑，塔楼，结构类型，抗震措施

中图分类号:TU352．11 文献标识码:A

随着山西省经济的不断发展，太原作为山西省的省会城市，这座美丽的国家历史文化名城，焕发出新的色彩，城市建设迈开了大步。“十大建筑”坐落龙城，展现了古城太原迷人的现代魅力，迎接着四方的来宾。同时各种功能的超高层建筑也拔地而起。现就我参与设计的一个超限高层工程进行抗震分析，采取了各种抗震加强措施，以便为今后的设计工作提供一些参考。

1工程概况

本项目为集酒店、办公楼、商铺为一体的综合建筑体。建筑场地总用地面积约4806．12m2，总建筑面积约为114946．72m2，其中办公和商铺部分52944．86m2;酒店部分62001．86m2。地下3层，地上为1号塔楼26层，2号塔楼22层，塔楼之间裙楼5层。1号酒店塔楼建筑总高度为110．40m，2号办公楼塔楼建筑总高度为99．60m，1号塔楼为B级高层，2号塔楼为A级高层。1号、2号塔楼地上部分通过五层裙房连接，形成双塔结构体系。

2结构超限判定

塔楼采用钢筋混凝土框架—核心筒结构体系，各塔楼涉及超限内容如表1所示(依据晋建质字［2011］221号山西省抗震设防超限高层建筑工程界定规定)。1)1号酒店塔楼判定:a．采用钢筋混凝土框架—核心筒结构体系，建筑总高度为110．40m，规范规定的其高度限制(A级高度)为100m，本塔楼超过规范限制10．4%。b．一项不规则的内容:无。c．三项及三项以上不规则的内容:扭转不规则:考虑偶然偏心大的位移比大于1．2。X向占27%，最大值1．22;Y向占100%，最大值1．37。组合平面:本塔楼平面布置属于细腰型。尺寸突变:本塔楼属于多塔结构。其他不规则:局部楼层穿层柱。2)2号办公塔楼判定:a．房屋高度超过规定:无。b．一项不规则的内容:无。c．三项及三项以上不规则的内容:组合平面:本塔楼平面布置属于细腰型。尺寸突变:本塔楼属于多塔结构。其他不规则:局部楼层穿层柱。

3结构超限应对措施

1)1号酒店塔楼高度大于100m，按B级高度高层建筑进行设计，框架抗震等级为一级，核心筒抗震等级为特一级。2号办公塔楼按A级高度高层建筑进行设计，框架抗震等级为一级，核心筒抗震等级为一级。2)1号酒店塔楼考虑偶然偏心下位移比大于1．2，结构计算分析方面，采用两种符合实际情况的空间分析程序SATWE和MIDAS进行分析比较，采用考虑扭转耦连的振型分解反应谱法，同时考虑双向水平地震力作用影响，并取包络。3)1号酒店塔楼、2号办公塔楼平面布置为细腰，在相应细腰部位采用150mm厚钢筋混凝土楼板加强，配筋采用双层双向，对平面薄弱部位进行加强。相应楼板按弹性楼板进行补充分析。4)1号酒店塔楼、2号办公塔楼楼板采用钢筋混凝土楼板。地下一层顶板采用180mm厚楼板，按嵌固设计。采用双层双向配筋。针对楼板开洞较多的楼层，按弹性楼板进行计算，楼板厚度采用150mm，双层双向配筋进行补强，并增强楼板开洞周圈梁的抗扭性能，提高抗扭钢筋的配筋率，以增强结构整体性。对局部楼层穿层柱部位采用增大柱配筋率10%的加强措施。5)1号酒店塔楼、2号办公塔楼采用弹性时程分析方法进行多遇地震下的补充计算，采用两条天然波一条人工波，取多条时程曲线计算结构的包络值与振型分解反应谱法计算的较大值用于结构设计。6)针对多塔结构，1号酒店塔楼、2号办公塔楼采取了单塔与双塔两种模型分别计算，并按包络设计。同时验算了设防地震下，主要竖向构件，受弯中震不屈服以及受剪中震弹性验算。7)1号酒店塔楼、2号办公塔楼连梁部分，采取将截面较高的连梁分成两根截面较低的连梁协同工作，减小了连梁的刚度，保证连梁在小震下的弹性工作。在罕遇地震作用下率先出现塑性铰，起到耗能作用。8)1号酒店塔楼、2号办公塔楼采用PKPM静力弹塑性EPDA＆PUSH验算罕遇地震下的弹塑性变形。9)1号酒店塔楼标准层周圈框梁采取加大梁截面的措施(500×900)，以减少结构整体的扭转效应。与两个塔楼相连接的裙房部分，考虑到功能复杂，空间变化多，同时协调两个塔楼的共同工作，将其框架的抗震等级提高一级，按特一级框架进行设计。连接两个塔楼之间的楼板，均采用180mm厚板，双层双向进行配筋，在泳池底部的大跨空间部分，采用高度为1．8m，大跨钢筋混凝土井字梁进行设计，相应部分的框架柱，设计为型钢混凝土框架柱。

4抗震加强措施

1)针对该项目超限内容的相应措施:a．采用SATWE和MI-DAS两种不同的计算模型对结构进行分析，确保计算的真实性。由于本工程为双塔结构，故采用双塔与单塔模型分别计算，按包络进行设计;b．增大底部加强区剪力墙、框架柱的配筋率，满足中震下抗剪弹性、抗弯不屈服的性能目标要求;c．楼板大开洞及塔楼连体区域的楼板采用弹性楼板模型计算，根据计算结果加强其构造措施，增加楼板厚度，采用双层双向配筋;d．核心筒墙体约束边缘构件延伸至地上8层顶板，框架柱箍筋采用全高加密，以增强结构整体的抗剪、抗弯性能。根据大震验算结果，针对底部墙体破坏部位增设型钢;e．1号塔楼超A级高度10m，考虑超出A级高度较少，故其抗震等级按规范规定的B级高度高层确定为核心筒特一级、框架一级;2号塔楼虽为A级高度高层但考虑与1号塔楼的耦联作用，抗震等级提高为同1号塔楼;裙楼范围楼板存在大开洞情况以及其对双塔楼的约束作用较为重要，故其框架等级提高为特一级;f．针对关键构件及重要构件(剪力墙、框架柱)箍筋采用全高加密的形式，底部加强区范围内将其内力放大10%，构件配筋按提高10%设计。其轴压比以规范规定为基准，分别按降低0．05设计;g．裙楼框架柱及框架梁采用型钢混凝土结构形式，4层顶大跨井字梁适当增加起拱率;1号塔楼及2号塔楼与裙楼相接的框架柱及框架梁采用型钢混凝土结构形式，以增大其延性;h．裙楼顶板及其上下各一层楼板加厚，以150mm厚设计，配筋采用双层双向．裙楼大开洞周圈楼板、核心筒连接区域采用150mm厚，配筋双层双向，塔楼部分角部楼板采用120mm厚，配筋双层双向．针对楼板大开洞周圈框架梁配筋进行加强;k．1号塔楼核心筒外墙设置双连梁且在±0．000至裙楼以上两层范围内每层设置一道配筋加强带(暗梁)，按不少于上下各420配置，底部加强区部位(水平筋，竖向筋，J箍筋)比计算提高10%设计，提高剪力墙的延性;l．加大1号塔楼裙楼以上各层周圈框架梁的截面，以减小其扭转效应。

5结语

根据以上分析陈述，本项目存在高度超限、扭转不规则、细腰、刚度突变、穿层柱等情况。但通过结构布置的优化、薄弱部位及重要构件的加强、以性能目标为基准的构件截面设计、对钢筋配置等构造措施加强后，可满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”三水准抗震设计要求。

参考文献:

［1］JGJ3—2010，高层建筑混凝土结构技术规程［S］．

［2］GB50011—2010，建筑抗震设计规范［S］．

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关键词：地震作用；抗震概念设计；场地；抗震措施

Abstract：According to the features of earthquake action，it set forth importance of "concept design" in structural seismic design and corresponding design principles.Taking improving the integral seismic performances of structure in consideration new idea is embodies in seismic design，which can be used as references by designers in the future.

Key words：earthquake action；seismic concept design；site；seismic fortification measures

地震是地球内部构造运动的产物，是普遍存在的一种自然现象，由于地震作用的随机性、复杂性、藕联性，每次地震所产生的波形各异，因而其对建筑物的作用各不相同，所产生的破坏程度也千差万别。地震对建筑物的作用与建筑物自身所固有的自振周期、场地土的动力特性有关，但因结构计算中计算模型、自振周期、材料性能、基础类型以及阻尼变化等均与实际情况存在差异，使得抗震计算时所考虑的地震作用无法准确估算，因而，在进行结构的抗震设计时，不能完全依赖地震作用计算，更要综合考虑多种因素，切实做好建筑抗震概念设计。

1 抗震概念设计的含义

抗震设计是通过地震作用的取值和抗震措施共同实现的，通过总结历次地震灾害后发现，对于结构抗震设计来说，“概念设计”比“数值计算”更为重要。结构抗震性能的决定因素是良好的“概念设计”，也就是说，“概念设计”是结构抗震设计的首要问题。所谓“概念设计”是指在进行结构设计时，既要着眼于结构的整体地震反应，又按照结构的破坏机制和过程，灵活运用抗震设计准则；既要把握整体布置的大原则，又兼顾了关键部位的细节，从根本上解决了结构抗震设计的问题，有效地提高了结构自身的整体抗震能力。

2 抗震设计的一般原则

2.1场地和地基

建筑结构在地震作用下的破坏情况有四种：

（1）地震时，在水平和竖向振动作用下，建筑物的内力和变形骤增，甚至结构的受力形式发生改变，最终导致建筑物承载力不足甚至于丧失或者变形过大而破坏。

（2）地震作用下，由于节点强度不足、延性不够、锚固失效，使得结构构件缺乏可靠的连接，建筑物丧失整体性而遭破坏。

（3）地震作用下，由于地基承载力下降或地基土液化，使得地基部分失效甚至于完全失效，最终导致建筑物倾斜、倒塌。

（4）由地震引发的次生灾害如火山、洪水、滑坡、泥石流等造成建筑物的严重破坏。

所以场地的选择是建筑抗震设计成功的第一步，从选址工作开始就应该选择对抗震有利的地段，尽量避开不利的地段，避不开时应采取有效措施确保地基的稳定性；任何情况下均不考虑在抗震危险地段建造建筑物。

2.2规则性建筑

在建筑的方案设计阶段就应该尽量采用规则建筑方案，即建筑平、立、剖应规则、简单、对称；结构侧向刚度、材料强度和质量的分布应均匀、连续，无突变，因为不规则的建筑在水平地震作用下也会产生扭转振动，进而破坏。

2.3合理的结构体系

一个合理的结构体系，首先应有明确的计算简图和合理、简洁的传力途径，对于不规则建筑，应采用空间计算模型计算地震力，考虑扭转藕联影响，使其更接近实际工况。不在同一结构单元混用受力体系，优先选用现浇混凝土结构，在多层砌体房屋中优先采用横墙承重的结构体系，在底层框架抗震墙砌体房屋中，优先采用混凝土抗震墙。体型复杂的建筑，设置合理的抗震缝将上部结构分割成相互独立、相对规则的结构单元。

2.4计算结果的校核

一般来说，在结构设计中，通常采用计算软件进行抗震分析，这就要求设计人员对所用软件的适用范围、技术条件、计算模型等均有深刻的认识和充分的掌握，对所有计算结果，应经认真分析校核，只有经分析判断结果合理、有效后，方可用于工程实际。

2.5抗震构造措施

对结构构件采用多道设防，严格按规范要求保证“强柱弱梁”，“强剪弱弯”，“强节点弱构件”，加强节点连接，加强梁、柱端头箍筋加密区的箍筋量。所用材料等级不低于规范要求的最低等级，从而有效减小材料的脆性，计算中还应严格控制梁的相对受压区高度。砌体结构应按规范要求设置圈梁、构造柱等，有效约束砌体，提高砌体的延性和整体性。非结构构件比如框架填充墙两端应与柱有效拉结，附属构件女儿墙、雨篷、挑檐等除保证自身整体性能外，还应与主体结构有可靠连接和锚固。

结语

结构设计人员在日常设计工作中，必须学会熟练运用概念设计，并使这一理念贯穿于结构设计工作的整个过程当中，既要严格把握好设计的大原则，又要全面考虑诸多因素，最终才能保证设计的科学性和严谨性，为社会创造更多精品工程。

参考文献

[1]GB50011-2001，建筑抗震设计规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2008：6-14.

[2]GB50007-2002，建筑地基基础设计规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[3]黄存汉.建筑抗震设计技术措施[M].北京：中国建筑工业出版社，2001：29-31.

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引言

我国地域内所发生的地震，绝大部份属于这种“构造地震”的类型。由火山爆发所产生的“火山地震”或因岩洞崩塌、局部地面陷落所引起的地震，在我国很少发生。

许多国家在高层建筑的抗震设计方案中，已经出现了新的结构。如美国纽约的高层建筑物，建在于基础分离的98个橡胶弹簧上，日本的建在弧型钢条上防地震建筑物，明显的在建筑结构体型上，改变了传统的插入式刚箍捆住内力的结构体系。

在2010年12月1日施行的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）和2011年10月10日开始施行的《高层建筑混凝土结构技术基础》（JGJ 3-2010）是综合了各国高层建筑设计的成功经验，同时结合我国地震灾害的特点，对我国高层建筑设计提出了新的标准和要求。

世界抗震设计经验

1.美国抗震措施

美国是一个地震较多的国家，其西海岸重要城市洛杉矶正好处在环太平洋地震带上，而整个加州也是全球地震高发地区之一。高层建筑的抗震问题以及如何将地震带来的损失降到最低，一直是人们密切关注的问题。其中关于高层建筑的一些抗震措施。

（1）控制高层建筑的层高

在地震频发的洛衫矶市，除了市中心作为地标建筑的一些超高层建筑，其余地段均是多层低层建筑。尤其值得注意的是在土层薄弱和不利地段加州政府通过立法禁止建造高层建筑。对于高层建筑而言，地震力和风力是控制荷载，且都是水平作用力，层高过高，对建筑抗震和抗风都十分不利。控制在地震区域的建筑层高，是有效降低震害的手段之一。

（2）选用轻质建材

美国大部分地区均是低层建筑，且均是木结构，围护材料和隔墙也多采用石膏板、刨花板等轻质板材。采用轻质建材的建筑，在地震力作用下，自身结构受到更小的影响，且即使受到破坏，较轻的建材也能有效减轻造成的二次破坏。

（3）选用高强度高延性建材

美国另一重要的防震措施是在高层建采用钢结构，而低层建筑就采用木结构。钢材与木材都是高延性的材料，具有足够的柔度。在地震发生时，可以通过自身变形消耗掉地震能量，在抗震要求更高的超高层建筑中，则添加上阻尼减震器，也可以大大提高建筑的延性和抗震性能。

2.日本抗震措施

日本全岛都处在地震频发区域，每年都会发生约1000余次地震，在高层建筑防震抗震方面，有丰富的经验。

（1）提高建筑物的强度和刚度

日本的高层公寓很多，大部分的住户在购买公寓中都会特别看重抗震设计水平。号称日本第一高层公寓的大楼中，采用了与美国世贸大厦相同的钢管，其抗震性能主要来源于采用高强度高刚度的优质建材，确保了建筑物的抗争性能，也是公寓能得以畅销的重要原因

（2）选用橡胶材料加强延性

日本东京的一些超高层建筑都进行了严密的抗震设计，其中一个重要措施就是在建筑使用高强度的橡胶作为基底材料，同时在建筑中心也选用天然橡胶作为基层，提高了建筑物的抗震性能。

（3）“局部浮力”抗震系统

近年来日本新研制了“局部浮力”抗震系统，将建筑物的上层结构与基础部分分离开，采用这种“局部浮力”系统进行连接，借助水的浮力来加强建筑整体的延性，其工作原理大体上与阻尼减震系统和橡胶减震系统类似，但据报告有更好的抗震效果。

新增条款的意义分析

《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术基础》新增了若干条款，本文列出对抗震设计影响较大的条款进行分析。

1. 新增的通用条款

（1）抗震设计的高层建筑混凝土结构，当其房屋高度、规则性、结构类型、场地条件或抗震设防标准等有特殊要求时，可采用结构抗震性能设计方法进行分析和论证。

此条款明确了在高层建筑设计中，抗震设计的核心地位，高层建筑采用抗震性能设计已形成一种发展趋势。

（2）楼层质量沿高度宜均匀分布，楼层质量不宜大于相邻下部楼层质量的1.5倍。

此条规定限定了荷载沿竖向的不规则分布，可有效地降低震害，明确了高层结构设计的标准。

（3）增加了结构抗连续倒塌设计基本要求。安全等级为一、二级时，应满足抗连续倒塌概念设计的要求。安全等级为一级且有特殊要求时，可采用拆除构件方法进行抗连续倒塌设计。

连续倒塌是指结构因突发事件或严重超载而造成局部结构破坏失效，继而引发与失效破坏构件相连的构件连续破坏，最终导致相对于初始局部破坏更大范围的倒塌破坏。在高层建筑抗震设计中，对上部结构进行连续性倒塌分析时，其首先要保证下部基础不会发生破坏，加强结构基础设计是整个设计工作的根本。

2.修订条款的意义分析

（1）明确将扭转位移比不规则判断的计算方法，改为“在规定的水平力作用下并考虑偶然偏心”，以避免位移按振型分解反应谱组合的结果，有时刚性楼盖边缘中部的位移大于角点位移的不合理现象。

（2）根据汶川地震的经验，提高了框架结构中框架柱的内力调整系数，而其他各类结构中框架柱的内力调整系数保持不变。

框架结构柱的最小截面尺寸，除不超过2层和四级外，比旧版增加100mm；柱纵向受力钢筋的最小总配筋率比一般框架增加0.1%、最大轴压比控制比旧版加严0.05。

（3）根据汶川震害调查，将防震缝的最小宽度由70mm提高到100mm。

相邻结构在地震过程中的碰撞是导致结构损坏甚至倒塌的主要原因之一。为防止建筑物在地震中相碰撞，防震缝必须留有足够的宽度。原则上防震缝净宽应大于两侧结构允许的地震水平位移之和。

结语

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关键词:建筑抗震;设防烈度;土建造价;影响

地震灾害是人们生存环境的重大天然灾害隐患，且地震灾害具有较大的破坏力，其灾害发生会带来巨大的损失。在绝大多数的地震灾害发生过程中，建筑物的抵御能力是不可预估的。例如上世纪在我国发生的唐山大地震和本世纪初在四川发生的汶川地震，其地震的等级都高达8级，地震烈度高达11度，都对当地的建筑物造成了摧毁式的打击，这两次的地震烈度都超过了抗震设防烈度，对当地的人民财产造成了灾难性的后果。因此，在提升建筑物的抗震等级同时，应不断增加其造价成本，综合考虑后达到一个最优的经济效果。本文对建筑物的抗震设防烈度进行重点分析，并阐述其对土建造价的影响。

1建筑物抗震设防烈度与抗震等级

地震等级是衡量地震强度的一个重要指标，而地震的强度则是建筑物受到地震影响时破坏程度最大的一个表现。在一般情况下，地震的抗震设防烈度都是取决于地震的基本烈度，其计算方法是根据建筑物的高度、大小和烈别来判断的，地震的抗震设防应具体以某种情况来确定。在正常情况下，某一个特定的地区在发生了地震的等级判断时不能确定地震的抗震顶级。其抗震设防烈度也一般在8～6度。这样就可以判断出建筑物的抗震烈度是否需要提高，以提高抗震等级，才能确保有效的保护建筑物的抗震能力。在建筑物的抗震影响因素中，主要包括抗震设防烈度、地震分组和地震的设计。发生地震时，还受到加速度和建筑物结构类型、高度、抗震设防分类的影响等。

2建筑物的土建造价

建筑物的土建造价主要包括装修造价、设备造价以及土建造价等。土建造价主要包括基础、楼板、墙柱、梁等结构构件所耗费的工料机费用及施工过程措施费。建筑设备的造价主要由排水、电梯、安防、空调等多种设备配合组成，其装修主要包含室内外的各种工程费用，以此来提升建筑物的抗震等级，从而体现建筑物土建造价成本。

3建筑抗震设防烈度对土建造价产生的影响

建筑抗震设防烈度的提升可以直接表现在会加大建筑构件的组成，提升内在计算能力就可以提高配筋率，加大了截面尺寸，最显著的影响就是加大了钢筋、混凝土的使用量，进而极大影响建筑物造价。例如，在一个10层高度的商业办公楼内，将一块框架结构主体高度在40m，首层高度3.6m，2～10层的高度在3.3m的楼层间上利用190mm厚度的围护墙进行混凝土加固。设定为地震一组，基本风压为W0=0.5kN/m2，地面的粗糙度为B类。通过地震环境下对不同的抗震设防烈度8～6度进行造价差异的比较。通过分析钢筋和混凝土的用量对造价影响进行分析。在规范允许下，全部构件均采用最经济尺寸。这里的土建造价是指包括人工费、施工机具使用费、材料费、企业管理费、利润等在内的所有分部分项工程费。通过分析可以看出，从8～7度的抗震设防需要增加六根柱的截面尺寸，从7～8度则需要增加到13根的截面尺寸。同时能够发现在各个配件上的配筋量也同时需要增加。在不进行设防烈度比较的前提下，假设抗震烈度增长为6度，那么在单方土的建设造价增加为2%。提高到7度时，增加率约为6%，到8度时，增加率约为11%。从6～7度约提高10.96%、从7～8度约提高8.65%。

4提高建筑抗震设防烈度的方法

第一，抗震烈度的设防是从6度增长到8度的，在此情况下可以通过对构件的横截面尺寸以及配筋率的配比办法来提升建筑物的抗震能力。在建筑物的抗震设防烈度大于8度时，就需要各种抗震设防烈度的提升。由此看来，可以通过对横截面的尺寸、配筋率的改变来提升抗震性能。但是，这不仅降低了使用面积的有效性，而且增加了构件的纵向尺寸，更增加了地震的作用力，所以这不是最经济有效的方式。第二，在科学技术水平不断发展的今天，建筑物的抗震技术也在进行日新月异的变化。在大多数情况下，建筑物的抗震造价具有明显的对比性，其效果好的抗震性能材料也具有绝对的倾斜支撑能力。建筑结构的横纵向构建也是目前承载的压力之一，对于一旦承载水平压力就变弯的构件就需要考虑对横截面的尺寸加大，进而增加了钢筋和混凝土使用量，非常不经济。通过倾斜支撑体系中构件的主要性能可以发现，目前的抗震材料还主要以拉压式的构件为主，这种构件的水平拉压能力非常具有抵抗能力，并且从相对应构件的尺寸上也满足建筑物的配筋率的条件，这样能够大大降低土建的造价成本。第三，在建筑物的本身造价上，也受到建筑结构本身的影响。如果采用较好的减震和隔震材料，就会加大建筑抗震的安全保障，这种措施的加强无疑在造价上需要增加，也降低了建筑构件上的地震作用，从而降低了建筑结构尺寸和配筋量，对建筑造价的增加产生了影响。部分设计者不考虑建筑物的抗震性能、安全性，而只考虑奇特的建筑造型、奢侈的室内外装修，反而降低了抗震、安全等方面的造价投入，这样“轻结构、重外观”的建筑物在地震时让人们付出的代价非常惨痛。建筑物的立足之本是结构，必须提高建筑结构的稳定性、安全性，方能使人们的生命财产安全得到保障。在很多设计者和施工人员的观点中，不同的建筑造型往往可能会花费较大的造价成本，为城市建筑增加一个亮点，但是在抗震结构和安全的角度考虑就放弃很多抗震材料，从而达到节约土建造价成本的目的，这类建筑物的建设实际上是华而不实，重在外观的设计，而疏漏了内部质量和减震效果，一旦灾害来临，将带来惨痛的后果和教训。

5结语

近些年来，我国的经济水平不断提高也给建筑行业标准带来了新的机遇和挑战，尤其是在费用日益增加的室内装潢上，需要各种仪器设备的投入，还需要请专业的设计人员进行设计。且在目前我国的建筑总造价整体上升的一个趋势来看，单纯的土建造价相对来说也是重外观而轻质量。从人类长期发展的角度来考虑，人类的日常生活离不开建筑，目前抗震性强、高稳定、高安全性的建筑物已经越来越被人们所重视。不同地区地域的建筑所采取的抗震设防烈度不同。在建筑施工过程中，建筑物的抗震、安全性能取决于建筑的结构。不能仅仅重视建筑造型新颖、室内外高昂的装修，提高结构的安全度，建筑物土建造价增幅并不大，相对于整个建筑物的造价，只占很小比例，特别对于那些昂贵的地价和豪华装修的费用，所占比例就更小。而结构产生过大的变形或破坏，昂贵的装修和设备管线等也将付之东流，甚至引起失火、漏电等次生灾害，造成人身伤亡。所以，加强建筑结构抗震性、安全性的投资力度非常有必要。只有这样才能确保结构的安全性、稳定性、抗震性，必须做到合理、科学、经济地建筑建设投资。

参考文献:

［1］阿不来提•买提尼亚孜.提高建筑抗震设防烈度对土建造价的影响［J］．中小企业管理与科技(上旬刊)，2011，(04):87－89.

［2］刘晓东.新版国家标准《中国地震动参数区划图》(GB18306—2015)的主要变化［J］．中国标准导报，2015，(09):72－74.

［3］高小旺，李荷，肖伟，等.工程抗震设防标准若干问题的探讨［J］．土木工程学报，1997，(06):90－95.

［4］李凯文，邹昀，禇腾峰.抗震设防烈度的提高对高层建筑工程量的影响分析［J］．四川建筑科学研究，2011，(03):36－37.

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【关键词】楼梯；建筑抗震；刚度；影响；分析

中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：

一．引言

楼梯是建筑的一个重要组成部分，是最重要的疏散工具，在抗震防灾中起着举足重轻的作用。所以楼梯的设计是十分重要的工作，楼梯设计的好坏也直接影响到建筑的抗震能力。从地震被损坏的钢筋混凝土结构房屋来看，其中一个特点是楼梯构件的破坏，影响了逃生通道安全，造成人员伤亡。根据2008年汶川地震震害的相关报告，楼梯对结构安全以及疏散时人身安全的意义非常重大。因此，我们有必要认真研读规范的有关要求，结合工程实际情况，认真对待抗震设计时的楼梯设计。

二．抗震设计楼梯参与结构计算的重要性

现代建筑工程抗震性能的需求要求建筑工程设计过程中必须考虑抗震设计楼梯参与结构计算工作的重要性。以抗震楼梯设计对建筑物主体结构抗震性能的促进作用促进建筑物的抗震性能提升。建筑工程设计单位应根据现代建筑工程设计过程中楼梯设计对建筑物主体工程的影响强化抗震设计楼梯参与结构计算工作，实现建筑物抗震性能的提高，促进现代建筑工程设计目标的达成

在现代建筑工程的设计中，钢筋混凝土框架结构所具有的优势使得其在现代建筑工程的设计中有着极为广泛的应用。在钢筋混凝土框架结构中，楼梯能够对楼梯间结构起到斜撑作用，增加主体结构的刚度。在传统的结构设计中，由于计算方式与设计理论的限制使得楼梯及楼梯间不参与整体结构的计算。随着现代建筑设计理论的日趋成熟以及建筑物抗震等级要求的不断提高，建筑工程抗震楼梯设计参与整体结构计算已经纳入相关规范要求。在抗震楼梯与楼梯间增加刚度的同时，还应与水平隔板、楼盖板等做好链接，以此形成整体、提高建筑物的抗震性能。在汶川地震震后调查中，楼梯梯段板断裂的情况非常普遍，严重影响了震后的自救与救灾。而且，楼梯系统的断裂也造成了对主体结构抗震性能的影响，造成了余震中建筑物抗震性能的下降。

三．楼梯和结构主体

楼梯对主体结构的影响主要表现有两个方面，楼梯对竖向构件的影响以及楼梯自身的传力。由于楼梯传力，竖向构件往往会出现短柱或错层。而楼梯本身传力需得到保障，从而实现疏散功能。

理论研究以及一些震害调查表明，楼梯对主体结构的影响大小，主要取决于楼梯与主体结构的相对刚度比。主体结构整体刚度越大，比如抗震墙结构，框架一抗震墙结构，由于结构主体自身的刚度很大，整体性能好，楼梯刚度对于主体而言相对很小，那么它对主体影响就很小，有时可以忽略不计；而当采用框架结构，装配式结构，特别是砌体结构的时候，楼梯对其主体的影响就不容小视了，在多遇地震作用下，结构基本是处于弹性工作状态，填充墙、砌体承重墙没有开裂或者开裂程度不高，刚度尚未退化，楼梯刚度在主体结构中依旧可以认为不大，而在超出设防烈度及罕遇地震的时候，结构一般进入弹塑性状态，墙体开裂，刚度骤然降低，楼梯刚度在主体刚度中所占的比重就越加增大，现浇梯板可视为刚性楼板，承担传递水平地震作用的重任，从而导致楼梯梯板拉裂，楼梯间短柱破坏，最终导致主体破坏甚至坍塌。

经过工程实例对比发现，楼梯构件是否参与结构整体计算，不仅影响地震作用效应的计算结果，也可能由于改变恒载、活载的传递途径而对相关构件计算产生影响。

对比发现当其他区域荷载小于楼梯间时，不考虑楼梯影响计算结果显示位移比较大，考虑楼梯刚度后刚心与质心的重合程度有所改善，位移比有所减小。

结合条文说明，规范允许根据不同的具体结构，判断楼梯构件对整体的可能影响很大或不大，然后区别对待，并不要求一律参与整体结构的计算，但楼梯构件自身应计算抗震。现行规范对钢筋混凝土结构楼梯间抗震设计的基本要求可归纳为：是否参与整体抗震计算，视情况而定；楼梯构件应进行抗震设计计算；加强楼梯间填充墙与主体结构的拉结。

由于地震动的不确定性、地震的破坏作用、结构地震破坏机理的复杂性，以及结构计算模型的各种假定与实际情况的差异，．目前，依据所规定的地震作用进行结构抗震验算，不论计算理论和工具如何发展，计算怎样严格，计算的结果还是比较粗略，过分地追求数值上的精确是不必要的。然而，从工程的震害看，这样的抗震验算是有成效的，不可轻视。

四．楼梯抗震设计的几点建议

考虑楼梯对主体结构的影响时，应根据主体结构与楼梯的侧向刚度大小，采取相应的设计措施：

1.楼梯采用现浇式或者装配整体式混凝土结构，不应采用装配式结构。

2.对框架结构，砌体结构及其他整体性不好的结构，结构计算中应注意考虑楼梯对主体结构的影响和主体结构对楼梯的影响，采用包络设计的方法。基于现行规范，在对结构进行规则性判断和位移计算时，可不计楼梯的影响。而构件设计则需要考虑楼梯的作用，按计入和不计人楼梯分两种情况进行设计。

3.对主体结构刚度很大，整体性较好的结构，如抗震墙结构、框架一抗震墙结构等，一般不考虑楼梯的影响，不过在结构平面布置时，应重视楼梯间周围的竖向构件，类似于电梯井，尽量使抗震墙位置合理，这样，既可以使楼梯对主体结构的影响减小，同时也保护了楼梯构件。

4.需特别注意设置楼梯形成的框架短柱或错层柱，柱箍筋除应满足计算要求外，箍筋应全高加密，宜按抗震等级提高一级配置。

5.楼梯处梁上立柱时，柱子截面一般都很难做大，但该柱也应按照框架柱要求设计，保证其截面面积不小于300mmX300mm，柱最小边长不应小于200mm，并相应增加另一边高度。￡在以往的设计中，当底层无地下室时，楼梯直接支撑在孤立的楼梯梁上，而根据震害调查发现，此做法不妥，地震时楼梯板吸收的水平地震作用在楼梯梁处的水平传力路径中断，孤立的楼梯梁很难担当由梯板传递的水平推力，梯板边缘的梁截面处往往开裂甚至破环，设计中应尽量避免。

五．结束语

楼梯是建筑的一个重要组成部分，是最重要的疏散工具，在抗震防灾中起着举足重轻的作用。从地震被损坏的钢筋混凝土结构房屋来看，其中一个特点是楼梯构件的破坏，影响了逃生通道安全，造成人员伤亡，所以建筑楼梯设计是非常重要的工作。综上所述，不管是对规范理解出发，还是结合工程实际，楼梯设计对建筑抗震的影响应当被广大设计师高度重视。目前来看，各种软件的楼梯参与建筑抗震计算情况并不够理想，不能过分依赖。设计可在比较合理的基础上利用计算软件，不拘泥于细节，不追求过高的计算精度，强调按概念设计进行各种调整。让楼梯参与建筑抗震计算和加强抗震措施，使得楼梯对建筑抗震的影响降到最低，从而让建筑结构更为合理。

参考文献：

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浅谈楼梯设计对建筑抗震的影响

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[5]王亚勇 戴国莹WANG YayongDAI Guoying《建筑抗震设计规范》的发展沿革和最新修订[期刊论文] 《建筑结构学报》 ISTIC EI PKU -2010年6期

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