混凝土结构抗震设计规范范文
时间：2023-09-05 09:26:14
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篇1
Abstract: this paper is mainly discussed the prestressed concrete frame structure seismic design, the code for seismic design of building and the concrete structure design specification of unbonded prestressed and to have the selection of unbonded prestressed concrete for the corresponding paper, as well as to the bonded prestressing concrete structure of pressure zone height and convert the girder ends, prestressed reinforcement ratio than of compressive strength, reinforcement rate of a series of regulations, get some ensure prestressed concrete frame structure seismic performance and use the experience of performance, for academic exchanges.
Keywords: prestressed concrete structure; Seismic design; standard
中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A文章编号：
1 概述
预应力混凝土结构可以在满足规范要求的挠度、裂缝限值的前提下有效地减小构件的截面尺寸，采用预应力混凝土是改善结构使用性能、节约原材料、提高综合经济效益的重要措施，现代预应力结构通过高性能材料、现代设计理论和先进施工工艺广泛应用于超长、大跨度、大柱网、大空间结构以及高层、重载、特种结构。
预应力混凝土结构的构件尺寸相对较小，自振周期较长，位移反应偏大，耗能能力弱于钢筋混凝土结构，其抗震性能一直是人们关注的问题。近年来对抗震性能研究以及对震害的调查证明，预应力混凝土结构只要设计得当，仍可获得较好的抗震性能。2001年实施的《建筑抗震设计规范》(GB5001 1--2001)对预应力混凝土结构抗震设计提出了要求，2002年实施的《混凝土结构设计规范》(GB50010--2002，以下简称《混凝土规范》)也增加了预应力混凝土结构构件的抗震设计条款，从而使我国结束了参照普通钢筋混凝土结构对预应力混凝土结构进行抗震设计和构造的历史。GB 50011-2010 建筑抗震设计规范(以下简称《抗震规范》)对预应力混凝土结构抗震设计略微作了修改，混凝土结构设计规范GB50010-2010对预应力混凝土结构构件的抗震设计的内容作出相当的补充，我国预应力混凝土结构抗震设计将会有更加系统和全面的依据。
2无粘结预应力混凝土结构的抗震设计
各国对无粘结混凝土在地震中使用性能有较大分歧，在美国，以林同炎为代表的学派推崇使用无粘结预应力混凝土；新西兰、澳大利亚等国家认为，无粘结预应力混凝土结构阻尼小，耗能差，地震反应大，结构延性差，都限制、甚至禁止无粘结部分预应力混凝土结构在地震区使用；我国《抗震规范》指出，无粘结预应力混凝土结构的抗震设计应符合专门的规定，《混凝土规范》指出，框架梁宜采用后张有粘结预应力钢筋和非预应力钢筋的混合配置方式。
国内有专家对无粘结预应力混凝土结构抗震性能作了深入研究，杜拱辰等人对无粘结预应力梁进行的重复加载试验表明，当加载进入塑性阶段后，滞回曲线越来越宽，面积也越来越大，无粘结预应力梁在高荷载下的耗能能力是比较大的：苏小卒通过单层单跨预应力混凝土框架的静力加载试验和模拟地震振动台试验研究得出结论，无粘结框架的耗能量相对较小，但在卸载后的残余变形也相对较小，在承受地震作用损伤后的预应力损失可以略去不计。多数工程师认为，不排斥在地震区采用无粘结预应力混凝土结构，但应持谨慎态度，配置足够的非预应力筋以保证结构的耗能能力，采取有效措施保证锚具的强度和耐久性，并对无粘结预应力混凝土结构进行专门的分析。
3有粘结预应力混凝土结构的抗震设计
《抗震规范》和《混凝土规范》均提倡使用有粘结预应力混凝土结构，允许有粘结预应力混凝土结构应用于抗震设防烈度6度、7度、8度区，建议9度区采用预应力混凝土结构时进行专门研究，并采取可靠措施。规范对预应力混凝土框架结构作了一系列规定，以保证其抗震性能。
3．1梁端受压区高度和折算配筋率
《混凝土规范》规定，对后张有粘结预应力混凝土框架梁，其考虑受压钢筋的梁端受压区高度应符合下列要求：
一级抗震等级x≤0．25ho
二、三级抗震等级x≤0．35ho
且纵向受拉钢筋按非预应力钢筋抗拉强度设计值折算的配筋率不应大于2.5％(HRB400级钢筋)或3．0％(HRB335级钢筋)。
(式3.1)
式中 ——折算配筋率：
、 —分别为受拉区预应力筋、非预应力筋截面面积；
--预应力筋的抗拉强度设计值；
--非预应力筋的抗拉强度设计值；
--截面宽度；
一截面有效高度。
《抗震规范》规定，预应力混凝土框架梁端纵向受拉钢筋按非预应力钢筋抗拉强度设计值换算的配筋率不应大于2．5％，且考虑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。
控制梁端受压区高度和折算配筋率，是为了保证预应力混凝土框架梁在抗震设计中的延性要求，保证预应力受弯构件在破坏时其中的高强钢筋和混凝土都能发挥其强度，同时在一定程度上也考虑了施工的要求。《混凝土规范》考虑了非预应力筋不同强度等级的因素，当采用HRB335级钢筋时的折算配筋率限值比采用HRB400级钢筋时大，相比《抗震规范》而言更为合理些。
3．2预应力强度比
《混凝土规范》规定，对后张有粘结预应力混凝土框架梁，其梁端的配筋强度比宜符合下列要求：
一级抗震等级 • /( • + • )≤0.55
二、三级抗震等级 • /( • + • )≤0.75
《抗震规范》规定，后张预应力混凝土框架梁中应采用预应力筋和非预应力筋混合配筋方式，按下式计算的预应力强度比，一级不宜大于0.60，二、三级不宜大于0.75。
篇2
一、钢框架－混凝土剪力墙体系
（一）组成及分类
钢框架－混凝土剪力墙体系是以钢框架为主体，并配置一定数量的钢筋混凝土或型钢混凝土剪力墙。由于剪力墙可以根据需要布置在任何位置上，布置灵活。另外剪力墙可以分开布置，两片以上剪力墙并联体较宽，从而可减少抗侧力体系的等效高宽比值，提高结构的抗推刚度和抗倾覆能力。钢筋混凝土剪力墙又现浇和预制两种。
（二）变形
1、钢框架－预制钢筋混凝土墙的变形
钢框架－预制钢筋混凝土墙体系是以钢框架为主体，建筑的竖向荷载全部由钢框架来承担，水平荷载引起的剪力主要由钢筋混凝土墙板来承担，水平荷载引起的倾覆力矩主要由钢框架和钢筋混凝土墙板所形成的联合体来承担。由于框架间设置了混凝土墙板，结构的抗推刚度和受剪承载力都得到显著提高，地震作用的层间位移也就显著减小。这种结构体系可以用于地震区较多层数的楼房。
2、钢框架－现浇钢筋混凝土墙的变形
“钢框架－现浇混凝土墙”体系是由现浇钢筋混凝土墙和钢框架所组成，一般应沿房屋的纵向和横向，均应布置钢筋混凝土墙体。纵、横墙的数量应根据设防烈度和楼房层数多少由计算确定，纵墙和横墙可分开布置，也可连成一体，现浇钢筋混凝土墙体水平截面的形状可以是一字型、L型、工资型。
二、剪力墙结构设计注意事项
1、对剪力墙结构，《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》都有一些规定，高规的内容要多一些，且有关于短肢剪力墙的规定（7.1.2条共8款）。一般剪力墙为hw（墙肢截面高度，个人认为此应称为“墙肢长度”，与高规表7.2.16注1及抗震设计规范6.4.9条与表6.4.7注4、混凝土结构设计规范表11.7.15注4统一）/bw（墙肢截面厚度）＞8，墙肢截面高度不宜大于8m，较长的剪力墙宜开设洞口（即所谓结构洞）（高规7.1.5条）。短肢剪力墙hw/bw=5（认为按老习惯取4较合理）～8，抗震等级应提高一级。hw/bw＜5（认为按老习惯取4较合理），即为异形柱。L形、十字形剪力墙等，只要其中的一肢达到一般剪力墙的要求，则不应认为是短肢剪力墙。
2、高规7.1.1条规定“剪力墙结构的侧向刚度不宜过大”，如果采用全剪力墙结构，即除门窗洞外均为剪力墙，无一片后砌的填充墙，第一周期只有1.02秒，侧向刚度过大，使地震作用过大，不经济，不合理。
3、关于底层剪力墙的厚度：高规7.1.2条规定“高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构”，当短肢剪力墙较多时，其第2款规定“抗震设计时，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于总底部地震倾覆力矩的50％”。SATWE程序在计算时，是将各个墙肢的高厚比进行单独计算，凡hw/bw=5～8，即归入短肢剪力墙，这样算得的短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩就可能容易大于50％。而TAT程序在计算时，是将L形等剪力墙等只要其中的一肢达到一般剪力墙的要求，则不归入短肢剪力墙，在相同的结构中，这样算得的短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩就有可能不大于50％，建议宜按TAT计算该项指标。
4、在短肢剪力墙较多的剪力墙结构中，多数设计人员将较短的墙段都画为约束边缘构件或构造边缘构件，将计算需要的纵向钢筋均匀配置在整个墙段内，这是不妥的，因为配置在墙肢中和轴附近的钢筋并不能发挥作用，因此纵向钢筋应向墙肢端部集中，宜打印剪力墙边缘构件配筋计算结果复核。抗震设计规范6.4.9条规定：“抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时，应按柱的要求进行设计，箍筋应沿全高加密”，SATWE等程序在计算时也是照此条规定办理。如墙厚为200mm，墙肢长度600～800mm，虽然墙肢长度达到墙厚的3～4倍，认为仍宜按柱配筋。
三、框架―剪力墙结构设计注意事项
1、剪力墙应有边框：边框梁（或暗梁）、边框柱（抗震设计规范6.5.1条，混凝土结构设计规范11.7.17条，高规8.2.2条）。不能只设几段剪力墙，就成框架―剪力墙结构体系了。
2、剪力墙承担的地震倾覆弯矩应≥50％，否则应按框架结构查抗震等级，其最大适用高度只可比框架结构适当增加（抗震设计规范6.1.3条1款）。
3、框架―剪力墙结构中不应采用短肢剪力墙。
参考文献：
篇3
Abstract: The standard aseismatic design buildings in order to achieve the "small earthquakes not bad, the shock of repairable and of the 3-level design goal, design with the small earthquakes and the seismic elastic carrying capacity calculation of the ductility of the combined method of structure. In the current specification for on the seismic design of reinforced concrete structure, based on the analyses of the requirements, and puts forward the seismic design of reinforced concrete structures of the basic method, and finally how to improve the seismic behavior of reinforced concrete structure puts forward some Suggestions.
Key Words: architecture; reinforced concrete structure; seismic; design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
0、引言
地震作为一种常见的地质灾害，它是由于地壳在运动过程中产生大量的能量并释放出来导致对地表的破坏的一种地质运动现象。据相关数据统计，在全球范围内，每年大概要发生550万次的各种级别的地震。导致地震发生的原因主要包括这样几种：其一，最多的一种是由于地层深处大块的岩石由于错动、破裂等而导致的构造性地震；其二，由于火山爆发而诱导产生的地震；其三，地下开挖的矿井或者是地下岩洞由于塌陷而导致的地震；其四，油田的注水以及水库的泄洪等引发的地震；其五，爆炸或者是地下的核爆炸实验等导致的地震。地震的发生将给地表建筑带来严重的破坏，为了保证居民的生命与财产安全，有必要对建筑的混凝土结构抗震设计进行研究，以提高建筑的抗震能力，保证人们生命与财产的安全。
1、钢筋混凝土结构抗震设计规范
当前，我国施行的是最新的《建筑抗震设计规范》( GB50011—2010)，它在对建筑的混凝土结构抗震设计进行规定时，要求：在对规范进行使用时，首先要确定规范所应用的有效范围和条件，之后要进行必要的结构计算与构造措施，对建筑的结构与构件进行设计，最终使之满足计算与构造的基本要求。总的来说，规范中要求的就是要采用小震弹性承载能力计算和抗震的延性结构构造相结合的方式来对混凝土结构进行针对性的设计，保证其抗震能力达到最优。
2、钢筋混凝土结构抗震设计的基本方法
2.1 钢筋混凝土结构抗震设计的基本途径
我国对于建筑结构的抗震设计基本途径以及概念设计是建立在钢筋混凝土结构的抗震设计基础之上的。它是结合地震的具体形式以及建筑的抗震设计等的相关工作经验而形成基本的设计理念与设计途径。抗震概念设计是根据地震灾难和工程经验等因素形成的基本设计经验和设计理念，最后结合相关必要的抗震计算以及构造等措施。通常而言，进行抗震的概念设计主要做到下面几点：
一，在进行建筑结构的抗震设计时，应该具有科学合理的建筑结构计算简图以及地震作用力的传递路径。尤其是在进行具体结构的布局时，尤其要避免局部构件的破坏而导致结构整体的坍塌等问题；
二，建筑的外形设计必须力求简单、对称和规则，而且要求其质量与刚度等的变化要均匀合理；
三，要保证建筑各个局部受力体之间要有可靠的连接，这样可以保证地震力能够进行有效的传递；
四，对于建筑中所包含的非结构型构件，诸如隔墙、维护墙要与建筑的结构主体有可靠的连接；
五，整个建筑的抗震结构在设计的过程中要保证其支撑系统在受到地震力作用时能保持良好的稳定性。
2.2合理选取钢筋混凝土结构抗震设计体系
在对钢筋混凝土结构进行抗震设计时，我们主要采用的结构体系有：框架结构、抗震墙结构以及框架-抗震墙结构。
其中，框架结构的特点是结构自身重量轻，适合于要求房屋内部空间较大、布置灵活的场合。整体重量的减轻能有效减小地震作用。如果设计合理，框架结构的抗震性能一般较好，能达到很好的延性。但同时由于侧向刚度较小，地震时水平变形较大，易造成非结构构件的破坏。结构较高时，过大的水平位移引起的P-效应也较大，从而使结构的损伤更为严重，故框架结构的高度不宜过高。
抗震墙结构的特点是侧向刚度大，强度高，空间整体性能好。然而，由于墙体多，重量大，地震作用也大，并且内部空间的布置和使用不够灵活。此结构比较适合于住宅、旅馆等建筑，因这类建筑墙体较多，分隔较均匀，使承重结构和围护结构达到较高程度的统一。
而框架-抗震墙结构是将前面两种结构相结合，形成一种能同时承受竖向荷载与侧向力的抗震结构体系。框架结构易于形成较大的自由灵活的使用空间，以满足不同建筑功能的要求；抗震墙则可提供很大的抗侧刚度，以减少结构在风荷载或侧向地震作用下的侧向位移，有利于提高结构的抗震能力。总而言之，框架-抗震墙结构的特点是在一定程度上克服了纯框架和纯抗震墙结构的缺点，发挥了各自的长处，刚度较大，自重较轻，平面布置较灵活，并且结构的变形较均匀。因此，框架-抗震墙结构具有很宽的适用范围，在办公楼、旅馆等公共建筑中得到了广泛的应用。
3、提高钢筋混凝土结构抗震性能的策略
3.1 选择合适的场地
选择建筑场地时，应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震地段做出综合评价。对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时应采取有效的措施。
3.2 结构平立面布置要均匀、规则
建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。
3.3设计成延性结构
延性是指构件和结构屈服后，具有承载力不降低或基本不降低、具有足够塑性变形能力的一种性能。当设计成延性结构时，由于塑性变形可以耗散地震能量，结构变形虽然会加大，但结构承受的地震作用不会很快上升。延性框架的抗震设计原则有强柱弱梁、强剪弱弯、强核心区、强锚固等，延性抗震墙的抗震设计原则有强墙弱梁、强剪弱弯、加强重点部位等等。除上述设计原则外，还要进行结构概念设计。可以说，从方案、布置、计算到构件设计、构造措施每个设计步骤
都贯穿了抗震概念设计的内容。
3.4 设置多道抗震防线
在进行结构抗震设计时，除了合理选择结构体系外，还宜设置多道抗震防线。所谓多道防线，通常指的是：第一，整个抗震结构体系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起来协同工作。第二，抗震结构体系具有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的塑性屈服区，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，一旦破坏也易于修复。
3.5 重视薄弱层（部位）及非结构构件的设计
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，是提高结构总体抗震性能的有效手段。非结构构件的地震破坏会影响安全和使用功能，应进行抗震设计。处理好非结构构件和主体结构的关系，可防止附加灾害，减少损失。
3.6逐步推广抗震性能化设计
建筑的抗震性能化设计，立足于承载力和变形能力的综合考虑，具有很强的针对性和灵活性。针对具体工程的需要和可能，可以对整个结构，也可以对某些部位或关键构件，灵活运用各种措施达到预期的性能目标——着重提高抗震安全性或满足使用功能的专门要求。
参考文献：
[1] 《建筑抗震设计规范》GB50011—2010
[2] 李国强等 《建筑结构抗震设计》[J] 中国建筑工业出版社
篇4
Abstract: building structure design codes in the structure, design calculation, reinforcement structure reliability has a major update and supplement, especially for the earthquake and the integrity of the structure and regularity made a higher demand. Now in SATWE software calculation results, for example, the results of related parameters, according to relevant provisions in the building structure design codes and related specifications, structural design and calculation result rationality judgment, to determine the scientificity and rationality of the structure.
Keywords: building structure design; SATWE software; Calculation; Information interpretation.
中图分类号：TU318
文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
规范用于控制结构整体性的主要指标主要有：周期比、位移比、刚度比、刚重比、剪重比、层间受剪承载力之比，倾覆力距比，层间位移角限值，轴压比，有效质量系数。
一、周期比
是控制结构扭转效应的重要指标。它的目的是使抗侧力的构件的平面布置更有效更合理，使结构不至出现过大的扭转。也就是说，周期比不是要求就构足够结实，而是要求结构承载布局合理。
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010 ）3.4.5条关于周期比的规定：结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建筑、超过A级高度及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。
如果周期比不满足规范的要求，说明该结构的扭转效应明显，一般只能通过调整平面布置来改善。这种改善一般是整体性的，局部小调整往往收效甚微。总的调整原则是要加强结构外圈，或者削弱内筒。增加结构周边构件的刚度，降低结构中间构件的刚度，以增大结构的整体抗扭刚度。
设计软件不直接给出结构的周期比，需要设计人员根据计算书中周期值自行判定第一扭转（平动）周期。以下介绍实用周期比计算方法：1)扭转周期与平动周期的判断：从计算书中找出所有扭转系数大于0.5的平动周期，按周期值从大到小排列。同理，将所有平动系数大于0.5的平动周期值从大到小排列；2）第一周期的判断：从列队中选出数值最大的扭转（平动）周期，查看软件的“结构整体空间振动简图”，看该周期值所对应的振型的空间振动是否为整体振动，如果其仅仅引起局部振动，则不能作为第一扭转（平动）周期，要从队列中取出下一个周期进行考察，以此类推，直到选出不仅周期值较大而且其对应的振型为结构整体振动的值即为第一扭转（平动）周期；3)周期比计算：将第一扭转周期值除以第一平动周期即可。
二、位移比（层间位移比）
位移比的大小是判断结构是否规则的重要依据，取值为楼层最大杆件位移与平均杆件位移比值。位移比是控制结构的扭转效应的参数。主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)3.4.4.1.1)条关于层间位移比的规定：扭转不规则时,应计入扭转影响,且楼层竖向构件最大的最大弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍,当最大层间位移远小于规范限值时,可适当放宽.
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）3.4.5条关于层间位移比的规定：结构平面布置应减少扭转影响，在考虑偶然偏心的规定水平地震力作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A级高度高层建筑均不宜大于楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍;B级高度高层建筑、超过A级高度及本规程第10章所指的复杂高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
需要指出的是，规范中规定的位移比限值是按刚性板假定作出的，如果在结构模型中设定了弹性板，则必须在软件参数设置时选择“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”，以便计算出正确的位移比。在位移比满足要求后，再去掉“对所有楼层强制采用刚性楼板假定的选择，以弹性楼板设定进行后续配筋计算。
此外，验算位移比需要考虑偶然偏心，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心，位移比超过1.2，需要考虑双向地震。
三、刚度比
刚度比是控制结构竖向不规则的重要指标主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)规范附录E2.1规定，转换层结构上下层的侧向刚度比不宜大于2。
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）3.5.2条规定，抗震设计时,高层建筑相邻楼层的侧向刚度变化应符合下列规定:
1 对框架结构，楼层与其相邻的上层的侧向刚度比γ1可按下式计算,且本层与相邻上层的比值不宜小于0.7,与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8
2 对框架-剪力墙、板柱-剪力墙结构、剪力墙结构、框架核心筒结构、筒中筒结构, 楼层与其相邻的上层的侧向刚度比γ2可按下式计算,且本层与相邻上层的比值不宜小于0.9,当本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时,该比值不宜小于1.1;对结构底部嵌固层,该比值不宜小于1.5.
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）5.3.7条规定，高层建筑结构整体计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固部位时，地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2.
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）附录E转换层上,下结构侧向刚度规定：
E.0.1：当转换层设置在1,2层时,可近似采用转换层与其相邻上层结构的等效剪切刚度比γe1表示转换层上、下层结构刚度的变化, γe1宜接近1，非抗震设计时γ不应小于0.4,抗震设计时不应小于0.5.
E.0.2：当转换层设置在2层时,转换层与其相邻上层的侧向刚度比不应小于0.6.
E.0.3：底部大空间层数2层以上时,转换层下部结构与上部结构的等效侧向刚度比γe2宜接近1,非抗震设计时γe2不应小于0.5,抗震设计时e2不应小于0.8。
上述所有这些刚度比的控制，都涉及到楼层刚度的计算方法。
相关计算公式: γ1 (3.5.2-1); γ2(3.5.2-2); γe1(E.0.1-1); γe2(E.0.3)
对刚度比规范要求对地震剪力相应调整：
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)3.4.4.2条规定，平面规则而竖向不规则的建筑，刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数；
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)3.4.4条规定，竖向不规则的建筑结构，竖向抗侧力构件不连续时，该构件传递给水平转换构件的地震内力应根据烈度高低和水平转换构建的类型、受力情况、几何尺寸等,乘以1.25-2.0的增大系数;
针对这些条文，程序通过自动计算楼层刚度比, 来决定是否采用1.15的楼层剪力增大系数；并且允许用户强制指定薄弱层位置，对用户指定的薄弱层也采用1.15的楼层剪力增大系数（参数补充输入）
，还可以通过用户指定转换梁、框支柱来实现转换构件的地震内力放
大。（特殊构件补充定义）
四、刚重比
刚重比是结构刚度与重力荷载之比。它是控制结构整体稳定性的重要因素，也是影响重力二阶效的主要参数。重力二阶效应一般称为P-DELT效应，在建筑结构分析中指的是竖向荷载的侧移效应。当结构发生水平位移时,竖向荷载就会出现垂直于变形后的结构竖向轴线的分量，这个分量将加大水平位移量，同时也会加大相应的内力，这在本质上是一种几何非线性效应。
该值如果不满足要求，则可能引起结构失稳倒塌。
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）（5.4.1）条规定：当高层建筑结构满足下列规定时，弹性计算分析时可不考虑重力二阶效应的不利影响。
1 剪力墙结构，框架－剪力墙结构，筒体结构：
n
EJd≥2.7H²∑Gi （5.4.1-1）
J=i
2 剪力墙结构，框架－剪力墙结构，筒体结构：
n
Di≥20∑Gi/hi (i=1,2,….,n)（5.4.1－2）
J=i
（5.4.2）条规定：高层建筑结构如果不满足本规程第 5.4.1条的规定时，结构弹性计算时应考虑重力二阶效应对水平力作用下结构内力和位移的不利影响。考虑P-DELT效应后,结构周期一般会变得稍长，这是符合实际情况的。
（5．4．4）条（强制条文）：高层建筑结构的整体稳定性应符合下列规定：
1 剪力墙结构，框架－剪力墙结构，筒体结构应符合下式要求：
n
EJd≥1.4H²∑Gi （5.4.4-1）
J=i
2 框架结构应符合下式要求：
n
Di≥10∑Gi/hi (i=1,2,….,n) （5.4.4-2）
J=i
高宽比不超过5的高层建筑结构，其整体稳定性是满足要求的，不必验算，当建筑物的高宽比小于5时，一般都能满足抗倾覆验算，但当设防烈度为9度，则不一定。
五、剪重比
剪重比是抗震设计中非常重要的参数。规范之所以规定剪重比，主要是因为长期作用下，地震影响系数下降较快，由此计算出来的水平地震作用下的结构效应可能太小。而对于长周期结构，地震动态作用下的地面加速度和位移可能对结构具有更大的破坏作用，但采用振型分解法时无法对此作出准确的计算。因此，出于安全考虑，规范规定了各楼层水平地震力的最小值，该值如果不满足要求，则说明结构有可能出现比较明显的薄弱部位，必须进行调整。
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）4.3.12条；《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)5.2.5条(强制条文)：抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求：
n
VEki≥λ∑Gi （3.3.13）
J=1
楼层最小地震剪力系数值
注： 1基本周期介于3.5s和0.5s之间的结构，应允许线性插入取值；
7，8度时括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区
程序对算出的“楼层最小地震剪力系数”如果不满足规范的要求，将给出是否调整地震剪力的选择。根据规范组的解释，如果不满足，就应调整结构方案，直到达到规范的值为止，而不能简单的调大地震力。
六、层间受剪承载力之比
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）3.5.3条：A级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%，不应小于其上一层受剪承载力的65%，B级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不应小于其上一层受剪承载力的75%。注：楼层层间抗侧力结构受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和。
七、倾覆力距比
1）短肢剪力墙结构
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）7.1.8条相关规定：抗震设计时,高层建筑结构不应采用全部采用为短肢剪力墙。B级高度高层建筑以及抗震设防烈度为9度的A级高度高层建筑,不宜布置短肢剪力墙,不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构.当采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构时，应符合下列规定:
1 在规定的水平地震作用下,短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不宜大于结构总底部地震倾覆力距的50％
2 房屋适用高度应比本规程规定的剪力墙结构的最大适用高度适当降低,7度8度(0.2)和8度(0.3)时分别不应大于100M 、80M和60M.
2）框架－剪力墙结构
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)第6.1.9条:底层框架部分承担的地震倾覆力矩,不应大于结构总地震倾覆力矩的50%.
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第8.1.3条规定，
抗震设计的框架-剪力墙结构，应根据在规定的水平力作用下，结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值,确定相应的设计方法.
八、层间位移角限值
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)5.5.1条：
表5.5.1弹性层间位移角限值
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)5.5.5条：
表5.5.1弹塑性层间位移角限值
九、轴压比
主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)6.3.6条规定：
表6.3.7 柱轴压比限值
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)6.4.5条；《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）7.2.13条规定：一级和二级抗震墙，底部加强部位在重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比，一级（9度）时不宜大于0.4，一级（7,8度）时不宜大于0.5，二,三级不宜大于0.6。
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）7.1.2.4条规定，抗震设计时，各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.45、0.50、0.55；一字形截面短肢剪力墙的轴压比限值应相应降低0.1。
十、有效质量系数
要密切关注有效质量系数是否达到了要求。若不够，则地震作用计算也就失去了意义。 粗略估计，振型数不应小于15，多塔结构的振型数不应小于塔楼数的9倍，采用刚性楼板假定，平动
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【Abstract】 Inthispaper,theauthorsanalyzedthereasonsofA buildingwithmultipleseismicgradeintheengineeringdesign。
【Key words】 Ductility ; Seismicgrade
建造于有抗震设防要求地区的钢筋混凝土结构楼房，在工程设计时，通常要求应有较好的延性。延性是衡量结构是否具有良好耗能能力的一个重要指标，一般指构件和结构屈服后，具有承载能力不降低或基本不降低、且具有足够塑性变形能力的一种性能。然而结构的延性是不能通过计算精确得到的，而是通过加强构造措施的方法来保证结构的延性，所以在不同的情况下，构件的延性要求是不同的，在地震作用强烈或是对地震作用敏感的地方延性的要求应高一些，重要的、震害造成损失较大的结构，延性的要求也应高一些，反之，延性的要求可适当的降低。前面说过，因为延性不是通过计算得到的，所以为了在工程设计的过程中做到安全适用、经济、合理，《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001）与《高层建筑混凝土结构技术规程》（JG 3-2002）采用了对钢筋混凝土结构区分抗震等级（特一级、一级、二级、三级、四级）的办法，不同的抗震等级的构造措施不同，从而在宏观上对结构的不同延性要求加以区别。
对于一栋钢筋混凝土结构的楼房我们是怎样确定它的抗震等级而来保证它的延性呢？这里我们先来解释一下三个重要概念： ①抗震措施：除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施；②抗震构造措施：根据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求；③抗震等级：它是结构构件设防的标准，钢筋混凝土结构的楼房应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算、构造措施和材料要求。从上面的概念介绍我们可以看出抗震措施包括的内容比较广泛一些，它主要有场地选择、内力的调整、结构选型、结构布置与一些增大延性的措施；而抗震构造措施包括范围相对来说要小一些，如限制最大轴压比、最小体积配箍率等。对于抗震等级，在同等设防烈度和房屋高度的情况下，不同的结构类型，其次要抗侧力构件的抗震等级可低于主要抗侧力构件，当然在实际工程设计中，也可根据具体需要来提高局部某些构件的抗震等级。掌握这三个概念之后，我们就可以根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001）或《高层建筑混凝土结构技术规程》（JG 3-2002）来确定任何一栋钢筋混凝土结构楼房的抗震等级而不会出错。下面我们来通过三个案例来说明确定楼房的抗震等级应注意的问题，并且通过案例看出同一栋钢筋混凝土结构的楼房有多个抗震等级的情况。
【案例一】：某框架-剪力墙结构房屋的抗震设防分类标准为丙类，总高为28米，层数为9层，所处地区的场地类别为II类，抗震设防烈度为7度，设计基本加速度为0.10g，确定该房屋的抗震等级。
主要考虑过程如下：根据《建筑抗震设计规范》的第6.1.1条可以看出，房屋的高度是满足要求的，因该房屋的抗震设防分类标准为丙类，所以可以直接根据表6.1.2查出此房屋的抗震等级为：框架部分为三级，剪力墙部分为三级。从这个案例我们可以看出这个楼房有两个抗震等级，抗震措施与抗震构造措施所用的抗震等级是相同的。
【案例二】：某框架结构房屋的抗震设防分类标准为丙类，总高为28米，层数为9层，所处地区的场地类别为III类，抗震设防烈度为7度，设计基本加速度为0.15g，确定该房屋的抗震等级。
主要考虑过程如下：根据《建筑抗震设计规范》的第6.1.1条可以看出，房屋的高度是满足要求的，因该房屋的抗震设防分类标准为丙类，根据表6.1.2查出此房屋的抗震等级为三级，根据《建筑抗震设计规范》3.3.3条，当建筑场地为Ⅲ时，对设计基本地震加速度为0.15g的地区，除本规范另有规定外,宜分别按抗震设防烈度8度(0.20g)时各类建筑的要求采取抗震构造措施，所以该房屋当确定抗震构造措施时所用的抗震等级为二级。从这个案例我们可以看出这个楼房也有两个抗震等级，但抗震措施与抗震构造措施所用的抗震等级是不相同的；当进行内力的调整时，所用的抗震等级为三级，当确定构件的最大轴压比、最小体积配箍率时，所采用的抗震等级为二级，虽然本案例的抗侧力构件为单一的构件（框架），但它仍然有两个抗震等级，从而来保证结构的延性。下面我们通过【案例三】来说明同一栋楼房有更多的抗震等级和更为复杂的情况。
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我国现代钢筋混凝土在结构抗震的设计思路上历经了从弹性到非线性，从依据仅有的少数经验进行设计到现在的基于非线性理论进行设计，从仅仅只能单一的保证混凝土结构在承载能力上的“抗”到现在的能够为结构屈服提供空间，可以说，如今我们国家混凝土结构抗震在设计思路上已经远远的超越了过去的时代技术，同时已经迈向了国际化的新领域。
一、抗震设计思路
随着我国逐渐的完善和不断飞速的向前发展，当前我国的城市建设已经达到了一个崭新的高度，当前我国在建设领域的技术已经不输于国际中一些发达国家的建设技术了，其中对钢筋混凝土的结构抗震设计更是已经领先于少数的发达国家了，在我国现代技术领域的钢筋混凝结构抗震设计思路中，其抗震主要作用的设计思路有以下两部分：
（一）针对地震情况合理进行结构屈服水准设计：在进行建筑混凝土结构设计的过程中，我们一般应该先对地面峰值进行系统的数据统计，并根据不同程度的地震力来调整混凝土结构的强度以及结构整体对地震抗力的屈服程度，从而进行不同的结构方案设定，使整个建筑物的混凝土结构能够有效的对屈服水准进行定位。
（二）制定有效的抗震措施：在进行混凝土结构抗震设计的过程中，我们需要对整个混凝土结构采取有效的抗震措施设计方案，从而使其整个混凝土结构能够具备对地震力的延展性，因此我们不但要对建筑物混凝土结构的内力进行调整，同时还需要对建筑物的整体结构采取强柱弱梁、强剪弱弯的调整措施，以便于建筑物能够有效的对抗地震力所带来的影响。
对于屈服水准过低的建筑混凝土结构，在面对一定等级的地震时，往往会因为地震所引发的非弹性动力反应而导致建筑结构照到生严重性的损坏从而导致整个建筑物的倒塌，也正是因为如此，人们才会对建筑物的混凝土结构抗震性在设计上变得越来越重视；随着建筑行业领域对规律认识的逐步深入，混凝土结构的抗震性设计思路已经被越来越多的设计者们所认可，人们对于混凝土结构建筑物在抗震方面的设计规格正在不断的进行着完善与改进。
二、当前我国在抗震设计思路中所存在的不足
当前我国在建筑设计领域中所使用的抗震设计思路，从大部分内容上看，都还基本符合我国现代所认可的抗震设计理念；即便如此，我们国家的混凝土结构抗震设计在很多方面，还仍然存在着不足之处，许多尚欠考虑的地方，还需要我们在未来不断的进行进一步的完善。
首先，我们国家的建筑物混凝土结构设计在和国外的建筑物混凝土结构设计进行对比时，其抗震的设计还不够具体和规范，国内的建筑物抗震设计对建筑物的延性需求并没有按照地面实际的峰值以及相关数据来进行设计，大多数情况下，国内的抗震设计往往都是根据抗震的等级来对建筑物的延性来进行具体划分的；这就使得建筑物结构的同一个地震力降低系数R在抗震计划思路的设计过程中产生了不同，依据这种抗震设计思路所制定出的不同抗震措施，往往有可能造成地震力低烈度区的建筑物混凝土构延性、屈服力以及其它各方面出现与规范不符的偏差，从而为整栋建筑物在未来埋下因地震而倒塌的隐患；除此之外，我们国家在建筑物结构设计过程中还存在着小震不坏，中震可修，大震不倒的有关防震、抗震规定标准，而这些为建筑物在抗震设计所规定的标准还存在着明显的问题与不足之处，这种防震规定对于甲类、乙类、丙类这三类重要性各不相同的建筑物而言，提出了较大的难题，由于这三类的建筑物在其重要性以及结构设计方面都各不一样，因此用一条规定来限制三类建筑物，就容易使建筑物本身的结构性和规范性标准受到严重的破坏，从而导致建筑物在抗震结构的设计出现了不合理。
三、建筑物混凝土结构抗震设计的有效措施
对于建筑物混凝土的结构抗震设计，我们在选用了科学合理的混凝土结构屈服水准与延性要求后，接下来就需要采用强有力的抗震措施来对整个建筑物的混凝土结构在防震方面的能力进行保障，只有具备着规范当中所需的延性能力，建筑物的混凝土结构才能够在中级地震与大地震当中得以保存完好；现实生活中，我们想要让建筑物实现抗震设防这一目标系统，最主要所使用的抗震措施就应该包括以下几个方面的内容：
（一）建筑物混凝土结构应运用强柱弱梁措施：所谓的强柱弱梁，主要就是利用人为的外力方式，来变相增强建筑物当中梁的抗弯折能力，使因塑性变形而产生的塑性铰聚集在柱端出现，而并非是梁端，从而使建筑物的混凝土结构在因地震所引发的动力反应中逐渐形成梁饺机构又或是出现梁柱铰机构，使大量的地震能量能够通过框架梁的塑性变形来得以耗散掉，避免建筑物因承受过多的地震力而发生倒塌现象。
（二）建筑物混凝土结构的强剪弱弯措施：在绝大多数的混凝土结构建筑物当中，由于剪切破坏并不具备延性，因此一旦某一部文出现了剪切破坏，那么这个部位往往就会彻底丧失掉主体结构的抗震能力，与此同时，对于柱端所产生的剪切破坏还极有可能会使得整个建筑物的混凝土结构在地震发生时出现局部塌陷亦或是整体的崩塌现象；针对于这种情况，我们可以让施工人员多增大柱端、梁端以及整个建筑物在节点处的组合剪力值，我们可以通过这种手段，来实现对建筑物在结构上的安全保障，从而避免整个建筑物的混凝土结构因过强的地震力的交替而发生非弹性变形，最后导致整个建筑物的结构发生剪切损坏现象。
结束语：
尽管当前我国在建筑结构的抗震设计思路上已经处于世界中较为领先的地位了，但是就我国实际情况而言，这些对于抗震所进行的结构设计与国外较为规范的结构设计相比较，还存在着明显的不足之处；这些不足之处出了有设计理念上的，还有来自于国家规范的制定上的，因此，我们在对建筑物整体结构的抗震性进行设计的过程中，首先应该对整个建筑物的实际情况进行充分的考虑，并有效的结合建筑物所处地域的地震等级相关数据来进行系统性的设计；不但如此，我们还应该多借鉴国外较为先进的建筑物结构抗震设计思路来对我国的建筑物在结构抗震方面进行详细的设计与施行方案的制定，只有这样，我国的建筑物结构抗震设计才能够得到真正的完善与实施，从而避免大量建筑物因抗震设计思路不合理而最后在地震当中出现倒塌，酿成悲剧。
参考文献：
[1]孙素云. 我国钢筋混凝土框架结构抗震设计方法的合理性研究[D].湖南大学，2015（01）.
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中图分类号：TM62 文献标识码：A
1 工程概述
工程建设规模为容量1×30MW生物质发电机组，一次规划建成；电厂的性质为生物质资源综合利用电厂。
厂址场地土层主要为杂填土、粉土、粉质粘土和细沙。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）判定，场地土类型为中软土，建筑场地类别为Ⅲ类。抗震设防烈度为Ⅷ度，设计基本地震加速度值为0.20g。
场地内及其附近无活动断裂、滑坡、坍塌等影响场地稳定的不良地质现象存在。
2 主厂房布置
主厂房按汽机房偏屋，汽机房、除氧间顺列布置。集控室布置在B,C排间。锅炉露天布置，锅炉钢架由锅炉厂负责设计。送风机及给料系统支架采用钢结构，分别布置在炉前及炉后，与锅炉钢架组成钢框架结构。
汽机房跨度为13.5米，柱距为6米，汽机房总长38米。中间层标高4.30米、运转层标高8.0米。屋架底标高为18.60米，桥式起重机采用二台80/20吨行车，轨道顶标高为25.00米。
除氧间跨度8米，柱距为6米，全长为38米。共分3层，除氧器布置在13.80米层，顶层标高为22.00米。
3 结构体系
在火力发电厂的设计中，主厂房是工程设计的核心部分，各种重要的设备、管道、电缆和仪表控制系统布置十分复杂和密集。主厂房结构体系受力复杂、荷重巨大、平面和空间尺寸大、结构自重大。因此，主厂房结构体系的正确选型在发电工程设计过程中就显得非常重要。
根据目前我国在建电厂的主厂房结构形式以及抗震设计的要求初步确定两种结构形式：钢筋混凝土框架剪力墙结构及钢框架结构。现对这两种结构进行技术经济比较，以确定一种适合本工程的主厂房结构形式。
3.1 钢筋混凝土框架剪力墙结构体系
主厂房框排架梁、柱均为现浇钢筋混凝土构件。
偏屋与主厂房A列柱采用现浇钢筋混凝土框架配钢支撑结构体系，除氧间采用现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构；汽机房加热器平台、除氧间楼板及屋面均采用现浇钢筋混凝土梁板；汽机房屋面采用实腹式钢梁、金属保温屋面板；吊车梁采用预制钢筋混凝土吊车梁；汽机房山墙采用钢筋混凝土抗风柱、现浇框架结构。
3.2 钢结构体系
主厂房采用钢结构时，框-排架梁、柱均为轧制H 型钢或焊接工字钢做主材。
除氧间横向梁柱刚接连接，纵向梁柱铰接连接，形成框架-支撑结构体系。
汽机房A排柱纵向支撑-框架结构体系，横向通过汽机房屋面钢屋架与除氧间框架形成框排架结构体系。
柱脚采用铰接。
楼屋面结构体系同混凝土结构方案。
4 技术经济比较
4.1 两种方案从结构特性方面
钢结构与混凝土结构相比具有自重轻；承重构件断面小；结构可靠度增加等优势。但是，为保证钢结构厂房结构体系的空间稳定性，必须在框架纵横向布置大量的垂直支撑。由于这些支撑系统的设置，工艺专业的管道、设备的布置都受到了较大的影响，设计过程中必须经过大量的、精确复杂的计算才能避免管道与支撑系统的碰撞。在以往的钢结构厂房设计及施工过程中，经常遇到工艺专业管道、设备等与支撑相碰撞的情况，现阶段虽应用了三维设计，但碰撞仍时有发生。
钢筋混凝土结构厂房虽然梁柱截面尺寸较大，但是无纵横向垂直支撑，因此工艺管道、设备、盘柜的布置障碍较少，布置相对灵活，与结构构件碰撞的可能性相对较小。
4.2 结构抗震性能方面
钢结构厂房结构自重轻，材料延性好，结构抗变形能力强。抗震性能较强。
钢筋混凝土结构的截面大，刚度大，自重大，由此所受的地震作用大。结构自身延性小，抗变形能力差，因此抗震性能较差。为了实现抗震设防目标，《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第6 章对多层和高层钢筋混凝土房屋抗震设计作了具体规定。为了提高厂房的抗震性能，可从以下几方面加强结构抗震设计：
（1）主厂房平面布置复杂，楼层高度差异大，以框架楼面为主要水平协调构件的分析对象，为了减少楼面的长宽比，设置必要的防震缝。
（2）汽机房屋面上铺自防水自保温压型钢板轻型屋面，减少结构自重。
（3）加强框架节点设计，从计算上保证强柱弱梁，塑性铰首先发生在梁端。
（4）严格控制轴压比，保证框架柱在地震工况下具有较好的延性，使构件获得更大的水平抗力，在小震情况下处于弹性工作状况，在强震情况下有一定的变形能力不至于倒塌。
钢筋混凝土结构方案在抗震性能方面是存在一定的缺陷，但是按照《建筑抗震设计规范》中关于钢筋混凝土结构抗震设计有关规定，只要采取一定的措施是完全能够满足结构的安全性的。
4.3 施工方面
钢筋混凝土结构作为最常用的承重结构，在我国各行各业得到了广泛的应用，为我国的经济建设作出了很大的贡献。钢筋混凝土结构一直是我国火力发电厂的最主要结构型式，积累了丰富的设计、施工经验。而钢结构设计需工厂二次转化设计。
从施工工期看，现浇钢筋混凝土结构厂房现场劳动强度大，工种多，需要较多劳动力，又受混凝土养护时间的限制，施工工期略长。对于钢结构厂房，结构构件工厂制作，现场拼装，连接方便，可缩短工期。但现浇钢筋混凝土结构的施工工艺较简单，没有繁琐的中间环节，可减少安装用大型起重运输设备的投入及使用费；而且由于采用泵送混凝土和新机具、新设备，使得现浇钢筋混凝土施工更加方便快捷。适当安排施工时间，施工工期可以得到较好的保证。
与全钢结构厂房相比，钢筋混凝土结构厂房的施工工艺是相对简单的，对工人的技术要求不高，也是电力施工企业最为习惯，经验最为丰富的结构形式。对施工机具和施工场地的要求也不是很高，对与施工单位来讲，是比较容易接受的。
4.4 结构防火及防腐
随着国家为建构筑物的安全而制定的强制性条文的颁布，以及工业建筑全寿命技术经济分析的观点日益得到重视，结构的耐久性、消防、防火越来越受到人们的关注。
腐蚀问题是钢结构厂房的一个重要问题，钢材的腐蚀会给结构带来安全隐患，钢结构的寿命取决于钢材表面防腐蚀处理的程度，同时增加了日常定期维护的工作量和费用。防火问题也是钢结构主厂房的薄弱环节，因钢结构的耐火极限一般为0.25 小时。按照《火力发电厂与变电站设计防火规范》，汽轮机头部主油箱、油管道阀门外缘5m 范围内的钢梁、钢柱耐火极限不应小于1 小时，电缆夹层的承重构件耐火极限不应小于1 小时，汽机房与煤仓间之间的隔墙及承重结构耐火极限不应小于1 小时，为达到这一要求，钢结构梁柱上需涂防火阻燃漆膜（涂料）或外包防火材料，但造价很高，需定期维护。
钢筋混凝土柱的耐火极限为5小时，塑性计算的钢筋混凝土梁的耐火极限为1.5小时，钢筋混凝土结构厂房在防火方面无需采取任何特殊措施。
钢结构结构构件在安装就位后应除锈并涂刷防锈漆及面漆，在机组投产后，还要定期地检查、维护，对漆面脱落处还要除锈、补刷。考虑到主厂房高度高、建筑体量大，这种日常的维护工作是实际上是十分繁琐和困难的。钢筋混凝土结构厂房的日常维护十分简单，没有特殊的要求和做法。全钢结构厂房的耐火性能与钢筋混凝土结构相比，显然是不占优势的。
4.5 经济比较
为便于比较，对两种结构型式作了统一规定：
（1）汽机房及除氧间屋面结构一致；
（2）结构体系：采用钢结构时主厂房横向为框架-支撑体系，纵向为支撑-框架体系；采用现浇钢筋混凝土结构时横向为框、排架结构体系，纵向为框架结构体系。
（3）楼（屋面）板均采用钢梁现浇钢筋混凝土组合楼板。
针对本工程，仅就厂房纵横向框架体系进行技术经济比较分析。
表一：钢结构与钢筋混凝土结构框架体系造价比较分析表
结构形式 材料用量 单位造价费（取费后） 合计（万元） 差值（万元）
钢结构 429.2吨 8588元/吨 368.59 122.53
钢筋混凝土结构 1258立方米 1948元/立方米 245.06
在表一所计列的款项中尚不包括钢结构构件表面涂刷的防火涂料的造价，但是从表一中已可以明显看出，全钢结构的主厂房造价要明显高于钢筋混凝土结构主厂房。尽管钢结构厂房自重较轻，基础造价相对较小，但是由于本工程采用天然地基，地基处理及基础造价占工程总造价份额较小，故全钢结构的主厂房造价还是显著高于钢筋混凝土结构主厂房。
5 结论
本工程主厂房框架采用以上两种结构形式在技术上均为可行。综合来看，在构建节约型社会的大环境下，节约工程建设投资尤为重要，从以上技术经济分析可以看出，采用钢筋混凝土框架主厂房结构形式节省了大量的工程建设投资，符合建设节约型电厂的要求，而且能够满足各项规程规范的要求。因此，本工程推荐主厂房结构选用现浇钢筋混凝土结构方案。
参考文献
[1] 火力发电厂土建结构设计技术规定 DL5022-2012
[2] 小型火力发电厂设计规范 DL 50049-2011
[3] 火力发电厂与变电站设计防火规范 GB50229-2006
[4] 建筑抗震设计规范GB 50011-2010
篇8
中图分类号：TU528.571文献标识码： A 文章编号：
一.概述
粘帖CFRP片材加固修复混凝土结构的技术，主要用于钢筋混凝土柱的抗震加固、梁柱的受剪加固、梁板的受弯加固、以及裂缝和耐久性修补。对于钢筋混凝土柱粘帖CFRP片加固，国内外大量的试验和理论分析均表明，目前采用一般粘帖CFRP片材加固钢筋混凝土柱的方法，在钢筋混凝土柱粘帖CFRP片材后，使柱中混凝土处于三向受压状态，提高了混凝土的抗压强度及极限压应变，从而提高钢筋混凝土柱轴压承载力及延性。与约束混凝土的机理类似，钢筋混凝土柱粘帖CFRP片材加固后使柱中混凝土处于约束状态，由于CFRP片材是线弹材料，使其产生的约束力是持续增长的，直至碳纤维拉断，混凝土破坏。可以认为：当钢筋混凝土柱粘帖CFRP片材加固轴向应力超出混凝土的抗压强度后，应力---应变关系呈线性增长，混凝土的应力和应变同时达到最大值，呈现了CFRP片材是线弹性材料约束混凝土的特点。[1]
二、碳纤维加固混凝土柱的原理
普通混凝土结构在使用一定的年限后，混凝土腐蚀、钢筋锈蚀，承载能力下降；一部分新建和在建的工程，由于设计或施工不当，有些工程使用功能改变，荷载增加或者提高建筑物的抗震设防等级；由于种种原因造成停建烂尾工程，又重新启动的工程等等，这些都需要对结构进行加固。使用建筑结构胶在混凝土表面粘帖CFRP片材材料进行加固修复混凝土结构，《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》中对钢筋混凝土柱的加固从施工到设计都有详细的规定。
《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》中要求粘帖CFRP片材加固修复混凝土结构应由熟悉该技术施工艺的专业施工队伍完成，并应有加固修复和施工技术措施。保证施工质量的关键是遵循工序要求，施工时应考虑环境温度、湿度对结构胶固化的影响。施工过程中，为保证加固质量，应从施工准备开始对需要加固的构件进行表面修复、清理并保持干燥，应按产品供应商提供的工艺规定进行配置和涂抹结构胶。粘帖CFRP片材还应符合《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》中有关条款要求。施工中应注意安全，远离电器设备及电源，做好防护措施。在开始施工之前，应确认CFRP片材及配套的结构胶的新产品合格证、产品出厂质量检验报告，各项性能指标应符合《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》中的检验要求。[2]
改善钢筋混凝土柱最方便最有效的方法就是对核心区混凝土和保护层混凝土进行有效的约束，提高混凝土自身的变形能力。《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》的出现使得这一方法变得简单易行。CFRP片材包裹在钢筋混凝土柱，混凝土受到了外包纤维的有效约束，极大改善了混凝土的变形能力；同时外包纤维限制了裂缝的发展，在纤维拉断前保护层的混凝土不剥落，有效防止了粘结构破坏的发生。
为了进行CFRP约束混凝土构件的力学性能和承载力设计方法的研究，必须确定混凝土在CFRP生材料约束情况下的应力―――应变关系。国内外许多学者对CFRP约束混凝土的关系进行了研究，基于试验结果分析，建立了CFRP约束混凝土关系指数曲线+直线曲线的模型。
三、碳纤维加固钢筋混凝土柱的轴向承载力计算抗震加固[3]
我国现行钢筋混凝土设计规范及抗震设计规范中，对于钢筋混凝土结构的抗震措施，主要针对不同的抗震等级，通过内力调整和限制轴压比俩方面来控制。许多研究者指出：轴压比影响柱的延性及破坏形式。当轴向压力较小时，钢筋混凝土柱为受拉破坏，主要是由于受拉侧钢筋先达到屈服而引起的，表现出一定的延性。随着轴向压力的增加，柱的延性不断降低。当轴力超过界限轴力时，受拉侧钢筋达不到受屈服，构件的破坏主要是由于混凝土压溃或主筋的压曲造成的，因此延性很小。这就是抗震结构中限制钢筋混凝土柱轴压比的原因。在实际加固改造工程中，常常会遇到框架柱轴压比超出规范限值得情况。此时采用CFRP约束混凝土的关系环向包裹对柱进行约束，可以提高柱的混凝土抗压强度，从而降低轴压比。对于外粘帖纤维布弱约束钢筋混凝土柱计算；外粘纤维布弱约束钢筋混凝土柱轴压构件，其轴承载力按下列公式计算：N0.9（
对圆形载面建议按：式中： 为外粘纤维布弱约束钢筋混凝土柱轴压构件心抗压强设计值； 为外粘纤维布弱约束钢筋混凝土柱轴向构件抗压强设计值； 为外粘纤维布弱约束钢筋混凝土柱轴向构件抗拉强设计值；外粘纤维布弱约束钢筋混凝土柱轴向构件抗拉强设计值；A为加固柱截面的面积。一般情况下 不应大于的1.5倍，党有可靠依据时混凝土强度的提高幅值可适当提高。截面的半径或高度应小于1.0m，对矩形截面的高宽比h/b应小于1.5。
为确保核心区混凝土得到有效的约束，我国现行钢筋混凝土设计规范及抗震设计规范给出了柱箍筋加密区的最小配箍特征值 ，为避免配箍率过小还规定了最小体积配箍率。钢筋混凝土柱轴可以通过粘帖碳纤维来满足《建筑抗震设计规范》（GB50011―2001）对箍筋加密区以及体积配箍率的构造要求，以提高其抗震性能。碳纤维的加固最主要课依据《建筑抗震设计规范》和《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》中（CECS146:2003）来确定。
碳纤维片材在箍筋加密区宜连续布置，且碳纤维片材两端应搭接或采取可靠连续措施形成封闭箍。碳纤维片材条带的搭接长度不应小于150mm，各条带的搭接位置应相互错开。
参考文献：
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中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
引言
所谓概念设计是指依据地震震害和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，不经数值计算而确定建筑结构的总体布置和抗震措施的宏观控制，是一种区别于“数值设计”的设计
过程。概念设计能力主要来自工程师本人所具有的设计经验，包括力学知识、专业知识、对结构地震破坏机理的认识，对地震震害经验教训和试验破坏现象认识的积累等。由于结构抗震设计中存在着许多不确定或不确知因素，加之抗震设计的复杂性，目前还不能完全依靠计算设计来确保结构安全可靠，很大程度上还要依赖概念设计，因此安全、合理而经济的结构设计必须注重概念设计，运用“概念”(而不是只依赖计算)进行分析，作出判断，采取相应措施。
不论是建筑抗震设计规范(GB50011—2010)，还是高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2010)在通读其全部条文后深感对各种建筑结构的抗震设计尤其是高层建筑混凝土结构，抗震概念设计对结构的抗震性能起决定性作用，因此新规范(规程)均在相关条文中强调了建
筑与结构概念设计的重要性，要求建筑师和结构工程师在高层建筑设计中应特别重视有关概念设计的条文规定。抗震规范中还将其列为强制性条文：即建筑结构设计应符合抗震概念设计的要求。
1、抗震概念设计的一般原则
需要强调的是设计不能陷入只凭计算的误区，若结构严重不规则，整体性差，仅按目前的结构设计计算水平，是难以保证结构的抗震、抗风性能，尤其是抗震性能。因此，要求建筑师与结构工程师要共把好初步设计这一环节。关于高层建筑混凝土结构概念设计的一般原则和具体内容，高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2010)有关章节作了规定。
(1)结构的简单性，结构简单是指结构在地震作用下具有直接和明确的传力途径。建筑抗震设计规范(GB50011—2010)第3．5．2条终为强制性条文要求，“结构体系应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。”只有结构简单，才能够对结构的计算模型、内力与位移分析，限制薄弱部位的出现易于把握，因而对结构抗震性能的估计也比较可靠。
(2)结构的规则性和均匀，性建筑抗震设计规范(GB50011—2010)第3．4．2条要求，“建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面布置宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。”建筑平面比较规则，不应采用严重不规则的平面布置，对A级高度建筑宜平面简单、规则、对称、减小偏心；而对B
级高度建筑则应简单、规则、减小偏心。平面置均匀规则，使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递，并使质量分布与结构刚度分布协调，限制质量与刚度之间的偏心。结构布置均匀、建筑平面规则，有利于防止薄弱的子结构过早破坏、倒塌，使地震作用能在各子结构之间重分布，增加结构的赘余度数量，发挥整个结构耗散地震能量的用。沿建筑物竖向，建筑造型和结构布置比较均匀，避免刚度、承载力和传力途径的突变，以限制结构在竖向某一楼层或极少数几个楼层出现敏感的薄弱部位。
(3)结构的刚度和抗震能力水平地震作用是双向的，结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用。通常，可使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力，结构的抗震能力则是结构强度及延性的综合反映。结构刚度的选择既要减少地震作用效应又要注意控制结构变形的增大，过大的变形会产生重力二阶效应，导致结构破坏、失稳。结构应其有足够的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力，现有的抗震设计计算中不考虑地震地面运动的扭转分量，在抗震概念设计中应注意提高结构的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力。
(4)结构的整体性在高层建筑结构中，楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用，楼盖相当于水平隔板，它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力子结构，而且要求这些子结构能协同承受地震作用，特别是当竖向抗侧力子结构布置不均匀或布置复杂或抗侧力子结构水平变形特征不同时，整个结构就要依靠楼盖使抗侧力子结构能协同工作。楼盖体系最重要的作用是提供足够的平面内刚度和内力，并与竖向子结构有效连接，当结构空旷、平面狭长、平面凹凸不规则，楼盖开大洞口时更应特别注意，设计中不能错误认为，在多遇地震作用
计算中考虑了楼板平面内弹性变形影响后，就可以削弱楼盖体系。
例1地震区的底框房屋设计时应注意到上下是两类受力性质截然不同的结构，极限变形能力相差悬殊。在小震作用下是上部砖房起控制作用，当处于弹性阶段时，验算的重点是砖墙部分；当砖墙开裂时，验算的重点是框架部分。另一方面还要注意底框房屋其侧向变形协调是靠楼板有足够的水平刚度来实现的。因此，底层楼板不仅需要现浇来达到其应有的水平刚度，且还需要有一定的厚度。
例2 某地区地震，一幢15层的中央银行大厦其平面布置图见图l，结构严重破坏。分析其结构体系，存在许多概念设计的错误。平面、立面布置严重不均匀、不连续等，地震时产生较大的偏心转效应，最终导致柱子严重开裂，钢筋被压曲，电梯井、楼梯间也遭到严重
破坏。
图l 某银行大厦其平面布置图
例3 一个典型的例子是著名结构设计大师林同炎于1963年在尼加拉瓜首都玛那瓜市设计的美洲银行大厦其平面布置图见图2。这幢楼的设计是林同样运用概念设计思想的早期代表之作，堪称概念设计之典范。在1972年南美洲尼加拉瓜首都马那瓜市发生的强烈地震，多座楼房倒塌，而美洲银行大厦虽位于震中，承受了比设计地震作用0．06 g大六倍的地震作用而未倒塌，墙体仅有很小裂缝。该建筑由四个柔性筒组成，对称地由连梁连接起来，在风荷载和多遇地震作用下，结构表现为刚性体系，在大震作用下，通过连梁的屈服，四个柔性筒相对独立，成为具有延性的结构体系，结构的地震作用明显减小，由于结构对称布置，防止了明显的扭转效应。
图2美洲银行大厦其平面布置图
2优化准则其保证措施
考虑地震作用时必须充分领会和灵活运用抗震概念设计的优化准则和采取相应的构造措施。
(1)优化准则“强节弱杆”——防止节点破坏先于构件；“强柱弱梁”—防止杆系发生楼层倾移破坏机制，要求柱的抗弯能力高于梁的抗弯能力；“强剪弱弯”—防止构件剪力破坏，要求杆件的受剪承载力高于受弯承载力；“强压弱拉”——对杆件截面而言，为避免杆件在弯曲时发生受压区混凝土破裂的脆性破坏，使受拉区钢筋承载力低于受压区混凝土受压承载力。
(2)保证措施 保证措施有两个方面：一是调整或限制构件的荷载效应，二是强制规定必要的构造措施。这两个方面在高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2010)有详细的规定，有的则是以强制性条文提出严格要求。如：高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2010)中第6．3．2条的第l点限制梁端截面混凝土受压区高度与有效高度之比，就是保证梁的变形能力，而它又决定于梁端塑性转动量，而塑性转动量又与截面混凝土受压区的相对高度密切相关；试验研究结果表明要使钢筋混凝土梁的位移延性系数达到3～4，混凝土受压区相对高度必须控制在0．25～0．35。又如：对钢筋混凝土杆件而言，杆件截面的平均剪应力过高，都会降低箍筋的抗剪效果，平均剪应力较小时，可以避免出现剪切破坏，所以建筑抗震设计规范(GB50011．2010)中第6．2．9条规定钢筋混凝土结构的梁、柱、抗震墙和连梁的
截面组合剪力设计值应符合下式要求：
总之，高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2010)中许多条文以及强制性条文都是与这
“四强四弱”密切相关，因此，必须在充分理解规范、规程中的具体条文的基础上加以运用相应的构造措施。
3 结论
本文仅对高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2010)和建筑抗震设计规范(GB50011—2010)中有关加强概念设计的部分内容加以理解和研究。作为土木工程技术人员在高层建
筑的研究和工程设计中，应从整体宏观的观点出发，在设计的整个过程中更好地运用概念设计，综合处理好建筑功能、技术、艺术、安全可靠性和经济合理等几方面内容，从而创造出更加安全、适用、经济美观的高层建筑。
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中图分类号：TU208 文献标识码： A
一、高层建筑混凝土结构的抗震设计理念
我国现行《建筑抗震设计规范》GB0011-2010明确规定了“小震不坏、中震可修，大震不倒”的抗震设防目标。这个目标可保障“房屋建筑在遭遇设防地震影响时不致有灾难性后果，在遭遇罕遇地震影响时不致倒塌”。 2008年汶川地震表明，严格按照现行抗震规范进行设计、施工和使用的房屋建筑，达到了规范规定的设防目标，在遭遇到高于地震区划图一度的地震作用下，没有出现倒塌破坏，实现了生命安全的目标。目前我国大部分建筑，都是按照这个抗震设防目标所建设。
按照《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223-2008，建筑工程分为以下四个抗震设防类别：特殊设防类、重点设防类、标准设防类、适度设防类；简称甲类、乙类、丙类、丁类。按照此标准，绝大部分建筑均可划为标准设防类，将使用上需要提高防震减灾能力的房屋建筑控制在很小的范围。
《建筑工程抗震设防分类标准》的抗震设防分类，进一步突出了设防类别划分是侧重于使用功能和灾害后果的区分，并更强调体现对人员安全的保障。
针对现在越来越多的高层建筑，我国还出台了《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010，进一步明确了对高层建筑混凝土结构的各项要求。
二、高层建筑混凝土结构抗震设计的基本规定
1、场地和地基
建筑场地的选择以及地基基础的情况，将直接影响建筑抗震性能。选择建筑场地时，应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时应采取有效的措施。对危险地段，严禁建造甲、乙类的建筑，不应建造丙类的建筑。
对于不利于抗震的各种地基，比如软弱土，液化土，新近填土、不均匀土等，应采取相应的措施，避免地震时地基基础破坏。
高层建筑宜采用筏形基础或带桩基的筏形基础，必要时可采用箱型基础。
高层建筑基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。
2、建筑形体及其构件布置的规则性
合理的建筑形体和布置在抗震设计中是头等重要的。提倡平、立面简单对称。建筑设计时应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施；特别不规则的建筑应专门研究和论证，采取特别的加强措施；严重不规则的建筑不应采用。
建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。
3、结构体系
高层建筑混凝土结构可采用框架、剪力墙、框架-剪力墙、板柱-剪力墙和筒体等结构体系。
高层建筑的竖向和水平布置宜使结构具有合理的刚度、质量和承载力分布，避免因刚度和承载力局部突变或结构扭转效应而形成薄弱部位，对可能出现的薄弱部位，在设计中应采取有效措施，增强其抗震能力；抗震设计时宜有多道防线，避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受水平风荷载、地震作用和重力荷载的能力。
安全等级为一级的的高层建筑结构应满足抗连续倒塌概念设计要求；有特殊要求时，可采用拆除构件方法进行抗连续倒塌设计。
4、结构分析
建筑结构应进行多遇地震作用下的内力和变形分析，此时，可假定结构与构件处于弹性工作状态，内力和变形分析可采用线性静力方法或线性动力方法。
高层建筑结构是复杂的三维空间受力体系，计算分析时应根据结构实际情况，进行重力荷载、风荷载和（或）地震作用效应分析，并采用准确地反映结构中各构件的实际受力状况的力学模型进行荷载效应和作用效应计算。
高层建筑结构的地震作用计算应符合下列规定：
（1） 一般情况下，应至少在结构两个主轴方向分别计算水平地震作用；有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时， 应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。
（2） 质量与刚度分布明显不对称的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应计算单向水平地震作用下的扭转影响。
（3） 高层建筑中的大跨度、长悬臂结构，7度（0.15g）、8度抗震设计时应计入竖向地震作用。
（4） 9度抗震设计时应计算竖向地震作用。
高层建筑结构宜采用振型分解反应谱法；对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法。
对于结构分析软件的结果，应进行分析判断，确认其合理、有效后方可作为工程设计的依据。
5、非结构构件
非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备，自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计。建筑非结构构件一般指下列三类：①附属结构构件，如：女儿墙、高低跨封墙、雨篷等；②装饰物，如：贴面、顶棚、悬吊重物等；③围护墙和隔墙。处理好非结构构件和主体结构的关系，可防止附加灾害，减少损失。
6、隔震与效能减震设计
建筑结构采用隔震与消能减震设计是一种有效地减轻地震灾害的技术。隔震与消能减震设计，可用于对抗震安全性和使用功能有较高要求或专门要求的建筑，即用于投资方愿意通过适当增加投资来提高抗震安全要求的建筑。
7、结构材料与施工
抗震结构对材料和施工质量的特别要求，应在设计文件中注明。
设计中采用的各种材料，必须具有出厂检验报告或出厂质量证明书、产品合格证、产品性能检测报告或试验报告单，并在进场后按现行国家相关规范的规定进行检验和复验，并出具检验和进场复验报告，检验和复验合格后方可在工程中使用。
保证材料质量才能保证工程质量，应从源头入手，为高层建筑的抗震设计把关。
为保证工程质量和安全，承担本工程施工的单位应具备相应的资质；结构施工应严格按照国家和地方现行施工验收规范、规程的规定进行施工和验收。
8、建筑抗震性能化设计
当建筑结构采用抗震性能化设计时，应根据其抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构类型和不规则性，建筑使用功能和附属设施功能的要求、投资大小、震后损失和修复难易程度等，对选定的抗震性能目标提出技术和经济可行性综合分析和论证。
9、建筑物地震反应观测系统
随着城市中大型公共建筑越来越多，为了保障人的生命财产安全、提高对地震的认识，规范规定当抗震设防烈度为7、8、9度时，高度分别超过160m、120m、80m的大型公共建筑，应按规定设置建筑结构的地震反应观测系统，建筑设计应留有观测仪器和线路的位置。
三、结语
抗震设计是高层建筑混凝土结构设计中非常重要的环节。结构工程师在设计高层建筑时，必须全面考虑各种因素的影响，采用正确有效的设计方法，才能设计出安全、经济、适用、耐久的结构。
参考文献：
[1]、建筑工程抗震设防分类标准 GB 50223-2008
[2]、建筑抗震设计规范 GB 50011-2010
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中图分类号：TU2文献标识码： A
引言
继唐山大地震，近年来我国陆续又发生大规模的严重地震，不断在敲响建筑抗震的警钟，《建筑抗震设计规范》也在我过建筑科技科研人员的精心研究下，做出了一次又一次的改动变更。随着科技的进步与经济的发展，在人民政府的带动下，越来越多的高层住宅，高层办公用楼等高层建筑陆续出现在了我们的视线中。所以为了人民更安全的生活，我们需要在高层建筑的设计上响应规范的微调，做出一些变化。本文结合了《建筑抗震设计规范》的发展进程与最新的修改，对于高层建筑的抗震设计给出了一些新的见解。
1 《建筑抗震设计规范》的发展与背景
我国最早期的建筑工程抗震设计主要参考苏联的《地震区建筑抗震设计规范》。1959年和1964年,我国曾两次起草并拟定了包括各类工程结构的《地震区建筑抗震设计规范》(草案),虽然未正式颁布,但对以后的工程抗震设计仍起了重要的作用[1]。而后，随着国力的发展与技术的提高，我国于1974年正式颁布了第一本工程抗震设计规范――TJ11―74《工业与民用建筑抗震设计规范》(试行)。1978年,TJ11―78《工业与民用建筑抗震设计规范》(简称《78规范》)[2],国家建委批准颁布。1989年,GBJ11―89《建筑抗震设计规范》(简称《89规范》)[3]，建设部批准颁布。1990年开始实施,并于1993年作局部修订。2001年,GB50011―2001《建筑抗震设计规范》(简称《2001规范》)[4],建设部和国家质检总局联合。于2008年5・12汶川地震后作了局部修订,成为GB50011―2001《建筑抗震设计规范》(2008版本)[5]。2010年,GB50011―2010《建筑抗震设计规范》,目前已完成报批手续。我国在建筑工程抗震设计领域的规范基本成型。
2 建筑抗震设计规范的最新修订
修订主要依据住房和城乡建设部建标[2006]77号文件通知进行的。于2007年7月对《2001规范》开始修订,2008年4成初稿。而2008年5月12日发生了汶川地震,面向全国征求意见的修订计划工作暂时中断,但是编制组成员迅速进入灾区开展震害调查,取得大量的建筑破坏资料数据,为规范修订提供宝贵而珍重的参考。震害资料显示,建设规划选址应充分考虑各种地质情况影响,中、小学校舍和医院等重要建筑应提高抗震设防类别,各类结构的重要部位和薄弱部位、例如楼梯间等应予加强,结构防止连续倒塌和强柱弱梁设计问题应予重视等等。根据住房和城乡建设部落实国务院《汶川地震灾后恢复重建条例》的要求,在认真总结建筑震害经验的基础上,对《2001规范》作了应急的局部修订,于2008年7月30日颁布了GB50011―2001(2008版)《建筑抗震设计规范》。局部修订的修订内容有:
(1)依据地震动参数区划图的局部修订,对四川、陕西、甘肃地震灾区的设防烈度予以变更;
(2)增加山区场地建筑抗震设计的专门要求;
(3)从概念设计的角度,提出建筑结构体系需要注意和改进之处;
(4)提高楼梯间抗震安全性的对策;
(5)抗震结构材料性能和施工要求的局部调整；
(6)增加一定数量的强制性条文。
在完成2008版局部修订之后,《2001规范》的修订工作步入正轨,认真吸取汶川地震的震害经验,按要求于2009年12月完成审查并报批。2008版和2009年修订基本延续了《2001规范》的主要抗震设计理念和方法。
3 高层建筑抗震设计中应该注意的方面
3.1结构体系与材料的选用
在地震常发区，建筑结构体系或材料的选用是否合理是人们特别关注的事情。在我国，低于150 米的建筑采用的结构体系主要有三种：筒中筒、框―筒和框架―支撑体系。其它国家的高层建筑也常采用这些体系。但国外建筑大多都是钢结构建筑，而我国钢筋混凝土建筑的比例高达9 成。如此高的钢筋混凝土结构及混合结构，国内外对如此高比例的钢筋混凝土建筑的抗地震作用并没有很好的经验。混式结构的钢筋混凝土内筒常常要承受70%至90%的震层剪力。采用钢筋混凝土核心筒结构，则应将钢筋混凝土结构的位移限值作为变形控制的基准；但因为此结构的弯曲变形侧移比较大，采用刚度较小的钢框架协助减小侧移的方式，不仅效果不明显，而且会使钢结构负担显著增大，有时必须通过设置伸臂结构或增加混凝土筒的刚度的方式产生加强层才能达到规范的侧移限值；如果柱距或结构体系发生变化时，就应设置结构转换层。转换层和加强层产生的大刚度容易造成结构刚度的突变，往往会造成柱构件剪力的突然加大，外框架柱连接处与转换层构件或加强层伸臂之间很难保证强柱弱梁。因此要慎重选择转换层和加强层的结构模式，尽可能降低它们的刚度，避免其造成的不利影响
3.2场地和地基的选择
建筑的场地以及地基的选择对于高层建筑的抗震能力具有直接的影响，是建筑抗震设计的基础，在进行建筑场地以及地基的选择时，应该充分了解当地的地震活动情况，对当地的地质情况进行有效性、科学性的勘察，在收集丰富资料的基础之上对场地进行综合的分析和评价，评估当地的抗震设计等级，对一些不利于抗震设计的场地应该尽可能的进行规避，而实在无法规避的应该有针对性的做好相应的处理措施，在高层建筑地基选择过程当中应该尽可能的选择岩石或是其它具有较高密实度的基土，从而提高建筑地基的抗震能力，尽可能的避开不利于抗震的软性地基土，对于一些达不到抗震要求的地基应该采取相应的措施进行加固和改造，使其能够符合相应的标准。
3.3建筑结构的规则性
在进行建筑结构设计的过程当中，应该尽可能的按照规则来，尤其是抗侧力结构应该尽可能的简单化，从而保证可靠性和承载力分布的均匀性；建筑结构的平面布置应该选择形状比较规则的图形，这样在发生地震的时候能够确保建筑整体的承载力均匀分布；应该尽可能的避免不规则的结构平面，造成建筑结构质心和刚心出现交错，这样一旦出现地震；一些和刚心距离比较大，刚度不足的构件就会发生侧移，受到较大的地震力的影响，有可能因为承受不住而发生损坏，最终导致建筑由于某个构件的损坏而发生倾斜和倒塌，为了防止抗侧力结构横向刚度突然出现变化，应该使垂直方向的抗侧力的截面积从上到下逐渐的递减。
3.4楼梯间设计的加强
楼梯的结构是直接或间接与主体结构相连的,例如，对于框架结构房屋，楼梯事实上是主体框架结构的一部分，在地震作用下，斜向构件梯段板也要承受剪力，这有可能导致梯段板断裂。梯段板通常有半个层高，两个标高处的水平位移有差值，容易使梯段板拉裂。另外，其各跑段梯段板的振型不一定相同和同步，容易导致梯段板底部受力钢筋与梯段板分离，钢筋断裂，还可能导致平台梁受扭破坏。在框架结构楼梯中由于存在休息平台，易形成短柱*除此以外，楼梯间高度相当于1.5个层高，这也会对楼梯间的稳定性造成影响.施工缝的留置也可能会影响楼梯的稳定性。多层民用房屋结构中，楼梯多为现浇板式结构，楼梯的施工应与楼房其他主体结构的施工同步进行，才能保证房屋的主体结构安全和抗震效果。这样，在楼梯中就不可避免地留置一定数量的施工缝，施工缝的留置位置和支模方法直接关系到主体工程质量和施工难易程度。
为加强楼梯间的整体性及墙体的稳定性，以增强其空间刚度，应加强纵横墙体之间的可靠连以限制墙体裂缝的产生，发展及倒塌。
（1）顶层楼梯间墙体应沿墙高每隔500mm设2Φ6通长钢和Φ4分布短钢筋平面内点焊组成的拉结网片或Φ4点焊网片；7~9度时，其他各层楼梯间墙体在休息平台或楼层半高处设置60mm厚、纵向钢筋不应少于2Φ10的钢筋混凝土带或配筋砖带；配筋砖带不少于3皮，每皮的配筋不少于2Φ6，砂浆强度等级不应低于M7.5且不低于同层墙体的浆强度等级。
（2） 楼梯间及门厅内墙阳角处的主梁支承长度不应小于500mm并应与圈梁连接。
（3）突出屋顶的楼梯间，除其构造柱应伸到顶部!并与顶部圈梁连接外，所有墙体应沿墙高隔2Φ6通长钢和Φ4分布短钢筋平面内点焊组成的拉结网片或Φ4点焊网片。
4 结语
我国的《建筑抗震设计规范》还会在今后的实践中吸取更多的经验，从而成长的更加成熟，而高层建筑的成熟也将称为这我国走向小康社会的鲜明符号。在高层建筑的设计上积极响应《建筑抗震设计规范》是对人民群众安全的责任。从长远角度看，开发各种合理的实用可行抗震设计策略，是一件非常重要且有意义的事情。
参考文献
[1]TJ11-74 工业与民用建筑抗震设计
[2]GB 50011-2001 建筑抗震设计规范[S].2008版
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关键词：设计文件、伸缩缝、抗震、防腐措施
排水工程中的结构属于特种结构，荷载作用主要由水土压力和温度、湿度影响，在设计上设计要求及荷载计算工况不同于民用建筑。
随着一系列排水工程结构设计的不断完善，本文结合工程实际，总结了在排水结构设计中需要注意的一些问题。
一、设计文件
1.设计文件必须注明设计使用年限、结构安全等级、地基基础设计等级、地震基本烈度、抗震设防烈度、场地类别、工程所处环境类别等。
“设计使用年限”是指从工程竣工验收合格之日起，工程的地基基础、主体结构能够保证在正常情况下安全使用的年限。在设计使用年限期间内因设计原因而产生的质量问题由设计人员负相应的责任。
另外设计者还应将结构安全等级、地基基础设计等级、地震基本烈度、抗震设防烈度、场地类别、工程所处环境类别等有关要求在设计文件中标明，做为设计依据的标准和工程条件。
2.设计文件中必须注明混凝土的耐久性要求。
在不同的环境下，对混凝土的耐久性要求不同，如果未按工程环境类别给出耐久性要求会造成混凝土的破坏。例如在干湿交替环境下，如果碱掺入混凝土，则含活性骨料的混凝土会加速电化学腐蚀，生成膨胀，不可避免的会破坏混凝土。在《混凝土结构设计规范》、《工业建筑防腐蚀设计规范》中明确给出了对混凝土最大水胶比、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量和最大碱含量做出了详细规定。
二、伸缩缝的设置于混凝土外加剂的应用
给排水构筑物因其体型较大，经常会在混凝土浇筑过程中，由于水灰比过大，水泥用量过多，养护不当，或浇筑混凝土时产生大量水化热，使混凝土硬化过程中产生伸缩裂缝，因此，《给排水工程构筑物结构设计规范》第6.2.1条规定的伸缩缝最大间距，其补充了当有经验时，混凝土中施加可靠的外加剂或浇筑混凝土时设置后浇带，减少其收缩变形。此时构筑物的伸缩缝间距可根据经验确定，不受表列数值限制。
应该明确，规范首先强调的是当构筑物长度宽度超出伸缩缝最大间距时，应首先考虑设置伸缩缝，只是在结构处理上比较困难时，才考虑掺入外加剂或设置后浇带的方法扩大伸缩缝的间距。所以设计时赢充分考虑给水排水构筑物所处的工程环境条件，对不同构筑物区分对待。但对于超大型构筑物，设置伸缩缝是减少水池开裂的主要措施之一，对于敞口水池永久暴露于大气中，宜考虑设置永久伸缩缝。
在设计中，若增加伸缩缝间距，施工图中不但要注明混凝土掺入膨胀剂，强度等级，抗渗等级，还要在图纸中注明水中养护14d的混凝土限制膨胀率（底板0.02～0.03%、侧墙0.03～0.035%、后浇带0.035～0.045%），用以补偿混凝土的收缩，替代设置伸缩缝，同时还宜从构造上适当加强水平钢筋，提高钢筋混凝土的极限拉伸强度。
三、抗震设防烈度及抗震构造措施
抗震设防烈度采用现行的中国地震动参数区划图的地震基本烈度或按经批准的抗震设防区划确认的抗震设防烈度进行抗震设计。
在给排水构筑物设计中，应按本地区抗震设防烈度提高一度采取抗震措施计。《室外给排水和燃气热力工程抗震设计规范》第1.0.7条规定下列构筑物宜提高一度采取抗震措施：1、给排水工程中的取水构筑物和输水管道，水质净化处理厂内的主要水处理构筑物和变电站、配水井、送水泵房、氯库等。2.排水工程中的道路立交处的雨水泵站，污水处理厂内的主要水处理构筑物和变电站、进水泵房、沼气发电站等。因此，在以上构筑物进行抗震设计时，应根据规模和具体情况宜按工程所在地区的抗震设防烈度提高一度采取抗震措施。
设防烈度为8、9度时，采用钢筋混凝土的矩形水池，在池壁拐角处，里外层水平向钢筋的配筋率均不宜小于0.3%，伸入两侧池壁内的长度不得小于1/2池壁高度。
四、腐蚀性等级及预防措施
给排水构筑物因多为地下混凝土结构，所处环境多为地下水位干湿交替或者长期浸泡环境下，为保证受腐蚀性介质作用的构筑物在设计使用年限内正常使用，设计中必须明确腐蚀性等级。在《工业建筑防腐蚀设计规范》中，微腐蚀可不做防护；弱腐蚀：垫层为C20，基础可以不做防护；中等腐蚀：垫层采用耐腐蚀材料，基础表面需涂聚合物水泥砂浆，厚度≥5mm。强腐蚀：垫层采用耐腐蚀材料，基础表面涂环氧沥青或聚氨酯沥青涂层，厚度≥500μm。
五、结束语