建筑抗震概念设计

13.1　建筑抗震概念设计

由于地震作用的不确定性以及结构计算模式与实际情况存在差异，除进行地震作用的设计计算外，还应从抗震设计的基本原则出发，从结构的整体布置到关键部位的细节，把握主要的抗震概念进行设计，使计算分析更能反映实际情况。

・13.1.1　建筑的平立面布置・

合理的建筑布置在抗震设计中占有首要地位，建筑设计首先应符合合理的抗震概念设计原则，提倡简单、对称、均匀。震害表明，简单、对称的建筑震害轻，较不容易破坏，结构的地震反应（内力和位移分布）也较易估计，较容易实施结构抗震构造措施和细部处理。

总之，建筑设计不应采用严重不规则的设计方案。规则的建筑结构体现在体型（平面和立面的形状）简单，抗侧力体系的刚度和承载力上下变化连续、均匀，平面布置基本对称，平面、竖向图形或抗侧力体系没有明显、实质的不连续（突变）。

表13.1列出了平面不规则主要类型，表13.2列出了竖向不规则主要类型。

表13.1　平面不规则的主要类型

表13.2　竖向不规则的主要类型

・13.1.2　结构选型与结构布置・

抗震结构体系应根据建筑的抗震设防类别（建筑重要性、装修标准）、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素，经技术、经济和使用条件综合比较确定。

抗震结构体系的选择要求是：

①应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径，使结构抗震分析计算更符合结构在地震时的实际表现。这一要求十分有利于提高结构的抗震性能，是结构选型和布置结构抗侧力体系时首先考虑的因素之一。

②应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。

③应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力。

④对可能出现的薄弱部位，应采取切实措施提高抗震能力。

（1）结构应有多道抗震防线

设置多道抗震防线的目的是避免因部分结构或构件的破坏而导致结构整体丧失抗震能力或承载力。例如，框架-抗震墙体系由延性框架和抗震墙两个分体系组成，地震时，由抗震墙承受大部分地震作用，在一定强度的地震作用下，抗震墙由于刚度较大先遭受允许的破坏，其刚度随之降低并吸收了相当的地震能量后部分退出工作，框架部分将起到第二道防线的作用。设有多道防线的结构体系的震害会明显减轻。

（2）结构宜具有合理的刚度和承载力分布

合理的刚度和承载力分布可以避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中。要尽可能从体型和结构体系的设计上采取措施，使刚度和承载力变化趋于均匀，减少形成薄弱部位的因素，减小塑性变形集中的程度，并采取相应的抗震构造措施提高结构的变形能力。

（3）应具有良好的吸能能力

抗震结构体系应具有良好的吸能能力，即在具有必要的承载力、刚度的同时，应有良好的延性（或变形能力）和耗能能力。一方面是提高结构构件的延性，力求避免发生脆性破坏，例如在砌体结构中适当设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯柱，或采用配筋砌体和组合砌体柱等；另一方面是保证结构构件之间的连接具有较好的延性，为此，构件节点的承载力应不低于其连接构件的承载力，预埋件的锚固承载力应不能低于构件的承载力，装配式结构构件的连接应保证结构的整体性，预应力混凝土构件的预应力钢筋宜在节点核心区以外锚固。此外，装配式单层厂房的各种抗震支撑系统应能保证地震时结构的整体性。

（4）结构在两个主轴方向的动力特性宜相近

两个主轴方向的动力特性相近的结构具有较良好的抗震能力。