浅议建筑结构抗震设计中存在问题

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1、浅议建筑结构抗震设计中存在问题　　摘要：本文主要对我国当前建筑结构抗震设计中存在的问题进行论述，并从建筑结构抗震设计中一些可靠度方法及不规则结构进行分析，且根据笔者多年来的工作经验提出相关措施。关键词：抗震设计多安全系数层间位移角限值中图分类号：TU352.1+1文献标识码：A0引言随着社会的发展，地震灾害在我国最严重的之一。半个世纪以来，结构抗震设计方法是随着地震学、动力学、结构分析和结构试验等的进步而有的，同时在震害调查、学习和借鉴其它国家先进经验的过程中不断成熟。目前，在建筑结构抗震设计中

2、如何做好抗震设计工作就必须从我国的地震环境和社会发展的实际情况出发，不断提高建筑结构抗震设计的水平，使之更安全可靠、更合理经济，是结构抗震工作者的重要任务。结构抗震设计中相关方法的适用性强烈地震尤其是大震级地震是破坏性很大但发生几率很小的小概率事件。我国是地震多发国家，大部分地区都受到破坏性地震的威胁。新中国成立以来，发生过1976年7.8级的唐山大地震和20089年8级的汶川大地震，造成了人民生命和财产的极大损失。同时，也应当看到，大多数抗震设防区的建筑物在其整个服役期间并未遭受较大地震的袭击

3、。9半个世纪以来，地震学有了长足的发展，然而人们对地震动机理的认识不能不说还十分肤浅。抗震设计中竖向荷载、风荷载、材料的力学性能等的随机性可通过大量的实测数据和试验数据的统计分析获得，对工程设计来说，已可足够准确地掌握其统计规律和特征。而地震则完全不同，强震发生次数不多，在同一地区重复发生的机会更少，无从进行工程意义上的有价值的统计分析，由于其难以把握的不确定性，使可靠度设计方法失去最基本的依据。除了地震输入，结构响应的不确定性也是明显的，其中最主要的是地基与基础间的相互作用以及地震过程中结构自

4、身动力特性的变化。当前，将地震视为一随机过程已为工程界所接受，但将非平稳的随机过程视为与时间无关的平稳随机过程，并以最简单的、一个参数即可表达地震发生的概率分布的泊松模型来描述这个随机过程，实际上并没有足够的、由实际发生的地震统计数据的支持。迄今为止，还没有较可靠的方法来预估未来一段时间可能发生地震的强度、频谱特性及持时等对结构反应有决定性影响的要素。从某种程度上说，地震作用实际上是“给定的”，与当前对地震的认识水平相对应所能达到的可靠性相关，还与社会的经济发展水平相关。当前结构构件抗震承载力表

5、达式除了形式上与结构抗力相似，并不存在抗震设计承载力极限状态的可靠度，其根本原因就在于地震作用及其效应的难以估计。2、采用设防烈度地震动参数进行结构构件承载力设计我国GBJ11—1989《建筑抗震设计规范》颁布并沿用至今的“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设计原则已经受了历史的考验，与当今世界上抗震设计较先进的国家如美国、日本、欧洲等大致相同。所不同的是，他们以设防烈度地震即中震的地震动参数进行构件的承载力设计，我国则以多遇烈度地震即小震作为设计依据。前者验算中震作用下结构构件的安全性，同时

6、也就保证了“小震不坏”；后者辅加各种以小震作用组合及地震作用调整系数进行结构构件的承载力设计，满足较大安全系数的小震组合的承载力要求，也就保证了“中震可修”，从最终结果看，有安全度的高低，但并无原则性的差别。但是，采用小震地震动参数有如下缺点：（1）借鉴和学习其它国家的抗震设计的经验和方法是提高我国抗震设计水平的途径之一。决定结构构件抗震承载力安全度高低的主要因素有：地震作用的大小；结构材料强度的取值；安全系数的大小。虽然其它国家的做法各有特点，但由于地震作用取值存在较大的差别，还是不方便进行横

7、向比较和彼此间的交流。（2）9与美、日、欧洲等国家的抗震设计原则类似，我国也以“中震”作为设防目标，但却用小震作用进行结构构件承载力设计，并又考虑了各种与抗震等级相关的内力增大系数。地震作用取值小，调整系数多，对应于给定可靠指标的、小至10－4～10－3量级的失效概率不便于设计人员对结构总体及关键构件安全度的直观把握。3、地震作用组合可不考虑风荷载现行抗震设计规范［2］规定，在进行结构构件的地震作用效应组合时，风荷载起控制作用的建筑应有风荷载效应参与组合。然而，是否参与组合的原则应由二种效应是否

8、可能同时发生或同时发生的几率决定。建筑物遭遇理论上475年一遇的强震，同时又遭50年或100年一遇的强风袭击的概率极小，在进行结构构件地震作用效应组合时应可不考虑风荷载效应的组合。况且，结构抗风与抗震设计原则有较大区别。实际上，往往有这样的情况，建筑物迎风面面积较大方向为风荷载控制，迎风面面积较小方向为地震作用控制；9按规范［2］要求，一个方向需组合风荷载效应，另一方向却无需组合风荷载效应，逻辑上也混乱。结构抗风、抗震的设计原则不同，但建筑物在其服役期间经常遭遇强风的袭击，也存在遭遇强震袭击的可