[论文摘要]高层建筑抗震工作一直建筑设计和施工的重点，概述高层建筑的发展，对建筑抗震进行必要的理论分析，从而来探索高层建筑的设计理念、方法，从而采取必须的抗震措施。
现阶段，土与结构物共同工作理论的研究与发展使建筑抗震分析在概念上进一步走向完善，如果可以在结构与地基的材料特性，动力响应，计算理论，稳定标准诸方面得到符合实际的发展，自然会在建筑结构抗震领域内起到重要的作用。
一、高层建筑发展概况
80年代，是我国高层建筑在设计计算及施工技术各方面迅速发展的阶段。各大中城市普遍兴建高度在100m左右或100m以上的以钢筋为主的建筑，建筑层数和高度不断增加，功能和类型越来越复杂，结构体系日趋多样化。比较有代表性的高层建筑有上海锦江饭店，它是一座现代化的高级宾馆，总高153.52m，全部采用框架一芯墙全钢结构体系，深圳发展中心大厦43层高165.3m，加上天线的高度共185.3m，这是我国第一幢大型高层钢结构建筑。进入90年代我国高层建筑结构的设计与施工技术进入了新的阶段。不仅结构体系及建筑材料出现多样化而且在高度上长幅很大有一个飞跃。深圳于1995年6月封顶的地王大厦，81层高，385.95m为钢结构，它居目前世界建筑的第四位。
二、建筑抗震的理论分析
（一）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。
（二）抗震设计的理论
1、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)。
2、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。
3、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。
三、高层建筑结构抗震设计
（一）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。
（二）高层建筑的抗震设计理念
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。
（三）高层建筑结构的抗震设计方法
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：1、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。2、除1 款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱方法。3、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。
参考文献
[1]朱镜清.结构抗震分析原理[M].地震出版社，2002.11.
关键词：建筑结构；性能；抗震设计；概念；特点；问题；方法
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：
随着人们生活水平的提高，人们对社会的需求开始呈现多样化的特点，而随着建筑物越来越高，体型变得越来越复杂，建筑结构的抗震设计也变得更有挑战性。人们为了保障自身的安全，对此便有了更多的关注，对基于性能的抗震设计也更加重视起来，在此种方法下，会对设计者有所要求，那就是要对建筑物在地震作用下可能形成的性态反应做出一定的评价。这种方法有很多好处，最主要的就是对于不安全的设计,能够正确的辨别出来，还可以提出一些方案来解决问题，使得建筑结构更加安全和经济。
1基于性能的抗震设计概念
以往提到的基于力的抗震设计或者基于位移的抗震设计，由于力和位移都是很明确的物理概念，可以被很容易地理解。但是基于性能的抗震设计，由于性能一词是一个宏观概念，不像力或位移可以直接成为设计参数，也可以直接应用到设计中去事实上，这里提到的结构性能往往可以与结构的破坏程度相关，而结构的破坏程度又可以由结构的反应参数来表示（如应力、力、位移、能量以及一些定义的破坏指标）。所以基于性能的抗震设计是比基于力或者基于位移抗震设计更为广泛的设计理念，更为直接地满足个人或者社会对建筑物的要求，即要求建筑物是否安全可靠，是否满足他们的使用需要，而不是普通使用者能提出的建筑物可以抵抗多强地震力，或者是变形控制在什么程度。
基于性能的抗震设计并不是一个全新的概念，尽管目前基于性能的抗震设计得到国际上广泛的重视与研究，也取得一些初步的成果，但是对于基于性能的抗震设计，现在还没有一个统一的定义。比较有权威性的是美国SEAOC，ATC和FEMA等组织给出的基于性能设计的描述。其中，对基于性能抗震设计的描述是“性能设计应该是选择一定的设计标准，恰当的结构形式，合理的规划和结构比例保证建筑物的结构与非结构的细部构造设计，控制建造质量和长期维护水平，使得建筑物在遭受一定水平地震作用下，结构的破坏不超过一个特定的极限状态”。一些学者也对基于性能抗震设计进行了描述，可见，尽管不同的机构或者个人对于基于性能的抗震设计描述不完全相同，但是这些论述中有一共同思想，就是基于性能抗震设计的主要思想：即结构在其设计使用期间内，在遭受不同水平的地震作用下，应该有明确的性能水平并使得结构在整个生命周期中费用达到最小。
2 我国现行建筑抗震设计理论的存在的问题
2.1我国现行的建筑抗震设计理论设计方法较为保守，缺乏新的设计理念，很大程度上阻碍了新的设计技术的实施。同时，在设计时候，缺乏对建筑结构性能的考虑，而只是根据我国一些曾经制定的抗震设计规范而行，只从刻板的标准出发，没有能综合考虑到各种实际状况。
2.2我国的设计理论和设计方法在很多抗震指标上规定不清晰，抗震设计理念不明确，加上很多建筑的使用者缺乏一定的抗震建筑知识，难以对所使用的建筑结构的抗震性能和抗震能力做出一个很明确的评判。
2.3目前，我国的建筑抗震设计多是重视对建筑的整体承载力和建筑的结构强度来进行，而忽视了对其他因素的考虑比如建筑结构的性能设计。同时，很多现行设计理论在进行建筑的设计时候，更多的注意着建筑的主题结构的抗震损失，而忽视了很多细节，对损失的控制力度不强。经济评估准则并没有在建筑业中得到广泛应用。
3 性能抗震设计理念的特点
通过对现行抗震设计理论的实践，可以对两者进行对比，以得到性能抗震设计理念的特点。
3.1多级设防。
相对于现行的三阶段设防目标(小震不坏、中震可修、大震不倒)，性能抗震设计注重多级设防，保护非结构件与内部设施，后者的设计理念既保证使用者安全，又减轻业主和社会的经济损失与压力。
3.2投资效益准则。
性能抗震设计偏重于安全、经济等多方面。在安全与经济之间找到合理、平衡的切入点，确定最佳方案，以优化设计为目的。
3.3自由度大。
相比较传统抗震设计刻板的被动状态，性能抗震设计可根据业主的要求确定目标，给设计带来新的动力。
4 建筑结构基于性能的抗震设计方法
作为性能设计理论的重要内容，基于性能的抗震设计方法显得尤为重要。那么怎样合理的运用基于性能抗震设计理念则引起了人们的广泛关注，为了能够把它有效地运用到实际中来，有很多学者都对此进行了思考，但是却还没有统一的认识，通过他们的总结，我们可以知道让性能设计思想运用到实际设计中来主要有以下步骤和方法：
4.1性能抗震设计阶段
4.1.1概念设计。根据用途和业主的要求，合理确定设防目标，通过场地、建筑平面等进行初步设计。
4.1.2 计算设计。根据预定的设防目标，计算出能影响各类因素的抗震参数，参数与预定目标不符要及时修改，直至满足参数需求。以基于位移的抗震性能设计为例，主要包括步骤有确定不同强度地震作用下性能目标；根据初步设计，确定结构内的位移的极限值；通过等效阻尼比等各类等效数值，确定等效刚度；设计采用必需的构造措施；评价结构强度要求和变形能力。以严谨、科学、合理的态度进行评估，如计算阶段有不符合，则需重复计算设计步骤，以不断完善结构设计。
4.1.3性能评估。通过各类的分析法得出设计结果来确定该建筑结构的性能。
4.2 性能抗震设计方法
目前大致主要有：位移影响系数、能力谱、直接位移设计等方法。
4.2.1位移影响系数法。基于结构性能设计方法，通过分析得出的最大期望位移值，利用等效方法、模态进行确定。以达到此系数的修正作用。此方法还存在着由于它是整体抗震评估方法，无法具体体现主要结构、楼层的损坏情况与抗震水准等问题。
4.2.2能力谱法。1975年被提出，随后不断改进。能力谱设计是将能力谱曲线与地震反应谱转化而来的需求谱，进行比较来评估其抗震性能。此方法侧重对结构的实际性能进行验算、评估。另外，能力谱设计法比较适用于平面结构可简化且分布较均匀的结构，否将会产生不小的误差。
4.2.3直接位移设计法。侧重于结构性能设计，概念简单，根据地震等级来预期位移计算，使结构达到预定位移。此方法也存在着只能从建筑结构材料的极限变化得到数值，而不能考虑到预期以外的强震效应的不足。
5 结语
建筑结构基于性能的抗震设计是比较宽泛的体系，它是现行抗震设计的延续与发展，以结构性能分析作为基础，建筑物的性能目标以全面、科学的因素来确定，使建筑物在面对不同等级的地震时，能达到预期的抗震目标。与传统抗震设计相比，优点明显：基于性能抗震相较于以往更系统化；性能抗震设计的适应性、连贯性更好，应用意义更大；灵活性的加大，使设计人员能发挥创造性，增加对新技术、新材料的推广应用等。性能抗震设计方法也需要解决一些设防水准数据化的划分，合理的参数取值范围介定等问题，才能更好的服务于社会经济建设，达到符合我国国情的设计规范。
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【关键词】：抗震设计;概念设计
中图分类号：TU2 文献标识码：A文章编号：
抗震概念设计的产生的背景
七十年代以来 ,人们在总结大地震灾害经验中发现 ，对结构抗震设计来说 ，“概念设计”比“计算分析”更为重要。由于地震作用的不确定性，以及结构计算假定与实际情况的差异，使“计算设计”很难有效地控制结构在地震作用下的薄弱环节，因此不能完全依赖“计算”。结构抗震性的决定因素是良好的“概念设计”，设计人员必须首先掌握这些重要的设计概念。所以概念设计是结构抗震设计的首要问题。
2010年12月01日实施的GB50011-2010《建筑抗震设计规范》对概念设计的要求作了全面、符合实际的规定 ,根据2008年汶川地震震害经验，对灾区设防烈度进行了调整，增加了“有关山区场地、框架结构填充墙设置、砌体结构楼梯间、抗震结构施工要求的强制性条文”,使得概念设计在工程中的应用更具体更明确地落到实处 ,切实提高了结构的抗震能力。“概念设计”愈来愈受到国内外工程界的普遍重视。
抗震概念设计的定义
建筑抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。
因而可以认为，概念设计是设计的灵魂，也是整个建筑过程中的灵魂。
抗震概念设计的主要内容
目前地震及结构所受地震作用还有许多规律未被认识，人们在总结历次大地震灾害经验中认识到：一个合理的抗震设计，在很大程度上取决于良好的“概念设计”。
下面按照新抗震规范的精髓归纳为以下几点 :
选择对抗震有利的场地、地基和基础
选择建筑场地时，应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和抗震地质的有关资料，对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。宜选择有利的地段，避开不利地段，当无法避开时应采取有效的抗震措施；严禁在危险地段建造甲、乙类建筑，不应在危险地段建造丙类建筑。
建筑形体及其构件布置的规则性
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和理性的影响，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。
建筑设计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进行专门研究和论证，采取特别的加强措施；严重不规则的建筑不应采用。
结构体系的合理选择
结构体系是抗震设计应考虑的关键问题，结构方案的选取是否合理，对安全性和结构性起决定作用。抗震结构体系，应根据建筑功能要求、建筑高度、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、结构材料和施工技术条件等因素，经技术、经济和使用条件综合比较确定。
结构体系应符合以下要求：
1）应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。
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。
抗震设计的一个重要原则是结构应有必要的赘余度和内力重分配的功能。
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，应采取措施提高其抗震能力。
结构抗震概念设计的目标是使整体结构能发挥耗散地震能量的作用，避免结构出现敏感的薄弱部位，地震能量的耗散仅集中在极少数薄弱部位，导致结构过早破坏。因此，抗震结构设计应该尤其注意重要概念、整体性及多道防线。
1）确保结构的整体性。
结构是由许多构件连接组合而成的一个整体，并通过各个构件的协调工作来有效地抵抗地震作用。若结构在地震作用下丧失了整体性，则结构各构件的抗震能力不能充分发挥，这样容易使结构成为机动体而倒塌。因此，结构的整体性是保证结构各个部分在地震作用下协调工作的重要条件，确保结构的整体性是抗震概念设计的重要内容。
多、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，而且使这些子结构能协同承受地震作用。多、高层建筑基础的整体性以及基础与上部结构的可靠连接是结构整体性的重要保证。
2）宜有多道抗震防线。
地震有一定的持续时间 ,而且可能多次往复作用 ,根据地震后倒塌的建筑物的分析 ,我们知道地震的往复作用使结构遭到严重破坏 ,而最后倒塌则是结构因破坏而丧失了承受重力荷载的能力。因此，设置合理的多道防线，是提高建筑抗震能力、减轻地震破坏的必要手段。
多道防线的设置，原则上应优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙，或者选用轴压比较小的抗震墙、实体筒墙等构件作为第一道抗震防线，一般情况下，不宜采用轴压比很大的框架柱兼作第一道防线的抗侧力构件。例如，在框架-抗震墙体系中，延性的抗震墙是第一道防线，令其承担全部地震力，延性框架是第二道防线，要承担墙体开裂后转移到框架的部分地震剪力。对于单层工业厂房，柱间支撑是第一道抗震防线，承担了厂房纵向的大部分地震力，未设支撑的开间柱则承担因支撑损坏而转移的地震力。
3）足够的侧向刚度、冗余度。
对于建筑抗震设计来说，防止倒塌是我们的最低目标，也是最重要和必须要得到保证的要求。而建筑的倒塌往往都是结构构建破坏后致使结构体系变为机动体系的结果。从能量耗散角度看，在地震作用下，结构上每出现一个塑性铰，即可吸收和耗散一定数量的地震能量。在整个结构变成机动体系之前，能够出现的塑性铰越多，耗散的地震输入能量就越多，就更能经受住较强地震而不倒塌。从结构传力路径上看，超静定结构要明显优于静定结构。因此，从这个意义上来说，结构冗余度越多，抗震安全度越高。
4）“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件”的设计准则。
抗震设计三水准原则：小震不坏、中震可修、大震不倒。结构设计时，主要通过弹性计算保证“小震不坏”。“中震可修”原则即为概念设计的内容，主要采用放大系数保证强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件。“大震不倒”原则主要依靠采取抗震构造措施，提高延性来保证。
四、建筑结构概念设计的意义
在结构设计中，概念设计占据极其重要的地位，结构设计与分析的首要步骤就是概念设计。在方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。由于概念设计可以借助概念性近似计算方法来完成，虽有一定的误差度，但概念清楚、定性准确、运算简单快捷,所以往往能迅速选择出最优方案。作为结构设计的灵魂和核心，概念设计统领着整个结构设计过程，也显示了设计工程师的理论和设计水平。通过结构概念设计的运用，可以从全局上明确结构的各项性能，从而科学的判断计算分析得到的结果并进行合理的利用，确保了设计过程中工程师的主体地位。
强调概念设计的重要，主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性，比如对混凝土结构设计，内力计算是基于弹性理论的计算方法，而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法，这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远，为了弥补这类计算理论的缺陷，或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点，往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，结构工程师只有加强结构概念的培养，才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。
结束语
我国城市建设速度越来越快，城市中的工程建设数量逐渐增加，为了创造
更多精品工程，我们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。
参考文献
[1]GB50011-2010，建筑抗震设计规范. 中国建筑工业出版社
关键词：建筑结构；基于性能；抗震设计；要点
引言
近年来，随着现代社会的快速发展，国内外地震发生的频率越来越高。从1978年中国的唐山大地震，到1994年美国的洛杉矶大地震，到1995年的日本阪神地震，再到2008年中国的汶川地震，再到2010年的海地地震，再到最近四川雅安大地震等等，一些列的大地震不仅对人们的生命财产造成了巨大的损失，同时对于整个国民经济的发展差生了严重的影响。历次的地震对我们所造成的影响一直在提醒我们，现有的抗震设计思想与方法均存在一定的问题，必须要对建筑结构在地震作用下的行为进行控制。因此，现行的抗震设计规范及方法需要进一步的完善，在此基础上本文提出了基于性能的抗震设计。本文首先对基于抗震设计的基本的概念进行了简单的介绍，接着就基于性能的抗震设计中的几个主要方面进行了阐述。在最后对全文进行了简单的总结。
一、基于性能的建筑结构的抗震设计概念
基于性能的抗震设计方法是一种基于“投资-效益”准则，兼顾结构抗震设计共性和个性要求的抗震设计方法，是抗震设计理论的变革。基于性能的抗震设计方法可以根据具体的情况，选取适当的设防目标，设计功能多样化的建筑结构，这样的设计方案就可以满足不同的设防目标。基于性能的抗震设计是比基于力，基于位移或者基于其他方面的抗震设计更为广泛的设计理念，基于性能的抗震设计可以更为直接的满足用户对于建筑的要求。
基于性能的抗震设计不是一个新的概念，目前对于这方面的研究也引起了人们的重视，并取得一定的成果，但是现在对于给予性能的抗震设计国际上还没有形成一个统一的定义。不同学者对于基于性能的抗震设计有不同的描述，但是大体上的意思都差不多，都传输了一个设计思想：建筑结构在正式使用的过程中，能够对于不同程度的地震有一定的抵御能力，建筑本身的性能能够应对相应程度的地震。基于性能的抗震设计的可行目标是在耗用资源最少的情况下，设计出能够抵抗最糟糕的情况的建筑结构，确保群众的生命财产，减少国民经济的损失。
二、基于性能的抗震设计主要内容
抗震性能目标是社会和住户所期望的的结构抗震性能，而结构抗震性能设计理论的基本内容主要包括地震设防标准、结构抗震性能目标、结构抗震设计方法等三个方面的内容。
1、地震设防标准
简单来说，地震设防标准是指未来可能作用于场地的地震作用大小。具体来讲，地震设防水准是指在抗震设防中如何根据客观的设防环境和已定的设防目标，同时考虑到具体的社会经济条件来确定采用多大的地址动参数。而目前对于地震动的研究还处于发展阶段，设防水准还只是基于地震动时的剧烈程度来进行设防的。但是根据实际情况，地震动所持续的时间以及其振动的次数对于建筑结构都会产生些相当大的威胁，所以要想更好的实现基于性能的抗震设计，对于地震动的持续时间，地震动的次数等参数对于建筑结构性能的影响都需要继续进行研究。目前，基于力和基于位移等结构性能的设防水准已被提出，其中基于位移的结构性能的设防标准最方便使用。结构抗震性能目标是指对某种程度的地震设定一定的标准，由该标准规定建筑结构在地震是所能承受的负荷，根据PBSD，可将其划分为五个等级，具体见下表。
2、基于性能的抗震设计的分析和设计方法
在强烈的地震的作用下，建筑结构一般都会出现一定程度上的损坏。在建筑结构抗震性能设计中，就必须要对建筑结构在强烈地震作用下结构本身所能承受的负荷范围进行一定的估计。一般而言，抗震性能分析方法有四种：线性静力分析方法、线性动力分析方法、非线性静力分析方法、非线性动力分析方法。其中线性静力分析方法一般适用于构件的截面设计，非线性静力分析方法是一种逐渐得到广泛应用的评估结构抗震性能的简化方法，非线性动力分析方法是一种弹性塑性时积分析方法。
抗震设计方法是基于性能的抗震设计理论的核心问题。建筑结构性能抗震设计的思想和现行的建筑结构设计思想以及具体的处理模式上均有所不同。但是这并不意味着建筑结构性能抗震设计完全不兼容现有的抗震设计技术以及其他方面的研究，他们只是在考虑具体的设计方案时所考虑的对象参数以及数量上有所区别。根据具体的地质条件设定多级地震设防水准、根据住户的具体要求设定抗震目标、确定具体的设计方案、组织人员进行施工以及后期的维修是结构性能抗震设计的过程的一般程序。实际中，基于性能的抗震设计方法主要有两种：一种是基于传统的设计方法。第二种是基于位移的抗震设计。这种设计方法是采用结构位移作为性能指标。与传统的设计方法相比，基于位移的抗震设计方法改变了已有的设计过程，直接以目标位移作为设计的变量。采用这种设计方法可以从一开始就明确设计的设防标准，从而避免了传统设计方法中因为重复设计而增加投入的弊端。基于位移的性能抗震设计方法实用性更高。
结束语
越来越频繁的地震对人民群众的生命财产所造成的损失，迫使广大学者不得不对建筑结构的抗震性能提出更高的要求。本文首先对基于性能的建筑结构抗震的概念进行了简单的介绍，接着又从多级地震设防水准和基于性能的抗震分析和设计方法两大方面对建筑结构基于性能抗震设计主要的要点分别进行了阐述。然而，现阶段，我国对于基于性能的抗震设计的研究还处于正在发展阶段，很多方面都还需要完善，特别是对于地震动中其他参数的影响还有待进一步的研究。但是我相信，在广大学者的共同努力下，基于性能的抗震设计会不断地完善。
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关键词：建筑结构；刚度；延性；主振型；鞭梢效应
中图分类号：TU375.4 文献标识码：A 文章编号：1006—8937（2012）23—0150—02
建筑结构具有很多形式，包括砌体结构、框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构、索膜结构、筒体结构等，不同的结构形式，其抗震性能有明显的不同。
建筑的抗震等级一般是由多层和高层钢筋混凝土结构、构件进行抗震设计计算和确定并最终构造措施的标准。为了抗震设计的安全可靠与经济合理，应充分考虑多方面因素及各种不同情况，并且针对钢筋混凝土结构、构件的抗震要求，在计算和构造上应区别对待。因此，地震作用越大（或房屋高度越大），抗震要求亦越高；对于不同的结构体系，应有不同的抗震要求。此外，同一结构中的不同部位以及同一种结构形式在不同结构体系中所起的作用不同，其抗震要求也应有所区别。例如，在框架结构中，框架是主要抗侧力构件，而在框架一抗震墙结构中，框架是次要抗侧力构件（抗震墙是主要抗侧力构件），因此框架结构中的框架应比框架一抗震墙结构中的框架抗震要求高。又如，在部分框支抗震墙结构中，框支层由于刚度和强度的削弱，往往成为塑性变形集中的薄弱楼层，因此其落地抗震墙底部加强部位的抗震要求就应高于一般抗震墙的抗震要求。
为此，我国抗震规范和高层规程综合考虑建筑抗震重要性类别、地震作用（包括区分设防烈度和场地类别）、结构类型（包括区分主、次抗侧力构件）和房屋高度等因素，对钢筋混凝土结构划分了不同的抗震等级。抗震等级的高低，体现了对抗震性能要求的严格程度。不同的抗震等级有不同的抗震计算方法及相应的构造措施要求，从最高等级四级到一级，抗震要求依次提高；高层规程中还规定了抗震等级更高的特一级。
对于砌体结构，由于整体性比较差，抗震性能较差，对其进行科学的配筋，可有效的提高其抗震性能，但也只限于多层建筑，已经逐渐退出建筑市场。框架结构其具有较大的刚度，用自身的刚度进行抗震，但是在水平地震作用下框架结构将发生侧向变形，由于框架结构的整体抗侧刚度对称处理不利，会导致结构整体在地震过程中产生整体的扭转，发生复合破坏，因此，框架结构对抗震来说并不理想。根据此种问题，产生框架剪力墙结构、筒体结构，在抗震性能上有明显的提高，成为高层建筑的首选结构形式。
1 问题的提出
随着高层建筑的建造，高层建筑抗震在建筑设计中占有很大的比重，由于地震作用的复杂性于人类对地震规律认识的局限性，目前对建筑物的抗震设计水平还停留在一个初步的阶段，尚无法做出精确的计算，现有的地震作用力的计算方法和结构抗震设计的计算大都是近似方法。因此结构设计对抗震的设计内容应包括概念设计与计算设计两方面，本文论述就属于概念设计的理论阐述，建筑物结构抗震设计应考虑到在六度与九度范围内设防，不同场地根据不同的烈度进行地震作用力计算与截面抗震验算，同时应符合相应的抗震构造要求。
2 两种抗震因素分析
地震作用力实际上是建筑物对地面运动的反应，他与许多因素有关。人们针对建筑结构的不同配以不同的计算方法，例如，高层建筑物地震作用力的计算宜采用振型分解反应谱法，对刚度和质量不对称的结构采用扭转藕连震动影响的振型分解反应谱法，此外还有剪力法计算，对于甲类高层建筑，较高的高层建筑。复杂的高层建筑物，以及刚度和质量分布特别不均匀的高层建筑，还要采用时程分析法进行多遇和罕遇水平地震作用下的计算。可见地震计算相当繁琐，相比之下地震的概念分析显得生动易懂，对于非专业学生了解结构抗震设计有很好的益处。下面介绍概念设计中的两种抗震因素分析。
我国是一个地震多发的国家，设计时需要充分考虑抗震设防的区域辽阔，因此，研究结构的抗震性能在我国具有充分的必要性。我国的现代抗震设计理念是从20世纪50年代开始，在国际抗震理论的推动下发展起来，并逐渐形成了自己的地域特色，大部分内容都符合现代抗震设计理念，下面就结构抗震理论中的影响抗震性能的两方面因素进行简要的论述。
关键词：结构概念；建筑；结构设计；应用
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
随着我国经济及科技的不断发展，计算机的相应算法也逐步趋于成熟，结构设计更是被广泛的应用到了结构工程当中，在长时间不懈努力下，建筑结构设计取得了较大的进步，要想设计出一个优秀的结构工程，相应的工程师必须具备丰富的经验及先进的设计理念。一般而言，结构概念设计所针对的是实践当中的力学分析或制度规定无法准确或精确的问题，不用计算，按照相应的设计原则、力学关系、设计理念，从整体或全局角度解决相应建筑工程当中的布置和细微的应急措施。
简析结构概念
所谓的结构概念就是没有通过准确值进行计算，尤其是对那些难以作出准确分析的问题，根据整体结构同子结构体系之间力学关系、经验教训、试验等获取的新想设计思想，然后对建筑结构进行合理布置。在建筑结构设计中应用结构概念，大大拓宽了设计师的设计思路。可是，传统计算理论通常只强调如何提升整体建筑结构抗力，造成使用的混凝土等级也不断提高，加大了配筋量，从而逐渐提高了工程造价。如果在建筑设计过程中设计师仅仅强调配筋率，就会出现胖柱、肥梁的问题。因为建筑结构很复杂，所以如果受到地震影响，加上材料的质量、抗震的精确度、安装质量的优劣等很多不确定因素，很容易造成设计结果同实际结果具有很大差距，所以至今为止还不能准确计算出作用效应。因为影响建筑结构设计的不确定因素有很多，所以建筑企业一定要充分重视结构概念在建筑结构设计中的应用。
在建筑结构设计中应用结构概念的意义
提高建筑结构设计的精确性及立体化
建筑结构的计算理论是从破损计算、经验估算、概率极限状态计算等等阶段发展而来的。目前，我国建筑业通常采用的都是概率极限状态理论知识。现阶段，结构设计标准的基本准则就是极限状态设计理论。虽然概率理论比较先进，但其计算方法在很大程度上都是相同的，所以和概率法非常相近。此外，如果在设计过程中只采用极限状态理论难以对建筑承载能力进行准确的估计，所以建筑业一定要积极推广并应用结构概念，从而较好的解决现有的结构设计标准当中无法准确计算建筑物承载力的漏洞，提高建筑设计的准确性。此外，因为建筑为一种空间立体的结构，又有大量的构件，并且这些构件的切连方式非常复杂，所以设计师进行结构设计的时候一定要对建筑结构体系进行整体上的布置。
提高建筑物的抗震能力
建筑设计师分析建筑结构的时候，通常都会忽略结构材料质量、结构空间作用、阻尼变化等各种因素对建筑的影响，从而增多了不确定因素，所以，进行建筑结构设计的时候，尤其是馆员抗震设计的时候一定要充分结合结构概念，从而尽量发挥耗散地震的作用。
提升建筑设计水平
相应的结构设计师如果可以有效掌握结构概念方法，而且能够充分应用于结构设计当中，就能够有效提升建筑设计水平，促进建筑设计行业的不断发展。
结构概念在建筑结构设计中的应用
拓宽设计思路
因为传统结构实际的计算理论侧重于建筑结构抗力的提升，所以导致建筑业逐渐提高对混凝土等级要求，加大配筋量，提高了建筑造价成本。下面笔者以建筑的抗震设计做例子，说明结构概念在建筑结构设计中的应用。在传统方法中，通常都是设计师根据既定混凝土及尺寸来对结构的刚度进行准确计算，然后根据刚度的大小来计算相应地震力的大小，最终确定相应的配筋量。这种方法主要以提高建筑抗震性作用进行配筋，可是，增加结构的配筋率以后也会提高结构的刚度，所以提升了地震作用。然而，在结构设计中应用结构概念之后，就能有效过宽设计师的设计思路，进行建筑物的抗震设计的时候，绝不可以仅仅加强建筑物刚度，而要通过最科学、最合理的建筑结构来降低相应的地震作用。
结构概念应用于抗震结构设计
为了确保相应建筑物具有较高的抗震能力，设计是进行设计的时候一定要充分应用结构概念，从而在宏观上有效控制结构的抗震性，要想达到这一目标，应从这样几方面着手：首先，选择那些有利于建筑抗震性的场地，从而避免由于地面变形损坏相应建筑物的问题出现，在条件允许的情况下，可以采取相应措施稳固建筑物的地基，保证建筑结构的抗震性；其次，进行基础设计的时候，在相同的结构单元中不可以设置在不同性质地基上，还不可以使用不一致的地基形式，从而充分发挥地基的潜能；第三，建筑结构设计不仅要对称，还要尽量简单，从而保证结构的质量、刚度等都能发生比较匀称的变化，降低由于地震作用形成的扭转应力；第四，必须选择合理的结构体系，相应的抗震构件应对称，设置多个抗震的防线，从而防止某个部位成为建筑薄弱环节，结构的传力也更加简单；最后，建筑构件的连接必须特别坚固，还有具有相应的刚度，这样才能在整体上提高结构的抗震能力，降低结构自重，减轻地基向建筑物所传递的震力。
结构概念在建筑结构设计中的应用原则
选择科学合理的结构方案
一个设计的优劣，评价标准为其是否具备较强的合理性及经济性。结构设计中采用的结构体系及形式的可靠性是体现设计经济及合理的重要方面。因而，设计师一定要全面分析材料质量、建筑设计要求、施工条件等，同相关施工负责人进行充分的沟通才能确定相应的结构类型，选择最合理的结构设计方案。
科学选择设计简图
设计简图为结构计算的一项基础性内容，所以设计师可以充分利用设计简图对建筑结构进行分析。相应计算简图的悬着直接关系到建筑安全性，所以必须谨慎，一定要选择科学合理的简图进行计算，否则很容易产生结构事故。
结论：
随着生活水平的不断提高，人们对于建筑设计的要求也是日益提高，比如建筑的抗震性、稳定性、安全性等等。所以，相应的设计工程师必须充分重视对建筑结构的设计，积极应用结构概念，从而尽量设计出符合人们需求的优秀的作品。
参考文献：
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【关键词】概念设计；抗震设计；结构设计；偶合作用
结构设计分为理论设计和概念设计两个步骤。理论设计是结构工程师根据计算理论和当时的规范，在对结构进行计算模型的假设及受力状态的假定的前提下，对结构进行计算分析，得出数据式的结果，然后利用计算分析结果进行设计。概念设计则是指不经数值计算，尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。在建筑设计方案阶段，从总体出发，采用概念性近似计算方法，能迅速、有效地对结构体系进行构思、比较和选择。这种方法虽有一定误差，但概念清楚、定性准确、采取经验总结汇总的手算简单快捷，能很快选择出最佳方案，具有较好的经济、可靠性能，同时也是施工图设计阶段判断计算机内力分析输出数据可与否的重要依据。
1. 概念设计的必要
概念设计应用范围较广泛，几乎组成包含了所有的结构设计。在不确定因素多、受力状态变化较大的抗震设计、基础设计、高层建筑设计中，概念设计的应用尤显重要和突出。概念设计的重要性，主要体现在三方面：
（1）因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性。为了弥补计算理论的缺陷，或实现对世界存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要用概念设计来满足结构设计的目的。
（2）由于在方案设计阶段，初步设计过程是不可能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果最好、造价最低的结构方案。概念设计在设计人员中提得比较多，但往往被人们片面地理解，认为其主要是用于一些大的原则，如确定结构方案、结构布置等。其实，在设计中任何地方都离不开科学的概念作指导。
（3）由于计算机计算结果的高精度，容易给结构设计人员带来对结构工作性能出现的可能误解，过分地依赖于计算机和设计软件，进行习惯性、传统的结构设计，对计算结果明显不合理、甚至错误的地方不能及时发现，使许多的建筑结构留下安全隐患。因此，概念设计在结构设计中具有重要的地位。
2. 抗震概念设计要求
2.1 地震是一种随机难以掌握的振动，有复杂性和不确定性，要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数，目前尚难做到。在结构分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、结构材料的非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，同时也存在着不准确性。因此，工程抗震问题不能完全依赖于“计算设计” 全部解决下了问题，而必须立足于“概念设计”。结构抗震概念时间的目标是使主体结构能发挥耗散地震能量的作用，避免结构出现敏感的薄弱部位。地震能量的聚散，如果仅集中在少数薄弱部位，必会导致结构过早破坏，目前各种抗震设计方法的前提之一就是假定整个结构发挥耗散地震能量的作用，在此前提下才能以多遇地震即小震次数作用进行结构计算、构件截面时间并辅以相应的构造措施，必要时采用弹性时程分析法进行补充计算，试图达到罕遇地震（大震）作用下结构不倒塌给人员逃生时间的目标。
2.2 为了保证建筑物具有足够的抗震能力，通过概念设计从宏观上控制结构的抗震性能，应充分考虑以下环节：（1）选择对控制有利的场地及地基，避免地面变形的直接危害，采取措施保证地基的稳定性。（2）进行合理的基础设计，同一结构单元不宜设置在性质不同的地基土上，不宜采用不同的基础形式，设计时宜最大限度地发挥地基的潜力。（3）建筑物的体型应力求简单、规则、对称、质量和刚度变化均匀，以减少地震作用产生的变形、应力集中及扭转反应。（4）选择合理的结构体系，抗震构件力求均匀对称，设置多道抗震防线，避免局部出现薄弱部位，要求结构布置受力明确，传力简捷。（5）各类构件之间要有可靠的连接，并具有必要的强度和变形能力，从而获得整个结构良好的抗震性能。（6）强调结构空间整体性，平面加强连接，竖向确保足够整体刚度。（7）重视对非结构构件的处理，利用其对主体结构的有利影响，避免不合理设置导致对主体结构的有利影响。同时尽量减轻结构自重，减少地基土压力，从而降低向建筑物传输的地震力。
3. 结构概念设计的运用
（1）运用概念设计的思想方法，也使得结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力R，以致使砼的强度等级越来越高，配筋量越来越大，造价也越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率，结果是肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例，一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度，再由结构刚度算出地震力，然后算配筋。但是大家知道，结构刚度越大，地震作用效应也越大，配筋越多，刚度越大，地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋，增加了结构的刚度，反而使地震作用效应增强。其实，为什么不考虑降低作用效应S呢？目前在抗震设计中，隔震消能的研究就是一个很好的例子。隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层；加设消能支撑（类似于阻尼器的装置）；有的在建筑物顶部装一个“反摆”，地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反，从对建筑物的振动加大阻尼作用，降低加速度，减少建筑物的位移，来降低地震作用效应。合理设计可降低地震作用效应达60%，并提高屋内物品的安全性。这一研究在国内外正广泛地深入展开。在日本，研究成果已经广泛应用于实际工程中，取得良好的经济、适用效果。而我国由于经济、技术和人们认识的限制，在工程界还未被广泛地应用。
（2）同时，在目前建筑结构抗震鉴定及加固中，概念设计的思想也应得到延伸。在1976年唐山地震中，天津市加固的2万间民房无一倒塌，但天津第二毛纺厂3层的框架厂房，却因偏重于传统构部件的加固，忽视结构总体抗震性能的判断，造成不合理的加固，使抗震薄弱层转移，最终倒塌。抗震验算时不同的楼盖及布置（整体性）决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。在建筑结构设计中，合理地确定建筑物的刚度是非常重要的。建筑物的刚度不宜太大，刚度大则结构自振周期就短，在地震时结构所承受的地震作用就大，相对后果较重，且造成材料的浪费；刚度也不宜过柔，过柔的建筑结构在地震时就会产生过大的变形，影响其强度、稳定性和正常使用。
（3）抗震验算时应特别注意场地土类别。8度设防建筑物超过5层有条件时，尽量采用剪力墙，可大大改善结构的抗震性能。框架结构应设计成双向梁柱刚接体系，但也允许部分的框架梁搭在另一框架梁上。应加强垂直地震作用的设计，从震害分析，规范给出的垂直地震作用明显不足。
（4）雨蓬不允许从填充墙内挑出。采用的大跨度雨蓬、阳台等处梁应考虑抗扭。考虑抗扭时，扭矩为梁中心线处板的负弯矩乘以跨度的一半。框架梁、柱的混凝土等级宜相差一级。由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时，应验算构件的最小配筋率。出屋面的楼梯间不得采用砖混结构。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。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砼破裂的脆性破坏，使受拉区钢筋承载力低于受拉区砼受压承载力。
（5）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。这连个方面在《高层建筑物混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）有详细的规定，有的则是以强制性条文提出严格要求。如《高层建筑物混凝土结构技术规程》中第6.3.2条的第1点限制梁端截面砼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。
在建筑结构设计中还应充分考虑地震的偶合作用；坚持“小震不坏，大震不倒”；多道设防的抗震设计原则，这也是从许多教训中总结的经验。
参考文献
关键词：地震理论、建筑抗震设计
中图分类号：U452文献标识码： A
我国的城市化建设非常迅速且规模巨大，人们大量涌入城市成为其中的一员。地震作为一种破坏性很强的自然灾害，对建筑结构安全的影响尤其重大，也直接关系到每个人的安全。本文在这里就建筑结构抗震设计作一概述，使人们对抗震设计有一个初步而又清晰的认识。
地震理论概述
我国处于世界两大地震带，东部的环太平洋地震带和西部、西南部的欧亚地震带之间，据统计我国大陆地震约占世界大陆地震的三分之一。因此我国是一个多震国家。建筑的抗震设计非常重要。
地震多发生在距地表几十公里内的地壳层和地幔层的上部。按成因地震可分为四种类型：构造地震、火山地震、冲击地震、诱发地震。其中构造地震占绝大多数。地震的破坏程度与震级、震源深度都有关系。震级是地震发生强度的一种度量，地震越强，震级就越大。震级相差一级，能量相差约30倍。地震震级和地震烈度不同，震级代表地震本身强弱，烈度表示同一次地震在地震波及的各个地点所造成的影响程度，它与震源深度、震中距、方位角、地质构造以及土壤性质等因素有关。地震烈度是在没有仪器记录的情况下，凭地震时人们的感觉或地震后工程建筑物破坏程度、地表的变化状况而定的一种宏观尺度。一般来说震级越大、震源越浅、震中距越近，地震烈度越大。宏观的地震烈度加上各国抗震规范规定的与之相应的地震加速度，就成为指导抗震设计的依据。
二、建筑抗震理论分析的进程
1、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。地震力的大小相当于结构的重量乘以一个比例常数(地震系数)。
2、反应谱理论。反应谱理论是在20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。是美国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。
3、动力理论。动力理论是20世纪70－80年代广为应用的地震动力理论。它的发展基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展，以及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，从而完成建筑抗震设计工作。
三、建筑抗震设计
（一）建筑的抗震措施
在建筑的抗震设计中，除要考虑概念设计、结构构件抗震验算外，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，建立计算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，是当代抗震设计发展的方向。而且，强柱弱梁，强剪弱弯和强节点弱构件等要求在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。
（二）建筑的抗震设计理念
我国《建筑抗震规范》（GB50011-2010）对建筑的抗震设计提出“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 1642－2475年，平均约为2000年。实际应用上，多遇地震烈度可取比基本地震约低1度多，罕遇地震烈度比基本地震约高1度。
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能力，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（特别是薄弱楼层）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。
（三）建筑的抗震设计方法
我国的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）对各类建筑结构的抗震计算应采用的方法作了以下规定：1、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。2、除1 款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。3、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，当取3组加速度时程曲线输入时，计算结构宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值；当取7组及7组以上时程曲线时，可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。
总之，建筑的抗震设计是一个浩大而复杂的问题，也是关系到每个人切身安全的问题。本文就其作一概述，希望对人们对建筑抗震设计理解的加深有所帮助。
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北京：中国建筑工业出版社
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关键词：建筑抗震概念涵义设计原则实现
中图分类号：TU973+.31文献标识码： A 文章编号：
地震是复杂的，鉴于目前人们对地震认识的局限性，要想精确地计算出地震作用是不现实的。因此，完全靠计算保证建筑物的抗震性能是不可能的。实践证明，只要人们把握抗震设计的原则，重视概念设计，再辅助以抗震验算，就能收到事半功倍的效果， 而且能够实现抗震设防的目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设防思想，也是目前建筑抗震设计的必由之路。
一、抗震概念设计的含义
建筑结构的抗震概念设计是指在进行结构抗震设计时，根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，从概念上，特别是从结构总体上考虑抗震的工程决策，即正确地解决总体方案、材料使用和细部构造，以达到合理抗震设计的目的。
二、抗震概念设计原则
地震动及其影响是不确定的，结构计算模型的假定与地震时的实际工作有很大的差异，但是地震动及其影响又具有一定的规律性。一个合理的抗震设计，需要建筑师和结构工程师的密切配合，不能仅仅依赖于“ 计算设计”，而往往在很大程度上取决于良好的概念设计。抗震概念设计的基本内容有三个部分：一是建筑设计应重视结构的规则性；二是建筑设计应选择合理的结构体系；三是结构设计应考虑构件和整体结构的延性。对于第三项内容主要由结构工程师来把握，对于第一、第二项要求，则必须由有经验的、有抗震知识素养的建筑师和结构工程师在方案设计阶段中共同考虑，并讨论几种可供选择的结构形式，以便在结构专业开始设计之前，就能把不合要求的几何图形排除在体系之外。
建筑物的体形是否对抗震有利是抗震设计首先遇到的问题。结构布置的不规则常常难以避免，但不规则的布置却使结构性能复杂化，如果不认识到这一点，可能导致始料不及的破坏，甚至倒塌。对不规则结构布置的识别和为避免或减缓其负面影响而采取补救措施的概念依赖于对结构性能的正确理解。
1 、建筑形状力求规则和简单
历次地震震害经验表明：简单和规则的结构遭遇地震后的破坏较轻。通常认为简单的结构其受力性能比较明确，设计时容易分析结构在地震作用下的反应和内力分布规律，且结构细部的构造也好处理。形状的简单和复杂又是怎样区别呢？通常认为简单的平、立面图形是方形或圆形的，而复杂的图形是有凹角的，容易造成有应力集中或变形集中的薄弱环节。抗震设计能做到平、立面简单当然是较理想的，但实际工作中，建筑的平、立面出现凹角是经常的，比较现实的做法是要求建筑体型规则一些，规则的意思是有一定的对抗震有利的要求，也允许带有一定限度区的复杂性质。区分规则与不规则的界限很难划定。我国新的高层建筑结构设计规程给出了一些划分原则。
2 、建筑结构尽量对称
建筑的平、立面刚度和质量的分布不对称，地震时往往产生扭转破坏，为此在设计上做到对称是十分必要的，但实际工作中常常由于建筑的要求而做不到这一点。不对称的情况通常表现在以下几个方面：一是建筑周边构件的强度和刚度不对称；二是建筑外形对称而抗侧力系统不对称；三是具有细长伸出翼的平面；四是质量偏心。
3 、尽可能满足建筑竖向均匀性
均匀性问题存在于建筑的竖向布置中，无论是几何图形还是楼层刚度变化，其规则匀称应该是立面设计中优先考虑的。布置不均匀的结果产生了刚度、强度的突变，引起竖向的应力集中或变形集中，以致在中小型地震中损坏，在大震时倒塌。但是，要使结构做到完全均匀性，在实际设计中也有一定的困难。均匀性问题表现如下：
其一，竖向收进问题。竖向收进是常见的建筑处理方式，结构上产生的问题是在凹角处应力集中。由于房屋的不同部分其振动特征不同，所以在收进处的横隔（楼盖或屋面板）产生应力突变。为此，在抗震设计时，可考虑几种处理方法：限制收进尺寸；当设置防震缝有利时，可设缝把复杂的体型划分成若干简单、规则的独立单元，分割后的建筑体型应是均衡的，不能过分细高；不设缝时应进行较细致的空间动力分析；对刚度突变的构件采取加强措施。
其二，柔性层框架。建筑上往往因底层需要开敞或任意层需要大的空间，使结构处于上下不连续状况，产生竖向刚度突变，特别是柔性底层建筑，在历次大地震中，震害都很普遍，甚至完全倒塌。分析研究表明，这类构件的应力和变形集中是非常严重的，所以在抗震设计时应力求避免，底层应尽可能配置具有相当强韧性的构件以承受大的侧移。
其三，同一层间的柱子刚度不同。建筑上由于空间需要或由于艺术构思，使得同一层间柱子的刚度差异较大，通常在刚性较大的柱子上产生较大的内力。为此设计时宜从抗震的角度重新安排结构系统，以使刚度尽量均衡。
其四，抗震墙的不连续。由于建筑上的需要，可能出现上下不连续的抗震墙，这就产生了不均匀性，为此在设计时，应考虑限制上下层的刚度以及连续抗震墙的间距。
其五，填充墙设置的影响。框架内的填充墙若设置不当，地震时往往会改变结构的受力状态而产生不利影响。例如，由于填充墙设置不当，可使框架柱形成短柱而造成破坏。为此在设计时，应把墙同柱分开或采用轻质墙以使框架柱连续。
4 、洞口的开设要整齐
建筑上往往由于门、窗、管道等开洞不规则、不整齐，削弱了结构的强度和刚度，形成了有应力集中的薄弱环节，这在设计的初期必须引起重视。
5 、防震缝
同建筑体型密切相关的问题是防震缝的设置。因为防震缝在不同程度上影响建筑的立面效果。防震缝的设置与否应根据建筑物的体型、结构体系等具体情况区别对待，不提倡一切都设，也不主张不设，分要分得彻底，连要连得牢固。不宜采用似分不分，似连不连的结构方案。
三、抗震概念设计的实现
1、场地要求
地震对建筑物的破坏作用是通过场地、地基和基础传给上部结构体系的。在具有不同工程地质条件的场地上, 建筑物在地震中的破坏程度是明显不同的, 故对于场地条件的选择是抗震设计的第一步。一般选择有利地段、避开不利地段, 重要建筑不应建在地震断裂带、条状凸出的山嘴、高耸孤立的山丘等危险地段, 同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基土上, 当地基有软黏性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层时, 应加强基础的整体性和刚度。
2、平、立面布置
大量震害事实表明, 规则、简单、对称的建筑平、立面布置震害较轻, 原因在于规则、简单、对称的结构体系受力明确, 荷载传递路径合理, 结构体系在地震作用下, 始终保持良好的整体性, 结构构件在地震作用下共同、协调承受地震作用, 从而提高建筑物承受地震作用的能力。根据规范的要求, 平面宜简单、规则、对称、减少偏心, 刚度中心与质量中心尽量重合; 质量大的跨间不宜布置在结构单元的边缘, 质量大的设备宜布置在距刚度中心较近的部位; 尽量少采用大悬挑结构; 围护结构宜采用轻质材料。
3、多道抗震防线
“89规范”第一次提出了多道抗震防线的抗震设计要求, 所谓多道抗震防线即指结构体系是由若干个延性较好的分体系组成, 并由延性好的连接构件连接起来协同工作。
具有多道抗震防线的结构体系具有最大可能数量的内部、外部赘余度和耗散大量地震能量的能力, 在遭受罕遇地震时第一道防线可能遭受破坏, 部分结构退出工作(如框架结构的填充墙、砖混结构的砖砌体等), 多道抗震防线将会避免因部分构件破坏而导致结构体系丧失抗震能力和承受荷载的能力, 从而实现“大震不倒”的设防目标。
4、构件之间的连接
结构构件之间连接的可靠性必须得到保证, 结构体系的整体性和稳定性才能得到保障。例如: 按照规范要求, 砌体结构中的预制空心板应与圈梁或楼面大梁可靠拉结, 否则在地震作用下楼面板极易脱落, 造成结构局部或整体倒塌。
建筑结构抗震概念设计是一个系统工程, 其将从根本上改变以计算设计为核心的设计、校核与评估手段, 它将结构抗震的基本理论、国内国际通用的设计规范与多年来在结构抗震第一线设计、施工与检测的工作者们总结出的经验切实结合。无论是规划选址、总体布置还是建筑方案、细节构造都紧密的配合起来发挥出最优的抗震能力。
参考文献：
[1] 郭宗斌.高层建筑结构抗震概念设计原则探讨[J]. 山西建筑. 2009(33)
[2] 欧成弟,陈天镭.高层建筑结构抗震设计中的几个重要概念[J]. 甘肃冶金. 2006(03)
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