问学必有师，讲习必有友，以下是漂亮的编辑给家人们分享的建筑抗震设计规范标准（6篇），欢迎借鉴。
关键词：综合抗震能力指数、加固、抗震性能
Abstract：With the frequent occurrence of worldwide earthquake disaster in recomet years, Seismic reinforcement is paid more and more attention, as a remedial measure for improving the seismic behavior of existing building. unfortunately，the cost of traditional strengthening methods that based on the current codes is too high, and the reinforcement effect is not ideal. According to 《Technical specification for seismic strengthening of buildings》and《Standard for seismic appraisal of buildings》, This paper presents a design method of Seismic Strengthening aiming at multistory frame structure,what has certain practicability.
Keywords：composite index of the ability of anti-seismic ; reinforcement; Seismic performance
中图分类号：TU973+.31文献标识码：A 文章编号：
一、课题概述
我国是世界上遭受地震灾害最多的国家之一。在全球大陆地区的大地震中，约有四分之一至三分之一发生在我国。自1900年至20世纪末，我国已发生4级以上地震3800余次。其中，6～6.9级地震460余次，7～7.9级地震99次， 8级以上地震9次。地震给社会造成了巨大的人员伤亡和财产损失，新中国成立后，我国投入了大量的人力与物力来进行抗震减灾工作，而提高建筑物的抗震能力则是工作的一大重点。从我国颁布第一本技术规范起到现在，规范对建筑物的设计和施工标准一直在不断提高。
我国在2008年汶川大地震之后大范围修订了与抗震相关的技术规范，如结构设计最常用的《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》等。对于已有的建筑，唯有进行加固来提高其抗震性能。可以预见，今后抗震加固方面的工程将会原来越多。但是传统的加固方法面临着造价太高，客户难以承受这一突出问题，迫切需要一种全新的加固设计方法来进行针对性的抗震加固设计。本文即是介绍一套根据《建筑抗震加固技术规程》和《建筑抗震鉴定标准》总结出的综合分析方法。
二、传统加固方法的特点
传统的抗震加固设计一般按如下流程进行：
这种加固方法的出发点是非常理想化的，即是让加固后的建筑物能完全满足现行的规范要求。但由于现有加固施工技术的限制，即使设计图纸要求做到这一标准，也没有任何一家施工单位能够达到设计要求；或者说想尽一切办法达到了要求，但所花的代价非常惊人。
这种方法还有两个非常不合逻辑的弊端：1、很多已有的建筑已经使用了十几、二十年，其剩余的使用年限已不多，完全套用现行的规范按照50的设计基准期来进行计算和加固是不合理的。2、我们知道，新旧规范主要区别在于抗震构造措施的提高和承载力调整系数的改变，若完全参照现行规范来进行加固往往会导致加固量过大。如最常见梁、柱加密区箍筋加密的问题，仅此一项基本上整栋楼就已经没有一处不用加固了。3、已有的建筑物存在很多先天性的不足，如结构体系、混凝土强度、保护层厚度等，对这些项目很难进行全面的处理。
综上所述，传统的抗震加固方法不仅加固量很大，而且设计思路不合理，偶尔还会出现“头重脚轻”、“梁强柱弱”等明显不利抗震的情况，无法达到增强建筑物抗震性能的目的。
三、综合抗震能力指数加固方法的提出
其实在《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-2009）》中有条文明确指出，抗震加固应从“加强整体性、改善结构受力状态、提高综合抗震能力”为出发点，传统方法那种“头痛医头、脚痛医脚”的思维是应该摒弃的。
鉴于此，我们在仔细研究了《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-2009）和《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-2009）中关于综合抗震能力指数的相关条文后提出一套新的加固方法，这种方法的指导思想就是结合建筑物的后续使用年限，并将建筑物的承载力与抗震构造措施分开考虑，即：1、保证在无地震的情况下建筑物可以安全使用；2、按《抗震鉴定标准》来判断结构的抗震能力，保证在地震情况下建筑物的安全性。综合抗震能力指数加固方法的设计流程如下：
从流程图中可以看出，按综合指数法进行设计有如下几个优点：1、模型的计算荷载按后续使用年限进行折减；2、当建筑物的构造措施不满足《抗震鉴定标准》的要求时，可以选择不进行加固，而是通过体系影响系数和局部影响系数的取值来对构件进行承载力的折减。3、通过综合抗震能力指数来判定建筑物的抗震性能是否能满足要求，对建筑物的抗震性能有了一个量化的指标。
采用这种方法来进行设计的好处是显而易见的：第一、根据我们大量的工程经验，一般80、90年代建造的房屋，施工质量较好的情况下，承载力不足的构件数量只是少数——尤其是本来经过正规设计的建筑，多数是因为构造措施的不足而需要进行加固，故而在使用综合指数法进行设计时会使加固构件的数量大量减少。第二、设计时能够更灵活的选择加固构件，这一点对工程造价和加固效果的影响是巨大的。比如一栋三层的建筑物所有的框架柱加密区箍筋都不能满足要求，但从提高整体抗震性能和降低造价的角度出发，我们就可以选择只加固首层柱，对上面两层的柱则先不进行处理，通过体系影响系数的折减来考虑其影响，若折减后整栋楼的综合抗震能力指数还是能满足要求，那么就可以选择不对这些柱进行加固。
四、综合指数法的发展前景
综合指数法的计算过程比较繁杂，而且目前市面上的软件都还不能完美的进行针对性的参数设置，所以在很多时候还要进行手算部分参数，导致设计人员的工作量比传统方法要大很多。并且目前来看，相关的规范条文还有一些不完善的地方，所以这套方法也还存在着一些漏洞。但从我们与多位业内专家交流的结果来看，他们都是认可我们这种加固方法的。相信今后随着规范的完善和软件的更新，这套加固方法将会更加完整，也会更具实用性。
关键词：建筑物 重要性分类 抗震设防标准
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（a）-0123-02
自国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（下文简称“新抗规”）颁布实施以来，虽然“新抗规”与《火力发电厂土建设计技术规程》（DL5022-2012）（下文简称“新土规”）及《电力设施抗震设计规范》（DL50260-2013）（下文简称“新电抗规”）中建筑设防标准是一致的，但由于二者对建筑物重要性分类名称不太一致和清晰，因此对设防标准不易准确判断，如将建筑设防标准定高了，会造成工程造价提高，若将建筑设防标准定低了，则会导致建筑物的不安全甚至破坏，因此，如何准确判别建筑抗震设防标准是一个非常重要的问题。特别是火力发电厂中各类建（构）筑物繁多，对于准确判别建筑抗震设防标准显得更为重要和突出。
1 建（构）筑物重要性分类
为了准确地判别建筑抗震设防标准，必须首先搞清“新抗规”和“新土规”中对建筑重要性的分类。
“新抗规”将建筑按其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类共四个抗震设防类别；而“新电抗规”将火力发电厂按单机容量和规划容量将电厂分为重要电力设施和一般电力设施，各电力设防中的建筑物分为乙类、丙类、丁类，详见表1。
表1进一步突出了设防类别划分中侧重于使用功能的灾害后果的区分，并更强调体现对人员安全的保障。
2 火力发电厂中各种建（构）筑物的重要性分类
“新电抗规”中将电力设施分为重要电力设施和一般电力设施，为了更加清晰地说明火电厂中建筑（构）物在“新土规”中的类别与“新抗规”中类别的对应，现将火电厂建（构）筑物重要性分类如下，详见表2。
规模很小的乙类工业建筑，当采用了抗震性能较好的结构体系时，允许按标准设防类设防。
3 建筑抗震设防标准的划分
所谓抗震设防标准是一种衡量对建筑抗震能力要求高低的综合尺度，既取决于地震强弱的不同，又取决于使用功能重要性的不同。建筑物按重要性分类明确后，就可准确地判别建筑抗震设防标准。
建筑抗震设防就是对建筑物进行抗震设计，它包括地震作用计算、抗震承载力计算和采用抗震措施。抗震设防标准的依据是抗震设防烈度，在一般情况下采用中国地震动参数区划图的地震动参数或与“新抗规”设计基本地震加速度值对应的烈度值，对按有关规定做过地震安全性评价的工程场地，应 按批准的抗震设防设计地震动参数或相应的烈度进行抗震设防。现将各类建筑类别的设防标准分类如下，详表3。
4 需要说明的几个问题
（1）由于同样或相近的建筑，建于Ⅲ、Ⅳ场地时震害比Ⅰ、Ⅱ类场地震害严重，所以规范要求提高抗震构造措施，但不提高抗震措施中的其它要求，更不不涉及对地震作用计算的调整。当建筑场地类别为Ⅲ、Ⅳ类，设计基本地震加速度为0.15 g和0.30 g，同时又属于是甲、乙类建筑物时，应考虑特殊的双重调整，宜综合确定调整幅度，建议7度（0.15 g）按7.5+1=8.5度，即比8度更高的抗震构造措施；对8度（0.30 g）胺8.5+1=9.5度，即比9度更高的抗震构造措施。
（2）火力发电厂的生产建筑中，其最高抗震设防类别为乙类建筑，没有甲级建筑，所以表3中未列入。
（3）重要电力设施中的电气设施可按抗震设防烈度提高1度设防，但不超过9度。
参考文献
[1] GB50011-2010.建筑抗震设计规范[S].
[2] DL5 022-2012.火力发电厂土建设计技术规程[S].
关键词：房屋建筑；抗震；结构设计；方法
1我国房屋建筑的结构形式
目前，我国房屋建筑的结构形式主要有以下几种：
（1）以砖石为主要建筑材料的砌体结构；
(2) 以钢筋和混凝土为主要建筑材料的钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土框架―剪力墙结构、钢筋混凝土剪力墙结构；
（3）以钢材为主要建筑材料的钢结构以及钢与钢筋混凝土的组合结构。
砌体结构和框架结构多见于多层建筑，钢筋混凝土剪力墙结构多用于高层住宅；框架结构或框架―剪力墙结构多用于公共建筑，砌体结构或钢筋混凝土剪力墙结构则多为住宅。上述各种结构形式的抗震性能（指结构在大震和小震下的表现各不相同）各有千秋，框架―剪力墙结构和钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能较好，而框架结构和砌体结构的抗震性能相对差一些。如何更好地增强房屋建筑结构的抗震性能，特别是在罕遇的强震作用下的防倒塌能力，应是建筑工程抗震研究的重点。
2 房屋建筑结构抗震设计
2.1 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。
2.2 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。
2.3 房屋建筑的抗震设计理念
我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)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。
2.4 房屋建筑结构的抗震设计方法
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：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；除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱方法；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。
2.5 我国抗震设计思路中的部分不足
与国外规范相比，我国抗震规范在对关系的认识上还存在一定的差距。欧洲和新西兰规范按地震作用降低系数（“中震”的地面运动加速度与“小震”的地面运动加速度之比）来划分延性等级，“小震”取值越高，延性要求越低，“小震”取值越低，延性要求越高。美国UBC规范按同样原则来划分延性等级，但在高烈度区推荐使用高延性等级，在低烈度区推荐使用低延性等级。而目前我国将地震作用降低系数统一取为2.81，而且还把用于结构截面承载能力设计和变形验算的小震赋予一个固定的统计意义。对延性要求则并未按R-μ关系来取对应的，而是按抗震等级来划分，抗震等级实质又主要是由烈度分区来决定的。这就导致同一个R对应了不同的μ，从而制定了不同的抗震措施，这与R-μ关系是不一致的。这种思路造成低烈度区的结构延性要求可能偏低的结果。
3.建筑抗震设防新标准
目前，我国建筑物的抗震设防标准一般设在6度到9度，目前全国绝大部分地区是7度。汶川地震后，我国对《建筑工程抗震设防分类标准》和《建筑抗震设计规范局部修订》进行了修正，新《标准》按照“对学校、医院、体育场馆、博物馆、文化馆、图书馆、影剧院、商场、交通枢纽等人员密集的公共服务设施，应当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计，增强抗震设防能力”的要求，提高了这些建筑的抗震设防类别。对部分地区的设防烈度进行了变更，如将都江堰原来的抗震设防烈度7度提高到了8度，青白江和龙泉驿从以前抗震设防烈度6度提高到7度。笔者建议有关部门基于全国范围的地质勘察资料的基础上，对全国各地区的抗震设防标准进行修正，并逐步提高，而不单仅对汶川、玉树等近期发生地震的地区。
4合理的建筑施工和加固措施
4.1合理设计
设计单位应当按照抗震设防要求和工程建设强制性标准进行抗震设计，并对抗震设计的质量以及出具的施工图设计文件的准确性负责。首先，房建场地的选择应避开地震时可能发生地基失效的松软场地，应选择坚硬场地。其次，综合运用抗震原则，以刚度、承载力和延性为主导目标，多道防线刚柔结合，使结构具有多道支撑和抗水平力的体系，同时保证结构体型简单，结构传力和受力途径直接，整体结构和结构构件共同作用。第三，设计中要力图使从地基传入结构的振动能量为最小，使结构具备足够大的、适当的承载能力、延性和耗能能力，以及以减少地震作用下的位移和扭转的刚度。第四，结构布置要力求使刚度、质量、延性、几何尺寸等规整、对称、均匀，避免突然变化。另外，地震是一场灾难，为最大限度地保护人民以及整个社会的利益，确保我国国民经济持续稳定增长，建筑行业在考虑增强房屋建筑抗震能力的同时，也应高度重视由地震引发的次生灾害（最主要的就是火灾）及地质灾害。因此，房屋设计中有必要增加结构抗火设计，同时基础和地基的设计也应充分考虑到地基变形对房屋安全的影响。
4.2正确施工
合理的抗震设计必须通过高质量的施工才能起到抗御地震的作用，只有把好抗震设计和施工两道关才能有效地提高建设工程的抗震性能。施工图审查单位应当将房屋建筑抗震设防作为专项审查内容，对施工图抗震设防质量负责。建设单位、施工单位应当选用符合施工图设计文件和国家有关标准规定的材料、构配件和设备。施工单位应当按照施工图设计文件和工程建设强制性标准进行施工，并对施工质量负责。工程监理单位应当按照施工图设计文件和工程建设强制性标准实施监理，并对施工质量承担监理责任。
【关键词】多遇地震；设防地震；罕遇地震；基本烈度
当结构工程师设计一般的结构时，往往要求结构在规定荷载作用下处于或基本处于弹性工作阶段，结构设计要有足够的强度，保证安全，又要有足够的刚度，保证结构的变形在使用许可范围之内。例如，我们设计楼板或梁时，在竖向恒载及活载作用下，除了必须满足强度要求外，其挠度变形也必须控制在许可范围之内，从而使之在使用功能上和外观上均能满足要求。又如，在设计高耸结构时，设计者将会考虑在大风作用下结构依然保持弹性状态。总之，结构抵御一般的荷载作用时，设计者必须遵循的基本原则是使结构在预期荷载作用下保持在或基本保持在弹性工作状态，结构内力的分析与设计一般采用弹性分析方法。在实际工程中，按照这样原则设计出来的结构，如果没有遇到特别的情况，在预期的荷载作用下，极少出现严重破坏、过度变形等不正常状态。
而地震作用则不同，由于地震本身的随机性很强，在某一地区，在某一基准期内，可能出现的最大地震动是一个随机变量，事先无法预知。相对于上述荷载，地震动的影响次数少，作用时间短，各次地震的强度差异很大。若要求在各种强度地震动下，结构仍然保持弹性状态是很不经济的，甚至是不可能的。因此，结构的抗震设计与结构抵御其他荷载作用的设计是不同的，对于结构工程师而言，在进行工程抗震设计时，必须要清楚地震作用有别于其他荷载的特殊情况，进而准确理解与把握符合这一特殊情况的结构设计基本原则，即结构抗震设计思想。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第1.0.1条规定：“为贯彻执行国家有关建筑工程、防震减灾的法律法规并实行以预防为主的方针，使建筑经抗震设防后，减轻建筑的地震破坏，避免人员伤亡，减少经济损失，制定本规范。按本规范进行抗震设计的建筑，其基本的抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构不受损坏或不需修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，可能发生损坏，但经一般性修理仍可继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏”。作为抗震设计规范的第一条规定，其目的是为了明确建筑抗震设防的政策、方针及基本目的，同时，给出了现阶段抗震设计的基本思想，即抗震设防目标问题。我国现行《建筑抗震设计规范》GB50011-2010仍以“三个水准”为抗震设防目标。即通常所说的“小震不坏、中震可修、大震不倒”。
我国现行《建筑抗震设计规范》GB50011-2010对抗震设防标准作了如下一些规定：
（1）在遭受本地区规定的基本烈度地震影响时，建筑（包括结构和非结构部分）可能有损坏，但不致危及人民生命和生产设备的安全，不需修理或稍加修理即可恢复使用；
（2）在遭受较常遇到的、低于本地区规定的基本烈度的地震影响时，建筑不损坏；
（3）在遭受预估的、高于基本烈度的地震影响时，建筑不致倒塌或发生危及人民生命财产的严重破坏。
上述三点规定可概述为“小震不坏、中震可修、大震不倒”这样一句话。
按照上述抗震设防思想，从结构受力角度看，当建筑遭遇第一水准烈度地震（小震）时，结构应处于弹性工作状态，可以采用弹性体系动力理论进行结构和地震反应分析，满足强度要求，构件应力完全与按弹性反应谱理论分析的计算结果相一致；当建筑遭遇第二水准烈度地震（中震）时，结构越过屈服极限，进入非弹性变形阶段，但结构的弹塑性变形被控制在某一限度内，震后残留的永久变形不大；当建筑遭遇第三水准烈度地震（大震）时，建筑物虽然破坏比较严重，但整个结构的非弹性变形仍受到控制，与结构倒塌的临界变形尚有一段距离，从而保障了建筑内部人员的安全。如图1所示为三水准下钢筋混凝土框架结构的破坏程度与层间位移角的大致对应关系。
建筑抗震设计规范的三个水准设防目标是通过“两阶段设计”来实现，其方法和步骤是：
第一阶段设计：第一步采用第一水准烈度的地震动参数，先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力等荷载效应组合，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弹性层间位移角，使其不超过规定的限值，同时采取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。
第二阶段设计：采用第三水准烈度的地震动参数，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》限值，并结合采取必要的抗震构造措施，从而满足第三水准的防倒塌要求。
关键词：建筑结构设计；现状；标准；安全度
中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：
一、建筑结构设计安全度的现状
自50 年代以来， 我国建筑结构的设计方法有了很大的发展， 经历了容许应力设计法、破损阶段设计法、极限状态设计法和概率极限状态设计法的重大变化。但在结构设计安全度上一直没有大的变化，与国际通用设计标准相比始终处于低水平。
现以混凝土结构为例， 比较一下我国混凝土结构设计规范GBJ10—89 与国外规范在设计安全度上的差别。
(1) 构造规定结构设计的构造要求是为了弥补强度计算的不足， 其中很多是用来保证结构有必需的延性， 因而往往与配筋量相联系。低用钢量是我国结构设计标准的特色， 这从表1 可看出。我国GBJ 10—89 规范规定柱子压筋最小配筋率为0.4 % ,比苏联1949 年规范的0.5% 还要少， 当年苏联工业建筑研究院对低标号混凝土柱的试验研究表明， 少于0 .5% 的配筋率不能对混凝土柱的工作产生明显作用。如果以0. 4 % 配筋率用于C60 级混凝土设计成钢筋混凝土柱， 则钢筋对柱承载力的贡献只占4 % ,这种柱子的性能更象是素混凝土柱。
(2) 荷载的设计值与标准值荷载的设计值与荷载标准值及荷载分项系数有关。各国设计规范中的荷载标准值在统计时考虑的宽严程度大不一样。恒载的标准值相差不大， 而活载就有很大差异。表2是我国设计混凝土楼盖时采用的活载标准值与美国规范的对比。从总体看， 美国的楼层活载标准值平均竟比我国大5 0 % 。我国由于受历史条件的限制， 在确定荷载标准值时总是力求节约， 以符合最低要求为出发点。又如， 在确定风载时， 尽管我国规定的结构设计基准期为50 年， 却以30 年一遇的平均最大风速作为风压标准值的依据， 也比国外的标准值低。荷载的差异不仅反映在标准值上， 更重要的还体现在荷载分项系数上。(3) 材料强度的设计值与标准值 材料强度的设计值等于材料强度标准值除以材料分项系数。材料强度标准值是统计确定的， 各国多取95 % 保证率的强度作为标准值。看起来没有差别， 但各国对混凝土现场强度检验的标准不一样， 国外的比我国严格，所以材料强度标准值的实际保证率我国依然偏低。此外， 我国设计规范规定的材料分项系数又比国外低(表4), 因而同样的材料， 我国规定的材料强度设计值要比英美的高， 混凝土至少高5 % —10 % , 钢筋至少高3%—6 %。
材料强度分项系数表
注： 美国ACI 规范的设计表达式与我国及英国不一样，其中无分项系数。表中所列值为经过换算后得出的相当于分项系数的等效值。
(4) 构件承载力计算公式的精确度我国规范GBJ10—89 在正截面强度计算上采用了关。关的规定， 使得偏心距处于大小偏压界限附近的压弯构件偏于不安全， 也使配筋率较大并接近界限配筋率的受弯构件偏于不安全。当采用高强混凝土或高强钢筋时问题尤为严重。而国外在正截面强度计算中均取混凝土压区等效矩形应力图的应力为。我国规范的斜截面抗剪强度计算公式在一些情况下安全度不足是众所周知的， 与英美等国规范比较， 我国规范给出的抗剪承载力计算值有时竟高出一倍以上。可能除了冲切承载力以外， 我国规范各种承载力计算公式的安全裕度都比国外差。
二、现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要
从80 年代以来， 我国的经济形势发生了根本的变化， 主要表现是：
(l) 结构造价占整个建筑造价的比例愈来愈小 过去， 建筑物的造价以结构造价为主， 因建筑装修和设备都比较简单， 更没有地价、拆迁、城市建设等大笔附加费。以商品房为例， 目前中小城市的瞥价约为2000元/ m2, 其中土建成本费仅70 0 —8 0 元/ m2, 而结构造价大概不到300元/ m2。多放一些钢筋， 将房子设计得更加结实些， 增加的费用极其有限。对大城市的高档办公楼和住宅， 提高结构安全度对建筑总造价影响更小。
(2) 对结构使用功能的要求愈来愈高现在建筑物内各种设施和财产愈来愈值钱， 对结构的安全度自然会提出更高的要求。随着生产和生活方式的更新， 人们希望建筑物在使用过程中具有更大的灵活性， 能够适应功能变换的需要， 这也要求结构安全度有更大的储备。
(3 )对可持续性发展愈来愈重视 可持续发展对建筑结构的耐久性提出了更高的要求。建造建筑结构所需的砂、石、水泥、钢材都取自宝贵的资源， 生产水泥、钢材等既消耗能源又造成污染， 所以延长建筑结构寿命是节约资源和保护环境的重要措施。设计时如安全储备大一些， 对耐久性和使用寿命无疑是有利的。
(4 )建筑物已成为商品现在建筑物业已成为商品， 国家不再是城镇物业的唯一投资者和拥有者。这是一个重要的变化。过去业主只是国家， 国家不堪统建城镇房屋的重负， 只能采取低安全度的设计原则。现在业主中有了普通百姓， 百姓买房总认为结实些好， 何况提高结构设计安全度不会过多增加费用。
三、关于建筑结构的抗瓜设计标准
我国绝大多数城镇处于地震区， 国家制定了“ 大震不倒、中震可修、小震不坏” 的抗震设计原则。我国现行抗震设防标准是比较低的， 中震相当于在规定的设计基准期内(50 年) 超越概率为10 %的地震烈度。根据国家颁布的中国地震烈度表， 烈度为7 度时地震水平加速度参考值平均为125 cm/s2 , 8度时为250 cm/s2 , 而在建筑抗震设计标准中又分别将其降低为100 和200 cm/s2 。设防标准低的根本原因， 还在于从国家财力、物力有限的状况考虑。
我国建筑结构抗震设计除了设防烈度较低外，具体抗震计算方法和构造规定的安全裕度也不如国外， 在配筋率、轴压比、梁柱承载力匹配等一系列保证抗震延性的要求上远不如国外严格。
四、需要从商品的角度粉待建筑结构设计安全度
有一种观点认为， 提高建筑结构的设计安全度只能微调， 否则就无法对已建工程作出交待。这个问题其实并不存在， 象汽车、飞机等各种产品在不断提高其安全性能时从来不需要照顾过去， 为什么在提高建筑物的安全度时就得向后看呢？ 它们都是商品，商品质量的提高在资源和用户财力能够承受的前提下应该受到鼓励， 而不是限制， 这样才会有生产的发展和进步。在建筑结构的抗震要求上， 国家需要规定的是抗震设防的最低标准， 而不需限制业主提高设防能力的要求。
关键词：建筑结构；抗震；概念设计
1建筑设计与抗震设计的关系
建筑方案设计对结构抗震性能起重要的基础作用，合理的结构概念设计能最终实现建筑抗震设计理念。建筑抗震要求与建筑设计有机地结合起来，能使建筑抗震设计水平达到结构设计与建筑设计本身的和谐统一。这就要求建筑师能在建筑方案开始和初步设计深化中考虑抗震的要求，结构工程师才可能对结构体系和构件系统进行合理的安排与布置，确定建筑结构的质量分布和刚度分布均匀协调以及相应产生的地震作用、结构受力和变形合理，最终使建筑结构的抗震性能和抗震承载力得到改善和提高。从方案阶段建筑设计考虑到抗震要求，并在深化方案中逐步落实、贯彻概念设计的思想，能从总体上对建筑抗震设计起着直接的制约作用。
2建筑抗震设计现状的体会
2．1愈发复杂的结构设计规范、标准和技术措施
TJ11－74《工业与民用建筑抗震设计规范》经过了40多年的不断发展和完善，我国先后制(修)订颁布施行了以GB50011－2010《建筑抗震设计规范》为基础的30多项抗震防灾为主的国家标准和行业标准。这些标准内容涵盖建筑工程抗震设计、建筑结构中非结构构件、设备设施抗震设计以及专项工程和结构的抗震设计(例如地铁轨道交通)。除此以外，还有包括GB50010－2010《混凝土结构设计规范》、JGJ99－2015《高层民用建筑钢结构技术规程》、JGJ3－2010《高层建筑混凝土结构技术规程》等在内的专业技术标准规程，这些标准规程不同层面范围均涉及具体的抗震设计技术内容。一方面是抗震设计的规范越来越完备，另一方面使用中也给结构工程师带来困惑甚至矛盾。
2．2社会发展需求与规范技术发展之间的矛盾
我国建筑抗震设计一直沿用的“两阶段、三水准”的设计方法，其目的是实现防止建筑在预期的大震下倒塌破坏，保证建筑使用人员的生命安全。随着社会的不断发展，人们对房屋建筑的要求不仅仅局限于生命安全的单一水准要求上，根据不同维度的需求提出了多层次的建筑性能要求。工程实践中也出现了很多新型建筑结构形式，比如，伴随新型城镇化和建筑工业化的发展，新型预制装配式结构、混凝土－钢复合结构(包括水平复合、竖向复合等)必将大量使用，综合地下轨道交通工程、综合市政工程、地下综合管廊等地下结构等。新型结构型式急需抗震设计技术规范的支持。
2．3现行规范没有能完全覆盖的结构体系
仅从建筑结构这个领域看，现行抗震设计规范体系对以下结构体系仍然没有能够完全覆盖，如：建筑空间需要的少墙框架结构和少支撑框架结构，高层建筑结构中下部混凝土－上部钢框架复合结构和钢筋混凝土核心筒－钢框架组合结构、钢筋混凝土/型钢混凝土框架－钢支撑组合结构、体育馆等大跨空间结构，功能组合复杂的地下建筑结构，正在快速发展、使用消能减震技术结构。结构设计实践上，工程师仍然要通过对规范的实质地把握和自己的工程经验，对涉及的问题进行判断及探索。
2．4基于性能的设计方法
我国现行的抗震规范有三个水准的设防目标：第一阶段是结构弹性阶段，截面设计实现第一水准强度要求，随后验算弹性位移及配合抗震构造措施实现满足第二水准的变形要求，第二阶段用第三水准烈度验算弹塑性变形及结合抗震构造措施满足第三水准的防倒塌要求，其基本目的是保障生命安全。近十几年来的大震震害调查显示，按现行抗震规范设计和建造的建筑物，在已经发生的地震中经受住了检验，基本实现没有倒塌，保障了生命安全的目标。但是地震破坏仍然造成了严重的包括间接损失在内的经济损失，甚至影响到了社会的发展，而且这种破坏和损失经常超出设计者、建造者和业主预先的估计。从另一方面看，伴随着经济发展和现代化城市化的进程，城市人口密度在不断加大，城市设施愈发复杂，单次地震造成的综合损失和间接影响未来只会越来越大，迫使人们逐渐认识到仅强调抗震结构在地震作用下不受严重破坏和不倒塌，仍然不是一种全面、完整的抗震思想。实际上，公众与社会对不同的结构抗震性能存在多种层次的需求，如何改进现行的单一抗震设计理念，使结构在地震灾害中的抗震性能达到人们多层次、个性化的目标要求，这是结构工程师面临的重要课题。2010版抗震设计规范增加了关于性能化设计的原则规定与性能化参考指标要求，在一定程度上已反映出这些需求的区别，性能化设计的方向已经确定，但在实践中尚需要进一步完善。
2．5建筑抗震与防灾减灾的融合
总体上城乡建设抗震防灾基础依然薄弱。建设工程抗震管理缺少法律法规支撑，抗震防灾管理和技术力量薄弱。城市抗震设施建设数量不足，设防水平低，布局不均衡，应急保障和服务水平不高。农村自建住房抗震水平偏低，小震大灾情况时有发生。城镇不满足抗震设防标准或未进行抗震设防的房屋建筑存量大，《中国地震动参数区划图》修订后这一短板更加凸显。新建建筑工程抗震设防有抗震设防审查等一系列制度支持，抗震政策落实贯彻基本到位，市政公用设施抗震设防专项论证制度逐步实施，建筑工程可持续抗震能力可以预期。工程实践上经常遇到村镇建筑，由于没有纳入基本建设管理范围，村镇建筑安全选址和抗震防灾要求，村镇建筑防灾设计、抗震措施普及、农房抗震设防水平等都是盲区。
3回到原点的建筑抗震概念设计
3．1概念设计
由于地震是一种随机震动，具有不确定性，加之地震影响非常复杂，要准确预测出条件千差万别的建筑结构所遭遇地震的准确特性和参数，目前很难做到。在从结构分析角度，由于未能充分考虑材料的非弹性性质、空间作用、材料的时效性等复杂因素，结构抗震计算分析本身就是近似的。从这个角度看，工程结构抗震问题不能完全依靠结构“计算设计”解决。以工程抗震基本理论为基础结合长期工程抗震经验总结的工程抗震基本理念，往往成为良好结构抗震性能的决定性因素，这即是建筑结构抗震设计中非常重要的“概念设计”。概念设计在抗震防灾标准中是根据地震灾害和工程经验总结基本设计原则和设计思想，是在工程设计中建筑结构总体布置和确定细部构造的一个过程。概念设计包括场址和线路方案选择、建设场地条件、地震影响特性(震级大小、地震影响强弱、震中距大小等)、建筑体型、设备工艺要求和结构布置、结构体系、设置多道抗震防线、结构构件承载力和结构延性的平衡、构件连接、材料性能和施工方面提出完整配套的一系列措施，概念设计落实过程从不同的方面整体落实工程设施的抗震性能。
3．2牢固树立概念设计理念意识
建筑方案设计的目的是构造功能与美观协调统一的建筑空间，结构工程师的首要任务是在此过程中配合处理好结构方案、整体结构、子结构、结构构件之间的整体关系。结构工程师的概念设计能力积累会贯穿于在一系列设计实践的不懈追求中，结构工程师要不断用行动抵制被动参与建筑结构设计，抵制只关注结构计算是否通过规范及计算机辅助程序的计算反馈快速出图和完成设计的诱惑。结构工程师应把更多的精力放在建筑方案阶段对应的结构概念设计的思考上，综合运用其掌握的结构概念设计理念，实现选择效果最好、经济性平衡的结构方案，从整体上把握结构设计的方向，避免误入歧途。
3．3牢固树立概念体系思想
GB50011－2010《建筑抗震设计规范》对抗震结构体系归纳、明确了几点要求：①结构体系计算简图应该明确，结构地震作用传递途径合理；②结构体系应该避免因构件破坏或部分结构破坏而导致体系整体丧失抗震能力和结构对重力的承载能力，即要求具有多道抗震防线；③结构应该具有必要强度、良好变形能力及地震作用下的耗能能力；④合理强度和刚度分布的结构体系避免出现体系薄弱部位(局部削弱和突变产生应力集中或塑性变形集中)，对结构体系中潜在薄弱部位，通过采取提高抗震措施方法提高抗震能力。设计实践上，要自始至终树立完整的体系思想，避免掉入个别指标不够或超限的“细枝末节”的结构抗震设计“陷阱”。
3．4具有多道抗震防线的结构布置
多道抗震设防结构体系的特性包括：①结构平面质量分布宜均匀对称，刚度中心宜尽量与质量重心靠近，从而减少偏心；②整体结构要有足够的刚度，且结构不同区段刚度沿竖向连续均匀，避免突变；③多道抗震设防防线的结构在大震作用时，实现利用赘余杆件的屈服滞回与反复变形耗散地震波输入的能量，从而实现局部屈服破坏后使整体结构仍然能过渡到另一种稳定的结构体系。
3．5构造措施实现结构的延性
抗震计算分析与抗震措施落实是保证结构安全性的两种不同手段。由于地震发生后不同场地条件地面运动的不确定性，在抗震概念设计理念指导下的抗震措施尤为重要。在不同的抗震技术标准中，有关构造措施的要求和条文均占了非常大的比例，而且强调了措施要求的重要性，这也是抗震设计标准区别于其他工程技术标准的显著特点。在第三水准抗震设计中，结构已经进入弹塑性状态，决定结构安全的不再是强度而是结构本身延性实现的多道防线及大震不倒。而结构延性的实现主要依靠合理的构造措施来控制与保障，因此，有效的抗震构造措施对结构抗震目标的实现非常重要。钢筋混凝土结构改善竖向构件延性的构造措施手段包括：①剪切型破坏的延性弱于弯曲型破坏，构件弯曲屈服到破坏所耗散的地震输入能量远远高于剪切型破坏耗散能量，也就是控制好构件的破坏形态，有意识控制结构破坏发展及塑化过程，增强结构破坏过程中对地震能量的消耗，结构设计在计算与构造采取措施实现更多构件弯曲破坏避免剪切破坏。②结构构件轴压比。对于混凝土框架，竖向构件结构柱是实现结构不倒塌最重要构件，钢筋混凝土柱延性比随柱轴压比增大会急剧下降，设计中控制好柱子轴压比是整体延性的关键，设计采用适度增加箍筋的配置实现构造上延性的改善。③对于应力分布复杂、剪力大、延性差的个别构件，通过型钢混凝土的运用实现抗剪需求和构件延性平衡。④高强混凝土的使用可以降低轴压比进而实现竖向受力构件的延性，设计中注意与之关联的剪压比指标合理等。
3．6注重结构整体性
建筑在地震作用下，由于不合理的局部构件失效导致整个结构变成机动体系倒塌、结构构件平面外失去稳定性倒塌都属于结构丧失整体性。结构设计要加强构件间的连接，保证传递地震作用的强度要求和地震时后变形延性需求，保证构件充分发挥其作用，构件连接不破坏与失效，始终保持结构体系的整体完整性。除了常规分析整体性，在施工阶段的施工也存在整体性的考虑，如砌体结构中，作为砌体结构的约束构件构造柱，通过先砌筑墙体后浇筑构造柱混凝土的方式，使组合构件的整体性得到实现。
3．7重视非结构构件设计
非结构构件一般不属于主体结构的一部分，是依附于主体结构，非承重的结构构件在抗震设计时也是容易被忽略的部分。非结构构件主要包括非结构构件和建筑附属机电设备，都应该进行抗震设计，大致可以归属以下几类：①女儿墙、厂房高低跨封墙、雨篷等附属构件，此类构件的抗震问题主要是加强自身的整体性与同主体结构可靠连接锚固；②维护墙、内隔墙与填充墙等非结构墙体对主体结构抗震性能的不利影响，包括减小主体结构自震周期增加地震作用，改变主体结构的刚度分布从而改变地震作用下构件之间内力分布，改变主体结构的受力状态，如局部高度的填充墙造成主体结构短柱存在导致柱脆性破坏；③建筑装饰、贴面、顶棚与悬吊物等，通过加强连接与柔性连接并举，防止地震时的脱落与破坏；④附属机电设备支架等地震影响，主要是位置设置适当、与主体结构连接锚固可靠。
3．8利用好计算机辅助系统验证概念设计
建筑个性化的需求越来越受到重视，这些个性化带来建筑平面变化、立面丰富甚至特殊，各种新型复杂组合体形(包括大底盘多塔、主裙楼整体连接、结构连体、立面多次收进退层和悬挑等结构)、复杂结构体系(多体系组合结构、不同类型结构转换和巨型结构等)越来越多。对这些结构体系的分析，应采取相应的、多个不同的力学模型进行分析比较。这些分析比较经常关注不同分析模型在地震作用下承载力的客观一致性，主要振动周期、振型、位移和最大受剪承载力出入不大，对补充进行弹性时程分析地震波选取符合规范统计意义上相符，弹塑静力分析或弹塑性动力补充分析及按分析结构校核及进行配筋设计。通过先进的计算机辅助技术手段，可以围绕性能化设计的要求，实现结构构件、结构体系的性能化设计。通过正确运用这些技术手段，能实现结构设计分析过程的可视性，进而实现结构设计的安全性和经济合理性。这些辅助技术的运用，回过头来又促进了建筑结构概念设计理念的全面落实。
3．9隔震与消能减震设计
隔震与消能减震设计都是目前发展迅速的减轻地震灾害的技术。隔震技术通过在建筑物基础与底部或者上部与下部之间设置隔震层，隔离地震能量向上部传递，有效降低上部结构的地震反应。理论分析与强震记录证实，建筑隔震可以降低地震水平作用60%左右，相当于降低设防烈度1．0～1．5度，高烈度区隔震建筑可以获得较好的经济效益。消能减震建筑通过设置消能部件(阻尼器、连接支撑或其他连接构件组成)，阻尼器在地震中变形吸收和消耗地震能量同时附加结构阻尼，减少地震反应，实现保护主体结构不发生或仅仅发生较小的地震损伤。结构工程师应该主动利用好结构设计新技术提升抗震概念设计。
4结语
概念设计是整个建筑抗震设计的重要基础，为提高建筑物的整体抗震性能提供了可能。在建筑抗震设计中，建筑设计与结构设计必须协调统一。概念设计是解决抗震设计本身的计算近似性及地震作用的不确定性的基本途径，结构工程设计经验的积累过程就是概念设计思维运用的积累过程，建筑结构概念设计的把握甚至比设计软件的计算运用要求更高。结构设计中只有自觉遵守主动运用概念设计理念原则，才能不断适应建筑需求变化给结构抗震设计带来的各种新的挑战。
参考文献：
［1］赵彤．高层建筑结构基于性能抗震设计思想的应用［J］．结构工程师，2011，27(2):19－26．
［2］GB50011－2010建筑抗震设计规范［S］．
［3］陈琳琳．高层建筑结构设计中抗震概念设计的应用［J］．江西建材，2014，34(9):35．
［4］罗开海，黄世敏．《建筑抗震设计规范》发展历程及展望［J］．工业建筑标准化，2015，31(7):75－80．
［5］赵丽清．建筑抗震概念设计［J］．山西建筑，2008，34(7):80－81．