建筑結構基于位移的抗震設計

范洪章

（河北省景縣宏遠通訊有限公司，河北 衡水 053500）

【摘 要】隨著社會的快速發展，在工程建筑領域對建筑結構基于位移的抗震設計有著更高的關注。對于一般的建筑結構而言，采用基于位移的抗震設計能夠使得建筑結構的牢固性得到大幅度的提升，從而有效的避免抗震安全隱患的發生。在此基礎上，通過基于位移的抗震設計還能夠推動建筑結構的技術發展。現如今在基于位移的抗震設計上采用的方法有很多種，這些藥設計人員結合當地的環境進行選擇，本文就根據建筑結構基于位移的抗震設計進行討論。

【關鍵詞】建筑結構；基于位移；抗震設計；方法

引言：

隨著人們生活水平的提高，人們對社會的需求開始呈現出多樣化的發展特點，加之在現如今人口激增的環境下，高層建筑需求越來越復雜，也使得建筑結構的抗震設計變得越來越具有挑戰性。目前我國地震頻繁發生，人們為了保護自己的生命財產安全，對此便有了更多的關注，建筑設計師對基于位移的抗震設計也更加重視起來。在基于位移的抗震設計的這種方法下，會對設計者提出更高的要求，那就是要對建筑物在地震作用下可能形成的性態反應作出一定的評價?；谖灰频目拐鹪O計有很多好處，最主要的就是對于不安全的設計能夠正確、快速的辨別出來，還可以提出一些方案來解決問題，使得建筑結構更加安全和經濟。

一、建筑結構基于位移的抗震設計方法

作為位移設計理論的重要組成部分，基于位移的抗震設計方法尤為重要。那么如何合理使用基于位移的抗震設計理念呢？則引起了人們的廣泛關注，為了能夠把它有效地運用到實際中來，有很多學者都對此進行了思考，但是，沒有統一的認識，通過他們的總結，我們可以知道，位移設計思想應用到實際設計中，主要有兩種方法：

首先是基于力的傳統設計方法。在進行變形驗算之前，應首先進行基于地震作用的強度設計。然而，目前的設計方法和設計方法有許多不同，主要是結構位移水平應明確量化，在地震多層次的情況下，即在其作用中，也要驗證結構位移。如果在施工過程中，要使結構的位移目標水平對結構的初始投資進行考慮，則采用可靠性理論和優化理論來確定同時核算，同時也可能遇到未來的地震損失。作為一種傳統的設計方法，該方法得到了廣泛的應用。

其次是基于直接位移的抗震設計。這種設計方法的結構位移指標要求結構位移。這種方法與傳統的設計方法有很大的不同。與傳統的設計方法相比，這種設計方法從根本上改變了設計過程。作為一種以目標位移為設計變量的方法，該設計思想可以根據不同的位移要求，考慮到建筑結構的適用性和安全性。這種設計方法在位移的設計，可以了解有效的周期結構，在此基礎上，還要知道具體的結構剛度，從而可以了解基底剪力的建筑結構，然后根據分析加固設計將更加具體。但由于這種方法與傳統的基于力的設計方法有很大的區別，所以在研究工作中，不僅工作量大，而且也很仔細，以便使其更接近工程實踐，目前，這種方法還處于初級階段，尚處于研究階段。

二、建筑結構的隔震與抗震設計

現在，建筑結構與沖擊隔離經常應用于抗震設計，它是為了有效地提高建筑結構的抗震位移的特性以及耗散元件及其系統問題，在建筑隔震設計上可以通過交錯和地面運動的卓越周期，從而確保共振產生，并防止其破壞，而且也減少在一定程度上對某些地震振動效應和風振的影響。隔離的意義和地震相隔離，人們會設置隔震層設置在建筑的基礎和上層建筑之間，將住房和基礎，當地面運動的能量轉移到建筑，隔離層將發揮作用，如果發生地震，那么建筑地震的反應會降低，會有一些建筑只有輕微的運動或變形，可保證在一定程度上建筑安全。如果你想沖擊，那么我們需要一些耗能部件安裝在建筑物，使耗能元件消耗能量，這種能量是通過在地震中的建筑，其中一些是由動能的結構傳播，這種方法也可以實現在地震在一定程度上對建筑物的良好保護。

三、建筑結構的地震危險性分析與響應

（一）地震危險性分析

在相關的設計中，人們為了有效的描述地震危險性，采用最為普遍的方法就是加速度反應譜。然而，這種方法有一定的局限性，即當周期超過3.0s，其反應譜的精度不是很高。因此，為了準確地了解地震的危險程度，仔細檢查場地，使建筑結構能夠了解較長時期內的特征地震需求。假設：根據建筑的反應，它是判斷靈活或接近彈性，你需要根據模態分析的正常使用完整的評價標準；根據建筑形成了非彈性反應，你需要根據非線性時程分析崩潰完成評價標準。因此，設計相關的建筑結構，需要了解以下情況：

首先對于振動模態而言，其對建筑結構的地震反應的影響是很大的，不僅如此對地震的模態響應情況還關于這建筑的地震穩定性，但是該響應模態存在一定的不確定性。其次假設我們對建設場地進行反應譜的提出，就首先要對場地的結構環境進行充分的了解，其次在根據探測數據進行反應譜設計。第三為了實現建筑高要求建設，建筑的結構工程師就一定要對建筑物的相同結構高度阻尼水平進行科學嚴謹的選擇。第四對于平均譜求的確定而言，要盡可能的大于最小譜求需求、盡可能的小于最大譜求需求。第五，對于源效應而言，因其存在的不確定，所以在長周期段譜求的研究上要盡可能的避免其干擾。

（二）建筑結構的反應

一般來說，如果建筑設計是建立在軟土層上的，而且也有深厚的堅實基礎，它就不會有同樣的問題，那就是當地基的運動發生變化時，由于地基產生的深度，就需要知道在建筑抗震設計中什么是比較正確的。這也被稱為地震動，它與自由地面運動有很大的不同，自由地面運動是通過地震危險性評估來預測的。在研究建筑物的結構時，還可以根據地基液化的可能性，對邊坡穩定性等地震地質災害有一定的認識。為了確定有效的地震地面運動，還應考慮建筑物的位置，在此基礎上，還要了解地質特征的位置，以及它的震源區和震源區的地震危險性。通過分析，我們可以得出一個風險反應譜，不同周期的線性水平譜和不同的加速度譜下的風險譜有一定的反應，也可以知道建筑物的地震危險性。

四、基于位移抗震設計理念的應用

雖然基于位移的抗震設計方法還不成熟，但基于位移的抗震設計思想得到了廣泛的應用。雖然傳統的基于力的設計方法的抗震位移仍有許多不足之處，但它與現行的抗震設計方法比較接近，且仍以現行的抗震設計方法為依據，并驗算了的許多結構位移。例如，現有的抗震設計方法只能在小震作用下進行驗算，而位移化抗震設計只能在中強地震作用下進行驗算。在中震作用下，以力為參數描述結構的位移。

五、總結

總之，基于位移的建筑結構抗震設計已初步應用于工程結構中，并將在今后繼續發展和完善。對建筑工程而言，要從受力、位移、速度、加速度、能量和損傷等因素影響結構位移狀態參數入手，從而了解位移化抗震設計的要求?；谖灰频目拐鹪O計概念，這是研究人員和設計人員更注重在建筑結構抗震研究的必要性，這是在中國的建筑業未來發展的關鍵點。

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