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摘要：结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。本文从抗震设计角度谈了建筑抗震设计的必要性，抗震概念设计的含义，重点阐述了“抗震概念设计”的基本原侧，为工程技术人员抗震设计提供了参考依据。
关键词：地震 ， 抗震设计， 结构
1 建筑抗震设计的必要性
地震是地壳运动在某些阶段发生急剧变化时的一种自然现象。据统计，全世界每年发生的地震约达五百万次，其中绝大多数地震由于发生在地球深处或者它所释放的能量小而人们难以感觉到；而人们感觉到的地震，也即有感地震，仅占总量的1%左右；能造成灾害的强烈地震则为数更少，平均每年十几起。然而，就是這些每年为数不多的地震，却给人们带来了无可挽回的巨大经济财产损失和触目惊心的人身伤亡事故。据有关方面对世界上130次伤亡巨大的地震震害资料所做的统计表明，95%以上的伤亡是因为无抗震能力或抗震能力低的建筑物倒塌而造成的。如果建筑物具备优良的抗震性能，震害将被极大地减小。同时发生在2003年5月的阿尔及利亚地震（21日）和日本地震（26日）就是一个典型案例：阿尔及利亚地震强度为里氏6.2级，造成2274人死亡，11452人受伤，20万人无家可归，财产损失高达4000亿第纳尔（约合50亿美元）。日本地震强度为里氏7级，地震仅造成一百多人受伤，没有人员死亡的报告，也没有造成房屋倒塌。
造成上述反差的原因在于：日本是个多地震国家，政府一贯重视建筑物抗震设计，其防震设施和技术相当先进，建筑物通常具备了抗御7~8级地震的能力；而阿尔及利亚当地房屋建筑质量普遍低劣，抗震性能差，地震时易坍塌。由此可见，对建筑物进行有效的抗震设计是减轻地震灾情最有效、最根本的措施。
2 “结构抗震概念设计”的含义
实际建筑结构及其在强震作用下的破坏过程是很复杂的，目前难以对此进行较为精确而可靠的计算。因此，20世纪70年代以来，各国标准强调了工程技术人员必须重视“结构抗震概念设计”，即根据地震灾害调查、科学研究和工程经验等所形成的基本原则和设计思路，进行建筑结构的总体布局并确定细部构造。这种设计理念将有助于明确结构抗震思想，不但有利于提高建筑结构的抗震性能，而且也为有关抗震计算创造有利条件，使计算分析结果更能反映今后地震时结构的实际地震反应。
3 抗震概念设计的基本原则
3.1 选择对抗震有利的场地和地基
建筑物的抗震能力与场地条件有密切关系。历次地震调查表明，同类型的建筑物，由于建造场地不同，破坏程度会有很大差别。应避免在地质上有断层通过或断层交汇的地带，特别是有活动断层的地段进行建设。
3.2 合理规划，避免地震时发生次生灾害
地震造成的次生灾害有时会比地震直接造成的社会损失更大。避免地震时发生严重的次生灾害，是抗震工作的一个很重要方面。在地震区的建筑规划上应使房屋不要建得太密，房屋的距离以不小于1~1.5倍房屋高度为宜，以便为地震时人口疏散和营救以及为抗震修筑临时建筑留有余地。要避免房高巷小，以免地震时由于房屋倒塌而通路阻塞；公共建筑物更应考虑地震疏散问题，一般可与防火疏散同时考虑。
3.3 选择合理的抗震结构方案
建筑结构体系应根据建筑抗震设防类别、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后确定。所选定的结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径，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，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；对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。
3.4 非结构构件的处理
非结构构件包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备及其与结构主体的连接等。建筑非结构构件，一般是指在结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧立荷载的构件，如内墙壁、楼梯踏步板、框架填充墙、建筑外围墙版等。然而，在地震作用下，建筑中的这些构件会或多或少地参与工作，从而可能改变整个结构或某些构件的刚度、承载力和传力路线，产生出乎意料的抗震效果，或者造成未曾估计到的局部震害。因此，有必要根据以往历次地震中的宏观震害经验，妥善处理这些非结构构件，以减轻震害，提高建筑的抗震可靠度。
3.5 结构材料的选择
地震对结构作用的大小，几乎与结构的质量成正比。质量小、地震作用就小，震害就轻。要减轻建筑物的质量，就要求在满足强度下，尽量采用轻质材料来构建主体结构和围护结构，以使房屋的重心尽量降低，减小地震所承受的地震弯矩。
3.6 施工质量控制
施工质量是否符合设计要求，将直接影响建筑的实际抗震能力。在设计中，一方面要对材质、强度、施工技术等提出具体要求；另一方面，也要从设计上为使施工中能保证质量和便于检查创造条件。
3.7 地震反应观测系统
为监测建筑的地震反应特性以供应急决策和工程抗震科研之用，对抗震设防烈度为7、8度和9度，高度分别超过160m、120m和80m的高层建筑，应设置建筑结构的地震反应观测系统，设计时应留有观测仪器和线路的安装位置。
4 结束语
地震是一种突发式的自然灾害现象，从世界各国减轻地震灾害所采取的措施来看，主要有三条：一是加强地震预报，力争在地震发生前采取行动以减少损失；二是在设计和施工方面提高各类建筑物对地震的抵抗能力，包括对已建建筑进行抗震能力鉴定及加固；三是加强地震时应急指挥和救援工作。总之，从各个环节上重视和把关，把地震灾害尽力降到最小、最轻。
参考文献：
[1]GB50011-2001，建筑抗震设计规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2008 [2]GB50007-2002，建筑地基基础设计规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.
[3]黄存汉.建筑抗震设计技术措施[M].北京：中国建筑工业出版社，2001：29-31.
[4]韦定国.抗震结构设计[M].武汉：武汉理工大学出版社，2004：69-71.
作者简介：
武新文，男，出生日期：1967.4，籍贯：河南辉县，国家注册一级结构师，学历：本科，研究方向：土木工程设计与施工管理。
关键词：地震 ， 抗震设计， 结构
1 建筑抗震设计的必要性
地震是地壳运动在某些阶段发生急剧变化时的一种自然现象。据统计，全世界每年发生的地震约达五百万次，其中绝大多数地震由于发生在地球深处或者它所释放的能量小而人们难以感觉到；而人们感觉到的地震，也即有感地震，仅占总量的1%左右；能造成灾害的强烈地震则为数更少，平均每年十几起。然而，就是這些每年为数不多的地震，却给人们带来了无可挽回的巨大经济财产损失和触目惊心的人身伤亡事故。据有关方面对世界上130次伤亡巨大的地震震害资料所做的统计表明，95%以上的伤亡是因为无抗震能力或抗震能力低的建筑物倒塌而造成的。如果建筑物具备优良的抗震性能，震害将被极大地减小。同时发生在2003年5月的阿尔及利亚地震（21日）和日本地震（26日）就是一个典型案例：阿尔及利亚地震强度为里氏6.2级，造成2274人死亡，11452人受伤，20万人无家可归，财产损失高达4000亿第纳尔（约合50亿美元）。日本地震强度为里氏7级，地震仅造成一百多人受伤，没有人员死亡的报告，也没有造成房屋倒塌。
造成上述反差的原因在于：日本是个多地震国家，政府一贯重视建筑物抗震设计，其防震设施和技术相当先进，建筑物通常具备了抗御7~8级地震的能力；而阿尔及利亚当地房屋建筑质量普遍低劣，抗震性能差，地震时易坍塌。由此可见，对建筑物进行有效的抗震设计是减轻地震灾情最有效、最根本的措施。
2 “结构抗震概念设计”的含义
实际建筑结构及其在强震作用下的破坏过程是很复杂的，目前难以对此进行较为精确而可靠的计算。因此，20世纪70年代以来，各国标准强调了工程技术人员必须重视“结构抗震概念设计”，即根据地震灾害调查、科学研究和工程经验等所形成的基本原则和设计思路，进行建筑结构的总体布局并确定细部构造。这种设计理念将有助于明确结构抗震思想，不但有利于提高建筑结构的抗震性能，而且也为有关抗震计算创造有利条件，使计算分析结果更能反映今后地震时结构的实际地震反应。
3 抗震概念设计的基本原则
3.1 选择对抗震有利的场地和地基
建筑物的抗震能力与场地条件有密切关系。历次地震调查表明，同类型的建筑物，由于建造场地不同，破坏程度会有很大差别。应避免在地质上有断层通过或断层交汇的地带，特别是有活动断层的地段进行建设。
3.2 合理规划，避免地震时发生次生灾害
地震造成的次生灾害有时会比地震直接造成的社会损失更大。避免地震时发生严重的次生灾害，是抗震工作的一个很重要方面。在地震区的建筑规划上应使房屋不要建得太密，房屋的距离以不小于1~1.5倍房屋高度为宜，以便为地震时人口疏散和营救以及为抗震修筑临时建筑留有余地。要避免房高巷小，以免地震时由于房屋倒塌而通路阻塞；公共建筑物更应考虑地震疏散问题，一般可与防火疏散同时考虑。
3.3 选择合理的抗震结构方案
建筑结构体系应根据建筑抗震设防类别、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后确定。所选定的结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径，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，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；对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。
3.4 非结构构件的处理
非结构构件包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备及其与结构主体的连接等。建筑非结构构件，一般是指在结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧立荷载的构件，如内墙壁、楼梯踏步板、框架填充墙、建筑外围墙版等。然而，在地震作用下，建筑中的这些构件会或多或少地参与工作，从而可能改变整个结构或某些构件的刚度、承载力和传力路线，产生出乎意料的抗震效果，或者造成未曾估计到的局部震害。因此，有必要根据以往历次地震中的宏观震害经验，妥善处理这些非结构构件，以减轻震害，提高建筑的抗震可靠度。
3.5 结构材料的选择
地震对结构作用的大小，几乎与结构的质量成正比。质量小、地震作用就小，震害就轻。要减轻建筑物的质量，就要求在满足强度下，尽量采用轻质材料来构建主体结构和围护结构，以使房屋的重心尽量降低，减小地震所承受的地震弯矩。
3.6 施工质量控制
施工质量是否符合设计要求，将直接影响建筑的实际抗震能力。在设计中，一方面要对材质、强度、施工技术等提出具体要求；另一方面，也要从设计上为使施工中能保证质量和便于检查创造条件。
3.7 地震反应观测系统
为监测建筑的地震反应特性以供应急决策和工程抗震科研之用，对抗震设防烈度为7、8度和9度，高度分别超过160m、120m和80m的高层建筑，应设置建筑结构的地震反应观测系统，设计时应留有观测仪器和线路的安装位置。
4 结束语
地震是一种突发式的自然灾害现象，从世界各国减轻地震灾害所采取的措施来看，主要有三条：一是加强地震预报，力争在地震发生前采取行动以减少损失；二是在设计和施工方面提高各类建筑物对地震的抵抗能力，包括对已建建筑进行抗震能力鉴定及加固；三是加强地震时应急指挥和救援工作。总之，从各个环节上重视和把关，把地震灾害尽力降到最小、最轻。
参考文献：
[1]GB50011-2001，建筑抗震设计规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2008 [2]GB50007-2002，建筑地基基础设计规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.
[3]黄存汉.建筑抗震设计技术措施[M].北京：中国建筑工业出版社，2001：29-31.
[4]韦定国.抗震结构设计[M].武汉：武汉理工大学出版社，2004：69-71.
作者简介：
武新文，男，出生日期：1967.4，籍贯：河南辉县，国家注册一级结构师，学历：本科，研究方向：土木工程设计与施工管理。