前言

當(dāng)今社會科技的迅速發(fā)展無形中帶動建筑行業(yè)的發(fā)展，從而驅(qū)動智能建筑的迅速發(fā)展，文章根據(jù)實踐經(jīng)驗和對有關(guān)資料的總結(jié)，對多層及高層鋼筋混凝土房屋的抗震設(shè)計問題進(jìn)行了研究和探討。

20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的巨大變化。智能建筑的產(chǎn)生為解決這一問題展開了廣闊前景，尤其是其通信及辦公自動化系統(tǒng)，大大提高了辦公效率。

智能建筑的發(fā)展趨勢

智能大廈發(fā)展史，是一個從監(jiān)控到管理的發(fā)展過程，也是樓宇設(shè)備監(jiān)控的演變史。早期的超高層大樓一般設(shè)備非常多，諸如空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、停車場系統(tǒng)等各種專業(yè)系統(tǒng)同時共存。操作和控制這些系統(tǒng)，僅靠中央臨近室很難實現(xiàn)。

未來的智能建筑發(fā)展將體現(xiàn)如下顯著特征:(1)多學(xué)科、多技術(shù)相互滲透。如虛擬現(xiàn)實、人工智能、生物電子工程、仿生學(xué)、生態(tài)學(xué)等新技術(shù)，使智能建筑有新的功能。(2)多個系統(tǒng)的相互交叉融合。智能大廈的三個系統(tǒng)不久就可以結(jié)合一個系統(tǒng)。(3)智能大廈群體化;未來將發(fā)展智能化建筑群。進(jìn)一步實現(xiàn)智能化城市和國家。(4)智能建筑是可持續(xù)發(fā)展的建筑、其內(nèi)涵:高功能建筑、綠色建筑、健康建筑、生態(tài)建筑。 智能建筑將成為建筑革命的先聲，成為21世紀(jì)的重要產(chǎn)業(yè)部門，并進(jìn)而帶動其它行業(yè)的發(fā)展，乃至成為一個國家科學(xué)技術(shù)與文化發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)防與不設(shè)防，震后結(jié)果大不一樣。要使工程建設(shè)真正達(dá)到能夠減輕以至避免地震災(zāi)害，把握好抗震設(shè)計關(guān)是減輕地震災(zāi)害的根本措施。

我國作為發(fā)展中國家，人口稠密，建筑物抗震能力低。因此，我國的地震災(zāi)害可謂全球之最。因此，建筑物的抗震設(shè)防問題是我國減輕自然災(zāi)害、保障國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會持續(xù)發(fā)展，特別是保障人民群眾生命安全的一個重要問題。

一、震害多發(fā)點(diǎn)

地震作用具有較強(qiáng)的隨機(jī)性和復(fù)雜性，要求在強(qiáng)烈地震作用下結(jié)構(gòu)仍保持在彈性狀態(tài)，不發(fā)生破壞是很不實際的;既經(jīng)濟(jì)又安全的抗震設(shè)計是允許在強(qiáng)烈地震作用下破壞嚴(yán)重，但不倒塌。因此，依靠彈塑性變形消耗地震的能量是抗震設(shè)計的特點(diǎn)，提高結(jié)構(gòu)的變形、耗能能力和整體抗震能力，防止高于設(shè)防烈度的“大震”不倒是抗震設(shè)計要達(dá)到的目標(biāo)。

（一）結(jié)構(gòu)層間屈服強(qiáng)度有明顯的薄弱樓層

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在整體設(shè)計上存在較大的不均勻性，使得這些結(jié)構(gòu)存在著層間屈服強(qiáng)度特別薄弱的樓層。在強(qiáng)烈地震作用下，結(jié)構(gòu)的薄弱層率先屈服，彈塑性變形急劇發(fā)展，并形成彈塑性變形集中的現(xiàn)象。

（二）柱端與節(jié)點(diǎn)的破壞較為突出

框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件震害一般是梁輕柱重，柱頂重于柱底，尤其是角杜和邊柱易發(fā)生破壞。除剪跨比小的短柱易發(fā)生柱中剪切破壞外，一般柱是柱端的彎曲破壞，輕者發(fā)生水平或斜向斷裂;重者混凝土壓酥，主筋外露、壓屈和箍筋崩脫。當(dāng)節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)無箍筋約束時，節(jié)點(diǎn)與柱端破壞合并加重。當(dāng)柱側(cè)有強(qiáng)度高的砌體填充墻緊密嵌砌時，柱頂剪切破壞嚴(yán)重，破壞部位還可能轉(zhuǎn)移至窗洞上下處，甚至出現(xiàn)短柱的剪切破壞。

（三）砌體填充墻的破壞較為普遍

砌體填充墻剛度大而變形能力差，首先承受地震作用而遭受破壞，在8度和8度以上地震作用下，填充墻的裂縫明顯加重，甚至部分倒塌，震害規(guī)律一般是上輕下重，空心砌體墻重于實心砌體墻，砌塊墻重于磚墻。

二、抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計

較合理的框架地震破壞機(jī)制，應(yīng)該是節(jié)點(diǎn)基本不破壞，梁比柱屈服可能早發(fā)生、多發(fā)生，同一層中各柱兩端的屈服歷程越長越好，底層柱底的塑性鉸宜最晚形成。即:框架的抗震設(shè)計應(yīng)使梁、柱端的塑性鉸出現(xiàn)盡可能分散，充分發(fā)揮整個結(jié)構(gòu)的抗震能力。

（一）抗震計算中的延性保證

從用樓層水平地震剪力與層間位移關(guān)系來描述樓層破壞的全過程可反映出，在抗震設(shè)防的第二、三水準(zhǔn)時，框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件已進(jìn)入彈塑性階段，構(gòu)件在保持一定承載力條件下主要以彈塑性變形來耗散地震能量，所以框架結(jié)構(gòu)需有足夠的變形能力才不致抗震失效。試驗研究表明，“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”、“強(qiáng)柱弱梁’、“強(qiáng)底層柱底”和“強(qiáng)剪弱彎”的框架結(jié)構(gòu)有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力，極限層間位移大，抗震性能較好。規(guī)范通過構(gòu)件承載力調(diào)整辦法在一定程度上可以體現(xiàn)上述的強(qiáng)弱要求，且考慮了設(shè)計者的使用方便，采用地震組合內(nèi)力的抗震承載力驗算表達(dá)式，只是要對地震組合內(nèi)力的設(shè)計值按有關(guān)公式進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

綜合大量實驗研究成果，影響不同受力特征節(jié)點(diǎn)延性性質(zhì)的主要綜合因素有:相對作用剪力、相對配筋率、貫穿節(jié)點(diǎn)的梁柱縱筋的粘結(jié)情況。

（二）構(gòu)造措施上的延性保證

四川大地震實踐證明，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)在大地震中要求保持足夠的承載能力來吸收進(jìn)入塑性階段而產(chǎn)生的巨大能量，因為此時的結(jié)構(gòu)在震中進(jìn)入到一個塑性階段，容易產(chǎn)生變形。所以，根據(jù)這種特點(diǎn)和抗震的要求，多發(fā)地震的國家鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計均要求按延性框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，所以建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須保證結(jié)構(gòu)局部薄弱區(qū)的承載力與剛度，保證了建筑構(gòu)造的整體性，延性的增加也就提高了變形能力，這樣可以減少地震的破壞性，提高了建筑的抗震能力。

三、結(jié)語

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是我國大量存在的建筑結(jié)構(gòu)形式之一，土房屋抗震設(shè)計的實踐中，由于設(shè)計人員對規(guī)范的理解和掌握尺度上，以及因地因人在結(jié)構(gòu)選型、布置以及計算方法上相互差異較多而對設(shè)計產(chǎn)生較多的爭議，抗震設(shè)計方法值得深入研究。