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我国是世界上地震灾害最严重的国家之一，我国建筑以钢筋混凝土结构为主，其抗震能力是保障人民生命财产安全的重要指标。本文的目的就是结合我国最新的建筑工程抗震设计通则和现行建筑抗震设计规范、混凝土结构设计规范为标准，分析抗震结构的优化方法。
抗震结构的背景与意义
地震是一种突发性和毁灭性的自然灾害，它对人类社会的危害首先是引起建筑物的破坏或倒塌导致严重的人身伤亡和财产损失，其次是引起的火灾、水灾等次生灾害将破坏人类社会赖以生存的自然环境，造成严重的经济损失，产生巨大的社会影响。因此，地震工程在各国的科技研究中一直是重要的研究课题。
我国是世界上大陆地震最多的国家之一。20世纪以来，全球发生7级以上地震1200余次，其中十分之一在我国。我国地震部门预测，在2020年前，我国大陆可能发生10余次7级以上地震，甚至有发生8级左右地震的可能。因此，建筑结构的抗震安全成为各级政府和土木工程界普遍关心的问题。
二、抗震结构的类型
1、钢结构
钢结构是以钢材为主要结构材料。钢的特点是强度高、重量轻，同时由于钢材料的匀质性和强韧性，可有较大变形，能很好地承受动力荷载，具有很好的抗震能力。一般的超高层建筑（100米以上）或者跨度较大的建筑通常应用钢结构。目前国内也有不少住宅采用了全钢结构或轻钢结构，不过，由于钢结构建筑的造价相对较高，目前应用不是非常普遍。
2、剪力墙结构
剪力墙是用钢筋混凝土墙板来承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用剪力墙来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。剪力墙结构在高层（10层及10层以上居住建筑或高度超过24米的建筑）房屋中被大量运用。
3、框架结构
由钢筋混凝土浇灌成的承重梁柱组成的骨架，再用空心砖或预制的加气混凝土、陶粒等轻质板材做隔墙分户装配而成。墙主要是起围护和隔离的作用，由于墙体不承重，所以可由各种轻质材料制成。框架结构中，还有一种框剪结构，是框剪结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗力性能。这种结构的住房有很好的抗震性。
框架结构在现代建筑设计中应用较为普遍，我们所见的大多数建筑都是框架结构。
4、砖混结构
砖混结构中的“砖”，是一种统一尺寸的建筑材料，也包括其他尺寸的异形黏土砖、空心砖等。“混”是由钢筋、水泥、砂石、水按一定比例配制的钢筋混凝土配料，包括楼板、过梁、楼梯、阳台。这些配件与砖做的承重墙相结合，所以称为砖混结构。一般以多层（24米以下，住宅10层以下）住宅为主，其抗震性能比上述三种相对弱些。应用于多层或跨度不大的建筑，但由于砖混结构的房屋格局死板，墙面不能改动，以及近些年框架结构和剪力墙结构应用的越来越普遍，在城市建设中已经很少应用砖混结构，目前只有城郊的一些建筑中还是砖混结构。
三、抗震的技术措施
1、选择有利场地。造成建筑物震害的原因是多方面的，场地条件是其中之一。由于场地因素引起的震害往往特别严重，而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此，选择工程场址时，应进行详细勘察，搞清地形、地质情况，挑选对建筑抗震有利的地段，尽可能避开对建筑抗震不利的地段，任何情况下均不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。
对建筑抗震有利的地段，一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均匀中硬场地土。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害，从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的地段，就地形而言，一般是指條状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘；就场地土质而言，一般是指软弱土、易液化土、故河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等，以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段。 转贴于 233网校论文中心 htt
2、采用合理的建筑平立面。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理，结构布置符合抗震原则，就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。
经验表明，简单、规则、对称的建筑抗震能力强，在地震时不易破坏；反之，如果房屋体形不规则，平面上凸出凹进，立面上高低错落，在地震时容易产生震害。而且，简单、规则、对称结构容易准确计算其地震反应，可以保证地震作用具有明确直接的传递途径，容易采取抗震构造措施和进行细部处理。
3、选择合理的结构形式。抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。按结构材料分类，目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构等；按结构形式分类，目前常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、简体结构等。结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响，是一个综合的技术经济问题，需进行周密考虑确定。
抗震规范对建筑结构体系主要有以下规定：①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；②结构体系宜具有多道抗震防线，应避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；③结构体系应具有必要的抗震承载力，良好的变形能力和耗能能力；④结构体系宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中，对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力；⑤结构在两个主轴方向的动力特性宜相近，在结构布置时，应遵循平面布置对称、立面布置均匀的原则，以避免质心和刚心不重合而造成扭转振动和产生薄弱层。
4、提高结构的延性。结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。结构的延性反映了结构的变形能力，是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。
结构良好的延性有助于减小地震作用，吸收与耗散地震能量，避免结构倒塌。而结构延性和耗能的大小，取决于构件的破坏形态及其塑化过程，弯曲构件的延性远远大于剪切构件，构件弯曲屈服直至破坏所消耗的地震输入能量，也远远高于构件剪切破坏所消耗的能量。因此，结构设计应力求避免构件的剪切破坏，争取更多的构件实现弯曲破坏。始终遵循“强柱弱梁，强煎弱弯、强节点、弱锚固”原则。构件的破坏和退出工作，使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系，致使结构的周期发生变化，以避免地震卓越周期长时间持续作用引起的共振效应。
5、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。
建筑抗震新技术及应用抗震的新技术方面，目前在我国应用的比较广泛，技术上也比较成熟的主要有两种。
一种叫基础隔震。主要原理是在楼房的基础部门和上部结构之间增设一个隔震层，主要的材料是橡胶垫。这样当地震发生时，下面地基摇晃时上部结构不容易受到影响。这种技术在地震烈度越高时优势就越明显，其经济成本也相对比较高，因此用在8度及8度以上的高烈度设防区比较多。目前在我国已经在几百万平方米的建筑中进行了应用，其中应用这项技术最大的一个建筑工程就在北京的通州区。
另一种技术叫消能减震技术。主要是在建筑的上部结构的构件中放置一些元件，在地震中上部结构变形时，这些元件能够吸收一部分地震的能量，目的是保护建筑主体。这种技术的应用也比较广泛，主要应用于老建筑，例如对北京火车站、北京饭店等老建筑的抗震加固上。这几年在新建的建筑上也有应用。
四、结论
由于地震的作用以及在这种作用下的结构与构件的受力状况的复杂性和不确定性，结构抗震设计的计算假定与实际情况存在各种差异，甚至有时还根本无法计算，因此在这种情况下，为确保抗震结构性能，就不得不依赖结构抗震的概念设计。为切实地做好结构抗震设计工作，确保结构的安全耐久性，结构抗震概念设计理论的研究将是一项非常重要而有意义的工作。
抗震结构的背景与意义
地震是一种突发性和毁灭性的自然灾害，它对人类社会的危害首先是引起建筑物的破坏或倒塌导致严重的人身伤亡和财产损失，其次是引起的火灾、水灾等次生灾害将破坏人类社会赖以生存的自然环境，造成严重的经济损失，产生巨大的社会影响。因此，地震工程在各国的科技研究中一直是重要的研究课题。
我国是世界上大陆地震最多的国家之一。20世纪以来，全球发生7级以上地震1200余次，其中十分之一在我国。我国地震部门预测，在2020年前，我国大陆可能发生10余次7级以上地震，甚至有发生8级左右地震的可能。因此，建筑结构的抗震安全成为各级政府和土木工程界普遍关心的问题。
二、抗震结构的类型
1、钢结构
钢结构是以钢材为主要结构材料。钢的特点是强度高、重量轻，同时由于钢材料的匀质性和强韧性，可有较大变形，能很好地承受动力荷载，具有很好的抗震能力。一般的超高层建筑（100米以上）或者跨度较大的建筑通常应用钢结构。目前国内也有不少住宅采用了全钢结构或轻钢结构，不过，由于钢结构建筑的造价相对较高，目前应用不是非常普遍。
2、剪力墙结构
剪力墙是用钢筋混凝土墙板来承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用剪力墙来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。剪力墙结构在高层（10层及10层以上居住建筑或高度超过24米的建筑）房屋中被大量运用。
3、框架结构
由钢筋混凝土浇灌成的承重梁柱组成的骨架，再用空心砖或预制的加气混凝土、陶粒等轻质板材做隔墙分户装配而成。墙主要是起围护和隔离的作用，由于墙体不承重，所以可由各种轻质材料制成。框架结构中，还有一种框剪结构，是框剪结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗力性能。这种结构的住房有很好的抗震性。
框架结构在现代建筑设计中应用较为普遍，我们所见的大多数建筑都是框架结构。
4、砖混结构
砖混结构中的“砖”，是一种统一尺寸的建筑材料，也包括其他尺寸的异形黏土砖、空心砖等。“混”是由钢筋、水泥、砂石、水按一定比例配制的钢筋混凝土配料，包括楼板、过梁、楼梯、阳台。这些配件与砖做的承重墙相结合，所以称为砖混结构。一般以多层（24米以下，住宅10层以下）住宅为主，其抗震性能比上述三种相对弱些。应用于多层或跨度不大的建筑，但由于砖混结构的房屋格局死板，墙面不能改动，以及近些年框架结构和剪力墙结构应用的越来越普遍，在城市建设中已经很少应用砖混结构，目前只有城郊的一些建筑中还是砖混结构。
三、抗震的技术措施
1、选择有利场地。造成建筑物震害的原因是多方面的，场地条件是其中之一。由于场地因素引起的震害往往特别严重，而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此，选择工程场址时，应进行详细勘察，搞清地形、地质情况，挑选对建筑抗震有利的地段，尽可能避开对建筑抗震不利的地段，任何情况下均不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。
对建筑抗震有利的地段，一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均匀中硬场地土。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害，从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的地段，就地形而言，一般是指條状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘；就场地土质而言，一般是指软弱土、易液化土、故河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等，以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段。 转贴于 233网校论文中心 htt
2、采用合理的建筑平立面。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理，结构布置符合抗震原则，就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。
经验表明，简单、规则、对称的建筑抗震能力强，在地震时不易破坏；反之，如果房屋体形不规则，平面上凸出凹进，立面上高低错落，在地震时容易产生震害。而且，简单、规则、对称结构容易准确计算其地震反应，可以保证地震作用具有明确直接的传递途径，容易采取抗震构造措施和进行细部处理。
3、选择合理的结构形式。抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。按结构材料分类，目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构等；按结构形式分类，目前常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、简体结构等。结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响，是一个综合的技术经济问题，需进行周密考虑确定。
抗震规范对建筑结构体系主要有以下规定：①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；②结构体系宜具有多道抗震防线，应避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；③结构体系应具有必要的抗震承载力，良好的变形能力和耗能能力；④结构体系宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中，对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力；⑤结构在两个主轴方向的动力特性宜相近，在结构布置时，应遵循平面布置对称、立面布置均匀的原则，以避免质心和刚心不重合而造成扭转振动和产生薄弱层。
4、提高结构的延性。结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。结构的延性反映了结构的变形能力，是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。
结构良好的延性有助于减小地震作用，吸收与耗散地震能量，避免结构倒塌。而结构延性和耗能的大小，取决于构件的破坏形态及其塑化过程，弯曲构件的延性远远大于剪切构件，构件弯曲屈服直至破坏所消耗的地震输入能量，也远远高于构件剪切破坏所消耗的能量。因此，结构设计应力求避免构件的剪切破坏，争取更多的构件实现弯曲破坏。始终遵循“强柱弱梁，强煎弱弯、强节点、弱锚固”原则。构件的破坏和退出工作，使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系，致使结构的周期发生变化，以避免地震卓越周期长时间持续作用引起的共振效应。
5、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。
建筑抗震新技术及应用抗震的新技术方面，目前在我国应用的比较广泛，技术上也比较成熟的主要有两种。
一种叫基础隔震。主要原理是在楼房的基础部门和上部结构之间增设一个隔震层，主要的材料是橡胶垫。这样当地震发生时，下面地基摇晃时上部结构不容易受到影响。这种技术在地震烈度越高时优势就越明显，其经济成本也相对比较高，因此用在8度及8度以上的高烈度设防区比较多。目前在我国已经在几百万平方米的建筑中进行了应用，其中应用这项技术最大的一个建筑工程就在北京的通州区。
另一种技术叫消能减震技术。主要是在建筑的上部结构的构件中放置一些元件，在地震中上部结构变形时，这些元件能够吸收一部分地震的能量，目的是保护建筑主体。这种技术的应用也比较广泛，主要应用于老建筑，例如对北京火车站、北京饭店等老建筑的抗震加固上。这几年在新建的建筑上也有应用。
四、结论
由于地震的作用以及在这种作用下的结构与构件的受力状况的复杂性和不确定性，结构抗震设计的计算假定与实际情况存在各种差异，甚至有时还根本无法计算，因此在这种情况下，为确保抗震结构性能，就不得不依赖结构抗震的概念设计。为切实地做好结构抗震设计工作，确保结构的安全耐久性，结构抗震概念设计理论的研究将是一项非常重要而有意义的工作。