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【摘要】地震是一种人类无法避免的自然灾害，我国抗震设防为“三水准”目标，本文主要结合“三水准”谈建筑设计中的防震设计。
【关键词】抗震 “三水准” 地形地点 建筑布置 抗震结构 钢筋混凝土结构
地震是一种人类无法避免的自然灾害，而我国处于环太平洋地震带及欧亚地震带之间，历史上全国除个别省份外，都发生过里氏6级以上地震。为了努力减轻地震造成的破坏，避免人员伤亡，减少经济损失，我国政府和相关部委陆续颁布了一系列防震减灾的法律、法规条文，并强制规定设防烈度为6度以上地区的建筑必须进行震设计。
目前，我国抗震设防为“三水准”目标，即“小震不坏、中震可修、大震不倒”，具体含义为：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时，建筑物不受损或不修理仍可使用，建筑处于正常使用状态，从结构抗震分析角度，可以视为弹性体系，采用弹性反应谱进行分析；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用，结构在地震影响时进入非弹性工作阶段，但非弹性变形或结构体系损坏控制在可修复的范围；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时，建筑物不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏，此阶段结构有较大的非弹性变形，但人员可以逃离。
结合“三水准”我国建筑防震设计一般注意以下方面，
1 地形地点的选择
地震造成建筑物的破坏，情况是各种各样的，其一，由于地震时的地面强烈运动，使建筑物在振动过程中，因丧失整体性或强度不足，或变形过大而破坏；其二，由于水坝倒塌、海啸、火灾、爆炸等次生灾害所造成；其三，由于断层错动、山崖崩塌、河岸滑坡、地层陷落等地面严重变形直接造成。前两种可以通过工程措施加以防治，而后一种情况，单靠工程措施很难达到预防目的，或者代价昂贵。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、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。
2 建筑物的平、立面布置及其外形尺寸的要求
建筑的平、立面布置应符合抗震概念设计原则，宜采用规则的建筑设计方案，不应采用严重不规则的设计方案。对抗震有利的建筑平面是简单、规则、对称、长宽比不大的平面，应避免狭长、凸出部分的长度过大、细腰形和角部重叠的平面；对抗震有利的建筑立面是规则、均匀、从上到下外形不变或变化不大、没有过大的外挑或内收的立面。对于不规则的建筑，在结构设计时要进行水平地震作用计算和内力调整，并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施；体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构，根据实际需要在适当部位设置防震缝，从而形成多个较规则的抗侧力结构单元，为实现对抗震有利的结构平面布置，一是结构刚度中心与质量中心尽可能重合，二是增大结构的抗扭刚度，减少地震对结构产生的扭转反应；由于结构竖向不规则，上部结构刚度与底层结构刚度比较大，形成所谓“鸡腿”建筑，地震时底层完全倒塌而上部结构基本完好；结构中部某一层刚度、承载力突变，则可能形成薄弱层或软弱层，地震时，这一层的塑性变形过大，超过结构的变形能力或承载力，引起结构构件的严重破坏，楼层塌落，结构倒塌；结构顶部收进较多，或顶部刚度很小，由于地震的鞭梢效应使结构顶部变形过大而导致破坏。
3 抗震结构的选择
3，1抗侧力构件的布置以及结构质量的分布，结构材料选择与结构体系的确定应符合抗震结构的要求。采用哪一种结构材料和结构体系，经技术、经济条件比较综合确定。同时力求结构的延性好、强度与重力比值大、匀质性好、正交各向同性，尽量降低房屋重心，充分发挥材料的强度，并使结构两个主轴方向的动力特性(周期和振型)相近。
3，2尽可能设置多道抗震防线。地震有一定的持续时间，而且可能多次往复作用，通过对地震后倒塌建筑物的分析，人们知道地震的往复作用使建筑物遭到严重破坏，但最后倒塌则是结构因破坏而丧失了承受荷载的能力。适当处理单元承载能力的强弱关系和结构构件承载能力的强弱关系，使其形成两道或更多道防线，是增加结构抗震能力的重要措施。因此，应使抗震结构体系拥有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的屈服区，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量。例如框架一抗震墙体系是由延性框架和抗震墙两个系统组成。
3，3合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。结构构件必须具备足够大的承载能力和刚度，结构构件的承载能力和刚度是相关的，一般来说，刚度大承载能力也大。增大结构构件的承载力，可以推迟大震时构件屈服，减轻大震时构件的屈服程度，降低对构件延性的要求，但这往往是以提高工程造价为代价的。要实现经济合理的抗震结构体系，使建筑物在遭受大地震时，具有很强的抗倒塌能力，最理想的是在大震作用下，部分结构构件破坏，通过延性耗散地震能量，避免结构倒塌。如为了使抗震钢筋混凝土结构在地震中形成所追求的“梁铰机构”或“梁柱铰机构”，就需要把不希望出现塑性铰或不希望先出现塑性铰(也就是不希望塑性转动过大)的部位的抗弯能力相对增强；为了不致在结构表现出所需的延性之前在结构的任何部位出现几乎没有延性的剪切失效，也需要相对增强各有关部位的抗剪能力；还需要采取必要的措施使可能形成塑性铰的部位具有足够的延性能力和必要的耗能能力。设计的基本思想可以用以下原则和措施来体现：
3，3，1“强柱弱梁”原则
在进行梁柱的正截面承载力设计时，对梁端的正截面受弯承载力设计就直接取用组合弯矩作为作用弯矩，而对柱的正截面承载力设计则取用乘了弯矩增大系数的组合弯矩值和对应的轴力。也就是说，认为增大柱截面相对于梁截面的抗弯能力。
3，3，2“强剪弱弯”原则
用剪力增大系数增大梁端、柱端、剪力墙端、剪力墙洞口连梁以及梁柱节点中的组合剪力值，并用增大后的剪力设计值进行受剪截面控制条件验算和受剪承载力设计，以避免在结构发挥出其所需延性之前在上述这些部位先期出现剪切失效。
3，3，3构造措施
通过相应构造措施保证可能出现塑性铰的部位具有所需的塑性转动能力和塑性耗能能力。其中，保证塑性铰的转动能力，也就是使塑性饺在达到所需的屈服后转角之前不丧失其正截面承载能力。这些构造措施主要包括对纵筋配筋率、对柱轴压比以及对塑性铰部位约束箍筋的要求，
以上仅简单的论述了一般抗震所应考虑的方面，在复杂的建筑情况中还需建筑师根据实际情况调整方案，建造出新一代抗震能力强的实体建筑。
【关键词】抗震 “三水准” 地形地点 建筑布置 抗震结构 钢筋混凝土结构
地震是一种人类无法避免的自然灾害，而我国处于环太平洋地震带及欧亚地震带之间，历史上全国除个别省份外，都发生过里氏6级以上地震。为了努力减轻地震造成的破坏，避免人员伤亡，减少经济损失，我国政府和相关部委陆续颁布了一系列防震减灾的法律、法规条文，并强制规定设防烈度为6度以上地区的建筑必须进行震设计。
目前，我国抗震设防为“三水准”目标，即“小震不坏、中震可修、大震不倒”，具体含义为：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时，建筑物不受损或不修理仍可使用，建筑处于正常使用状态，从结构抗震分析角度，可以视为弹性体系，采用弹性反应谱进行分析；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用，结构在地震影响时进入非弹性工作阶段，但非弹性变形或结构体系损坏控制在可修复的范围；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时，建筑物不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏，此阶段结构有较大的非弹性变形，但人员可以逃离。
结合“三水准”我国建筑防震设计一般注意以下方面，
1 地形地点的选择
地震造成建筑物的破坏，情况是各种各样的，其一，由于地震时的地面强烈运动，使建筑物在振动过程中，因丧失整体性或强度不足，或变形过大而破坏；其二，由于水坝倒塌、海啸、火灾、爆炸等次生灾害所造成；其三，由于断层错动、山崖崩塌、河岸滑坡、地层陷落等地面严重变形直接造成。前两种可以通过工程措施加以防治，而后一种情况，单靠工程措施很难达到预防目的，或者代价昂贵。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、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。
2 建筑物的平、立面布置及其外形尺寸的要求
建筑的平、立面布置应符合抗震概念设计原则，宜采用规则的建筑设计方案，不应采用严重不规则的设计方案。对抗震有利的建筑平面是简单、规则、对称、长宽比不大的平面，应避免狭长、凸出部分的长度过大、细腰形和角部重叠的平面；对抗震有利的建筑立面是规则、均匀、从上到下外形不变或变化不大、没有过大的外挑或内收的立面。对于不规则的建筑，在结构设计时要进行水平地震作用计算和内力调整，并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施；体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构，根据实际需要在适当部位设置防震缝，从而形成多个较规则的抗侧力结构单元，为实现对抗震有利的结构平面布置，一是结构刚度中心与质量中心尽可能重合，二是增大结构的抗扭刚度，减少地震对结构产生的扭转反应；由于结构竖向不规则，上部结构刚度与底层结构刚度比较大，形成所谓“鸡腿”建筑，地震时底层完全倒塌而上部结构基本完好；结构中部某一层刚度、承载力突变，则可能形成薄弱层或软弱层，地震时，这一层的塑性变形过大，超过结构的变形能力或承载力，引起结构构件的严重破坏，楼层塌落，结构倒塌；结构顶部收进较多，或顶部刚度很小，由于地震的鞭梢效应使结构顶部变形过大而导致破坏。
3 抗震结构的选择
3，1抗侧力构件的布置以及结构质量的分布，结构材料选择与结构体系的确定应符合抗震结构的要求。采用哪一种结构材料和结构体系，经技术、经济条件比较综合确定。同时力求结构的延性好、强度与重力比值大、匀质性好、正交各向同性，尽量降低房屋重心，充分发挥材料的强度，并使结构两个主轴方向的动力特性(周期和振型)相近。
3，2尽可能设置多道抗震防线。地震有一定的持续时间，而且可能多次往复作用，通过对地震后倒塌建筑物的分析，人们知道地震的往复作用使建筑物遭到严重破坏，但最后倒塌则是结构因破坏而丧失了承受荷载的能力。适当处理单元承载能力的强弱关系和结构构件承载能力的强弱关系，使其形成两道或更多道防线，是增加结构抗震能力的重要措施。因此，应使抗震结构体系拥有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的屈服区，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量。例如框架一抗震墙体系是由延性框架和抗震墙两个系统组成。
3，3合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。结构构件必须具备足够大的承载能力和刚度，结构构件的承载能力和刚度是相关的，一般来说，刚度大承载能力也大。增大结构构件的承载力，可以推迟大震时构件屈服，减轻大震时构件的屈服程度，降低对构件延性的要求，但这往往是以提高工程造价为代价的。要实现经济合理的抗震结构体系，使建筑物在遭受大地震时，具有很强的抗倒塌能力，最理想的是在大震作用下，部分结构构件破坏，通过延性耗散地震能量，避免结构倒塌。如为了使抗震钢筋混凝土结构在地震中形成所追求的“梁铰机构”或“梁柱铰机构”，就需要把不希望出现塑性铰或不希望先出现塑性铰(也就是不希望塑性转动过大)的部位的抗弯能力相对增强；为了不致在结构表现出所需的延性之前在结构的任何部位出现几乎没有延性的剪切失效，也需要相对增强各有关部位的抗剪能力；还需要采取必要的措施使可能形成塑性铰的部位具有足够的延性能力和必要的耗能能力。设计的基本思想可以用以下原则和措施来体现：
3，3，1“强柱弱梁”原则
在进行梁柱的正截面承载力设计时，对梁端的正截面受弯承载力设计就直接取用组合弯矩作为作用弯矩，而对柱的正截面承载力设计则取用乘了弯矩增大系数的组合弯矩值和对应的轴力。也就是说，认为增大柱截面相对于梁截面的抗弯能力。
3，3，2“强剪弱弯”原则
用剪力增大系数增大梁端、柱端、剪力墙端、剪力墙洞口连梁以及梁柱节点中的组合剪力值，并用增大后的剪力设计值进行受剪截面控制条件验算和受剪承载力设计，以避免在结构发挥出其所需延性之前在上述这些部位先期出现剪切失效。
3，3，3构造措施
通过相应构造措施保证可能出现塑性铰的部位具有所需的塑性转动能力和塑性耗能能力。其中，保证塑性铰的转动能力，也就是使塑性饺在达到所需的屈服后转角之前不丧失其正截面承载能力。这些构造措施主要包括对纵筋配筋率、对柱轴压比以及对塑性铰部位约束箍筋的要求，
以上仅简单的论述了一般抗震所应考虑的方面，在复杂的建筑情况中还需建筑师根据实际情况调整方案，建造出新一代抗震能力强的实体建筑。