我國是一個地震多發(fā)的國家，從上世紀唐山地震開始，現在其危害已經深入人心。很多土木工程的研究者們也把他們畢生的精力用到了建筑結構的抗震設計上。結構的抗震設計雖然還有很長的路要走，但是行者們從未停下腳步。建筑結構抗震設計包含了兩個設計范疇，即概念設計和參數設計。建筑結構抗震概念設計主要針對地震的不確定性和近似性，從概念上，特別是從結構總體上考慮抗震的工程決策；建筑結構的參數設計主要是采用二階段的抗震設計方法(地震作用計算、構件強度驗算和結構變形驗算等)實現三水準的抗震設防要求。兩者是相輔相成的。作為一個正確的抗震設計，必須重視抗震概念設計，靈活而又合理地運用抗震設計思想，才能不致陷入盲目的計算工作。
建筑結構抗震設計基本要求
1、鋼結構房屋結構類型
常見的鋼結構房屋的結構體系有框架結構、框架一支援結構、框架一抗震墻板結構、簡體結構以及巨型框架結構等。鋼結構房屋的抗震性能的優(yōu)劣取決于結構的選型，進行實際工程設計時，需要綜合考慮多種因素進行方案的優(yōu)化，在優(yōu)化過程中確定其適宜的結構體系。
2、鋼結構房屋結構布置原則
鋼結構房屋的結構體系和結構布置的選擇關系到結構的安全性、適用性和經濟性。和其他類型的建筑結構一樣，多高層鋼結構房屋應盡量采用規(guī)則的建筑方案。當結構體型復雜、平立面特別不規(guī)則時，可按實際需要在適當部位設置防震續(xù)，從而形成多個較規(guī)則的抗側力結構單元。由于鋼結構可耐受的結構變形大于混凝土結構，一般來說，不宜設抗震縫，必須設置時，抗震縫寬應不小于相應鋼筋混凝土結構房屋的1.5倍。
3、 鋼結構房屋適用的最大高度和高寬比
根據結構總體高度和抗震設防烈度確定結構類型和最大適用高度。結構的高寬比是影響結構整體穩(wěn)定性和抗震性能的重要參數，它對結構剛度、側移和振動形式有直接影響。高度比指房屋總高度與平面較小寬度之比。高寬比值較大時，一方面使結構產生較大的水平位移及p—a效應，還由于傾覆力矩使柱產生很大的軸向力。因此，需要對鋼結構房屋的最大高寬比制定限值，不宜大于合理的限值，超過時應進行專門研究，采取必要的抗震措施。
建筑結構抗震設計的一般方法
鋼材基本屬于各向同性的均質材料，且質輕高強、延性好，是一種很適合于建筑抗震結構的材料，在地震作用下，高層鋼結構房屋由于鋼材材質均勻，強度易于保證，所以結構的可靠性大；輕質高強的特點使得鋼結構房屋的自重輕，從而所受地震作用減?。涣己玫难有允菇Y構在很大的變形下仍不致倒塌，從而保證結構在地震作用下的安全性。但是，鋼結構房屋如果設計和制造不當，在地震作用下，可能發(fā)生構件的失穩(wěn)和材料的脆性破壞或連接破壞，使鋼材的性能得不到充分發(fā)揮，造成災難性后果。因此高層鋼結構房屋的抗震設計就顯得非常重要和必要。
1、建筑場地
在選擇建筑場地時，應根據工程需要，掌握地震活動情況和工程地質的有關資料，對建筑場地做出綜合評價。宜選擇對建筑抗震有利的地段，如開闊平坦的堅硬場地土或密實均勻的干硬場地土等地段，避開對建筑抗震不利的地段，如軟弱場地土、易液化土、條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘，非巖質的陡坡、采空區(qū)、河岸和邊坡邊緣等地段。
2、地基和基礎
為了避免建筑物不均勻沉降而導致結構產生裂隙、甚至傾斜，使結構構件過早進入塑性區(qū)，同一結構單元不應設置在性質截然不同的地基土上，不宜部分采用天然地基，部分采用樁基；地基有軟弱粘性土、可液化土或嚴重不均勻土層時，應加強基礎的整體性和剛性。
3、平面和立面布置
為了避免地震時建筑發(fā)生扭轉和應力集中或塑性變形集中而形成薄弱環(huán)節(jié)，建筑平面、立面布置宜規(guī)則、對稱，質量分布和剛度變化宜均勻。但不設置抗震縫時，應采用與實際情況相符合的計算模型，設置抗震縫時，應將建筑物分割成規(guī)則的結構單元。我國《抗震規(guī)范》對高層鋼結構房屋的最大適用高度和鋼結構房屋的最大高寬比都有規(guī)定：
（1）結構體系應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；應有多道抗震設防防線，避免因部分結構或構件失效而導致整個體系喪失抗震能力或喪失對重力的承載能力；應具備必要的承載能力，良好的變形能力和耗能能力；應具有合理的剛度分布和承載力分布，避免因局部削弱或突變而形成薄弱部位，產生過大的應力集中或塑性變形集中，對可能出現的薄弱部位，應采取措施提高其承載能力。
（2）在抗震結構體系中，應使結構構件和連接部位具有良好的延性，避免脆性破壞，提高抗震結構的整體變形能力。因此，鋼結構構件應合理控制尺寸，防止局部失穩(wěn)或整體失穩(wěn)，如對梁翼緣和腹板的寬厚比和高厚比都作了明確規(guī)定。此外，還應加強各構件之間的連接，以保證結構的整體性，抗震支承系統(tǒng)應保證地震作用時結構的穩(wěn)定。
（3）對于女兒墻、圍護墻、雨篷、封墻等非結構構件，應使其與主體結構有可靠地連接和錨固，避免地震時倒塌傷人，產生附加震害；圍護墻、隔墻等與主體結構的連接，應避免設置不當而導致主體結構破壞；應避免吊頂塌落及懸吊較重的裝飾物墜落，不可避免時應采取可靠措施。
（4）建筑物在強震作用下的表現，既是對抗震設計的檢驗，也是對施工質量的檢驗。施工質量的好壞，直接影響鋼結構房屋的抗震能力。因此，抗震結構對材料和施工質量的特別要求，應在設計文件上注明。建筑物的施工要特別注意符合圖紙上合理的抗震要求，注意材料選擇，確保施工質量。
建筑結構抗震設計常見問題
1、缺乏巖土工程勘察資料或資料不全。有的在擴初設計階段還缺建筑場地巖土工程的勘察資料，有的在擴初設計會審之后就直接進入了施工圖設計，有的在規(guī)劃設計或方案設計會審后就直接進入了施工圖設計。無巖土工程勘察資料，設計缺少了必要的依據。
2、結構的平面布置。外形不規(guī)則、不對稱、凹凸變化尺度大、形心質心偏心大，同一結構單元內，結構平面形狀和剛度不均勻不對稱，平面長度過長等。
3、一個結構單元內采用兩種不同的結構受力體系。如一半采用砌體承重，而另一半或局部采用全框架承重或排架承重；底框磚房中一半為底框，而另一半為磚墻落地承重［這種情況常發(fā)現在平面縱軸與街道軸線相交的住宅，其底層為商店，設計成一半為底框磚房(有的為二層底框)，而另一半為磚墻落地自承，造成平面剛度和豎向剛度二者都產生突變，對抗震十分不利］。
4、底框磚房超高超層。如1996年，對在杭設計單位作的一次專題普查，發(fā)現有69幢底框磚房超高超層。新項目亦普遍存在此現象，1999年某地塊住宅竣工交付使用驗收中發(fā)現有三幢底框磚房超高超層，甚至有超三層的。
5、抗震設防標準掌握不當。有一些項目擅自提高了設防標準，按照《建筑抗震設防分類標準(gb 50223-95)》劃分應屬六度設防的，但設計中提高了一度按七度設防，提高了建筑抗震設防標準，將會增加工程投資；有的項目嚴格應按七度采取抗震措施的，但設計中又按六度設防，減低了抗震設防標準，不利抗震。
6、結構的豎向布置。在高層建筑中，豎向體型有過大的外挑和內收，立面收進部分的尺寸比值b1/b不滿足≥0.75的要求。
7、抗震構造柱布置不當。如外墻轉角處，大廳四角未設構造柱或構造柱不成對設置；以構造柱代替磚墻承重；山墻與縱墻交接處不設抗震構造柱；過多設置抗震構造柱等。
8、框架結構砌體填充墻抗震構造措施不到位。砌體外圍護墻砌筑在框架柱外又沒有設置抗震構造柱，框架間砌體填充墻高度長度超過規(guī)范規(guī)定要求又沒有采取相應構造措施。
9、結構其他問題。有的底層無橫向落地抗震墻，全部為框支或落地墻間距超長；有的僅北側縱墻落地，南側全為柱子，造成南北剛度不均；有的底層作汽車庫，設計時橫墻都落地，但縱墻不落地，變成了縱向框支；還有的底框和內框砌體住宅采用大空間靈活隔斷設計，其中幾乎很少有縱墻。不少地方都采用鋼筋混凝土內柱來承重以代替磚墻承重，實際上將磚混結構 演變?yōu)閮瓤蚣芙Y構，這比底框磚房還不利，因內框磚房的層數、總高度控制比底框磚房更嚴，因此存在著嚴重抗震隱患。更為嚴重的是這種情況并未引起目前大多數結構工程師的重視。
10、平面布局的剛度不均。抗震設計要求建筑的平、立面布置宜規(guī)正、對稱，建筑的質量分布和剛度變化宜均勻，否則應考慮其不利影響。但有的平面設計存在嚴重的不對稱：一邊進深 大，一邊進深小；一邊設計大開間，一邊為小房間；一邊墻落地承重，一邊又為柱承重。平面形狀采用l、π形不規(guī)則平面等，造成了縱向剛度不均，而底層作為汽車庫的住宅，一側為進出車需要，取消全部外縱墻，另一側不需進出車輛，因而墻直接落地，造成橫向剛度不均。這些都對抗震極為不利。
11、防震縫設置。對于高層建筑存在下列三種情況時，宜設防震縫：①平面各項尺寸超過《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規(guī)程(jgj 3-91)》中表2.2.3的限值而無加強措施；②房屋有較大錯層；③各部分結構的剛度或荷載相差懸殊而又未采取有效措施；但有的竟未采取任何抗震措施又未設防震縫。
12、墻體局部尺寸限值。在抗震設計規(guī)范中對此有專門的限制性規(guī)定，這是從宏觀上保證砌體房屋安全度的有效措施。但發(fā)現有承重窗間墻最小寬度＜1.0m(六度設防)；承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離＜1.0m；非承重墻外墻盡端至門窗洞邊的最小距離＜1.0m， 甚至只有幾十厘米等情況，片面追求開敞明亮卻忽視了房屋的抗震安全。
13、同一結構單元基礎形式不同。有關規(guī)范、規(guī)程中規(guī)定了“同業(yè)結構單元中不宜部分采用天然地基，部分采用樁基”，“高層建筑在同一結構單元內，不宜采用局部箱形基礎”，但發(fā)現有高層建筑部分采用樁基，部分又采用天然地基(主要指裙房部分)；同一結構單元內，部分有地下室，部分無地下室的情況。
14、基礎的埋置深度。有關規(guī)程明確規(guī)定，采用天然地基時基礎埋置深度不小于建筑高度的1/12，采用樁基時可不小于建筑高度的1/15，樁的長度不計在埋置深度內。但發(fā)現有的設計人員忽視了基礎的埋置深度必須滿足地基變形和穩(wěn)定的要求，在選擇天然地基時或是樁基時都達不到上述規(guī)定的要求。
15、結構抗震等級掌握不準。有的提高了，而有的又降低了，主要是對場地土類型、結構類型、建筑高度、設防烈度等因素綜合評定不準造成。
16、閣樓問題。其內收外墻不是支撐在墻上，而是支撐在樓板上，又未采取任何其他抗震構造措施。