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黑龙江工程学院学士学位论文

第一章 绪论

1.1地震灾害
地震以不期而至的巨大威力毁灭文明、吞噬生命灵。人类社会进入21世纪仅十多年，全球的地震罹难者已经近90万人，经济损失达千亿美元。最大限度减少地震带来的经济损失和人员伤亡是人类面临的长期任务。
1.1.1我国地震震害概况
地震是一种自然现象，强烈地震不但可能引起地裂、滑坡、山崩、海啸、湖震、泥石流等灾害，改变人类赖以生存的自然环境；而且还会大量摧毁人工设施，并导致火灾、水灾、有毒有害及放射性物质泄漏、疫病等次生灾害。我国处于世界上最活跃的地震带上，一是环太平洋地震带（我国东部地区）；一是欧亚地震带（我国西部及西南部是其通过地区）。因而我国是世界上有数的多地震国家之一。地震给人类带来了巨大灾害不论从有史料可考的记载，还是从近代的统计，我国的地震灾害为全球之冠。地震造成的人员伤亡，中国居世界首位。表1.1和表1.2列出了国内外近现代重大地震灾害。

表1.1 中国近现代的重大地震灾害
年份
地震
震级
死亡人数
经济损失/亿元人民币
1902
新疆阿图什
8.25
500

1920
宁夏海原
8.50
2000 000

1923
四川炉霍、道孚
7.25
3000

1927
甘肃古浪
8.00
4000

1931
新疆富蕴
8.00
10 000

1933
四川叠溪
7.25
6800

1935
台湾新竹、台中
7.00
3200

1937
山东菏泽
7.00
390

1941
台湾嘉义
7.00
300

1948
四川理塘
7.25
800

1966
河北邢台
7.20
8000

1975
辽宁海域
7.30
1328

1976
河北唐山
7.80
240 000
100
1988
云南澜沧-耿马
7.60
748

1990
青海共和-兴海
7.00
119

1996
云南丽江
7.00
309

1999
台湾集集
7.20
2333

2003
新疆伽师-巴楚
6.80
268
14
2008
四川汶川
8.00
87 150（含失踪）
6000
2010
青海玉树
7.10
2968（含失踪）
125
表1.2 国外近现代重大地震灾害
年份
地震
震级
死亡人数
经济损失/亿美元
1891
日本浓尾
7.90
7273

1896
日本三陆
7.10
27 122

1905
克什米尔
8.60
19 000

1906
美国旧金山
8.30
1000
5
1908
意大利墨西拿
7.50
83 000

1923
日本关东
7.80
142 807

1927
日本北丹后
7.50
2925

1933
日本三陆
8.30
3008

1935
巴基斯坦
7.50
30 000

1939
智利
8.30
30 000

1939
土耳其
7.90
23 000

1946
日本南海
8.10
1000

1948
日本福井
7.30
3895

1960
摩洛哥
5.60
12 000

1964
美国阿拉斯加
7.90
130

1970
秘鲁
7.70
40 000

1972
伊朗
7.00
17 000

1972
马拉瓜
6.50
10 000

1978
伊朗
7.70
25 000

1988
墨西哥
8.10
9500

1988
苏联亚美尼亚
6.90
25 000

1994
美国北岭
6.70
55
400
1995
日本阪神
7.30
6348
1000
1999
土耳其伊兹米特
7.40
14 000
200
2001
印度古吉拉特
7.70
14 000
45
2003
伊朗巴姆
6.50
41 000

2004
印尼苏门答腊
8.90
300 000

2005
印巴交界
7.60
88 000

2010
海地
7.30
316 300
19
2010
智利
8.80
802
150
2011
新西兰
6.30
220
110
2011
日本东部海域
9.00
27 794（含失踪）
3000
1.1.2我国地震灾害严重的主要原因
1.地震区分布广：据历史记载，全国除个别省以外，都发生过6级以上地震。需要考虑抗震设防地震基本烈度在6度以上的地区面积占全国陆地国土面积的60%。由于地震活动范围广，震中分散，难以捕捉地震发生的具体地点，集中防御。
2.震源浅、强度大：我国发生在陆地国土的地震，绝大多数是深度在30km以内的浅源地震。地震强度大，对地面的房屋建筑物，烟筒、水塔等工程构筑物和设施破坏性也大。
3.位于地震区的大中城市多：我国大中城市中70%在7度以上的地震区，特别是一批重要城市包括北京、西安等特大城市都位于地震基本烈度8度的高烈度地震区。
4.建筑物抗震能力低：新中国成立后新建工程一般均未考虑抗震设防，25年后于1974年才颁发第一本《工业与民用建筑抗震设计规范》，逐渐考虑抗震设防。在此之前建造的大量房屋和工程设施，难以抵御地震的袭击。旧中国遗留下来的老旧房屋、广大的农村房屋、土石结构房屋、南方地区的空斗墙、半砖墙房屋等建筑抗震性能差，因而带来生命和财产的严重损失。
5.强震的重演周期长：我国灾难性强震的重演周期大多在百年甚至数百年。由于强震重演的周期长，就很容易在现实生活中忽视地震灾害的威胁。
1.2 建筑抗震的起源与发展
地震灾害已有数千年的历史资料记载，但包含建筑抗震在内的地震工程学却仅有大约百年的历史。历经时代沧桑和地震等自然灾害留存于世的古代建筑，常使我们惊叹古人卓越的建筑智慧，但时近20世纪才有了关于建筑抗震的文字表述。基于现代力学和工程学的发展，建筑抗震逐渐成为土木工程的重要内容。
1.2.1 建筑抗震理论的沿革
20世纪初到30年代可称为建筑抗震的静力学阶段。当时，人们认识到地震动是剧烈的往复运动，在将地面结构视为一个大的刚体的前提条件下，地面的建筑将会承受与地面相同的速度；基于牛顿力学的第二定律，该加速度与建筑物质的乘机即为作用在结构上的地震惯性作用。日本抗震设计的“震度法”是这一发展阶段的代表；如取水平地震震度为0.1（即水平向地震加速度为0.1g），再乘以结构质量即可得到作用与结构的等效水平力；按照这一方法设计的抗震建筑在关东大地震中经受住了考验。1924年日本颁布的世界上最早的建筑抗震设计规范《市街地建筑法》，是采用静力设计理论的典型代表。这一时期，也曾经出现有关隔震、消能和能量设计的想法，出现了探讨结构变形能力对抗震性能影响的“刚柔之争”；但由于知识的缺乏，当时并未发展出新的理论和计算方法。
20世纪30年代，美国和日本获得了最初一批强震加速度记录，认识到地震时包含多种频率成分的复杂运动；同时，固体的弹性振动理论也被土木工程界所掌握。20世纪40年代开始利用小型振动台进行谐波和随机波作用下结构模型的弹性动力反应试验。在此基础上，美国研究者计算了自振周期不同的若干单自由度弹性体系在实测地震加速度作用下的反应，做成了地震反应谱并将之用于结构抗震设计。反应谱方法考虑了结构的弹性变形、体现了动力分析的概念，但是这种计算方法只能得出对结构最大地震反应的估计，地震作用仍以等效静力方式作用与结构。20世纪50年代，这一方法在国际范围被广泛接受，标志着建筑抗震进入反应谱理论阶段。
20世纪60年代，采用低周循环加载方式的伪静力试验技术获得广泛应用，同期美国和日本先后研制了可以进行结构抗震试验的大型地震模拟振动台。70年代末最早的伪动力试验装置在日本建成。70年代以后。电子计算机的应用逐步普及，使复杂结构的地震反应时程分析成为可能。同时，有关结构和构件的非线性、非弹性本构关系，结构地震反应的变形和能量，结构和地基的相互作用，多向地震动作用和非均一地震作用的研究日益深入，包含隔震和消震减震在内的结构振动控制也成为建筑抗震的前沿领域。建筑抗震的理论和方法进入更为深入、缤纷多彩的动力阶段。
1.2.2 我国建筑抗震的研究与实践
我国的建筑抗震研究始于中华人民共和国的建立。在1949-1955年的第一个五年计划时期，整理的追溯至三千年的历史地震资料，编制了历史地震目录，并开始对部分重大工程建设场址进行地震烈度评定，从工程地震角度为建筑抗震的实施奠定基础。1955年苏联《地震区建筑规范》在中国翻译出版，中国少数重要建筑参照该规范按静力理论进行了抗震设计。
1956-1965年是我国建筑抗震全面发展的时期。1955年中国科学院确定的十大研究课题包括了地震灾害防御内容。中国科学院部分研究所和高等院校开展了工程抗震研究，涉及地震烈度表和烈度区划图的编制、结构弹性地震反应分析、建筑动力特性实测及结构模型的动力试验，1964年参考苏联规范编制完成。
1966年邢台地震和1967年河间地震的发生提高了全社会对抗震防灾重要性的认识并积累了初步的震害经验；我国研制的单水平向机械式振动台开始于建筑抗震研究。1974年《工业与民用建筑抗震设计规范（试用）》（TJ11-74）经批准正式颁布。
1976年河北唐山大地震的发生促进了中国地震工程研究和抗震技术标准的发展。1978年《中国地震烈度区划图》（1977）颁布，给出了未来百年可能遭遇的最大地震烈度。在前几次地震经验教训的基础上，1977年和1978年分别颁布《工业与民用建筑抗震鉴定标准》（TJ22-77）H和修订的《工业与民用建筑抗震设计规范》（ TJ11-78）.在以后开展研究的基础上，修订的《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）于1989年颁布。该规范增加了地震烈度6度区房屋抗震设计要求；参照日本《新耐震设计法》的研究成果，采用了分别对应大震小震的两阶段抗震验算要求，并依据《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）采用了构件强度验算的极限状态设计表达式。20世纪80年代，我国开始研制和装备以地震模拟振动台为代表的现代抗震试验设备。1990年新编的《中国烈度区划图》（1990）颁布，将未来五十年内赵越概率10%的地震烈度作为抗震设防的基本烈度；1996年中国《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-95）和《建筑抗震试验方法规程》（JGJ101-96）颁布；1999年《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-98）颁布实施；这些技术标准的颁布标志着我国建筑抗震的全面发展。
进入新世纪之后，《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）颁布，首次规定了作为抗震设防依据的地震动加速度峰值和反应谱特征周期。2008年汶川大地震发生，大量经过抗震设计的房屋经受了实际地震的检验，在总结国内外地震害经验和地震工程研究成果的基础上，2008年《镇（乡）村建筑抗震技术规程》（JGJ161-2008）颁布，这是我国第一部针对乡镇建筑的抗震技术法规；2009年修订的《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-2009）颁布，2010年修订的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）颁布，成为我国现在的建筑抗震技术标准。
1.3 建筑抗震的研究途径
建筑抗震是土木工程学科的一个分支，其研究途径除遵循土木工程的共同规律外，尚涉及地震环境的特殊性。破坏性地震的罕遇、强烈和不可准确预知造成建筑抗震研究的困难性和复杂性。
1.3.1 建筑抗震的知识来源
建筑抗震的自身特殊知识源自震害考察、强震观测和抗震试验。
首先，地震灾害现场的建筑破坏现象提供了大量丰富的有关建筑抗震的感性知识，可进一步引导人们去探索建筑地震破坏机理和防御措施。震害现场考察是获取和检验抗震知识的不可替代、最具有说服力的途径。
其次，建筑的抗震分析与设计需要有关强地震特性的知识，强震观测是获取实际地震动数据的最有效的手段。使用的仪器为强震仪。建筑结构的地震反应分析需要地震动作为输入，预测未来可能遭遇的地震动需要大量强震观测数据的统计分析。地震动作为抗震结构体系的输入，其特性与结构承受的地震作用密切相关；没有强震观测数据，就不可能产生地震反应谱的概念，也不会建立反应谱分析方法。强震观测还可以在地震环境下得到建筑地震反映的真实过程，为建立和检验建筑结构的分析模型、计算方法以及采取抗震措施的有效性提供科学依据。
再者，建筑结构的地震反应分析是复杂的动力过程，这种分析需要确定结构自身的动力参数，结构抗震试验则是获取结构动力参数最可靠的手段；在强烈地震可遇而不可求的情况下，抗震试验也是检验抗震设计理论、方法和措施的依据。结构的脉动测试实验、强迫振动试验和自动振动试验可以直接确定建筑结构的自振频率、振型和阻尼比，是建立结构弹性分析模型的重要依据；沩静力试验和伪动力试验可以实测结构或结构构件的非线性本构关系，为分析结构从弹性到破坏的地震反应全过程奠定基础。抗震试验技术的发展与建筑抗震理论的进步和抗震设计方法的逐步完善密切相关。
1.3.2 多学科知识的综合运用
建筑抗震理论的发展和抗震设计方法的改善，除必须由震害考察、强震观测和抗震试验获取原始知识之外，还必须运用其他学科的知识和新的研究成果。在科学技术高速发展的当代，多学科知识的综合运用已经是不同学科的重要特征。
含地球物理学、地震学、地质学等在内的地学知识与建筑抗震的发展有着密切的关系。历史地震、地震烈度、地震活动构造等资料是展开工程地震研究、实施地震危险性分析和地震区划并最终确定建筑抗震设防地震动参数的基础。强地震动研究是联系地学与土木工程学的交叉点。
建筑抗震作为土木工程的特殊分支，必须沿用结构工程有关结构受力、变形和动力分析的基本知识。结构力学、土力学、结构动力学、土动力学为建筑抗震反洗提供了理论与方法。随机振动理论、可靠性分析理论、数值计算方法在土木工程中的应用也必然扩展于建筑抗震研究与设计。土木工程材料特性的研究与新材料的开发同样推进了建筑抗震的发展。
除地学、材料与工程学科之外，管理科学、计算机与信息技术、传感和测量技术、数学、人工智能和振动控制理论等对建筑抗震的发展也是有目共睹的。
1.3.3 建筑抗震设计的特点
建筑抗震设计与静力荷载作用下的土木工程设计相比更为复杂和困难，主要体现于以下几点。
首先，破坏性地震的能量之大可令山河改观，将建筑结构的地震反应控制在弹性范围内以确保安全不但面临技术困难，也是一般社会经济能力所难以承受的。；在罕遇大震作用下，结构虽不再保有使用功能，但不允许倒塌以保障人的生命安全；这种非线性状态下的性能要求是难以准确把握的。
其次，强地震动特性十分复杂，具有极大的不确定性，乃至远非随机振动理论可以描述；这导致设计地震动和结构地震反应分析结果也有很大的不确定性，抗震结构的可靠度难以准确估计。这一缺憾不是短期可以改善的。
再者，结构地震反应是动力过程，复杂的结构体系和结构构件有多种破坏模式，这给结构分析模型的建立带来巨大的困难。更复杂的模型和更精确的数值方法未必得到更适当的分析结果，结构抗震分析难求精确。
最后，结构分析理论的正确性和工程设计方法的有效性原则上需要大量重复实例的验证，但由于破坏性抗震的罕遇性以及人工模拟地震环境的局限性，这种验证不能随心所欲按计划进行，故建筑抗震的理论和方法往往只能在遭遇灾难性大地震后才有全面的改善和发展。
总之，建筑抗震研究需综合运用相关学科知识，结合采用理论分析、数值模拟和结构试验三种基本途径。随着科技进步和社会经济的发展，人类对建筑抗御地震灾害能力的要求不断提高。性能化抗震设计是发展和完善建筑抗震的目标，结构振动控制技术、结构健康诊断技术的发展和应用将进一步提高建筑工程的安全性、耐久性和实用性。
1.4 本文研究内容
第二章.国内外抗震规范设防要求
13

第三章 不同建筑类型对抗震设防要求

3.1 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震设防要求
多高层钢筋混凝土结构以其优越的综合性能在城市建设中得到了广泛的应用。在我国，大部分的多高层房屋建筑都是用钢筋混凝土结构建造的。我国又是多地震国家。因此，掌握多高层钢筋混凝土结构的抗震设防要求，显然是十分重要的。
3.1.1 房屋的最大适用高度
不同的结构体系，其抗震性能不同，技术经济指标随着房屋的高度增长而变化。房屋的内力是房屋高度平方的函数，房屋的水平位移是房屋高度4次方的函数。例如，框架结构用于低层和多层房屋是经济合理的，但用于高层房屋就会不经济，因为框架结构水平刚度较差，属于柔性结构，在强震作用下顶点位移和层间位移较大，如果要满足侧移限制的要求，框架柱的截面尺寸就要设计的很大。因此，《规范》根据各种结构体系的特点，从安全和经济等多方面的综合考虑，规定了现浇钢筋混凝土房屋的适用最大高度，如图3.1所示。

表3.1 现浇钢筋混凝土房屋结构适用的最大高度(m)
结构体系
烈度
6
7
8
9
框 架
60
55
45
25
框架-抗震墙
130
120
100
50
抗震墙
全部落地
140
120
100
60
部分框支
120
100
80
不应采用
筒 体
框架-核心筒
150
140
100
70
筒中筒
180
160
120
80
板柱-抗震墙
40
35
30
不应采用
注：1.房屋高度是指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）；
2.框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构；
3.部分框支抗震墙结构指首层或底部两层框支抗震墙结构；
4.乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度；
5.超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施。
对平面和竖向均不规则结构或IV类场地的结构，适用的最大高度应适当降低。当钢筋混凝土结构的房屋高度超过最大使用高度时，应通过专门研究，采取有效加强措施，必要时需采用型钢混凝土结构等，并按建设部的相关规定上报审批。
楼盖在其平面内的刚度应足够大，以使水平地震力能通过楼盖平面进行分配和传递。因此，应优先选用现浇楼盖，其次是装配整体式楼盖，最后才是装配式楼盖。抗震规范（GB50011-2001）规定，框架-抗震墙和板柱抗震墙结构中，抗震墙之间无大洞口的楼、屋盖的长细比不宜超过表3.2中规定的数值；超过时，应考虑楼盖平面内变形的影响。

表3.2 抗震墙之间楼盖的最大长细比
楼屋盖类别
烈 度
6
7
8
9
现浇、叠合梁板
4
4
3
2
装配式楼板
3
3
2.5
不宜采用
框支层板柱-抗震墙现浇梁板
2.5
2.5
2
不宜采用

为了减小温度应力的影响，规范规定，当房屋较长时，刚度较大的纵向抗震墙不宜设置在尽端开间。
3.1.2房屋的抗震等级
抗震等级主要用于确定房屋的抗震措施。钢筋混凝土房屋的抗震措施包括内里调整和抗震构造措施。为了不同情况下抗震设计要求的差异，达到经济合理的目的，《规范》把抗震等级分为四类，其中第一级代表最高的抗震设计要求，第四级代表最低的要求。在进行钢筋混凝土房屋抗震强度验算和确定抗震构造措施之前，应根据烈度、结构类型以及房屋的高度采用不同的抗震等级。抗震等级的划分应符合下列要求：
（1） 丙类建筑物抗震等级宜按照表3.3划分；其他设防类别的建筑，则应按前述抗震设防分类和设防标准的规定调整后再按表3.3划分抗震等级。
（2） 普通钢筋的强度等级，纵向受力钢筋宜选用符合抗震性能指标的HRB400级热轧钢筋，也可采用符合抗震性能指标的HRB335级钢筋；箍筋宜选用符合抗震性能指标的HPB235、HRB335和HRB400级热轧钢筋。普通钢筋宜优先采用延性、韧性和可焊性较好的钢筋。对一、二级抗震等级的框架结构，其普通纵向受力钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；屈服强度实测值与强度标准值比值不应大于1.3；且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
（3） 与主楼相连的裙房，除应按裙房本身考虑外,其抗震等级不应低于主楼的抗震等级；此时，主楼结构在裙房顶部上下各一层应适应加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级。
（4） 当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或按非抗震考虑。

表3.3现浇钢筋混凝土结构的抗震等级
结构类型
烈 度
6
7
8
9
框 架
高度（m）
≦30
>30
≦30
>30
≦30
>30
≦25
框 架
四
三
三
二
二
一
一
剧场、体育馆等大跨度建筑
三
二
一
一
框架-抗震墙
高度（m）
≦60
>60
≦60
>60
≦60
>60
≦50
框 架
四
三
三
二
二
一
一
抗震墙
三
二
一
一
抗震墙
高度（m）
≦80
>80
≦80
>80
≦80
>80
≦60
抗震墙
四
三
三
二
二
一
一
部分框支抗震墙结构
抗震墙
三
二
二
一
不宜采用
不宜采用
框支层框架
二
二
一
一
筒 体
框架-核心筒
框架
三
二
一
一
核心筒
二
二
一
一
筒中筒
外筒
三
二
一
一
内筒
三
二
一
一
板柱-抗震墙
板柱的柱
三
二
一
不宜采用
抗震墙
二
二
二
注：1.一般抗震墙尚包括部分框支抗震墙结构的不落地抗震墙和落地抗震墙加强部位的上部；
2.建筑场地为I类时，除6度外可按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不降低；
3.接近或等于高度分界时，宜结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级。
3.1.3 材料
按抗震要求设计的混凝土结构的材料应符合下列要求：
（1） 混凝土的强度等级，抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核心区、框支梁、框支柱不应低于C30；构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件不应低于C20。并且，混凝土结构的强度等级，在9度时不宜超过C60，在8度时不宜超过C70.
（2） 普通钢筋的强度等级，纵向受力钢筋宜采用HRB335级和HRB400级热轧钢筋；箍筋宜采用HPB235、HRB335和HRB400级热轧钢筋。普通钢筋宜优先采用延性、韧性和可焊性较好的钢筋。对一、二级抗震等级的框架结构，其普通纵向受力钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3.
在施工中，当需要以强度等级较高的钢筋代替原设计中的纵向受力钢筋时，应按照钢筋受拉承载力相等的原则换算，并应满足最小配筋率、抗震验算等要求。
3.1.4 结构布置
（1）平面布置：
结构的平面布置是指结构平面图上布置柱和墙的位置以及楼盖的传力方式。从抗震角度看，最主要的是使结构平面的质量中心和刚度中心相重合或可能靠近，以减少结构的扭转反应。因此，结构的平面布置宜简单、对称和规则，且不宜采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。在框架结构和抗震墙结构中，框架和抗震墙均应双向设置，柱中线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间的偏心距不宜大于柱宽的1/4。
（2） 竖向布置：
结构沿竖向（铅直方向）应尽可能均匀而少变化，使结构的刚度沿竖向均匀。在用防震缝分开的结构单元内，不应有错层和局部加层，同一楼层应在同一标高内。
为使结构有较好的整体刚度和稳定性，结构高度H和宽度B的比值不宜超过表3.4.所列的限值（A级）.超过表3.4.的要求时成为B级，对B级也有相应的限值。

表3.4.适用的房屋最大高宽比
结构类型
6度
7度
8度
9度
框架、板柱-抗震墙
4
4
3
2
框架-抗震墙
5
5
4
3
筒体、抗震墙
6
6
5
4
注：1.当有大底盘时，计算高宽比的高度从大底盘的顶部算起；
2.超过表内高宽比的体型复杂的房屋，应进行专门研究。

（3）防震缝的设置
平面形状复杂时，宜用防震缝划分成较规则简单的单元。但对高层结构，宜尽可能不设缝。伸缩缝和沉降的宽度应符合防震缝的要求。
当需要设置防震缝时，其最小宽度应符合下列要求：
1. 框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时可采用70mm；超过15m时，6度、7度、8度和9度相应每增加5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm。
2. 框架-抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用上述对框架规定数值的70%，抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用上述对框架规定数值的50%；且均不宜小于70mm。
3. 防震缝两侧结构体系不同时，防震缝宽度应按需要较宽的规定采用，并可按较低房屋高度计算裂缝宽度。
4. 8、9度框架结构房屋防震缝两侧结构高度、刚度或层高相差较大时可在缝两侧房屋的尽端沿全高设置垂直于防震缝的抗撞墙，每一侧抗撞墙的数量不应少于两道，宜分别对称布置，墙肢长度可不大于一个柱距，框架和抗撞墙的内力应按考虑和不考虑抗撞墙两种情况分别进行分析，并按不利情况取值。抗撞墙在防震缝一端的边柱，箍筋应沿房屋全高加密。
3.1.5楼梯间的抗震的设计要求
发生强烈地震时，楼梯间是重要的逃生通道，楼梯间的破坏将影响人员撤离和救援。为加强楼梯间的抗震能力，抗震建筑宜采用现浇钢筋混凝土楼梯。对于框架结构，楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则；楼梯构件与主体结构整浇时，设计中应考虑楼梯构件对地震反应的影响，应进行楼梯构件的抗震承载力验算；宜采取构造措施减少楼梯构件对主体刚度的影响。楼梯间两侧填充墙与柱间应加强拉结。
3.1.6楼盖及屋盖
当楼、屋盖平面内刚度与抗震墙刚度之比较大时可忽略楼、屋盖平面内变形对整体结构内力分布的影响，此类楼屋盖为刚性楼屋盖。
为保证楼屋盖的刚性，抗震墙之间无大洞口的楼、屋盖长宽比不宜超过表3.5的要求。

表3.5抗震墙之间楼屋盖的长宽比
楼、屋盖类型
设防烈度
6度
7度
8度
9度
框架-抗震墙结构
现浇或叠合楼、屋盖
4
4
3
2
装配整体式楼、屋盖
3
3
2
不宜采用
板柱-抗震墙结构的现浇楼、屋盖
3
3
2
----
框支层的现浇楼、屋盖
2.5
2.5
2
----

当楼、屋盖有大洞口（如楼梯间）时，在洞口两侧应设抗震墙。楼盖与抗震墙连接部位有孔洞时，在洞口两侧应增设垂直于抗震墙的补强钢筋，保证楼盖与抗震墙间的剪力传递。采用叠合板作为刚性楼板时，后浇叠合层应有链接钢筋。
设防烈度不大于8度时，可采用有现浇层的预制楼板，板上配筋，现浇层厚度不应小于50mm.当现浇层平面内剪力较大或楼、屋盖有较大洞口需设边缘构件时，现浇层厚度不宜小于75mm，当现浇层内需埋设电线管道时，管道外径不宜大于现浇层厚度的1/3。设防烈度为8度时，现浇层与预制楼板应通过板缝拉筋增强整体连接，拉筋间距不宜大于1000mm，拉筋直径不宜小于6mm。配筋现浇层与抗震墙连接部位的配筋应保证楼屋盖与抗震墙之间的剪力传递。楼、屋盖周边的边缘构件应与周边框架叠合梁相结合。
3.2 多高层钢结构抗震设防要求
在地震作用下，钢结构房屋由于钢材的材质均匀，强度易于保证，因而结构的可靠性大；轻质高强的特点使钢结构房屋的自重轻，从而结构所受的地震作用减小；良好的延性性能使钢结构具有很大的变形能力，即使在很大的变形下仍不致倒塌，从而保证结构的抗震安全性。但是，钢结构房屋如果设计与制造不当，在地震作用下，可能发生构件的失稳和材料的脆性破坏及连接破坏，而使其优良的性能得不到充分的发挥，结构未必具有较高的承载力和延性。
3.2.1多高层钢结构房屋的结构类型与最大适用高度
有抗震要求的多高层建筑钢结构可采用纯框架结构体系、框架-中心支撑结构体系、框架-偏心支撑结构体系及框筒结构体系。
纯框架结构延性好，但抗侧力刚度较差。中心支撑框架通过支撑提高框架的刚度，但支撑受压会屈曲，支撑屈曲将导致原结构承载力降低。偏心支撑框架可通过偏心梁段剪切屈服限制支撑受压屈曲，从而保证结构具有稳定的承载能力和良好的耗能性能。框筒实际上是密柱框架结构，由于梁跨小刚度大，是周围的柱近似构成一个整体受弯的薄壁筒体，具有较大的抗侧刚度和承载力，因而框筒结构多用于高层建筑。各种钢结构体系建筑的适用高度与高宽比不宜大于表3.6。
表3.6 适用的钢结构房屋最高高度（m）
结构体系
设防烈度
6、7
8
9
框 架
110
90
50
框架-支撑（剪力墙板）
220
200
140
筒体（框筒、筒中筒、束筒）和巨型框架
300
260
180
注：1.房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）；
2.超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采用有效的加强措施。
3.2.2 多高层钢结构房屋的高宽比限值
结构的高宽比对结构的整体稳定性和人在建筑中的舒适感等有重要影响，钢结构房屋的最大高宽比不宜大于表3.7.的规定，超过时应进行专门研究，采用必要措施。
表3.7.钢结构民用房屋适用的最大高宽比
烈 度
6、7
8
9
最大高宽比
6.5
6.0
5.5
注：计算高宽比的高度从室外地面算起。
3.2.3 多高层钢结构房屋的结构布置要求
多高层钢结构的平面布置应尽量满足下列要求：
（1）钢结构房屋应尽量采用简单规则的建筑方案，并使结构各层的抗侧力刚度中心与质量中心接近或是重合，同时各层刚心与质心接近在同一竖直线上。当采用不规则建筑方案时，应设置抗震缝，且缝宽应不小于钢筋混凝土结构房屋的1.5倍。
（2）建筑的开间、进深宜统一。当钢框筒结构采用矩形平面时，其长宽比不应大1.5:1，不能满足此项要求时，宜采用多束筒结构。
（3）高层建筑钢结构不宜设置防震缝，但薄弱部位应注意采取措施提高抗震能力。如必须设置伸缩缝，则应同时满足防震缝的要求。
（4）宜避免结构平面不规则布置。如在平面布置上具有下列情况之一者，为平面不规则结构；
a.任意层的偏心率大于0.15.
b.结构平面形状有凹角，凹角的伸出部分在一个方向的长度，超过该方向建筑总尺寸的25%。
c.楼面不连续或是刚度突变，包括开洞面积超过该层楼面面积的50%。
d.抗水平力构件既不平行又不对称于抗测力体系的两个互相垂直的主轴。
多高层钢结构的竖向布置应尽量满足下列要求：
a. 楼层高度大于其相邻上层刚度的70%，且连续三层总的刚度降低高度不超过50%。
b. 相邻楼层质量之比不超过1.5（屋顶层除外）。
c. 任意楼层抗侧力构件的总受剪承载力大于其相邻上层的80%。
d. 框架-支撑结构中，支撑（或剪力墙板）宜竖向连续布置，除底部楼层和外伸刚臂所在楼层外，支撑的形式和布置在竖向宜一致。
3.2.4 多高层钢结构的抗震构造措施
多高层钢结构的抗震构造措施包括钢框架结构抗震构造措施、钢框架-中心支撑结构的抗震构造措施和钢框架-偏心支撑结构抗震构造措施等。下面主要简单介绍一下钢框架结构抗震构造措施：
（1）框架柱的长细比限值
为了保证框架柱有良好的延性，地震区柱长细比不宜太大，不超过12层的钢框架柱的长细比，6~8度时不应大于,9度时不应大于：超过12层的钢框架柱的长细比，应符合表3.8.的规定。

表3.8 超过12层框架柱的长细比限值
烈 度
6度
7度
8度
9度
长细比
120
80
60
60
注：表中所列值适用于Q235钢，其他牌号钢材应乘。

（2）框架梁、柱板件宽厚比限制
对按7度及7度以上抗震设防的框架梁，要求梁出现塑性铰后还有转动能力，因此，对于板件的宽厚比有严格的要求；对设防烈度为6度和非抗震设计的结构，要求梁截面出现塑性铰，但不要求太大的转动能力。
不超过12层的框架梁、柱板件宽厚比应符合表3.9的要求；超过12层的框架梁、柱板件宽厚比应符合表3.10的规定。

表3.9不超过12层框架的梁主板件宽厚比限值
板件名称
7度
8度
9度
柱
工字形截面翼缘外伸部分
13
12
11
箱形截面壁板
40
36
36
工字形截面腹板
52
48
44
梁
工字形截面和箱形截面翼缘外伸部分
11
10
9
箱形截面翼缘在两腹板的部分
36
32
30
工字形截面和箱形截面腹板
（<0.37）
（≤0.37）

40

39

35
注：表中所列值适用于Q235钢，其他牌号钢材应乘。

表3.10 超过12层框架的梁柱板件宽厚比限值
板件名称
6度
7度
8度
9度
柱
工字形截面翼缘外伸部分
13
11
10
9
工字形截面腹板
43
43
43
43
箱形截面壁板
39
37
35
33
梁
工字形截面和箱形截面翼缘外伸部分
11
10
9
9
箱形截面翼缘在两腹板间的部分
36
32
30
30
工字形截面和箱形截面腹板

注：表中所列值适用于Q235钢，其他牌号钢材应乘。