结构体系的抗震能力综合表现在强度、刚度和变形能力三者的统一，即抗震结构体系应具备必要的强度和良好的延性或变形能力，如果抗震结构体系有较高的抗侧刚度，所承担的地震力也大，但同时缺乏足够的延性，这样的结构在地震时很容易破坏。另一方面，如果结构有较大的延性，但抗侧力的强度不符合要求，这样的结构在强烈地震作用下必然变形过大。因此，在确定建筑结构体系时，需要在结构刚度、承载力和延性之间寻找一种较好的匹配关系。

1）刚度与承载力

（1）地震作用与刚度

一般来说，建筑物的抗侧刚度大，自振周期就短，水平地震力大；反之，建筑物的抗侧刚度小，自振周期就长，水平地震力小。因此，应该使结构具有与其刚度相适应的水平屈服抗力。结构刚度不可过大，从而从根本上减小作用于构件上的水平地震作用。结构也不能过柔，因为建筑的抗侧刚度过小，虽然地震力减小了，但结构的变形增大，其后果是：①要求构件有很高的延性，导致钢筋过密；②过大的侧移会加重非结构部件的破坏；③p—Δ效应使构件内力增值。

（2）承载力与刚度的匹配

①框架结构体系

采用钢、钢筋混凝土或型钢混凝土纯框架体系的高层建筑，其特点是抗侧刚度小，周期长，地震作用小，变形大。框架的附加侧移与p—Δ效应将使梁、柱等杆件截面产生较大的次弯矩，进一步加大杆件截面的内力偏心距和局部压应力。此外，框架侧移很大时还可能发生附加侧移与p—Δ效应引起相互促进的恶性循环，以致侧向失稳而倒塌。当钢筋混凝土框架体系中存在刚度悬殊的长柱和短柱时，短柱柱身发生很宽的斜裂缝，这表明其较小的受剪承载力与较大的刚度不匹配。因此，在短柱柱身内配斜向钢筋或足够多的水平钢筋，以提供较大的剪切抗力。

②抗震墙体系

抗震墙体系的常见震害有：墙面上出现斜向裂缝；底部楼层的水平施工缝发生水平错动。

现浇钢筋混凝土全墙体系抗推刚度大，自振周期小，地震力很大。为避免震害采取以下措施：①在保证墙体压曲稳定的前提下，加大墙体间距以降低刚度，减小墙体的水平弯矩和剪力；②通过适当配筋，提高墙体抗拉应力的强度，在水平施工缝、墙根部配置钢筋，提高抗剪能力。

装配钢筋混凝土全墙体系抗推刚度大，地震力大，强度小。其薄弱环节是墙板的水平接缝，地震时易出现水平裂缝和剪切滑移。因此，一方面，要加强内外墙板接缝内的竖向钢筋，减小房屋整体弯曲时水平接缝受剪承载力的不利影响；另一方面，在水平缝设暗槽，必要时可在缝内设斜筋。

③框架—抗震墙体系

采用钢筋混凝土框架—抗震墙体系的高层建筑，其自振周期的长短主要取决于抗震墙的数量。抗震墙的数量多、厚度大，自振周期就短，总水平地震作用就大；抗震墙少而薄，自振周期就长，总水平地震作用就小。要使建筑做到既安全又经济，最好按侧移限值确定抗震墙的数量。侧移值由建筑物重要性、装修等级和设防烈度来确定。抗震墙厚度应使建筑物具有尽可能长的自振周期及最小的水平地震作用。

抗震墙厚度太厚不利于抗震。这是因为：①厚墙使建筑周期减小，水平地震力加大；②厚墙如过大，如600mm厚，除非沿墙厚设置3层竖向钢筋网片，否则很难使其墙体的延性达到应有的要求；③延性较低的钢筋混凝土墙体在地震作用下发生剪切破坏的可能性以及斜裂缝的开展宽度均加大；④厚墙开裂后的刚度退化幅度加大，由此引起的框架剪力值也加大。因此抗震墙的厚度要适当而不能过厚。

2）刚度与延性

框架结构杆件的长细比较大，抗侧移刚度较小，配筋恰当时延性较好；抗震墙结构墙体刚度较大，在水平力作用下所产生的侧移中除弯曲变形外，剪切变形占有相当的比重，延性较差；竖向支撑属轴力杆系，刚度大，压杆易侧向挠曲，延性较差。对于框架—墙体、框架—支撑双重体系，在地震动持续作用下，框架的刚度小，承担的地震力小，而弹性极限变形值和延性系数却较大。墙体或支撑刚度大，受力大，则墙体易先出现裂缝，支撑发生杆件屈曲，水平抗力逐步降低。而此时框架的侧移远小于其限值，框架尚未发挥其自身的水平抗力，即刚度与延性不匹配，各构件不能同步协调工作，出现先后破坏的各个击破情况，大大降低了结构的可靠度。为使双重体系的抗震墙或竖向支撑能够与框架同步工作，可采用带竖缝抗震墙。它可使与框架共同承担水平地震作用的同步工作程度大为改善，已实际应用于日本的多幢高层，如47层京王广场饭店，55层的新宿三井大厦，60层的池袋办公大楼。竖向支撑改进为偏交支撑。所以，协调抗侧力体系中各构件的刚度与延性，使之相互匹配，是工程设计中应该努力做到的一条重要的抗震设计原则。(www.daowen.com)

（1）延性要求

在中等地震作用下，允许部分结构构件屈服进入弹塑性，大震作用下，结构不能倒塌，因此，抗震结构的构件需要延性，抗震的结构应该设计成延性结构。延性是指构件和结构屈服后，具有承载能力不降低或基本不降低且有足够塑性变形能力的一种性能。

在“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设计原则下，钢筋混凝土结构都应该设计成延性结构，即在设防烈度地震作用下，允许部分构件出现塑性铰，这种状态是“中震可修”状态；当合理控制塑性铰部位、构件又具备足够的延性时，可做到在大震作用下结构不倒塌。高层建筑各种抗侧力体系都是由框架和剪力墙组成的，作为抗震结构都应该设计成延性框架和延性剪力墙。

“结构延性”这个术语有4层含义：①结构总体延性，一般用结构的“顶点侧移比”或结构的“平均层间侧移比”来表达；②结构楼层延性，以一个楼层的层间侧移比来表达；③构件延性，是指整个结构中某一构件（一榀框架或一片墙体）的延性；④杆件延性，是指一个构件中某一杆件（框架中的梁、柱，墙片中的连梁、墙肢）的延性。一般而言，在结构抗震设计中，对结构中重要构件的延性要求，高于对结构总体的延性要求；对构件中关键杆件或部位的延性要求，又高于对整个构件的延性要求。因此，要求提高重要构件及某些构件中关键杆件或关键部位的延性，其原则是：

①在结构的竖向，应重点提高楼房中可能出现塑性变形集中的相对柔性楼层的构件延性。例如，对于刚度沿高度均布的简单体形高层，应着重提高底层构件的延性；对于带大底盘的高层，应着重提高主楼与裙房顶面相衔接的楼层中构件的延性；对于框托墙体系，应着重提高底层或底部几层的框架的延性。

②在平面上，应着重提高房屋周边转角处、平面突变处以及复杂平面各翼相接处的构件延性。对于偏心结构，应加大房屋周边特别是刚度较弱一端构件的延性。

③对于具有多道抗震防线的抗侧力体系，应着重提高第一道防线中构件的延性。如框—墙体系，重点提高抗震墙的延性；筒中筒体系，重点提高内筒的延性。

④在同一构件中，应着重提高关键杆件的延性。对于框架、框架筒体应优先提高柱的延性；对于多肢墙，应重点提高连梁的延性；对于壁式框架，应着重提高窗间墙的延性。

（2）改善构件延性的途径

①减小竖向构件的轴压比

竖向构件的延性对防止结构的倒塌至关重要。对于钢筋混凝土竖向构件，轴压比是影响其延性的主要因素之一。试验研究表明，钢筋混凝土柱子和剪力墙的变形能力随着轴压比的增加而明显降低。抗震规范对抗震等级为一、二、三级的框架柱和抗震等级为一、二级的剪力墙底部加强部位的轴压比进行了限制，框架柱的初始截面尺寸常常根据轴压比的限值来进行估算。

②控制构件的破坏形态

构件的破坏机理和破坏形态决定了其变形能力和耗能能力。发生弯曲破坏的构件的延性远远高于发生剪切破坏的构件。一般认为弯曲破坏是一种延性破坏，而剪切破坏是一种脆性破坏。因此，控制构件的破坏形态（使构件发生弯曲破坏）可以从根本上控制构件的延性。目前，在钢筋混凝土构件的抗震设计中采用“强剪弱弯”（即构件的受剪承载力大于受弯承载力）的原则来控制构件的破坏形态，一般采用增大剪力设计值和增加抗剪箍筋的方法来提高构件的受剪承载力，并且通过验算截面上的剪力来控制截面上的平均剪应力大小，避免过早发生剪切破坏，对跨高比（或剪跨比）小的构件，平均剪应力的限制更加严格。

③加强抗震构造措施

构件的延性也与构造措施密切相关，采用合理的构造措施能有效地提高构件的延性，对于不同类型的构件可采取不同的抗震构造措施。