20世紀70年代以來，人們總結(jié)地震災害經(jīng)驗時發(fā)現(xiàn)，由于地震作用的不確定性，結(jié)構(gòu)計算假設與實際情況存在較大的差異，使得地震作用下的結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)很難通過“計算設計”來控制，因此對抗震設計來說，“概念設計”比“計算設計”更重要。相比較理論設計方法，概念設計可根據(jù)架構(gòu)體系和力學關系等設計原則進行總體設計和控制難以精確計算的問題，對于提高建筑的抗震設防能力具有重要意義，因此越來越受到國內(nèi)外工程界的重視。

　　摘要：我國是世界上地震災害最嚴重的國家之一，并且地震災害具有分布廣、頻率高、震源淺等特點。人類目前還無法控制地震，對自然災害的預測誤差也較大，因此為減輕或避免地震災害，建筑工程建設必須做好抗震設防工作，把好抗震設計關。文章詳細介紹了建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設計的重要性，闡述了結(jié)構(gòu)抗震概念設計的原則及主要內(nèi)容，希望為提高我國建筑抗震水準提供參考。

　　關鍵詞：地質(zhì)論文范文,建筑抗震,概念設計,設計內(nèi)容,設計原則

　　1建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設計的重要性

　　建筑結(jié)構(gòu)抗震設計首先要有符合概念設計要求的抗震概念設計思路，然后進行不可或缺的抗震計算。其中概念設計是抗震計算的前提和基礎，在建筑結(jié)構(gòu)抗震設計起著更為重要的作用。

　　1.1概念設計的基本內(nèi)涵

　　由于地震及地面運動的不確定性、地震時地面運動的復雜性及對結(jié)構(gòu)的復雜影響尚未被掌握、結(jié)構(gòu)抗震計算理論目前尚未能充分反映地震時結(jié)構(gòu)反應及破壞的復雜過程等原因，使得建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設計尤為重要。概念設計的理念是不通過精確計算，只需利用籠統(tǒng)而科學的思維方式來確定一些設計上難以給出確定答案的難點。在抗震設計中，盡管通過分析整體結(jié)構(gòu)體系和分體結(jié)構(gòu)間的力學關系，可解釋地震對建筑物的損害，但損害的概念是模糊的，地震本身產(chǎn)生的破壞力也難以用精確的數(shù)據(jù)衡量，因此利用宏觀的概念性估算的設計理念更符合抗震的需求。這也是概念設計的基本內(nèi)涵。

　　1.2概念設計的優(yōu)勢

　�、俑拍钤O計體現(xiàn)了先進的設計思維，結(jié)構(gòu)工程師通過概念設計可完成對特定建筑空間的設計，制定建筑的總體結(jié)構(gòu)方案，同時透徹清晰的理解構(gòu)件、結(jié)構(gòu)間的關系。通過簡單的計算，在不借助計算機的情況下，可完成對建筑的正確定性和優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，降低建筑成本。

　�、谝恍┙Y(jié)構(gòu)設計理論和計算理論中的缺陷和不可預見性，可以通過概念設計彌補。如在混凝土結(jié)構(gòu)設計中，截面積計算的理論基礎和內(nèi)力計算的理論基礎分別是塑性理論和彈性理論，兩者從根本上來說是對立的，計算結(jié)果也和實際狀況存在較大的差距，通過概念設計思路可很好的解決這方面的問題。

　�、鄹拍钤O計可判斷和甄別簡化的結(jié)構(gòu)模型和實際情況不符，輸入數(shù)據(jù)的錯誤等情況下對計算結(jié)果的影響，也可作為判斷結(jié)果可靠性的主要依據(jù)。

　　1.3概念設計與計算設計的區(qū)別

　　要使建筑結(jié)構(gòu)物具有較可靠的抗震性能，必須要有正確的概念設計，然后進行必要的抗震計算。相比較傳統(tǒng)的計算設計，概念設計的重要性尤為突出，如表1所示。

　　2建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設計的原則及主要內(nèi)容

　�、倏拐鸶拍钤O計的原則。場地應選在對建筑抗震有利的位置，避開危險地段或抗震不利的地段；建筑的平立面布置不應采用嚴重不規(guī)則的方案；結(jié)構(gòu)材料選擇與結(jié)構(gòu)體系的確定應符合抗震結(jié)構(gòu)的要求；應遵循“強剪弱彎”（避免剪切破壞先于彎曲破壞）的設計原則，“強柱弱梁”（避免柱子破壞先于梁的破壞）設計原則。

　�、诟拍钤O計應重視結(jié)構(gòu)規(guī)律。建筑抗震概念設計，是保證結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良抗震性能的一種方法，通過分析結(jié)構(gòu)薄弱部位，設計延性結(jié)構(gòu)，采取減少扭轉(zhuǎn)和加強抗扭剛度的措施，避免薄弱部位過早遭受破壞，避免設計靜定結(jié)構(gòu)。在建筑的概念設計中首要思考的問題是建筑和結(jié)構(gòu)的布局是否對抗震有利，質(zhì)量和剛度上要求分布應均勻，建筑體型設計力求合理的概念化修正，簡單、規(guī)則、對稱。凹凸的立面和錯層設計盡管藝術(shù)效果較好，但在地震時產(chǎn)生的地震效應較為復雜，抗震效果也較差。而地震時，簡單對稱的建筑結(jié)構(gòu)的實際反映和應力分析都比較容易，因此實際的概念設計中應做好結(jié)構(gòu)布局的設計。

　　③概念設計在結(jié)構(gòu)體系上的應用。建筑結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)是由水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件組成，水平構(gòu)件承擔著豎向荷載，并往豎向構(gòu)件傳遞，最后往基礎傳遞。水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件共同組成的抗側(cè)力體系承擔著水平荷載，并直接傳遞給基礎。豎向構(gòu)件不同所組成的抗側(cè)力體系也不同，如剪力墻、筒中筒、框架—剪力墻等�？箓�(cè)力體系決定了結(jié)構(gòu)的安全性、合理性、經(jīng)濟性。概念設計在結(jié)構(gòu)體系中的應用就是通過選擇合適的抗側(cè)力體系然后合理布置，確定設計結(jié)構(gòu)方案的可行性和主要構(gòu)件的基本尺寸。并且建筑結(jié)構(gòu)中承載力和延性是對立的，但延性在建筑結(jié)構(gòu)有占有重要地位，因此利用概念設計合理布置結(jié)構(gòu)體系，可以很好的協(xié)調(diào)承載力和延性的矛盾。

　　④概念設計在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的應用。構(gòu)件合理的強度和剛度對于抗震的實現(xiàn)至關重要，因此抗震結(jié)構(gòu)中各種構(gòu)件要形成可靠性連接。抗震結(jié)構(gòu)的設計應保證在部分構(gòu)建損害時，剩余結(jié)構(gòu)仍能夠獨立的承受豎向荷載和地震力。結(jié)構(gòu)概念設計的理念就是合理控制薄弱部位，協(xié)調(diào)各部位的強弱關系增加抗震性能。概念設計就是為了提高建筑的抗震效果，因此為不影響到整個結(jié)構(gòu)的受力情況，要避免非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不合理設置，可從以下方面考慮：避免非結(jié)構(gòu)構(gòu)件直接進入抗震體系，加強細部構(gòu)造設計；要避免非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件的連續(xù)損壞；避免地震作用時非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件平面性損壞。

　　⑤概念設計的新發(fā)展。隨著時代的發(fā)展和科技的進步，抗震概念設計也在不斷的創(chuàng)新，如：隔振和消能的設計思路，隔振是通過增設柔性結(jié)構(gòu)（增設鋼板橡膠隔振墊、阻尼器等）抵消地震部分能量，以此降低地震波對對建筑的破壞作用；消能是利用科學的結(jié)構(gòu)或者方法削弱地震對建筑的危害。

　　3結(jié)語

　　分析、預見、控制結(jié)構(gòu)的耗能和薄弱部位是概念設計中最重要的問題。結(jié)構(gòu)工程師在運用抗震概念設計時必須要做到：利用先進的設計理念；充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)功能和經(jīng)濟的協(xié)調(diào)性；利用概念和定量計算，判斷計算的合理性和進行抗震分析；保證結(jié)構(gòu)功能和外部條件的一致性。同時，由于客觀事物處于不斷的變化發(fā)展中，因此概念也應隨著認識的加深而不斷深化，從而為進一步做好抗震概念設計奠定堅實的基礎。

　　參考文獻：

　　[1]楊洪勝.建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設計[J].合作經(jīng)濟與科技，2010，（10）：50-75.

　　[2]王亞勇，郭子健，呂西林.建筑抗震設計中地震作用取值—主要國家抗震規(guī)范比較[J].建筑科學，1999，15（5）：36-39.

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/kuangyelw/39425.html