高层建筑抗震设计论文范文

导语：如何才能写好一篇高层建筑抗震设计论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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高层建筑是社会经济发展和科技进步的产物。随着大城市的发展，城市用地紧张，市区地价日益高涨，促使近代高层建筑的出现，电梯的发明更使高层建筑越建越高。宏伟的高层建筑是经济实力的象征，具有重要的宣传效应，在日益激烈的商业竞争中，更扮演了重要的角色。

自从1886年世界上第一栋近代高层建筑——美国芝加哥家庭保险公司大楼（HomeIuranceBuilding，10层，高55m）建成以来，至今已有100多年的历史了。高层建筑不仅在材料和结构体系上逐渐多样化，而且在高度上也有大幅度增长。而一次又一次地震灾难及教训，警示人们：防震减灾任重道远，刻不容缓。

从上个世纪开始，各国的专家、学者对抗震设计进行了一系列研究。进入90年代，结构抗震分析和设计已提到各国建筑设计的历史日程。特别是我国处于地震多发区（地震基本烈度6度及其以上的地震区面积约占全国面积的60%），高层抗震设计设防更是工程设计面临的迫切的任务。作为工程抗震设计的依据，高层建筑抗震分析更处于非常重要的地位。

二、材料的选用和结构体系问题在地震多发区，采用何种建筑材料或结构体系较为合理应该得到人们的重视。

我国高层建筑中常采用的结构体系有：框架、框架-剪力墙、剪力墙和筒体等几种体系，这也是其他国家高层建筑采用的主要体系。但国外，特别地震区，是以刚结构为主，而在我国钢筋混凝土结构几混合结构却占了90%.如此高的钢筋混凝土结构及混合结构，国内外都还没有经受较大的考验。钢结构同混凝土结构相比，具有优越的强度、韧性和延性，强度重量比，总体上看抗震性能好，抗震能力强。

震害调查表明，钢结构较少出现倒塌破坏情况。在高层建筑中采用框架-核心筒体系，因其比钢结构的用钢量少，又可减少柱子断面，故常被业主所看中。混合结构的钢筋混凝土内往往要承受80%以上的震层剪力，有的高达90%以上。由于结构以钢筋混凝土结构的位移值为基准。但因其弯曲变形的侧移较大，靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移，不仅增加了钢结构的负担，而且效果不大，有时不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构，形成加强层才能满足规范侧移限值；

此外，在结构体系或柱距变化时，需要设置结构转换层。加强层和转换层都在本层形成刚度而导致结构刚度突变，常常会使与加强层或转换层相邻的柱构件剪力突然加大，加强层伸臂构件或转换层构件与外框架柱连接处很难实现强柱弱梁。因此在需要设置加强层及转换层时，要慎重选择其结构模式，尽量减小其本身刚度，减小其不利影响。

唐山钢铁厂震害调查资料统计参数结构形式总建筑面积（万㎡）倒塌和严重破坏比例（%）中等破坏比例（%）钢结构3.6709.3钢筋混凝土结构4.0623.247.9砌体结构3.0941.220.9在高层建筑中，应注意结构体系及材料的优选。现在我国钢材产量已居世界前列，建筑钢材的类型及品种也在逐渐增多，钢结构的加工制造能力已有了很大提高，因此在有条件的地方，建议尽可能采用型钢混凝土结构（SRC）、钢管混凝土结构（CFS）或钢结构（S或），以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。

在超过一定高度后，由于钢结构质量较轻而且较柔，为减小风振而需要采用混凝土材料，钢骨（钢管）混凝土，通常作为首选。工程经验表明：利用钢管混凝土承重柱自重可减轻65%左右，由于柱截面减小而相应增加使用面积，钢材消耗指标与钢筋混凝土结构相近，而工程造价和钢筋混凝土结构相比可降低15%左右，工程施工工期缩短1/2.此外钢管混凝土结构显示出良好的延性和韧性。

1995年日本阪神地震震害说明，在钢骨混凝土构件中，采用格构式的型钢时，震害严重，采用实腹式的大型型钢或焊接工字钢的，则震害轻微。因此，在高层建筑结构中，若用钢骨混凝土构件，建议使用后者。

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关键词：高层建筑，抗震设计，抗震结构，抗震技术

 

2008年的汶川地震和2010年的玉树地震对中国来说无不是沉重的打击，不但造成巨大的经济损失，更心痛的是有那么的生命离开了我们，这不得不让人们反思我们建筑的抗震设防能力。在地震中，几乎所有的建筑都倒塌了，相对于低层建筑而言，高层建筑破坏和倒塌的后果就更加严重。近年来国内国外高层、超高层建筑的高度不断攀升，就在2010年正式开放的哈利法塔的高度达到了惊人的828米，而且建筑的体型越来越复杂，不规则结构越来越多，这对于结构的抗震都是十分不利的。为保证高层结构的抗震安全，达到安全和经济的统一，有必要对高层结构的抗震设计、抗震结构和抗震技术进行探讨。

1.地震导致建筑破坏的原因

根据地震经验，地震期间导致高层建筑破坏的直接原因可分为以下三种情况：

（1）地震引起的山崩、滑坡、地陷、地面裂缝或错位等地面变形，对其上部建筑的直接危害；

（2）地震引起的砂土液化、软土震陷等地基失效，对上面建筑物所造成的破坏；

（3）建筑物在地面运动激发下产生剧烈震动过程中，因结构强度不足、过大变形、连接破坏、构件失稳或整体倾覆而破坏；

2.建筑的抗震概念设计

所谓“建筑抗震概念设计”是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,依此进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。科技论文。

3.建筑抗震设计方法的发展过程

3.1、静力理论阶段

水平静力抗震理论始创于意大利，发展于日本，1900年日本学者大森房吉提出“震度法”的概念。该理论认为：结构物所收到的地震作用，可以简化为作用于结构的等效水平静力，其大小等于结构重力荷载乘以一个系数。

3.2、反应谱理论阶段

我国及国际上多数国家抗震设计规范本质上都采用了反应谱理论及结构能力设计原则。其主要特点如下：

(1) 用规范规定的设计反应谱进行结构线弹性分析。

(2) 结构构件的承载力是根据设计反应谱所作的结构线弹性计算通过荷载和地震作用效应组合后内力进行设计。

(3) 在早期方案设计阶段，结构体系、结构体型的规则性及结构的整体性满足规范的规定，以使结构能可靠地发挥非弹性延性变形能力。

3.3、动力理论阶段

1971年美国圣费南多地震的震害，使人们清楚地认识到“反应谱理论只说出了问题的一大半，而地震持时对结构破坏程度的重要影响没有得到考虑”，从而推动了采用地震加速度过程a(t)来计算结构反应过程的动力法的研究。此一新理论不但考虑了地震的持时，还更近一步地考虑了地震过程中反应谱所不能概括的其他特性。

4.高层建筑结构体系

设计地震区的高层建筑，在确定结构体系时，除了要考虑前面所提到的材料用量、建筑内部空间和使用的房屋高度等因素外，还需进一步考虑下列抗震设计准则：

（1）具有明确的计算简图和合理的地震力传递路线；

（2）具备多道抗震防线，不会因部分结构或构件失效而导致整个体系丧失抵抗侧力或承受重力荷载的能力

（3）具有必要的承载力、良好的延性和较多的耗能潜力，从而使结构体系遭遇地震时有足够的防倒塌潜力；

（4）沿水平和竖向，结构的刚度和强度分布均匀，或按需要合理分布，避免出现局部削弱或突变形成薄弱环节，从而防止地震时出现过大的应力集中或塑性变形集中。

在确定建筑方案的同时，应综合考虑房屋的重要性、设防烈度、场地条件、房屋高度、地基基础以及材料供应和施工条件，并结合体系的经济、技术指标，选择最合适的结构体系。

5.建筑抗震措施或设计

5.1、错开地震动卓越周期

一个场地的地面运动，一般均存在着一个破坏性最强的主振周期，如果建筑物的自振周期与这个卓越周期相等或相近，建筑物的破坏程度就会因共振而加重。地震动卓越周期又称地震动主导周期。

从众多的地震倒塌建筑物中可以看出，建筑周期与地震动卓越周期相接近，是引起建筑共振破坏的主要因素和直接原因。因此，在进行高层建筑设计时，首先要估计地震引起该建筑所在场地的地震动卓越周期；然后，在进行建筑方案设计时，通过改变房屋层数和结构类型，尽量加大建筑物基本周期与地震动卓越周期的差距。

5.2、采取基础隔震措施

传统的抗震方法是依靠结构的承载力和变形能力，来耗散地震能量，使结构免于倒塌，但由于是一种“被动防震”，就不免存在许多不足之处。地震对建筑的破坏作用，是由于地面运动激发起建筑的强烈振动所造成的，也就是说，破坏能量来自地面，通过基础向上部结构传递。人们总结地震经验后发现，地震时结构底部的有限滑动，能大幅度地减轻上部结构的破坏程度。科技论文。

基于可动概念的基础隔震方案很多，主要有：（1）软垫式隔震。在房屋底部设置若干个带铅芯的钢板橡胶隔振装置，使整个房屋坐落在软垫层上，遭遇地震时，楼房底面与地面之间产生相对水平位移，房屋自振周期加长，主要变形都发生在软垫块处，上部结构层间侧移变得很小，从而保护结构免遭破坏。（2）滑移式隔震。在房屋基础底面处设置钢珠、钢球、石墨、砂粒等材料形成的滑移层或滚动层，使建筑物遇地震时在该处发生较大位移的滑动，达到隔震目的。（3）摆动式隔震。科技论文。摆动式隔震方式实质上是柔性底层概念的改进和引伸。（4）悬吊式隔震。这一隔震方式的构思是，将整个建筑悬吊在支架下面，避免地震的直接冲击，从而大幅度较小建筑物所受到的地震惯力。

5.3、削减地震反应——提高结构阻尼

为了提高结构阻尼，可以在结构上设置阻尼器，以吸收地震输入的能量，减小结构变形。台北101大楼在87~92楼安装了一个巨大的钢球风阻尼器，是世界上目前最大的大楼风阻尼器，它的球体直径5.5米，由四十一层12.5厘米厚钢板结合为球形，重量660吨，可以有效减轻由于飓风和地震所引起的震动和侧移。

为高层建筑提供附加阻尼的另一新途径，是利用主体结构与刚性挂板之间特殊装置的非弹性性能和摩擦。采取这一措施后，可以使阻尼比仅为2%的抗弯钢框架，有效粘滞阻尼比增加到8%或更多，从而使底部地震剪力和顶点侧移降低50%。

此外，通过采用高延性构件和附设耗能装置也能有效削减地震反应。

6.高层建筑抗震技术发展展望

未来高层建筑的发展趋势，体型将更趋复杂，结构体系将更趋多样化。出于对建筑艺术上的要求，高层建筑的体型将会更为复杂和多样，许多高层建筑都是综合性的和多用途的，因此对建筑和结构必然提出新的更高的要求。从结构体系上看，也决不会停留在原有的几种形式上，而会更好地满足功能和艺术上的需求，创造出新的结构体系。

参考文献

[1]刘大海,杨翠如,钟锡根.高层建筑抗震设计.中国建筑工业出版社.

[2]谷连营,肖国梁.高层建筑抗震技术的发展概况.山西建筑,2006.8（15）：50—51.

[3]王红霞.论高层建筑抗震概念设计.山西建筑,2007,12（35）：74—75.

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【关键词】建筑设计，抗震，墙体，结构，研究

【 abstract 】 the crust activity was active in recent years, with the development of economy, the increase of population, building aseismic performance in architectural design in becomes very important. The first part of this paper from the building in the layout design problems, vertical layout design problems, building shape design problems of the three aspects such as the architectural seismic design should be paid attention to discusses. The second part of the seismic design of buildings from the roof, the design of the building should satisfy the limit control problem in two in architecture design should pay attention to the seismic question proposes the solution measures.

【 key words 】 architectural design, earthquake, wall body, structure, research

中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A文章编号：

在建筑设计中是否对抗震予以考虑，起着直接的控制主导作用。对于建筑设计来说，当设计完成后，在结构上就很难有较大的修改，在原则上结构设计此时也只能依照建筑设计的相关要求。如果一个项目的建筑师在最初的建筑方案中、以及在初步的设计阶段等中可以较多地考虑抗震等因素，此时结构工程师便可以在结构构件系统方面进行有效合理的布置，如果建筑结构在质量和刚度分布方面等的抗震作用和结构受力与变形能够均匀协调，那么在一定程度上可以改善并提升建筑结构的抗震性能及抗震承载力；如果建筑师所提供的建筑设计中并没对抗震要求多加考虑，那么就会给结构的抗震设计带来很多不必要的麻烦与困难，此时，抗震的设计受到了建筑布置的制约、限制。有时增大构件的配筋量或者截面是为了提高构件的抗震承载力，在一定程度上由此可能会造成不必要的浪费。由此可见，在建筑设计中能否对抗震要求加以考虑，对整个建筑都起着十分重要的作用。

一、建筑设计在建筑抗震设计中应该考虑的关键性问题

1、建筑在平面布置设计方面的问题

建筑物在平面的布置是建筑设计中非常重要的组成部分，它能够直接的反映建筑的使用功能和要求。柱子的间距、对内墙的布置、以及活动空间的面积、楼、电梯的空间分布，房间的分布及数量都需要在建筑的平面设计中明确的展现出来。另外，由于不同建筑物在使用功能方面存在很大的差异，所以对每个楼层都要进行不同的布置，建筑在平面上的墙体是由的填充墙、以及具有相应强度和刚度的非承重内隔墙共同组成的，这些墙体在布置当中存在不对称的现象，墙体与柱子在分布上的不对称及不协调，对地震时建筑物的抗震作用发生扭转，不利于建筑的抗震。有些建筑物将刚度很大的电梯井筒等布置在建筑物平面的角部或者平面的侧面，一旦地震发生，对靠近电梯一侧的建筑物将产生十分严重的破坏。这是由于电梯井筒具有很大的抗侧力刚度，对地震产生很强的吸引作用。

2、建筑在竖向布置设计方面的问题

建筑在竖向布置方面的设计问题主要反映在在建筑设计中的建筑的楼层结构质量以及其刚度分布的设计上。这个问题无论是单层建筑还是多层建筑，无论是高层建筑还是超高层建筑中等都是一个比较突出的问题，存在这个问题的主要原因在于，由于建筑的使用功能不同，所以对楼层的结构质量与刚度分布的要求也各不相同。比如说，如果建筑下面的几层或底层是商场及购物中心，那么在建筑上便提出了大空间，大柱距的要求；如果相对较高的楼层是写字楼或者公寓，则要求以墙为主，用柱较少；部分建筑设计还设计的有面积相对很大的公共天井大厅、在不同楼层还都设有展厅、大会议室等。

建筑在使用功能方面的不同，便形成了建筑物在高度分布上对质量和刚度的要求不同，这些不同在一定程度可能会导致严重的不均匀与不协调。上下相邻间的楼层在质量和刚度方面相差过大的问题十分突出，容易发生突变。在刚度较差的楼层由于其在抗震承载力方面存在的不足以及容易形成很大的变形形成薄弱层。在建筑设计中这是必须予以高度重视的严重问题。在实际的设计当中，由于建筑在使用功能方面存在不同，上下相邻楼层在墙体上可能会出现无法对齐的现象，由于柱子不对齐，所以墙体就无法实现连续；另外如果是上层墙体多，下层墙体少；上层有柱子，下层无柱子等，也容易阻挡地震力的传递；做抗震用的剪力墙等设置不能够直通到底层的、剪力墙在布置时不对称或者数量较少等都给建筑物在抗震方面带来不利影响。由多次大地震的数据表明，由于建筑物的竖向楼层刚度过大会给建筑物带来更大的破坏，甚至会引起整个楼层的坍塌。

3、建筑在体型设计方面的问题

建筑体型主要指的是建筑物的平面形状以及其主体在空间形状方面的设计。地震事实证明，平面形状复杂的建筑物更易遭受迫害，比如说在平面上存在外凸和凹进的建筑、以及侧翼伸悬过多的建筑等在地震中遭受的破坏程度更大。以我国的唐山大地震为例，地震中平面形状相对简单而且规则的建筑，在地震中遭受到重创的机率比其他建筑要少，部分平面形状简单的建筑在地震中甚至可以完好无损的保留下来。在高度立体空间上形状相对复杂以及不规律等在地震中等遭受的震害更大。特别是建筑结构的突变更容易造成建筑的破坏。所以，在对建筑体型进行设计时，应该在平面及空间上采用形状相对简洁及规则的形状，比如说，圆形、矩形等都是抗震效果较好的体型；尽量少用外凸或者内凹的形态。

二、建筑设计中应该关注的抗震问题

1、屋顶建筑中的抗震设计问题

在屋顶中建筑中往往存在过高及过重等问题。这就加大的建筑物的变形程度，在一定程度也就削弱了抗震作用，对屋顶建筑以及其下建筑的抗震等都不利。如果屋顶建筑和下部建筑的重心出现不在一条线上的情况、或者屋顶建筑的抗侧力墙体与下部建筑的抗侧力墙体不能形成连续时，便会削弱整个建筑物的抗震作用。因此，在设计屋顶建筑的时候，应该尽量降低其高度，或者采用比较轻便的新型建筑材料进行装饰造型。

2、建筑上应满足的设计限值控制问题

我国现行的《建筑抗震设计规范》中对房屋建筑在抗震方面提出了一定的要求。这些规定，都是建筑在设计中应该遵循的。第一，对房屋建筑在高度和层数方面做了规定。比如说：如果设防的烈度为8度，此时由粘土砖建造的多层房屋的总高度应该控制在18m内，楼层数则应该控制在6层以内；而底层框架多层的砖房在总高度方面要控制在16m以内，楼层数要小于等于5层；如果采用的钢筋混凝土结构的框架房屋，此时的总高度则应该控制在40m内；采用框架抗震墙的高层建筑也应把总高度控制在100m以内。在目前的实际设计当中，或对总高度或对总层数都进行了超规，有的在具体的建筑设计虽然对总高度未进行超规，但对房屋在高宽比等方面进行了超过规定。所有诸如上述超规，对建筑物在抗震安全方面都可能带来不利影响，特别是在高宽比过大的多层中产生的不利影响更大。这此情况下，房屋在整体上就存在抗震稳定等问题。第二，便是对房屋在抗震横墙的间距以及局部墙体的尺寸等方面的限值以及控制。在对建筑的平立面进行布置设计时，要根据具体的实际震害经验来进行设计控制规定，为建筑设计在抗震方面打好坚实的基础。

三、总结

总而言之，建筑设计是建筑抗震设计中的一个重要组成部分，建筑设计同建筑抗震设计之间有着十分密切的关系。它是建筑抗震设计中的重要的基础部分。一个良好的建筑抗震设计，必须是与结构设计和建筑设计之间形成良好的相互配合协作关系，是在共同考虑抗震设计的基础上协同完成的。因此，在建筑设计中要充分重视建筑抗震设计，另外也要在建筑抗震设计中，注重建筑设计作用的发挥。

【参考文献】

[1]张新宇,从汶川地震看建筑设计与结构的结合[期刊论文]-山西建筑,2009(22)

[2]何誉,建筑设计在建筑抗震设计中的探讨[J]. 中国科技财富, 2010(22)

[3]李建平, 建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J]. 安徽建筑, 2009,11(5)

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论文摘要：《混凝土异型柱技术规程}(JGJ149—2006)的颁布为我国的结构设计人员提供了一本可以参照的国家标准，同时为广大结构设计人员指明了异型柱结构与普通混凝土结构的区别，现将其与《建筑抗震设计规范》(GB500l1-2001)的区别与广大设计人员共同探讨。

引言

新的《混凝土异型柱技术规程》(JGJl49—2006)(简称异型柱规程)于2006年8月颁布，改变了异型柱设计只有地方性规定而没有国标的历。随之而来就是我们对规范的理解可能没有比较深入的研究，另外《异型柱规程》有些规定比《建筑抗震设计规范》(GB50011-2~1)(简称抗震规范)严格。现就规范的几点规定，谈谈个人的一点看法：

(1)异型柱结构最大适应高度

由于异型柱是一种新型的结构形式，只经过十余年的实践。综合考虑现有的理论研究、实验研究成果及设计施工经验，其房屋适用的最大高度较一般的钢筋混凝土结构有所降低。现就《异型柱规程》与《抗震规范》对比见下表：

沈阳市抗震设防烈度为7度，设计基本加速度值为0．10g，超过40米的结构，建议采用短肢剪力墙结构。

(2)异型柱的抗震等级

由于异型柱结构的抗震性能相对于普通混凝土房屋较弱，异型柱结构的抗震等级相对于普通混凝土房屋也应较严格。由于异型柱结构的适用范围较普通混凝土结构小，相应《异型柱规程》的抗震等级分类较《抗震规范》详细。对于丙类建筑抗震设计的房屋，《异型柱规程》给出了抗震等级的确定方法，现就《异型柱规程》与《抗震规范》的异《抗震规范》现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级《异型柱规程》中表3．3—1注3，当为7度(0．15g)时，建于Ⅲ、Ⅳ类声地的异形柱框架结构和框架一剪力墙结构情形时，也按8度(O．20g)采取抗震构造措施，但于括号内所示的抗震等级形式来具体表达，需注意的是《异型柱规程》采取了“应”按表中括号所示的抗震等级采取抗震构造措施，比《抗震规范》的上述对应部分规定(“宜”按……)有所加严

(3)不规则异型柱结构的抗震设计应符合下列要求

1．当异型柱结构楼层竖向构件的最大水

平位移(或层间位移)与该楼层层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值之比大于1．20时，根据《抗震规范》有关规性，可界定为平面不规则的“扭转不规则类型”，但《异型柱规程》规性此时控制该比值不应大于1．45(第3．2．5条第1款)，较《抗震规范》相应规定“不大于1．5”有所加严，目的是为了为严格控制异型柱结构平面的不规则性，避免过大的扭转效应而导致严重的震害。

2．当异型柱结构的层间受剪承载力小于上一楼层的80％时，根据《抗震规范》有关规性，可界定为竖向不规则中的“楼层承载力突变类型”，并规定其薄弱层的受剪承载力不应小于上一层的65％，但《异型柱规程》规性此时乘以1．20的增大系数(第3．2．5条第2款)，较《抗震规范》相应规定乘以增大系数1．15有所加严

(4)异型柱的抗震作用计算规则

1．《抗震规范》第3．1．4条规定：“抗震设防为6度时，除本规范规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算”及第5．1．6条规定：“6度时的建筑(建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外)，以及生土房屋及木结构房屋，应允许不进行截面抗震验算。”但《异型柱规程》第4．2．3条则以强制性条文方式规定：“抗震设防为6度、7度(0．1Og、0．15g)及8度(0．20g)的异型柱结构应进行地震作用计算及结构抗震验算。”本条是基于异型柱结构的抗震性能特点而制定的，6度设防时设计者应注意此条。

2．异型柱的双向偏压正截面承载力随荷载(作用)方向不同而有较大的差异，在L形、T形和十字形三种异型柱中，以L形柱的差异最为显著(设计者应着重加强L形柱的构造)。如根据《抗震规范》5．1．1条第一款(一般情况下(所有烈度)，应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算地震作用并进行抗震验算，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担)，则可能在某些情况下造成结构的不安全性，所以《异型柱规程》4．2．4条第一款规定，7度(0．15g)及8度(0．20g)时尚应对与主轴成45°方向进行补充计算。

(5)异型柱的抗震变形验算

由于异型柱结构的特殊性，《异型柱规程》对异型柱结构的弹性层间位移角限值也较《抗震规范》严格，现比较如下：

考虑到异型柱结构的特殊性，本人建议进行异型柱设计时弹性层间位移角应从严控制：框架结构【】应小于l，800，框架一剪力墙结构【]应小于1／I100。

(6)异型柱框架梁柱节点核心区受剪承载力验算。

《抗震规范》附录D规定：

一、二级框架节点核心区应进行抗震验算；一般

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【关键词】房屋，建筑结构，抗震设计，要求

中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：

一.前言

由于经济发展速度加快，社会需求不断增多，使得建筑的高度不断加高，形态愈加复杂，建筑结构中抗震设计也趋于多样化。我国作为一个多震国家，结构设计中应注重抗震设计，良好的抗震设计和抗震措施至关重要。抗震设计中，要进行地基基础的抗震设计。抗震构造措施是结构设计的重要内容。针对房屋建筑结构中的抗震设计要求，进行结构抗震设计和抗震措施，在结构设计与建筑施工中，应熟悉各种结构设计的抗震构造措施。

二.建筑结构抗震设计的基本要求

地震作用越大，房屋抗震要求越高。不同设防烈度和场地上，结构的实际抗震能力会有差别，结构可能进入弹塑性状态的程度不同。震害表明，未经抗震设计的钢筋混凝土结构，在7度区只有个别构件破坏，8度、9度破坏增多，因此，对不同设防烈度和场地可以有明显差别。结构的抗震能力主要取决于主要抗侧力构件的性能，主、次要抗侧力构件的要求可以有区别。如框架结构中的框架与框架――抗震墙结构中的框架应有所不同。房屋越高，地震反应越大，其抗震要求越高。综合考虑地震作用，结构类型和房屋高度等因素划分抗震等级进行抗震设计，可以对同一设防烈度的不同高度的房屋采用不同抗震等级设计；对同一建筑物中结构部分采用不同抗震等级。

三.影响建筑抗震的因素分析

1.建筑抗震取决于所选取建筑结构形式

为实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标，新版《建筑抗震设计规范》中取消了砖混内框架结构，提高了砖混结构建筑的设计要求。目前普遍使用的框架－剪力墙结构、剪力墙结构、框架结构三种结构形式中，框架－剪力墙结构的抗震性能最为突出，剪力墙次之。单纯的框架结构造价虽然抗震性能不如前两种，但其造价较低，施工技术成熟，是目前最为常见的结构形式。根据建筑当地的实际情况，结合建筑的使用功能，选取合适的结构形式，对于建筑抗震意义重大。

2.建筑抗震取决于适宜的抗震措施

在场地类型不同的情况下，抗震措施主要由建筑的不同等级决定。在确定建筑等级及场地类型之后，将先进的抗震理念和系统的分析计算纳入到抗震措施设计中，即可改善建筑抗震设计，提高建筑抗震效果。

3.影响房屋建筑抗震性能的因素

房屋建筑抗震性能取决于场地选择、施工质量等其他因素。建筑工程场地选择不当等造成施工质量下降，这些因素都可能对建筑结构的抗震性能造成重要影响。选择建好的工程场地、加强施工质量监督，对于提高建筑抗震性能是十分必要的。

四.建筑抗震设计具体分析

抗震设计的重要基本要求就是要确保房屋基础构造的延性设计要求得以保证，能够在建筑结构延性问题上设立多道防线，以此才能避免建筑结构脆性过大造成的构造强度失衡、失控的现象发生，从而影响其抗震性能及成果。因此，这就需要做好以下几点把握。

1.周全考虑房屋建筑选址问题在房屋工程项目立项之初，就要周全考虑好能够发挥抗震成果的选址问题，如健全周到考虑好土体结构、地质、地貌等问题，并要预测分析地震活动发生时建筑构造的承受能力，且要记录相关技术资料档案中，待实地考证时能够综合评价。此外，还要避开影响建筑构造抗震效果发挥的不利区域、地段等，当避无可避时应当立足实际采取合理控制措施

2.加强建筑构造规划研究

由于地震发生时建筑结构本身会发生应力过于集中、突破塑性变形弹性极限等的可能，进而形成结构抗震薄弱部分。因此，建筑构造设计应能保证建筑结构延性、安全度、以及选取合适的建筑平面、剖面进行设计，既要保证建筑结构强度稳定，又能避免建筑脆性过大而延性过小的负面现象发生。

3.保证地基与基础设计要求当房屋项目工程的地基土体为粘性土、软土、液化土、以及不均匀沉降土时，应当评估好地基的基础沉降是否在预控范畴之内，是否发生严重不规则沉降现象，从而才能有针对性的采取防控措施。

4.满足建筑构造体系设计要求

抗震性能价值体现是建筑构造体系设计中的重要组成部分。因此在构造设计上就要综合分析、周全考虑、能够统筹把握好各项综合因素。如考虑好抗震防御等级、抗震强度控制指标、项目建设场地、以及基础地基处理、供应材料的质量体系要求、现有技术规模等问题。

5.确保建筑构造的构件要求

（一）房屋建筑工程的结构基础构件设计应当满足相关规程标准、要求，如混凝土的圈梁、构造柱、芯柱、或者配筋砌体等的质量建设体系要求就必须能够保证。

（二）要保证混凝土结构合理设计，在建筑的具体结构构件应能具备尺寸合理、纵向承重钢筋及箍筋的强度达到设计标准，目的是控制剪切破坏先于弯曲破坏发生的可能，以及防止钢筋屈服而引起的构件塑性变形遭受破坏发生。

（三）钢结构建筑施工时能够保证其构件尺寸、规格、数量合理，进而才能避免整体构造抗震成果发挥不利、结构失稳的现象发生。最后，还要周全考虑好建筑构造构件之间的链接、衔接性的体现，控制好构件节点的稳定性，保证其在地震发生时的塑性破坏能够晚于其他结构构件，进而才能增强建筑结构的整体稳定性与安全度。

五.建筑结构设计抗震关键措施和设计方法

1.建筑结构抗震措施要点

（一）房屋建筑结构设计要从建筑的全局出发，全面考虑各种建筑部位的功能，在此基础上，科学设计每个部分的构件，保证每个部件之间的契合，促使每个部件或者是若干部件组合起来可以完成某一特定的设计要求，满足一定的现实需求，同时，通过抗震设计，使得每个构件都可以具有相应的承载力，当地震来袭，每个构件都可以有着一定的次序先后破会，整体组合构件将会有着更强大的承载力和柔性，从而延缓地震破坏的速度，消耗爆发的能量。增强建筑的整体抗震能力。

（二）要严格选择地基选址，地基选址是进行建筑结构设计的基础，因此，在建筑结构抗震设计中，要科学避开山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本着坚硬，牢固，平坦，开阔的选址原则。亲身实地，利用先进技术设备，进行地质勘探，山石水土监测，并取样论证，科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠，地质稳定无渗漏，无坍塌，无暗河，无熔岩，无火山……从而保证整个地基不会因为承载而发生小范围的坍塌。影响到整体承载能力和抗震能力设计。

（三）采用合理的建筑平立面。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理，结构布置符合抗震原则，通过无数次的实验表明，简单、规则、对称的建筑结构抗震能力强，对延缓地震烈度范围延伸，消耗地震的能量，减少地震对整体结构的破坏，而且，对称结构容易准确计算其地震反应。

（四）选择合理的结构形式。抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。建筑结构抗震设计中，不同结构的抗震结构体系的承载力受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等多种条件的影响，因此房建结构抗震设计要综合考虑，做到科学选择，严谨设计。

（五）结构良好的延性有助于减小地震作用，吸收与耗散地震能量，避免结构倒塌。因此，结构设计应力求避免构件的剪切破坏，争取更多的构件实现弯曲破坏。

六.结束语

因为涉及到人类生命财产安全的重要问题，建筑物的抗震问题是目前建筑结构设计界讨论比较多的话题之一。因此，我们在对建筑物进行结构设计的时候，必须把房屋建筑结构中的抗震设计要求放到非常重要的位置，并采取适当的措施，尽量避免地震对建筑物的损坏，为保障人民的生命及财产作出应有贡献。

参考文献：

[1]戴国莹.建筑结构基于性能要求的抗震措施初探[J].建筑结构，2011，（08）

[2]吴智，李贵男，段壮志．民房建筑结构抗震能力分析与抗震措施探讨［J］．山西建筑，2012(10)．

[3]高利学.浅谈高层建筑的抗震设计与抗震结构[J].中国新技术新产品,2012,(03)

[4]黄星敏.房屋震害影响因素分析及应对措施[J].中国高新技术企业，2010，(2)

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【关键词】双塔连体结构；连置；地震响应；

1.引言：

双塔连体结构由于外观新颖独特，可满足建筑师的设计需求，并可以良好地增加塔楼之间的交流互通能力，因此在工程应用中的优势日益显现。连体结构的重点在于连体布置，其中连体布设的位置，对双塔连体结构整体与连接体本身的地震响应有着显著的影响。本文研究工程位于北京市石景山区银河商务区，建设场地有八宝山断裂通过，该断裂为北京地区著名的断裂之一。依据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010），建设场区的抗震设防烈度为8度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.20g。依据地勘报告提供的地表下20m深度范围内的土层等效剪切波速值及场地覆盖层厚度，根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010判定，本工程的场地类别为Ⅲ类

2. 结构模型的建立与结果分析：

考虑了5种工况，分别是单塔结构，双塔结构，连体布设于结构上部、中部、下部的双塔连体结构。 分别对各工况地震响应中结构振型，周期，楼层位移信息进行分析对比，主要结果如下：

（1） 结构振型与周期：

单塔结构振第一振型为结构短向（Y向）平动，周期为2.679s，第二振型为结构长向（X向）平动，周期为1.941s，第三振型为扭转振型，周期为1.636s，结构周期比为1.636/2.679=0.61，说明单个塔楼结构地震响应良好。

双塔结构前两阶振型均为Y向平动，分别为两塔楼同向平动与反向错动。第一平动周期为2.593s，第三阶振型为X向平动，周期为1.912s，第四阶振型为扭转振型，周期为1.615s，结构周期比为0.62。

连接体布设在结构上部的双塔连体结构第一振型为Y向平动，周期为2.647s，第二振型为扭转振型，周期为2.199s，第三振型为X向平动，周期为1.922s，周期比增加明显，数值为0.83，该项数值规范中的要求为≤0.9，对于结构布置特殊的，应≤0.85，说明结构扭转作用十分巨大。

连接体布设在结构中部的双塔连体结构第一振型为Y向平动，周期为2.570s，第二振型为扭转振型，周期为2.210s，第三振型为X向平动，周期为1.861s，周期比为0.86，超出了规范要求，超出了规范规定的周期比限制，说明结构受扭作用大，抗扭性能差。

连接体布设在结构下部的双塔连体结构前两阶振型均为Y向平动，周期分别是2.568s，2.289s，第三阶振型为X向平动，周期为1.821s，第四阶振型为扭转振型，周期为1.187s，结构地震响应类似于双塔结构。周期比为0.46，结构受扭良好。

（2） 楼层位移信息分析：

单塔结构模型X向地震作用下最大楼层位移为75.26mm，最大层间位移角为1/1017。单塔结构模型Y向地震作用下最大楼层位移为106.03mm，最大层间位移角为1/866。

双塔结构模型X向地震作用下，最大楼层位移为73.58mm，最大层间位移角为1/1180。双塔结构模型在Y向地震作用下，最大楼层位移为101.33mm，最大层间位移角为1/956。

连接体的存在使得最大楼层位移曲线与最大层间位移角曲线均出现突变，突变位置在连体布设楼层与相邻楼层处。

连接体布设在结构上部的双塔连体结构模型在X向地震作用下，最大楼层位移为74.32mm，最大楼层位移角为1/1116。在Y向地震作用下，最大楼层位移为125.35mm，最大楼层位移角为1/813。

连接体布设在结构中部的双塔连体结构在X向地震作用下，最大楼层位移为70.09mm，最大楼层位移角为1/1111。在Y向地震作用下，最大楼层位移为104.29mm，最大楼层位移角为1/828。

连接体布设在结构下部的双塔连体结构在X向地震作用下最大楼层位移为70.20mm，最大层间位移角为1/1202。在Y向地震作用下，最大楼层位移为100.39mm，最大层间位移角为1/888。

3.结论：

（1）连接体布设在结构上部与中部的双塔连体结构扭转效应远大于双塔结构和单塔结构.由于连体的存在，使得两个相对独立的塔楼形成一个整体，每个塔楼在地震作用下的平动效应都为这个整体的扭转效应做贡献，扭转振型提前，扭转周期增大。连接体布设在结构下部时，结构扭转效应增加不大，其振型、周期反应类似于双塔结构。

（2）连接体的存在使得其布设位置楼层质量明显增大，响应的地震作用力也增大，与相邻楼层相比变化显著，在地震作用下，最大楼层位移曲线与最大层间位移角曲线有突变。连接体布设在结构上部时，楼层最大位移与最大层间位移角数值都达到最大，其次是连体布设在结构中部，最次是下部。究其原因，连体布置位置越高，结构顶端质量附加作用越大，但同时连体对结构整体的平动、扭转刚度增加的贡献也更大。因此，作者建议在日后双塔连体结构的应用中，应尽可能将连体布设在结构中部偏上的位置，这样做既可以满足塔楼连接需求（比如观景要求，办公交互要求等），也能够有效地减小结构顶部位移与层间位移角。

参考文献：

[1] GB 50009―2012 建筑结构荷载规范[S]. 北京： 中国建筑工业出版社，2012.

[2] 沈蒲生.高层建筑结构设计.北京：中国建筑工业出版社，2006，1-13.

[3] 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）.北京：中国建筑工业出版社，2006，7-14.

[4] 陆铁坚.高层建筑扭转耦联振动抗震分析[J].长沙铁道学院学报，1997，15 （4）.

[5] 刘鑫.地震作用下大底盘三塔连体高层结构受力性能研究[D].长沙：湖南大学硕士论文，2008.

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关键词：连梁设计，设计建议

 

一、连梁的受力机理与破坏形式

在水平荷载的作用下,墙肢产生弯曲变形,使连梁端产生转角,从而使连梁产生内力,同时连梁作用在墙肢上的约束力又限制了墙肢的进一步变形,改善了墙肢的受力性能并与墙肢共同承担水平荷载。免费论文。连梁的跨度一般不大,竖向荷载也较小,相对于墙肢变形产生的内力,竖向荷载产生的内力一般可以忽略不计。

在地震作用下,连梁可能因承载力超限而破坏,连梁破坏有两种情况:一种是脆性破坏即剪切破坏;另一种是延性破坏,即弯曲破坏。在地震作用下,如果连梁产生剪切破坏,连梁对墙肢的约束作用将很快地丧失。联肢墙或筒体将很快的劈成若干个单片的独立墙肢,结构的抗侧刚度迅速下降,结构变形显著提高,造成结构整体抗震性能下降。连梁发生弯曲破坏时,梁端出现垂直裂缝,受拉区出现细微裂缝,在水平地震作用下出现交叉裂缝形成塑性铰,结构刚度降低,变形加大,从而吸收大量地震能量,同时结构的地震效应减小.在地震的反复作用下,连梁裂缝不断加长、加宽, 直至混凝土受压破坏, 在这一过程中连梁起到一种耗能作用。另一方面,连梁出现塑性铰后并未完全丧失承载力,它仍能通过塑性铰传递一定的弯矩和剪力,对墙肢起到一定的约束作用,这对于减少墙肢力、延缓墙肢屈服有着重要作用。

综上可见,墙肢和连梁的设计必须符合强剪弱弯的原则,要求连梁的屈服早于墙肢的屈服,并要求墙肢和连梁具有良好的延性。

二、连梁在结构设计中的存在的几个问题

（一）连梁刚度的折减

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002) (以下简称《高规》)第5.2.1 条规定“: 在内力与位移计算中, 抗震设计的框架- 剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减,折减系数不宜小于0.5”。免费论文。之所以考虑对连梁的刚度进行折减,是由于在侧向荷载作用下,混凝土的开裂引起了刚度降低。在地震作用下,连梁的裂缝开展和塑性变形比在风荷载作用下的更大,因此,刚度降低的更多。但是,刚度折减得越多,意味着设计荷载作用下裂缝开展得越大。在超载时,如发生强大的阵风或地震烈度超过多遇地震烈度时,塑性铰也会出现得更早,这就要求更加注意加强连梁的延性和使连梁符合“强剪弱弯”的要求。

（二）连梁刚度折减后承载力仍不符合满足时的探讨

《高规》第7.2.25 条第二款规定“: 抗震设计的剪力墙中连梁弯矩及剪力可进行塑性的调幅,以降低其剪力设计值。但在内力计算时已经按本规程第5.2.1 条的规定降低了刚度的连梁,其调幅范围应当限制或不再继续调幅。当部分连梁降低弯矩设计值后,其余部位连梁和墙肢的弯矩设计值应相应提高”。连梁的弯矩设计值包括竖向荷载和水平荷载两部分所产生的内力。竖向荷载产生的弯矩已通过弯矩调幅进行调整, 而且竖向荷载的弯矩不能通过其他构件的弯矩来进行调整。因此,这里所说的弯矩调整是指水平荷载产生的弯矩。

个别连梁仍有超筋情况时《, 高规》第7.2.25 条第3 款规定“: 当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时, 可考虑在大震作用下该连梁不参与工作, 按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下结构内力分析,墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋设计”。免费论文。即假定连梁大震下破坏,不能约束墙肢。因此可考虑连梁不参与工作,而按独立墙肢进行二次结构内力分析,这时就是剪力墙的第二道防线,这种情况往往使墙肢的内力及配筋加大,以保证墙肢的安全。

三、设计建议

（一）连梁刚度折减取值

在内力和位移计算时, 要区别竖向荷载作用下和水平荷载作用下两种不同情况。

1、在竖向荷载作用下,连梁刚度不宜折减,连梁支座弯矩的降低可通过支座弯矩调幅来解决。

2、在水平荷载作用下,连梁刚度可以折减,当风荷载作用时,折减系数不宜小于0.8。当地震力为控制性水平荷载时不应小于0.5。

（二）连梁刚度折减后承载力仍不满足时的设计在风荷载起控制作用的高层建筑中应采取下列几点措施:

1、增加剪力墙的厚度即增加连梁截面宽度, 提高剪力墙刚度的同时亦提高连梁的抗剪能力;

2、增加剪力墙数,以减少每片剪力墙的水平力;

3、加大洞口宽度以加大连梁跨度;

4、减少连梁截面高度或在连梁中部开水平缝等,以降低连梁刚度。

对于地震作用控制的连梁,如果结构的刚度较大,位移比规定的限值小得较多,而超筋或超限的连梁数量又较多时,则可采取加大连梁洞口,减小连梁截面高度等方法,使连梁的内力减小。如果结构的刚度较小,则不应再对连梁的内力进行调整,而应采取增加剪力墙的厚度或数量的方法,以减小连梁的内力,使之符合要求。

经上述调整后,仍不符合承载力要求时,可取连梁截面的最大剪压比限值确定剪力,然后按“强剪弱弯”的要求,配置相应的纵向钢筋。此时,如果不能保证连梁在大震时的延性要求,应将这些连梁按铰接于剪力墙上考虑,重新计算整个结构。在实际设计中,可在超筋部位的连梁按铰接处理进行整体分析计算, 若采用中国建筑科学研究院PKPMCAD 工程部开发研制的结构计算系列软件计算时,可按下述方法处理:在用PM 建模时应在洞口两侧各增设一个节点,然后在两节点间按普通梁布置,而后用SATWE“特殊构件定义”中将此梁设为两端铰接。但此时应注意按此法处理后结构层间位移比尚需满足规范的要求,配筋按两次计算所得的较大内力配筋。连梁铰接处理后,主要承受竖向荷载,施工时仍为整浇,连梁上筋按构造设置处理。

四、结论

（一）连梁作为框剪或剪力墙结构体系中主要的抗震构件, 其合理的刚度对结构的安全、经济性影响重大,通过结构分析比较,在保证连梁延性的要求下,连梁刚度不宜过弱。

（二）在结构分析中,连梁易出现超筋问题,根据情况可采取适当的方法,加以调整。

参考文献：

[1]建筑抗震设计规范(2008 年版)(GB50011—2001).北京:中国建筑工业出版社.2008

[2]高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2002).北京:中国建筑工业出版社,2002

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    论文关键词:混凝土 抗震 经济性

    作为从桥拱建筑中发展而来的混凝土大跨度板柱,发展历史悠久,应用广泛,特别是经过现代科学技术的运用,发展为一种新型建筑体系,由于其结构设计较容很符合抗震设计理念,混凝土大跨度板柱只要设计、构造措施得当,对改善框架节点的延性、增加节点区在地震作用下的变形能力有非常大的作用。同时会有效避免混凝土灌注中出现的许多现实问题:诸如在施工过程中由于框架节点区钢筋过于密集,混凝土难以灌注的问题,振捣困难的问题等等。由此,大跨度板柱体系在结构设计中越来越得到更为广泛的应用。伴随着我国混凝土行业、高层建筑业的蓬勃发展,行业规范越来越严格,对混凝土制品的品质的标准也更高,这在一定程度上也加快和推广了大跨度版主的发展和应用。再就是大跨度板柱体系在经济方面和混凝土密肋梁板相比较也具有很大优势。在下文中,对大跨度板柱体系和混凝土密肋梁板体系在抗震性能和经济性方面作计算分析比较。

    一、结构方案概述及计算分析结果

    本工程处于8度抗震设防烈度区,属三类场地,基本风压0.35kN/m2,框架抗震等级三级。X方向总长7.3x6=43.8米,Y方向总长8.2x3=24.6米。大跨度板柱体系:结构总高度为3.0米x9层=27米,框架柱600x600,外围框架梁考虑到门窗洞口的设置以及避免形成边框架扁梁偏心的因素,采用300x600,其余内框架梁800x400,次梁400x400;混凝土密肋梁板体系:结构总高度为3.3米x9层=29.7米,框架柱600x600,框架梁300x600,次梁250x500。

    现在用中国建筑科学研究院PKPM系列SATWE软件依次对它们进行计算分析,来研究大跨度板柱与普通混凝土密肋梁板两种方案的地震作用效应。我们通过数据数据明显看到:当地震作用时,两种板柱体系表现出近似的地震效应,特别是处于两个方向同时产生地震平动效应。混凝土密肋梁板体系拥有较高的空间抗侧强度,而大跨度板柱体系又具有相对高的空间抗扭强度。原因在于:处在水平地震受力下,混凝土密肋梁板具有很高的抗弯强度,柱端受到的约束作用力相对较强,完全抵消了高空间的影响后表现出更大的空间强度;但大跨度板柱在建筑平面内的约束却拥有更大的强度,因而展现出更好的结构整体抗扭性能,当抵抗地震扭转作用时充分发挥了这些强度的平衡作用。以上结论对我们具有一定的参考价值,对这两方面的地震反应特点进行结构概念设计,结构方案选择时应予以重视。

    二、通过比较来看两种结构方案的经济性

    我们通过数据可以分析出,选择混凝土密肋梁板体系比采用大跨度板柱体系节省钢筋用量28%左右,节省混凝土用量10%左右,如果采用大跨度板柱体系当可以将高度差范围的维护结构(框架填充墙以及玻璃幕墙等)的费用节省。如果放弃结构总高度的因素下,运用混凝土密肋梁板体系具有相对的经济优势,相反,如果是结构总高度设为确定值的状况下,运用大跨度板柱体系当拥有可以在本来建筑基础上再递增一重的经济效应,这对现在寸土寸金的购地建筑中能大大降低成本,具有明显的优势!

    三、大跨度板柱的设计构造要求

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关键词：概念设计、结构措施、建筑

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

引言：

概念设计的关键，以显示先进的设计理念，建筑使用的整体方案设计的整体结构的概念，在一个特定的空间结构工程师的主要任务，自觉处理的部件和结构，结构和结构设计成果。普遍认为，良好的概念设计与他的不懈追求，其结构的概念，结构工程师将随他的年龄和实践中成长，已成为日益多样化，越来越多的创新和完善。今天的节目集成的综合应用，计算机的结果显然是不合理的，甚至是错误不能被及时发现。随着年龄的增加，导致孤立他们在大学学到的概念逐渐被遗忘，就更不用说了不断创新的设计成果。

概念设计的重要性

概念设计的重要性，主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性，比如对混凝土结构设计，内力计算是基于弹性理论的计算方法，而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法，这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远，为了弥补这类计算理论的缺陷，或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点，往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，结构工程师只有加强结构概念的培养，才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。

概念设计之所以重要，还在于在方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果最好、造价最低的结构方案，为此，需要工程师不断地丰富自己的结构概念，深入、深刻了解各类结构的性能，并能有意识地、灵活地运用它们。

协同工作的概念广泛存在于工业产品的设计和制造中，对于任一个工业产品，我们均不希望其在远未达到其设计寿命（负荷、功能）时，它的某些部件（或零件）即出现破坏。对于建筑结构，协同工作的概念即是要求结构内部的各个构件相互配合，共同工作。这不仅要求结构构件在承载能力极限状态能共同受力，协同工作，同时达到极限状态，还要求他们能有共同的耐久寿命。结构的协同工作表现在基础与上部结构的关系上，必须视基础与上部结构为一个有机的整体，不能把两者割裂开来处理。举例而言，对砖混结构 ，必须依靠圈梁和构造柱将上部结构与基础连接成一个整体，而不能单纯依靠基础自身的刚度来抵御不均匀沉降，所有圈梁和构造柱的设置，都必须围绕这个中心。

二、概念设计的原理

在进行结构概念设计时，应该遵循的第一个原则就是全面考虑的原则，要巨无细遗的考虑到建筑设计中的方方面面，包括建筑结构和施工方面的考虑，从整体到局部都要进行很好的把握，更不能忽视他们之间的关系，还有建筑完成后带给使用者在视觉感受、功能使用方面、成本预算方面等的考虑。从实际出发，结合当地的地域性特点，根据建筑即将坐落地区的自然条件、人文条件、历史文化、资源和材料限制等方面从现实的角度考虑建筑的结构概念。高层建筑拥有自己的自重特点，要从减轻自重的原则出发，建筑结构所承受的荷载大部分都是来自建筑物本身的自重，减轻自重也就减轻了结构的负荷。要让建筑结构合理受力，荷载均匀分布，多跨连续、空间作用、刚性连接、超静定的受理系统都可以使结构的受力状况均匀分布，分析结构的受力状况时，还要从各部分结构构件的直接受力状况和整体结构的宏观受力状况分析。材料尽可能的选用以轴向应力为主的受力状态，合理的组织构件的截面。优先选型，就是要优化结构体系，根据实际条件优化选择合适的基本构件，并确定他们的联系，确定构件的基本支撑做法。

三、结构概念设计的主要措施

为了保证结构具有足够的抗震可靠性而对建筑工程结构做的概念设计主要考虑了以下因素：场地条件和场地土的稳定性；建筑物的平、立面布置及其外形尺寸；抗震结构体系的选取、抗侧力构件的布置以及结构质量的分布；非结构构件与主体结构的关系及其两者之间的锚拉；材料与施工质量等。

1、选择对建筑抗震有利的场地，宜避开对建筑抗震不利的地段，不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。对于不利地段，结构工程师应提出避开要求，当无法避开时，应采取有效措施，这就考虑了地震因场地条件间接引起结构破坏的原因，诸如地基土的不均匀沉陷、地震引起的地表错动与地裂。

2、建筑的平立面布置应符合概念设计的要求，不应采用严重不规则的方案。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。借鉴国际的通行做法，参考外国规范，使我们的设计更加完善合理。

3、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，什么样的结构体系，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，并提出了结构两个主轴方向的动力特性(周期和振型)相近的抗震概念。

4、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，根据地震后倒塌的建筑物的分析，我们知道地震的往复作用使结构遭到严重破坏，而最后倒塌则是结构因破坏而丧失了承受重力荷载的能力。适当处理构件的强弱关系，使其形成多道防线，是增加结构抗震能力的重要措施。例如单一的框架结构，框架就成为唯一的抗侧力构件，那么采用“强柱弱梁”型延性框架，在水平地震作用下，梁的屈服先于柱的屈服，就可以做到利用梁的变形消耗地震能量，使框架柱退居到第二道防线的位置。

5、具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。提高结构的抗侧移刚度，往往是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。要使建筑物在遭受强烈地震时，具有很强的抗倒塌能力，最理想的是使结构中的所有构件及构件中的所有杆件都具有较高的延性，然而实际工程中很难做到。有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆作的延性是比较经济有效的办法。例如上刚下柔的框支墙结构，应重点提高转换层以下的各层的构件延性。对于框架和框架筒体，应优先提高柱的延性。在工程设计中另一种提高结构延性的办法是结构承载力无明显降低的前提下，控制构件的破坏形态，减小受压构件的轴压比(同时还应注意适当降低剪压比)，提高柱的延性。

6、确保结构的整体性，各构件之间的连接必须可靠。

结束语：

从人们从事建筑设计开始，就不断的在进行实践活动，虽然会遇到各种各样的问题，但它是解决这些问题的过程中，人类将继续取得进展高层建筑结构，无论在设计或计算一项复杂的任务。这就要求设计师都具有坚实的理论基础，而且还具体实际的基础上，加上一定程度的概念设计，只有这样才可以设计出外观、实用、高效和创造性的高层建筑。

参考文献：

[1]刘鹏、高剑平、许开成，建筑结构概念设计浅析[J]．山西建筑，2004-1 1．30

[2]杨杰、张敏、李红培，概念设计在建筑抗震设计中的重要性和实现方法[期刊论文]-四川建筑 2010(4)

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关键字：建筑结构设计；原则；注意问题；改进提高

随着国民经济的不断发展，建筑业作为我国的支柱产业也得到了快速发展，取得了巨大的成就。近年来我国建筑业取得了辉煌成绩。大家也越来越关注建筑业，也更加关心建筑的前提基础建筑结构设计。下面将从建筑结构设计的原则以及应注意的问题进行分析，进一步了解建筑结构设计。

建筑结构设计是建筑物发挥使用功能的基础。功能要求、美观要求、经济要求和环保要求是建筑建构设计需要遵守的四项基本要求。建筑结构设计包括四个部分：方案设计、结构分析、构件设计、绘施工图。 建筑结构设计原则包括安全、适用、经济、美观、便于施工。五个方面的完美结合才会有一个优秀的建筑结构设计。建筑结构设计的五个原则不仅仅是是完美建筑需要遵循的，也是设计人员努力的目标。

1.建筑结构设计应特别注意的问题

1.1建筑结构设计中应注意的安全问题

1.1.1抗震问题

2008年汶川大地震，2010年的玉树地震2011年的云南盈江地震造成的损失足以说明我国一些地方的建筑抗震性很差，未达到我国规定的标准。因此保证建筑物的抗震性能是减少地震发生时人员伤亡及财产损失的重要问题。在建筑结构设计中提高抗震设计水平是提高建筑结构设计水平的一个重要方面。关于建筑物的抗震性能设计，我国颁布了《建筑抗震设计规范》，为我国的建筑抗震设计提供了依据。提高建筑结构设计人员对抗震性能的重视，设计人员应树立正确的价值观，对人民的生命财产负责，对工作负责，让自己设计出来的作品体现人本意识，这样不仅符合国家以人为本的政策，自己的人生价值也得到了体现。

1.1.2结构设计中偷工减料，钢材不足问题

一部分建筑公司为了获取高额利润，节省开支，不重视建筑物的质量与安全，偷工减料，不顾人们的安全，使用不合规定的材料，导致建筑结构设计中存在安全隐患。设计公司以及设计人员应该遵守职业道德，有忧患意识，在做事情前考虑好基础问题，防止悲剧的发生。

1.1.3建筑结构设计不合理问题

建筑结构不合理主要有三方面原因造成：1建筑结构设计者知识和经验欠缺2，安全意识薄弱，不顾建筑质量只追求外形美观。3为了保住自己的工作，公司的设计形式不合规定也不主动提出异议，但这样的情况还极少数的。设计人员应充分利用自己的知识，技术，经验设计出既符合安全标准又美观的建筑。

1.2建筑结构设计中应注意的技术问题

1.2.1楼板设计问题

板在建筑工程中担当重要角色，它将楼面屋面的荷载传给其周围的墙或梁，因此设计楼板时需要考虑周围设计到的构件安全。整个设计考虑越周到，安全系数也就越高。希望设计人员充分利用自己的经验，更加细心，更加有责任心。

1.2.2关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题

如果阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小，可砍成直角或斜角；如果底板钢筋双向双排，且在悬挑部分不变，阳角不必加辐射筋。

1.2.3主梁有次梁处加附加筋

一般应优先加箍筋，附加箍筋。可也就是说，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁必须加附加筋。

2.建筑建构设计改进提高的几点建议

2.1未来建筑结构设计从业人员应该掌握的新方式

2.1.1让概念设计发挥越来越大的作用

为避免无必要的繁琐计算，概念设计应运而生。根据抗震设计的复杂性，难以精确计算而提出来的一种从宏观上实现合理抗震，同时为抗震计算创造有利条件，使计算分析更加便捷，结果更好的反应实际情况。

2.1.2应用先进的计算理论。

采用最优化设计 ，方案优化等先进科学的设计方法、设计理论将得到越来越多的应用。

2.1.3采用主动设计

未来的设计除考虑质量安全问题还应考虑降低作用效应，从而降低成本，节约国家投资，促进资源节约型环境友好型社会。

2.2提高建筑结构设计人员的自身素质以及安全意识

结构设计是个系统、全面的工作，需要扎实的理论知识作为基本功，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度设计人员应严格按照规范和章程的含义，善于总结工作经验和教训，为以后的工作积累经验。

2.3鼓励创新设计，开展科研

随着建筑业的发展，为了展示独特的建筑，建筑结构设计的内容也越来越复杂，难度越来越大，鼓励创新技术，发扬创新精神，将会在建筑业中展现出更优秀的作品。工欲善其事，必先利其器，道理是显然的，这对于任何行业都适用。想要有优秀的建筑不仅需要设计创新，也需要科研的不断研发与应用。开发高精度软件，开发新项目并不是一件简单的事情，这需要设计者和计算机程序专业人员合作去完成软件开发，推新创新，不安于现状，勇于承担起这个任务。

2.4提高材料利用率，提倡节约

国家倡导资源节约型环境友好型社会，节约能源，提高能越利用率直接影响到国家的资源利用率和企业的经济效益。但是有不少钢筋混凝土高层建筑的用钢量，已超过国外同等高度钢结构的用钢量，其不合理可见一斑。节约钢材也同样是结构设计工程师的重要职责。到达钢材利用率的最大化用尽量少的材料完成建筑物的各种功能。使用轻质、高强的建材，将使建筑结构设计发生革命性的变化。

经济发达的国家工程师同样追求节约材料。美国《商业周刊》在1998年曾经登载由美国建筑师学会（AIA）举办的最佳建筑设计竞赛，“节省材料”是该次竞赛的主题之一。又如香港中国银行（贝聿铭设计）因其结构方案布置得当，比同样高度的其他结构大量节约钢材，所以若干个杂志上都发表文章加以表扬。可想而知提倡节约在结构设计中多么重要！当然这些节约都是在保证质量的基础之上的。

2.5严格按照国家规定的建筑规范设计建筑结构

经济的发展建筑业的发展建筑结构设计也越来越受到重视。国家也出台了一些相应的规定。为了提高建筑的质量，消除安全隐患，规定也应该与时俱进，及时修改。建筑设计人员认真负责，在工作中发现不符合国家规定的行为及时提出异议以及解决方案，使建筑结构设计更多的为人们考虑周全。

3.总结

建筑结构设计是建筑的前提基础，是建筑工程的重要组成部分。因此，从业人员需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。建筑结构设计是经验性很强的工作， 善于总结工作中的经验和教训。严格遵守规范和规程也必不可少。只有这样才能做好建筑结构设计，促进建筑工程质量的不断提高，建筑更加卓越，更加完美！

参考文献：

[1]孔雅莎.建筑结构设计杂谈[J].建筑结构，2006，03