浅谈建筑结构抗震设计概念范文
时间：2023-12-15 17:29:19
导语：如何才能写好一篇浅谈建筑结构抗震设计概念，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。
篇1
关键词：建筑设计；概念设计；抗震
近十年来，高层建筑大量涌现，其结构一般都是不规则的，有些是特别不规则的，从而使结构设计遇到了许多难点，结构工程师发挥了创造才能，尽可能地解决结构设计中的难题和技术关键，从而陆续产生了能适应建筑师创新意识的多种复杂高层建筑结构体系。高层建筑连体结构是一种新型结构形式，通过在不同建筑塔楼间设置连接体使其成为共同的使用空间。同时，由于连体建筑的独特外形能够带来强烈的视觉效果，使建筑型体更具特色。
1.我国现行规范对抗震设计的要求
地震作用是一种随机的不可复制的自然运动，是其大小和方向都无法确定的一种偶然荷载。根据我国《抗规》规定，建筑物的抗震设计按“三水准二阶段”进行，即体现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的原则，一般情况下遭遇第一水准烈度时，建筑处于正常使用状态，从结构抗震设计计算的角度，可以视为弹性体系，用弹性反应谱进行弹性阶段分析；当遭遇第二水准烈度时，结构进入非弹性工作阶段，但非弹性变形或结构体系的损坏控制在可修复的范围，此阶段的设计主要由构造来体现；遭遇第三水准烈度时，结构有较大的非弹性变形，但变形控制在规定的范围内，以免倒塌。二阶段的设计即是按小震作用效应和其他荷载效应的基本组合验算结构构件的承载能力以及在小震作用下验算结构的弹性变形，一般采用的是弹性反应谱分析方法，以满足第一水准抗震设防目标的要求；第二阶段是在大震作用下验算结构的弹性塑性变形，以满足第三水准抗震设防目标的要求。对于第二水准抗震设防目标的要求，《抗规》是以抗震措施来加以保证的。
2.选择有利的抗震场地
通过比较震害普查绘制的等震线图可以发现，在正常的烈度区内,常存在着小块的高一度或低一度的烈度异常区。同一次地震的同一烈度区内，位于不同小区的房屋，尽管建筑形式、结构类别、施工质量等情况基本相同，但震害程度却出现较大差异，究其原因，主要是地形和场地条件不同造成的。国内多次大地震的调查也表明，局部地形条件是影响建筑物破坏程度的一个重要因素。位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均匀的中硬场地土是对建筑抗震有利的地段。对建筑抗震不利的地段，一般是可能发生崩塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段。就地形而言，一般是条状突出的山嘴，孤立的山包和山梁的顶部，高差较大的台地边缘，非岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘。就场地土质而言，一般是软弱土、易液化土，故河道、断层破碎带或半挖半填地基等。一般情况下，遇到不利地段时宜采取避开的方案，实在无法避开时，应尽量使建筑物场地选择建在基岩或薄土层上，或具有较大“平均剪切波速”的坚硬场地土上，以减少输入建筑物的地震能量，从根本上减轻地震对建筑物的破坏作用。
3.科学布局建筑平面和立面
建筑平面和立面的规整性是结构设计中的一个十分基础、重要的内容。建筑平面、立面在抗震设计中宜尽可能简洁、规则，结构质量中心与刚度中心相一致。对于结构平面布置不规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重合，在地震作用下会产生扭转效应，大大加剧地震的破坏力度。建筑立面设计时应避免采用带有突然变化的阶梯形立面，并尽可能降低房屋的重心，突出屋面建筑部分的高度不应过高，以免地震时发生鞭梢效应。建筑的层数越多，高度越高，它的地震破坏程度越大，因为楼盖重量占房屋总重的一半左右，总高度相同，多一层楼盖就意味着增加半层楼的向地震作用，同时加大对底部的倾覆力矩，所以控制砖砌体房屋的总高度及总层数对减少地震时带来的震害有很大作用，减轻自重、减少层数、降低层高是削弱地影响的有效途径之一。
4.合理地进行结构的选型与布置
在结构选型方面应根据建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素，经济技术、经济条件比较综合确定。常见的结构类型按照抗震性能优劣依次是：钢结构，型钢混凝土结构，混凝土-钢混合结构，现浇钢筋混凝土结构，预应力混凝土结构，装配式钢筋混凝土结构，配筋砌体结构，砌体结构等。结构布置要遵循平面布置力求对称。竖向布置力求均匀的一般原则。在采用纯框架结构的高层建筑中应尽量避免将楼梯踏步斜梁和平台梁直接与框架柱相连，这样会使该柱变成短柱，地震时容易发生剪切破坏。
5.非结构部件处理
在地震作用下，建筑中的内隔墙、楼梯踏步板、框架填充墙、建筑墙板等部件也会或多或少地参与工作，可能改变整个结构或某些构件的刚度、承载力和传力路线，产生出乎意料的抗震效果，或造成未估计到的局部震害。妥善处理这些非结构部件，可减轻震害，提高建筑的抗震可靠度。
6.优化准则及其保证措施
考虑地震作用时必须充分领会和灵活运用抗震概念设计的优化准则和采取相应的构造措施。优化准则“强节弱杆”--防止节点破坏先于构件“；强柱弱梁”--防止杆系发生楼层倾移破坏机制，要求柱的抗弯能力高于梁的抗弯能力“；强剪弱弯”--防止构件剪力破坏，要求杆件的受剪承载力高于受弯承载力“；强压弱拉”--对杆件截面而言，为避免杆件在弯曲时发生受压区混凝土破裂的脆性破坏，使受拉区钢筋承载力低于受压区混凝土受压承载力。保证措施保证措施有两个方面：一是调整或限制构件的荷载效应，二是强制规定必要的构造措施。这两个方面在高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）有详细的规定，有的则是以强制性条文提出严格要求。如：高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）中第6.3.2条的第1点限制梁端截面混凝土受压区高度与有效高度之比，就是保证梁的变形能力，而它又决定于梁端塑性转动量，而塑性转动量又与截面混凝土受压区的相对高度密切相关；试验研究结果表明要使钢筋混凝土梁的位移延性系数达到3--4，混凝土受压区相对高度必须控制在0.25--0.35。总之，高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）中许多条文以及强制性条文都是与这“四强四弱”密切相关，因此，必须在充分理解规范、规程中的具体条文的基础上加以运用相应的构造措施。
篇2
【关键词】抗震设计， 概念设计 ，抗震计算， 构造措施
【 abstract 】 in China earthquake occurred frequently in recent years. The earthquake is one kind has not forecast, destroyed the characteristics such as natural phenomenon, so as far as possible in the engineering of the reduction of earthquake damage is very important. Building structure seismic design includes concept design, calculation of design and construction measures three aspects of content.
【 key words 】 aseismic design, concept design, earthquake-resistant calculation, structural measures
中图分类号：TU591文献标识码： A 文章编号：
近些年建筑结构抗震相关理论研究得到了不断的发展，结构抗震设计思路也发生了较大的改变。发展的过程有：从弹性到非线性，从基于经验到基于非线性理论，从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服，而且给结构赋予了一定的非弹性变形性能力的“耗”的一系列转变。现在的结构抗震设计包含概念设计、抗震计算及构造措施三个层次的内容。
一、抗震概念设计
（1）概念设计的含义
概念设计一般是指不经过数值计算，尤其是在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，根据整体结构体系和分体系之间的力学关系、震害、结构破坏机理、试验现象与工程经验所获得的基本设计原则及设计思想，从整体上确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。概念性近似估算方法有其自身的优势：可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较、选择，便于进行手算。根据上述方法得到的方案概念清晰、定性正确，具有较好的经济可靠性能，可以减少后期设计阶段一些不必要的繁琐运算。
（2）概念设计的重要性
概念设计比抗震计算更具有决定性,因为还没有掌握地震和地面运动的不确定性与复杂性及对结构的复杂影响。而且，当前结构地震计算理论还不能充分反映地震时结构反应与破坏的复杂过程。
所以仅依据抗震计算结果做出的抗震设计有时是片面的,甚至是不安全的。
（3）概念设计的应用与发展
概念设计思想的运用可以拓宽结构设计的思路。传统的抗震结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力，这会造成混凝土的等级越用越高，配筋量越来越大，造价越来越高。往往结构工程师只注意到不超过最大配筋率，所以使得肥梁、胖柱、深基础到处可见。以抗震设计为例，计算结构的刚度一般是按照初定的尺寸、混凝土的等级，再根据结构刚度算出地震力，然后计算配筋量。可是总所周知，结构刚度越大，地震作用效应越大，配筋越多，刚度越大，地震力就会越强。所以为抵御地震而配的钢筋，增加了结构的刚度，但是却增强了地震作用的效应，因此要考虑降低作用效应。在当前的抗震设计中一个很好的例子是隔震消能。隔震消能是在基础和主体之间设柔性隔震层；增设消能支撑；有的是在建筑物顶部装一个“反摆”， 地震时反摆的位移方向和建筑物顶部的位移正好相反，加大了建筑物的振动阻尼，降低加速度，使建筑物的位移减少，从而降低地震作用效应。合理设计可以使地震作用效降低到60%，提高了屋内物品的安全性。国内外正全面地对这一研究进行深入的开展。日本已经将该研究成果广泛应用于实际工程中，并且取得了良好的适用和经济效果。
很多结构工程师已经接受了概念设计的思想，而且它在结构设计中发挥的作用将会越来越大。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，建筑结构设计也相应提出了更高的设计要求。目前要做的是使建筑结构设计更加安全、适用、经济、可靠。
二、抗震计算
结构抗震计算可分为两部分，即地震作用计算和结构抗震变形验算。
(1)地震作用计算
通常情况下，要允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用而且要进行抗震验算, 该方向抗侧力构件承担各个方向的水平地震作用。如果结构有斜交抗侧力构件，当其相交角度大于15°的时候, 要分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。如果结构的质量与刚度分布明显不对称，要将双向水平地震作用下的扭转影响计入。对于其他的情况，允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。对于8度、9度时的大跨度结构、长悬臂结构以及9度时的高层建筑要计算它们的竖向地震作用。结构抗震计算的基本方法是底部剪力法和振型分解反应谱法，时程分析法作为补充计算方法。对特别不规则、特别重要的以及较高的高层建筑才要求采用时程分析法。
抗震计算方法的采用要符合以下的要求：
①可以采用底部剪力法等简化方法的结构有：高度不超过40m,以剪切变形为主而且质量与刚度沿高度分布比较均匀的结构以及近似于单质点体系的结构。②要采用时程分析法进行补充计算的结构有：甲类建筑与烈度、不规则的建筑、场地内限定高度范围的高层建筑，可取多条时程曲线计算结果的平均值和振型分解反应谱法计算结果的较大值。
(2)结构抗震变形验算
多遇地震下的抗震变形验算：
要进行多遇地震下的抗震变形验算的各类结构的楼层内最大弹性层间位移要符合下式要求:
Ue≤[Qe]h
罕遇地震下的抗震变形验算：
要进行弹塑性变形验算的结构有以下几种:7～9度时楼层屈服强度系数不大于0.5的钢筋混凝土框架结构;8度III、Ⅳ类场地与9度时,高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架; 采用隔震与消能减震设计的结构；高度不小于150m的钢结构;甲类建筑与9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构及钢结构。
要进行弹塑性变形验算的结构有: 7度III、Ⅳ类场地与8度时乙类建筑中的钢结构和钢筋混凝土结构; 板柱、抗震墙结构与底部框架砖房;高度小于150m的高层钢结构；属于竖向不规则并且类型烈度、场地内限定高度范围的高层建筑结构。
三、抗震构造措施
（1）混凝土结构
主要从以下几方面考虑混凝土结构的抗震：控制承重柱轴压比;最小配筋率的要求;限制钢筋砼构件截面的高宽比;在填充结构中设置拉结筋,对于较长的填充墙要设置构造柱、芯柱、角柱、短柱箍筋进行全高加密,剪力墙底部要设置加强区等。
（2）砖混结构
砖混结构可以采用的措施：加设圈梁，圈梁可以增强房屋的整体性，提高房屋的抗震能力；加设构造柱，构造柱可以和圈梁一起形成封闭骨架，从而提高砌体结构的抗震能力，通常将圈梁增设在外墙转角，内外墙交接处与楼梯间的四角处；加设墙体加固，一般采用把砖砌体的粉刷抹灰去掉，在砌体外侧抹高标号水泥砂浆或布置钢筋网灰砂浆，以此来提高砌体的水平承载力。
四、结语
建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的概念, 抗震设计从概念设计到建筑的构造措施贯穿了整个过程。同时建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此准确、合理的运用不同的抗震设计方法对工程项目是至关重要的。
参考文献
[1]郝婷.浅谈结构抗震设计思想的发展[J].科技创业月刊.2011(3).
篇3
关键词：工民建结构设计；抗震设计；分析
中图分类号：TB482文献标识码： A
引言
对于工民建工程整个施工过程来说，抗震设计是一个科学、复杂的过程，从地理位置的选择到工民建筑的施工，抗震设计贯穿了整个过程。而且工民建筑的抗震设计是衡量整个建筑质量是否符合标准的重要参数。总之，工民建筑的抗震设计与工民建筑的质量息息相关，要针对不同的工民建筑风格采用不同的抗震设计，寻找最适合建筑的抗震设计方法。
一、抗震设计时应注意地震破坏的特点
1、地基方面
在具有较厚软弱冲积土层场地，高层建筑的破坏率显著增高；地基土液化导致地基不均匀沉降，从而引起上部结构损坏或整体倾斜；建造在危险地段的房屋建筑，因地基破坏导致房屋损坏；当建筑结构的基本周期与场地自振周期相近时，因共振效应破坏程度将加重。
2、结构体系方面
采用“填墙框架”的房屋结构，钢筋混凝土框架结构平面内柱上端易发生剪切破坏，外墙框架柱在窗洞处因受窗卜墙的约束而发生短柱型剪切型破坏：采用框架一抗震墙体系的房屋结构，破坏程度较轻；采用“底框结构”体系的房屋，刚度柔弱的底层破坏程度十分严重：采用“填墙框架”体系的房屋，当底层为敞开式框架间未砌砖墙，底层同样遭到严重破坏。
3、刚度分布方面
矩形平面布置的建筑结构，电梯井等抗侧力构件的布置当存在偏心时，因发生扭转振动而使震害加重；采用三角形、L形等小对称平面的建筑结构，同样在地震作用因发生扭转振动而使震害加重。
4、构件形式方面
在框架结构中，通常柱的破坏程度重于梁、板；钢筋混凝土多肢剪力墙的窗下墙通常会出现斜向或交叉裂缝；配置螺旋箍筋的混凝土柱，当层间位移角达到较大数值时，核心混凝土仍保持完好，柱仍具有较大的抵抗能力。
二、工民建结构抗震设计方法
1、构减轻结构自重
研究表明，地震效应与建筑物的质量成正比，高层建筑高度较大，其重心也较高，在地震作用下，倾覆力矩也随质量的增加而增大，这就会对结构物带来极大危险。因此，在进行设计和建造时，要尽可能采用强度大、质量轻的建筑材料，减轻建筑物的质量。
2、提高短柱延性
在建筑结构中，要尽量提高短柱的承载力，并采取有效措施提高短柱的延性，这样就可以大幅度增强其抗震性能，确保建筑结构的安全。
3、选择合理的建筑材料
在设计阶段，要进行抗震分析和计算，在选择建筑材料时，要对其参数进行可靠度分析，也要充分考虑材料参数的变异性，而且尽可能选择自振频率不同的材料，避免在地震作用时结构物局部或者整体发生共振，造成严重破坏。
4、设置多道抗震防线
这样可以避免在地震作用下，由于局部损坏而造成整个工民建结构的损坏，例如框架一抗震墙结构系统，抗震墙可以抵抗较大的侧压力，是第一道防线，当在地震作用下抗震墙发生破坏时，框架结构就起到抗震的第二道防线。多道抗震防线可以极大的消耗地震能量，延缓或者减轻地震作用对高层建筑的损坏。
5、加强建筑物内部的薄弱部分
在工民建中，由于层数较多，建筑面积较大，难免存在一些受力比较大而比较薄弱部分，在建设过程中，要及时对薄弱部分进行加强，采取有效措施增强其强度和刚度，这样就可以极大提高其承载力，避免在地震作用下过早的屈服产生较大变形，导致建筑结构局部损坏或者整个结构的损坏。
三、抗震设计在工民建结构设计中的应用
工民建的结构设计在整个工民建施工中造价比重较大，工民建的结构设计中心理念在于“实用和安全”，抗震设计在工民建结构设计中的应用基于这一中心理念而产生。由于地震的不确定性和破坏性特点，因此在工民建结构设计中应用抗震设计体现了设计的安全概念以及对自然灾害的预防措施。
1、提高工民建结构的抗震力
出于对工民建结构抗震功能的保证，在工民建结构设计中要特别注意做到以下几点:
1.1在工民建结构设计中要考虑地基的稳定性因素，挑选对抗震有益的地基，防止地基变形影响抗震功能。
1.2同一工民建结构单元要设计在性质一样的地基上，要把地基最大潜力融入工民建的结构设计，有利于发挥地基的抗震功能。
1.3工民建结构设计尽量做到规则、对称，以降低地震作用导致的建筑物变形度以及避免地震作用力集中导致建筑物扭曲的状况发生。
1.4工民建的整体结构设计中要多加几道抵抗防线，以提高工民建结构的抗震力，同时工民建筑结构受力设计要明确，防止存在建筑结构局部薄弱。
1.5最大程度的减少工民建结构自身重量，从而减小建筑对地基的压力，达到缓解地震冲击作用对建筑体的影响力。
2、降低地震作用对工民建筑的影响
现最被工程界认可的一个办法是在工民建基础与建筑的主体部分之间加设一个隔震层，有的设计师在建筑物的顶端部分加设一个“反摆”。此反摆的作用是能够在地震时使建筑物的位移方向相反，由于建筑物在地震时受到震动使得阻尼作用加大，降低了加速度，降低地震的作用。根据试验得知，如果对“反摆”设置合理，那么对降低地震作用的概率可达65%，也能最大限度地减少建筑物内的物品受损程度。这一方式在国内外正被广泛地研究，并应用到了实际的工程建筑中，不负众望地取得了较好的成效。
3、保证建筑的刚度
在工民建结构的设计过程中，合理地设计和确定建筑物的刚度非常重要。因此首先要考虑到的是采用大量的钢筋混凝土。主要是在已有的钢筋混凝土之上使用“钢结构”对其进行进一步加层加固。加固分为两种情况:第一，如果所需要进行加层的建筑结构的体系是钢结构，而国家规定:上部是钢结构、下部是钢筋混凝土两种不同的体系结构是不符合抗震规范的。因为上下两部分结构的刚度以及阻尼比不一样，是属于不合理的设计。第二，假设屋盖的部分是采用钢结构，而钢筋混凝土仍然是作为整个建筑结构的抗侧力的主要体系，则必须根据相关的规定进行抗震设计。
需要注意的是工民建结构刚度一旦过硬，那么在地震时工民建结构所需承受的地震作用就大，则后果严重，并且会对建筑材料造成大量的浪费;而如若建筑结构刚度过柔，那么在地震时建筑结构会过大的变形，影响到建筑的本身的强度以及正常使用功能。
4、设防标准
我国明确规定，建筑的使用价值被区分成4个类别:甲乙丙丁。甲类和乙类建筑:当抗震设防的烈度是6度一8度时，应该符合本地的抗震设防再高1度;丙类建筑:丙类建筑的抗震措施以及抗震作用都应该要符合本地的抗震设防要求;丁类建筑:在通常情况之下，地震措施可以相对于本地抗震设防的要求适度降低，但地震作用必须符合本地的抗震设防要求。
结束语
近年来频发的地震灾害已经导致了太大的生命财产损失，加强工民建结构的抗震能力变得越来越重要。传统的工民建结构设计过于信赖计算设计的结果，忽略了建筑结构的实际情况，没能充分发挥计算设计在建筑抗震设计中的作用。而抗震概念设计的出现，将建筑结构设计引向了人性化方向，并且拓宽了工民建结构设计的思路，为工民建抗震设计提供了新的视角，并在实际应用中发挥了良好作用。
参考文献
[1]马弯.浅谈房屋结构抗震设计[J],2013.(6):183
[2]李鸣.浅谈建筑结构抗震设计[J],科技致富向导,2013.(6):330
篇4
关键词 ：建筑结构 抗震 设计
1.引言
随着城市化进程的加快和人类生活水平的提高，在现代的结构设计中的重要环节就是对建筑的抗震结构的设计。对建筑物的抗震结构设计直接能影响到其抗震能力，也是在没办法预测地震的情况下保护建筑受到损害的有效方式。针对这种情况，下面主要对建筑物抗震的结构体系和结构参数进行讨论。
2.抗震概念设计
建筑工程的抗震概念设计，换种说法就是根据基本的建筑设计原则和思路对具体的建筑工程进行工程布局并对细节的构造进行确定的过程，其设计的原则和思路是在长期的工作经验中形成的。在对抗震设计时对抗震的计算是不可或缺的，抗震计算的基础是概念设计。概念设计之所以在与抗震计算的比较中起着更重要作用的原因有三个，首先就是地面和地震的运动具有极大的不确定性，其次就是我们还没有对地震时地面运动的复杂性有很确切的掌握，最后就是地震时的结构反应负责程度并没有在结构设计概念中充分的体现出来。所以，简简单单的靠着计算的结果就完成对建筑的抗震设计是不全面的，甚至是很危险的。抗震概念设计的基本原则是要注意抗震场地的科学选择，选择合适的结构抗震体系，选择合理的结构材料。
3.建筑结构抗震设计的措施
3.1 材料的选择
建筑结构抗震设计一般因地区而异，抗震建筑材料的选择一般要基于此地区的地震历史记录。由一个地区的地震历史记录可以得出科学的数据，这些数据可以反映此地区建筑的抗震要求。建筑结构受材料的刚度和塑性的影响，一般来说，满足了基本的设计思路之后，质地轻的材料，抗震性能比较低。在东北，为了使建筑物达到一定的抗震效果，钢筋混凝土则是选择比较多的材料。伸缩缝的设计达到了很好的抗震效果，它一般为大型建筑物的抗震措施，主要是提高基础的稳定性。
3.2 隔震措施
一般情况下是根据建筑物的地理环境和建筑尺寸来抗振，隔震措施也是一种有效的抗震设计。隔震措施一般包括地基隔震、基础隔震、间层隔震和悬挂隔震四种。隔震措施的设置减弱了地震对建筑物的冲击，它们一般设置在建筑物比较关键的位置。
第一，地基隔震措施：沥青原料的隔震层是我国现行比较常见的隔震层。地基隔震层是缓冲层，因其位于建筑物的基础底部与土层相接触的位置，所以它能在地震时很好地吸收和反射作用力，从而减少地震对建筑物的损害。科技在发展，相信隔震层的设计也会越来越完善。
第二，基础隔震措施：基础抗震一般包括混合隔震、基底滑移隔震和夹层橡胶隔震。基础隔震的作用机理主要是防止地震由地基处向上蔓延，所以多层建筑一般都会采用基础隔震措施。一个建筑物的建设最重要的就是基础结构设计，上层建筑取决于基础，所以要很重视基础结构的设计。
第三，间层隔震措施：间层隔震设计的实施简单易操作，所以在早期建筑里间层隔震是比较常见的。间层隔震可以吸收地震冲击余力，减弱地震力的作用。
第四，悬挂隔震措施：这是应用于大型钢结构建筑中的抗震措施，而且抗震效果很好。悬挂隔震的作用机理是通过建筑物的悬挂来达到隔震的效果。悬挂结构分为主体和子体，地震时，主体承受大部分的地震力来减少地震对子体的损害，需要介质传导的震力从而不能够传导，地震对上层建筑物的主体结构的损害就能有效的降低。悬挂隔震的隔震效果明显，也在逐步被投入使用中。在多次的实践和探索之后，悬挂隔震的设计思想将更加完善，建筑物的安全将得到有效的提高。
3.3 合理的建筑结构参数设计
（1）建筑结构靠的是延展性来抵抗地震作用对墙体的非弹性形变。所以在地震发生时，建筑结构的延性和建筑的结构有着同样的重要性。为了让钢筋混凝土结构能在地震发生时能够表现出良好的延性，就有必要在对其参数设计时将塑形变形重点集中在具有很好的延展能力的构件重，或者集中在容易保证良好延展性的构件中。建筑的参数设计是对地震作用下的房屋构件的响应计算，其中包含岁各墙柱梁板的承载力和变形等计算。
（2）在进行开市计算工作之前，要根据高层建筑的实际工况，确定合适的计算模型，特殊情况下能根据概念设计做相应的简化处理和计算。计算软件条件在输入时要严格的按照相关的规范和标准的规定进行，根据实际施工情况可以做特殊的处理。在对结构复杂的结构进行变形和内力分析时，要采取两种以上不同的力学模型，目前常用的理论有两种，分别是主拉应力和剪摩理论。主拉应力理论主要用于砖砌体，剪摩理论主要用在砌块结构上。
3.4 通过效能减震设计来抗震
效能减震一般是通过效能器和阻尼器来达到抗震的效果，且效果显著。消能器能够消耗地震的能量，阻尼器能够吸收地震的能量，从而使建筑主体结构的安全性得到保障。效能减震的应用范围广，在新旧建筑中都可以应用。
传统的抗震结构体系是通过改变结构的刚度来达到抗震的效果。但该体系也有不足之处。第一：这种设计的结果是建筑断裂，但并不倒塌，所以它不适合用于有纪念价值的建筑、造价比较高的建筑和核电发电站等。第二：建筑物的断裂是非弹性形变，非弹性形变是不可恢复性形变，经过地震的建筑物发生非弹性形变，震后建筑物的修复将成为一大难题，若建筑物形变比较严重将不可能被修复，只能摒弃原建筑用更多的资金建新的建筑。随着时代的进步，高层建筑物越来越多，建筑物的抗震要求也越来越高，传统的抗震结构体系的缺陷表现出来，不能使建筑物达到一定的抗震标准。新型的效能减震设计，能够使建筑物的抗震水平达到标准，其应用范围广，抗震效果显著。
3.5 通过防止共振的抗震设计
两个物体的自振周期接近时容易发生共振现象，地震时，建筑物和场地发生共振，建筑物将很容易倒塌。所以要提高建筑物的抗震性能就要防止共振的产生。建筑物的自振周期受结构的层数、结构类别和结构体系的影响，要避免建筑物和场地发生共振，就要使其的自振周期有所差异。所以要对这些影响因素做一些调整，来防止共振现象的出现。
参考文献：
[1]李军鹏，耿俊景.浅谈建筑结构抗震的概念设计.《城市建设理论研究（电子版） 》.2013年18期
篇5
关键词：建筑结构设计抗震设计
Abstract: this paper introduces the structural seismic the meaning and the form of seismic building, and summarizes the structural seismic design of the basic countermeasures.
Keywords: building structural design seismic design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
有这样的说法，地震本身不会杀人，而建筑会杀人。 2008年汶川大地震中房屋建筑的震害情况，与唐山震害的情况有类似之处，特别是砌体结构房屋，若主体承重结构强度不足、预制板与竖向承重结构连接构造措施不当，房屋就会被震垮。 2010年海地地震中房屋的抗震性能较差，几乎全部被摧毁。 我们可以发现智利地震中伤亡人数相对很少，相关专家认为原因有两个：一是居民住房多为低矮的住房且具有较高的抗震设防；二是严格的建筑设计、施工管理。 智利虽是个发展中国家，但智利人深知自己的国家是地震多发地，所以房屋的抗震性能普遍较高。可想而知，在地震多发地带，建筑抗震设计是多么的重要。
一、建筑结构抗震的涵义
地震具有随机性、 不确定性和复杂性，要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数，目前是很难做到的。 而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统，在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。 且在结构分析方面，由于未能准确考虑结构的空间作用、 非弹性性质、 材料时效、阻尼变化等多种因素，也存在着不确定性。
因此，结构工程抗震问题不能完全依赖“ 计算设计” 解决。 应立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念，从 “概念设计” 的角度着眼于结构的总体地震反应，按照结构的破坏过程，灵活运用抗震设计准则，全面合理地解决结构设计中的基本问题，既注意总体布置上的大原则，又顾及到关键部位的细节构造，从根本上提高结构的抗震能力。
建筑抗震概念设计是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，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。概念设计涉及到从方案、 结构布置到计算简图的选取，从截面配筋到构件的配筋构造都存在概念设计的内容。 强调结构设计的重要性，旨在要求建筑师和结构师在建筑设计中应特别重视规范、 规程中有关结构概念设计的各条规定，设计过程中不能陷于只凭 “结构软件计算”的误区。 若结构严重不规则、 整体性差，则按目前的结构设计及计算技术水平，很难保证结构的抗震、 抗风性能，尤其是抗震性能。
二、抗震建筑的形式
1、基础抗震
在建筑物最下层的基础部位设隔震层和隔震装置, 是最基本的抗震结构形式, 也是在工程中应用最多的抗震形式。采用基础隔震设计时应注意：在建筑物周边, 隔震层部分要比基础大一圈, 因此场地要宽裕；隔震层的周围设挡土墙, 其上部有墙外狭道等, 因此要确保地震时不因上部结构的移动而带来其它问题；方便检查和更换抗震装置；为使设备管线适应抗震层的位移和变形, 常采用柔性连接或球型接点但要考虑安放装置及检修的空间；隔震建筑物与其它建筑物之问的联系通道要适应相对变形, 确保畅通无阻。
2、 中间层抗震
在基础以上的中间楼层设置隔震层, 下部结构同普通建筑物一样直接与地基接触, 因此它不存在基础抗震建筑的底部体积和墙体数量问题, 但隔震层以下的楼层需要做抗震处理。在市区场地不太宽裕时, 可把抗震层设计在地面以上, 在空中变形有利于节约用地, 同时也能有效减少地基的挖土量。采用中间层抗震, 设计上应注意：为适应隔震层的移动变形, 该部分的建筑外墙应设水平缝, 要考虑防水、隔音、防火等,也要注意立面的协调美观；解决楼梯、电梯井、机器升降、设备管线等贯穿隔震层的问题, 并考虑防火区问的划分；便于检查、更换抗震装置及耐火材料等。
3、 人工抗震地基
在多栋建筑物的人工地基下方设置抗震层, 可一次性、大范围解决多栋建筑物的抗震问题, 在集合住宅下方设置作为人工地基的共同管沟可提高整个城市空间的耐震性。全国首栋抗震楼采用人工抗震地基,设计上应注意：人工地基作为基本建设项目属共同财产, 为各建筑物共同使用, 应先明确所有权问题；人工地基上的建筑物不一定一次建成, 应考虑部分竣工或增建改建等情况；人工地基设计时的标准掌握,建筑物的分摊份额及付款等法律上的问题, 还有防火规范等, 都应慎重考虑。
4、 抗震改造
由于建筑物下方增设隔震层, 改变了支撑系统, 使得基础工程量大大增加。与新建建筑物相比, 既有建筑物的改造受到更多的条件限制：有要求边营业边施工的可能；要保持内外装修的连续性、一致性。采用抗震改造时, 设计上应注意：全面了解、把握建筑物现状, 原有设计图纸, 现场调查场地及建筑物耐震情况；确定建筑物在形态、材料等方面继续保留原样的程度和范围, 在此基础上确定耐震加固及抗震层的位置等；考虑临时支撑或提升建筑物所需的空间和工作面；改造施工时采取措施, 避免建筑物因不均匀沉降而受到破坏；明确设计标准, 设定楼地面的强度, 满足既有建筑物的承载力、变形能力、使用功能；考虑相应水平位移的对策, 还要注意外观的连续性和亲和感, 特别注意楼地面、墙等处伸缩连接的位置；增设中间抗震层时, 应考虑贯穿抗震层电梯井与设备管线等的移动变形的改装和层高变更等竖向设计的问题。
三、建筑结构抗震设计的基本对策
1、选择的建筑场地和地基有利于抗震
（1）场地选择
在不同工程地质条件的场地上, 地震对建筑物的破坏程度是截然不同的。因此，进行建筑场地选择时，设计者必须综合评价工程地质的有关资料和地震活动情况，并结合工程的实际需要。首先，建筑宜避开对建筑抗震不利的地段，选择对建筑抗震有利的地段，例如平坦、开阔的坚硬场地土。其次，当没有办法避开时, 适当的抗震加强措施应被采用。
（2）地基处理
基础设计时应注意：a.当地基有新近填土、液化土、软弱黏性土时,基础的刚性、整体性应得到加强；b.天然地基与桩基不宜混用在同一结构单元上；c.性质差异较大的地基上不宜设置同一结构单元；d.地圈梁应设置在墙下, 以加强上部结构与基础的整体性，以抵抗不均匀沉降。
2、优化平立面布置
（1）建筑布置的平立面应规则，体型要简单
当建筑物体型规则、简单时，其受力性能明确,在设计过程中就容易分析在地震作用下结构的内力和实际反应，且易于处理结构细部的构造，因此这类结构在遭遇地震后受到的损害相对较轻。反之,建筑体型复杂、不规则时，强度和刚度就容易发生突变,引起应力变形或集中，形成结构上的薄弱环节，从而造成较大的危害。
（2）力求建筑平、立面质量分布和刚度对称
建筑的质量分布和刚度不对称，在地震作用下就会发生十分明显的扭转振动。因此, 建筑中的独立单元及整个建筑应力求质量、刚度对称,使其刚心与质心偏心很小甚至完全重合。
（3）建筑的刚度变化和质量须均匀
建筑沿竖向分布的刚度和质量常常是不均匀的。比如, 楼层错层的存在或在层高范围内框架的填充墙设置不连续，短柱就在框架上形成。地震时就易对建筑造成损害。所以设计时必须采取必要的构造措施，对建筑结构中沿竖向分布不连续的质量和刚度加以限制。
3、选择合理的抗震结构体系
（1）应有多道抗震防线
多道抗震防线，是指在地震作用下，一个抗震结构体系中的一部分延性好的构件最大限度发挥其耗散、吸收地震能量的作用, 首先达到屈服，起到第一道抗震防线的作用，其它构件则在其后依次屈服, 从而形成第二、第三或更多道抗震防线。这样可以避免整个建筑结构体系因部分构件或结构破坏而丧失抗震能力。所以，结构设计须考虑设置多道抗震防线。
（2）应具备良好的耗能、变形能力和必要的强度
一个没有足够延性, 只有较高的抗侧力强度的抗震结构体系,在地震时很容易遭到破坏。但如果其抗侧力强度不高, 而有较大的延性，在地震作用不大的情况下，建筑结构就不会受到破坏，但会产生较大的变形。如果抗震墙设置在框架中,就可增加其抗剪强度；如果混凝土边缘约束构件加在砌体结构上，能提高其变形能力，这样就增大了两种结构形式的抗震潜力。
（3）结构刚度和强度分布须合理
如结构刚度和强度分布不合理，会产生塑性变形集中或过大的应力，结构就会突变或其局部受到削弱而形成薄弱部位。对结构上可能出现的薄弱部位，应采取相应措施提高其抗震能力。在强烈地震作用下，强度安全储备在结构上并不存在，而判断结构薄弱层的基础就在于构件的实际强度分布。
4、设计合理的建筑结构参数
计算分析，就是进行建筑各构件的地震响应和地震作用计算，以及墙柱梁板变形及承载力计算，计算结果应满足抗震设计标准。把正确的计算模型建立在建筑结构的实际工作状况基础上，并根据概念设计做适当的简化处理、计算。罕遇地震作用下的复杂结构进行变形、内力分析时, 应采用的力学模型不少于两个，且各不相同。应认真分析判断计算机的计算结果，确认其合理、有效后，才能用于工程设计。结构的位移、剪重比、自振周期、周期比等是结构计算控制的主要计算结果。
参考文献：
[1] 陈明霞. 建筑结构设计中的抗震设计[J]. 建材世界, 2010,(03)
[2] 黄浙青, 朱小德. 浅谈结构设计中的抗震设计[J]. 科技创新导报, 2008,(28)
[3] 陈天镭, 谈力洲. 汶川地震的经验与结构设计的反思[J]. 甘肃冶金, 2009,(03)
[4] 李文. 砖混结构抗震设计问题探讨[J]. 淮南职业技术学院学报, 2009,(01)
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【关键词】建筑结构；抗震设计；设计问题；抗震能力
1 引言
2008年5月我国汶川地震、2009年4月意大利拉奎拉地震、2009年9月印尼苏门答腊岛地震、2010年1月海地震震、2010年2月智利地震、2010年4月我国玉树地震、2011年日本宫城地震，仅短短三年时间间，地震即造成逾40万人死亡，上百万人受伤，数百万人流离失所，直接经济损失高达近万亿美元，给我国以及全世界人民带来沉重的影响，建筑结构抗震问题为全球所广泛关注。我国地处喜马拉雅-地中海地震带与太平洋地震带交界处，震区分布广、地震频率高、地震强度大，是世界上地震灾害较为严重的国家，如果建筑结构抗震能力不足，一旦发生地震将会造成巨大的影响。本文以提高建筑结构抗震能力，保护人民生命财产安全为目的，对建筑结构抗震设计中需要注意的问题进行了探讨。
2 地震原理和震害房屋破坏机理分析
地震是由于地壳快速释放能量过程中造成振动，产生地震波的一种自然现象，其震级根据地震时释放的能量多少来划分，烈度则指地面和建筑物受地震破坏的程度。同样的地震，不同地区的地震烈度并不一样，离震源近则破坏大烈度就高，离震源远则破坏小烈度低。地震破坏是由地震波引起地面强烈震动造成地面房屋建筑物等崩塌所带来的损害，地震波的传播方式有纵波、横波和面波三种，纵波是推进波，由地壳中按每秒约6千米的速度传播，最先到达震中使地面上下震动，破坏性不强；横波是剪切波，以每秒约4千米的速度在地壳中传播，第二个到达震中，使地面前后左右摆动，破坏性较强；纵波和横波在地面相遇产生混合波以每秒约3千米速度传播，波长和振幅较大，是造成房屋建筑破坏的主要因素。
由于房屋都有一定刚度以抵抗外力作用引起的形变，地震波引起地面振动，引起房屋建筑振动，而房屋建筑通常是按静力设计的，很少考虑动力影响，当振动强度超过房屋建筑自身形变能力时，就会造成破坏。通常的破坏形式有地基基础影响的破坏、纵波导致的破坏、横波导致的破坏、旋转地震力导致的破坏。其中，纵波破坏、横波破坏和旋转地震力破坏通常在离震中较近的区域交织作用，给房屋建筑以毁灭性的影响。
3 建筑物抗震设防类别
根据我国《建筑抗震设防类别标准》规定，将建筑根据使用功能的重要性划分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别。甲类建筑是在地震破坏后对社会有严重影响，对国家经济有巨大损失或有特殊要求的建筑，这类建筑抗震设防标准要高于本地区抗震设防烈度要求，按地震安全性评估结果确定；乙类建筑是主要功能不能中断或需尽快恢复，地震破坏会造成重大社会影响和国民经济重大损失的建筑，抗震设防标准比地区抗震设防烈度高一度；丙类建筑是地震破坏后有一般影响以及不属于甲、乙、丁类的建筑，抗震设防标准按地区抗震设防烈度的要求进行；丁类建筑是地震破坏或倒塌后不影响甲、乙、丙类建筑，且社会影响、经济损失轻微的建筑，通常指储存物品价值低、人员活动少的单层仓库建筑，抗震设防标准可以比地区抗震设防烈度适当降低，但不能低于6度。
4 抗震设计场地问题
分析汶川地震我们可以看出，其地震破坏最大的映秀镇位于龙门山构造带内，属地震危险地段，在地震时极有可能发生滑坡、崩塌、地裂、泥石流、地表错位等次生地质灾害，可见抗震设计时场地问题的重要性。实际上，在抗震规范中即有规定，除了按国家有关标准的规定进行场地地质勘察外，还应当根据需要对场地划分为对建筑物有利、不利和危险的等级，并进行场地类别和岩土地质稳定性评价。在规范中要求，应当选择有利地段，避开不利地段，当建筑物实在无法避开不利地段时，应当采取适当的措施，杜绝在危险地段建筑甲、乙、丙类建筑。当必须在不利地段构建建筑物时，规范中规定“应详细查明地质、地貌、地形条件，并依据具体情况采取适当抗震措施。
实际上，场地类别是决定抗震设计的主要依据，在对地场类别判定时，通常是以地层平均剪切波速和场地搜盖层厚度综合评定的，平均剪切波速取地面下15米且不深于场地搜盖层范围内的土层剪切波速，按土层厚度取加权平均值。但在具体应用中，由于场地覆盖层底部土层剪切波速较大，依据加权平均值判定的场地类别通常将Ⅲ类判为Ⅱ类；依据地面15米各土层剪切波速平均值简均会造成计算出的土层剪切波速平均值产生误差，这种计算和检测上的误差，极容易将场地类别判断错误，给建筑结构抗震设计形成安全隐患。
5 结构概念设计和计算问题
由于地震是一种随机运动，其作用机理极为复杂且不确定，很难准确把握和预测，使得在结构分析是难以充分考虑结构的空间作用、材料性能、连接构造、阻尼变化等因素，单独依靠计算很难使建筑结构满足抗震需求，因此目前国内外工程界普遍重视建筑总体抗震能力的概念设计，通过在设计时把握房屋体形、刚度分布、结构体系、构造延性、能量耗散等，从根本上消除建筑的抗震薄弱环节。但是，在设计时，设计人员通常采用单向地震作用计算，对复杂空间框架采用强行分片计算的方法，这种计算方法存在着不合理性。此外，计算参数的选用不合理现象也较常见，比如场地类别选择错误、计算周期未折减、梁刚度放大、未考虑塔楼结构鞭梢效应等。
6 结束语
建筑结构抗震能力直接决定了地震灾害发生时所造成的损失大小，因此在进行设计时必须注意抗震问题，在具体设计工作中，设计人员应当严格按照相关规范进行，从地震破坏机理、建筑场地类别、抗震设计计算方法、抗震设计计算参数的选择等方面入手，获取科学有效的数据为房屋体形、刚度分布、结构体系、构造延性、能量耗散等提供依据，提高建筑物抗震能力，保障人民群众生命财产安全，减小地震给国家经济带来的损失。
参考文献
[1]匡林.建筑结构的延性抗震设计分析[J].安徽建筑，2009（05）
[2]何为，任兴民，贾睿.地震激励下建筑结构的振动特性研究[A].第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C].2007
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【关键词】工民建结构；抗震性能；框架结构；剪力墙结构
中图分类号： TU973+.31文献标识码：A 文章编号：
一、前言
地震对所有人来说都意味着是一场浩劫，而地震中的建筑物则成了大海中的孤舟，是否能够抵挡地震的破坏力成了建筑的主要考量标准。本文针对工民建结构的建设做出了分析和判断，从理论和实际对工民建结构抗震现状做出了研究和阐述。
二、地震对建筑结构的影响
地震对于建筑结构有着非常恶劣的影响，它以波状的形式从震中迅速的向四周扩散，通过岩石以及地基，使建筑物的上下部结构出现不规则的震动和变形。当地震发生的时候， 建筑结构的内部会产生很大的应力和变形，当这种应力和变形超出了材料构件的各项极限值，还会出现不同程度的破坏现象，譬如说混凝土的裂缝以及钢筋的断裂，最终导致建筑结构的整体倒塌。因此，现代建筑特别是工民建结构，必须要做好结构抗震，防止建筑物在地震中发生变形扭曲甚至是坍塌。现代社会建筑物特别是工民建项目越来越趋向于高层，对于抗震的要求也会越来高，因此，加强对工民建结构抗震的研究及探索，在当下有着非常重要的现实意义。
三、工民建结构的抗震现状分析
工民建结构的建设质量尤其是抗震性能不仅和施工企业的经济效益有着直接关系，还和国家的发展利益以及人民群众的生命财产安全有着很大的关联，因此必须要对工民建结构的抗震性能做出一定的要求。在对工民建结构的抗震研究过程中，概念设计的提出，为工民建结构的设计提供了一种全新的思路，而结构抗震模式的设计思想在当下房屋结构的抗震设计过程中应用范围越来越广泛，也得到了越来越多人的重视。因此，通过对填充墙作用下的建筑框架结构进行很好的分析和研究，提出更好的、更符合实际的设计概念，并在这种概念的引导下，从整体上来提高工民建结构的抗震级别和性能，从而提高工民建结构的安全性，保护人民群众的生命财产安全，有着非常积极的意义。
在工民建结构的抗震设计应用过程中，等效斜撑的模型应用得比较普遍，但是它的精确度却不够高，等效的宽度也很难确定，在不同的受力影响下会呈现出不同的等效状态。从另一个角度来讲，填充墙存在一定的刚度效应会减小建筑结构的自振周期，从而使整个结构在振动过程中的水平作用力增大，也会是建筑结构变得更加脆弱。另外，工民建结构框架的周期折减系数在地震中是否合理，还没有一个明晰准确的认证结果。我们可以明确的是，填充墙作为同时具有刚度贡献和强度贡献的结构，对建筑框架的周期、受力以及振动模式都会产生很大的影响，但是却要通过科学合理的周期折减系数来考虑填充墙作用的框架结构是否合理，从近年来我国工民建筑物在地震中的表现来看，这一点不容乐观。
四、结构抗震1、填充墙作用下的框架结构的抗震性能不足 填充墙刚度效应的存在使得结构自振周期减小，从而使作用与整个建筑上的水平地震作用增大。其刚度的影响，抗震规范规定，在按空框架分析的基础上乘以小于 1 的周期修正系数体现填充墙对结构的刚度贡献，而不去计算填充墙的刚度。周期修正系数的取值将直接影响地震作用下钢筋混凝土框架的反应。所以合理地确定周期修正系数是框架填充墙结构抗震计算分析中一个较重要的问题规范只是规定了在一个范围内变化的周期修正系数。 2、结构地震所响应的分析方法 （一）、静力法：静力法把结构看成是刚接于地面的刚体。这样根据地面最大水平加速度计算出结构所受的最大惯性力，并以此作为等效静力进行结构的地震响应分析。由于静力法是19世纪末20世纪初提出来的，当时，人们对地面运动的频谱特性还是不太了解，分析设计的房屋多为低层建筑，采用静力法进行结构抗震设计还是可以接受的。但随着地震学及地震工程领域的研究发展以及越来越多的工程结构抗震设计的需要，静力法已不能满足要求，因此就逐渐被考虑结构弹性性质、阻尼性质及相应动力特性的反应谱法代替了。 （二）、反应谱法：反应谱法基于线性假定，分析时只取少数几个低阶振型就可以取得较为满意的结果，其计算量较小，且将时变动力问题转化为拟静力问题，易于为工程师所接受。反应谱法的实施过程包括以下三步：1.根据强震记录统计用于抗震设计的地震动反应谱。2.将结构进行振型分解求得各振型的最大反应值。3.用适当的方法将各振型反应最大值结合起来得到结构大响应值。随着技术的发展，各种复杂结构的出现，反应谱法也逐渐暴露出其局限性，主要表现为反应谱法原则上只适用于线性体系的抗震设计。 （三）、时程分析法：作为反应谱法的补充，时程分析法从 20 世纪70 年代开始成为一种为各国规范普遍采用的动力分析方法。时程分析法将地震时地面运动产生的位移、速度和加速度作用在结构物上，利用数学上的逐步积分法求出结构在地震作用下从静止到振动直至振动终止整个过程的地震响应(位移 内力 变形等)，时程分析法实质上是求解运动微分方程的一种逐步积分法。我国抗震设计规范规定对于那些特别不规则的建筑、甲类建筑和达到一定高度范围的高层建筑以及采用新的结构形式或新的建筑材料的建筑结构，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算。
五、概念设计的理解和应用
结构抗震设计的目的是使结构自强度、刚度、延性以及节能等方面取得最佳以满足“小震不坏，中震可修，大振不倒”的要求。为了保证结构具有可靠地抗震性能，在目前我国经济科技发展的基础与现状上，概念设计应充分考虑以下因素：场地条件和场地土的稳定性，建立结构计算模型，抗震结构体系的选取，材料效用，风作用、温度作用以及结构的空间作用等。
1、现行抗震计算模型的理解和应用。新抗震规范规定：一般情况下，应允许在建筑结构的2个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算，个方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构建承担。而实际结构难以实现强柱弱梁的主要原因则是计算模型问题。它不能真实反映结构的空间作用。所以，应用概念设计的原理，再联系大量震害和试验研究成果表明构件的最不利受力状态随着构件和地震作用方向而变化。
2、结构薄弱部位抗震构造措施的理解和应用。结构薄弱部位的处理，如建筑平面外墙转角处的转角窗，限制了角部结构竖向抗侧力构件的设置，如果采用概念设计，解决这一问题的方法是竖向构件间应设厚板、暗梁等可靠拉结。再如，由于节点部位的中药性，所以引入抗裂性的概念，以此来比较梁、柱节点偏心所引起的节点性能的变化。
3、建筑结构抗震设计的前景和展望。如今，结构抗震体系已经从之前的以“硬抗”理念为主的抗震体系，逐渐发展呈以“柔抗”年年为主的减震控制系统，在未来的工民建中结构抗震的思路将向着减轻危害的方向发展。
六、结束语
结构抗震模式的设计思想在我国的抗震设计中得到了越来越广泛的应用，其发展也得到了越来越多人的重视。概念设计理念从宏观角度色剂建筑抗震结构，在一些方面解决了之前设计思路对抗震结构思考的缺陷，开辟了工民建结构抗震设计的心路。这种设计理念从在某些方面弥补了以往设计思路的不足，为今后的工民建结构抗震设计开辟了新的道路。
【参考文献】
［1］王险峰 浅谈建筑新规范的抗震概念设计[J] 山西建筑 2005年
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关键词：建筑结构设计；质量；问题；途径
中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：
引言
建筑结构的设计质量就是在保证建筑工程质量基础的前提下，重视了建筑结构的设计工作，也就是为建筑工程的整体质量打下了牢固的基础。
一、建筑结构设计的整体概述
1、建筑结构的类型
现阶段，我们在划分建筑结构的类型时主要还是依据建筑的层数、用途、结构的形式以及结构材料等来划分的：根据层数的不同，我们将建筑结构分为单层建筑、多层建筑以及高层建筑等；根据使用用途的不同，我们将建筑结构分为民用建筑以及工业用建筑两种；根据建筑结构形式的不同，我们将其分为筒体结构、框架结构以及剪力墙结构等；根据建筑结构材料的不同，我们将建筑结构分为砖混结构、木结构以及钢结构等。
2、建筑结构设计的具体内容
2.1 建筑结构设计的基本程序
对建筑物进行整体设计时，包含很多方面的设计内容，如暖通设计、结构设计、电气设计以及给水和排水设计等。虽然有如此多的设计内容，但我们在设计每一项内容时都要遵循最基本的可靠性、安全性、实用性、经济性以及美观性等设计原则。建筑物要想真正发挥自身的使用功能，就必须要具备建筑结构，而结构设计工作则是建筑设计的重要的组成部分。
2.2 建筑结构设计的基本要求
要想充分的保证建筑结构的可靠性以及安全性，设计时就要满足以下要求：首先是抗震设计，在进行建筑结构设计工作时，应充分的考虑到建筑自身所处位置的高度、烈度以及具体结构类型的差异，选择最适合的抗震等级；其次就是要重视相关计算，各种结构构件都应进行正常的使用验算以及承载极限状态的计算工作，比如说一些承受动力荷载的结构构件就应进行疲劳强度的验算工作。
二、建筑结构设计中的常见问题
1、屋面梁配筋数量不足
有些设计师在进行结构建模的过程中，为了图方便或是追赶设计的进度，屋面梁直接照搬了下层梁的尺寸，这样设计就是认为屋面梁的荷载较小，同时配筋的数量也不多，但是在以后的施工过程或是使用时一旦出现混凝土收缩、温度突然变化或是受力不均匀时，屋面梁都会因为配筋数量的不足而出现裂缝宽度过大的问题。
忽视纵向框架的设计
进行框架结构设计时，设计人员忽视了纵向框架的设计，只注意了横向框架的设计。现阶段，在我国最新的建筑结构抗震设计规范中要求了水平地震的作用应按照两个主轴的方向进行计算的，那么该方向的抗侧力构件就应承担各方面地震的作用力。
3、楼板变形程度的计算存在问题
很多设计在进行结构布置时没有采取足够的措施或是设计人员在设计时缺乏基本的结构概念，都采用基本楼层变形的计算程序。这些程序的编程在数学上力学模型上是绝对成立的，但是在实际中应用到计算楼板的变形程度却并不是准确无误的。如果一个计算程序的前提就存在一定的瑕疵的，那么利用这个程序计算出的结构肯定也是存在问题的。这样所进行的结构设计肯定是存在结构的安全系数不足以及结构的某些构件或是部位安全储备太大等诸多的问题。
三、提高建筑结构设计质量的有效途径和方法
1、提高工程师的水平并发挥工程师的主导作用
设计工作是由工程师去完成, 也就是说, 设计工作中, 工程师是主导者。优秀的作品应蕴含工程师的才智和能力。工程师要善于发挥主导作用，从设计过程中表现出规划与执行能力。每位设计师水平不同，即便在整个设计过程中，做到有效地掌控，但只能体现设计能力，无法展现出管理规划上的能力。练好基本功，才能进一步提高自我附加值。多方面学习提升基本功。包括刻苦学习基础理论、钻研有关技术、认真积累和吸收经脸、学习先进推新创断、进行科研学习调查等。多种学习方法中，勤奋是唯一途径。另外，掌握有效的工作方法，也能提高设计能力。
2、强调概念设计
概念是一种反映事物本质属性的思维形式, 它反映客观事物的一般的、本质的特征, 是人们在实践基础上经过感性认识上升到理性认识而形成的。通过建筑工程的基本概念作为基础，进行建筑立体化的概念设计。方案设计与制作要根据理论上的客观规律和方法论的指引，在整体上对设计品进行概括性的操作。制作方案的过程就是从整体到分支进行架构型设计和管理。工程师要负责设计工作的整体事项。在每个不同的设计项目里，工程师首先进行对通用型工程结构和指定型工程结构做概念上的区分工作，再综合考虑到现有工程所具备的外部因素后，设计出符合结构设计体系、构造布局需求的方案。在前期的可行性设计研究阶段中，设计出的方案须符合理论的要求，即在理论要求层面上能够运作，这样才能保障设计出的方案有可行性。在后期执行的具体事项中，根据实际情况的特殊性或具体变化需求，在不影响整体设计理念的前提下，再作阶段性的适应调整工作。
3、做好抗震设计
中国是一个地震频发的国度，建筑设计的首要工作是防震性设计。发生灾难时，建筑抗震性能达到最低人员伤亡的抵抗作用。在提升建筑设计能力中，最重要的一环是提高抗震性的设计能力。关于防震原则，我国目前建筑结构的抗震设防原则是“小震不坏、中震可修、大震不倒”。根据这些原则, 我国颁布了《建筑抗震设计规范》,并作为其他设计规范在设计抗震处理的原则、计算法则、结构规划等方面的指引。我国的建筑物的抗震设防悉数如果按照该指引进行设计，理论上是可以符合我国的建筑抗震需求，但由于部分设计人员在抗震知识方面的空白，造成了行业中抗震设计没有遵从设计原则出发，仅停留在书面计算上的数据。因此，我国的建筑抗震设计一直未能取得如意的进展。虽然通过抗震计算公式，能够得出符合建筑防震性的需求，但实际的抗震系数却不能百分百保证实际建筑体的抗震功能。抗震的原则和计算方程式是一对近乎定量的关系，抵抗震动的原则是属于概念型范畴，而计算方程式属于计算型范畴。概念设计是抗震性的本质，若本质上无法起到抵挡震动功效，那计算出的公式也不能发挥功效。在进行抗震设计前，先做好概念设计的工作，在结合认真、精密的计算方程工作。
4、合理的运用结构设计软件
现阶段，我国对于运用各类计算机结构设计软件已经是很普遍的了，人们早已摆脱了传统的复杂的手工计算方法，同样的设计师们对于计算机软件也是越来越依赖了，但是我们在进行结构设计时，不应完全的信赖计算机的计算结果，对于任何结构都要进行人工的判断和分析，确定其是准确无误的，才可以应用到工程设计中。这就要做好以下几个方面的工作：首先设计师应充分了解所运用的软件的技术条件和适用范围；其次就是应保证计算程序与结构设计图是相吻合的；然后就是所使用的计算数据都应是有据可循的，计算参数也必须是准确的；最后就是计算出的与结构有关的一些内容都应满足有关规定，如刚度比、配筋以及构件的抗裂性能等。
结束语
综上所述，建筑结构设计工作是一项复杂的系统工程，涉及到因素多且广，所以在对建筑结构进行设计时，我们必须从各个角度和各个方面对建筑结构进行分析和计算，从而找到提高建筑结构设计质量的最有效的方法和途径，只有这样，才能真正的保证建筑工程项目的整体质量，才能继续促进我国建筑行业的快速发展。
参考文献
[1]刘伟源.浅谈如何有效提高建筑结构设计质量[J].建筑知识，2012.
篇9
关键词：抗震设计高层建筑性能设计
Abstract: now China construction industry's rapid development, China's construction industry standards and industry standards have been continuously improved and updated in reform. Contemporary, put forward higher requirements of people on the use of building function. Now, in this paper is that the problem of design for high-rise building seismic elaboration, and proposed some standardized measures.
Keywords: Design of aseismic design of high-rise building performance
中图分类号：TU97 文献标识码：A文章编号：
高层建筑抗震设计的特点
1、水平荷载是地震荷载中的最重要因素
水瓶荷载会造成建筑物产生不平衡，并且会在建筑的结构之中产生很大的轴力，这些都会和建筑物高度的两次方成一个正比的关系。所以，随着建筑高度的慢慢增加，水平的荷载就会完全不同。对一些高度不是很高的建筑物来说，，向荷载一般都是不会变的。但是如果随着建筑物的刚度和质量等等动力 特点的不同，水平地震荷载和风荷载的转变一般都是较大的。
2、建筑结构的延伸审计必须要得到重视
一般而言，高层建筑结构的刚度会随着高度的增加而减少，显得越来越柔，在地震荷载的作用下会导致变形严重。所以，就必须要要求建筑结构一定要有强大的变形能力，这样才能就算结构产生塑性变形也不会有危险。一定要在建筑结构的延伸设计上采取实用的措施，才使得建筑结构的延性稳定。
高层建筑抗震设计一般遇到的问题
在高层建筑的抗震设计中，抗震问题的研究的就是遇到的最根本的问题。在这些问题中，最主要的问题就是中短柱的问题。现在，我就抗震设计中一般都会遇到的几个问题作一个简单的介绍。
1、缺乏充足资料数据
在岩石的探察中，由于缺乏充足的资料数据。很多时候，有些工程在扩初设计的阶段都还没有能够得到准确的岩土工程的探察数据，在这个时候就已经直接的进入的施工设计的阶段。没有岩土工程的探察数据和相关资料，设计就缺少了一些必要的数据。
2、平衡面布置不规整
对于结构平衡面的布置。例如不规则的外形，不对称的外形和凹凸的变化很大，还有结构平面的形状和刚度在同一结构的单元里面显得不均匀而且不对称。
3、抗震构造柱布置不完善
例如，在外墙的转角处，大厅的四个角的构造柱设置不成对和甚至没有设置构造柱，有些以构造柱来代替砖墙去承山重力，在山墙和纵墙的交接点没有设计抗震构造柱，或者设置的抗震构造柱太多等等。
4、竖向布置结构不当
对于高层建筑，竖向体型过大而产生外挑和内收的情况，便要进行调整。立面收进部分的尺寸的比值一般是B1/B不满足》=0.75的要求。
高层建筑抗震设计的规范化措施
选择合正确的高层建筑结构体系
正确的高层建筑结构体系可以有效的实现建筑物的安全，并且经济划算。首先，我们在进行高层建筑的时候，一定要把抗震的概念融合在自己的设计中，一定要对建筑物的外形尺寸有一个全面的考虑，每一个因素都要考虑清楚。例如抗侧力的构件布置，承载力的分布和质量分布等等这些常见的因素。我提倡平立面的简单对称，对于构建规则的布置，我们要采取相对应的抗震结构措施，并且对细部要进行一些处理。要确保抗侧力体系的刚度的承载力可以实现上下变化的自动性和均匀性。其次，还要对建筑的承载力和弹性等等这些方面有一些严谨的计算，不可出错，要建立一个完整精细的抗震结构图的框架。最后，要对结构的刚度，承载力和稳定性采取一些必要的辅助的措施。如下图所示为高层建筑抗震设计规范表：
图一
图二
选择抗震性能比较好的材料
一般来说，抗震功能比较好的高层建筑都是和所选择的材料有莫大的关系。好的建筑材料在面对地震的袭击的时候，承载能力和延展的能力一般都高于材料一般的建筑。这就要求我们，在进行高层建筑的时候，要严格根据建筑工程所需要的条件，去选择抗震性能比较好的材料。一般比较好的材料是钢结构的材料。现在，我国钢材市场的产量还是很充裕的，所以要尽可能的采用多一些钢结构材料去建设高层建筑。根据数据研究表明，在相同的地基下建造高层建筑，采用钢材料的建筑物可以把承重柱的重量减少百分之65左右，为此可以大大的降低建筑体的重心，在地震时的倾覆力矩也会大大的得到减少，从而提高高层建筑的稳定性。
要构造多种不同的抗震技术措施
首先，可以改变结构的特性，采取软垫防震和摆动防震等方式去减少地震的能量输入：其次，还可以采用钢管材料的混凝土柱，利用他们良好的塑性去提高混凝土的延性。钢材料和混凝土的结合，抗压强度可以明显的提高还可以使得极限压得到应变；最后，在高层建筑的建设中，要使建筑结构体系保持一个比较大的内部空间，对于结构构件的强弱关系，要进行适当的处理和调节。除此之外，还要建立一系列的区服区，建立区服区，可以把有效区服的阶段大大的延长，从而达到吸收和耗散地震的能量的功能。
结语
高层建筑防震设计是一种复杂的结构体系，本文以实际的工程作为背景，对高层建筑抗震设计体系作了一个深刻的研究，详细的研究了在施工过程中要注意的问题和要选择的材料。在跨度比较大的时候，可以选择钢析架，减轻结构的自重和方便施工。
参考文献：
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3.崔烨,孙晓红. 高层建筑结构抗震设计与分析[J]. 科技资讯, 2011,(17) .
篇10
关键词：建筑；结构设计；概念设计；结构措施；应用
中图分类号：TS958文献标识码： A
Abstract: The conceptual design of building structures and structural measures as an important factor in the design, structural design for the building has a very important role and influence. This article will be in the building for structural design and structural measures in the conceptual design of building structures design analysis, based on their specific application in building structure design studies were discussed.
Keywords: architecture; structural design; conceptual design; structural measures; Application
引言
建筑设计的好坏直接关系到人们的生命财产安全，所以提高建筑设计的合理性是非常重要的。结构设计的科学合理运用，能够有效提高建筑工程的安全性和可靠性。从结构设计的相关依据和原则等进行分析，主要阐述概念设计的应用情况。
一、建筑结构设计阐述
在建筑结构设计中，由于现行的结构设计与理论还存在一定的差异，尤其是在结构设计不可计算性方面，因此，注重概念设计是非常有必要的(所谓结构设计，是指建筑与其他设备等各种结构元素所表达出来的结构语言的过程，在结构设计中，主要包括结构方案、建筑结构计算、施工图纸设计等三个阶段：
第一，结构方案，其主要任务是根据各项参考指标来确定出建筑的结构形式，如地质勘查、现场施工类别及建筑高度、层数等，并根据建筑的结构形式来布置结构承载体系和受力构件等，在结构方案设计阶段中，其遵循结构设计的经济性、合理性，采用的方法主要是根据不同结构形式的适用范围来确定的，最终确定最佳的结构方案；
第二，结构计算阶段，其主要任务通过选择科学、适用的计算方法来进行各项参数的计算，如荷载、构件受力大小等；
第三，施工图纸设计环节，确定构建布置、配筋数量及构件构造措施，在整个设计过程中，应严格按照相关标准要求进行设计，尤其是设计人员，不仅要充分、全面地了解相关规范要求，还需要全面掌握整个施工工程的施工工艺和流程，以保证建筑结构设计适用于建筑施工中。
二、概念设计在建筑结构设计中的重要性
在建筑结构的设计过程中，概念设计所发挥的作用是十分关键的，其能够为结构设计师带来丰富的灵感，给设计工作增添新的活力，同时也保证了结构设计的质量。
（一）概念设计有效的弥补了计算机设计中的不足和缺陷
采用计算机进行建筑结构设计时，其对于结构设计方案的设计工作是会产生一定限制的，并且是无法完成方案的初步设计工作的。进行结构设计时，计算机的应用是最为广泛的，然而在设计人员使用计算机时，他们往往都会认为应用计算机程序进行设计工作是最为简单的，所以，他们对计算机设计软件也产生了很大的依赖性，忽视了对结构概念的学习，无形中也降低了他们自身的设计能力。很多设计师也还没有意识到计算机设计其实是把双刃剑，如果能够选择合适的软件，就可以提高设计的效率，而如果选择的不合适的软件，那么就会导致设计中存在一些隐患和问题，随着时间的推移，这些问题就会凸现出来。此时，就需要较好的应用概念设计了，设计师应深入的学习和理解结构概念，全面的掌握相关内容，从而选择最为科学合理的结构方案；
（二）概念设计能够促进结构设计更加的完善
设计师必须清楚的掌握结构概念，这样他们才能具备清晰的设计思路和先进的设计理念，还能够有效防止概念混乱和定性错误等问题的出现。而当出现了技术问题时，如果能够较好的理解概念设计，那么就能够快速的找到出现技术问题的原因，从而制定出有效的解决措施。在最新制定的《建筑结构设计统一标准》中，根据概念设计这一理论，就制定了更加先进的结构极限状态的设计准则，大大的提升了结构设计方案的科学性和合理性。可见，在建筑结构设计中如果能够较好的应用概念设计，便可以促进结构设计更加的完善和可靠。
三、如何在结构设计中运用概念设计
（一）建筑场地的合理性选择
建筑场地的选择影响着结构概念设计的结果，所以说对结构设计来说非常重要。建筑场地的选择要符合施工的条件，同时满足采光、水电、噪音等多方面的考虑。最重要的一点，就是应该考虑建筑场地的抗震能力。选择的地点必须是抗震效果比较好的地点，以免发生危险的情况。一般在工程的初步设计之前就要进行建筑场地的科学选址和勘察，如果施工场地确实不允许，又必须在此进行建设，那么就应该做好科学有效的手段来降低危险系数。
（二）结构刚度科学化选取
建筑结构在刚度的选择上至关重要，而且在建筑结构概念设计中也必须遵守刚度的要求。结构刚度可科学化选择，是保证工程质量的有效措施，还能够对地震等灾害起到危险性降低的作用。与此同时，结构刚度的科学化选取还能扩人空间的占有率，使建筑平而的利用率等都能得到合理的利用。
（三）抗震设计中的概念设计
地震是一种常见的自然灾害，具有突发性和严重破坏性的特点，一旦发生，将危及人们的生命财产安全。地震学的研究表明，现在尚不能准确检测到地震发生的时间、地点及强度。由于在地震时建筑结构受力的复杂性与不确定性，再加上计算软件的机械性与局限性，抗震设计中的计算数据可能与实际情况大相径庭。所以，在日常的结构设计中，其计算结果仅能作为参考，而不能保证结构的安全可靠性，存在很大的安全隐患。在这种情况下，为了保证建筑结构的抗震性能只能借助于结构抗震的概念设计。抗震概念设计是根据结构地震破坏形态以及以往的工程经验而逐步形成的基本设计原则和设计思想，从宏观的角度强化抗震结构，通过对建筑选址、基础设计、结构选型、构件连接等环节的综合考虑，科学分析软件计算结果，创造有利的抗震条件，从而有效控制结构的薄弱环节，达到抗震的效果。总之，就结构抗震设计来说，结构概念设计的重要性远远大于数值计算。
为使建筑具有良好的抗震性能，在伉震概念设计中应该注意以下问题。
一是场地和地基的选择。地基是否牢靠直接关系到建筑结构的抗震能力。地基分为天然地基和人工地基，在地质条件较好、具有较强的承载力时使用天然地基，可以拥有较好的抗震效果，否则采用人工地基。
二是结构构件传递地震力的合理性。应选择合理的结构体系，使结构受力明确、传力简洁，避免结构体系受力复杂，同时设置多道抗震防线，以保障建筑结构的抗震性能。
三是建筑的外观设计，要求建筑外形简单、对称，要求建筑结构规则，确保建筑结构的质量和刚度沿结构分布的均匀性和对称性。
四是建筑结构的整体性。结构构件之间的连接要可靠，以保证连接部位具有一定的强度和变形能力，使结构具有稳定的抗震性;对于非结构构件，在利用其对整体结构有利影响的同时，避免由于不合理的设置而引起的不利作用。同时，还要注意结构的空间整体性，以保证结构的整体稳定性。
五是刚柔相济的原则。要求在结构抗震设计中统筹考虑结构的刚度和韧性，刚柔相济，在满足变形要求的同时，提高结构抗震性能。
（四）选择合适的基础方案
对于一件建筑设计作品来说，方案的敲定对最终成品的影响非常之大。建筑基础选型设计不仅关系到住户的生活体验感受，更会影响到住户的人身安全。在许多建筑工程中，一些建筑的结构与所处的地基条件非常不协调，有些建筑上部体积非常大，但是基座仅有几根柱子作为支撑，这样的建筑不仅在美学上不具有美学效应，而且连基本的安全保障都不能提供。此，建筑设计人员和施工人员在进行建造之前，就应该调查分析好各方面的环境因素，调查地质条件，结合实践工作经验，依据经济适用性，美观性，安全性等性能方面认真设计选定最终的设计，正确掌控建造大局。
（五）科学处理建筑主体结构与非承重结构构件的关系
建筑主体结构与非承重结构构件有着密切关系，如何科学处理建筑主体结构与非承重结构构件的关系是现今建筑概念设计中尤为关注的话题。科学处理两者之间的关系尤为必要，因为保证建筑主体结构与非承重结构构件的关系，可以有效降低用户在地震灾害中的损害，具有一定的防震减震效果。在地震灾害中对于己经破坏的非承重结构构件应及时更改设计，避免其影响整个建筑主体结构的安全性能。在建筑抗震概念设计中要充分考虑两方面因素，一方面需要考虑非承重结构构件遭受地震灾害后可能对建筑主体结构造成的影响。
结束语
建筑概念设计是展现先进设计思想的关键，设计中经验丰富的设计人员都善于运用概念设计，将设计理念和创新思维统一到结构设计中，结合自身积累的经验，统筹整体来解决工作中遇到的各种不确定因素及问题，以实现整个建筑结构的合理设计。人类的思维对于建筑设计创新方法来说是极其重要的一方面，对于新作品的产生来说，新想法的产生往往更加关键。目前我国社会对建筑设计创新提出了更多更高的要求有助于人们对建筑设计创新的认识从感性阶段上升到理性阶段。
参考文献：
[1]陈宗飞.建筑结构设计中的概念设计[J].中华民居(下旬刊),2014,07:51.
[2]贾书鹏.我国建筑设计中的概念设计探析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2014,09:122.