10建筑结构设计中的概念设计

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1、建筑结构设计中的概念设计与结构措施摘要：针对当前建筑设计结构在抗震过程中传统、保守的情况，结构设计师们应当从概念设计中发掘自己的创造性，以一种全方位的角度来设计符合抗震要求的建筑物。关键词：结构抗震概念；要求；原则一、结构抗震概念设计的重要性我国目前通常采用的概率极限状态理论这一结构计算理论是经历了容许应力法、极限状态计算法、破损阶段计算法、经验估算等多个阶段发展而形成的结构计算理论，目前使用的《建筑结构可靠度设计统一标准》是采用了概率理论作为基础的结构极限状态的准则来设计的。这样可以让将主结构的设计更加趋向于经济

2、合理、技术先进、安全适用的原则。概率极限状态设计法相对而言更加合理、科学，不过由于这种方法在运算过程中具有一定的相似度，所以只能当做近似的概率法，同时仅靠极限状态设计不大容易估算出建筑物真实的承载力。建筑物作为空间结构，它的各部分构件相当复杂且相互工作，并不是一种脱离整体的单独构件。由于地震的不确定性、随机性及复杂性，现阶段想要准确的预测出建筑物可能遭遇地震的参数和特性是非常困难的。作为一个庞大复杂的系统，建筑物在遭受地震时的破坏机理和破坏过程相当复杂。而且由于不能充分在结构分析时考虑到结构的非弹性性质、空间作用、

3、材料时效等因素，因而存在着不确定性。所以，抗震问题不能过分依托于“计算设计”，应该建立在抗震基本理论和长期抗震的丰富经验总结出的基本概念之上，从概念设计方面看待结构的整体地震反应，以结构破坏过程为本，灵活运用相关的抗震设计准则，合理的、全面的解决结构中的基本问题，在考虑到关键部位的细节构造的同时也注意了总体布置的原则，可以有效的提升结构的抗震能力。二、抗震概念设计要求及基本原则2.1场地的选择场地条件是导致建筑物在地震过程中受到损害的主要原因其中之一。因为场地原因造成的震害通常特别严重，且困难之处在于一些情况仅仅依

4、靠工程措施来弥补。所以，在选择工程场地时，应该详细的勘察，弄清楚相关的地形、地质状况，尽可能的避开对建筑物抗震有影响的场址而挑选有利于建筑抗震的场址，有一项原则是坚决不可在抗震危险的地段上建造可能造成严重经济损失及人员伤亡的建筑物。通常我们将位于平坦、开阔地带的均匀密实中硬场地土或者坚硬场地土称之为对建筑物抗震有利的地段。通常在这种场地上建立的建筑物因为地基失效而产生震害的可能性极小，基本可以将地震对建筑物的影响降到最低。从地形的角度上来说，一般将独立的山包或山梁顶部、呈条状的突起山嘴、非岩质的陡坡、高差很大的台地

5、边缘、河岸或者边坡的边缘称之为对建筑物抗震所不利的地段；从场地的土质方面来说，容易被液化的土、软弱土、半填半挖的地基或者古河道等称之为对建筑物抗震所不利的地段；2.2建筑平立面使用合理建筑的布局以及结构的布置决定了建筑物的动力性能。建筑的布局合理简单，结构的布置不违背抗震原则，就可以基本保证建筑物具有很好的抗震性。多年抗震经验表明，建筑物的设计规则、简单、对称，在发生地震时的抗震性强，而相比之下，建筑物如果设计成不规则形态，复杂凹凸的平面，高低落差较大不对称则容易在地震时遭受破坏。另一方面，规则、简单、对称的结构可

6、以很容易的计算出建筑物在发生地震时对地震的反应，确保地震的作用力可以直接传递，这样采取抗震的结构措施及局部处理就变得十分容易。2.3合理的结构形式抗震设计中应当着重考虑抗震的机构体系。以结构材料的方式进行分类，主要采用的结构体系有钢结构、砌体结构、钢-混凝土结构、钢筋混凝土结构等；以结构形式的方式进行分类，剪力墙结构、框架结构、简体结构、框架剪力墙结构等是目前主要的极大结构形式。由于受到建筑高度、抗震设防烈度、场地条件还有经济条件、施工条件、建筑材料等多种因素的影响，结构体系的确定是一个综合的技术经济问题，需要通过

7、缜密的考虑方能确定。建筑结构体系中的抗震规范主要包含如下几点要求：1.建筑结构体系中应该包括明确的计算简图及合理的地震作用传递途径；2.建筑结构体系中最好能有多道抗震防线，因部分结构或者构件遭到破坏而造成整个体系中的抗震能力或对重力荷载的承载能力失效的现象应当避免；3.建筑结构体系中要有必须的抗震承载力，较好的耗能和变形能力；4.建筑结构体系中最好有合理的承载力及刚度分布，以防因为局部抗震能力的削弱，导致较大的塑形变形或应力集中现象发生，在有可能出现的薄弱部分，应当提高抗震能力；5.建筑结构在两个主轴的方向上产生的

8、动力特性最好可以相似，结构布置时，避免立面布置不均，平面设计不对称的现象发生，以及刚心及质心的不重合导致的扭转振动和产生薄弱层。2.4结构延性的提高建筑结构在承载力没有显著降低的前提下，产生非弹性变形的能力称之为结构的延性。防止地震时建筑物倒塌的关键要素之一就是建筑结构延性的好坏。　　建筑结构拥有较好的延性可以最大限度上降低地震作用，耗散和吸收地震时产生的能