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简述结构抗震设计原则范文1
关键词：地震震害；抗震设计；地震作用计算
中图分类号：TU973 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）09-0009-02
根据以往地震震害，地震中破坏的情况归纳为以下几个方面。以备我们在设计过程中采取有效的抗震设计对策。
（1）场地地基方面：砂土液化引起地基不均匀沉降，导致上部结构破坏。在具有深厚软弱冲击土层的场地上，高层建筑的破坏率显著增高。当建筑的基本周期与场地卓越周期相近时，破坏程度因共振效应而加重。
（2）房屋体型方面：平面复杂的房屋，破坏显著增高。有大底盘的高层建筑，裙房顶面与主楼相接处楼板面积突然减少，破坏程度加重。高宽比比较大的高层建筑，且上部刚度大，使得底层框架的柱子因地震倾覆力矩引起的巨大压力而发生剪压破坏。
（3）结构体系方面：单跨结构体系因结构冗余度较少，强地震作用下易发生整体倒塌。混凝土板柱结构体系的房屋，因楼板冲切破坏，或因楼层侧移过大，柱顶、柱脚破坏严重，楼板塌落。框架—剪力墙结构体系的房屋，地震时破坏程度较轻。
（4）刚度方面：L型、三角形等平面不对称，地震时扭转震动而使震害加重。当平面对称，平面内部布置刚度不均匀，如楼电梯间偏心布置，也会产生扭转震动而使震害加重。
（5）构件体型方面：联肢剪力墙的连梁常发生斜向裂缝或交叉裂缝，框架结构中的柱子破坏比梁、板严重的多，框架结构中同层长短柱共存时，短柱破坏
严重。
（6）非结构方面：刚度很大的砌体填充墙在平面和竖向分布的不合理，造成平面扭转破坏，竖向产生薄弱楼层破坏。附着于楼面的设备，女儿墙等与主体结构连接不牢固，地震时易塌落。
结构的抗震设计也就是结构抵御地震作用设计，从结构受力角度讲，一方面取决于地震动的特性，另一方面还取决于结构本身的力学特性。抗震设计时，要做好结构自身的力学特性处理。以达到良好的抗震效果。
结构刚柔相济原则，如果结构刚度太大，地震作用效应就会很大，这样为抵御地震需配更多的钢筋，因此，增加了结构的刚度，反而使地震作用效应增强。在较大的地震力瞬间，极易造成局部构件受损，最后导致各个击破。太柔的建筑，虽然有很好的延续，可以消减外力，而造成变形过大而无法使用，甚至倒塌。因此结构设计要采用适当的刚度，既满足变形要求，又不会使地震作用过大。
对于抗震设计来说，防止倒塌是我们设计的最低目标，也是我们必须保证的要求。结构或构件要设计成延性结构或构件。延性是指构件或结构具有承载能力基本不降低的塑性变形能力的一种性能。当设计成延性结构时，由于塑性变形可以消散地震能量，结构变形加大，但结构承受的地震作用不会直线上升，也就是说，结构用它的变形能力抵抗地震作用。延性构件设计应遵守“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱杆件，强底层柱”原则，承受竖向力的主要构件不宜作为主要耗能构件。各个变形环节，塑性变形成分远大于弹性变形成分，这栋房屋具有较高的耐震性能。
在进行地震作用计算时，由于地震发生的地点是随机的，对于建筑物而言地震作用方向是随意的，结构的抗侧力构件也不一定是正交的，结构的刚度中心和质量中心也不完全重合，必然使结构产生不同程度的扭转，震中区的竖向地震作用对结构的影响也不容忽视。这些都应注意，必须满足《抗规》5.1.1的规定。《抗规》中提供了以下三种计算地震作用方法。
将多自由度体系简化为等效单自由度体系的底部剪力法。
适用于多自由度体系的振型分解法。振型分解反应谱是以单自由度体系反应谱理论为基础，采用振型分解原理解决多自由度体系地震反应的计算方法。由于它较全面的考虑了结构的动力特性，除了特别不规则和不均匀的建筑外都能给出很满意的结果；而且计算过程并不太复杂，因而成为当前计算较复杂结构地震反应的常用方法。
直接输入地震波求解运动方程及结构地震反应的时程分析法（动力时程分析是一种模拟地震作用分析方法，实测建筑物所在地的地震波，进行数值化处理后再进行计算是比较合理的），抗震设计中也称为“动态设计”。思路是对于复杂工程，考虑不同地震波的频谱特性产生的激励不同，结构的反映也不尽相同，万一遇到反应谱包不住的情况（结构与地震输入的特殊性所在），那么就是能发现潜在的薄弱环节，使得设计人员能够在设计阶段对方案的不足加以补强，确保结构安全。近年来随着社会发展需要，高层建筑和复杂结构的发展，多遇地震情况下的时程分析方法作为一种补充计算方法也得到比较广泛的应用。
简述结构抗震设计原则范文2
关键词：抗震概念设计基本原则 优化准则 构造措施
Abstract: construction engineering structure seismic technology developing direction and trend of performance is based on the seismic design of base isolation, suppressing and earthquake-reduction and the structure control. These development trend from concept to implementation method mutual connection, and will be in construction engineering structure seismic performance bring big change and influence. And in the design of the building structure, the earthquake concept design is in many uncertain factors, in many irregular architecture design, commonly used is also the most effective design concept. Therefore, this requires engineering and technical personnel in building structural design process, we must make good use of the optimization of the anti-seismic concept design rules and the structure of the corresponding measures to ensure the rationality of the design of engineering and safety.
Keywords: anti-seismic concept design basic principles optimal criteria structural measures
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
地震是危害最大的自然灾害之一。它是一种随机的震动，具有难于把握的复杂性和不确定性，就目前的预测地震技术，还不能准确的预测到建筑物所遭遇地震的特性和参数。建筑工程在抗震设计时，在结构分析方面，由于不能充分考虑结构的空间作用、结构材料的非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，同时也存在着诸多的不确定性。因此，建筑工程抗震问题必须立足于“概念设计”，而不能完全依赖“计算设计”来解决。
一、建筑结构设计中抗震概念设计
建筑结构设计包括理论设计和概念设计两种。其中，理论设计是指结构工程师根据计算理论和规范，在对结构进行计算模型的假设及受力状态的假定的前提下，对结构进行计算分析，得出数据式的结果，然后利用结果进行设计。而概念设计则是指设计人员从结构的宏观整体出发，用结构系统的观点，着眼于结构整体反应，正确地解决总体方案、材料使用、分析计算、截面设计和细部构造等问题，力求得到最为经济、合理的结构设计方案以达到合理抗震设计的目的。在建筑设计的方案阶段，从总体出发，采用概念设计的方法，能迅速、有效地对结构体系进行构思、比较和选择。这种方法虽有一定误差，但概念清楚、定性准确、手算简单快捷，能很快选择出最佳方案，具有较好的经济、可靠性，同时也是施工图设计阶段判断计算机内力分析输出数据是否可行的主要依据。
结构抗震概念设计的目标是使整体结构能发挥消能减震的作用，并避免结构出现敏感的薄弱部位。地震能量的聚散，如果只集中在某些薄弱部位，势必会导致建筑结构的过早被破坏。因此，目前各种抗震设计方法的前提之一就是假定整个结构能发挥消能减震的作用。在此前提下才能以常见的小地震作用进行结构计算、构件截面设计并辅以相应的构造措施，必要时采用弹性时程分析法进行补充计算，以达到罕遇大震作用下结构也不会倒塌的目的。不论是现行的《建筑抗震设计规范》还是《高层建筑混凝土结构技术规程》，都明确指出在各种建筑结构的抗震设计尤其是高层建筑混凝土结构的抗震设计中，抗震概念设计对结构的抗震性能起决定性作用，因此新规范（规程）均在相关条文中强调了建筑与结构概念设计的重要性，并要求建筑师和结构工程师在高层建筑设计中应特别重视建筑结构设计中的概念设计。
二、抗震概念设计的基本原则及优化准则
建筑结构概念设计的基本原则有以下几个方面
（一）建筑结构的规则性和匀称性。
建筑抗震设计规范要求，“建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面布置宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。”建筑平面应采用规则的平面布置，对A、B 级高度建筑宜平面简单、规则、对称、减小偏心；均匀规则的平面布置，既可以使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递，又能使质量分布与结构刚度分布协调，限制质量与刚度之间的偏心。结构布置均匀、建筑平面规则。同时，又有利于防止薄弱的抗侧力构件过早出现破坏或倒塌的现象，使地震作用能在各抗侧力构件之间重新分布，增加结构的赘余度数量，发挥整个结构消能减震的作用。
（二）建筑结构的刚度和抗震能力。
水平地震的作用是双向的，结构布置应使结构能够抵抗任意方向的地震作用。一般情况下，可使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力。结构的抗震能力则是结构强度及延性的综合反映。结构刚度的选择既要减少地震作用的效应，也要注意控制结构变形的增大。建筑结构应具有足够的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力。现今的抗震设计计算中并不考虑地震地面运动的扭转分量，因而在概念设计中一定要注意提高结构的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力。
建筑结构的整体性原则
在建筑结构中，楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用。楼盖相当于水平隔板，它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力构件，而且要求这些构件能协同承受地震作用，特别是当竖向抗侧力构件布置不均匀或布置复杂或抗侧构件水平变形特征不同时，整个结构就要依靠楼盖使抗侧力构件能协同工作。
（四）建筑结构抗震概念设计的优化准则
结构抗震概念设计的优化准则，即“四强四弱”。“强柱弱梁”是指节点处柱端实际受弯承载力大于梁端实际受弯承载力；“强剪弱弯”是防止构件剪切的破坏，要求杆件的受剪承载力高于受弯承载力；“强节点弱杆件”是防止节点的破坏先于构件；对于杆件截面而言，“强压弱拉”是为避免杆件在弯曲时发生受压混凝土破裂的脆性破坏，使受拉区钢筋的承载力低于受压区混凝土受压承载力。
三、抗震概念设计的构造措施
建筑结构抗震概念设计的构造措施有两个方面：一是调整或限制构件的荷载效应，二是强制规定必要的结构抗震措施。具体说来，抗震概念设计的构造措施就是设置构造柱、圈梁和与框架柱及抗震墙相关的截面尺寸、轴压比、配筋率、箍筋的要求等。比如，多层砖砌体房屋的抗震构造措施主要是构造柱、圈梁等，而在高层建筑的抗震设计中，竖向抗侧力构件（如框架柱、抗震墙）的布置及与其相关的抗震措施。具体的构造措施要求如下：
（1）构造柱应该设置在墙体的两端或墙体的交接部位。它主要不是承担竖向荷载的，而是抗击剪力,抗震等横向荷载的。近年来为了提高砌体结构的承载能力或稳定性，而又不增大截面尺寸，墙中的构造体长按需要设置在墙体的中间部位，圈梁的设置必须是封闭状态。
（2）圈梁的设置应该在装配式钢筋混凝土楼、屋盖或木楼、屋盖的砖房中，并且圈梁最好与预制板在同一标高或紧靠板底，圈梁应闭合，遇有洞口应上下搭接。
（3）一般情况下，抗震墙布置在竖向荷载较大处，平面形状变化处以及楼梯间和电梯间。纵横向抗震墙，宜合并布置为L形、T形、工字形，使纵横墙互为翼缘，从而提高其强度和刚度。抗震墙的间距不应过大，以防止楼板在自身平面内变形过大。抗震墙之间楼（屋）盖的长宽比应符合规范的规定。抗震墙的配筋率，抗震等级为一、二、三级应≥0.25%，四级应≥0.2%。钢筋直径≥8mm，同时≤墙厚/10，间距应≤300mm。结构设计规范中对框架柱和抗震墙的截面尺寸、轴压比、配筋率、箍筋等的规定是非常重要的抗震构造措施。
以上几项只是简单列举了设计规范中结构抗震构造措施中的部分内容，作为工程设计人员应该严格按照现行的设计规范中的相关规定进行建筑工程的抗震设计。
总之，作为土木工程技术人员在高层建筑的研究和工程设计中，应该从整体宏观的观点出发，把概念设计更好地运用整个设计过程中，综合处理好建筑功能、技术、艺术、安全可靠性和经济合理等几方面内容，从而创作出更加安全、适用、经济美观的建筑。
参考文献：
[1].建筑抗震设计规范（GB50011-2010）
[2].陈龙洪.谈概念设计在建筑结构设计中的应用[J].建材与装饰.2010.02
简述结构抗震设计原则范文3
关键词：结构体系；抗震防线；框架结构；抗震性能
Abstract: Nowadays with the Ya'an earthquake occurred frequently, to the people in the building structure design has sounded the alarm. The seismic performance of building structures has become the focus of attention. Seismic performance design is reasonable or not decides the final result of the whole building can reach the standard, therefore, brook no delay to enhance the seismic performance of high-rise. In this paper, according to the design principle of the working experience of high-rise building structure design work, design of structure system, structure layout are analyzed, with the hope that people of the same trade, put forward valuable suggestions.
Keywords: structural system; antiknock; frame structure; seismic performance
中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
一、 高层建筑抗震结构设计的基本原则
（一） 结构构件性能
1、 高层建筑结构的构间要遵循“强柱弱梁、 强剪弱弯、 强节点弱构件、 强底层柱 （墙） ” 的原则。
2、 在某些存在薄弱部位的构件及时做到增强其抗震能力。
3、 主要耗能构件不宜选择承受竖向荷载的主要构件。
（二） 抗震防线要尽可能的多设置几道
1、抗震结构的体系主要由一些延性较好的分支体系构成，并且以延性较好的构件一起协同工作来增强抗震性能。
2、 较强烈的地震过后常常伴有余震，为避免建筑物再遭破坏需要多道防线，抗震结构体系应有最大可能数量的外内部冗余度，有意识的建立一系列分布的屈服区，主要的耗能构件一方面需要有较高的延展性，另外还需具备适当的刚度，这样结构体才能把大量的地震能量扩散和吸收掉，避免震时倒塌。
3、 把结构构件的强弱关系处理好。在同一楼层最好使主要构件在屈服以后，其它的抗侧力构件还处于弹性阶段，能使有效屈服保持的阶段比较长，使结构的抗倒塌能力和结构的延展性得到提高。
4、 抗震设计中部分结构设计过强则会导致其它部位相对薄弱，在设计时应当引起注意。
（三） 建筑体薄弱部位必须提高抗震能力
1、 在强烈地震下的构件根本没有强度安全储备，对构件的实际承载能力进行分析是判断那些部位薄弱的基础。
2、 要使楼层的实际承载能力和设计计算的弹性受力比值保持均匀，如果楼层的比值出现突变，塑性内力重新分布会导致集中地塑性变形。
3、 尽量避免在局部加强而忽视各结构部位刚度与承载力的协调。
4、 有目的对抗震设计的薄弱部位进行控制，既要使其具有当然的变形能力，又可以使薄弱层不发生转移。这种手段能有效的提高其抗震性能。
二、 选择合理的结构体系
根据抗侧力结构的不同，钢筋混凝土结构主要可分为框架———剪力墙结构、 框架结构、 剪力墙结构、筒体结构等几种结构体系，它们各自的受力特点以及抵抗水平力的能力，尤其在抗震性能上的表现也有所不同，适用用范围也有一定的针对性。
（一） 框架结构
框架结构主要由柱与梁构件以节点来进行连接构成。框架中的梁和柱承受着垂直荷载和水平荷载，在建筑的层数较少的情况下，水平荷载对结构的影响很小，适于采用框架结构体系。如果层数较多框架结构在水平力的作用下，内力分布均衡性较差，同时还存在着有的楼层层间屈服强度特别弱的情况；并且由于框架结构构件截面惯性矩比较小，而导致侧向变形较大和刚度较小，一旦遇到强烈地震，薄弱层首先屈服出现弹塑性变形，震害中一般是梁较轻柱较重柱顶重于柱底，尤其是边柱与角柱的被破坏率更高。剪跨度小的短柱容易在柱中发生剪切破坏，通常情况下都是柱端出现弯曲性破坏。所以说框架结构在高度上有所限制主要用于层数较少的建筑和非抗震设计中。
（二） 剪力墙结构
在剪力墙结构中，剪力墙沿着横纵方向多轴线斜交或者正交来布置，由钢筋混凝土墙体来承受全部的竖向荷载和水平荷载，它是一种以弯曲变形为主的刚性结构，它的抗侧力强度要大于框架结构，在水平力的作用下不但空间整体性不错而且侧向变形较小。剪力墙结构的工作状态可分为小开口墙、连肢墙和单肢墙。其中小开口墙和单肢墙的截面内力几乎接近于按材料力学公式呈直线分布的规律。联肢墙则主要通过连系梁来使各墙肢体来共同工作。地震力矩可由连梁对墙肢的约束力矩与多个墙肢的截面内力矩来共同承担，设计要以 “梁先屈服，然后是墙肢弯曲被破坏而导致承载内力丧失。”为原则。在连梁钢筋屈服且有延性时大量的地震能量被吸收掉，弯矩和剪力得以继续传递，对墙肢有约束作用。由于剪力墙结构的自重比较大，建筑平面布置的局限性也比较大，对建筑内部大空间的需求难以满足，因此它多用于房间面积不大，墙体布置较多的建筑物中。
（三） 框架———剪力墙结构
它主要是指在框架结构中的合适部位增设剪力墙，是一种刚柔结合的结构体系，由若干道单片剪力墙与框架组成。在这种结构体系中水平力由剪力墙与框架共同承担，但是剪力墙与框架的刚度相差较大，变形状态各有不同，必须要通过各层楼板来使它们的变形达到一致以达到剪力墙和框架协同工作的效果。从受力的特点上来进行分析，剪切墙主要是以弯曲变形为主要特点，框架则是以剪切变形为主要特点，由于在变为上的协调，建筑物遇震时，在底部剪力墙协助框架进行抗震，在顶部框架则协助剪力墙来进行抗震。两种结构各自发挥特点进行联合抗震，抗震能力大为提高可适用于各种高度的建筑物。通过对以上三种抗震结构方式的分析可以看出建筑物的用途与高度是选择何种结构方式的重点。
三、 选择合理的结构布置， 协调好建筑与结构的关系
（一） 既要满足建筑功能所要达到的要求，又要注意经济适用，利于施工。建筑物的开间、 层数、层高以及进深等体型和平面关系不但要满足使用要求，还要把类型减少最好达到对标准层的重复使用。
（二）高层建筑的主要矛盾是对位移的控制，不但要从立面变化和平面体型等方面来考虑提高结构的整体刚度来把结构的位移减少。在进行结构布置时,必须加强结构的刚度以及整体性，重视对构件的连接，使结构各部分能以最有效的方式在结构体上共同作用。重视基础整体性的加强，能把基础平移或者扭转对结构的侧移影响减少，另外还要加强应力比较复杂部位的强度和薄弱部位的强度。把结构的整体宽度加强也能够有效减少侧移影响，在其它条件未发生变化时，变形与宽度的三次方成正比，所以说对建筑体的高度与宽度加以限制对于抗震相当有利，因体型偏重而扁的建筑体是不合适的，建筑体最好选择刚度比较大的平面形状， 比如说圆形、方形、接近方形的矩形、Y 形等。也就是把建筑体的使用要求与多样化和结构的要求进行有机的结合，有助于侧向稳定体系的建立。
（三） 为减少地震区在发生地震时对建筑结构的局部以及整体造成的不利影响，应当注意建筑体的平面形状要规整避免出现内收或者外伸太大，层间屈服度和层间刚度的分布要均匀，建筑体主要抗侧力的竖向构件的截面尺寸、混凝土强度等级以及配筋量的改变，不要集中在同一楼层内出现。在平面内的长与宽的比不能太大会导致振动的同步性差，应当使荷载合力作用线通过结构刚度中心来把扭转的影响减少。在对电梯间进行布置时不应把电梯间设置在端部的角区或者平面的凹角处，这会对刚度的对称性产生不利影响。
四、 结构的抗震性能的提高
在地震区进行高层建筑不但要求结构具有足够的刚度与强度，抗震性能的提高也至关重要，所以建筑体具有一定的塑性变形能力来吸收能量，能有效减少地震的破坏。
（一） 框架结构
在对框架结构进行设计时应尽力做到不破坏节点，通常情况下梁比柱的屈服要早一些，在同一层中各柱的两端屈服的时间长一些有利于对建筑体的保护，底层柱底的塑性铰最好晚一些形成，必须使梁柱端的塑性铰出现得尽可能分散，以便使抗震能力得以充分发挥。要使钢筋混凝土结构具有足够的延展性与承载力，在设计时必须遵循“强柱弱梁” 、“强剪弱弯” 、“强节点弱构件”的原则，柱截面尺寸的设计要合理，构造配筋要求必须要达到，尤其是节点的构造必须加强。
（二） 框架———剪力墙结构和剪力墙结构
对于剪力墙结构和框架———剪力墙结构中剪力墙的高与宽的比不易小于 2，这样在地震的作用下会呈现出弯剪型破坏，并且塑性屈服在墙的底部出现。连梁的塑性屈服最好在梁端，并且要有足够的变形能力。在遵循“强墙弱梁”的原则下把墙肢的承载力加强，能提高抗震能力，能避免墙肢被剪切而破坏。
结语
近年来，随着我国高层建筑体的迅猛发展，对高层建筑体的抗震要求也越来越高，科学的高层建筑体的抗震设计必将会将损失减到更小，希望通过本文的认识有助于建筑行业者完善建筑结构设计，建造出抗震能力更加优秀的杰作。
参考文献：
[1] 和佳一.浅谈高层建筑结构抗震设计[J].中国新技术新产品.2011,12:156.
[2] 卢伟. 高层建筑抗震结构设计之探讨 [J]. 价值工程.2011,05:84-85.
简述结构抗震设计原则范文4
关键词：概念设计；建筑结构；应用
我国结构计算理论从最早的经验估算发展到今天的概率极限状态理论，使得建筑结构的设计更加地经济适用、更加的科学合理以及符合先进的技术。但是该方法在运算的过程中只能视作近似概率法，因为它很难在实际中来正确估算建筑物的真正承载力。现在，人们在探究具体的空间结构体系上还存在着一定程度的局限性，在设计过程中大量采用的是假设和简化。作为一个优秀的结构工程师，不能毫无目的地把规范进行照搬照套，而应该是把它作为一种为实际项目设计中作出正确选择的参考。那么这就要求结构工程师把建筑物整体结构体系和各基本分体系之间的力学关系进行充分的认知，在实际项目设计中更好地运用概念设计的基本原理。
一、简述概念设计的含义
对于概念设计的定义，不同的人有不同的定义。劳毅（2008）认为概念设计主要是指不需要通过复杂的数据计算，运用简练清晰的文字建立一个结构模型，结合力学、结构破坏的原理、地震灾害等方面的知识，依据一些实验中经常出现的现象和工程实施中所获得的基本设计原则和思想，认真分析结构模型及计算结果，同时应该把结构实际能承受的受力状况和最初假设间的差异，设计模型的具体构造，从而使建筑物受力比较安全，均匀。然而郭志奇对于概念设计却有自己的独特理解，他认为概念设计就是先要从结构的总体方案出发，以人们对建筑结构的抗震能力方面的知识为依据，去解决在结构设计中可能会遇到建筑体型、结构体系和刚度分布等问题。为了达到抗震设计合理化的目的，我们应该从整体上进行评价、挑选等处理，通过一些必要的构造和计算措施来强化建筑物在抗震方面的薄弱环节。换而言之，概念设计需要在特定的空间和地理条件下，用全局的观点去看结构的总体方案，依据结构总体系和分体系的关系、结构破坏机制、地震等方面的知识，依据一些实验中经常出现的现象和工程实施中所获得的基本设计原则和思想，从而对建筑结构的总体布置和具体构造进行宏观控制。
二、概念设计在结构设计上应注意的几点事项
1. 把握好建筑物的刚度在建筑结构设计过程中起着至关重要的作用。在设计建筑结构时要合理的确定建筑物的刚度。如果建筑物的刚度太大，就会导致刚结构自振周期缩短，在遇到地震时建筑物所受的破坏后果就比较严重，同时也浪费了大量的材料。相反地，如果建筑物的刚度太柔的话，建筑物在遭受地震时会很容易发生扭曲变形，从而影响建筑物的正常使用周期。
2. 实现合理建筑结构的整体破坏机制。建筑结构的破坏主要表现为楼层破坏和整体破坏。因此，工作人员在设计中应该尽量去避免结构楼层发生破坏，因为这说明结构不够完善，还存在一定的薄弱环节。也就是说整个结构在其他构件还没来得及发挥他们的承载能力之前就已经被破坏。为了实现理想的建筑结构的设计，这就要求工作人员必须正确掌握塑性铰出现的顺序和位置。
3. 在抗震结构总体设计的过程中，必须要严格遵循等强度与耗能设计的原则。等强度和耗能设计原则是抗震结构设计要认真考虑的设计原则。在工作中一定要避免出现那些由于设计不全面或施工问题而造成在水平受力时主要承重结构被破坏的局面。在规划整体结构设计方案时，要尽量强化薄弱地方，尽量做到等强度。同时还要注意等强度设计的同时保证建筑结构具有一个良好的耗能系统。结构构造时应该多选择那些屈服应力具有局部性的，有较好延性的构件，这对于建筑物的抗震能力有很大的促进作用，不能选用主要承受竖向荷载的构件。
三、例谈概念设计在建筑结构设计中的实际应用
武汉市江夏区要完成这样一项项目：地上30层共105米，地下共2层，其中第2层为4级人防。该结构设计为超高层结构，框架―剪力墙结构体系。其中地上第二层有局部框架转换。结构的框架轴线尺寸有建筑本身确定，竖向荷载及粗估的水平地震作用效果确定梁柱截面尺寸，关键问题是剪力墙的数量和布置方法。这不仅是结构安全和技术经济合理性的重要指标，还体现出体系优越性的重要环节。因此，在设计方案阶段，结构工程师会以合适的刚度计算出剪力墙的面积，依据建筑本身要求在经济允许范围内设计出合理的方案。
1. 剪力墙的布置原则。通常情况下，在布置剪力墙的时候要保证自振周期比较接近的纵向和横向同时布置。在非抗震设计时，可以只设计一个方向的剪力墙。一般遵循“分散、均匀、周边、对称”的剪力墙布置原则。均匀、分散要求布置很多短片的剪力墙，楼层平面不要集中在某一局部区域要均匀分开；对称布置尽量减少和避免建筑物受到的扭矩，周边布置因可以加大抗扭转的内力臂而得到大家的一致认同。
简述结构抗震设计原则范文5
【关键词】房屋建筑；结构设计；概念设计；应用
科技进步及计算机结构程序的推广应用，一定程度上便利了建筑结构工程师的工作，实现了设计效率及质量的全面提升。但也存在设计人员单纯依赖计算机的情况，将结构设计单纯看作计算机软件计算的过程，根据规范和图集，通过拼凑完成整体设计，进而影响了计算的准确性，忽视了规范与软件的差异，不利于整体结构合理性、整体性及经济性的提升。通过引进先进的计算理论，不断实现计算机应用推广，加大新型轻质、高强度环保建材的研发及应用力度，从根本上保证建筑设计结构的安全性、实用性、可靠性及经济性，打破以往结构设计传统、单一、保守的思想与理念，提倡创新思想，发挥结构工程师创新能力，是当前工作的重点。结构工程师应详细了解结构体系与基本分体系间的力学关系，并以此为基础，进行结构设计工作。
1 建筑结构概念设计简述
概念设计是通过分析整体结构与分体系之间是力学关系、结构破坏机理、震害、实验现象及工程经验等因素，总结基本设计原理及思想，进而从整体出发，实现对建筑结构的总体布置及抗震细部措施的宏观控制。概念设计不是通过数值计算得出的，而是概念设计思想的整体应用，并有效的拓展结构设计思路。
传统结构计算理论将提高结构抗震作为工作重点，整体提升混凝土等级及配筋量，出现造价不断上升的现象，将关注的重点放在配筋率上，导致了建筑中出现较多肥梁、胖柱及深基础。例如，在抗震设计中，由初定尺寸及砼等级，计算出结构刚度，进而得出地震力，以此作为基础进行配筋。但结构刚度决定了地震力的大小，如配筋增加，刚度随之增加，导致地震力提升，影响增大。我们配筋及增加结构强度的主要目的是抵御地震，但一定程度上又增强了地震的作用力。以抗震设计中的隔震消能作为案例进行分析。隔震消能通过在基础与主体间设置隔震层，并进行消能支撑，能够在地震时施以反作用力，缓解建筑物震动，保证建筑物位移得到有效控制，缓解地震作用效应。如抗震设计整体较为合理，能够有效缓解地震作用效应的60%，保证高屋内部物品的安全性，因此，应整体提升建筑的抗震性，将概念设计作为重点，这是由建筑物结构的复杂性、地震力的不确定性、人们在地震时对结构效应认知的局限性及模糊性决定的，受结构抗震分析计算精确程度、材料性能及施工安装的变异性及其他因素影响，整体设计计算结果误差较大，与实际不相符，也凸显了结构设计的重要性。
2 实际进行建筑结构概念设计时的注意事项及原则
2.1 柱、梁的设计：
为有效的降低强地震作用的影响，整体结构设计过程中应本着强柱弱梁的原则，使塑性铰的发生面保证在梁上。
2.2 结构刚度的适中：
合理的建筑物结构刚度在建筑结构设计中是十分关键的， 建筑物刚度决定了结构自震的周期，如刚度大，周期相对较短，地震时结构承受的地震作用就相应增大，地震后果严重。也导致在施工过程中，所需建筑材料成本大，浪费严重。同时建筑物刚度应避免过柔，地震时，建筑结构过柔会导致结构严重变形，从而一定程度上造成建筑结构强度及其稳定性下降，影响正常使用。
2.3 加强重视建筑结构的延性设计：
延性系数是结构延性的表现形式，是结构极限变形与屈服变形相比得出的，延性系数越大，体现出结构的延性越好，整体结构的延性与构件延息相关，构件延性越好，整体结构延性也会有所提升。
2.4 结构强度、能耗的设计原则：
在抗震结构总体设计过程中，等强度与耗能设计原则具有较大的影响，避免出现设计考虑不全面及施工局部出现缺陷等问题，进而影响建筑物承重结构的稳定性，出现建筑物破坏、或连续破坏的情况。在结构设计过程中，从整体设计的角度出发，全面分析，针对薄弱环节要全面加强，整体实现等强度设计。同时，结构设计过程也是消耗能量的过程，关注建筑结构耗能设计， 保证其在恰当部位发挥消耗能量的性能。耗能构件的选择首先应该保证耗能构件的屈服在整个建筑结构中是局部存在的，不能整体影响建筑结构稳定。耗能构件选择应避免选择竖向荷载的构件。最后，为了有效实现对地震能量的消耗，对于耗能构件的选择，不仅需要保证其使用数量，同时还需具备一定的延性。
2.5 建筑结构的塑化与破坏：
楼层破坏机制和整体破坏机制，是建筑结构破坏机制中较为重要的两个方面，楼层破坏机制产生主要是由于结构存在较为薄弱的环节，其薄弱环节是出现在其他构建承载力发挥作用之前，为确保结构稳定，应采取有效措施加以避免。设计人员应将建筑结构整体破坏机制作为当前主要任务及责任，有效的掌握塑性铰出现位置及顺序，并正确布置，从而保证结构合理稳定。
3 建筑结构设计中概念设计的应用
为更好的实现概念设计的应用，确保结构的安全性与经济性，以下列举案例，以供分析参考：建设20层商住大厦，建筑高度整体要求76.8米，实体建设的面积为30949平方米，主体平面宽度为35.34米，长度为77.46米，形状为凹字型，整体结构为不规则的平面结构体系，大厦包含一层地下室，三层商场，三个联体单元住宅，功能性较强。考察当地实际情况，区域内为七度抗震设防区，具有风压值高的特点。
首先，分析当地实际情况，从建筑物现有状况出发，适宜采用框剪结构，确保符合建筑混凝土结构技术规程，也符合七度抗震设防区、建筑高度及高厚比的根本要求，进而满足项目建设整体要求。其次，在布置结构抗侧构件过程中，应加强与建筑专业的结合应用，有效布置剪力墙，实现结构抗侧移及扭转刚度得以提升，并实现刚心与质心有效重合，在水平作用的前提下，避免结构偏心造成空间扭转效应。第三，加强楼层平面布置，使边框架梁、连梁断面及竖向刚度变化幅度较大楼层的平面刚度有效增大，实现周边抗侧力构件紧密联系，进而保证结构的整体性，使空间协同工作能力有所提升。第四，通过以往工作经验， 进行自震周期的预设，结合初算所得出的结果，实现剪力墙合理布置，避免结构偏心。同时将框架柱及小墙肢的轴压比控制在合理的范围内，整体提升结构延性。第五，结构设计过程中，针对相对薄弱或较为容易受到作用力出现变形的构件，要合理进行配筋加强，提升整体结构的抗侧变形性能。第六，加大对轻质墙体的使用，防止楼层自重过大，受地震力影响增大。对地下室外回填土要严格夯实，实现整体结构稳定性提升，有效降低地震对建筑物的影响。最后，设置伸缩后浇带及沉降后浇带，降低混凝土开裂及沉降差对结构的影响。
4 结束语：
综上所述，概念设计整体具有复杂性、综合性及灵活性的特点，应有效的发挥设计人员的创造力及主观能动性，以规范、工程力学为指导，加强对结构及受力状态的分析理解，并结合自身工作经验，确保结构设计的安全性、合理性及经济性，整体保证建筑物持久、稳定使用。
参考文献：
[1]贾昭, 王云. 概念设计在建筑抗震设计中的体现及应用[J]. 中国新技术新产品, 2009,(20) .
简述结构抗震设计原则范文6
关键词：土建结构设计专业配合 设计
中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：
1 前言
土建结构设计是火力发电厂设计重要的一部分，其他任何专业的设计都离不开土建结构专业，都要以土建结构专业为基础，甚至土建结构在整个设计中还起到至关重要的作用。这就要求土建结构设计人员要有一定的工作经验、甚至是现场工作经验，要有很强的责任心，以及对其他专业、相关设备都有一定的认识和了解，尽可能的避免设计图纸中常见的问题。本文这种简述火力发电厂土建结构设计中专业配合问题，以及几点关于结构设计的体会。
火力发电厂设计是一项很复杂的工作，一般来说包含总图、机务、
运煤、除灰、脱硫、建筑、结构、给排水、电气、热控、暖通、化水等专业。设计在其中起着关键的地位，占地指标、煤耗指标、用水指标、厂用电指标等都是十几个专业几十名设计人员一起配合、协调、工作的结果。所以说，一座电厂的诞生，是各种技术应用的结果，是各个专业之间协调、配合的结果。任何专业的设计思想想要得到体现，都必须以土建结构专业为基础。因而土建结构在整个设计过程中起着非常关键的作用，有时甚至还起着主导作用。本文着重讨论火力发电厂士建结构设计。
2混凝土梁设计
粱的配筋率过大，不易施工。某工程为了控制梁的截面高度，把纵筋配得接近2.5％的极限配筋率，但是在施工时，很难实现设计要求，在梁高受限的情况下，可以考虑加宽梁截面，以减少配筋率，非特殊情况下，一般情况配筋率不要超过1.5％，这样有助于梁端塑性铰的形成，有利于抗震设计。根据规程规定，抗震设计框架梁端面混凝土受压区高度与有效高度的比值，在二、三级时取极限值0．35，可以反算出纵筋的最大配筋率
这样就计算出了梁纵筋最大配筋率，建议配筋率大于1．6％的粱箍筋采用封闭箍筋，取代135。弯钩的普通箍筋，防止弯钩占位，挤走上钢筋的位置。同时规程规定：梁端截面的底面和顶喵纵向钢筋配筋量的比值，除按设计计算确定外，一级不应小于0．5，二、三级不应小于0．3的强制性规定。
悬臂梁配筋的简化手算法：一般来说重悬臂梁高跨比为l／6一l／5，轻悬臂梁为l／8一l／7，根据经验等效均布线荷载40kN为界，超过此值，认为是重荷载悬臂粱，反之为轻悬臂粱。悬臂梁根部弯矩为控制弯矩
M=qL2／2
悬臂梁构造要求较特殊，对于箍筋，除抗剪计算确定外，其间距都取100mm，因为悬臂梁全跨的任何截面剪力都相等，设计应无加密区与非加密区之分。
3混凝土板设计
1)支座两侧板负筋长度不相等问题：相邻板跨度相差较大时，经常把中间支座两侧板上的承受负弯矩的钢筋设计成不等长，即跨度大的负筋长，跨度小的负筋短。其实这样设计不合理。原因是因为中间支座处得弯矩包络图实际不是突变的而是渐变的，若按小跨板短跨长度的l／4设计时有时不能完全包含住小跨板的弯矩包络图。按照大跨板短跨的1／4长度设计能完全包含住跨板的弯矩包络图。
2)关于板中的温度、收缩应力尚不易准确计算，规范给出了配置温度收缩钢筋的原则和最低数量的规定，必须执行。
3)双向板板厚一般取板短跨尺寸的1／45一l／40，双向板在不设次梁分割前最大板的经验尺寸一般认为是8m*8m，但是8m有些保守，举实例说明，一个四边简支的9m*11m的板，板厚按照l／4l取，仅仅取了220mm厚，板荷载按照q=15．5kN／m2取值，混凝土强度等级为C30，主筋采用HRB400，经计算(按照塑性板设计)，主要受力方向的下部受力钢筋A1=736mm2(实配HRB400‘p12@100)，主要受力方向的下部受力钢筋A2=736mm2(实配HRB400‘p12@150)。实例说明按照四边简支的支座情况设计的大板，均未发生任何强度和挠度的问题。
4混凝土柱设计
柱轴压力的计算，同板设计荷载和柱网尺寸有关，当为矩形轴网时，柱的受荷范围，一般近似取该柱在X、Y方向相邻跨跨度中心线围合成的矩形，作为受荷面积。初步估计是可按照地上每层13―15kN／m2，地下每层荷载标准值22kN／m2计算，总层数叠加厚，乘以受荷面积和设计值转换系数1．26，即可近似确定柱轴压力。
5 士建结构与设计其他专业之间的配合
5.1、与机类专业的配合
一般来说电厂设计过程中机类专业主要包括：机务、运煤、除灰、脱硫、暖通等，在初步设计阶段，机类专业的工程师会根据他们专业的工艺布置和设备型号以及各自专业的规程规范在各自的生产车间提出一个初步的要求。
5.2、与电类专业的配
电类专业包括：电气和热控两个专业．电气又有几个专业方向分别是，一次、二次、厂用。与电类专业配合有着和机类专业明显的区别。
5.3、与水类专业的配合
水类专业在火力发电厂设计中有两个专业：给排水和化水。
5.4 、与土类专业的配合
土建专业大体就是建筑与结构，有的工业设计院在这个专业之间
甚至没有分开，这两个专业在普通的专业与民用建筑设计院已经都有
了一整套的工作流程，在此本文仅描述一下在火力发电厂设计中需要
着重注意的几点。在初步设计阶段的轴网一般就会有一个大体的布置。但是施下图设计开始后。经过各个专业配合后。若发现原有轴网不合理，应及时提出修改意见．特别是预估跨度不够时．在不影响使用功能的前提下，尽量按照结构工程师的要求调整，以提高建筑的整体安全性。设计时要设伸缩缝、沉降缝、抗震缝等变形缝，可能会影响到建筑的布局，这时，建筑应该跟土建多协调。合理安排。建筑施工图中的很多尺寸都与梁，板、柱结构截面有着密切关系。土建在完成计算后应及时提交资料给建筑。以便在建筑的平、立、剖等图纸当中确定相关尺寸。
6 结束语
在火力发电厂土建设计工作中，一些常规的做法不一定是正确的，提高设计质量，才能设计出安全适用、经济合理的火力发电厂。因此还是要和专业相互协调、配合，这样才能更好的为火力发电厂服务。
7 参考文献
[1]D【5000―2000．火力发电厂设计技术规程[s]．
[2]GB500lO一2010．混凝土结构设计规[S]．
