發(fā)布時(shí)間：2023-03-01 16:25:00
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的抗震理念論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)，抗震思路，發(fā)展歷程
一. 抗震設(shè)計(jì)思路發(fā)展歷程
隨著建筑結(jié)構(gòu)抗震相關(guān)理論研究的不斷發(fā)展，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思路也經(jīng)歷了一系列的變化。
最初，在未考慮結(jié)構(gòu)彈性動力特征，也無詳細(xì)的地震作用記錄統(tǒng)計(jì)資料的條件下，經(jīng)驗(yàn)性的取一個地震水平作用（0.1倍自重）用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。博士論文，發(fā)展歷程。到了60年代，隨著地面運(yùn)動記錄的不斷豐富，人們通過單自由度體系的彈性反應(yīng)譜，第一次從宏觀上看到地震對彈性結(jié)構(gòu)引起的反應(yīng)隨結(jié)構(gòu)周期和阻尼比變化的總體趨勢，揭示了結(jié)構(gòu)在地震地面運(yùn)動的隨機(jī)激勵下的強(qiáng)迫振動動力特征。但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)一個無法解釋的矛盾，當(dāng)時(shí)規(guī)范所取的設(shè)計(jì)用地面運(yùn)動加速度明顯小于按彈性反應(yīng)譜得出的作用于結(jié)構(gòu)上的地面運(yùn)動加速度，這些結(jié)構(gòu)大多數(shù)卻并未出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞和倒塌。后來隨著對結(jié)構(gòu)非線性性能的不斷研究，人們發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)取的地震作用只是賦予結(jié)構(gòu)一個基本屈服承載力，當(dāng)發(fā)生更大地震時(shí)，結(jié)構(gòu)的部位進(jìn)入屈服后非彈性變形狀態(tài)，并靠其屈服后的非彈性變形能力來經(jīng)受地震作用。由此，也逐漸形成了使結(jié)構(gòu)在一定水平的地震作用下進(jìn)入屈服，并達(dá)到屈服后非彈性變形狀態(tài)來耗散能量的現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)理論。
由以上可以看出，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思路經(jīng)歷了從彈性到非線性，從基于經(jīng)驗(yàn)到基于非線性理論，從單純保證結(jié)構(gòu)承載能力的“抗”到允許結(jié)構(gòu)屈服，并賦予結(jié)構(gòu)一定的非彈性變形性能力的“耗”的一系列轉(zhuǎn)變。
二. 現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)思路
現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)理念是基于對結(jié)構(gòu)非彈性性能的研究上建立起來的，其核心主要指在不同滯回規(guī)律和地面運(yùn)動特征下，結(jié)構(gòu)的屈服水準(zhǔn)與自振周期以及最大非彈性動力反應(yīng)間的關(guān)系。
60年代開始，研究者在滯回曲線為理想彈塑性及彈性剛度始終不變的前提下，通過對不同周期，不同屈服水準(zhǔn)的非彈性單自由度體系做動力分析，得到了有關(guān)彈塑性反應(yīng)下最大位移的規(guī)律：對T大于1.0秒的體系適用“等位移法則”，即非彈性反應(yīng)下的最大位移等于同一地面運(yùn)動輸入下的彈性反應(yīng)最大位移。對于T在0.12－0.5秒之間的結(jié)構(gòu)，適用“等能量法則”即非彈性反應(yīng)下的彈塑性變形能等于同一地震地面運(yùn)動輸入下的彈性變形能。當(dāng)“等能量原則”適用時(shí)，隨著R的增大，位移延性需求的增長速度比“等位移原則”下按與R相同的比例增長更快。由以上規(guī)律我們可以看出，如果以結(jié)構(gòu)彈性反應(yīng)為準(zhǔn)，把結(jié)構(gòu)用來做承載能力設(shè)計(jì)的地震作用取的越低，即R越大，則結(jié)構(gòu)在與彈性反應(yīng)時(shí)相同的地震作用下達(dá)到的非彈性位移就越大，位移延性需求就越高。這意味著結(jié)構(gòu)必須具有更高的塑性變形能力。 規(guī)律初步揭示出不同彈性周期的結(jié)構(gòu)，當(dāng)其彈塑性屈服水準(zhǔn)取值大小不同時(shí)，在同一地面運(yùn)動輸入下屈服水準(zhǔn)與所達(dá)到的最大非彈性位移之間的關(guān)系。也揭示出了延性能力和塑性耗能能力是屈服水準(zhǔn)不高的結(jié)構(gòu)在較大地震引起的非彈性動力反應(yīng)中不致發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞和倒塌的主要原因。讓人們認(rèn)識到延性在抗震設(shè)計(jì)中的重要性。
之所以存在上訴的規(guī)律，我們應(yīng)該注意到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一些相關(guān)特性。首先，通過人為措施可以使結(jié)構(gòu)具有一定的延性，即結(jié)構(gòu)在外部作用下，可以發(fā)生足夠的非線性變形，而又維持承載力的屬性。這樣就可以保證結(jié)構(gòu)在進(jìn)入較大非線性變形時(shí)，不會出現(xiàn)因強(qiáng)度急劇下降而導(dǎo)致的嚴(yán)重破壞和倒塌，從而使結(jié)構(gòu)在非線性變形狀態(tài)下耗能成為可能。其次，作為非線彈性材料的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在一定的外力作用下，結(jié)構(gòu)將從彈性進(jìn)入非彈性狀態(tài)。在非彈性變形過程中，外力做功全部變?yōu)闊崮?，并傳入空氣中耗散掉。我們可以進(jìn)一步以單質(zhì)點(diǎn)體系的無阻尼振動來分析，在彈性范圍振動時(shí)，慣性力與彈性恢復(fù)力總處于動態(tài)平衡狀態(tài)，體系能量在動能、勢能間不停轉(zhuǎn)換，但總量保持不變。如果某次振動過大，體系進(jìn)入屈服后狀態(tài)，則體系在平衡位置的動能將在最大位移處轉(zhuǎn)化為彈性勢能和塑性變形能兩部分，其中，塑性變性能將耗散掉，從而減小了體系總的能量。
三. 保證結(jié)構(gòu)延性能力的抗震措施
合理選擇了結(jié)構(gòu)的屈服水準(zhǔn)和延性要求后，就需要通過抗震措施來保證結(jié)構(gòu)確實(shí)具有所需的延性能力，從而保證結(jié)構(gòu)在中震、大震下實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防目標(biāo)。系統(tǒng)的抗震措施包括以下幾個方面內(nèi)容：
1.“強(qiáng)柱弱梁”：人為增大柱相對于梁的抗彎能力，使鋼筋混凝土框架在大震下，梁端塑性鉸出現(xiàn)較早，在達(dá)到最大非線性位移時(shí)塑性轉(zhuǎn)動較大；而柱端塑性鉸出現(xiàn)較晚，在達(dá)到最大非線性位移時(shí)塑性轉(zhuǎn)動較小，甚至根本不出現(xiàn)塑性鉸。從而保證框架具有一個較為穩(wěn)定的塑性耗能機(jī)構(gòu)和較大的塑性耗能能力。
2.“強(qiáng)剪弱彎”：剪切破壞基本上沒有延性，一旦某部位發(fā)生剪切破壞，該部位就將徹底退出結(jié)構(gòu)抗震能力，對于柱端的剪切破壞還可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部或整體倒塌。因此可以人為增大柱端、梁端、節(jié)點(diǎn)的組合剪力值，使結(jié)構(gòu)能在大震下的交替非彈性變形中其任何構(gòu)件都不會先發(fā)生剪切破壞。
3.抗震構(gòu)造措施：通過抗震構(gòu)造措施來保證形成塑性鉸的部位具有足夠的塑性變形能力和塑性耗能能力，同時(shí)保證結(jié)構(gòu)的整體性。博士論文，發(fā)展歷程。
抗震設(shè)計(jì)中我們?yōu)榱吮苊鉀]有延性的剪切破壞的發(fā)生，采取了“強(qiáng)剪弱彎”的措施來處理構(gòu)件受彎能力與受剪能力的關(guān)系問題。值得注意的是，與非抗震抗剪破壞相比，地震作用下的剪切破壞是不同的。以梁構(gòu)件為例，在較大地震作用下，梁端形成交叉斜裂縫區(qū)，該區(qū)混凝土受斜裂縫分割，形成若干個菱形塊體，而且破碎會隨著延性增長而加劇。由于交叉斜裂縫與塑性鉸區(qū)基本重合，垂直和斜裂縫寬度都會隨延性而增大?？拐鹣赂鶕?jù)梁端的受力特征，正剪力總是大于負(fù)剪力，正剪力作用下的剪壓區(qū)一般位于梁下部，但由于地震的往復(fù)作用，梁底的混凝土保護(hù)層可能已經(jīng)剝落，從而削弱了混凝土剪壓區(qū)的抗剪能力；交叉斜裂縫寬度比非抗震情況大，以及斜裂縫反復(fù)開閉，混凝土破碎更嚴(yán)重，從而使斜裂縫界面中的骨料咬合效應(yīng)退化；混凝土保護(hù)層剝落和裂縫的加寬又會使縱筋的銷栓作用有一定退化。博士論文，發(fā)展歷程?？梢?，地震作用下，混凝土抗剪能力嚴(yán)重退化，但是試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)箍筋的抗剪能力仍可以維持。當(dāng)?shù)卣鹱饔迷絹碓叫r(shí)，梁端可能不出現(xiàn)雙向斜裂縫，而出現(xiàn)單向斜裂縫，裂縫寬度發(fā)育也從大于非抗震情況到接近非抗震情況，抗剪環(huán)境越來越有利。博士論文，發(fā)展歷程。此外，抗震抗剪要求結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)在大震下預(yù)計(jì)達(dá)到的非彈性變形狀態(tài)之前不發(fā)生剪切破壞。因?yàn)榭蚣芗羟衅茐目偸前l(fā)生在梁端塑性鉸區(qū)，這就不僅要求在梁端形成塑性鉸前不發(fā)生剪切破壞，而且抗剪能力還要維持到塑性鉸的塑性轉(zhuǎn)動達(dá)到大震所要求的程度，這就需要更多的箍筋。博士論文，發(fā)展歷程。同時(shí)，在梁端塑性變形過程中作用剪力并沒有明顯增大，也進(jìn)一步說明這里增加的箍筋不是用來增大抗剪強(qiáng)度，而是為了提高構(gòu)件在發(fā)生剪切破壞時(shí)所達(dá)的延性。博士論文，發(fā)展歷程。
延性對抗震來說是極其重要的一個性質(zhì)，我們要想通過抗震措施來保證結(jié)構(gòu)的延性，那么就必須清楚影響延性的因素。對于梁柱等構(gòu)件，延性的影響因素最終可歸納為最根本的兩點(diǎn)：混凝土極限壓應(yīng)變，破壞時(shí)的受壓區(qū)高度。影響延性的其他因素實(shí)質(zhì)都是這兩個根本因素的延伸。如受拉鋼筋配筋率越大，混凝土受壓區(qū)高度就越大，延性越差；受壓鋼筋越多，混凝土受壓區(qū)高度越小，延性越好；混凝土強(qiáng)度越高，受壓區(qū)高度越低，延性越好（但如果混凝土強(qiáng)度過高可能會減小混凝土極限壓應(yīng)變從而降低延性）；對柱子這類偏壓構(gòu)件，軸壓力的存在會增大混凝土受壓區(qū)高度，減小延性；箍筋可以提高混凝土極限壓應(yīng)變，從而提高延性，但對于高強(qiáng)度混凝土，受壓時(shí)，其橫向變形系數(shù)較一般混凝土明顯偏小，箍筋的約束作用不能充分發(fā)揮，所以對于高強(qiáng)度混凝土，不適于用加箍筋的方法來改善其延性。
辦公樓設(shè)計(jì)開題報(bào)告 課題目的、意義及相關(guān)研究動態(tài)：
目的：
意義：畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我們大學(xué)四年來所學(xué)知識的一次全面的，徹底的，綜合的考查，也是對我們在學(xué)期間的最后一次大練兵。通過這次設(shè)計(jì)，熟悉建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全過程，熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊、標(biāo)準(zhǔn)圖集以及工程實(shí)踐中常用的方法。
畢業(yè)設(shè)計(jì)對于培養(yǎng)我初步的科學(xué)研究能力，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識份分析問題、解決問題的能力有著重要的意義。同時(shí)積極、獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)也是為今后的實(shí)際工作做出必要的準(zhǔn)備。
相關(guān)研究動態(tài)：辦公樓建筑的發(fā)展趨勢：圍繞著綠色生態(tài)和節(jié)能的主題，建筑形態(tài)會更加多樣化，功能構(gòu)成會更加豐富，更加強(qiáng)調(diào)人性化和令人身心愉悅的空間環(huán)境創(chuàng)造。政府行政辦公樓與其他辦公樓一樣，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮適應(yīng)性、靈活性、高效性和人性化的設(shè)計(jì)理念，以充分展示建筑功能與建筑形象的親和力與開放性，做到人及建筑與環(huán)境的和諧共處、永續(xù)發(fā)展，創(chuàng)造親切宜人的建筑形象和舒適自然的辦公環(huán)境。隨著社會的發(fā)展，生態(tài)主義、智能化、人性化、個性化、現(xiàn)代化、功能復(fù)合化辦公建筑的設(shè)計(jì)理念將是今后現(xiàn)代辦公樓的發(fā)展趨勢。
課題的主要內(nèi)容(觀點(diǎn))、創(chuàng)新之處：
課題項(xiàng)目：邵陽市財(cái)政局辦公樓設(shè)計(jì)，主體采用框架結(jié)構(gòu)，房屋總層數(shù)5-6層，底層層高4.5m，其它各層層高3.6m，總建筑面積約為50002m
主要內(nèi)容：根據(jù)建筑物的使用要求、地理位置、朝向、體型等因素的要求，完成建筑總平面圖設(shè)計(jì)、建筑方案、結(jié)構(gòu)方案等的確定。
創(chuàng)新之處：
研究方法、設(shè)計(jì)方案或論文撰寫提綱：
研究方法：建筑物所在地區(qū)-邵陽市地震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g;設(shè)計(jì)地震分組按第一組地區(qū)考慮可以;擬建場地類型為中軟場地土，場地平坦，Ⅱ類建筑場地，建筑等級為Ⅱ級，耐火等級為二級;結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。
1、建筑抗震采用7度設(shè)防，建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，橫向水平地震作用計(jì)算采用D值法。
3、荷載作用下采用迭代法計(jì)算，活荷載作用下也采用迭代法計(jì)算，恒載和活載共同作用采用組合法計(jì)算。
設(shè)計(jì)方案或論文撰寫提綱：本設(shè)計(jì)采用的是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地震烈度為7級 ，屬三級框架丙類建筑。在設(shè)計(jì)中，遵循先建筑、后結(jié)構(gòu)、再基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)過程。建筑設(shè)計(jì)以建筑設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ)，綜合考慮建筑的使用要求、建筑物重要性等級、地質(zhì)條件、抗震設(shè)防要求、施工條件及材料供應(yīng)情況等方面的條件，參照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、資料的規(guī)定或建議，并通過調(diào)查研究，參考以往相近工程的經(jīng)驗(yàn)。按照適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀的設(shè)計(jì)原則，對建筑物的平面布置、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括建筑平面選擇平面柱網(wǎng)布置、平面交通組織及平面功能設(shè)計(jì);然后考慮建筑分類、總平面布局、防火分區(qū)及安全疏散，進(jìn)行防火設(shè)計(jì);最后設(shè)計(jì)樓梯間。
力求做到建筑功能與建筑形象的親和力與開放性，創(chuàng)造親切宜人的建筑形象和舒適自然的辦公環(huán)境。設(shè)計(jì)出符合現(xiàn)代建筑風(fēng)格的建筑設(shè)計(jì)方案，繪出建筑施工圖。按照設(shè)計(jì)的建筑方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的彈塑性理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，通過手算和機(jī)算的結(jié)果，繪出結(jié)構(gòu)施工圖。
【關(guān)鍵詞】抗震 概念設(shè)計(jì) 整體穩(wěn)定性
中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
建筑物結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)一般來說有建筑方面的概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)方面的概念設(shè)計(jì)，它們之間相互影響、相互協(xié)調(diào)、相互結(jié)合。結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)就是以工程概念為依據(jù)從有利于提高結(jié)構(gòu)抗震力的概念上，用符合工程客觀規(guī)律和本質(zhì)的方法，對所設(shè)計(jì)的對象做宏觀的控制，目的就是在初步設(shè)計(jì)前為所這幾的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)一個概念性的總體方案和宏觀的控制。近年來，結(jié)構(gòu)工程師將概念設(shè)計(jì)應(yīng)用于實(shí)際工程中取得了很好的效果。同時(shí)隨著建筑業(yè)的發(fā)展，建筑的體型、功能的日新月異 的變化與要求，我們發(fā)現(xiàn) 89抗震規(guī)范中規(guī)定的概念設(shè)計(jì)內(nèi)容不夠全面。2010年 1月實(shí)施的 GB50 0 1 1 - 2 0 10《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 （以下簡稱新抗震規(guī)范 ）對概念設(shè)計(jì)的要求作了更全 面、更符合實(shí)際的規(guī)定，尤其是增加了“不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)”，使得概念設(shè)計(jì)在工 程中的應(yīng)用更具體更明確地落到實(shí)處，切實(shí)提高了結(jié)構(gòu)的抗震能力。“概念設(shè)計(jì)”愈來愈受 到國內(nèi)外工程界的普遍重視。
地震具有隨機(jī)性、不確定性和復(fù)雜性，要準(zhǔn)確預(yù)測建筑物所遭遇地震的特性和參數(shù)，目前是很難做到的。而建筑物本身又是一個龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，在遭受地震作用后其破壞機(jī)理和破壞過程十分復(fù)雜。且在結(jié)構(gòu)分析方面，由于未能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用、非彈性性質(zhì)、材料時(shí)效、阻尼變化等多種因素，也存在著不確定性。因此，結(jié)構(gòu)工程抗震問題不能完全依賴“計(jì)算設(shè)計(jì)”解決。應(yīng)立足于工程抗震基本理論及長期工程抗震經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的工程抗震基本概念，從“概念設(shè)計(jì)”的角度著眼于結(jié)構(gòu)的總體地震反應(yīng)，按照結(jié)構(gòu)的破壞過程，靈活運(yùn)用抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，全面合理地解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本問題，既注意總體布置上的大原則，又顧及到關(guān)鍵部位的細(xì)節(jié)構(gòu)造，從根本上提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。
一、概念設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
1.選擇有利場地。造成建筑物震害的原因是多方面的，場地條件是其中之一。由于場地因素引起的震害往往特別嚴(yán)重，而且有些情況僅僅依靠工程措施來彌補(bǔ)是很困難的。因此，選擇工程場址時(shí)，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)勘察，搞清地形、地質(zhì)情況，挑選對建筑抗震有利的地段，盡可能避開對建筑抗震不利的地段，任何情況下均不得在抗震危險(xiǎn)地段上建造可能引起人員傷亡或較大經(jīng)濟(jì)損失的建筑物。
2.對建筑抗震有利的地段，一般是指位于開闊平坦地帶的堅(jiān)硬場地土或密實(shí)均勻中硬場地土。建造于這類場地上的建筑一般不會發(fā)生由于地基失效導(dǎo)致的震害，從而可從根本上減輕地震對建筑物的影響。對建筑抗震不利的地段，就地形而言，一般是指條狀突出的山嘴、孤立的山包和山梁的頂部、高差較大的臺地邊緣、非巖質(zhì)的陡坡、河岸和邊坡的邊緣；就場地土質(zhì)而言，一般是指軟弱土、易液化土、故河道、斷層破碎帶、暗埋塘浜溝谷或半挖半填地基等，以及在平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的地段。采用合理的建筑平立面。建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡單合理，結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則，就能從根本上保證房屋具有良好的抗震性能。
經(jīng)驗(yàn)表明，簡單、規(guī)則、對稱的建筑抗震能力強(qiáng)，在地震時(shí)不易破壞；反之，如果房屋體形不規(guī)則，平面上凸出凹進(jìn)，立面上高低錯落，在地震時(shí)容易產(chǎn)生震害。而且，簡單、規(guī)則、對稱結(jié)構(gòu)容易準(zhǔn)確計(jì)算其地震反應(yīng)，可以保證地震作用具有明確直接的傳遞途徑，容易采取抗震構(gòu)造措施和進(jìn)行細(xì)部處理。
3.選擇合理的結(jié)構(gòu)形式。抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題。按結(jié)構(gòu)材料分類，目前主要應(yīng)用的結(jié)構(gòu)體系有砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土結(jié)構(gòu)等；按結(jié)構(gòu)形式分類，目前常見的有框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu)等。結(jié)構(gòu)體系的確定受到抗震設(shè)防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、施工條件、經(jīng)濟(jì)條件等諸多因素影響，是一個綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題，需進(jìn)行周密考慮確定。抗震規(guī)范對建筑結(jié)構(gòu)體系主要有以下規(guī)定：①結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計(jì)算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；②結(jié)構(gòu)體系宜具有多道抗震防線，應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力；③結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有必要的抗震承載力，良好的變形能力和耗能能力；④結(jié)構(gòu)體系宜具有合理的剛度和承載力分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中，對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力；⑤結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近，在結(jié)構(gòu)布置時(shí)，應(yīng)遵循平面布置對稱、立面布置均勻的原則，以避免質(zhì)心和剛心不重合而造成扭轉(zhuǎn)振動和產(chǎn)生薄弱層。
4.提高結(jié)構(gòu)的延性。結(jié)構(gòu)的延性可定義為結(jié)構(gòu)在承載力無明顯降低的前提下發(fā)生非彈性變形的能力。結(jié)構(gòu)的延性反映了結(jié)構(gòu)的變形能力，是防止在地震作用下倒塌的關(guān)鍵因素之一。結(jié)構(gòu)良好的延性有助于減小地震作用，吸收與耗散地震能量，避免結(jié)構(gòu)倒塌。而結(jié)構(gòu)延性和耗能的大小，取決于構(gòu)件的破壞形態(tài)及其塑化過程，彎曲構(gòu)件的延性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于剪切構(gòu)件，構(gòu)件彎曲屈服直至破壞所消耗的地震輸入能量，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于構(gòu)件剪切破壞所消耗的能量。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)力求避免構(gòu)件的剪切破壞，爭取更多的構(gòu)件實(shí)現(xiàn)彎曲破壞。始終遵循“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)煎弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、弱錨固”原則。構(gòu)件的破壞和退出工作，使整個結(jié)構(gòu)從一種穩(wěn)定體系過渡到另外一種穩(wěn)定體系，致使結(jié)構(gòu)的周期發(fā)生變化，以避免地震卓越周期長時(shí)間持續(xù)作用引起的共振效應(yīng)。
5.確保結(jié)構(gòu)的整體性。結(jié)構(gòu)是由許多構(gòu)件連接組合而成的一個整體，并通過各個構(gòu)件的協(xié)調(diào)工作來有效地抵抗地震作用。若結(jié)構(gòu)在地震作用下喪失了整體性，則結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的抗震能力不能充分發(fā)揮，這樣容易使結(jié)構(gòu)成為機(jī)動體而倒塌。因此，結(jié)構(gòu)的整體性是保證結(jié)構(gòu)各個部分在地震作用下協(xié)調(diào)工作的重要條件，確保結(jié)構(gòu)的整體性是抗震概念設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。為了充分發(fā)揮各構(gòu)件的抗震能力，確保結(jié)構(gòu)的整體性，在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)遵循以下原則：①結(jié)構(gòu)應(yīng)具有連續(xù)性。結(jié)構(gòu)的連續(xù)性是使結(jié)構(gòu)在地震作用時(shí)能夠保持整體的重要手段之一。②保證構(gòu)件間的可靠連接。提高建筑物的抗震性能，保證各個構(gòu)件充分發(fā)揮承載力，關(guān)鍵的是加強(qiáng)構(gòu)件間的連接，使之能滿足傳遞地震力時(shí)的強(qiáng)度要求和適應(yīng)地震時(shí)大變形的延性要求。③增強(qiáng)房屋的豎向剛度。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使結(jié)構(gòu)沿縱、橫2個方向具有足夠的整體豎向剛度，并使房屋基礎(chǔ)具有較強(qiáng)的整體性，以抵抗地震時(shí)可能發(fā)生的地基不均勻沉降及地面裂隙穿過房屋時(shí)所造成的危害。
6、計(jì)算結(jié)果的校核。一般來說，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們通常計(jì)算軟件來進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，這就需要設(shè)計(jì)人員對自己簡化的結(jié)構(gòu)模型要進(jìn)行合理性的分析，是否和實(shí)際受力模型一致，而最初的概念設(shè)計(jì)就顯得尤為重要，只有這樣，在進(jìn)行準(zhǔn)確分析判斷之后，方可用于實(shí)際工程
7、抗震構(gòu)造措施?？梢哉f，合理的抗震概念設(shè)計(jì)會簡化抗震計(jì)算過程，而構(gòu)造措施則是對概念設(shè)計(jì)的補(bǔ)充?！皬?qiáng)柱弱梁”“強(qiáng)剪弱彎”都是抗震概念概念設(shè)計(jì)的精髓。所以無論是什么結(jié)構(gòu)類型，規(guī)范中都明確了在不同的抗震等級中，所應(yīng)滿足的構(gòu)造措施，這些都是一個結(jié)構(gòu)是否安全的有力保障。
二、抗震概念與設(shè)計(jì)計(jì)算的具體規(guī)定
新抗震規(guī)范已將設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)的問題做出了具體規(guī)定。
1．體形復(fù)雜的建筑不一概提倡設(shè)防震縫。
2．對規(guī)則結(jié)構(gòu)與不規(guī)則結(jié)構(gòu)做出了定量的劃分。并用強(qiáng)制性條文對建筑師的建 筑設(shè)計(jì)方案提出了限制。如第 3 . 4. 1條規(guī)定，“建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的方案”。
3．予應(yīng)力混凝土的抗側(cè)力構(gòu)件，應(yīng)配有足夠的非予應(yīng)力鋼筋。
4．非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與其結(jié)構(gòu)主體的連接，應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，如幕墻、附屬機(jī)械、電氣設(shè)備系統(tǒng) 支座和連接等需符合地震時(shí)對使用功能的要求。
5．投資方愿意通過增加投資來提高安全要求的抗震建筑，采用隔震和消能減震設(shè)計(jì)。
6．結(jié)構(gòu)材料的選用應(yīng)減少材料的脆性，優(yōu)先采 用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋和規(guī)定強(qiáng)度等級范圍內(nèi)的混凝土。
通過執(zhí)行新抗震規(guī)范中的各項(xiàng)規(guī)定，來保證抗震概念設(shè)計(jì)的完成 ；通過遵循抗震概念設(shè)計(jì)的原則，使建筑物具有可靠的抗震性能。概念設(shè)計(jì)決定建筑物的抗震性能，如果概念設(shè)計(jì)不適宜于抗震，那么不管多“精密”的計(jì)算也無濟(jì)于事。當(dāng)然，在做好概念設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上也要認(rèn)真計(jì)算做好定量分忻。
三、對自己將來工作的要求
了解未來抗震新思路. 如前所述，目前為減輕災(zāi)害所采取的措施都偏重于提高結(jié)構(gòu)自身的承載能力和變形能力，從而耗散地震能量避免建筑的倒塌。這種做法可以說一種比較被動的的辦法，存在著造價(jià)高、構(gòu)造復(fù)雜，施工難度大等特點(diǎn)。既然破壞能力來自于地面，通過基礎(chǔ)向上部結(jié)構(gòu)傳遞，那么若在基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間增加一個“能量耗散層”以阻隔或減少地震能量向上傳遞，就能大大減輕地震隊(duì)建筑物的損壞程度。我國的地震實(shí)例也印證了是可行的，1996年邢臺地震，大量民屋倒塌，但其中幾棟土坯房幾乎沒有被破壞，經(jīng)過考察，原因在于基礎(chǔ)墻體里鋪設(shè)厚約30mm的蘆葦桿防潮層，起到了減震效果。為避免它給人類帶來大的災(zāi)難，要求結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)新抗震規(guī)范運(yùn)用好抗震概念設(shè)計(jì)。做到 :1 .結(jié)構(gòu)功能與外部條件一致 ;2 .充分發(fā)展 先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念 ;3 .發(fā)揮結(jié)構(gòu)的功能并取得與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào) ;4.更好地解決構(gòu)造處理 ;5. 利用定量的計(jì)算進(jìn)行抗震分忻 ;6.用概念來判斷計(jì)算的合理性?？陀^事物是多種多樣的,而且都是在不斷地變化，因此對不同的客觀事物有不同的概 念，隨著事物認(rèn)識的不斷發(fā)展，概念也在不斷的發(fā)展變化，做好工程結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，有著很重要的意義。
結(jié)語：汶川大地震，玉樹大地震以及近年來全國各地頻發(fā)的一系列地震，對建筑物的抗震敲響了警鐘，建筑抗震必須再次引起我們的高度重視。本文對建筑抗震的概念設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究分析。對建筑抗震概念設(shè)計(jì)的重要性進(jìn)行了闡述并提出了一系列相應(yīng)的措施。在提高結(jié)構(gòu)整體的抗震性能分析時(shí)，又融入了新的抗震設(shè)計(jì)思路，為工程設(shè)計(jì)人員在今后的工程設(shè)計(jì)中提供了一些思路，僅同行參考。
參考文獻(xiàn)：
【1】孫柏鋒 隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究 昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 2007
【2】GB50011-2010 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范
【3】李衛(wèi)紅 加強(qiáng)建筑抗震設(shè)計(jì)的重要性
關(guān)鍵詞：建筑工程；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)；抗震研究
近年來，我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人民生活水平不斷提高，但是地震災(zāi)害卻不斷發(fā)生，地震災(zāi)害不斷威脅著我國人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。眾所周知，地震災(zāi)害的后果十分嚴(yán)重，然而，以現(xiàn)有的技術(shù)很難對其進(jìn)行控制或者提前預(yù)測，因此，對地震災(zāi)害進(jìn)行根本性的防治是無法做到的，但是，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加入抗震設(shè)計(jì)，大幅度提高建筑的抗震能力，從而確保建筑在遭受地震災(zāi)害時(shí)有一定的穩(wěn)定性，進(jìn)而減少地震災(zāi)害發(fā)生帶來的危險(xiǎn)。
一、在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加入抗震設(shè)計(jì)的意義
毫無疑問，地震災(zāi)害是眾多自然災(zāi)害中破壞了最強(qiáng)的災(zāi)害之一，對人們生命財(cái)產(chǎn)的安全有著極大的威脅，不僅如此，地震災(zāi)害對建筑工程有著極強(qiáng)的破壞力，也因此，怎樣提高建筑物的抗震能力是是從事建筑工程設(shè)計(jì)的相關(guān)工作人員重點(diǎn)想要解決的問題，在我國歷史上，出現(xiàn)過許多次破壞力極強(qiáng)的地震，例如，唐山大地震，汶川地震。而我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，城市化發(fā)展迅速，建筑需求不斷增加，人口激增，高層建筑的需求量不斷擴(kuò)大，建筑人群比較集中，所以，建筑人群集中的區(qū)域如果發(fā)生了地震，相應(yīng)的損失是無法估量的。眾所周知，地震這一自然災(zāi)害，以現(xiàn)有的技術(shù)手段無法提前預(yù)測并實(shí)施有效的防護(hù)措施，因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加入抗震設(shè)計(jì)，提高建筑物的抗震能力是比較有效的防護(hù)手段，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加入抗震設(shè)計(jì)是十分重要的。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)需要達(dá)到的相關(guān)要求
首先，需要明確得是，我國對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)是有著十分明確的要求的，因此，在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需要遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以相關(guān)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格施工，在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)師們要善于總結(jié)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，再根據(jù)當(dāng)前的建筑設(shè)計(jì)實(shí)際需求，完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理。其次，在選擇防震措施時(shí)一定要選擇多級防震。以往的建筑物通常選擇得是三級防震措施，即需要建筑物做到小震沒有損壞，中震可以修理，大震不會倒塌，然而，根據(jù)相關(guān)實(shí)際狀況來看，建筑結(jié)構(gòu)的防震措施必須選擇多級防震，從而最大程度地提升建筑物的抗震性能，只有這樣，在地震發(fā)生時(shí)，才可以盡可能地減少建筑物搖晃倒塌帶來的危害，減少人民群眾的經(jīng)濟(jì)損失。最后，在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要將概念設(shè)計(jì)理論與性能設(shè)計(jì)理念有效結(jié)合起來，在對建筑施工地點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)地考察后，綜合多方面具體狀況進(jìn)行全面的分析，從而設(shè)計(jì)出科學(xué)的建筑設(shè)計(jì)方案。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)重點(diǎn)
（一）確保建筑物連接處的質(zhì)量
在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，不僅需要設(shè)計(jì)師們對建筑構(gòu)件實(shí)施科學(xué)配置，還要確保建筑物連接處的質(zhì)量問題，確保建筑構(gòu)件之間的連接十分牢固，從而最大限度地降低因?yàn)榻ㄖ?gòu)件之間連接不牢固降低抗震性能情況的出現(xiàn)。如今，許多建筑物外壁都會使用一定的裝飾物品，相應(yīng)的裝飾材料一般為大理石，瓷磚等，不僅如此，在對建筑物進(jìn)行裝修時(shí)很有可能會使用新的裝修技術(shù)，而這些裝飾會依附于建筑結(jié)構(gòu)而存在，從某種程度上來說，這些裝飾物的存在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性能會產(chǎn)生一定的影響，這些裝飾物很有可能會降低建筑物的抗震能力，從而在地震來臨時(shí)增加建筑物遭到破壞倒塌時(shí)帶來的危害，比如，在地震發(fā)生時(shí)出現(xiàn)的玻璃雨，玻璃雨的出現(xiàn)通常是因?yàn)榈卣鸢l(fā)生時(shí)，強(qiáng)大的破壞力使建筑物的玻璃幕墻產(chǎn)生變形，隨后在地震的破壞力作用下破碎。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要確保建筑構(gòu)件連接處的質(zhì)量，進(jìn)而避免出現(xiàn)玻璃幕墻因?yàn)榈卣鹌茐牧ψ冃纹扑閺亩鴰砦ｋU(xiǎn)。不僅如此，在進(jìn)行玻璃隔斷，內(nèi)隔墻等工作時(shí)必須確保連接處的質(zhì)量，讓建筑物主體連接更加穩(wěn)固，從而確保建筑物的抗震性能。
（二）重視抗震措施的作用
設(shè)計(jì)師們在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)可以綜合運(yùn)用基礎(chǔ)性防震措施來提高建筑物的防震性能，然而在實(shí)際運(yùn)用過程中，需要根據(jù)建筑物的實(shí)際狀況進(jìn)行科學(xué)選擇。比如，基礎(chǔ)隔震技術(shù)，這種技術(shù)在使用過程中，必須將隔震層放置于建筑項(xiàng)目的上部和基礎(chǔ)位置連接處，這樣放置能夠有效地降低建筑結(jié)構(gòu)上部受到地震能的影響，從而減少地震能從地基傳遞到上層的可能性。目前，比較常用的抗震裝置包括夾層橡膠隔層，混合隔震裝置等。而間層隔震技術(shù)一般可以用來吸收地震產(chǎn)生的沖擊余力，最大程度地削弱地震的沖擊力量，從而保護(hù)建筑物不受地震沖擊力的較大影響，通常情況下，間層隔震使用于原始結(jié)構(gòu)層。
（三）注意建筑結(jié)構(gòu)的空間設(shè)計(jì)
在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)工作過程中，需要注意空間設(shè)計(jì)工作，即既要做好平面設(shè)計(jì)工作，也需要完成立體空間設(shè)計(jì)工作，從而確保建筑物的抗震效果達(dá)到最大，與此同時(shí)，在進(jìn)行空間設(shè)計(jì)時(shí)需要確保設(shè)計(jì)方案科學(xué)合理。首先，需要確保方案設(shè)計(jì)的均衡性。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)工作的過程中，需要考慮地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的多方面的作用力，確保設(shè)計(jì)方案的均衡性能夠有效地削減地震的沖擊力。其次，在不影響建筑物使用功能的同時(shí)簡化建筑結(jié)構(gòu)，從而確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不會受到建筑結(jié)構(gòu)的影響。最后，設(shè)計(jì)師們需要重視結(jié)構(gòu)的整體性。
四、總結(jié)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平不斷提高，而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的發(fā)展使得建筑需求越來越大，高層建筑的需求量越來越大，在這樣的情況下，考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)是十分重要且有必要的。本論文從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的重要性開始談起，簡述了抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，提出了幾項(xiàng)抗震設(shè)計(jì)重點(diǎn)，希望對抗震設(shè)計(jì)有一定的幫助。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉明魁.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017（23）：1543-1543.
[2]陳瀟.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)研究[J].建筑·建材·裝飾，2017（7）：121，142.
論文關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；概念設(shè)計(jì)；問題；
中圖分類號：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
隨著高層建筑在我國的迅速發(fā)展，建筑高度不斷增加，建筑類型與功能也愈來愈復(fù)雜，結(jié)構(gòu)體系更加多樣化，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來越成為結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn), 如何做好高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),筆者認(rèn)為應(yīng)從以下幾個方面考慮:
一、概念設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是保證結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良抗震性能的一種方法。選擇對抗震有利的結(jié)構(gòu)方案和布置，采取減少扭轉(zhuǎn)和加強(qiáng)抗扭剛度的措施，設(shè)計(jì)延性結(jié)構(gòu)和延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件，分析結(jié)構(gòu)薄弱部位，并采取相應(yīng)的措施，避免薄弱層過早破壞，防止局部破壞引起連鎖效應(yīng)，避免設(shè)計(jì)靜定結(jié)構(gòu)，采取二道防線措施等每個設(shè)計(jì)步驟中都貫穿了結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)內(nèi)容。強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的重要性，是要求建筑師和結(jié)構(gòu)師在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)特別重視規(guī)范、規(guī)程中有關(guān)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的各條規(guī)定，設(shè)計(jì)中不能陷入只憑計(jì)算的誤區(qū)。以下一些問題值得探討：
1．在結(jié)構(gòu)體系上，應(yīng)重視結(jié)構(gòu)的選型和平、立面布置的規(guī)則性，擇優(yōu)選用抗震和抗風(fēng)性能好且經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)應(yīng)具有明確的計(jì)算簡圖和合理的傳遞地震力途徑，結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近。
2．一般工程都僅進(jìn)行小震下的彈性設(shè)計(jì)，而用概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施保證“中震可修，大震不倒”，但沒有驗(yàn)算和證實(shí)，那么建筑物是否真能做到“中震可修，大震不倒”，無人知曉。對抗震設(shè)防烈度較高地區(qū)的特別重要建筑和超限建筑，審查專家往往會提出更具體的設(shè)計(jì)指標(biāo)：（1）中震或大震不屈服設(shè)計(jì)；（2）中震或大震彈性設(shè)計(jì)；要求設(shè)計(jì)單位確保實(shí)現(xiàn)“三水準(zhǔn)”的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
3．建筑物是應(yīng)當(dāng)有個性的，不應(yīng)當(dāng)千面一物。基于性能的抗震設(shè)計(jì)理念的特點(diǎn)是，使抗震設(shè)計(jì)從宏觀定性的目標(biāo)向具體量化的多重目標(biāo)過渡，允許按照業(yè)主的要求選擇不同層次的抗震性能目標(biāo)作為設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)依據(jù)。例如業(yè)主可以提出更高的抗震設(shè)防要求，按中（大）震不屈服設(shè)計(jì)或中（大）震彈性設(shè)計(jì)，保證重要的建筑物在大地震作用下不影響正常使用功能，而不僅僅是不壞不倒。
4．水平地震作用是雙向的，結(jié)構(gòu)布置應(yīng)使結(jié)構(gòu)能抵抗任意方向的地震作用，應(yīng)使結(jié)構(gòu)沿平面上兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力；結(jié)構(gòu)剛度選擇時(shí)，雖可考慮場地特征，選擇結(jié)構(gòu)剛度以減少地震作用效應(yīng)，但是也要注意控制結(jié)構(gòu)變形的增大，過大的變形將會因P-Δ效應(yīng)過大而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞；結(jié)構(gòu)除需要滿足水平方向剛度和抗震能力外，還應(yīng)具有足夠的抗扭剛度和抵抗扭轉(zhuǎn)震動的能力。
5．在一個獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，應(yīng)避免應(yīng)力集中的凹角和狹長的縮頸部位；避免在凹角和端部設(shè)置樓、電梯間；減少地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。豎向體型盡量避免外挑，內(nèi)收也不宜過多、過急，結(jié)構(gòu)剛度、承載力沿房屋高度方向不宜均勻、連續(xù)分布、避免造成結(jié)構(gòu)的軟弱或薄弱的部位。應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載力。根據(jù)具體情況，結(jié)構(gòu)單元之間應(yīng)遵守牢固連接或有效分離的方法。高層建筑的結(jié)構(gòu)單元應(yīng)采取加強(qiáng)連接的方法。
二、結(jié)構(gòu)選型問題
對于高層結(jié)構(gòu)而言，在工程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)選型階段，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：
1、結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題
新舊規(guī)范在這方面的內(nèi)容出現(xiàn)了較大的變動，新規(guī)范在這方面增添了相當(dāng)多的限制條件，例如：平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規(guī)范采用強(qiáng)制性條文明確規(guī)定“建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案?！币虼耍Y(jié)構(gòu)工程師在遵循新規(guī)范的這些限制條件上必須嚴(yán)格注意，以避免后期施工圖設(shè)計(jì)階段工作的被動。
2、結(jié)構(gòu)的超高問題
在抗震規(guī)范與高規(guī)中，對結(jié)構(gòu)的總高度都有嚴(yán)格的限制，尤其是新規(guī)范中針對以前的超高問題，除了將原來的限制高度設(shè)定為A 級高度的建筑外，增加了 B 級高度的建筑，因此，必須對結(jié)構(gòu)的該項(xiàng)控制因素嚴(yán)格注意，一旦結(jié)構(gòu)為B級高度建筑甚或超過了B級高度，其設(shè)計(jì)方法和處理措施將有較大的變化。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)過由于結(jié)構(gòu)類型的變更而忽略該問題，導(dǎo)致施工圖審查時(shí)未予通過，必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或需要開專家會議進(jìn)行論證等工作的情況，對工程工期、造價(jià)等整體規(guī)劃的影響相當(dāng)巨大。
3、嵌固端的設(shè)置問題
由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設(shè)置在地下室頂板，也有可能設(shè)置在人防頂板等位置，因此，在這個問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師往往忽視了由嵌固端的設(shè)置帶來的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設(shè)計(jì)、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)嵌固端的設(shè)置、結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等等問題，而忽略其中任何一個方面都有可能導(dǎo)致后期設(shè)計(jì)工作的大量修改或埋下安全隱患。
4、短肢剪力墻的設(shè)置問題
在新規(guī)范中，對墻肢截面高厚比為5～8的墻定義為短肢剪力墻，且根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制，因此，在高層建筑設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設(shè)計(jì)工作增加不必要的麻煩。
三、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題
地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一直是結(jié)構(gòu)工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設(shè)計(jì)過程的好與壞將直接影響后期設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，同時(shí)，也是因?yàn)榈鼗A(chǔ)也是整個工程造價(jià)的決定性因素，因此，在這一階段，所出現(xiàn)的問題也有可能更加嚴(yán)重甚至造成無法估量的損失。在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中要注意地方性規(guī)范的重要性問題。由于我國占地面積較廣，地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，作為國家標(biāo)準(zhǔn)，僅僅一本《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》無法對全國各地的地基基礎(chǔ)都進(jìn)行詳細(xì)的描述和規(guī)定，因此，作為建立在國家標(biāo)準(zhǔn)之下的地方標(biāo)準(zhǔn)。地方性的“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范”能夠?qū)⒏鞯胤降牡鼗A(chǔ)類型和設(shè)計(jì)處理方法等一些成熟的經(jīng)驗(yàn)描述和規(guī)定得更為詳細(xì)和準(zhǔn)確，所以，在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對地方規(guī)范進(jìn)行深入地學(xué)習(xí)，以避免對整個結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或后期設(shè)計(jì)工作造成較大的影響。
四、結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析問題
在結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析階段，如何準(zhǔn)確，高效地對工程進(jìn)行內(nèi)力分析并按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和處理，是決定工程設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。由于新規(guī)范的推出對結(jié)構(gòu)整體計(jì)算和分析部分相當(dāng)多的內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和改進(jìn)，因此，結(jié)構(gòu)工程師也應(yīng)該相當(dāng)?shù)貙@一階段比較常見的問題有一個清晰的認(rèn)識。
1、結(jié)構(gòu)整體計(jì)算的軟件選擇。目前比較通用的計(jì)算軟件有：SATWE、TAT、TBSA 或 ETABS、SAP 等，但是，由于各軟件在采用的計(jì)算模型上存在著一定的差異，因此導(dǎo)致了各軟件的計(jì)算結(jié)果有或大或小的不同。所以，在進(jìn)行工程整體結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析時(shí)必須依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和計(jì)算軟件模型的特點(diǎn)選擇合理的計(jì)算軟件，并從不同軟件相差較大的計(jì)算結(jié)果中，判斷哪個是合理的、哪個是可以作為參考的，哪個又是意義不大的，這將是結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)工作中首要的工作。否則，如果選擇了不合適的計(jì)算軟件，不但會浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力，而且有可能使結(jié)構(gòu)有不安全的隱患存在。
2、是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。振型數(shù)目是否足夠。在新規(guī)范中增加一個振型參與系數(shù)的概念，并明確提出了該參數(shù)的限值。由于在舊規(guī)范設(shè)計(jì)中，并未提出振型參與系數(shù)的概念，或即使有該概念，該參數(shù)的限值也未必一定符合新規(guī)范的要求，因此，在計(jì)算分析階段必須對計(jì)算結(jié)果中該參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開計(jì)算。
3、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算與設(shè)計(jì)。在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。對這部分內(nèi)容，尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于高層建筑的地震作用和風(fēng)荷載均較大，因此，必須嚴(yán)格按照新規(guī)范中增加的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算處理措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵字：住宅;框架結(jié)構(gòu);高層剪力墻結(jié)構(gòu);混合結(jié)構(gòu)
Abstract: It is now residential, shopping malls, teaching buildings, industrial plants, whether the function of simple or complicated, contains the foundation, wall, column, beam, plate, and other building components. They are composed of the framework of a house, form the overall structure, in order to bear all kinds of force. So the whole structure is the building structure, the following analyses the structural frame structure, shear wall structure of high-rise building, hybrid structure.
Key words: residential; frame structure; high-rise shear wall structure; hybrid structure
中圖分類號：TU973+.14文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
建筑物具有安全性、適用性、和耐久性等內(nèi)在的特質(zhì)，也具有使用性和美觀等外在特質(zhì)，前者取決于結(jié)構(gòu)后者取決于建筑，從嚴(yán)格意義上結(jié)構(gòu)是建筑賴以存在的基礎(chǔ)，在一定意義上結(jié)構(gòu)支撐著建筑，現(xiàn)在從事建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師都認(rèn)識到結(jié)構(gòu)對建筑的重要性，這主要因?yàn)榻ㄖ锸紫纫葷M足來自各種力的作用，所以要根據(jù)建筑類型來確定合理的建筑結(jié)構(gòu)。當(dāng)然還有美觀對結(jié)構(gòu)是不容否認(rèn)的，當(dāng)把結(jié)構(gòu)當(dāng)成建筑表現(xiàn)的一個完整部分時(shí)，就能建造出較好的并令人滿意的建筑物，所以合理的確定建筑材料和結(jié)構(gòu)類型，即可滿足美學(xué)又可以帶來經(jīng)濟(jì)上的效益。
一、框架結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)就是由柱、梁組成來承受水平荷載和垂直荷載的建筑構(gòu)件。其中墻體是起維護(hù)與隔離作用，它是框架上的荷載，是非承重構(gòu)件。而在布置建筑平面上框架結(jié)構(gòu)就比別的結(jié)構(gòu)顯得比較靈活，框架結(jié)構(gòu)不僅可以提供較大的使用空間，還能滿足各種建筑功能的要求、而梁柱在框架結(jié)構(gòu)連接中一般采用剛性連接，為超靜定高次結(jié)構(gòu)。為了利于結(jié)構(gòu)受力，其中框架柱宜上、下對中，梁應(yīng)該對直、拉通，梁柱軸線應(yīng)該在同一豎向平面內(nèi)。這樣，不但保證了有效高度和承載力，還可以將另一方面的結(jié)構(gòu)有效地連成整體，改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。下面通過框架結(jié)構(gòu)的抗震、物理及使用性能這三個方面簡單的對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析：
①抗震性能方面：從抗震性能方面磚混結(jié)構(gòu)的抗震性能與框架結(jié)構(gòu)是不能相比的，框架結(jié)構(gòu)有較好的延性和整體性其使用壽命長，且空間內(nèi)可以自由分隔開間，所以娛樂建筑及商業(yè)建筑均可采用此結(jié)構(gòu)。
②物理性能方面：框架結(jié)構(gòu)是由鋼筋混凝土梁、柱承重，而磚混結(jié)構(gòu)的墻體是起著承重作用的，其承重構(gòu)件的材料都是磚、砂漿及混凝土構(gòu)成，可見其抗壓、抗拉的物理性能都是不能與其相比的。
③使用性能：框架結(jié)構(gòu)是一個開間比較大的建筑結(jié)構(gòu)，在框架內(nèi)可以根據(jù)自己的理念對空間進(jìn)行規(guī)劃，其隔離墻不像磚混結(jié)構(gòu)一樣受承重作用它可以任意拆除，而且在裝修內(nèi)部時(shí)它的間隔墻體可以隨意拆卸，其空間運(yùn)用都比較靈活，還增加了空間使用面積。通過使用來看框架結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比磚混結(jié)構(gòu)的性能高出很多。
高層剪力墻結(jié)構(gòu)
現(xiàn)在隨著人們生活水平的提高和對活動空間，尤其是高層樓房的平面和空間要求越來越高，其中原來普通框架結(jié)構(gòu)的使用空間有著嚴(yán)格的限定與分隔，所以在這方面人們對使用空間的需求也不能得到很好地滿足，于是在原有框架結(jié)構(gòu)空間優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上與剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行有效結(jié)合，現(xiàn)在逐步發(fā)展形成了能適應(yīng)人們新住宅觀念的高層住宅結(jié)構(gòu)型式。剪力墻結(jié)構(gòu)就是用鋼筋和混凝土所構(gòu)成的構(gòu)件來代替框架結(jié)構(gòu)和砌筑結(jié)構(gòu)中的中的墻、梁、板、柱等承受荷載構(gòu)件。所以其構(gòu)件不僅能有效控制結(jié)構(gòu)水平與豎向的荷載力，還能在抗震性能中顯現(xiàn)出框架結(jié)構(gòu)不能相比的優(yōu)越性。剪力墻結(jié)構(gòu)支撐著現(xiàn)在在城市的高層房屋建設(shè)，通過剪力墻結(jié)構(gòu)被大量的運(yùn)用可以看出剪力墻結(jié)構(gòu)在城市的建設(shè)發(fā)展中起著不可小覷的作用。其中現(xiàn)在的“異形柱框架結(jié)構(gòu)”和“短肢剪力墻結(jié)構(gòu)” 受到了工程師的肯定。更主要的是得到了業(yè)主的歡迎，這就是因?yàn)樗诔鞘懈邔臃课萁ㄔO(shè)過程中很大程度上克服了普通框架及砌筑等一些結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)。在另一個方面我們也知道當(dāng)樓層越高時(shí)，它的風(fēng)荷載與自重對它的水平方向的推動和豎向荷載就越來越大。風(fēng)的橫向水平推動力與豎向自重的荷載沒有約束，可以說高層建筑物是不能實(shí)現(xiàn)的。而一般建筑物下面有約束力就夠了但是對于高層建筑來說，剪力墻結(jié)構(gòu)就改變了下面只有約束力的性能，它把建筑物連接成一個有效的整體，利用剪力墻的特性，在通過設(shè)計(jì)人員計(jì)算對構(gòu)建進(jìn)行材料上的配置，使其不僅能承受住當(dāng)?shù)貙ㄖ锏臋M向的荷載還能使其承受住自身的荷載。而剪力墻自身的豎向荷載不僅僅承重豎向的力，還承擔(dān)著水平方向的力這種力還包括地震力。通過下面5條說明對剪力墻進(jìn)行簡單描述：
①建筑物中的豎向承重構(gòu)件主要由墻體承擔(dān)，這種墻體既承擔(dān)水平構(gòu)件傳來的豎向荷載同時(shí)承擔(dān)風(fēng)力或地震作用傳來的水平力，剪力墻即由此而得名。
②剪力墻是建筑物的分隔墻和圍護(hù)墻，因此墻體的布置必須同時(shí)滿足建筑平面布置和結(jié)構(gòu)布置的要求。
③剪力墻結(jié)構(gòu)有很好的承載能力，而且有很好的整體性和空間作用。比框架結(jié)構(gòu)有更好的抗側(cè)力能力，因此可建造較高的建筑物。
④剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是在水平荷載作用下側(cè)移小抗震性能好尤其在如今城市人口多可以利用高層建筑來緩解人們對住宅空間的需求，其缺點(diǎn)是 剪力墻的間距有一定限制建筑平面布置不靈活不適合要求大空間的公共建筑另外結(jié)構(gòu)自重也較大。一般只適用住宅、公寓和旅館。
⑤剪力墻結(jié)構(gòu)的樓蓋，結(jié)構(gòu)一般采用平板可以不設(shè)梁所以空間利用比較好，可節(jié)約層高。
三、混合結(jié)構(gòu)
混合結(jié)構(gòu)是各種構(gòu)件組成共同承擔(dān)豎向及水平荷載的結(jié)構(gòu)，可組成框架、框架剪力墻、筒中筒、巨型結(jié)構(gòu)等體系。下面從材料、延性、設(shè)計(jì)原則等三個方面對混合結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析。
1、混合結(jié)構(gòu)是由不同材料組成的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)體系是按受力特點(diǎn)進(jìn)行劃分的，這種類型的結(jié)構(gòu)可以組成各種結(jié)構(gòu)體系，但是各種類型的結(jié)構(gòu)體系，其抗震性能有很大差異。因此，在考慮混合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則、要求方法時(shí)，應(yīng)充分注意到這些，不能把所有的混合結(jié)構(gòu)混為一體。
2、從下面三種角度對混合結(jié)構(gòu)的延性進(jìn)行考慮
①外框架可以形成的筒中筒結(jié)構(gòu)，這樣能至少分擔(dān)一半的水平力所以抗側(cè)力較強(qiáng)、延性較好。
②框架抗側(cè)力很弱的框架剪力墻體系，其中框架部分側(cè)向剛度很小，主要由剪力墻承擔(dān)水平力，實(shí)際上相當(dāng)于剪力墻結(jié)構(gòu)。
③能夠起到二道防線的的框架剪力墻體系范圍內(nèi)框架抗側(cè)力作用較強(qiáng)。
3、混合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則
①應(yīng)該使主要抗側(cè)力構(gòu)件在提供側(cè)向剛度的同時(shí)盡量減輕自重，提高延性，框架部分盡量提高地震力的分擔(dān)率。
②混合結(jié)構(gòu)應(yīng)對薄弱部位的驗(yàn)算進(jìn)行加強(qiáng)，首先對帶邊框剪力墻采用。應(yīng)加強(qiáng)抗震構(gòu)造措施的非雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系混凝土剪力墻的混合結(jié)構(gòu)。
③充分考慮鋼及混凝土構(gòu)件的變形差異對節(jié)點(diǎn)連接、制造、安裝的影響。
結(jié)束語：
現(xiàn)在建筑行業(yè)發(fā)展這么迅速，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個系統(tǒng)、全面的工作，需要扎實(shí)的理論知識功底，靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。如果不合理、不科學(xué)、不適用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必然會造成經(jīng)濟(jì)預(yù)算的增加，嚴(yán)重者還會制約建筑行業(yè)的發(fā)展。所以只有我們充分對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視，施行科學(xué)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)資源優(yōu)化的有效配置，才能使建筑企業(yè)在高效、低成本的建設(shè)中始終強(qiáng)勁。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，應(yīng)該對當(dāng)前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題的加以認(rèn)識與研究，來不斷提高自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，使設(shè)計(jì)的作品比現(xiàn)階段的其它建筑具有更高的水準(zhǔn)，來設(shè)計(jì)出更合理更經(jīng)濟(jì)的建筑結(jié)構(gòu)形式。
參考文獻(xiàn)：
1、建筑結(jié)構(gòu)科技論文主體部分基本構(gòu)成―《編輯學(xué)報(bào)》2011年S1期
關(guān)鍵詞：高層建筑；混凝土；抗震結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)
中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
地震影響因素十分復(fù)雜，是一種不能預(yù)見的外部作用，目前的計(jì)算方法依舊處于半經(jīng)驗(yàn)半理論的方法，在實(shí)際工作當(dāng)中，想要對于建筑的抗震性進(jìn)行精確的計(jì)算有很大的難度，因此，建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行高層建筑時(shí)，應(yīng)重返考慮高層建筑的抗震問題，采取相應(yīng)的安全防患措施，做到真正的防患于未然。
1、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的特征
混凝土結(jié)構(gòu)建筑的樓層在10層或10層以上，或者建筑高度超過28m，定義為高層建筑。從定義中可看出高層建筑的特點(diǎn)體現(xiàn)在層數(shù)和高度上，而高層建筑更本質(zhì)的特點(diǎn)是水平荷載設(shè)計(jì)起到關(guān)鍵作用。在高層建筑中研究建筑的抗側(cè)力能力是抗震設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，地震荷載和風(fēng)荷載主要作用于建筑的水平力，其中地震荷載起控制的作用。破壞時(shí)間短，無規(guī)律的作用強(qiáng)度大，水平方向上的振動加以扭轉(zhuǎn)振動是地震力對建筑的破壞特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)過程完全應(yīng)用彈性理論來設(shè)計(jì)以提高建筑的抗震性能是不可行的。因?yàn)闀黾涌箓?cè)構(gòu)件的數(shù)量，使結(jié)構(gòu)的自重增加，導(dǎo)致在地震中，由于建筑自身的慣性力過大，使抗震性能降低。
2、建筑抗震級別
我國房屋建筑工程可以分為以下四個抗震設(shè)防類別
2.1、特殊設(shè)防類
指使用上有特殊設(shè)施，涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果，需要進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑。簡稱甲類。
2.2、重點(diǎn)設(shè)防類
指地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑，以及地震時(shí)可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑。簡稱乙類。
2.3、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類
指大量的除1、2、4款以外按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)防的建筑。簡稱丙類。
2.4、適度設(shè)防類
指使用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)害，允許在一定條件下適度降低要求的建筑。簡稱丁類。
3、高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
3.1、結(jié)構(gòu)布置
平面布置是指在建筑設(shè)計(jì)的平面圖上，將柱和墻的位置以及對樓蓋具有的傳力作用進(jìn)行合理的設(shè)置。依據(jù)建筑的抗震性能來看，最關(guān)鍵的是盡量將建筑結(jié)構(gòu)平面的剛度中心與質(zhì)量中心相靠近或相重合，以降低地震力對建筑的破壞力。為了減輕建筑自身的重量，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以結(jié)構(gòu)的平面規(guī)則、對稱為宜。結(jié)構(gòu)的剛度在豎向上應(yīng)保持均勻，可盡量較為規(guī)則的設(shè)計(jì)豎向結(jié)構(gòu)，少做平面上的變化。在安全規(guī)定內(nèi)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的高度和寬度，并且需限制兩者的比值，以使結(jié)構(gòu)有較好的整體剛度和穩(wěn)定性。
3.2、防震縫設(shè)置
建筑平面結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，可通過使用防震縫，將復(fù)雜面劃分為簡單且規(guī)則的平面，但是在高層建筑中，不宜使用防震縫。如果無法避免設(shè)縫，那么應(yīng)根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)，按照需要較寬的規(guī)定來設(shè)置寬度。建筑的高度不超過15m，其防震寬度宜采用70mm；高度大于15m，應(yīng)根據(jù)不同的度數(shù)相應(yīng)的增加高度和防震縫寬度。
4、高層建筑混凝土抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析
4.1、選擇場地地基
選擇場地地基首先要依據(jù)實(shí)際工程需求，同時(shí)還要考慮地震活動情況。分析天然地基時(shí)的抗震承載力要按照不同的場地來進(jìn)行，此外，根據(jù)不同場地來分析地震所導(dǎo)致的危害度。如果有必要，可使用規(guī)范的地基來進(jìn)行處理?？筛鶕?jù)地震強(qiáng)度、場地土的厚度、斷裂的地質(zhì)歷史來明確避讓距離，從而對場地范圍內(nèi)的地震斷裂的確定有利。一定要保證避開對不利的建筑地段來進(jìn)行場地地基的選擇，如果依法避開，可以運(yùn)用合適的抗震措施來進(jìn)行。
4.2、增加抗彎結(jié)構(gòu)寬度
增加抗彎結(jié)構(gòu)體系的有效寬度，在高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中能提高建筑的抗傾覆力矩，并且側(cè)移三次方的比例能得到減小，利用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的彎矩平衡法進(jìn)行計(jì)算可更好的理解這一設(shè)計(jì)方式。在實(shí)際的建筑工程的設(shè)計(jì)中，豎向構(gòu)件在結(jié)構(gòu)體系中的良好連接是必須要做到的。在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)構(gòu)件應(yīng)遵循強(qiáng)壓弱拉、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件和強(qiáng)剪弱彎的原則。在實(shí)際當(dāng)中，為實(shí)現(xiàn)框架與剪力墻的協(xié)同一致需控制各層樓板的變形量。剪力墻的主要受力是彎曲變形，結(jié)構(gòu)的主要受力是剪切變形，將兩者進(jìn)行有效協(xié)調(diào)變位，能實(shí)現(xiàn)框架抗震。
4.3、設(shè)計(jì)構(gòu)件布置方式
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗力構(gòu)件的布置應(yīng)發(fā)揮最有效的作用，以提高結(jié)構(gòu)的整體協(xié)調(diào)力，例如斜撐、水平撐及桁架體系等。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，不宜忽略其在結(jié)構(gòu)中的作用，應(yīng)根據(jù)具體受力狀態(tài)，發(fā)揮桿件的抗拉和抗壓能力。交叉撐或斜撐是最有效抗衡抗側(cè)力的鋼骨混凝土構(gòu)件，其構(gòu)件可完全適應(yīng)受拉或受壓的狀態(tài)，且可充分是鋼材抗拉能力和混凝土構(gòu)件的抗壓能力得到發(fā)揮的同時(shí)，又可在水平方向上增大架構(gòu)的抗側(cè)移剛度，以增強(qiáng)高層建筑緩凝土結(jié)構(gòu)抗震作用。
4.4、高層混凝土建筑各層結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置
通過在模擬地震中對設(shè)施的分析，我們能夠根據(jù)得到的數(shù)據(jù)對各層的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。例如高層混凝土結(jié)構(gòu)建筑中的墻體承載能力等方面。在預(yù)處理階段，應(yīng)在充分了解羨慕的地形條件、質(zhì)量檢測等多個方面的基礎(chǔ)上，建立設(shè)計(jì)的框架，應(yīng)用設(shè)計(jì)理念做出說明，完成高層混凝土結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)工作。在高層混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，最好能夠建立設(shè)計(jì)信息庫，便于工程師用查找案例并總結(jié)的方法來展開工作。在研究結(jié)構(gòu)綜合受理情況時(shí)，應(yīng)選出相應(yīng)的模型，并以此對建筑結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行判斷。要對計(jì)算機(jī)運(yùn)算結(jié)構(gòu)展開研究，為以后的計(jì)算機(jī)運(yùn)算提供一句。高層混凝土建筑要處理包括站東周期、扭轉(zhuǎn)角度等多種參數(shù)，因此，對于高結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)過反復(fù)推敲，確保其具有良好的抗震能力。
4.5、重視結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
在進(jìn)行高層混凝土結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)重視高層結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，對于嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案買，不能進(jìn)入選擇的行列。合理的布置能夠?qū)Y(jié)構(gòu)的抗震起到有效的提升，在設(shè)計(jì)中應(yīng)提倡平、立面的對稱。經(jīng)過對震害的研究我們呢可以發(fā)現(xiàn)，對稱建筑在地震中受到的傷害最低，對于采取抗?fàn)幋胧┖吞幚矶驾^為便利。
4.6、增加承受荷載的構(gòu)件截面
在實(shí)際結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中對承受地震力的構(gòu)件應(yīng)增大構(gòu)件的最大部分截面，主要表現(xiàn)為在底部中應(yīng)用加強(qiáng)層。通常情況下在剪力墻底部的加強(qiáng)層，其高度應(yīng)設(shè)計(jì)與底部兩層的較大值，或1/8的墻肢總高度相接近。高度大于150m的剪力墻，墻肢總高度的1/10是其底部加強(qiáng)部位的高度。為保證結(jié)構(gòu)的延性需要對截面的尺寸進(jìn)行限制，以防止產(chǎn)生脆性破壞，尤其對于抗震結(jié)構(gòu)的截面限制條件更為嚴(yán)格，將x設(shè)為混凝土受壓區(qū)域梁端截面構(gòu)建的高度，考慮鋼筋的受力情況，計(jì)算結(jié)果應(yīng)符合以下條件;一級，x≤0.25h0；二、三級，x≤0.35h0，H0表示為截面的有效高度。
4.7、發(fā)揮樓蓋的水平隔板作用
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中將豎向的受力構(gòu)件，也設(shè)計(jì)為是受彎構(gòu)件，主要抗傾覆構(gòu)件能在壓力作用下，保持整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時(shí)能減少增加的構(gòu)件數(shù)量，減輕結(jié)構(gòu)自重，降低工程造價(jià)。在高層建筑中，實(shí)際樓蓋發(fā)揮的隔板作用應(yīng)符合計(jì)算假定：假定全部樓層采用剛性樓板。這主要因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)樓板的剛度足夠，樓板有一定的厚度并配有鋼筋，且在平面內(nèi)的開洞進(jìn)行了限制。如果假定不符合，在地震力的作用下樓板會成為薄弱層，結(jié)構(gòu)會在層高處豎向構(gòu)件發(fā)生破壞，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體發(fā)生垮塌。
4.8、對結(jié)構(gòu)體系要合理的選擇
抗震設(shè)計(jì)要考慮的關(guān)鍵問題就是抗震結(jié)構(gòu)體系，建筑是否安全和經(jīng)濟(jì)取決于結(jié)構(gòu)方案是否合理。
4.8.1、在對建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行合理選擇時(shí)，要考慮到地震作用有合理的傳遞途徑以及計(jì)算簡圖要十分明確，除此以外，受力以及傳力路線等都要符合抗震分析。
4.8.2、在選擇建筑結(jié)構(gòu)體系時(shí)，要考慮到贅余度功能和內(nèi)力重分配功能，這兩個功能是進(jìn)行抗震概念設(shè)計(jì)時(shí)的重要原則。
4.9、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性要得到提高
對各個構(gòu)件延性水平的提高是抗震概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的關(guān)鍵問題。抗震措施主要有：采用豎向和水平向的混凝土構(gòu)件，從而對砌體結(jié)構(gòu)加強(qiáng)約束。這樣一來，配筋砌體在地震中產(chǎn)生裂縫后也不會倒塌，讓建筑物在地震中不會完全喪失重力荷載的承載能力。
5、結(jié)語
對于高層建筑來說，抗震設(shè)計(jì)是非常重要的，一個優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計(jì)，必須是在建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互配合協(xié)作共同考慮抗震的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上完成。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，很多新型的結(jié)構(gòu)、新的技術(shù)不斷出現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員要不斷利用這些新結(jié)構(gòu)和新技術(shù)進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全做好保障。
參考文獻(xiàn)
[1]陳天華.高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析[J].中國科技信息,2011,16:42.
[2]柏蕓.試論高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].門窗,2013,06:201-202.
在抗震防災(zāi)和加固改造技術(shù)上的創(chuàng)新，同時(shí)提出幾點(diǎn)建議，以進(jìn)一步推動和提高我國城市橋梁的建設(shè)的總體水平。
關(guān)鍵詞：橋梁建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用
中圖分類號：O434文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
0引言
近些年來，我國的橋梁以空前的規(guī)模飛速發(fā)展著，無論是建設(shè)數(shù)量還是施工速度都在趕超發(fā)達(dá)國家，呈現(xiàn)出橋梁建設(shè)新的。然而傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，技術(shù)工藝，材料設(shè)備經(jīng)常會導(dǎo)致橋梁建設(shè)出現(xiàn)美中不足、設(shè)計(jì)創(chuàng)新不足和施工質(zhì)量不足等問題，因此，近30年來，我國的橋梁工程技術(shù)人員不斷摸索前進(jìn)，在對一大批復(fù)雜立交橋梁、城市跨線橋梁、輕軌鐵路高架橋梁等各類大、中型橋梁工程的實(shí)踐中，眾多創(chuàng)新技術(shù)被發(fā)掘出來。
1設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思想上的創(chuàng)新
橋梁是生命線工程，橋梁結(jié)構(gòu)的合理性、安全性、耐久性一直是橋梁設(shè)計(jì)中的核心問題。傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)理念較多地考慮結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，而較少考慮結(jié)構(gòu)的耐久性，重視強(qiáng)度極限而不重視使用極限，這種設(shè)計(jì)導(dǎo)致的結(jié)果是：橋梁在正常使用期內(nèi)適用性差，出現(xiàn)橋面鋪裝開裂、構(gòu)件疲勞、變形過大、鋼結(jié)構(gòu)腐蝕等，專家預(yù)測在不久的將來會出現(xiàn)大量橋梁搶修、加固甚至改建的局面。近年來在橋梁科技界、工程界頻繁出現(xiàn)了一系列新名詞、新概念，例如設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、結(jié)構(gòu)壽命期、健康監(jiān)測、二類穩(wěn)定、安全評價(jià)等，就充分反映出橋梁工程師對橋梁設(shè)計(jì)的理念轉(zhuǎn)變。工程師們要從“全壽命期”的概念出發(fā)，進(jìn)行災(zāi)害分析，分析對各部件在靜、動荷載作用下的易損性，確定結(jié)構(gòu)中重要傳力構(gòu)件與次要傳力構(gòu)件、可更換部件與不可更換部件、可加固部件與不可加固部件、可控制部件與不可控制部件，即確定結(jié)構(gòu)的可檢性、可換性、可修性、可控性、可持續(xù)性，結(jié)合這些因素，在橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中把握整體方案、抓住主體結(jié)構(gòu)、細(xì)化局部構(gòu)造，橋梁工程師要真正考慮到100年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期對橋梁結(jié)構(gòu)的要求，從簡單的強(qiáng)度設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為對橋梁結(jié)構(gòu)的“全壽命期”設(shè)計(jì)。
2.城市橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新
近年來在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用了一些創(chuàng)新技術(shù)，如預(yù)彎復(fù)合梁技術(shù)、體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)，點(diǎn)支承異型板結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)等在城市橋梁中的應(yīng)用。
2.1預(yù)彎梁復(fù)合技術(shù)的應(yīng)用
預(yù)彎復(fù)合梁是在橫向卸去預(yù)彎鋼梁上的預(yù)加力，利用所釋放出來的預(yù)加彎矩對一期混凝土施加預(yù)應(yīng)力。由于其本身成微彎反拱，外荷載作用下?lián)锨冃螌⒋鬄闇p少，同時(shí)鋼梁的存在也較大地增強(qiáng)了剛度和耐久性。預(yù)彎組合梁常為簡支結(jié)構(gòu)，具有該類結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，采用預(yù) 制拼裝的施工方式，更適合在不宜中斷交通及不便架設(shè)支架整體現(xiàn)澆的橋位處使用。
預(yù)彎組合梁高度較小，結(jié)構(gòu)外觀輕巧、美觀，與各種結(jié)構(gòu)配合使用，便于線性順接協(xié)調(diào)處理，同時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)的長度及橋梁面積減小，有利于減少造價(jià)，使橋梁結(jié)構(gòu)更加經(jīng)濟(jì)合理。
2.2點(diǎn)支承異型無梁板橋的應(yīng)用
由于城市道路線形及客觀環(huán)境的要求，橋梁平面形狀變得越來越不規(guī)劃，且由于多層立交的選用，為降低高度，對橋梁扁薄輕巧提出了進(jìn)一步的要求，而“異型無梁板橋”結(jié)構(gòu)則順應(yīng)了這種需求，在我國得到了廣泛的運(yùn)用?！爱愋蜔o梁板橋”建筑上稱“無梁樓蓋”，其確切的定義是：“上部結(jié)構(gòu)為任意不規(guī)劃平面形狀的體板，下部墩柱為任意位置且直接支承在板體上的橋梁”。過去也曾稱“點(diǎn)支承異型板橋”。因城市立交線形復(fù)雜，由此構(gòu)成的橋梁平面、除彎、坡、斜外，還有“叉口型”、“T字型”、“十字型”、“O 字型”等，墩柱也以滿足橋下各向交通凈空而設(shè)置，故其適應(yīng)性好，結(jié)構(gòu)較薄。還具有外型美觀、結(jié)構(gòu)合理、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。
3.新技術(shù)、新材料、新工藝上的應(yīng)用
為降低資源、能源的消耗并提高結(jié)構(gòu)安全水準(zhǔn)，城市橋梁建設(shè)越來越多的采用了高性能材料如高性能混凝土、智能混凝土和高性能鋼管混凝土在的應(yīng)用等。高性能材料擁有高強(qiáng)、輕質(zhì)和耐腐蝕等綜合品質(zhì)( 如高強(qiáng)混凝土、輕質(zhì)混凝土、纖維增強(qiáng)混凝土、HRB400級鋼筋、碳纖維材料及新型鋼結(jié)構(gòu)防腐材料等) 。實(shí)現(xiàn)了“協(xié)作體系、組合結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料”新技術(shù)的突破及新型結(jié)構(gòu)的組合，強(qiáng)調(diào)橋梁建設(shè)需結(jié)合功能的要求與環(huán)境協(xié)調(diào)、文物保護(hù)的關(guān)系，達(dá)到人文景觀與環(huán)境景觀的完美結(jié)合。
4.采用新的施工技術(shù)，以提高生產(chǎn)效率、節(jié)省材料、減少施工對現(xiàn)有交通的影響
大量采用簡支梁整體架設(shè)和階段拼裝( 包括逐孔拼裝和懸臂拼裝；逐孔拼裝是指先簡支后連續(xù)梁；臂拼裝是指將懸臂梁合攏轉(zhuǎn)化為連續(xù)梁) 的方式架設(shè)城市橋梁，有力地推動了新型架橋機(jī)設(shè)備，包括架運(yùn)一體機(jī)設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步；采用可移動支架、模板現(xiàn)場澆注的施工方式；“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，工場化生產(chǎn)，裝配化施工”的預(yù)制拼裝工法得到應(yīng)用；基于IT技術(shù)，GPS和GIS技術(shù)的大型城市橋梁基礎(chǔ)施工技術(shù)和施工監(jiān)控的集成技術(shù)等得以快速發(fā)展。如，采用大型群樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的蘇通大橋、采用大型地下連續(xù)墻及凍結(jié)基礎(chǔ)施工技術(shù)的江陰大橋以及九江長江大橋的大型沉井基礎(chǔ)等
5.在抗震防災(zāi)和加固改造技術(shù)上的創(chuàng)新
城市橋梁作為城市生命線工程最重要的組成部分，其防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)越來越受到人們的重視，并取得很大的進(jìn)展，如相關(guān)的抗震設(shè)計(jì)理論和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范得到修編和修訂； 城市橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)理論及鳳振控制理論取得了長足的進(jìn)展，例如：由上海同濟(jì)大學(xué)等研究的三維橋梁顫振分析的全模態(tài)方法，數(shù)值風(fēng)洞及其在橋梁抗風(fēng)研究的應(yīng)用，橋梁主梁斷面的顫振導(dǎo)數(shù)和氣動導(dǎo)納的識別方法及斜拉索風(fēng)雨激振激理及其制振方法等最新科研成果。
在橋梁加固方面，我國于20世紀(jì)末開始進(jìn)行碳纖維加固技術(shù)的試驗(yàn)研究和應(yīng)用。2000年北京市四環(huán)路上立交橋梁的蓋梁上成功運(yùn)用碳纖維加固技術(shù)，加固的碳纖維面積近400m2，該加固方案與傳統(tǒng)施工方案相比直接為工程節(jié)約2000多萬元，并具有施工周期短、無施工機(jī)械設(shè)備、對交通影響小等優(yōu)點(diǎn)。這次近400m2 的碳纖維布在蓋梁補(bǔ)強(qiáng)中的成功運(yùn)用，表明該項(xiàng)技術(shù)在橋梁工程建設(shè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。對加固后的橋梁進(jìn)行了6年的跟蹤監(jiān)測，并取得了大量的實(shí)測數(shù)據(jù)，為今后碳纖維加固技術(shù)在橋梁工程中的廣泛應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
6.相關(guān)建議
為進(jìn)一步推動和提高我國城市橋梁的建設(shè)的總體水平，特提出如下建議：
1）不斷了解國外城市大跨徑橋梁的發(fā)展動態(tài)，取其精華、去其糟粕，在積極探索大跨徑城市橋梁建設(shè)的基礎(chǔ)上，力爭在短期內(nèi)取得新的突破。
2）重視我國在城市大跨徑橋梁基礎(chǔ)工程與國外的差距，深人研究深水水下作業(yè)施工技術(shù)；積極研究基礎(chǔ)工程的其它形式；大力推進(jìn)城市橋梁工廠化預(yù)制階段和整體化安裝工藝的進(jìn)程。
3）加大輕質(zhì)高性能、耐久材料的研究和推廣力度，將玻璃纖維和碳纖維增強(qiáng)材料從最初的加固補(bǔ)強(qiáng)材料向最終代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼材和混凝土的方向發(fā)展，積極推廣鋁合金鋼材料在 城市橋梁上的應(yīng)用，以適應(yīng)城市橋梁的建設(shè)需要。
4）更加重視城市橋梁作為城市生命線工程的特殊作用，加強(qiáng)城市橋梁安全度和耐久性的研究，認(rèn)真執(zhí)行相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工技術(shù)規(guī)程，強(qiáng)化城市橋梁的耐久性設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
[1]穆祥純城市橋梁結(jié)構(gòu)安全度和耐久性問題的研究[A].第十六屆全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集[C].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社，2004
