淺談建筑結構設計中抗震概念設計的重要性

現在，我們國家的經濟建設在不斷發展。城市建設和農村建設在加大步伐，出現了很多的高樓大廈。對于建筑物的興建，不僅要做好建筑設計，同時也要考慮到建筑物的抗震能力。近年，我們國家的地質災害出現的頻率比較大，尤其是在一些地震活躍帶上的地區地震的次數在增多。地震是非常嚴重的自然災害，從唐山大地震，汶川地震，玉樹地震等慘痛的經歷里面，我們可以看出，地震給社會帶來了非常大的損失。當地震發生以后，建筑物不能夠有效抵抗，發生了倒塌，會雪上加霜，奪走人民群眾的生命。所以，對建筑物進行抗震設計是非常必要的。

1 建筑結構抗震的重要性

我們對建筑賦予了不同的職能，有提供居住的建筑，有辦公的建筑，還有休閑娛樂的建筑。這些建筑的質量關系到人們的生命安全。只有建筑物本身是安全可靠，才能夠給人們帶來不同的功能。所以，現在越來越多的設計師開始注重起建筑物的質量，一定要把質量安全放在第一位。地震是非常嚴重的自然災害，現在我們的技術還不能夠精確預測出地震的發生時間、地點。這種未知的情況下，當地震發生時會給建筑物帶來致命的打擊?，F在的建筑以高層為主，一旦建筑物倒塌以后，那么人們的生命財產會受到嚴重的后果。所以，對建筑物進行抗震設計就是從根本上保障人們的生命財產安全。

2 建筑物抗震概念的設計

建筑結構設計包括概念設計和計算設計。這兩種設計都是十分重要的。計算設計要依據嚴格的設計規范，理論，加上結構的模型，受力情況進行綜合的分析計算。計算設計是真實存在的，能夠充分根據現實存在的壓力和材料進行計算，也能夠得到一定的計算結果。但是計算設計的方法不完全適合抗震設計。眾所周知，地震是我們現在還沒有辦法進行預測的，不知道地震什么時候發生，也不知道危害多大。目前，我們對地震的研究還處在初級階段，地震給建筑物帶來的影響也都是我們假設的，這是我們現在沒有辦法進行計算的。如果只是根據假設情況去計算，就不能夠得到穩定性特別高的抗震設計。對建筑物進行結構設計時，要根據抗震設計結合建筑物的概念設計綜合計算，這樣才能夠設計出符合抗震性能的建筑物，保證建筑物的質量安全。

3 建筑結構設計中抗震概念設計

3.1 注重建筑的概念設計，保證結構的整體性

國內外歷次大地震的重要經驗表明，概念設計及結構整體性能是決定建筑結構抗震性能的重要因素。國家現行新版系列結構設計規范也十分強調客觀抗震概念設計。因此，在對建筑物進行設計的時候，把建筑物看成一個整體，這是十分必要的，也是非常重要的。在結構抗震設計中，應保證結構的整體抗震性能，使結構具有必要的承載能力、剛度和延性。結構設計中應避免因部分結構或構件的破壞導致整個結構喪失承受重力荷載、風荷載和地震作用的能力。建筑結構設計中對可能出現的薄弱部位，應采取有效的加強措施，確保結構的整體安全。為保證結構的整體性，結構設計時結構單元抗側力結構的布置應規則、對稱，受力明確、傳力合理、途徑不間斷。

3.2 結構體系明確、平面立面力求簡單

在對建筑進行結構抗震設計時，結構體系應受力明確、傳力途徑合理、簡潔且傳力路線不間斷，結構在兩個主軸方向的動力特性宜接近。這就要求結構的平面、豎向布置要規則、均勻、減少扭轉，避免沿豎向剛度、質量突變。建筑設計規范中對整個建筑的結構體系進行了明確的規定。在設計的時候，我們追求的是簡單高效，結構簡單的設計能夠充分分析出建筑物的特性，還能夠準確得到建筑物抗震的薄弱的環節，針對這些地方采取措施進行處理。

3.3 結構的規則性

建筑的規則性建筑結構概念設計的重要原則。建筑設計應重視建筑平面、立面和豎向剖面的規則性對抗震性能及經濟合理性的影響，優先選用規則的形體，抗側力構件平面布置規則對稱、側向剛度沿豎向均勻變化、豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度自下而上逐漸減少。國家現行抗震規范明確規定，特別不規則的建筑應進行專門研究和論證，采取特別的加強措施；嚴重不規則的建筑不應采用。

3.4 注重多道防線

多道防線對于結構在強震下的安全性是非常重要的。一次強烈地震之后往往伴隨多次余震，如果結構只有一道抗震防線，則即使結構在強烈地震中沒有破壞、倒塌，也可能在余震中發生破壞、倒塌。一個抗震較好的結構體系，應由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接起來協同工作，每個分體系應具有其所應獨立承擔的承載能力和變形能力?？拐鸾Y構體系應有最大可能數量的內部、外部贅余度，保證部分構件發生受損、破壞后整體結構不至于發生倒塌。

3.5 提高結構抗震薄弱部位的抗震能力

抗震薄弱層（部位）的概念，也是抗震概念設計中的重要概念。地震作用下，由于結構的不規則性可能導致薄弱層或部位，該層或部位的承載能力和變形能力均較差，對層或部位應采取切實可行的措施，提供其抗震能力。在結構抗震設計中，有意識有目的地控制抗震薄弱部位，使之有足夠的變形能力又不使薄弱部位發生轉移，這是提高結構總體抗震性能的有效手段

4 抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用

4.1 選擇合適的建筑抗震結構體系

不同的建筑物在設計的時候被賦予了不同的職能，不同的建筑物的抗震結構和體系也不同。常見的混凝土結構體系有框架結構、框剪結構、剪力墻結構、筒體結構、板柱結構等。選擇合適的抗震結構體系對建筑物來說非常重要，也是抗震設計的重要工作。結構工程師應根據建筑的抗震設防類別、抗震設防烈度、建筑高度、場地條件、功能需求、經濟條件等因素，綜合考慮，確定合理、經濟、適宜的結構體系。

4.2 根據場地情況，合理選擇地基基礎

建筑物在選擇建筑場地時應選擇對建筑抗震有利或一般的地段，盡量不要選擇對建筑抗震不利或危險的地段。如果不可避免，就要對建筑物做好預防地震的措施。建筑物的地基處理要根據地勘資料，合理選擇持力層，采取適合工程情況的地基處理方法。對建筑進行基礎抗震設計時，應根據場地、地基情況，優先選擇抗震整體性能好的鋼筋混凝土交叉條形基礎、筏板基礎或箱型基礎。

4.3 協調建筑主體結構與非承重結構構件的關系

建筑結構里面的非承重的結構構件會對整體的結構帶來一定的影響。所以，要處理好那些非承重構件和主體結構之間的關系。處理好它們之間的關系，可提高建筑抗震減震的效果。在進行抗震概念設計的時候，非承重結構構件與主體結構應有可靠的連接，保證非承重構件在地震中不脫落，同時非結構構件的剛度不應影響整體機構的抗震性能。

4.4 合理選擇建筑結構尺寸

高層建筑抗震設計中建筑平面立面及其構件的尺寸也非常重要。建筑物的外形還有具體的結構尺寸等參數會給建筑的抗震性能帶來非常大影響。建筑物在平面設計的時候也要注意對抗震性能的考慮，要以增強建筑物的抗震性能為主，選擇容易實現的抗震設計方案。據研究，規則性建筑物在抗震性能上要比不規則建筑物的抗震性能強很多。《高層建筑混凝土結構技術規程》明確規定結構平面形狀要簡單、規則，質量、剛度和承載能力分布要均勻。不應采用嚴重不規則的平面布置。結構的豎向布置要避免過大的外挑和收進，剛度宜下大上小，均勻變化。合理選擇建筑結構尺寸，對建筑抗震有著非常重要的意義。

5 結語

地震會給我們帶來毀滅性的破壞，所以對建筑做好抗震概念的設計非常重要。一個建筑里面抗震概念設計的好壞，直接影響建筑物抵抗地震的能力。所以，相關的設計人員要增強自己的敏感性和知識儲備，充分運用抗震的概念設計，建造安全適用、技術先進、經濟合理的工程。

［1］華穎.抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用［J］.中華民居，2013（06）.

［2］徐萍，葉明峰.抗震概念設計在建筑結構設計中的應用［J］.工程技術，2011（05）.