浅析结构设计中的抗震概念设计

李永生

摘要：本文首先介绍了抗震概念设计的内涵，然后对概念设计的具体运用进行了简要分析希望能够给相关～L，3kTv员的研究起到一定的参考作用。

关键词：结构设计；概念设计

中图分类号：TU382.11文献标识码：A文章编号：1674-3024（2017）08-0201-01

引言

随着经济的不断发展进步，我国的建筑业正朝着现代化、科技化的方向不断的发展进步着。不论是具体的设计还是施工等都达到了很完善的地步。然而建筑中有一项概念设计工作可能还不是很被人熟知，所以我们研究这一课题是十分有必要的，希望本文的相关论述能够给相关的从业人员起到有价值的参考作用。

1.抗震概念设计的内涵

概念设计开始于设计，设计者以目前的抗震知识为依据，对也许出现的问题进行思考，主要涉及的是刚度的分布状况、建筑的形体等等。在宏观上评价以及选择，同时在辅助计算以及相应措施。具体的点就是设计人员根据自己的设计经验，并且根据规程规范，从实际出发，在大的层面上明确设计可能存在的各种问题等。所以，相关的设计人员必须拥有非常丰富的设计经验，并且对抗震知识有足够的了解，在设计作品时，从实际情况出发，找出问题的关键和主要矛盾，凭借科学有效的概念来进行设计，这样才能保证自己设计出来的作品符合实际，能够真实有效。

2.概念设计的具体运用

2.1延性耗能。设计人员在设计作品時，要找到抗震能力最差的部分，针对这一部分进行认真研究和设计，尽量在最薄弱的环节设计出最有效的方案，另外，设计人员要根据自己的经验选择最合理的部位来进行大量能量的消耗，比如：框架梁、联肢墙的连肢梁等这样的各种各样的梁，涉及到的延性问题要用相关的系数来表示。它表示的是结构极限变形与屈服变形之间的比例值，位移延性系数和转角延性系数等都可以来分别表示，两者呈正比的关系，即比值随着延性的提高而增加，反之则越小。在实际的设计过程中，延性越高越有利，我们大都会使用以下五种方法，（1）要想获得最准确的配筋率，那么就要制定合理有效的截面尺寸，避免拉筋不合适的情况出现。（2）梁的上下端要有合理的配筋。（3）要保证混凝土材料的质量，以免影响工程的质量。（4）相对与其他的形状来说，选用矩形梁会使得性能更好。（5）严格加密箍筋，要保证震区的钢筋材料的延性系数大于四才能保证工程的质量合格。

2.2多道防线设计。现阶段，使用最多的一种概念是，一旦建筑遭到强烈的地震时，第一，由在设计作品时在建筑中设置的赘余杆件屈服和变形来进行能量的缓冲；第二，同样是使用赘余杆件，通过地震能力对赘余杆件的破坏来保证整个建筑完成一个平稳的过渡，有效避免上述作用对建筑整体的进一步破坏。通过有效控制这种动力性能，最大限度的降低地震给建筑造成的损失。根据目前的情况，这种方法经常会取得最有效的成果。

2.3妥善处理非结构部件。非结构部件一般是指在通常结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧力荷载的部件，比如：内隔墙和楼梯。在实际情况中，建筑一旦受到地震的影响，建筑中的每个部分都会或多或少的受到地震的影响，导致建筑的刚度和承载能力受到影响，给建筑造成非常大的损失。砌体填充墙的抗震作用一般表现在以下三个方面：（1）砌体填充墙有利于大大提升建筑的刚度性能，有效降低振动的时间。（2）砌体填充墙对于合理改善地震引起的剪力的具体分布情况的效果非常明显。（3）砌体填充墙的使用，有利于避免和降低框架的变形现象出现，也有利于建筑侧移值的降低。现代的建筑大多会使用钢筋混凝土框架，根据框架柱的受力状况和破坏形态，大多是长柱。框架柱的刚性受到窗裙墙的制约，能够降低柱的长度，使长柱变成短柱，最大程度的承首地震的冲击。因此，相关的设计往往会使墙体和柱进行有效的结合或者是采用贴砌围护的方式也作为建筑的抗震措施。同时要注意沿柱的全高和柱身箍筋的配置要严格按照短柱的相关规定，在进行设计时要对这点详细的说明。

由上可知，我们能够使设计的思维广度得到加宽。关于设计，在以前设计者只关心配筋量相关的问题，往往而不管相关的梁和柱，那么因为不关注这两方面，自然会出现这方面的问题，如梁和柱过粗等。具体到抗震设计而言，通常计算结构的刚度依据的是砼的等级及刚开始确定的尺寸，然后依据结构刚度得出地震力，最后得出配筋。大家都知道，建筑结构的刚度与其受地震的影响程度呈正比，即刚度越大影响越大，若是增加配筋的话，刚度增强，这样会增加地震力。虽然这种钢筋增加了刚度性能，但是无形之中却增大了地震力。那么我们何不采用一种方式来降低作用呢？在当今的各项设计中，最为典型的就是隔振消能。隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层；加设消能支撑；有的在建筑物顶部装一个“反摆”，地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反，从对建筑物的振动加大阻尼作用，这样能有效地降低加速，大大降低地震给建筑物带来的损失。

3.结束语

纵观社会经济的高速发展推动建筑事业的发展，城市现代化建设不再简单的依赖千篇一律的设计，人们在要求房屋建筑的安全性、稳定性的同时，更想看到整个结构的特色和创新。抗震概念设计正是在此基础上融入对施工场地周边环境及人文环境的感性分析，从而在更大程度上满足现代社会对建筑结构设计的创新要求，以此达到美观与艺术观赏性的统一。基于此，强化抗震概念设计的教育推广和加大实际运用力度，培养综合素质能力达标的建筑结构设计师是目前首要任务，合理、安全、经济、适用的抗震设计理念将成为建筑结构设计的主流思想。

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现代物业杂志社

2020-01-15