建筑结构抗震设计中的概念设计.pdf

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1、建筑结构抗震设计中的概念设计裴丽娜10(1．华东交通大学，江西南昌3300132．江西交通职业技术学院，江西南昌330013)摘要：本文根据结构本身的性质和地震的特点，从概念设计、计算设计和构造措施i个方面论述了结构抗震设计。并强调概念设计是对抗震设计的宏观控制，进而阐述了概念设计的内容。关键词：抗震设计；概念设计；计算设计；构造措施1概述建筑物本身是一个庞大而又复杂的系统。各种构件以相当复杂的方式共同工作，并非是脱离整体结构体系的单独构件，在遭受地震作用后它的破坏机理和破坏过程相应的都十分复杂。由于地震作用的随机性、不确定性和复杂性，结构计算模型的基本假定与实际情况的差异，

2、在结构分析方面不能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，要准确预测结构所遭遇地震的特性和参数是很难做到的，即存在着不确定性。因此，结构工程抗震设计问题不能完全依赖结构抗震计算设计解决，应立足于工程抗震基本理论和长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念，从结构抗震概念设计的角度，遵循结构的破坏过程和破坏机理，着眼于结构的总体地震反应，灵活运用抗震设计准则，全面合理地解决结构抗震设计中的基本问题，既符合结构总体布置上的原则。又顾及到关键部位的细节构造，最终提高结构的抗震能力。2简述结构抗震设计‘抗震规范》(GBJll一89)条文说明中明确提出“结构抗震设

3、计性能的决定因素是良好的概念设计”。概念设计是指依靠设计者的知识和经验，运用思维和判断正确地的决定结构的总体方案和细部构造，做到合理的抗震设计；计算设计是仅靠计算分析得出的数据进行的抗震设计(也称为数值设计)；抗震构造措施是指根据抗震概念设计原则，一般不需要计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求，以保证形成塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力，同时保证结构的整体性。概念设计与计算设计之间存在着辩证逻辑关系。一18一概念设计不仅弥补了计算设计的一些不足，使计算设计的结果尽可能地反映结构的实际地震反应，同时概念设计对计算设计提出了更高的要求，从而促进了计算方

4、法和计算手段(比如三维空间分析、弹塑性时程分析等)的不断发展，而且也使概念设计的某些内容能够通过计算设计来体现。当然计算方法和计算手段的发展，也深化了概念设计。正是概念设计与计算设计之间的这种关系，促使了结构抗震设计水平的不断提高和发展。在结构抗震设计中概念设计、计算设计和抗震构造措施应当有效地融合。针对传统设计将规范或规程中规定的功能指标作为归宿，一旦计算或验算满足设计即宣告设计的完成，而对结构的实际工作性能及结构的破坏过程、破坏模式等无法预期，应当变被动设计为主动设计，即将结构物的功能作为起点和控制的目标，反过来对结构物提出各种要求，从而克服盲目性，提高设计的自觉性。因此

5、，结构抗震设计本身就是概念设计的具体表现，但同时它又不仅仅只是概念设计，它是一套完整的设计理念、计算方法和设计构造，即是概念设计、计算设计与构造措施的融合。3概念设计的内容造成建筑物震害的原因是多方面的，针对各方面的原因，保证抗震设计的效果，概念设计的内容主要包括以下几个方面：注意选择有利场地，合理选用建筑体型和结构布置，采用合理的抗震结构体系，提高结构的延性，保证非结构构件的安全以确保结构的整体性，采用隔震消能技术等。3．1注意选择有利场地选择工程场地时，首先应进行详细的勘察，搞清楚地形、地质、地貌以及地下的情况，挑选对建筑物抗震总第113期江西建材4／2010有利的地段，

6、一般指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均匀中硬场地土，在此类场地上建造的建筑物一般不会发生由于地基失效而导致的震害，是从根本上减轻地震对建筑物震害的手段之一。对建筑抗震不利的地段，就场地土质而言，一般是指软弱土、易液化土、旧河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等，以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段；就地形而言。一般是指条状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘。选择时应尽可能避开这类地段，任何情况下都不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物，因为由于场地因素引起的震害往往特别严重，而

7、且有些情况仅仪依靠工程措施来弥补是很困难的。3．2合理选用建筑体型和结构布置建筑结构的动力性能主要取决于建筑物的建筑体型和结构布置。建筑体型简单合理，结构布置符合抗震原则，就能从根本上保证房屋良好的抗震性能。实践表明，简单、规则、对称的建筑物抗震能力较强，容易准确计算其地震反应，可以保证地震作用具有明确直接的传递途径，容易采取抗震构造措施和进行细部处理，在地震时不易被破坏：反之，如果房屋体形不规则，平面七凸出凹进，立面上高低错落，在地震时就容易产生震害。3．3采用合理的抗震结构体系抗震结构体系是结构抗震