结构抗震概念设计和抗震新技术探析

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1、结构抗震概念设计和抗震新技术探析　　【摘要】结构抗震概念设计不是简单的结构计算，不可能死套规范，但它对建筑的抗震性能起着决定性的作用，进而会影响工程的造价和施工的难易程度。因此我们必须掌握民用建筑结构抗震概念设计的主要思想，了解建筑物隔震和消能减震新技术，从而迅速有效地对结构体系进行构思、比较与选择，使方案概念清晰和定性正确，具有良好的经济性和可靠性。【关键词】概念设计;隔震技术;消能减震技术中途分类号：TU352.1文献标识码：A文章编号：1概念设计概述概念是在头脑中形成的反映对象本质属性的思维形

2、式，它是将所感知事物的共同本质特点抽象出来加以概括而形成，概念设计是伴随设计的产生而产生的。如果仅仅按照规范和一般的抗震程序来进行设计，要使建筑结构的抗震设计得以符合“技术先进、经济合理、安全使用”的原则是困难的。因此，我们必须把重点放在如何针对不同的建筑空间及环境要求，优化选择结构的整体方案上。这就是我们所要说的建筑结构抗震方案设计中的“概念设计”。7所谓的概念设计一般是指不经过计算，尤其在难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构关系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、

3、实验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从总体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念设计的近似估算方法，可以在建筑抗震设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择。这种方法虽有一定误差，但它概念清楚、定性准确、手算简单快捷，能很快选择出最佳方案和确定主要构件的基本尺寸大小。2概念设计与结构计算关系随着社会的进步，经济的发展，建筑物随着人口的增加越建越密集，物资财富的积累也越来越多。而且，我们的房子越做越大，结构越来越复杂，如果发生地震灾害，对我们所造成

4、的损失也会越来越大。然而随着计算机在设计中越来越广泛地应用，有些设计人员越来越迷信计算机的计算结果，而不注重结构的整体分析，好象计算结果满足要求了，这个建筑物就安全了，如果不满足，就加大配筋和断面，结果梁越做越大，柱越做越肥，这样做的结果，不仅造成很大的浪费，而且简单地加大单个构件往往改变了结构构件的内力分配，不能确保结构安全。3民用建筑结构抗震概念设计的主要思想7概括地说，一个有利于抗震的建筑，首先必须有一个有利于抗震的建筑场地，它的建筑结构应该具有尽可能规则的平立面;结构体系具有合理而不间断的传

5、力途径;同时应确保结构的整体性，受到地震作用的时候构件能够共同工作，按设计的要求达到极限状态;构件的破坏具有一定的先后顺序，必要的时候牺牲次要的结构来消耗地震能量，以保护主要结构，使人的生命和财产的损失降低到最小的程度。3.1避开不利地质区域我们都知道，万丈高楼从地起。建筑物能否有效地抵抗地震破坏，首先需要有一个坚实的地基基础，因此，我们在选择建筑场地的时候，应根据工程需要，掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、不利和危险地段作出综合评价。对不利地段，应提出避开要求;当无法避开

6、时应采取有效措施;不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。地震除了直接造成结构破坏以外，还可能引起地表的错动与地裂，地基土的不均匀沉降，滑坡和粉、砂土液化等，造成建筑物的间接破坏。一个好的建筑场地，不仅能使建筑物有效地抵抗地震的破坏，而且还能减少投资，降低成本。3.2协调结构与建筑设计7抗震概念设计不是结构设计人员所能完全包办的，建筑设计师应具备一定的抗震知识。但由于专业分工不同，结构工程师往往会比建筑师更注重分析地震作用，所以，结构工程师应利用自己所掌握的知识，协助建筑方案设计人员对建筑物平立面进行合

7、理的调整，使之既功能齐全，美观大方，符合建筑设计的要求，又能使结构尽量规则，符合抗震设计的要求。3.3建筑平、立面外形选择历次震害调查及力学分析表明，建筑平、立面外形尺寸突变处、质量分布突变处、竖向抗侧力构件截面尺寸和材料强度突变处、由于应力集中都容易产生比较严重的震害，而刚度中心与质量中心的偏离容易引起建筑物的扭转而产生比较严重的震害;整体性差的建筑物，如抗侧力结构水平或竖向不连续、抗侧力构件错位，由于赘余度偏少或传力路线不顺畅，抗震性能就会大幅度降低。对于不规则的建筑，在结构设计时要进行水平地震

8、作用计算和内力调整，并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施。对于严重不规则的方案，不应采用。3.4结构体系选择建筑结构确定以后，还应该合理地选择结构体系。结构设计人员应根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素，经技术、经济和使用条件综合比较确定结构体系。在抗震设计的过程中应正确分析力的传递途径，合理的分配调整内力，加强容易遭受地震破坏的结构或构件的抗震能力，避免部分结构(构件)破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能