结构设计全过程中的抗震概念设计
建筑结构抗震设计第4章建筑抗震概念设计
表1 有利、一般、不利和危险地段的划分
段 一般地段 不利地段
危险地段
稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土 等
不属于有利、不利和危险的地段
软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘， 陡坡，陡坎，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩 性、状态明显不均匀的土层（含故河道、疏松的断层破 碎带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基），高含水量的 可塑黄土，地表存在结构性裂缝等 地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及 发震断裂带上可能发生地表位错的部位
质量分布的不确定性；基础与上部结构的协同作用；节点的非刚性
转动；偏心、扭转及P—Δ效应；柱轴向变形。考虑或不考虑节点
非刚性转动的影响程度可达5%—10%；考虑柱轴向变形，自振周期
可能加长15%，加速度反应可能降低8%；考虑P—Δ效应可能增加位
移10%。 （3）材料的影响。混凝土的弹性模量随着时间及应变程度而改变。
在海城地震时，从位于大石桥盘龙山高差58m的两个测点 上所测得的强余震加速度峰值记录表明，位于孤突地形上 的比坡脚平地上的平均达1.84倍，这说明在孤立山顶地震波将被 放大。图1表示了这种地理位置的放大作用。
图1 不同地形的震害
天津塘沽港地区，地表下3—5m为冲填土，其下为深厚的 淤泥和淤泥质土，地下水位为－1.6m。1974年兴建的16幢 3层住宅和7幢4层住宅，均采用片筏基础。1976年唐山地 震前，累计沉降分别为200mm和300mm，地震期间沉降量突然增 大，分别增加了150mm和200mm。震后，房屋向一边倾斜，房屋 四周的外地坪地面隆起，如图2所示。
图2 房屋沉降
§4.2 把握建筑形体和结构的规则性
建筑结构的平面、立面规则与否，对建筑的抗震性能具有 重要的影响，建筑结构不规则，可能造成较大扭转，产生 严重应力集中，或形成抗震薄弱层。国内外多次震害表明，房屋形体 不规则、平面上凸出凹进、立面上高低错落，破坏程度比较严重，而 简单、对称的建筑的震害较轻。为此，《抗震规范》规定，建筑设计 应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的 影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、 侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度 宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。 建筑平、立面布置的基本原则：对称规则，质量与刚度变化均匀。
浅谈结构抗震设计中的概念设计
或者竖 向出现严重不规则或整体性差 ， 那么仅 仅按现有 的结构设
４ 结构要规则 。结构 规则能 保证 建筑结构 有一个 对称 的整 ） 计计算水平 ， 难保证 结构 的抗震 性能 。因而 ， 很 结构 工程 师在 高 体布局 ， 括立 体刚度 对称 和外形对 称 ， 包 提高 建筑抗 侧力 。并 且 层建筑抗震设计 中应 特别 重视结 构规 范及 规程 中有关结 构抗 震 保证质量对称 ， 能使建 筑物均衡抵 御外力 ， 好 的避 免重心偏离 ， 很
能， 而往 往 忽 略 非 规 范 性 质 的 手 工 和 思 维 应 用 方 式 。 因 此 ， 念 对建筑物的破坏 ， 概 减少 了工程整 体 的薄弱环 节 ， 提高 了建 筑物 的 设 计 在 建 筑 结 构 抗 震 设 计 中的 重 要 性 被 重 新 提 取 出 来 ， 受 愈 来 整体抗震能力 。 更 愈多建筑行业学者 的强烈关注 。另外 ， 由于高层 建筑结 构的 复杂 ２ 竖向要均匀。在设计上要优 先考虑竖 向均 匀 ， ） 在建筑 横隔
构认识上有很大 的局 限， 又由于一些其他 的因素 ， 比如 ： 施工 安装 保证其质量 。 时的变易性等等 ， 也使得计算结果 和实 际相 差非 常大。 ３ 整体 要合 理。基础要符合建 筑要求 ， 证基础的承载 能力 ） 保
然而 ， 如今 仅仅 依 赖 数值 计 算 得 出 的 结 果 远 远 不 能 充 分 解 决 完全达到刚度强度指标 ， 与上部构 件连接可靠 。柱 体与基础 和隔 现实 中的抗震问题 。尤其是地质特征 的差 异性等 原因 ， 得很 多 板 到 楼 盖 的 连 接 上 有 足 够 的 刚 度 和 抗 力 ， 部 件 牢 固 连 接 紧 密 协 使 各 国家 所 制 定 的抗 震 规 范 存 在 很 大 程 度 上 的差 异 。 比 如 ， 构 平 面 同 ， 强 竖 向和 水 平 的抗 震 能 力 。 结 增
简述结构抗震概念设计的含义
简述结构抗震概念设计的含义结构抗震概念设计是指在建筑设计阶段，通过合理分析和设计结构，使建筑在地震作用下能够充分发挥自身的抗震能力，以减少地震对建筑物造成的破坏和人员伤亡。
结构抗震概念设计需要考虑以下方面：1. 结构整体性：通过合理的结构布局和连通方式，使整个建筑结构能够形成一个整体，以提高抗震能力。
2. 建筑材料：选用合适的材料，如高强度钢筋混凝土、钢结构等，以增加结构的刚度和强度，提高抗震能力。
3. 结构体系：选择适当的结构体系，如框架、剪力墙、桁架等，以满足地震作用下的荷载传递要求。
4. 抗震设计要素：考虑地震作用下的水平力、垂直力、剪力等，确定结构的尺寸、强度、柱网布置、墙体厚度等参数，以满足设计要求。
5. 结构连接：合理设计结构连接，如梁柱连接、墙体与结构连接等，以确保结构的整体性和刚度。
6. 附加构件：增设抗震构件，如减隔震、阻尼器等，以增加结构的抗震性能。
结构抗震概念设计目的是在建筑设计早期阶段，通过合理的设计理念和方法，尽可能提高建筑的抗震能力，减少地震对建筑物和人员的危害。
这样可以提高建筑的安全性和可靠性，保护人民的生命财产安全。
结构抗震概念设计是指在建筑结构设计的初期阶段，考虑地震影响和力学特性的基础上，通过结构布局、形式、材料、连接方式等方面的综合设计，以提高建筑结构在地震发生时的抗震性能。
结构抗震概念设计的含义包括以下几个方面：1. 提前考虑抗震性能：结构抗震概念设计在初期阶段就将抗震性能的考虑纳入设计中，通过合理的布局、形式和结构系统的选择，以及考虑地震产生的荷载、地震波传播路径等因素，在建筑结构设计的初期就提出合理的抗震方案。
2. 综合设计思路：结构抗震概念设计是综合考虑建筑的整体性能和安全性的设计过程，不仅仅追求单一方面的抗震性能，还要考虑结构的可行性、经济性、舒适性等因素。
3. 满足抗震设计要求：结构抗震概念设计需要满足国家和地区的抗震设计规范要求，确保建筑在地震发生时能够安全、稳定地承受地震力的作用。
结构抗震概念设计
结构抗震概念设计
结构抗震概念设计是指在建筑设计阶段，通过合理的结构形式和布局、优化的材料选择以及适当的抗震措施，以提高建筑物在地震发生时的抗震性能，降低地震灾害对建筑物的破坏和人员的伤亡。
以下是一些常见的结构抗震概念设计方法：
1. 震度和设计地震力的确定：根据所在地区的地质构造、历史地震数据以及建筑物的用途和重要性等因素，确定合适的设计震度和设计地震力，用作设计参数。
2. 结构形式的选择：优选合适的结构形式，如框架结构、剪力墙结构、框剪结构等，以保证结构在地震力作用下能够保持整体稳定性。
3. 结构布局的合理调整：通过合理的结构布局，使得建筑物各部分受力均匀，避免发生局部集中破坏，提高结构整体的抗震性能。
4. 材料的选择与强度设计：合理选择适应当地地震特点的材料，并根据设计地震力要求确定结构强度等级，以确保结构在地震荷载下具有足够的强度和刚度。
5. 建筑物的抗震连接设计：合理设计结构的连接部位，采用适当的节点形式和连接方式，以确保结构整体刚度和稳定性，提高抗震性能。
6. 抗震控制措施的设置：如设置剪力墙、拉杆、钢筋混凝土柱等抗震构件，以增加结构的抗震能力；采用阻尼器、减隔震装置等减轻地震作用的措施。
7. 结构设计的动力响应分析：通过动力响应分析，考虑结构的固有周期、频率、模态等参数，以更好地了解结构的地震反应情况，为结构抗震设计提供依据。
以上是结构抗震概念设计的一些基本方法和注意事项，具体的设计应根据具体工程情况和地震要求进行。
结构抗震设计的基本概念及抗震结构的概念设计
重不均匀，不连续。 主要破坏：第4层与第5层之间(竖向刚度和承载力突变),周围柱子严重开裂，柱钢筋压屈； 横向裂缝贯穿3层以上的所有楼板(有的宽达1cm),直至电梯井东侧； 塔楼西立面、其他立面窗下和电梯井处的空心砖填充墙及其它非结构构件均
建筑抗震概念设计基本内容
1.建筑设计应重视建筑结构的规则性； 2.合理的建筑结构体系选择； 3.抗侧力结构和构件的延性设计。
结构设计的7条基本原则
1、质量与刚度对称原则 2、比例协调原则 3、减轻自重原则，使建筑物自重减轻，重心降低， 4、弹性原则，采用均质材料 5、下部结构的可靠性原则，采用密实且具有足够刚度的
(1) 悬臂、倾斜体系，水平地震作用会导致较大的竖向位移。
特别是对于悬臂段，可能产生较大的竖向位移和振动，进而影 响建筑的正常使用; (2)倾斜、悬臂体系，使得结构在竖向地震作用下，存在较大 的水平和竖向动力响应; (3)地震作用下，结构基础承受较大的倾覆弯矩;（蹲马步） (4) 结构严重竖向不规则，结构各层的位移和内力响应沿高度 有很大变化，特别是在9 层(裙房顶层)和37层(悬臂底层) ，应 力高度集中，层间位移大; (5)结构倾斜和受力构件的不对称分布，使得结构对不同方向 水平地震作用的响应有一定差异; (6)地震作用下，结构会有较大的扭转变形; (7)薄弱部位的构件，在地震作用下应力水平较高，可能较早
地裂
1.2 选择有利于抗震的场地 《规范》3.3.4 地基和基础设计应符合下列要求： 1、同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同
论高层建筑结构设计中的抗震概念设计
论高层建筑结构设计中的抗震概念设计摘要：通过介绍抗震概念设计的定义和重要性，针对我国高层建筑抗震设计的现状，提出了在高层建筑结构设计中利用抗震概念设计时应注意的问题，从而有效改善高层建筑的抗震性。
关键词：高层建筑；抗震概念设计Abstract: through the introduction of the definition of anti-seismic concept design, the importance and high-rise building aseismic design according to China’s present situation, proposed the in designing high-rise use the anti-seismic concept design should pay attention to the question, thus effectively improve the high-rise building extent.Keywords: high building; Anti-seismic concept design一. 抗震概念设计的定义地震是一种随机振动，具有不确定性和复杂性，仅仅利用数值设计难以准确预测高层建筑遭遇地震的参数和特性，因此，应发展需要提出了抗震概念设计。
所谓抗震概念设计是指通过分析地震灾害的特点，着眼于建筑结构的总体地震反应，结合长期积累的工程经验等所获得的基本设计思想和设计原则。
二. 抗震概念设计的重要性相对于低层建筑而言，高层建筑结构更加复杂，增加了抗震设计的难度。
加之地震的不确定性和复杂性，模拟地震波的模糊性，人们对高层建筑在地震中结构认识的局限性以及地质条件和材料性能的差异性等，导致地震数值设计与实际情况差距较大。
这就提高了人们对地震概念设计的关注度，现实中，地震概念设计在高层建筑结构抗震设计中的地位非常重要。
抗震设计概念
抗震设计概念
抗震设计，是针对地震区的工程结构进行的一种专项设计，以满足地震作用下工程结构安全与经济的综合要求。
一般包括抗震分析和抗震措施两个方面。
抗震分析是以结构动力学为基础，计算和分析结构在地震动作用下的反应。
抗震措施则包括工程总体布置、结构选型、地基基础处理以及各种构造措施。
抗震概念设计是指根据地震作用水平，选择合适的结构体系、材料及细部构造，以到达合理的抗震设计目的。
涉及方面有建筑场地的选择、结构体系的选择、平面立面布置的规则性、结构的动力特性的确定、传力机制的可靠性等。
这种设计可以在源头上避免或减轻不利于抗震设计因素的影响，有助于获得结构抗震性能方面的最有利组合，为设计过程中的数值计算创造有利条件。
总的来说，抗震设计的主要目的是保证建筑在地震发生时能够保持结构的完整性，减少地震对建筑的破坏，保证人们的生命安全。
简述抗震概念设计
简述抗震概念设计
抗震概念设计是指在建筑物的设计阶段，根据地理环境和地震活动等因素，采取一系列措施来提高建筑物抗震能力的设计过程。
抗震概念设计包括以下几个方面：
1. 结构设计：在结构设计中，要考虑建筑物的质量、刚度和稳定性，采用合理的结构形式和连接方式，以抵御地震力的作用。
常用的结构形式包括框架结构、剪力墙结构和筒结构等。
2. 地基处理：地基是建筑物的承载基础，地基的不稳定会导致建筑物受震时发生倾斜、沉降等问题。
因此，在抗震概念设计中，要对地基进行必要的处理，如加固地基、提高地基的承载力等。
3. 防震隔震设备：防震隔震设备通过减小建筑物与地面之间的相互作用，降低地震力的传递，减少建筑物的震动。
常见的防震隔震设备包括阻尼器、隔震支座和减震墩等。
4. 材料选择：在建筑物的建设中，要选择抗震性能好的建筑材料。
例如，使用具有一定抗震性能的混凝土、钢材和玻璃纤维等材料，能够提高建筑物的抗震能力。
5. 设计准则：抗震概念设计还要参考抗震设计相关的国家标准和规范，确保设计符合抗震要求。
这些准则包括建筑物的抗震设计参数、建筑物的抗震等级和最大抗震烈度等。
抗震概念设计是抗震设计的起点，通过合理的设计和措施采取，可以提高建筑物的抗震能力，减少地震对建筑物的破坏，保障人员的生命安全。
结构抗震概念设计的四大原则
结构抗震概念设计的四大原则1.力学平衡原则力学平衡原则是指建筑结构在地震作用下要能够保持力学平衡。
地震是一种具有短时限和瞬时变动的载荷，建筑物需要通过设计承受地震力，保持平衡。
在抗震概念设计中，需要合理选择结构的布局和形状，使其能够均匀分布和传递地震力，以减轻各个结构部件所受的地震荷载。
2.刚度控制原则刚度控制原则是指建筑结构在地震中需要具有足够的刚度，以抵御地震荷载的作用。
刚度是指结构对变形的抵抗能力，通过增加结构的刚度，可以减小结构产生的变形和振动，从而降低地震的破坏力。
在抗震概念设计中，需要考虑结构的刚度分布，合理选择结构材料和尺寸，以提高结构的刚度。
3.耗能控制原则耗能控制原则是指建筑结构在地震中需要能够通过适当的耗能机制吸收和耗散地震能量，减小地震对结构的破坏力。
在抗震概念设计中，可以采用一些抗震措施，如设置剪力墙、隔震层、阻尼器等，以提高结构的耗能能力。
通过合理选择耗能装置的位置和参数，可以有效地控制结构的地震反应，提高其抗震性能。
4.可靠性控制原则可靠性控制原则是指建筑结构在地震中需要具有足够的可靠性，能够在不产生重大破坏的情况下保持结构的完整性和功能。
在抗震概念设计中，需要考虑结构的承载能力和抗震需求之间的关系，确定结构的安全等级和可靠性要求。
通过合理选择结构的荷载和阻力，进行结构的抗震分析和验算，可以确保结构在地震中的安全性和可靠性。
总之，结构抗震概念设计的四大原则是力学平衡原则、刚度控制原则、耗能控制原则和可靠性控制原则。
在具体的设计过程中，需要综合考虑这些原则，选择合适的抗震措施和结构形式，以确保建筑物在地震中具有良好的抗震性能。
建筑工程结构设计中的抗震设计
建筑工程结构设计中的抗震设计摘要：本文首先分析了建筑结构设计中抗震结构设计的主要原则，接着分析了建筑结构设计中抗震设计的主要内容，希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词：建筑工程；结构设计；抗震设计引言：建筑是我国基础设施建设与城市化发展的重要内容，在新时期建筑工程呈现出阶梯式快速发展状态，在这个过程中只有保证质量和保证施工安全，才可以保证结构的稳定。
设计人员应做好全面的设计，在设计中重视抗震设计，将抗震设计放在重要位置，充分考虑建筑可能发生的地震危害，保证建筑物使用功能、效果，从而发挥结构的作用，减少地震产生的危害。
结构抗震赋予了建筑抗震性能。
1建筑结构设计中抗震结构设计的主要原则分析1.1简化原则建筑结构设计的简单程度能够对结构抗震性能产生较大影响，通常来说，在建筑结构相对简单的条件下，受到这种结构形式在力传导方面优势性的影响，表现出的抗震性能也维持在较为理想的水平。
实践中，需要切实参考建筑物现实情况，对抗震结构模型实施简化处理，促使结构构件传力途径进一步优化，从而达到推动建筑物结构抗震性能增强的效果。
1.2整体性原则抗震结构设计所面向的是整个建筑物，而并非为建筑物内的某一部分。
所以，在实际的抗震结构设计期间，即便相关设计人员针对其中某一重点部位进行优化设计，也要在此过程中落实对局部构件与整体结构之间关系性的考量，具体来说，就是要切实考虑局部构件优化处理后会引发的建筑物整体结构变化情况，避免集中应力问题的发生，促使整个建筑物结构的稳定性以及抗震能力有所提高。
1.3规则性原则设计建筑物抗震结构时，需要尽可能保证沿竖向均匀布置建筑造型与结构，规避承载能力、刚度、传力路径等突然发生变化的现象出现；尽可能保证平面内不同结构实现均匀布局，规避结构刚度与质量之间“偏心”现象的出现。
2建筑结构设计中抗震设计的主要内容分析2.1考量构件的性能要求对于不同构件的刚度、稳定性以及承载能力要求落实全面性、综合性考量，并确保在实际的建筑抗震结构设计中能够对上述要求进行切实满足，保证所有构件均能够达到预设的抗震标准要求与等级要求。
抗震结构设计--建筑抗震概念设计
应采取有效措施。 4.1.2 选择有利于抗震的场地 有利地段：一般是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。 在选择高层建筑的场地时，应尽量建在基岩或薄 土层上，或应建在具有较大“平均剪切波速”的 坚硬场地土上，以减少输入建筑物的地震能量， 从根本上减轻地震对建筑物的破坏作用。 地基和基础设计应符合下列要求： 同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的 地基上；（图4.1）
立面不规则类型
侧向刚度不规则
定义
该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个 楼层侧向刚度平均值的80%；除顶层外，局部收进的水平向尺 寸大于相邻下一层的25%
竖向抗侧力构件不连续
楼层承载力突变
竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换 构件（梁、桁架等向下传递
抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%
按照上述标准，常见结构类型，按其抗震性能的 优劣排序为： 钢结构 型钢混凝土结构 混凝土—钢组合 结构 现浇钢筋混凝土结构 预应力混凝土 结构 装配式钢筋混凝土结构 配筋砌体结 构 砌体结构。 混凝土结构的优点 现场浇筑，整体性好； 就地取材； 造价较低； 有较好的抗侧移刚度，保护非结构构件； 良好的设计可保证结构的延性。
4 建筑抗震概念设计 4.1 场地选择 4.2 建筑的平立面布置 4.3 结构选型与结构布置 4.4 多道抗震防线 4.5 刚度、承载力和延性的匹配 4.6 确保结构的整体性 4进行的一种专业 设计，一般包括抗震概念设计、结构抗震计算和 抗震构造措施三个方面。 抗震概念设计：基于震害经验建立的抗震基本原 则和思想。包括工程结构的总体布置和细部构造。 概念设计的基本内容：建筑场地选择；建筑选型 与结构布置；设置多道抗震防线；刚度、承载力 和延性的匹配；结构整体性的确保；非结构部件 处理。
浅谈高层建筑结构设计中的抗震概念设计
浅谈高层建筑结构设计中的抗震概念设计摘要：在地震等自然灾害频发的当今世界，提升建筑物的安全度对保护人们的人身和财产安全就起到着积极影响。
抗震概念设计属于一种提高建筑物抗震性能的设计理念，解释了影响建筑物抗震性能的方面以及如何提升建筑物的抗震性能。
关键词：高层建筑；抗震概念设计伴随中国人口的增长，人均建筑面积不断减少，建筑趋于高层化，以提升土地资源的使用率。
特别是在当代城市中，各种摩天大楼就是城市的地标。
依照1972年世界高层建筑委员会制定的标准，高层建筑的定义指的就是九层以上的建筑，各国的规定各不相同。
当下，摩天大楼的定义是不同的，我国是10层以上的房屋和24米以上的其他民用建筑。
虽然，摩天大楼的具体面积和功能比较大，但是它的抗风险水平相对要低，所以就需要通过建筑结构的优化设计来提升建筑物的安全程度及抵抗力。
其中，它更是抗震设计高层建筑结构设计体系的重要组成部分。
1 抗震概念设计这些年来，自然灾害频繁发生，对各地建筑都造成了巨大破坏，但其中最具破坏性的莫过于地震。
自2008年5月12日四川地震以来，基本上每年都有一定规模的地震出现。
地震不仅会导致经济财产的损失，若建筑物的抗震水平无法得到保证，更会造成更多的人员伤亡。
在这样的环境下，强化抗震概念设计在建筑结构设计中的运用，对于保障人民群众生命财产安全就起到着积极影响。
伴随人类对地震认识的加深，房屋建筑结构的抗震行为规律也逐渐为人们所知，房屋建筑抗震概念设计的理论系统的进一步完善，有关的规则和制度也就成为基础。
建立了最新版《建筑抗震设计标准》（GB50011-2001）明确规定了各类建筑结构抗震概念设计的内容。
伴随建筑业的进步，建筑设计趋于高层化，高层建筑对抗震设计的要求也很严格，抗震概念设计的主要内容有下面几方面要求：（1）施工场地地质稳定程度；（2）建筑高度布局和建筑外形尺寸；（3）建筑抗震结构设计受力分量，主要有侧向布置和结构质量分布等；（4）结构（主体结构和非结构）固定。
抗震概念设计和抗震计算间的关系
抗震概念设计和抗震计算间的关系抗震概念设计与抗震计算是建筑结构设计中两个重要的环节，前者是建筑结构设计的指导性思维过程，后者是具体的技术手段。
本文将从抗震概念设计和抗震计算的定义、关系和具体应用等方面进行探讨。
一、抗震概念设计与抗震计算的定义1. 抗震概念设计：抗震概念设计是指在建筑结构设计初期，通过分析和研究建筑所在地的地震条件、土壤状况、建筑用途、建筑规模、建筑形式等相关因素，确定结构抗震设计的基本思路和总体方案。
抗震概念设计不涉及具体细致的抗震计算和结构设计，而是以模糊的概念和定性的描述为主，重点在于确定结构的抗震性能目标和各项技术指标，以指导后续的抗震计算和结构设计工作。
2. 抗震计算：抗震计算是指通过数学和力学等方法，根据建筑结构的地震响应原理和规范的要求，计算出结构在地震作用下的受力和变形情况，以评估结构的抗震性能，并确定结构参数的具体数值。
抗震计算是具体的、定量的过程，需要考虑诸如建筑形式、材料性能、荷载特性等具体因素，通过力学分析和计算手段，预测结构在地震中的响应，以达到设计要求。
二、抗震概念设计与抗震计算的关系抗震概念设计与抗震计算是建筑结构设计中密不可分的两个环节，二者存在一定的关系和相互作用。
1. 相互依赖：抗震概念设计是抗震计算的前提和基础。
概念设计的目标和方案是抗震计算的依据之一。
抗震概念设计确定了结构的抗震性能要求和设计指标，为抗震计算提供了明确的目标和限制条件。
同时，抗震计算的结果也会对抗震概念设计进行反馈和修正，为后续的设计提供具体的依据。
2. 多层次的关系：抗震概念设计是在建筑结构设计初期进行的一个较为宏观和抽象的过程，而抗震计算是在具体设计阶段进行的一个较为具体和定量的过程。
概念设计需要对整体结构系统进行考虑和把握，确定抗震性能目标和总体方案，抗震计算则需要对局部细节进行分析和计算，确定具体的结构参数。
抗震概念设计和抗震计算的层次不同，但两者相互补充和构成一个整体的设计过程。
建筑结构设计中抗震概念设计的运用
城乡规划与设计幸福生活指南38幸福生活指南建筑结构设计中抗震概念设计的运用巩盈志江苏中宁建筑设计研究院 江苏 南京 210029摘 要：随着经济和科学技术的快速发展，建筑行业也得到了飞速的发展，在建筑设计和施工的过程中，建筑结构设计关系着建筑的稳定性和安全性。
近些年，受到地壳运动的影响，很多地区地震事故频繁发生，人们开始在建筑结构设计中加入抗震设计，以此来提高建筑的稳定性和安全性。
而本文就以此为研究对象，对建筑结构设计中抗震概念设计的运用进行了分析和讨论。
关键词：建筑结构；设计；抗震概念；运用引言 地震是一种自然灾害，其发生会受到很多不确定因素的影响，在发生地震的时候，建筑物体也会受到不同程度的影响，甚至还会出现建筑物体的倒塌，对人们的生命财产安全产生非常大的威胁，对我国的经济发展产生不利的影响。
我国是地震高发区，因此地震对我国人民的生命财产安全产生着非常大的威胁，而要想减小地震给人们带来的不良影响，减少地震对人们生命财产带来损失，就要全面贯彻落实抗震防治工作，而在建筑设计施工中，把抗震设计融入其中，对建筑结构设计的稳定性和安全性进行保障。
一、建筑抗震概念设计概述建筑结构设计一般情况下主要包括了两个方面，第一个是概念的设计，第二个是结构计算的设计。
在建筑结构计算设计的过程中需要搜集大量的数据信息，并且还要对这些数据信息的准确性和完整性进行保障，这样才可以更好的保障建筑结构的稳定性。
但是在对建筑结构设计的过程中，地震给建筑结构的设计工作带来了非常大的影响，主要是因为现阶段人们对地震发生的预测性并不准确，地震的不可预测性比较强，因此在设计的过程中单纯的依靠计算设计方式来提高建筑结构的稳定性是没有办法抵抗地震对建筑结构带来的影响的。
因此，建筑结构设计人员应该把抗震概念设计融入其中，充分对地震的情况进行考量，可以应用BIM 技术来对地震进行模拟实验，并根据其呈现出来的试验结果来对数据信息进行整理和分析，之后应用到建筑结构抗震设计中，通过这种方式来提高建筑结构的抗震性。
抗震概念设计、结构抗震计算
抗震概念设计和结构抗震计算是建筑结构设计中非常重要的两个环节，它们分别涉及到建筑物在地震作用下的抗震性能和抗震能力。
下面我将分别为你解答这两个问题。
1. 抗震概念设计：抗震概念设计是指在建筑物的设计过程中，根据地震作用的特点和建筑物的结构特点，采用一定的抗震原则和方法，对建筑物的抗震性能进行初步评估和优化。
抗震概念设计主要包括以下几个方面：（1）确定建筑物的抗震设防类别：根据建筑物的重要性、功能和使用年限等因素，确定建筑物的抗震设防类别，从而为后续的抗震设计提供依据。
（2）选择合理的结构体系：根据建筑物的功能、使用要求和地质条件等因素，选择适合的结构体系，以保证建筑物在地震作用下具有良好的抗震性能。
（3）采用合适的抗震措施：根据建筑物的结构特点和地震作用的特点，采用合适的抗震措施，如设置抗震墙、加强结构连接等，以提高建筑物的抗震能力。
（4）进行结构布局优化：在满足建筑物功能和使用要求的前提下，合理布置结构构件，使结构在地震作用下具有较好的延性和变形能力。
2. 结构抗震计算：结构抗震计算是指根据地震作用和建筑物的结构特点，采用一定的计算方法和程序，对建筑物在地震作用下的内力、变形和稳定性等进行详细分析和计算。
结构抗震计算主要包括以下几个方面：（1）确定地震作用：根据地震烈度、场地条件和建筑物的结构特点等因素，确定地震作用的大小和方向。
（2）计算结构的内力：根据地震作用和结构体系的受力特点，采用适当的计算方法，计算结构的内力，如弯矩、剪力和轴力等。
（3）计算结构的变形：根据结构的内力和材料的性能，计算结构的变形，如位移、转角和曲率等。
（4）判断结构的抗震性能：根据结构的内力、变形和稳定性等指标，判断结构的抗震性能是否满足设计要求。
（5）调整结构设计：如果结构的抗震性能不满足设计要求，需要对结构进行相应的调整，如增加结构构件的截面尺寸、改变结构布局等。
建筑结构设计中的抗震设计方法
建筑结构设计中的抗震设计方法抗震设计是建筑结构设计中十分重要的一部分。
在设计过程中，抗震设计的目标是通过合理的结构布置、灵活的结构形式和强度设计的措施，提高建筑物的抗震性能，减少地震对建筑物的破坏。
以下是常见的抗震设计方法：1.地基改良：对于软弱地基，可以采用土体加固等方法，提高地基的承载力和稳定性，减轻地震时地基产生的变形。
2.结构布置：合理的结构布置可以均匀地将地震力传递到地基，减小地震对建筑物的影响。
通常采用梁柱体系或框架结构，以及适当的剪力墙来提高建筑物的稳定性。
3.结构形式：通过选择合适的结构形式，如剪力墙、框架结构和筒结构等，强化建筑物的刚度和稳定性，增加其抗震能力。
此外，在结构设计中还应考虑柱子和墙体的抗倾覆能力。
4.低刚度层：设计中可以在建筑物的上部或中部设置一个低刚度层，如悬挂层或刚性梁层等，以分担地震力，减轻结构的震动响应。
5.支撑体系：合理的支撑体系可以增加建筑物的稳定性和刚度，减轻地震时的变形。
常用的支撑形式包括剪力墙、筒状结构和钢结构等。
6.材料选择：使用高强度、高韧性、抗蠕变和耐地震的材料，如钢筋混凝土、钢结构和加固砌体等，提高建筑物的抗震性能。
7.钢筋混凝土柱的加固：在既有建筑物中，对柱子的加固可以提高其抗震性能。
常见的加固方法包括在现有柱子外包钢筋混凝土或钢壳，并通过加固梁或剪力墙来提高柱子的抗震能力。
8.剪力墙设计：剪力墙是常用的抗震结构体系之一，通过布置在建筑结构中的垂直墙体，提高建筑物的抗震性能。
剪力墙的高度、厚度和布置要满足设计要求，以保证其在地震荷载下可以充分发挥作用。
9. 结构的抗震性能评估：通过抗震性能评估方法，如弹性反应谱、时程分析和Pushover分析等，可以对建筑物的抗震能力进行定量化分析和评估，为结构设计提供依据。
总之，在建筑结构设计中，抗震设计是保证建筑物抵御地震破坏的重要手段。
通过合理的结构布置、灵活的结构形式和强度设计的措施，可以提高建筑物的抗震性能，确保人员和财产的安全。
建筑结构的抗震概念设计
建筑结构的抗震概念设计作者：杨洪胜来源：《合作经济与科技》2010年第10期提要本文根据地震作用的特点,结合震后启示,阐述了结构抗震设计中“概念设计”的重要性以及对结构进行概念设计的原则。
在提高结构的整体抗震性能时,注重新的抗震设计理念的应用,为工程设计人员在今后的设计工作中提供思路。
关键词:建筑结构;抗震;概念设计中图分类号:F407.9文献标识码:A地震灾害具有突发性,至今可预报性很低,给人类社会造成的损失严重是各类自然灾害中最严重的灾害之一。
随着建筑结构抗震相关理论的不断发展,结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。
设计思路经历了从弹性到非线性,从基于经验到基于非线性理论,从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服,并赋予结构一定的非弹性变形能力的“耗”的一系列转变。
由于地震作用的随机性、复杂性、藕联性,每次地震所产生的波形各异,因而其对建筑物的作用各不相同,所产生的破坏程度也千差万别。
因此,在进行结构的抗震设计时要综合考虑多方面因素,而切实做好抗震概念设计又显得尤为重要。
一、抗震概念设計的含义建筑结构的抗震概念设计是指在进行结构抗震设计时,根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,从概念上,特别是从结构总体上考虑抗震的工程决策,即正确地解决总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。
二、抗震概念设计的基本内容1、建筑设计应重视建筑结构的规则性。
建筑结构的规则性对抗震能力重要影响的认识始自若干现代建筑在地震中的表现。
最为典型的例子是1972年2月23日南美洲的马那瓜地震。
马那瓜有相距不远的两幢高层建筑,一幢为十五层高的中央银行大厦,另一幢为18层高的美洲银行大厦。
当地地震烈度估计为8度。
一幢破坏严重,震后拆除;另一幢轻微损坏,稍加修理便恢复使用。
研究发现破坏较轻的建筑平、立、剖均较规则、对称;结构侧向刚度、材料强度和质量的分布也较均匀、连续,而另一栋建筑则恰恰相反,导致产生严重扭转、抗剪不足等而破坏严重。
建筑结构设计中的抗震概念设计
建筑结构设计中的抗震概念设计【摘要】由于地震是一种随机振动，有难于把握的复杂性和不确定性，要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数，而目前，结构计算软件中，每个程序都有一些限制条件和假定，使结构计算模型的假定与实际情况存在差异。
这都将给结构设计增加了一定难度，这时建筑结构的抗震概念设计就显得尤为重要。
【关键词】结构设计；抗震设计；概念设计1 概念设计的定义结构设计分为理论设计和概念设计。
理论设计是结构工程师根据计算理论和规范，在对结构进行计算模型的假设及受力状态的假定的前提下，对结构进行计算分析，得出数据式的结果，然后利用结果进行设计。
概念设计是指不经数值计算，尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构的总体布置，并确定细部构造的过程。
2 概念设计的意义概念设计的应用面非常广泛，几乎包含了所有的结构设计。
概念设计的重要性，主要体现在三方面：一是因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性。
为了弥补计算理论的缺陷，或实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要用概念设计来满足结构设计的目的。
二是由于在方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。
这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果最好、造价最低的结构方案。
三是由于计算机计算结果的高精度，容易给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，过分地依赖于计算机和设计软件，进行习惯性、传统的结构设计，对计算结果明显不合理、甚至错误的地方不能及时发现，使许多的建筑结构留下安全隐患。
因此，概念设计在结构设计中具有重要的地位。
3 抗震概念设计抗震概念设计就是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。
由于地震是一种随机振动，其破坏作用和破坏机理的复杂性和不确定性，以及结构计算模型的各种假定与实际情况的差异，使得至今为止，依据所规定的地震作用进行结构抗震验算，无论计算理论和工具如何发展，计算怎样严格，计算的结果总还是一种比较粗略的估计，要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数，目前尚难做到。
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46 福建建设科技 20091No 13■抗震减灾结构设计全过程中的抗震概念设计李群芳(福建建工集团总公司 泉州 362000)[提 要] 随着工程项目规模越来越大、建筑功能,体型越来越复杂、美观要求越来越高。
地震设防区如何在工程设计全过程贯彻抗震概念设计,实现抗震设防目标。
本文介绍了在结构设计及计算中如何实现抗震概念设计的方法。
[关键词] 结构设计 抗震概念设计 全过程A se is ma ti c concepti on desi gn throughout the procedure of structure desi gnAb s tra c t:W ith more and more large scale engineering p r ojects,building’s use functi on ,body type more and more comp lex,more and more high aesthetic require ments 。
How does the earthquake fortificati on area in the engineering design entire p r ocess i m p le mentati on earth 2quake resistance concep tual design,achieve the earthquake resistance f ortificati on goal 1This article intr oduced how t o realize the earth 2quake resistance concep tual design method in the structural design and the computati on 。
Key wo rd s:Structural design;Earthquake resistance concep tual design ;Entire p r ocess收稿日期:2009—04—30 1引言工程抗震的研究和实践已经走过了近百年的历程。
特别是最近的半个世纪,基于震害调查、强震观测、理论分析和抗震实验,地震灾害经验总结,抗震设计规范几次修订,完善抗震概念设计和设计方法。
然而,地震是一种随机振动,它有难于把握的复杂性和不确定性,要准确预测建筑物未来将遭遇的地震的特性一时难以做到;其次,在结构内力分析方面(尽管目前各种内力分析程序很多),结构构件非弹性性质、材料的时效、阻尼变化等多种因素,因而也存在着不确定性。
故在建筑抗震理论远未达到很科学严密的今天,单靠理论计算很难使建筑物具有良好的抗震能力;而着眼于建筑总体抗震能力的“概念”设计则愈来愈受到工程界的普遍重视。
提高结构抗震能力。
抗震设计理论和方法发展从静力阶段,反应谱阶段,到基于性能/位移设计。
2抗震概念设计全过程211建筑方案设计阶段在结构设计中,抗震概念概设计必需贯穿工程设计的全过程。
从建筑方案设计初期的概念设计,在建筑环境分析,建筑方案通过草图构思、模型初步分析,将产生的多种可能结构设计方案,结构工程师必需此时即介入:(1)参与建筑方案中的建筑物选址,避开地震危险地段,选择有利的抗震的场地。
(2)在现时经济技术水平条件下,满足建筑物使用功能,景观以及诸多建筑因素要求下,协助建筑师在建筑物平面,体形设计布置符合抗震概念设计的要求:a 根据建筑物使用功能,高度选择合适的结构形式1b 力求平面布置简单,规则,对称,建筑平面布置上经常凸出凹进,常见的解决方法:①是设置防震缝,将建筑分割为较简单规则的结构单元;②是选取符合实际的计算模型,进行较精细的抗震分析,估计其应力集中及扭转影响1c 立面均匀,没有大的凸出及收进,保持刚度从下到上渐变,结构竖向抗側力上下连续贯通,没有薄弱层产生。
概念设计阶段应包括建筑师和结构工程师对方案的构思、初步筛选、发展与完善、经济比较等步骤。
杜绝严重不规则的建筑方案产生。
212结构设计计算阶段长期以来,在抗震设计方面,设计人员往往偏重于在做施工图时利用计算机程序计算地震反应,然后根据计算结果结合相应规范的构造措施进行抗震设计,而在设计中如何确定合理的抗震方案,设置多道抗震防线则更加重要。
(1)现行抗震规范中对大多数结构只要求进行第一阶段设计,即承载力验算,其结构设计的弹性计算是按多遇地震考虑,50年内超越概率为63%,比设防烈度低一1155度。
这是对应于抗震设防目标小震不坏1而中震可修,即设防烈度地震,50年内超越概率为10%;大震不倒,大震比中震高1度。
这两个目标都靠抗震概念设计来实现1可见抗震概念设计的重要性。
下面就如何设计延性框架结构进一步说明如何在结构计算阶段贯彻抗震概念设计:a 1明确计算简图,结构布置有合理,直接的传力途径,结构竖向抗側力宜上下连续贯通1b 1设置多道抗震防线1框架结构:框架有填充墙在早期弹性阶段具有很大刚度,会吸收很大的地震力,当地震力进一步加大时,填充墙首先破坏,削耗一定地震能量,刚度大大减弱。
因此填充墙可假设为第一道防线。
框架结构为第二道防线。
所以要避免设计底部大空间,无墙体,层高较大,上部住宅办公等较多填充墙,层高较小,刚度突变的具有簿弱层的结构。
如确实建筑功能要求,实在无法避免,则要应考虑二层以上砌体的侧面刚度,底层应布置适量的剪力墙或支撑,控制底层和二层的刚度比,底层竖向构件地震剪力应乘以1115的放大系数1由于层高相差引起的相邻层侧向刚度比值不应小于60%1■抗震减灾福建建设科技 20091No1347 c1实现延性结构与延性构件1使结构中的所有构件及构件中的所有杆件都具有较高的延性,在实际工程中很难做到。
有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性是比较经济有效的办法。
下面就如何设计延性框架结构进行进一部说明。
应优先提高柱的延性,特别是角柱及底层柱①“强柱弱梁”“强核心区弱构件”“强柱弱梁”:通过调整构件之间的承载力的相对大小,实现合理的屈服机制,即“强柱弱梁”。
实现梁铰机制,避免柱铰出现1∑Mc=η∑Mb(η>1),考虑现浇楼板板筋的作用,计算梁端弯距配筋时可采中梁刚度放大系数110,而柱配筋采用中梁刚度放大系数2101“强核心区弱构件”:通过抗震构造措施配置足够的箍筋达到核心区受剪承载力大于节点的两侧梁端达到受弯承载力时对应的核心区的剪力1并保证梁纵筋在核心区的锚固长度1避免核心区出现剪压破坏和粘结锚固破坏1②通过调整构件斜截面承载力和正截面承载力之间的相对大小,,实现构件延性破坏形态,即“强剪弱弯”,限制最大剪力设计值,限制剪压比1柱:V=ηvc(M tc +M bc)/Hn;V≤1/rR E(012βcfcbh0)梁:V=ηvb(M lb +M rb)/ln+VGb;V≤1/rR E(012βcfcbh0)③通过抗震构造措施,使构件自身具有大的延性和耗能能力1除应满足以上①②的要求外,在结构及结构构件具备足够大的刚度,承载力的同时具有大的延性和耗能能力。
梁:在“强柱弱梁”的前提下,应符合“强剪弱弯”,限制最大剪力设计值,限制梁端塑性铰区受拉钢筋的配筋率,配置受压钢筋以减小框架梁端塑性铰区截面的相对受压高度,使梁弯曲破坏为适筋破坏。
梁端塑性铰区箍筋加密。
采用加大以下两种方式使梁塑性铰外移离开核心区见图1图2。
图a.增加梁端配筋 图b.增加梁端截面高度柱:在“强柱弱梁”的前提下,符合“强剪弱弯”,限制最大剪力设计值还要注意采用大剪比柱,λ=Mc/Vchc0应大于2,避免短柱的出现。
应限制轴压比。
以实现大偏心受压破坏。
提高柱纵筋配筋率,满足体积配箍率,使柱提高承载力和延性,推迟屈服。
3结论综上所述,概念设计贯穿于抗震设计的全过程,其内容涉及建筑物体形,结构构件主次,节点构造等综合性极强。
概念设计决定着建筑物的抗震性能,如果该设计不适宜于抗震,那么,不管多“精密”的计算也无济于事。
建筑师和结构工程师应加强沟通,尤其在方案阶段。
任何一个建筑设计方案,都会对具体的结构设计产生影响,而有限的结构设计技术水平又制约着建筑设计的多样化。
只有两者的有机融合,才能创造出真正优秀的建筑设计作品。
当然,在做好概念设计的基础上,也要认真计算,做好定量分析,才能有效避免及减轻地震给人类带来的巨大灾难。
参考文献[1]G B50011-2001,建筑抗震设计规范[S]1[2]龚思礼1建筑抗震设计手册(第二版)[M]1北京:中国建筑工业出版社,20031[3]高层建筑结构概念设计1高立人,方鄂华,钱稼茹中国计划出版社,20051[4]福建省建制结构设计暂行规定1(上接第45页)(2)地基处理措施。
桩基、加密法(振冲、振冲加密、挤密碎石桩、强夯等)、置换及拌入法、灌浆法和CFG桩等。
41213软土震陷的治理软土震陷主要治理方法有桩基、排水固结法、置换及拌入法和托换技术等。
桩基已在厦门大量应用,具有丰富的经验,在这里就不再介绍,但基桩的长细比不应太小。
排水固结法可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成,使建筑物在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差,同时可增加地基土的抗剪强度,从而提高地基的承载力和稳定性,达到降低震陷程度或消除震陷的目的。
主要有:堆载预压法,砂井法(包括袋装砂井,塑料排水板和塑料管法等),真空预压法,降低地下水位法和电渗法[8]。
前3种方法分别在厦门象屿保税区二期和会展北片区工程中应用,取得了较好的效果。
置换及拌入法是以砂、碎石和煤渣等材料置换软土,形成复合地基,或在软基中部分土体内掺入水泥、水泥砂浆、以及石灰等物,形成加固体,与未加固部分形成复合地基,达到提高地基承载力,减少压缩量,降低震陷程度或消除震陷的目的。
主要有:垫层法,开挖置换法,碎石桩法,深层搅拌法,石灰桩法,CFG桩法等。
托换技术是针对原有建筑物地基和基础进行处理、加固或改建,采取适当方法,支托住原有建筑物的全部和部分荷载,从而,降低或消除震陷对建筑物的不良影响。
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[3]林树枝,汶川地震灾区房屋抗震加固及设计的几点建议[J],工程抗震与加固改造,30(2008),No14,83-87页。
[4]林树枝、蔡志灵,地震次生灾害的分析及防治对策[J],福建建筑, 2009年待发表。
[5]工程地质手册编写委员会,工程地质手册[M],中国建筑工业出版社,1992年2月。
[6]厦门市建设与管理局、北京工业大学抗震减灾研究所,厦门市城市建设综合防灾规划[R],2005年8月。