第３３卷第３５期

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７年１ ２月

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Ｖ０１．３３ Ｎｏ．３５
Ｄｅｃ．２００７

文章编号：１００９．６８２５｛２００７｝３５．００７４—０２

论

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口

同

层建筑抗震概念设计

王红霞

摘要：简述了建筑抗震概念设计的含义，分析了高层混凝土建筑结构设计更应重视概念设计的原因，并详细阐述了建

筑抗震概念设计的基本内容，指出了概念设计应注意的问题，以完善高层建筑结构设计，提高设计人员的设计水平。

关键词：抗震设计，概念设计，高层建筑

中图分类号：ＴＵ９７３

文献标识码：Ａ

地震作用影响因素极为复杂，它是一种随机的、尚不能准确

预见和准确计算的外部作用，目前规范给出的计算方法还是一种

半经验半理论的方法，要进行精确的抗震计算还有一定的困难，

因此人们在工程实践中提出了“建筑抗震概念设计”。结构的抗震

设计应该是综合概念设计、计算和结构措施等完整的一系列设计。

１

建筑的抗震概念设计

所谓“建筑抗震概念设计”是指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，依此进行建筑和结构总体布

置并确定细部构造的过程。

掌握了抗震概念设计，有助于明确抗震设计思想，灵活、恰当

地运用抗震设计原则，使设计人员不至于陷入盲目的计算工作，

从而做到比较合理地进行抗震设计。

２高层混凝土建筑结构设计更应重视概念设计

高层建筑设计尤其是在高层建筑抗震设计中，应当非常重视

概念设计。这是因为高层建筑结构的复杂性、发生地震时震动的

不确定性、人们对地震时结构响应认识的局限性与模糊性、高层

结构计算尤其是抗震分析计算的精确性、材料性能与施工安装时

的变异性以及其他不可预测的因素，致使设计计算结果（尤其是

经过实用简化后的计算结果）可能和实际相差较大，甚至有些作

用效应至今尚无法定量计算出来。在设计中，虽然分析计算是必

须的，也是设计的重要依据，但仅靠此往往不能满足结构安全性、

可靠性的要求，不能达到预期的设计目标，因此必须非常重视概

念设计。从某种意义上讲，概念设计甚至比分析计算更为重要，

因为合理的结构方案是安全可靠的优秀设计的基本保证。

３建筑抗震概念设计的基本内容

３．１

应重视建筑结构的规则性

建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则

的设计方案。合理的建筑布置在抗震设计中是头等重要的，提倡

平、立面简单对称。因为震害表明，此种类型建筑在地震时较不

容易破坏，容易估计出其地震反应，易于采取相应的抗震构造措施

和进行细部处理。“建筑结构的规则性”包含了对建筑的平立面外

形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布，承载力分布等诸多因素的综

合要求。“规则建筑”体现在体形（平面和立面的形状）简单；抗侧

力体系的刚度承载力上下变化连续、均匀；平面布置基本对称。

３．２抗震概念设计应坚持的原则

１）刚柔相济原则。在抗震设计中，不能一味地提高结构的抗

力，一般是根据初定的尺寸和混凝土等级算出结构的刚度，再由

结构刚度算出地震力，然后计算配筋。如果结构刚度太大，地震

作用效应就很大，这样为抵御地震而需配更多的钢筋，因此，增加

了结构的刚度，反而使地震作用效应增强。在较大的地震力瞬间

袭来时，极易造成局部受损，最后导致各个击破；而太柔的结构虽

然有很好的延性，可以消减外力，但容易造成变形过大而无法使

用，甚至整体倾覆。在抗震设计中，为了实现刚柔相济的原则，既

满足变形要求，又能减小地震力，最主要的方法是进行隔震消能

设计。隔震消能设计一般的做法是在基础和主体之间设置柔性

隔震层、加设消能支撑（类似于阻尼器的装置）等；另外，在抗震设

计中，“刚柔相济”可以通过合理控制设计总信息来实现。比如周

期、位移、地震力应满足ＧＢ ５００１１－２００１建筑抗震设计规范限值

要求或者不超规范太多。

２）多道设防原则。强烈地震后往往伴随多次余震，如果只有

一道设防，在首次破坏后再遭余震，结构将会因损伤积累而导致

倒塌。因此，一个抗震结构体系，应由若干个延生较好的分体系

组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作．如框架一剪

力体系是由延性框架和抗震墙两个分体系组成。

３．３抗侧力结构和构件应设计成延性结构或构件

延性是指构件或结构具有承载能力基本不降低的塑性变形

能力的一种性能。

在“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设计原则下，结构

应设计成延性结构。当设计成延性结构时，由于塑性变形可以耗

散地震能量，结构变形加大，但结构承受的地震作用不会直线上

升，也就是说，结构是用它的变形能力在抵抗地震作用。

延性结构的构件设计应遵守“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱

杆件，强底层柱”原则，承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗

能构件。

３．４应有意识地加强薄弱环节

１）结构在强烈地震下不存在强度安全储备，构件的实际承载

力分析（而不是承载力设计值的分析）是判断薄弱层的基础。

２）要使楼层（部位）的实际承载力和设计计算的弹性受力之

比在总体上保持一个相对均匀的变化，一旦楼层（部位）的这个比

例有突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。

３）要防止在局部上加强而忽视整个结构各位刚度、承载力的

协调。

４）在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层（部位），使之

有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗

震性能的主要手段。

３．５应采用合理的建筑结构体系

建筑布局除考虑功能要求外，结构单元抗侧力结构的布置宜

规则、对称，受力明确，传力合理，传力途径不问断，并应具有良好

的整体性。

收稿日期：２００７－０７．１７

作者简介：王红霞（１９６９．），女，工程师，运城市建筑设计研究院，山西运城０４４０００

　

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