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建筑结构的概念设计

【摘要】建筑结构抗震设计中的概念设计是对建筑抗震设计的宏观控制。本文根据地震的特点,

从建筑物的场地选择、平立面形式、结构布置、延性以及未来发展方向等方面论述了建筑结构
设计中概念设计的内容。

 

  【关键词】抗震

 概念设计 整体稳定性 

  

 

  建筑物结构的概念设计一般来说有建筑方面的概念设计和结构方面的概念设计,它们
之间相互影响、相互协调、相互结合。结构概念设计就是以工程概念为依据从有利于提高结构
抗震力的概念上,用符合工程客观规律和本质的方法,对所设计的对象做宏观的控制,目
的就是在初步设计前为所这几的工程项目设计一个概念性的总体方案和宏观的控制。近年来,
结构工程师将概念设计应用于实际工程中取得了很好的效果。同时随着建筑业的发展,建筑
的体型、功能的日新月异

 的变化与要求,我们发现 89 抗震规范中规定的概念设计内容不够

全面。

2010 年 1 月实施的 GB50 0 1 1 - 2 0 10《建筑抗震设计规范》 (以下简称新抗震规范 )

对概念设计的要求作了更全

 面、更符合实际的规定,尤其是增加了

“不规则建筑结构的概念

设计

”,使得概念设计在工 程中的应用更具体更明确地落到实处,切实提高了结构的抗震

能力。

“概念设计”愈来愈受 到国内外工程界的普遍重视。 

  地震具有随机性、不确定性和复杂性,要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数,目
前是很难做到的。而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统,在遭受地震作用后其破坏机理和
破坏过程十分复杂。且在结构分析方面,由于未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,也存在着不确定性。因此,结构工程抗震问题不能完全依赖
“计算设计”解决。应立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念,

“概念设计”的角度着眼于结构的总体地震反应,按照结构的破坏过程,灵活运用抗震设

计准则,全面合理地解决结构设计中的基本问题,既注意总体布置上的大原则,又顾及到
关键部位的细节构造,从根本上提高结构的抗震能力。

 

  一、概念设计的主要内容

 

  

1.选择有利场地。造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。由于场地

因素引起的震害往往特别严重,而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此,
选择工程场址时,应进行详细勘察,搞清地形、地质情况,挑选对建筑抗震有利的地段,尽
可能避开对建筑抗震不利的地段,任何情况下均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。

 

  

2.对建筑抗震有利的地段,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。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害,从而可从根本上
减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的地段,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;就场地
土质而言,一般是指软弱土、易液化土、故河道、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。采用合理的建筑平立面。建筑物
的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原
则,就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。

 

  经验表明,简单、规则、对称的建筑抗震能力强,在地震时不易破坏;反之,如果房屋
体形不规则,平面上凸出凹进,立面上高低错落,在地震时容易产生震害。而且,简单、规
则、对称结构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。

 

  

3.选择合理的结构形式。抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。按结构材料分类,