時(shí)間：2024-02-04 16:56:33
導(dǎo)語(yǔ)：在建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；概念設(shè)計(jì)；創(chuàng)新性；作用
中圖分類(lèi)號(hào)：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1 何為概念設(shè)計(jì)
具體的講，是指在沒(méi)有進(jìn)行認(rèn)真運(yùn)算的時(shí)候，通過(guò)大層次的控制特征對(duì)構(gòu)造等的綜合內(nèi)以及分部信息開(kāi)展的一種整理的設(shè)計(jì)理念。概念指的是當(dāng)我們?cè)陂_(kāi)展具體活動(dòng)的時(shí)候，通過(guò)一定的認(rèn)知能力額發(fā)展變化得到的?，F(xiàn)在，我們?cè)陂_(kāi)展實(shí)際的結(jié)構(gòu)探索的時(shí)候仍然面臨許多的不利現(xiàn)象，在開(kāi)展設(shè)計(jì)的時(shí)候是按照假定等的方式來(lái)進(jìn)行的。所以，規(guī)定構(gòu)造設(shè)計(jì)人員對(duì)綜合內(nèi)容和不同的分層內(nèi)容進(jìn)行深入的了解，特別是對(duì)那些不容易進(jìn)行細(xì)致的力學(xué)探索或者是在活動(dòng)中無(wú)法辨別的事項(xiàng)中結(jié)合綜合構(gòu)造和分部間的理論內(nèi)容，將其運(yùn)用到具體的活動(dòng)里，改變了傳統(tǒng)模式中的呆板模式，進(jìn)而能夠有效的體現(xiàn)出設(shè)計(jì)人員的主觀能動(dòng)思想。
2 其對(duì)設(shè)計(jì)的意義
眾所周知，在開(kāi)展設(shè)計(jì)的時(shí)候，必然要求對(duì)相應(yīng)的力學(xué)信息等開(kāi)展詳細(xì)周密的運(yùn)算，不過(guò)任何事物都是有一定的限度的，如果過(guò)于依靠信息軟件內(nèi)容的話(huà)，必然會(huì)對(duì)建筑的構(gòu)造帶來(lái)非常難以預(yù)估的不利現(xiàn)象。像是在具體的設(shè)計(jì)中一些工作者用多、高層結(jié)構(gòu)三維空間分析程序來(lái)計(jì)算底層框架，除此之外，常見(jiàn)的有不按照規(guī)定布設(shè)抗震墻體，不過(guò)實(shí)際表明其無(wú)法有效地符合剛度特征，同時(shí)也無(wú)法有效地體現(xiàn)出框架在震動(dòng)是的承載模式。而之所以設(shè)計(jì)中會(huì)發(fā)生此類(lèi)不合理的現(xiàn)象，深入的分析發(fā)現(xiàn)主要的是因?yàn)闆](méi)有精準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)定義，未合理的分析不同構(gòu)造等區(qū)別。假如使用概念措施的話(huà)，就能夠在設(shè)計(jì)最初的方案時(shí)期開(kāi)展及時(shí)的構(gòu)思，并且比對(duì)，而起非常方便。而得到的方案內(nèi)容通常來(lái)講非常的清楚，而且信息明確，這樣在后續(xù)的設(shè)計(jì)的時(shí)候就不會(huì)發(fā)生繁瑣計(jì)算的情況了，其經(jīng)濟(jì)性非常優(yōu)越。
同時(shí)，概念設(shè)計(jì)也是判斷計(jì)算機(jī)分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。這樣做是為了防止出現(xiàn)失誤，在設(shè)計(jì)中使用此類(lèi)措施是至今為止非常有效地措施了。在具體的設(shè)計(jì)活動(dòng)里，通過(guò)這種思想能夠?qū)σ呀?jīng)發(fā)生的不良現(xiàn)象開(kāi)展細(xì)致的探索，進(jìn)而察覺(jué)更深的內(nèi)容，最終確保設(shè)計(jì)符合規(guī)定。此種措施通常較之于分析以往的信息更方便。此類(lèi)措施同樣可以使用于對(duì)電算信息的分析。綜合的說(shuō)，在設(shè)計(jì)中引進(jìn)這項(xiàng)內(nèi)容，能夠很好地精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)步驟，進(jìn)而就不會(huì)出現(xiàn)由于軟件使用不當(dāng)?shù)仍蚨?dǎo)致的信息不符問(wèn)題的出現(xiàn)了。所有的設(shè)計(jì)人員都應(yīng)該將這種思想當(dāng)成是重點(diǎn)來(lái)分析。
它對(duì)人員的綜合素養(yǎng)以及理論知識(shí)有著非常嚴(yán)苛的規(guī)定，要持續(xù)的開(kāi)展學(xué)習(xí)培訓(xùn)活動(dòng)，切實(shí)提升本身的理論內(nèi)容，而且要通過(guò)具體活動(dòng)來(lái)提升水平。而且還可防止設(shè)計(jì)人員過(guò)分的靠電腦來(lái)工作，防止其思維呆滯。在具體的活動(dòng)中，通過(guò)利用該思想，能夠切實(shí)的提升工作者的具體能力。
3 怎樣高效率的進(jìn)行設(shè)計(jì)
3.1 平面設(shè)計(jì)
通常其平面形狀最好是使用較小的風(fēng)壓，而且要分析到附近的物體對(duì)該項(xiàng)內(nèi)容的作用，還要分析合理的抵抗性以及豎直的負(fù)載，當(dāng)發(fā)生地震影響的時(shí)候，要確保平面簡(jiǎn)單。通常在高層中，由于建筑承擔(dān)的風(fēng)壓非常多，假如不具備優(yōu)秀的流體狀態(tài)，必然會(huì)使得建筑持續(xù)的承受壓力。由于高度不斷的增加，平行方向就會(huì)發(fā)生更加厲害的負(fù)載現(xiàn)象。在平常情況下承受內(nèi)部靜態(tài)應(yīng)力，如果發(fā)生地震等或者其他地質(zhì)災(zāi)害，則會(huì)誘發(fā)外部形變，對(duì)建筑內(nèi)居住者產(chǎn)生生命安全影響。
3.2 剖面設(shè)計(jì)
在豎向傳力體系設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中，第一要關(guān)注的是嚴(yán)禁建筑高度太高，主要是由于新規(guī)中對(duì)其做了非常嚴(yán)苛的規(guī)定。在高層建筑的設(shè)計(jì)中，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)剛度，應(yīng)注意由基礎(chǔ)向頂層逐漸過(guò)渡，要盡量避免出現(xiàn)在豎向上剛度發(fā)生突變的現(xiàn)象，以免由于剛度的較大突變而削弱其抵抗水平荷載的能力。高層建筑必須有相應(yīng)的錨固深度，此錨固深度可結(jié)合布置設(shè)備用房和地下停車(chē)庫(kù)的需要，作為一層或多層地下空間，這對(duì)降低高層建筑的重心有利，可提高建筑抗震能力及抗傾覆能力。
在豎向形體設(shè)計(jì)中，截錐形的建筑，采用由下而上分段逐漸減小樓層面積階梯狀體型，能使房屋剛度大大增加，由于房屋頂部的樓面尺寸比底部小，除了在建筑使用功能方面存在優(yōu)點(diǎn)外，在抗風(fēng)和抗震方面也具有一定的優(yōu)越性。新月形的房屋就像一個(gè)豎向的懸臂殼體一樣，能有效地增加它低抗側(cè)向力的剛度，它的作用就像波形的屋面殼體能有效地抵抗重力荷載一樣，重力荷載由柱-殼-框架承受，側(cè)向荷載由豎向的殼體抵抗，該殼體由于樓面結(jié)構(gòu)的加勁作用而得以加強(qiáng)，新月形的殼體形式能有效地抵抗對(duì)稱(chēng)作用與它的側(cè)向力。
3.3 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)概念
在建筑中基礎(chǔ)不但會(huì)和地基有影響，同時(shí)還和其上的構(gòu)造有一定的關(guān)聯(lián)，除了在物體的外邊發(fā)生較為嚴(yán)重的荷載時(shí)，其他情況下其形變都是呈現(xiàn)出中間多，小的特征。
在進(jìn)行地質(zhì)條件選型中，首先地基地質(zhì)要好，或采用樁基。要求地基沉降量不能過(guò)大，重要的是控制高低層的沉降差，天然地基的建筑，高層部分一般采用滿(mǎn)堂紅基礎(chǔ)，低層部分采用雙向條形或單獨(dú)基礎(chǔ)，高層建筑常設(shè)有通往地下車(chē)庫(kù)的通道，通道緊貼高層的外壁，并平行于外壁，作為車(chē)道的底板，便于鋪防水層，也保證了高層建筑的整體連接。根據(jù)不同建筑的地理位置結(jié)構(gòu)形式可選擇樁基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)，當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)較軟弱，建筑物層數(shù)較多，荷載較大的情況下，天然地基不能滿(mǎn)足地基承載力的要求可以采用樁基將上部結(jié)構(gòu)荷載直接傳到下部堅(jiān)實(shí)的持力層，高層建筑的樁基礎(chǔ)可采用預(yù)制鋼筋混凝土樁，混凝土灌注樁和鋼管樁。箱形基礎(chǔ)，箱開(kāi)基礎(chǔ)在高層建筑中廣泛應(yīng)用，它整體剛度好，能將上部結(jié)構(gòu)的荷載均勻地傳給基礎(chǔ)，對(duì)上部結(jié)構(gòu)能良好地嵌固，箱基有效地抵抗不均勻沉降，并與周?chē)馏w協(xié)同工作，提高建筑物的抗震和抗風(fēng)能力。筏形基礎(chǔ)，筏形基礎(chǔ)適用于上部結(jié)構(gòu)荷載較大，地基承載力較低的工程，筏形基礎(chǔ)整體較好，剛度大，能有效地分散上部結(jié)構(gòu)的荷載，調(diào)整基底的壓力和不均勻沉降。
在建造下部基層時(shí)，基礎(chǔ)鋼筋應(yīng)力不斷增長(zhǎng)，建筑到四五層時(shí)鋼筋應(yīng)力達(dá)到最高值，以后隨層數(shù)和荷載的增加應(yīng)力又逐漸減小，這種現(xiàn)象是基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)協(xié)同作用的結(jié)果，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)高低層數(shù)差別很大，但地下室有直通要求時(shí)，應(yīng)做成整體基礎(chǔ)，高低層不分開(kāi)是有條件的。
結(jié)語(yǔ)
綜合的說(shuō)，此類(lèi)設(shè)計(jì)是一種綜合設(shè)計(jì)思想。規(guī)定人員要從大的層面上分析，要深入的探討設(shè)計(jì)中的許多內(nèi)容，通過(guò)合理的措施來(lái)開(kāi)展活動(dòng)。這種設(shè)計(jì)降低了員工對(duì)電腦軟件的依靠，其重點(diǎn)是培養(yǎng)人員的理論能力以及實(shí)際水平。必須深入的分析其思想，才可以確保工作開(kāi)展順利有效，進(jìn)而獲得優(yōu)秀的內(nèi)容。
參考文獻(xiàn)
[1]王樹(shù)中.建筑結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2006.
把結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)引入建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，可以省去許多不必要的繁瑣的數(shù)值計(jì)算，從總體出發(fā)，采用概念性估算的計(jì)算方法。這種方法雖然會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，但是它能夠快速有效的對(duì)建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)構(gòu)思、比較和選擇，從而做出最優(yōu)選擇，采用最佳設(shè)計(jì)方案這樣的設(shè)計(jì)不僅快速有效，而且經(jīng)濟(jì)效益高，同時(shí)還能夠?yàn)槭┕D的設(shè)計(jì)提供一定的依據(jù)。建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)能很好的體現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)水平，經(jīng)驗(yàn)豐富、成熟的設(shè)計(jì)師可以熟練的把概念設(shè)計(jì)的理念和方法運(yùn)用到實(shí)際的進(jìn)駐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中去，從而提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效率與可靠性。建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的重要作用還體現(xiàn)在它能夠滿(mǎn)足計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的缺陷。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)本身是一種程序設(shè)計(jì)，它不能夠?qū)崿F(xiàn)初步設(shè)計(jì)階段的模糊設(shè)計(jì)。同時(shí)，如果選擇的設(shè)計(jì)軟件不合適或者不正確，還可能造成很大的危害，雖然這種危害在計(jì)算機(jī)模擬下非常的完美。
二、建筑設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)概念的設(shè)計(jì)需注意的問(wèn)題
1選擇合理的結(jié)構(gòu)方案
建筑設(shè)計(jì)師運(yùn)用結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)理念和方法的目的是想要從整體把握設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案合理性、可靠性和節(jié)約成本，這就要求選擇一個(gè)合理的建筑結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系。在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)之前，建筑設(shè)計(jì)師必須明確建筑的總體布局，還要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抗震抗壓應(yīng)力分析。在概念設(shè)計(jì)時(shí)，要堅(jiān)持平面和豎向的規(guī)則，不能在同一結(jié)構(gòu)單元中混用不同的結(jié)構(gòu)體系?？傊ㄖO(shè)計(jì)師在運(yùn)用結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)方法和理念時(shí)，必學(xué)與業(yè)主和施工單位進(jìn)行細(xì)致的溝通，充分了解業(yè)主對(duì)建筑設(shè)計(jì)的要求、施工單位采用的建筑材料的特點(diǎn)、施工的氣候和地質(zhì)條件進(jìn)行充分的了解和綜合分析之后，從備選的結(jié)構(gòu)方案當(dāng)中選擇最優(yōu)方案，才能體現(xiàn)出建筑設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的作用和效果。
2選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖
結(jié)構(gòu)計(jì)算的前提和基礎(chǔ)是計(jì)算簡(jiǎn)圖，只有選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖，才能使建筑結(jié)構(gòu)沒(méi)有缺陷，從而保證建筑的結(jié)構(gòu)安全、可靠，避免安全事故的發(fā)生。建筑設(shè)計(jì)師既要選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖，同時(shí)還要在設(shè)計(jì)時(shí)配套相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施來(lái)保證建筑結(jié)構(gòu)的安全。雖然建筑概念設(shè)計(jì)允許一定的設(shè)計(jì)誤差，但是這個(gè)誤差必須在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)，否則選擇的計(jì)算簡(jiǎn)圖就是不合理的。
3選擇合適的計(jì)算軟件
21世紀(jì)是計(jì)算機(jī)技術(shù)時(shí)代，計(jì)算機(jī)計(jì)算和設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用把人從繁瑣的數(shù)據(jù)計(jì)算中解放出來(lái)，這是一大進(jìn)步。然而，計(jì)算機(jī)軟件始終是人類(lèi)設(shè)計(jì)的一種程序，不是萬(wàn)能的。隨著技術(shù)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的軟件種類(lèi)繁多，不同的軟件有著不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。選擇的計(jì)算軟件不同，其計(jì)算結(jié)果存在著很大的差異。因此這就要求建筑設(shè)計(jì)師在借助計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要根據(jù)自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)建筑的特點(diǎn)，選擇合適的計(jì)算機(jī)軟件。同時(shí)，在得到電算結(jié)果之后也要對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致全面的分析，從而選擇最優(yōu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
三、建筑設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用
1抗震概念設(shè)計(jì)
當(dāng)今世界任何一個(gè)國(guó)家都不能準(zhǔn)確的提前預(yù)報(bào)地震災(zāi)害的發(fā)生，地震有其自身的復(fù)雜性和不確定性，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中根本無(wú)法獲得精確的地震參數(shù)。這就要求建筑設(shè)計(jì)師采用概念設(shè)計(jì)的理念，從整體上把握建筑結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)建筑抗震性和經(jīng)濟(jì)適用性的結(jié)合。在建筑抗震的建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)把握以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）地基選擇。地基是否牢固，直接關(guān)系到地震后建筑的抗震能力。從現(xiàn)場(chǎng)施工的角度來(lái)講地基，地基可分為天然地基、人工地基。當(dāng)土層的地質(zhì)狀況較好，承載力較強(qiáng)時(shí)，應(yīng)采用天然地基，既可以減小工程量，又可以起到很好的抗震效果。而在地質(zhì)狀況不佳的條件下，如坡地、沙地或淤泥地質(zhì)，或雖然土層質(zhì)地可較好，但上部荷載過(guò)大時(shí)，為使地基具有足夠的承載能力，則要采用人工加固地基，即人工地基。這樣雖然增加了施工成本，但是也可以達(dá)到抗震效果。（2）建筑物的外觀應(yīng)符合抗震設(shè)計(jì)。其外觀應(yīng)簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度變化要均勻，結(jié)構(gòu)規(guī)則。建筑概念設(shè)計(jì)師時(shí)一定要對(duì)建筑進(jìn)行合理的布置。大量實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)案例表明，簡(jiǎn)單且對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型建筑物在地震時(shí)具有較好的抗震性能，其原因是該種結(jié)構(gòu)建筑容易估計(jì)出其在遭受地震時(shí)的結(jié)構(gòu)變化，從而能夠采取相應(yīng)的措施予以應(yīng)對(duì)。（3）從建筑結(jié)構(gòu)的整體著眼。各類(lèi)構(gòu)件之間的連接必須牢固，在保證連接部位的強(qiáng)度的同時(shí)，還應(yīng)使其具備一定的變形能力，從而使整個(gè)結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定、可靠的抗震性能。同時(shí)還要注意結(jié)構(gòu)空間的整體性，根據(jù)平面和豎向不同的規(guī)則，加強(qiáng)平面的連接，確保豎向具備足夠的整體剛度。（4）剛?cè)嵯酀?jì)原則。如果在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，只考慮增加結(jié)構(gòu)抗力，片面追求建筑物結(jié)構(gòu)剛度，而不考慮建筑結(jié)構(gòu)的韌性，則會(huì)導(dǎo)致在地震發(fā)生時(shí)，建筑物局部遭到破壞后，引起整體性的坍塌。因此在高層建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)堅(jiān)持剛?cè)嵯酀?jì)原則，即建筑物在地震過(guò)程中既能滿(mǎn)足變形要求又能減小地震力的雙重目標(biāo)。
2高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市內(nèi)土地供應(yīng)日益緊張，城市高層建筑發(fā)展迅速。在城市高層建筑中引入結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)不同于低層建筑物，我們應(yīng)重視以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）高層建筑自身重量大，對(duì)地基壓力大。同時(shí)高層建筑受氣流影響也非常大，這些問(wèn)題都需要建筑設(shè)計(jì)師采用結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的方法，在設(shè)計(jì)之前，應(yīng)正確認(rèn)識(shí)高層建筑的受力特點(diǎn)，選擇剛?cè)嵯酀?jì)的結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)既具有足夠的強(qiáng)度，又具有足夠的韌性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)著重對(duì)水平荷載進(jìn)行宏觀控制和把握。（2）選擇合理的結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑設(shè)計(jì)中，抗水平力是最難克服的問(wèn)題，是其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的“牛鼻子”，因此選擇何種抗側(cè)力機(jī)構(gòu)是高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中最核心和關(guān)鍵的問(wèn)題。在選擇結(jié)構(gòu)體系時(shí)，必須綜合考慮建筑的功能和建筑的高度。（3）選擇合理的結(jié)構(gòu)布置。結(jié)構(gòu)布局對(duì)建筑的安全性、實(shí)用價(jià)值以及工程量的大小都有著非常大影響。如果結(jié)構(gòu)布置不合理，不但增加了工程量，提高了建筑成本，同時(shí)也會(huì)存在巨大的安全隱患。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，必須選擇合理的結(jié)構(gòu)布置，在宏觀上把握建筑的整體剛度，構(gòu)建連接處一定要牢固，結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)和應(yīng)力復(fù)雜部位也要使其具有足夠的強(qiáng)度。
四、小結(jié)
本文主要對(duì)概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)措施以及概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的意義進(jìn)行了相關(guān)分析。以供參考！
關(guān)鍵詞:概念設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu) 建筑 應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
隨著經(jīng)濟(jì)與時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)于建筑的要求逐漸提升。與此同時(shí)建筑工程項(xiàng)目的投資力度、規(guī)模、技術(shù)復(fù)雜度也都相應(yīng)的提高，為此促進(jìn)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)的產(chǎn)生，并逐漸發(fā)展成為研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵方法。
一、 概念設(shè)計(jì)的概念與步驟
概念設(shè)計(jì)是一種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的多樣化要求的手段，是建筑設(shè)計(jì)師基于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)理論以及將要建設(shè)的項(xiàng)目工程的特點(diǎn)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)以及總體布局進(jìn)行規(guī)劃，并在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的初期對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行概念性的分析估算與比對(duì)。這種設(shè)計(jì)方法具有定性準(zhǔn)確、概念明確、便捷的優(yōu)勢(shì)，從而可以在實(shí)際應(yīng)用中取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。一般可以將概念設(shè)計(jì)的步驟分為分析、綜合以及評(píng)估三個(gè)不斷向著滿(mǎn)意階段靠近的連續(xù)階段。其中分析階段主要是對(duì)問(wèn)題進(jìn)行全方位的了解，但是存在著分析數(shù)據(jù)不完整與不準(zhǔn)確的特點(diǎn)，為此表現(xiàn)出一定的模糊性質(zhì)。綜合階段是工程師將自己掌握的理論知識(shí)以及掌握的實(shí)際情況，利用自己的想象力以及創(chuàng)新意識(shí)實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)規(guī)劃。最后評(píng)估階段是一個(gè)比較選擇最優(yōu)方案的過(guò)程，可以說(shuō)是一個(gè)循環(huán)實(shí)施的過(guò)程，直到得到滿(mǎn)意的方案為止。設(shè)計(jì)人員實(shí)施評(píng)估的過(guò)程中要借助于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算等工具，從而獲得技術(shù)上以及經(jīng)濟(jì)上可行的方案。
二、 概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
（1）建筑場(chǎng)地的合理選擇。建筑場(chǎng)地的選擇作為設(shè)計(jì)前首要考慮的因素，同時(shí)也是一個(gè)對(duì)于建筑設(shè)計(jì)起著決定性與基礎(chǔ)性的因素。在進(jìn)行建筑場(chǎng)地選擇中一般要考慮到以下因素：防護(hù)距離、建筑退界、日照間距等。此外在建筑設(shè)計(jì)中還要充分的考慮抗震等因素，盡量避免在危險(xiǎn)地段選址。實(shí)在不能避免的情況下可以在結(jié)合相應(yīng)的抗震措施，在設(shè)計(jì)前進(jìn)行抗震地點(diǎn)以及勘測(cè)進(jìn)行分析。
（2）基于現(xiàn)場(chǎng)情況選擇建筑結(jié)構(gòu)。一旦建筑場(chǎng)地選定后就要根據(jù)建筑的地形特點(diǎn)以及建筑形式對(duì)建筑基礎(chǔ)進(jìn)行選擇。一般使用到的基礎(chǔ)包括樁基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)等。其中樁基礎(chǔ)主要適用于土質(zhì)松軟或者是負(fù)荷較大的多層結(jié)構(gòu)中，在高層建筑中具有較廣的應(yīng)用。尤其是在天然的地基中這種樁基形式可以將載荷從上部傳遞到下部，從而保證了穩(wěn)定性與可靠性。此外箱型基礎(chǔ)具有優(yōu)良的整體剛度，可以實(shí)現(xiàn)將載荷均勻的傳遞到下部結(jié)構(gòu)，保證了結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，避免或者減小基礎(chǔ)的不均勻沉降，對(duì)于提升建筑的抗震性能具有極為重要的意義。
（3）建筑主體結(jié)構(gòu)的選擇。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般要遵循對(duì)稱(chēng)與合理的原則，從而有效地降低扭轉(zhuǎn)力以及保持非結(jié)構(gòu)構(gòu)件保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)以及降低材料的耗用。一般建筑結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)是通過(guò)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)主體為對(duì)稱(chēng)，例如剪力墻結(jié)構(gòu)布置。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)對(duì)稱(chēng)一般可以使用調(diào)整建筑物質(zhì)心、結(jié)構(gòu)側(cè)心以及平面形心的距離，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性。
（4）建筑結(jié)構(gòu)的剛度選擇。建筑結(jié)構(gòu)的剛度作為建筑的一項(xiàng)重要指標(biāo)，也是設(shè)計(jì)中一項(xiàng)極為重要的內(nèi)容，為此需要在設(shè)計(jì)中對(duì)建筑的剛度進(jìn)行合理的選擇。建筑剛度的合理設(shè)計(jì)可以延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的基本自振周期，從而有效地降低地震帶來(lái)的危害。同時(shí)合理的建筑鋼都還可以減少建筑材料的消耗以及結(jié)構(gòu)空間的占用率，從而有效地提升建筑平面的利用率，達(dá)到設(shè)計(jì)合理的效果。
三、 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施
（1）協(xié)同工作中的材料利用率。通過(guò)協(xié)同工作不僅可以實(shí)現(xiàn)提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)也可以提高材料的利用率。經(jīng)驗(yàn)表明，材料的利用率越高，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作能力以及穩(wěn)定性也就越高。尤其是在當(dāng)今提倡節(jié)能、環(huán)保的背景下，建筑設(shè)計(jì)中要求使用最少的投入來(lái)獲得最大的產(chǎn)出。例如對(duì)于常見(jiàn)的矩形截面受壓構(gòu)件，這種構(gòu)件在實(shí)際使用中的利用率極低，這主要是由于兩個(gè)原因：首先是梁的長(zhǎng)度變化會(huì)引發(fā)梁彎矩的變化，其次是梁的中和軸附近的材料利用率低。于是對(duì)于等截面梁來(lái)講這種受壓構(gòu)件的很多區(qū)段的利用率極低。在這種背景下，通過(guò)使用概念設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分析，對(duì)梁截面的應(yīng)變梯度進(jìn)行調(diào)整，從而使構(gòu)件保持軸心受力，從而有效地提升了材料的利用率。經(jīng)過(guò)不斷地研究與發(fā)展，又出現(xiàn)了平面桁架結(jié)構(gòu)，從而將許多無(wú)用的材料除去，不僅有效地實(shí)現(xiàn)了原有結(jié)構(gòu)效果，同時(shí)也降低了材料自重以及成本。
（2）結(jié)構(gòu)體系中保持協(xié)同工作。在概念設(shè)計(jì)中的協(xié)同工作在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用，協(xié)同工作要求結(jié)構(gòu)內(nèi)部的各個(gè)構(gòu)件要處于相互協(xié)作以及共同工作的狀態(tài)。這種協(xié)同效應(yīng)就需要結(jié)構(gòu)構(gòu)件在承載力極限的條件下不僅可以保持共同工作，同時(shí)也需要它們具有共同的耐久性。此外建筑結(jié)構(gòu)的上部與基礎(chǔ)應(yīng)該在受到載荷時(shí)保持著一個(gè)統(tǒng)一整體，共同承擔(dān)載荷。在使用磚混結(jié)構(gòu)的建筑中為了維持協(xié)同工作要通過(guò)構(gòu)造柱以及圈梁將整個(gè)結(jié)構(gòu)組合成統(tǒng)一整體進(jìn)行受力，避免建筑結(jié)構(gòu)單純的依靠建筑結(jié)構(gòu)自身剛度來(lái)承受載荷。
隨著高層建筑的增加，出現(xiàn)短柱的現(xiàn)象也越來(lái)越多。但是為了保持每個(gè)構(gòu)件都可以達(dá)到較高的應(yīng)力水平，在多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要避免各層短柱的出現(xiàn)，以提升相同平面處承受載荷的能力，為此需要將同層的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)處于相同或者相近的水平位移下。
四、 概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)中的意義
（1）概念設(shè)計(jì)體現(xiàn)了設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性。由于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法需要通過(guò)設(shè)計(jì)師查找手冊(cè)、計(jì)算機(jī)程序等進(jìn)行循規(guī)蹈矩的方式進(jìn)行，從而缺少設(shè)計(jì)風(fēng)格以及創(chuàng)新性。而使用概念設(shè)計(jì)可以允許工程師在設(shè)計(jì)過(guò)程中根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)以及理論知識(shí)，同時(shí)結(jié)合概念設(shè)計(jì)的新方法以及新思路得出具有合理性以及一定創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)。
（2）概念設(shè)計(jì)可以有效地提升工程師的設(shè)計(jì)能力。有概念設(shè)計(jì)允許工程師在遵循一定要求的條件下進(jìn)行一定程度的發(fā)揮，從而可以有效地解決設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。同時(shí)通過(guò)概念設(shè)計(jì)中的正確理念與原則的指引，便于工程師從根源查找問(wèn)題，從而使得計(jì)算計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確。
（3）概念設(shè)計(jì)有效地彌補(bǔ)了計(jì)算機(jī)理論以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的不足。
（4）概念設(shè)計(jì)可以?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果。采用概念設(shè)計(jì)方案可以在方案的對(duì)比中選擇出更加優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案，這種優(yōu)選方案不僅體現(xiàn)了方案的可靠性與經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)也有效地避免了設(shè)計(jì)后期出現(xiàn)的繁瑣計(jì)算。
五、 結(jié)束語(yǔ)
建筑行業(yè)近些年在我國(guó)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，尤其是正處于發(fā)展中階段的我國(guó)，建筑的低投入與高產(chǎn)出一直以來(lái)都是終極目標(biāo)。但是在這一原則下還要求建筑體現(xiàn)出一定的自身特性，為此概念設(shè)計(jì)可謂是時(shí)展的必然產(chǎn)物。通過(guò)在建筑設(shè)計(jì)中利用概念設(shè)計(jì)可以構(gòu)造出更為合理的建筑結(jié)構(gòu)體系，并達(dá)到節(jié)省原料的目的。隨著概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用推廣，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)者接受了這一設(shè)計(jì)方式，并逐漸成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想。我們相信概念設(shè)計(jì)在以后建筑結(jié)構(gòu)中會(huì)獲得更大的發(fā)展，為建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)更多的實(shí)惠與便利。
參考文獻(xiàn)
[1]林同炎.結(jié)構(gòu)概念和體系[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社.
[2]高立人,土躍.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新思路概念設(shè)計(jì)[J].工業(yè)建筑,1999(1).
[3]吳愛(ài)菊.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].溫州：溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2007(2).
[4]許燕祿．概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].廣東土木與建筑,2005(O2).
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；抗震；概念設(shè)計(jì)
Abstract: based on the analysis of earthquake disasters and derived the disastrous effects of the seismic design of building the macro control measures, called the construction structure in the anti-seismic concept design. In this paper, according to the earthquake damage to buildings of theoretical analysis, by comparing the seismic design theory, all countries seismic experiment and seismic design principle elaboration, from the building of the frame structure and structural ductility is also discussed in the building structural design of anti-seismic concept design content.
Keywords: building structure; Seismic; Concept design
中圖分類(lèi)號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
地震是一種不可預(yù)見(jiàn)的、危害極大的自然災(zāi)害，它能造成慘重人員傷亡和巨大的財(cái)產(chǎn)損失，而最主要的損失是由于建筑物的損壞引起，抗震就是針對(duì)這種災(zāi)害進(jìn)行必要的防震措施，以降低災(zāi)害損失率，減少人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失，但是由于地震的不可預(yù)見(jiàn)性及建筑物的系統(tǒng)復(fù)雜性，因此抗震也是房屋建筑乃至一切土木工程最為困難的課題。
一、建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的理論概述
1.何謂建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)
所謂的抗震概念設(shè)計(jì)就是指根據(jù)建筑設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，運(yùn)用其判斷能力和思維能力，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的細(xì)部構(gòu)造和整體方案進(jìn)行決定，從而達(dá)到合理的抗震設(shè)計(jì)?？拐鸶拍钤O(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的一種，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)主要包括抗震概念設(shè)計(jì)、抗震構(gòu)造措施以及抗震計(jì)算設(shè)計(jì)。其中，抗震概念設(shè)計(jì)以及抗震計(jì)算設(shè)計(jì)這兩者應(yīng)該與抗震構(gòu)造措施進(jìn)行有效地結(jié)合。在日常生活中，造成建筑物遭受震害的原因應(yīng)該是多方面的，抗震概念設(shè)計(jì)應(yīng)該針對(duì)各個(gè)方面的震害原因，保證建筑物抗震設(shè)計(jì)的效果。抗震概念設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：采用隔震消能技術(shù)、保證非結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全、提高結(jié)構(gòu)延性、采用合理抗震結(jié)構(gòu)體系、合理選用建筑體型、合理選用建筑結(jié)構(gòu)布置以及有利場(chǎng)地的選擇等等，其中，對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全進(jìn)行保證的目的在于確保建筑結(jié)構(gòu)的整體性。
2.建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)的發(fā)展
我國(guó)在1990年1月頒發(fā)并開(kāi)始施行的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ11-89中列出了工程設(shè)計(jì)中必須遵守的規(guī)定，來(lái)保證“抗震概念設(shè)計(jì)”在實(shí)際工程中的實(shí)現(xiàn)。2002年 1月實(shí)施的GB50011-2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)抗震概念設(shè)計(jì)的要求作了更全面、更符合實(shí)際的規(guī)定,尤其是增加了“不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)”,在修訂過(guò)程中，編制組總結(jié)了2008年汶川地震震害經(jīng)驗(yàn)，在2010年5月了新的抗震規(guī)范GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，這一系列的修訂和總結(jié)使得抗震概念設(shè)計(jì)在工程中的應(yīng)用更具體更明確地落到實(shí)處 ,切實(shí)提高了結(jié)構(gòu)的抗震能力。
由此可見(jiàn)“抗震概念設(shè)計(jì)”愈來(lái)愈受到國(guó)內(nèi)外工程界的普遍重視。
二、建筑物震害破壞形式分析
2008年，中國(guó)四川省汶川縣發(fā)生8級(jí)地震，強(qiáng)度大，波及面廣，北京、寧夏、云南、上海等十幾個(gè)省區(qū)市均有震感。本次地震是繼唐山大地震以來(lái)，我國(guó)發(fā)生的最為嚴(yán)重的地震，造成大面積房屋倒塌、道路破壞。從這次地震的震害資料中不難看出，許多房屋的破壞程度跟結(jié)構(gòu)體系及抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)措施的合理性是密切相關(guān)的。以下就對(duì)建筑物震害破壞形式進(jìn)行簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)分析。
1.場(chǎng)地條件限制首當(dāng)其沖
在各種新聞報(bào)道中，專(zhuān)家們被問(wèn)的最多的問(wèn)題就是：“為什么在同一個(gè)地區(qū)，有些房子倒塌了，有些房子沒(méi)有倒塌呢？”這其中一個(gè)很重要的因素就是場(chǎng)地條件。一般所說(shuō)的場(chǎng)地條件指的是地下工程地質(zhì)條件，例如基巖的分布比較復(fù)雜的，上面沉積的松散層也不均勻。而工程地質(zhì)條件是造成這種破壞差異的主因，不同的場(chǎng)地條件造成地震波放大或減弱，因此在低烈度區(qū)也有高烈度的現(xiàn)象，造成房屋倒塌或嚴(yán)重破壞。而在高烈度區(qū)也有低烈度現(xiàn)象，房屋未倒塌或嚴(yán)重破壞，這就是同一區(qū)域內(nèi)不同建筑受損情況不同的主要原因。
一般來(lái)說(shuō)，基巖在震動(dòng)的時(shí)候，基巖要把能量傳給上面的介質(zhì)叫土層，地震波在土層的傳播跟在基巖的傳播完全是另外一種方式，土一般對(duì)地震波有放大的作用，而且地形越復(fù)雜，那地震波傳來(lái)后會(huì)形成反射和折射，會(huì)加劇放大的效果。
2.框架結(jié)構(gòu)不是萬(wàn)能的
在現(xiàn)在的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，一直有結(jié)構(gòu)師堅(jiān)持應(yīng)用“計(jì)算設(shè)計(jì)”的結(jié)果，認(rèn)為框架結(jié)構(gòu)的抗震性能鐵定比磚混結(jié)構(gòu)的要好，經(jīng)資料顯示在這次汶川大地震中，卻出現(xiàn)了難以想象的情況。此次大地震中某建筑物整體倒塌，該建筑物為三層的框架結(jié)構(gòu)，附近的辦公樓雖然破壞嚴(yán)重，但是卻并未倒塌，該辦公樓為四層的砌體結(jié)構(gòu)。
為什么抗震性能比較好的框架結(jié)構(gòu)在這次大地震中的表現(xiàn)如此之差，甚至還不如抗震性能相對(duì)較差的磚混結(jié)構(gòu)？通過(guò)對(duì)照這兩個(gè)例子，可以發(fā)現(xiàn)純框架結(jié)構(gòu)也有結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)。尤其是教學(xué)樓這種相對(duì)大開(kāi)間、大窗口、懸臂走廊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，一旦發(fā)生大的地震，縱、橫方向的剛度不均勻，極容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)破壞。而且整個(gè)框架結(jié)構(gòu)只有一道防線(xiàn)，就是它的框架，尤其是柱，一旦柱子發(fā)生破壞，沒(méi)有其他約束措施，整個(gè)框架因喪失全部承載能力而倒塌。而砌體結(jié)構(gòu)的住宅或辦公樓，由于其開(kāi)間小，所以縱、橫墻體多，只要嚴(yán)格按照規(guī)范設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱，整體性和延性得到保障，結(jié)構(gòu)不至于發(fā)生脆性破壞而倒塌。
關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；概念設(shè)計(jì)
隨著人類(lèi)生活水平的提高，人們對(duì)建筑功能的要求逐步趨于功能化、多樣化，高層建筑的類(lèi)型和功能也越來(lái)越復(fù)雜，高層建筑的結(jié)構(gòu)體系類(lèi)型也越來(lái)越多，結(jié)構(gòu)體系及立面布置方式亦愈來(lái)愈復(fù)雜，這些都對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。在方案設(shè)計(jì)階段，結(jié)構(gòu)工程師要和建筑師充分合作，從總體出發(fā)考慮技術(shù)問(wèn)題，并考慮施工可行性、經(jīng)濟(jì)性和美觀的需求，解決好結(jié)構(gòu)和空間設(shè)計(jì)的矛盾，發(fā)揮結(jié)構(gòu)工程師的創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神，從而創(chuàng)造出一個(gè)優(yōu)秀的作品。
結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有著至關(guān)重要的作用，它在一定程度上能反映出一個(gè)結(jié)構(gòu)工程師的設(shè)計(jì)水平。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通過(guò)采用概念設(shè)計(jì)的方式能夠在方案設(shè)計(jì)階段迅速的對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較，并加以選擇，還使得計(jì)算更加方便；同時(shí)，采用概念設(shè)計(jì)所得到的方案概念更加清晰，定性更加準(zhǔn)確，能有效的避免后期設(shè)計(jì)階段某些繁瑣的運(yùn)算，有著良好的經(jīng)濟(jì)效果；另外，結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)還能夠判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析的分析結(jié)果是否可靠。這對(duì)于那些只會(huì)依賴(lài)專(zhuān)業(yè)的、一體化的計(jì)算軟件或是照搬規(guī)范做設(shè)計(jì)的年輕結(jié)構(gòu)工程師們很有幫助。
1、高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的基本原則
高層建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了常規(guī)的以承載力、剛度、延性等為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)多防線(xiàn)、剛?cè)峤Y(jié)合的基本設(shè)計(jì)理念之外，由于其自身的特殊性，還有一些設(shè)計(jì)的基本原則。
1.1 盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)模型
在對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量將結(jié)構(gòu)的受力和傳力方式設(shè)計(jì)得簡(jiǎn)單、直接。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)傳力的方式越復(fù)雜，其傳力過(guò)程中越容易形成內(nèi)力和變形的不協(xié)調(diào)以及各種導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的薄弱環(huán)節(jié)，使得建筑結(jié)構(gòu)的安全性降低。與此類(lèi)似，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析與計(jì)算的過(guò)程中，也盡量使用簡(jiǎn)單、直接、可靠的分析和計(jì)算方法。
1.2 構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)盡量均勻連續(xù)
為了達(dá)到避免高層建筑出現(xiàn)軟弱層和層間位移角、內(nèi)力及其傳力途徑突變等問(wèn)題，在對(duì)那些沿建筑物豎直方向布置的抗側(cè)力剛度構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將之設(shè)計(jì)成均勻的、連續(xù)的。當(dāng)然在考慮到建筑空間形式以及使用功能的要求下，也可以對(duì)設(shè)計(jì)作出一定的改進(jìn)，可以有一定的例外，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須對(duì)結(jié)構(gòu)層上、下間的剪切、彎曲剛度以及軸壓剛度的平穩(wěn)過(guò)渡方面進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)。
1.3 “兩心”重合的原則
設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量使得結(jié)構(gòu)平面布置的正交抗側(cè)力剛度中心與建筑物表面力的作用中心或質(zhì)心重合(至少也得靠近)，達(dá)到減小甚至消除在強(qiáng)風(fēng)或地震等外力作用下對(duì)建筑產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)破壞或者其他類(lèi)似的破壞。
1.4 注重傳、受力者共同抗力的概念
傳、受力者共同抗力的概念，即建筑上層結(jié)構(gòu)與其所支承的結(jié)構(gòu)與構(gòu)件整體共同作用機(jī)理。以框支剪力墻和轉(zhuǎn)換梁為例，其實(shí)際的受力狀態(tài)是跨中截面不但承受著彎矩，還承受有軸拉力，這一點(diǎn)可以說(shuō)明在實(shí)際的受力中，上部剪力墻和轉(zhuǎn)換梁起著共同整體抗彎的功用，而中和軸已上移到了剪力墻之上。實(shí)際的建筑中所有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件也不是分散起作用的，而是以一種相當(dāng)復(fù)雜的方式進(jìn)行共同的、協(xié)調(diào)的受力支撐，是一個(gè)整體的、三維的、成體系的結(jié)構(gòu)。
2、高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
2.1結(jié)構(gòu)體系的選擇
2.1.1 建筑設(shè)計(jì)首先應(yīng)考慮的是建筑的功能需求，尤其是高層建筑的設(shè)計(jì)，高層住宅、公寓、賓館等一般采用剪力墻結(jié)構(gòu)；商場(chǎng)、車(chē)站、展覽館、餐廳、停車(chē)庫(kù)等多層或小高層房屋采用框架結(jié)構(gòu)；大型酒店、寫(xiě)字樓、教學(xué)樓、科研樓以及醫(yī)院的住院樓等建筑宜采用框架―剪力墻結(jié)構(gòu)或框架-核心筒結(jié)構(gòu)。
2.1.2 其次結(jié)構(gòu)體系的選擇還可以按照建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求來(lái)進(jìn)行，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般可以根據(jù)建筑的高度、高寬比、抗震設(shè)防的類(lèi)別與烈度等因素對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行一個(gè)初步的選擇。
2.2結(jié)構(gòu)的平面布置
2.2.1 平面形狀
① 對(duì)于高層建筑中的獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，一般應(yīng)以結(jié)構(gòu)平面形狀簡(jiǎn)單、規(guī)則、均勻、結(jié)構(gòu)受力明確作為基本原則，這樣可以使得其傳力直接，利于抵抗水平及豎向的荷載，達(dá)到減少扭轉(zhuǎn)破壞及降低構(gòu)件應(yīng)力集中的目的。對(duì)于平面形狀的選擇，一般以具有兩個(gè)或多個(gè)對(duì)稱(chēng)軸的平面(如矩形、正方形、正多邊形、圓形)作為首選。
② 平面的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，長(zhǎng)寬比的選擇應(yīng)合適，尤其是對(duì)于建筑某些突出部分的長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)，由于當(dāng)平面外伸較長(zhǎng)時(shí)，外伸出段容易產(chǎn)生不規(guī)則振動(dòng)，導(dǎo)致構(gòu)件凹角處發(fā)生破壞，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中構(gòu)件的長(zhǎng)度不應(yīng)太長(zhǎng)，應(yīng)該嚴(yán)格遵循相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范；如果采用復(fù)雜的平面形狀，應(yīng)進(jìn)行更加細(xì)致的抗震驗(yàn)算并在構(gòu)造上予以加強(qiáng)。
2.2.2 結(jié)構(gòu)平面布置的基本原則
① 在一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，結(jié)構(gòu)平面的布置應(yīng)以簡(jiǎn)單、規(guī)則、剛度和承載力分布均勻作為基本原則。由于結(jié)構(gòu)平面不對(duì)稱(chēng)容易造成質(zhì)量和剛度偏心，這將直接導(dǎo)致在地震時(shí)引發(fā)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)烈的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中盡量做到結(jié)構(gòu)的剛度中心和質(zhì)心重合，在適當(dāng)位置設(shè)置防震縫形成多個(gè)較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元，從而有效的減少扭轉(zhuǎn)，對(duì)于那些嚴(yán)重不規(guī)則的平面要盡量避免。
②盡可能避免結(jié)構(gòu)中存在有凹角和較狹長(zhǎng)的縮頸部位，因?yàn)檫@些部位的應(yīng)力集中過(guò)于明顯，會(huì)極大的削弱構(gòu)件的強(qiáng)度，降低其可靠性。同時(shí)還要避免在凹角處或建筑物端部設(shè)置電梯、樓梯間，因?yàn)檫@些部位在以后的使用過(guò)程中將要承受較大的負(fù)載，而恰巧它們又是薄弱部位，所以一般應(yīng)盡量避免。若確實(shí)因功能需要，可以采用剪力墻筒體予以加強(qiáng)。
③在建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中，往往處于功能需求，需要在樓板上開(kāi)洞，這會(huì)大大的削弱樓板的強(qiáng)度和剛度，因此在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)采用加厚洞口附近樓板或者在洞口邊緣設(shè)置邊梁、暗梁等措施。
④設(shè)置合理的多道抗震防線(xiàn)。由于地震一般具有一定的持續(xù)時(shí)間，而且可能還存在著多次反復(fù)的作用。以汶川地震為例，往往地震過(guò)程中的反復(fù)作用對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的破壞，而最后導(dǎo)致建筑倒塌的根本原因是由于結(jié)構(gòu)的破壞而導(dǎo)致其承受重力荷載的能力喪失。因此在建筑的抗震設(shè)計(jì)方面，要適當(dāng)?shù)靥幚砀鳂?gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，以“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件、強(qiáng)壓弱拉”作為設(shè)計(jì)的基本原則，形成兩道或更多道抗震防線(xiàn)，達(dá)到增強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的目的。
2.3結(jié)構(gòu)的豎向布置
2.3.1 豎向體形
① 以抗震力作為主要控制因素的建筑，其立面應(yīng)采用規(guī)則、簡(jiǎn)單的形狀，同時(shí)還可以使用矩形、梯形、三角形等變化較均勻、連續(xù)的幾何圖形，沒(méi)有過(guò)大的外挑或內(nèi)收。
② 以風(fēng)荷載作為主要控制因素的高層建筑，考慮到建筑所承受的風(fēng)荷載是隨著建筑高度的加高而增加，所以一般采用上小下大的梯形、雙曲線(xiàn)梯形、三角形和逐漸退臺(tái)內(nèi)收的立面形狀。
③ 在對(duì)高層建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要避免側(cè)向剛度不規(guī)則、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)和樓層承載力突變等豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)。
2.3.2 豎向構(gòu)件布置的基本原則
① 高層建筑結(jié)構(gòu)豎向布置的一個(gè)基本原則就是要使得其剛度均勻且連續(xù)，盡可能避免造成剛度突變而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)薄弱層，在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)其結(jié)構(gòu)的承載能力和剛度應(yīng)自下而上逐步減小。
② 當(dāng)?shù)讓踊虻撞咳舾蓪尤∠袅蛑佣捎棉D(zhuǎn)換層時(shí)，應(yīng)采用加大落地剪力墻和轉(zhuǎn)換層下柱子截面、加大轉(zhuǎn)換層板的厚度等措施，使得其上下層剛度不會(huì)發(fā)生較大的突變。
③ 對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)豎向體型不規(guī)則的現(xiàn)象，我們可以通過(guò)采用對(duì)樓層的側(cè)向剛度和樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力加以限制來(lái)控制不規(guī)則的程度。
關(guān)鍵詞：建筑場(chǎng)地；建筑結(jié)構(gòu)；抗震；概念設(shè)計(jì)
引言
人們?cè)絹?lái)越重視建筑物的抗震可靠度概念設(shè)計(jì)，較好的運(yùn)用抗震概念和原則是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的必要前提，并且建筑抗震工作一直是建筑設(shè)計(jì)和施工的重點(diǎn)。因此必須重視建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)人員須將結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)與計(jì)算分析及構(gòu)造措施有機(jī)地結(jié)合起來(lái)考慮，并且同時(shí)也要做好相關(guān)方面的其他各項(xiàng)工作，以保證設(shè)計(jì)構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)。
1.建筑物抗震概念設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容
抗震概念設(shè)計(jì)是抗震設(shè)計(jì)中的一個(gè)主要組成部分，其是基于震害經(jīng)驗(yàn)建立的抗震基本原則和思想，包括工程結(jié)構(gòu)的總體布置和細(xì)部構(gòu)造。概念設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容主要有建筑場(chǎng)地選擇；建筑選型與結(jié)構(gòu)布置；設(shè)置多道抗震防線(xiàn)；剛度、承載力和延性的匹配；結(jié)構(gòu)整體性的確保；非結(jié)構(gòu)部件處理。
2.影響建筑物結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的不確定因素
近年來(lái)，我國(guó)地震災(zāi)害事情頻繁發(fā)生，因此做好建筑物抗震性能設(shè)計(jì)已成為當(dāng)今社會(huì)人們關(guān)注的重點(diǎn)課題之一。但是目前我國(guó)抗震設(shè)計(jì)水平遠(yuǎn)未達(dá)到科學(xué)的嚴(yán)密程度，這就要求在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從大的方面入手，做好抗震概念設(shè)計(jì)工作；并且通過(guò)震害分析加強(qiáng)建筑物的破壞規(guī)律的認(rèn)識(shí)，從而取得了抗震設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，確定了結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。
2.1地面運(yùn)動(dòng)不確定性
眾所周知，在地震時(shí)的地面運(yùn)動(dòng)是多維的，地震動(dòng)的各個(gè)分量對(duì)建筑物都起破壞作用。歷次地震中強(qiáng)震儀已經(jīng)多次記錄到地面運(yùn)動(dòng)的三個(gè)正交平動(dòng)分量，即一個(gè)豎向分量和兩個(gè)水平分量，此外還有地面運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)分量。
2.2結(jié)構(gòu)分析影響
在地震概念設(shè)計(jì)中影響結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和動(dòng)力反應(yīng)的因素有很多，如質(zhì)量分布的不確定性；基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用；節(jié)點(diǎn)的非剛性轉(zhuǎn)動(dòng)；偏心、扭轉(zhuǎn)及P-A效應(yīng)；柱軸向變形?？紤]或不考慮節(jié)點(diǎn)非剛性轉(zhuǎn)動(dòng)的影響程度可達(dá)5～10%；考慮柱軸向變形，自振周期可能加長(zhǎng)15%，加速度反應(yīng)可能降低8%；考慮P-A效應(yīng)可能增加位移10%。
2.3材料的影響
混凝土的彈性模量隨著時(shí)間及應(yīng)變程度而改變。隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，混凝土的彈性模量比施工完成后可能降低50%，在應(yīng)變?cè)龃蟮那闆r下還可能繼續(xù)降低，這意味著自振周期可能增長(zhǎng)25%，減小加速度反應(yīng)10%。
2.4阻尼的變化
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)阻尼比一般為5%，但當(dāng)受震松動(dòng)以后阻尼比可達(dá)20-30%，自振周期差異達(dá)50%左右。如某項(xiàng)工程中一般阻尼比為10%，但是當(dāng)收到松動(dòng)后阻尼比就變成25%，此時(shí)的自振周期就為65%。
2.5基礎(chǔ)差異沉降的影響
基礎(chǔ)差異沉降的影響。按一般荷載設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)卣鹣禂?shù)采用0.10，基礎(chǔ)差異沉降1cm可能造成設(shè)計(jì)彎矩72%的誤差，而這種誤差在設(shè)計(jì)中一般未予考慮。
2.6地基承載力
地基承載力?？紤]地震的偶然性以及短期突然加載的影響，在計(jì)算地震對(duì)地基的影響時(shí)，地耐力取值往往提高33-50%，這些數(shù)值都是人為估計(jì)，從而也帶來(lái)設(shè)計(jì)上的差異。
3.建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)
3.1選擇合理的場(chǎng)地
在進(jìn)行建筑物場(chǎng)地選擇時(shí)，首先要遵守場(chǎng)地選擇的原則，挑選對(duì)建筑抗震有利的地段，盡可能避開(kāi)對(duì)建筑抗震不利的地段；任何情況下均不得在抗震危險(xiǎn)地段上，建造可能引起人員傷亡或較大經(jīng)濟(jì)損失的建筑物，避開(kāi)抗震危險(xiǎn)地段，選擇好的抗震場(chǎng)所。
建筑物抗震危險(xiǎn)地段一般是指地震時(shí)可能發(fā)生崩塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段，以及震中烈度為Ⅷ度以上的發(fā)震斷裂帶在地震時(shí)可能發(fā)生地表錯(cuò)位的地段。
發(fā)震斷層：在過(guò)去3.5萬(wàn)年以?xún)?nèi)曾活動(dòng)過(guò)一次，或在5萬(wàn)年內(nèi)活動(dòng)過(guò)兩次的地質(zhì)構(gòu)造上的斷層。
非發(fā)震斷層：與當(dāng)?shù)氐牡卣鸹顒?dòng)性沒(méi)有成因上聯(lián)系的一般斷層，在地震時(shí)一般不會(huì)發(fā)生新的錯(cuò)動(dòng)，并且地下采空區(qū)屬于危險(xiǎn)地段。
不利于抗震的地段：地形上是指條狀突出的山嘴，孤立的山包和山梁的頂部，高差較大的臺(tái)地邊緣，非巖質(zhì)的陡坡，河岸和邊坡的邊緣；從土質(zhì)上是指軟弱土、以液化土，故河道、斷層破碎帶、暗埋塘濱溝谷或半挖半填地基等，以及在平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的地段。
對(duì)于上述不利地段，應(yīng)提出避開(kāi)要求；當(dāng)無(wú)法避開(kāi)時(shí)，應(yīng)采取有效措施。而選擇有利于抗震的場(chǎng)地一般是指位于開(kāi)闊平坦地帶的堅(jiān)硬場(chǎng)地土或密實(shí)均勻中硬場(chǎng)地土。在選擇高層建筑的場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)盡量建在基巖或薄土層上，或應(yīng)建在具有較大“平均剪切波速”的堅(jiān)硬場(chǎng)地土上，以減少輸入建筑物的地震能量，從根本上減輕地震對(duì)建筑物的破壞作用。
3.2建筑的平立面布置
一幢房屋的動(dòng)力性能基本上取決于它的建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑的平、立面布置宜規(guī)則、對(duì)稱(chēng)，質(zhì)量和剛度變化均勻，避免樓層錯(cuò)層，因?yàn)閷?duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)容易估計(jì)其地震時(shí)的反應(yīng)，容易采取構(gòu)造措施和進(jìn)行細(xì)部處理。地震區(qū)的高層建筑，平面以方形、矩形、圓形為好；正六邊形、正八邊形、橢圓形、扇形也可以；不宜采用有較長(zhǎng)翼緣的L形、T形、U形、H形、Y形等平面形狀，同時(shí)也要注意不規(guī)則的平面類(lèi)型布局和建筑物的立面布置，在地震區(qū)高層建筑的立面應(yīng)采用矩形、梯形、三角形等均勻變化的幾何形狀，盡量避免帶有突然變化的階梯形立面。如圖1建筑立面布置圖。
3.3結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置
結(jié)構(gòu)材料的選擇要從抗震角度考慮，作為一種好的結(jié)構(gòu)材料，其結(jié)構(gòu)材料應(yīng)具備：延性系數(shù)高（如鋼結(jié)構(gòu)）；強(qiáng)度，重力比值大（如輕質(zhì)高強(qiáng)材料）；勻質(zhì)性好；正交各向同性（變形相同）；構(gòu)件的連接具有整體性、連續(xù)性和較好的延性；并能發(fā)揮材料的全部強(qiáng)度。
現(xiàn)在建筑物一般采用混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)為其具有現(xiàn)場(chǎng)澆筑，整體性好、就地取材、造價(jià)較低、有較好的抗側(cè)移剛度和保護(hù)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及良好的設(shè)計(jì)可保證結(jié)構(gòu)的延性等優(yōu)點(diǎn)，但是其在周期性往復(fù)荷載作用下，剛度因裂縫而降低；構(gòu)件開(kāi)裂處鋼筋的塑性拉伸，使裂縫不能閉合；在低往復(fù)荷載下，桿件塑性鉸區(qū)混凝土產(chǎn)生反向裂縫導(dǎo)致混凝土破碎，產(chǎn)生永久性的剪切滑移。因此正確認(rèn)識(shí)建筑物抗震機(jī)構(gòu)，才能確保建筑物的穩(wěn)定性。
3.4確保結(jié)構(gòu)的整體性
建筑物的結(jié)構(gòu)應(yīng)具有連續(xù)性，因此采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其整體性和連續(xù)性較好，薄弱部位――施工縫；半預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)預(yù)制樓板端部做成齒槽狀，將少數(shù)肋伸入混凝土墻內(nèi)，保證整體性。
3.5剛度、承載力和延性的匹配
建筑并不是愈剛愈好，二者應(yīng)相互匹配，要?jiǎng)偠取⒊休d力要與延性想匹配：①鋼筋混凝土剪力墻體系就是適應(yīng)這一觀念而設(shè)計(jì)的，其特點(diǎn)為抗側(cè)移剛度大，自振周期較短，地震作用較大；若增加墻厚和數(shù)量、減小橫墻間距，則剛度增加，但地震反應(yīng)加大。②框架一剪力墻結(jié)構(gòu)可能會(huì)因承載力不足而破壞，其自振周期的大小決定于抗震墻的數(shù)量。數(shù)量少而薄，剛度低，周期就長(zhǎng)，地震剪力就小，但抗側(cè)移能力也低。③就是剛性與延性這對(duì)于有框架和抗震墻或由框架和支撐組成的雙重體系中，框架剛度小，承擔(dān)的地震剪力小，而彈性極限變形大；墻體或豎向支承剛度大，承擔(dān)的地震剪力大，而彈性極限變形??；在往復(fù)地震動(dòng)的作用下，墻體和支承由于彈性變形能力差而出現(xiàn)裂縫、桿件屈曲，水平抗力降低，而此時(shí)的結(jié)構(gòu)層問(wèn)位移角遠(yuǎn)小于框架的彈性極限變形值，框架的水平抗力未得到發(fā)揮；由于體系中各抗側(cè)力構(gòu)件的剛度與延性的不匹配，造成各構(gòu)件不能同步協(xié)調(diào)地發(fā)揮水平抗力，出現(xiàn)先后破壞的各個(gè)擊破情況。
4.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，在面對(duì)日益重要的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，以及近年來(lái)多發(fā)地震災(zāi)害，加強(qiáng)建筑物的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已成為目前我國(guó)建筑工程建設(shè)中的首要任務(wù)。因此加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員在日常設(shè)計(jì)工作中，必須學(xué)會(huì)熟練運(yùn)用概念設(shè)計(jì)，并使這一理念貫穿于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，既要嚴(yán)格把握好設(shè)計(jì)的大原則，又要全面考慮諸多因素，最終才能保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，為社會(huì)創(chuàng)造更多精品工程。
參考文獻(xiàn)
[1]曾慶玲.抗震結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)[J]，黑龍江水利科技，2010：09-10.
[2]陳建華，于明.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的一些思考[J].低溫建筑技術(shù)，2010：11-12.
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；抗震技術(shù)
1 建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)抗震的基本目的是賦予建筑特定的抗震功能，要達(dá)到這個(gè)目的，應(yīng)做到如下幾點(diǎn)：第一，合理選擇與利用建筑場(chǎng)地。第二，控制建筑結(jié)構(gòu)平、立面布置的規(guī)則性。第三，采用合理的結(jié)構(gòu)形式。第四，采用合理的抗震構(gòu)造措施。
1.1 合理選擇與利用建筑場(chǎng)地
建筑抗震性能的發(fā)揮首先取決于建筑場(chǎng)地的抗震性能。地震發(fā)生后，場(chǎng)地的震動(dòng)會(huì)直接對(duì)建筑該場(chǎng)地的建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的破壞力，并且產(chǎn)生一系列的間接破壞，如砂土化、滑坡、地基沉降等危害。而選擇合理的適當(dāng)?shù)慕ㄖ?chǎng)地，不僅可以賦予建筑更強(qiáng)的抗震性能，還能有效地降低投資成本，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。有利地段地震破壞作用相對(duì)較小，建筑抗震需要的物資投入相對(duì)較少；不利地段，地震破壞作用相對(duì)較大，建筑抗震需要的物資投入相對(duì)較大。選擇與利用建筑場(chǎng)地的總體原則是：利用有利地段，避開(kāi)不利地段，杜絕利用危險(xiǎn)地段。
理想的情況是選擇抗震有利地段，避開(kāi)不利抗震地段。而在工程實(shí)踐中，由于土地的權(quán)屬關(guān)系，對(duì)任何一個(gè)建筑投資或建設(shè)者而言，建設(shè)用地不可能自由選擇，只能根據(jù)所得建設(shè)用地的具體情況建設(shè)與之適應(yīng)的建筑，或者采用滿(mǎn)足設(shè)計(jì)、施工需要的場(chǎng)地改造后建設(shè)需要建筑。在建設(shè)之前，建設(shè)方需委托地勘單位對(duì)擬建場(chǎng)地進(jìn)行滿(mǎn)足設(shè)計(jì)、施工需要的地質(zhì)勘察與勘探，同時(shí)綜合評(píng)價(jià)場(chǎng)地是抗震有利地段還是抗震不利地段，目的是讓參建各方正確、充分、全面地認(rèn)識(shí)與了解建筑場(chǎng)地的地質(zhì)狀況、地勢(shì)地貌以及地震活動(dòng)狀況。
建設(shè)場(chǎng)地有地震不利的地段時(shí)，應(yīng)該盡量的避開(kāi)不利地段布置建筑；當(dāng)這些地段無(wú)法避開(kāi)時(shí)，應(yīng)該有效的具體措施進(jìn)行解決，如場(chǎng)地改造或采用與之適應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)構(gòu)造。對(duì)于用地范圍較廣的大型建筑群項(xiàng)目，規(guī)劃階段應(yīng)盡可能將主要的、體量大的、規(guī)則性較差的建筑布置在最有利地段，其余次要建筑布置在欠佳的有利地段或不利地段。場(chǎng)地屬于危險(xiǎn)地段時(shí)，例如地震活動(dòng)相對(duì)頻繁、活躍以及生態(tài)比較脆弱的區(qū)域，根據(jù)相關(guān)規(guī)定禁止建造建筑，以有效的規(guī)避因地震導(dǎo)致的滑坡、泥石流等自然災(zāi)害給建筑物帶來(lái)的威脅。對(duì)建設(shè)方而言，當(dāng)所得用地屬于危險(xiǎn)地段時(shí)，或?qū)儆跓o(wú)力避讓且無(wú)力改造的不利地段時(shí)，需與政府工地部門(mén)協(xié)商，另求合適的建設(shè)用地。
1.2控制建筑結(jié)構(gòu)平、立面布置的規(guī)則性
據(jù)相關(guān)地震調(diào)查研究可知，地震災(zāi)害通常發(fā)生于建筑結(jié)構(gòu)的突變處。若剛度中心與質(zhì)量中心發(fā)生較大的偏離，則很容易造成結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)或者平移的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致嚴(yán)重地震破壞的發(fā)生。在建筑不具備較高的整體性，傳力途徑受到阻礙的情況下，結(jié)構(gòu)的抗震性能就會(huì)受到很大的影響。
規(guī)則的結(jié)構(gòu)，傳力路徑明確，計(jì)算分析時(shí)容易準(zhǔn)確估計(jì)地震作用的大小與抗震不利部位，設(shè)計(jì)時(shí)有可靠度較高的依據(jù)。而不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，傳力路徑相對(duì)復(fù)雜，計(jì)算分析時(shí)不容易準(zhǔn)確估計(jì)地震作用的大小以及容易破壞的部位，設(shè)計(jì)依據(jù)不是很明確，結(jié)構(gòu)安全存在一定的隱患。若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案缺乏科學(xué)性以及合理性，不僅會(huì)導(dǎo)致資源的浪費(fèi)，還會(huì)給結(jié)構(gòu)的安全性帶來(lái)較大的隱患。
因此，在方案階段設(shè)計(jì)平立面時(shí)，應(yīng)該重視對(duì)稱(chēng)和規(guī)則，為提高結(jié)構(gòu)抗震性能奠定良好的基礎(chǔ)，有利于建筑在地震災(zāi)害中有效規(guī)避可能受損的情況。在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免不規(guī)則的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。若建筑方案設(shè)計(jì)不得已采用了不規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置，則需應(yīng)利用空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型進(jìn)行合理、仔細(xì)的計(jì)算與分析，在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)對(duì)薄弱部位進(jìn)行強(qiáng)化設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)的延性、抗壓能力、抗傾覆能力、抗倒塌能力等抗震性能。對(duì)于某些重要的、不規(guī)整建筑，需結(jié)合震動(dòng)臺(tái)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果、理論計(jì)算結(jié)果，綜合考慮薄弱部位及相應(yīng)破壞力的大小，為加強(qiáng)和深化結(jié)構(gòu)薄弱部位、應(yīng)力復(fù)雜部位的設(shè)計(jì)提供可靠度較高的依據(jù)。
1.3 采用合理的結(jié)構(gòu)形式
不同的結(jié)構(gòu)形式，抗震性能不同，適用范圍不同，在建筑方案設(shè)計(jì)階段，對(duì)單體建筑或大型建筑內(nèi)部獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，應(yīng)結(jié)合建筑的使用功能、體量及地震作用的大小，選擇相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式。比如，框架結(jié)構(gòu)適用于商業(yè)、辦公、學(xué)校、車(chē)庫(kù)、醫(yī)院等房間開(kāi)間、進(jìn)深尺寸較大的建筑；而異形柱、剪力墻結(jié)構(gòu)適用于墻體分割較多、房間開(kāi)間尺寸較小的普通住宅建筑；框架核心筒、筒中筒結(jié)構(gòu)適用于超高層商業(yè)建筑；別墅建筑常用異形柱框架結(jié)構(gòu)、高層住宅常用剪力墻結(jié)構(gòu)、多層住常采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)；相對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)（巨型框架除外）適用的建筑總高度較低，而筒體結(jié)構(gòu)適用的建筑總高度較高。
2建筑結(jié)構(gòu)的抗震技術(shù)
2.1主動(dòng)控制技術(shù)
主動(dòng)控制是指應(yīng)用現(xiàn)代的控制技術(shù)，實(shí)時(shí)跟蹤和預(yù)測(cè)輸入地震動(dòng)和結(jié)構(gòu)的反應(yīng)，在作動(dòng)器的作用下對(duì)結(jié)構(gòu)施加一定的控制力從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特性的改變，使結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)性能在一定條件下可以滿(mǎn)足優(yōu)化準(zhǔn)則，進(jìn)而使結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)顯著減小。主動(dòng)控制大多分為開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種，開(kāi)環(huán)控制的方法是指對(duì)系統(tǒng)的擾動(dòng)輸入進(jìn)行科學(xué)的測(cè)量，根據(jù)系統(tǒng)擾動(dòng)輸入的情況進(jìn)行綜合的處理。其中開(kāi)環(huán)控制的在線(xiàn)計(jì)算較小，對(duì)系統(tǒng)元件的精度要求也相對(duì)較高，不具備良好的抗干擾能力。而閉環(huán)控制方法則是通過(guò)適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)狀態(tài)反饋和輸出反饋，從而起到一定的控制作用，進(jìn)而控制結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，閉環(huán)控制方法的在線(xiàn)計(jì)算較大，抗干擾能力也相對(duì)較強(qiáng)，對(duì)控制元件的精度要求不高，可以對(duì)較高的控制效果進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)。
2.2被動(dòng)控制技術(shù)
被動(dòng)控制技術(shù)即指在結(jié)構(gòu)的某個(gè)部位附加一個(gè)子系統(tǒng)，或是對(duì)結(jié)構(gòu)的自身構(gòu)件進(jìn)行一定程度上的構(gòu)造處理，從而改變其結(jié)構(gòu)體系的動(dòng)力特性。被動(dòng)控制技術(shù)主要包括吸振技術(shù)和耗能技術(shù)兩種。由于被動(dòng)控制技術(shù)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)相對(duì)比較低，其易于維護(hù)，無(wú)需外界能源的持續(xù)供應(yīng)等優(yōu)勢(shì)，逐漸成為了建筑結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)中的重點(diǎn)研究對(duì)象，在實(shí)際應(yīng)用中使用相對(duì)比較廣泛。
2.3混合控制技術(shù)
混合控制技術(shù)是將主動(dòng)控制技術(shù)與被動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合作用在相同的結(jié)構(gòu)上，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)震動(dòng)控制的形式。根據(jù)兩種控制技術(shù)的組合方式混合控制技術(shù)可以分為主從組合和并列組合兩種形式。其中主從組合方式是將某一控制作為主要的控制部件，在以主要部件為主體實(shí)現(xiàn)其他部件的結(jié)構(gòu)控制。并列方式是使兩種控制技術(shù)獨(dú)立工作，在長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐過(guò)程中，大多以被動(dòng)控制為主要控制方式，而主動(dòng)控制則為輔助的主從結(jié)合，通過(guò)兩種控制技術(shù)的結(jié)合，揚(yáng)長(zhǎng)避短，在確保建筑結(jié)構(gòu)抗震安全性的同時(shí)提高建筑的風(fēng)震舒適性。在被動(dòng)控制中引入主動(dòng)控制可以明顯提高系統(tǒng)的控制效果，提高系統(tǒng)的可靠性。而在主動(dòng)控制中引入被動(dòng)控制則可以對(duì)控制力度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，相對(duì)而言混合控制技術(shù)具有較大的優(yōu)勢(shì)，在建筑系統(tǒng)中應(yīng)用混合控制技術(shù)對(duì)提高建筑物的安全性和穩(wěn)定性有著重要作用。
3.小結(jié)
隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，抗震設(shè)計(jì)在建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已經(jīng)成為了不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)合理的概念設(shè)計(jì)，采用合理的抗震技術(shù)，可有效提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能。在設(shè)計(jì)抗震結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)充分結(jié)合建筑的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的抗震結(jié)構(gòu)，避免建筑物在使用過(guò)程中出現(xiàn)安全隱患。
【參考文獻(xiàn)】
[1]代梅葉.結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)分析[J].民營(yíng)科技，2014，（2）：201.
關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)； 概念設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào)：TU208文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)越來(lái)越高，造型越來(lái)越復(fù)雜，豎向體型不規(guī)則，墻體凹凸轉(zhuǎn)折，平面布置不規(guī)則，樓板大開(kāi)洞等結(jié)構(gòu)型式很適應(yīng)市場(chǎng)的需求，但卻對(duì)結(jié)構(gòu)工程師的工作提出了更高的要求。隨著科技的發(fā)展，人們已經(jīng)不用在進(jìn)行復(fù)雜的手算，通過(guò)一體化計(jì)算機(jī)的計(jì)算，可以很快的判斷結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和變形是否滿(mǎn)足規(guī)范的要求，但是設(shè)計(jì)軟件的計(jì)算都有它的基本理論假定、應(yīng)用范圍、限制條件等，需要對(duì)計(jì)算的結(jié)果作正確的判斷和取舍。作為一名結(jié)構(gòu)工程師，在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)本著積極、主動(dòng)的態(tài)度，自覺(jué)地完成高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求又滿(mǎn)足人們需求的高層建筑。
一、高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)
高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是指工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員運(yùn)用所掌握的理論知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)，在方案階段及初步設(shè)計(jì)階段，從宏觀上、總體上和原則上去決策和確定高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些最基本、最本質(zhì)也是最關(guān)鍵的問(wèn)題，主要涉及結(jié)構(gòu)方案的選定和布置、荷載和作用傳遞路徑的設(shè)置、關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)的判定和加強(qiáng)、結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性保證和耗能作用的的發(fā)揮以及承載力和結(jié)構(gòu)剛度在平面內(nèi)和沿高度的均勻分配；結(jié)構(gòu)分析理論的基本假定等等。概念設(shè)計(jì)是一種思路，是一種定性的設(shè)計(jì)，它不以精確的力學(xué)分析、生搬硬套的規(guī)范條文為依據(jù)，而是對(duì)工程進(jìn)行概括性的分析，制定設(shè)計(jì)目標(biāo)，采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施。
二、概念設(shè)計(jì)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義
2.1方案更完美
概念設(shè)計(jì)可以在建筑設(shè)計(jì)的方案階段有效地對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較并最終做出選擇。由概念設(shè)計(jì)所得到的方案往往概念清晰、定性正確，這一方面能避免后期設(shè)計(jì)階段一些不必要的繁瑣運(yùn)算，同時(shí)也使概念設(shè)計(jì)具有較好的經(jīng)濟(jì)可靠性能。
2.2強(qiáng)烈的創(chuàng)新性
一般來(lái)說(shuō)，概念設(shè)計(jì)做得較好的工程師，其結(jié)構(gòu)概念將隨他實(shí)踐的積累越來(lái)越豐富，設(shè)計(jì)成果也越來(lái)完善。但是，隨著社會(huì)分工更細(xì)，很多結(jié)構(gòu)工程師還停留在只知道依賴(lài)規(guī)范、參照設(shè)計(jì)手冊(cè)、應(yīng)用計(jì)算機(jī)程序做習(xí)慣性傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的階段，這樣做出來(lái)的設(shè)計(jì)缺乏創(chuàng)新。因此，要展現(xiàn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，就必須引進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念。
2.3判斷電算結(jié)果可靠性
掌握好概念設(shè)計(jì)一方面可以保證正確的設(shè)計(jì)原則，另一方面也可以解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題以提高設(shè)計(jì)水平。而且，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了技術(shù)問(wèn)題時(shí)，可以利用概念設(shè)計(jì)來(lái)分析原因，找到問(wèn)題的癥結(jié)所在，這個(gè)方法尤其適用于判斷電算結(jié)果。
三、高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的主要思想
3.1 建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)
建筑師往往追求功能齊全、造型獨(dú)特、新穎的高層的建筑，然而結(jié)構(gòu)工程師要使這樣的建筑實(shí)現(xiàn)出來(lái)往往會(huì)有很大的困難，或者付出很大的代價(jià)才能實(shí)現(xiàn)，不滿(mǎn)足適用性和耐久性的要求，所以概念設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)師參與到建筑的方案形成階段，利用結(jié)構(gòu)師掌握的結(jié)構(gòu)知識(shí)協(xié)調(diào)建筑師進(jìn)行建筑平立面的選擇與調(diào)整，使之既功能齊全，美觀大方，符合建筑設(shè)計(jì)的要求，又能使結(jié)構(gòu)盡量規(guī)則，符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。
3.2 結(jié)構(gòu)體系選擇與結(jié)構(gòu)布置
結(jié)構(gòu)體系是指結(jié)構(gòu)抵抗豎向荷載和水平荷載時(shí)的傳力途徑及構(gòu)件組成方式，在高層建筑中，設(shè)計(jì)中主要考慮抵抗水平力的作用，因此抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系的確定和設(shè)計(jì)成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題，在大多數(shù)情況下，它與豎向荷載傳力體系是統(tǒng)一的。高層建筑的抗側(cè)力體系近年來(lái)有很了很大的發(fā)展，由最初的框架、剪力墻結(jié)構(gòu)等基本體系，發(fā)展為框架- 剪力墻體系，繼而又發(fā)展了框架-筒體體系、框架-筒體-伸臂體系、框筒體系、筒中筒體系等等。然而不同結(jié)構(gòu)體系的抗側(cè)剛度、豎向承載力、延性及結(jié)構(gòu)布置的要求是不同的?？蚣芙Y(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活，構(gòu)件類(lèi)型少，設(shè)計(jì)和施工都較簡(jiǎn)單，但其抗側(cè)剛度??；剪力墻結(jié)構(gòu)整體性好，抗側(cè)剛度大，側(cè)移小，但其平面布置不靈活；而框架－剪力墻結(jié)構(gòu)則綜合了框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，并可以設(shè)計(jì)成雙重抗側(cè)力體系，框架－剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要注意的就是剪力墻的布置要均勻，剛心與質(zhì)心重合或相近，且剪力墻數(shù)量不宜過(guò)多。
結(jié)構(gòu)水平布置在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中處于舉足輕重的地位，它涉及結(jié)構(gòu)安全、受力合理，結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)、施工方便等方面。結(jié)構(gòu)平面布置宜簡(jiǎn)單、規(guī)則，盡量減少突出、凹進(jìn)等復(fù)雜平面，使結(jié)構(gòu)平面內(nèi)方向剛度均勻，即使“剛心”與質(zhì)心盡量靠近，減少結(jié)構(gòu)地震作用下的扭轉(zhuǎn)。影響平面剛度是否均勻的主要因素是剪力墻的布置，不宜將剪力墻集中布置在結(jié)構(gòu)的端部，這樣在地震作用下結(jié)構(gòu)會(huì)有很大的扭轉(zhuǎn)，將結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的布置在結(jié)構(gòu)的兩邊或?qū)⒓袅Σ贾贸删部梢院芎玫臏p少扭轉(zhuǎn)。周邊布置剪力墻， 或者周邊布置很大的框筒，都是增加結(jié)構(gòu)抗扭剛度的重要措施，有利于抵抗扭轉(zhuǎn)[。
結(jié)構(gòu)沿豎向剛度宜均勻，避免軟弱層或薄弱層，減少鞭梢效應(yīng)，結(jié)構(gòu)宜做成上下等寬或由下向上逐漸變小的體型，做到立面和豎向剖面規(guī)則，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下向上逐漸減少，避免建筑立面有較大的收進(jìn)、局部有大開(kāi)洞或者頂部有小房間造成建筑立面體型沿高度變化。樓層的剛度突然減小或突然加大都會(huì)使該層及其附近樓層出現(xiàn)薄弱層從而使地震反應(yīng)（位移和內(nèi)力）發(fā)生突變而產(chǎn)生震害。
3.3 高層建筑概念設(shè)計(jì)的其他問(wèn)題
高層建筑的概念設(shè)計(jì)，除了考慮結(jié)構(gòu)體系選擇與結(jié)構(gòu)布置外，還應(yīng)對(duì)一些特殊部位進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)和加強(qiáng)構(gòu)造措施，把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成多道設(shè)防的結(jié)構(gòu)即超靜定結(jié)構(gòu)，必要時(shí)還可以通過(guò)縫的設(shè)置來(lái)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性。
從抗震設(shè)計(jì)的角度的出發(fā)，我們經(jīng)常采用的是“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的設(shè)計(jì)要求，就是通過(guò)概念分析和結(jié)構(gòu)計(jì)算估計(jì)受力不利部位和薄弱部位，讓結(jié)構(gòu)某些特定部位出現(xiàn)預(yù)期的合理破壞模式，下意識(shí)的減弱某些部位的承載力，使它屈服提前出現(xiàn)塑性鉸，以便保護(hù)其相連的重要構(gòu)件。
抗震結(jié)構(gòu)還應(yīng)該做成具有多道設(shè)防的結(jié)構(gòu)，第一道設(shè)防結(jié)構(gòu)中的某一部分先屈服或破壞。同時(shí)要注意分析并控制結(jié)構(gòu)的屈服或破壞部位，控制出鉸次序及破壞過(guò)程。有些部位允許屈服或允許破壞，而有些部位則只允許屈服，不允許破壞，甚至有些部位不允許屈服。例如，帶有連梁的剪力墻結(jié)構(gòu)，通常將連梁作為第一道設(shè)防，允許它先出鉸或破壞，墻肢作為第二道設(shè)防仍然可以抵抗地震力。
結(jié)構(gòu)分縫是結(jié)構(gòu)布置中一個(gè)重要組成部分，特別是體型復(fù)雜，平、立面不規(guī)則結(jié)構(gòu)，可在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫。
四、結(jié)束語(yǔ)
總而言之，概念設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心和靈魂，其宗旨是要求建筑師和結(jié)構(gòu)工程師明白在目前科技發(fā)展和設(shè)計(jì)計(jì)算的水平上，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得嚴(yán)重不規(guī)則、整體性差，只憑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析來(lái)進(jìn)行計(jì)算，是難以保證結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)、抗震功能的。運(yùn)用結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)從整體上把握結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能，這樣才能對(duì)計(jì)算分析結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的判斷、合理的采用，保證工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性與安全性，設(shè)計(jì)出更加安全、適用、可靠、經(jīng)濟(jì)的高層建筑。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；概念設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)；措施；研究
建筑結(jié)構(gòu)形式多種多樣，有很多建筑結(jié)構(gòu)利用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法無(wú)法正確的計(jì)算出所需要參數(shù)數(shù)據(jù)，即使能夠計(jì)算出來(lái)也存在著一定的誤差，而概念設(shè)計(jì)是從整體、宏觀的角度來(lái)考慮建筑結(jié)構(gòu)，能夠準(zhǔn)確的計(jì)算出結(jié)構(gòu)所需要的各種參數(shù)，以此來(lái)提高建筑結(jié)構(gòu)的性能。
1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能永遠(yuǎn)遵循一種設(shè)計(jì)理念，否則將會(huì)阻礙建筑行業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展，尤其是在建筑結(jié)構(gòu)形式多樣的今天，更需要轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)理念，將全新的設(shè)計(jì)理念應(yīng)用在是實(shí)踐中，因此來(lái)保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域獲得長(zhǎng)久發(fā)展機(jī)遇。概念設(shè)計(jì)理念在這種情況下，應(yīng)用而生，在此，筆者將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
1.1 概念設(shè)計(jì)含義
概念設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)相比最突出的特點(diǎn)就是簡(jiǎn)潔，因?yàn)橛行┙ㄖY(jié)構(gòu)利用常規(guī)的方法無(wú)法對(duì)其進(jìn)行精確分析，而有些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范也沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行具體的規(guī)定，在這種情況下，使用概念設(shè)計(jì)能夠解決設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到各種問(wèn)題。所謂概念設(shè)計(jì)就是從建筑整體出發(fā)，以宏觀角度來(lái)完成建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)任務(wù)，在設(shè)計(jì)中需要將建筑看作是一個(gè)整體體系，而將建筑結(jié)構(gòu)看作是分體系，兩者需要綜合考慮，掌握其中的破壞機(jī)理，處理好兩者之間的力學(xué)關(guān)系。概念設(shè)計(jì)在應(yīng)用過(guò)程中，需要從總方案入手，重點(diǎn)處理建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性等問(wèn)題。
1.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)的重要性
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法有很多，概念設(shè)計(jì)就是被普遍使用的一種設(shè)計(jì)方法，如果能夠在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，充分合理的利用這種設(shè)計(jì)方法，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員來(lái)講，能夠增加其實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展角度來(lái)講，對(duì)完善設(shè)計(jì)理念有著積極的作用。但是在工程實(shí)踐中，大部分設(shè)計(jì)人員只是按照設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定的設(shè)計(jì)方法來(lái)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，只有很少一部分設(shè)計(jì)人員嘗試使用這種方法，這對(duì)我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念的更新非常不利，也正是因?yàn)槿绱?，我?guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏創(chuàng)新，缺少亮點(diǎn)。設(shè)計(jì)人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)遇到理論與實(shí)際不相符的人情況，尤其是參數(shù)計(jì)算的理論數(shù)據(jù)幾乎與實(shí)際要求一直存在差異，甚至有些建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件所需的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)不能使用正常的途徑計(jì)算出來(lái)，這時(shí)如果能夠充分的利用概念設(shè)計(jì)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，將非常容易的解決無(wú)法計(jì)算的問(wèn)題。設(shè)計(jì)人員在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出最佳方案，既能夠節(jié)約成本，又能夠保證建筑結(jié)構(gòu)安全可靠。一般情況下，設(shè)計(jì)人員使用概念設(shè)計(jì)方法，需要掌握大量的結(jié)構(gòu)理論，并且具有豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)建筑所有結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能都有所了解，這樣才能設(shè)計(jì)出優(yōu)良的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，順利完成設(shè)計(jì)目標(biāo)。
2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施
概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用能夠有效的提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性，尤其是抗震性能，其具體的措施如下：
首先，確定建筑施工場(chǎng)地，場(chǎng)地條件必須達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，有利于提高建筑物的整體抗震性能，一般情況下，平坦的場(chǎng)地有利于建筑施工，建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也有所保證，但是很多建筑物都不能建在平坦的地方，這時(shí)就需要盡可能的避開(kāi)不利地段，或者利用概念設(shè)計(jì)計(jì)算出建筑結(jié)構(gòu)所需的抗震性能，以此來(lái)保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；其次，正確選擇建筑結(jié)構(gòu)材料，建筑材料性能一定要有所保證，尤其強(qiáng)度性能，一般情況下，使用的建筑結(jié)構(gòu)材料都需要達(dá)到高強(qiáng)度的要求，以此來(lái)保證建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到抗震要求；再次，優(yōu)化建筑構(gòu)件，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，選擇性能優(yōu)良的建筑構(gòu)件，并且需要設(shè)置多道防線(xiàn)，尤其是抗震防線(xiàn)，使其能夠承受地震的破壞，而且在地震持續(xù)破壞中，能夠保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；最后，在提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度的同時(shí)，選擇性提高重要構(gòu)件的延性，使建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到合理剛度與承載力分布，加強(qiáng)建筑物的抗震性能。
除此之外，具有以下措施，保證抗震的構(gòu)造連接與經(jīng)過(guò)計(jì)算的節(jié)點(diǎn)連接，把握好整個(gè)構(gòu)造連接在規(guī)范內(nèi)的度的問(wèn)題，確保結(jié)構(gòu)的整體性；讓建筑物的平、立面布置與概念設(shè)計(jì)的要求相符，杜絕不規(guī)則方案；拋開(kāi)常規(guī)的以計(jì)算機(jī)完成設(shè)計(jì)計(jì)算的方式，合理運(yùn)用設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以概念結(jié)合實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行綜合的分析計(jì)算，并實(shí)行合理調(diào)整。
3 概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一采用概率極限狀態(tài)理論，以使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理以及安全使用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但是概念極限狀態(tài)設(shè)計(jì)在運(yùn)算時(shí)也會(huì)有一些不夠精確的近似，不能精準(zhǔn)預(yù)估建筑物的實(shí)際承載力，所以需要結(jié)構(gòu)工程師將概念設(shè)計(jì)結(jié)合結(jié)構(gòu)措施有效應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中去。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有關(guān)概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：
3.1 協(xié)同設(shè)計(jì)工作與結(jié)構(gòu)體系
建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件要在能承載各類(lèi)極限狀態(tài)下的合理受力而不受破壞，就需要各構(gòu)件之間相互配合協(xié)調(diào)，共同工作。協(xié)同工作理念已經(jīng)在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中得以不斷延伸，只是建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作集中在建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)關(guān)系的整體上，不能對(duì)二者分開(kāi)進(jìn)行處理。同時(shí)還應(yīng)注意到建筑結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的應(yīng)力承載水平，特別是在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)避免過(guò)多短柱以使同層承力柱都保持在相同的水平位移范圍內(nèi)。但隨著建筑高度的增加，就必須增加短柱數(shù)量以免底層的豎向承力柱截面積過(guò)大。其實(shí)，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是抵抗水平力的作用以防出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)變形現(xiàn)象，而將巨型鋼管柱設(shè)置在建筑結(jié)構(gòu)四周的設(shè)計(jì)有效抵抗高層建筑的水平作用力，增強(qiáng)了高層建筑抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的抗變形能力和穩(wěn)定性能。
3.2 協(xié)同設(shè)計(jì)工作與材料利用率
結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施的重要內(nèi)容之一就是協(xié)同設(shè)計(jì)工作與材料利用率的應(yīng)用，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的協(xié)同工作成都隨著設(shè)計(jì)材料利用率的提高而不斷提升，盡可能地提高設(shè)計(jì)材料的利用率，可以在保證建筑工程質(zhì)量的同時(shí)降低生產(chǎn)成本并減少經(jīng)濟(jì)耗損。同時(shí)，協(xié)同設(shè)計(jì)工作原則與建筑整體設(shè)計(jì)的工作原則保持一致，結(jié)構(gòu)工程師在建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)不斷受到重視的現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在深入扎實(shí)自己結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本理論知識(shí)基礎(chǔ)的同時(shí)，應(yīng)不斷汲取實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，讓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作做到盡可能精益求精。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，可知將概念設(shè)計(jì)理念應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中十分必要，既有助于提高建筑物的整體性能，也有利于我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用與創(chuàng)新，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]張廣生.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（6）.