發(fā)布時間：2022-12-15 04:02:13
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的建筑結(jié)構(gòu)抗震論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)設計;抗震概念;應用
防震設計是高層建筑結(jié)構(gòu)設計必不可少的一部分，并且地震是一種無法消除的自然災害。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)設計人員應采取科學、合理的措施來降低地震對高層建筑物的危害系數(shù)，以提高高層建筑物的穩(wěn)定性，從而保證人們的生命和財產(chǎn)安全，這同時也是我國高層建筑物結(jié)構(gòu)設計工藝不斷優(yōu)化的必然結(jié)果。
1高層建筑結(jié)構(gòu)設計中抗震概念概述
地震的發(fā)生是無規(guī)律的，因此做好高層建筑物的防震設計是十分必要的。實踐證明，只有利用科學、合理的設計措施，整體布局高層建筑的結(jié)構(gòu)細節(jié)，才能降低地震對于高層建筑物的危害。一般抗震設計是從抗震值和抗震措施兩個方面進行的，其過程是:地震情況統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析、提出概念?？拐鸶拍钤O計的主要內(nèi)容就是保證高層建筑整體的穩(wěn)固性和細節(jié)結(jié)構(gòu)的抗震性。簡單地說，抗震概念設計就是基于工程抗震的基本理論和實際的抗震經(jīng)驗總結(jié)出的工程抗震概念，是決定建筑物抗震能力的基礎(chǔ)?？拐鸶拍钤O計中包含空間作用、非線性性質(zhì)、材料時效、阻尼變化等多種不確定的因素?？拐鸶拍钤O計的原則是建筑結(jié)構(gòu)設計簡單性、剛度適宜性、勻稱性、整體性。例如在一些地震頻發(fā)的地區(qū)設計高層建筑時，應該考慮都高層建筑上下部分結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同的問題。
2高層建筑架構(gòu)設計中抗震概念設計的應用策略
2．1合理的場地
高層建筑物的建設地點也是保障建筑工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。選擇合理的建筑施工場地，不僅可以減少企業(yè)的投入成本，還能提高建筑物的穩(wěn)固性。因此，施工人員可以利用現(xiàn)代先進科技設施來選擇理想的地段。場地的選擇應當避開地震危險地段，如地震時會發(fā)生崩塌、地裂以及在高強度地震下容易發(fā)生地表錯位的場地。一般地震危險地段包括斷層區(qū)、坡度陡峭的山區(qū)、存在液化和夾層的坡地以及大面積采空的地區(qū)。如發(fā)生嚴重地震的四川北川地區(qū)，其區(qū)域特點是縣境內(nèi)地形切割強烈，地形起伏大，相對高差超過1000m，溝谷谷坡一般大于25°，部分達40°～50°，甚至陡立。并且地貌類型以侵蝕構(gòu)造山地、侵蝕溶蝕山地為主。另外在縣境內(nèi)還存在一條斷裂帶。這也就是北川地區(qū)成為汶川地震重災區(qū)的原因，該地區(qū)的地震宏觀烈度達到了Ⅺ度。因此，建設高層建筑的重點就是選擇地勢開闊、平坦以及中硬場地土。如我國中部平原地區(qū)，其地勢平坦，并且屬于地震低發(fā)區(qū)。當然，如果無法避免區(qū)域限制，那么也可以選擇抗震性比較好的地區(qū)，如避免存在孤立山包的區(qū)域以及表面覆蓋層厚度較小的區(qū)域?？傊?，因地制宜，選擇合適的高層建筑建筑建設場地是保證高層建筑物穩(wěn)定性的最佳途徑。
2．2合理布局建筑平面
建筑物的房屋布置和結(jié)構(gòu)布置都是影響高層建筑物穩(wěn)定性的重要因素。依據(jù)抗震的概念，合理布局能夠有效提高高層建筑物的抗震能力，延長建筑的使用年限。一般施工人員都會根據(jù)地震系數(shù)選擇適當?shù)慕ㄖ锔叨群蛯挾?，使高層建筑的抗震能力達到最大值。建筑平面的布置可以從四個方面考慮:一是布置平面時，應當遵循簡單、對稱的結(jié)構(gòu)特點，以減少偏心;二是應當保證質(zhì)量和剛度變化均勻，避免樓層錯層問題;三是盡量設計合理的平面長度，且建筑物突出的長度也應該符合相關(guān)標準;四是盡量避免采用角部重疊的平面圖形以及細腰形平面圖形。如早前發(fā)生在墨西哥的地震，相關(guān)人員在地震發(fā)生后對房屋的結(jié)構(gòu)進行了分析。據(jù)數(shù)據(jù)表明，建筑物剛度明顯不對稱會增加15%的地震破壞率，拐角形建筑會增加42%的地震破壞率，因此，高層建筑施工人員應該科學合理的設置建筑平面。此外，現(xiàn)澆鋼筋混凝土高層建筑適用高度的確定需要考慮地區(qū)的地震烈度，如高層建筑的抗震墻在烈度系數(shù)達到6的地區(qū)，其最高適宜高度為130米;在烈度系數(shù)為7的地區(qū)，最高適宜高度為120米?？傊?，合理的高層建筑物平面布局是保證高層建筑抗震能力的關(guān)鍵。
2．3合理的結(jié)構(gòu)設計
高層建筑的結(jié)構(gòu)設計不僅要滿足抗震要求，還要滿足經(jīng)濟、功能齊全、施工技術(shù)等要求。在設計高層建筑結(jié)構(gòu)時要考慮實際的場地環(huán)境和建筑物本身的建設標準。另外，結(jié)構(gòu)的設計還應該滿足對稱性?？傊?，對于高層建筑的結(jié)構(gòu)設計應該從各個方面綜合考慮。首先，高層建筑結(jié)構(gòu)的設計需要考慮多種影響因素，除材料、施工、地基、防烈度等因素外，還要考慮經(jīng)濟因素，之后才能確定建筑物結(jié)構(gòu)類型。有利于防震的建筑平面設計包括方形、圓形、矩形、正六邊形、正八邊形等，不利于防震的建筑平面設計包括多塔形、錯層、樓板開口等。次外，如果建設的高層建筑屬于純框架高層建筑，那么設計人員應避免出現(xiàn)框架柱傾斜、樓體傾斜等問題。因為如果框架柱傾斜，一旦發(fā)生地震就會出現(xiàn)剪切破壞問題，造成高層建筑的嚴重損壞。其次，更為重要的是結(jié)構(gòu)設計一定要遵循對稱原則，避免扭轉(zhuǎn)問題的出現(xiàn)。如果高層建筑結(jié)構(gòu)采取對稱的結(jié)構(gòu)，那么當發(fā)生地震時，其建筑物只會發(fā)生平移震動，建筑物各個部分的受力比較均勻，從而降低地震對高層建筑的破壞程度。
2．4設置多條防震線
設置防震線是為了提高高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震系數(shù)，提高建筑物體的穩(wěn)固性。之所以設置多條防震線是因為建筑物中各個部分的結(jié)構(gòu)和功能是不相同的，設計相應的反震線能整體提高高層建筑物的抗震能力。設置多條防震線的優(yōu)勢在于如果發(fā)生地震時，第一道防線的抗側(cè)力構(gòu)件在遭到破壞之后，其地震的沖擊力和破壞力就會減弱。這樣當?shù)卣鸾?jīng)過多道防震線之后，地震的破壞力就會降到最低。如尼加拉瓜的馬拉瓜市的美洲銀行大廈，就是應用多道防震線的典型建筑，其大樓采用的是11.6米*11.6米的鋼筋混凝土芯筒作為主要的抗震和防風構(gòu)件，并且該芯筒又由四個小芯筒組成。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，該高層建筑對于地震的反應用數(shù)據(jù)表示是，當發(fā)生地震時，其四個小芯筒的結(jié)構(gòu)底部地震剪力值達到了27000KN，結(jié)構(gòu)底部地震傾覆力矩達到了370000KN•m，其結(jié)構(gòu)頂點位移值為120毫米?？偠灾?，設置多條防震線提高高層建筑物防震能力的重要手段。尤其是在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，重視抗震概念的設計是延長高層建筑物使用年限，提高我國建筑工藝水平的關(guān)鍵。
3總結(jié)
綜上所述，隨著我國經(jīng)濟水平的不斷增長，高層建筑物的數(shù)量也在迅速增長。因此，做好高層建筑結(jié)構(gòu)設計中的抗震概念設計就凸顯的尤為重要。將抗震概念設計應用到高層建筑結(jié)構(gòu)設計中，不僅要考慮高層建筑結(jié)構(gòu)施工的各個方面，還要考慮各種外界因素以及抗震標準。這樣才能提高高層建筑的穩(wěn)定性，降低地震給高層建筑造成的危害程度，從而保證人們生命和財產(chǎn)的安全。
作者:周寶學 單位:浙江華坤建筑設計院有限公司
參考文獻:
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［2］李國珍．高層建筑結(jié)構(gòu)設計中抗震概念設計的應用淺析［J］．江西建材，2014，02∶29．
1 國內(nèi)現(xiàn)狀
在我國，框架結(jié)構(gòu)在設計的過程中，基本采用的純框架的設計理論。填充墻做為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)計算時只是在進行荷載計算時將填充墻的自重附加在計算模型上，沒有考慮到填充墻與框架本身的拉結(jié)關(guān)系的影響。
《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》[4]（以下簡稱《高規(guī)》）中4.3.17條明文規(guī)定：當非承重墻體為砌體墻時，框架結(jié)構(gòu)的計算自震周期可取0.6～0.7的折減系數(shù)。這是因為大量的科學實測數(shù)據(jù)表明：實際工程當中，建筑自身的自振周期小于理論計算出來的周期。特別是墻體采用實心磚填充墻的框架結(jié)構(gòu)，因為實心磚填充墻的剛度大于框架的剛度，其影響更為顯著。大量數(shù)據(jù)表明，實測周期約為計算周期的50%～60%。
在建筑的施工過程中，為了填充墻的穩(wěn)定、施工方便，通常會采取填充墻與框架柱、梁周邊拉結(jié)的做法，或者通過拉結(jié)鋼筋來加強框架和填充墻之間的聯(lián)系，這樣的施工方法有利于填充墻整體的穩(wěn)定和防止裂縫的生成，并且對于隔音、防水、保溫、隔熱也是有利的。這一做法也直接導致了框架填充墻結(jié)構(gòu)體在水平或豎向動力作用下，作為一個整體來共同作用。
但是，就算按照目前采用的地震三水準的設防目標，“小震不壞、中震可修、大震不倒“的抗震設計原則，只能做到對于建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不發(fā)生破壞或者倒塌，建筑當中存在的大量的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件還是存在被破壞的可能。從以往的震害當中可以看到，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞也是相當嚴重的，并對人的生命安全和財產(chǎn)安全造成了極大的破壞。造成這種局面的最主要的原因是在結(jié)構(gòu)設計的時候?qū)Ψ墙Y(jié)構(gòu)構(gòu)件譬如填充墻等的對抗震的影響被忽略，缺乏對其受力性能的分析和細致的研究。
實驗表明：填充墻與結(jié)構(gòu)框架的之間的相互作用明顯的改變了建筑主體結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布情況。目前設計的現(xiàn)況是將本身的填充墻框架結(jié)構(gòu)考慮成空的框架結(jié)構(gòu)，并不能反映主體結(jié)構(gòu)的真實的內(nèi)力分布，同時抗震設計規(guī)范中所給出的柱端彎矩增大系數(shù)雖然考慮了節(jié)點兩側(cè)柱端彎矩之和的放大，但不能反映填充墻的影響，柱端和梁端彎矩比很可能超過柱端彎矩增大系數(shù)及附加軸力的情況，導致了計算過程中對柱的實際內(nèi)力估計不足，造成結(jié)構(gòu)設計上的偏差。
2 框架填充墻的抗震受力分析
根據(jù)大量震害調(diào)查結(jié)果，數(shù)據(jù)表明如果沒有考慮到結(jié)構(gòu)因為填充墻而引起的整體剛度變化，會造成不必要的震害。一般我們會采用以下幾種方法來計算填充墻的受力：（1）框架填充墻在進行線彈性受力分析時，一般采用的底部剪力法進行分析。（2）由于豎向荷載對于結(jié)構(gòu)的側(cè)翼影響很小，所以一般不必考慮。（3）在水平力作用下的框架結(jié)構(gòu)，其側(cè)移包括截面彎矩引起的側(cè)翼、彎曲型變形和截面剪力引起的側(cè)移、剪切行變形。
3 鋼筋混凝土框架填充墻的破壞模式
影響鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)填充墻破壞的因素有很多，譬如填充墻的寬高比、框架和填充墻的剛度比、強度、選用的材料等，都可能導致墻體破壞的結(jié)果不同。一般情況出現(xiàn)的填充墻的破壞有以下幾種模式：
（1）彎曲破壞模式。當結(jié)構(gòu)開始受力時，因為整體結(jié)構(gòu)受到的側(cè)向荷載還比較小，填充墻及框架主體處于未分離的狀態(tài)，因此彎曲單元使一個整體的形式，由于墻體本身屬于脆性材料，所以抗拉強度較低，因此在填充墻在受力過程中的受拉端出現(xiàn)了水平裂縫。這種破壞模式一般發(fā)生在細高框架結(jié)構(gòu)當中。
（2）剪切破壞模式。在結(jié)構(gòu)的側(cè)向荷載作用下，因為墻體的組成材料之一砂漿抗剪強度較低，所以受力過程中塊體間接觸面就會出現(xiàn)粘接滑移現(xiàn)象，導致墻體沿灰縫形成鋸齒形的裂縫。當填充墻高寬比較大時，鋸齒形裂縫由于受到墻體高寬比的限制而不能充分發(fā)展，于是就沿著墻體的水平灰縫向另一個受壓端繼續(xù)發(fā)展。
（3）對角破壞模式。填充墻中部處于拉壓應力狀態(tài)，當主拉應力較大時，在填充墻中部一定區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)裂縫并向受壓端發(fā)展，形成填充墻斜壓桿傳力機制，導致形成對角破壞。 ?。?）局壓破壞模式。填充墻受壓端處于雙向壓應力狀態(tài)，提高了填充墻的抗壓強度，但是高應力值使得受壓端發(fā)生局部壓碎破壞，形成局壓破壞。
4 填充墻對框架結(jié)構(gòu)的影響
（1）大幅度的提高了框架機構(gòu)的抗側(cè)剛度，顯著減小了框架結(jié)構(gòu)的自震周期。以某選礦廠主洗車間的實心粘土磚填充墻的多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為例，對建筑的自振周期進行了計算和實測。得到的結(jié)果是按照結(jié)構(gòu)為純框架的計算方法得到第一自振周期為0.671s；按現(xiàn)行的規(guī)范考慮填充墻的影響計入折減系數(shù)，得到的第一自振周期為0.5s；工程建成以后，根據(jù)實際的情況對建筑進程測量，得到的第一自振周期為0.41s。
由此可見，填充墻對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的自振周期的影響時非常大的。
（2）當框架結(jié)構(gòu)不考慮填充墻作用時，填充墻的存在增大了結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，減少了結(jié)構(gòu)整體在動荷載作用下的位移反應，提高了整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。
（3）填充墻是地震作用時耗散結(jié)構(gòu)非彈性能量的主要構(gòu)件，能夠減少作用在框架主體結(jié)構(gòu)的地震作用，在抗震中充分發(fā)揮著抗震第一道防線的作用，能夠延緩主體結(jié)構(gòu)在地震中的破壞。
（4）考慮填充墻的作用能非常明顯的改變主體結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，并增大了柱端分擔的彎矩，會導致柱端和梁端彎矩比超過規(guī)范的規(guī)定，出現(xiàn)了地震作用下柱破壞先于梁破壞的現(xiàn)象。并且部分填充墻承擔的側(cè)向力由柱直接向下傳遞，使柱的軸向壓力增大，進一步加劇了柱的破壞。如圖1所示。
圖1 柱頭的剪切破壞
（5）框架結(jié)構(gòu)如果使用砌體填充墻，當墻體的布置不當時，常能造成結(jié)構(gòu)的豎向剛度變化過大，或形成短柱，或形成較大的剛度偏心。由于填充墻的布置由建筑專業(yè)完成，結(jié)構(gòu)圖紙上不予表示，所以容易被忽略而造成震害。所以《高規(guī)》[4]6.1.3明文規(guī)定：抗震設計時，框架結(jié)構(gòu)如采用砌體填充墻，其布置應符合下列規(guī)定：①避免形成上、下剛度變化過大。②避免形成短柱。③減少因抗側(cè)剛度偏心造成的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)。
5 填充墻在設計和施工過程中應注意的問題：
（1）在墻體施工中增加構(gòu)造柱；當墻體高度超過一定范圍時，增加圈梁或小梁；圈梁和構(gòu)造的使用在一定程度上提高了墻體的延性，增強了墻體本身的抗震性能，可以成為結(jié)構(gòu)的第二道抗震防線。通過對前幾次震害的調(diào)查研究，圈梁和構(gòu)造柱在地震中的有利作用非常明顯；
（2）當墻于不同的位置時，設計時應按區(qū)域劃分設計；如果墻只是考慮起到隔墻的作用，那么在設計中可以傾向于考慮滑移變位的材料。當墻體作為耗能構(gòu)件時，則重點應考慮起在能耗機制方向的設計。當墻體可以與結(jié)構(gòu)構(gòu)件共同起到抗側(cè)剛度的時候，應仿照剪力墻對其進行設計。
（3）做好墻體與周圍構(gòu)件的連接處理，盡可能使用柔性連接；剛性連接是目前工程中采用最多的連接方式，但是其不利的地方在于抗震時填充墻參與受力，對結(jié)構(gòu)的影響較大。
6 結(jié)語
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土，建筑工程，結(jié)構(gòu)設計，優(yōu)化研究
中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：
一.前言
伴隨著我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，工程建筑行業(yè)日漸成為了我國國民經(jīng)濟新的經(jīng)濟增長點，不僅僅在國民經(jīng)濟的增長中占據(jù)著越來越重要的地位，而且在改善居民生活方式，提高居民的生活質(zhì)量方面有著巨大的推動作用。隨著鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)中的廣泛應用，建筑結(jié)構(gòu)的設計和施工都有了新的標準和要求，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設計施工中，不僅僅要使得結(jié)構(gòu)的平面，立面布置符合相關(guān)規(guī)則，更要使得建筑結(jié)構(gòu)的各種構(gòu)件的強度和變形能夠達到相關(guān)的標準，同時，要在滿足建筑設計基本目標的基礎(chǔ)上，更加重視建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，保證整個建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
二.鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化措施
1．嚴格控制鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設計中的各種材料設計
(一)在摻合料選擇方面上。選擇一些增加混凝土強度性能的一些摻合料。
(二)沙，沙石，水泥的配合比上面，優(yōu)化三者配合比。
(三)在水泥的選擇方面上。根據(jù)工程的需要，選擇相對應的水泥。
(四)在鋼筋的選型上面。比如，用U型鋼，工字鋼代替圓形鋼。
2．結(jié)構(gòu)體系的選型方面
由于大開間剪力墻結(jié)構(gòu)體系，可以做到房間不露出梁柱，有效空間大、隔音效果較好，當采用鋼制模板時，墻面和樓板表面平整并且不需要在濕作業(yè)的情況下抹灰。另外該結(jié)構(gòu)體系不但用鋼量少，施工周期短、造價低，還具有整體性強、側(cè)向剛度大等優(yōu)點，有利于抗風抗震，所以自九十年代起建筑結(jié)構(gòu)體系基本上都采用大開間現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，為了進一步降低建筑造價，近幾年來部分地區(qū)越來越多地采用短肢剪力墻與簡體或一般剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。這個結(jié)構(gòu)體系也屬于剪力墻結(jié)構(gòu)的一種。它的特點是建筑平面布置更具靈活性，并且又能節(jié)省鋼筋和混凝土用量，減輕建筑的總重量，從而降低地基基礎(chǔ)造價。
3．建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設計方面
在建筑的基礎(chǔ)設計中，要綜合考慮建筑場地的地質(zhì)情況以及水位、使用功能、上部結(jié)構(gòu)類型、施工條件和相鄰建筑的相互影響，以保證建筑物不會過量沉降或傾斜，而且還能滿足正常使用要求。另外還要注意相鄰地下建筑物及各類地下設施的位置，以保證施工的安全。
4．建筑結(jié)構(gòu)設計的抗震方面
（一）房建結(jié)構(gòu)設計要從建筑的全局出發(fā)
全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎(chǔ)上，科學設計每個部分的構(gòu)件，保證每個部件之間的契合，促使每個部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設計要求，滿足一定的現(xiàn)實需求，同時，通過抗震設計，使得每個構(gòu)件都可以具有相應的承載力，當?shù)卣饋硪u，每個構(gòu)件都可以有著一定的次序先后破壞，整體組合構(gòu)件將會有著更強大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發(fā)的能量。增強建筑的整體抗震能力。
（二）要嚴格選擇地基選址
地基選址是進行建筑結(jié)構(gòu)設計的基礎(chǔ)，因此，在房間結(jié)構(gòu)抗震設計中，要科學避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實地，利用先進技術(shù)設備，進行地質(zhì)勘探，山石水土監(jiān)測，并取樣論證，科學嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠，地質(zhì)穩(wěn)定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山……從而保證整個地基不會因為承載而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設計。
（三）采用合理的建筑平立面
建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡單合理，結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則，通過無數(shù)次的實驗表明，簡單、規(guī)則、對稱的建筑結(jié)構(gòu)抗震能力強，對延緩地震烈度范圍延伸，消耗地震的能量，減少地震對整體結(jié)構(gòu)的破壞，而且，對稱結(jié)構(gòu)容易準確計算其地震反應。
5. 加強對連梁的設計優(yōu)化
（一）對連梁的剛度進行折減
連梁由于跨高比較小與之相連的墻肢剛度大等原因，在水平力作用下的內(nèi)力往往很大，在連梁遇到外力發(fā)生屈服的過程中，主要有幾個表現(xiàn)，比如出現(xiàn)裂縫，連梁的剛度減弱，內(nèi)力發(fā)生重新分布，因此，一般而言，在進行建筑結(jié)構(gòu)設計之前，要對連梁的剛度實施折減，從高規(guī)中的相關(guān)條款解釋而言，是要對整個混凝土建筑結(jié)構(gòu)的各個環(huán)節(jié)的剛度和彈性進行比較科學合理的分析，但是，在具體實際的操作過程中，各個部分的構(gòu)件都需要承擔比較大的彎矩和剪力，并且配筋設計具有很大的難度，因而，在筆者多年的建筑結(jié)構(gòu)設計過程中，可以減少對豎向荷載能力的考慮，而更多的進行適當?shù)拈_裂設計，將內(nèi)力轉(zhuǎn)移到墻體上去，如此，可以更好的實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化。
（二）在設計過程中適當?shù)臏p少連梁的高度
在進行連梁的設計中，為了達到降低連梁剛度，減少地震影響效果的目的，可以在保證整個建筑功能的基礎(chǔ)上，讓連梁的總體的跨度不斷增加，如此，可以很大程度的讓連梁的整體高度降低，一定程度而言，也使得可以講整個連梁的整體承載能力控制在一定的范圍之內(nèi)，既可以讓設計得到優(yōu)化，又可以讓建筑的功能得到正常發(fā)揮。
（三）在連梁設計過程中適當增加厚度
在進行連梁設計，在做好各種構(gòu)件的設計優(yōu)化的基礎(chǔ)上，可以讓連梁的整體截面的寬度進一步擴大，如此，不僅僅可以讓建筑結(jié)構(gòu)整體的剛度變大，也能夠讓整個地震過程中產(chǎn)生的各種內(nèi)力作用相對而言變得更大。而且，由于連梁的抗剪承載力與連梁寬度的增加成正比。通過剪力墻的厚度增加，也有可能達到讓連梁抗剪承載力符合限度的目的。
（四）提高混凝土等級
為了讓連梁的抗剪承載能力不會超過規(guī)定個標準，可以合理的提高剪力墻的混泥土的等級，當混泥土的等級得到提升，混泥土的彈性模量增加比例會小于抗剪承載力的提升比例，從而，可以達到控制目標。
6．建筑結(jié)構(gòu)設計的施工方面
為滿足結(jié)構(gòu)承載力的需求，通常在結(jié)構(gòu)設計中柱與梁板選擇不同強度等級的混凝土。施工規(guī)范規(guī)定柱的施工縫宜留設在梁底標高以下20mm-30mm處，其原則是施工縫宜留在結(jié)構(gòu)受力小且便于施工的位置。施工時，為方便柱身混凝土的下料與振搗，在梁內(nèi)鋼筋未綁扎之前進行澆注。按施工規(guī)范的要求，當梁柱的混凝土強度等級不同時，節(jié)點處應按。弱梁強柱”的原則。在實際施工中，施工班組制定合理的節(jié)點保證措施，監(jiān)理人員加強對澆注質(zhì)量的監(jiān)管和提高整體結(jié)構(gòu)的抗震性能十分重要。
三.結(jié)束語
鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設計是一項專業(yè)性極強的工作，必須綜合考慮到多種因素，既要滿足居民的生活生產(chǎn)多種需要，更要從地震防護，防水防滲漏等各種因素對建筑結(jié)構(gòu)做出性能設計，同時，從城市整體的人文自然，交通政治等各方面的因素出發(fā)，選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)體系，做出科學嚴謹?shù)脑O計，實現(xiàn)實用價值和美學價值的統(tǒng)一，為整個建筑業(yè)的發(fā)展和居民生活質(zhì)量的提高，奠定基礎(chǔ)。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：工建筑工程；抗震結(jié)構(gòu)；設計
Abstract: In recent years the quality requirements for construction projects showing increased year by year trend, especially in the construction of related facilities for construction projects, is to become the focus of attention, the earthquake construction of the building construction project is one of the important part. This paper will combine with many years of practical experience, civil engineering seismic analysis focus on the simple exposition, for reference.Key words: construction work projects; seismic structure; design
中圖分類號：TU3文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）06-0020-02
0引言
由于我國處于地殼運動中的兩條地震帶上，導致我國相關(guān)城市經(jīng)常會遭受到地震災害的影響，從上世紀六、七十年代的幾次地震中足以看出，因建筑物倒坍、傾斜等而造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失占到了整體災害損失80%左右，因此，加強對建筑工程抗震結(jié)構(gòu)施工，從而提高建筑項目的穩(wěn)定性能已刻不容緩。
加強對建筑工程的抗震結(jié)構(gòu)建設，首先需要對建筑結(jié)構(gòu)進行抗震結(jié)構(gòu)分析工作，以使其在建設施工過程中抗震效益得到最大程度的發(fā)揮，因此起初的設計分析工作尤為關(guān)鍵。當然，在對建筑工程進行抗震結(jié)構(gòu)設計時，應充分對相關(guān)的影響因素進行考慮，使其整體概念符合設計施工的標準規(guī)范。簡言之，抗震結(jié)構(gòu)概念設計是指在特定的建筑空間及地理條件下，通過整體概念對結(jié)構(gòu)的總體方案進行分析，依據(jù)結(jié)構(gòu)總體系與分體系之間的力學關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機理、震害、試驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗所獲得的基本設計原則和設計思想，從整體的角度來確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震細部構(gòu)造措施的宏觀控制。概念設計受到國內(nèi)外工程界的普遍重視，并將發(fā)揮更大的作用。
1概念設計的重要性和必要性
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，人們對建筑結(jié)構(gòu)設計也提出了更高的要求。發(fā)展先進計算理論，加強計算機的應用，加快新型高強、輕質(zhì)、環(huán)保建材的研究與開發(fā)，使建筑結(jié)構(gòu)設計更加安全、適用、可靠、經(jīng)濟已成為當務之急。而且針對建筑結(jié)構(gòu)設計的現(xiàn)狀，提倡采用概念設計思想來促進結(jié)構(gòu)工程師的創(chuàng)造性，推動結(jié)構(gòu)設計的發(fā)展，是非常有必要的。這就需要工程界和教育界共同的努力，而推廣概念設計思想是一種有效的辦法，分析如下：
1.1建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2001）（以下稱新抗震規(guī)范）
以可靠度理論為基礎(chǔ)，吸收了延性設計的思想。但對于一些具體問題，例如“中震可修”的設防目標等，規(guī)定相當模糊。所以我們不能盲目地照搬照抄規(guī)范，應該把規(guī)范作為一種指南和參考，并在實際工程應用中作出正確的選擇。這就要求我們對整體結(jié)構(gòu)體系與各基本分體系之間的力學關(guān)系有透徹的認識，把概念設計應用到實際工作中去。
長期以來，人們認為結(jié)構(gòu)設計很簡單，只需遵循規(guī)范和手冊，等建筑師完成建筑設計后，使用計算機就可以完成結(jié)構(gòu)設計。但這不能充分地運用結(jié)構(gòu)設計者的知識和技能，而且還會與建筑設計方案產(chǎn)生分歧和矛盾。所以我們應考慮在結(jié)構(gòu)設計中如何運用概念設計，比如結(jié)構(gòu)的抗風設計與抗震設計，抗震設計要求能消減外荷載，吸收或轉(zhuǎn)換震動的能量；而抗風設計則要求結(jié)構(gòu)在風的作用下動力效應較小，剛度較大。這一矛盾必然影響結(jié)構(gòu)體系的抗風和抗震性能。為了彌補這一缺陷，需要合理的概念設計與延性構(gòu)造措施來加以保證。
1.2概念設計的重要性，還體現(xiàn)在方案設計階段。初步設計過程是不能借助計算機來實現(xiàn)的，這就需要結(jié)構(gòu)工程師綜合運用結(jié)構(gòu)概念，選擇最為可靠、經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)方案。為此，需要工程師不斷地豐富自己的設計理念，深入了解各類結(jié)構(gòu)的性能，并能有意識地、靈活地運用它們。運用概念性近似估算方法，可以在設計方案階段迅速、有效地對結(jié)構(gòu)體系進行構(gòu)思、比較與選擇。所得方案往往概念清晰、定性準確，避免后期設計階段一些不必要的繁瑣運算，具有較好的經(jīng)濟可靠性能。同時，這也是判斷計算機內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。美國一些著名學者和專家曾說過：“誤用計算機造成結(jié)構(gòu)破壞而引起災難只是一個時間的問題?！庇嬎丬浖倪x擇和使用不當，也會造成結(jié)構(gòu)設計的不合理，甚至影響到建筑物本身的安全性。應用概念設計的思想，可以避免此類情況的發(fā)生。
1.3新抗震規(guī)范提出了在建筑物內(nèi)設置地震反應觀測系統(tǒng)的要求，并提出了結(jié)構(gòu)兩個主軸方向的動力特性（周期和振型）相近的抗震概念。所以在結(jié)構(gòu)概念設計中還應該注意結(jié)構(gòu)與場地的共振問題。例如在唐山地震時，天津塘沽地區(qū)的7-10層框架結(jié)構(gòu)房屋破壞嚴重，而3-5層的磚混結(jié)構(gòu)住宅卻只有輕微損壞。后來經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，框架房屋的自振周期和場地的卓越周期一致導致共振，而3-5層磚混住宅的自振周期遠低于場地的卓越周期，因此破壞較輕。
1.4建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計，存在著許多模糊而且不確定的因素。例如地震作用是一種隨機性很強而且循環(huán)往復的荷載，建筑物的地震破壞機理又十分復雜，要準確計算或預測建筑物所遭遇的地震特性和參數(shù)，還難以做到。風荷載的脈動性與渦流作用情況也是如此。因為建筑物受到的地震作用難以確定，所以適用、安全、經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)體系必須注重概念設計。
2概念設計的理解及應用
結(jié)構(gòu)抗震設計的目的是使結(jié)構(gòu)在強度、剛度、延性以及節(jié)能等方面取得最佳，從而滿足“小震不壞，中震可修，大震不倒”的要求。在當前的科技水平和經(jīng)濟條件下，為了保證結(jié)構(gòu)具有可靠的抗震性能，概念設計應充分考慮以下因素：場地條件和場地土的穩(wěn)定性，建立結(jié)構(gòu)計算模型，抗震結(jié)構(gòu)體系的選取，材料效用，風作用、溫度作用以及結(jié)構(gòu)的空間作用等。
2.1現(xiàn)行抗震計算模型的理解和應用
新抗震規(guī)范規(guī)定：一般情況下，應允許在建筑結(jié)構(gòu)的2個主軸方向分別計算水平地震作用并進行抗震驗算，各方向的水平地震作用應由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔。而實際結(jié)構(gòu)難以實現(xiàn)強柱弱梁的主要原因則是計算模型問題。即：僅僅對相互正交的2個主軸方向進行內(nèi)力分析和強度設計，不能真實反映結(jié)構(gòu)的空間作用。所以，應用概念設計的原理，結(jié)合大量震害和試驗研究成果，所得出的結(jié)論是：構(gòu)件的最不利受力狀態(tài)隨著構(gòu)件和地震作用方向而變化。當?shù)卣鹱饔梅较蚺c結(jié)構(gòu)主軸方向一致時，梁處于最不利受力狀態(tài)；當?shù)卣鹱饔门c結(jié)構(gòu)的主軸方向呈45度時，大多數(shù)柱處于最不利受力狀態(tài)。
2.2結(jié)構(gòu)薄弱部位抗震構(gòu)造措施的理解和應用
結(jié)構(gòu)薄弱部位的處理，如建筑平面外墻轉(zhuǎn)角處的轉(zhuǎn)角窗，限制了角部結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件的設置，如果采用概念設計，解決這一問題的方法是2豎向構(gòu)件間應設厚板、暗梁等可靠拉結(jié)。再如，由于節(jié)點部位的重要性，所以引入抗裂性的概念，以此來比較梁、柱節(jié)點偏心所引起的節(jié)點性能的變化。建議在地震區(qū)，不宜采取梁柱偏心過大的節(jié)點形式，而且構(gòu)件節(jié)點的承載力不應低于其連接構(gòu)件的承載力。
3建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的前景展望
結(jié)構(gòu)抗震體系由傳統(tǒng)的以“硬抗”為主的抗震體系向以“柔抗”為主的結(jié)構(gòu)減震控制體系發(fā)展。結(jié)構(gòu)減震體系采用的是以“柔”克剛的新概念，它通過調(diào)整結(jié)構(gòu)動力特性、隔震、減能或控制來達到抗震的目的，在未來的工民建中結(jié)構(gòu)抗震的思路將向著減輕危害的方向發(fā)展。
4總結(jié)
經(jīng)過多年的抗震探索和研究，設計中引入了概念設計的設計新理念。這種設計理念從宏觀角度對建筑抗震結(jié)構(gòu)進行設計，在某些方面彌補了以往設計思路對抗震結(jié)構(gòu)思考的不足之處，為今后的工民建結(jié)構(gòu)抗震設計開辟了新路。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：綜合樓，建筑，結(jié)構(gòu)，選擇，設計
中圖分類號：TU2文獻標識碼： A
隨著我國社會經(jīng)濟以及城市化不斷發(fā)展，學校綜合樓建筑結(jié)構(gòu)類型越來越多，同時兼具多種功能。鑒于學生的學習狀態(tài)日益緊張，為了能夠提高學生的學習效率，必須要為學生提供安靜的、廣闊的學習空間。綜合樓作為中學的一個核心功能建筑，其為形成相對獨立的學習空間奠定了基礎(chǔ)，作為一種公共建筑，學校教學的特性要求綜合樓必須保證一定的質(zhì)量，合理選擇建筑結(jié)構(gòu)，設計最優(yōu)建筑施工方案，實現(xiàn)綜合樓與學校環(huán)境的有機融合，為學生提供良好的學習環(huán)境。建筑結(jié)構(gòu)作為影響建筑工程質(zhì)量的重要因素之一，必須合理選擇和設計，實現(xiàn)造價與質(zhì)量的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
在學校綜合樓建筑結(jié)構(gòu)選擇以及設計過程中，要確保不僅要科學、合理地利用自然資源，還要提高工程建筑的質(zhì)量，在設計的過程中只有做好前期規(guī)劃，避免樓房出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，對學生造成嚴重的影響，做到合理地改造和利用自然，達到建筑和自然共同發(fā)展的效果，才是成功的設計。為了能夠為學生提供一個良好的學習環(huán)境，學校的綜合樓不僅需要展現(xiàn)出學校自身特色，還必須符合學校建筑的通用要求。本文通過對某中學教學樓實際工程進行介紹，對學校綜合樓建筑選擇及設計提出幾點合理的建議。
工程實例的概述
某中學的教學樓，占地總面積為5000m2，教學樓分4層，每一層高3.5米，綜合樓內(nèi)主要包括：教室、辦公室、音樂室、多媒體教室、會議室，每一層設男女衛(wèi)生間，教學樓采用鋼筋框架結(jié)構(gòu)，抗震級別乙級，場地類別為Ⅱ類，建筑物的使用壽命為65年左右。
實例教學樓工程的地質(zhì)條件分析
教學樓工程的地質(zhì)條件，地基標準承載力為120kN/m2左右，填土以下的兩米左右為粘土，地基的承載力為250kN/m2左右，地下水處于天然地面以下4m之處，對教學樓造成的影響不大。在建造的時候，工程人員必須多加注意。
教學樓的主體結(jié)構(gòu)設計
主體結(jié)構(gòu)設計主要包括結(jié)構(gòu)的選擇、結(jié)構(gòu)體系、承重方式、結(jié)構(gòu)布置、基礎(chǔ)設計等方面，下文進行詳細介紹：
3.1結(jié)構(gòu)選擇
3.1.1結(jié)構(gòu)形式
教學樓的結(jié)構(gòu)形式主要包括以下幾種結(jié)構(gòu)：混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)以及部分混合部分框架結(jié)構(gòu)等。其中混合結(jié)構(gòu)具有施工簡單的特點，其造價也相對較低，用鋼量也相對較小；然而卻具有整體性較差、難以滿足大跨度的缺點?？蚣芙Y(jié)構(gòu)具有非常好的整體性，并能夠充分滿足學校教學樓這類建筑對于巨大空間的需求，但造價卻較高，對結(jié)構(gòu)的要求也非常高。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟的比較，對于教學樓這樣大型的建筑物來講，推薦使用的結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)形式能夠有效保障框架的整體性。所以本工程采用框架結(jié)構(gòu)，合理設計內(nèi)部空間，保證建筑結(jié)構(gòu)的完整性和耐久性。
3.1.2教學樓的結(jié)構(gòu)體系
教學樓的結(jié)構(gòu)體系主要包括：框架、簡體、剪力墻這三個方面。其中框架結(jié)構(gòu)的特點主要包括整體性能好、能夠滿足較大的空間，并具有較高的耐久性，其整體的特點主要是承受豎向建筑物的豎向荷載以及側(cè)向力，但剪力墻則可以為建筑物提供抗側(cè)剛度，有利于提高結(jié)構(gòu)的抗震力，通過減少風荷載，從而減少地震過程中的側(cè)向位移。為了能夠更好的提高抗震等級，根據(jù)實際的地形，該教學樓主要選用框架體系。
3.1.3教學樓的承重方式
教學樓的承重方式主要包括：框架承重、縱向框架承重、縱橫向框架混合承重這三種。這三種的框架數(shù)量較少，對該教學樓的情況進行分析要求布置較小的聯(lián)系梁，但是缺點是房屋的橫向抗側(cè)鋼度較差，進深尺寸受預制版長度的限制。縱橫向框架混合承重則具有較好的整體工作性能，對抗震有利，由于建筑的橫向框架跨數(shù)少，教室對室內(nèi)的采光要求比較高，該地區(qū)抗震等級要求不高，建議選用橫向框架承重。
3.2教學的梁柱界面尺寸
梁柱的主梁計算尺寸，其計算公式為：
H=（1/2-1/16）1，b=（1/2-1/3）b 取值范圍包括：h=500mm，b=250mm
柱的高度計算公式為：
H=1/15（低柱高）h=（1-1.5）b 取值范圍包括：h=400mm，b=300mm
3.3教學樓面的結(jié)構(gòu)布置
由于該實例的綜合樓建筑樓面標高的變化情況不大，大廳和廁所的結(jié)構(gòu)層有所下降。工作人員在進行結(jié)構(gòu)平面布置的時候，主要是從上層結(jié)構(gòu)平面下放到下一層建筑平面進行布置。按照高跨比的條件選擇板厚，在建設的過程中，工程人員在考慮到鋼筋布置和鋼筋布置混凝土的抗裂度之后，將h取值為100mm。
3.4框架柱下的基礎(chǔ)設計
3.4.1選型
為了能夠滿足施工要求，應該選擇階梯形的基礎(chǔ)，鋼筋主要使用一級鋼。在建筑的過程中，應該注意從確定荷載計算、荷載設計等方面進行分析。
基礎(chǔ)梁。本教學樓沒有基礎(chǔ)梁，因此基礎(chǔ)梁的選擇以及荷載不納入計算范圍內(nèi)。
荷載計算值。荷載計算值主要包括：M=0.52 kN·m。其中N=1106.35kN V=3.39kN。
3.4.2基礎(chǔ)配筋的設計
基礎(chǔ)配筋的設計主要圖1所顯示：
圖1 基礎(chǔ)配筋的設計
3.5其他結(jié)構(gòu)類型
3.5.1樓梯結(jié)構(gòu)類型
樓梯的結(jié)構(gòu)類型選擇可以選擇梁式樓梯，雖然采用板式樓梯顯得比較輕巧，但經(jīng)過一系列的計算得出，梁式樓梯比板式樓梯更加適合，其公式如下所顯示：
樓梯段的板厚：h=（1/25-1/30）lo，其中l(wèi)o表示的是梯段的水平跨度，h=120mm
休息平臺梁的板厚：h=（1/8-1/12）l，其中，h=400mm，b=240。
3.5.2雨棚結(jié)構(gòu)
雨棚結(jié)構(gòu)主要采用懸梁的方式進行澆筑，在下雨的時候能進行有組織的排水工作，排水坡度為3%。
結(jié)束語
通過分析學校的建設需求，選擇合適的地理環(huán)境，認識到綜合教學樓建設所在的環(huán)境應該適應自然的發(fā)展，并通過探討得出綜合建筑還應該考慮當?shù)氐膶嶋H情況，包括當?shù)氐娜宋沫h(huán)境、自然景觀等。教學樓的建筑，必須做到自然與建筑之間的和諧統(tǒng)一，既滿足建筑所處的地理位置需求，也滿足學生的學習需求。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】建筑物；抗震概念；抗震設計；建筑結(jié)構(gòu)設計；應用
地震嚴重威脅了人們的生命和財產(chǎn)安全，由于地震具有不可預知性，我們只能夠在增強自身危機意識基礎(chǔ)之上，增強我們所使用建筑物的抗震能力?？拐鸶拍钤O計是建筑提升其抗震能力的基礎(chǔ)，因此，將抗震概念設計融入到建筑結(jié)構(gòu)設計之中去是當前的一大趨勢。
1.建筑結(jié)構(gòu)抗震的重要性
建筑的基本功能是供人們居住，隨后才是審美價值的體現(xiàn)。就建筑的基本功能來說，其能夠供人居住的首要前提是安全，包括使用安全以及建筑物自身的安全。也就是說，建筑物只有在保證了自身安全的前提之下，才能夠供人們使用。因此，在建筑物的設計和建設過程中，往往需要對影響建筑安全性的因素作全方位考慮。
地震作為一種不可預知的自然災害，其對建筑物安全性能的影響極大。而建筑物的安全一旦遭受威脅，必然會出現(xiàn)倒塌事件，從而砸傷和掩埋生命，給人們帶來物質(zhì)和精神上的雙重損失。因此，建筑物在建設初期就必須做好抗震的準備工作，從根本上確保人們的生命和財產(chǎn)安全。
2.建筑物抗震概念設計
建筑工程在施工前期需要對建筑物結(jié)構(gòu)進行設計，建筑結(jié)構(gòu)設計一般分為兩種：一種計算設計，一種概念設計。其中，計算設計是指根據(jù)相關(guān)的計算理論和計算規(guī)范對建筑結(jié)構(gòu)模型，以及結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)進行設計。這種設計的基礎(chǔ)是建立在客觀存在，并有跡可循的建筑材料或外壓力量之上的，也就是說，計算設計時，建筑物結(jié)構(gòu)以及受力狀態(tài)都是可以做出相關(guān)假設，并進行計算，得出一定結(jié)果的。但，這種設計方法顯然不適用于建筑物的抗震設計。因為，地震本身具有著不可預知性，地震的發(fā)生是隨機的，地震發(fā)生時建筑物結(jié)構(gòu)的變化情況，包括建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量、鋼筋混凝土內(nèi)部模量和阻力的變化都是無法做出假設的，更無法對其進行計算。因此，單純的依靠假設和計算是無法設計出具有較高穩(wěn)定性的抗震結(jié)構(gòu)的。只有將建筑物概念設計考慮進抗震設計中，綜合計算設計，使兩者協(xié)同發(fā)展，這才有可能設計出良好的建筑物抗震結(jié)構(gòu)，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，減少地震中人員的傷亡率。
3.抗震概念設計的原則
3.1合理的地基基礎(chǔ)設計
地基是建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，對建筑物穩(wěn)定性起著一定的保障作用。建筑物地基基礎(chǔ)的設計應該結(jié)合施工場地的實際情況來考慮，施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件、水文環(huán)境，再加上建筑工程的結(jié)構(gòu)類型、地基的實際荷載力等，對這些因素進行綜合分析，以期最大限度的發(fā)揮建筑結(jié)構(gòu)的抗震作用。
3.2優(yōu)化建筑的平立面結(jié)構(gòu)
建筑抗震概念設計會涉及到建筑物各個部分的結(jié)構(gòu)設計，其中，建筑平面結(jié)構(gòu)和立面結(jié)構(gòu)的設計是較為重要的。在優(yōu)化建筑的平面結(jié)構(gòu)和立面結(jié)構(gòu)時，務必要遵循以下原則：（1）結(jié)構(gòu)簡單，當?shù)卣鸢l(fā)生，波及建筑物時，建筑物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)體系受力明確；（2）建筑結(jié)構(gòu)設計保證規(guī)則、對稱，保證剛度變化的均勻，避免設計中出現(xiàn)樓層錯層現(xiàn)象。在實際設計中，有時候可能會因為地理環(huán)境的影響，而導致建筑的結(jié)構(gòu)必須要設計得不規(guī)則，這種情況就需要設計者在設計中對地震作用仔細的進行分析和計算，估算建筑物局部部位的應力和扭轉(zhuǎn)反應，并根據(jù)計算結(jié)果，做好必要的防震工作。
3.3保證構(gòu)件之間連接的可靠性
建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的提高需要確保建筑各個結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間連接的牢固和穩(wěn)定性，是決定建筑結(jié)構(gòu)擁有良好抗震性能的關(guān)鍵。通常情況下，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝和連接時需要做到以下幾點：（1）保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身的承載力等于和它進行連接的構(gòu)件的承載力；（2）預埋件的錨固承載力等于與它相互連接的構(gòu)件的承載力；（3）各個構(gòu)件之間的連接要牢固且可靠，并具有一定的剛度和變形能力。
4.抗震概念設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用研究
4.1建筑設計應重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
建筑結(jié)構(gòu)的設計應該重視其規(guī)則性，綜合現(xiàn)代建筑在地震中的若干表現(xiàn)來看，建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則性一直都對抗震能力產(chǎn)生著極其重要的影響。某一年，某一地方發(fā)生了地震，地震發(fā)生時，某地有兩幢間隔并不遠的高層建筑，一幢高層建筑是馬那瓜的中央銀行大廈，另外一幢高層建筑為十八層高的美洲銀行大廈。當時的馬那瓜地震強度被估計為八度，兩幢高層建筑中，一幢在地震過程中遭到了嚴重的破壞，在地震后被拆除，而另一幢只有輕微的損壞，在地震以后稍微修理便可以繼續(xù)使用。這兩幢高層建筑在地震中的表現(xiàn)引起了人們的關(guān)注，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在地震中破壞較輕的建筑立、平、剖均比較對稱和規(guī)則，其結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度以及材料強度和質(zhì)量分布都是連續(xù)、均勻的，而另一幢高層建筑則相反。所以，可以認為，建筑設計應該重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。
4.2合理選擇建筑的結(jié)構(gòu)體系
抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設計應考慮的關(guān)鍵問題，結(jié)構(gòu)方案的選取是否合理，對安全性和經(jīng)濟性起決定性作用。
（1）合理選擇建筑的結(jié)構(gòu)體系要求所選擇的建筑結(jié)構(gòu)體系不僅要有合理的地震作用傳遞途徑以及明確的計算簡圖，還要求建筑結(jié)構(gòu)體系的傳力路線、傳力合理以及受力明確，這些都應該與不間斷的抗震分析相符合。
（2）合理選擇建筑結(jié)構(gòu)體系還應該對由于部分構(gòu)件或者部分結(jié)構(gòu)的破壞而導致的整個建筑結(jié)構(gòu)體系喪失對重力荷載或者對抗震能力的承載能力。其中，有內(nèi)力重分配功能以及贅余度功能是抗震概念設計的一個重要原則。堅持這一重要原則的重要性在很多建筑物地震后的實際情況中都得到了很好的印證。
4.3提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性
結(jié)構(gòu)的變形能力取決于組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件及其連接的延性水平。對各種建筑結(jié)構(gòu)采取的抗震措施進行規(guī)范，從根本上對各類建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件延性水平進行提高是抗震概念設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中應用的重要問題。這里所指的抗震措施主要有：采用水平向和豎向混凝土構(gòu)件，加強對砌體結(jié)構(gòu)的約束，從而使配筋砌體在地震中建筑物產(chǎn)生裂縫以后不會散落和倒塌，從根本上使建筑物在地震時不致喪失對重力荷載的承載能力。
5.結(jié)束語
綜上所述，一幢建筑，其抗震性能如何主要依賴于抗震概念設計對結(jié)構(gòu)整體的宏觀把握，只要對結(jié)構(gòu)進行合理的概念設計，使建筑結(jié)構(gòu)符合一定的要求和原則，便能夠達到抗震的目的。 [科]
【參考文獻】
[1]曹會蘭，李山有，張雷，李偉.ARX結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別方法對比（Ⅰ）——基于理論地震反應時程的對比[J].地震工程與工程振動，2009，（01）.
[關(guān)鍵詞]高層建筑；結(jié)構(gòu)設計；要點；主體結(jié)構(gòu)；地基；框支結(jié)構(gòu)
中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）27-0389-01
1.現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設計的要點分析
1.1 起決定性因素的水平荷載是絕對不允許被忽視的，現(xiàn)代的建筑結(jié)構(gòu)設計的過程中：樓面使用荷載和建筑物的自重等因素將在豎構(gòu)件中通常引起與建筑物高度的一次方成正比例而水平荷載對于建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩及其在豎構(gòu)件中引起的軸力，則是與建筑物高度的二次方成正比的一定的軸力與彎矩數(shù)值，所以，豎向荷載基本是定值，而地震作用、風荷載等水平荷載的數(shù)值則會隨著建筑結(jié)構(gòu)動力特性的不同，而會出現(xiàn)很大幅度的變化，在建筑結(jié)構(gòu)設計過程中，這種情況經(jīng)常出現(xiàn)，這是必須在設計工作中進行詳細計算與周密分析的原因所在。
1.2 在高層建筑結(jié)構(gòu)設計過程中，軸向變形也是必須考慮進去的，可能會由于數(shù)值較大的豎向荷載，軸向變形可能在柱中引起一定程度的發(fā)生，引起連續(xù)梁中間支座處的明顯減小的負彎矩值越來越明顯，也會產(chǎn)生影響預制構(gòu)件下料的長度，設計人員要依據(jù)軸向變形的實際計算值，合理調(diào)整下料長度，而達到影響連續(xù)梁彎矩的目的。
1.3 設計工作還有一項重要的控制指標――側(cè)移，必須將水平荷載作用下的建筑結(jié)構(gòu)側(cè)移控制在一定的限度之內(nèi)，原因是：，側(cè)移在高層建筑結(jié)構(gòu)設計中已經(jīng)成為重要的控制指標，特別是伴隨著建筑物高度不斷增加，建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形在相同水平荷載下增大顯著，這是與與多層建筑完全不同的。
1.4 設計工作還有一項重要指標結(jié)構(gòu)延性，在相同的地震作用下變形相對而言比較大，相比較于小高層、多層建筑而言，層數(shù)較高的建筑結(jié)構(gòu)會相對更加柔軟一些。在結(jié)構(gòu)設計中必須采取相應的工藝與技術(shù)措施，以保證建筑結(jié)構(gòu)具有足夠的延性，這都是為了保證高層建筑結(jié)構(gòu)進入塑性變形階段后，依然會具有非常合理的變形能力，避免建筑物倒塌或者發(fā)生別的危險。
2.建筑結(jié)構(gòu)設計工程實例
本論文以某高層住宅建筑工程這個項目為例，需要指出建筑結(jié)構(gòu)設計的基本流程與注意事項如下：建筑工程這個項目位于某城市的市中心繁華的地段，地上20層，地下1層，建筑總高度達到78.3m，建筑總面積大約25萬m2。宅建筑工程這個項目建筑結(jié)構(gòu)的長寬比為3.8～7.4，高寬比為5.6～10.1。宅建筑工程這個項目所在地有著平坦的地形，以人工填土為主的表層，土層在垂直與水平方向有著非常穩(wěn)定的分布，一般第四紀沉積土層的以下部分。宅建筑工程這個項目建筑的結(jié)構(gòu)為二級安全等級，抗震設防重要性為丙類抗震設防，基本風壓0.45kN/m2，抗震設防烈度為9度抗震設防烈度。
2.1 主體結(jié)構(gòu)設計
高層住宅建筑工程這個項目的主體結(jié)構(gòu)采用的是剪力墻現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。其中框架的抗震等級為二級抗震等級，剪力墻的抗震等級為一級抗震等級。高層住宅建筑工程這個項目中部布置剪力墻，形成筒體，并且將其作為主要的抗側(cè)力構(gòu)件，設置框架柱在筒體周圍合理，這都是結(jié)合建筑物的實際使用功能。高層住宅建筑工程這個項目在地下室頂板是結(jié)構(gòu)嵌固端，將板厚設定為180mm，板配筋為雙層、雙向形式的滿布。地上部分的樓層主次梁沿Y向布置，以利于減小主梁的高度，增加使用凈高，層樓板厚為110mm。這是為了充分考慮其承受與傳遞地震作用產(chǎn)生水平力的問題，這是由于本工程受到層高與使用功能的限制。
2.2 基礎(chǔ)設計
設計人員根據(jù)高層住宅建筑工程這個項目X向基礎(chǔ)梁的尺寸為900×1800，Y向基礎(chǔ)梁的尺寸為1000×2000或1800×2000，這是由于所在地的地質(zhì)勘探及地基承載力的實際計算結(jié)果所決定的。高層住宅建筑工程這個項目由于受到筒體內(nèi)電梯基坑、集水井局部下沉的影響，因此最終決定采用梁板式筏形為基礎(chǔ)，筒體四周的板厚為1.5m，剩下部位為1.0m板厚，所以，非常有可能導致導致主梁難以正常貫通，筒體部位的豎向荷載也相對較大。高層住宅建筑工程這個項目計算基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)過程中，要特別重視各類技術(shù)資料與數(shù)據(jù)的收集和整理，進行計算時采用彈性地基梁板基礎(chǔ)軟件，真實性與可靠性是能夠確保計算結(jié)果的。
2.3 框支層結(jié)構(gòu)設計
2.3.1 框支層結(jié)構(gòu)設計
高層住宅建筑工程這個項目結(jié)構(gòu)設計中，為了有效改善混凝土的受壓性能，增大結(jié)構(gòu)延性，在設計工作中合理控制墻肢軸壓比，其比例應控制在0.5以內(nèi)。核心筒落地剪力墻的厚度為40cm，核心筒以外，建筑四角分別布置L型剪力墻，厚度為70-90cm之間。底部加強區(qū)域的剪力墻設計中，應按照相關(guān)規(guī)范與技術(shù)要求設置相應的約束邊緣構(gòu)件，其縱筋配筋率應控制在≥1.2%，體積配箍率則要控制在≥1.4%。同時，在本工程長厚比
2.3.2 框支柱設計
高層住宅建筑工程這個項目框支柱的抗震等級為二級，在本工程框支柱的剪力設計中，設計值按照柱實配縱筋進行計算，還要剪壓比應控制在0.15以內(nèi)，乘以放大系數(shù)1.1。柱內(nèi)縱向鋼筋的配筋率應
2.3.3 箱形轉(zhuǎn)換層樓板設計
高層住宅建筑工程這個項目的結(jié)構(gòu)設計中，箱形轉(zhuǎn)換層的箱體的上下層板厚均為25cm，總高度為245cm。結(jié)構(gòu)設計工作中，采用專業(yè)的ANSYS有限元軟件對箱體上下層板的內(nèi)力進行分析與計算。在不同的荷載工況條件下，在箱形轉(zhuǎn)換層樓板設計中，樓板裂縫≤0.2mm，實配雙層、雙向通長鋼筋。箱體上層板的最大壓應力控制在1.2MPa以內(nèi)，箱體下層板的最大拉應力應控制在2.0MPa以內(nèi)。
3.結(jié)語
由上述可以得出，對于設計中常見的效率與質(zhì)量的問題要引起特別的重視，必須綜合考慮各種影響因素與條件在建筑結(jié)構(gòu)設計工作中的影響與作用。應及時引入先進的設計理念和方法在設計過程之中，從而使得建筑結(jié)構(gòu)設計中更多的應用新工藝、新技術(shù)和新材料，從而達到有效提高建筑結(jié)構(gòu)設計的整體品質(zhì)的目的，這樣也會有利于項目建設工作的順利進行。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；異形柱；結(jié)構(gòu)設計；性能研究
中圖分類號：TU375文獻標識碼：A
在現(xiàn)代化工程施工建設中，常見的異形柱結(jié)構(gòu)體系主要包含了T字型、L字型、Z字型和十字形柱截面的現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代化的工程項目中，這種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應用有效的促進了建筑結(jié)構(gòu)的改革、增加了建筑材料應用，減輕了建筑物資中，增加了建筑物使用面積，適應了現(xiàn)代化變動功能，是目前工程施工技術(shù)改革的主要途徑之一。就當前常見的鋼筋混凝土異形柱結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)相比較存在著很大的特殊性，其柱截面形式也與傳統(tǒng)的截面柱存在著極大的差異。
一、鋼筋混凝土異形柱概述
隨著我國國民經(jīng)濟的穩(wěn)步前進，人民物質(zhì)生活水平不斷提高，人們在生活中對于住房要求也逐漸由原來的最低房屋保障到現(xiàn)在的商品化發(fā)展。使得大多數(shù)的市民在住房要求上可以按照自己的意愿來選擇住房，異形柱框架結(jié)構(gòu)體系就是在這種時代背景下發(fā)展形成的，這一結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)有效的，滿足了建筑結(jié)構(gòu)功能要求，為建筑事業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
1、鋼筋混凝土異形柱概念
所謂的異形柱主要指的是那些柱面結(jié)構(gòu)異常的建筑結(jié)構(gòu)簡稱，這里所謂的異形截面主要指的是區(qū)別于傳統(tǒng)的幾何形狀、橫截面的異常狀態(tài)。在目前的工作中，是通過采用異形模板結(jié)構(gòu)來澆筑混凝土形成的混凝土柱結(jié)構(gòu)。異形柱是在滿足建筑結(jié)構(gòu)的剛度、承載力要求和前提下，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的使用功能、設計布局的前提下，根據(jù)建筑物的使用功能，建筑設計、布置要求而采取的一種其他截面形態(tài)的柱體結(jié)構(gòu)。
2、異形柱結(jié)構(gòu)的應用
在當前的建筑工程中，異形柱結(jié)構(gòu)的采用日漸增多。形成這種發(fā)展趨勢的主要原因在于：首先，隨著城市能用土地資源的不斷增加，越來越多的高層建筑結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，從而使得傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)無法滿足目前人們生活需要而產(chǎn)生的一種新型結(jié)構(gòu)體系；而另外一個方面是因為建筑結(jié)構(gòu)本身的抗震和使用功能的需要而形成的一種新型結(jié)構(gòu)。這種建筑結(jié)構(gòu)的應用使得房屋裝飾效果好、家具布置靈活、室內(nèi)整齊美觀的優(yōu)勢。
二、異形柱橫截面承載力的研究
隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，各種新興建筑結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)，已成為房屋建設工作的重點所在。在現(xiàn)代化建筑結(jié)構(gòu)設計中，目前的工程項目在應用中已成為保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全的基礎(chǔ)依據(jù)。在工程建設中，做好異形柱橫截面承載力研究至關(guān)重要，是保證工程施工質(zhì)量和效益的關(guān)鍵所在。
1、異形柱正截面承載力
異形柱截面受到外力的作用下一般都會發(fā)生雙向彎曲的現(xiàn)象，因此在工作中應當按照雙向偏壓構(gòu)件來進行研究。經(jīng)過工作研究我們發(fā)現(xiàn)，在這幾種類型的異形柱界面中，普遍存在著承載力與彎矩力低的特點，同時不同方向上的承載力所引起的差異性也較多，其在橫截面與軸面上的位置變動也不盡相同。在目前的建筑工程項目中，正截面承載力的計算方法通常都是通過離散截面法和手算法兩種進行的。手算法在應用中通常都是建立在點算法基礎(chǔ)上形成的一種簡單、簡化的計算流程，是通過計算圖標中所涉及到的儀器、簡化公式來進行計算的一個過程。通過在計算中考慮到縱筋錨固的滑移問題和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體性問題，在計算的過程中需要通過針對建筑結(jié)構(gòu)的本身特點與自身施工優(yōu)勢進行研究，且在工作中進行系統(tǒng)、深入的研究。經(jīng)過分析表明，在目前的建設工作中，對于異形柱橫截面雙向彎壓柱的計算是一個隨著軸壓比不斷增加而減少，隨著荷載角度變動而變化且差異性不斷轉(zhuǎn)變的模式。
2、混凝土和鋼筋的應變關(guān)系
鋼筋的應力σs與應變εs為線性關(guān)系，鋼筋的應力取其應變與彈性模量Es的乘積，但當應力大于強度設計值時取設計值。用公式表達為：σs=εsEs；-fy≤σs≤fy（3）式中，εs，σs-鋼筋應變和對應的應力，Es-鋼筋的彈性模量；鋼筋的拉和受壓強度設計值。
3、內(nèi)力平衡條件
4、異形柱斜截面受剪承載力
L、T、X、十字形截面柱在斜向水平荷載作用下，由于翼緣的有利作用，其受剪承載力的平面圖形在各象限呈外凸的梅花瓣形，在斜向剪力作用下，如果按X、Y兩個分量分別配筋計算中不考慮垂直方向翼緣的作用滿足要求的話，則柱的斜向承載力將滿足要求。試驗研究表明，軸壓力可以推遲斜裂縫的出現(xiàn)，抑制斜裂縫的開展和提高受剪承載力，增加配箍率同樣可以提高受剪承載力和變形性能，并使裂縫分布均勻裂縫寬度變窄；提高構(gòu)件的剪跨比可以提高其延性系數(shù)和極限位移。
5、異形柱的受力性能及其軸壓比控制
異形柱的延性比普通矩形柱的差。其在設計的過程中軸壓比、高長比（即柱凈高與截面肢長之比）是影響異形柱破壞形態(tài)及延性的兩個重要因素。異形柱由于多肢的存在，其剪力中心與截面形心往往不重合，在受力狀態(tài)下，各肢產(chǎn)生翹曲正應力和剪應力。由于剪應力，使柱肢混凝土先于普通矩形柱出現(xiàn)裂縫，即產(chǎn)生腹剪裂縫，導致異形柱脆性明顯，使異形柱的變形能力比普通矩形柱降低。
三、結(jié)語
異型柱框架結(jié)構(gòu)的平面布置比普通矩形柱框架靈活，可以較好滿足建筑功能的要求，具有良好的發(fā)展前景，結(jié)構(gòu)設計人員應充分了解異型柱的受力特點，正確把握設計要點，確保工程結(jié)構(gòu)安全可靠，經(jīng)濟合理。
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