淺析結構設計中的抗震概念設計

李永生

摘要：本文首先介紹了抗震概念設計的內涵，然后對概念設計的具體運用進行了簡要分析希望能夠給相關～L，3kTv員的研究起到一定的參考作用。

關鍵詞：結構設計；概念設計

中圖分類號：TU382.11文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2017）08-0201-01

引言

隨著經濟的不斷發展進步，我國的建筑業正朝著現代化、科技化的方向不斷的發展進步著。不論是具體的設計還是施工等都達到了很完善的地步。然而建筑中有一項概念設計工作可能還不是很被人熟知，所以我們研究這一課題是十分有必要的，希望本文的相關論述能夠給相關的從業人員起到有價值的參考作用。

1.抗震概念設計的內涵

概念設計開始于設計，設計者以目前的抗震知識為依據，對也許出現的問題進行思考，主要涉及的是剛度的分布狀況、建筑的形體等等。在宏觀上評價以及選擇，同時在輔助計算以及相應措施。具體的點就是設計人員根據自己的設計經驗，并且根據規程規范，從實際出發，在大的層面上明確設計可能存在的各種問題等。所以，相關的設計人員必須擁有非常豐富的設計經驗，并且對抗震知識有足夠的了解，在設計作品時，從實際情況出發，找出問題的關鍵和主要矛盾，憑借科學有效的概念來進行設計，這樣才能保證自己設計出來的作品符合實際，能夠真實有效。

2.概念設計的具體運用

2.1延性耗能。設計人員在設計作品時，要找到抗震能力最差的部分，針對這一部分進行認真研究和設計，盡量在最薄弱的環節設計出最有效的方案，另外，設計人員要根據自己的經驗選擇最合理的部位來進行大量能量的消耗，比如：框架梁、聯肢墻的連肢梁等這樣的各種各樣的梁，涉及到的延性問題要用相關的系數來表示。它表示的是結構極限變形與屈服變形之間的比例值，位移延性系數和轉角延性系數等都可以來分別表示，兩者呈正比的關系，即比值隨著延性的提高而增加，反之則越小。在實際的設計過程中，延性越高越有利，我們大都會使用以下五種方法，（1）要想獲得最準確的配筋率，那么就要制定合理有效的截面尺寸，避免拉筋不合適的情況出現。（2）梁的上下端要有合理的配筋。（3）要保證混凝土材料的質量，以免影響工程的質量。（4）相對與其他的形狀來說，選用矩形梁會使得性能更好。（5）嚴格加密箍筋，要保證震區的鋼筋材料的延性系數大于四才能保證工程的質量合格。

2.2多道防線設計。現階段，使用最多的一種概念是，一旦建筑遭到強烈的地震時，第一，由在設計作品時在建筑中設置的贅余桿件屈服和變形來進行能量的緩沖；第二，同樣是使用贅余桿件，通過地震能力對贅余桿件的破壞來保證整個建筑完成一個平穩的過渡，有效避免上述作用對建筑整體的進一步破壞。通過有效控制這種動力性能，最大限度的降低地震給建筑造成的損失。根據目前的情況，這種方法經常會取得最有效的成果。

2.3妥善處理非結構部件。非結構部件一般是指在通常結構分析中不考慮承受重力荷載以及風、地震等側力荷載的部件，比如：內隔墻和樓梯。在實際情況中，建筑一旦受到地震的影響，建筑中的每個部分都會或多或少的受到地震的影響，導致建筑的剛度和承載能力受到影響，給建筑造成非常大的損失。砌體填充墻的抗震作用一般表現在以下三個方面：（1）砌體填充墻有利于大大提升建筑的剛度性能，有效降低振動的時間。（2）砌體填充墻對于合理改善地震引起的剪力的具體分布情況的效果非常明顯。（3）砌體填充墻的使用，有利于避免和降低框架的變形現象出現，也有利于建筑側移值的降低。現代的建筑大多會使用鋼筋混凝土框架，根據框架柱的受力狀況和破壞形態，大多是長柱。框架柱的剛性受到窗裙墻的制約，能夠降低柱的長度，使長柱變成短柱，最大程度的承首地震的沖擊。因此，相關的設計往往會使墻體和柱進行有效的結合或者是采用貼砌圍護的方式也作為建筑的抗震措施。同時要注意沿柱的全高和柱身箍筋的配置要嚴格按照短柱的相關規定，在進行設計時要對這點詳細的說明。

由上可知，我們能夠使設計的思維廣度得到加寬。關于設計，在以前設計者只關心配筋量相關的問題，往往而不管相關的梁和柱，那么因為不關注這兩方面，自然會出現這方面的問題，如梁和柱過粗等。具體到抗震設計而言，通常計算結構的剛度依據的是砼的等級及剛開始確定的尺寸，然后依據結構剛度得出地震力，最后得出配筋。大家都知道，建筑結構的剛度與其受地震的影響程度呈正比，即剛度越大影響越大，若是增加配筋的話，剛度增強，這樣會增加地震力。雖然這種鋼筋增加了剛度性能，但是無形之中卻增大了地震力。那么我們何不采用一種方式來降低作用呢？在當今的各項設計中，最為典型的就是隔振消能。隔震消能的一般作法是在基礎與主體之間設柔性隔震層；加設消能支撐；有的在建筑物頂部裝一個“反擺”，地震時它的位移方向與建筑物頂部的位移相反，從對建筑物的振動加大阻尼作用，這樣能有效地降低加速，大大降低地震給建筑物帶來的損失。

3.結束語

縱觀社會經濟的高速發展推動建筑事業的發展，城市現代化建設不再簡單的依賴千篇一律的設計，人們在要求房屋建筑的安全性、穩定性的同時，更想看到整個結構的特色和創新。抗震概念設計正是在此基礎上融入對施工場地周邊環境及人文環境的感性分析，從而在更大程度上滿足現代社會對建筑結構設計的創新要求，以此達到美觀與藝術觀賞性的統一。基于此，強化抗震概念設計的教育推廣和加大實際運用力度，培養綜合素質能力達標的建筑結構設計師是目前首要任務，合理、安全、經濟、適用的抗震設計理念將成為建筑結構設計的主流思想。