概念設計是以工程概念為依據，用符合工程客觀規(guī)律和本質的方法，對所設計的對象作宏觀的控制，從制定方案到荷載選取、受力模型建立、結構受力分析、計算結果分析等等始終貫穿于設計的全過程。為了提升結構設計的安全性及合理性，設計人員認識需概念設計的重要性，通過力學規(guī)律、震害教訓、實驗研究、工程實踐經驗等多渠道建立設計概念。只有充分認識和合理設計，才能在危急時刻保障人民生命財產的安全，減少震害造成的損失。

地震作用的隨機性決定概念設計的重要性

地震作用影響因素極為復雜，是一種隨機的，尚不能預見和準確計算的外部作用，目前規(guī)范給出的計算方法還是一種半經驗半理論的方法，抗震結構的設計應該是綜合概念設計、計算和構造措施等完整的系列設計。正是由于地震的不可預見性及地震作用的不確定性，抗震設防的結構必須要重視概念設計。概念設計涉及的面很廣，從方案、結構布置到計算簡圖的選取，從截面配筋到構件的配筋構造等都存在概念設計的內容。概念設計是相對于量化的計算而言，通過力學規(guī)律、震害教訓、試驗研究、工程實踐實驗等建立設計概念、設計對策和措施，它比量化計算更能有效的從宏觀上處理好結構的安全問題，特別是抗震安全。對于整個結構設計，概念設計與計算相輔相成，但是由于地震的不確定性，必要有概念設計作引導和判斷；計算設計常常是在概念設計的指導下完成。

結構的概念設計

1.合理選擇結構方案

抗震結構平面布置宜規(guī)則、對稱，質量和剛度變化均勻，避免樓層錯層，盡量減少突出、凹進等復雜平面， “剛心”與質心靠近，減少地震作用下的扭轉，扭轉對結構的危害很大。 平面剛度是否均勻是地震是否造成扭轉破壞的重要原因。

建筑物立面也宜采用矩形、三角形、梯形等均勻變化的幾何形狀，盡量避免采用有突然變化的形狀，立面形狀的突然變化，必然會帶來質量和抗側移剛度的劇烈變化，地震時，該突變部位容易形成薄弱層而劇烈震動加重破壞。

2.強化結構的構造措施

結構的抗震構造措施是抗震設計的重要內容，其涵蓋的內容包括抗震設計的方方面面，如配筋率、配箍率、軸壓比、剪壓比、剪跨比、鋼筋的面積比、鋼筋錨固長度、結構構件的內力調整、配筋計算等等。構造措施是建筑能否在設計年限內完好工作的關鍵。結構設計人員應理解構造措的設置原則，設計中強化構造措施的設置。

3.延性結構

延性設計，即使結構在構件屈服之后仍具有足夠的變形能力，依靠結構的彈塑性變形來消耗地震能量， 保證屈服部分發(fā)生延性破壞，避免結構發(fā)生脆性破壞和整個結構的倒塌。這種設防思想在新的建筑抗震設計規(guī)范中具體化為“小震”不壞，“中震”可修和“大震”不倒。

4.設計多道設防結構

抗震結構還應該做成多道設防的結構，第一道設防結構中的某一部分屈服或破壞只會使結構減少一些超靜定次數，另一部分抗側力結構仍能發(fā)揮較大作用，雖然會發(fā)生內力重分布，他們仍然能夠共同抵抗地震，多道設防的結構不容易倒塌。

結語

高層建筑結構的抗震概念設計的重要性，主要因為現行的結構設計理論還存在缺陷，計算結果并不能完全體現結構的真實狀態(tài)。為了提升結構設計的安全性及合理性，設計人員認識需概念設計的重要性，通過力學規(guī)律、震害教訓、實驗研究、工程實踐經驗等多渠道建立設計概念。只有充分認識和合理設計，才能在危急時刻保障人民生命財產的安全，減少震害造成的損失。

（作者單位：機械工業(yè)勘察設計研究院有限公司成都分公司 ）