吳明

[摘 要]我國高層建筑發(fā)展的非常迅速，在高層建筑結(jié)構(gòu)中，做好抗震概念設(shè)計的應(yīng)用工作具有非常重要的作用。在實際的設(shè)計工作中，設(shè)計人員要從科學(xué)選擇高層建筑的場地，做好高層建筑的立面布局工作，提高建筑結(jié)構(gòu)選型的科學(xué)性，確保高層建筑結(jié)構(gòu)的整體性等方面入手，切實加強高層建筑的抗震能力。

[關(guān)鍵詞]抗震概念設(shè)計;高層建筑結(jié)構(gòu);應(yīng)用分析;

隨著經(jīng)濟建設(shè)的提高，我國建筑行業(yè)得到了很好的發(fā)展。為了更好的應(yīng)對我國城市人口增長的壓力，提高城市化的步伐，我國高層建筑發(fā)展的非常迅速。而我國地震活動比較頻繁，地震強度較大，一旦發(fā)生地震災(zāi)害會給人們的生產(chǎn)生活帶來巨大的損失。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)中，做好抗震概念設(shè)計的應(yīng)用工作具有非常重要的作用。本文將對抗震概念設(shè)計進行闡述，分析高層建筑結(jié)構(gòu)中抗震概念設(shè)計的原則，探討抗震概念設(shè)計的應(yīng)用辦法，希望為我國建筑行業(yè)的發(fā)展提供幫助。

1 抗震概念設(shè)計的概述

在建筑結(jié)構(gòu)的布局中，充分的運用概念設(shè)計的方法，這樣能夠促使建筑物達到較好的抗震功效，進而使人們的生命財產(chǎn)得到保證?！案拍钤O(shè)計”這一理論，指的是理論設(shè)計與試驗研究的有機結(jié)合，在概念設(shè)計的思想中，融入豐富的工程經(jīng)驗，這就形成了概念設(shè)計的基本原則，將這些原則充分的運用起來，對高層建筑進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。隨著我國社會經(jīng)濟取得了突破性的發(fā)展，城市化的進程也逐漸加快，在城市中，許多高層建筑物的數(shù)量也日益增多。地震災(zāi)害所帶來的損失往往非常巨大，建筑的損毀時?？梢?，使得人們?nèi)諠u認識到進行抗震設(shè)計的必要性。經(jīng)過相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn)，在對高層建筑設(shè)計時，運用結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的原則與方法，能夠極大地提升建筑物的抗震性能。在概念設(shè)計中，通過對以前所發(fā)生的地震災(zāi)害進行分析，并且進行模擬試驗，可以對高層建筑的抗震性能進行定量分析、定性分析。然后借鑒國外或者是國內(nèi)一些抗震設(shè)計經(jīng)驗，來對高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行確定。所以，運用抗震概念設(shè)計的原則與方法，對高層建筑進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠解決設(shè)計中存在的最關(guān)鍵的問題，促使建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能夠得到保障。在對高層建筑物進行抗震概念設(shè)計時，要突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的誤區(qū)，以結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)則性為基礎(chǔ)，如果遇到那些不能夠用具體規(guī)則來解決的問題時，可以運用“概念”方法，對這些問題進行分析與研究，進而做出最正確的判斷[2]。總而言之，在建筑設(shè)計過程中，一定要重視抗震概念設(shè)計。

2 抗震概念設(shè)計的基本原則

2.1 要保證建筑物結(jié)構(gòu)的規(guī)則性、均勻性

在高層建筑的設(shè)計中，如果其整體的形態(tài)不夠合理，或者說其結(jié)構(gòu)的不均勻，那么對其抗震性能會有著重大的影響。根據(jù)抗震設(shè)計的有關(guān)規(guī)定時，在進行抗震設(shè)計過程中，要是建筑物的平面布置的規(guī)則性進行保證，還要對其對稱性進行保證，另外，建筑物的整體性也需要得到保證。與此同時，建筑物的以下兩方面要進行規(guī)則布置，一個是立面方向，另一個是豎向剖面。在高層建筑設(shè)計中，其結(jié)構(gòu)在側(cè)向剛度方面，一定要保持均勻的變化。建筑物的豎向方向的以下幾個部分需要保持從下而上的逐漸變小的趨勢[3]，第一是抗側(cè)力構(gòu)件、第二是構(gòu)件的截面尺寸、第三是構(gòu)件材料強度，這樣一來，就能夠使構(gòu)件的剛度、構(gòu)件的承載力能夠符合相關(guān)的要求。故此，在運用抗震概念時，需要對高層建筑的整體結(jié)構(gòu)進行著重的考慮，在建筑設(shè)計中，要使建筑物以下幾方面都控制在一個合理的范圍之內(nèi)，第一是平面形狀規(guī)則、第二是建筑物的對稱、第三是建筑物的長寬比，減小建筑物的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

2.2 要具備規(guī)范的計算簡圖

在進行抗震設(shè)計時，需要充分運用結(jié)構(gòu)體系計算簡圖。再對傳力途徑進行設(shè)計，將地震作用力量盡可能地傳遞出去，進而極大的提升建筑物結(jié)構(gòu)的可靠性。所以，在進行抗震設(shè)計時，要充分的運用相關(guān)軟件，對建筑結(jié)構(gòu)來進行計算，以促使其能夠符合實際情況。建筑物結(jié)構(gòu)形態(tài)變化非常重要，在對其進行研究與分析，先要繪制出高層建筑物結(jié)構(gòu)計算簡圖，接下來通過科學(xué)的建筑物力學(xué)模型，來對建筑物的抗震能力進行模擬。在地震作用力的狀況之下，才能夠?qū)ㄖ锏目拐鹦阅苓M行最好的檢驗，進而設(shè)計出有效的建筑物傳力途徑。故此，要充分運用概念設(shè)計的方法，在對建筑物結(jié)構(gòu)模型進行設(shè)計以及計算時，一定要運用數(shù)據(jù)模型，對建筑物內(nèi)部變形情況進行分析。這樣一來，才能使整體抗震性能得到保證。

3 抗震概念設(shè)計的應(yīng)用

3.1 概念設(shè)計的應(yīng)用

為了使建筑物節(jié)點免受破壞，那么就需要使建筑物的柱結(jié)構(gòu)的承載能力得到有效的保證。在設(shè)計過程中，要保證柱的抗彎能力，一定要比梁結(jié)構(gòu)的抗彎能力要更好，預(yù)防建筑構(gòu)件的剪力受到破壞。故此，在對高層建筑設(shè)計時，桿件的受剪承載力非常重要，對其進行設(shè)計時一定要注意。因為在對內(nèi)力計算模型進行設(shè)計時，是建立在樓蓋平面內(nèi)，其剛度無限大的設(shè)定基礎(chǔ)之上，在設(shè)計是要使樓蓋系統(tǒng)有著足夠的平面內(nèi)剛度。并且與豎向結(jié)構(gòu)進行有效的連接，進而使建筑物的以下幾部分結(jié)構(gòu)能夠協(xié)同工作，第一是梁、第二是板、第三是柱、第四是墻。

防止損壞建筑物的節(jié)點，提升建筑物建筑結(jié)構(gòu)實際的承載能力，事實上，最重要的是豎向構(gòu)件具有較強的抗彎曲能力。進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，對比梁體結(jié)構(gòu)的抗彎能力，需要保障豎向構(gòu)件具有一定的抗彎能力，以免破壞高層建筑豎向構(gòu)件。所以，設(shè)計的時候需要重點考慮桿件的受剪承載力，保障其受剪承載力超過受彎承載力。同時在對建筑樓蓋系統(tǒng)進行設(shè)計的過程中需要盡可能提升其平面內(nèi)的抗力和剛度。有效連接豎向結(jié)構(gòu)，以保障各結(jié)構(gòu)能夠協(xié)同發(fā)揮作用。

3.2 抗震概念設(shè)計保護措施

在建筑的設(shè)計過程中，抗震概念設(shè)計保護需要做到以下幾點：（1）在高層建筑中，建筑物構(gòu)件非常關(guān)鍵，故此在設(shè)計時要對其荷載效應(yīng)進行控制，（2）在建筑物的構(gòu)造措施中，要對其進行硬性規(guī)定。通過對抗震概念設(shè)計進行研究，在建筑設(shè)計過程中，若其混凝土梁結(jié)構(gòu)的位移延性系數(shù)設(shè)計處于一定的范圍時，通常為3～4之間，與此同時，將混凝土受壓區(qū)域的相對高度控制在0.25～0.35這個范圍時，以提升建筑物的抗震性能。

就建筑物來講，抗震概念設(shè)計主要是調(diào)整和控制建筑物構(gòu)件的荷載效應(yīng)，不僅如此，還應(yīng)該科學(xué)的規(guī)定建筑物的構(gòu)造措施。如通過合理的規(guī)定梁端截面受壓高度和混凝土高度的比值，可以科學(xué)的控制梁的變形。通過深入研究抗震概念設(shè)計的有關(guān)實驗，當(dāng)建筑鋼筋混凝土梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的位移延性系數(shù)介于3——4之間時，同時控制其相對高度在0.25——0.35之間，建筑物尤其是高層建筑應(yīng)具有較強的抗震性能。

結(jié)束語

建筑物尤其是高層建筑的抗震性極為重要，要想保障高層建筑在地震中免受侵害，需要保障其具有良好的抗震性能。筆者在本文中依托設(shè)計建筑物相關(guān)結(jié)構(gòu)的抗震規(guī)范，對高層建筑物中抗震概念在其結(jié)構(gòu)設(shè)計中的實際應(yīng)用進行探討。實際結(jié)果表明，依托抗震概念設(shè)計，能夠有效的提升高層建筑的抗震能力。依托概念設(shè)計，可以綜合的考慮建筑物的抗震性能，從而科學(xué)的設(shè)計高層建筑，保障其不僅美觀，而且在地震中具有優(yōu)越的表現(xiàn)，進一步促進建筑行業(yè)水平的提升。

參考文獻：

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