结构抗震概念设计论文

【摘要】加强对建筑结构抗震概念设计应用的研究，有利于提高建筑结构抗震设计水平，具有重要的现实意义。本文笔者对建筑结构抗震概念设计应用进行了探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。今天小编为大家精心挑选了关于《结构抗震概念设计论文 (精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

结构抗震概念设计论文 篇1：

建筑结构抗震概念设计与抗震技术

【摘要】本文对建筑结构抗震概念设计与抗震技术进行系统的归纳与总结，为建筑工程技术人员提供一定的理论参考。

【关键词】建筑结构;抗震技术

1 建筑结构抗震概念设计

结构抗震的基本目的是赋予建筑特定的抗震功能，要达到这个目的，应做到如下几点：第一，合理选择与利用建筑场地。第二，控制建筑结构平、立面布置的规则性。第三，采用合理的结构形式。第四，采用合理的抗震构造措施。

1.1 合理选择与利用建筑场地

建筑抗震性能的发挥首先取决于建筑场地的抗震性能。地震发生后，场地的震动会直接对建筑该场地的建筑结构产生相应的破坏力，并且产生一系列的间接破坏，如砂土化、滑坡、地基沉降等危害。而选择合理的适当的建筑场地，不仅可以赋予建筑更强的抗震性能，还能有效地降低投资成本，促进经济效益的提升。有利地段地震破坏作用相对较小，建筑抗震需要的物资投入相对较少;不利地段，地震破坏作用相对较大，建筑抗震需要的物资投入相对较大。选择与利用建筑场地的总体原则是：利用有利地段，避开不利地段，杜绝利用危险地段。

理想的情况是选择抗震有利地段，避开不利抗震地段。而在工程实践中，由于土地的权属关系，对任何一个建筑投资或建设者而言，建设用地不可能自由选择，只能根据所得建设用地的具体情况建设与之适应的建筑，或者采用满足设计、施工需要的场地改造后建设需要建筑。在建设之前，建设方需委托地勘单位对拟建场地进行满足设计、施工需要的地质勘察与勘探，同时综合评价场地是抗震有利地段还是抗震不利地段，目的是让参建各方正确、充分、全面地认识与了解建筑场地的地质状况、地势地貌以及地震活动状况。

建设场地有地震不利的地段时，应该尽量的避开不利地段布置建筑;当这些地段无法避开时，应该有效的具体措施进行解决，如场地改造或采用与之适应的建筑结构形式与结构构造。对于用地范围较广的大型建筑群项目，规划阶段应尽可能将主要的、体量大的、规则性较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。场地属于危险地段时，例如地震活动相对频繁、活跃以及生态比较脆弱的区域，根据相关规定禁止建造建筑，以有效的规避因地震导致的滑坡、泥石流等自然灾害给建筑物带来的威胁。对建设方而言，当所得用地属于危险地段时，或属于无力避让且无力改造的不利地段时，需与政府工地部门协商，另求合适的建设用地。

1.2控制建筑结构平、立面布置的规则性

据相关地震调查研究可知，地震灾害通常发生于建筑结构的突变处。若刚度中心与质量中心发生较大的偏离，则很容易造成结构发生扭转或者平移的现象，从而导致严重地震破坏的发生。在建筑不具备较高的整体性，传力途径受到阻碍的情况下，结构的抗震性能就会受到很大的影响。

规则的结构，传力路径明确，计算分析时容易准确估计地震作用的大小与抗震不利部位，设计时有可靠度较高的依据。而不规则的建筑结构，传力路径相对复杂，计算分析时不容易准确估计地震作用的大小以及容易破坏的部位，设计依据不是很明确，结构安全存在一定的隐患。若结构设计方案缺乏科学性以及合理性，不仅会导致资源的浪费，还会给结构的安全性带来较大的隐患。

因此，在方案阶段设计平立面时，应该重视对称和规则，为提高结构抗震性能奠定良好的基础，有利于建筑在地震灾害中有效规避可能受损的情况。在抗震设计时，应尽量避免不规则的结构设计。若建筑方案设计不得已采用了不规则的结构布置，则需应利用空间结构计算模型进行合理、仔细的计算与分析，在设计时对结构对薄弱部位进行强化设计，提高结构的延性、抗压能力、抗倾覆能力、抗倒塌能力等抗震性能。对于某些重要的、不规整建筑，需结合震动台模拟实验结果、理论计算结果，综合考虑薄弱部位及相应破坏力的大小，为加强和深化结构薄弱部位、应力复杂部位的设计提供可靠度较高的依据。

1.3 采用合理的结构形式

不同的结构形式，抗震性能不同，适用范围不同，在建筑方案设计阶段，对单体建筑或大型建筑内部独立的结构单元，应结合建筑的使用功能、体量及地震作用的大小，选择相适应的结构形式。比如，框架结构适用于商业、办公、学校、车库、医院等房间开间、进深尺寸较大的建筑;而异形柱、剪力墙结构适用于墙体分割较多、房间开间尺寸较小的普通住宅建筑;框架核心筒、筒中筒结构适用于超高层商业建筑;别墅建筑常用异形柱框架结构、高层住宅常用剪力墙结构、多层住常采用短肢剪力墙结构;相对于剪力墙结构，框架结构(巨型框架除外)适用的建筑总高度较低，而筒体结构适用的建筑总高度较高。

2建筑结构的抗震技术

2.1主动控制技术

主动控制是指应用现代的控制技术，实时跟踪和预测输入地震动和结构的反应，在作动器的作用下对结构施加一定的控制力从而实现结构系统特性的改变，使结构和系统性能在一定条件下可以满足优化准则，进而使结构地震反应显著减小。主动控制大多分为开环控制和闭环控制两种，开环控制的方法是指对系统的扰动输入进行科学的测量，根据系统扰动输入的情况进行综合的处理。其中开环控制的在线计算较小，对系统元件的精度要求也相对较高，不具备良好的抗干扰能力。而闭环控制方法则是通过适当的系统状态反馈和输出反馈，从而起到一定的控制作用，进而控制结构的振动。相对来说，闭环控制方法的在线计算较大，抗干扰能力也相对较强，对控制元件的精度要求不高，可以对较高的控制效果进行持续监测。

2.2被动控制技术

被动控制技术即指在结构的某个部位附加一个子系统，或是对结构的自身构件进行一定程度上的构造处理，从而改變其结构体系的动力特性。被动控制技术主要包括吸振技术和耗能技术两种。由于被动控制技术的结构相对简单，造价相对比较低，其易于维护，无需外界能源的持续供应等优势，逐渐成为了建筑结构抗震技术中的重点研究对象，在实际应用中使用相对比较广泛。

2.3混合控制技术

混合控制技术是将主动控制技术与被动控制技术相结合作用在相同的结构上，从而实现结构震动控制的形式。根据两种控制技术的组合方式混合控制技术可以分为主从组合和并列组合两种形式。其中主从组合方式是将某一控制作为主要的控制部件，在以主要部件为主体实现其他部件的结构控制。并列方式是使两种控制技术独立工作，在长时间的实践过程中，大多以被动控制为主要控制方式，而主动控制则为辅助的主从结合，通过两种控制技术的结合，扬长避短，在确保建筑结构抗震安全性的同时提高建筑的风震舒适性。在被动控制中引入主动控制可以明显提高系统的控制效果，提高系统的可靠性。而在主动控制中引入被动控制则可以对控制力度进行适当的调节，提高系统的稳定性。因此，相对而言混合控制技术具有较大的优势，在建筑系统中应用混合控制技术对提高建筑物的安全性和稳定性有着重要作用。

3.小结

随着建筑行业的不断发展，抗震设计在建筑物结构设计中已经成为了不可或缺的关键环节，通过合理的概念设计，采用合理的抗震技术，可有效提高建筑结构抗震性能。在设计抗震结构时应充分结合建筑的实际情况，设计出科学合理的抗震结构，避免建筑物在使用过程中出现安全隐患。

【参考文献】

[1]代梅叶.结构抗震技术设计及施工要点分析[J].民营科技，2014，(2)：201.

[2]覃彬.高层建筑结构抗震技术的分析与探讨[J].现代物业，2013，(5)：24-25.

[3]郑小榕.结构抗震技术及施工要点分析[J].新材料新装饰，2014，(8)：363-363.

作者：钱君等

结构抗震概念设计论文 篇2：

建筑结构抗震概念设计应用分析

【摘要】加强对建筑结构抗震概念设计应用的研究，有利于提高建筑结构抗震设计水平，具有重要的现实意义。本文笔者对建筑结构抗震概念设计应用进行了探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。

【关键词】建筑结构，抗震概念设计，应用

前言：建筑设计是建筑抗震设计中一个非常重要的环节，它与建筑物的抗震能力密切相关，对建筑抗震起到一个基础作用。而一个优良的抗震设计，必须与结构设计相互配合，对建筑的整体结构要充分考虑。设计人员要综合考虑，才能使建筑的功能设计与抗震能力达到一个平衡的状态。

1 抗震概念设计的意义

在进行建筑结构设计时通常采用计算设计和概念设计两种设计方式。前者对计算和规范的要求较高，完成计算模型的分析和受力情况的假设之后，要完成具体的计算分析，运用计算得出的结果完成设计工作。地震作为一种随机性极强的自然灾害，还会造成地面的运动，这无疑增加了设计的复杂程度。混凝土的弹性模量和其阻尼的变化在地震发生时通常不会呈现线性特征，这就使得设计过程中的计算得不到良好的设计效果。基于概念设计的设计过程只需要附加必要的数据就能完成抗震性能良好的设计。这种概念设计要借助丰富的工程经验和对地震灾害的充分理解才能处理得当。

2 抗震概念设计的应用

2.1 抗震场地的选取

建筑物在遭受地震时发生的毁坏主要分为一下三类：首先，地震会引起地面的剧烈运动，建筑物在这种地面的运动中发生扭曲和变形;其次，地震的发生还会伴随诸如泥石流、海啸等其他危害;最后，地面变形会产生滑坡等现象，导致建筑受损。对于上述三种情况，只有第一种情况能够实现真正意义上的技术防范，后两种情况只能在抗震场地的选取上进行预防。

2.2 构建恰当的地基

地基应该充分考虑当地地质情况，并合理设计地基的负载分布情况，使地基在地震发生时起到最大作用。结构相同或者相似的单元在设计时应当放置在相同或者位置靠近的地基上，一个地基上相同结构的单元不允许出现性质完全不同的情形，地基在地面以下的部分应当保持同一长度，在各个结构单元间均匀分配地下室，这样可以使得地基具有良好的整体性，在地震发生时能够表现出最佳效果。

2.3 平面和立体结构的调整

为了具有良好的抗震性能，建筑物结构应该在简单、匀称的基础上要求更强的整体性和弹性。“简单”代表建筑的结构在地震发生时受力情况明显，不同结构单元使用不同的结构体系，简单明了。建筑物的匀称就是要求材料刚度变化小，降低楼层之间错位情况的发生几率，同时也使建筑变形情况得以缓解。

2.4 确保构件连接稳定

构件的节点所受的承载力不得小于连接构件的承载能力，连接过程中不可以破坏结构的整体性，构件的连接不仅要确保一定的刚度，更重要的是还要具有一定变形的能力。

2.5 加强抗震防线的建设

抗震防线是利用能够实现多重抗侧力的结构使得建筑物部分的延性得以加强，设置多道这样的抗震防线可以大大加强抗震结构体系的抗震能力，能够将大部分地震传递来的能量消耗殆尽。如果地震能量过大，导致第一道抗震防线被击破，建筑物设计的自震周期和卓越周期具有一段距离，这样就很好地消除了建筑物共振的可能性，减少地震带来的危害。第一道防线多采用负载较小的纵向支撑，有必要时还可以在建筑物中设置冗余部件，地震能量传递过来时这些冗余部件发生屈服变形，同样可以巧妙地使建筑物自震周期错开，降低共振的危害。

2.6 破坏规律的调整

地震发生时建筑物的破坏与结构有关，不同结构的受损程度也不同，进行抗震概念设计的工作人员应当对结构的破坏规律合理安排。一般而言，结构整体不允许先于局部结构破坏，只要弄清破坏规律，可以将建筑物受损情况降至最轻。经笔者总结，破坏规律可以归结为以下两条：“纵不先横”，即柱子应当在梁被破坏之后遭受破坏，因为柱子一旦破坏整体结构直接受损，坍塌的几率大大提高;“节强于杆”，即节点不能在构件之前损坏，因为节点的损坏直接导致众多构件受损，这与保全整体的原则是相符的。

3 高层建筑结构抗震概念设计的主要要点

由于地震的不可预知性，高层建筑结构在设计过程中很难准确地预测建筑物所遭遇的地震特性和基本参数，只靠计算很难使高层建筑结构具备良好的抗震性能，这就要求每个结构工程师必须重视建筑结构的抗震概念设计。因此，高层建筑结构在抗震设计中，应注意以下几点：1) 建筑结构的平面布置。建筑结构的平面布置是影响结构抗震的重要因素，合理的建筑平面布置对建筑结构设计是至关重要的。大量地震灾害表明，平面布置简单、对称规则、质量和刚度分布比较均匀并且具有明确传力途径的建筑结构在地震时不容易发生破坏。规则结构能较为准确地预估结构的作用效应和地震时的反应，较容易采取有效的抗震措施及相应的结构措施来加强其抗震性能。相反，平面布置复杂、不对称且不规则的结构，其地震作用效应很难估计的。因此，高层建筑结构中规范规定，宜采用规则结构，不应采用严重不规则的结构。2) 建筑结构的体系选择。高层建筑结构设计中，就优先采用具有多道防线的结构体系。例如： 框架—剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构。这三种结构可以作为地震区高层建筑的首选体系。当建筑物高度不高且层数不多时，可采用框架结构。但当建筑物位于地震区，且高度均较高时，应避免采用框架结构、板柱剪力墙结构。因为，地震具有强破性且持续时间很长，往复次数较多，能够对建筑物造成累积破坏。单一的结构体系在遭遇地震时，一旦发生破坏，很容易造成房屋倒塌，危及人们的生命及财产的安全。当结构体系具有多道防线时，当遭遇地震时，第一道防线遭破坏后，后续的防线仍然能抵抗地震的冲击力，可以最低限度的防止建筑物的倒塌，给人们以充分的时间进行逃生，保证人民的生命安全。因此，高层建筑结构抗震设计中的多道防线是进行抗震设计时所必须设置的。3) 结构薄弱层。当建筑结构的侧向刚度分布不均匀、竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变时，容易产生薄弱层。薄弱层在地震中是最先遭受破坏的部位。因此，对有明显薄弱层的结构，应采用相应的抗震构造措施来提高其抗震能力。结构构件的实际承载能力是判断薄弱层部位的基础，有意识、有目的地控制薄弱层部位，让它有足够的变形能力，而且不使薄弱层发生转移是提高结构抗震性能的重要手段。4)建筑结构抗震设计的质量，震灾害会产生很大的破坏力，所以在设计建筑结构时，要有效地提高结构的抗震性能。目前在我国的建筑行业中，建筑结构的整体设计水平明显低于国外发达国家，存在着设计方案不合理、建筑施工成本较高、建筑物整体重量较大等问题，这样在地震来临之时，会造成严重的危害。所以，为了设计出比较合理的建筑结构，应该严格按照相关的抗震规范规定，选择合适的场地，认真、充分地考虑建筑结构的构件承受力、消耗能力、延续性以及刚度等问题，科学、合理地进行抗震设计，从而提高建筑结构的抗震能力以及承载能力，提升安全性。

4 小结

抗震概念设计是一项涉及诸多事项的系统工程，设计时应当把握确保结构整体稳定性这一原则，对于连接部位要重点防治。建筑的抗震性能和设计人员对结构整体的把握密不可分，设计人员应当具备充足的概念设计经验，设计过程中严格按照要求和原则执行，才能确保建筑具有良好抗震性能。

参考文献

[1] 吕杨. 抗震概念设计在建筑结构设计中的应用 [J]. 建材与装饰 ， 2012， (30)：26-27.

[2] 杨敬. 探讨抗震概念设计在建筑结构设计中的应用 [J]. 科技与生活 ， 2010， (12)：32-33.

[3] 徐萍. 抗震概念设计在建筑结构设计中的应用 [J]. 江苏建材 ， 2011， (2)：57-58.

作者：李军

结构抗震概念设计论文 篇3：

建筑结构抗震概念设计浅析

【摘要】随着建筑行业的迅猛发展，建筑工程结构设计已经逐渐朝向多元化方向发展。在建筑结构设计中，建筑结构抗震概念设计显得尤为重要。本文主要对建筑结构抗震概念设计的理解进行分析，主要从抗震设计原则、设计思想等方面进行分析，并融入了地震发生时建筑结构的实时情况，综合全面的完成了建筑抗震设计，进而综合全面的设计出理想的建筑抗震结构，减少地震对建筑的损害。

【关键词】 建筑结构设计;概念设计

地震是一种破坏力较强的自然灾害，主要损害建筑结构，进而导致承重构件或地基失去作用。现如今，人们还不能深入的认识到地震的损坏机理，直接影响了抗震计算的精确性。概念设计是一种指导总体方案开展的方法，良好的概念设计不仅给日后建筑工程结构计算及工程造价等奠定基础，同时还实现了抗震设计的目的，具有较广的应用意义，必须及时进行分析。

1、建筑抗震设计

目前随着经济的发展，抗震结构设计已经呈现出新的发展趋势，可利用基于性能结构抗震现场理论、材料抗震模糊可靠度等方法进行建筑抗震设计。但是建筑地震灾害依然在反复发作，虽然很多建筑设计师已经认识到以上技术的局限性，但是由于建筑结构还会受到地形、规划、工程造价、施工技术等多方面因素影响，导致“概念设计”开始被人们重视起来，并加大了对其的研究。概念设计不仅完善了建筑结构，同时综合全面的分析了地震所产生的影响，掌握了地质活动破坏机制，并可以综合全面的了解抗震设计规范与准则，在长期实践中还可以不断提升建筑结构的抗震水平。

2、建筑结构抗震概念设计遵循的原则

2.1建筑选址并确定地基稳定条件

合理的规划选址已经成为建筑设计成功的基础，对建筑结构抗震设计整体质量具有很大影响。实际操作中要求规避地震不利地段，尽量选择安全稳定的建筑场地，如果受各方面因素影响，导致实际操作中无法避开不利地段，必须结合实际情况采取针对性的措施，提高地基稳定性与安全性。现有基础设计规范中明确指出，结构单元中个别应地质因素而采用天然地基或桩基的做法不可取，尤其是不允许在地震高发段建设建筑物。地震作用力较强，一般会引起承载力降低或出现基土液化，进而影响了地基稳定性，容易出现建筑开裂、倾斜和倒塌等问题。同时受地震影响所产生的滑坡、泥石流等情况也与建筑选址密切联系，保证建筑基础稳定已经成为提高抗震力的核心条件。

2.2选择有利于建筑的立面或平面

为了避免地震发生时产生应力集中、扭曲或塑性变形等问题，要求建筑平、立面必须合理设置，一般要求建筑物的平、立面布置对称，同时质量和刚度均匀，尽量避免楼盖错层。实际操作中可从两反面操作，一方面，不设抗震逢，对建筑物进行结构抗震分析，了解局部应力和变形集中及扭转等的影响，并采取加强措施进行处理。另一方面，设置抗震缝，将建筑物划分为很多结构单元，可结合抗震设防强度、材料种类、结构型号及单位布置，并留有足够的宽度，要求伸缩缝与沉降缝满足防震缝要求。控制好建筑刚度与质量变化，各个楼层不能错层，条件允许时可在每层设置防震缝，可根据建筑结构实际情况设置。一般体型结构复杂的建筑必须给其设置计算模型，并展开抗震分析。

2.3选择科学合理的抗震结构体系

抗震结构体系要求从建筑重要程度、房屋高度、地基基础、技术、经济及使用等多方面进行判断。通常选择建筑结构体系时，必须满足以下条件：(1)具有详细的计算简图，并有恰当的传递地震途径;(2)具有较强的强度、耗能及变形能力;(3)设置多道地震防线，避免部分结构或构件对整体构件造成影响;(4)控制好强度与刚度，避免局部形成薄弱部位或者应力或塑性变形集中;(5)控制好结构在两主轴之间的动力特性。设计构件连接时，要求满足以下条件：(1)构件节点强度不能低于连接构件强度;(2)装配结构连接整体性必须得到保证;(3)预埋件锚固强度不能低于连接构件强度。选择抗震结构构件时，要求满足以下要求：(1)砌体结构必须结合施工要求，合理设置混凝土圈梁与构造柱，提高结构抗震水平;(2)设置钢结构构件时，要求控制好其尺寸，避免出现局部或整体构件失稳;(3)混凝土结构构件必须合理选择尺寸，配置好箍筋与纵向钢筋，避免剪切在弯曲前破坏，同时要求混凝土压溃先于钢筋屈服、钢筋锚固粘接在构件破坏前损坏。

2.4计算校核的必要性

目前计算机辅助设计系统已经广泛应用到结构设计中，而且应用范围较广，实际分析中，可应用计算机相关软件完成设计与校核。软件是辅佐校核的工具，实际操作中为了提高校核效果，必须由具有丰富经验的结构设计技术人员分析，同时掌握软件的适用范围、条件、计算模型等，深入理解设计规范，而且要端正自己对待工作的态度，只有如此，才能反复进行验证，进而将精确校核的计算结果成功应用到工程项目建设中。

3、正确处理主体结构与非承重结构的关系

主体结构与非承重结构关系的处理已经成为抗震设计的基础，具有减少地震损失及避免附加震害的作用。附属结果构件要求必须与主体结构或锚固稳定连接，避免实际操作中出现设备损害或砸到人员等问题出现。设置围护墙与隔墙时，必须综合考核结构抗震所产生的不利影响，避免设置不恰当损害主体结构。例如，厂房柱间或框架填充不完整时，就会损坏柱子。此外，吊挂件、装饰贴面与幕墙均要与主体合理连接，避免地震时造成人员伤害。

4、控制好材料与施工质量

材料选择与施工质量控制对抗震结构设计具有很大作用，不仅提高了施工质量，还保证了其他工序的顺利开展。目前抗震结构设计中已经对材料与施工质量提出了要求，必须在设计文件中明确，具体操作如下：(1)黏土砖等级要求不低于MU10，同时控制好砌筑砂浆强度与等级，不呢低于M5;(2)混凝土抗震与强度等级均使用一級框架梁、柱与节点，要求不能低于C30，芯柱、基础与圈梁不应低于C30，其他构件不能低于C20;(3)混凝土小型砌块强度控制在MU7.5，要求砌筑砂浆强度在M7.5以上;(4)控制好钢筋强度，要求纵向钢筋使用Ⅱ、Ⅲ级变形钢筋，箍筋为Ⅰ、Ⅱ热轧钢筋，构造柱与芯柱使用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。进行钢筋混凝土结构施工时，由于实际设计中缺少规定的钢筋型号，使用其他规格型号的替代时，不能使用屈服强度较高的钢筋替代原始钢筋。实际替换中可结合截面实际屈服强度合理换算，并要求替代后构建曲面屈服强度不能超过原截面屈服强度。此种操作的主要目的是减少了薄弱部位转移，避免了混凝土脆性损坏，如剪切破坏或混凝土压碎等问题。

结语：

建筑结构抗震设计时一项较系统的工程，改变以计算为中心的传统设计、评估与校核，实现了设计者多年经验与设计规范的结合，避免了盲目开展计算工作，对抗震设计创造了独特的发展空间，并真实展现了结构的实时情况，进而科学合理的进行抗震设计。

参考文献：

[1]朱丙寅.建筑抗震设计规范应用于分析GB50011-2010.2011.9.

[2]《建筑工程抗震设防分类标准》GB5022-2008.2008.9

[3]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010.2010.08.

作者：付艳强