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摘要：近几年来我国多地发生了较为严重的地震灾害，如汶川、玉树等特大地震，都使得人们对于所居住建筑房屋自身的抗震能力有了更严格的要求，这就需要建筑企业在建筑结构设计上有所突破，在实际工程项目建设中加入抗震概念设计，从而促使抗震概念设计在建筑结构设计中发挥出最佳的效果。本文从建筑结构设计中抗震概念设计的具体应用进行详细分析。
关键词：建筑结构设计；抗震概念设计；应用研究
由于我国部分省份处于地震多发区，其特大地震带给人们的灾难有目共睹，特别是在2008年在汶川地区爆发的大地震，给国家及当地人民带来不可估量的损失。经大量数据证实，地震中所带来的损失其主要原因是由于建筑物及其设施结构并不合理而导致的坍塌及破坏。为此，我国所要做的抗震防灾重点应该落实在提升建筑物结构的抗震功能上。由于受到当下技术条件的限制，还不能准确的预报地震，因此在抗震结构设计上，还要依赖于其概念设计。
一、新时期建筑抗震概念设计内容
（一）建筑结构设计中具备的规则特征
在针对建筑结构进行抗震结构设计时，要遵循房屋结构规则并符合抗震设计的目标和原则，这样使得建造的房屋结构既能具备较强的扭转强度又能促使结构承载力均匀分布。这样的设计原则就能确保结构对称的建筑在遭遇地震突袭时，能够通过自身所产生出的内应力和建筑扭转力在很大程度保护整个建筑结构。同时，在设计过程中要确保其处于竖向压力均匀分布，建筑结构还要遵循平立面均匀对称的原则，以此来实现最佳的抗震效果。
（二）控制地震对建筑扭转效应
若是在建筑结构设计时，其刚性中心以及几何中心不能重合，则直接影响到抗震效果，在遭受强震时，这样构造的建筑会直接导致坍塌的现象发生。因此，在进行建筑抗震设计时，应该结合建筑实际结构采取有效措施来预防地震对建筑产生的扭转效应。在实际的设计中，一般采取提升最大位移结构的刚性，并将刚性中心与几何中心尽可能的重合起来，从而提高建筑扭转效应。另外，还要重视建筑抗侧力结构的设计，这样能够保证在同一楼层间刚性结构的不断加强，而不在同一楼层间的刚性在不同的轴线上时，要保证建筑外围结构具备较强的刚度。
二、建筑结构设计中抗震概念设计应用策略
（一）承载力、刚度及延性的匹配
经大量地震调查显示，房屋建筑整体结构中的构件和节点对地震反应的强弱以及破坏程度，与建筑结构整体自身的刚度、构件、节点的承载力及其构造密不可分。通常说来，建筑结构本身的刚度越大，延性也就相对较低，而此时建筑结构所承担的地震能量恰巧是需要其具备较高的延性来用以消耗地震的能量。若是建筑自身延性太强，则直接反映出结构的刚性明显不足，即便是可以抵挡来自瞬间来袭的破坏力，但是建筑物本身却因多度变形而不能继续使用。因此在建筑结构设计中，一旦确定了建筑物结构后，还要对其结构承载力、刚度及延性三者之间达到较好的匹配关系。将抗震概念设计应用到实际建筑结构设计中时，要对其结构的承载力、刚度及延性有一个良好的匹配，在针对延性的设计上，规定建筑结构中重要构件的延性要超过建筑结构总体的延性，构件中重要的杆件及关键性部位的延性要高于对整个构件的延性。在实际设计中，选择建筑结构中重要部位构件及某些构件中的关键杆件来提升其建筑自身的延性。例如：楼房中会出现塑性变形集中的楼层，房屋周边转角处以及平面突变处和复杂平面各翼衔接处等。
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（二）抗震场地的选择
建筑物在遭遇地震突袭时，其受损原因主要分为以下三大类：其一，地震发生时会导致地面产生剧烈的运动，建筑物会在这种地面运动中造成变形；其次，地震发生时，建筑物除了受到地震冲力的影响外，还会受到较强的泥石流及海啸等其他威胁；其三，地面在出现变形后还会出现滑坡等现象，导致建筑物不同程度的受损。因此基于以上三种情况，我们可以分辨出只有第一种情况是属于真正意义上的技术预防，而后面两种都需要在抗震场地的选取上进行有效防范。因此在实际建筑施工前，需对施工场地的地形、地质等状况展开详细的比对，准确掌握地震活动情况，并结合以往的地震活动频率等要素做出综合评价，在场地选择上要选择一些对抗地震有利的密实均匀坚硬土及中硬土的地段，规避掉对抗震不利的软弱土、易液化土、河岸、边坡边缘地段以及在平面图上密实度分布不均等地段。
（三）合理的布置纵墙和横墙
在针对多层砖混较为常见的民用建筑结构中，纵墙和横墙是建筑的重要承载构件，将二者进行合理的布置可以在很大程度上提升建筑的整体抗震性。在对多层砖混房屋的纵、横墙体进行均匀布置，可以使得纵墙和横墙都能一起承受建筑荷载。在我国农村地区大部分的多层砖混建筑都采用纵、横墙承重。期间，非承重方向的约束墙体很少，而这样建筑出现的问题就是自身的刚性及整体性能较差，抗震效果不佳。因此在进行墙体布置时，应该结合建筑的实际情况，分别从两个方向上来适当的布置纵墙和横墙的混合承重，这样不仅可以有效的控制纵墙和横墙的侧向变形，提升了建筑结构空间刚度，同时加强了抗弯及抗剪的作用。在具体抗震布置中，通常可以采用纵墙贯通的平面布置方式，但由于有些建筑自身特殊的结构，不能对纵墙进行贯通时，可以采用在纵墙与横墙交接处适当的配置构造配筋，根据实际情况也可以每隔一段高度放置水平拉结构件。
（四）建筑结构中平面及立面布局设计
在进行建筑结构抗震优化设计时，要根据国家最新出台的房屋抗震要求中的具体内容来保证适度的持力层，同时还要保证建筑结构的整体形状及抗侧构件具有一定的规律性，尽量控制结构设计中不要使用轴压较大的钢筋混凝土作为建筑结构抗震的第一保护层。与此同时，在建筑结构抗震设计中，还要从具备抵抗多个余震袭击的角度来尽可能的建造规则住宅，以此来提升建筑固有频率，进而降低地震发生时对整体建筑的影响。因此，在进行具体的抗震设计中，要从建筑整体平面及立面来进行有效布置，让其做到简单对称，这样可以促使建筑每个部分所受到的力都是均匀的，有效的降低薄弱环节。同时，在抗震设计工作中，如果建筑的布局是固定的，则可以在抗震设计中设置多重防震线的方法来进行。首先，可以挑选出具有良好延展性能的材料作为一道抗震防线，其次再准备一些可以适用作为防震设计的部件，进而来进行其他防线的设置。通过设置多重防线可以有利于缓冲地震发生时带来的冲击力，有效减轻地震所带来的损失。
（五）合理设置破坏机制
在地震强烈的作用下，对于建筑结构的破坏会有各种存在的可能，每一种破坏所造成的损失也都各不相同，因此建筑结构工程师的一个最为重要的工作便是优化破坏次序，促使建筑破坏所造成的损失降至最小。具体可以采取以下几点措施：首先，遵循强柱弱梁的构建原则，主要目的是防止柱子在梁坍塌之前被损坏，柱子一旦最先被破坏，则整个建筑结构都有坍塌的危险；其次，遵循强节弱干的原则。其目的是防止建筑节点在构件损坏前而最先被破坏，因节点一旦被破坏，则会使得多个构件遭到损坏。
结束语：
建筑结构设计人员将抗震概念设计应用到建筑结构设计中时，既完善了建筑结构的概念设计内容，又能够使其在现代化的建筑结构设计中，发挥出最大的作用，继而提升了建筑结构设计本身的安全性、稳定性及创新性，弥补了传统建筑结构设计中存在的不足，促使建筑结构设计方案进一步完善，切实提高了整体建筑结构设计质量及效用。
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[4]谢永辉.试论抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].工程技术:引文版:00302-00302.
论文作者:骆林强,陈新稳
论文发表刊物:《基层建设》2016年35期
论文发表时间:2017/3/28
标签：建筑论文; 建筑结构论文; 延性论文; 结构设计论文; 结构论文; 构件论文; 概念论文; 《基层建设》2016年35期论文;