淺析結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震概念設(shè)計

李永生

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

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計；概念設(shè)計

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

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，我國的建筑業(yè)正朝著現(xiàn)代化、科技化的方向不斷的發(fā)展進(jìn)步著。不論是具體的設(shè)計還是施工等都達(dá)到了很完善的地步。然而建筑中有一項概念設(shè)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(guān)論述能夠給相關(guān)的從業(yè)人員起到有價值的參考作用。

1.抗震概念設(shè)計的內(nèi)涵

概念設(shè)計開始于設(shè)計，設(shè)計者以目前的抗震知識為依據(jù)，對也許出現(xiàn)的問題進(jìn)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(yīng)措施。具體的點(diǎn)就是設(shè)計人員根據(jù)自己的設(shè)計經(jīng)驗，并且根據(jù)規(guī)程規(guī)范，從實際出發(fā)，在大的層面上明確設(shè)計可能存在的各種問題等。所以，相關(guān)的設(shè)計人員必須擁有非常豐富的設(shè)計經(jīng)驗，并且對抗震知識有足夠的了解，在設(shè)計作品時，從實際情況出發(fā)，找出問題的關(guān)鍵和主要矛盾，憑借科學(xué)有效的概念來進(jìn)行設(shè)計，這樣才能保證自己設(shè)計出來的作品符合實際，能夠真實有效。

2.概念設(shè)計的具體運(yùn)用

2.1延性耗能。設(shè)計人員在設(shè)計作品時，要找到抗震能力最差的部分，針對這一部分進(jìn)行認(rèn)真研究和設(shè)計，盡量在最薄弱的環(huán)節(jié)設(shè)計出最有效的方案，另外，設(shè)計人員要根據(jù)自己的經(jīng)驗選擇最合理的部位來進(jìn)行大量能量的消耗，比如：框架梁、聯(lián)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(guān)的系數(shù)來表示。它表示的是結(jié)構(gòu)極限變形與屈服變形之間的比例值，位移延性系數(shù)和轉(zhuǎn)角延性系數(shù)等都可以來分別表示，兩者呈正比的關(guān)系，即比值隨著延性的提高而增加，反之則越小。在實際的設(shè)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(zhǔn)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(xiàn)。（2）梁的上下端要有合理的配筋。（3）要保證混凝土材料的質(zhì)量，以免影響工程的質(zhì)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(yán)格加密箍筋，要保證震區(qū)的鋼筋材料的延性系數(shù)大于四才能保證工程的質(zhì)量合格。

2.2多道防線設(shè)計。現(xiàn)階段，使用最多的一種概念是，一旦建筑遭到強(qiáng)烈的地震時，第一，由在設(shè)計作品時在建筑中設(shè)置的贅余桿件屈服和變形來進(jìn)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(wěn)的過渡，有效避免上述作用對建筑整體的進(jìn)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(jù)目前的情況，這種方法經(jīng)常會取得最有效的成果。

2.3妥善處理非結(jié)構(gòu)部件。非結(jié)構(gòu)部件一般是指在通常結(jié)構(gòu)分析中不考慮承受重力荷載以及風(fēng)、地震等側(cè)力荷載的部件，比如：內(nèi)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(dǎo)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(xiàn)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(xiàn)象出現(xiàn)，也有利于建筑側(cè)移值的降低?，F(xiàn)代的建筑大多會使用鋼筋混凝土框架，根據(jù)框架柱的受力狀況和破壞形態(tài)，大多是長柱?？蚣苤膭傂允艿酱叭箟Φ闹萍s，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(guān)的設(shè)計往往會使墻體和柱進(jìn)行有效的結(jié)合或者是采用貼砌圍護(hù)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(yán)格按照短柱的相關(guān)規(guī)定，在進(jìn)行設(shè)計時要對這點(diǎn)詳細(xì)的說明。

由上可知，我們能夠使設(shè)計的思維廣度得到加寬。關(guān)于設(shè)計，在以前設(shè)計者只關(guān)心配筋量相關(guān)的問題，往往而不管相關(guān)的梁和柱，那么因為不關(guān)注這兩方面，自然會出現(xiàn)這方面的問題，如梁和柱過粗等。具體到抗震設(shè)計而言，通常計算結(jié)構(gòu)的剛度依據(jù)的是砼的等級及剛開始確定的尺寸，然后依據(jù)結(jié)構(gòu)剛度得出地震力，最后得出配筋。大家都知道，建筑結(jié)構(gòu)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(qiáng)，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(dāng)今的各項設(shè)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(chǔ)與主體之間設(shè)柔性隔震層；加設(shè)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(jié)束語

縱觀社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展推動建筑事業(yè)的發(fā)展，城市現(xiàn)代化建設(shè)不再簡單的依賴千篇一律的設(shè)計，人們在要求房屋建筑的安全性、穩(wěn)定性的同時，更想看到整個結(jié)構(gòu)的特色和創(chuàng)新。抗震概念設(shè)計正是在此基礎(chǔ)上融入對施工場地周邊環(huán)境及人文環(huán)境的感性分析，從而在更大程度上滿足現(xiàn)代社會對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新要求，以此達(dá)到美觀與藝術(shù)觀賞性的統(tǒng)一。基于此，強(qiáng)化抗震概念設(shè)計的教育推廣和加大實際運(yùn)用力度，培養(yǎng)綜合素質(zhì)能力達(dá)標(biāo)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師是目前首要任務(wù)，合理、安全、經(jīng)濟(jì)、適用的抗震設(shè)計理念將成為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主流思想。