抗震结构设计论文范文

抗震结构设计论文范文第1篇

1.1结构抗震性能目标本工程存在扭转偏大、楼板不连续、尺寸突变、竖向构件不连续、承载力突变等多项不规则，属特殊类型高层建筑。结构设计确定的抗震性能目标见表1。由表1可知，本工程采用的性能目标较高，介于《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)［2］(简称高规)定义的A，B级之间，主要原因有两个方面:一方面是经对比分析，与B级目标相比较，性能目标提高后仅核心筒部分需要增加较少工程造价，对于总体造价而言，增加比例很小的造价即可满足性能目标要求;另一方面是考虑到结构悬挑比较大，且是乙类建筑，特意提高其性能目标。本工程于2012年6月通过广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查。

1.2结构受力特点及分析地震作用下整个结构有比较复杂的反应，主要有以下几个方面:一是水平和竖向震动耦合;二是悬挑端有比较大的竖向震动反应，导致核心筒远离悬挑端一侧混凝土承受拉力;三是水平地震和竖向地震引起的整体结构扭转作用导致结构筒体有比较大的扭转效应。(1)大震作用下悬挑端位移分析大震作用下悬挑端的位移见表2。由表2可知，X向地震作用下，悬挑远端Z向位移比较显著;Y向地震作用下，因结构扭转造成悬挑远端Y向水平位移比较显著。X向地震作用下，悬挑远端Z向位移由框筒部分的剪弯变形(包含绕Y轴的转动变形)及悬挑部分自身的竖向弯曲变形组成;Y向地震作用下，悬挑远端Y向位移由框筒部分绕Z轴的转动变形和悬挑部分自身的水平弯曲变形组成。(2)小震Y向作用下核心筒的总力矩分析图6给出了核心筒外筒墙、柱编号，表3给出了各墙体在Y向小震作用下的剪力及其相对于核心筒形心点O的力臂。由表3可知，核心筒外筒墙体对核心筒形心点O的力矩之和为979014kN•m。Y向地震作用为61147kN，等效力臂为979014/61147=16.01m。此巨大力矩将通过内藏钢骨的核心筒传递至地下室的核心筒，再传至基础。(3)核心筒外筒墙体轴向内力分析表4给出了小震、大震作用下核心筒外筒墙体轴向内力，其中小震作用考虑恒荷载和活荷载及风荷载，大震作用仅考虑恒荷载和活荷载，活荷载均按最不利布置(仅悬挑部分有活荷载)。从表4可看出，小震作用下，墙体Q2，Q5均受压，墙体Q3受拉，墙体Q1总体是以受压为主，但其与墙体Q3相连端受拉;在大震作用下，墙体Q1，Q3受拉，墙体Q2在4层以上受压、在4层及其以下受拉，墙体Q5在5层以上受压、在5层及其以下受拉。(4)核心筒外筒墙体剪压比分析图7给出大震作用下核心筒外筒墙体的剪压比曲线，其中剪力按照墙体中混凝土和型钢所能承担的比例分配，此处用于计算剪压比的剪力为混凝土部分承担的剪力。由图7可见，大震作用下核心筒外筒墙体的剪压比均小于限值0.18，满足设定抗震性能目标的要求。图7核心筒外筒墙体剪压比曲线(5)悬挑部分竖向地震作用及其收敛分析通过SATWE和ETABS软件，采用振型分解反应谱法与弹性时程分析法对比分析了竖向地震作用下结构的反应，得到了竖向地震作用下悬挑部分的竖向地震作用系数(即悬挑部分所承受的总竖向地震力与悬挑部分的重力荷载代表值的比值)。悬挑部分恒荷载总重GDL=58269kN，活荷载总重GLL=7822kN，悬挑部分结构重力荷载代表值GE=GDL+0.5GLL=62180kN，故小震作用下悬挑部分的竖向地震作用系数α小震=2641kN(小震竖向地震力)×1.25(小震放大倍数)/62180kN=0.053，在大震作用下竖向地震作用系数为α大震=16145kN(大震竖向地震力)/62180kN=0.260。高规中并未规定7度(0.10g)时的竖向地震作用系数，但参照高规插值，可以得到7度(0.10g)时的竖向地震作用系数为0.05，本文如不考虑1.25放大系数，其竖向地震作用系数仅为0.0424，小于0.05，故在采用振型分解反应谱法计算竖向地震作用时应注意其所计算的竖向地震作用是否达到高规规定值。Z向地震时程分析所得的竖向剪力平均值与弹性反应谱分析所得的竖向剪力之比为2987/3389=0.88。尽管不同位置的构件内力随竖向振型参与系数的变化是不一致的，但是当振型参与系数在15%～90%之间时，其竖向地震引起的构件内力增长非常缓慢，此与高层结构有较大不同。

1.3结构性能化设计措施(1)为提高剪力墙连梁的延性，在连梁中配置型钢，并加强其腰筋及箍筋配置(配筋率不小于0.4%且不小于计算配筋)。(2)在核心筒剪力墙中配置型钢，一是为了承担部分剪力及弯矩;二是与墙体竖向钢筋共同承担拉力。(3)通过核心筒的连梁来实现结构耗能，虽然连梁中设置了型钢，但墙体中也设置了型钢，相对于墙肢而言，连梁截面内力远小于墙体截面，所以地震作用时是连梁首先发生弯曲破坏，起耗能作用。虽然结构承载力已按较高的性能目标实现，但为使结构具有较好的塑性变形能力，结构仍然按高延性设计，核心筒及框架柱抗震等级为一级，钢构件抗震等级为二级。

2结构计算分析

2.1振动模态采用SATWE，ETABS软件进行多遇地震作用下的计算对比分析。ETABS软件计算得到的结构的振型图如图8所示(两种软件计算得到的振型一致)，由图8可以看出，悬挑部分有较大的振动反应。

2.2整体分析结果对比由SATWE，ETABS软件计算的结构总体指标对比见表5。由表5可知，两个软件计算的结果比较接近，相符度较好。SATWE软件计算的整体稳定性验算指标刚重比X向为117.86，Y向为46.79，均大于规范限值2.7(不考虑二阶效应的限值);ETABS软件计算的整体稳定性验算指标刚重比X向为106，Y向为46.79，均大于规范限值1.4(稳定限值)和2.7(不考虑二阶效应的限值)。

2.3施工卸载模拟计算悬挑桁架部分采用满堂脚手架施工，脚手架支承于地下室顶板上，地下室顶板考虑60kN/m2的施工荷载。采用分段吊装的施工方案，桁架在现场焊接成型，采用塔吊和汽车吊相结合的方法完成吊装(图9)。全部钢结构构件安装完毕后再进行脚手架卸载，卸载顺序为由远端向根部逐渐延伸，在卸载过程中应对钢结构变形及位移进行现场测量。卸载完毕后，开始安装钢筋桁架，浇筑楼板，砌筑固定隔墙，然后封闭楼板后浇带。图9施工方案示意图本工程进行了施工卸载模拟分析，分四步拆脚手架，首先拆第四节下对应的脚手架，接着拆第三节、第二节、第一节下对应的脚手架。卸载过程远端位移模拟显示悬挑远端满足《钢结构设计规范》(GB50017—2003)［3］(简称钢规)要求，虽卸载过程与使用状态下的结构支撑条件和荷载作用条件不同，但卸载过程中构件的内力符号没有发生变化，且其应力比均小于正常使用状态下的应力比。

2.4防连续倒塌分析与设计对于防连续倒塌的分析，参考高规采用了两种方法:一是拆除构件法;二是施加表面荷载法。(1)KZ1是受荷最大、最为重要的柱，所以对其按拆除构件法验证是否满足防连续倒塌的要求。计算结果表明，与所拆除构件直接相连的构件最大应力比为［(0.69/1.35)/1.25］×2=0.818，斜拉腹杆最大应力比为(1.13/1.35)/1.25=0.67，其余各构件应力比均小于1。(2)对于桁架的主要弦杆和腹杆，采用在构件表面附加80kN/m2侧向荷载的方法进行验证分析，分三步进行:第一步是按未加侧向荷载进行计算;第二步是将构件从整体结构中取出来，施加侧向荷载进行内力计算;第三步是叠加前两步内力。计算结果见表6，由表6可知，桁架一的主要杆件应力比均小于1.0。

2.5人群荷载下楼盖振动舒适度验算由于楼盖结构的跨度比较大，故对其进行了舒适度研究，采用MIDAS/Gen进行楼盖振动舒适度分析。楼盖振动舒适度分析考虑两种人群荷载工况:工况一为21人同频率、同相位行走;工况二为60人同频率、不同相位行走的。计算结果表明，楼盖最大振动加速度为0.0452m/s2，满足规范限值0.05m/s2要求。

2.6楼盖风振时程分析基于风洞试验实测数据，结合风速时程样本，采用MIDAS/Gen软件模拟结构风振［5］，本工程中只考虑顺风向风速的影响，采用了Davenport脉动风速谱，参考深圳市气象局近年来的风速统计资料，设定参考风速，以MonteCarlo法为基础采用谐波叠加法，设定关心的频率始值和终值，随机产生风速时程曲线。局部风振时程荷载按点荷载直接施加于模型相应测点处。分析结果表明，不同风振时程样本引起的楼盖最大加速度差别较大，这主要是由于随机生成的风振时程的自身差异所导致的;基于本文的时域分析方法及风振报告提供的频率方法(其中楼盖振动最大加速度为0.221m/s2)计算出的楼盖风振效应均很明显。针对本工程而言，风荷载引起的竖向振动是设计的控制因素。

3关键节点设计及有限元分析

悬挑桁架从混凝土核心筒及外框柱伸出，第7层E，B点(图3)处节点交汇杆件达11根，节点受力比较复杂。悬挑桁架下弦杆根部弯矩非常大，尽管钢材已采用Q420GJC，但板厚仍超过100mm，基于此提出了解决桁架根部局部弯矩过大的新型节点，见图10。此节点通过对工字形截面翼缘板加下挂板的方式，变相增加了翼缘板的宽度。此种做法一是可以减小板厚，降低焊接难度;二是相对于箱形截面其便于焊接和混凝土浇捣。节点分析拟考虑两种荷载工况:一是大震作用工况;二是构件屈服工况，即加载至某构件(根据大震的分析结果，选取承载能力利用率最高的构件)发生屈服。选取桁架一下弦杆梁柱节点及桁架二下弦杆梁墙节点进行节点分析。采用MIDAS/FEA［7］进行分析。大震作用下节点应力云图如图11所示，结果表明，节点区几乎所有的钢构件均保持在弹性状态，混凝土受拉及受压均保持在弹性状态，节点区构件满足承载能力极限状态的要求。构件屈服工况下节点应力云图如图12所示，结果表明，应力最大钢构件中和轴以下全部发生屈服时，节点核心区内板件仍保持在弹性状态，节点板屈服区域仅分布在以屈服构件相连的局部区域，没有向节点板核心区扩展，满足“强节点、弱构件”的控制要求。

4结语

本项目单边大悬挑，其悬挑长度远远超常规结构，结构复杂，其设计具有比较大的挑战性。针对其特殊复杂的结构体系，采取了一系列特殊结构分析，提出了解决局部弯矩的新型节点。

抗震结构设计论文范文第2篇

【关键词】钢筋混凝土，建筑工程，结构设计，优化研究

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

一.前言

伴随着我国建筑行业的迅速发展，工程建筑行业日渐成为了我国国民经济新的经济增长点，不仅仅在国民经济的增长中占据着越来越重要的地位，而且在改善居民生活方式，提高居民的生活质量方面有着巨大的推动作用。随着钢筋混凝土建筑结构在建筑行业中的广泛应用，建筑结构的设计和施工都有了新的标准和要求，在钢筋混凝土结构的设计施工中，不仅仅要使得结构的平面，立面布置符合相关规则，更要使得建筑结构的各种构件的强度和变形能够达到相关的标准，同时，要在满足建筑设计基本目标的基础上，更加重视建筑结构的抗震设计，提高建筑结构的抗震能力，保证整个建筑结构的质量。

二.钢筋混凝土建筑结构设计的优化措施

1．严格控制钢筋混凝土建筑结构设计中的各种材料设计

(一)在掺合料选择方面上。选择一些增加混凝土强度性能的一些掺合料。

(二)沙，沙石，水泥的配合比上面，优化三者配合比。

(三)在水泥的选择方面上。根据工程的需要，选择相对应的水泥。

(四)在钢筋的选型上面。比如，用U型钢，工字钢代替圆形钢。

2．结构体系的选型方面

由于大开间剪力墙结构体系，可以做到房间不露出梁柱，有效空间大、隔音效果较好，当采用钢制模板时，墙面和楼板表面平整并且不需要在湿作业的情况下抹灰。另外该结构体系不但用钢量少，施工周期短、造价低，还具有整体性强、侧向刚度大等优点，有利于抗风抗震，所以自九十年代起建筑结构体系基本上都采用大开间现浇钢筋混凝土剪力墙结构。随着经济的发展，为了进一步降低建筑造价，近几年来部分地区越来越多地采用短肢剪力墙与简体或一般剪力墙组成的结构体系。这个结构体系也属于剪力墙结构的一种。它的特点是建筑平面布置更具灵活性，并且又能节省钢筋和混凝土用量，减轻建筑的总重量，从而降低地基基础造价。

3．建筑结构的基础设计方面

在建筑的基础设计中，要综合考虑建筑场地的地质情况以及水位、使用功能、上部结构类型、施工条件和相邻建筑的相互影响，以保证建筑物不会过量沉降或倾斜，而且还能满足正常使用要求。另外还要注意相邻地下建筑物及各类地下设施的位置，以保证施工的安全。

4．建筑结构设计的抗震方面

（一）房建结构设计要从建筑的全局出发

全面考虑各种建筑部位的功能，在此基础上，科学设计每个部分的构件，保证每个部件之间的契合，促使每个部件或者是若干部件组合起来可以完成某一特定的设计要求，满足一定的现实需求，同时，通过抗震设计，使得每个构件都可以具有相应的承载力，当地震来袭，每个构件都可以有着一定的次序先后破坏，整体组合构件将会有着更强大的承载力和柔性，从而延缓地震破坏的速度，消耗爆发的能量。增强建筑的整体抗震能力。

（二）要严格选择地基选址

地基选址是进行建筑结构设计的基础，因此，在房间结构抗震设计中，要科学避开山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本着坚硬，牢固，平坦，开阔的选址原则。亲身实地，利用先进技术设备，进行地质勘探，山石水土监测，并取样论证，科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠，地质稳定无渗漏，无坍塌，无暗河，无熔岩，无火山……从而保证整个地基不会因为承载而发生小范围的坍塌。影响到整体承载能力和抗震能力设计。

（三）采用合理的建筑平立面

建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理，结构布置符合抗震原则，通过无数次的实验表明，简单、规则、对称的建筑结构抗震能力强，对延缓地震烈度范围延伸，消耗地震的能量，减少地震对整体结构的破坏，而且，对称结构容易准确计算其地震反应。

5. 加强对连梁的设计优化

（一）对连梁的刚度进行折减

连梁由于跨高比较小与之相连的墙肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大，在连梁遇到外力发生屈服的过程中，主要有几个表现，比如出现裂缝，连梁的刚度减弱，内力发生重新分布，因此，一般而言，在进行建筑结构设计之前，要对连梁的刚度实施折减，从高规中的相关条款解释而言，是要对整个混凝土建筑结构的各个环节的刚度和弹性进行比较科学合理的分析，但是，在具体实际的操作过程中，各个部分的构件都需要承担比较大的弯矩和剪力，并且配筋设计具有很大的难度，因而，在笔者多年的建筑结构设计过程中，可以减少对竖向荷载能力的考虑，而更多的进行适当的开裂设计，将内力转移到墙体上去，如此，可以更好的实现建筑结构设计的优化。

（二）在设计过程中适当的减少连梁的高度

在进行连梁的设计中，为了达到降低连梁刚度，减少地震影响效果的目的，可以在保证整个建筑功能的基础上，让连梁的总体的跨度不断增加，如此，可以很大程度的让连梁的整体高度降低，一定程度而言，也使得可以讲整个连梁的整体承载能力控制在一定的范围之内，既可以让设计得到优化，又可以让建筑的功能得到正常发挥。

（三）在连梁设计过程中适当增加厚度

在进行连梁设计，在做好各种构件的设计优化的基础上，可以让连梁的整体截面的宽度进一步扩大，如此，不仅仅可以让建筑结构整体的刚度变大，也能够让整个地震过程中产生的各种内力作用相对而言变得更大。而且，由于连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比。通过剪力墙的厚度增加，也有可能达到让连梁抗剪承载力符合限度的目的。

（四）提高混凝土等级

为了让连梁的抗剪承载能力不会超过规定个标准，可以合理的提高剪力墙的混泥土的等级，当混泥土的等级得到提升，混泥土的弹性模量增加比例会小于抗剪承载力的提升比例，从而，可以达到控制目标。

6．建筑结构设计的施工方面

为满足结构承载力的需求，通常在结构设计中柱与梁板选择不同强度等级的混凝土。施工规范规定柱的施工缝宜留设在梁底标高以下20mm-30mm处，其原则是施工缝宜留在结构受力小且便于施工的位置。施工时，为方便柱身混凝土的下料与振捣，在梁内钢筋未绑扎之前进行浇注。按施工规范的要求，当梁柱的混凝土强度等级不同时，节点处应按。弱梁强柱”的原则。在实际施工中，施工班组制定合理的节点保证措施，监理人员加强对浇注质量的监管和提高整体结构的抗震性能十分重要。

三.结束语

钢筋混凝土建筑结构设计是一项专业性极强的工作，必须综合考虑到多种因素，既要满足居民的生活生产多种需要，更要从地震防护，防水防渗漏等各种因素对建筑结构做出性能设计，同时，从城市整体的人文自然，交通政治等各方面的因素出发，选择合理的建筑结构体系，做出科学严谨的设计，实现实用价值和美学价值的统一，为整个建筑业的发展和居民生活质量的提高，奠定基础。

参考文献：

[1]刘利峰 钢筋混凝土建筑结构设计优化研究 [期刊论文] 《科技资讯》 -2010年20期

[2]张红标 建筑结构设计成本优化研究--以深圳高层钢筋混凝土建筑结构为例 [学位论文] 2011 - 浙江大学：企业管理

[3]张民 钢筋混凝土框架-剪力墙结构设计的优化研究 [学位论文]2008 - 同济大学土木工程学院 同济大学：结构工程

[4]洪叶 空间钢筋混凝土框架结构优化研究 [学位论文]2007 - 上海大学：结构工程

[5]王小军 小高层住宅钢筋混凝土结构体系研究 [学位论文]2010 - 西安建筑科技大学：建筑与土木工程

抗震结构设计论文范文第3篇

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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 摘要：土木工程结构方面的设计是施工质量的保证，也是工程安全的基础，所以土木工程的结构设计在工程中是非常重要的，它贯穿于整个建筑环节，不仅关系着建筑水平的高低，还关系着人们生命财产的安全和国家基础事业的发展。本文主要分析了我国的土木工程结构设计在建筑中存在的问题，并提出相关的措施建议，为我国的建筑业能够更好的发展，出谋划策。

关键词：土木工程；结构设计；问题 中图分类号： TU8 文献标识码： A

引言

近年来，随着社会的发展，人们生活质量的提高，各类建筑拔地而起，推动了我国建筑业的蓬勃发展。但是，有些土木工程的结构设计存在着重大问题，导致建筑工程存在着重大安全隐患。一旦发生重大事故，必然会给国家带来严重的经济损失，也会给人们的生命财产造成严重的损失。因此，土木工程的结构设计中首先要考虑的就是土木工程的安全问题，在结构设计阶段，既要考虑土木工程的耐久性和经济实用性，更要考虑建筑的安全性。

一、土木工程结构设计存在的问题

1、结构设计牢固性差

工程的安全性水平的高低与土木工程的结构是否牢固有着直接关系。目前，在土木工程结构设计中，牢固性问差已成为工程结构质量的通病。尽管整体结构安全并不取决于局部结构的好坏，但是如果遇到地震、火灾或者爆炸事故，这些薄弱环节必将产生致命的影响，将是对结构的延性设计、冗余度设计的极大考验。例如在地基结构设计中，对于地质承载能力等情况没有考虑到位，在外力破坏下工程结构很难安然无恙。

2、承重柱和构造柱的区分问题

实际上，设计人员往往混淆了构造柱和承重柱的概念，将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中，这样错误使得建筑本身难以抵抗地震的震动强度，从而导致结构裂缝、沉降等，甚至引起建筑物倒塌。另外。为了方便分析承重柱受力，将其截面面积设计得太小。这样在外力的作用下，柱体和梁体就会出现开裂问题。

3、忽略环境影响因素

土木工程设计除了需要考虑安全性和耐久性问题，还需要综合温度、湿度、水土酸碱度、化学腐蚀等环境因素，但在实际的设计工作中，环境是经常被忽略的因素，而这些因素对混凝土和钢筋又具有很大的负面影响。既不利于工程结构的耐久性和安全性的保持，也存在很大的安全隐患。

二、加强土木工程结构设计的控制措施

1、增加结构的耐久性

我国土木工程的设计往往把重视不同荷载作用下工程的安全性和耐久性，而忽略了环境因素对土木工程的耐久性和安全性的影响，比如：湿度、温度、土和水的酸碱度、化学腐蚀等等因素。而这些因素恰恰是影响混凝土和钢筋使用寿命的主要因素。忽略了这些环境因素，对土木工程的耐久性和安全性造成影响，存在重大安全隐患。土木工程的结构设计完稿后，经过审核等没有问题之后，并不代表从此不再修改设计稿。在后续的施工过程中，设计人员和施工人员还要保持密切的联系，当施工中遇到问题、难题，应及时通知设计人员来核对图纸、解决问题、修改设计，否则，易造成重大事故的发生。

2、结构设计方案的确定

以某市的楼房土木工程的结构设计为例，结构设计方案的内容包括框架结构选择、基础布置、结构措施等，具体方案内容如下：框架结构由梁、柱构件组成，构件之间由节点进行连接，以承受竖向荷载和水平荷载的能力。如果是多层建筑，还要考虑水平风荷载的因素。另外，框架结构要选择由钢筋混凝土梁、柱等杆件刚接的体系，以满足抗震、承载等要求。基础布置需要考虑工程现场的地质条件、水文条件、施工条件等。如果层数比较少，意味着上部结构荷载力不大，可选择独立基础的基础形式。如果层数比较多，则要采用综合基础的基础形式。结构措施要根据土木工程的抗震设计规范要求，通过地震作用的计算，采取必要的抗震措施。譬如在同一个标高位置上，埋设同一结构单元的基础。或梁柱采用整体浇筑的方式，选择尺寸合适的配筋等构件。

3、内力组合的设计

内力组合是土木工程结构承载力抗震设计的要点，它要求在调整承载力抗震系数的基础上，组合框架梁的内力。

（1） 承载力抗震系数的调整

工程结构抗震设计要求材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算，则抗震设计需要对承载力抗震的系数进行调整。通过综合受弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整，提高结构的承载能力。

（2）框架梁的内力组合

梁承载力的设计控制截面，通常采用梁端和跨中的方式。当地震作用组合的时候，除了要利用梁端的抗负弯矩和剪力设计进行界面的控制，还需要组合梁端的正弯矩。譬如土木工程结构在使用期间，很有可能同时遇到两种类型以上的可变荷载。为了减少结构的不利效应，可以控制可变荷载效应组合和永久荷载效应组合，分别取值1.2 和1.35 ； 而如果效用有利于结构设计，则效应取值为1.0 ，倾覆、漂移、滑移等取值为0.9。

（3）跨间弯矩计算

结构在恒载和活载作用下，可将近似取值跨间弯矩。并根据支座弯矩的调幅和平衡条件，计算得出相应荷载。其中，需要涉及到的计算因素有梁端左右的弯矩、竖向荷载、地震力组合等。

4、土木工程结构安全性设计

（1）规范行业标准

我国的建筑业随着世贸组织的进程取得快速的发展。土木工程的安全性受到高度的重视。我国也制定了很多相关的条文条例，强制性的执行这些规范。从设计人员入手，设计人员要高度重视结构的安全问题，严格依照建筑设计的规定进行设计工作。从结构设计上杜绝建筑工程的安全问题，切实保障建筑总体的稳固性和安全性。施工单位在施工过程中，对于设计图纸中不满足规范要求的，要停止施工，把图纸交予开发商，进行解决。对于多次违反相关规定并且不予以改正的情况，要对该设计师和开发商给予一定的法律制裁，以免出现更为严重的安全问题。

（2）加强设计工作人员安全意识的培养

土木工程是一个关乎民生的工程，而设计工作人员是这个工程的设计者和创造者。设计工作人员必须明确工程结构设计的复杂性和高精确性。对于设计工作人员的要求很高，不单是具备深厚的建筑结构设计的理论和技能，还应具备严谨的工作思路，依据理论和经验相结合，进行完美的安全设计。在结构的设计过程中，设计师要严于律己，做到设计的每一步都准确无误，确定土质和地基情况。设计师要进行总结、反思，积累经验，设计师对建筑物抗震性能的重要性认识是必要的，保证质量第一，安全至上。

（3）钢材结构的设计策略

随着城市化进程的推进，人们对住房的刚需量增大。房产开发对地皮的需求与原有的地皮量造成了房产发展的矛盾。解决住房的刚需求只能向高空建筑设计发展，这也是一个有效的方法之一。高层建筑对结构的刚度要求较高。对于建筑结构的刚度的确定是由每层间的位移状况来监控的。就是对组成构件的刚度大小和界面大小增加刚度指标。

（4）地基结构设计策略

地基是整个建筑的基石，是每一个设计工作者最重视的工程结构设计，地基设计承担着后期设计工作的任务，也承担着整个建筑结构安全的责任，处于决定定位。在对地基的设计中，要对地基所处地块的地质情况、水位、温度、土层、施工条件以及建筑的功能等进行综合的考虑。一般设计师都是对本项目相邻建筑物的地下设施标高、位置要进行详细了解，保证地基的安全和施工质量水平。

结束语

土木工程结构的牢固性，将会直接影响到工程的安全性水平。当前我国诸多的土木工程结构设计还不够完善，在工程结构的耐久性以及安全性上的保持还存在一定的问题，这就有着较大的安全隐患。所以，我们应该依据国家的规范技术的要求，不断的使用较为先进的技术，并且不断提高安全设置的水准，制定土木工程结构设计的措施。

参考文献

[1]朱来庆,吴立娜.浅谈土木工程结构设计中存在的问题及对策[J].黑龙江科技信息,2012.

[2]薛扬欣.土木工程结构设计安全问题分析及策略研究[J].建设科技,2012.

抗震结构设计论文范文第4篇

【关键词】建筑设计，抗震设计，重要作用

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

一.前言

建筑设计中的抗震设计，关乎民生，关乎经济发展，社会稳定，对房屋建筑实施结构设计，主要涉及对建筑高度，承载力，总体结构，各个部件的性能规划等一系列的因素，要求通过对各个构件和整体规划的基础上，既实现满足居民生活生产保障安全的需要，又具有值得欣赏的美学价值。增强房建结构的抗震设计，必须综合考虑地基，房屋的结构体系选择，综合布局等多方面建设因素，是一项及其专业，严谨，复杂的高技术工作。

二.建筑设计和抗震设计的作用和关系分析

建筑设计对建筑抗震起重要的基础作用。建筑的结构设计难以对建筑设计有很大的改动，建筑设计已经初步形成了，建筑结构就必须按照原则服从建筑设计的要求。设计师在建筑方案能够全面的考虑到抗震设计的要求，那么结构设计人员按照建筑方案对结构部件进行科学、合理的布置，保证建筑结构质量与结构刚度均匀分布，结构受力和结构变形共同协调，提高建筑结构抗震性能和抗震承载能力；如果建筑方案没有考虑到抗震的要求，直接给结构抗震设计带来更大的难题，建筑布局设计限制结构抗震布局设计。为了进一步提高结构部件抗震承载能力，就必须增大结构构件的截面面积，这样又会造成很多不必要的浪费。所以，在建筑抗震设计的过程中建筑单位要对建筑体型设计、建筑平面布置设计、屋顶建筑抗震设计等问题加以关注。

三．我建筑抗震设计的现状

在建筑抗震设计领域，虽然我国在近年来有了长足的发展，但是，相比西方发达国家而言，发展缓慢，尤其是在抗震设计上，没有能够正确的处理好建筑设计和抗震设计的关系，虽然引进了一些西方欧美抗震设计理念，但缺乏符合本国实际的理论技术创新。很大方面存在着缺陷，主要表现在以下几个方面。

1.建筑抗震设计中缺乏科学规范的理论指导，缺乏实际经验的积累；我国对地质地震的认识尚不够完善，对地震的成因，预测，防治研究不够深入，地震防治规范不够科学。因此，在进行建筑结构抗震设计时候，缺乏一定的科学依据，或依据的是不完善的理论。因此，难以在建筑结构设计中完美融合防震设计理念。

2.建筑抗震设计中，设计立足于固定参数，而忽视了实际情况，设计完全依据“计算设计”完成。而且将一定的地震或力学参数做出固定的规范，比如，在我国地震设计研究中，把地震的降级系数统一规定为2.81，将小震赋予固定统计意义。而小震多用于结构设计中，结构截面承载能力设计和变形的检验计算，需要依据一定的实际情况而行的。

3.设计中，没有能够深入研究地震对建筑结构破坏的层次和顺序，难以做到重视主体的设计而兼顾细节问题。没有能根据实际情况灵活变通的运用抗震设计准则。

四，我国建筑结构抗震设计标准

1.我国的建筑结构抗震设计要遵循中华人民共和国GB 500112010建筑抗震设计规范。辩证灵活运用其中抗震设计原则，严格执行设计施工标准，借鉴其中经验，结合房建本地实际，科学设计。

2.要坚持实施多级防震措施。传统房建结构多采取的是三级设防措施，即小震不坏、中震可修、大震不倒。但在新的时期，房建结构必须是采取的多级设防模式，保护建筑主体抗震能力，减轻经济损失，使得建筑抗震中更加安全。

3.将概念设计理论和基于性能的设计理论相结合。结合建筑结构设计施工地的具体实际情况，做出科学严谨勘探，掌握第一手资料，综合分析考虑，做出最优势的战略设计组合。

五.建筑设计在建筑抗震设计中的几个主要设计问题

1.建筑体型设计问题

建筑体型包括建筑的平面形状和立体的空问形状的设计。在建筑体型的设计中，应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则，在平面形状上，矩形、圆形、方形等对抗震来说，都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型，尽量避免不对称的侧翼和过长的侧翼，在体型布置上使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布，避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称而引起建筑物在抗震时发生扭转反应。在建筑设计中，为了建筑立面美观和艺术上的创意，复杂的建筑体型是难以避免的，但是，在设计时一定要把建筑艺术、建筑使用功能同结构抗震安全很好地结合起来。

2.建筑平面布置设计问题

建筑物的平面布置在建筑设计中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求，同时它与建筑抗震关系很大，因此从概念上要解决的一个核心问题是，建筑平面设计上要尽可能做到使结构的质量和刚度分布均匀，对称协调，避免突变，防止产生扭转效应。在墙体布置上要均匀对称；在抗震墙(剪力墙)布置上尽量与结构抗震要求相结合；对刚度很大的楼、电梯井简要居中布置，避免偏心扭转地震效应。在建筑平面布置的总体设计上要尽可能为结构抗侧力构件的合理布置创造条件，使建筑使用功能要求与建筑结构抗震要求融合成一体，充分发挥建筑设计在建筑抗震中的基础作用。

3.建筑竖向布置设计问题

建筑的竖向布置设计问题在建筑设计中主要反映在建筑物沿高度(沿楼层)建筑结构的质量和刚度分布设计上。在工业和民用建筑中，无论单层和多层都存在此类问题。在建筑设计中，尽可能使建筑物沿竖向的刚度分布比较接近，应特别重视使剪力墙布置比较均匀并使其能沿竖向贯通到建筑底部，不应中断或不到底；尽量避免某一楼层刚度过小；尽量避免产生

4.屋顶建筑抗震设计问题

设计高层和超高层建筑时，屋顶建筑抗震设计也是整个设计的一个重要环节。近几十年来，从多数高层建筑抗震设计评定结果看，屋顶建筑设计还存在一些问题，例如：屋顶设计较高或者设计过重。屋顶设计较高或者设计过重，无形当中加大了屋顶建筑变形，而且地震作用也加大了，尤其对自身和屋顶之下的建筑物的抗震作用都不利。有时屋顶建筑的重心和屋顶之下的中心不在同一直线上，如果屋顶的抗侧力墙和屋顶之下的抗侧力强出现间断，在地震发生时，带来的地震扭转作用也会更严重，对抗震更不利。所以，进行屋顶建筑设计过程中时，应该最大限度的降低屋顶建筑的高度。选用强度较高、轻质、刚度均匀的材料，使得地震作用传递不受阻碍；屋顶重心和屋顶之下的建筑中心在同一直线上；如果屋顶建筑非常高，屋顶建筑就必须具有较强的抗震性，让屋顶建筑地震作用和突变降低到最小，尽量避免发生扭转效应。

六.结束语

建筑行业关系到我国的经济发展和社会稳定，关系到国民的生命财产安全，加强建筑抗震设计，设计，提高抗震能力，是促进社会和谐稳定的客观要求。因此实施科学合理的设计方法，科学处理建筑设计和抗震设计的关系。建筑设计是整个建筑抗震设计的重要环节，二者存在着密切的联系，共同为提高建筑整体抗震性能提供了强大的支撑。在进行建筑的抗震设计时候，必须要将建筑的建筑设计和结构设计综合协调起来，实现二者的配合，共同为建筑整体的抗震设计发挥出更强大的作用。

参考文献：

[1] 蒋山 浅谈建筑设计在建筑抗震设计中的作用 [期刊论文] 《中国房地产业》 -2011年10期

[2] 陆伟权 浅析建筑设计在建筑抗震中的作用 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年14期

[3] 曾锐 重视建筑设计在建筑抗震设计中的作用 [会议论文] 2003 - 中国铁道学会铁路房建管理会议

[4] 程宇 建筑设计在建筑抗震设计中的分析 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年36期

[5] 李建平 建筑设计在建筑抗震设计中的作用 [期刊论文] 《安徽建筑》 -2004年5期

[6] 宫玲君 论抗震设计在建筑设计中的意义与策略 [期刊论文] 《科技风》 -2009年16期

[7] 马锓 建筑设计在抗震设计中的重要性 [期刊论文] 《科技资讯》 -2010年15期

抗震结构设计论文范文第5篇

关键词：高层建筑 ；剪力墙 ；结构设计；

中图分类号：TU97 文献标识码：A

引言

随着建筑高层化的发展，对剪力墙性能及施工质量提出了更高要求。对于从事高层结构设计的工程师来说，只有对框架结构剪力墙结构的优缺点和技术要点全面把握，并能够吸收当代高层建筑结构设计的一些成功经验，并把结构的经济性、合理性与结构抗震的安全性等诸多因素加以统筹考虑，才能很好的与建筑师配合并设计出经济合理的高层建筑结构体系。

一、框架、剪力墙的受力特点

1 框架结构的受力特点

柱子是承重的关键，柱子上方架着横梁，横梁上面铺设楼板。框架结构的建筑物往往有粗大的柱子，这样才能够能够保证柱子有足够的强度支撑建筑物的重量。框架结构的这一受力特点导致采用框架结构的建筑物对横向受力的抵抗力不足，尤其是如果遇到地震，楼层间甚至可能出现移动。

2 剪力墙结构的受力特点

剪力墙结构是利用钢筋混凝土结构的墙体作为主要承重结构，比如建筑外墙，这些墙体有着抗震，抗侧刚度大，结构的整体性好的特点。尤其是现浇的钢筋混凝土，负载高，水平荷载大，抵抗水平力的作用明显。

3 框架一剪力墙结构的受力特点

框架一剪力墙结构是由梁柱搭建框架，再在部分框架间布置剪力墙，框架间填充加气混凝土轻型墙体，让剪力墙和框架一起承重，增加建筑物的承重能力。利用框架结构的灵活多变的特点划分建筑空间，利用水平荷载能力强的剪力墙抵抗水平方向的受力。框架一剪力墙结构把框架和剪力墙的优点结合在一起，相互弥补了对方的弱点。

二、设计计算中的几个问题

1 剪力墙的布置

原则上，布置剪力墙应该尽量保证对称、均匀、分散。剪力墙应该沿着房屋的方向，纵横布置，以外墙、电梯、楼梯、拐角剂周边等处为宜。在分布上尽量满足对称原则，这样的分布可以尽量使建筑物的刚度中心和质量中心接近。增加抵抗扭转的内力臂，最大化的加强建筑物的整体强度，提高抗扭转能力。在纵向方向布置的剪力墙应该从地基一直到房顶，保证墙体刚度。每片剪力墙的尺寸不要太长，最好不超过8m，尽量分散成多片，增加一片剪力墙就等于增加了一个抵抗水平力的结构。尤其是具有一定转折的剪力墙拥有更加优秀的抗侧力效果，比如L形、十字、圆形等形状。

2 剪力墙的厚度

框架一剪力墙结构中，对于带有边框的剪力墙厚度有一定的规范。如果该建筑处于震区，或者要考虑到抗震设计，那么剪力墙的高度大于等于建筑物层高的1/16，底部的剪力墙加强部位厚度应该大于等于200mm，无论是第一级还是第二级剪力墙都应该满足这个规范。如果不考虑抗震设计，那么剪力墙的高度应该大于等于建筑物层高的1/20，且厚度大于等于160mm。而边框的梁最合适的宽度就等于剪力墙的厚度，边框梁的高以剪力墙的2倍为宜。

3 重视屋面小塔楼的不利影响

现在的高层建筑物，在屋顶处常会设计小塔楼、电梯间、等突出屋顶的建筑结构。由于塔楼结构的质量和刚度比建筑物主体小很多，一旦发生地震，在鞭梢效应的影响下，小塔楼会产生水平位移。就算建筑物主体并未受到损坏，塔楼也可能会因为鞭梢效应的作用遭到破会。目前，大部分高层建筑物在设计的时候都将塔楼和建筑物主体分离设计，在抗震设计的时候也是分别进行计算。计算高层建筑物顶部小塔楼的地震作用非常重要，现在主流的计算方法是底部剪力法，计算顶部塔楼受到的地震作用需要考虑增大系数。由于底部剪力法计算比较复杂，为了简化计算方法，我们可以将小塔楼看做一个单独的结构，在地面计算小塔楼受到的地震作用，将得到的结果乘以增大系数就可以得到小塔楼在屋顶受到的地震作用了。由于设计建筑主体的时候一般都忽略塔楼对建筑主体的地震作用，仅仅计算和塔楼连接的部位。这样的算法还是存在缺陷，如果遇上强震，塔楼在鞭梢效应的影响下，必定会对建筑物主体产生不良作用。

4 框架剪力墙结构的抗震设计

在设计框架剪力墙结构的抗震性能时，必须符合相关规程。在水平力作用下，框架剪力墙结构底层的框架部分所承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩有一个比值(以下简称力矩比值)，根据这个比值的不同，要采取不同的设计：当力矩比值小于lO％时，按剪力墙结构进行设计，其中的框架部分应按框架一剪力墙结构的框架进行设计。当力矩比值大于10％时，按框架一剪力墙结构设计，力矩比值在5O％至80％之间的，可以适当的增加框架剪力墙的最大高度。框架和剪力墙的部分应该按照各自的标准设计抗震等级及轴压比。当力矩比值大于80％时，框架剪力墙的最大高度必须按照框架结构设计，在抗震等级及轴压比的设计上也和前一种情况有所不同，框架部分按照框架结构设计，剪力墙按照框架剪力墙结构进行设计。

三、高层框剪结构抗震设计的技术要点

1 提高剪力墙的抗震能力

(1)提高剪力墙的抗震能力需要加强对倾斜方向裂缝的控制，我们可以利用边框剪力墙来实现这一目的。将梁柱设计在剪力墙的边上，增加拥有倾斜方向承载力的边框结构，这些边框能够阻拦倾斜的裂缝。如果剪力墙产生裂缝，边框结构可以减低附加剪应力，阻止裂缝衍伸到其他部位。

(2)合理的肢墙面积。

如果剪力墙纵向设计有洞口，那么这片剪力墙就变成了联肢墙，联肢墙的中间受到横梁的约束。联肢墙有双肢墙和多肢墙两种情况，双肢墙上只有一列洞口，多肢墙上有多列洞口。

这样的设计降低了剪力墙的刚度，增强抗震能力。即使出现裂缝也往往是在洞口或横梁部位，降低了对墙体的伤害。

2 改善框架的抗震能力

(1)强化角柱。要增强抗震能力就应该强化框架的角柱，提高抗剪应能力。作为框架结构的关键部分，角柱起到连接梁和柱子的作用只有强化了角柱才能从整体加强框架结构。

(2)增强框架的抗震能力需要提高整体框架对推力的抗性，降低横向的位移，尤其要注意减少楼层之间的移动。可以在框架内分散布置用钢筋混凝土浇筑的剪力墙。由于这样的设计没有良好的延展性，我们可以设计一些有延展性的墙体，降低刚度。比如在剪力墙的墙体上合理的增加开口，形成耗能结构，有效的将震能释放。

(3)在框架剪力墙结构中，设计赘余构件可以有效的抵消地震部分的能量。设计赘余构件时可以使用钢筋做骨架的混凝土作为支撑构件，发生地震时，震能会首先影响这些构件，当这些构件被破坏之后，建筑物的整体结构也会发生一定的改变，同时改变了自振频率，避免和形成共振。

3 改善整体抗震能力

( 1)如果在框架剪力墙结构中的梁端和柱端安装“塑性铰”，可以在框架剪力墙结构中形成耗能结构。由于塑性铰能够承受、传递一定的弯矩，地震发生时，即使纵向钢筋发生屈服也不会瞬间破坏结构，而是在塑性铰的作用下承载。水平的构件会先于纵向构件发生屈服，

避免建筑物发生垮塌。

( 2)依照建筑物的实际情况，在框架剪力墙整体结构的刚度和承载能力之间寻求平衡。由于地震发生时，建筑物会的自振周期容易和地震产生共振，如果使用了过多的剪力墙就会减小自振周期，增加建筑物的刚度。那么，加大自振周期就可以有效减少地震作用。在设计的时候布置数量合理的剪力墙，适当的使用短肢墙来减少剪力墙的面积，既可以减轻建筑物的整体重量，有能够有效的防御地震的影响。

( 3)由于框架和剪力墙的材料，制造工艺不相同，两者的结构也不一样，他们存在着刚度、弹性和延展性等多种差异。有可能导致框架剪力墙结构的构件之前无法有效的合作，构件之前缺乏协调，降低了建筑物的抗震能力。只有在考虑协调性的基础上，经过严密的计算和设计，在结构的刚度、弹性和延展性之间做好平衡才能够最大程度抵抗地震力。

四.结语

尽管在高层建筑中框架剪力墙已经得到广泛的应用，并且也取得了前所未有的高度和成就，但是该结构复杂的受力特性使得在抗震性能上还有很大的改进空间。在进行转换层的设计构造时，严格遵循本文提到的结构设计要求，特别是抗震概念要求，在转换层附近适当提高其构造等级要求，增强整体抗震能力，使得框架剪力墙结构更好地应用到高层建筑中。

【参考文献】

[1] 文伟 剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析 [期刊论文] 《城市建设》 -2010年35期

[2] 刘仲臣 剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年1期

[3] 刘鹏 剪力墙结构在建筑结构设计中的应用 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年3期

抗震结构设计论文范文第6篇

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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 摘要：如今，科学技术飞速发展，居民生活水平也在不断提高，城市建筑的规模也越来越大，各式各样的建筑物层出不穷，建筑物的结构也越来越复杂，建筑物的结构设计也在一定程度上影响着工程设计。和其他行业的设计不同，建筑结构设计的宗旨是构筑建筑物的灵魂。建筑结构设计的好坏直接决定着建筑工程项目的工期以及工程成本。本文就建筑结构设计的基本内容和基本要求着手，简要的探讨了建筑结构设计中的新思路。

关键词：新思路；建筑结构；应用 中图分类号：TU2 文献标识码： A

一 引言

通常来讲，建筑物的结构设计包括建筑设计、结构设计、电气设计、给排水设计等等，建筑物结构设计就是依据建筑设计的要求，合理的选择符合建筑结构类型的结构体系，避免任何错误和遗漏。建筑结构设计的过程中，一定要做好方案设计、结构分析以及概念设计等几个方面。参与建筑结构设计的设计师应该从用户的使用需求出发，结合一定的审美角度，用客观的态度进行设计方案的探索，树立前沿观念，致力于实现建筑结构的功能和审美的结合，促进建筑结构功能的多样化，注重建筑结构的实用性，最大限度的实现设计应用的整体性。

二 建筑结构设计新思路的原则

1结构的规则性

如今，建筑结构的设计过程中，一定要符合相应的规范、法规。诸如说，建筑设计时，一定要符合抗震设计的基本要求，不能采用极不规则的方案。要做好建筑物结构分析，计算结构在各种作用下的效应，这不仅关系到建筑物的安全性、经济性，还关系到建筑物的实用性。结构分析的关键在于处理好计算模型，要判断边界条件和对建筑物的分解及组合有全面的了解，要确保分析的结果和设计的参考科学合理。要计算好结构在水平方向上和竖直方向的承载力分析，防止由于结构设计不当而导致的局部薄弱。

2规则结构的主要特征

建筑结构设计中的规则结构一般指的是建筑物的结构符合一定的体型，即平面和立面的结构对称，同时具有十分好的抗扭曲性。规则结构的竖向分布较为均匀，结构的刚度、质量以及承载力的分布都十分匀称，没有特别突起的地方。规则结构的建筑一般保持较好的整体新，给人以均匀对称的感觉。

3规则平面布置需满足的要求

建筑物的结构平面布局必须合理的考虑到抵抗水平以及竖向荷载的因素。结构平面布局应该实现均匀对称、减少扭矩、传力直接以及受力明确等四个关键因素。若是遇到地质灾害问题的话，建筑平面应该符合形状规整、受力均匀以减少地质灾害的侵蚀。在建筑物中，相对独立的结构单元中，应该确保结构平面的形状简单明了，以此来保证建筑物的承载力和刚度分布平均。需要特别注意的是，应该尽量避免或者减小严重不规则的平面布局，以此来防止建筑物的重心偏移。

三 建筑结构设计的新思路

审视我国建筑结构设计的基本内容和原则，不难发现当前我国的建筑结构设计片面的追求经济利益，忽视了建筑的整体感官和社会效益，在建筑施工的过程中片面的追求速度，没有严格把握质量关，导致了我国建筑结构设计即建筑工程施工建设距离发达国家有较大的差距。我们应该正视这种差距的存在，从总体上把握建筑解雇的特性，使建筑结构在预设的各方面作用下的反应控制能够控制在既定的范围内，这样也有利于建筑业的长远发展。

1 人性化设计

在建筑结构设计中，不仅要选择合适的结构体系，进行恰当的设计，选择符合建筑要求的平面形状以及剖面和形体，我们还需重视建筑物的个性化设计。从建筑物的本性来说，是为了提供给人们居住、生活或者办公的场所，一定要既能保证满足基本的物质生活需求，还应该具备一定的艺术气息，给人以舒适、温馨的氛围。有鉴于此，建筑结构设计师一定要从用户的需求考虑，更多的在设计中贯穿人文的气息。比如在许多大型商场、电影院、超市等地方，设计有专为残疾人士设计的无障碍设施，让残疾人士能够感受到更多的关爱。又比如在许多购物场所，为了减轻家长的负担，专门设计有供儿童玩耍的小型娱乐场。将以上种种人性化理念贯穿于整个建筑结构的设计中，更能彰显我国建筑行业的进步程度。

2 技术和人才的共同进步

如今，在建筑结构设计中大量的运用了CAD绘图技术，Autolab分析软件，在结构分析的过程中，无论是采用二维的模式，还是进行三维计算，难免会出现概念性的错误或者是由于操作不当而造成的计算误差，这其中许多小错误往往会导致严重的不良后果，应该引起我们的重视。许多参与建筑结构设计的工作人员没有经过系统的培训，所以这些工作人员随具备一定的建筑结构软件分析技术，然而，因为没有受过系统的培训以及没有建筑行业设计的背景知识，往往会导致缺乏对整体建筑结构设计的认识。现代建筑，从其设计理念、组成元素以及设计方法等各个方面都在进行着突飞猛进的跨越式发展。我们应该掌握扎实的技术知识，合理的运用现代化的建筑分析软件，将两者进行合理的融合。

3 自然环境与设计的融合理念 自然环境与设计的融合理念是一个新概念，一般设计两个问题，即技能环保问题和因地制宜的考虑。我们在进行建筑结构设计的探索过程中，要善于通过对建筑结构的合理设计，进行合理的选择建筑材料等方式，是建筑物能够达到环保节能的效果，响应政府可持续发展的战略方针。具体可采取如下措施，比如，通过设计建筑结构的朝向，改变风和气流的走向，可以使房屋达到自然风流通的效果；可以采用新型环保节能材料，例如使用LED灯，不仅可以降低能耗，还能提供一定的美观性。除此之外，建筑结构设计的过程中，可以有效利用当地的地理环境，比如在有山坡的地方，可以在考察当地地质情况是否允许建房屋的基础上伴山而建，这样不仅能够增添居住的享受，更能节约一定的建筑资源。因地制宜则是对建筑结构设计的新要求。因地制宜在于在进行建筑结构设计的过程中积极响应政府的号召，节约能耗的同时，将建筑风格、建筑形式与当地的风土人情有机的结合在一起，给人为之一亮的清新感，富有创造性的结合时代精神和民族传统，体现了人与自然、人与社会的完美融合。

四 对建筑结构设计中新思路的几点建议

1建筑机构优化技术的前期的参与

建筑结构优化技术的前期准备工作对于整个建筑结构设计具有至关重要的影响，然而，在许多前期方案的制定过程中通常没有将结构优化设计技术包括在内，这样直接导致了建筑结构设计人员在进行结构设计的过程中，往往会没有考虑建筑结构设计的合理性，最终导致了一方面增加了建筑结构设计的难度，另一方面增加了建筑结构设计的成本。因此，我们一定要重视建筑结构设计的前期工作，对设计方案进行讨论并优化。

2设计人员要注重细部优化

建筑结构设计人员在进行建筑设计的过程中，不仅要重视对整体设计的把控，也要注重对细部结构的优化。具体设计中，应该通过划分矩形板块的现浇板，以此来提高现浇板的受力情况并防止拐角裂缝的出现。如今，科技发展速度越来越快，在建筑结构设计的过程中应该注重将计算机技术融入结构设计中，提高设计的精准度，使设计方案更加科学。

3决定计算方法

在进行建筑结构设计的过程中，一定要注意，结构设计是一个复杂的计算过程，常常会涉及多种计算程序。而且，对建筑结构设计进行优化的过程则更加复杂，因此，我们一定要经常留心将附加约束条件的问题转化为没有附带约束条件的问题。通过确定合理的建筑结构设计计算方式，可以节省大量的时间，也可以节约设计成本。

4选择最优程序

在确定了建筑结构的结构模型之后，也选取了科学合理的计算方法，结构设计者就可以进行最重要的一个环节，即择优选取最优程序。一个完善、合理的程序设计一定要具备以下优点：用途齐全、功能齐全以及运转高效等。最优程序通常是由许多小程序组成而成的一种综合程序，确定好最优程序能够充分发挥结构设计对建筑整体性能的重要作用。

结束语 科学技术飞速发展，居民生活水平也在不断提高，城市建筑的规模也推陈出新，各式各样的建筑物也经常映入我们眼帘。随着人们要求的不断提高，建筑物的结构设计也越来越复杂，当然，我们要清晰的认识到建筑物的结构设计在一定程度上对工程设计产生着影响。不同于别的行业的设计，建筑结构设计的宗旨是通过设计，来构筑建筑物的灵魂。我们一定要重视建筑机构优化技术的前期的参与、注重细部优化、决定科学合理的计算方法，使建筑结构设计能够充分的体现建筑结构的优点，在建筑中反映出结构上与众不同的特点。

参考文献

[1]高立人，王跃，结构设计的新思路──概念设计[J]，工业建筑，2012年01期

[2]戴国莹，李德虎，建筑结构抗震鉴定及加固的若干问题[J]，建筑结构，2013年04期

抗震结构设计论文范文第7篇

【关键词】水电站工程主厂房设计排架结构设计 水电站设计结构设计

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

一．引言。

我国是世界上河流资源众多的国家之一，有着较为丰富的内河、内江资源。随着经济的快速发展，在河流和江河上开展的水利工程建设也越来越多。水利工程中的水电站建设一直是工程施工的重点控制内容，由于水电站主厂房需要放置发电机、水轮机等发电相关设备，同时，主厂房结构又多为单层建筑结构，在进行结构设计时多采用排架结构。排架结构在自身的平面内具有较强的承载能力和较好的钢度，但由于各排架间的承载能力较为软弱，在水利工程中，无论是在设计阶段还是施工阶段，都要引起高度重视。

二．水电站主厂房的结构布置设计。

1.水电站厂房的结构组成以及相关用途。

（1）水电站主厂房的上部结构：屋顶、排架柱、吊车梁、发电机层和安装间楼板、围护结构等，通常为钢筋混凝土结构。

屋顶部分有层面板和屋架或是屋面大梁组成，屋面板的作用为遮风避雨，隔热隔阳，屋面层部分包括隔热层、防水层、保护层以及预制钢筋混凝土大型屋面板。

排架柱是用来承受屋架、吊车梁、屋面大梁和外墙所传递的荷载，以及排架柱本身的重量，同时这些荷载通过排架柱传给房下部结构中的大体积混凝土。

吊车梁是起吊部件在制动过程中操作的移动集中垂直荷载，或者是承载吊车荷载，在吊车起重部件的时候，将启动和制动过程中产生的横向和纵向水平荷载，传给排架柱。

发电机层楼板需要承载自重、人的活荷载、机电设备静荷载；安装间的楼板承受安装机组或机组检修时的荷载和自重。

由外墙、抗风柱、圈梁以及联系梁等组成的围护结构，能承受风荷载，同时承载梁上砖墙传下的自重和荷载，将荷载传给壁柱或排架柱。

（2）水电厂主厂房的下部结构。

水电站主厂房的下部结构包括：发电机机墩、蜗壳及固定导叶、尾水管等，下部结构一般为大体积水工钢筋混凝土结构。

发电机机墩承载着发电机的自重、水轮机轴向水压力和机墩自身重量，并将自重力量传递给蜗壳混凝土和座环。

蜗壳和固定导叶是将机墩传递下来的荷载传到尾水管上。尾水管将水轮机座环传递过来的荷载，通过尾水管的框架结构传到基础上。

三.水电站的主厂房架构设计。

1.选择立柱截面形式。

在水电站的主厂房中，其结构立柱一般都是采用矩形截面，尤其是在吊车的起重能力超过10吨以上时，下柱的截面高度不应小于下柱高度的1/12，截面的宽度应不小于下柱高度的1/25。立柱高度根据厂房顶梁定的高程与发电机层地面的高程差来确定。在一般情况下，水电站的主厂房排架柱的截面尺寸基本上都比较大，这是为了满足强度和稳定的要求。柱截面的选择要能满足顶端的横向位移的控制要求。

2.厂房屋面板荷载计算以及型号选择。

发电站的主厂房一般选择安全等级为二级以上的大型屋面板，屋面板无悬挂荷载，其抗震设计的强度为6度。由于屋面的活荷载与雪荷载部同时都存在，屋面具有较大的活荷载，因此要根据实际屋面的荷载设计，布置屋架的上、下弦支撑。

3.吊车梁设计。

设计吊车梁的截面时，由于T形截面具有较大的钢度，同时具有较好的抗扭性能，在固定轨道时较为方便，在进行检查时拥有较宽的走道，比较适合大、中型的吊车梁，因此一般在选择吊车梁的截面时多采用T形截面。

4.确定控制截面和荷载作用中的内力组合。

根据排架柱受力的特点，分别取牛腿处截面、上柱底面和下柱底面（采用室内厂房地面的下0.5米处为下柱的柱底），为排架柱配筋计算的控制截面。在厂房横向跨度较小、吊车的荷载受力不大时，也可以将柱底截面作为控制下柱的配筋，并且把柱底面的截面内力值作为柱基设计的依据。如果水电站处于地震带上，要在内力计算和组合中，包含地震作用下的控制截面内力。

5.排架内力计算。

排架的内力计算和内力的组合采用手算极为复杂，因此在条件允许的情况下，尽量多采用电算方法。采用电算方法时，可使用由我国建筑科学研究院研发的CAD系统PMCBC平面结构或PKPM结构设计软件，根据水电站的实际情况，结合在施工地区的地震作用的内力计算和组合，编制计算程序。同时，依据各个截面的内力，通过系统计算，确定柱的配筋。设置配筋时，为避免其他不确定因素造成影响，设计中尽量采用对称配筋设计。

进行排架设计时，要根据下部柱子的高度和牛腿的尺寸作为参考，来计算柱截面的尺寸。根据屋面的防水层、砂浆找平层、加气混凝土、预应力混凝土屋面板以及风荷载、雪荷载等因素的标准值计算屋面的恒荷载，了解屋面结构承载能力。由于排架承载的荷载包括屋盖的自重、屋面的雪荷载、活荷载、吊车的荷载、横向风荷载等，在进行计算时要采用各项荷载的标准值，在此基础之上，才能进行内力组合。

6.排架结构注意事项。

（1）水电站采用钢筋混凝土的单层排架结构，一般不适合采用砖山墙承重，而应该在厂房的两端位置设置端排架。要在屋架和山墙顶部相对应的高度位置上设置钢筋混凝土卧梁，并要和屋架端头上部高度处的圈梁保持连续的封闭。

（2）水电站的主厂房中设置有吊车时，排架柱的预埋件通常都较多，因此在进行排架结构设计时，要将各个位置、尺寸、数目进行仔细核对，避免在施工中由于位置错误或尺寸偏差，造成屋面梁构件、吊车梁等无法准确安装。

（3）在排架结构设计时，为了提高结构的抗震能力，加强结构的整体性，要在柱外侧沿着竖向位置每隔500mm的位置上留出2∮6钢筋和外墙体的拉结。同时在外墙的圈梁上的对应位置上，设置不超过∮12的拉结筋。在主厂房的电气设计中，为保证生产照明，在柱上要设置照明灯具，灯具设置高度要以具体情况而定，以符合安全生产要求为度。在进行柱的预制时，要做好电线管的预埋，以便于后期的电线施工。

（4）水电站的主厂房设计时，考虑在地震的作用下，厂房的角柱柱头处于双向地震的作用，同时抗震强度为角柱较强，而中间排架较弱，同时受到侧向的变形约束和纵向压弯作用，为了避免施工后由于地震作用，发生角柱顶部的开裂，造成端屋架塌落和柱头折断，在进行结构设计时，要提高主厂房中的角柱柱头密箍筋的直径。

（5）为了提高水电站单层厂房的抗震验算，要进行横向和纵向两个方面的验算。一般来讲，在设计结构能满足规范和要求的条件下，七度时的一类、二类场地，在柱的高度低于10米，而且排架结构的两端具有墙支撑的单跨度厂房中，可以不进行横向和纵向截面的抗震验算。但为了提高水电站在施工完成后的服务年限，保障水电站的正常生产，进行结构设计时，尽可能要考虑抗震作用，有条件的尽量进行横向和纵向的抗震验算。

四．结束语

水电站的排架柱承载着结构中的荷载，其控制截面的内力和组合较难控制。本文就排架结构的设计进行了简单分析，提出了一定的解决方法。由于水电站主厂房的排架结构设计、施工、管理和控制都需要严谨的科学态度和专业的操作技能，因此，加强水电站施工建设，完善厂房的排架柱设计，有待大家的共同努力。

参考文献：

[1] 刘少红 水电站工程主厂房排架结构设计 [期刊论文] 《科技资讯》2009年12期

[2] 巴哈尔古丽·里瓦依丁Bahaerguli · Liwayiding吉林台一级水电站工程主厂房排架结构设计 [期刊论文] 《西北水力发电》2007年2期

[3] 刘益民 宝鸡峡林家村水电站主厂房排架柱加固设计与施工 [期刊论文] 《陕西水利》2009年6期

[4] 覃丽钠 李明卫 矩形钢管混凝土柱在水电站厂房中的应用 [期刊论文] 《贵州水力发电》2011年6期

[5] 田德智 杨文TIAN De-zhiYANG Wei 大花水水电站厂房上部钢-混凝土柱结构施工技术综述 [期刊论文] 《贵州水力发电》 2007年2期

抗震结构设计论文范文第8篇

关健词:概念设计 建筑结构设计 重要性 应用

Abstract: the concept design structure from the general scheme design of the start, people use to structural seismic has some correct knowledge to deal with the problems in structural design, such as: building shape, structure, the stiffness distribution, component ductility and so on. In this paper the author peacetime work practice, to the conceptual design in the structural design of importance and application to brief discussion and explained.

Key words: concept design structure design application importance

中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：

一、概念设计的涵义

所谓的概念设计一般指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法，可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确，避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具有较好的的经济可靠性能。同时，也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

对建筑物抗震来说，从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理，再辅以必要的计算和构造措施。从而消除建筑物抗震的薄弱环节，以达到合理抗震设计的目的。也就是说概念设计是工程师运用思维和判断力，根据从大量震害经验得出的结构抗震原则，从宏观上确定结构设计中的基本问题。因此，工程师必须从主体上了解结构抗震特点，振动中结构的受力特征，抓住要点，突出主要矛盾，用正确的概念来指导概念设计，才会获得成功。由于概念设计包括的范围极广，因此不仅仅要分析总体方案确定的原则，还要顾及非材料的正确使用和关键部位的细部构造。但是首先和最重要的还是结构总体概念设计、材料选型和细部构造等问题，这些设计原则和结构概念中，较为重要的是结构总体设计。

二、概念设计的重要性

概念设计是展现先进设计思想的关键，一结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。强调概念设计的重要，主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性，比如对混凝土结构设计，内力计算是基于弹性理论的计算方法，而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法，这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远，为了弥补这类计算理论的缺陷，或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点，往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，结构工程师只有加强结构概念的培养，才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。概念设计之所以重要，还在于在方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。

三、概念设计在结构设计中的应用

所谓的概念设计一般指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法，可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确，避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具有较好的经济可靠性能。同时，也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

运用概念设计的思想，也使得结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力R，以至混凝土的等级越用越高，配筋量越来越大，造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率，结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例，一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度，再由结构刚度算出地震力，然后算配筋。但是大家知道，结构刚度越大，地震作用效应越大，配筋越多，刚度越大，地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋，增加了结构的刚度，反而使地震作用效应增强。其实，为什么不考虑降低作用效应S呢？目前在抗震设计中，隔震消能的研究就是一个很好的例子。隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层；加设消能支撑（类似于阻尼器的装置）；有的在建筑物顶部装一个“反摆”，地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反，从对建筑物的振动加大阻尼作用，降低加速度，减少建筑物的位移，来降低地震作用效应。合理设计可降低地震作用效应达60%，并提高屋内物品的安全性。这一研究在国内外正广泛地深入展开。在日本，研究成果已经广泛应用于实际工程中，取得良好的经济、适用效果。而我国由于经济、技术和人们认识的限制，在工程界还未被广泛地应用。

四、小结

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中，打破建筑结构设计中的墨守成规，充分发挥结构工程师的创新能力，是相当必要的。因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。这则需要工程界和教育界进行共同的努力。推广概念设计思想是一种有效的办法。

著名的美国工程院院士林同炎教授在《结构概念和体系》一书中为结构工程师提供了广泛而又有独特见解的结构概念设计基础知识和设计实例。该书着重介绍用整体概念来规划结果总体方案的方法，以及结构总体系和个分体系尖的相互力学关系和简化近似设计方法。为结构工程师和建筑师在设计中创造性地相互配合，设计出令人满意的建筑奠定基础。这本书第二版的出版，为我们更好的加深概念设计的理解，提供有益的帮助。总之，概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想，这就让我们来共同学习、发展它吧，为结构设计的发展作出应有的贡献。

参考文献：

［1］林同炎，S．D．思多台斯伯利．结构概念和体系．中国建筑工业出版社．

［2］建筑抗震设计规范．(GB5011一2010).混凝土结构设计规范．(GB5010一2010)．

［3］郭院成，王新玲，蒋晓东．建筑结构体系概念和设计．黄河水利出版社．

抗震结构设计论文范文第9篇

【关键词】建筑设计，抗震设计，作用分析

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

在目前的发展趋势中，建筑结构设计的主流趋势有低碳，环保，安全，节能，生态。其中指标之一，就是建筑的安全性，而我国目前破坏力最大的安全威胁便是地震，因此，加强对建筑结构的抗震设计，必将会被提升到建筑设计新的战略高度。

二、建筑结构设计中抗震性能衡量标准

现行抗震设计规范对于建筑结构的性能从两个角度进行描述，一是通过损坏的程度描述其性能，将建筑结构的损坏程度分为不损坏和属正常维修下的损坏、可修复的破坏和倒塌；二是描述用途的重要性，即抗震设防分类。主要是氛围甲、乙、丙、丁四类。

现行规范对于部分钢筋混凝土结构提出了相应的定量指标，即正常维修和倒塌的层间变位角。而在设防类别上，提出了不同的抗震措施。其中乙类抗震措施的相关规定比甲类高一度。在强烈地震的影响下，乙类受到的毁坏程度比甲类轻。但是对于抗震能力，仍然缺乏确定的数量变化。借助于现行航震鉴定标摊b所引进的”综合抗震能力由数量上的区别”有可能使不同性能要求的结构所具有的抗震能力由数量上的区别。比如在判断结构抗力的高低中，可以采用结构楼层的受剪承载力与设计地震剪力的比值。而在结构变形能力高低方面，可以用结构所具有的变形能力与基本变形能力的比值来表征，这样就能保证不同性能要求下所对应的抗震措施的数量化。对于丙类结构的抗震设计，主要利用抗力和变形能力进行组合，并作为综合抗震能力的基本值。而乙类建筑，设计的综合抗震能力要低于相应的基本值。

三、建筑结构设计对建筑抗震性能的影响

1、 砌筑体结构影响基本变化能力的构造，重点是将整个圈梁、主要构造柱数量、具置、断面截面尺寸和配筋数量的分级，局部的墙体尺寸、楼梯间的构造等只适用于考虑局部影响。比如，5-6层砖房的主要构造柱数量，房屋四角和楼梯间四角应该设计为第一等级，用于房屋隔开间的内外墙链接处和楼梯间四角设计为第二等级。对于房屋每开间的内外墙链接位和楼梯间四角设计为第三等级；此处不用设置构造柱与抗震设计不同。当然，在相同设防烈度和性能要求的前提下，对与层数要求不同的砌筑结构，基本延性构造的要求也不同，构造柱设置就需要随房屋层数的不断增加而相应提高。目前主要难题是，需要根据具体实例进行计算和分析，针对同地点、同结构的房屋按照不同等级采取相应措施后，其措施的构造影响能力系数如何确定？是否可在某个范围内取值。

2、 钢筋混凝土结构对变形能力构造的影响，可适当的调整内力、提高结构柱箍筋和纵向钢筋体积配箍率、抗震墙墙体和构造作为抗震能力分级的重点，而框支层、短柱、链接的构造作为局部的影响。不同层数钢筋混凝土结构在相同设防烈度性能的要求，延性构造要求也不一样。目前，内力调整、纵筋总配筋率和箍筋体积配箍筋率等都成型的分级和取值，但如何将其转化为相应的影响系数还需要进一步的计算和研究。

3、 钢筋结构对变形能力构造的影响，可调整内力、各节点域内构造、构件的长细比和支撑设置作为重点的分级，这时构件的宽厚就是结构的局部影响。在相同设防烈度和性能的要求下，对建筑层数不同的结构建筑，基本延性构造需求也不同。钢结构规范中也有一些现成的定量取值，也要研究将其转化为影响系数的方法。

四、建筑结构设计中的抗震设计措施

1、要严格选择地基选址

地基选址是进行建筑结构设计的基础，因此，在房间结构抗震设计中，要科学避开山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本着坚硬，牢固，平坦，开阔的选址原则。亲身实地，利用先进技术设备，进行地质勘探，山石水土监测，并取样论证，科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠，地质稳定无渗漏，无坍塌，无暗河，无熔岩，无火山……从而保证整个地基不会因为承载而发生小范围的坍塌。影响到整体承载能力和抗震能力设计。

2、确保结构的整体性

在建筑结构抗震设计中，一般而言，要尤其注意其是由诸多构件共同组合在一起，如此，要进行整体化的对待。要充分调动各个构件的作用来完成整体建筑的抗震效果。当建筑的一些构件基本都失去了原有的功能时候，那么，在地震来临之后，很容易让整体的建筑结构丧失对地震的抵抗能力。在这种情况下，很容易让整个建筑坍塌，因此，要保证所有构件的功能协调，并确保所有的构件都能够在地震作用下保证良好的性能，如此，可以让建筑结构的整体抗震能力增强。同时，要坚持实施多级防震措施。传统建筑结构多采取的是三级设防措施，即小震不坏、中震可修、大震不倒。但在新的时期，建筑结构必须是采取的多级设防模式，保护建筑主体抗震能力，减轻经济损失，使得建筑抗震中更加安全。

3、屋顶建筑抗震设计也是整个设计的一个重要环节。近几十年来，从多数建筑抗震设计评定结果看，屋顶建筑设计还存在一些问题，例如：屋顶设计较高或者设计过重。屋顶设计较高或者设计过重，无形当中加大了屋顶建筑变形，而且地震作用也加大了，尤其对自身和屋顶之下的建筑物的抗震作用都不利。有时屋顶建筑的重心和屋顶之下的中心不在同一直线上，如果屋顶的抗侧力墙和屋顶之下的抗侧力强出现间断，在地震发生时，带来的地震扭转作用也会更严重，对抗震更不利。所以，进行屋顶建筑设计过程中时，应该最大限度的降低屋顶建筑的高度。选用强度较高、轻质、刚度均匀的材料，使得地震作用传递不受阻碍；屋顶重心和屋顶之下的建筑中心在同一直线上；如果屋顶建筑非常高，屋顶建筑就必须具有较强的抗震性，让屋顶建筑地震作用和突变降低到最小，尽量避免发生扭转效应。

4、要合理且恰当地布局地震外力的能量传递与吸收的途径，在地震当中，要确保建筑的支柱、梁与墙的轴线，处于同一个平面上，从而可以形成构件的双向抗侧力结构体系。并且可以使其在地震的作用下，呈现弯剪性的破坏，并使塑性屈服情况，尽量的发生在墙的根底部，从而连梁适合在梁端产生塑性屈服，这样还具有足够的变形的能力。在震灾中，在墙段部分充分发挥抗震功能之前，要按照"强墙弱梁"的原则，来大力加强墙肢的承载力，避免墙肢遭到剪切性的破坏现象，从而最大限度的提高建筑结构的整体的抗震能力。

5、要根据抗震等级，在对墙、柱以及梁节点设计中，采取相对应的抗震构造措施，力求确保建筑物结构，在地震的作用下可以达到三个水准的设防标准。还可以根据"强柱弱梁"、和"强剪弱弯" 、以及"强节点弱构件"几种构造的原则，在建筑设计中，合理的选择柱截面的尺寸，以此控制柱的轴压比，并还要注意构造配筋的要求，还要保证，钢筋砼结构建筑在地震的作用下，能够具有足够的承载能力以及具备足够的延性。

6、在建筑设计过程中，要设置出多道抗震的防线，即，在设计一个抗震结构的体系当中，有一部分延性比较好的构件，在地震的作用下，首先可以担负起第一道抗震防线的作用，然事，其他的构件，在第一道抗震防线屈服以后，在地震中，会依次的形成第二道、第三道或者是更多道的抗震的防线，这样的抗震结构体系的设计，在建筑设计当中，对于确保建筑结构具有的抗震安全性，是非常的行之有效的设计方法和手段。

五、结束语

建筑结构抗震设计，关乎民生，关乎经济发展，社会稳定，对建筑实施结构的抗震设计，主要涉及对建筑高度，承载力，总体结构，各个部件的性能规划等一系列的因素，要求通过对各个构件和整体规划的基础上，既实现满足居民生活生产保障安全的需要，又具有值得欣赏的美学价值。

参考文献：

[1]陈维东 建筑结构抗震设计存在的问题及其对策 [期刊论文] 《中国高新技术企业》 -2009年5期

[2]丁勇春 钱玉林 马国庆 建筑结构的抗震分析和设计 [期刊论文] 《四川建筑》 -2004年4期

[3]崔烨 孙晓红 建筑结构抗震设计与分析 [期刊论文] 《科技资讯》 -2011年17期

[4] 郭华 江雄华 现代建筑结构抗震设计方法研究 [期刊论文] 《中国新技术新产品》 -2010年16期

[5] 张立军 房屋建筑结构设计体系选型及抗震没计 [期刊论文] 《科技与生活》 -2011年14期

抗震结构设计论文范文第10篇

【关键词】隔震建筑，隔震技术，方法，应用

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

隔震建筑结构需要按《建筑抗震设计规范》进行设计。传统的抗震结构设计为两阶段设计方法，两阶段分别为：多遇地震作用时，结构处于弹性工作状态，凭借结构的刚度以及强度对地震作用进行抵御；罕遇地震作用时，结构处于弹塑性阶段，凭借结构的塑性变形以及延性对地震作用进行抵御。此设计方法，以结构和建筑内部的设备在强震的作用下造成严重破坏为前提，一旦发生强震，传统的抗震结构建筑将遭受极大的破坏。而基础隔震技术，阻隔地震能量的同时，以在强震作用下不损坏结构或者破坏轻微为目的，已经进入了建筑结构设计领域。

二、隔震技术的基本原理

这里要阐述的是橡胶垫基础隔震技术，这种技术在建筑物的基础和上部结构之间，通过设置一个隔震层以实现阻隔地震能量向上部结构进行传导。

关于隔震层，其主要的组成部件是叠层钢板橡胶垫。其作用为增大结构的自震周期，从而远离地震输入的卓越周期，实现降低隔震层的上下部结构间所存在的地震传导。隔震层应当满足以下几点要求：

一是具有足够的竖向承载力以及足够的竖向刚度，确保在正常使用下建筑物可以承受结构的竖向荷载。

二是具有比较小的水平刚度以及充分的变形能力，使结构的自震周期得到增大，实现良好的减震效果。

三是具有比较大的阻尼以及比较强的复位功能，阻扰与长期的地震形成共振反应。

四是有足够的初始刚度，保证在风荷载和轻微地震作用下建筑物仍然能够保持稳定。

三、基础隔震设计的优点

1．隔震更有效、更安全

与传统的抗震措施比，基础隔震技术的隔震效果更佳，隔震层的侧向刚度通常情况下是上部结构侧向刚度的1/50与1/150之间，而隔震结构的周期则可以达到1.5秒以上。而这2点都有利于有效避开场地的特征周期，大大减低结构的水平地震作用，大概在50％到70％，与此同时整个建筑结构的水平变形，大部分都集中到了隔震层。

上部结构呈现刚体运动，层间的相对位移比较小。具有此震动特征的隔震结构，在地震作用下，隔震建筑结构的构件及其内部设备通常情况下不会遭到破坏，而人员也没必要进行疏散。即使是面临强震，此结构也不会造成太大的破坏，简单维修就可以正常使用了，甚至都不用修理。

2．造价较低，施工很方便

隔震建筑结构在各式地震中所表现的良好性能，验证了基础隔震技术的安全性以及有效性，获得了建筑开发商以及用户的热烈欢迎。该技术不仅具有良好的抗震效果，在造价方面更是有极大的优越性。与一般结构相比，基础隔震技术在某些方面的费用大大减少，具体包括：地震作用的减少导致结构构件截面的减小，从而费用减少；层间变形变小，导致设备、装修等方面的连接合理，砌体结构中构造柱和圈梁减小，从而费用减少；如果用隔震层来做设备层或着停车场，那么隔震构件和隔震层费用又将进一步抵消；再者，强烈地震下，隔震结构不但保证生命安全，也节省了不少震后修理等费用，从而使总造价降低。

在施工方面，隔震建筑上部结构的施工费用显然要比一般建筑的低。上部结构构件可以统一截面尺寸，有助于模板周转以及装修项目的简化。工业化施工过程中，预制构件的长度可以增加，使得施工周期缩短。隔震结构的层间变形比较小，方便于大面积的玻璃幕墙进行施工和固定。当然，也有需要增加工期的部分，具体包括：设置隔震构件，对隔震层上下楼板进行施工，对隔震层进行施工。

四、隔震结构设计的应用特点

关于隔震技术，我国实行《建筑抗震设计规范》以规范其各项技术要求，如下所示：

1．隔震结构的适用范围

（一）建筑方面，隔震层中、上部结构的层间位移比较小，一般都是刚性运动，扩大了上部结构在建筑设计上的自由度，大大缓解了结构设计对于建筑设计的限制约束，可以说隔震结构中上部结构的设计并没有什么特别的限制。

（二）结构方面，隔震结构也没有特别的限制，适合各种类型的结构设计。与传统结构设计相比，隔震结构在对上部结构的偏心、非结构构件和设备的抗震构造措施、结构和构件的延性等方面，其限制都比较宽松，使得隔震层上部建筑的结构形式可以有更为灵活的选择。不过，由于隔震技术是通过增大结构自振周期来实现结构地震反映的降低，因此，那些周期小而场地特征周期比较短的建筑，将会得到更佳的隔震效果。隔震技术如果应用在砌体房屋一级中低层混凝土建筑结构中，减震效果将更具优越。《建筑抗震设计新规范》中做了明确规定，砌体房屋、钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土框架-抗震墙结构中，都可以采用隔震的结构设计方案，房屋的高度和总高度则应当符合表7.1.2的规定要求。

（三）建筑结构的体型基本法则，抗震结构的房屋总高度与总宽度的最大比值应当符合以下规定要求:抗震设防烈度为6时，最大高宽比为2.5；抗震设防烈度为7时，最大高宽比为2.5；抗震设防烈度为8时，最大高宽比为2.5；抗震设防烈度为9时，最大高宽比为2.0。

2．隔震建筑结构的设计步骤

(一)确定隔震结构的上部结构方案和结构布置。这些设计内容和非隔震建筑结构是一样的。那些偏心比较明显的建筑平面设计方案，采用隔震技术的话，会更加容易进行设计。在抗震建筑结构中，其上部结构和地基直接相连，将会产生一定的温度应力。隔震建筑则不会和地基接触，其温度应力将伴随隔震层的变形而被释放。

(二)初步确定隔震建筑的上部结构构件尺寸和材料的强度等级。由于隔震层的作用，上部结构受地震的作用大大降低，可以考虑依照水平换算烈度做设计。所以对柱子轴压比的限制可以做适当的降低，而柱子的截面也可以做适当的减少。

(三)布置、设计隔震的支座。隔震层的各橡胶隔震支座，在永久荷载和可变荷载组合作用下产生竖向平均压应力，其设计值不应当超出以下规定要求：甲类建筑不应超过10MPa，乙类建筑不应超过12MPa，丙类建筑则不应超过15MPa。而在罕遇地震作用下，不应当有拉应力的存在。布置和设计隔震支座时，可以根据这项规定来确定其个数和尺寸。

确定隔震建筑的上部结构的水平换算烈度以及地震作用。水平换算烈度，应当通过隔震结构和非隔震结构的层间剪力最大值的对比分析后再做确定。层间剪力的对比分析，应当采用多遇地震作用下的时程分析。如果隔震后的结构各层的层间剪力小于降低烈度但不隔震的对应结构的各层最大层间剪力的80％时，可以取降低后的烈度作为水平换算烈度。

(五)隔震建筑的上部结构的内力分析、荷载组合以及截面设计。可以考虑水平换算烈度在做截面设计时，对保证延性的有关规定进行适当的放宽处理。

五、结语

随着建筑业的发展，许多建筑的装修和内部设备的造价超过土建造价。依照传统的抗震设计方法建设的建筑，如果在强震中产生严重破坏，其维修的费用是惊人的，而且由于非结构构件或内部设施的损坏，也不可避免地要造成人身伤亡，这就是传统抗震设计方法的局限性。由于隔震结构适用于大多数的公共建筑和民用建筑，有关隔震结构的设计和施工等内容需要技术人员用心学习，以负责任的态度，谨慎进行建筑工程。

参考文献：

[1]韩少男 隔震建筑结构设计方法与应用 [期刊论文] 《哈尔滨学院学报》 2003

[2]王溪柳结构隔震设计 [期刊论文] 《核工程研究与设计》 2006

[3]中华人民共和国建筑工程行业标准 GB-50011-2010 建筑抗震设计规范[S]中国建筑工业出版社 2010