浅谈关于抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用
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[摘 要]我国高层建筑发展的非常迅速，在高层建筑结构中，做好抗震概念设计的应用工作具有非常重要的作用。在实际的设计工作中，设计人员要从科学选择高层建筑的场地，做好高层建筑的立面布局工作，提高建筑结构选型的科学性，确保高层建筑结构的整体性等方面入手，切实加强高层建筑的抗震能力。
[关键词]抗震概念设计;高层建筑结构;应用分析;
随着经济建设的提高，我国建筑行业得到了很好的发展。为了更好的应对我国城市人口增长的压力，提高城市化的步伐，我国高层建筑发展的非常迅速。而我国地震活动比较频繁，地震强度较大，一旦发生地震灾害会给人们的生产生活带来巨大的损失。因此，在高层建筑结构中，做好抗震概念设计的应用工作具有非常重要的作用。本文将对抗震概念设计进行阐述，分析高层建筑结构中抗震概念设计的原则，探讨抗震概念设计的应用办法，希望为我国建筑行业的发展提供帮助。
1 抗震概念设计的概述
在建筑结构的布局中，充分的运用概念设计的方法，这样能够促使建筑物达到较好的抗震功效，进而使人们的生命财产得到保证。“概念设计”这一理论，指的是理论设计与试验研究的有机结合，在概念设计的思想中，融入丰富的工程经验，这就形成了概念设计的基本原则，将这些原则充分的运用起来，对高层建筑进行结构设计。随着我国社会经济取得了突破性的发展，城市化的进程也逐渐加快，在城市中，许多高层建筑物的数量也日益增多。地震灾害所带来的损失往往非常巨大，建筑的损毁时常可见，使得人们日渐认识到进行抗震设计的必要性。经过相关的研究发现，在对高层建筑设计时，运用结构概念设计的原则与方法，能够极大地提升建筑物的抗震性能。在概念设计中，通过对以前所发生的地震灾害进行分析，并且进行模拟试验，可以对高层建筑的抗震性能进行定量分析、定性分析。然后借鉴国外或者是国内一些抗震设计经验，来对高层建筑的结构设计方案进行确定。所以，运用抗震概念设计的原则与方法，对高层建筑进行结构设计，能够解决设计中存在的最关键的问题，促使建筑结构的稳定性能够得到保障。在对高层建筑物进行抗震概念设计时，要突破传统结构设计的误区，以结构设计的规则性为基础，如果遇到那些不能够用具体规则来解决的问题时，可以运用“概念”方法，对这些问题进行分析与研究，进而做出最正确的判断[2]。总而言之，在建筑设计过程中，一定要重视抗震概念设计。
2 抗震概念设计的基本原则
2.1 要保证建筑物结构的规则性、均匀性
在高层建筑的设计中，如果其整体的形态不够合理，或者说其结构的不均匀，那么对其抗震性能会有着重大的影响。根据抗震设计的有关规定时，在进行抗震设计过程中，要是建筑物的平面布置的规则性进行保证，还要对其对称性进行保证，另外，建筑物的整体性也需要得到保证。与此同时，建筑物的以下两方面要进行规则布置，一个是立面方向，另一个是竖向剖面。在高层建筑设计中，其结构在侧向刚度方面，一定要保持均匀的变化。建筑物的竖向方向的以下几个部分需要保持从下而上的逐渐变小的趋势[3]，第一是抗侧力构件、第二是构件的截面尺寸、第三是构件材料强度，这样一来，就能够使构件的刚度、构件的承载力能够符合相关的要求。故此，在运用抗震概念时，需要对高层建筑的整体结构进行着重的考虑，在建筑设计中，要使建筑物以下几方面都控制在一个合理的范围之内，第一是平面形状规则、第二是建筑物的对称、第三是建筑物的长宽比，减小建筑物的扭转效应。
2.2 要具备规范的计算简图
在进行抗震设计时，需要充分运用结构体系计算简图。再对传力途径进行设计，将地震作用力量尽可能地传递出去，进而极大的提升建筑物结构的可靠性。所以，在进行抗震设计时，要充分的运用相关软件，对建筑结构来进行计算，以促使其能够符合实际情况。建筑物结构形态变化非常重要，在对其进行研究与分析，先要绘制出高层建筑物结构计算简图，接下来通过科学的建筑物力学模型，来对建筑物的抗震能力进行模拟。在地震作用力的状况之下，才能够对建筑物的抗震性能进行最好的检验，进而设计出有效的建筑物传力途径。故此，要充分运用概念设计的方法，在对建筑物结构模型进行设计以及计算时，一定要运用数据模型，对建筑物内部变形情况进行分析。这样一来，才能使整体抗震性能得到保证。
3 抗震概念设计的应用
3.1 概念设计的应用
为了使建筑物节点免受破坏，那么就需要使建筑物的柱结构的承载能力得到有效的保证。在设计过程中，要保证柱的抗弯能力，一定要比梁结构的抗弯能力要更好，预防建筑构件的剪力受到破坏。故此，在对高层建筑设计时，杆件的受剪承载力非常重要，对其进行设计时一定要注意。因为在对内力计算模型进行设计时，是建立在楼盖平面内，其刚度无限大的设定基础之上，在设计是要使楼盖系统有着足够的平面内刚度。并且与竖向结构进行有效的连接，进而使建筑物的以下几部分结构能够协同工作，第一是梁、第二是板、第三是柱、第四是墙。
防止损坏建筑物的节点，提升建筑物建筑结构实际的承载能力，事实上，最重要的是竖向构件具有较强的抗弯曲能力。进行结构设计的过程中，对比梁体结构的抗弯能力，需要保障竖向构件具有一定的抗弯能力，以免破坏高层建筑竖向构件。所以，设计的时候需要重点考虑杆件的受剪承载力，保障其受剪承载力超过受弯承载力。同时在对建筑楼盖系统进行设计的过程中需要尽可能提升其平面内的抗力和刚度。有效连接竖向结构，以保障各结构能够协同发挥作用。
3.2 抗震概念设计保护措施
在建筑的设计过程中，抗震概念设计保护需要做到以下几点：（1）在高层建筑中，建筑物构件非常关键，故此在设计时要对其荷载效应进行控制，（2）在建筑物的构造措施中，要对其进行硬性规定。通过对抗震概念设计进行研究，在建筑设计过程中，若其混凝土梁结构的位移延性系数设计处于一定的范围时，通常为3～4之间，与此同时，将混凝土受压区域的相对高度控制在0.25～0.35这个范围时，以提升建筑物的抗震性能。
就建筑物来讲，抗震概念设计主要是调整和控制建筑物构件的荷载效应，不仅如此，还应该科学的规定建筑物的构造措施。如通过合理的规定梁端截面受压高度和混凝土高度的比值，可以科学的控制梁的变形。通過深入研究抗震概念设计的有关实验，当建筑钢筋混凝土梁结构设计的位移延性系数介于3——4之间时，同时控制其相对高度在0.25——0.35之间，建筑物尤其是高层建筑应具有较强的抗震性能。
结束语
建筑物尤其是高层建筑的抗震性极为重要，要想保障高层建筑在地震中免受侵害，需要保障其具有良好的抗震性能。笔者在本文中依托设计建筑物相关结构的抗震规范，对高层建筑物中抗震概念在其结构设计中的实际应用进行探讨。实际结果表明，依托抗震概念设计，能够有效的提升高层建筑的抗震能力。依托概念设计，可以综合的考虑建筑物的抗震性能，从而科学的设计高层建筑，保障其不仅美观，而且在地震中具有优越的表现，进一步促进建筑行业水平的提升。
参考文献：
[1]马晓光，刘瑞雪.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的运用研究[J].城市地理，2016（08）.
[2]赵常彬.分析抗震概念设计在高层建筑结构设计中的运用[J].黑龙江科技信息，2015（10）.
[3]赵真，谢礼立.浅析传统结构抗震概念设计思想形成的一般规律[J].地震工程与工程振动，2014（02）.
[4]韩强，刘文光，杜修力，赵建锋.橡胶隔震支座竖向性能试验研究[J].辽宁工程技术大学学报，2006（02）.
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