高层建筑结构抗震概念设计论文

摘要：近年来，我国部分地区地震频发，给灾区人民带来了巨大的损失。造成这些重大损失的一个关键原因就是建筑结构抗震设计的不足所致。以此为基础，文章将分析建筑结构抗震设计存在的诸多不足，并结合自身的工作实践经验，对如何加强设计作讨论，最终提出对我国建筑结构抗震设计的几点建议，仅供参考。今天小编给大家找来了《高层建筑结构抗震概念设计论文 (精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

高层建筑结构抗震概念设计论文 篇1：

高层建筑结构的抗震概念设计的探讨

概念设计是以工程概念为依据，用符合工程客观规律和本质的方法，对所设计的对象作宏观的控制，从制定方案到荷载选取、受力模型建立、结构受力分析、计算结果分析等等始终贯穿于设计的全过程。为了提升结构设计的安全性及合理性，设计人员认识需概念设计的重要性，通过力学规律、震害教训、实验研究、工程实践经验等多渠道建立设计概念。只有充分认识和合理设计，才能在危急时刻保障人民生命财产的安全，减少震害造成的损失。

地震作用的随机性决定概念设计的重要性

地震作用影响因素极为复杂，是一种随机的，尚不能预见和准确计算的外部作用，目前规范给出的计算方法还是一种半经验半理论的方法，抗震结构的设计应该是综合概念设计、计算和构造措施等完整的系列设计。正是由于地震的不可预见性及地震作用的不确定性，抗震设防的结构必须要重视概念设计。概念设计涉及的面很广，从方案、结构布置到计算简图的选取，从截面配筋到构件的配筋构造等都存在概念设计的内容。概念设计是相对于量化的计算而言，通过力学规律、震害教训、试验研究、工程实践实验等建立设计概念、设计对策和措施，它比量化计算更能有效的从宏观上处理好结构的安全问题，特别是抗震安全。对于整个结构设计，概念设计与计算相辅相成，但是由于地震的不确定性，必要有概念设计作引导和判断;计算设计常常是在概念设计的指导下完成。

结构的概念设计

1.合理选择结构方案

抗震结构平面布置宜规则、对称，质量和刚度变化均匀，避免楼层错层，尽量减少突出、凹进等复杂平面， “刚心”与质心靠近，减少地震作用下的扭转，扭转对结构的危害很大。 平面刚度是否均匀是地震是否造成扭转破坏的重要原因。

建筑物立面也宜采用矩形、三角形、梯形等均匀变化的几何形状，尽量避免采用有突然变化的形状，立面形状的突然变化，必然会带来质量和抗侧移刚度的剧烈变化，地震时，该突变部位容易形成薄弱层而剧烈震动加重破坏。

2.强化结构的构造措施

结构的抗震构造措施是抗震设计的重要内容，其涵盖的内容包括抗震设计的方方面面，如配筋率、配箍率、轴压比、剪压比、剪跨比、钢筋的面积比、钢筋锚固长度、结构构件的内力调整、配筋计算等等。构造措施是建筑能否在设计年限内完好工作的关键。结构设计人员应理解构造措的设置原则，设计中强化构造措施的设置。

3.延性结构

延性设计，即使结构在构件屈服之后仍具有足够的变形能力，依靠结构的弹塑性变形来消耗地震能量， 保证屈服部分发生延性破坏，避免结构发生脆性破坏和整个结构的倒塌。这种设防思想在新的建筑抗震设计规范中具体化为“小震”不坏，“中震”可修和“大震”不倒。

4.設计多道设防结构

抗震结构还应该做成多道设防的结构，第一道设防结构中的某一部分屈服或破坏只会使结构减少一些超静定次数，另一部分抗侧力结构仍能发挥较大作用，虽然会发生内力重分布，他们仍然能够共同抵抗地震，多道设防的结构不容易倒塌。

结语

高层建筑结构的抗震概念设计的重要性，主要因为现行的结构设计理论还存在缺陷，计算结果并不能完全体现结构的真实状态。为了提升结构设计的安全性及合理性，设计人员认识需概念设计的重要性，通过力学规律、震害教训、实验研究、工程实践经验等多渠道建立设计概念。只有充分认识和合理设计，才能在危急时刻保障人民生命财产的安全，减少震害造成的损失。

(作者单位：机械工业勘察设计研究院有限公司成都分公司 )

作者：胡志远

高层建筑结构抗震概念设计论文 篇2：

论建筑结构抗震设计的不足和发展

摘 要：近年来，我国部分地区地震频发，给灾区人民带来了巨大的损失。造成这些重大损失的一个关键原因就是建筑结构抗震设计的不足所致。以此为基础，文章将分析建筑结构抗震设计存在的诸多不足，并结合自身的工作实践经验，对如何加强设计作讨论，最终提出对我国建筑结构抗震设计的几点建议，仅供参考。

关键词：建筑结构;抗震设计;不足;发展

建筑结构的抗震设计是一个系统且事无巨细的工作任务。当前背景下，新历史时期的建筑结构必须紧密结合时代的需要，对建筑结构的抗震设计进行仔细分析，提高建筑结构的抗震性能，确保人们的生命和财产安全。

1 建筑结构抗震设计存在的不足

为了提高建筑结构的抗震性能，作为设计工作者，必须加强设计技术和总结经验教训，认真分析建筑结构抗震设计的缺陷与不足，以便采取适当的措施，以提高建筑结构的抗震性能。在工作实践中，建筑结构抗震设计的不足具体表现在以下几个方面：

①建筑场地选用。部分建筑工程在开工之前没有对地形进行详细地勘察，在地质地形不明的情况下进行修建(或改扩建)，导致建筑结构的抗震性能不佳。

②建筑结构主体设计不达标。例如建筑结构重心往往头重脚轻，导致结构的连接处薄弱，这样一旦发生地震，就会由于鞭梢效应的影响导致建筑倾覆。

③建筑原材料质量不达标。这也是建筑结构抗震设计不足的一种表现，难以为施工方提供科学的决策和依据，从而造成建筑结构施工质量不高，无法提升建筑结构的抗震性能。

与国外标准相比，我国抗震结构设计规范对于系数认识的不足十分明显。欧洲和新西兰根据代码减震系数(“中震”和“小震”二者的地面运动加速度之比)划分延性等级。美国UBC规范由相同的原则划分延性水平，但在高烈度区使用时建议采取高延性等级，反之亦然。目前，中国将采取降震统一的2.81的折减系数，而目前我国将地震作用降低系数统一取为2.81，对延性要求是按抗震等级来划分，抗震等级实质又主要是由烈度分区来决定的，这就导致同一个R对应了不同的μ，从而制定了不同的抗震措施，这与R-μ关系是不一致的。这种思路造成低烈度区的结构延性要求可能偏低的结果。

2 针对建筑结构抗震设计不足的对策

根据以上的分析结果来看，设计工作者往往缺乏对建筑结构抗震设计中存在不足的深刻认识。因此，为提高建筑物的抗震性能，作为设计工作者，我们必须在建筑设计过程中采取适当的抗震措施。

2.1 定位问题

作为一个设计工作者，地质工程建设项目必须要进行详细的调查、选择，建筑必须满足抗震要求，地质和地形须保证与设计一致，为提高有效性打下了坚实的基础，以提高建筑结构的抗震性能。

2.2 结构选型问题

在设计过程中主体建筑的结构设计，应始终坚持对称和简单的规则，尤其是结构的竖向设计应具有一致性，并降低结构形状的重心，有效地防止头晕和连接材料强度不足的问题。

2.3 建筑用材料的问题

材料选用设计必须符合设计要求，在建设项目中，新型建筑材料选用时应尽可能地减轻结构自重和建设成本，提高建筑结构的抗震性能并且降低成本。

2.4 做好基础工作的策略

①在建筑结构域抗震设计的前期阶段，作为设计人员，应学会以概念设计角度，科学合理的色剂建筑物，以更好地确定建筑体系和结构布置，在此基础上，应严格按照三水准设防和两阶段设计达标建筑结构抗震设防标准，且建筑结构的设计至少应从刚性、柔性、延性以及结构控制四个阶段进行设计，但地震具有较强的随机性、间接性、复杂性和偶然性，因而建筑结构往往由于结构的自振周期、阻尼的变化、材料性能的高低以及基础沉降的差异等相关因素的影响，导致结构的设计难以满足实际的需要，正是基于此，建筑结构的抗震设计人员，也应进行概念设计，同时确保设计的可靠性，方能进一步夯实建筑结构的抗震性能。

②在建筑结构抗震设计中，为确保所设计的建筑构件之间相互协同的工作，需要建筑结构构件在承载力最大时也能协同工作，且具有较强的耐久性，因而在建筑结构中，作为设计人员应利用建筑的结构体系具有协同工作的特点进行设计，同时不得一味地借助建筑结构的自身刚度进行荷载的承受。

③材料利用率的高低与结构之间工作协同能力的高低有直接的关联，因而作为设计人员，应致力于建筑材料的利用率的提高，同时结合工程实际，采取就性的设计，以最大化地确保设计的可靠性。比如在设计梁截面应变梯度时，由于梁的长度一旦发生变化，那么梁弯矩就会出现变化，进而降低梁的中和轴周围材料的利用率，最后导致矩形截面的受压构架的利用率相对低下，这就需要设计人员利用建筑概念设计理念分析结构，从而更好地将梁截面应变的梯度进行调整，确保构件的轴心持续地受力，进而促进材料利用效率的提升，最后促进建筑结构抗震性能的有效提升。

3 常见的结构抗震设计技术简述

上文提到，设计工作者往往缺乏对建筑结构抗震设计中存在不足的深刻认识。因此，作为设计工作者，我们必须在建筑设计过程中采取适当的抗震措施。在此基础上，同时采取相应建筑结构类型的抗震技术，从而提高建筑结构的抗震性能。

在建筑结构抗震设计中，常见的建筑结构形式一般为多层砌体房屋结构和混凝土框架结构。笔者将主要简述两种结构的抗震设计：

①多层砌体房屋结构的抗震设计技术。砌体结构是最常见的结构，这种结构，不仅吸引项目，该结构体系已被广泛应用于许多工程，它具有成本低的特点。作为结构设计师，我们必须加强砌体结构的抗震设计。特别是应按相应的国家规范和地方规范，对砌体结构房屋的建筑高度和层数提出限制要求;其次，对砌体结构的纵横墙体的数量和墙体之间的最大间距提出限制要求，严格按照相应的标准和规范的地震参数对当地住宅规模加以控制;最后，墙体砌筑中构造柱和圈梁的合理的平面布置和配筋可以加强约束墙体，以确保砌体结构的抗震性能。

②框架结构的抗震设计。框架结构是建筑结构中另一种常见的结构，框架结构主要由梁构件和柱构件通过刚接与铰接方式相连从而构成承重体系结构。这在地震中主要表现的危害现象是：柱端出铰、柱端剪切破坏和节点破坏等。而框架柱构件的破坏则是导致建筑物结构局部或整体塌陷的重要原因。从钢筋混凝土柱构件的破坏位置来看，典型破坏位置有：柱顶破坏、柱中部破坏、柱底破坏、短柱破坏、梁柱节点处破坏。为此对于框架结构的抗震设计，应严格按照设计理念：强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件，方能最大化地确保建筑抗震设计的可靠性。

4 结 语

综上所述，对于建筑复杂结构的抗震设计是一个系统工程。建筑结构抗震设计的人员必须紧密结合时代发展的需要，努力提高自己的专业技能，对建筑结构抗震设计的缺陷，认真分析与总结，并采取相应的措施，并认真区别建筑结构抗震设计的类型，特别是抗震设计的组合应根据技术来决定，以更好地促进设计水平，以改善结构的抗震性能，同时提高企业的经济效益和可持续发展，并有效地保护生命和财产安全。

参考文献：

[1] 方小丹，魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报，2011，(12).

[2] 李昊，张园.以汶川地震解读砌体结构抗震设计新要点[J].内蒙古大学学报(自然科学版)，2012，(2).

[3] 郭霞飞.高层建筑结构抗震设计思想与工程实例分析[J].四川建材，2011，(3).

作者：赵丽红

高层建筑结构抗震概念设计论文 篇3：

现代建筑结构抗震设计及加固处理研究

摘要：地震是自然灾害事件，对人类生存和发展会产生严重影响，建筑结构抗震性能与人们的生命安全、财产安全之间有着密切的关系。同时由于建筑结构抗震设计与工程的质量安全有着密切相关的联系，并且在展开抗震设计期间，所能够涉及到的领域及因素相对众多，在很大程度上增加了抗震设计的难度。所以目前建筑结构的抗震设计仍然存在很多问题和隐患，导致在发生地震时房屋不仅无法成为人们的避难所，反而成为了威胁人们生命健康的一个隐患。因此，对现代建筑结构抗震设计及加固处理展开分析对于建筑工程的发展而言有着非常重要的现实意义。

关键词：建筑结构;抗震设计;加固处理措施

1导言

建筑结构的抗震设计与加固处理的重要性毋庸置疑，重视结构抗震设计，认真做好加固补强设计，能够有效提高建筑结构质量，增强建筑结构的安全性。期待全社会更多人，了解建筑结构抗震设计与加固设计的重要性，给予更多的关注度，大家共同努力，一定会把我国结构抗震水平推向一个新的高度。

2建筑结构抗震设计的内容

建筑结构抗震设计要考虑外观美感，同时还要结合实用性、经济性等特点。发生地震时，建筑物的抗震结构会受到地震的严重影响，因此抗震设计要满足地震作用下的结构性能需求，考虑到结构弹塑性变形能力的设计效果，针对不同超越概率水平地震作用下建筑结构的性能要求、变形要求，设计人员要落实有效的抗震设计方案。建筑结构抗震设计需根据抗震规范要求进行，利用弹性方法分析内力位移，结合極限的状态进行设计。针对重要的建筑物或是有特殊要求的建筑物，则采取时程分析法，在补充计算的方式下进行设计，对大震作用下高层建筑结构的变形状态进行计算，保证抗震设计效果能够满足其建筑性能的要求，提高抗震效果。

3建筑结构抗震设计中常见的问题

3.1建筑体形问题

很多建筑物因为地形原因的限制很难完全满足业主的要求，很多业主都会向设计单位提出各种各样的要求，例如：要求在设计时能够赋予建筑物形体一定的美感。这样的现象主要体现在：一是建筑物的平面有时因地势的原因不得不选择以转折的方式进行美化;二是结构表面呈现出不规则形状，或凹或凸，甚至有尺寸远大于原有尺寸的30%以上;三是建筑物楼板的局部没有形成连续，经常会发现楼板错层的现象或者楼板开洞率过大等情况，导致楼板的面积与基本结构的实际面积相差超过50%;四是一般建筑物的下部投影面积都会高出上部，因为只有这样才能够有效地满足建筑物部分的空间使用需求，但是这样的方式长期存在会造成质量偏心的情况，造成建筑物结构出现不规则扭转;五是楼层之间承载力变化超过30%，过于明显。

3.2用户抗震意识不足

为了强化建筑结构抗震设计的效果，提高防震能力，要结合用户抗震意识不足的问题进行综合考虑，因为地震灾害的发生并不频繁，大多数用户感受不到地震灾害的影响，严重缺乏抗震意识和观念。在建筑施工中，抗震常识是必不可少的，这要求施工人员、管理人员、技术人员等具备一定的抗震意识，由具备丰富施工经验、抗震理论知识的人员进行设计，才能够保证施工效果。但是由于技术资源匮乏，现场施工中施工人员、管理人员、技术人员难以将抗震性能的相关要求落实到位，经验不足。

3.3技术资源缺失

建筑结构抗震设施利用率有限，整体的建筑质量受到了负面影响。所以需要考虑到现场人员因素、材料质量、装备水平等因素进行施工，然而技术资源匮乏、技术水平不足的情况下，发生设计隐患的几率大，难以真正将建筑结构的抗震作用充分地发挥出来，保证居民的居住环境安全。

4现代建筑结构抗震设计及加固处理措施分析

4.1将抗震概念设计贯穿设计全过程

结构抗震设计，不仅仅是科学，也是门艺术。建筑抗震理论，远未达到十分科学严密的水平，单靠简单软件建模，不能完全真实反映实际工程情况，理论计算很难考虑周全。应该增设多道抗震防线，保证建筑物具有足够的抗震能力。概念设计不是凭空产生的。首先要深刻理解各种结构的工作原理与力学性质，熟悉各类结构的设计原则;深刻理解各个结构在地震作用中扮演的角色，把握结构构件主次关系;通过内力调整，控制破坏先后顺序，提高关键抗震构件的延性和冗余度，哪怕遇上地震来袭，也要达到“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防目标。

4.2保证建筑材料的质量

建筑材料质量是决定建筑建设质量和性能效果的关键，建筑工程的结构施工中，对于结构抗震设计和施工质量的控制，要强调对建筑材料的合理选择，保证使用到施工中的建筑材料符合一定的标准要求。建筑工程是一项系统、大规模的项目，其中应用到大量的建筑材料，涉及的种类繁多，因此选择材料时需要考虑多方面因素，以达到强化建筑结构抗震性能的目的。施工过程中，需根据现场工程建设状况，分析当地的环境、地质条件等，选择能够满足抗震需求的可靠质量的施工材料，尤其是在我国的部分区域内存在着地震灾害多发的情况，具体的建筑结构抗震设计中要选择复合材料，强调建筑结构的稳定性能，提高对地震灾害的抵御能力，尽可能地减少建筑整体重量，保证可靠的质量效果，防范地震灾害，提高居民的居住安全性。

4.3强调建筑结构整体性

建筑结构的整体性是决定建筑结构抗震设计性能的关键，设计中要采取合理有效的措施，提高建筑内部的整体性设计效果，使建筑内部形成塑性铰，提高建筑结构的完整性和地震灾害防范能力。建筑结构的抗震设计需要考虑到破坏问题的防范，降低缺乏延性剪切的风险，合理地处理构件，采取强剪弱弯的措施，提高设计水平。地震作用下产生的剪切破坏和非抗震抗剪破坏构件问题有所不同，建筑要强调延性，增强抗震性能，做好抗震设计，提高结构的延性效果。例如在梁柱等构件中对受拉钢筋配筋率进行合理地控制，以达到提高建筑结构整体性、强化高层建筑结构抗震性能的目的，改进和优化高层建筑抗震结构形式，提高设计的精密性。

4.4重视建筑结构加固处理技术

最新研发的加固材料是促进抗震加固技术发展进步的主要动力，通过对过去几十年的经验教训总结发现，有效的抗震鉴定检测技术都是依托于检验仪器的基础上实现提高的，加固技术则是依托于新材料的出现和应用而实现发展的。因为先进的加固材料具备高强、轻质、耐高温、抗腐蚀等性能，不仅抗震防火的效果非常理想，而且便于加固施工，是促进加固处理发展的关键所在。而加固改造方法的有效提升是促进加固发展的另一大助力。现阶段的加固处理主要是以建筑结构以及承载力不足等方面的加固为主，就整体角度而言缺少了对结构的辨别和掌控。例如：在处理加固多层砖混结构墙体时，关键在于增强墙体的钢度，从而与相邻楼层的产生一定的钢度差，这样的加固方式对于建筑结构的抗震性能而言存在一定不利影响。另外，在进行加固处理之后的构件其承载力有着明显的提升，但是却造成了防火等级下降的情况。这些问题都在一定程度上表明了在进行加固处理时需要就整体角度进行把控，通过加固处理的方式来妥善地解决存在的问题。

结束语

总之，在地震频发的环境下，加强对现代建筑结构抗震设计和加固处理是非常必要的，当基于合理的角度上明确建筑结构的具体形式之后，就需要科学地布置建筑物的结构抗震设计，只有这样才能够最大限度地避免因抗震不利而造成的严重后果。因此，不断创新和优化建筑结构设计，是保障人们生命财产安全的重点，更是建筑行业得以持续发展的关键。

参考文献：

[1]程洁，李茜.高层建筑结构抗震设计和加固措施分析[J].工程技术研究，2019，4(04)：197-198.

[2]陈涛，梁书绮.建筑结构设计中的抗震设计[J].建材与装饰，2019(05)：79-80.

[3]贾海洋.建筑结构设计中抗震结构设计问题及策略[J].工程技术研究，2020，5(15)：199-200.

[4]周廷军.浅谈建筑抗震结构设计[J].中国新技术新产品，2018(08)：113-115.

作者：鲁欣彦 徐进