簡述建筑結構概念精選(九篇)

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第1篇：簡述建筑結構概念范文

關鍵詞：結構；結構選型；魚類結構；殼類結構；鋼結構

中圖分類號： TU391 文獻標識碼： A 文章編號：

1 緒論

結構是建筑物中很重要的一個概念，當人們在議論一個建筑物時可能會用詞“這個結構怎么怎么樣”，而不是“這個建筑物”，從專業的角度來說，這里“結構”的用法是不恰當的，這個詞在用于建筑方面時，具有其特殊的含義。

2 建筑結構發展史

回顧人類歷程漫漫幾千年的歷史，從原始部落到現代文明社會，建筑結構的發展也是突飛猛進的，由低等的原生態的逐漸演變到高等的體系化完善化的。提及建筑結構，讓人想到原始的“變形蟲”，先進的魚類結構，更先進的結構如殼類、膜類、充氣結構以及張力結構。

2.1原始“變形蟲”

原始結構像變形蟲，它們是樸素的、自我承重的結構，一旦受外力支配時，它們就會倒塌，這個力量可以是時間或者某個地震。當一個變形蟲無力抵抗外力攻擊時，它分裂成兩個或者三個部分。一個變形蟲的每個部分對于它的完整性都是必需的，一旦其中一部分由于外力的原因被移走或毀壞，這個變形蟲就會分裂。在一個變形蟲結構的例子中，可以將“結構”和“建筑物”同義使用，因為此類建筑所有部分對支撐這個建筑物并將載荷傳到地面都是至關重要的。

2.2魚類結構

一條魚是以肉和骨的混合物的形式存在的。將肉拿走骨頭會留下，肉不能支撐魚，只有骨頭可以。在魚骨中，有一個中央脊椎，在骨頭與脊椎結合的地方變得相當粗壯，因為脊椎處是支撐魚的核心，是樞紐結構。魚類的結構直接啟示了設計師的創作靈感，如弗蘭克·勞埃德·賴特設計的威斯康星州拉辛（Racine）的約翰遜制蠟公司的辦公樓。每一個魚骨架結構中的關鍵點是基礎和結合點。為了簡化懸挑結構中基礎和接合點的問題，柱和梁得到了發展。在此建筑中，梁和柱都支撐重量，并且在受到載荷時產生“彎曲”、“扭轉”和“彎折”狀況，這些以工程力學中的例題加以描述。

圖2- 1軸受扭圖

圖2- 2橫截面應力圖

如圖2-1中軸受扭，根據剪切胡克定律[2], 當切應力不超過材料的剪切比例極限時：

（公式2- 1）

式中——剪切強度，MPa；

——剪變模量，GPa；

——到軸心的距離，m；

——切應變，rad；

——扭轉角，rad。

圓軸的強度校核公式：

（公式2- 2）

，，

式中——最大剪切強度，MPa；

T ——扭轉矩，N·m；

——到軸心的距離，m；

——極慣性矩；

——抗扭截面系數；

——許用切應力，MPa；

n——安全系數

圖2-2為軸中應力的方向。

圖2-3 梁受彎曲應力圖

圖2- 4梁橫截面上應力分布

（公式2- 3）

，

式中——最大拉壓強度，MPa；

M ——力矩，N·m；

——y軸距離最大值，m；

——慣性矩；

——慣性矩圖形對坐標原點O的極慣性矩；

——抗彎截面系數；

——許用拉壓應力，MPa；

彎曲最大切應力：

（公式2- 4）

式中——中性軸一邊的截面面積對中性軸的靜矩，N·m；

下面介紹一條工程力學中的實例：

水平直角折桿受鉛直集中力的作用。圓軸直徑，在截面頂點處，測得軸向線應變。

試求該折桿危險點的相當應力。

解：點，，又則

危險截面在固定端處

3 建筑結構選型

建筑設計中的結構技術問題，是構成空間與體形的骨架和基礎。結構部分不僅在耗材及投資上占據著相當大的比重，而且對建筑空間形體的制約也是很大的，因此在建筑設計過程中，需要給予足夠的重視[4]。

縱觀建筑歷史的發展，19世紀末以來，由于社會生活和科學技術的發展，特別是鋼筋混凝土和鋼材的廣泛應用，建筑技術和建筑造型發生了巨大的變革。例如，建于1851年的倫敦“水晶宮”——世界博覽會展覽館（如圖3-1）

圖3- 1倫敦“水晶宮”——世界博覽會展覽館

當時的這些建筑技術成就，遠不是古典建筑可以比擬的。而且，輕質高強度的建筑材料的出現，使得高層與大跨度的建筑有了突飛猛進的發展。新結構的廣泛應用，使得承重與非承重體系有了新的觀念，因而使建筑造型具有更大的靈活性與機動性[5]。

當前在建筑設計中，常用的結構形式可以概括為三種主要類型，即混合結構、框架結構和空間結構。結合我國的具體情況，在新型建筑材料不太發達的地區，對于一般標準的中小型建筑。在中大型城市，因高新技術比較發達，在高層建筑中，而對于大跨度的建筑，如劇院、體育館、超級市場等多選擇空間結構體系。

3.1混合結構體系

我國在一般建筑中所采用的混合結構形式，多以磚或石墻承重及鋼筋混凝土梁板系統最為普遍。這種結構類型，因受梁板經濟跨度的制約，在平面布置上，常形成矩形網格承重墻的特點。所以對于結構不大、層數不高，且為一般標準的某些建筑如學校、住宅建筑、醫院等是比較適宜的。

3.2框架結構體系

承重系統與非承重系統有明確的分工，是框架結構體系中最明顯的特點，即支承建筑空間的骨架是承重系統，而分割室內外空間的圍護結構和輕質隔斷，是不承受載荷的。因此柱與柱之間可根據需要做成填充墻或全部窗戶，也可部分填充，部分開窗，或做成空廊，使室內外空間靈活通透。

3.3空間結構體系

隨著科技的進步和發展，高新建筑材料如輕質的高強的鋼材、混凝土、塑鋼板和鋁合金等材料的涌現，促使輕型高效的空間結構有了迅速的發展，這對于經濟有效地解決大跨度建筑空間的問題有著重要意義。其中空間結構體系主要分為三類：懸索結構、空間薄壁結構和網架結構與建筑設計的關系。懸索結構能充分利用高強度材料的抗拉性能，可以做到跨度大、自重小、材料省和易施工等特點。薄壁結構就是曲面的薄壁結構，按曲面生成的形式分為筒殼、圓頂薄殼、雙曲扁殼和雙曲拋物線殼等，材料大部分都是鋼筋和混凝土。網架結構是國內大型體育場、工業廠房。影劇院、候車廳等常用的屋蓋形式。

4 結論

一個建造方法可以被總結和歸結為一條原則：對于各種材料規則而巧妙的組合，設若它們是方形的石料、砂石、木材，或是別的什么東西，以形成一個堅固的，并且盡可能是完整的一體的結構[10]。一個結構，只有當它所包含的各個部分是不可被分離或者移動的時候，才可以說是一體的。因此，建筑師需要考慮什么是結構的基本部分，它們的秩序是什么，它們被組合在一起的先后順序是什么。要發現造成結構的各個部分并不困難：很顯然它們是頂和底，是左和右，是前和后，以及位于所有其間的東西。再根據不同的結構體系選擇其安全、經濟等因素。

參考文獻

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[3] 張營營,倪佳女,張其林.涂層織物類建筑膜材料的設計強度研究[J].湖南大學學報（自然科學版）,2011,38(12)

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GAO Ming,DONG E,CHENG Long-fei. Introduction to construction [M]. Xi 'an: xi 'an JiaoTong University Press,2012,113-124. (In Chinese)

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[6] 王卓.淺談提高建筑結構設計質量的方法和途徑[J].科技創新與應用.2013,(9):169

[7] 趙彥革.民用鋼結構結構體系及節點形式的選型[D].北京:中國建筑科學研究院,2002:3

[8] M RaghuPathi. Design of steel structures. TataMcGraw-Hill Publishing ComPany Lirnited,1995

第2篇：簡述建筑結構概念范文

關鍵詞：概念設計；建筑結構；應用

我國結構計算理論從最早的經驗估算發展到今天的概率極限狀態理論，使得建筑結構的設計更加地經濟適用、更加的科學合理以及符合先進的技術。但是該方法在運算的過程中只能視作近似概率法，因為它很難在實際中來正確估算建筑物的真正承載力。現在，人們在探究具體的空間結構體系上還存在著一定程度的局限性，在設計過程中大量采用的是假設和簡化。作為一個優秀的結構工程師，不能毫無目的地把規范進行照搬照套，而應該是把它作為一種為實際項目設計中作出正確選擇的參考。那么這就要求結構工程師把建筑物整體結構體系和各基本分體系之間的力學關系進行充分的認知，在實際項目設計中更好地運用概念設計的基本原理。

一、簡述概念設計的含義

對于概念設計的定義，不同的人有不同的定義。勞毅（2008）認為概念設計主要是指不需要通過復雜的數據計算，運用簡練清晰的文字建立一個結構模型，結合力學、結構破壞的原理、地震災害等方面的知識，依據一些實驗中經常出現的現象和工程實施中所獲得的基本設計原則和思想，認真分析結構模型及計算結果，同時應該把結構實際能承受的受力狀況和最初假設間的差異，設計模型的具體構造，從而使建筑物受力比較安全，均勻。然而郭志奇對于概念設計卻有自己的獨特理解，他認為概念設計就是先要從結構的總體方案出發，以人們對建筑結構的抗震能力方面的知識為依據，去解決在結構設計中可能會遇到建筑體型、結構體系和剛度分布等問題。為了達到抗震設計合理化的目的，我們應該從整體上進行評價、挑選等處理，通過一些必要的構造和計算措施來強化建筑物在抗震方面的薄弱環節。換而言之，概念設計需要在特定的空間和地理條件下，用全局的觀點去看結構的總體方案，依據結構總體系和分體系的關系、結構破壞機制、地震等方面的知識，依據一些實驗中經常出現的現象和工程實施中所獲得的基本設計原則和思想，從而對建筑結構的總體布置和具體構造進行宏觀控制。

二、概念設計在結構設計上應注意的幾點事項

1. 把握好建筑物的剛度在建筑結構設計過程中起著至關重要的作用。在設計建筑結構時要合理的確定建筑物的剛度。如果建筑物的剛度太大，就會導致剛結構自振周期縮短，在遇到地震時建筑物所受的破壞后果就比較嚴重，同時也浪費了大量的材料。相反地，如果建筑物的剛度太柔的話，建筑物在遭受地震時會很容易發生扭曲變形，從而影響建筑物的正常使用周期。

2. 實現合理建筑結構的整體破壞機制。建筑結構的破壞主要表現為樓層破壞和整體破壞。因此，工作人員在設計中應該盡量去避免結構樓層發生破壞，因為這說明結構不夠完善，還存在一定的薄弱環節。也就是說整個結構在其他構件還沒來得及發揮他們的承載能力之前就已經被破壞。為了實現理想的建筑結構的設計，這就要求工作人員必須正確掌握塑性鉸出現的順序和位置。

3. 在抗震結構總體設計的過程中，必須要嚴格遵循等強度與耗能設計的原則。等強度和耗能設計原則是抗震結構設計要認真考慮的設計原則。在工作中一定要避免出現那些由于設計不全面或施工問題而造成在水平受力時主要承重結構被破壞的局面。在規劃整體結構設計方案時，要盡量強化薄弱地方，盡量做到等強度。同時還要注意等強度設計的同時保證建筑結構具有一個良好的耗能系統。結構構造時應該多選擇那些屈服應力具有局部性的，有較好延性的構件，這對于建筑物的抗震能力有很大的促進作用，不能選用主要承受豎向荷載的構件。

三、例談概念設計在建筑結構設計中的實際應用

武漢市江夏區要完成這樣一項項目：地上30層共105米，地下共2層，其中第2層為4級人防。該結構設計為超高層結構，框架―剪力墻結構體系。其中地上第二層有局部框架轉換。結構的框架軸線尺寸有建筑本身確定，豎向荷載及粗估的水平地震作用效果確定梁柱截面尺寸，關鍵問題是剪力墻的數量和布置方法。這不僅是結構安全和技術經濟合理性的重要指標，還體現出體系優越性的重要環節。因此，在設計方案階段，結構工程師會以合適的剛度計算出剪力墻的面積，依據建筑本身要求在經濟允許范圍內設計出合理的方案。

1. 剪力墻的布置原則。通常情況下，在布置剪力墻的時候要保證自振周期比較接近的縱向和橫向同時布置。在非抗震設計時，可以只設計一個方向的剪力墻。一般遵循“分散、均勻、周邊、對稱”的剪力墻布置原則。均勻、分散要求布置很多短片的剪力墻，樓層平面不要集中在某一局部區域要均勻分開；對稱布置盡量減少和避免建筑物受到的扭矩，周邊布置因可以加大抗扭轉的內力臂而得到大家的一致認同。

第3篇：簡述建筑結構概念范文

關鍵詞：高層建筑；抗震設計；概念設計

Abstract: describes the meaning of building anti-seismic concept design, analyzes the concrete high-rise building structure design more attention should be paid to the cause of the concept design, and elaborated on aseismic conceptual design of the basic content, points out the problems that should be paid attention to concept design, in order to perfect the high-rise building structure design, improve the design personnel design level.

Keywords: high-rise building; Seismic design; Concept design

中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：

1 引言

建筑抗震設計可分為計算、構造、概念設計三部分，一般結構工程師都重視計算和構造兩個方面，而常常忽視概念設計在抗震設計中的重要性。其實從20世紀70年代以來，人們在總結大震災害經驗中發現：對結構抗震設計來說，“概念設計”遠比“計算設計”更重要。然而抗震概念設計的重要性和豐富內涵往往在嚴格的規范規定和一體化的程序設計中被淡化了。歷次地震表明：如果概念設計不利于抗震，那么不論計算多“精密”，也常常無濟于事；如果概念設計非常成功，建筑物往往能承受大大超過計算時的抗震烈度而安然無恙。

建筑抗震概念設計是根據地震災害和工程經驗等所形成的基本設計原則和設計思想，進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。概念設計涉及從方案、結構布置到計算簡圖的選取，從截面配筋到構件構造配筋都存在概念設計的內容。

2 高層建筑結構抗震概念設計的重要性

在設計中，雖然分析計算是必須的，也是設計的重要依據．但僅靠此往往不能滿足結構安全性、可靠性的要求，不能達到預期的設計目標，因此必須非常重視概念設計。從某種意義上講，概念設計甚至比分析計算更為重要，因為合理的結構方案是安全可靠的優秀設計的基本保證。高層建筑結構設計尤其是在高層建筑結構抗震設計中，更應重視概念設計。這是因為高層建筑結構的復雜性、發生地震時震動的不確定性、人們對地震時結構響應認識的局限性與模糊性、高層結構計算尤其是抗震分析計算的精確性、材料性能與施工安裝時的變異性、結構計算模型的假定與地震時的實際工作有很大的差異以及其他不可預測的因素，致使設計計算結果（尤其是經過實用簡化后的計算結果）與實際相差較大，甚至有些作用效應至今尚無法定量計算出來。

3 高層建筑結構抗震概念設計的主要內容

3.1 結構剛度的選擇

對于高層建筑抗震設計，結構剛度的選擇，應該結合結構的具體高度、 體系和場地條件進行綜合判斷， 剛度大則結構地震作用大，要求較大的構件尺寸和鋼材用量也不經濟。如果結構偏柔性則地震作用小，但是變形較大。因此，要以變形作為控制因素，將變形控制在規范許可的范圍內，要使結構有足夠的剛度，設置部分剪力墻的結構有利于減小結構變形和提高結構承載力；同時，應根據場地條件來設計結構，硬土地基上的結構可以柔一些，軟土地基上的結構可以剛一些。通過改變高層建筑結構的剛度調整結構的自振周期，使其偏離場地的卓越周期。

3.2 結構平面布置原則

抗震結構平面布置宜簡單、規則，減少突出、凹進等復雜平面，但是，更重要的是結構平面布置時要盡可能使平面剛度均勻，減少地震作用下的扭轉。扭轉對結構的危害很大，減少結構扭轉引起的破壞一般從兩個方面入手：（1）減少地震引起的扭轉；（2）增加結構抵抗扭轉的能力。平面剛度是否均勻是地震造成扭轉破壞的重要原因，而影響剛度是否均勻的主要因素是剪力墻的布置，剪力墻集中布置在結構平面的一端是不好的，大剛度抗側力單元偏置的結構在地震作用下扭轉大，對稱布置剪力墻有利于減少扭轉。周邊布置剪力墻，或周邊布置剛度很大的框筒，都是增加結構抗扭剛度的重要措施，有利于抵抗扭轉。

3.3 結構豎向布置原則

結構宜做成上下等寬或由下而上逐漸減小的體型，更重要的是結構的抗側剛度應當沿高度均勻， 或沿高度逐漸減小。豎向剛度是否均勻，也主要涉及剪力墻的布置。框支剪力墻是典型的沿高度剛度突變的結構，它的主要危險在于框支層的變形大，框支層總是表現為薄弱層，全部由框支剪力墻組成的結構幾乎不可避免地遭受嚴重震害。通常引起豎向剛度不均勻的情況還有：在某個中間樓層抽去剪力墻，或在某個樓層設置剛度很大的實腹梁作為加強或轉換構件，樓層的剛度突然減小或突然加大都會使該層及其附近樓層的地震反應發生突變而產生危害。

3.4 應有意識地加強薄弱環節

(1) 結構在強烈地震下不存在強度安全儲備，構件的實際承載力分析(而不是承載力設計值的分析)是判斷薄弱層的基礎。

(2) 要使樓層的實際承載力和設計計算的彈性受力之比在總體上保持一個相對均勻的變化，一旦樓層的這個比例有突變時，會由于塑性內力重分布導致塑性變形的集中。

(3) 要防止在局部上加強而忽視整個結構各部位剛度、承載力的協調。

(4) 在抗震設計中有意識、有目的地控制薄弱層，使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發生轉移，這是提高結構總體抗震性能的主要手段。

3.5 加強結構的延性

在“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設計原則下，鋼筋混凝土結構都應該設計成延性結構，即在設防烈度地震作用下，允許部分構件出現塑性鉸，這種狀態是“中震可修”狀態；當合理控制塑性鉸部位、構件又具備足夠的延性時，可做到在大震作用下結構不倒塌。高層建筑各種抗側力體系都是由框架和剪力墻組成的，作為抗震結構都應該設計成延性框架和延性剪力墻。延性結構的構件設計應遵守“強柱弱梁，強剪弱彎，強節點弱桿件，強底層柱”的原則，承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要耗能構件。

3.6 結構剛度、承載力和延性要有合理的匹配

當結構具有較高的抗力時，其總體延性的要求可有所降低；反之，較低的抗力需要較高的延性要求相配合。對結構提出了“綜合抗震能力”的概念，就是要綜合考慮整個結構的承載力和構造等因素，來衡量結構具有的抵抗地震作用的能力。地震時建筑物所受地震作用的大小與其動力特性密切相關，使其具有合理的剛度和承載力分布以及與之匹配的延性密切相關。但是，提高結構的抗側剛度，往往是以提高工程造價及降低結構延性指標為代價的。要使建筑物具有很強的抗倒塌能力，最理想的是使結構中的所有構件都具有較高的延性，然而實際工程中很難做到。有選擇地提高結構中的重要構件以及關鍵桿件的延性是比較經濟有效的辦法。因此，在確定建筑結構體系時，需要在結構剛度、承載力及延性之問尋找一種較好的匹配關系。

3.7 設計多道設防結構

（1）超靜定結構

靜定結構是只有一個自由度的結構，在地震中只要有一個節點破壞或一個塑性鉸出現，結構就會倒塌。抗震結構必須做成超靜定結構，因為超靜定結構允許有多個屈服點或破壞點。將這個概念引申，抗震結構不僅是要設計成超靜定結構，還應該做成具有多道設防的結構。第一道設防結構中的某一部分屈服或破壞只會使結構減少一些超靜定次數。同時要注意分析并控制結構的屈曲或破壞部位，控制出鉸次序及破壞過程。有些部位允許屈服或允許破壞，而有些部位則允許屈服，不允許破壞，甚至有些部位不允許屈服。例如，帶連梁的剪力墻中，連梁應當作為第一道設防，連梁先屈曲或破壞都不會影響墻肢獨立抵抗地震力。

（2）雙重抗側力結構體系

雙重抗側力結構體系是可能實現多道設防結構的一種類型，而且雙重抗側力結構的抗震性能較好。這里提出的雙重抗側力體系的特點是，由兩種變形和受力性能不同的抗側力結構組成，每個抗側力體系都有足夠的剛度和承載力，可以承受一定比例的水平荷載，并通過樓板連接協同工作，共同抵抗外力。特別是在地震作用下，當其中一部分結構有所損傷時，另一部分應有足夠的剛度和承載力能夠共同抵抗后期地震作片用力。在抗震結構中設計雙重抗側力體系實現多重設防，才是安全可靠的結構體系。

4 小結

由于地震的隨機性和高層建筑的復雜性，增加了高層建筑抗震設計的難度。如果想簡單的依靠數值計算來解決現實中的抗震問題是不現實的。因此，越來越多的人把目光投向了抗震概念設計，借助抗震概念設計，可以避免設計人員陷入盲目計算，使其明確抗震設計思想，恰當應用抗震設計原則，從而合理的進行高層建筑結構的抗震設計。

參考文獻：

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GB50010- 2010. 混凝土結構設計規范[ S ] .

第4篇：簡述建筑結構概念范文

【關鍵詞】建筑結構設計；抗震設計；重要性；作用

為了使人民群眾的生命、財產在地震的自然災害中減少傷害損失，因此我們需要對在建的建筑進行抗震設計防護評估，需要對抗震設計在建筑結構設計中的應用進行探討，進而增加其應用范圍，最大限度的減少損失。

一.建筑結構設計中抗震設計的重要性

建筑的結構設計在整個建筑施工中造價比重較大，建筑的結構設計中心理念在于“實用、經濟和安全”，抗震設計在建筑結構設計中的應用基于這一中心理念而產生。

1、是保護人民群眾的生命財產安全。人類社會在發展過程中，首先要解決的就是溫飽與安全的需求，如據有關報道，在2008 年的汶川地震的主震區內，完好的建筑幾乎沒有。除卻地震本身的烈度較高，破壞性較強的原因之外，一個更重要的問題值得我們的深思，就是建筑結構的抗震能力非常差，一方面在技術水平上缺乏突破，另一方面一部分人受利益驅動，往往在施工過程中，存在偷工減料等行為，導致了建筑物抗震能力薄弱，加強建筑結構抗震設計的重要性，對于保護人民群眾的生命財產安全不言而喻。

2、是具有良好的社會正向效應。整個社會發展是一個復雜的系統，從這一戰略高度加以認識的話，我們不難發現，建筑物抗震結構設計的加強對于構建和諧社會具有重要意義，良好的建筑物抗震能力，有利于維護社會穩定，對于建設“美麗中國”，實現“中國夢”，具有良好的社會效應。因此，不能孤立的片面的靜止的對待建筑結構抗震設計。

3、是促進建筑結構設計技術與理念的創新與發展。以地震多發地區的日本為例，1880年橫濱地震之后，日本成立了日本地震學會，1891 年在濃尾地震之后，鑒于地震給建筑物造成的重大損害，日本成立了“震災預防調查委員會”，開始著手進行抗震結構設計研究。經過近百年的發展，日本的建筑物結構抗震設計無論是在技術還是在理念上都處于領先的地位，但只解決了大部分問題，地震持續時間對震害的影響始終在設計理論中沒有得到反映。

二.建筑結構設計中的抗震設計

1、建筑結構設計中的抗震設計理念。我國《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）對建筑的抗震設防提出“三水準、兩階段”的要求，“三水準”即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。當遭遇第一設防烈度地震即低于本地區抗震設防烈度的多遇地震時，結構處于彈性變形階段，建筑物處于正常使用狀態。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續使用。因此，要求建筑結構滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態驗算，要求建筑的彈性變形不超過規定的彈性變形限值。當遭遇第二設防烈度地震即相當于本地區抗震設防烈度的基本烈度地震時，結構屈服進入非彈性變形階段，建筑物可能出現一定程度的破壞。但經一般修理或不需修理仍可繼續使用。因此，要求結構具有相當的延性能力（變形能力）不發生不可修復的脆性破壞。

2、建筑中的建筑結構抗震規范。建筑結構抗震規范實際上是各國建筑抗震經驗帶有權威性的總結，是指導建筑抗震設計（包括結構動力計算，結構抗震措施以及地基抗震分析等主要內容）的法定性文件它既反映了各個國家經濟與建設的時代水平，又反映了各個國家的具體抗震實踐經驗。它雖然受抗震有關科學理論的引導，向技術經濟合理性的方向發展，但它更要有堅定的工程實踐基礎，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半點冒險和不實。

3、抗震措施。在對結構的抗震設計中，除要考慮概念設計、結構抗震外，歷次地震后人們在限制建筑高度，提高結構延性等方面總結的抗震經驗一直是各國規范重視的問題。當前，在抗震設計中，從概念設計，抗震驗算及構造措施等三方面入手，在將抗震與消震結合的基礎上，建立設計地震力與結構延性要求相互影響的雙重設計指標和方法，直至進一步通過一些結構措施來減震，即減小結構上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經濟的抗震性能是當代抗震設計規范發展的方向。

三、抗震設計在建筑結構設計中的作用

由于地震的不確定性和破壞性特點，因此在建筑結構設計中應用抗震設計體現了設計的安全概念以及對自然災害的預防措施。下面筆者從提高建筑結構的抗震力和降低地震作用對建筑的影響幾個方面論述抗震設計在建筑結構設計中的應用。

1、降低地震對建筑的影響。現最被工程界認可的一個辦法是在建筑基礎與建筑的主體部分之間加設一個隔震層，有的設計師在建筑物的頂端部分加設一個“反擺”。此反擺的作用是能夠在地震時使建筑物的位移方向相反，降低了加速度，降低地震的作用。根據相關研究分析，如果對“反擺”設置合理，那么對降低地震作用的概率可達65%，也能最大限度地減少建筑物內的物品受損程度。這一方式在國內外正被廣泛地研究，并應用到了實際的工程建筑中，取得了較好的成效。

2、提高建筑結構的抗震力。出于對建筑結構抗震功能的保證，在建筑結構設計中要特別注意做到以下幾點：a.在建筑結構設計中要考慮地基的穩定性因素，挑選對抗震有益的地基，防止地基變形影響抗震功能；b.同一建筑結構單元要設計在性質一樣的地基上，要把地基最大潛力融入建筑的結構設計，有利于發揮地基的抗震功能；c.建筑結構設計盡量做到規則、對稱，以降低地震作用導致的建筑變形度以及避免地震作用力集中導致建筑扭曲的狀況發生；d.建筑的整體結構設計中要多加幾道抵抗防線，以提高建筑結構的抗震力，同時建筑結構受力設計要明確，防止存在建筑結構局部薄弱。

3、保證建筑的剛度。在建筑結構的設計過程中，合理地設計和確定建筑物的剛度非常重要。因此首先要考慮到的是采用大量的鋼筋混凝土。主要是在已有的鋼筋混凝土之上使用“鋼結構”對其進行進一步加層加固。加固分為兩種情況：a.如果所需要進行加層的建筑結構的體系是鋼結構，而國家規定：上部是鋼結構、下部是鋼筋混凝土兩種不同的體系結構是不符合抗震規范的。b.假設屋蓋的部分是采用鋼結構，而鋼筋混凝土仍然是作為整個建筑結構的抗側力的主要體系，則必須根據相關的規定進行抗震設計。

4、設防標準。我國明確規定，建筑的使用價值被區分成4個類別：甲乙丙丁。甲類和乙類建筑：當抗震設防的烈度是6度～8度時，應該符合本地的抗震設防再高1度；丙類建筑：丙類建筑的抗震措施以及抗震作用都應該要符合本地的抗震設防要求；丁類建筑：在通常情況之下，地震措施可以相對于本地抗震設防的要求適度降低，但地震作用必須符合本地的抗震設防要求。

結束語

綜上所述，在面對地震這樣的自然災害時，人類無法控制只能夠進行力所能及的防護。提高建筑建筑的抗震能力是防護和減少人民生命財產損失的一種途徑.

參考文獻：

[1]宋海燕 談抗震設計在建筑結構設計中的應用 [J] 《山西建筑》 -2013年27期-

第5篇：簡述建筑結構概念范文

關鍵詞：概念設計 抗震設計 結構設計 偶合作用

結構設計分為理論設計和概念設計兩個步驟。理論設計是結構工程師根據計算理論和當時的規范，在對結構進行計算模型的假設及受力狀態的假定的前提下，對結構進行計算分析，得出數據式的結果，然后利用計算分析結果進行設計。概念設計則是指不經數值計算，尤其在一些難以做出精確理性分析或在規范中難以規定的問題中，依據整體結構體系與分體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的基本設計原則和設計思想，從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和抗震細部措施的宏觀控制。

1. 概念設計的必要

概念設計應用范圍較廣泛，幾乎組成包含了所有的結構設計。在不確定因素多、受力狀態變化較大的抗震設計、基礎設計、高層建筑設計中，概念設計的應用尤顯重要和突出。概念設計的重要性，主要體現在三方面：

（1）因為現行的結構設計理論與計算理論存在許多缺陷或不可計算性。為了彌補計算理論的缺陷，或實現對世界存在的大量無法計算的結構構件的設計，都需要用概念設計來滿足結構設計的目的。

（2）由于在方案設計階段，初步設計過程是不可能借助于計算機來實現的。這就需要結構工程師綜合運用其掌握的結構概念，選擇效果最好、造價最低的結構方案。概念設計在設計人員中提得比較多，但往往被人們片面地理解，認為其主要是用于一些大的原則，如確定結構方案、結構布置等。其實，在設計中任何地方都離不開科學的概念作指導。

（3）由于計算機計算結果的高精度，容易給結構設計人員帶來對結構工作性能出現的可能誤解，過分地依賴于計算機和設計軟件，進行習慣性、傳統的結構設計，對計算結果明顯不合理、甚至錯誤的地方不能及時發現，使許多的建筑結構留下安全隱患。因此，概念設計在結構設計中具有重要的地位。

2. 抗震概念設計要求

2.1 地震是一種隨機難以掌握的振動，有復雜性和不確定性，要準確預測建筑物所遭遇地震的特性和參數，目前尚難做到。在結構分析方面，由于未能充分考慮結構的空間作用、結構材料的非彈性性質、材料時效、阻尼變化等多種因素，同時也存在著不準確性。因此，工程抗震問題不能完全依賴于“計算設計” 全部解決下了問題，而必須立足于“概念設計”。

2.2 為了保證建筑物具有足夠的抗震能力，通過概念設計從宏觀上控制結構的抗震性能，應充分考慮以下環節：（1）選擇對控制有利的場地及地基，避免地面變形的直接危害，采取措施保證地基的穩定性。（2）進行合理的基礎設計，同一結構單元不宜設置在性質不同的地基土上，不宜采用不同的基礎形式，設計時宜最大限度地發揮地基的潛力。（3）建筑物的體型應力求簡單、規則、對稱、質量和剛度變化均勻，以減少地震作用產生的變形、應力集中及扭轉反應。（4）選擇合理的結構體系，抗震構件力求均勻對稱，設置多道抗震防線，避免局部出現薄弱部位，要求結構布置受力明確，傳力簡捷。（5）各類構件之間要有可靠的連接，并具有必要的強度和變形能力，從而獲得整個結構良好的抗震性能。（6）強調結構空間整體性，平面加強連接，豎向確保足夠整體剛度。（7）重視對非結構構件的處理，利用其對主體結構的有利影響，避免不合理設置導致對主體結構的有利影響。同時盡量減輕結構自重，減少地基土壓力，從而降低向建筑物傳輸的地震力。

3. 結構概念設計的運用

（1）運用概念設計的思想方法，也使得結構設計的思路得到了拓寬。傳統的結構計算理論的研究和結構設計似乎只關注如何提高結構抗力r，以致使砼的強度等級越來越高，配筋量越來越大，造價也越來越高。結構工程師往往只注意到不超過最大配筋率，結果是肥梁、胖柱、深基礎處處可見。以抗震設計為例，一般是根據初定的尺寸、砼等級算出結構的剛度，再由結構剛度算出地震力，然后算配筋。但是大家知道，結構剛度越大，地震作用效應也越大，配筋越多，剛

度越大，地震力就越強。這樣為抵御地震而配的鋼筋，增加了結構的剛度，反而使地震作用效應增強。 （2）同時，在目前建筑結構抗震鑒定及加固中，概念設計的思想也應得到延伸。在1976年唐山地震中，天津市加固的2萬間民房無一倒塌，但天津第二毛紡廠3層的框架廠房，卻因偏重于傳統構部件的加固，忽視結構總體抗震性能的判斷，造成不合理的加固，使抗震薄弱層轉移，最終倒塌。抗震驗算時不同的樓蓋及布置（整體性）決定了采用剛性、剛柔、柔性理論計算。在建筑結構設計中，合理地確定建筑物的剛度是非常重要的。建筑物的剛度不宜太大，剛度大則結構自振周期就短，在地震時結構所承受的地震作用就大，相對后果較重，且造成材料的浪費；剛度也不宜過柔，過柔的建筑結構在地震時就會產生過大的變形，影響其強度、穩定性和正常使用。

（3）抗震驗算時應特別注意場地土類別。8度設防建筑物超過5層有條件時，盡量采用剪力墻，可大大改善結構的抗震性能。框架結構應設計成雙向梁柱剛接體系，但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應加強垂直地震作用的設計，從震害分析，規范給出的垂直地震作用明顯不足。

（4）雨蓬不允許從填充墻內挑出。采用的大跨度雨蓬、陽臺等處梁應考慮抗扭。考慮抗扭時，扭矩為梁中心線處板的負彎矩乘以跨度的一半。框架梁、柱的混凝土等級宜相差一級。由于某些原因造成梁或過梁等截面較大時，應驗算構件的最小配筋率。出屋面的樓梯間不得采用磚混結構。考慮地震作用時必須充分領會和靈活運用抗震概念設計的優化準則和采取相應的構造措施。優化準則“強節弱桿”——防止節點破壞先于構件；“強柱弱梁”——防止桿系發生樓層傾移破壞機制，要求柱的抗彎能力高于梁的抗彎能力；“強剪弱彎”——防止構件剪力破壞，要求桿件的受剪承載力高于受彎承載力；“強壓弱拉”——對桿件截面而言，為避免桿件在彎曲時發生受壓區砼破裂的脆性破壞，使受拉區鋼筋承載力低于受拉區砼受壓承載力。

（5）保證措施有兩個方面：一是調整或限制構件的荷載效應；二是強制規定必要的構造措施。這連個方面在《高層建筑物混凝土結構技術規程》（jgj3-2002）有詳細的規定，有的則是以強制性條文提出嚴格要求。如《高層建筑物混凝土結構技術規程》中第6.3.2條的第1點限制梁端截面砼受壓區高度與有效高度之比，就是保證梁的變形能力，而它又決定于梁端塑性轉動量，而塑性轉動量又與截面混凝土受壓區的相對高度密切相關；試驗研究結果表明，要使鋼筋混凝土梁的位移延性系數達到3～4，混凝土受壓區相對高度必須控制在0.25～0.35。又如：對鋼筋混凝土桿件而言，桿件截面的平均剪應力過高，都會降低箍筋的抗剪效果，平均剪應力較小時，可以避免出現剪切破壞。

在建筑結構設計中還應充分考慮地震的偶合作用；堅持“小震不壞，大震不倒”；多道設防的抗震設計原則，這也是從許多教訓中總結的經驗。

參考文獻：

第6篇：簡述建筑結構概念范文

關鍵詞：建筑結構；抗震設計；構造措施

地震有時會造成建筑房屋損毀和坍塌，還容易引起火災、瘟疫等自然災害的發生。同時，地震會造成社會公共秩序的混亂，導致社會生產活動的中止，嚴重危害人們的生活安全，給社會經濟和人民的生活帶來無法彌補的損失。所以，加強建筑的抗震設計研究，可有效減少地震帶來的房屋損毀和一些經濟損失，避免給人們帶來重大的傷害。

1 抗震設計中存在的主要問題

1.1 豎向不規則的建筑受損較為嚴重

強地震發生后一般不規則的垂直性房屋建筑毀壞較為嚴重。主要分為兩類：一類是大型的開放式框架結構，這個框架是為方便使用的居住者。地震發生后，因為底層的剛度和強度出現不足以支撐整個房子的重量，加之其他橫向力量，會出現倒塌、傾斜現象。還有一類的小塔樓的建筑結構，這類房屋的垂直結構質量和剛度很容易引起突變，建造這種結構將在地震中受損。

1.2 鋼筋混凝土結構達不到標準

根據地震摧毀的房屋后整體情況來看，框架剪力墻結構基本完好，沒有受到太大的損壞，但仍有極少數的框架結構遭到嚴重破壞，甚至倒塌框架結構一般上端和下端的在地震中一起遭到破壞，或在梁和柱一個節點上，一般像這樣的破壞現象是由于節點區沒有按規范的要求配置箍筋所造成的，主筋搭接不符合要求從而造成破壞。

1.3 框架結構中剪力墻震壞嚴重

許多建筑物低層設置商場或者車庫，上部為住宅和辦公用房。這些大空間設置剪力墻不夠完善，使結構豎向剛度分布不連續，形成薄弱層。本來底層的層間剪力最大，而由于剪力墻尚有不完善之處，剛度較小產生較大的層間彈性變形，同時結構的傾覆力矩作用幾乎全部由底層框架柱承擔，地震發生后，通常出現較嚴重的損害。

2 建筑結構中的抗震設計的內容

2.1 抗震設計的概念

為了減少地震帶給我們的傷害，我們在對建筑結構進行設計時，要加強建筑結構的抗震設計。根據強地震之后被毀建筑的特點，要加強抗震設計中的薄弱部分。抗震的概念設計要從幾個方面來考慮：房屋平面布置要規則，結構力要對稱，房屋結構的不規則、不對稱，凹凸的變化太大都不利于抗震；強度和剛度要保持勻稱，如果在建筑結構中存在薄弱樓層，在地震力的作用下，薄弱樓層就會迅速變形，從而造成嚴重的破壞，甚至會影響到整個建筑；還要保證結構超靜定次數多，由于靜定結構的杠桿受力和傳力路線單一，一根杠桿的破壞就會影響整個靜定結構，超靜定結構在超過其承受能力時，會先使多余的杠桿發生塑性變形，來消耗部分的能量，超靜定結構的次數越多，消耗的能量就越大，建筑的抗震效果就越明顯。

為了減少框架結構的倒塌，提倡采用“強柱弱梁”的框架結構，這樣在產生地震時，可以利用梁的變形來消耗地震的作用力，使框架退到第二道防線的位置，在對耗能的構件進行挑選時，要利用水平的構件來抵抗地震的大多數作用力，盡量確保建筑物在地震之后壞而不倒的要求。對構件要進行互相的連接，使每個構件有足夠的強度來傳遞地震的能量，使每個構件能充分的吸收地震的作用力，當建筑物的形體有突變部位時，要采取相應的加強措施，充分利用填充墻來減緩地震時對主體結構的破壞，建筑的整個框架、圍護墻以及建筑的耗能構件都應盡量挑選輕質的建材來減輕地震的作用力，由于地震的作用力是持續性的，在短時間內會對建筑進行多次沖擊，所以盡量設置多層防線，來提高建筑的抗震性能。

2.2 抗震設計的計算

由于建筑結構的不同，抗震計算就應根據相應的原則來考慮：在正常的情況下，一般都在建筑結構的兩個主軸方向分別計算水平地震作用，而各方向的水平抗震作用應該由該方向的抗測力構件來承擔；有斜交抗側力構件的結構，當相交角度大于15°時，應分別計算各抗側力構件方向的水平地震作用，如果是分布不清晰不對稱的房屋結構，要分開計算構件各個方向的地震作用。

2.3 抗震設計的原則

需要遵循每個東西的設計它的要求和原則，因此，抗震設計也遵循它的獨特要求和原則，抗震設計是一種整體到局部的設計，所以在對建筑物進行抗震設計的時候，應該遵循的原則有：

2.3.1 場地選擇

除了根據地震危險性分析盡量選擇比較安全的場址之外，還要考慮一個地區內的場地選擇。選擇的原則是：避免地震時可能發生的地基失效的松軟場地，選擇硬度足夠強的場地。

2.3.2 體型均勻規整

無論是在平面上還是在立面上，結構的布置都要力求使幾何尺寸、質量、剛度、延性等均勻、對稱、規整，避免突然變化。

2.3.3 提高結構和構件的強度和延性

結構物的震動破壞來自從地震動引起的結構振動，因此抗震設計要力圖從地基傳入結構物的振動能量為最小，并使結構物具有適當的強度、剛度和延性，以防止不可挽回的破壞。在不增加重量，不改變剛度的前提下，提高總體強度和延性，是兩個有效地抗震途徑，剛度的選擇有助于控制變形，強度與延性則是決定結構抗震吸能的兩個重要系數，由于地震動的多次循環，還要注意循環作用下，結構剛度和強度的退化。

2.3.4 等安全度設計

理想的設計是使結構中各構件都具有近似相等的安全度，即不要存在薄弱環節；更適當的要求可能是等破壞設計，幾個構件達到破壞而引起的結構物達到破壞的安全度近似。

2.3.5 多道抗震設防

使結構物具有多道支撐和抗水平力的體系，則在持續時間較長的強地震動過程中，一道防線破壞后上有第二道防線可以支撐結構，避免倒塌。

2.3.6 防止脆性和失穩破壞，增加延性

脆性與失穩破壞常常導致倒塌，故應防止，這些破壞常見于設計不良的細部結構。一般房屋的結構設計目的是“小震不壞，中震可修，大震不倒”。在抗震設計中要注意一些特殊問題，特別強調結構細部的抗震設計。

工程設防標準，是以最少的代價建造具有合理安全度的，滿足使用要求的工程結構，這是傳統的設計思想，設防標準不能追求絕對的安全性。在以危險概率為基礎的設防準則中，合理的安全度是在經濟和安全之間的合理的平衡，這是一切設計的總原則，也是抗震設計的總原則。

3 建筑結構中抗震設計的主要指標

《抗震規范》中明確指出，采用計算機計算出來的所有結果，都必須在經過對其合理性、有效性認真分析判斷后才能適用于工程設計。一般，電算的結果主要包括結構的自振周期，樓層彈性層間位移、樓層地震剪力系數、樓層的彈塑性層間位移，樓層的側向剛度比，振型參與質量系數，墻和柱的軸壓比及墻、柱、梁和板的配筋，底層墻和柱底部截面的內力設計值。對電算結果的合理性有一個正確的判斷，這就要求計算時必須選用正確的計算簡圖與合理的結構方案，還得分別將抗震設防烈度以及場地類別正確的輸入，除此之外，還必須將電算程序中的其他參數準確合理的輸入。

3.1 結構的抗震等級的確定

在建筑工程設計中，按照抗震設防來分類，一般的民用住宅建筑、公寓、辦公樓等，很多房屋建筑是屬于丙類建筑。當確定這些建筑的抗震等級時，通常是根據本地區的抗震設防烈度、結構類型以及建筑高度以及《抗震規范》來確的。但是對于交通、電訊、消防、能源以及醫療類建筑，大型商場與體育場館等公共建筑，首先，就應該確定其中哪些建筑物是乙類建筑。我們通常按照抗震設防烈度來計算乙、丙類建筑的地震作用。通常情況乙類建筑，當抗震設防烈度在6～8度時，應該采取抗震措施。一般是在本地區的抗震設防烈度的基礎上再增加一度，再查表來確定其抗震等級。若該乙類建筑處于7度地區，而其高度又超過規定的范圍，此時，就應該采取更為有效的其他抗震措施。

3.2 地震力的振型組合數

多層建筑結構，若不需要進行扭轉耦聯計算，其地震力的振型組合數不應小于3；若振型組合數大于3，則應該取3的倍數，但與小于建筑物的層數；若房屋層數少于3層，振型組合數就取層數。不規則的高層建筑，當需要考慮扭轉耦聯時，其振型數不應小于9。建筑結構層數比較多或者其剛度變化較大時，其振型組合數應越大，比如有轉換、小塔樓等建筑，其振型組合數不應小于12，但是也不得多于3倍層數。我們一般可以采取振型參與質量為總質量的90%時所需要的振型數作為合適的振型數。在應用SATWE等程序進行電算時，便可以將這種參與質量的比值輸入進去。但是，有些設計人員重視程度不夠，往往比較隨意的選取振型數，這是不行的。另外，只有在建筑結構的扭轉比較明顯時，才采用耦聯計算，若必要時還是需要補充非耦聯計算。

3.3 結構周期折減系數的確定

框架結構建筑結構中，因為存在填充墻，其實際剛度往往比計算剛度大。計算周期比實際周期大，因而，計算出來的地震剪力偏小，顯得結構的安全性較差，所以應該對結構的計算周期進行適當的折減，但是折減系數不得過大。若框架結構采用砌體填充墻，則其計算周期折減系數為0.6～0.7；若采用輕質砌體或者砌體填充墻較少則可取0.7～0.8；當全部用輕質墻體板材時，折減系數為0.9。而只有無填充墻的純框架，才可以不進行計算周期折減。

4 建筑結構中抗震設計新的思路

建筑結構抗震設計方法的發展，如下圖所示，從最初的0.1倍的結構自重作為水平力施加在結構步入由基于承載力的剛性設計發展到基于位移和變形控制的柔性設計。

4.1 剛性結構提高建筑物的抗震性能

通常高層公寓柔性結構為主流，靠整個建筑來減弱地震引起的搖動，但在強風刮過來時，樓的結構也會發生一定的搖動。采取了剛性結構后，搖動大大降低。如高級別的地震發生時，柔性結構的建筑一般要搖動1m左右，而剛性結構建筑只搖動30cm。

4.2 橡膠提高建筑物的抗震性能

如在日本東京一座免震結構公寓高達93m，建筑物的使用了新研制的高強度16積層橡膠，建筑物的中央部分使用了天然橡膠系統的積層橡膠。這樣，在裂度為6的地震發生時，就可將建筑物的受力減少至二分之一。一種超高層樓房用抗震裝置，使用的是類似橡膠的黏彈性體，該裝置可將強風造成的搖動減輕40%，同時也可提高抗震能力。

4.3 “局部浮力”的抗震系統

目前，日本開發了一種名為“局部浮力”的抗震系統，即在傳統抗震構造基礎上借助于水的浮力支撐整個建筑物。據日本媒體報道，普通抗震結構把建筑物的上層結構與地基分離開，以中間加入橡膠夾層和阻尼器的方式支撐建筑物。相比之下，“局部浮力”系統在上層結構與地基之間設置貯水槽，建筑物受到水的浮力支撐。水的浮力承擔建筑物大約一半重量，既減輕了地基的承重負荷，又可以把隔震橡膠小型化，降低支撐構造部分的剛性，從而提高與地基間的絕緣性。地震發生時，由于浮力作用延長了固有振蕩周期，即晃動一次所需時間，建筑物晃動的加速度得以降低。6～8層建筑物的固有周期最大可以達到5s以上。因此，在城市海灣沿岸等地層柔軟地帶也可以獲得較好抗震效果。此外，貯水槽內貯存的水在發生火災時可用于滅火，地震發生后可作為臨時生活用水。這一系統成本并不算高。以8層樓醫院為例，成本比普通抗震系統高出大約2%。

4.4 “滑動體”基礎提高建筑物抗震性能

古舊建筑獨戶建筑與高層樓房相比整體重量輕，積層橡膠不起作用。有效的抗震方法是在建筑物與基礎之間加上球型軸承或是滑動體，形成一個滾動式支撐結構，這樣可減輕地震造成的搖動。古舊建筑的抗震問題也得到了有關方面的重視。

5 結 語

綜上所述，建筑結構的抗震設計是一個完整、系統的過程，從場地的選擇到建筑物的結構設計，抗震設計貫穿，整個過程。而且建筑物的抗震設計是衡量建筑結構設計是否符合要求的重要指標。因此如何準確、合理的運用不同的抗震設計方法，是非常重要的，對于不同的建筑，不同的情況應區別對待，從而尋求最合理設計方法。我國目前的抗震設計方法尚有一些不足之處，需要我們在實踐中加以完善。

總之，要確保建筑結構中的抗震設計能高效完成，應在遵循相關建筑抗震規范要求的原則上，進行科學地合理地設計，確保建筑物具有穩定的可靠的抗震性能，達到建筑物小震不壞、中震可修、大震不倒的標準。

參考文獻

[l]陳教洪.談概念設計在建筑結構設計中的應用.建材與裝飾（中旬刊），2022（2）12.

[2]韋潤忠.簡述建筑結構設計中的概念設計和經驗田[J].科技資訊，2012（3）105.

[3]王亞勇，戴國瑩，建筑抗震設計規范疑問解答[M].北京：中國建筑工業出版社，2006.

[4]寇秀梅.結構設計中的抗震設計問題[J].中國西部科技，2008，6（7）.

第7篇：簡述建筑結構概念范文

【關鍵詞】房屋建筑結構設計；地震；結構破壞特點；抗震設計

1.地震對房屋建筑結構破壞的特點

抗震設計作為房屋建筑結構設計的重要內容，直接影響居民生命及財產安全。因此，在房屋建筑結構設計中，必須根據實際情況，將抗震設計放在重要位置，依據“抗”和“放”相結合的原則，嚴格遵守規范要求，采取科學有效的抗震措施，將地震對建筑物的破壞降至最小化。

1.1結構體系方面。采用“填墻框架的房屋結構，鋼筋混凝土框架結構平面內柱上端易發生剪切破壞，外墻框架柱在窗洞處因受窗下墻的約束而發生短柱型剪切型破壞；采用框架一抗震墻體系的房屋結構，破壞程度較輕；采用“底框結構體系的房屋，剛度柔弱的底層破壞程度十分嚴重；采用“填墻框架體系的房屋，當底層為敞開式框架間未砌磚墻，底層同樣遭到嚴重破壞；

1.2地基方面。在具有較厚軟弱沖積土層場地，高層建筑的破壞率顯著增高；地基土液化導致地基不均勻沉降，從而引起上部結構損壞或整體傾斜；建造在不利或危險地段的房屋建筑，因地基破壞導致房屋損壞。當建筑結構的基本周期與場地自振周期相近時，因共振效應破壞程度將加重。

1.3剛度分布方面。矩形平面布置的建筑結構，電梯井等抗側力構件的布置當存在偏心時，因發生扭轉振動而使震害加重；采用三角形、L形等不對稱平面的建筑結構，同樣在地震作用因發生扭轉振動而使震害加重。

1.4構件形式方面。在框架結構中，通常柱的破壞程度重于梁、板；鋼筋混凝土多肢剪力墻的窗下墻通常會出現斜向或交叉裂縫；配置螺旋箍筋的混凝土柱，當層間位移角達到較大數值時，核心混凝土仍保持完好，柱仍具有較大的抵抗能力；

2.房屋建筑結構設計中的抗震設計

2.1選擇高質量的建筑結構材料。實踐表明建筑結構抗震性能，除了會受到建筑結構體系、抗震防線及建筑施工方案等因素的影響之外在多數情況下還對房屋建筑的施工材料產生極大地影響。通常，建筑材料強度、建筑材料剛度對房屋建筑結構的抗震性能會產生很大的影響，而且還會受到來自建筑材料連續性及建筑材料均衡性的影響。所以在選取建筑結構材料過程中，一定要對房屋建筑施工材料的延伸性和剛度進行仔細、認真考查，并且同時最大限度與建筑結構體系相符合建筑施工材料能得到確保。此外對于建筑施工材料的經濟性能池要予以足夠的重視，以便能最充分的發揮建筑施工材料的經濟性能從而達到房屋建筑物的整體性能與單個性能的最佳配合。

2.2選擇合適的建筑結構體系。要確保建筑物各部分能維持整體性協調，最為重要的就是要選擇適合的建筑結構體系，因此在進行建筑結構抗震概念設計過程中，一定要讓所設計的建筑物的結構體系同時滿足這兩大條件：第一穩定；第二合適。對于一個科學合理的建筑結構體系而言啟不僅可以有效滿足變形的要求，同時還可以有效抵抗沖擊力的要求。建筑物要具備一定的剛度這樣才能對自身的荷載起到一定的承受作用從而有效避免變形的出現此外在發生地震時才有可能對巨大的地震力起到有效緩沖作用而達到有效避免局部受損的良好效果。因此在選擇房屋建筑物結構體系時，既要注意建筑物傳力途徑的明確性，同時又要注意受力計算的明確性盡可能在建筑結構體系中不使用轉換層這樣在發生地震時可以有效避免房屋建筑物傾斜或局部受損等現象的出現。

2.3提高抗震設計等級。近幾年一些地震災害頻頻出現，給我國造成了巨大的經濟損失。研究表明，以地震災害分析50年為一個分析周期，而小震的重現世間為50年，小震災害已經超過抗震設計安全烈度的概率為62%；中型地震的重現世間為475年，中震災害已經超過抗震設計安全烈度的概率為10%；大型地震的重現世間為2000年，大震災害已經超過抗震設計安全烈度的概率為2%。因此，一些建筑結構設計專家指出，我國地震多發地帶應該及時提高建筑結構的抗震等級，嚴格控制建筑結構的抗震設計，確保建筑結構的抗震穩定性。

2.4軸壓比和短柱設計。在建筑結構抗震設計中，為了提高結構的抗震性，需要減小柱的軸壓比，增大柱的截面尺寸。減小柱軸壓比的主要目的是為了使柱子處于大偏心受壓狀態，避免縱向受力鋼筋未達到受拉屈服而混凝土卻被壓碎的情況發生。由于柱的剛性強度比較高，使得整體結構的延性就差，當發生地震災害時，結構吸收地震能量和耗散能量就少，使得結構很容易發生破壞。所以在高層結構設計時，通常采用強柱弱梁設計方法，且梁具有很好的延性，可以發生適量的變形，就會減少柱子進入屈服強度的可能性，且在設計時可以適當增大軸壓比。此外，許多高層建筑底層的柱子長細比小于4，但不能依據長細比小于4則判斷是短柱。因為短柱的確定因素是柱的剪跨比，只有柱的剪跨比小于等于2才是短柱。

2.5建筑形體及構件布置的規則性。平而不規則的主要類型有：扭轉不規則、凹凸不規則、樓板局部不連續，具體可以體現到對結構分析軟件的計算結果的分析判斷，如扭轉不規則，體現在：位移比不宜大于1.2且不應大于1.5，周期比對于A級高度建筑不應大于0.90豎向剛度不規則的主要類型有：側向剛度不規則、抗側力構件不連續、樓層承載力突變等，如側向剛度不規則就要求本層的側向剛度不小于相鄰上一層的70。及其上相鄰三個樓層側向剛度平均值的80。等。如設計結果不滿足，設計人員應對模型重新進行分析，調整梁柱布置及截而，盡量做到使結構規則。如確實滿足不了，則應對薄弱部位進行重點加強。如平而規則而豎向不規則的建筑，剛度小的樓層的地震剪力，規范要求乘以不小于1.15的增大系數。

2.6混凝土建筑構造上必須保證延性。經歷過一些地震災害的影響之后，鋼筋混凝土建筑想要有效保證其建筑抗震能力，在進行抗震設計的時候就必須保證建筑物在地震環境中有足夠承載能力！由于地震的影響，建筑物結構就會進入塑形階段，非常容易產生變形！針對上述鋼筋混凝土的結構特點，為了能夠更好地進行抗震，處于地震多發帶的鋼筋混凝土建筑結構，一定要按照延性框架結構進行設計！在建筑物設計過程中，必須要首先保證建筑物薄弱區域的承受能力以及強度方面的質量，只有這樣才能夠有效保證整個建筑物的強度！另外，增加建筑結構的延展性也能夠有效提高建筑物的抗變形能力，將地震的破壞性降到最低，有效提高建筑物的抗震能力。

2.7重點部位的設防。對于房屋建筑中容易出問題的環節，重要的環節可以人為的對其加強，此外破壞后容易引起大面積倒塌的構件，也應作加強處理等等。

3.結束語

由于地震災害的爆發具有不確定性、隨機性，因此在抗震設計中，需要在工程結構設計的開始階段正確掌握地震災害的能量輸入、建筑結構的類型、結構體系、剛度分布等主要方面，這樣可以從根本上消除房屋建筑結構中抗震較薄弱的環節。

參考文獻：

[1]陳軍.關于房屋建筑結構抗震設計探討[J].江西建材，2014，18

第8篇：簡述建筑結構概念范文

關鍵詞：板式樓梯；PKPM建模；抗震設計；施工措施

引言

框架結構是目前最常用的建筑結構形式，而板式樓梯是框架結構中最常用的樓梯形式，據此邏輯可以證明：關于框架結構中板式樓梯的設計方法和抗震性能研究，具有普遍性和極強的代表性。眾所周知，當建筑遭受地震等外界巨大作用力時，板式樓梯是極易受到破壞的。樓梯一旦被破壞，人們在地震時唯一的逃生通道就沒有了，這給人員逃生和震后救援帶來了極大的難度。為此，必須要重視起建筑結構中板式樓梯的抗震設計。

一、板式樓梯的概念與設計建模

樓梯作為房屋建筑工程里最常見的豎向通道，其結構形式主要分為板式樓梯和梁式樓梯。其中板式樓梯以其受力簡單，施工方便的優勢，廣泛應用于各類建筑中。單跑樓梯、雙跑樓梯、三跑樓梯等都可采用板式樓梯。

1、板式樓梯的概念

板式樓梯由混凝土直接澆注而成，是將樓梯作為一塊板考慮，板的兩端支承在休息平臺的邊梁上，休息平臺支承在墻上。

2、板式樓梯設計建模解析

在利用PKPM建模時，模型中加入樓梯的目的是模擬樓梯對建筑整體剛度的影響。如果不輸入樓梯，在模型里只需要建梯柱，在結構樓面布置信息中把樓梯處板的板厚設置為0，在樓面荷載傳導計算中，按具體情況輸入樓梯的恒荷載和活荷載。但這樣輸入，實際上跳開了把樓梯板模擬為扁梁壓在樓梯梁上形成集中荷載的過程，而把板荷載以線荷載的形式壓在樓梯梁上。關于在模擬的扁梁上加線荷載還是加單向板荷載，區別就在于一個形成集中荷載，一個形成線荷載。至于開洞還是設置板厚為0，對于按照剛性考慮的整體周期基本沒有影響，唯一有影響的是樓梯梁。

如此，以上兩種做法均是可行的。只是，按照在模擬樓梯板的扁梁上加線荷載的做法，對扭矩影響過大，相比還是按照加單向板荷載考慮更合理。需要注意的是，樓梯有踏步，且有剛度。在輸入模擬樓梯板的扁梁時，應比單獨計算樓梯時的樓梯板厚度更大，且考慮踏步荷載，而不能只輸入面荷載和活載。

二、框架結構板式樓梯的破壞原因分析

框架結構板式樓梯在地震作用下發生破壞的主要原因是抗震構造不足以抵抗地震剪力。框架結構板式樓梯的破壞形態主要有以下幾種：

1、梯間小柱破壞

從結構抗震性的角度考慮，在設計樓梯過程中，最好不要用磚砌體作為樓梯平臺梁的支撐。現在最常用的做法是在鋼筋混凝土框架梁上設小柱，小柱頂在兩個方向設梁。由于受到建筑平面的約束，梯間小柱截面一般為200mm×200mm或250mm×250mm，縱筋配螺紋14或16。在地震發生時，樓梯間小柱大部分破損都出現在柱頭，也有梯梁縱筋被拔出的現象。出現這種破壞的原因是：柱截面過小，梯橫梁鋼筋在柱內的錨固長度不能滿足最小錨固要求；在梁柱節點位置，混凝土澆筑施工難度大，導致質量差，強度低；設計時沒有充分考慮地震時該柱實際存在的地震彎矩，以至鋼筋混凝土柱的強度不足等。

2、梯板破壞

樓梯梯板的破壞大多是梯板受到外界作用力而發生斷裂。其斷裂的部位一般都在距離支座的1/3處、施工縫處、裝修層以及沿梯板長度方向等部位。導致梯板破壞的原因除了地震的強大外力作用以外，還有在建筑施工中，對梯板的施工縫留置不夠合理恰當，或者施工縫中存在較多夾渣，使得新舊混凝土結合性較差，使其在外力作用下極易發生斷裂。除此之外，對樓梯進行配筋設計時沒有充分考慮到梯板的抗震性，因而布置鋼筋時忽視了其所能承受的最大拉力，也很容易引起梯板斷裂。

3、樓梯平臺板和平臺梁的破壞

到目前為止，我們大多是按照受彎計算的方法對建筑樓梯平臺梁以及平臺板進行設計。這樣一來，樓梯平臺梁板在使用的過程中受到較小推力時，能夠保證安全使用。但是一旦遭受地震作用，樓梯梁板受到較大軸力，而且樓梯平臺梁板結構寬度多在200～250mm之間，這樣就使得平面梁板的抗彎和抗剪能力減弱，從而導致在發生地震時樓板和平臺梁板結構受到比較嚴重的破壞。

4、梯間框架柱剪切破壞

目前，板式樓梯在半層處平臺通過平臺梁和平臺板與框架柱相連。與其他位置框架柱相比，樓梯間框架柱凈高約為其他位置框架柱凈高的一半。假定樓板為剛性，其分得的地震剪力約為其他框架柱的8倍，即便考慮樓梯平臺的一部分位移，樓梯間的框架柱分得的地震作用也比其他位置的框架柱的地震作用大得多，以致地震區中大量的樓梯間框架柱發生嚴重的剪切破壞。

5、樓梯間填充墻破壞

因為梯板斜向放置，梯間小柱將樓梯間填充墻分割成幾片零碎墻體，另外梯間小柱沒有伸至上層梁底，填充墻構造措施不滿足要求等幾個原因，導致樓梯間填充墻比其他地方墻體破壞更為嚴重，在地震時可能造成更多的人員傷亡和損失。

三、框架結構板式樓梯抗震設計要點及施工措施

1、對于主體結構計算要考慮梯板參與工作，根據計算結果增大配筋

參考樓梯梯板的斜撐之后，結構的整體性能出現了非常大的變化，特別是梯板和樓梯半層平臺相連的框架柱，它的受力將出現非常大的變化，設計時當選用恰當的軟件，精準研究樓梯的受力狀況。

2、切斷梯板和框架柱的聯系，在框架梁上做獨立小柱支撐樓梯板

切斷半層平臺和柱的聯系，在框架梁距框架柱近的地方另設單獨的小柱來支撐梯板。樓梯間相近構件產生的變化如下面所說：

（1）由于梯板斜撐的作用導致樓梯平臺梁受到平面外的剪力，產生平面外彎矩。此部分目前在設計中也未加考慮，所以平臺梁設計時應如實考慮平面內和平面外的彎矩及剪力，按雙向受彎構件并按框架梁的要求進行設計。樓梯平臺板也應加強構造，采用雙層雙向配筋來近似考慮梯板的斜撐作用。

（2）樓梯柱和樓梯半層平臺連接，比樓梯平臺與柱無連接時的橫向剪力增大幾倍甚至還要多；橫向彎矩變大。由此可見，切斷樓梯平臺與框架柱的連接，可以在一定范圍內降低樓梯平臺由于地震作用對框架柱的影響。

（3）半層平臺梁剪力增大，可在一定程度降低彎矩。

3、施工措施

目前在樓梯施工中存在的最大問題就是施工縫安設不合理；對施工縫的處理不能滿足相關規范要求；在一些梯板施工縫中存在夾渣問題。根據混凝土施工和驗收規范，施工縫應該垂直于梯板，但是在施工過程中往往沒有做到。要解決此類問題，施工管理方必須加大監管力度，務必根據相關規范和要求執行。對于施工縫的留設位置，最好留在樓層平臺板中。對于梯板來說平臺板是四邊支承板，安全儲備更大，從這個角度來看，個人認為把施工縫留在平臺板上會更加安全可靠。

結語

在傳統板式樓梯設計中，只考慮恒載和可變荷載，而忽略了地震作用。另外，梯段板采用分離式配筋時，抗震性能達不到理想標準。所以，在設計計算時，應充分考慮地震作用對樓梯的影響。設計樓梯時必須加強抗震構造措施。梯段板負筋應該拉通，形成雙層雙向鋼筋網。只有通過合理計算加上相應的構造措施作為保障，當地震發生時，樓梯間才能真正成為生命的疏散通道。

參考文獻：

[1] 王威.框架結構板式樓梯的震害分析與對策研究[J].建筑結構，2009（11）.

第9篇：簡述建筑結構概念范文

關鍵詞：房屋建筑；結構設計；節能環保

中圖分類號：TU198文獻標識碼： A

近年來節能環保建筑概念的提出并逐步應用，而作為建筑業從業人員也必須服務于政府提出的相關政策。在現階段房屋建筑結構設計中，節能環保已經成為建筑設計發展的趨勢。節能環保的房屋建筑不僅能緩解我國的能源緊張的情況，還有利于實現社會的可持續發展，全面落實科學發展觀，保障國家和人民大眾的利益。

1 節能環保對現代房屋結構設計的作用

房屋建筑節能包括照射、采暖和利用空調等方面，并在房屋設計、建造和使用過程中采用新型的節能環保材料、施工設備和技術、產品等，執行節能標準，加強對可生能源的再利用，減少供熱供應、照明、熱水等能耗，加強對自然光利用的同時提高空調的制冷、制熱系統的效率等措施。這不僅要注意建筑的便利性和舒適性，還要提高能源的利用效率。節能環保對房屋建筑施工有著重大的意義，加強對可生能源的利用，提高能源利用效率，可以緩解目前資源緊張和環境污染的局面。隨著房屋建造工程的日漸火熱，減少能耗，實施節能，就成了城市化建設過程中必須要解決的問題，這不僅有利于可持續發展，而且具有很強的社會意義。

2 建筑結構設計中節能環保的現狀及問題

現階段國內在節能材料供應上嚴重不足，具有技術、主流產品和擁有自主知識產權的骨干企業少之又少，市場的供需之間就產生了矛盾，節能市場就成了薄弱環節。現階段，很多房屋建筑在節能方面，驗收和檢測方法也并不標準，測試時只是采取幾個代表性的測點，所以測得的傳熱系數值并不準確，而且也不能對建筑物的屋面和建筑墻體得到全面的認識。建筑用材、熱環境用設備和本體技術等許多方面都包括在房屋建筑節能范圍內，所以改善這些技術也是解決房屋建筑能耗問題的重要突破口，并且房屋設計本身也存在著很大的復雜性，所以進行節能改造并不是件容易事，20世紀80年代，國家就開始重視房屋建筑節能的問題，并且提出了一系列的規范標準和設計理念，但是實際上這些規范和理念并沒有得到確切的落實，導致與發達國家的差距會越拉越大。

2.1建筑結構設計對節能環保不夠重視。要想建筑設計達到節能環保的功效，就必須使整個房屋建筑具備良好的通風效果。然而，實際情況告訴我們，建筑設計人員對房屋建筑的實用面積、結構安全、美觀時尚較為重視，很少去考慮房屋建筑性能、品質及環保等因素，經過審查才發現施工設計圖中對這些因素的反映情況還不能完全達到房屋建筑的需要，可此時建筑設計方案已經確定下來，接著設計人員就只能對施工設計圖進行微調，為了爭取時間，設計人員就只是對整個設計簡略的計算了一下，效果可想而知是不理想的。

2.2對于節能技術和傳統措施不能科學的運用。節能設計講究的就是自然通風、建筑遮陽，但是隨著人類生活水平的提高，審美理念的不斷提升，卻忽視了傳統的建筑措施，導致許多房屋建筑不能達到有效節能的效果，對節能高科技的注重，對低成本的節能技術卻忽略不提，導致整個房屋建筑工程的造價十分的昂貴，由于設計的標準太高，不能結合房屋建筑的實際情況，只在一味的追求理想化，使得整個建筑最終達不到建筑設計的標準，達不到節能環保的效果，若在以后的設計中，還是不能權衡好節能高科技和傳統節能措施，將很難滿足我國的房屋建筑事業。

2.3建材選用不合理。建材是房屋建筑的重要資源之一，在經濟利益的關系下，我們的結構設計應用的金屬材質很容易生銹及腐蝕，還容易結垢或產生滲漏，而且金屬材質的耗損量十分嚴重，還會生成二次污染物。除此之外，在房屋建筑設計的過程中，建筑的形體在不斷地發生變化，對建材消耗量的預測還不夠重視。

2.4建筑節能理念和技術不先進。許多建筑設計師沒有節能的意識，更談不上節能技術應用，在進行建筑設計時，建筑設計師不能只是一味的去套用標準圖，要結合房屋建筑的實際情況，分析其建筑的環境及條件來實施房屋建筑的設計，設計時，要明確節能環保對房屋建筑的重要意義，使建筑結構設計能夠達到節能環保的目的。另外，有些建筑設計師十分注重建筑的獨特性，完全沒有節能的理念，使得許多房屋建筑達不到相應的設計效果。

3 房屋建筑結構設計中的節能環保改善措施

3.1門窗結構的節能設計。門窗的保溫性與氣密性是房屋建筑中的重點，在傳統設計中，通常使用單玻實腹鋼窗，而它的氣密性和保溫性能都比較差。針對這種情況，目前我國對門窗保溫做出了明確規定，比如要加強陽臺和窗戶的保溫，改善門窗保溫效果，降低門窗的傳熱系數等，因此一些彈性密封條就成了很好的節能材料，比如在窗戶門框邊沿都抹上密封膏，在門框與窗戶之間使用一些泡沫、橡膠密封條，在扇與玻璃之間可以使用一些彈性壓條來處理等等。

3.2推行建筑綠化。運用綠化來減少和防止噪聲，調節建筑物溫度，尤其是可以降低房屋建筑夏季的溫度，樹木枝葉形成濃蔭可以遮擋太陽輻射和地面，墻面以及相鄰物的反射熱、在噪聲源與建筑之間的大片草坪或是種植由高大常綠喬木與灌木組成的足夠寬度且濃密的綠化帶，是減弱建筑噪聲干擾的措施之一，在建筑綠化布置方法上，臨街綠化對減噪的作用比較大。合理的建筑綠化，不僅對社區環境有巨大的優化作用，而且對改善城市的生態環境起到關鍵作用。

3.3屋頂結構的節能設計。施工人員在選用適宜的保溫材料時，要結合房屋建筑的實際應用情況，選用的材料通常要具備導熱系數較低，強度較高，吸水率較低的保溫材料，然后再將選取的材料合理的置入防水層和屋面板中。另外，施工應用的保溫材料有很多的類型，例如輕骨料混凝土板、聚苯乙烯板等。要想在實際的施工中實施澆筑工作，就要合理的應用散料及水泥膠結料等，例如爐渣、浮石等。另外，要保證材料具有防水防潮性能，再調整材料的配合比，從而達到保溫效果，還可以應用倒置式屋面，調整保溫層與防水層的位置，因為在防水層上設置保溫層能夠加大保濕力度。

3.4墻體結構的節能設計。我們可以在墻的內側或外側設置墻體保溫層，此設置可以在抹灰、粘貼或復合法的方式下進行，此外我們還應有效地去結合實際所需的保溫材料，使整個施工效果達到合理的狀態。施工人員在調制砂漿時，可以在輕骨料當中添加一定比例量的石膏、石灰、水泥或化學聚合物，使砂漿具有保溫的功效，然后再采用抹灰技術，在保證基層潔凈、干燥的情況下進行噴涂，并注意涂層時的均勻性，層面不要太厚或太薄，要符合涂層的實際標準，施工中若想墻體達到外保溫的效果就必須采用干掛工藝，此工藝既能很好的保證墻體的溫度，也能達到節省空間的目的，為了實現隔熱效果，我們可以應用空氣層，達到防水的效果，但是在此方法下卻不能很好的去節省成本，比較適用于公共建筑。

4 結束語

在房屋建筑結構設計中，從業人員必須具有節能環保意識，才能節約原料及能源，實現房屋建筑節能環保的目標，緩解當前我國能源緊張的局面，使我國的經濟得到可持續發展。

參考文獻：