浅谈建筑结构抗震设计概念篇1
关键词：建筑设计；概念设计；抗震
近十年来，高层建筑大量涌现，其结构一般都是不规则的，有些是特别不规则的，从而使结构设计遇到了许多难点，结构工程师发挥了创造才能，尽可能地解决结构设计中的难题和技术关键，从而陆续产生了能适应建筑师创新意识的多种复杂高层建筑结构体系。高层建筑连体结构是一种新型结构形式，通过在不同建筑塔楼间设置连接体使其成为共同的使用空间。同时，由于连体建筑的独特外形能够带来强烈的视觉效果，使建筑型体更具特色。
1.我国现行规范对抗震设计的要求
地震作用是一种随机的不可复制的自然运动，是其大小和方向都无法确定的一种偶然荷载。根据我国《抗规》规定，建筑物的抗震设计按“三水准二阶段”进行，即体现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的原则，一般情况下遭遇第一水准烈度时，建筑处于正常使用状态，从结构抗震设计计算的角度，可以视为弹性体系，用弹性反应谱进行弹性阶段分析；当遭遇第二水准烈度时，结构进入非弹性工作阶段，但非弹性变形或结构体系的损坏控制在可修复的范围，此阶段的设计主要由构造来体现；遭遇第三水准烈度时，结构有较大的非弹性变形，但变形控制在规定的范围内，以免倒塌。二阶段的设计即是按小震作用效应和其他荷载效应的基本组合验算结构构件的承载能力以及在小震作用下验算结构的弹性变形，一般采用的是弹性反应谱分析方法，以满足第一水准抗震设防目标的要求；第二阶段是在大震作用下验算结构的弹性塑性变形，以满足第三水准抗震设防目标的要求。对于第二水准抗震设防目标的要求，《抗规》是以抗震措施来加以保证的。
2.选择有利的抗震场地
通过比较震害普查绘制的等震线图可以发现，在正常的烈度区内,常存在着小块的高一度或低一度的烈度异常区。同一次地震的同一烈度区内，位于不同小区的房屋，尽管建筑形式、结构类别、施工质量等情况基本相同，但震害程度却出现较大差异，究其原因，主要是地形和场地条件不同造成的。国内多次大地震的调查也表明，局部地形条件是影响建筑物破坏程度的一个重要因素。位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均匀的中硬场地土是对建筑抗震有利的地段。对建筑抗震不利的地段，一般是可能发生崩塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段。就地形而言，一般是条状突出的山嘴，孤立的山包和山梁的顶部，高差较大的台地边缘，非岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘。就场地土质而言，一般是软弱土、易液化土，故河道、断层破碎带或半挖半填地基等。一般情况下，遇到不利地段时宜采取避开的方案，实在无法避开时，应尽量使建筑物场地选择建在基岩或薄土层上，或具有较大“平均剪切波速”的坚硬场地土上，以减少输入建筑物的地震能量，从根本上减轻地震对建筑物的破坏作用。
3.科学布局建筑平面和立面
建筑平面和立面的规整性是结构设计中的一个十分基础、重要的内容。建筑平面、立面在抗震设计中宜尽可能简洁、规则，结构质量中心与刚度中心相一致。对于结构平面布置不规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重合，在地震作用下会产生扭转效应，大大加剧地震的破坏力度。建筑立面设计时应避免采用带有突然变化的阶梯形立面，并尽可能降低房屋的重心，突出屋面建筑部分的高度不应过高，以免地震时发生鞭梢效应。建筑的层数越多，高度越高，它的地震破坏程度越大，因为楼盖重量占房屋总重的一半左右，总高度相同，多一层楼盖就意味着增加半层楼的向地震作用，同时加大对底部的倾覆力矩，所以控制砖砌体房屋的总高度及总层数对减少地震时带来的震害有很大作用，减轻自重、减少层数、降低层高是削弱地影响的有效途径之一。
4.合理地进行结构的选型与布置
在结构选型方面应根据建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素，经济技术、经济条件比较综合确定。常见的结构类型按照抗震性能优劣依次是：钢结构，型钢混凝土结构，混凝土-钢混合结构，现浇钢筋混凝土结构，预应力混凝土结构，装配式钢筋混凝土结构，配筋砌体结构，砌体结构等。结构布置要遵循平面布置力求对称。竖向布置力求均匀的一般原则。在采用纯框架结构的高层建筑中应尽量避免将楼梯踏步斜梁和平台梁直接与框架柱相连，这样会使该柱变成短柱，地震时容易发生剪切破坏。
5.非结构部件处理
在地震作用下，建筑中的内隔墙、楼梯踏步板、框架填充墙、建筑墙板等部件也会或多或少地参与工作，可能改变整个结构或某些构件的刚度、承载力和传力路线，产生出乎意料的抗震效果，或造成未估计到的局部震害。妥善处理这些非结构部件，可减轻震害，提高建筑的抗震可靠度。
6.优化准则及其保证措施
考虑地震作用时必须充分领会和灵活运用抗震概念设计的优化准则和采取相应的构造措施。优化准则“强节弱杆”--防止节点破坏先于构件“；强柱弱梁”--防止杆系发生楼层倾移破坏机制，要求柱的抗弯能力高于梁的抗弯能力“；强剪弱弯”--防止构件剪力破坏，要求杆件的受剪承载力高于受弯承载力“；强压弱拉”--对杆件截面而言，为避免杆件在弯曲时发生受压区混凝土破裂的脆性破坏，使受拉区钢筋承载力低于受压区混凝土受压承载力。保证措施保证措施有两个方面：一是调整或限制构件的荷载效应，二是强制规定必要的构造措施。这两个方面在高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）有详细的规定，有的则是以强制性条文提出严格要求。如：高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）中第6.3.2条的第1点限制梁端截面混凝土受压区高度与有效高度之比，就是保证梁的变形能力，而它又决定于梁端塑性转动量，而塑性转动量又与截面混凝土受压区的相对高度密切相关；试验研究结果表明要使钢筋混凝土梁的位移延性系数达到3--4，混凝土受压区相对高度必须控制在0.25--0.35。总之，高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）中许多条文以及强制性条文都是与这“四强四弱”密切相关，因此，必须在充分理解规范、规程中的具体条文的基础上加以运用相应的构造措施。
浅谈建筑结构抗震设计概念篇2
【关键词】建筑结构；抗震设计；概念设计；抗震构造
近年来，世界范围内地震频发，人们对建筑结构抗震的研究也愈发重视，相关的抗震理论、抗震设计思路以及设计方法也愈加成熟。现代建筑结构抗震设计理论已经由最初的基于经验的弹性设计理论转变为基于非线性理论的弹塑性理论，允许结构发生屈服产生一定量的非弹性变形从而起到消耗一部分地震能量的目的。总的来看，建筑结构的抗震设计过程可以概括为：抗震概念设计、抗震设计以及结构抗震构造措施这三个方面。
1抗震概念设计
1.1抗震概念设计的含义
概念设计不需依靠数值计算进行，而是以结构破坏机理、结构体系整体与分体力学关系分析、结构震害试验以及工程经验等为基础，总结出相关的宏观经验用以指导设计过程中结构方案的确定、结构的布置以及计算简图和计算结果的处理。在结构设计过程中，抗震概念设计主要用于解决一些较为复杂难以进行计算或规范中无具体规定的问题。
1.2抗震概念设计的重要性
结构抗震设计时，数值计算的同时进行必要的概念设计意义重大。首先，地震的发生具有随机性以及不可预测性，地震动也具有十分明显的随机性和复杂性，而地震作用下结构的反应相应的非常复杂，仅靠数值计算难以准确把握相关规律；其次，当前背景下的抗震设计理论都建立在一定假设基础上，并不能完结构的地震受力、变形以及破坏过程。
因此，在结构抗震设计过程中有必要进行相应的概念设计，这样有利于提高结构设计的准确性，增强结构的安全性。
1.3抗震概念设计的应用与发展
20世纪70年代以来，大量的震害经验表明结构抗震设计中“计算设计”存在一定的缺陷，有必要开展相应的“概念设计”。随后，概念设计的应用与发展在我国历年的《建筑抗震设计规范》中得到鲜明体现，结构工程师逐步将概念设计应用于实际工程，并取得了良好的效果。
传统意义上的结构抗震设计，焦点都放在如何提高结构的承载能力，不可避免地引起结构混凝土强度等级以及配筋率的提高，相应的建筑的造价也提高。结构配筋率提高，结构承载能力虽有提高，但是考虑到结构的地震作用效应与结构的刚度成正比，而增加结构的配筋却提高了结构的刚度，因此，加强了地震作用效应。概念设计从降低地震作用效应出发来避免这个矛盾而达到提高结构的抗震安全性能。最典型的方法就是隔震消能法，这种方法的根本是依靠设置在基础与主体之间的柔性隔震层来加大结构的阻尼，抑制结构的振动，减少结构的加速度、位移，最终降低结构的地震作用效应。相关的理论分析证明通过这种概念设计方法可以将结构地震作用效应降低4成，值得大力应用实践。
随着经济社会的不断发展，人们对于现代建筑的结构形式也越趋复杂化。为了满足人民群众的需求，结构设计人员必须提高对概念设计重要性的认识，不断探索先进的计算理论，同时注重借助现代计算机强大的数值计算能力，让建筑结构能够满足功能性、安全性以及经济性的要求。
2结构抗震计算
结构抗震计算工作包括地震作用计算与结构抗震变形验算这两方面任务。
2.1地震作用计算
除8、9度时的大跨度结构与长悬臂结构以及9度时的高层建筑需要计算竖向地震作用外，一般结构抗震设计仅仅需要验算结构在其2个主轴方向的水平地震作用下的强度、刚度以及稳定性，同时认为不同方向的结构水平地震反应完全由相应方向的抗侧力构件承担。若建筑结构中含有交角超过15o的斜交抗侧力构件，则应进行各抗侧力构件所在方向的水平抗震计算。此外，对于质量、刚度分布不具备对称性的结构还应验收结构构件在双向水平地震作用下的扭转效应，而调整地震作用法也是考虑其他特殊结构中扭转效应的有效途径。
目前常用的结构抗震计算方法主要包括底部剪力法、振型分解反应谱法以及时程分析法三种。其中，前两种方法是基本方法，而时程分析法主要用于对严重不规则、特别重要性或是高度较高的高层建筑进行抗震补充计算。其中，时程分析法（又称动态设计法）是在地震作用下对结构的基本运动方程进行积分，求得结构在整个地震历程中的动态反应的方法。具体实施时，选取与建筑场地相适应的若干地震动加速度记录或人工地震动加速度时程曲线波作为输入结构基本运动方程的地震作用，由输入地震动初始状态逐步积分至地震结束。通过积分转换最终不仅可以得到结构的速度、加速度反应时程曲线，还可以进一步得到结构的内力、位移等时程曲线，结构设计人员可以据此对结构构件的抗震承载力与变形验算。
2.2结构抗震变形验算
通常情况下，结构抗震变行验算方法根据多遇地震作用与罕遇地震作用分为以下2种类型：
2.2.1多遇地震作用
在验算不同结构物在多遇地震作用下的变形量时，对其楼层内最大的弹性层间位移作如下限定：
Ue≤[Qe]h
2.2.2罕遇地震作用
在罕遇地震作用下，下列结构应进行弹塑性变形验算：①高大单层厂房的横向排架（8度地震iii、Ⅳ类场地或与9度地震）；②钢筋混凝土框架结构（7、8、9度地震且结构ξy
3抗震构造措施
3.1砌体结构
砖混结构主要通过采取一定的构造措施来达到抗震目的。常用的抗震构造措施包括设置圈梁、构造柱以及对墙体进行加固等。在砖混结构中设置圈梁与构造柱，使二者相互连接组成封闭骨架，增强结构的整体性能，最终提高整个结构的抗震能力。构造柱通常设置在结构的外墙转角、内外墙交接部以及楼梯间的四角位置。而加固墙体则需要将墙体原有抹灰凿除，取而代之采用高标号水泥砂浆抹灰或采用钢筋网加砂浆抹灰，通过这种方式增强砖混结构的水平承载力。
3.2钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构抗震构造一方面通过对构件截面h/b、承重柱u=n/（a・fc）以及构件ρmin等指标进行控制来实现，另一方面在填充结构中布置拉结筋、按规定在填充墙中设置构造柱、短柱全高加密布箍等。
4结语
总而言之，建筑结构抗震设计是一个系统的过程，必须从全局出发、通盘考虑。结构设计人员应当做好结构抗震概念设计、抗震计算以及建筑结构抗震构造措施的控制，这样才能尽最大限度地保证结构的抗震安全性能，有利于避免或降低结构的安全性能。
【参考文献】
[1]赵继东，师颖.我国建筑结构的抗震设计思路[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2009（07）.
浅谈建筑结构抗震设计概念篇3
关键词：高层建筑；抗震设计；方法
随着我国城市建设和经济的快速发展，由于建设者开发、使用功能上的要求，高层建筑越来越多，体型也越来越多样化，各种体型复杂、内部空间多变的复杂高层建筑大量涌现。我国是地震多发带，在此情况下，高层建筑必须要考虑抗震设防。下面谈谈高层建筑抗震设计的具体方法。
一必须减少地震能量输入
积极采用基于位移的结构抗震设计，要求进行定量分析，使结构的变形能力满足在预期的地震作用下的变形要求。除了验算构件的承载力外，要控制结构在大震作用下的层间位移角限值或位移延性比；根据构件变形与结构位移关系，确定构件的变形值；并根据截面达到的应变大小及应变分布，确定构件的构造要求。选择坚硬的场地土建造高层建筑，可以明显减少地震能量输入减轻破坏程度。
二隔震和消能减震设计的推广使用
目前我国和世界各国普遍采用的传统抗震结构体系是“延性结构体系”，即适当控制结构物的刚度，但容许结构构件在地震时进入非弹性状态，并具有较大的延性，以消耗地震能量，减轻地震反应，使结构物“裂而不倒”。采取软垫隔震、滑移隔震、摆动隔震、悬吊隔震等措施，改变结构的动力特性，减少地震能量输入，减轻结构地震反应，是一种很有前途的防震措施。提高结构阻尼，采用高延性构件，能够提高结构的耗能能力，减轻地震作用，减小楼层地震剪力。随着社会的不断发展，对各种建筑物和构筑物的抗震减震要求越来越高，地震控制体系具有传统抗震体系所难以比拟的优越性，在未来的建筑结构中将得到越来越广泛的应用。
三注重结构材料的选用
可以对材料参数随机性的抗震模糊可靠度进行分析，改变过去对结构抗震可靠度的研究只考虑荷载的不确定性而忽略了其他多种不确定因素，综合考虑了材料参数的变异性，地震烈度的随机性及烈度等级界限的随机性与模糊性对结构抗震可靠度的影响。从抗震角度来说，结构体系的抗震等级，其实质就是在宏观上控制不同结构的廷性要求。这要求我们应根据建设工程的各方面条件，选用符合抗震要求又经济实用的结构类别。
四高层建筑减轻结构自重
一方面从地基承载力来看，如果是同样的地基条件，减轻结构自重意味着在不增加基础或地基处理造价的情况下，可以多建层数，特别是对于软土更为明显。另一方面地震效应与建筑质量成正比，结构质量的增加必然引起地震力的增大。高层建筑由于其高度较大，重心较高，地震作用倾覆力矩也随质量的增加而增大。设计时要求高层建筑物的填充墙及隔墙应采用轻质材料。
五设置多道抗震防线
当第一道防线的构件在强烈地震作用下遭到破坏后，后备的第二道乃至第三道防线能抵挡后续地震的冲击，使建筑物免于倒塌。高层结构形式应采用具有联肢、多肢及壁式框架的框架剪力墙，剪力墙框架简体，筒中筒等多道抗震防线结构体系。需要强调的是设计不能陷入只凭计算的误区，若结构严重不规则，整体性差，仅按目前的结构设计计算水平，是难以保证结构的抗震、抗风性能，尤其是抗震性能。因此，要求建筑师与结构工程师共同把好初步设计这一环节。关于高层建筑混凝土结构概念设计的一般原则和具体内容，高层建筑混凝土结构技术规程有关章节作了规定。
一是结构的简单性。结构简单是指结构在地震作用下具有直接和明确的传力途径。建筑抗震设计规范要求，“结构体系应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。”只有结构简单，才能够对结构的计算模型、内力与位移分析，限制薄弱部位的出现易于把握，因而对结构抗震性能的估计也比较可靠。二是结构的规则性和均匀性建筑抗震设计规范要求，“建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面布置宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。”建筑平面比较规则，不应采用严重不规则的平面布置，对a级高度建筑宜平面简单、规则、对称、减小偏心；而对B级高度建筑则应简单、规则、减小偏心。平面布置均匀规则，使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递，并使质量分布与结构刚度分布协调，限制质量与刚度之间的偏心。结构布置均匀、建筑平面规则，有利于防止薄弱的子结构过早破坏、倒塌，使地震作用能在各子结构之间重分布，增加结构的赘余度数量，发挥整个结构耗散地震能量的作用。沿建筑物竖向，建筑造型和结构布置比较均匀，避免刚度、承载力和传力途径的突变，以限制结构在竖向某一楼层或极少数几个楼层出现敏感的薄弱部位。三是结构的刚度和抗震能力水平。地震作用是双向的，结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用。通常，可使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力，结构的抗震能力则是结构强度及延性的综合反映。结构刚度的选择既要减少地震作用效应又要注意控制结构变形的增大，过大的变形会产生重力二阶效应，导致结构破坏、失稳。结构应具有足够的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力，现有的抗震设计计算中不考虑地震地面运动的扭转分量，在抗震概念设计中应注意提高结构的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力。四是结构的整体性。在高层建筑结构中，楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用，楼盖相当于水平隔板，它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力子结构，而且要求这些子结构能协同承受地震作用，特别是当竖向抗侧力子结构布置不均匀或布置复杂或抗侧力子结构水平变形特征不同时，整个结构就要依靠楼盖使抗侧力子结构能协同工作。楼盖体系最重要的作用是提供足够的平面内刚度和内力，并与竖向子结构有效连接，当结构空旷、平面狭长、平面凹凸不规则，楼盖开大洞口时更应特别注意，设计中不能错误认为，在多遇地震作用计算中考虑了楼板平面内弹性变形影响后，就可以削弱楼盖体系。
总之，在高层建筑的抗震设计中，设计人员必须在结构设计中正确的应用规范，把握好抗震概念设计，吸取新的理论知识，确保建筑结构在遭遇地震时真正具有良好的抗震能力。
参考文献
[1]高利学.浅谈高层建筑的抗震设计与抗震结构[J].中国新技术新产品.2012（03）
[2]谢亚朋.浅谈高层建筑的钢筋混凝土结构的抗震设计方案[J].科技创业家.2012（19）
浅谈建筑结构抗震设计概念篇4
关键词：公路桥梁；抗震设计；设防目标；设防措施
1、前言
在抗震抢险救灾中，公路交通运输是抢救人民生命财产、尽快恢复生产和重建家园的重要环节。遍布的道路交通犹如全身的血管，由此可知道路交通的重要性，而公路桥梁作为道路交通的一部分，其重要性也可想而知。而桥梁工程，作为重要的生命线工程，是交通运输的咽喉，在国家建设中起着举足轻重的作用，而在地震发生后为了紧急救援和抗震救灾的需要，其重要性就更为明显。
2、桥梁结构震害及其原因分析
要想建立正确的抗震设计方法、采取有效抗震措施，对公路桥梁震害及其产生的原因的调查和分析是必不可少的。从世界各国的地震震例统计资料看，公路桥梁的震害现象主要有以下几种：一、对梁式桥梁地震位移造成上部活动节点处因盖粱宽度设置不足导致落梁或梁体相互磁撞引起的破坏，而对拱式结构则主要表现在拱上建筑和腹拱的破坏，拱嘲在拱顶、拱脚产生的破损裂缝，甚至整个隆起变形。二、由于地震造成的地基土液化，加大了地面位移从而加剧了结构反应，大大增大了落梁的可能性。三、对支座的抗震要求考虑不足造成支座发生过大的位移和变形从而造成支座本身构造上的破坏等，进而对结构的其他部位产生不利的影响。四、桥梁下部结构抗力不足导致的地震时下部开裂、变形和失效，进而对全桥的不利影响。五、地震时使得在松软地基上的桥梁在发生河岸滑移导致全桥长度的缩短而造成的比较严重的震害。
3、公路桥梁抗震设防目标
公路工程对政治、经济、国防和抗震救灾具有特别重要的意义，地震时一旦发生破坏，将造成交通中断，后果非常严重。进行公路工程抗震设计时，应根据不同等级公路的重要性程度，考虑重要性系数来计算水平地震作用。与建筑结构抗震设计采用的“三水准两阶段”的抗震设计方法有所不同，目前我国桥梁抗震仍采用一次设计法，仅进行基本烈度下的抗震验算，只进行设计地震力作用下的强度验算，没有考虑桥梁结构的“变形能力”和“耗能能力”。这就导致钢筋混凝土墩桂在强烈地震作用下，往往因设计弯曲延性不足或塑性铰区设计抗剪强度不足而发生弯剪破坏或剪切破坏。因此，单一的强度设防原则是目前我国公路桥粱抗震设计中存在的主要问题。国际上公认的多级抗震设防原则是“小震不坏，中震可修，大震不倒”，建议公路桥梁的抗震设计宜采用三阶段三水准设防。第一阶段设计：对于小震，采用众值裂度的地震动参数，计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，使结构在小震作用下不发生弹性破坏，并进行结构强度和稳定性验算，满足第一设防裂度对结构强度、变形和稳定性的要求，实现小震不坏。第二阶段设计：对于中震，采用第二水准裂度的地震动参数，考虑刚度退化，计算截面开裂、屈服及破坏时的荷载位移关系，并同地震荷载效应比较，要求有一定的安全度，从而满足第二级设防要求，实现中震可修。第三阶段设计：对于大震，采用第三水准裂度的地震动参数计算地震荷载效应，并同截面的破坏荷载比较，要求有一定的安全度，并考虑结构的倒塌机制，保证整体稳定可靠度，实现大震不倒。上述三阶段设计原则实际上规定了结构在三级地震水平下相应的反应，即在多遇地震作用下，结构总体处于弹性反应范围，结构构件没有损坏，在设防烈度的地震作用下，结构可能出现一定的塑性变形，但最大变形值应限定在远低于结构的容许变形以内，在罕遇地震作用下，结构将经历较大的弹塑性变形循环，最大变形可能达到结构的容许变形值，但始终不超过容许变形值。最终实现了“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设防原则。
4、公路桥梁抗震设防措施
由于地震反应的不确定性和桥梁结构的复杂性，桥梁结构抗震设计中尚存在许多不定的因素。现行的地震作用计算和结构抗震计算的方法大都是具有一定概率水准的近似方法，除了进行合理的抗震计算外。还应采取有效的构造措施来提高结构抗震性能。《公路抗震规范》区分不同基本烈度，分别给出了桥梁结构抗震构造措施。通过限制构件之间的位移，增强柱墩的强度、刚度和延性，加强结构整体性和稳定性等方面来提高桥梁结构的抗震性能。近几十年来，尽管世界各国都在改进桥梁设计方法方面做出了巨大的努力，但是在近年来发生的几次大地震中，桥梁结构仍然不同程度的遭到了的损害，这说明还有待进一步地完善桥梁的抗震设计理论。大量的震害资料表明，合理的结构形式和成功的抗震设计，即合理的概念设计可以大大地减轻甚至避免震害的发生。一个是概念设计、一个是构造细节设计。需要注意的是，这两个东西其实和具体的抗震计算关系不大，计算只是辅助手段，只是验证概念和细节的合理性。所以设计师需要的是对桥梁抗震设计基本概念和原理的深刻理解。从结构上来说，要清楚哪些结构有利于抗震，哪些结构抗震不利，其中包括桥型、上部结构、下部结构、墩台、基础的处理等等。构造细节措施则包括一些基本的抗震措施，比如支座的选择、挡块的设置等等，还包括构件细节的构造措施、比如墩的箍筋配置、节点配筋构造。国内外桥梁抗震研究人员一直都在研究桥梁的合理构造措施，合理的构造措施可以提高整体的延性及滞回耗能能力。在确定路线的总走向和主要控制点时，应尽量避开基本烈度较高的地区和震害危险性较大的地段；在路线设计中，要合理利用地形，正确掌握标准，尽量采用浅挖低填的设计方案以减少对自然平衡条件的破坏。对于地震区的桥型选择，宜按下列几个原则进行：尽量减轻结构的自重和降低其重心，以减小结构物的地震作用和内力，提高稳定性，力求使结构物的质量中心与刚度中心重合，以减小在地震中因扭转引起的附加地震力，应协调结构物的长度和高度，以减少各部分不同性质的振动所造成的危害作用，适当降低结构刚度，使用延性材料提高其变形能力，从而减少地震作用，加强地基的调整和处理，以减小地基变形和防止地基失效。
5、结语
虽然目前地震还不可有效的预测，但是只要我们通过研究认识到地震对结构的破坏规律，我们就能通过一定的抗震设防原则制定相关的抗震设防措施并控制好施工质量，这样就能尽量减低震害的影响。
参考文献：
1.袁腾文.浅谈公路桥梁的防震设计.科技资讯，2009年3期
2.龚继铣.浅谈公路桥梁的防震设计.科技资讯，2009年18期
3.沈建章,王光.浅谈公路桥梁的加固技术.科技创新导报，2008年第9期
浅谈建筑结构抗震设计概念篇5
关键词：建筑结构设计CaDpKpm抗震设计概念设计
中图分类号：S611文献标识码：a文章编号：
随着科技的发展，计算机技术和建筑结构分析理论也在不断地发展和完善，计算机辅助设计(CaD)系统在建筑工程设计领域中也得到了普遍的应用。那么，在使用这些结构软件的过程中，容易出现什么问题，在使用这些软件辅助结构设计时应注意哪些事项呢？回顾多年的结构设计经验，尽管在结构设计中采用CaD进行建筑结构设计计算方便快速,但设计师要对建筑整体结构概念加强认识，不能过分相信计算机分析结果。另外，要对软件技术条件进行清醒的认识。为此,结合近几年来在实践中发现的类似问题,对pKpm软件的应用作一些简单的分析,以提高应用pKpm软件进行结构设计的质量。
1、超规范设计导致结构存在安全隐患
超规范设计问题对中小设计院来说是禁而未绝的问题。虽然建设主管部门三令五申的强调,但是由于缺乏有效的管理手段和约束机制,有的地方设计审查流于形式,或对设计图纸的审查只限于对建筑造型的审查,使得一些超规范设计变成了耸立于城市街头的建筑物。当然,超规范设计有设计单位主观上的原因,也有的是客观上造成的。超规范设计的问题主要表现在以下几个方面:
1.1砖混结构层数和高度超规范问题
在《建筑抗震设计规范》(以下简称“抗规”)中,多层砌体房屋由高度和层数两个指标控制,一般认为,超过了其中的一个控制指标即是超规范设计。近年来,一些抗震设防地区所建砖混建筑物相继出现八层带半地下室砖混住宅。严格地讲,按“抗规”的规定,带半地下室住宅房屋的高度和层数应从地下室地面算起,也就是说,八层带半地下室建筑的实际层数应为九层。
1.2底层框架砖房超规范设计问题
底层框架砖房除存在上述高度和层数超规范问题以外,还存在底层框架本身的设计超规范问题。“抗规”所谓的底层框架是指底层为框架－抗震墙承重的结构,且宜采用钢筋混凝土抗震墙,但抗震烈度为6度和7度地区可采用嵌砌于框架之间的砖墙。根据了解的情况,有些工程底层框架虽有抗震墙但截面面积明显不足。一些工程竟采用底层纯框架结构,而且在抗震区总层数达到八层。并有底一上七、底二上六、甚至底三上五的底层纯框架形式出现,并且在实际工程中底层有限的几片砖墙还常常是按填充墙来考虑。这种结构形式大都出现在临街的住宅设计中,尤其近年来在房地产开发商所建的商品房中居多,这种结构形式的建筑在地震中的表现是非常脆弱的。所以,一旦有地震发生,其后果将十分严重。
1.3旧房改造设计中的超规范问题
某些过去设计建造的房屋在建设当时该地区的抗震设防烈度低于现行的设防烈度,或由于建筑时的材料所限,其抗震能力较差,已属于抗震加固对象,而某些设计单位未进行加固设计而进行了加层设计,有的加层设计还超过现行规范要求。在加层施工中原结构有不同程度的破坏,加层设计对该建筑的抗震性能来说无疑是雪上加霜。
调查发现,导致超规范设计的主要原因有如下几方面:一是某些设计人员遵循规范的意识淡薄,对规范规定模糊不清、学习不够,甚至有些结构设计人员从来没有考虑过规范的要求。二是建筑设计的人员结构概念模糊,从建筑设计方案阶段造成结构设计是超规范的,而又片面地强调所谓的建筑形式等要求,使结构难以满足规范要求。三是某些建设单位由于从投资的限制、土地利用率等方面出发而提出不满足规范要求的结构形式,而设计部门为得到工程的设计任务故意违反规范规定,有的设计单位领导为了眼前的利益,迫使设计人员进行超规范设计；四是设计审查部门迁就建设单位的意图,使超规范设计在某些地方合法化甚至成为不成文的地方标准和习惯作法。笔者认为,设计规范作为国家制定的规程是指导建筑设计的纲领,作为建筑设计工作者,在任何时候都不应当违反。
2、过分依赖计算机分析结果而忽略抗震、构造等要求
2.1过分相信计算机
一些对结构概念不很清楚的设计人员可能会过分地相信计算机而出现严重的设计错误。例如某六层砖混结构,其中第六层为大空间会议室,而且第六层沿纵墙外挑1200mm。也就是说,第六层的屋面、墙体等荷载最终传于第五层的外挑梁上,而挑梁向内的平衡长度不够或挑梁上的平衡荷载不足,显然挑梁的抗倾覆能力不足。设计者认为:挑梁的计算数据是由pmCaD软件生成的,其配筋是经过pK软件计算的,计算结果没有问题。其实,由于设计者对软件技术条件不明,在操作时有荷载漏项,导致计算结果错误。
2.2忽视抗震设计和构造要求
在实际结构设计中,不同程度地存在着忽视抗震概念设计问题。例如：某6度抗震区建筑,设计为六层带半地下室砖混住宅,上部结构布置均匀规整,但是上部作为主要承重和抗震墙体的内纵墙却没有基础,而是坐落于地下室的内横墙上,也就是说,上部六层墙体的线荷载,变为集中荷载传于地下室横墙上,这种结构的传力路线是最为不利的。
建筑物抗震设计包括三部分内容,即概念设计、构造设计和结构计算。大家都知道,地震是一种复杂的自然现象,我们对建筑物的地震破坏机理还不十分清楚,对地震的破坏现象也只是停留在感性认识阶段,建筑物抗震计算的原理只是一种近似方法。所以,我们在进行建筑物抗震设计时,一定要遵循“抗规”提出的抗震设计原则和抗震设计构造要求，正确应用CaD软件，提高建筑结构设计质量。例如底层框架结构上部的砖房的构造措施比多层砖房的构造措施要严格一些,要求构造柱的纵向钢筋不宜小于4Φ14,箍筋间距不宜大于200mm等,不能按砖房的抗震措施来设计,也不能单凭计算结果来判断结构的可靠性,象上述的两个例子,结构的静力计算是没有问题的,而纵向抗震能力明显不足。
3结构平面辅助设计软件pmCaD的应用
pmCaD是pKpm系列软件的核心模块,是建筑与结构连接的接口软件,也是结构平面设计软件,在这个模块中建立的结构模型应力求准确,能够反应结构的实际情况。
3.1交互式结构模型的建立
结构模型中所有的构件均在此项操作中输入,应当注意的是:凡是结构布置形式及构件尺寸和荷载不同的结构层均应描述为不同的结构标准层,对于上下层柱变截面情况用构件相对于节点的偏心描述,注意在节点过密的时候墙体及梁布置的连续性。在布置过两个或更多的标准层后,不能使用图案编辑菜单对某一层或某一部分拖动或平移,因为所有的节点位置都是用相对于原点的位置描述的,拖动或平移会造成上下层节点错位。全楼的组装必须是自下而上的标准层组装,不能把后一个标准层组装于前一个标准层之前。填充墙不能作为墙体输入。在此输入的荷载值应是荷载标准值,不是设计值。
3.2pK文件的生成
对于砖混结构,按连梁生成的墙梁的pK文件,在没有进行砖混抗震验算时梁上没有上部墙体及以上层楼板传来的荷载。底框砖房的底层框架梁不可以用生成连梁的方法生成pK文件,否则会引起框架上地震荷载的漏项,而用pK所画的梁施工图其节点构造不满足“抗规”要求。在此项操作中生成的连梁pK文件应打开修改支座情况,主要是依据实际情况修改梁与柱的铰接还是固接。在此菜单生成的框架pK文件应打开修改梁惯性矩增大系数和梁端弯矩调幅系数,否则pK软件按梁混凝土弹性工作配筋,使支座钢筋偏大而跨中钢筋偏小。
参考文献：
[1]李青松，钱冬.应用pKpm进行结构设计时应注意的问题[J].山西建筑.2008.15
[2]吴世华，魏胜利.浅谈利用pKpm软件设计中应注意的几个问题[J].中小企业管理与科技.2010.07.
浅谈建筑结构抗震设计概念篇6
关键词：工民建结构；抗震性能；发展现状，调查研究；分析
中图分类号：tU352.1+1文献标识码：a文章编号：
在建筑工程施工设计与建设过程中，工民建结构的抗震设计与施工技术，是建筑工程设计与施工技术研究的重要内容部分，对于建筑工程的结构功能与施工技术有着重要的作用和影响。随着建筑工程施工设计中抗震概念设计方法的提出与应用，对于建筑结构设计方式以及设计思路的新发展都有着一定的积极作用，并且在我国工民建工程施工中也得到了广泛的应用和发展，对于工民建工程结构的抗震问题以及性能都有着很大的影响作用，促进了建筑结构功能与安全质量的发展提升。
1、工民建工程结构抗震性能与问题
通常情况下，地震发生时地震作用是以地震波的形式向周围进行快速的传播，地震波在向周围快速传播的过程中，通过对于岩石以及地基结构的影响作用，对于建筑工程的基础部分或者是建筑工程的整体结构产生破坏的影响和作用。地震发生时，由于地震波对于建筑工程基础或者是结构部分产生的破坏影响作用，可以导致建筑工程结构内部产生巨大的应力或者是变形作用力，如果这种对于建筑结构内部的应力或者是变形作用力超过建筑结构材料以及部件的承受作用后，就会对于建筑结构部分或者是建筑整体造成很大的破坏影响作用，导致建筑工程使用质量受到影响。
在工民建工程中，对于工民建工程的抗震结构设计与施工，主要是以等效斜撑抗震结构模型为主，这种建筑抗震结构模型，在工民建工程抗震结构设计与施工中应用相对比较广泛，但是由于抗震结构本身的精确度不够，在施工与设计应用中，对于等效宽度也不好进行确定，并且不同建筑结构的受力状况不同，那么进行建筑结构的施工与设计中的等效宽度也不相同。在实际施工应用中，由于这种结构精确度不够高，并且结构设计太过复杂，因此在实际应用中也并不能很好的进行应用和实现。应用填充墙框架结构进行工民建工程的设计与施工应用，虽然由于填充墙的刚度作用，使得工民建工程结构的自振作用减小，但是对于整个建筑水平上的地震作用却增大。因此，应用填充墙框架结构进行工民建工程的施工设计与应用过程中，需要对于工民建工程抗震功能设计中的周期修正系数进行合理的确定，以提高该结构工程的抗震性能与作用。
2、概念设计在工民建抗震性能设计中的重要作用
概念设计在工民建工程施工设计中的体现，主要是在社会经济与建筑工程施工建设技术不断发展提高的情况下，随着人们对于工民建工程结构设计以及施工质量等要求的不断提高，并实现建筑设计中计算信息技术的应用后，为追求更加安全、可靠、经济、适用的建筑结构设计，逐渐被提出并发展应用起来的。
进行建筑工程的结构设计与施工过程中，对于工民建工程结构的设计，要求要以工民建结构设计的相关规范理论为基础，在对于其它优秀建筑结构设计经验应用的基础上，最终实现对于工民建工程的施工设计。同时，还需要注意，在进行其它延性设计思想与经验吸收应用过程中，还应注意不能完全对于原有的建筑结构设计思想以及经验进行完全照搬，而是把这些设计思想与经验作为一种指导与参考，结合工民建工程的实际情况，进行结构设计实现。在进行工民建工程的抗震结构设计中，需要考虑工程结构对于外荷载的消减作用，并将这种震动荷载作用转换成为一种建筑结构能力，在建筑结构设计施工中进行应用，概念设计就是针对这种建筑结构设计情况，进行建筑工程的结构功能与作用的设计实现。
应用概念设计思想进行工民建工程的结构设计实现，是将计算机建筑结构设计系统与建筑工程设计师的结构设计理念相互结合，实现对工程结构的设计的，因此不仅在进行建筑结构设计中，不仅具有更大的设计灵活性，并且对于建筑结构设计的思想以及精确度等也有很大的保障。需要注意的是，在应用概念设计思想进行建筑结构的设计应用过程中，应注意结合建筑结构与建筑施工场地的共振情况，进行建筑工程结构的施工设计，以保证建筑结构的抗震承载作用与功能。
3、概念设计在工民建抗震结构设计中的应用
在进行工民建工程抗震结构的施工设计中，不仅要根据建筑工程抗震设计的相关要求与标准，保证建筑结构的刚度以及强度、延性等设计的质量，还要满足现代建筑设计中的节能与经济、适用等要求。概念设计思想进行建筑结构的设计，主要是利用计算机信息技术，与建筑设计师的设计思想、经验相结合，实现对于建筑结构的设计，因此设计过程不仅可以严格的根据建筑工程施工的实际需求，进行精确的设计实现，而且设计过程中还具有很大的灵活性作用，具有较大的应用优势。需要注意的是，应用概念设计进行工民建工程的抗震结构设计中，要结合工民建工程的施工场地的地质条件以及地基结构稳定情况，通过建立相关计算模型，在对于抗震结构体系作用承载的准确计算下，进行合适的结构设计应用材料效应、空间结构、外力作用等的考虑设计实现。
4、结束语
总之，对于工民建工程抗震结构的现状进行分析调查，有利于及时发现建筑结构设计中的问题，提高建筑工程抗震结构设计水平，保证建筑结构的抗震功能与作用，保证建筑结构的安全与质量。
参考文献
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浅谈建筑结构抗震设计概念篇7
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浅谈建筑结构抗震设计概念篇8
【关键词】概念设计；结构抗震；结构体系；方法
1、建筑场地的选择
地震的实质是不规则的具有破坏性的地质运动，在强烈的地质运动下房屋建筑的地基在地震作用力的影响下也会随着发生不规则运动，进而造成房屋建筑上部结构破坏。所以，在房屋建筑抗震设计中应从建筑场地的选择入手。
1.1尽可能地选择一些地势开阔、土质坚硬的场地进行房屋建设。这是因为土质坚硬地基土不容易发生沉降，不会在地震力作用下地基土层发生位移。可有效地防止地震来临时因地基土层的位移、沉降而使房屋建筑上部结构受到破坏。
1.2尽量在房屋建筑选择场地时避开软弱地基以及地震频发的地段，如果应房屋建筑规划设计要求，无法避开这些地段，应采取必要的地基加固处理技术以及抗震措施。从房屋结构抗震性能入手，提高房屋建筑结构的整体性及牢固性。
1.3尽可能地避开易发泥石流、山体滑坡地段，如果在这些危险地段建设房屋，一旦地震来临时往往会引发泥石流及山体滑坡等灾害，加剧了房屋建筑结构的破坏程度；此外，房屋建筑场地的土层的强度和刚度也对房屋建筑结构的抗震能力有着一定的影响。通常是土层越厚越坚硬，房屋建筑受震害的程度越小。
2、地基和基础设计
2.1为了提高房屋建筑的整体性及刚性，进而增强房屋建筑结构的抗震能力，在房屋建设设计过程中，应按照同一建筑单元建设在同一性质的地基上，结构相同的房屋建筑在地基处理方式选择方面应采用统一的地基处理方式。
2.2房屋建筑基础应按照有关规定深度进行埋设，尽可能地增加基础的埋设深度，如果基础埋设深度不够或者过浅会降低建筑物的嵌固作用，使房屋建筑在地震灾害下振幅增大，房屋建筑受害严重。所以，在满足房屋建筑基础埋设深度的基础上尽可能地加大基础埋设深度，并做好基坑的回填夯实工作，提高房屋建筑基础的稳定性。
2.3房屋建筑是由基础和上部结构两部分构成。为了提高房屋建筑的整体性，一般在基础室外的地坪下不宜设置内外交圈的基础圈梁；应在房屋建筑上部结构和基础部分之间设置构造柱，构造柱连接房屋上部结构及基础的圈梁；如果房屋建筑基础土质的刚度不够，应考虑在基底设置圈梁，进而提升房屋基础的强度和刚度。
3、建筑结构的规则性
经过对地震灾害的统计可知，建筑物的几何形态对于抗震来讲至关重要，所以，在进行抗震设计时，要尽可能控制好建筑结构的形状，增强抗震性能。
3.1研究表明，建筑结构形势简单规则，在地震作用下损坏较轻，因为简单规则的建筑结构受力均匀，而且传力路径比较明确，可以有效的抵抗地震作用。
3.2尽可能保证建筑结构有较好的对称性。如果建筑结构不对称，其刚度和质量分布就不均匀，在地震作用下，各个部分受力不均匀，传力路径不明确，就会产生扭转等破坏。
3.3保证建筑结构竖向均匀性。一般情况下，建筑物在地震作用下会发生水平方向的侧移，这就要求高层建筑竖向刚度比较均匀，这就可以避免在地震作用时，结构物在竖直方向上引起应力集中或变形集中，以至于在小震作用下有严重损坏，在大震作用下倒塌。
4、合理的结构体系及构件的延性
对于整个建筑结构来讲，设计合理的结构体系并保证构件的延性相当重要，在设计过程中要遵循以下几项原则：
4.1在进行结构计算时，要有明确的计算简图和说明，而且要保证建筑结构在地震作用时有合理的传力路径。
4.2保证结构有足够的强度和变形能力。在地震作用时，有大量的能量瞬间传递到建筑结构物中，如果结构物有较好的变形能力，就可以吸收大量的地震能量，避免结构损坏。因此，在抗震设计时，要尽可能采用延性较好的构件。
4.3保证结构强度和刚度合理分布。在设计时，尽可能使结构强度分布均匀，刚度在竖直方向上分布均匀，这样可以避免在地震作用时，结构物局部出现应力集中，从而造成结构物整体损坏。
5、建筑结构抗震设计方法
5.1构减轻结构自重。研究表明，地震效应与建筑物的质量成正比，高层建筑高度较大，其重心也较高，在地震作用下，倾覆力矩也随质量的增加而增大，这就会对结构物带来极大危险。因此，在进行设计和建造时，要尽可能采用强度大、质量轻的建筑材料，减轻建筑物的质量。
5.2提高短柱延性。在建筑结构中，要尽量提高短柱的承载力，并采取有效措施提高短柱的延性，这样就可以大幅度增强其抗震性能，确保建筑结构的安全。
5.3选择合理的建筑材料。在设计阶段，要进行抗震分析和计算，在选择建筑材料时，要对其参数进行可靠度分析，也要充分考虑材料参数的变异性，而且尽可能选择自振频率不同的材料，避免在地震作用时结构物局部或者整体发生共振，造成严重破坏。
5.4设置多道抗震防线，这样可以避免在地震作用下，由于局部损坏而造成整个建筑结构的损坏，例如框架一抗震墙结构系统，抗震墙可以抵抗较大的侧压力，是第一道防线，当在地震作用下抗震墙发生破坏时，框架结构就起到抗震的第二道防线。多道抗震防线可以极大的消耗地震能量，延缓或者减轻地震作用对高层建筑的损坏。
5.5加强建筑物内部的薄弱部分。在高层建筑中，由于层数较多，建筑面积较大，难免存在一些受力比较大而比较薄弱部分，在建设过程中，要及时对薄弱部分进行加强，采取有效措施增强其强度和刚度，这样就可以极大提高其承载力，避免在地震作用下过早的屈服产生较大变形，导致建筑结构局部损坏或者整个结构的损坏。
结语
总之，对建筑结构抗震设计而言，只有进行合理的概念设计，从场地选择、地基基础设计、平立面布置、结构体系、构件连接等各方面去研究，使它们符合一定的要求和原则，给抗震计算创造有利条件，才能有效控制结构在地震作用下的薄弱环节，达到建筑抗震的目的。
参考文献
浅谈建筑结构抗震设计概念篇9
关键字：高层建筑；框剪结构；优化设计；必要性；措施分析
中图分类号：tU74文献标识码：a
引言
在高层建筑施工设计的过程中，为了能够达到最佳的使用效果，需要采用恰当的结构设计形式，而框剪结构以其独特的优势成为目前在高层建筑结构设计过程中应用较为广泛的结构形式。框剪结构能够为建筑提供较大的平面空间，并且其具有较强的抗侧力刚度，能够更好的保证建筑物的稳定性。本文就在分析框剪结构优化设计必要性的基础上，对于剪力墙的合理选型和优化设计的措施进行分析，并指出抗震概念设计思想在该结构优化设计中的应用。
一高层建筑框剪结构优化设计的必要性分析
和传统的高层建筑结构设计方法相比，框剪结构具有一定的优势，能够更好的发挥建筑物的使用性能。传统的结构设计方法中，一个很大的制约因素就在于其求得的一组截面并不一定是最好的，工程结构建设起来之后可能会出现重量大造价高的现象，这和之前的结构设计过程密不可分。但是框剪结构优化设计虽然和传统的结构设计有着一样的设计过程，但是其最终的目标是使得高层建筑具有良好的使用性能，并且能够最大限度的降低工程的施工造价，实现经济性和实用性的统一。
高层建筑框架剪力墙结构具有良好的受力性和适用性，在现代高层建筑设计的过程中应用非常广泛。随着高层建筑的快速增长，对框剪结构的合理选型和优化设计对于节约施工建设的成本来说也具有一定的指导意义。当前的《高层建筑混凝土结构设计规程》中对于高层建筑结构选型，尤其是对于合理布置结构还没有形成一个明确的规定，这样就为高层框剪结构的优化设计提供了更为充足的设计理由。
二高层建筑框剪结构选型和优化设计的措施分析
高层建筑框剪结构在选型和优化设计的过程中需要注意很多事项，例如影响剪力墙用量的因素和相应的确定方法、剪力墙的截面尺寸大小以及剪力墙的平面设计等相关因素，下面本文就对这几点进行详细的分析。
（一）影响剪力墙用量的要素分析
在高层建筑框剪结构设计的过程中需要满足位移角限值的要求，还要充分的发挥该结构中各抗侧力构件的作用，以此来保证建筑的稳定性和安全性。在设计中，因为剪力墙是框剪结构中的主要抗侧力构件，所以剪力墙的用量和框剪结构的平面设计有着密切的关系，在设计中需要按照分散、均匀、对称和周边的原则进行。分散就是剪力墙的设计需要考虑到地震力分散作用在相等的多片剪力墙上，以避免地震集中造成剪力墙的破坏；均匀就是要同方向的各片剪力墙需要均匀的布置在建筑平面的每一个区域内，并且要保证每道剪力墙的承受水平力不能够超过总体水平力的40%；对称指的是剪力墙要最大限度的对称布置，以减弱地震时结构的扭转效应；周边就是要保证剪力墙沿着结构的周边进行布置，以此来提升结构的整体抗扭能力。
其次影响剪力墙用量的因素就是地震等级的大小。结构总水平地震作用将会随着剪力刚度的增加而增加。剪力墙增多，结构刚度增大，地震作用就会越强。为了能够发挥框剪结构的特性，剪力墙承担的地震倾覆力矩值需要大于地震总倾覆力矩值的50%。剪力墙不能够无限制的增加，需要根据实际的情况进行设计，以满足底部一般剪力的要求。当地震力过大的时候需要适当的减少剪力墙用量。
在剪力墙用量的设计中还需要考虑到抗震设防烈度、场地土、近场远场的影响以及结构侧移限值的影响等多个方面，在设计的过程中需要认真考虑各种因素，要在满足规范规定的位移限值条件下减少剪力墙的数量，实现经济效应和稳定效果的统一。
（二）剪力墙的平面设计
通常来讲，剪力墙需要沿着纵横两个方向布置，否则将会造成建筑物平面两个方向的刚度差异较大，增加了建筑物的扭转效应。剪力墙在设计时要尽量的设置在竖向荷载较大的地方，平面形状变化处或者是楼梯间、电梯和管道井的位置。当剪力墙不能够在结构纵横两个方向进行设计时，需要在刚度较弱的方向采用壁式框架等抗侧力构件以拉近两个方向在水平力作用下的位移值。
（三）剪力墙的截面尺寸确定
在框架剪力墙结构中，剪力墙需要有边缘的约束构件，即边框柱和边框梁。根据相关的规定，抗震要求的一二级剪力墙的底部加强部位的厚度要在200毫米以上，并且不能够小于层高或者是无支长度的十六分之一，其他的情况下要在满足不小于160毫米的基础上还需要小于层高或者是无支长度的二十分之一。在实际的设计过程中需要严格的按照规定进行，保证设计的顺利完成。对于框剪结构的边框梁的宽度来讲，需要和墙的厚度保持一致，高度可以为厚度的两倍。
（四）框剪结构优化设计
在对框剪结构进行优化设计的过程中需要对框架和剪力墙分别进行优化。对于钢筋混凝土框架结构的优化需要遵循以下步骤。首先要进行初始选型，确定之后进行结构分析，分析完成之后需要根据实际的情况，并结合自身的设计经验进行截面的优化设计，设计完成之后进行收敛性判断和可行性判断，确定之后再进行施工建设。需要注意，根据框架结构构件内力的计算结构分别对框架柱、框架梁和楼板结构实施优化设计。
剪力墙结构的优化设计则包括最优厚度设计和设置位置设计。对于框剪结构中剪力墙抗侧移构件的水平截面面积进行优化设计，需要在水平地震的租用下保证结构水平侧移值最大程度的接近相关规定中的最大侧移值。在所有优化设计完成之后再将框架结构计算得出的尺寸和剪力墙构件的最优厚度进行重新组合，形成新的框剪结构体系，对其结构内力进行分析，并且按照得到的结果对框剪结构的构件进行重新的优化设计。
三抗震概念设计思想在该结构优化设计中的应用
通常来说，高层建筑框剪结构的优化设计体现为抗震设计，在抗震设计的过程中，概念设计思想十分关键。概念设计就是通过对建筑物的总体结构进行控制之后，再选用体型较为简单、平面对称性良好、抗侧力体系的刚度和承载力上下变化连续的方案来设计出抗震性能良好的建筑，以保证建筑物的稳定性和安全性。
框剪结构的本身就是抗震概念设计的一个重要体现，因为框架结构柱网布置十分灵活，能够满足使用的功能要求，并且是主要竖向受力构件。除此之外，框剪结构设计的过程中，对于连梁的设计也充分的体现了这一设计思想。在小震和风荷载的作用下，连梁能够起到联系墙肢并且增大剪力墙侧向刚度的作用；在中震的作用下，连梁需要先出现弯曲裂缝，之后通过塑性耗能减小墙肢在地震作用下的受损程度。
结束语：在高层建筑设计过程中，框剪结构以其优势获得了较为广泛的应用空间，在设计的过程中对于框剪结构的选型和优化设计十分关键。本文就以高层建筑框剪结构优化设计为中心，从结构优化设计的必要性、选型和设计措施以及抗震概念设计思想的应用三个方面进行了分析论述，希望对于今后的高层建筑框剪结构设计有一定的帮助作用。
参考文献：
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浅谈建筑结构抗震设计概念篇10
[关键词]建筑结构设计；抗震设计；研究
中图分类号：tU3文献标识号：a文章编号：2306-1499（2014）08-0227-02
根据建筑结构抗震设计的规范可知，建筑结构可以通过不同的变量来体现对地震的反应。而在具体的抗震设计过程中，对于设计变量的选择，则需要通过结构自身类型的研究、地震反应特性、地震破坏模式等综合因素而定。按照抗震设计变量的不同，抗震设计主要分为基于承载力的抗震设计法、基于位移的抗震设计方法、基于能量的抗震设计方法和基于损伤的抗震设计方法。目前，国内建筑行业的设计人员在进行抗震设计时，主要是根据以承载力为主，结合建筑性能分析的设计原则来进行。
1.承载力的结构抗震设计思想
1.1理论基础
承载力的结构抗震设计理论是以惯性力的形式反映地震作用，通过静力分析理论的研究，按照弹性方法计算结构地震作用效应的大小、进行结构弹性位移验算，并把结构构件的强度是否满足特定的极限状态作为结构失效的准则。基于承载力的结构抗震设计方法是现行规范中在考虑结构延性的基础上普遍采用一种抗震设计方法。
1.2结构构件抗震承载力
在建筑结构设计的抗震设计过程中，必须依托结构构件的抗震力验算数据来进行。为了确保抗震构件的抗震性能，需要设计地震作用力验算，即一种以单独的一项乘以荷载分项系数加入到结构构件的承载力验算的作用效应的验算方式。在使用"承载力准则"对建筑结构构件进行安全水准考察时，地震力被视作是一种有效“荷载”以相应地震作用分项系数的取值体现其对建筑构件可靠性水准的影响，而以地震作用效应和其他荷载效应的组合效应起确定结构构件屈服水准的作用则是综合权衡抗震结构的安全水准的"设计地震力-延性"联合准则，两者概念有别，必须区分。
1.3降低系数与抗震措施
在现代的建筑结构抗震设计理念中，为了让结构在较低的地震作用下保持弹性的工作状态，必须要降低地震多用参与组合进行结构的抗震承能力的设计。但是在较大的地震作用下，为了让结构可以通过非有弹性变形抵御部分的地震作用，必须根据设计原则，在抗震设计时，引导结构进行合理的屈服，以满足设防的要求。根据抗震设计的基本原则和经验总结可以得出：在特定的地震分区，对于建筑结构而言，如果以设计地震作用为基准，使结构适中保持弹性反应，取用的地震作用越低，建筑结构在相同水准地震作用下位移延性需求会随之增加，或者水平位移越大，反之，水平位移就越小。
2.基于能量的结构抗震设计
能量的结构抗震设计是从输入能量和耗散能量的角度，捕捉到结构在强烈地震作用下的非弹性变形历程，其设计理论考虑了地震强度、频谱、地震持续时间对结构破坏的综合因素的影响，从能量角度分析研究地震地面运行以及运动对建筑结构作用。但是基于能量的结构抗震设计理论较为复杂，原因在于能量的变化没有规律可循。所以，到目前为止，能量的计算方案还未完全建立，基于能量的结构抗震设计方法仍处于研究探索之中。能量概念和破坏模型一直对立存在，成为抗震研究的中并行讨论的课题，基于设计理念和思路，对抗震结构的性能分析，又出现新的要求。
2.1设计特点
基于能量的抗震设计方案原理相对简单，思路简洁清晰，主要是从能量的角度考察地震对结构的作用，以及结构损伤破坏的相互关系角度阐述地震输入能量在结构中的转化、耗散过程。在建筑结构的抗震设计中，以能量分析方法解释地震三要素（幅值、频谱特性和持时）对结构抗震性能影响；能量分析为了能够使塑性累计损伤对结构破坏的影响清晰的反映出来，通过动力时程分析方法求得结构地震反应的全过程，对控制结构损伤性能意义重大。
2.2潜在问题与发展趋势
以能量谱的形式确定地震作用方式得到了绝大多数人的理解和支持，但能量谱的相关理论还不健全，需要继续加强研究；能量反应分析因为采用动力时程分析法，此分析方法比较准确，因而被广泛认可。在建筑结构中，对结构总耗能在非弹性变形耗能与阻尼耗能中的分配以及结构内部非弹性形变的耗能分布规律并没有明确的研究结果，无法建立一个广泛认可的关系表达式解释结构破坏状态与能量控制参数；目前为止，基于能量分析的抗震设计的研究还有一定的局限性，为了尽早的实现能量分析与实际工程的结合，必须加强自由度体系地震能量反应与单自由度体系反应的关系的研究，建立相应的标准规范，以促进抗震设计的发展，保证建筑的质量。
3.基于损伤的结构抗震设计
通过各国学者的研究证实：地震是一种持续时间短的往复运动，地震的破坏力不仅与结构的低周疲劳效应所造成的累积损伤有关，还与结构的最大变形有关。只有非弹性性能能够全面反应结构的变形和累积损伤效应的损伤性能参数，所以，通过非弹性性能建立地震损伤模型，按照结构在未来地震作用下的损伤允许值进行抗震设计是一种比较科学合理的设计方法。
4.基于位移的结构抗震设计
基于位移的抗震设计理论思想是为了确保结构达到该水准地震作用下的性能要求，一定水准的地震作用下，以结构的位移响应为目标设计建筑结构和相关构件。其原理是控制结构在大震作用下的层间位移角限值和总移限值，也就是说，为了使结构的塑性变形能力满足在预期地震作用下的变形要求，需要按照位移要求进行定量分析计算，以获得相应的资料数据，这是一种相对简单、合理的方法。该类设计由于设计思想的差异被分为了延性系数设计方法、能力谱法、直接基于位移的设计方法三大类，其中能力谱法主要体现的是一种位移验算方法，而直接位移法和控制延性方法是依据位移目标进行结构设计，本质相同，途径有异。
5.结语
伴随着建筑行业的发展，国内相关人员根据多年的研究，逐渐形成了一套较为先进有效的抗震设计方案，并在不断的发展中进行完善。当然，其中还有尚待改善的方面，只有通过不断的理论更新和实践证明，才能逐步成熟。为了确保建筑的抗震性能，满足建筑能够适应任何等级的地震，需要继续完善相关设计理念并用实践进行检验证实，促进我国建筑工程的持续健康发展。
参考文献
[1]李田超.浅谈工民建结构设计中的抗震设计[J].江西建材，2013（6）：29-30.