時間：2023-07-17 17:22:44
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇建筑結構概念設計，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：概念設計；建筑結構；安全Abstract: The conceptual design of the seismic design of building structure is the macroscopic control design of buildings. Due to the randomness, complexity of earthquake action, so that each earthquake generated waveform is different, but it will have more or less damage to the building, the engineers to analyze, summarize the experience of these accidents, the conceptual design of the. This paper analyzes the conceptual design of the seismic design of building structure.
Key words: conceptual design; building structure; safety
中圖分類號：TU2文獻標識碼：A文章編號：
前言：建筑抗震設計一般包括三個層次的內容與要求：（1）概念設計是根據人們在學習和實踐中所建立的正確概念，運用人的思維和判斷力，正確和全面地把握結構的整體性能，即根據對結構品性（承載能力、變形能力、耗能能力等）的正確把握，合理地確定結構的總體布置與細部構造。（2）抗震計算是對地震作用進行定量分析，確定工程結構及構件的地震效應，再將地震效應與其他荷載組合驗算結構及構件的強度與變形。（3）抗震構造措施是指采用滿足計算以外的措施，以保證結構整體性、加強局部薄弱環節等，保證抗震計算結果的有效性。
1、結構概念設計的意義
強調結構概念設計的重要性，旨在要求建筑師和結構工程師在建筑設計中應特別重視規范、規程中有關結構概念設計的各條規定，設計中不能陷入只憑計算的誤區。若結構嚴重不規則、整體性差，則僅按目前的結構設計計算水平，難以保證結構的抗震、抗風性能，尤其是抗震性能。高層建筑設計尤其是在高層建筑抗震設計中，應當非常重視概念設計。這是由于高層建筑結構的復雜性，發生地震時地震動的不確定性，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以及其它不可預測的因素，致使設計計算結果（尤其是經過實用簡化后的計算結果）可能和實際相差較大，甚至有些作用效應至今尚無法定量計算出來。
2、結構概念設計的原則
2.1優化選型原則
結構概念設計歸根到底是確定主體結構體系及其聯系。它要考慮兩個方面，用比較方法進行優化選擇：（1）優化結構體系。前提是掌握各類基本構件的特征（如與受力相關的幾何特征，與變形相關的剛性特征等），根據環境、使用、建筑和荷載實況優化選擇合用的基本構件，確定它們間的聯系，形成基本結構單元和它的支承做法（如框架結構，筒體結構等）；再將基本結構單元通過線型、平面、疊合、交叉等集合形式構成主要結構體系。（2）優化結構布置。在滿足使用要求和建筑意向前提下優化布置樓屋蓋水平系統、柱墻豎向支承系統和基礎系統。這時除比較各種布置的承載能力、豎向和側向變形，支承做法、地質條件等結構問題的合理性、優越性外，重要的原則是平立面宜規則、對稱，具有良好的整體性，豎向剖面除規整外，側向剛度宜均勻變化，自下而上逐漸減小，避免突變。
2.2空間作用原則
建筑物本來是一個空間結構。在結構概念設計時，考慮建筑物內各部分結構的空間作用，實際上是還原到它本來的結構面貌。當然，如果這時更能有意識地利用構成構件間的空間關系，往往還會給所設計的建筑結構帶來更大剛度、減小內力、受力效能好等方面的優點。
2.3合理受力原則
結構概念設計時，要經常運用力學原理來處理結構構件的一般受力分析問題。以下幾個方面往往應給予注意：（1）從受力和變形看，均勻受力比集中受力好，多跨連續比單跨簡支好，空間作用比平面作用好，剛性連接比鉸接好，超靜定的受力體系比靜定的受力體系好，另外，傳力簡捷比傳力曲折好，要避免不明確的受力狀態。（2）從受力和變形的分析看，要盡可能利用結構的對稱性、剛度的相對性、變形的連續性和協調性；既要分析各部分構件的直接受力狀態，也要分析整體結構的宏觀受力狀態；要抓住主要的受力狀況和它所發生的變形，忽略次要的受力狀況和它的相應變形。
2.4減輕自重原則
結構所承受的荷載有兩種，豎向荷載和水平荷載。豎向荷載的85％以上是建筑物自重，水平荷載中的地震作用與建筑物自重直接相關。減輕自重不僅可以減輕結構承受的荷載，而且可以降低建筑造價、加快建造速度、節約建筑材料、減少材料在生產運輸方面的工作量。減輕自重可采取如下措施：a、采用輕質高強材料，如輕集料混凝土、高性能混凝土、高強度鋼材、多孔或空心砌塊等。b、采取高效能的結構型式，如采用予應力構件，根據結構受力特點采用組合構件或組合結構，采用薄殼、箱形結構等優越的結構型式。c、選擇優越的結構體系，如采用筒體結構、網架結構、空間桁架等空間結構體系。d、選擇合理的結構，如盡可能減少外墻面積、加大開間尺寸和柱網距離、降低不必要的樓層高度等。
3、概念設計在建筑結構設計中的應用——建筑抗震的概念設計
概念設計要考慮以下因素：場地條件和場地土的穩定性；抗震結構體系的選取、抗側力構件的布置；建筑平、立面布置及外形尺寸的確定；非結構構件與主體結構的連接等。
3.1場地和地基的選擇
歷史震害資料表明，建筑場地的地質、地形、地貌對建筑物震害有顯著影響。因此，在抗震設計中，首先要注意場地的選擇。地基和基礎的設計宜符合下列要求：（1）同一結構單元的基礎不宜設置在性質截然不同的地基上。（2）同一結構單元不宜部分采用天然地基部分采用樁基。（3）地基為軟弱粘性土、液化土、新近填土或嚴重不均勻土時，應估計地震時地基不均勻沉降或其他不利影響，并采取相應的措施。
3.2選擇合理的建筑體型
建筑設計及其抗側力結構的平面布置宜規則、對稱，盡量使結構剛度中心與質量中心相一致，并應具有良好的整體性，以利于減輕結構的地震扭轉效應及應力集中現象。建筑的立面和豎向剖面宜規則，結構側向剛度宜變化均勻，豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸遞減，避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變產生薄弱層，造成應力集中。按《建筑抗震設計規范》的要求進行水平地震作用計算和內力調整，并對薄弱部位采取有效的抗震措施。對體型復雜、平立面特別不規則的建筑結構，可按實際需要在適當部位設置防震縫，形成多個較規則的抗側力結構單元。防震縫應根據抗震設防烈度、結構材料種類、結構類型、結構單元的高度和高差情況，留有足夠的寬度，其兩側的上部結構應完全分開。
3.3抗震結構體系的選擇
選擇合理的抗震結構體系，設置多道抗震防線。當設計既抗風又抗震的高層建筑時，希望設計成在風荷載和規范規定的地震作用下是剛性的結構體系，但當地震作用非常大時，又可
通過控制其屈服面變成有延性的結構。可將大型豎向和水平構件聯結成巨型框架，豎向構件既可單獨抵抗橫向剪力，在地震作用下，與水平構件又可組成整體結構，而豎向獨立構件與整體結構的振動周期是明顯不同的。
4、結束語
結構設計是隨著經濟發展及人們對建筑物功能要求改變，又隨著科技的進步而得以實現和解決。在結構概念設計時，只要掌握好以上原則，就能為結構設計勾勒出正確的方向，從而做出安全、美觀、經濟的結構設計。
參考文獻：
關鍵詞：建筑結構；抗震；概念設計
引言
所謂的概念設計，就是建筑在進行抗震的設計的時候，著力于建筑結構總體上對地震的反映，按照建筑結構的破壞過程，靈活的運用抗震技術，有效合理的解決建筑結構設計中存在的基本問題，從整體的布局上要注意大原則還要考慮細小的關鍵細節，從根本上提高抗震能力。建筑結構抗震概念設計具有基礎，且是結構抗震設計的核心，更統領結構抗震設計的全過程。現如今，結構抗震概念設計的思想也被愈來愈多的工程師所接受，并在結構抗震設計中發揮著愈來愈大的作用。
一、建筑結構抗震的概念設計重要性
建筑結構抗震概念的設計首先就是必須要遵守正確的建筑結構抗震概念設計的思緒，盡可能的滿足概念設計的要求。在這樣的基礎上，加上必要的抗震計算，抗震計算是非常重要的，不可缺少的一部分。在建筑結構抗震設計的計算是抗震的前提和基礎條件，概念的設計和抗震的計算相比，有著決定性的作用，主要原因有：
（一）地震及其地面運動的不穩定性
我國當代的科學技術水平受到限制，抗震計算的依據很難確定，地震發生時，震波根據震源傳到地球表面，經過巖石的折射，在土層中進行非線性傳播，這個非線性傳播是非常復雜、多變的過程，造成地面的運動的不穩定。如美國一位學者曾經研究Elcentro 臺站上發生的15 次地震記錄之后指出，不同的震源所造成地震的加速度的差別很大。近些年來，我國發生的大地震，大多數已經超過了原定的設防強烈度，不同程度的造成了社會經濟的影響和損失。如1966 年3 月22 日在河北邢臺發生的地震，高達10 級；1967 年7 月26 日在廣東陽江發生的地震，高達8 級；1976 年7 月28 日在河北唐山發生得地震，高達11 級。所以，設計者如果單單是根據設防烈度來進行建筑結構的抗震設計計算是很難確保人們的居住安全的。
（二）地震時地面運動的復雜性
地震發生時，地面運動一般分解為6 個自由度，但是世界上到目前為止還沒有記載最簡單的地面運動記錄。地震對建筑結構的破壞并沒有記載，對于復雜的地表運動分量很少人會掌握。在目前的抗震計算中，只要根據最簡單的水平和豎向方向進行計算，它與復雜的地表運動的作用有所差距。在地震發生時，不同地表運動可能會造成建筑結構的破壞的復雜性好沒人掌握。
（三）抗震計算對反映建筑結構破壞的復雜過程
在發生地震時，建筑結構的破壞是不斷地在變化、改動、非線性的復雜過程，只要有結構和構建出現的裂縫的現象及其損害的程度的非線性變化，在建筑結構薄弱層容易出現變形或者轉移而造成的建筑結構上的強度和內力的分布結構。不同構件的空間的作用和填充墻和其他的結構構件都會產生影響。現在的抗震計算理論和相關的計算程序這些影響都被忽略，造成某些建筑結構抗震計算分析的結果和實際的反差很大。綜上所述，可以看出根據抗震的計算結果來完成建筑結構抗震概念的設計時片面的，可能還會不安全。只有建立正確的建筑結構的抗震概念設計并且和抗震計算相結合來完成，財會是建筑結構具有一定可靠的抗震能力。
二、抗震概念設計的原則
強烈地震是一種破壞作用很大的自然災害。特別是近幾年，由于地震災害不斷發生，建筑結構抗震概念設計的研究也提升到一個新水平，更為建筑設計者帶來了新的問題。因此，應當針對地震形態，制定結構抗震概念設計的原則，并保證其靈活的運用，使建筑物具有可靠的抗震性能。
（一）形狀要簡單
首先，簡單的設計形狀能使建筑結構明了，并且在對各構件進行受力情況分析上也容易把握，在很大程度上保證了受力數據的精準度。其次，簡單的建筑構造還減輕了地震對建筑物的破壞，減少了工程整體的薄弱環節，提高了建筑物的整體抗震能力。
（二）豎向要均勻
在設計上要優先考慮豎向均勻，在建筑橫隔層的上下結構比例上要嚴格控制豎向收進尺寸，進行具體的豎向受力分析，避免因分隔層導致的承重不均、超標。而洞口開設應保持規則整齊，增強整體結構的剛度和強度，避免外力突發下的剛度突變，導致結構扭曲。另外，要保證剛度以及延性，就要同一層面支柱和其他連接結構剛性一致，剛度趨于均衡，增加結構延性，使構件更能吸收和發散地震能量。設置填充墻時將墻與柱分開，在不影響整體結構的受力狀態下，根據需要設置防震縫，進而保證其質量。
（三）整體要合理
基礎要符合建筑要求，保證基礎的承載能力完全達到剛度強度指標，與上部構件連接可靠。柱體與基礎和隔板到樓蓋的連接上有足夠的剛度和抗力，各部件牢固連接緊密協同，增強豎向和水平的抗震能力。
結構體本身由眾多構件連接組合，并通過各種構件協調工作來達到抵御地震作用的目的，若在地震作用中，結構體喪失整體性，則各構件的抗震作用就無法得到發揮，因此，就容易造成結構體的整體垮塌，所以，只有在保證結構體的整體性前提下，才能發揮各個構件的抗震作用，保證建筑結構體的質量安全。所以，保證結構體的整體性也是抗震概念設計的關鍵。
（四）結構要規則
結構規則能保證建筑結構有一個對稱的整體布局，包括立體剛度對稱和外形對稱，提高建筑抗側力。并且保證質量對稱，能使建筑物均衡抵御外力，很好的避免重心偏離，從而增強結構的穩定性。
根據抗震設計規范要求，建筑結構形式的選擇宜遵循規則、對稱的基本原則，使建筑結構的受力均勻，而且樓層不宜錯層，這都是對結構整體全面布置的要求。多次地震災害表明，房屋結構外形越不規則，地震災害所造成的影響越大，因此，建筑結構的質量重心不應與整體剛度中心偏差太大，否則將會加劇地震造成的扭轉震害。所以，就要求結構設計的平面、立面整體規則對稱。
（五）多重抗震防線的設計
一般地震持續的時間，短則幾秒，長則十多秒，面對持續性地震的襲擊，多重的抗震防線有利于降低地震所造成的傷害，爭取人們的逃生時間。因此，多重的抗震防線設計就顯得非常重要。
三、提高建筑結構抗震能力的措施
建筑抗震概念設計是專家們通過對大量建筑地震震害實例進行分析，歸納總結出來的實踐經驗。抗震概念設計在地震區的建筑抗震設計中是非常重要的，因而，應當引起高度重視。
首先，要合理的布局地震外力能量的傳遞吸收途徑，保證支柱、墻和梁的軸線處于同一平面，從而形成構件雙向抗側力體系。使其在地震作用下呈彎剪破壞，并且塑性屈服盡量產生在墻的底部。而連梁宜在梁端塑性屈服，還有足夠的變形能力。在墻段充分發揮抗震作用前，按照“強墻弱梁”的原則加強墻肢的承載力，避免墻肢的剪切破壞，提高建筑結構的抗震能力。
其次，要按照抗震等級對梁、柱以及墻的節點采取相應的抗震震性能。構造措施，確保建筑結構在地震作用下達到三個水準的設防標準。為了保證鋼筋混凝土結構在地震作用下具有足夠的延性和承載力，應按照“強剪弱彎”、“強柱弱梁”、“ 強節點弱構件”的原則進行設計，合理地選擇柱截面尺寸，控制柱的軸壓比，注意構造配筋要求，尤其是要加強節點的構造措施。
最后，要設置多道抗震防線，在某一構件損壞吸收部分地震能量后，其他構件還能再起到防線作用。另外，要增強建筑的延性，保證構件能夠有效吸收地震能量，合理布局構件的剛度和強度。框架結構設計要使節點基本不破壞，那么同一層中各柱兩端的屈服歷程越長越好。底層柱底的塑性鉸宜晚形成，應當使梁、柱端的塑性鉸出現得盡可能分散，充分發揮整體結構的抗震能力。
結語
由于地震發生的隨機性，因此為了盡量減少地震對人類生存環境的巨大破壞性，這就要求建筑結構的工程師們根據抗震的規則并且運用好建筑結構抗震概念的設計，做到結構功能和外部的條件保持一致，更好的對建筑結構的抗震設計進行解決處理，利用定量的計算方法對建筑進行抗震的數據分析。筆者衷心希望，以上關于對建筑結構抗震的概念設計探究能夠被相關負責人合理的吸收和采納，進而更好的提高我國建筑工程的質量，保障人民群眾的生命和財產安全。
參考文獻：
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關鍵詞：建筑結構抗震概念設計
中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A 文章編號：
0 引言
建筑結構的防震設計對于一個同我國這樣的地震頻發且震區范圍廣的國家而言極為重要。因地震的發生總是不確定的，目前全世界對于地震的預測仍無能為力。所以我們應該從防震角度考慮，對癥下藥，建立良好的抗震體系。良好的抗震概念設計是保證建筑工程質量性、抗震性、安全性的一項重要手段，因此必須了解建筑物或是民用基礎設施和地面相互的關系，通過評估預見地震潛在的后果。設計、修建和維護結構，使其在地震發生時能達到法規規范的要求。在此背景下，防震概念設計得到了建筑結構設計師的肯定，成為了結構設計的重要組成部分，為結構設計的發展提供了新思路、新方向。本文從兩大方面對建筑結構設計中的抗震概念設計進行詳細的分析。
1 概念設計
概念設計涵蓋了從用戶需求分析到概念產品生成的設計活動全過程，這一系列設計活動是有順序、目標和組織的。概念設計表現出了一個理念從模糊到清晰、從具體到抽象、從粗到精不斷變化的過程。它是從設計概念出發，以設計概念作為主線貫穿于整個設計過程的一種設計方法。作為全面完整的設計過程，概念設計通過設計概念把設計師感性思維與瞬間思維統一上升為理性思維，進而實現整個設計。在現代建筑業中，概念設計被廣泛用在建筑的結構設計中，有其特殊的含義和重要性。
1.1 含義
在建筑的結構設計中有理論設計與概念設計之分。理論設計是指結構工程設計師在計算理論與規范的基礎上，假設結構的計算模型與受力狀態，并通過分析計算結構獲得數據式結果，進而根據結果來進行結構設計這樣的設計方法。而概念設計則是無需計算數值，只根據整體的結構體系和分結構體系間存在的力學關系、震害、結構被破壞的機理以及工程現象和實驗現象的設計基本原則及思想，來完成建筑結構整體布置和細部構造過程確定。
1.2 重要性
作為結構工程師，其主要的任務就是運用整體概念在特定建筑空間當中完成結構整體方案設計活動，并要有意識地對結構與構件以及不同結構之間的關系問題進行處理設計。在現代社會，幾乎在全部的結構設計中都運用到了概念設計的設計理念。概念設計在結構設計中有著重要意義，其重要性的體現如下：
（1）目前的結構設計與計算的理論都存有很多的缺陷及不可計算性，概念設計的運用可以彌補計算理論當中的缺陷，并完成現實中存在的不可計算的結構構件設計活動，從而滿足結構設計需求。
（2）在結構方案設計的最初階段，其設計過程不能依靠計算機完成。這就要求結構工程設計師在確定性價比最高的結構方案時綜合運用概念設計中蘊含的設計概念。
（3）通過計算機的分析計算所得結果具有高精度的特點，有些結構設計師過度依靠計算機與設計軟件，對于結構工作的性能產生誤解，在結構設計中走上傳統性、習慣性的方向，盲目相信計算機計算的結果，對其不合理性與錯誤性有所忽視，導致建筑結構產生安生隱患。概念設計要求設計師從實際工程的結構需求出發，綜合考慮各種因素，可以破除結構工程師對計算機設計軟件的盲目信賴，對于結構設計的發展和革新具有重要的推動作用。
2 防震概念設計
這一概念設計涵蓋了從建筑防震需求分析到防震結構成形的全過程，是按照地震災害的基本情況與多發帶建筑工程經驗等所形成的設計基本原則與思想，進行建筑結構整體安排和細部構造的設計活動。由于地震破壞作用與機理具有復雜性與不確定性，且結構模型假定情況有別于現實狀況。因此，很難對建筑物遇到地震的參數與特性進行準確的預測活動。基于這樣的情形，工程抗震并不能完全依靠計算機的模擬設計來解決，而是要從概念設計出發。
2.1 作用原理
在建筑的結構設計中，抗震概念設計的主要作用是促使建筑整體結構耗散地震能量，以免在結構中產生薄弱敏感部位。如果地震能量聚散活動只是集中于部分薄弱區域，就會過早破壞結構。在現代抗震設計中，一定要基于對整個結構在耗散地震能量方面的作用發揮，才能根據常見小地震的作用情況來計算結構、設計構件截面以及相應構造措施。若有需要，可以采取彈性時程分析方法來進行補充計算，并試圖滿足罕見大地震作用下的建筑結構穩定需求。
2.2 設計要求
為保證建筑結構的抗震能力與抗震需求相適應，抗震概念設計可以從宏觀角度對結構抗震性進行控制，其具體要求如下：
（1）應選擇利于抗震的場地與地基，并采用相應措施來維護地基穩定性，以免由于地面變形產生直接危害；
（2）基礎設計要合理。屬于同一結構的單元部門不應設置于不同性質的地基土上，也不適合選取不同基礎形式。在進行防震概念設計的時候，要最大程度地挖掘和發揮地基潛力；
（3）就建筑物的體型而言，應從對稱、規則、簡單入手，保證質量及剛度的變化時均勻的，從而達到減少地震作用下出現的變形現象、應力集中反應以及應力扭轉現象的目的；
（4）結構體系的選擇要合理，其抗側構件應當均勻對稱。要設置多道建筑結構抗震防線，結構布置應當傳力便捷、受力明確，以免在局部產生薄弱環節；
（5）各類構件間的連接要安全可靠，且應具有一定變形能力與強度，從而提高建筑整體結構的抗震性能；
（6）要注重結構空間的整體性，加強其平面連接，并確保其豎向的整體剛度符合抗震需求；
（7）強調處理非結構構件的重要性。要充分發揮非結構構件對于主體結構有利的影響作用，避免因為不合理的構件設置危害到整個主體結構的抗震性能；
（8）結構自重應盡量減輕，減少其對地基土產生的壓力，進而將傳送給建筑物的地震力降低。
2.3 實際運用
在傳統的結構理論研究與設計中，往往只注意結構抗力的提高，使得建筑混凝土的等級不斷升高，配筋量不斷加大，工程造價也不斷升高。過去的建筑結構設計師通常只重視最大配筋率的問題，進而導致肥梁胖柱、深基礎等現象在建筑工程中隨處可見。在建筑抗震設計中，傳統方法是按照最初確定的尺寸和混凝土的等級來計算結構剛度，進而根據結構剛度對地震力進行計算，然后才是配筋計算。而事實上，配筋越多，就會產生越大的剛度，而剛度越大，在地震作用下產生的反應也會越大。從這一層面來說，為抗震而配設的鋼筋反而增加了結構剛度，進而增強了地震作用效應。這就使得建筑結構抗震陷入了死循環當中。而抗震概念設計在建筑結構設計中的應用，拓寬了建筑結構設計思路。它以降低地震的作用效應為出發點，給現代建筑的抗震設計帶來了新的生命力。抗震消能就是抗震概念設計中的一種理念。通常來講，抗震消能是依靠在基礎和建筑主體之間加設消能支撐等柔性隔震層來實現。也有通過在建筑物的頂部安裝反擺，加大建筑物振動的阻尼作用，減少其位移的方式來達到消能抗震的目的。在進行抗震驗算的時候，要注重區分場地土的類別。建筑的框架結構應當設計為雙向的梁柱剛接體系，可允許部分框架梁搭接于別的框架梁上，但要加強在垂直地震作用方面的抗震設計。既可以通過對構件荷載效應進行調整和限制的方法，也可采用規定必要的強制性構造措施的方法來加強建筑結構的抗震力。
【關鍵詞】：高層建筑結構；抗震；概念設計
中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：
1、前言
概念設計是利用設計概念并以其為主線貫穿全部設計過程的設計方法，其是完整而全面的設計過程，它通過設計概念將設計者繁復的感性和瞬間思維上升到統一的理性思維從而完成整個設計，它表現為一個由粗到精、由模糊到清晰、由具體到抽象的不斷深化的過程。而對于高層建筑抗震設計中，有一些在計算中或者在規范中難以作出具體規定的問題，在這種情況下，如果要確保高層建筑具有良好的抗震性能，就必須靠設計人員運用概念進行分析，作出判斷，以便采取相應的措施。高層建筑結構抗震概念設計是概念設計的一次具體運用，其對于提高高層建筑結構的抗震性能具有非常重要的意義。本文以下內容將對高層建筑結構抗震概念設計進行研究和探討，僅供參考。
2、高層建筑結構抗震概念設計的原則
根據作者多年的實踐經驗，認為高層建筑結構抗震概念設計的原則主要有如下幾個方面：第一，抗震結構體系要求受力明確、傳力途徑合理且傳力路線不間斷，使結構的抗震分析更符合結構在地震時的實際表現。建筑結構體系需要具備合理的地震作用傳遞路徑，傳力體系的剖面形式，反映了結構沿著豎直方向傳遞荷載的路徑，關系到建筑的實際抗震性能。第二，結構體系需要具備多道防線。結構體系具備多道防線，這樣才可以更好的避免由于部分構件的破壞而導致整個體系喪失抗震能力的情況發生。第三，結構構件必須有可靠地連接。抗震設計結構構件之間需要有可靠的連接，因為只有可靠的連接才能發揮各個構件之間的變形協調能力，使整個結構具有很好的抗震性能。第四，需要考慮非結構構件對于主體的作用。在抗震的概念設計中，處理好非結構構件與主體結構相互之間的關系，可以更好的防止震害的發生，減少損失。因此，需要采取措施確保非結構構件與主體結構具有可靠的連接，防止倒塌傷人的現象發生。
3、高層建筑結構抗震概念設計應注意的問題
根據作者多年的實踐經驗，認為高層建筑結構抗震概念設計應注意以下幾個方面的問題：
第一，應對高層建筑結構抗震設計理論有深入的認識。①底部剪力法（擬靜力理論）。底部剪力法是20世紀10~40年展起來的一種理論，它在估計地震對結構的作用時，僅假定結構為剛性，地震力水平作用在結構或構件的質量中心上。其基本思想是在靜力計算的基礎上，將地震作用簡化為一個慣性力系附加在研究對象上，其核心是設計地震加速度的確定問題。②陣型分解反應普法，陣型分解反應普法是在20世紀40~60年展起來的，它以強地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運動特性的進一步了解，以及結構動力反應特性的研究為基礎，對地震動加速度記錄的特性進行分析后取得的一個重要成果。其基本思想是在靜力計算的基礎上，將地震作用簡化為一個慣性力系附加在研究對象上，其核心是設計地震加速度的確定問題。③動力時程分析法。動力時程分析法也稱動態設計理論，是20世紀60年代逐步發展起來的抗震分析方法。用以進行超高層建筑的抗震分析和工程抗震研究等,至80年代已成為多數國家抗震設計規范或規程的分析方法之一。它把地震作為一個時間過程，選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震動輸入，建筑物簡化為多自由度體系，計算得到每一時刻建筑物的地震反應，從而完成抗震設計。
第二，結構體系布置的問題。《抗規》3. 5. 3條對結構體系提出了多道抗震防線的要求，對于在大震作用下結構抗倒塌具有重要意義。一個抗震結構體系首先應由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接協同工作，其次應具有最大可能數量的內部、外部贅余度,有意識的建立起一系列分布的塑性屈服區，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量。
第三，要確保高層建筑結構的整體性。結構的整體性是保證結構各個部分在地震作用下協調工作的重要條件，確保結構的整體性是抗震概念設計的重要內容。為了充分發揮各構件的抗震能力，確保結構的整體性，在設計的過程中應遵循以下原則：①保證構件間的可靠連接。提高建筑物的抗震性能，保證各個構件充分發揮作作用，關鍵的是加強構件間的連接，使之能滿足傳遞地震力時的強度要求和適應地震時大變形的延性要求。②增強房屋的豎向剛度。在設計時，應使結構沿縱、橫2個方向具有足夠的整體豎向剛度，并使房屋基礎具有較強的整體性，以抵抗地震時可能發生的地基不均勻沉降及地面裂隙穿過房屋時所造成的危害。③結構應具有連續性。盡量避免傳力構件的中斷保持結構的連續性是使結構在地震作用時能夠保持整體的重要手段之一。
第四，結構應具有一定的延性。在抗震設計中，結構的延性具有與抗震承載力同等甚至更大的重要性，特別是對于大的地震作用來說，必須采取增加延性的措施，這是結構抗震設計有關規定的出發點。因此，抗震結構除按規定進行抗震設計外，還要滿足延性的要求。延性是指構件或結構具有承載力不降低或基本不降低的塑性變形能力的一種性能。綜合以上對于構件和結構延性產生影響的因素，可以得出延性結構的設計原則如下：①強剪弱彎：要使構件抗剪承載力大于塑性鉸抗彎承載力。②強節點、強錨固：要保證節點區和鋼筋錨固不會過早破壞，不在梁、柱、墻等構件塑性鉸充分發揮作用前破壞。③強柱弱梁或強墻弱梁：要控制梁—柱或梁—墻的相對承載力，使塑性鉸首先在梁端出現，盡量避免或減少柱、墻中的塑性鉸。
第五，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，與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、承載力及延性之間尋找一種較好的匹配關系。
4、結尾
以上內容首先對高層建筑結構抗震概念設計的原則進行了論述，隨后對高層建筑結構抗震概念設計中應注意的問題進行了研究和探討，提出了高層建筑結構抗震概念設計的具體措施，表達了觀點和見解。但是作者深知，要切實掌握高層建筑結構抗震概念設計，必須加深對基礎理論的學習和研究，并積極投入到實踐中，提高自身的理論修養和實踐經驗，只有這樣才能不斷提高高層建筑結構抗震概念設計的水平。
【參考文獻】
[1]《復雜高層建筑結構抗震理論與應用》呂西林等；科學出版社
關鍵詞：高層建筑：結構分析：結構布置；概念設計
中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：
引言
所謂概念設計是指依據地震震害和工程經驗所獲得的基本設計原則和設計思想，不經數值計算而確定建筑結構的總體布置和抗震措施的宏觀控制，是一種區別于“數值設計”的設計
過程。概念設計能力主要來自工程師本人所具有的設計經驗，包括力學知識、專業知識、對結構地震破壞機理的認識，對地震震害經驗教訓和試驗破壞現象認識的積累等。由于結構抗震設計中存在著許多不確定或不確知因素，加之抗震設計的復雜性，目前還不能完全依靠計算設計來確保結構安全可靠，很大程度上還要依賴概念設計，因此安全、合理而經濟的結構設計必須注重概念設計，運用“概念”(而不是只依賴計算)進行分析，作出判斷，采取相應措施。
不論是建筑抗震設計規范(GB50011—2010)，還是高層建筑混凝土結構技術規程(JGJ3—2010)在通讀其全部條文后深感對各種建筑結構的抗震設計尤其是高層建筑混凝土結構，抗震概念設計對結構的抗震性能起決定性作用，因此新規范(規程)均在相關條文中強調了建
筑與結構概念設計的重要性，要求建筑師和結構工程師在高層建筑設計中應特別重視有關概念設計的條文規定。抗震規范中還將其列為強制性條文：即建筑結構設計應符合抗震概念設計的要求。
1、抗震概念設計的一般原則
需要強調的是設計不能陷入只憑計算的誤區，若結構嚴重不規則，整體性差，僅按目前的結構設計計算水平，是難以保證結構的抗震、抗風性能，尤其是抗震性能。因此，要求建筑師與結構工程師要共把好初步設計這一環節。關于高層建筑混凝土結構概念設計的一般原則和具體內容，高層建筑混凝土結構技術規程(JGJ3—2010)有關章節作了規定。
(1)結構的簡單性，結構簡單是指結構在地震作用下具有直接和明確的傳力途徑。建筑抗震設計規范(GB50011—2010)第3．5．2條終為強制性條文要求，“結構體系應有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。”只有結構簡單，才能夠對結構的計算模型、內力與位移分析，限制薄弱部位的出現易于把握，因而對結構抗震性能的估計也比較可靠。
(2)結構的規則性和均勻，性建筑抗震設計規范(GB50011—2010)第3．4．2條要求，“建筑及其抗側力結構的平面布置宜規則、對稱，并應具有良好的整體性；建筑的立面和豎向剖面布置宜規則，結構的側向剛度宜均勻變化，豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小，避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變。”建筑平面比較規則，不應采用嚴重不規則的平面布置，對A級高度建筑宜平面簡單、規則、對稱、減小偏心；而對B
級高度建筑則應簡單、規則、減小偏心。平面置均勻規則，使建筑物分布質量產生的地震慣性力能以比較短和直接的途徑傳遞，并使質量分布與結構剛度分布協調，限制質量與剛度之間的偏心。結構布置均勻、建筑平面規則，有利于防止薄弱的子結構過早破壞、倒塌，使地震作用能在各子結構之間重分布，增加結構的贅余度數量，發揮整個結構耗散地震能量的用。沿建筑物豎向，建筑造型和結構布置比較均勻，避免剛度、承載力和傳力途徑的突變，以限制結構在豎向某一樓層或極少數幾個樓層出現敏感的薄弱部位。
(3)結構的剛度和抗震能力水平地震作用是雙向的，結構布置應使結構能抵抗任意方向的地震作用。通常，可使結構沿平面上兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力，結構的抗震能力則是結構強度及延性的綜合反映。結構剛度的選擇既要減少地震作用效應又要注意控制結構變形的增大，過大的變形會產生重力二階效應，導致結構破壞、失穩。結構應其有足夠的抗扭剛度和抵抗扭轉振動的能力，現有的抗震設計計算中不考慮地震地面運動的扭轉分量，在抗震概念設計中應注意提高結構的抗扭剛度和抵抗扭轉振動的能力。
(4)結構的整體性在高層建筑結構中，樓蓋對于結構的整體性起到非常重要的作用，樓蓋相當于水平隔板，它不僅聚集和傳遞慣性力到各個豎向抗側力子結構，而且要求這些子結構能協同承受地震作用，特別是當豎向抗側力子結構布置不均勻或布置復雜或抗側力子結構水平變形特征不同時，整個結構就要依靠樓蓋使抗側力子結構能協同工作。樓蓋體系最重要的作用是提供足夠的平面內剛度和內力，并與豎向子結構有效連接，當結構空曠、平面狹長、平面凹凸不規則，樓蓋開大洞口時更應特別注意，設計中不能錯誤認為，在多遇地震作用
計算中考慮了樓板平面內彈性變形影響后，就可以削弱樓蓋體系。
例1地震區的底框房屋設計時應注意到上下是兩類受力性質截然不同的結構，極限變形能力相差懸殊。在小震作用下是上部磚房起控制作用，當處于彈性階段時，驗算的重點是磚墻部分；當磚墻開裂時，驗算的重點是框架部分。另一方面還要注意底框房屋其側向變形協調是靠樓板有足夠的水平剛度來實現的。因此，底層樓板不僅需要現澆來達到其應有的水平剛度，且還需要有一定的厚度。
例2 某地區地震，一幢15層的中央銀行大廈其平面布置圖見圖l，結構嚴重破壞。分析其結構體系，存在許多概念設計的錯誤。平面、立面布置嚴重不均勻、不連續等，地震時產生較大的偏心轉效應，最終導致柱子嚴重開裂，鋼筋被壓曲，電梯井、樓梯間也遭到嚴重
破壞。
圖l 某銀行大廈其平面布置圖
例3 一個典型的例子是著名結構設計大師林同炎于1963年在尼加拉瓜首都瑪那瓜市設計的美洲銀行大廈其平面布置圖見圖2。這幢樓的設計是林同樣運用概念設計思想的早期代表之作，堪稱概念設計之典范。在1972年南美洲尼加拉瓜首都馬那瓜市發生的強烈地震，多座樓房倒塌，而美洲銀行大廈雖位于震中，承受了比設計地震作用0．06 g大六倍的地震作用而未倒塌，墻體僅有很小裂縫。該建筑由四個柔性筒組成，對稱地由連梁連接起來，在風荷載和多遇地震作用下，結構表現為剛性體系，在大震作用下，通過連梁的屈服，四個柔性筒相對獨立，成為具有延性的結構體系，結構的地震作用明顯減小，由于結構對稱布置，防止了明顯的扭轉效應。
圖2美洲銀行大廈其平面布置圖
2優化準則其保證措施
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。
(1)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混凝土破裂的脆性破壞，使受拉區鋼筋承載力低于受壓區混凝土受壓承載力。
(2)保證措施 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。這兩個方面在高層建筑混凝土結構技術規程(JGJ3—2010)有詳細的規定，有的則是以強制性條文提出嚴格要求。如：高層建筑混凝土結構技術規程(JGJ3—2010)中第6．3．2條的第l點限制梁端截面混凝土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，所以建筑抗震設計規范(GB50011．2010)中第6．2．9條規定鋼筋混凝土結構的梁、柱、抗震墻和連梁的
截面組合剪力設計值應符合下式要求：
總之，高層建筑混凝土結構技術規程(JGJ3—2010)中許多條文以及強制性條文都是與這
“四強四弱”密切相關，因此，必須在充分理解規范、規程中的具體條文的基礎上加以運用相應的構造措施。
3 結論
本文僅對高層建筑混凝土結構技術規程(JGJ3—2010)和建筑抗震設計規范(GB50011—2010)中有關加強概念設計的部分內容加以理解和研究。作為土木工程技術人員在高層建
筑的研究和工程設計中，應從整體宏觀的觀點出發，在設計的整個過程中更好地運用概念設計，綜合處理好建筑功能、技術、藝術、安全可靠性和經濟合理等幾方面內容，從而創造出更加安全、適用、經濟美觀的高層建筑。
參考文獻
關鍵詞：建筑結構設計；概念設計；結構措施
中圖分類號：TS958文獻標識碼： A
引言
在建筑結構設計中，概念設計與結構措施至關重要。設計是建筑工程的基礎，而概念設計則是在工程建設中體現先進思想和規范精神的關鍵。一個優秀的設計師，在對建筑結構進行設計時，除了依靠經驗外，還要能夠運用整體概念設計方法將建筑結構自身、建筑結構與外部環境兩者之間的結構布局、相互影響等完全融入到總體設計方案之中，并能有意識地處理構件與結構、結構與結構的關系，不斷地豐富自己的結構概念,深入、深刻地了解各類結構的性能,并能有意識地、靈活地運用它們，才能更好的促進概念設計及結構措施在建筑結構設計中的完美應用。
一、建筑結構設計與概念設計分析介紹
1、建筑結構設計
在建筑概念領域中，建筑結構設計主要是指將建筑本身所要表達的內容以結構語言的形式進行體現的設計過程，其中，結構語言實際上也就是指結構元素，通常建筑物以及構筑物中的結構體系就是通過眾多的結構元素構筑實現的。一般情況下，建筑建設設計中，建筑結構的設計主要包含三個設計環節，即建筑結構方案的設計以及建筑結構計算、建筑結構施工設計等。其中，建筑結構方案的設計主要就是進行建筑結構形式的確定，而建筑結構形式的確定需要結合建筑工程的實際情況以及建筑工程本身的重要性與作用意義、建筑抗震等級、施工建設相關資料、施工場地的類別等因素進行綜合考慮與確定實施。在此基礎上可以根據確定實現的建筑結構形式，結合建筑設計建設的相關要求，進行建筑結構承重體系以及支撐、受力構件的設置，從而完成建筑結構方案的設計確定。
2、建筑結構概念設計的涵義
建筑結構概念設計就是設計師根據業主的建筑要求，運用一系列的設計方法，進行有序的，有組織的，有目標的設計過程，從而形成符合業主要求的概念建筑產品。它的形成以功能優越、造型美觀、技術先進的總體方案為目標，一般有建筑方面的概念設計和結構方面的概念設計，兩者相互影響、相互協調、相互結合。
3、建筑結構概念設計的地位
建筑結構概念設計所形成的建筑產品，是先于建筑初步設計的整體計劃方案，為初步設計提供總體概念格局和基本框架，并為規劃、建筑、施工、環境等因素提供統一的設計成果。由于概念設計先于初步設計，先于建筑施工，因此，概念設計在建筑中占有統領和協調地位，是建筑結構設計的靈魂，在建筑結構設計和施工中起到重要的協調作用、檢驗計算、輔助設計優化作用等。因此，建筑結構概念設計在整個建筑中地位不可動搖。
4、建筑結構設計與概念設計關系分析
結合上述對于概念設計含義內容的分析可以看出，在建筑設計建設中，對于概念設計來講，結構設計是一個逆向設計過程，它是根據概念設計的思想要求以及原理方法完成建筑結構的設計，而建筑結構設計本身也是一個定量設計發展成為定性設計的設計過程，其中，定量設計是指建筑結構內力以及配筋、穩定性、結構變形等的設計。而對于建筑結構設計來講，概念設計是一種先進設計思想的體現，而建筑結構設計實際上就是在特定空間內以概念設計的整體概念思想實現建筑結構設計的過程，因此，對于建筑結構設計來講，有效運用概念設計能夠實現建筑結構整體安全性的保障，而概念設計本身則是建筑結構設計的重要一部分，兩者在建筑設計建設中具有相輔相成、相互促進的作用關系，不可或缺。
二、建筑結構設計中的概念設計與結構措施
建筑結構設計中，對基礎、柱、梁、索等結構構件進行概念設計，并對其進行優化配套，提高建筑結構的質量和穩定性，提高其抗震性能，降低受力變形程度。因此，建筑結構設計需要從總體概念設計出發，將建筑結構分成若干個階段進行概念化優化，從而在總體上掌握建筑本身結構，建筑空間結構和建筑與環境所形成的結構，才能使得建筑結構在安全適用的基礎上得到整體性能的提升。
1、協同工作概念與結構體系
協同工作的概念在工業產品的設計與制造中已經有較為廣泛的使用，目的是將內部結構體系能夠高效的進行優化配合，實現其設計壽命。現階段，輕型鋼結構的應用就是協同工作概念與結構體系完美結合的案例。輕型鋼結構以其質輕、價低、施工進度快、受施工環境影響較小、抗變形,抗震能力好等優點在工業廠房中不斷得到應用。由于輕型鋼結構的抗拉強度比普通混凝土的強度要高出25倍左右，而且不產生裂縫，在建筑結構中具有較好的結構性。另外，鋼結構具有較好的塑性變形特性，當某種原因導致其它結構斷裂時，同時發生在鋼結構上則只是表現為塑性變形，而且變形具有緩沖期，能夠為安全撤離提供充足的時間保障。因此，在協同工作概念下輕型鋼結構作用發揮出色。如某鋼結構廠房，設計為門式輕型鋼結構，總跨度為36m，長度為100m，柱距18m，屋面坡度為1：15，設計使用年限50年，抗震設防烈度為八度。在應用概念設計時，首先要明確門式輕型鋼結構廠房各構件的最大負荷，為了增加穩定性需要設置支撐體系，保證廠房的使用壽命達到設計使用年限。單層廠房輕型鋼結構一般由橫向鋼框架、屋蓋鋼結構、支撐體系、吊車梁和制動梁以及墻架等構成。在某些單層廠房鋼結構中，由于工藝操作上的要求，還可能設有工作平臺[6]。然后，再對結構受力進行有效的分析，以保證同層各柱在相同的水平位移時，能同時達到最大承載能力。
2、鋼混結構
鋼管混凝土在當下建筑施工中是時常應用的，是一種將鋼材和混凝土進行混合，達成充分發揮二者性能的新型模式，能夠讓剛度和建筑穩定性有一定程度的提升。應用鋼管和混凝土相結合主要應用的原理有兩個方面可以體現。
(1)外部鋼管能夠較好的對內部混凝土有所約束，讓混凝土強度可以有所加大，對變形的幾率能夠有效減少。鋼筋混凝土中的結構促使建筑物中的抗震能力不斷加強，合理的解決了高層底層柱軸壓比超限的問題。
(2)內部混凝土能夠對外部鋼管有力支撐，鋼管和內部混凝土能夠有效結合，從而構成具備一定優勢的互補型效果，讓自身的優勢都可以顯現出較好的補充，所存在的缺陷也能夠互相彌補，讓承載力有所加大，相互結合之后的承載力是兩者承載之和的18倍左右。
3、懸索結構
懸索結構所用的全都是拉桿,這就使材料的利用率以及結構的應力水平都變得相當高,可以充分的利用高強度的材料,還可以施加預應力,同時也包括與懸索結構相結合的一些結構模式等,所以懸索結構就比較適合應用于跨度非常大的建筑結構中。例如浙江省人民體育館的屋蓋設計就是概念設計中懸索結構在建筑結構設計中應用的較好案例。其懸索結構由索網、邊緣構件組成。為了得到較好的穩定性，在概念設計時，將預應力分別加在承重主索和穩定性副索上，使其形成穩固的雙曲鞍形索網。在邊緣構件設計上應用了概念設計的鋼筋混凝土結構環形梁，應用預應力錨將懸索固定在環形梁上，并在副索底座上設計承受水平拉力以減小環梁彎矩，極大的提高了懸索結構的剛度支撐和穩定性，保證了屋蓋的設計安全。
結束語
綜上所述，概念設計及結構措施在建筑結構設計中的應用，能夠優化結構設計，提高結構承載力和穩定性，使其壽命達到甚至超過設計使用年限，并且建筑結構能夠與周圍環境有機的融合，提高了建筑的使用價值。因此，在建筑結構設計中應用概念設計及結構措施是十分必要的。
參考文獻
[1]沈云鑫.淺議建筑結構設計中的概念設計及結構措施[J].《商品與質量?學術觀察》,2013,(1).
由于地震用做的不確定性和不可預知性，結構計算假定與實際情況的不符合性。使得往往的計算結果不能全面，真實的反映結構的真是受力和變形的情況，但是為了確保建筑物能夠擁有良好的抵抗地震作用的性能，我們要以大的方向著手，做好這方面的設計。因為如果這方面做不好的話，其他的工作都有可能是白費，避免不了結構發生重大的破壞，所以根據這么多年來世界各個地區發生的地震，通過對其的分析和研究，大致歸納并總結出一些抗震概念設計的如下一些要點：
一、選擇對抗震十分有利的建筑場地，地段和地基
1.抗震有利地段
眾所周知，選擇施工和建造的建筑物的時候，宜選擇對抗震十分有利的地段，避開對其抗震設計不利的地段。那么怎么樣才算是有利呢，有利的抗震地段如穩定的基巖，堅硬的地基土，開闊，平坦，密實度高，土壤分布均勻的中硬等級的土等。抗震相對危險的地段是指可能發生例如山體滑坡，崩塌，地陷，地裂，泥石流等，以及地震設防烈度為8度以上的可能發生錯位的地區。就地形而言，一般指突出的山嘴，孤立的山包和高差較大的地臺邊等。就場地土質而言，一般指軟弱土，易液化土，斷層破碎帶以狀態不明的地段。
2.選擇對抗震有利的建筑場地和地基
為了減少由于地面運動通過建筑場地和地基傳給上部結構的地震能量，應采取下列方法：（1）選擇薄的場地覆蓋層；（2）選擇堅實的場地土；（3）將建筑物的自振周期與地震動的卓越周期錯開，避免共振；（4）采取基礎隔震或消能減震措施。
此外，為了確保天然地基和基礎的抗震承載力，需按《抗震規范》的要求進行抗震驗算，并且地基承載力應該是地基承載力特征值乘以地基承載力調整系數（≥1）。《抗震規范》還規定，對于存在飽和砂土和飽和粉土的地基，除6度設防外，應進行液化判別；存在液化土層的地基，應根據建筑的抗震設防類別，地基的液化等級，結合具體情況采取相應的抗液化措施。
二、設計有良好抗震作用的體型，進行合理的結構布局
1.有良好抗震作用的體型
有跡象表明，屬于不規則的結構，布置布局又不太合理，就會給建筑物帶來不利的影響甚至造成嚴重的震害。結構的不規則程度主要體現在形體，剛度，質量沿高度，平面的分布等因素進行判別。
結構的規則與否是影響結構抗震性能的主要因素。由于建筑物的設計是多種多樣的，所以保證不了所有建筑物的設計都是規則的。規則的結構可以用較簡單的計算方式如底部剪力法來計算，而不規則的結構則需要更加精確地方法來計算，并提高抗震等級采取相應的有效措施。不同結構的建筑物應該有各自合適的高度。一般而言，建筑物越高，其所受到的地震力和傾覆彎矩越大，危險程度也就越高。所以必須根據結構的的抗震性能，地基基礎條件，震害經驗，抗震設計經驗和經濟性等因素來確定結構的形式。
此外，建筑物的高寬比還應該被限制，因為高寬比越大，地震作用所產生的結構的側移和基地的傾覆彎矩越大，由于這種作用在基底的力很難被處理，所以必須采取措施來對建筑物的高寬比進行限制。
房屋的防震縫的設置應根據建筑類型，結構體系和建筑體型等實際情況來區別考慮。不過，高層設置防震縫后，會給建筑和結構專業帶來很大的困難。因此，高層建筑宜通過調整平面形狀和尺寸，在構造上和施工上采取措施，盡可能不設縫。
防震縫的寬度不宜小于兩側建筑物在較低建筑物屋頂高度處的垂直防震縫方向的側移之和。一般情況下，鋼筋混凝土結構的防震縫最小寬度，應符合我國《抗震規范》的要求。
2.合理的抗震結構布局
大家都應該知道，對稱布置的結構體系能有效避免扭轉，對稱結構在單項水平地震作用下，僅發生平移振動，各層構件的側移量相等，水平地震力則按剛度分配受力比較均勻。非對稱結構由于質量中心和剛度中心不重合，即使在單向水平地震力下也會激起扭轉振動產生平移-扭轉藕連振動。由于扭轉振動的影響，遠離剛度中心的構件側移量明顯增大，從而所產生的水平地震剪力隨之增大，較易引起破壞，甚至嚴重破壞。為了把扭轉效應降低到最低程度，應盡可能減小結構質量中心與剛度中心的距離。除了結構平面布置要足夠合理外，結構沿豎向的布置應等強。結構抗震性能的好壞，除了取決于總的承載能力，變形和耗能能力外，避免局部的抗震薄弱部位是十分重要的。
三、選擇合理的結構材料
抗震結構的材料應該滿足下列要求：延性系數，強度和重力比值大；勻質性好，正交各向同性；構件的連接具有整體性，連續性和較好的延性，并能充分發揮材料的強度。
1.鋼筋混凝土的構件的延性和承載力，在很大程度上取決于鋼筋的材性，所使用的鋼筋應符合下列要求：
（1）不建議在抗震結構中用高強度鋼筋，一般選擇中強度鋼筋。延伸率不小于4%-6%。
（2）鋼筋的實際屈服強度不能太高，要求鋼筋的屈服強度實測值與強度標準值的比值不應大于1.3。
（3）鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值之比值不應小于1.25，以保證有足夠的強度儲備。
（4）不能使用冷加工鋼筋
（5）應檢測鋼筋的應變老化脆裂，可焊性，低溫抗脆裂。
2.混凝土
要求混凝土強度等級不能太低，否則錨固不好。對于框支梁，框支柱及抗震等級為一級框架梁，柱，節點核心區，不應低于C30；構造柱，芯柱，圈梁及其各類構件 C20.混凝土結構的混凝土強度等級，9度時不宜超過C60，8度時不宜超過C70
關鍵詞：建筑結構，結構概念，方案，整體優化
Abstract: this article from the structure of this concept, we analyzed the structure in the process of structure design concepts reflect, on this basis, through the examples on explained in the structural design of structure the use of concepts.
Keywords: building structure, design concept, plan, whole optimization
中圖分類號：TB482.2文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
結構概念設計是指不經復雜的數值計算，依據整體結構體系和結構子體系之間的力學關系、相對剛度關系、結構破壞機理、實驗現象和工程經驗所獲得的結構設計原則和設計思想，從整體角度來確定建筑結構的總體布置和結構措施。一個結構工程師只有根據專業理論知識和工程實踐經驗，結合簡單估算對一個結構工程進行整體優化，才能使設計方案經濟、合理，荷載傳遞路徑明確、簡捷，達到滿足建筑物使用功能的要求。
二、結構概念
1、所謂結構概念一般是指不經數值計算，尤其在一些難以作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。
2、運用結構概念的思想，能讓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，以至混凝土的等級越用越高，配筋量越來越大，造價越來越高。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、砼等級計算出結構的剛度，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。
3、目前在抗震設計中，隔震消能的研究就是一個很好的例子。隔震消能的一般做法是在基礎與主體之間設柔性隔震層；加設消能支撐(類似于阻尼器的裝置)；有的在建筑物頂部裝一個“反擺”，地震時它的位移方向與建筑物頂部的位移相反，從對建筑物的振動加大阻尼作用，降低加速度，減少建筑物的位移，來降低地震作用效應。合理設計可降低地震作用效應達60％，并提高屋內物品的安全性。
4、在建筑抗震設計中，更應注重結構概念。這是因為建筑結構的復雜性，發生地震時，地震力的不確定性、人們對地震時結構效應認識的局限性與模糊性、結構抗震分析計算的精確度、材料性能與施工安裝時的變異性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)可能和實際相差較大，甚至有些作用效應至今尚無法定量計算出來。因此由于存在上述諸多不確定因素，建筑結構設計計算無法涵蓋可能的所有不確定因素。因此，必須重視整體的結構概念，從某種意義上講，結構概念甚至比分析計算更為重要。
三、結構概念在結構設計流程中的體現
結構設計的流程一般分為三個部分：前期的方案選擇、中期的結構計算階段及后期的施工圖繪制階段。這三個階段都發揮著重要的作用。
1、合理選擇結構方案。一個成功的設計必須選擇一個經濟合理的結構方案。即選擇一個切實可靠的結構形式和結構體系。必須對工程的設計要求、地理環境、材料供應、施工條件等情況進行綜合分析。在此基礎上進行結構選型。確定最優結構方案。結構概念在工程設計一開始就應把握好場地選擇、能量輸入、房屋體型、結構體系、剛度分布、構件延性等幾個方面。從根本上消除建筑中的抗震薄弱環節。
2、選用恰當的計算簡圖。結構計算是在計算簡圖的基礎上進行的，即對作用的荷載與構件的約束狀態進行一定的簡化，使其接近實際狀態。現在的建筑物功能復雜多樣，以前的手算已經無法滿足要求．結構計算只能通過計算機來完成。所以，要將實際工程的結構形式轉變成可以用于計算機計算的模型，并保證有足夠的精確度就成為結構設計的關鍵問題。而要達到這一目的就需要設計人員在結構計算的過程中利用結構概念進行判斷與控制。
3、正確分析計算結果。現在結構設計中有許多軟件可以供結構設計人員選擇，但不同軟件往往會導致不同的計算結果。所以，設計人員在進行結構計算前，先要全面了解該程序軟件的適用范圍和技術條件，使用時要避免操作失誤，且對電算的結果再用結構概念進行科學分析。以做出正確的合理判斷。
四、結構設計中結構概念的應用
某大廈為20層高層商住樓，建筑高度66．8m，建筑面積30．949m2，主體平面形狀為凹字形，長67．46 m，寬25．34 m，為不規則的平面結構體系。工程設有一層地下室，一至三層為商場，上部為三個聯體單元的住宅，建筑功能比較復雜。由于該地區為七度抗震設防區且風壓值較高．為確保結構的經濟與安全．結構概念主要通過以下幾個方面來體現：
1、根據建筑物現有狀況及自然條件進行結構選型，采用框剪結構．以滿足高層建筑混凝土結構技術規程對七度抗震設防區建筑物高度及高厚比的要求。
2、在結構抗側構件布置時，與建筑專業密切配合，在建筑每部梯間及外周邊轉折處布置水平抗側力構件(剪力墻)，以加強結構抗側移和扭轉剛度。并盡可能考慮剛心與質心的重合，以減少水平作用下由于結構偏心而引起的空間扭轉效
應。
3、合理考慮樓層的平面布置，增大外周邊框架梁、連梁斷面，增大豎向剛度變化大的樓層平面剛度(增加板厚)，以加強周邊抗側力構件的聯系．增強結構整體性及空問協同工作能力。
4、在結構計算過程中，首先根據經驗預設較合理的自振周期，并根據初算結果，調整平面中剪力墻的布置，以減少結構偏心。注意控制框架柱及小墻肢的軸壓比，以增強結構延性。同時根據規范限值調整剪力墻沿豎向的厚度變化，控制層問位移量及頂點側移值，以求經濟與安全的統一。
5、在構造設計時，有針對性地對轉折部位、連接部位以及由于水平力作用引起結構受力變形復雜或相對薄弱部位的結構構件進行構造及配筋的加強，使主要受力構件具有良好的變形能力及耗能能力，以提高結構的抗側變形性能。
6、盡量采用輕質墻體，以減輕樓層自重，從而降低地震力．同時要求加強地下室外回填土的夯實，通過人防地下室高強度的側壁與周邊回填土的共同作用，增強對結構的約束，以提高結構抗側的整體穩定性，減少地震能量的放大。
7、為減少溫度伸縮引起的混凝土開裂，在主樓中部設置伸縮后澆帶：為降低沉降差在主樓與群樓之間設置沉降后澆帶。通過以上結構概念，使該工程結構構件在剛度、延性、承載力方面相匹配．形成一個在抗風、抗震中高效協同工作的結構整體。從而使建筑物在經濟、安全、適用、美觀的矛盾中找到了統一。
參考文獻：
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【關鍵詞】 抗震設計； 概念設計；建筑結構
中圖分類號：TU2
地震作用影響因素極為復雜，它是一種隨機的、尚不能準確預見和準確計算的外部作用，目前規范給出的計算方法還是一種半經驗半理論的方法，要進行精確的抗震計算還有一定的困難，因此人們在工程實踐中提出了“建筑抗震概念設計”。結構的抗震設計應該是綜合概念設計、計算和結構措施等完整的一系列設計 。
1 建筑的抗震概念設計
所謂“建筑抗震慨念設計”是指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，依此進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。掌揖了抗震概念設計，有助于明確抗震設計思想，靈活、恰當地運州抗震設計原則，使設計人員不至于陷入盲目的計算工作，從而做到比較合理地進行抗震設計。
2 高層建筑結構設計更應重視概念設計
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，因此必須非常重視慨念設計。從某種意義上講，慨念設計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，致使設計算結果(尤其是經過實剛簡化后的計算結果) 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 高層混凝土建筑結構抗震概念設計的基本內容
3．1 首先應重視高層建筑結構的規則性
建筑設計應符合抗震慨念設計的要求，不應采用嚴重不規則的形狀設計方案．合理的建筑布置在抗震設計中是頭等重要的，提倡平、立面簡單對稱， 為震害表明，此種類型建筑在地震時較不容易破壞，而且容易估計出其地震反應，易于采取相應的抗震構造措施和進行細部處理。“建筑結構的規則性”包含了對建筑的平立面外形尺寸，抗側力構件布置、質量分布，承載力分布等諸多閃素的綜合要求。“規則建筑”體現在體形(平面和立面的形狀)簡單；抗側力體系的剛度承載力上下變化連續、均勻；平面布置基本對稱。
3．2 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，與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。
3．3 設計多道設防結構
3．3．1 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，而有些部位則足允許屈服，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。
3．3．2 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。
3．3．3 總結構體系與基本分結構體系
1972年12月23日尼加拉瓜首都發生強烈地震，1萬多棟樓房倒塌。林同炎公司1963年設計的美州銀行大樓，雖位于震中，承受比設計地震作用0．06g大6倍的地震0．35g而未倒塌，引起世界同行的高度重視。眾所周知，建筑物在地震作用下的運動與由風引起的位移是不同的，在強烈地震作用下，結構會在任意方向變形。在高層建筑中，這種變形更為復雜。當然主要是第一振型，同時也包括具有鞭梢效應的第二、第三振型，變形量很大。所以設計者主要考慮的是如何避免就其結構同有特征會引起倒塌的過大變形。再則，設計高層結構所考慮抗風與抗地震要求的出發點往往是矛盾的。剛度大的結構對抗風荷載有利，動力效應小；反之，較柔的結構有利于抗震。所以要設計一個抗風及抗震性能都很好的高層結構不很容易。林同炎教授的設計思想是設計一個由4個柔性筒組成的，具有很大抗彎剛度的結構總體系。在抗風荷載及設防烈度的地震作用下表現為剛性體系。當遇到罕見的強烈地震時，通過控制各分體系(柔性筒)之間的聯接構件(鋼筋混凝土連梁)的屈服、破壞，而變成具有延性的結構體系，即各分體系獨立工作，則結構的自振周期變長，阻尼增加，即使超出彈性極限，仍持有塑性強度，可做到搖擺而不倒塌。地震后的實地觀察，證明其設計思想是正確的，正如預料的那樣，聯梁的混凝土剝落，粱中有明顯裂縫。但4個柔性筒的本身均無裂縫，筒壁仍處于彈性階段。
3．4 抗側力結構和構件應設計成延性結構或構件
延性是指構件或結構具有承載能力基本不降低的塑性變形能力的一種性能。在“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設計原則下，結構應設計成延性結構。當設計成延性結構時，由于塑性變形可以耗散地震能量，結構變形加大，但結構承受的地震作用不會直線上升，也就是說，結構是用它的變形能力在抵抗地震作用。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”原則，承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要耗能構件。
3．5 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(部位)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(部位)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(部位)，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。
4 做好高層建筑結構概念設計還應注意的問題
(1)結構方案要根據建筑使用功能、房屋高度、地理環境、施工技術條件和材料供應情況、有無抗震設防來選擇合理的結構類型。
(2)不同結構體系在豎向荷載、風荷載及地震力作用下的受力特點。
(3)風荷載、地震作用及豎向荷載的傳遞途徑。
(4)結構破壞的機制和過程，以加強結構的關鍵部位和薄弱環節。
(5)預估和控制各類結構及構件塑性鉸區可能出現的部位和范圍。
(6)場地選擇、地基基礎設計及地基變形對上部結構的影響。
(7)各類結構材料的特性及其受溫度變化的影響。
一、高層結構概念設計
(一)高層結構概念設計的三維層次
把房屋看成一個三維空間塊體分層次來分析,對于復雜的高層,例如多塔機構也可以把它分成幾塊,分別研究其傾覆、剛度、承載力等問題,然后組合起來。首先,在方案階段(I),可以把基本設計方案概念化,建立一個符合建筑空間三維形式的結構方案。在該階段分析總結構體系的荷載和抗力關系;高寬比與抗傾覆;承載力和剛度;并預估基本分體系的相互關系。由于整個結構必然是由一些平面單元組成,因此在初步設計階段(Ⅱ),要擴展方案,把那些體現初步設計基本要求的、主要是二維的平面體系包括進來,進行基本水平和豎向分體系的總體設計,從而得到主要構件及其相互的關系。而在最后的第Ⅲ階段,即施工圖設計階段,處理一維的構件設計,具體設計所有分體系的構件、連接和構造詳圖,對第Ⅱ階段做出的粗略決定進行細化。
對于高層建筑結構,可以設想成為一個從地基升起的豎向懸壁構件,承受水平側向荷載和豎向重力荷載的作用。側向荷載是由風吹向建筑物引起的水平壓力和水平吸力,或者是由地震時地面晃動引起的水平慣性力。重力荷載則是建筑物自身的總重力荷載。這些側向荷載和重力荷載的組合,趨向于既可能將它推倒(受彎曲),又可能將它切斷(受剪切),還可能使它的地基發生過大的變形,使整個建筑物傾斜或滑移。對抗彎曲而言,結構體系要做到不使建筑物發生傾覆,其支撐體系的構件不致被壓碎、壓屈或拉斷,其彎曲側移不超過彈性可恢復極限;對抗剪切來說,結構體系要做到不使建筑物被剪斷,其剪切側移不超過彈性可恢復極限;對地基和基礎來說,結構體系的各支撐點之間不應發生過大的不均勻變形,地基和地下結構應能承受側向荷載引起的水平剪力,并不引起水平滑移。由于風力和水平地震作用力對于高層建筑是動荷載,使建筑結構抗彎曲和抗剪切時都處于運動狀態,就會導致建筑物中的人有震動的感覺,使人有不舒服感。如果建筑物晃動得太厲害,還會使非結構構件(如玻璃窗、隔墻、裝飾物等)斷裂,甚至危及屋外行人的安全。所以,高層建筑結構要避免過大的震動。例如:在建造機關事務局12層的辦公綜合樓,它長48m、寬18m、高36m。建筑物兩邊各有9根柱,橫行柱距為18m,縱向柱距為6m,中央有一個6×12m的電梯和管道井筒。考慮水平荷載的傳遞有幾種不同方式,進行結構方案優選,分析兩種結構方案:一種為僅由核心筒承受水平力,外柱僅承受大部分豎向荷載,不抵抗水平力,梁和柱鉸接;一種為縱橫兩個方向柱和梁剛接形成框架,來抵抗縱橫兩個方向的水平力。在方案一中:筒井所受的風荷載為1.4×6×8=67.2KN/m,豎向荷載近似為15120KN,井簡墻自重為6×36×(6+12)×2=7776KN,可得抵抗傾覆彎矩的豎向荷載為22896KN。則可計算出合力偏心矩e=M/G=67.2×36×18/22896=1.9m,超過核心范圍(6/6=1m),不滿足穩定要求。必須加強、加寬基礎或采用下部錨固,才能避免基礎向上抬起。在方案二中:由橫行跨度的框架承擔全部水平力。因此,在一個方向風荷載作用下,總框架一側柱子受壓,另一側柱子受拉,并可近似求得總壓力或拉力為:67.2×36×18/18=2418.2KN,大致由每側9根柱子平均分擔2419.2/9=268,8KN/柱<7×3×9×10=1890KN,即比每根柱所承受的恒載小很多,基礎不會向上抬起。因此方案二比方案一好,應采用方案二的結構。
二、高層建筑的結構體系
通過受力因素分析,下一步就考慮采用什么結構體系,有下面幾種高層建筑結構體系可供選擇,其結構體系有:框架結構、剪力墻結構、框架一剪力墻結構、筒中筒結構等。根據其受力特點,結合高層概念設計的三維層次考慮,選取合適的結構體系或其組合體系。
(一)框架結構體系
由梁、柱、基礎構成平面框架,它是主要承重結構,各平面框架再由梁聯系起來,形成空間結構體系。框架結構的優點是建筑平面布置靈活,可以做成有較大空間的會議室、餐廳、車間、營業廳、教室等。需要時,可用隔斷分割成小房間,或拆除隔斷改成大房間,因而使用靈活。外墻采用非承重構件,可使立面設計靈活多變。但是框架結構本身剛度不大,抗側力能力差,水平荷載作用下會產生較大的位移,地震荷載作用下較易破壞。不高于15層宜采用框架結構,可以達到比較好的經濟平衡點。
(二)剪力墻結構體系
剪力墻結構體系是利用建筑物墻體作為承受豎向荷載、抵抗水平荷載的結構體系。墻體同時作為維護及房間分隔構件。剪力墻間距一般為3—8m,現澆鋼筋混凝土剪力墻結構整體性好,剛度大,在水平荷載作用下側向變形小,承載力要求容易滿足,適于建造較高的高層建筑。而且其抗震性能良好,在歷次的地震中,都表現了很好的抗震性能,震害較少發生,程度也很輕微。但是剪力墻結構間距不能太大,平面布置不靈活,而且不宜開過大的洞口,自重往往也較大,不是很能滿足公共建筑的使用要求,而且其成本也較大。
(三)框架一剪力墻結構體系
框架一剪力墻結構體系由框架和剪力墻組成。剪力墻作為主要的水平荷載承受的構件,框架和剪力墻協同工作的體系。在框架一剪力墻結構中,由于剪力墻剛度大,剪力墻承擔大部分水平力(有時可以達到80%~90%),是抗側力的主體,整個結構的側向剛度大大提高。框架則承受豎向荷載,提供較大的使用空間,同時承擔少部分水平力。由于有了剪力墻,其體系比框架結構體系的剛度和承載力都大大提高了,在地震作用下層間變形減小,因而也就減小了非結構構件(隔墻和外墻)的損壞。這樣無論在非地震區還是地震區,都可以用來建造較高的高層建筑。還可以把中間部分的剪力墻形成簡體結構,布置在內部,外部柱子的布置就可以十分靈活;內筒采用滑模施工,的框架柱斷面小、開間大、跨度大,很適合現在的建筑設計要求。
(四)筒中簡結構體系
關鍵詞：建筑；結構設計；概念設計；結構措施；應用
中圖分類號：TS958文獻標識碼： A
Abstract: The conceptual design of building structures and structural measures as an important factor in the design, structural design for the building has a very important role and influence. This article will be in the building for structural design and structural measures in the conceptual design of building structures design analysis, based on their specific application in building structure design studies were discussed.
Keywords: architecture; structural design; conceptual design; structural measures; Application
引言
建筑設計的好壞直接關系到人們的生命財產安全，所以提高建筑設計的合理性是非常重要的。結構設計的科學合理運用，能夠有效提高建筑工程的安全性和可靠性。從結構設計的相關依據和原則等進行分析，主要闡述概念設計的應用情況。
一、建筑結構設計闡述
在建筑結構設計中，由于現行的結構設計與理論還存在一定的差異，尤其是在結構設計不可計算性方面，因此，注重概念設計是非常有必要的(所謂結構設計，是指建筑與其他設備等各種結構元素所表達出來的結構語言的過程，在結構設計中，主要包括結構方案、建筑結構計算、施工圖紙設計等三個階段：
第一，結構方案，其主要任務是根據各項參考指標來確定出建筑的結構形式，如地質勘查、現場施工類別及建筑高度、層數等，并根據建筑的結構形式來布置結構承載體系和受力構件等，在結構方案設計階段中，其遵循結構設計的經濟性、合理性，采用的方法主要是根據不同結構形式的適用范圍來確定的，最終確定最佳的結構方案；
第二，結構計算階段，其主要任務通過選擇科學、適用的計算方法來進行各項參數的計算，如荷載、構件受力大小等；
第三，施工圖紙設計環節，確定構建布置、配筋數量及構件構造措施，在整個設計過程中，應嚴格按照相關標準要求進行設計，尤其是設計人員，不僅要充分、全面地了解相關規范要求，還需要全面掌握整個施工工程的施工工藝和流程，以保證建筑結構設計適用于建筑施工中。
二、概念設計在建筑結構設計中的重要性
在建筑結構的設計過程中，概念設計所發揮的作用是十分關鍵的，其能夠為結構設計師帶來豐富的靈感，給設計工作增添新的活力，同時也保證了結構設計的質量。
（一）概念設計有效的彌補了計算機設計中的不足和缺陷
采用計算機進行建筑結構設計時，其對于結構設計方案的設計工作是會產生一定限制的，并且是無法完成方案的初步設計工作的。進行結構設計時，計算機的應用是最為廣泛的，然而在設計人員使用計算機時，他們往往都會認為應用計算機程序進行設計工作是最為簡單的，所以，他們對計算機設計軟件也產生了很大的依賴性，忽視了對結構概念的學習，無形中也降低了他們自身的設計能力。很多設計師也還沒有意識到計算機設計其實是把雙刃劍，如果能夠選擇合適的軟件，就可以提高設計的效率，而如果選擇的不合適的軟件，那么就會導致設計中存在一些隱患和問題，隨著時間的推移，這些問題就會凸現出來。此時，就需要較好的應用概念設計了，設計師應深入的學習和理解結構概念，全面的掌握相關內容，從而選擇最為科學合理的結構方案；
（二）概念設計能夠促進結構設計更加的完善
設計師必須清楚的掌握結構概念，這樣他們才能具備清晰的設計思路和先進的設計理念，還能夠有效防止概念混亂和定性錯誤等問題的出現。而當出現了技術問題時，如果能夠較好的理解概念設計，那么就能夠快速的找到出現技術問題的原因，從而制定出有效的解決措施。在最新制定的《建筑結構設計統一標準》中，根據概念設計這一理論，就制定了更加先進的結構極限狀態的設計準則，大大的提升了結構設計方案的科學性和合理性。可見，在建筑結構設計中如果能夠較好的應用概念設計，便可以促進結構設計更加的完善和可靠。
三、如何在結構設計中運用概念設計
（一）建筑場地的合理性選擇
建筑場地的選擇影響著結構概念設計的結果，所以說對結構設計來說非常重要。建筑場地的選擇要符合施工的條件，同時滿足采光、水電、噪音等多方面的考慮。最重要的一點，就是應該考慮建筑場地的抗震能力。選擇的地點必須是抗震效果比較好的地點，以免發生危險的情況。一般在工程的初步設計之前就要進行建筑場地的科學選址和勘察，如果施工場地確實不允許，又必須在此進行建設，那么就應該做好科學有效的手段來降低危險系數。
（二）結構剛度科學化選取
建筑結構在剛度的選擇上至關重要，而且在建筑結構概念設計中也必須遵守剛度的要求。結構剛度可科學化選擇，是保證工程質量的有效措施，還能夠對地震等災害起到危險性降低的作用。與此同時，結構剛度的科學化選取還能擴人空間的占有率，使建筑平而的利用率等都能得到合理的利用。
（三）抗震設計中的概念設計
地震是一種常見的自然災害，具有突發性和嚴重破壞性的特點，一旦發生，將危及人們的生命財產安全。地震學的研究表明，現在尚不能準確檢測到地震發生的時間、地點及強度。由于在地震時建筑結構受力的復雜性與不確定性，再加上計算軟件的機械性與局限性，抗震設計中的計算數據可能與實際情況大相徑庭。所以，在日常的結構設計中，其計算結果僅能作為參考，而不能保證結構的安全可靠性，存在很大的安全隱患。在這種情況下，為了保證建筑結構的抗震性能只能借助于結構抗震的概念設計。抗震概念設計是根據結構地震破壞形態以及以往的工程經驗而逐步形成的基本設計原則和設計思想，從宏觀的角度強化抗震結構，通過對建筑選址、基礎設計、結構選型、構件連接等環節的綜合考慮，科學分析軟件計算結果，創造有利的抗震條件，從而有效控制結構的薄弱環節，達到抗震的效果。總之，就結構抗震設計來說，結構概念設計的重要性遠遠大于數值計算。
為使建筑具有良好的抗震性能，在伉震概念設計中應該注意以下問題。
一是場地和地基的選擇。地基是否牢靠直接關系到建筑結構的抗震能力。地基分為天然地基和人工地基，在地質條件較好、具有較強的承載力時使用天然地基，可以擁有較好的抗震效果，否則采用人工地基。
二是結構構件傳遞地震力的合理性。應選擇合理的結構體系，使結構受力明確、傳力簡潔，避免結構體系受力復雜，同時設置多道抗震防線，以保障建筑結構的抗震性能。
三是建筑的外觀設計，要求建筑外形簡單、對稱，要求建筑結構規則，確保建筑結構的質量和剛度沿結構分布的均勻性和對稱性。
四是建筑結構的整體性。結構構件之間的連接要可靠，以保證連接部位具有一定的強度和變形能力，使結構具有穩定的抗震性;對于非結構構件，在利用其對整體結構有利影響的同時，避免由于不合理的設置而引起的不利作用。同時，還要注意結構的空間整體性，以保證結構的整體穩定性。
五是剛柔相濟的原則。要求在結構抗震設計中統籌考慮結構的剛度和韌性，剛柔相濟，在滿足變形要求的同時，提高結構抗震性能。
（四）選擇合適的基礎方案
對于一件建筑設計作品來說，方案的敲定對最終成品的影響非常之大。建筑基礎選型設計不僅關系到住戶的生活體驗感受，更會影響到住戶的人身安全。在許多建筑工程中，一些建筑的結構與所處的地基條件非常不協調，有些建筑上部體積非常大，但是基座僅有幾根柱子作為支撐，這樣的建筑不僅在美學上不具有美學效應，而且連基本的安全保障都不能提供。此，建筑設計人員和施工人員在進行建造之前，就應該調查分析好各方面的環境因素，調查地質條件，結合實踐工作經驗，依據經濟適用性，美觀性，安全性等性能方面認真設計選定最終的設計，正確掌控建造大局。
（五）科學處理建筑主體結構與非承重結構構件的關系
建筑主體結構與非承重結構構件有著密切關系，如何科學處理建筑主體結構與非承重結構構件的關系是現今建筑概念設計中尤為關注的話題。科學處理兩者之間的關系尤為必要，因為保證建筑主體結構與非承重結構構件的關系，可以有效降低用戶在地震災害中的損害，具有一定的防震減震效果。在地震災害中對于己經破壞的非承重結構構件應及時更改設計，避免其影響整個建筑主體結構的安全性能。在建筑抗震概念設計中要充分考慮兩方面因素，一方面需要考慮非承重結構構件遭受地震災害后可能對建筑主體結構造成的影響。
結束語
建筑概念設計是展現先進設計思想的關鍵，設計中經驗豐富的設計人員都善于運用概念設計，將設計理念和創新思維統一到結構設計中，結合自身積累的經驗，統籌整體來解決工作中遇到的各種不確定因素及問題，以實現整個建筑結構的合理設計。人類的思維對于建筑設計創新方法來說是極其重要的一方面，對于新作品的產生來說，新想法的產生往往更加關鍵。目前我國社會對建筑設計創新提出了更多更高的要求有助于人們對建筑設計創新的認識從感性階段上升到理性階段。
參考文獻：
[1]陳宗飛.建筑結構設計中的概念設計[J].中華民居(下旬刊),2014,07:51.
[2]賈書鵬.我國建筑設計中的概念設計探析[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2014,09:122.
關鍵詞：概念設計；結構設計；結構措施
中圖分類號：TU2文獻標識碼： A
引言
在建筑結構設計中，概念設計與結構措施至關重要。設計是建筑工程的基礎，而概念設計則是在工程建設中體現先進思想和規范精神的關鍵。一個優秀的設計師，在對建筑結構進行設計時，除了依靠經驗外，還要能夠運用整體概念設計方法將建筑結構自身、建筑結構與外部環境兩者之間的結構布局、相互影響等完全融入到總體設計方案之中，并能有意識地處理構件與結構、結構與結構的關系，不斷地豐富自己的結構概念,深入、深刻地了解各類結構的性能,并能有意識地、靈活地運用它們，才能更好的促進概念設計及結構措施在建筑結構設計中的完美應用。
一、建筑結構設計闡述
在建筑結構設計中，由于現行的結構設計與理論還存在一定的差異，尤其是在結構設計不可計算性方面，因此，注重概念設計是非常有必要的。所謂結構設計，是指建筑與其他設備等各種結構元素所表達出來的結構語言的過程，在結構設計中，主要包括結構方案、建筑結構計算、施工圖紙設計等三個階段，首先，結構方案，其主要任務是根據各項參考指標來確定出建筑的結構形式，如地質勘查、現場施工類別及建筑高度、層數等，并根據建筑的結構形式來布置結構承載體系和受力構件等，在結構方案設計階段中，其遵循結構設計的經濟性、合理性，采用的方法主要是根據不同結構形式的適用范圍來確定的，最終確定最佳的結構方案；其次，結構計算階段，其主要任務通過選擇科學、適用的計算方法來進行各項參數的計算，如荷載、構件受力大小等；最后，施工圖紙設計環節，確定構建布置、配筋數量及構件構造措施，在整個設計過程中，應嚴格按照相關標準要求進行設計，尤其是設計人員，不僅要充分、全面地了解相關規范要求，還需要全面掌握整個施工工程的施工工藝和流程，以保證建筑結構設計適用于建筑施工中。
二、建筑結構設計中的概念設計與結構措施
1、合理選擇結構材料
首先，在選擇鋼筋、混凝土中，根據相關規定的強度等級來選擇混凝土與鋼筋的強度等級，一般箍筋與混凝土的強度等級不低于C20，對于直徑為10mm的縱筋，其強度等級應不低于C25，只有確保建筑材料滿足了強度等級設計要求后，材料的強度才能得到充分發揮；其次，確保結構的整體性，根據鋼筋的一級抗震等級和二級抗震等級進行抗震構造連接，在節點連接中，應遵循強節點、弱桿件的設計原則，注重構造連接度的把握，以保證整個結構構造的整體性。
2、選擇建筑場地
應選擇抗震性比較好的地方，在地震場地條件下，應充分考慮結構破壞的因素，根據結構體系方案和設計經濟合理性來確定結構體系，確保建筑結構的延性、勻質性得到提升。另外，當地震發生時，由于地震將會持續一段時間，這就要求需要設計多道抗震防線，使結構設計體系滿足抗震結構設計要求，進而提高整個建筑的抗震能力。
3、合理選擇建筑主體的結構體系
建筑主體是一個空間的結構體系，目前我們在空間結構體系整體研究中還有一定的局限性，在設計工程中用了許多假定和簡化理論，作為結構工程師我們更應該通過強化概念設計，靈活運用規范，運用概念設計理論對整個結構體型與各基本分體系之間的力學關系有透徹的認識，做到結構體型布局合理，受力明確，抗震性能好。結合建筑平面工程對結構體系進行合理的布置，通過調整結構剛心、建筑物質心及平面形心三者之間的距離使三者盡可能地靠近，以利于減小結構體系的扭轉力，增強整個結構的穩定性，提高結構的抗震能力，同時也能節約工程造價。
4、協同工作概念與結構體系
協同工作的概念在工業產品的設計與制造中已經有較為廣泛的使用，目的是將內部結構體系能夠高效的進行優化配合，實現其設計壽命。現階段，輕型鋼結構的應用就是協同工作概念與結構體系完美結合的案例。輕型鋼結構以其質輕、價低、施工進度快、受施工環境影響較小、抗變形,抗震能力好等優點在工業廠房中不斷得到應用。由于輕型鋼結構的抗拉強度比普通混凝土的強度要高出25倍左右，而且不產生裂縫，在建筑結構中具有較好的結構性。另外，鋼結構具有較好的塑性變形特性，當某種原因導致其它結構斷裂時，同時發生在鋼結構上則只是表現為塑性變形，而且變形具有緩沖期，能夠為安全撤離提供充足的時間保障。因此，在協同工作概念下輕型鋼結構作用發揮出色。如某鋼結構廠房，設計為門式輕型鋼結構，總跨度為36m，長度為100m，柱距18m，屋面坡度為1：15，設計使用年限50年，抗震設防烈度為八度。在應用概念設計時，首先要明確門式輕型鋼結構廠房各構件的最大負荷，為了增加穩定性需要設置支撐體系，保證廠房的使用壽命達到設計使用年限。單層廠房輕型鋼結構一般由橫向鋼框架、屋蓋鋼結構、支撐體系、吊車梁和制動梁以及墻架等構成。在某些單層廠房鋼結構中，由于工藝操作上的要求，還可能設有工作平臺。然后，再對結構受力進行有效的分析，以保證同層各柱在相同的水平位移時，能同時達到最大承載能力。
5、鋼混結構
鋼管混凝土在當下建筑施工中是時常應用的，是一種將鋼材和混凝土進行混合，達成充分發揮二者性能的新型模式，能夠讓剛度和建筑穩定性有一定程度的提升。應用鋼管和混凝土相結合主要應用的原理有兩個方面可以體現。首先,外部鋼管能夠較好的對內部混凝土有所約束，讓混凝土強度可以有所加大，對變形的幾率能夠有效減少。鋼筋混凝土中的結構促使建筑物中的抗震能力不斷加強，合理的解決了高層底層柱軸壓比超限的問題。其次，內部混凝土能夠對外部鋼管有力支撐，鋼管和內部混凝土能夠有效結合，從而構成具備一定優勢的互補型效果，讓自身的優勢都可以顯現出較好的補充，所存在的缺陷也能夠互相彌補，讓承載力有所加大，相互結合之后的承載力是兩者承載之和的18倍左右。
6、懸索結構
懸索結構所用的全都是拉桿,這就使材料的利用率以及結構的應力水平都變得相當高,可以充分的利用高強度的材料,還可以施加預應力,同時也包括與懸索結構相結合的一些結構模式等,所以懸索結構就比較適合應用于跨度非常大的建筑結構中。例如浙江省人民體育館的屋蓋設計就是概念設計中懸索結構在建筑結構設計中應用的較好案例。其懸索結構由索網、邊緣構件組成。為了得到較好的穩定性，在概念設計時，將預應力分別加在承重主索和穩定性副索上，使其形成穩固的雙曲鞍形索網。在邊緣構件設計上應用了概念設計的鋼筋混凝土結構環形梁，應用預應力錨將懸索固定在環形梁上，并在副索底座上設計承受水平拉力以減小環梁彎矩，極大的提高了懸索結構的剛度支撐和穩定性，保證了屋蓋的設計安全。
7、確保地下室外墻設計的科學性
在現代建筑，特別是高層建筑項目施工的過程中，建筑物的整體質量在很大程度上由地下室外墻所支撐。因此，若在建筑結構設計的過程中，對于地下室外墻的設計不夠科學與合理，則勢必會導致整個建筑物的穩定性受到嚴重的影響。結合實際工作經驗來看，在地下室外墻設計的過程當中，結構設計工作人員首先需要對整個建筑物的質量加以衡量，結合建筑項目所處區域的地質特征，完成對地下室外墻基本尺寸的設計工作。常規意義上來說，對于高層建筑項目而言，地下室外墻結構設計過程中的墻面厚度需要保持在250mm以上。同時，為了防止由水泥用量增大而導致地下室外墻墻面混凝土產生裂縫問題，應當避免將混凝土強度設計過高，但也應當在C30等級以上。
結束語
在建筑結構設計中，為了確保設計方案的科學性和實用性，設計人員應根據建筑的概念來進行結構設計，不僅要根據相關概念和設計技術進行設計，還需要結合個人設計實踐經驗，設計出一套適用于施工的建筑結構設計方案，才能確保建筑施工順利進行。
參考文獻
[1]張英迪.建筑結構設計中的概念設計及結構措施略論[J].科技與企業，2012，（21）．
