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【摘 要】结合设计准则,合理解决结构概念设计基本问题,既注意结构总体布置上的大原则,又顾及到关键部位的细节
【关 键 词】概念设计；结构体系；刚度；耗能
一、概念设计的定义先进的设计思想可以通过概念设计充分地展现.概念设计就是从结构总体方案设计一开始运用人们对建筑结构抗震已有的知识选择合适的结构方案,用清晰的结构概念处理好结构设计中遇到的问题,对结构所受的各种作用的特点、结构计算、不同结构在各种作用下的反应、变形能力和破坏机制以及各种构造措施等问题进行概念分析和概念判断.概念设计不以精确的力学分析,生搬硬套的规范条文为依据,而是由我们对工程进行概括的分析,制定设计目标,采取相应措施.在工程设计中概念设计尤为重要.
二、概念设计在工程设计中的表现与运用
1.结构体系与结构布置
高层结构常用体系有：框架结构；框架-剪力墙结构；剪力墙结构；框支剪力墙结构；筒体结构等.规范对它们各自的适用高度及高宽比做出了详细的规定,设计选择何种结构应根据各自结构的优缺点结合建筑功能要求、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素确定方案并通过技术、经济和使用综合比较确定.一个好的建筑设计方案首先包含着结构受力合理.施工方便简单.在建筑体型构思、平面布置和竖向设计阶段,建筑和结构设计人员密切配合,既要充分考虑建筑使用功能合理,造型美观,又要考虑结构受力明确,结构设计合理和方便施工.位于地震区的建筑体型尽量设计的简单和规则,当建筑平面形状不规则时可通过设置抗震缝将平面化为规则的单元建筑,尽量避免采用不规则平面建筑.
2.结构具备适宜的刚度
在结构设计中,合理的确定建筑物刚度是非常重要的,应根据具体情况和平衡原则进行必要的刚度调整和分配.结构刚度小,结构过柔,相应结构自振周期大,产生过大变形,影响构件的强度和稳定.结构刚度大,自振周期小,相应地震作用也大,结构本身重量也加大,材料浪费也大,经济性不好.
风荷载是一种随时间而波动的动力荷载,风作用在结构上,一方面风力使房屋受到一个基本稳定的风压力,另一方面又使房屋产生风振.因此高度较高及刚度较柔的高层建筑要考虑风振产生的动力效应的影响.高层结构设计中,风荷载和地震作用往往成为控制因素,因此结构设计时合理的选择和布置梁、柱、墙,使结构具备合理的刚度进而使建筑具备较好的舒适度.结构刚度的调整可通过调整周期、位移角、剪重比等参数反应结构的合理刚度.
3.结构延性耗能
结构设计应避免主要承重结构构件提前破坏而导致整个建筑物破坏或由于局部破坏严重,使建筑物过早地处于不能正常使用的情况.在建筑结构的整体设计上要注意加强薄弱环节,尽量做到等强度.同时,因使建筑结构在一个恰当的部位能消耗大量的能量,在具体设计中即为各式各样的梁,如框架梁、联肢墙的连梁等.结构延性一般用延性系数表示,它表示的是结构极限变形（位移、转角、曲率）与屈服变形的比值,也可以分别用位移延性系数,转角延性系数来表示,该比值越大,结构的延性越好.在设计上为提高钢筋混凝土梁的延性一般有如下措施：（1）选取合适的梁截面.（2）梁有合适的配筋率,避免少筋和超筋破坏.（3）梁上部（跨中）和下部（端部）配置适量的受压筋.（4）T形梁比矩形梁延性好.（5）注意加密梁箍筋.
4.强柱、弱梁、更强节点核芯区
强柱弱梁是保证在强震作用下,框架的塑性铰首先在梁上发生而不在柱上发生,避免框架结构出现楼层破坏机制.在强震作用下,结构构件不存在承载力储备,梁端受弯承载力即为实际可能达到的最大弯矩,柱端实际可能达到的最大弯矩也与其偏压下的受弯承载力相等.框架结构能采用塑形变形,从而大量的消耗地震能量,较小地震作用,同时还能保证框架结构具有承受竖向荷载的能力,同时还要遵循强剪弱弯、强节点强构造的设计原则.
5.加强非结构构件构造措施
非结构构件一般在结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧力荷载的部件,如内隔墙、框剪填充墙、建筑围墙板等.事实表明在地震作用下,这些部件或多或少的参与了工作,从而改变了局部构件的刚度进而影响整个结构,在高层框架结构中这些影响尤为显著.（1）砌体填充墙的抗震作用：使结构刚度增大,自振周期缩短,改变了结构的地震剪力分布,限值了框架的变