摘 要：近年來，地震災(zāi)害的多發(fā)讓人們意識到工民建結(jié)構(gòu)抗震性研究的重要性，通過工程師和設(shè)計(jì)者的不懈努力和探索研究，人們發(fā)現(xiàn)概念設(shè)計(jì)對于建筑物抗震性的重要程度要遠(yuǎn)超于結(jié)構(gòu)計(jì)算的設(shè)計(jì)。因此，概念設(shè)計(jì)對工民建結(jié)構(gòu)抗震的作用引起了人們極大的興趣。在不斷的探索中，人們發(fā)現(xiàn)概念設(shè)計(jì)這一原理開啟了工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新紀(jì)元，在的引領(lǐng)下，建筑物的抗震能力將得到顯著提高。工民建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，受多種因素的共同制約，這些因素中有許多是模糊的。而地震發(fā)生的不確定性以及發(fā)生因素的復(fù)雜性，更增加了計(jì)算或預(yù)測建筑物抗震設(shè)計(jì)的難度。概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用恰恰為此難題的解決找到了出路。

關(guān)鍵詞：工民建結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)抗震；概念設(shè)計(jì)

1.概念設(shè)計(jì)

概念設(shè)計(jì)簡單地說就是：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中，運(yùn)用以往在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的認(rèn)知和經(jīng)驗(yàn)更進(jìn)一步地解決一些難題，比如說建筑結(jié)構(gòu)的體系，建筑物的體型，還有建筑物構(gòu)件的延性等問題。概念設(shè)計(jì)，是在要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上再進(jìn)行宏觀的綜合考慮，比如說選材，辨別，再加上符合實(shí)際的合理的計(jì)算來減小地震對建筑物的危害性。

1.1概念設(shè)計(jì)的重要性。

現(xiàn)在建筑業(yè)一般采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，而且概念設(shè)計(jì)的重要性也正在凸顯出來。概念設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)時主要體現(xiàn)在方案設(shè)計(jì)階段，方案設(shè)計(jì)階段需要結(jié)構(gòu)工程師運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念，在不斷回憶自己的設(shè)計(jì)知識和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)一種安全可靠而又低成本的設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)時可以運(yùn)用概念性估算的方法，在初始設(shè)計(jì)階段高效地在多種設(shè)計(jì)方案中選擇最合適的方案。采取這種概念性估算方法不但定性準(zhǔn)確，還能避免一些不必要的計(jì)算，經(jīng)濟(jì)可行。

1.2抗震規(guī)范中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用。

在新的抗震規(guī)范中，一些具體的問題沒有規(guī)定清晰，比如說中震可修的設(shè)防目標(biāo)等等。這樣在實(shí)際的抗震設(shè)計(jì)中我們不能完全按照規(guī)范，應(yīng)該發(fā)展和繼承地去應(yīng)用規(guī)范。要想達(dá)到發(fā)展和繼承地應(yīng)用規(guī)范的程度，就要求設(shè)計(jì)師必須透徹地了解建筑物的結(jié)構(gòu)體系和分體系之間的力學(xué)關(guān)系，然后再把概念設(shè)計(jì)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中去。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不只是簡單地按照規(guī)范去依靠計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)，那樣的話實(shí)際應(yīng)用中必定不能滿足要求。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要做到在遵循規(guī)范的基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際情況，再加上設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)，把概念設(shè)計(jì)融入到設(shè)計(jì)規(guī)范中。

1.3概念設(shè)計(jì)時需要注意的問題。

新抗震規(guī)范要求在建筑物的內(nèi)部設(shè)置大地震動反應(yīng)觀測系統(tǒng)，還要在設(shè)計(jì)的時候注意組織結(jié)構(gòu)與地面的共振問題。所以在概念設(shè)計(jì)時要充分考慮場地條件，地面的穩(wěn)定性，材料的選取，溫度的作用，抗震體系結(jié)構(gòu)的選取等等，使得設(shè)計(jì)結(jié)果在組織結(jié)構(gòu)上做到強(qiáng)度大，剛度好，具有延性，在經(jīng)濟(jì)方面做到節(jié)能。

2.工民建結(jié)構(gòu)抗震概況

2.1工民建結(jié)構(gòu)抗震的現(xiàn)狀

目前，建筑物抗震主要有以下幾種方法，一是通過在結(jié)構(gòu)上增加建筑物的抵抗力以期達(dá)到抗震的目的，由于其簡單易行地操作方法被人們大范圍的應(yīng)用。但是不得不說這種方法的抗震性能并不好，且投入很大，經(jīng)濟(jì)效益不高；另一種方法是結(jié)構(gòu)減震法，即利用橡膠的彈性減震效果來增強(qiáng)建筑物的抗震減震性能。這種方法主要是利用橡膠隔離地震對建筑的破壞，在施工過程中需要將結(jié)構(gòu)底部截?cái)?，因此為施工帶來極大不便，使施工難度加大，所以很少被使用；第三種方法是鋼結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)具有極好的結(jié)構(gòu)延性，可以大大增加建筑物的抗震能力。但是值得注意的是，鋼是一種成本極高的材料，并且就材料本身而言也極易被腐蝕，因此也存在不足。上述三種方法均屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里的抗震方法，雖能有效減少地震帶來的危害，達(dá)到抗震減震的需求，但或多或少都存在著不足和隱患。所以，人們開始注重概念設(shè)計(jì)的研發(fā)，通過在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上使用概念設(shè)計(jì)，使建筑抗震體系更加完善，抗震能力不斷提高。近年來通過效能器的使用來達(dá)到消能減震的目的，即我們通常所說的消能減震系統(tǒng)。這一方法在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上添加了概念設(shè)計(jì)，有效的增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度，提高的建筑的抗震減震性能。

2.2 工民建結(jié)構(gòu)抗震中存在的問題

由于地震自身的傳播特性——由震源以地震波形式向四周快速傳播，造成地面建筑的劇烈震動、擠壓、變形，當(dāng)超過建筑物的曾受能力時，便造成了建筑物的倒塌。由于地震的這種特性，就必須加強(qiáng)建筑物的穩(wěn)定性，于是各種能夠加強(qiáng)穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)模型被應(yīng)用。在工民建結(jié)構(gòu)中，許多常用模型普遍存在精度低、校寬度難確定等問題。此外，許多工程師也曾提出過多種不同的結(jié)構(gòu)模型，但多數(shù)過于復(fù)雜，難以應(yīng)用于實(shí)際的建筑中，并且精度不高的問題依然存在。針對這些問題，現(xiàn)在建筑業(yè)通過將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)結(jié)合，彌補(bǔ)傳統(tǒng)單一的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不足，致使現(xiàn)在概念設(shè)計(jì)的作用日益凸顯。

3.概念設(shè)計(jì)對工民建結(jié)構(gòu)抗震的作用

近年來隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平日益提高，因此精神文化需求也不斷增加，享受型消費(fèi)不斷增加。體現(xiàn)在建筑業(yè)便是對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的要求提高。因此，新型的高強(qiáng)度性、高環(huán)保性建筑材料成了新一代的寵兒。為了新型材料的更好的抗震性、安全性、環(huán)保型、輕便型、經(jīng)濟(jì)型，就必須加快先進(jìn)的科學(xué)的計(jì)算理論，創(chuàng)新概念設(shè)計(jì)思想。這種概念設(shè)計(jì)對提高工民建結(jié)構(gòu)的抗震性起著極為重要的作用。

4.總結(jié)

隨著我國城市人口的密集程度越來越大，地震的發(fā)生會給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成極大的損失，增強(qiáng)建筑物的抗震能力就成了我們的研究對象。但是地震給由于地震發(fā)生時，建筑物會發(fā)生復(fù)雜的力學(xué)結(jié)構(gòu)，這樣僅僅依靠計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行的設(shè)計(jì)就不能很好地發(fā)揮抗震能力了。在實(shí)際工程中，概念設(shè)計(jì)的抗震效果得到了肯定，在以后得設(shè)計(jì)中還應(yīng)該繼續(xù)發(fā)揮概念抗震的作用。

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作者簡介：陳建，性別男，民族漢，出生日期1979.12.24