抗震結構設計論文精選(九篇)
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第1篇：抗震結構設計論文范文
中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A
1 我國的高層建筑發(fā)展歷程
上世紀80年代，我國高層建筑在設計計算機施工技術等領域快速發(fā)展，100m左右及以上的將建筑快速發(fā)展，多以鋼筋為主要材料，在層數(shù)與高度增加的同時，功能與類型也日益增多。各大城市幾乎都建立了具有各自特色的建筑，以上海錦江飯店為代表：高度達到153.52m，全部采用的鋼結構體系；而深圳的發(fā)展中心大廈有43層，高度達到165.3m，算上天線高度達到185.3m，是我國第一幢大型的高層鋼結構建筑。到了90年代，我國的高層建筑結構從設計到施工進入到一個新的階段，除了體系與材料的多樣化，高度上也有了質的飛躍。在1995年完工的深圳地王大廈，共有81層，高度達到385.95m，居世界第四高。
2 建筑抗震的理論
2.1 建筑結構的抗震規(guī)范
一般的抗震規(guī)范都是各國結合具體的情況進行的經(jīng)驗總結，是指導抗震設計的法定文件，及反應國家經(jīng)濟與建設的發(fā)展水平，也反映了各個國家的抗震經(jīng)驗。盡管抗震理論不斷完善，技術水平也在不斷地提高，但是必須要有實踐的指導，要將建筑工程的安全性放在首要位置，容不得任何的大意與疏忽?；谶@一認識，現(xiàn)代建筑部分條文被列為強制條文，使用了“嚴禁、不得”等絕對性的字眼，同時也有不同條文有較大的自由空間。
2.2 建筑抗震設計的理論
當前建筑抗震設計的理論主要分為擬靜力理論、反應譜理論及動力理論。擬靜力理論起源于20世紀10～40年代出現(xiàn)的理論，在估測地震對結構的影響時，假設結構為剛性，地震水平作用在結構或構件的質量中心，地震力的大小當于結構的重量乘以一個比例常數(shù)（地震系數(shù)）。
反應譜理論是在上世紀40-60年展起來的，以強地震動加速度觀測記錄的增多與對地震地面運動特性的進一步了解，及結構動力反應特性的研究為基礎，是加理工學院的學者對地震加速度記錄的特性進行分析后獲得的成果。
動力理論是上世紀70-80年代的應用較為廣泛的地震動力理論，是在60年代以來電子計算機技術與試驗技術的發(fā)展為基礎，人們對各類結構在地震作用下的線性與非線性的反應過程也有了較多的了解，隨著強震觀測臺的增加，各種受損結構的地震反應記錄也在不斷地增加。進一步動力理論也稱地震時程分析理論，它將地震作為一個時間過程，選擇具有代表性的地震加速度時過程作為地震動輸入，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，完成設計工作。
3 高層建筑的抗震結構設計
3.1 必要的抗震對策
在高層建筑結構的抗震設計中國，出了要考慮到概念的設計，還要進行驗算，結合地震的情況，要在高度允許的范圍內(nèi)建造，增加結構的延性。在當前的抗震設計中，抗震驗算及構造與措施等角度入手進行分析，提高結構的抗震性與消震性能。建立地震力與結構延性互相影響的雙重設計指標，直到達到預期的抗震效果。當前強柱弱梁，強剪弱彎和強節(jié)點弱構件在提高結構延性方面的作用已得到普遍的認可。
3.2 高層建筑的抗震設計思想
在《建筑抗震規(guī)范》中有明文規(guī)定，建筑的抗震設防要符合“三水準、兩階段”的要求。所謂的“三水準”就是指“小震不壞，中震可修，大震不倒”。當遇到第一設防烈度地震即低于本地區(qū)抗震設防烈度的地震時，結構處于彈性變形階段，建筑物可以正常使用。一般情況下，建筑物不會被損害，也不需要修理即可使用。所以，高層建筑結構的抗震設計要滿足地震頻發(fā)下的承載力極限，要求建筑的彈性變形不超過規(guī)定的彈性變形限值。當遇到第二設防烈度地震即相當于本地區(qū)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，建筑物結構會發(fā)生損害，但是不經(jīng)修理或者簡單修理就可以繼續(xù)使用。所以，建筑結構必須要有足夠的延性能力，不會出現(xiàn)脆性破壞。當發(fā)生第三設防烈度地震的情況下，就是遇到本地區(qū)地震極限外的情況，結構會受到非常嚴重的損害，但是結構的非彈性變形距離倒塌仍有一段距離，不致產(chǎn)生危及生命的損害，保障了居住人員的安全。所以在進行高層建筑結構設計的過程中，要保證建筑的足夠變形能力，其彈塑變形要在規(guī)范的數(shù)值之內(nèi)，保證結構良好的抗震性能。三個水準烈度的地震作用水平是根據(jù)不同超越概率進行區(qū)分的，一般情況下是：
多遇地震：50年超越概率63.2%，重現(xiàn)期50年；設防烈度地震（基本地震）：50年超越概率10%，重現(xiàn)期475年；罕遇地震：50年超越概率2%-3%，重現(xiàn)期1641-2475年，平均約為2000年。
從高層建筑的抗震水準來看，設防的要求是通過“兩個階段”設計來實現(xiàn)的，具體方法如下：第一環(huán)節(jié)，第一步采用與第一水準烈度相應的地震動參數(shù)，提前計算出高層建筑結構在彈性狀態(tài)下的地震作用效應，與風力、重力荷載進行高效組合。同時引入承載力抗震調(diào)整系數(shù)，進行構件截面的準確射擊，進而達到第一水準的強度要求；然后是運用同一地震參數(shù)計算出結構的層間位移角，使其可以在抗震規(guī)范設定的限值之內(nèi)；同時采用相應的抗震構造對策，確保結構可以有足夠的延性、變形能力與塑形耗能，進而達到第二水準的變形目的。而第二階段則是運用與第三水準對應的地震動參數(shù)，算出結構的彈塑性層間位移角，使其在抗震規(guī)范的限值之內(nèi)，然后進行必要的抗震構造對策，進而實現(xiàn)第三水準的防倒塌目的。
3.3 現(xiàn)代高層建筑結構的抗震設計方法
在《建筑抗震設計規(guī)范》中對各類的建筑結構的抗震計算應該采用的方法都有明確的規(guī)定：高度要在40m之內(nèi)，以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似于單質點體系的結構，可采用底部剪力法等簡化方法；除1款外的建筑結構，宜采用振型分解反應譜方法；特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和限制高度范圍的高層建筑，應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算，可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。
結語
地震是威脅較大的天災之一，必須要加強防御，從上文的分析中我們可以看到，高層建筑的抗震結構設計必須要在要求的限值之內(nèi)，保證結構的良好性能，提高建筑的使用性能。
參考文獻
[1]朱鏡清.結構抗震分析原理[M].地震出版社，2002.
[2]李彬.對于高層建筑結構的抗震設計探討[J].中國新技術新產(chǎn)品.2012（02）.
第2篇：抗震結構設計論文范文
【關鍵詞】建筑結構；抗震；設計；問題；探討
中圖分類號：TU3文獻標識碼： A
一、前言
目前，我國建筑在抗震設計方面來存在很多誤區(qū)，同時，在具體設計方面還有很多的設計問題有待于研究。因此，對建筑結構抗震設計的相關問題進行分析很有現(xiàn)實意義。
二、我國對抗震性設計的要求
為了保證建筑物結構的基本抗震性能，我國從法律上對建筑結構的抗震性設計進行了詳細的規(guī)定。這些具體的規(guī)定都在我國“《建筑抗震設防分類標準》GB50223”中，而具體內(nèi)容大致如下。
“建筑根據(jù)其使用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類、丁類四個抗震設防類別?！痹谶@四類抗震類別當中，甲類建筑物的使用功能應該是比較重要的，因此，對其要求的抗震性能也比較高，“地震作用應高于本地區(qū)抗震設防烈度的要求，其值應按照批準的地震安全性評價結果確定。”具體的抗震措施應該比當?shù)氐刭|狀況要求的抗震烈度要高，如果當?shù)匾蟮目拐鹆叶纫?～8之間，那么，實際設計的抗震烈度就應該要比要求高出1度，而如果當?shù)氐目拐鹨笤?度時，實際設計的抗震烈度至少要比9度高出一點。乙類建筑物的抗震烈度與當?shù)氐牡卣鹱饔孟喾霞纯?，在采取抗震措施時，如果抗震烈度要求在6～8之間，那么設計的抗震烈度與其相符合即可，如果是在9度以上，實際設計值則需要比9度要高。對于丙類來說，無論是什么情況，設計的抗震烈度值同當?shù)氐目拐鹨笙喾霞纯?，而丁類建筑結構的抗震烈度可以在實際的抗震烈度要求之上適當減低。
三、目前建筑結構抗震性設計的關鍵問題
1、場地選擇
在建筑結構設計中，場地的選擇是其中重要的一部分，所以，在建筑結構抗震性設計中，建筑場地的選擇對建筑結構抗震性能的影響也是比較大的。在選擇建筑場地時，一定要對當?shù)氐牡乩憝h(huán)境有所了解，避開不利的地段。如果場地不利會造成地表發(fā)生錯動或者斷裂、地基沉降、滑坡等狀況，對工程質量會產(chǎn)生一定的影響。正因如此，在選擇建筑場地過程中，要盡量避免在“軟弱場地、易液化土、狀態(tài)不均勻”等場地進行建筑物的建筑。如果建筑地點的土壤普遍不合格，那么就需要采取一定的抗震防裂措施來提高建筑結構的抗震等級，比如可以強化地基，加強結構的整體性等，對于地基來說可以采用樁基、強化基礎等處理措施，這樣即使不可避免地出現(xiàn)了不利場地，也能通過措施的應用而得以改善。
2、結構體系選擇
建筑結構體系的選擇關系到了建筑結構的穩(wěn)定性，自然也會成為抗震設計中的重要部分。首先，結構體系要具有相對的獨立性。對于建筑結構體系的整體功能發(fā)揮來說，其應該具有一定的整體性和聯(lián)系性，但是，對于抗震性來說，建筑結構體系就應該具有相對的獨立性。主要是指結構體系應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力。因此，在設計建筑結構時，應該要確保建筑結構具有一定的內(nèi)力分配功能，這樣如果一個構件受到了震力的破壞，其他的構件仍能夠正常承載，一定程度上避免了整體結構失效可能性的出現(xiàn)。其次，合理分布震力傳遞途徑。在結構設計過程中應該重視豎向的建筑結構要具有垂直重力傳遞的作用，“樓屋蓋梁系的布置”要盡量保證從上部結構中傳遞過來的重力荷載能夠通過轉換層進行轉換，同時，抗側力結構要明確，盡量保證其連續(xù)性，如果結構出現(xiàn)了豎向變化則要盡量確保變化的均勻發(fā)生。最后，要具有適當剛度和以及強度。對于建筑結構體系來說，適當?shù)膭偠群蛷姸饶軌蛟谝欢ǔ潭壬媳苊庖驗榻Y構的部分薄弱給整體結構造成影響，在框架設計過程中要保證節(jié)點在受到較大的重力荷載或者是應力過于集中時，不會出現(xiàn)破壞的狀況。
3、規(guī)則布置建筑平面
建筑平、立面布置應符合抗震概念的設計原則，宜采用規(guī)則的建筑設計方案，而不應采用嚴重不規(guī)則的設計方案。因此，在進行建筑結構抗震性設計過程中，要盡量規(guī)則布置建筑平面，通常我們都比較重視建筑結構的對稱性和規(guī)則性，結構的對稱性主要是指抗側力主體結構之間的對稱，而規(guī)則性主要體現(xiàn)在以下幾個方面，第一，抗側力結構主軸方向剛度和變形特性相近。第二，在抗側力結構豎向斷面均勻、構成的變化均勻。
四、抗震設計方法及存在的問題
1、直接位移設計法
直接位移設計法是一種偏重于結構性能的設計方法,這種方法概念簡單,可根據(jù)在一定的地震等級作用下預期的位移計算地震作用,進行結構設計,使構件達到預期的變形,結構達到預定位移。但該方法的使用尚存在一些問題:由于替換結構的剛度是對應于最大位移時的線性剛度,其周期一般比彈性結構的周期長許多,因此,用于位移設計的位移設計反應譜必須比加速度反應譜具有較長的周期范圍;彈性加速度設計反應譜一般是針對阻尼比為0.05,而位移設計反應譜必須適應替換結構所需要的較大阻尼比范圍的要求;近年來的研究表明,近場強震效應對結構的位移反應有較大的放大作用,但直接位移設計方法只從材料的極限應變出發(fā)得到構件的變形值進行結構設計,不能考慮近場強震的這種放大效應;結構構件的滯回特性。因此,就現(xiàn)階段而言,采用直接位移設計法實現(xiàn)基于結構性能的抗震設計還具有一定的局限性;½這一設計理論沒有體現(xiàn)出結構的非線性分析方法和對所設計結構的實際抗震性能進行驗算的方法。
2、位移影響系數(shù)法
位移影響系數(shù)法主要體現(xiàn)在確定給定結構非線性靜力彈塑性分析時的最大期望位移,這一最大期望位移定義為目標位移d;采用此方法結構來確定最大非線性位移,概念相對來說比較簡單,但在實際設計計算中需進一步研究:此種方法僅僅是一種衡量結構整體抗震水平的評估方法,無法提供具體樓層和主要構件的損壞情況以及具體結構構件的抗震水準;結構的最大非線性位移與線性位移的關系比較復雜,采用上述多系數(shù)的表示方法,每一個系數(shù)取值的變化都會對結果產(chǎn)生較大的影響,而在各個系數(shù)都不能明確確定其取值的情況下,計算結果與結構的實際最大非線性位移會產(chǎn)生較大的誤差。
3、能力譜方法
能力譜方法是一種偏重于對所設計結構的實際抗震性能進行評估驗算的方法。對結構抗震性能評估的能力譜方法的研究。還存在以下問題需要解決:¹在能力譜方法中,需要將原型多自由度結構體系轉化為等效單自由度體系,而現(xiàn)有的轉化方法都是以結構反應的單一振型或主振型為基礎,而對于高階振型對結構反應影響比較顯著的多高層結構體系或扭轉效應不可忽略的結構體系來說,這種轉化方法將產(chǎn)生比較大的誤差;通常能力譜方法對于抗側剛度沿結構高度方向分布不均勻的結構體系或樓層平面內(nèi)扭轉反應比較明顯的結構體系無法進行驗算。
五、提高結構設計的質量管理
1、根據(jù)《建筑工程設計招標投標管理辦法》業(yè)主要求設計單位組建設計項目組，安排結構設計各階段的設計人員、校對人員、專業(yè)負責人、審核人員并安排相應的完成時間，形成設計進度計劃表。
2、設計質量直接影響工程周期、成本，是工程建設重要的內(nèi)容。有效地縮短工程周期和節(jié)約成本有利于在市場中能取得先機，獲取更大的效益。設計單位執(zhí)行ISO9001：2008全面質量管理來保證設計質量是一種行之有效的方法。
3、針對建筑工程的不同類型，由專業(yè)負責人對設計和校對人員進行事先指導，形成事先指導表。同時專業(yè)負責人應起草本設計項目結構設計統(tǒng)一措施，經(jīng)結構總工程師批準后，結構人員保證人手一份使用。
六、結束語
建筑抗震設計是一項系統(tǒng)的工程，需要嚴格把握設計的各個環(huán)節(jié)，按照設計的科學流程，結合建筑的特點，盡量提高設計的合理性，提高建筑抗震的能力。
【參考文獻】
第3篇：抗震結構設計論文范文
【關鍵詞】鋼筋混凝土，建筑工程，結構設計，優(yōu)化研究
中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
伴隨著我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，工程建筑行業(yè)日漸成為了我國國民經(jīng)濟新的經(jīng)濟增長點，不僅僅在國民經(jīng)濟的增長中占據(jù)著越來越重要的地位，而且在改善居民生活方式，提高居民的生活質量方面有著巨大的推動作用。隨著鋼筋混凝土建筑結構在建筑行業(yè)中的廣泛應用，建筑結構的設計和施工都有了新的標準和要求，在鋼筋混凝土結構的設計施工中，不僅僅要使得結構的平面，立面布置符合相關規(guī)則，更要使得建筑結構的各種構件的強度和變形能夠達到相關的標準，同時，要在滿足建筑設計基本目標的基礎上，更加重視建筑結構的抗震設計，提高建筑結構的抗震能力，保證整個建筑結構的質量。
二、鋼筋混凝土建筑結構設計的優(yōu)化措施
1．做好結構體系的選型設計與優(yōu)化
由于大開間剪力墻結構體系，可以做到房間不露出梁柱，有效空間大、隔音效果較好，當采用鋼制模板時，墻面和樓板表面平整并且不需要在濕作業(yè)的情況下抹灰。另外該結構體系不但用鋼量少，施工周期短、造價低，還具有整體性強、側向剛度大等優(yōu)點，有利于抗風抗震，所以自九十年代起建筑結構體系基本上都采用大開間現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結構。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，為了進一步降低建筑造價，近幾年來部分地區(qū)越來越多地采用短肢剪力墻與簡體或一般剪力墻組成的結構體系。這個結構體系也屬于剪力墻結構的一種。它的特點是建筑平面布置更具靈活性，并且又能節(jié)省鋼筋和混凝土用量，減輕建筑的總重量，從而降低地基基礎造價。
2．加強混凝土建筑結構的施工設計
為滿足結構承載力的需求，通常在結構設計中柱與梁板選擇不同強度等級的混凝土。施工規(guī)范規(guī)定柱的施工縫宜留設在梁底標高以下20mm-30mm處，其原則是施工縫宜留在結構受力小且便于施工的位置。施工時，為方便柱身混凝土的下料與振搗，在梁內(nèi)鋼筋未綁扎之前進行澆注。按施工規(guī)范的要求，當梁柱的混凝土強度等級不同時，節(jié)點處應按。弱梁強柱”的原則。在實際施工中，施工班組制定合理的節(jié)點保證措施，監(jiān)理人員加強對澆注質量的監(jiān)管和提高整體結構的抗震性能十分重要。
3．建筑結構的基礎設計方面
在建筑的基礎設計中，要綜合考慮建筑場地的地質情況以及水位、使用功能、上部結構類型、施工條件和相鄰建筑的相互影響，以保證建筑物不會過量沉降或傾斜，而且還能滿足正常使用要求。另外還要注意相鄰地下建筑物及各類地下設施的位置，以保證施工的安全。
4．建筑結構設計的抗震方面
（一）房建結構設計要從建筑的全局出發(fā)
全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎上，科學設計每個部分的構件，保證每個部件之間的契合，促使每個部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設計要求，滿足一定的現(xiàn)實需求，同時，通過抗震設計，使得每個構件都可以具有相應的承載力，當?shù)卣饋硪u，每個構件都可以有著一定的次序先后破壞，整體組合構件將會有著更強大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發(fā)的能量。增強建筑的整體抗震能力。
（二）要嚴格選擇地基選址
地基選址是進行建筑結構設計的基礎，因此，在房間結構抗震設計中，要科學避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實地，利用先進技術設備，進行地質勘探，山石水土監(jiān)測，并取樣論證，科學嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠，地質穩(wěn)定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山……從而保證整個地基不會因為承載而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設計。
（三）采用合理的建筑平立面
建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結構布置。建筑布局簡單合理，結構布置符合抗震原則，通過無數(shù)次的實驗表明，簡單、規(guī)則、對稱的建筑結構抗震能力強，對延緩地震烈度范圍延伸，消耗地震的能量，減少地震對整體結構的破壞，而且，對稱結構容易準確計算其地震反應。
5. 加強對連梁的設計優(yōu)化
（一）對連梁的剛度進行折減
連梁由于跨高比較小與之相連的墻肢剛度大等原因，在水平力作用下的內(nèi)力往往很大，在連梁遇到外力發(fā)生屈服的過程中，主要有幾個表現(xiàn)，比如出現(xiàn)裂縫，連梁的剛度減弱，內(nèi)力發(fā)生重新分布，因此，一般而言，在進行建筑結構設計之前，要對連梁的剛度實施折減，從高規(guī)中的相關條款解釋而言，是要對整個混凝土建筑結構的各個環(huán)節(jié)的剛度和彈性進行比較科學合理的分析，但是，在具體實際的操作過程中，各個部分的構件都需要承擔比較大的彎矩和剪力，并且配筋設計具有很大的難度，因而，在筆者多年的建筑結構設計過程中，可以減少對豎向荷載能力的考慮，而更多的進行適當?shù)拈_裂設計，將內(nèi)力轉移到墻體上去，如此，可以更好的實現(xiàn)建筑結構設計的優(yōu)化。
（二）在設計過程中適當?shù)臏p少連梁的高度
在進行連梁的設計中，為了達到降低連梁剛度，減少地震影響效果的目的，可以在保證整個建筑功能的基礎上，讓連梁的總體的跨度不斷增加，如此，可以很大程度的讓連梁的整體高度降低，一定程度而言，也使得可以講整個連梁的整體承載能力控制在一定的范圍之內(nèi)，既可以讓設計得到優(yōu)化，又可以讓建筑的功能得到正常發(fā)揮。
（三）在連梁設計過程中適當增加厚度
在進行連梁設計，在做好各種構件的設計優(yōu)化的基礎上，可以讓連梁的整體截面的寬度進一步擴大，如此，不僅僅可以讓建筑結構整體的剛度變大，也能夠讓整個地震過程中產(chǎn)生的各種內(nèi)力作用相對而言變得更大。而且，由于連梁的抗剪承載力與連梁寬度的增加成正比。通過剪力墻的厚度增加，也有可能達到讓連梁抗剪承載力符合限度的目的。
（四）提高混凝土等級
為了讓連梁的抗剪承載能力不會超過規(guī)定個標準，可以合理的提高剪力墻的混泥土的等級，當混泥土的等級得到提升，混泥土的彈性模量增加比例會小于抗剪承載力的提升比例，從而，可以達到控制目標。
三.、結束語
混凝土建筑結構設計是一項專業(yè)性極強的工作，必須綜合考慮到多種因素，既要滿足居民的生活生產(chǎn)多種需要，更要從地震防護，防水防滲漏等各種因素對建筑結構做出性能設計，同時，從城市整體的人文自然，交通政治等各方面的因素出發(fā)，選擇合理的建筑結構體系，做出科學嚴謹?shù)脑O計，實現(xiàn)實用價值和美學價值的統(tǒng)一，為整個建筑業(yè)的發(fā)展和居民生活質量的提高，奠定基礎。
參考文獻：
[1]劉利峰 鋼筋混凝土建筑結構設計優(yōu)化研究 [期刊論文] 《科技資訊》 -2010年20期
[2]張紅標 建筑結構設計成本優(yōu)化研究--以深圳高層鋼筋混凝土建筑結構為例 [學位論文] 2011 - 浙江大學：企業(yè)管理
[3]張民 鋼筋混凝土框架-剪力墻結構設計的優(yōu)化研究 [學位論文]2008 - 同濟大學土木工程學院 同濟大學：結構工程
第4篇：抗震結構設計論文范文
【關鍵詞】建筑設計，抗震設計，作用分析
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
在目前的發(fā)展趨勢中，建筑結構設計的主流趨勢有低碳，環(huán)保，安全，節(jié)能，生態(tài)。其中指標之一，就是建筑的安全性，而我國目前破壞力最大的安全威脅便是地震，因此，加強對建筑結構的抗震設計，必將會被提升到建筑設計新的戰(zhàn)略高度。
二、建筑結構設計中抗震性能衡量標準
現(xiàn)行抗震設計規(guī)范對于建筑結構的性能從兩個角度進行描述，一是通過損壞的程度描述其性能，將建筑結構的損壞程度分為不損壞和屬正常維修下的損壞、可修復的破壞和倒塌；二是描述用途的重要性，即抗震設防分類。主要是氛圍甲、乙、丙、丁四類。
現(xiàn)行規(guī)范對于部分鋼筋混凝土結構提出了相應的定量指標，即正常維修和倒塌的層間變位角。而在設防類別上，提出了不同的抗震措施。其中乙類抗震措施的相關規(guī)定比甲類高一度。在強烈地震的影響下，乙類受到的毀壞程度比甲類輕。但是對于抗震能力，仍然缺乏確定的數(shù)量變化。借助于現(xiàn)行航震鑒定標攤b所引進的”綜合抗震能力由數(shù)量上的區(qū)別”有可能使不同性能要求的結構所具有的抗震能力由數(shù)量上的區(qū)別。比如在判斷結構抗力的高低中，可以采用結構樓層的受剪承載力與設計地震剪力的比值。而在結構變形能力高低方面，可以用結構所具有的變形能力與基本變形能力的比值來表征，這樣就能保證不同性能要求下所對應的抗震措施的數(shù)量化。對于丙類結構的抗震設計，主要利用抗力和變形能力進行組合，并作為綜合抗震能力的基本值。而乙類建筑，設計的綜合抗震能力要低于相應的基本值。
三、建筑結構設計對建筑抗震性能的影響
1、 砌筑體結構影響基本變化能力的構造，重點是將整個圈梁、主要構造柱數(shù)量、具置、斷面截面尺寸和配筋數(shù)量的分級，局部的墻體尺寸、樓梯間的構造等只適用于考慮局部影響。比如，5-6層磚房的主要構造柱數(shù)量，房屋四角和樓梯間四角應該設計為第一等級，用于房屋隔開間的內(nèi)外墻鏈接處和樓梯間四角設計為第二等級。對于房屋每開間的內(nèi)外墻鏈接位和樓梯間四角設計為第三等級；此處不用設置構造柱與抗震設計不同。當然，在相同設防烈度和性能要求的前提下，對與層數(shù)要求不同的砌筑結構，基本延性構造的要求也不同，構造柱設置就需要隨房屋層數(shù)的不斷增加而相應提高。目前主要難題是，需要根據(jù)具體實例進行計算和分析，針對同地點、同結構的房屋按照不同等級采取相應措施后，其措施的構造影響能力系數(shù)如何確定？是否可在某個范圍內(nèi)取值。
2、 鋼筋混凝土結構對變形能力構造的影響，可適當?shù)恼{(diào)整內(nèi)力、提高結構柱箍筋和縱向鋼筋體積配箍率、抗震墻墻體和構造作為抗震能力分級的重點，而框支層、短柱、鏈接的構造作為局部的影響。不同層數(shù)鋼筋混凝土結構在相同設防烈度性能的要求，延性構造要求也不一樣。目前，內(nèi)力調(diào)整、縱筋總配筋率和箍筋體積配箍筋率等都成型的分級和取值，但如何將其轉化為相應的影響系數(shù)還需要進一步的計算和研究。
3、 鋼筋結構對變形能力構造的影響，可調(diào)整內(nèi)力、各節(jié)點域內(nèi)構造、構件的長細比和支撐設置作為重點的分級，這時構件的寬厚就是結構的局部影響。在相同設防烈度和性能的要求下，對建筑層數(shù)不同的結構建筑，基本延性構造需求也不同。鋼結構規(guī)范中也有一些現(xiàn)成的定量取值，也要研究將其轉化為影響系數(shù)的方法。
四、建筑結構設計中的抗震設計措施
1、要嚴格選擇地基選址
地基選址是進行建筑結構設計的基礎，因此，在房間結構抗震設計中，要科學避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實地，利用先進技術設備，進行地質勘探，山石水土監(jiān)測，并取樣論證，科學嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠，地質穩(wěn)定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山……從而保證整個地基不會因為承載而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設計。
2、確保結構的整體性
在建筑結構抗震設計中，一般而言，要尤其注意其是由諸多構件共同組合在一起，如此，要進行整體化的對待。要充分調(diào)動各個構件的作用來完成整體建筑的抗震效果。當建筑的一些構件基本都失去了原有的功能時候，那么，在地震來臨之后，很容易讓整體的建筑結構喪失對地震的抵抗能力。在這種情況下，很容易讓整個建筑坍塌，因此，要保證所有構件的功能協(xié)調(diào)，并確保所有的構件都能夠在地震作用下保證良好的性能，如此，可以讓建筑結構的整體抗震能力增強。同時，要堅持實施多級防震措施。傳統(tǒng)建筑結構多采取的是三級設防措施，即小震不壞、中震可修、大震不倒。但在新的時期，建筑結構必須是采取的多級設防模式，保護建筑主體抗震能力，減輕經(jīng)濟損失，使得建筑抗震中更加安全。
3、屋頂建筑抗震設計也是整個設計的一個重要環(huán)節(jié)。近幾十年來，從多數(shù)建筑抗震設計評定結果看，屋頂建筑設計還存在一些問題，例如：屋頂設計較高或者設計過重。屋頂設計較高或者設計過重，無形當中加大了屋頂建筑變形，而且地震作用也加大了，尤其對自身和屋頂之下的建筑物的抗震作用都不利。有時屋頂建筑的重心和屋頂之下的中心不在同一直線上，如果屋頂?shù)目箓攘臀蓓斨碌目箓攘姵霈F(xiàn)間斷，在地震發(fā)生時，帶來的地震扭轉作用也會更嚴重，對抗震更不利。所以，進行屋頂建筑設計過程中時，應該最大限度的降低屋頂建筑的高度。選用強度較高、輕質、剛度均勻的材料，使得地震作用傳遞不受阻礙；屋頂重心和屋頂之下的建筑中心在同一直線上；如果屋頂建筑非常高，屋頂建筑就必須具有較強的抗震性，讓屋頂建筑地震作用和突變降低到最小，盡量避免發(fā)生扭轉效應。
4、要合理且恰當?shù)夭季值卣鹜饬Φ哪芰總鬟f與吸收的途徑，在地震當中，要確保建筑的支柱、梁與墻的軸線，處于同一個平面上，從而可以形成構件的雙向抗側力結構體系。并且可以使其在地震的作用下，呈現(xiàn)彎剪性的破壞，并使塑性屈服情況，盡量的發(fā)生在墻的根底部，從而連梁適合在梁端產(chǎn)生塑性屈服，這樣還具有足夠的變形的能力。在震災中，在墻段部分充分發(fā)揮抗震功能之前，要按照"強墻弱梁"的原則，來大力加強墻肢的承載力，避免墻肢遭到剪切性的破壞現(xiàn)象，從而最大限度的提高建筑結構的整體的抗震能力。
5、要根據(jù)抗震等級，在對墻、柱以及梁節(jié)點設計中，采取相對應的抗震構造措施，力求確保建筑物結構，在地震的作用下可以達到三個水準的設防標準。還可以根據(jù)"強柱弱梁"、和"強剪弱彎" 、以及"強節(jié)點弱構件"幾種構造的原則，在建筑設計中，合理的選擇柱截面的尺寸，以此控制柱的軸壓比，并還要注意構造配筋的要求，還要保證，鋼筋砼結構建筑在地震的作用下，能夠具有足夠的承載能力以及具備足夠的延性。
6、在建筑設計過程中，要設置出多道抗震的防線，即，在設計一個抗震結構的體系當中，有一部分延性比較好的構件，在地震的作用下，首先可以擔負起第一道抗震防線的作用，然事，其他的構件，在第一道抗震防線屈服以后，在地震中，會依次的形成第二道、第三道或者是更多道的抗震的防線，這樣的抗震結構體系的設計，在建筑設計當中，對于確保建筑結構具有的抗震安全性，是非常的行之有效的設計方法和手段。
五、結束語
建筑結構抗震設計，關乎民生，關乎經(jīng)濟發(fā)展，社會穩(wěn)定，對建筑實施結構的抗震設計，主要涉及對建筑高度，承載力，總體結構，各個部件的性能規(guī)劃等一系列的因素，要求通過對各個構件和整體規(guī)劃的基礎上，既實現(xiàn)滿足居民生活生產(chǎn)保障安全的需要，又具有值得欣賞的美學價值。
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第5篇：抗震結構設計論文范文
論文摘要:結構設計簡而言之就是用結構語言來表達建筑師及其它專業(yè)工程師所要實現(xiàn)的東西。
1結構設計的概念及內(nèi)容
結構設計簡而言之就是用結構語言來表達建筑師及其它專業(yè)工程師所要實現(xiàn)的東西。結構語言就是結構師從建筑及其它專業(yè)圖紙中所提煉簡化出來的結構元素。包括基礎,墻,柱,梁,板,樓梯,大樣細部等等。然后用這些結構元素來構成建筑物或構筑物的結構體系。把各種情況產(chǎn)生的荷載以最簡潔的方式傳遞至基礎。結構設計的內(nèi)容可分為:基礎的設計,上部結構的設計和細部設計。
2結構設計的階段
結構設計的階段大體可以分為三個階段,結構方案階段,結構計算階段和施工圖設計階段。方案階段的內(nèi)容為:根據(jù)建筑的重要性,建筑所在地的抗震設防烈度,工程地質勘查報告,建筑場地的類別及建筑的高度和層數(shù)來確定建筑的結構形式(例如,磚混結構,框架結構,框剪結構,剪力墻結構,筒體結構,混合結構等等以及由這些結構來組合而成的結構形式)。確定了結構的形式之后就要根據(jù)不同結構形式的特點和要求來布置結構的承重體系和受力構件。
結構計算階段的內(nèi)容為:2.1荷載的計算。荷載包括外部荷載(例如,風荷載,雪荷載,施工荷載,地下水的荷載,地震荷載,人防荷載等等)和內(nèi)部荷載(例如,結構的自重荷載,使用荷載,裝修荷載等等)上述荷載的計算要根據(jù)荷載規(guī)范的要求和規(guī)定采用不同的組合值系數(shù)和準永久值系數(shù)等來進行不同工況下的組合計算。
2.2構件的試算。根據(jù)計算出的荷載值,構造措施要求,使用要求及各種計算手冊上推薦的試算方法來初步確定構件的截面。
2.3內(nèi)力的計算。根據(jù)確定的構件截面和荷載值來進行內(nèi)力的計算,包括彎矩,剪力,扭矩,軸心壓力及拉力等等。2.4構件的計算。根據(jù)計算出的結構內(nèi)力及規(guī)范對構件的要求和限制(比如,軸壓比,剪跨比,跨高比,裂縫和撓度等等)來復核結構試算的構件是否符合規(guī)范規(guī)定和要求。如不滿足要求則要調(diào)整構件的截面或布置直到滿足要求為止。
施工圖設計階段的內(nèi)容為:根據(jù)上述計算結果,來最終確定構件布置和構件配筋以及根據(jù)規(guī)范的要求來確定結構構件的構造措施。
3各設計階段的基本方法
根據(jù)方案階段的主要內(nèi)容,其基本方法就是根據(jù)各種結構形式的適用范圍和特點來確定結構應該使用的最佳結構形式,這要看規(guī)范中對于各種結構形式的界定和工程的具體情況而定,關鍵是清楚各種結構形式的極限適用范圍。還要考慮合理性和經(jīng)濟性。
在結構計算階段,就是根據(jù)方案階段確定的結構形式和體系,依據(jù)規(guī)范上規(guī)定的具體的計算方法來進行詳細的結構計算,規(guī)范上的方法有多種,關鍵是結合工程的實際情況來選擇合適的計算方法,以樓板為例,就有彈性計算法,塑性計算法及彈塑性計算法。所以選擇符合工程實際的計算方法是合理的結構設計的前提,是十分重要的。
在施工圖設計階段,就是根據(jù)結構計算的結果來用結構語言表達在圖紙上。首先表達的東西要符合結構計算的要求,同時還要符合規(guī)范中的構造要求,最后還要考慮施工的可操作性。這就要求結構設計人員對規(guī)范要很好的理解和把握。另外還要對施工的工藝和流程有一定的了解。這樣設計出的結構,才會是合理的結構。
4規(guī)范、手冊及標準圖集和計算機在具體工作中的應用
結構設計的準則和依據(jù)就是各種規(guī)范和標準圖集。在進行不同結構形式的設計時必須要緊扣不同的規(guī)范,但這些規(guī)范又都是相互聯(lián)系密不可分的。在不同的工程中往往會使用多種規(guī)范,在一個工程確定了結構形式后,首先要根據(jù)《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》來確定建筑的可靠度和重要性;然后再根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》,《建筑抗震設防分類標準》《建筑抗震設計規(guī)范》確定建筑在抗震設防方面的規(guī)定和要求,在荷載的取值時要按照《建筑結構荷載規(guī)范》來確定,這是建筑總體需要運用的規(guī)范。在工程的具體設計方面,涉及到砌體部分的要遵循《砌體結構設計規(guī)范》的規(guī)定;涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土結構設計規(guī)范》的規(guī)定;涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》和《鋼筋機械連接通用技術規(guī)程》的規(guī)定;在基礎部分的設計時需要遵循的是《建筑地基基礎設計規(guī)范》的規(guī)定。最后在結構繪圖時則要符合《建筑結構制圖標準》的要求。在各種結構設計手冊中,給出了該結構形式設計的原理,方法,一般規(guī)定和計算的算例以及用來直接選用的各種表格。這對于深刻理解和具體設計各種結構形式具有良好的指導作用。推薦最好能參照設計手冊來手算典型的結構形式。
標準圖集是依據(jù)規(guī)范來制定的國家和省市地方統(tǒng)一的設計標準和施工做法構造。不同的結構形式有不同的標準圖集。設計中常用的有,結構繪圖時采用:平法制圖(03G101-1),砌體中的鋼筋混凝土過梁采用:過梁(L03G303),磚混結構抗震構造詳圖采用:L03G313,鋼筋混凝土結構抗震構造詳圖采用:L03G323,地溝及蓋板采用:02J331。需要說明的是,在選用標準圖集時一定要根據(jù)具體工程的實際情況來酌情選用,必要時應說明選用的頁號和圖集號,不可盲目采用。
第6篇：抗震結構設計論文范文
論文摘要：《混凝土異型柱技術規(guī)程}(JGJ149—2006)的頒布為我國的結構設計人員提供了一本可以參照的國家標準，同時為廣大結構設計人員指明了異型柱結構與普通混凝土結構的區(qū)別，現(xiàn)將其與《建筑抗震設計規(guī)范》(GB500l1-2001)的區(qū)別與廣大設計人員共同探討。
引言
新的《混凝土異型柱技術規(guī)程》(JGJl49—2006)(簡稱異型柱規(guī)程)于2006年8月頒布，改變了異型柱設計只有地方性規(guī)定而沒有國標的歷。隨之而來就是我們對規(guī)范的理解可能沒有比較深入的研究，另外《異型柱規(guī)程》有些規(guī)定比《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2~1)(簡稱抗震規(guī)范)嚴格?，F(xiàn)就規(guī)范的幾點規(guī)定，談談個人的一點看法：
(1)異型柱結構最大適應高度
由于異型柱是一種新型的結構形式，只經(jīng)過十余年的實踐。綜合考慮現(xiàn)有的理論研究、實驗研究成果及設計施工經(jīng)驗，其房屋適用的最大高度較一般的鋼筋混凝土結構有所降低。現(xiàn)就《異型柱規(guī)程》與《抗震規(guī)范》對比見下表：
沈陽市抗震設防烈度為7度，設計基本加速度值為0．10g，超過40米的結構，建議采用短肢剪力墻結構。
(2)異型柱的抗震等級
由于異型柱結構的抗震性能相對于普通混凝土房屋較弱，異型柱結構的抗震等級相對于普通混凝土房屋也應較嚴格。由于異型柱結構的適用范圍較普通混凝土結構小，相應《異型柱規(guī)程》的抗震等級分類較《抗震規(guī)范》詳細。對于丙類建筑抗震設計的房屋，《異型柱規(guī)程》給出了抗震等級的確定方法，現(xiàn)就《異型柱規(guī)程》與《抗震規(guī)范》的異《抗震規(guī)范》現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級《異型柱規(guī)程》中表3．3—1注3，當為7度(0．15g)時，建于Ⅲ、Ⅳ類聲地的異形柱框架結構和框架一剪力墻結構情形時，也按8度(O．20g)采取抗震構造措施，但于括號內(nèi)所示的抗震等級形式來具體表達，需注意的是《異型柱規(guī)程》采取了“應”按表中括號所示的抗震等級采取抗震構造措施，比《抗震規(guī)范》的上述對應部分規(guī)定(“宜”按……)有所加嚴
(3)不規(guī)則異型柱結構的抗震設計應符合下列要求
1．當異型柱結構樓層豎向構件的最大水
平位移(或層間位移)與該樓層層兩端彈性水平位移(或層間位移)平均值之比大于1．20時，根據(jù)《抗震規(guī)范》有關規(guī)性，可界定為平面不規(guī)則的“扭轉不規(guī)則類型”，但《異型柱規(guī)程》規(guī)性此時控制該比值不應大于1．45(第3．2．5條第1款)，較《抗震規(guī)范》相應規(guī)定“不大于1．5”有所加嚴，目的是為了為嚴格控制異型柱結構平面的不規(guī)則性，避免過大的扭轉效應而導致嚴重的震害。
2．當異型柱結構的層間受剪承載力小于上一樓層的80％時，根據(jù)《抗震規(guī)范》有關規(guī)性，可界定為豎向不規(guī)則中的“樓層承載力突變類型”，并規(guī)定其薄弱層的受剪承載力不應小于上一層的65％，但《異型柱規(guī)程》規(guī)性此時乘以1．20的增大系數(shù)(第3．2．5條第2款)，較《抗震規(guī)范》相應規(guī)定乘以增大系數(shù)1．15有所加嚴
(4)異型柱的抗震作用計算規(guī)則
1．《抗震規(guī)范》第3．1．4條規(guī)定：“抗震設防為6度時，除本規(guī)范規(guī)定外，對乙、丙、丁類建筑可不進行地震作用計算”及第5．1．6條規(guī)定：“6度時的建筑(建造于Ⅳ類場地上較高的高層建筑除外)，以及生土房屋及木結構房屋，應允許不進行截面抗震驗算。”但《異型柱規(guī)程》第4．2．3條則以強制性條文方式規(guī)定：“抗震設防為6度、7度(0．1Og、0．15g)及8度(0．20g)的異型柱結構應進行地震作用計算及結構抗震驗算?！北緱l是基于異型柱結構的抗震性能特點而制定的，6度設防時設計者應注意此條。
2．異型柱的雙向偏壓正截面承載力隨荷載(作用)方向不同而有較大的差異，在L形、T形和十字形三種異型柱中，以L形柱的差異最為顯著(設計者應著重加強L形柱的構造)。如根據(jù)《抗震規(guī)范》5．1．1條第一款(一般情況下(所有烈度)，應允許在建筑結構的兩個主軸方向分別計算地震作用并進行抗震驗算，各方向的水平地震作用應由該方向抗側力構件承擔)，則可能在某些情況下造成結構的不安全性，所以《異型柱規(guī)程》4．2．4條第一款規(guī)定，7度(0．15g)及8度(0．20g)時尚應對與主軸成45°方向進行補充計算。
(5)異型柱的抗震變形驗算
由于異型柱結構的特殊性，《異型柱規(guī)程》對異型柱結構的彈性層間位移角限值也較《抗震規(guī)范》嚴格，現(xiàn)比較如下：
考慮到異型柱結構的特殊性，本人建議進行異型柱設計時彈性層間位移角應從嚴控制：框架結構【】應小于l，800，框架一剪力墻結構【]應小于1／I100。
(6)異型柱框架梁柱節(jié)點核心區(qū)受剪承載力驗算。
《抗震規(guī)范》附錄D規(guī)定：
一、二級框架節(jié)點核心區(qū)應進行抗震驗算；一般
第7篇：抗震結構設計論文范文
[論文摘要]分析多層廠房結構設計的特點及結構計算中應注意的問題，以做到合理、經(jīng)濟的最佳結構設計。
一、引言
隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，工業(yè)建筑要不斷滿足現(xiàn)代大工業(yè)生產(chǎn)，工藝不斷更新的要求，過去那種單一功能，單一建筑形式已經(jīng)不適應生產(chǎn)方式改變的需要，聯(lián)合車間、靈活車間、工業(yè)大廈等多功能廠房應運而生。另外，建設用地的緊張以及工藝流程的需要，越來越多地多層廠房甚至高層廠房出現(xiàn)。多層廠房的特點是跨度大、荷載大 、開洞多 、有多層吊車，在設計過程中，有些問題值得總結和探討。
二、多層工業(yè)廠房結構設計要點
多層廠房因為工藝布置的要求，一般都需要大空間，結構通常采用框架結構，在層數(shù)較多、工藝條件許可的情況下也可以采用框剪結構。結構布置的原則是：盡量使柱網(wǎng)對稱均勻布置，使房屋的剛度中心與質量中心相近，以減小房屋的空間扭轉作用，結構體系要求簡捷、規(guī)則、傳力明確。避免出現(xiàn)應力集中和變形突變的凹角和收縮，以及豎向變化過多的外挑和內(nèi)收，力求沿豎向的剛度不突變或少突變。
1. 控制橫向框架與縱向框架的周期。由于多層廠房跨度方向、尺寸較大，柱子少；而柱距方向尺寸較小，柱子多。一般都是橫向控制，使縱橫向的抗震能力大致相同，不僅有利于抗震，也使設計更為經(jīng)濟合理。
2. 合理布置電梯間的位置。多層廠房由于設備、貨物很重，豎向運輸?shù)男枰O置電梯。鋼筋混凝土電梯井筒剛度很大，應充分考慮電梯井筒對建筑物的偏心影響，在結構布置上盡量避免電梯井筒布置在建筑物的角部和端部。當工藝布置需要而不可避免時，應對周圍的樓板及框架采取加強措施。
3. 地震區(qū)的多層廠房宜少或不設防震縫。地震區(qū)房屋的伸縮縫是合一的，當房屋較長時，宜采取下列一些構造措施和施工措施以少設伸縮縫及防震縫；施工中，每隔40m設置一道800mm一個1400mm寬的后澆帶，后澆帶的位置設在結構受力影響最小的區(qū)段；在溫度影響較大的頂層、底層、山墻和內(nèi)縱墻端開間的墻體等部位，適當提高配筋率；加厚屋面隔熱保溫層或設置架空層形成通風屋面。
三、常用的結構體系
1.框架一支撐體系。即橫向設計成剛接框架，縱向設計成柱一支撐體系，用柱間支撐抵抗水平荷載。這種體系經(jīng)濟節(jié)約，但柱問支撐可能會影響使用。這種形式特別適用于縱向較長，橫向較短的廠房。
2.純框架體系。把廠房縱橫兩個方向都設計成剛接框架，不設置柱間支撐。其優(yōu)點是使用空間不受影響，缺點是柱不宜采用工字型柱，而要采用兩個方向慣性矩差別不大的 截面形式(如箱形柱)，使用鋼量增加。
3.鋼架加支撐的混合體系。這種形式與第一種形式不同之處在把縱向設計成鋼架和支撐混合的型式，靠兩者共同抵抗水平力。這種形式可以有效地減少柱的縱向彎矩，但要求樓面剛度大，否則柱子間的變形不協(xié)調(diào)，無法充分發(fā)揮柱間支撐的作用。
四、結構設計中應注意的問題
1.結構設計與工藝設計的協(xié)調(diào)。廠房都是為生產(chǎn)服務的，廠房設計中結構專業(yè)作為配套專業(yè)首先應滿足工藝要求，結構設計也只能服從于工藝條件。而工藝設計人員在工藝布置時，經(jīng)常與結構設計發(fā)生矛盾，要開洞的地方是框架梁，設備本來可以沿梁布置卻布置在了跨中等。所提荷載也經(jīng)常偏大，有時甚至把設備的荷載作為均布荷載提出。尤其在方案階段，結構設計人員應多與工藝協(xié)調(diào)，盡量了解工藝布置，使設計和施工都減少了許多不必要的麻煩。
2.結構計算。隨著計算機軟硬件的迅速發(fā)展，解決了復雜的結構計算問題，使結構工程師們從繁重的瑣碎的計算工作中解脫出來。他們可以把大量的精力放在結構方案的選擇比較上，合理的確定結構方案及結構布置，從而提高設計水平及質量，降低工程成本。
（1）樓面等效荷載的計算。荷載計算是結構計算的條件，荷載取值的準確性直接關系到計算結果的準確性，工藝條件中的荷載問題，如某個工程工藝提出樓面均布荷載為15 kN/m2，而根據(jù)工藝的設備布置圖和設備的重量，根據(jù)規(guī)范給出樓面等效荷載的計算方法，計算出的樓面均布荷載按10 kN/m2考慮即可。
由于多層工業(yè)建筑與一般多高層民用建筑結構形式、樓面活荷載等有許多不同之處，多層工業(yè)建筑樓面活荷載大于多高層民用建筑。有的中小型機床上樓層、柱上、梁上還有吊車荷載，它的跨度柱網(wǎng)一般比民用建筑大，層高相對較高，最大特點是整個平面幾乎沒有內(nèi)隔墻。多層工業(yè)建筑一般采用現(xiàn)澆鋼筋掘凝土板梁柱結構，板厚比一般民用建筑厚，樓板的平面剛度可視為無窮大，電梯貨梯間，如不用剪力墻：整個剛度重心移向剪力墻，而電梯或貨梯一般設在端頭，結構剛度布局就不合理，所以電梯貨梯間就使用框架填充墻結構。
（2）節(jié)點核心區(qū)的抗剪驗算?？蚣芄?jié)點的設計應遵循“強柱弱梁更強節(jié)點”的原則，一二級抗震等級的節(jié)點還應進行受剪承載力計算。由于多層廠房的梁柱中心線往往不能重合，加之柱的截面比較大，節(jié)點偏心也比較大，對柱節(jié)點核心區(qū)的構造和受力都有較大的不利影響。因此，大跨度、大空間、大荷載的多層廠房的節(jié)點核心區(qū)的抗剪驗算顯得更為重要。
（3）裂縫寬度、罕遇地震的驗算。裂縫寬度的驗算是為了滿足正常使用狀態(tài)的要求，規(guī)范規(guī)定混凝土梁的裂縫寬度不應大于0.3mm，如計算中超過，可以通過減小鋼筋截面、增加鋼筋根數(shù)來調(diào)整，如果還不滿足要求，應修改柱梁截面重新計算?？拐鹪O計的原則是三不準，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。所進行的抗震驗算僅滿足“小震不壞”，構造上加強來滿足“中震可修”，罕遇地震的驗算則是滿足“大震不倒”。規(guī)范規(guī)定79度時樓層屈服強度系數(shù)小于0.5的框架結構宜進行高于本地區(qū)設防烈度預估的罕遇地震作用下薄弱層(部位)的抗震變形計算，并且規(guī)定結構薄弱 (部位)層間彈塑性位移角應小于1/50。多層廠房的設備投資經(jīng)常遠遠大于土建投資，罕遇地震的驗算應屬必要。
（4）與電梯井筒相連框架的考慮。過去設計按純框架計算，電梯井壁按構造配筋，這樣偏低不安全，框架部分應按壁式框架計算出的數(shù)值進行配筋，電梯井壁則應按剪力墻配筋。
另外，多層廠房一般有多層多臺吊車，在設計中采取的辦法是將一層吊車作為吊車荷載輸入，而將其余層的吊車荷載作為活荷載考慮。
五、小結
綜上所述，做好多層工業(yè)廠房結構設計的關鍵在于：概念應清楚，結構選型應做到合理；施工圖的設計應與施工相結合，避免施工困難；結構計算要準確，計算中應反復試算，調(diào)整截面，以達到最佳設計。
參考文獻：
第8篇：抗震結構設計論文范文
關鍵詞：建筑工程;結構設計;地下室
中圖分類號：TU3 文獻標識碼：A
當前城市的高層建筑越來越多，建筑設計根據(jù)本身的功能和結構特點在設計中開始逐步考慮建設地下室。城市建筑大型化、高層化的設計理念也促使地下結構朝著多層空間的方向發(fā)展，地下室的地下結構設計、地下室的施工及防水、支護工程成為了建筑工程首要考慮的問題。
1、地下室結構設計中的問題分析
地下室工程涉及到的專業(yè)領域非常廣泛、專業(yè)知識相對復雜。在對建筑工程的地下室進行結構設計時，要綜合考量到使用功能、防火功能、人防需要，還要顧及到管道、通風、給水、采光等各個專業(yè)的相互聯(lián)系配合。對于擁有大底盤的建筑群體來說，一般來講，在塔樓
部分的使用時期，基本不會發(fā)生抗浮問題。但是地下室以及裙房結構自重較輕部位卻會有抗浮不能滿足實際要求的問題。
1.1抗浮、抗?jié)B問題分析。針對地下室的抗浮問題，要設定科學合理的抗浮設防水位，根據(jù)具體的地下水水位要求進行研究和實時勘查，采用平板式筏板基礎、增加地下室的重量、設置抗浮樁等方式方法去解決地下室的抗浮問題。由于鋼筋混凝土結構通常帶裂縫工作，要達到抗?jié)B目的，一般可采取以下措施：
提高鋼筋混凝土的抗拉能力?；炷翍紤]增加抗變形鋼筋，如側壁增加水平溫度筋，在混凝土面層起強化作用；側壁受底板和頂板的約束，混凝土脹縮不一致，可在墻體中部設置一道水平暗梁來抵抗拉力。當然，在采取以上措施時，同時要注意混凝土的養(yǎng)護。
補償收縮混凝土。在混凝土中摻微膨脹劑，以混凝土的膨脹值抵消混凝土的最終收縮值。當其差值大于或等于混凝土的極限拉伸時，即可控制裂縫。
1.2不均勻沉降問題分析。地下室的不均勻沉降問題可以采用人工處理地基的方法去降低地基處理的程度，主體結構采用樁基礎、主體結構部分采用整體基礎也能達到較小的最終沉降量，還能充分發(fā)揮不同基礎形式的作用和優(yōu)勢，有利于工作人員進行相關的計算，確定最終的設計方法。
1.3人防地下室的問題分析。對于人防地下室的結構設計要特別注意人防構件的最小截面尺寸取值問題，按照國家的標準進行設計，使頂板的最小防護厚度、混凝土厚度都能實現(xiàn)建筑面層的防護作用。此外，人防構件的荷載取值問題、人防底板的荷載控制問題也是建設過程中必須要注意的設計問題。在考慮防空地下室在核爆動荷載作用下的動力分析時要采用等效靜荷載法進行計算，人防地下室的設計還需要考慮人防底板的荷載起控制作用。
2、在設計中要注意的幾個方面
地下室外墻的設計是整個建筑工程地下室結構設計的關鍵環(huán)節(jié)，對整個建筑工程地下室結構的合理性有著十分重要的影響。在設計時候，要綜合考慮到水，土壓力因素，并通過這些因素來驗算外墻的抗裂性能?？傮w而言，要在綜合考慮多種因素的基礎上，從以下幾個方
面做出科學合理的設計。
2.1抗震設計。通常來講，地下室的抗震設計常遇到的問題有。一般來講地下室抗震設計中較為常見的問題為：在多層建筑中，地下室的埋深不夠。房屋的層數(shù)加上地下室在內(nèi)已經(jīng)達到八層，層數(shù)與高度都已經(jīng)超過設計標準要求。地下室的頂板是上段結構嵌固，地下室的抗震等級應當和地上部分相同。若地上結構的抗震等級是二級，則地下部分的抗震等級也應當是二級。
2.2荷載。地下室外墻在整體的荷載中占據(jù)著重要地位，其承受的荷載總體而言分別有水平荷載和來自建筑主體和地下室頂板覆土荷載及消防車道活荷載的傳重和自重的豎向荷載。地下室外墻水平的荷載一般都包括側向的土壓力，地下水側向壓力等。在地下室外墻結構設計中，豎向荷載和地震等作用所產(chǎn)生的內(nèi)力一般而言不會起到控制的作用，在此過程中，要充分重視水平荷載，當水平荷載垂直于墻面時候，會產(chǎn)生彎矩，這對墻體的配筋有著十分重要的意義。
2.3地下室外墻的配筋計算。實際設計應用時，在帶扶壁柱的外墻配筋計算方法是按雙向板計算配筋，而不是根據(jù)扶壁柱的尺寸大小來計算。而扶壁柱不是按外墻雙向板傳遞荷載算其配筋，而是根據(jù)地下室結構的整體電算分析結果來配筋。這樣設計會使外墻豎向受力筋配筋偏少、扶壁柱配筋不足，而外墻的水平分布筋過多。在計算地下室外墻的配筋時，除了垂直于外墻方向部分有鋼筋混凝土的，內(nèi)隔墻之間有相連的外墻板塊或者扶壁柱橫截面積較大的外墻板塊需要用雙向板計算之外，其他形式的外墻通常都按豎向單向板計算配筋。豎向載荷小的外墻扶壁柱，無論是外墻轉角處還是內(nèi)外側的主筋部分都需做適當?shù)募訌?。扶壁墻的截面積的大小則是界定外墻水平分布筋的依據(jù)。在計算地下室外墻時底部支座應固定，并且它的厚度要和配筋量匹配。側壁的抗彎能力比底板的大，而彎矩則和底板相等。
3、地下室結構設計
3.1地下室的基礎設計。在進行地下室基礎設計之前一定要做好工程地質的勘查工作，基礎設計可以采用預應力管樁基礎，為了能夠滿足沉降的要求，要加強巖層的承載能力，所以基于這一個要求，持力層應該要采用強風化巖和中風化巖層。
3.2地下室頂板的結構優(yōu)化。地下室的頂板是地上整個高層建筑的水平約束支座，要想對地上結構有足夠的約束作用，就必須有較大剛度。所以，在設計地下室時，對頂板有嚴格的要求，頂板的厚度要大于等于160mm，這樣才能保證地下室較大剛度。
3.3地下室的側壁設計。影響地下室側壁設計的因素有很多，例如結構自重、地面堆載及活載、防核爆等效靜荷載、側向土壓力、地下水壓力等各種因素。地下室的側壁由于情況比較特殊，會受到各種不同方向荷載的共同作用，受力情況比較復雜的情況下應該要對地下
室側壁設計進行科學合理的簡化。所以地下室側壁的設計具體要求是，與土壤產(chǎn)生接觸的側壁混凝土保護層厚度要達到40 毫米，地下室側壁的水平鋼筋配置要在外側，而豎向的鋼筋配置就應該在側壁的內(nèi)側。但是出于對側壁設計成本的控制，在滿足側壁荷載要求的基礎
上混凝土的強度也不適宜設置得過高，這樣可以減小混凝土的收縮應力。
3.4優(yōu)化選型。建筑物的結構設計除了有足夠的承載力，還要使結構具有足夠的抗側力剛度，使結構產(chǎn)生的側向移動在合理的規(guī)定的范圍內(nèi)。結構選型不單單是結構的問題，它是一個綜合的復雜的過程，除了考慮地基的承載能力和結構的安全性外，還要考慮成本問題。
結束語:
在建筑地下室結構設計中，設計人員要綜合分析整體建筑結構的具體情況，綜合考慮到建筑的防火，防震，通風，采光等各個方面的因素，在滿足建筑基本功能的前提下，做出創(chuàng)意設計，選擇合理的結構方案。
參考文獻：
[1]文華.《論述地下室結構設計存在的問題》，《建材與裝飾》，2005 年10 期
[2]傅昱.《中小高層建筑地下室設計淺談》，《四川建材》，2010年06 期
第9篇：抗震結構設計論文范文
關鍵詞：房屋建筑；設計原則；設計方法
中圖分類號：TU71 文獻標識碼：A
在城市化進程不斷加快的形勢下，大量人口涌入城市，由此對建筑的需求量有所上升，這就促使了建筑業(yè)的發(fā)展。在建筑業(yè)發(fā)展的過程中，建筑結構設計十分重要，其不僅關系到建筑的外觀造型，同時對建筑結構的安全穩(wěn)定有重要的影響。在對建筑結構進行設計時，有些原則是必須遵循的，適當?shù)脑O計方法也是提升設計質量的重要途徑。
1 房屋建筑設計的基本原則
建筑結構設計師在對建筑進行設計之前，要對建筑的施工環(huán)境進行充分的調(diào)查了解，對建筑現(xiàn)場的地質水文狀況有詳細的勘查，對建筑周圍的人文地理環(huán)境有所了解，要做到與周圍的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。同時要保證建筑的經(jīng)濟性以及穩(wěn)定性，建筑結構的安全穩(wěn)定是建筑設計首先需要考慮的問題，這是做好設計的基礎，只有保證了結構的穩(wěn)定性，才能對其他功能進行設計。那么在設計中，一般應該遵循如下原則：
1.1 抓大放小的原則。在房屋建筑的各個構件中，各自所承擔的作用是不同的，而作用的大小同樣也是不同的，那么在進行結構設計時，應該將發(fā)揮主要作用的構件重點對待。只有將主要承重部分抓住，其他小的構件才能夠發(fā)揮作用。
1.2 設置多道防線的原則。在對結構進行設計時，要保證在受到外力侵犯時能夠安全有效的抵御，這就要求設置多道放線，層層布設，這樣在遇到外力侵犯時，才能夠共同發(fā)揮作用。
1.3 剛柔并濟的原則。建筑中的每個構件所發(fā)揮的作用是不同的，有些需要具有很強的剛性，這樣能夠承受變形的壓力，而有些構件需要具有一定的韌性，可以承受一定的變形。但是過分的偏向于哪一方都對建筑不利，所以在設計時要剛柔并濟，互相協(xié)調(diào)。
1.4 打通關節(jié)的原則。打通關節(jié)維持平衡可以永遠保持靜止狀態(tài)，如果遇到力量不能通暢，各個構件之間的靜態(tài)平衡遭到破壞，那么它的結構就會發(fā)生變化。
2 房屋建筑結構設計的主要方法
2.1 在結構平面圖上的設計方法
如果建筑的地域的防震烈度為六度區(qū)的時候，按照我國的防震設計要求，可以不必采用截面抗震驗算，但結構的設計也一定要達到抗震的標準。所以對于砌體結構的建筑，軟件建模可以省略，在進行設計的時候只要注意受壓和局部受壓的問題，就可以直接設計。如果條件和時間允許，要做建模也無可厚非，因為它可以利用建模來荷載導算。但是，如果建筑的地域防震烈度為七級時，就必須采用建模來進行計算。
2.2 屋面結構圖的設計方法
如果建筑的屋面是坡面式的，可以采用梁板式和折板式兩種的結構處理方式。其中，梁板式可以用在建筑平面不整齊，板的跨度比較大，而且，一般屋面坡度和屋脊線轉折比較復雜的坡屋面也都采用這種結構。而折板式則和梁板式的適用條件則相反。這兩種結構處理方式的板都是偏心受拉的構件。在板配筋的時候必須有板負筋拉通，這樣可以抵抗拉力。板厚基的厚度不能小于一百二十厚。另外，梁板的折角處對鋼筋的配置必須有大樣的示意圖。在設計坡屋面板的平面設計圖時，可以采用剖面示意圖的方法進行表示，因為這樣施工人員可以簡單地從圖紙上了解施工方案。
2.3 大樣詳圖的設計方法
可以充分的利用建筑詳圖，在其準確無誤的情況下，可以繪制大洋詳圖，并且還可以對做過的詳圖進行修改。在這個過程中，只要保證建筑的外形不改變即可，對建筑內(nèi)部結構的受力情況有充分的考慮，盡量的保證施工的簡便性。但是需要注意的是在尺度和標高方面要和建筑專業(yè)協(xié)調(diào)好，防止出現(xiàn)意外。
2.4 樓梯的設計方法
在設計樓梯時，對樓梯的梯板要控制好它的撓度，梯梁的梁下凈高度要符合建筑標準，梯梁的位置要使上下樓層的位置一致。如果遇到有些不合適的地方可以運用折板樓梯，折板樓梯的鋼筋在里面的折角處要把它斷開分別進行錨固，這樣可以預防局部應力集中在一處。對于梁下的凈空要求和梯板寬度的問題都要注意。第一段梯板的基礎要注意它的基礎沉降問題，如有必要應該設置梯梁。
2.5 房屋建筑基礎要求
房屋建筑的基礎對于整個建筑來講十分關鍵，基礎質量的好壞直接影響到上層的整體建筑質量。在混凝土澆筑中，要注意對混凝土配料比以及澆筑程序的掌握，其中的配筋要嚴格按照規(guī)范圖紙中的標記配置，滿足最小配筋率。對于基礎中的構造要求要完全按照設計規(guī)范中的要求執(zhí)行，使設計質量滿足建筑規(guī)范。
2.6 根據(jù)抗震要求，對房屋建筑進行合理的結構設計
在建筑進行結構設計中，一定要充分的考慮到建筑的抗震性，以便于在施工中進行抗震設計施工。對于多層砌體的建筑，可以采用橫墻承重或者是縱橫墻一起承重的做法。在建筑的內(nèi)部布置中，應該盡量的保持結構的對稱性，避免出現(xiàn)不均衡現(xiàn)象。樓梯間不可以布置在建筑的拐角處，挑檐必須使用有錨固的鋼筋砼。而對于有比較多鋼筋砼住宅又比較高的建筑結構，盡量要做到：對于抗測力結構如框架和抗震墻要進行雙向布置，這樣可以各自承擔地震力；框架體系的各個抗震力的結構要統(tǒng)一形成空間工作狀態(tài)，不僅要對抗震墻之間的樓和屋蓋的長寬度比以及對抗震墻的剛度進行控制以外，還要保證樓、屋蓋的統(tǒng)一性和抗震墻的連接也要可靠。
2.7 對于建筑的結構計算和構造設計都要求合理
在對底層框架和抗震墻的設計方面要按照一定的比例進行，對于結構所承載的重力進行分析，然后設計出科學的結構構造。在進行計算時，要采用科學的算法，對于剪力和剛度等所能承受的力度進行詳細的分析，按照一定的比例看其所能夠承受的力度。尤其是對樓板進行計算時，還要注意到材料的影響因素，綜合全面因素進行考慮，保證計算結果的準確性。
結語
建筑設計工作是一項具有很強的技術性而又很系統(tǒng)的工作，建筑設計階段的質量直接影響到整個工程的質量，因為后期的施工全部都是安全設計圖紙執(zhí)行的。建筑設計師的水平直接決定設計的質量，設計師要不斷的學習先進的設計理念，掌握國內(nèi)外流行的設計方法，結合國內(nèi)實際情況，研究出適合我國建筑風格的設計方法。在不斷的實踐中積累經(jīng)驗，不斷的創(chuàng)新，為我國的建筑事業(yè)貢獻更大的力量。
參考文獻
[1]徐國華.建筑結構設計的基本方法及注意事項[J].科技咨詢導報.2007（11）.
