摘要：地震活動是一種隨機的、破壞性很大的振動，它的復雜性和不確定性難于把握，要想掌握建筑物所遭遇的地震得特性與參數目前很難做到。而建造良好結構抗震性能的決定因素就是長期抗震經驗經驗的總結，也就是“概念設計”。
關鍵詞：結構抗震；概念；設計；
地震活動是一種隨機的、破壞性很大的振動，它的復雜性和不確定性難于把握，要想掌握建筑物所遭遇的地震得特性與參數目前很難做到。同時在結構的設計分析方面，對結構的空間作用、非彈性性質、材料實效，阻尼變化等諸多因素的影響，也存在著不確定性。而建造良好結構抗震性能的決定因素就是長期抗震經驗經驗的總結，也就是“概念設計”（ConceptualDssign）。它強調，在工程的開始階段就掌握能量輸入、結構體型、體系等幾方面，找到抗震的不利因素，進行必要的計算和必要的加強措施，以滿足抗震的設防要求。主要表現在以下幾個方面：
1.場地的選擇
避開抗震的危險地段，一般指地震時可能造成崩塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段，以及地震烈度為8度以上的地震斷裂帶在地震時可能發生地表錯位的地段。
選擇對抗震有利的地段，一般指位于開闊平坦地帶的堅硬場地土或密實均勻中硬場地土。對抗震的不利地段，就地形而言，一般是指條狀突出的山嘴，孤立的山包和山梁的頂部，河岸和邊坡邊緣，就場地土而言，一般指軟弱土，易液化土，故河道、斷層破碎帶、以及在平面分布上成因、巖性、狀態明顯不均勻的地段。而當無法避開時，應采取適當的抗震加強措施，應根據抗震設防類別、地基液化等級，分別采取加強地基和上部結構整體性和剛度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施；當地基主要受力層范圍內存在軟弱粘性土層、新近填土和嚴重不均勻土層時．應估計地震時地基不均勻沉降或其他不利影響．采用樁基、地基加固和加強基礎和上部結構的處理措施；對于地震時可能導致滑移或地裂的場地，應采取相應的地基穩定措施。基礎設計時，同一結構單元不宜設計在性質截然不同的地基土上，也不宜部分采用天然地基部分采用樁基，不宜部分采用端承樁部分采用摩擦樁：高層建筑宜設置地下室，避免采用局部地下室。
2.建筑的平立面
建筑物的平、立面布置宜規則、對稱，質量和剛度變化均勻，避免樓層錯層。道理很清楚，簡單、對稱的結構容易估計其地震時的反應，容易采取構造措施和進行細部處理.所以針對不對稱結構，在抗震設計時應采取加強措施：周邊構件的強度和剛度不對稱，布置時應在總體上減小剛度偏心，計算時要充分估計薄弱側的較大位移及構件的內力和變形。建筑外形對稱但抗側力結構不對稱，可用抗震縫把結構分隔成簡單、規則的單元。
3.結構選型
結構選型涉及的內容較多，應根據建筑的重要性、設防烈度、房屋高度、場地、地基、基礎、材料和施工等因素，經技術、經濟條件比較綜合確定。單從抗震考慮，良好的結構形式應具備：①延性系數高②強度/重力比值大③勻質性好④正交各向同性⑤構件的鏈接具有整體性、連續性、和較好的延性。所以常見的結構形式根據抗震的性能排列順序為：鋼結構、型鋼混凝土結構、混凝土-鋼混合結構、現澆鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構、裝配式鋼筋混凝土結構、砌體結構。
4.設置多道抗震防線
一次大的地震，能造成建筑物破壞的強震持續時間少則幾秒，多則幾十秒，甚至更長。這樣長時間的地震動，一個接一個的脈沖對建筑物產生多次往復式沖擊，造成積累式破壞。若建筑物采用的是單一的結構體系，僅有一道抗震防線，該防線一旦破壞后，接踵而來的持續地震動，就會促使建筑物倒塌。特別是當建筑物的自振周期與地震卓越周期相近時，建筑物由此而發生的共振，更加速其倒塌進程。第一道防線的抗側力構建在強烈地震襲擊下遭到破壞后，后備的第二道防線乃至第三道防線的抗側力構件立即接替，抵擋住后續的地震動的沖擊，可保證建筑物最低限度的安全，免于倒塌。在第一道防線的選擇上，框架-抗震墻、框架-支撐、筒體-框架、筒中筒等雙重抗側力體系中，框架、筒體、抗震墻、豎向支撐、以及砌體填充墻等承重構件都可以充當第一道防線主力構件，率先抵御水平地震作用的沖擊。多道抗震防線的設置原則：①優先采用具有多道抗震防線的結構體系。②純框架采用強柱弱梁的延性框架。③利用贅余構件增加結構的抗震防線。
5.剛度、延性的匹配
房屋是縱、橫向承重構件和樓蓋組成的一個具有空間岡Ⅱ度的結構體系，其抗震能力的強弱取決于結構的空間整體剛度和整體穩定性。
現澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋具有整體性好、水平剛度大的優點，是較理想的抗震構件，不但可消除滑移、散落問題，增加房屋的整體性，增大樓板的剛度，而且對平面上墻體對齊的要求也可予以適當放寬，因作為以剪切變形為主的砌體結構，層間變形是可控制的。平面上，當上下墻體不對齊時，現澆樓板及屋蓋能起到一定的傳遞水平力的作用，因此，采現澆樓、屋蓋是一種較好的增強樓房結構空間剛度和整體穩定性的方法，在適當的部位增設構造柱，并配置些構造鋼筋，也能達到增強結構整性的作用；另外，設置配筋圈梁可限制散落問題，增強空間剛度，提高結構整體穩定性，從而提高房屋的抗震性能。同時結構主要靠延性來抵抗較大地震作用下的非彈性變形，因此，地震作用下，結構的延性與結構的強度具有同等重要的意義。為了使鋼筋混凝土結構在地震引起的動力反應過程中表現出必要的延性，就必須使塑性變形更多地集中在比較容易保證良好延性性能或者具有一定延性能力的構件上。具體為：①、選擇一個可接受的塑性變形機構。現在普遍使用“粱柱鉸機構”即是通常所說的“強柱弱梁”。②、通過人為增大各類構件的抗剪能力，使其不致在強烈地震作用下，在結構延性未發揮出來之前出現非延性的剪切破壞，通常的做法是用剪力增大系數增大梁端、柱端、剪力墻端、剪力墻洞口連梁端以及梁柱節點處的組合剪力值，并用增大后的剪力設計值進行受剪控制截面控制條件，進行驗算和設計。具體措施也有兩類，一類是直接對一跨梁兩端截面的順時針或反時針方向的組合彎矩值乘以增大系數，再與梁上作用的豎向重力荷載代表值一起從平衡關系中求得梁端剪力；另一類是沿順時針或反時針方向求得一跨梁兩端截面按實際配筋能夠抵抗的彎矩，對其乘以增大系數，再與梁上作用的豎向重力荷載代表值一起從平衡關系中求得粱端剪力。③、通過相應的構造措施，保證可能出現塑性鉸的部位具有所需的塑性轉動能力和塑性耗能能力。通常通過箍筋加密，限制軸壓比等措施來給予保證。
6.確保結構的整體性
結構的整體性是保證結構各部件在地震作用下協調工作的必要條件。結構的整體性必須做到：①結構應具有連續性；②構件間的可靠連接。結構的連續性在現澆鋼筋混凝土結構上主要表現為施工質量的好壞，施工不當會使結構的連續性遭到消弱甚至破壞。構件間的可靠連接在采用預制梁、柱的裝配式鋼筋混凝土框架結構上，主要為節點四面大梁的頂面和底面鋼筋，均需彎折錨入現澆混凝土節點區內。因鋼筋密集，箍筋設置困難，混凝土不易振搗密實，節點混凝土與上層柱的底面更難保證緊密結合，從而節點的強度低于被連接的梁、柱。地震時往往因節點大的抗剪強度不足、鋼筋錨固失效，節點過早地發生破壞，以致原來的剛接框架轉變為鉸接的激動構架。所以，高烈度地震區不宜采用全裝配式鋼筋混凝土框架。
7非結構部件處理
非結構部件指的是結構分析中不考慮承受重力荷載以及風、地震等側力荷載的部件。如內隔墻、樓梯踏步板、框架填充墻、建筑外圍墻板等。在地震的作用下，這些部件或多或少的參與工作，從而能改變整個結構的剛度、承載力和傳力路線，產生出乎預料的抗震效果，或者造成未曾估計到得局部震害。
非結構構件的處理措施：①建筑幕墻等盡量考慮結構在地震中的變形，并采用可靠的連接措施，建筑非結構構件的預埋件錨固部位應采取加強措施，以承受建筑非結構構件傳給主體的地震力。②墻體材料：優先采用輕質材料。③剛性護墻沿縱向宜均勻對稱布置，與主體可靠連接，能適應結構不同方向的層間位移。④各類項棚的構件與樓板的連接應能承受項棚懸掛重物和有關機電設備的自重和地震附加作用，其錨固承載力應大于連接件的承載力。
8.結束語
綜上所述，建筑結構的抗震設計是一個完整、系統的概念，從場址的選擇到建筑物的結構設計，抗震設計貫穿了整個過程。而且建筑物的抗震設計是衡量建筑結構設計是否符合要求的重要指標。因此如何準確、合理的運用不同的抗震設計方法，是非常重要的，對于不同的建筑、不同的情況應區別對待，從而尋求最合理的抗震設計。
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[2】龔思禮．建筑抗震設計手冊．北京：中國建筑工業出版社，2002．
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