新规范抗震概念设计要点

1　背景材料
七十年代以来 ,人们在总结大地震灾害经验中发现 ,对结构抗震设计来说 ,“概念设计”
比“计算设计”更为重要。 1 990年 1月开始施行的《建筑抗震设计规范》ＧＢＪ1 1 - 89(以下
简称 89抗震规范 )中列出了工程设计中必须遵守的规定 ,来保证“概念设计”在实际工程
中的实现。概念设计在实际工程设计中提高结构抗震能力方面发挥了重要作用。
概念设计就是以工程概念为依据从有利于提高结构抗震力的概念上 ,用符合工程客观规
律和本质的方法 ,对所设计的对象作宏观的控制。 1 990年以来 ,结构工程师将概念设计应
用于实际工程中取得了很好的效果。同时随着建筑业的发展 ,建筑的体型、功能的日新月异
的变化与要求 ,我们发现 89抗震规范中规定的概念设计内容不够全面。 2 0 0 2年 1月实施的
ＧＢ50 0 1 1 - 2 0 0 1《建筑抗震设计规范》 (以下简称新抗震规范 )对概念设计的要求作了更全 面、更符合实际的规定 ,尤其是增加了“不规则建筑结构的概念设计” ,使得概念设计在工
程中的应用更具体更明确地落到实处 ,切实提高了结构的抗震能力。“概念设计”愈来愈受
到国内外工程界的普遍重视。
2　概念设计的主要内容
为了保证结构具有足够的抗震可靠性而对建筑工程结构做的概念设计主要考虑了以下因
素 :场地条件和场地土的稳定性 ;建筑物的平、立面布置及其外形尺寸 ;抗震结构体系的选
取、抗侧力构件的布置以及结构质量的分布 ;非结构构件与主体结构的关系及其两者之间的锚拉 ;材料与施工质量等。
下面按照新抗震规范的精髓归纳为以下几点 :
1 .选择对建筑抗震有利的场地 ,宜避开对建筑抗震不利的地段 ,不应在危险地段建造
甲、乙、丙类建筑。对于不利地段 ,结构工程师应提出避开要求 ,当无法避开时 ,应采取有
效措施 ,这就考虑了地震因场地条件间接引起结构破坏的原因 ,诸如地基土的不均匀沉陷、
地震引起的地表错动与地裂。
2 .建筑的平立面布置应符合概念设计的要求 ,不应采用严重不规则的方案。不规则的
建筑 ,在结构设计时要进行水平地震作用计算和内力调整 ,并应对薄弱部位采取有效的抗震
构造措施。借鉴国际的通行做法 ,参考外国规范 ,使我们的设计更加完善合理。
3 .结构材料选择与结构体系的确定应符合抗震结构的要求。采用哪一种结构材料 ,什
么样的结构体系 ,经技术经济条件比较综合确定。同时力求结构的延性好、强度与重力比值
大、匀质性好、正交各向同性 ,尽量降低房屋重心 ,充分发挥材料的强度 ,并提出了结构两
个主轴方向的动力特性 (周期和振型 )相近的抗震概念。
4.尽可能设置多道抗震防线。地震有一定的持续时间 ,而且可能多次往复作用 ,根据
地震后倒塌的建筑物的分析 ,我们知道地震的往复作用使结构遭到严重破坏 ,而最后倒塌则
是结构因破坏而丧失了承受重力荷载的能力。适当处理构件的强弱关系 ,使其形成多道防
线 ,是增加结构抗震能力的重要措施。例如单一的框架结构 ,框架就成为唯一的抗侧力构
件 ,那么采用“强柱弱梁”型延性框架 ,在水平地震作用下 ,梁的屈服先于柱的屈服 ,