概念设计在结构设计中的应用.doc
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1、概念设计在结构设计中的应用摘要 概念设计就是从结构总体方案设计一开始,就运用人们对建筑结构抗震己有的正确知识去处理好结构设计中将遇到的问题,诸如:房屋体形、结构体系、刚度分布、构件延性等等。本 论文 结合工作实践,针对框剪结构这一应用极为广泛的结构形式,对概念设计在框剪结构设计中的应用进行了探讨。 关健词概念设计 结构设计 框剪结构 一、概念设计的涵义 概念设计就是从结构总体方案设计一开始,就运用人们对建筑结构抗震已有的正确知识去处理好结构设计中将遇到的问题,诸如:房屋体形、结构体系、刚度分布、构件延性等等。从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理,再辅以必要的 计算 和构造措施。从而消除建筑物
2、抗震的薄弱环节,以达到合理抗震设计的目的。也就是说概念设计是工程师运用思维和判断力,根据从大量震害经验得出的结构抗震原则,从宏观上确定结构设计中的基本问题。因此,工程师必须从主体上了解结构抗震特点,振动中结构的受力特征,抓住要点,突出主要矛盾,用正确的概念来指导概念设计,才会获得成功。由于概念设计包括的范围极广,因此不仅仅要分析总体方案确定的原则,还要顾及非材料的正确使用和关键部位的细部构造。但是首先和最重要的还是结构总体概念设计、材料选型和细部构造等问题,这些设计原则和结构概念中,较为重要的是结构总体设计。 二、结构总体设计的注意要点 1.延性耗能 在建筑结构的整体设计上要注意加强薄弱环节,
3、尽量做到等强度。同时,应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、联肢墙的连肢梁等。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,转角延性系数等来表示,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,一般采取以下措施:(1)首先应选取合适的梁截面尺寸,以获得合适的配筋率,避免梁受拉筋过多或出现超筋。因此,对地震区梁的配筋率要大大低于一般梁的最高配筋率。(2)梁上部(跨中)和下部(端部)配置适量的受压筋。(3)提高梁混凝土强度等级,采用中低级钢筋对延性有利。(4)T形梁比矩
4、形梁延性好。(5)注意加密箍筋。地震区钢筋混凝土梁的位移延性系数一般要求不得低于4。 2.多道防线设计 现在有一种新的抗震概念:当建筑结构受到强烈地震动主脉冲卓越周期的作用时,一方面利用结构中增设的赘余杆件的屈服和变形,来耗散地震输入能量;另一方面利用赘余杆件的破坏和退出工作,使整个结构从一种稳定体系过渡到另一种稳定体系,实现结构周期的变化,以避开地震动卓越周期长时间持续作用所引起的共振效应。这种通过对结构动力特性的适当控制,来减轻建筑物的破坏程度,是对付高烈度地震的一种 经济 有效的方法。 3.妥善处理非结构部件 非结构部件一般是指在通常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
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- 概念 设计 结构设计 中的 应用