关键字：高层建筑；结构设计；概念设计
Abstract:Theindustryofhigh-risebuildingsinChinawiththedevelopmentofcityandarearestrictionsandvigorousdevelopment,inadditiontobuildingcommunityincreased,formandstructuredesignofmainbuildinghasbecomeincreasinglydiversified,enrichment,inwhich,thestructuredesignofhigh-risebuildingbroughtmoreproblemstotheengineeringdesigner,isbrieflydescribeddesignfeaturesofstructuredesignofhigh-risebuildingstructurefirstly,architecturaldesignofhigh-risebuildingsandhigh-risebuildingsoftheproblem,introducestheconceptofhigh-risebuildingstructuredesign.
Keywords:high-risebuilding;structuredesign;conceptualdesign
中图分类号：TU972文献标识码：A文章编号：
我国经济市场的快速发展决定了城市建筑多功能化的趋向，人口数量的急剧增长和建筑用地日趋紧张决定了高层建筑列入城市发展规划的必然趋势，进而促进了相关产业的不断壮大和发展。除此以外，科技技术的进步也为高层建筑提供了更为轻质的高强度材料，设计计算理论方面的发展也为高层建筑结构设计带来了更为夯实的理论基础，而计算机技术的普及应用与建筑结构设计分析相结合，更为高层建筑的发展提供了必要的技术支持。
一、高层建筑的建筑设计状况概述
近些年来，随着我国社会经济的快速发展，市场对于高层建筑的需求也越来越高，伴随着这种社会需求形式，高层建筑在各地如雨后春笋般涌现，这为建筑行业的发展提供了良好地机遇，于此同时，高层建筑的特点为占地面积较小，建筑面积大，建筑造型较为独特，具有高集约性的特点。这些特点能够充分满足城市建筑日益紧张的用地局面，能够占用更少的用地，进而有效节约城市用地，同时能够有着良好地采光，日照以及通风效果。这些优点使得高层建筑在现代化城市中得到了快速的发展。然而随着高层建筑高度的快速增加，如何有效进行建筑的防火防灾，已经成为了城市建筑一个不可避免的难题。正是这些特点，使得高层建筑在现代化大都市中得到了迅速的发展，但是，随着建筑高度的增加，建筑的防火、防灾、热岛效应等已成为人们急待解决的难题。
二、当下高层建筑的结构设计特点
高层建筑的结构设计与多层或底层建筑的设计相比，结构的设计项目比其他工程项目的内容要重要一些，由于建筑结构设计与建筑的平面布置、立体构型、建筑高度、施工技术的标准、水电管道的布设、工程竣工时间的耗费以及工程造价投资等方面有着十分密切的关系，下面，笔者就对高层建筑的结构设计特征进行详细介绍。
2.1水平力是结构设计的重要因素
多层或底层的建筑结构设计中，通常都是将以重力代表的竖向荷载来对整体的房屋结构设计进行控制，而高层建筑的结构设计中，竖向荷载所起到的控制因素占比不大。由于高层建筑的自重和楼面使用所产生的荷载在竖向构件中所产生的弯矩及轴力的数值与建筑高度的一次方呈正比关系；而该荷载在水平构件中所产生的倾覆力矩以及在竖向构件中引起的轴力则与建筑高度的二次方呈正比；从另一个角度来说，若建筑高度到达一定程度时，其竖向荷载的数值为定值，而水平荷载则因为受到各种环境因素的影响，其数值会因为结构动力性的不同而产生较大的变化。
2.2侧移是结构控制的重要指标
结构侧移在多层和底层建筑的结构设计中并没有受到重视，而高层建筑的结构设计中，结构侧移扮演着十分重要的角色，水平荷载结构的侧向形变与建筑高度的四次方成正比，因此其数值会随着建筑高度的增加而增加。除此以外，高层建筑的高强度轻质材料的应用、侧向位移的速增、新型结构设计和建筑形式都会随着建筑高度的突破而一一出现，这样一来，高层建筑的结构设计不仅在强度标准上有所提升，同时结构的抗推刚度也要随之增强，只有这样才能保证在该结构设计下建筑由于水平荷载而产生的侧移量被控制在一定范围内，若超过限定范围，则会出现以下现象：1.附加内力的增强会在侧向位移增大时加剧偏心现象，而附加内力超过了限定大小数值时，就会导致房屋恻塌；2.填充墙或室内装饰产生裂缝或损坏，导致建筑物的机电设备管道受到冲击，会造成电梯轨道变形而停止运行；3.建筑主体结构构件产生裂缝，甚至出现损坏；4.给建筑使用者带来心理上的不适合压力。
2.3对建筑的抗震性能要求更高
风荷载和竖向荷载是高层建筑正常使用时所涉及的基础抗震性能设计的内容之一，具备抗震设防的高层建筑结构设计，除了要考虑到以上正常使用的荷载以外，还要保证建筑结构具备良好的抗震性能，大震不倒、小震不坏是高层建筑抗震性能的表现。
2.4轴向变形重视的加强
现代高层建筑常见的设计结构中，框架体系的应用较为普遍，而在这种建筑结构中，框架的中柱轴压应力会比边柱的轴压应力要大，也就是说中柱的轴向压缩变形会比边柱轴向压缩变形要大。建筑高度越大，中柱和边柱轴向形变的差异就会越大，当超过限定范围时，会导致连续梁中间支座下陷，从而导致连续梁中间支座位置的负弯矩值减小，端支座负弯矩值和跨中正弯矩值变大。
三、高层建筑结构设计中存在的问题
3.1高层建筑结构受力性能设计问题
无论是多层、底层建筑还是高层建筑，在对水平和竖向的结构系统进行设计时，所涉及到的基本原理都一样的，设计思想方面的唯一差异就是，在建筑高度有所增加的状态下，结构设计应该提高对竖向结构体系的重视，原因有两点：1.侧向荷载与竖向荷载相比，其侧向力所产生的倾覆力矩会大很多；2.在垂直荷载比较大的情况下，应该保证结构设计中加入墙、柱或井筒等承受力较大的空间构建。
3.2高层建筑结构扭转问题
刚度中心、结构中心和几何形心是建筑结构的主要内容，统称为结构三心。高层建筑的设计原则之一是要做到三心合一，也就是建筑三心的点尽可能集中在一个点上。所谓结构扭转现象就是指建筑的整体结构设计没有达到这一要求标准，进而使得建筑在水平荷载的作用之下发生结构扭转振动的现象。
四、高层建筑结构概念设计思想
4.1选择有利的抗震场地
应尽量选择有利的地段，避开对建筑抗震不利的地段，实在无法避开时，应尽量使建筑物场地选择建在基岩或薄土层上，或具有较大“平均剪切波速”的坚硬场地土上，从根本上减轻地震对建筑物的破坏作用。
4.2确保结构的整体性
结构的整体性是保证结构各部件在地震作用下协调工作的必要条件。不开洞或者是开洞较小的现浇钢筋混凝土结构楼盖和钢混凝土组合楼盖具有整体性好、平面内刚度大的优点，增加结构的整体性，有助于结构的协同工作。因此优先选用现浇楼板，且尽量要少开洞或不不开洞。
4.3减轻结构自重，控制结构刚度
地震作用的大小与建筑自重成一定比例，自重越轻，地震效应也就越小，因此附属结构要尽量选用轻质材料。同时结构刚度在满足位移的基础上宜小不宜大。增大结构构件截面，提高了结构刚度和抗力大小，但同时也会招来更大的地震力。因此，不可盲目增大结构的刚
度，而要对其加以控制。
五、结束语
综上所述，高层建筑的结构设计作为一个长期、复杂且往复循环的一个建筑发展过程，其间，负责建筑设计的工程师不仅要按早建筑业内的规范来进行设计规划，更要在设计的过程中结合建筑区域的地质地况来进行结构设计，运用多种设计方案和设计思想，通过对比分析出最佳的设计图纸，从而保证高层建筑结构设计的质量和效率。
参考文献:
[1]天水市建筑勘察设计院陈龙;浅谈建筑结构设计中的概念设计[N];天水日报;2008年
[2]刘洁;建筑结构概念设计[J];河南广播电视大学学报;2006年03期
1.1选择合理的结构方案
建筑设计师运用结构概念设计理念和方法的目的是想要从整体把握设计结构，从而实现设计方案合理性、可靠性和节约成本，这就要求选择一个合理的建筑结构形式和结构体系。在结构概念设计之前，建筑设计师必须明确建筑的总体布局，还要对建筑结构模型进行抗震抗压应力分析。在概念设计时，要坚持平面和竖向的规则，不能在同一结构单元中混用不同的结构体系。总之，建筑设计师在运用结构概念设计方法和理念时，必学与业主和施工单位进行细致的沟通，充分了解业主对建筑设计的要求、施工单位采用的建筑材料的特点、施工的气候和地质条件进行充分的了解和综合分析之后，从备选的结构方案当中选择最优方案，才能体现出建筑设计中结构概念设计的作用和效果。
1.2选择恰当的计算简图
结构计算的前提和基础是计算简图，只有选择恰当的计算简图，才能使建筑结构没有缺陷，从而保证建筑的结构安全、可靠，避免安全事故的发生。建筑设计师既要选择恰当的计算简图，同时还要在设计时配套相应的结构措施来保证建筑结构的安全。虽然建筑概念设计允许一定的设计误差，但是这个误差必须在设计允许的范围内，否则选择的计算简图就是不合理的。
1.3选择合适的计算软件
21世纪是计算机技术时代，计算机计算和设计软件的应用把人从繁琐的数据计算中解放出来，这是一大进步。然而，计算机软件始终是人类设计的一种程序，不是万能的。随着技术的发展，建筑结构设计中的软件种类繁多，不同的软件有着不同的优点和缺点。选择的计算软件不同，其计算结果存在着很大的差异。因此这就要求建筑设计师在借助计算机软件进行结构设计时，一定要根据自己的专业知识和设计经验，根据建筑的特点，选择合适的计算机软件。同时，在得到电算结果之后也要对所得数据进行细致全面的分析，从而选择最优结构设计方案。
2建筑设计中结构概念设计的应用
2.1抗震概念设计
当今世界任何一个国家都不能准确的提前预报地震灾害的发生，地震有其自身的复杂性和不确定性，因此在建筑结构设计中根本无法获得精确的地震参数。这就要求建筑设计师采用概念设计的理念，从整体上把握建筑结构，以实现建筑抗震性和经济适用性的结合。
在建筑抗震的建筑结构概念设计当中应把握以下几个问题：（1）地基选择。地基是否牢固，直接关系到地震后建筑的抗震能力。从现场施工的角度来讲地基，地基可分为天然地基、人工地基。当土层的地质状况较好，承载力较强时，应采用天然地基，既可以减小工程量，又可以起到很好的抗震效果。而在地质状况不佳的条件下，如坡地、沙地或淤泥地质，或虽然土层质地可较好，但上部荷载过大时，为使地基具有足够的承载能力，则要采用人工加固地基，即人工地基。这样虽然增加了施工成本，但是也可以达到抗震效果。（2）建筑物的外观应符合抗震设计。其外观应简单、对称，内部结构的质量和刚度变化要均匀，结构规则。建筑概念设计师时一定要对建筑进行合理的布置。大量实验和现实案例表明，简单且对称的结构类型建筑物在地震时具有较好的抗震性能，其原因是该种结构建筑容易估计出其在遭受地震时的结构变化，从而能够采取相应的措施予以应对。（3）从建筑结构的整体着眼。各类构件之间的连接必须牢固，在保证连接部位的强度的同时，还应使其具备一定的变形能力，从而使整个结构具有稳定、可靠的抗震性能。同时还要注意结构空间的整体性，根据平面和竖向不同的规则，加强平面的连接，确保竖向具备足够的整体刚度。（4）刚柔相济原则。如果在建筑结构的抗震设计中，只考虑增加结构抗力，片面追求建筑物结构刚度，而不考虑建筑结构的韧性，则会导致在地震发生时，建筑物局部遭到破坏后，引起整体性的坍塌。因此在高层建筑物设计过程中应坚持刚柔相济原则，即建筑物在地震过程中既能满足变形要求又能减小地震力的双重目标。
2.2高层建筑结构概念设计随着我国城市化进程的加快，城市内土地供应日益紧张，城市高层建筑发展迅速。
在城市高层建筑中引入结构概念设计不同于低层建筑物，我们应重视以下几个问题：（1）高层建筑自身重量大，对地基压力大。同时高层建筑受气流影响也非常大，这些问题都需要建筑设计师采用结构概念设计的方法，在设计之前，应正确认识高层建筑的受力特点，选择刚柔相济的结构，使其结构既具有足够的强度，又具有足够的韧性。结构设计时着重对水平荷载进行宏观控制和把握。（2）选择合理的结构体系。在高层建筑设计中，抗水平力是最难克服的问题，是其结构设计中的“牛鼻子”，因此选择何种抗侧力机构是高层建筑结构概念设计中最核心和关键的问题。在选择结构体系时，必须综合考虑建筑的功能和建筑的高度。（3）选择合理的结构布置。结构布局对建筑的安全性、实用价值以及工程量的大小都有着非常大影响。如果结构布置不合理，不但增加了工程量，提高了建筑成本，同时也会存在巨大的安全隐患。因此在设计时，必须选择合理的结构布置，在宏观上把握建筑的整体刚度，构建连接处一定要牢固，结构的薄弱环节和应力复杂部位也要使其具有足够的强度。
3小结
【关键词】：高层建筑结构；抗震；概念设计
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号：
1、前言
概念设计是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法，其是完整而全面的设计过程，它通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计，它表现为一个由粗到精、由模糊到清晰、由具体到抽象的不断深化的过程。而对于高层建筑抗震设计中，有一些在计算中或者在规范中难以作出具体规定的问题，在这种情况下，如果要确保高层建筑具有良好的抗震性能，就必须靠设计人员运用概念进行分析，作出判断，以便采取相应的措施。高层建筑结构抗震概念设计是概念设计的一次具体运用，其对于提高高层建筑结构的抗震性能具有非常重要的意义。本文以下内容将对高层建筑结构抗震概念设计进行研究和探讨，仅供参考。
2、高层建筑结构抗震概念设计的原则
根据作者多年的实践经验，认为高层建筑结构抗震概念设计的原则主要有如下几个方面：第一，抗震结构体系要求受力明确、传力途径合理且传力路线不间断，使结构的抗震分析更符合结构在地震时的实际表现。建筑结构体系需要具备合理的地震作用传递路径，传力体系的剖面形式，反映了结构沿着竖直方向传递荷载的路径，关系到建筑的实际抗震性能。第二，结构体系需要具备多道防线。结构体系具备多道防线，这样才可以更好的避免由于部分构件的破坏而导致整个体系丧失抗震能力的情况发生。第三，结构构件必须有可靠地连接。抗震设计结构构件之间需要有可靠的连接，因为只有可靠的连接才能发挥各个构件之间的变形协调能力，使整个结构具有很好的抗震性能。第四，需要考虑非结构构件对于主体的作用。在抗震的概念设计中，处理好非结构构件与主体结构相互之间的关系，可以更好的防止震害的发生，减少损失。因此，需要采取措施确保非结构构件与主体结构具有可靠的连接，防止倒塌伤人的现象发生。
3、高层建筑结构抗震概念设计应注意的问题
根据作者多年的实践经验，认为高层建筑结构抗震概念设计应注意以下几个方面的问题：
第一，应对高层建筑结构抗震设计理论有深入的认识。①底部剪力法（拟静力理论）。底部剪力法是20世纪10~40年展起来的一种理论，它在估计地震对结构的作用时，仅假定结构为刚性，地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。其基本思想是在静力计算的基础上，将地震作用简化为一个惯性力系附加在研究对象上，其核心是设计地震加速度的确定问题。②阵型分解反应普法，阵型分解反应普法是在20世纪40~60年展起来的，它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解，以及结构动力反应特性的研究为基础，对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。其基本思想是在静力计算的基础上，将地震作用简化为一个惯性力系附加在研究对象上，其核心是设计地震加速度的确定问题。③动力时程分析法。动力时程分析法也称动态设计理论，是20世纪60年代逐步发展起来的抗震分析方法。用以进行超高层建筑的抗震分析和工程抗震研究等,至80年代已成为多数国家抗震设计规范或规程的分析方法之一。它把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而完成抗震设计。
第二，结构体系布置的问题。《抗规》3.5.3条对结构体系提出了多道抗震防线的要求，对于在大震作用下结构抗倒塌具有重要意义。一个抗震结构体系首先应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接协同工作，其次应具有最大可能数量的内部、外部赘余度,有意识的建立起一系列分布的塑性屈服区，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量。
第三，要确保高层建筑结构的整体性。结构的整体性是保证结构各个部分在地震作用下协调工作的重要条件，确保结构的整体性是抗震概念设计的重要内容。为了充分发挥各构件的抗震能力，确保结构的整体性，在设计的过程中应遵循以下原则：①保证构件间的可靠连接。提高建筑物的抗震性能，保证各个构件充分发挥作作用，关键的是加强构件间的连接，使之能满足传递地震力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求。②增强房屋的竖向刚度。在设计时，应使结构沿纵、横2个方向具有足够的整体竖向刚度，并使房屋基础具有较强的整体性，以抵抗地震时可能发生的地基不均匀沉降及地面裂隙穿过房屋时所造成的危害。③结构应具有连续性。尽量避免传力构件的中断保持结构的连续性是使结构在地震作用时能够保持整体的重要手段之一。
第四，结构应具有一定的延性。在抗震设计中，结构的延性具有与抗震承载力同等甚至更大的重要性，特别是对于大的地震作用来说，必须采取增加延性的措施，这是结构抗震设计有关规定的出发点。因此，抗震结构除按规定进行抗震设计外，还要满足延性的要求。延性是指构件或结构具有承载力不降低或基本不降低的塑性变形能力的一种性能。综合以上对于构件和结构延性产生影响的因素，可以得出延性结构的设计原则如下：①强剪弱弯：要使构件抗剪承载力大于塑性铰抗弯承载力。②强节点、强锚固：要保证节点区和钢筋锚固不会过早破坏，不在梁、柱、墙等构件塑性铰充分发挥作用前破坏。③强柱弱梁或强墙弱梁：要控制梁—柱或梁—墙的相对承载力，使塑性铰首先在梁端出现，尽量避免或减少柱、墙中的塑性铰。
第五，结构刚度、承载力和延性要有合理的匹配。当结构具有较高的抗力时，其总体延性的要求可有所降低；反之，较低的抗力需要较高的延性要求相配合。对结构提出了“综合抗震能力”的概念，就是要综合考虑整个结构的承载力和构造等因素，来衡量结构具有的抵抗地震作用的能力。地震时建筑物所受地震作用的大小与其动力特性密切相关，与其具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性密切相关。但是，提高结构的抗侧刚度，往往是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。要使建筑物具有很强的抗倒塌能力，最理想的是使结构中的所有构件都具有较高的延性，然而实际工程中很难做到。有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性是比较经济有效的办法。因此，在确定建筑结构体系时，需要在结构刚度、承载力及延性之间寻找一种较好的匹配关系。
4、结尾
以上内容首先对高层建筑结构抗震概念设计的原则进行了论述，随后对高层建筑结构抗震概念设计中应注意的问题进行了研究和探讨，提出了高层建筑结构抗震概念设计的具体措施，表达了观点和见解。但是作者深知，要切实掌握高层建筑结构抗震概念设计，必须加深对基础理论的学习和研究，并积极投入到实践中，提高自身的理论修养和实践经验，只有这样才能不断提高高层建筑结构抗震概念设计的水平。
【参考文献】
[1]《复杂高层建筑结构抗震理论与应用》吕西林等；科学出版社
关键词：高层建筑；结构设计；设计特点；结构体系；抗震概念设计
Abstract:Inthestructuredesignofhigh-risebuildingshouldpayattentiontoconceptdesign,attachedtothestructuretypeselectionofpeace,elevationlayoutrules,merit-basedselectionofseismicandwindresistanceperformanceisgoodandtheeconomicandreasonablestructuralsystem,strengthentheconstructionmeasures.Inaseismicdesign,itshouldensurethattheoverallstructureoftheseismicperformanceofthestructurehasthenecessarycapacity,stiffnessandductility.Therefore,thispaperanalyzesthelowtemperatureregioninthestructuredesignofhigh-risebuildingstructureseismicconceptdesign.
Keywords:high-risebuilding;structuredesign;designfeatures;structuralsystem;seismicconceptdesign
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号：
1、高层建筑结构设计特点
1.1水平荷载成为决定因素
（1）因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；
（2）对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
1.2轴向变形不容忽视
高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
1.3侧移成为控制指标
与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
1.4结构延性是重要设计指标
相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。
2、高层建筑的结构体系
2.1框架―剪力墙体系
当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架―剪力墙体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。框架―剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀，所以框架―剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。
2.2剪力墙体系
当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中，单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构，其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高，有一定的延性，传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系，能建高度大于框架或框架―剪力墙体系。
2.3简体体系
凡采用简体为抗侧力构件的结构体系统称为简体体系，包括单简体、简体―框架、筒中筒、多束筒等多种型式。简体是一种空间受力构件，分实腹筒和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。筒体体系具有很大的刚度和强度，各构件受力比较合理，抗风、抗震能力很强，多应用于大跨度、大空间或超高层建筑。
3、低温度地区高层建筑结构设计中的结构抗震概念设计
3.1场地条件和场地土的稳定性
根据房屋震害的直接原因，选择建筑场地时，应根据工程需要，掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、不利和危险地段作出综合评价。对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时应采取有效措施；不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。避免因地基土的不均匀沉陷、地震引起的地表错动与地裂等引起结构的破坏。
3.2建筑设计和建筑结构的规则性
建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。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。体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构，可按实际需要在适当部位设置防震缝，形成多个较规则的抗侧力结构单元。
3.3结构材料选择与结构体系的确定应符合抗震结构的要求
单从抗震角度考虑，作为一种结构材料应轻质、高强、材质均匀；构件间的连接应有良好的整体性、连续性及延性，且能发挥材料的全强度。按照这一原则，不同材料结构的抗震性能优劣排序是：钢结构；型钢混凝土结构；混凝土-钢混合结构；现浇钢筋混凝土结构；预应力混凝土结构；装配式钢筋混凝土结构；配筋砌体结构。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，以保证经济性的情况下使结构具有必要的抗震性能，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。对结构体系及结构分析应符合《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中3.5、3.6条规定，本文不再赘述。我这里重点强调的是结构的整体性和延性。传统意义上的抗震结构体系，是指依靠结构的整体承载能力和变形能力来吸收和耗散地震能量，从而使建筑物免于倒塌。所谓整体性是指结构在整个承受地震作用的过程中(不论在弹性工作阶段或结构部分进入塑性并形成塑性铰机制阶段)各结构构件都能协同工作，保持对竖向荷载的支承能力，它是抗倒塌的必要条件。结构的延性是相对于脆性而言，结构的脆性破坏都具有突发性，不可恢复性，而延性破坏往往有一个时间过程，并是可恢复的。延性表现了结构耗散能量的大小，经实验证明结构延性破坏所消耗的能量大于结构脆性破坏所消耗的能量，因此延性结构是有利于抗震的。防倒塌是建筑物抗震设计的最低要求，也是抗震设防最重要的必须得到确实保证的要求。房屋破坏的根本原因是结构的某些构件破坏结构丧失整体性变成了机动构架，因此结构的超静定次数愈多，进入倒塌的时间过程就越长。从耗散地震能量的角度出发，结构每出现一个塑性铰，就可吸收和耗散一定的地震能量，在整个结构变成机动构架之前，若能够出现的塑性铰愈多，耗散地震输入的能量也就愈多，就更能经受住较强的地震而不倒塌。故在选择抗震体系时应尽量采用超静定次数多的结构，并采取一定的构造措施保证合适的塑性铰的形成。选型上框架优于排架，刚接框架优于半刚接或铰接框架；并联的多肢抗震墙优于并列的多片单肢抗震墙；具有交叉腹杆的支撑优于单腹杆支撑；带支撑框架优于单一框架。另外我们可以有选择的提高结构中的重要构件以及关键杆作的延性是比较经济有效的办法。对于框架和框架筒体,应优先提高柱的延性。在工程设计中另一种提高结构延性的办法是结构承载力无明显降低的前提下,控制构件的破坏形态,减小受压构件的轴压比,提高柱的延性。
3.4多道抗震设防体系
无论选用何种材料、何种结构体系的抗震结构，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。一次地震持续的时间少则几秒，多则十几秒甚至更长。这样长时间的地震动，一个接一个的强脉冲对建筑物产生多次往复式冲击，造成累积式破坏；如果建筑物采用的是单结构体系，仅有一道抗震防线，一旦破坏后接踵而来的持续地震就会使建筑倒塌；而设了多重抗震体系的建筑物，在第一道防线的抗侧力体系遭破坏后，后备的第二道、第三道防线立即接替，抵挡后续的地震冲击，特别是对于因“共振”而引起的破坏，在第一道防线失效后，结构转入第二道、第三道防线工作，此时随着第一道防线破坏塑性铰出现，结构基本周期已发生变化，从而错开了地震动卓越周期，建筑物免遭进一步破坏。这种抗震设计概念是对付高烈度地震的一种经济有效的办法。在水平地震作用下，梁的屈服先于柱的屈服，就可以做到利用梁的变形消耗地震能量，使框架柱退居到第二道防线的位置。
关键词：抗震概念设计；高层建筑；结构设计
1高层建筑结构设计中抗震概念设计的意义
概念设计的应用范围广泛，包含了极多的结构设计，从中可以知道概念设计的作用越来越重要概念设计的重要性主要有以下几点：（1）如今的计算理论及结构设计理论有待完善，存在着各种各样的缺陷以及不可计算性所以，概念设计的应用则不仅解决了计算理论的缺点，还解决了在结构设计中实际存在的那些大量无法计算的问题，更加合理的完成了建筑的结构设计。（2）结构设计过程需要进行大量的数学计算，需要借助计算机来完成而在方案的初级设计阶段不能使用计算机来辅助计算因此，需要熟练掌握结构概念的结构工程师根据自己的合理计算和准确的判断来筛选高效低造价的结构设计方案。（3）对于结构设计的工程中存在的大量繁琐的计算，往往需要借助计算机完成构设计人员也过分依赖计算机，这样会降低工作人员对设计数的敏感性，对于计算中存在的数据错误和运算方法不合理问题不能辨别和纠正，从而使结构设计存在诸多问题，并给建筑结构留下很多安全隐患由以上分析可知，概念结构设计对建筑结构设计有相当重要的影响，其地位是不可取代的。
2高层建筑结构设计中抗震概念设计的原则
2.1结构的整体性
在高层建筑结构中，楼盖的整体性对高层建筑结构的整体性起到十分重要的作用，其相当于水平隔板，不仅要求聚集和传递惯性力至各个竖向抗侧力的子结构，还要求这些子结构具有较强的抗震能力，能够抵抗地震作用，尤其是当竖向抗侧力子结构的分布不均匀、结构布置复杂以及抗侧力子结构的水平变形特征存在差异时，整个高层建筑就依靠楼盖使抗侧力子结构进行协同工作。
2.2结构的简单性
结构的简单性指的是结构在地震作用下具有明确、直接的传力途径。在高层建筑抗震设计规范中明确规定“结构体系应该有明确的计算简图与合理的地震作用传递途径”，只有结构简单，才能对结构的位移、内力以及模型进行分析，准确的分析出高层建筑抗震的薄弱环节，然后采取相应的措施，避免薄弱环节的出现。
2.3结构的刚度
结构的刚度和抗震能力水平在地震作用下是双向的，确定结构的刚度，然后合理的布置结构能够抵抗任意方向上的地震作用。通常状况下，地结构沿着平面上两个主轴方向都应该具有足够的刚度与抗震能力，结构的刚度不仅仅应该控制结构的变形，还应该尽可能降低地震作用对高层建筑结构的冲击，如果结构发生较大的变形，将会产生重力二阶效应，导致结构失衡而被破坏，降低高层建筑的抗震可靠性，因此，在抗震概念设计中，应该重视结构的刚度设计。
3抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用
3.1地基基础与建筑场地的合理选择
在建筑结构抗震设计之前需要对建筑场地进行选址，在工程选址过程中应尽可能选在抗震性能相对较好的建筑场地，尽量避免抗震性能较低的场地，若无法避免，那么应做好相应的预防措施，以免遭受地震的居民受到危害。而对于建筑地基基础的选择，要保证建筑地基基础选择的科学性，首先应对建筑所在地的地质状况进行全面勘察，应尽可能选择土质坚实的场地，这样对建筑结构防震抗震有一定的帮助。若地质条件不允许，则应结合当地建筑结构场地实际情况，因地制宜选择建筑地基结构，一般情况下建筑地基结构可分为刚性结构与柔性结构两种，对于建筑场地相对较为坚硬的土质，应选择柔性结构，反之则应该选择刚性结构，以此来降低地震灾害给建筑物以及人们带来的危害。
3.2建筑物结构、外形与尺寸的设计
对于建筑物而言，影响建筑抗震性能的主要因素有建筑物结构、建筑外形以及建筑各结构的尺寸等等，所以抗震设计人员在设计过程中要充分考虑影响建筑抗震性能的因素，对建筑结构、尺寸以及外形等因素进行综合考量，从而做出合理性安排。在建筑平面设计中首先要考虑建筑的防震性能，在设计过程中要有意识的提高建筑防震性能，尽可能选择易于进行防震设计的建筑设计方案。据相关调查研究得知，不规则建筑物与普通建筑物的抗震性能相比，其抗震性校对较低，因此在不规则建筑物结构设计中，为了防止地震的过度危害，应采取一定的防护措施。
3.3科学处理建筑主体结构与非承重结构构件的关系
建筑主体结构与非承重结构构件有着密切关系，如何科学处理建筑主体结构与非承重结构构件的关系是现今建筑概念设计中尤为关注的话题。科学处理两者之间的关系尤为必要，因为保证建筑主体结构与非承重结构构件的关系，可以有效降低用户在地震灾害中的损害，具有一定的防震减震效果。在地震灾害中对于已经破坏的非承重结构构件应及时更改设计，避免其影响整个建筑主体结构的安全性能。在建筑抗震概念设计中要充分考虑两方面因素，一方面需要考虑非承重结构构件遭受地震灾害后可能对建筑主体结构造成的影响。
3.4选择适合建筑特征的抗震结构体系
每个建筑物都有其独特之处，对于不同建筑物其所选择的建筑抗震结构体系也有所区别。通常情况下建筑抗震结构可以大致分为两类，一类是材料类结构，另一类则是结构形式类结构。建筑抗震结构体系选择是建筑概念设计的重要内容，建筑所处环境不同在抗震设计也有一定的差异性，在建筑抗震结构体系选择过程中，应根据建筑实际特性选择建筑所需的抗震结构，这是一个较为细致复杂的工作，设计人员要充分利用自身所掌握的知识以及经验对抗震结构体系进行有效分析，对建筑抗震设计中所要运用的材料、抗震结构体系以及抗震技术等进行综合考量，确保建筑抗震结构体系选择的合理性与科学性。
3.5对材料质量进行严格把关，确保抗震施工质量
建筑抗震性能如何在很大程度上取决于抗震材料，由此可见抗震材料选择在建筑概念设计中的重要性。从某种角度上来讲，建筑概念设计对建筑抗震施工质量具有一定的保障作用。完善的概念设计能够正确引导建筑抗震设计，避免抗震施工走入误区，对抗震施工的各项工序具有指导性意义。在材料选择及使用中要对材料质量进行严格把关，充分考虑材料的抗震性能是否符合国家标准，选择优质合格的抗震材料，达到抗震的最终目的。
4结语
综上所述，抗震概念设计作为高层建筑结构设计中的一个重要组成部分，通过合理的抗震概念设计，能够有效的提高高层建筑的抗震可靠性。因此，相关设计人员应该熟练的掌握和运用抗震概念设计，全面的考虑各项因素，从而建造出更多精品高层建筑工程，为社会造福。
参考文献：
[1]华颖.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].中华民居，2013（06）
高层建筑结构抗震概念设计在依据数值计算的基础上，还增加了实践经验元素，并且结构概念设计甚至比分析计算更重要，使得这一抗震设计理念能够满足区域差别下从事高层建筑结构设计的实际需求。强调高层建筑结构设计中抗震概念设计的重要性，其目的是为了引起高层建筑结构工程是在进行建筑结构设计时，特别重视相应的结构规程以及抗震概念设计中的相关规定，从而摆脱传统的结构设计中只重视计算结果的误区，要求结构工程师严格的按照结构设计计算原则，再结合地区的抗震规范，以此保证高层建筑结构的抗震性能。
2高层建筑结构设计中抗震概念设计的原则
(1)结构的整体性。
在高层建筑结构中，楼盖的整体性对高层建筑结构的整体性起到十分重要的作用，其相当于水平隔板，不仅要求聚集和传递惯性力至各个竖向抗侧力的子结构，还要求这些子结构具有较强的抗震能力，能够抵抗地震作用，尤其是当竖向抗侧力子结构的分布不均匀、结构布置复杂以及抗侧力子结构的水平变形特征存在差异时，整个高层建筑就依靠楼盖使抗侧力子结构进行协同工作。
(2)结构的简单性。
结构的简单性指的是结构在地震作用下具有明确、直接的传力途径。在高层建筑抗震设计规范中明确规定“结构体系应该有明确的计算简图与合理的地震作用传递途径”，只有结构简单，才能对结构的位移、内力以及模型进行分析，准确的分析出高层建筑抗震的薄弱环节，然后采取相应的措施，避免薄弱环节的出现。
(3)结构的刚度。
结构的刚度和抗震能力水平在地震作用下是双向的，确定结构的刚度，然后合理的布置结构能够抵抗任意方向上的地震作用。通常状况下，地结构沿着平面上两个主轴方向都应该具有足够的刚度与抗震能力，结构的刚度不仅仅应该控制结构的变形，还应该尽可能降低地震作用对高层建筑结构的冲击，如果结构发生较大的变形，将会产生重力二阶效应，导致结构失衡而被破坏，降低高层建筑的抗震可靠性，因此，在抗震概念设计中，应该重视结构的刚度设计。
(4)结构的规则性与均匀性。
高层建筑的竖向和立面的剖面布置应该规则，结构侧向刚度的变化应该巨晕，避免侧向刚度以及抗侧力结构承载力的突变。沿着建筑物的竖向，机构布置和建筑造型应该规则和相对均匀，避免传力途径、刚度以及承载力的突变，防止结构在竖向上的某一楼或者少数楼层之间出现薄弱的环节。
3抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用
(1)抗震概念设计应该重视高层建筑的结构规律。
在高层建筑的抗震概念设计应用中，应该对高层建筑的体型设计进行科学的修正，保证在质量、刚度、对称、规则上分布均匀，保证设计的整体性，避免局部出现刚度过大的问题。高层建筑的结构布局对抗震概念设计具有十分重要的作用，简单、对称的建筑在地震中的应力分析和实际反映很容易做到，并且能够达到相一致，但是在凹凸的立面与错层设计的高层建筑中，当地震发生时将会产生复杂的地震效应，很难做到对高层建筑抗震效果的最佳分析。因此，高层建筑的抗震概念设计应该重视结构的规律性。
(2)抗震概念设计在结构体系上的应用。
高层建筑抗震结构体系是抗震概念设计的关键，抗震概念设计在结构体系上的应用依据高层建筑物的高度以及抗震等级选择合适的抗侧力体系，通过概念近似手算确定结构设计方案的可行性以及主要构件的基本尺寸。抗震结构方案选择的合理性，直接影响建筑抗震概念设计的经济性与安全性。合理的选择建筑结构体系，应该注意以下三个方面:其一，选择建筑结构体系时，应该对因为部分结构或者部分构件的破坏而导致整体建筑结构体系丧失对抗震能力或者重力荷载的承载能力，应该坚持抗震设计原则中的赘余度功能和内力重分配功能，这一原则的重要性在许多建筑物地震后的实际状况中都得到了很好的印证;其二，选择建筑结构体系时，不仅仅应该要求建筑体系的受力明确、传力合理以及传力路线，还应该有合理的地震作用传递途径和明确的计算简图，这些都应该和不间断的抗震分析相符合;其三，其中延性是建筑结构中的重要特性之一，结构体系的变形能力取决于组成结构的构件和连接的延性水平，提高结构构件的延性水平，是提高高层建筑抗震设计概念在建筑结构设计应用中的重点问题，通过采用竖向和水平向混凝土构件，能够增强对砌体结构的约束，当配筋砌体在地震中即使产生裂缝也不会倒塌或者散落，保证高层建筑早地震中不至于丧失对重力荷载的承载能力。
(3)抗震概念设计在结构构件上的应用。
高层建筑抗震的实现需要各个构件的支撑，因此，抗震结构体系中的各个构件都必须具有一定的刚度与强度，并且还应该具有可靠的连接性。高层建筑的结构体系是一个多层次超静定结构，因此其抗震结构也应该设置多道抗震防线，这样在地震作用下，即使一部分构件先被破坏，剩余的构件依然具备支撑的作用，形成独立的抗震结构，承受地震力与竖向荷载。因此，合理的预见高层建筑结构先屈服或者破坏的位置，适当的调整构件的强弱关系，形成多道抗震防线，实现对高层建筑结构体系的合理控制，这是结构抗震耗能的一种有效措施，是建筑抗震结构概念设计的重要内容。
4结束语