結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是根據(jù)人們在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中所建立的正確概念,運(yùn)用人的思維和判斷力,正確和全面地把握結(jié)構(gòu)的整體性能。
即根據(jù)對結(jié)構(gòu)品性(承載能力、變形能力、耗能能力等)的正確把握,合理地確定結(jié)構(gòu)總體與局部設(shè)計(jì),使結(jié)構(gòu)自身具有好的品性。抗震概念設(shè)計(jì)包括正確的場地選擇,合理的結(jié)構(gòu)選型和布置、正確的構(gòu)造措施等。
強(qiáng)調(diào)抗震概念設(shè)計(jì)是由于地震作用的不確定性(隨機(jī)性、復(fù)雜性、間接性和耦連性)和結(jié)構(gòu)計(jì)算假定與實(shí)際情況的差異。這使得其計(jì)算結(jié)果不能全面真實(shí)地反映結(jié)構(gòu)的受力、變形情況,并確保結(jié)構(gòu)安全可靠。
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)存在的不確定因素主要有:
1.地面運(yùn)動的不確定性。地震時(shí)的地面運(yùn)動是多維的,地震動的各個(gè)分量對建筑物都起破壞作用。歷次地震中強(qiáng)震儀已經(jīng)多次記錄到地面運(yùn)動的三個(gè)正交平動分量,即一個(gè)豎向分量和兩個(gè)水平分量,此外還有地面運(yùn)動的轉(zhuǎn)動分量。
2.結(jié)構(gòu)分析的影響。影響結(jié)構(gòu)動力特性和動力反應(yīng)的因素:質(zhì)量分布的不確定性;基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用;節(jié)點(diǎn)的非剛性轉(zhuǎn)動;偏心、扭轉(zhuǎn)及P­—Δ效應(yīng);柱軸向變形?紤]或不考慮節(jié)點(diǎn)非剛性轉(zhuǎn)動的影響程度可達(dá)5%—10%;考慮柱軸向變形,自振周期可能加長15%,加速度反應(yīng)可能降低8%;考慮P­—Δ效應(yīng)可能增加位移10%。
3.材料的影響;炷恋膹椥阅A侩S著時(shí)間及應(yīng)變程度而改變。隨著時(shí)間的增長,混凝土的彈性模量比施工完成后可能降低50%,在應(yīng)變增大的情況下還可能繼續(xù)降低,這意味著自振周期可能增長25%,減小加速度反應(yīng)10%。