探析高层混凝土建筑抗震结构设计

郑欢

摘 要：近年来，我国许多地区发生了不同等级的地震，造成了严重的人员伤亡和巨大的经济损失。导致这种现象的原因是由于建筑的抗震能力相对较低，不能够抵抗地震作用导致建筑坍塌，因此，如何提高建筑抗震性能已经成为社会各界广泛关注的热点。文章分析了高层混凝土建筑抗震结构设计的要求，探析了高层混凝土建筑抗震结构的优化设计，旨在为高层混凝土建筑抗震结构设计人员提供一定的参考。

关键词：高层混凝土建筑；抗震结构；设计

中图分类号：TU973.31；TU973.12 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）26-0159-02

近年来，我国建筑行业得到前所未有的发展，并且建筑领域逐渐的向高层方向发展，众多高层混凝土建筑工程如雨后春笋般的出现。高层混凝土建筑结构设计中抗震结构设计是非常重要的环节，同时也是结构设计的难点。主要是因为高层混凝土建筑的人口相对密集，一旦发生地震灾害，高层混凝土建筑抗震性能较低而发生坍塌，将会造成严重的人员伤亡与经济损失，同时造成恶劣的社会影响，这对建筑行业的健康、可持续发展是非常不利的。因此，在进行高层混凝土结构设计时，应该充分的认识到抗震结构设计的重要性，为高层建筑居民的生命和财产安全提供可靠的保障。

1 高层混凝土建筑抗震结构设计的要求分析

①在进行高层混凝土建筑抗震结构规划与设计时，应该经过精确的计算与分析，合理的掌握结构刚度，充分的了解施工现场的地质条件、所有设备的运行参数、建材的性能以及物理力学知识，以此确定高层混凝土建筑结构的整体高度大小，并设置科学的连接，以此实现对刚度的合理调整。

为了提高高层混凝土建筑的抗震能力，应该尽可能的将建筑波动受力控制在地质支撑范围以内，即当高层混凝土建筑基础结构出现变形之后，抗震结构通过自身的调节，能够尽可能的降低整体结构的变形幅度，然后通过有效的维护工作，保证高层混凝土建筑的安全和使用价值。

②在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时，设计人员应该正确的分析关键部位或者重要部件和其他部件之间连接点的受力状况，通过合理的计算，采取有效的措施进行调整，以此提高高层混凝土建筑的抗震能力，当地震灾害发生之后，能够最大限度的降低地震给建筑物带来的损失。

此外，通过对当地历年的地震灾害进行分析，如果高层混凝土建筑采用柔和刚度设计，当地震灾害发生之后，将会导致主体内部结构遭到损坏，在余震的作用下，会导致建筑结构发生连锁反应，对建筑结构造成持续破坏，最终导致建筑倒塌。对此，在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时，应该充分的研究与分析混凝土抗震结构，以此保证高层建筑的结构刚度满足相关的设计规范，同时对强化建筑结构的延伸性，进而提高高层建筑的抗震性能，最大限度的降低地震灾害给建筑造成的损失。

2 高层混凝土建筑抗震结构的优化设计

①在进行高层混凝土建筑工程建设施工之前，应该对施工现场进行勘察，尽可能的避免选择在地震因素或者灾害多发地，科学、合理的选择建筑位置，对于提高高层混凝土建筑的抗震性能具有非常重要的作用。同时，高层混凝土建筑周围不应该存在变电所、发电站等安全指数不稳定的地区，同时避开低洼沼泽、陡峭山坡等抗震效果差的地区。

②在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时，应该坚持均匀、对称、规整等原则，高层混凝土建筑各个楼层在水平地震作用下会发生侧移，主要包括整体转动、整体平移、剪切变形以及整体弯曲变形，对于不同的建筑结构应该采用针对性的措施控制结构的变形。为了降低结构侧移，应该采取以下措施：采用弯双重抗侧力体系，减小框架的梁距与柱距，采用竖向支撑的交错布置方式，采用立体构件取代传统的平面构件；利用倾斜里面和扭转体型，采用围护结构提高建筑的抗震能力；适当的增加建筑的宽度；在进行抗震设计过程中，有目的、有意识的控制厚薄层，这样既能够提高建筑结构的抗震性能，又不会使薄弱层发生变形，这是提高高层混凝土建筑整体抗震性能的有效措施。

③在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时，为了提高其抗震性能，应该设置多道抗震防线，主要是因为地震灾害经过强烈的震动后，会伴随多次余震，如果高层混凝土建筑只设置一道抗震防线，将会由于损伤累积导致建筑倒塌。地震作用下高层混凝土建筑的性能主要取决于钢筋混凝土的抗变形能力，对于地震对发区域的高层混凝土建筑，其抗震设计应该采用延性框架，同时加强结构局部薄弱区的刚度与承载能力，以此保证高层混凝土建筑的整体性与抗震能力，尽可能降低地震作用对建筑造成损害。

通过设置多道抗震防线，能够有效的避免建筑结构出现薄弱区。同时，通过加强概念设计，以理论概念设计为知道，加强薄弱部位，重视结构的延性设计，合理的控制钢筋的锚固长度，特别是直线段锚固长度，同时考虑温度应力对建筑抗震性能的影响，通过全方位的考虑，设置多道抗震防线，能够显著的提高高层混凝土建筑的抗震性能。

④在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时，应该重视消能减震与隔震措施。目前，我国以及世界各国都采用了延性结构体系，主要是因为延性结构通过对建筑物的刚度进行调控，当地震灾害发生之后，建筑结构构件进入延性的塑性状态，以此起到降低地震作用力，削减地震对高层建筑造成的损坏。延性结构虽然能够吸收地震能量，但是随着建筑高度的增加，其消耗地震能力的作用越来越小，不能很好的起到耗能减震的作用，传统的延性结构体系已经不能够很好的满足现代高层混凝土建筑的抗震要求。

⑤充分考虑位移，尽可能的降低输入地震能量。在进行高层混凝土建筑抗震设计时，应该充分的考虑位移问题，设计人员应该根据高层建筑结构设计规范，重视计算承载力，然后采用弹性策略，系统的分析与计算建筑结构力，在分析相关数据的前提下，考虑横向弯矩，展开深层次的设计；通过减少建筑自重，能够有效的降低建筑在水平方向的侧移，通过考虑多个方面的因素，能够有效的提高高层混凝土建筑的抗震性能。为了降低地震输入能量，在高层混凝土建筑设计过程中，应该充分的考虑地震预期作用，全面的分析、预算和计算变形问题，尽可能的提高建筑构件的承载能力，同时考虑地震时间层的位移侧移和综合位移之间的延性比，这样能够显著的提高高层混凝土建筑的抗震性能，保证建筑结构的安全性与稳定性。

3 结 语

总而言之，高层混凝土建筑在现代建筑中占据很大的比例，为了保证高层建筑居民的生命和财产安全，必须充分的认识到高层混凝土建筑抗震结构设计的重要性，根据高层混凝土建筑项目的实际状况，应用先进的抗震设计理念、科学的抗震结构形式以及相关抗震措施，不断的提高高层混凝土建筑的抗震性能，当发生地震灾害时，为人们的逃生提供宝贵的时间。同时，加强高层混凝土建筑结构抗震设计，对于促进整个建筑行业的健康、可持续发展具有非常重要的作用。

参考文献：

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