浅谈抗震结构在高层混凝土建筑中的设计

陈美艳

【摘要】城市化建设的加速推进，使人们的生活正在不断的发生着微妙的变化。面对城市建设中大规模的楼房建设，高层建筑成为了建设活动中不可或缺的一环。为了提高高层混凝土建筑的安全性能，采用抗震结构就显得尤为重要。

【关键词】抗震结构；高层混凝土建筑；设计要求

前言

为了满足人口的大量增加，在城市的内部建设高层建筑不仅能够缓解人口居住问题，还能够有效的解决商业发展、企业办公等问题，为社会提供优良的发展空间。抗震结构设计将成为确保高层混凝土建筑的重要结构，也将是未来建筑行业发展的主流设计结构。

一、高层混凝土建筑抗震结构设计的要求

一方面，高层混凝土建筑在设计规划时，一定要把握好结构刚度值的大小，经过精确的计算分析，充分了解地质地形条件、所用建材性能、机械设备运行参数、物理力学知识等内容，最终确定高层结构的整体刚度强弱或者某个结构设施的刚度，依靠连接设置的调节作用，力求保证抗震能力的提高，尽量让整个建筑波动受力保持在地质所能支持的范围之间。也就是说，如果其基础结构产生小幅度的变形，结构的自我调节功能就会使得整体结构不发生大幅度改变，在经过一些维护工作之后，仍然具有使用价值。

从另一个角度来说，在进行抗震结构的设计过程开展中，作为参与设计的设计师必须对重要的关键部件以及其中各部件之间的连接点进行正确的受力分析，然后通过计算设计正确的处理措施对其进行调节，从而对其抗震能力的提升起到帮助，在最大的限度之内降低地震灾害可能带来的损失。通过对往年地震灾害的分析，如果高层建筑的抗震结构所使用的混凝土在刚度设计中选用了柔和类，那么一旦接触到震动较为剧烈的地震就有可能导致主体的内部结构受到破坏，在余震的影响下，已经破坏的建筑结构就会产生连锁反应，持续破坏，最后倒塌。所以，在面对高层建筑的设计，应该重视混凝土抗震结构的研究以及分析，在能够确保使用结构刚度达到规范要求的基础之上，还应该对结构的延伸性进行强化，进而对整个混凝土建筑的抗震能力进行优化提升。

二、高层混凝土建筑抗震结构设计的优化

2.1优化结构功能

在进行高层建筑的过程中，使用混凝土进行抗震结构的设计强化，将对抗震结构的设计以及造价产生较大的影响，在设计中应该对高层混凝土建筑的功能要求以及使用的整体性能指标进行分析，必须在相关规章制度的规范下进行目标的实施，提高高层混凝土建筑的整体抗震结构的性能。

2.2优化结构体系选择

在进行高层混凝土结构体系的优化中，一般可以选择的类型有很多种，诸如剪力墙结构、框架结构等形式已经系数常见，通过对高层建筑结构抗震性能的研究，综合当代社会发展中出现的社会效应、工程造价等因素，将经济学、美学等纳入设计的过程中，进而选择出符合要求的抗震结构体系。

2.3优化结构体系

在进行结构体系优化的时候，应该从规划设计就开始入手，首先确保设计的混凝土高层建筑的平面设计结构能够保持干净、整齐、对称等，然后在定量分析的基础之上对高层混凝土建筑的抗震性能进行结构体系的设计研究，明确其整体性能，通过计算对结构的各项特征、布置方法、剪力墙的设计方案进行确定等，从而有效的优化结构体系。

三、高层混凝土建筑抗震结构设计的有效策略

3.1科学选定建设位置

在进行高层混凝土建筑的建设中，应该将地震因素以及灾害情况考虑其中，所以，科学合理的选择建筑物建设的位置，将对高层混凝土建筑的抗震能力产生关键的影响。通过完善科学的理论，选择合理的位置进行工程建设，对建筑物周边的地质状况以及地形地貌进行有效的勘测探查，是十分重要的。首先高层混凝土建筑的周边不应该存在火力发电站、变电所之类的安全性指数不稳定的设施，其次选择的施工位置，应该避开陡峭山坡以及低洼沼泽之类的抗震效果差的地方。

3.2改进结构设计方案

设计方案的制定，应该在国家建筑工程抗震施工设计标准规范的范畴之内进行，建筑内部的主体结构需要存在空间形状调节的能力，确保在受到外来作用力的条件下能够有效的进行结构的延伸，然后通过结构的记忆特性恢复至原先的模样。这种做法可以有效的将建筑主体在变形中产生的不利因素以及相关的连带影响进行消除，确保建筑物的混凝土结构处在坚固、牢靠的范围内。在进行地震发生对高层混凝土结构所造成破坏性影响分析时，需要通过合理的科学构件布局方案，对高层混凝土建筑内部的各个构件的受力状况进行分析研究，从而强化对结构抗震性能的了解以及优化方案的设计，并重点考虑高层混凝土建筑竖向结构受重力的情况，使其匀称平和、受力平衡，达到高层混凝土建筑的刚度设计要求，确保高层混凝土建筑结构不交错、有层次、不紊乱、有条理，提高高层混凝土建筑结构的整体稳定性和抗震能力。施工工作的开展还应该明确施工的环境状况，通过勘察对周围的地质进行研究，在进行抗震结构的设计中应该与相应的防震措施巷结合，对建筑中的重点及关键部位进行完善处理，确保整栋建筑的重量能够得到均匀分散，完善均匀对称的特性，通过对建筑的重力调整，抓住整栋建筑的变化规律，对建筑内部的不规则作用力进行引导改善，进而强化并提高混凝土高层建筑的抗震能力。

3.3控制扭转效应

地震的产生会对建筑产生扭转效应，并且在各个方向上对建筑具有一定的综合影响，最终导致房屋发生垮塌、决裂。地震的发生具有很大的随机性，所以在进行高层混凝土建筑的设计中，应该将地震产生后所能影响的方向进行综合的分析，然后基于此，将扭转所产生的影响囊括其中，对相关的抗震结构设计应该规定位移标准、对最大、最小位移刚度进行检测，确保房屋位移的一致性，通过进行高层混凝土建筑整体性能调试，及时的发现问题解决问题，从而提高高层混凝土建筑的抗震效果。

3.4设置合理的高层混凝土建筑结构参数

通过模拟地震发生时对高层混凝土建筑的各种受力情况，设置合理的结构参数，计算和分析各个结构的施受力情况。在充分了解高层混凝土建筑的质量检测、施工工艺、施工材料、地形条件、建设位置等方面内容基础上，把握高层混凝土建筑抗震结构设计的要点，优化和改进抗震设计的基本框架，在高层混凝土建筑抗震结构设计的关键位置进行详细的说明，不断提高高层混凝土建筑抗震结构设计水平。

构建完善的高层混凝土建筑抗震结构设计数据库，便于设计师查找相关资料和案例，深入研究高层混凝土建筑结构的综合受力情况，确定科学合理的力学模型，利用主拉盈利和剪摩理论，科学判断高层混凝土建筑抗震结构的合理性。高层混凝土建筑结构参数包括整体结构的刚度比例、扭转角度、震動周期等，对于高层混凝土建筑抗震结构设计需要多次协调和反复研究，设置合理的结构参数。

结语：抗震结构的出现，是顺应了当代社会的发展需求。面对人们对高层混凝土建筑质量要求呼声的不断提高，在实际的建筑设计乃至施工中应用抗震结构，不仅能够提高建筑的抗震性能、还能提高其经济效益，有效的推动当代建筑行业的稳定建设及发展。

参考文献

[1]黄何.高层混凝土建筑抗震结构设计探析.中华民居（下旬刊），2014年03期