高层混凝土建筑抗震结构设计关键要素探究

王鑫锋

摘要：随着我国改革开放以来，我国经济建设取得重大进展，随之而来的我国建筑行业也发展越来越强大。人民的物质生活水平不断提升，所以对建筑的要求也越来越高。二十世纪以来，我国还有世界各国均发生过令人难过的地震灾害，所以对建筑的抗震性能是人民很关心的一项建筑性能。我国向来一切以维护人民的利益为第一要位，所以国家针对建筑的抗震性能对相关行业提出了更高的的抗震要求。本篇文章对高层混凝土建筑抗震结构设计关键要素进行研究。

关键词：高层;混凝土建筑;抗震结构设计;关键要素

引言

目前，混凝土是建筑工程普遍使用的施工材料之一，建筑设计师在设计高层建筑的过程中，重点要考虑它的抗震结构。根据混凝土建筑抗震结构的类型、性能等完善设计工作，可以充分发挥出混凝土建筑抗震结构的作用，提高高层混凝土建筑品质和功能。

1地震破坏高层建筑的特征

1.1地基破坏特征

地基是建筑的存在根本，没有地基的依托建筑很快会发生坍塌和损坏。地震发生时，高层建筑的地基也会发生破坏现象，一旦地基发生破坏会发生以下情况，第一，地基大面积破坏造成建筑物直接坍塌，第二，地基不规则被破坏导致建筑物受力不均匀而产生裂缝，第三，地基不均匀破坏导致建筑物受力不均匀而发生倾斜。这些情况都会对建筑带来毁灭性的破坏，直接给人民的生命财产安全带来灾难性的伤害。

1.2结构体系破坏特征

众所周知，近些年我国的建筑多采用框架结构，但是高层建筑，大面积的建筑的结构都是混合的，在建筑物的不同位置上需要有不同的结构来满足建筑物的要求，还有剪力墙结构也是建筑物中常见的一种结构。像剪力墙结构的荷载能力承压能力非常强，但是由于设置剪力墙结构占据的空间较大所以在设计上不是很灵活，容易受到空间限制。框架结构则恰恰相反，在空间上框架结构更为灵活一些但是承受压力性不强，所以抗震性能并不是很好。

2高层建筑在抗震设计中的问题

2.1建筑物的整体高度问题

我國对建筑的要求其实非常严格，针对不对的建筑结构形式对其建筑物的高度都有严格的规定和要求。当然明确的规定也是对建筑物的安全性能和抗震性能的一种保证。也是以此达到对建筑物安全性能的要求。可是由于世界人口的不断增长，尤其是我国人口不仅增长快，而且出现人口老龄化的严重现象。这就对人均占地面积和人均使用时间都大大缩小了。所以，我国也出现了很多超高层的建筑，有很多的小区啊，单位建筑和集团大楼可以用“摩天大楼”来形容。但是，当建筑物层高过于高时会对建筑的安全性和抗震性能产生巨大的要求。超过标准层高后很难保证建筑的安全性能和抗震性能。因此，我国的建筑要求首先考虑建筑物的安全再去选择相应的层高。必须能够保证高层建筑结构的安全性能。

2.2高层建筑防震度较低

高层建筑的防震性能较低，当然在近些年中，高层建筑的设计越来越合理，随着科学技术的发展，在高层建筑设计中应用了大量的先进技术，当然还有一些新型建筑材料，通过新技术和新型材料的加持，高层建筑的设计也越来越合理化。但是，由于技术的有限性，很多新技术虽然能够基本上满足高层建筑的安全要求，但是在高层建筑抗震性能上面并不能够完全保障安全性。因为有些新技术并不是特别成熟，而且有些设计不能面面俱到，肯定会存在一定的缺陷。第一个方面，高层建筑的设计肯定是从安全，使用性能等方面考虑的，过高的层高不能很好的匹配相应的抗震设计，导致抗震性能不是很好。第二方面，建筑行业施工是很重要的一环，施工方不一定能够百分百的按照设计来施工，可能导致最终的建筑和设计有所偏差，导致建筑物的抗震性能不能真正满足要求。第三方面，新技术和新的建筑理念在理想上可以做到，但是现实中可能并没有理论中的效果，所以不能保证建筑物的抗震性能要求。

3某高层混凝土建筑抗震结构设计的要点总结

某高层建筑的要点，该建筑为某城市的一个少见的高层建筑物，整体的建筑结构是高层框架剪力墙的混凝土结构。建筑物层高很高属于该城市的罕见高层建筑。有40多层的层高，由于建筑物的层高很高所以，在设计阶段，为了整体建筑的安全性和抗震性能针对性的设计了剪力墙结构，并且对整体的建筑结构有详细的抗震结构分析。在分析结束后，相关的设计人员针对建筑的安全要求，对设计进行了整合和改进，并且为提升性能强度，做了相应的实验。

3.1结构体系设计

在此建筑的设计阶段，通过对建筑本体的整体抗震分析设计，对建筑的结构体系进行了相应的设计。通过对结构体系的分析和设计，可以从宏观角度更有效的保证建筑的抗震性能。在整体的设计中主要有以下几个环节，第一个方面，是本体的框架剪力墙结构的抗震结构模式。第二方面是，整体建筑的材料设计，外墙，承重墙的设计，针对厚度和刚性等方面来提升建筑整体抗震性能。第三个方面，是整体结构的结合和分配率，通过对各个结构的分配，以此达到提高建筑物整体抗震性能。

3.2抗震性能计算分析

为了保障项目设计的合理性是项目的设计效果能够体现得更加充分。应该在设计时就计算好项目的抗震性能，在进行项目设计的过程中，应该对整个建筑物进行独立的弹性反应谱设计分析、弹性时程分析、中震分析、大震分析等多个内容。这些过程都可以通MIDASBUILDING设计软件来实现。而项目的整体抗震结构涉及也要在具体设计技术应用分析之后才能够得以完成。而在进行实际计算之后，应该考虑到参数改进的内容，其中包括以下两个方面。

1）通过对本次项目设计的改善，可以使筒外墙除角外部约束边缘构建能够更加优化。还可以通过设计合适的轴压笔来，使得小项目的效果得到提高，从而确保项目能够更加合理的开展。2）通过对本次项目的改善，使得小震项目的整体设计得以实现。因为为了能够最大限度的是项目效果得到提高应该把项目改善的更加合理，从而保障应用的更加顺利。

3.3建设位置的选择

根据建筑物所处地理位置的不同，他所需要的抗震性能也会有所不同，所以应该在这期间购物时，考虑到所处地区的发生地震的可能性，不能把建筑见你，在容易发生地震的地区，应该考虑实际的地质条件，并且要禁止在丘陵以及山坡的附近建设建筑物。对于高层混凝土建筑来说，他所需要的抗震性比其他的更高，所以应该十分注意到抗震结构自身的功能。在进行看见质量提升工作上有明显的效果。另外，不可以只考虑它的抗震效果，而忽略到建筑物自身的功能以及对建筑的要求。所以应该在已经确定的目的影响，限制条件以及情况下，医生抗震效果可以通过参考之前的科学建筑原理的论述。

3.4合理选择结构类型

在进行高层混凝土建筑结构设计的工作时，由于建筑的种类不同所需要的建筑结构类型也会有所不同，所以在进行设计时，应该根据建筑的实际需求以及建筑结构的情况来选择适合该建筑的结构类型，使建筑能够满足建筑物的使用需求，确定合适的设计方案。为了是建筑物整体的平衡性得到最大强程度的提升建筑能够更加安全，应该在底层住房空间大的楼层建设，外围设计保护结构。而对于楼层较高的建筑物来说，它的稳定性更加重要，必须要保证建筑能够有最大限度的抗震能力。

结束语

总之，在现代建筑中，高层混凝土建筑占比很大，如果想保证建筑中人民群众的生命财产安全，就要重视高层混凝土建筑抗震结构的设计工作，根据建筑的不同情况，运用全新的设计观念，采用科学的设计方法，提高建筑物的抗震能力，如果遇到地震，可以帮助人们更好地逃生，保证生命安全，推动建筑业的可持续发展。

参考文献：

[1]闫争科.建筑工程结构设计中抗震问题分析[J].建筑技术开发，2019，48（09）：19-20.

[2]蔡丽桢，王东升，张锐，刘文峰.钢筋混凝土高层建筑抗震时程分析选波方法比较研究[J].世界地震工程，2019，37（02）：203-213.

[3]曹耀中.高层混凝土建筑抗震结构设计研究[J].建材与装饰，2018（51）：116.