關于高層混凝土建筑結構的抗震設計探討

陳 寅

(黑龍江建研建筑設計有限公司，哈爾濱150000)

一、抗震設計中存在的不足

1.抗震設計的規范不夠合理

相對于國外施行的抗震規范，我國在劃分地震延性的等級關系方面存在著比較明顯的不合理性。混凝土結構應根據建筑的高度、結構和設防的烈度采用不同的抗震等級，且應符合相應的計算和措施要求。采用鋼筋混凝土結構的抗震等級分為一般、較為嚴重、嚴重和很嚴重這四個級別，是根據實際情況抗震等級按照結構烈度的分區而定。這種劃分標準直接導致同一次地震卻有不同的等級劃分，進而導致制定的抗震方案不符合實際，也會直接導致結構延性要求在低烈度地區相對偏低。

2.抗震設防目標適用性不強

“大震框架不倒，中震結構可修，小震建筑不壞”這是我國設計部門規定的抗震設防目標。這樣的設防目標不具有全面性，只能夠適應于甲、乙、丙類，并不對所有的建筑都適用，屬于較模糊的概念，難于執行，對于實踐也沒有明顯的指導意義。而且目前國際上倡導“多性態、多層次的控制目標”，我們的防設目標明顯與這一思想貌合神離。國外的一些規范在建筑抗震的設計中采用靈活的多重性目標進行劃分，這么對比來看我國的劃分模式存在著明顯的劣勢。建議根據建筑物所對應的重要性設置不同類別的抗震設防目標要求，還應該將建筑最終歸屬者提出的特殊性要求考慮到設防目標中，從而確保實現在選擇設防目標上的靈活性。

二、建筑物抗震效果的影響因素

1.建筑物的結構

建筑物的結構設計是非常關鍵的一個因素，建筑物首先必須要有一個合適的結構作為基礎才能夠提高建筑結構的抗震性能。在建筑結構的設計中，如果屋面建筑部分過高會受到較嚴重的鞭梢影響，所以應該將其設計得較低。建筑物平面的布置要簡單，盡量保持質心與剛心一致，降低地震對建筑物的破壞性。

2.建筑結構的施工以及建筑材料很關鍵

地震對建筑物作用力的大小與建筑物的質量成正比，建筑結構的材料是影響抗震效果非常重要的因素。在相同的地震地方，建筑材料越好的建筑受到地震的影響越小，建議采用質輕的建筑材料提高建筑物抗震性能。如果建筑材料的質量不能夠保證，建筑物就會受到較強的地震作用力。在建筑施工過程中鋼筋混凝土的施工技術也會影響到高層建筑的抗震性。所以要嚴格按照施工技術標準施工，確保施工工作人員技術的專業性，保證建筑物的抗震效果。

3.建筑物所處地理環境

對于一些位于不穩定地質的建筑物的抗震性相對較差。例如巖石斷層、山體崩塌、地表滑坡等地段較容易發生地表運動從而造成建筑物的破壞;或者在海嘯、水災等次生災害多發生的地段建筑物的牢固性也受到嚴重的威脅。所以，在選擇建筑工地的位置之前，要進行詳盡的勘探考察，分析地形和地質條件，避開不利地段，挑選對建筑物抗震有利的地點。

三、鋼筋混凝土結構的抗震方法

我國對鋼筋混凝土結構的抗震設計提出了“高延性要求”，要求合理地選擇屈服水準并且要保證建筑物結構具有抗震所需的延性能力，保證結構在中震、大震下實現抗震防設目標。

1.協調建筑物梁與柱的強弱關系

通過一定的結構設計增大柱相對于梁的抗彎能力。當遇到大地震的時候能夠保證梁端塑性鉸能較早的出現同時保證柱端塑性鉸較晚出現，讓梁端的塑性轉動明顯的變大，而使柱端塑性轉動明顯減小，這樣就能夠確保框架擁有一個穩定不變的塑性耗能結構以及足夠的塑性耗能功能。

2.盡量降低剪力對建筑物的破壞

當建筑物的某一部分受到剪切破壞的時候，該部分的結構就會徹底地失去結構的抗震能力。鋼筋混凝土具備一定的抗剪能力，包括了箍筋的拉力、自身抗剪能力、縱筋銷栓力以及在裂縫界面中出現的骨料咬合力這幾個部分。鋼筋混凝土在形成塑性鉸之后的梁端抗剪能力低于處于非抗震狀態的能力，我們只有通過增大柱端、梁端、節點的組合剪力值，從而避免遇到大震時任何構件先受到剪切破壞。

3.具體的抗震構造措施

改善抗震構造措施的基本原則就是盡量使可能出現塑性鉸的區域延性增大，從而使其塑性耗能能力和塑性轉動能力都能夠得到提高。設計者要掌握受拉鋼筋自身的恰當配筋率，規定箍筋的用量和用法，保證房梁不會因為混凝土的受拉區出現裂縫就使鋼筋屈服甚至斷裂。

建筑材料對結構抗震的影響越來越受到重視，對于鋼筋混凝土的結構構件也有極為嚴格的延性要求。鋼筋混凝土應用于抗震設計需要更深入的思考，因為它不僅可以確保建筑物結構在整體上抗震性能的提高，還能促進我國在鋼筋混凝土建筑結構的抗震思路不斷走向新的發展階段。