關于高層混凝土建筑結構的抗震設計探討

陳飛

【摘要】隨著我國經濟的飛速發展，我國的高層建筑行業迅速發展。作為最新研究的建筑結構之一，高層混凝土建筑抗震設計一直是建筑設計的重點。其對于預防和避免地震時建筑發生倒塌，減少人員傷亡起到一定的作用。因此也受到了越來越廣泛的應用。本文結合實踐經驗和理論知識，通過分析高層建筑混凝土結構的特征及設計原則，提出高層混凝土建筑結構的抗震設計方法。旨在為建筑結構在設計時提供可參考的依據。

【關鍵詞】高層混凝土建筑；抗震結構設計；有效應對措施；

前言：近年來，我國建筑行業快速發展，高層建筑逐漸成為建筑行業的發展趨勢。隨著高層建筑工程的蓬勃發展，人們對于高層建筑的抗震性能也提出了更高的要求。地震影響因素十分復雜，是一種不能預見的外部作用。在實際工作當中，想要對于建筑的抗震性進行精確的計算有很大的難度。因此，在設計高層建筑時，應重返考慮高層建筑的抗震問題。高層建筑混凝土的抗震結構設計具有良好的抗震性能，對減輕地震災害，起到根本的作用。被廣泛的應用在高層建筑施工建設過程中。只有采取相應的安全防患措施，才能做到真正的防患于未然。

1.高層混凝土建筑結構的抗震設計原則

就目前的高層混凝土建筑的情況而言，如果想要使其達到良好的抗震效果，在地震中保持穩固，或者是經歷過地震之后，經過修理仍然能夠繼續使用。當地震發生的更為嚴重時，高層混凝土建筑能夠達到不會傾倒的程度。要想做到以上所述的這幾點，在設計高層建筑的時候，就一定要綜合各方面影響因素，充分考慮到高層混凝土建筑的受力情況。進行科學合理分析，并且根據實際中的具體情況，來科學規劃，按照相關標準嚴格控制，以便最大程度上提高高層混凝土建筑的結構穩定性。在對高層混凝土建筑進行設計時，最為關鍵的是把握好該結構剛度值的大小。通過了解周圍環境，地形條件，建筑所用的材料性能等相關外界因素。再綜合所涉及到的力學理論知識，最終確定高層混凝土建筑結構的整體剛度強弱，依靠連接設置裝備的調節作用，力求保證抗震能力的提高。盡量讓整個建筑波動受力保持在地質所能支持的范圍之間。這樣一來，就可以保證高層建筑如果在地震中結構發生小幅度的變形，它也可以通過自身結構，進行自我調節，以保證整個建筑結構不會發生大幅度的變形，以致坍塌。而其進過修整維護之后，仍然具有繼續使用的價值。既能避免人員傷亡，財務損失，也能保障自身價值不會貶值[1]。另外，極其重要的一點是，建筑結構中的關鍵構件和連接點，務必要采取相關措施進行科學有效的調節。可以達到消災減震的目的，盡最大程度地降低地震災害帶來的損失。總之，對于高層混凝土建筑抗震結構的設計，一定要保證其結構具備適宜的剛度，還要改善其延性等特點，進而增強其整體結構的抗震性能。

2.高層混凝土建筑結構抗震設計的有效應對措施

2.1科學選定高層混凝土建筑的位置

高層混凝土建筑的抗震設計能否在實踐中達到相關要求，其地理位置的選擇起著基礎性的決定作用。根據對以往地震災害情況的綜合分析，可以明顯的看出，因為建筑物所處的地理位置的不同，導致其能夠承受的地震作用也會隨之有很大的差別。而導致這種情況發生的原因，就是高層建筑所處的位置的地質條件存在差異。地址條件的不同，會直接影響建筑結構的穩定性能。因此，在設計施工高層混凝土建筑的時候，建設項目位置的選定尤為關鍵。在選址之前，一定要對周圍的地質環境進行考察。要保證其具有良好的抗震性能。除此之外，高層建筑結構還需要遠離具有重大威脅的場地，避免受到除了地震以外的其他因素帶來的安全性問題。

2.2有效改進高層混凝土建筑結構設計方案

高層建筑混凝土結構在設計是要注意按規整、對稱、均勻等原則，而所采用的方案，也相應的要求設計出的建筑能夠滿足國家規定建筑抗震能力的標準。能夠實現高層建筑的主體結構，有足夠的空間進行針對各種變形的調節，并且能夠在結構的強大延展性能的作用下，自動恢復到正常狀態。對于不同的結構應采取不同的措施以控制結構的變形[2]。這樣就大大削弱了主體變形對整個建筑結構帶來的不利作用，達到高層混凝土結構長期處于穩定牢固的平衡狀態。在這方面結構的優化上，可以采取減小框架的柱距和梁距，在豎向方向上，交錯布置支撐結構件。還可以將平面構件變為立體構件，立體構件有足夠的剛度和強度來保證建筑結構的穩定性。另外，加大房屋的有效寬度，也不失為一個有效的改進方式。總之，在設計的過程中，有意識、有目的地控制薄弱部位，根據實際要求在設計中融入相應的防震措施，對關鍵微小部分要嚴加處理應對。盡可能讓設計結構有條理、不紊亂、有層次、不交錯，實現增加整體抗震能力的目的。這是提高結構總體抗震性能的有效手段。

2.3合理設置高層混凝土建筑的結構參數

高層混凝土建筑結構所涉及到的參數包括整體的震動周期，扭轉角度，相關剛度比例等等。對高層混凝土建筑結構的參數的設置，主要是在模擬地震時各種受力作用帶給結構設施受力分析的計算。能夠選取合理的建筑結構參數，對于高層混凝土建筑結構在遇到地震作用的情況下，可以有效的減少地震所帶來的傷害。在高層混凝土結構設計的預處理階段，應該根據工程地質，和地震地質的有關資料，對抗震危險地段作出綜合性的評價。務必要做到充分了解高層建筑所處的地理位置，地形、抵制條件，所選材料等多個方面的具體情況。對地震多發地段，應該要提出避開要求[3]。當無法避開時，也應該要采取積極有效的預防措施。作完綜合評價之后，要充分把握住其中要點，建立建筑設計的基本框架。在研究建筑復雜結構綜合受理情況時，要選出相應的力學模型。計算出結構在彈性狀態下的地震作用效應，與風、重力荷載效應組合，并引入承載力抗震調整系數。并且要對其中一些關鍵的地方，做出十分重要的說明，以方便來完成高層混凝土建筑的抗震結構設計的工作。綜上所述，對于高層混凝土建筑結構的設計，不能一蹴而就。而是應該要經過反反復復的計算研究，以及多次的協調，在保證其結構具有抗震能力的基礎上，確定結構方面的有關參數。這樣才能有效的提高高層建筑的抗震效果。

3.結語

近年來，高層建筑的發展突飛猛進，人們對于高層建筑的要求也越來越高。高層混凝土建筑結構是我國主要的建筑結構形式之一。為了能夠滿足大眾對高層混凝土建筑的需求，我們需要進一步的完善和加強高層混凝土建筑的結構的抗震設計。這一關鍵性問題同時也成為了目前我國當代社會所關注的重要問題。在高層混凝土建筑施工前期，需要通過綜合分析高層混凝土建筑建設位置的地質環境，優化抗震結構設計。做好平面結構布置，混凝土材料選用，充分研究以往地震的發生對建筑產生影響的資料。在全面了解建筑的施工技術、工藝流程、管理、實用性能的基礎上，采取合理有效的對策，來增強高層建筑結構的抗震性能，加強高層建筑混凝土結構的防震功能。伴隨著高層混凝土建筑結構在抗震設計方面的不斷探索和發展，終將會使高層建筑的抗震性能得到不斷的提高，相應的，地震所帶來的損失也將會逐漸的減小。人們對高層建筑的需求也會逐步滿足。

參考文獻：

[1] 李國強，張潔 . 上海地區高層建筑采用鋼結構與混凝土結構的綜合經濟比較分析，建筑結構學報，2000，21（2）：75-79.

[2] 魏璉，韋承基，王森.高層建筑結構抗震設計中的剪重比問題[J].深圳土木與建筑，2013（03）142-148.

[3]滿國君，付藝璇.關于高層混凝土建筑抗震結構設計探析[J].河南科技，2013，12：168（5）257-266.