高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

王安梅

摘要：高層混凝土建筑的安全問(wèn)題已經(jīng)成為了社會(huì)廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)，如何提升混凝土建筑的抗震能力，也成為了我們需要考慮的主要問(wèn)題。為了確保高層建筑物的抗震能力達(dá)到要求，應(yīng)該對(duì)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求出發(fā)，了解抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，并采取科學(xué)有效的措施來(lái)強(qiáng)化混凝土的抗震能力。接下來(lái)我們就將從高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義出發(fā)，探究當(dāng)前工作開(kāi)展之中存在的主要問(wèn)題，并針對(duì)高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出有效的手段和措施。

關(guān)鍵詞：高層;混凝土建筑;抗震結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)要點(diǎn)

一、高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義

我國(guó)地大物博，不同地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)有著不同的特點(diǎn)，而我國(guó)山區(qū)面積占據(jù)了住宅面積的三分之二，高層建筑物的使用安全往往會(huì)受到地質(zhì)條件的影響。比如說(shuō)在我國(guó)的四川地區(qū)和云南地區(qū)，都會(huì)由于山地分布和地殼運(yùn)動(dòng)因素導(dǎo)致地震災(zāi)害的頻繁發(fā)生。而沿海地區(qū)則與海洋相近，往往會(huì)受到臺(tái)風(fēng)和海嘯等自然災(zāi)害的影響，對(duì)高層建筑用戶的居住安全埋下一定的隱患。高層建筑物本身的容量較大，功能較多，目前已經(jīng)成為了城市之中的主要建筑，如果其缺乏應(yīng)有的穩(wěn)定性，往往會(huì)對(duì)人們的日常生活造成較為不利的影響，這也就需要設(shè)計(jì)人員和建筑工程人員能夠重視高層混凝土建筑的抗震設(shè)計(jì)工作，進(jìn)一步保障高層建筑物的安全性和耐久性，提升高層建筑物的使用壽命[1]。

如果說(shuō)高層建筑物缺乏完善的抗震設(shè)計(jì)，往往會(huì)導(dǎo)致其受到自然災(zāi)害的不良影響，出現(xiàn)晃動(dòng)乃至斷裂倒塌的問(wèn)題，居住在高層建筑之中的群眾如果在面臨緊急情況時(shí)，缺乏必要的措施規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)和傷害，那么其人身生命財(cái)產(chǎn)安全也將受到嚴(yán)重的威脅，高層建筑物作為城市之中最為主要的建筑群體，如何通過(guò)抗震設(shè)計(jì)來(lái)保障居住者的生命財(cái)產(chǎn)安全也成為了建筑工程從業(yè)人員需要深入探討的話題，這也是高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義所在[2]。

二、高層混凝土建筑抗震設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

目前有很多施工單位沒(méi)有按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，很多施工企業(yè)為了獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益，往往會(huì)出現(xiàn)建筑高度超過(guò)設(shè)計(jì)高度的問(wèn)題，這種問(wèn)題的產(chǎn)生，會(huì)導(dǎo)致地震災(zāi)害的到來(lái)對(duì)高層建筑造成嚴(yán)重的影響。建筑物高度與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求不符，導(dǎo)致建筑物內(nèi)部強(qiáng)度難以達(dá)到預(yù)期要求，提升了建筑工程的總體成本，甚至?xí)?duì)人們的生命安全造成不良影響。

除此之外，很多施工單位也存在著高層混凝土建筑物基礎(chǔ)選擇不夠科學(xué)的情況，如果項(xiàng)目區(qū)土壤的抗震性能不足，會(huì)導(dǎo)致建筑物的抗震效果受到不良影響，在我國(guó)城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的今天，城市土地資源的使用情況更加緊張，而為了獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益，開(kāi)發(fā)商往往會(huì)忽視土壤質(zhì)量對(duì)高層建筑物抗震結(jié)構(gòu)的影響，而在選擇高層建筑物混凝土基礎(chǔ)的過(guò)程之中，也應(yīng)該做好土質(zhì)的勘察工作，從而確保土壤強(qiáng)度達(dá)到預(yù)期要求。

在我國(guó)大部分高層混凝土建筑的設(shè)計(jì)都是以鋼筋混凝土為核心，然而從實(shí)際設(shè)計(jì)情況來(lái)看，我國(guó)高層建筑混凝土抗震結(jié)構(gòu)也存在著一定的問(wèn)題，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)位移情況的產(chǎn)生。在地震災(zāi)害之中，高層建筑物的頂部往往會(huì)承受巨大的應(yīng)力，而傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的硬度相對(duì)較小，導(dǎo)致建筑物的頂部難以承載地震施加的應(yīng)力，因此必須更加科學(xué)合理的選擇建筑物材料，才能確實(shí)有效的提升建筑物的抗震效果。

三、高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的對(duì)策

（一）科學(xué)的選擇施工地點(diǎn)

項(xiàng)目在施工過(guò)程之中，往往需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行深入的勘察，才能確保建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理。在項(xiàng)目施工之前，需要對(duì)工程建設(shè)地點(diǎn)的水文情況和地質(zhì)情況進(jìn)行深入的探究，建設(shè)地點(diǎn)的水文數(shù)據(jù)要與真實(shí)數(shù)據(jù)相匹配，防止出現(xiàn)影響地震參數(shù)殘疾的問(wèn)題，而在項(xiàng)目開(kāi)展之前，也要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況對(duì)項(xiàng)目的可行性進(jìn)行深入的分析，對(duì)項(xiàng)目之中存在的風(fēng)險(xiǎn)和問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致的調(diào)研，選擇地質(zhì)災(zāi)害影響響度較小的位置，同時(shí)也要對(duì)建筑物的實(shí)際類型加以明確的選擇[3]。

（二）強(qiáng)化抗震防線

高層建筑物抗震結(jié)構(gòu)之中需要通過(guò)多種延展性較高的構(gòu)件進(jìn)行連接，從而組成對(duì)應(yīng)的抗震防線。從剪力墻的角度來(lái)看，往往需要裂變剪力墻和框架剪力墻結(jié)構(gòu)共同組成抗震防線。一般而言，一次大規(guī)模地震后往往會(huì)出現(xiàn)多次的余震，而僅僅設(shè)置一道抗震防線往往難以達(dá)到高層建筑物的抗震需求。單一的防線機(jī)制往往無(wú)法更好的應(yīng)對(duì)余震問(wèn)題，導(dǎo)致高層主體結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重的破壞，最終導(dǎo)致建筑物崩塌的問(wèn)題。設(shè)計(jì)人員必須對(duì)抗震體系加以合理的設(shè)計(jì)，確保相同平面之內(nèi)的主要構(gòu)件處于屈服狀態(tài)，剩余的抗側(cè)力構(gòu)件處于彈性階段，從而使建筑物的總體結(jié)構(gòu)屈服于總體承受的地震力，切實(shí)有效地強(qiáng)化建筑物主體結(jié)構(gòu)的延性和抗側(cè)移性能，確保建筑物主體結(jié)構(gòu)的延性和抗側(cè)移能力得到有效提升。在混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程之中，結(jié)構(gòu)的單一部分往往會(huì)產(chǎn)生較大的抗側(cè)移值，這也將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)之中各個(gè)部分的強(qiáng)度受到嚴(yán)重的影響，而在抗震防線的設(shè)計(jì)之中，也需要強(qiáng)化構(gòu)件的側(cè)向位移抵抗力，對(duì)施工過(guò)程之中的構(gòu)件使用情況加以科學(xué)的論證，從而使側(cè)向力抗力對(duì)應(yīng)的構(gòu)件配筋率得到有效提升。

（三）做好抗震加固設(shè)計(jì)

高層建筑在施工過(guò)程之中對(duì)于抗震有著較為明確的要求，而高層建筑物在建設(shè)之中，不僅要考慮到延性和剛度的要求，同時(shí)也應(yīng)該從強(qiáng)度角度出發(fā)，考慮到鋼筋混凝土自重過(guò)高的問(wèn)題之中，在建筑施工項(xiàng)目與底層柱軸向力的高度角度確保其呈現(xiàn)出正比關(guān)系。這也就要求了施工設(shè)計(jì)人員能夠做好抗震加固設(shè)計(jì)，對(duì)軸向壓縮比進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，確保構(gòu)件的延性得到不斷提升，使主要部件能夠滿足大量的言行需求。這里要注意的是，調(diào)整軸向壓縮比的過(guò)程之中，需要確保其不超過(guò)相應(yīng)的范圍，從而防止出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)造成影響的問(wèn)題。如果軸向壓縮比過(guò)大，則會(huì)導(dǎo)致在高強(qiáng)度地震發(fā)生的過(guò)程之中，高層建筑物受到損害和地震力的剪切，導(dǎo)致嚴(yán)重的建筑工程總體結(jié)構(gòu)塌陷的情況[4]。

短柱的抗彎能力比抗剪能力更強(qiáng)，因此在面對(duì)地震時(shí)，其抗彎能力往往無(wú)法得到充分發(fā)揮，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程之中，應(yīng)該對(duì)短柱的抗彎能力加以有效控制，確保抗彎能力與抗剪能力的數(shù)字相近，施工人員也可以采用控制抗彎強(qiáng)度的方法，對(duì)豎向裂縫加以有效的設(shè)計(jì)，將短柱按照對(duì)應(yīng)比例分成多柱，并對(duì)其連接鍵加以有效設(shè)計(jì)，確保裂變柱的加固滿足預(yù)期要求，提升構(gòu)件的抗震能力，切實(shí)有效的提升構(gòu)件的強(qiáng)度系數(shù)，同時(shí)也可以以減少柱的變形阻力為基礎(chǔ)，不斷改變短柱的長(zhǎng)列，從而使短柱的抗震能力達(dá)到預(yù)期要求。

（四）全面考慮位移情況

建筑工程施工人員應(yīng)該以更加客觀公正的態(tài)度考慮唯一問(wèn)題，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，承載力的結(jié)算是建筑工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)所在，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)這方面計(jì)算給予足夠的重視，選擇彈性的設(shè)計(jì)方案，對(duì)結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行有效計(jì)算，確保建筑工程具備一定的安全性和穩(wěn)定性。為了減少水平方向的側(cè)向位移，也要對(duì)建筑工程的自重加以有效控制，考慮到橫向彎矩對(duì)高層建筑抗震能力的影響。在重要部分?jǐn)?shù)據(jù)獲取之中，也要考慮到諸多因素選擇更加合適的參數(shù)加以測(cè)算。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，人們對(duì)高層建筑物的安全性提出了更多的要求，設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員也應(yīng)該以此為基礎(chǔ)，綜合考慮抗震設(shè)計(jì)的要求，對(duì)變形問(wèn)題進(jìn)行預(yù)算和分析，結(jié)合結(jié)構(gòu)的承載能力、綜合位移延性比和地震發(fā)生的實(shí)際情況調(diào)整施工設(shè)計(jì)方案，做好抗震加固工作，從而使高層建筑物的實(shí)用性和安全性得到提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]俞兆泰. 高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J]. 四川建材，2021，47（7）：65-66.

[2]何定國(guó). 高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J]. 低碳世界，2021，11（1）：108-109.

[3]吳昊. 高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J]. 房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2020（23）：50.

[4]符志誠(chéng). 高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J]. 城市建筑，2016（24）：60-60.