高層混凝土建筑抗震結構設計關鍵要素探究

王鑫鋒

摘要：隨著我國改革開放以來，我國經濟建設取得重大進展，隨之而來的我國建筑行業也發展越來越強大。人民的物質生活水平不斷提升，所以對建筑的要求也越來越高。二十世紀以來，我國還有世界各國均發生過令人難過的地震災害，所以對建筑的抗震性能是人民很關心的一項建筑性能。我國向來一切以維護人民的利益為第一要位，所以國家針對建筑的抗震性能對相關行業提出了更高的的抗震要求。本篇文章對高層混凝土建筑抗震結構設計關鍵要素進行研究。

關鍵詞：高層;混凝土建筑;抗震結構設計;關鍵要素

引言

目前，混凝土是建筑工程普遍使用的施工材料之一，建筑設計師在設計高層建筑的過程中，重點要考慮它的抗震結構。根據混凝土建筑抗震結構的類型、性能等完善設計工作，可以充分發揮出混凝土建筑抗震結構的作用，提高高層混凝土建筑品質和功能。

1地震破壞高層建筑的特征

1.1地基破壞特征

地基是建筑的存在根本，沒有地基的依托建筑很快會發生坍塌和損壞。地震發生時，高層建筑的地基也會發生破壞現象，一旦地基發生破壞會發生以下情況，第一，地基大面積破壞造成建筑物直接坍塌，第二，地基不規則被破壞導致建筑物受力不均勻而產生裂縫，第三，地基不均勻破壞導致建筑物受力不均勻而發生傾斜。這些情況都會對建筑帶來毀滅性的破壞，直接給人民的生命財產安全帶來災難性的傷害。

1.2結構體系破壞特征

眾所周知，近些年我國的建筑多采用框架結構，但是高層建筑，大面積的建筑的結構都是混合的，在建筑物的不同位置上需要有不同的結構來滿足建筑物的要求，還有剪力墻結構也是建筑物中常見的一種結構。像剪力墻結構的荷載能力承壓能力非常強，但是由于設置剪力墻結構占據的空間較大所以在設計上不是很靈活，容易受到空間限制。框架結構則恰恰相反，在空間上框架結構更為靈活一些但是承受壓力性不強，所以抗震性能并不是很好。

2高層建筑在抗震設計中的問題

2.1建筑物的整體高度問題

我國對建筑的要求其實非常嚴格，針對不對的建筑結構形式對其建筑物的高度都有嚴格的規定和要求。當然明確的規定也是對建筑物的安全性能和抗震性能的一種保證。也是以此達到對建筑物安全性能的要求。可是由于世界人口的不斷增長，尤其是我國人口不僅增長快，而且出現人口老齡化的嚴重現象。這就對人均占地面積和人均使用時間都大大縮小了。所以，我國也出現了很多超高層的建筑，有很多的小區啊，單位建筑和集團大樓可以用“摩天大樓”來形容。但是，當建筑物層高過于高時會對建筑的安全性和抗震性能產生巨大的要求。超過標準層高后很難保證建筑的安全性能和抗震性能。因此，我國的建筑要求首先考慮建筑物的安全再去選擇相應的層高。必須能夠保證高層建筑結構的安全性能。

2.2高層建筑防震度較低

高層建筑的防震性能較低，當然在近些年中，高層建筑的設計越來越合理，隨著科學技術的發展，在高層建筑設計中應用了大量的先進技術，當然還有一些新型建筑材料，通過新技術和新型材料的加持，高層建筑的設計也越來越合理化。但是，由于技術的有限性，很多新技術雖然能夠基本上滿足高層建筑的安全要求，但是在高層建筑抗震性能上面并不能夠完全保障安全性。因為有些新技術并不是特別成熟，而且有些設計不能面面俱到，肯定會存在一定的缺陷。第一個方面，高層建筑的設計肯定是從安全，使用性能等方面考慮的，過高的層高不能很好的匹配相應的抗震設計，導致抗震性能不是很好。第二方面，建筑行業施工是很重要的一環，施工方不一定能夠百分百的按照設計來施工，可能導致最終的建筑和設計有所偏差，導致建筑物的抗震性能不能真正滿足要求。第三方面，新技術和新的建筑理念在理想上可以做到，但是現實中可能并沒有理論中的效果，所以不能保證建筑物的抗震性能要求。

3某高層混凝土建筑抗震結構設計的要點總結

某高層建筑的要點，該建筑為某城市的一個少見的高層建筑物，整體的建筑結構是高層框架剪力墻的混凝土結構。建筑物層高很高屬于該城市的罕見高層建筑。有40多層的層高，由于建筑物的層高很高所以，在設計階段，為了整體建筑的安全性和抗震性能針對性的設計了剪力墻結構，并且對整體的建筑結構有詳細的抗震結構分析。在分析結束后，相關的設計人員針對建筑的安全要求，對設計進行了整合和改進，并且為提升性能強度，做了相應的實驗。

3.1結構體系設計

在此建筑的設計階段，通過對建筑本體的整體抗震分析設計，對建筑的結構體系進行了相應的設計。通過對結構體系的分析和設計，可以從宏觀角度更有效的保證建筑的抗震性能。在整體的設計中主要有以下幾個環節，第一個方面，是本體的框架剪力墻結構的抗震結構模式。第二方面是，整體建筑的材料設計，外墻，承重墻的設計，針對厚度和剛性等方面來提升建筑整體抗震性能。第三個方面，是整體結構的結合和分配率，通過對各個結構的分配，以此達到提高建筑物整體抗震性能。

3.2抗震性能計算分析

為了保障項目設計的合理性是項目的設計效果能夠體現得更加充分。應該在設計時就計算好項目的抗震性能，在進行項目設計的過程中，應該對整個建筑物進行獨立的彈性反應譜設計分析、彈性時程分析、中震分析、大震分析等多個內容。這些過程都可以通MIDASBUILDING設計軟件來實現。而項目的整體抗震結構涉及也要在具體設計技術應用分析之后才能夠得以完成。而在進行實際計算之后，應該考慮到參數改進的內容，其中包括以下兩個方面。

1）通過對本次項目設計的改善，可以使筒外墻除角外部約束邊緣構建能夠更加優化。還可以通過設計合適的軸壓筆來，使得小項目的效果得到提高，從而確保項目能夠更加合理的開展。2）通過對本次項目的改善，使得小震項目的整體設計得以實現。因為為了能夠最大限度的是項目效果得到提高應該把項目改善的更加合理，從而保障應用的更加順利。

3.3建設位置的選擇

根據建筑物所處地理位置的不同，他所需要的抗震性能也會有所不同，所以應該在這期間購物時，考慮到所處地區的發生地震的可能性，不能把建筑見你，在容易發生地震的地區，應該考慮實際的地質條件，并且要禁止在丘陵以及山坡的附近建設建筑物。對于高層混凝土建筑來說，他所需要的抗震性比其他的更高，所以應該十分注意到抗震結構自身的功能。在進行看見質量提升工作上有明顯的效果。另外，不可以只考慮它的抗震效果，而忽略到建筑物自身的功能以及對建筑的要求。所以應該在已經確定的目的影響，限制條件以及情況下，醫生抗震效果可以通過參考之前的科學建筑原理的論述。

3.4合理選擇結構類型

在進行高層混凝土建筑結構設計的工作時，由于建筑的種類不同所需要的建筑結構類型也會有所不同，所以在進行設計時，應該根據建筑的實際需求以及建筑結構的情況來選擇適合該建筑的結構類型，使建筑能夠滿足建筑物的使用需求，確定合適的設計方案。為了是建筑物整體的平衡性得到最大強程度的提升建筑能夠更加安全，應該在底層住房空間大的樓層建設，外圍設計保護結構。而對于樓層較高的建筑物來說，它的穩定性更加重要，必須要保證建筑能夠有最大限度的抗震能力。

結束語

總之，在現代建筑中，高層混凝土建筑占比很大，如果想保證建筑中人民群眾的生命財產安全，就要重視高層混凝土建筑抗震結構的設計工作，根據建筑的不同情況，運用全新的設計觀念，采用科學的設計方法，提高建筑物的抗震能力，如果遇到地震，可以幫助人們更好地逃生，保證生命安全，推動建筑業的可持續發展。

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