浅谈抗震结构在高层混凝土建筑中的设计

2015-08-15薛飞

居业 2015年20期

薛飞

(安徽两淮建设有限责任公司，安徽宿州234000)

目前，我国建筑行业发展迅速，建筑工程逐渐向高层建筑发展。高层建筑工程的抗震性与一般建筑工程相比显得更为重要。高层混凝土建筑抗震结构设计是一种新型的建筑结构，抗震性能更为良好，在高层建筑工程的施工过程中得到了广泛的应用。

1 建筑抗震结构设计的必要性

在高层建筑设计中，做好抗震结构设计是非常必要的。随着我国的城市化进程不断加快，城市中的人口和土地的矛盾逐渐增大。在这样的背景下，高层建筑得到了迅猛发展，并且迅速成为城市建筑发展的主流方向。但是，建筑高度越高，其自身的重量也就越大，对于震动的抵抗能力越差，如果高层建筑的设计还按照普通建筑设计的方法，一旦遭遇地震，必然会导致建筑的损坏或倒塌，引发严重的后果。因此，设计人员应该充分重视建筑抗震结构设计，确保结构能够在强度、刚度、延性等方面达到最佳，实现“小震不动、中震可修、大震不倒”的目的，保障建筑的使用安全。

2 抗震结构在高层建筑中的设计

2.1 科学选定建设位置

高层混凝土建筑的施工过程中，在进行选址时，必须将地质灾害如地震等考虑进去，科学地进行建设位置的选定，对高层混凝土建筑的抗震设计有着非常重要的作用。(1)高层混凝土建筑的施工地点应该尽量远离低洼沼泽还陡峭的山坡;(2)在高层混凝土建筑的周围不能有变电所和火力发电厂等影响其安全性的建筑设施。

2.2 选用合适的建筑材料

合理选择高层建结构材料也有利于提高建筑设施的抗震性能。从抗震设计的角度对建筑工程所用材料参数进行有效分析，选用符合高层建筑抗震要求的工程材料。尽量选用高性能混凝土和高强钢筋及其他高强轻质材料，以提高提高构件内力及抗震性能，并应积极运用新型减震、隔震材料。

2.3 对建筑主体结构进行合理设计

高层混凝土建筑的主体结构和建筑物的质量有着非常重要的关联。主体结构相同的建筑物应当在相同或相似的地基上进行施工，如果地基的位置出现了液化土、橡皮土和新填土等土层时，由于这些土层的承载力不同，所以要采取一定的处理使基础结构的刚度增强，使地基能够承载建筑物。底框结构的实用性较强，并且经济性也非常的强，在建筑工程中得到了广泛的应用。但是该结构体系的刚度分布不够均匀，有极大的可能导致建筑物的整体结构产生不均匀变形，更有甚者会造成建筑的部分开裂，所以在高设防烈度地区不宜使用这种结构，在进行建筑主体结构的设计时，相关的设计人员必须采取一定的措施保证建筑物的上下部分刚度均匀一致，将高层混凝土建筑的抗震性进行真正的提高。

2.4 降低剪力带来的破坏性影响

高层建筑的混凝土结构具有一定的抗剪能力，但是混凝土一旦形成塑性铰，其梁端的抗剪能力会变低，甚至低于非抗震状态的抗剪能力，所以在进行高层混凝土建筑的结构设计时，要加强柱端、梁端和节点的组合剪力值，这样才可以有效的提高高层建筑的混凝土结构抗剪能力。

2.5 保证结构的规则性

建筑结构的规则性是指建筑物在平立面外形尺寸承载力分布、抗侧能力构件布置等多方面因素要求。在以往的大部分地震灾害研究中都说明了平立面简单并且结构对称的建筑物在地震时，抗震能力比其他建筑物要高。因为这种结构的建筑物的地震反应容易被估算出来，有利于人们采取有效的抗震构造措施并且对细部进行处理。保证建筑结构的规则性，要求建筑物的平面要对称均匀，体型简单，结构的刚度要沿建筑物竖向变化均匀。

2.6 控制扭转效应

地震有水平作用、竖向作用以及扭转作用等多种作用力，在这种情况下，就会很难掌握计算其破坏力，如房屋倒塌、地裂、较强的地势波动等。地震的随时性较大，包含的不稳定因素较多，这就对高层混凝土建筑抗震方面的结构设计提出了更高的要求，要不断加强对地震带来的扭转效应的重视。所有的细节都要与其相关设计要求达到一致，对暴露出问题的地方一经发现，要马上进行相应的调整，尽最大的努力降低地震扭转带来的不良影响。