高层混凝土建筑抗震结构设计解析

■程 亮 ■江西省建筑设计研究总院，江西 南昌 330000

地震是一种破坏力极大的灾害，不仅会影响社会正常生产、生活秩序，还会威胁到人民的生命安全，尤其是在现代化背景下，高层建筑的数量越来越多，地震造成的建筑物垮塌也是造成人员伤亡的重要原因之一。因此，在进行建筑结构设计时应多考虑其抗震性能，通过应用合理的建筑结构和优化设计环节，尽量确保建筑的稳定性和抗震性。高层混凝土建筑抗震结构是一种具有较好抗震性能的结构类型，能够明显降低地震对于房屋建筑的破坏力，保障居民的生命财产安全。

1 高层混凝土建筑抗震结构设计要求简述

与普通建筑结构相比，抗震结构具有更为显著的特点和优势：其抗震性能优越，即使遇到较为严重的地震也不会倾倒;对于一般的地震，通过加强结构检修，抗震结构能够继续使用;在轻微地震的情况下，抗震结构基本不会受到太大影响，能够继续保持较高的稳定性。在进行抗震结构设计的过程中，必须进行各方因素的综合考虑，应用先进的设计理念，确保建筑受力情况符合科学标准，保障其稳定性。另外，还要依据建筑的具体情况，进行抗震结构的优化和科学设计，使其达到抗震结构的设计要求标准，为保障建筑结构稳定奠定基础。总的来讲，高层混凝土建筑抗震结构设计的具体要求大体有以下四个方面的内容：

1．1 刚度要求

在具体的高层混凝土建筑抗震结构设计过程中，必须首先明确其刚度要求，这就要求设计中必须合理运用物理学和工程建筑等学科的专业知识，并能够通过科学的连接设置，进行合理调整，提升结构的抗震性，保证建筑受力变化可以被控制在一定区间内。这样做就可以在基础结构出现变形时，借助抗震结构的调节功能，保障建筑整体结构的安全性和稳定性，确保其可以在经过有效检修之后还能够继续使用。

1．2 构件受力要求

构件受力要求是建筑抗震结构设计环节中必须要重点考量的问题之一。相关调查资料显示，在建筑刚度比较柔和的情况下，遇到严重地震时主体结构受到的破坏是非常严重的，并且，如果地震仍有余震，那么其将会对结构造成严重的持续伤害，极易造成结构崩溃，后果非常严重。因此，为了保障结构的安全，在抗震结构设计过程中，设计者必须依据建筑的实际情况，重点考虑其构件受力状况，在设计工作中应加倍重视抗震性能的提升，通过采取有效手段，减小建筑结构受到的损害。

1．3 延展性要求

高层建筑结构的功能是极为重要的，关系到建筑整体的稳定性和安全性。因此，在进行高层建筑抗震结构设计时应明确科学设计的重要性，依照相关规范严格要求设计行为，保障设计效果，其中，必须重视建筑结构的延展性要求，通过优化设计，确保其强度以及刚度满足建筑使用的具体要求，提升其抗震性能。

1．4 优化设计的要求

在进行高层建筑抗震结构设计的过程中，除了要重视上述结构设计的具体要求外，还必须重视进行设计优化。由于结构设计会受到工程造价的影响，因此，在设计环节中，必须重视依据建筑特点和使用性能，明确其主要发挥的功能，以设计制约因素和设计目标为参照，进行结构功能的优化设计。同时，还必须重视结构体系的优化选择。高层建筑可以采用的结构形式有很多，比如悬挂式和剪-框式等，在具体的设计中应以建筑的功能和造价、社会效益等要求为参照，进行结构形式的优化选择。另外，在设计过程中，还应重视结构体系的优化设计，应对建筑进行规则、对称的平面布置，确保刚度分布保持均匀。

2 高层混凝土建筑抗震结构设计要点探讨

2．1 建筑位置的科学选择

通过大量的数据和资料分析可以证明，建筑位置对其抗震性能有着一定的影响作用。因此，在设计环节，必须重视建筑位置的科学选择。选择位置时应将附近的地形特征和地貌状况纳入考虑范围，以保障结构设计成果的有效性。建筑位置选择时应注意两点：一、为了保障建筑的安全性，建筑位置最好避开变电站以及火电厂等。二、为了降低施工难度，同时，也为了保障抗震性能，建筑位置尽量不要选在山坡地形处和丘陵地区。

2．2 优化设计方案

高层混凝土建筑抗震结构设计必须符合国家相关的规定，达到规定要求的抗震标准。在建筑主体结构上，必须确保其对于空间变形具有一定的调节能力，使其可以借助结构延伸性能恢复至正常状态，降低因主体变形导致的消极影响，为保障结构平衡奠定基础，提升建筑结构的稳定性和安全性。考虑到地震灾害对于建筑结构的破坏特点，在设计环节就必须重视构件的合理布局，确保建筑结构的受力情况得到有效的协调，提升抗震性能。其中，应对竖向结构进行重点考虑，由于其受到重力的影响，设计时必须采取手段确保其处于受力平衡的状态，满足结构刚度要求，保障建筑结构的有序性，促进建筑整体稳定性的显著改善。除此之外，设计工作还必须对于工程建设实际进行考虑，结合施工现场周围的地质条件进行。进行结构设计时，应采取有效的防震措施，对于建筑关键部分必须慎重对待，减小建筑受到的均匀重力，合理利用重力规律，调控建筑受到的不规则作用力，促进抗震性能的改善。

2．3 重视地震的扭转效应

地震是一种具有极大毁坏性的灾害，不仅会破坏房屋建筑，对于人员安全也有着巨大的威胁。由于目前还无法实现地震的准确预测，因此，地震的发生具有典型的随机性特征。地震发生时不仅会产生水平方向和竖向的作用力，还同时伴随着扭转效应。因此，抗震结构设计时，必须明确扭转作用的破坏力，重视结构位移的科学设计，明确位移最小值以及结构最大位移的刚度，确保建筑结构的位移保持一致。其中，必须重视保证建筑结构的各个部分均符合设计规范要求。另外，设计时还必须开展建筑性能研究，明确其可行性，及时发现其中存在的不足，通过及时调整和改进，促进建筑抗震性能的提升。

2．4 合理设计结构参数

设计环节中，可以借助地震模拟，明确建筑受力情况，合理设计结构参数，对于结构各部分的实际受力情况进行科学计算，内容应包括柱梁变形以及墙体承载能力等多个方面。在实施结构规划时，必须全面掌握建筑的施工技术和所处位置等各项实际情况，明确设计工作的重点和关键环节，优化设计框架，改善设计效果。

3 结语

近年来，我国发生了多次地震灾害，不仅造成了大量的人员伤亡，也给社会建设造成了巨大的不利影响，在这种背景下，房屋建筑安全的重要性日益凸显。高层建筑抗震结构具有良好的抗震性能，对于提升建筑的稳定性和安全性意义重大，因此，为了确保抗震功能的正常发挥，在设计环节必须重视加强科学设计和方案优化，明确设计要求和重点，提升设计成果的有效性，改善建筑整体质量，减小地震对建筑造成的破坏，保障人民的生命财产安全和社会发展秩序。

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［2］张己存．刘家峡大桥抗震结构体系优化分析［J］．城市道桥与防洪，2014(12)：56-58．

［3］汤吉松．高性能纤维增强混凝土连肢墙体系抗震性能研究［J］．交通工程建设，2014(02)：57-63．