浅论高层混凝土建筑抗震结构设计

王超

【摘要】本文主要分析了目前高层建筑混凝土结构的抗震设计的现状和原则，并且对如何进行改善高层混凝土结构抗震设计提出一些建议。

【关键词】高层建筑;混凝土结构设计;抗震设计

为了更好地优化高层建筑结构设计，作为设计师必须充分意识到做好抗震设计工作的重要性，它是高层建筑结构的基础。在进行设计工作之前，必须结合高层建筑工程的实际情况，把握高层建筑结构设计的要点，将抗震技术更好地运用到高层建筑结构设计中，在提高高层建筑结构设计水平的同时，确保建筑物的质量。

1、高层混凝土建筑结构设计的主要原则

1.1 结构构件的选择合理性

首先，需要根据具体的建筑物需求选择合理的结构构件。结构构件应该在整体高层建筑物的结构确定之后进行系统化的选择，虽然不同的建筑物选择的结构构件不同，但是具体应该遵循以下几个原则，应该能够对一些刚度比较弱的梁结构给予一定的支撑，对于一些承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要的耗能构件，因为竖向结构比较脆弱，很容易因为受力不均匀而造成局部的坍塌，直接存在比较明显的安全隐患。而且结构构件尽可能要延性比较好，要考虑到工程的近期和远期。

1.2 不同的环节设置不同的抗震防线

其次，所谓的抗震防线一定要在不同的工程环节都要设置。高层混凝土建筑工程可以进行分级，分系统，一般可以在比较脆弱的建筑物结构处多设置一些抗震防线，所谓的抗震防线是为了在受到一定的外界力的时候，防止产生连带的危险，比如说只设置一道抗震防线，一旦再发生余震，很可能造成进一步的损坏积累，抗震防线一般是从最外层的主体构件到内部的一些脆弱构件延伸。当然了，所说的构件的强弱关系可以说也是一个弹性变化的关系，在主体的构件受到一定的影响之后，第一道防线被打破，然而，后续还有一段受力距离才会影响第二道防线，也就是所谓的有效屈服阶段。

1.3 不同的部位给予不同程度的抗震设计

不同的部位，也就是强弱关系不同的部位给予不同程度的抗震设计。应该在进行高层混凝土建筑物结构的设计过程中，在进行局部材料和结构构件设计之前进行一个受力试验，根据其实际承载能力分析能否成为局部的主体构件，但是，除了局部的构件的稳定程度需要进行管理和确定之外，整体的结构稳定程度不能因为局部的加强而受到影响。局部结构的受力均匀程度，刚度，承载力的协调都需要根据结构来调整。还有，不能因为某一个局部的薄弱，当受力比较大，薄弱地方会造成很大的形变，直接对整体建筑结构的薄弱层有一个冲击，甚至影响了薄弱层的位置，这对于整个高层建筑的整体结构都是一个隐患。

2、高层建筑混凝土结构设计的抗震设计措施

2.1 建筑扭转效应控制措施

高层建筑混凝土结构抗震设计工作中，其相关的设计人员应当注重做好垂直向作用力以及横向作用力的防治措施，同时还应当提升总体的位移标准要求，充分考虑扭转力的效应，让混凝土整体的位移和其保持高度的一致性。另外，其相关的工作人员还要对位移结构的刚度峰值进行测量，实时的记录下位移结构刚度的最大数值和最小数值。高层建筑设施受到地震作用力，会产生一定横向、垂直等的作用力，在其作用力的影响下，其建筑设施所遭受的破坏程度较为严重。地震等自然灾害具有极强的突发性以及随机性，人们根本无法精准的预测出地震发生的时间以及强度，所以，建筑从业单位的设计人员必须要对其建筑设施的周围环境进行分析，设定好建筑扭转效应的控制措施。

2.2 考量建筑设施建设的选址

高层建筑混凝土结构在构建的过程中，必须要对其建设项目的所在地区的地质状况进行较为深度的探究，综合性的分析各类工作，提升高层混凝土建筑设施抗震性能，远离一些电厂、变电所等的位置，从根源上减小高层混凝土建筑四周环境所受到的影响程度。

2.3 抗震构造的设计措施

设计人员在开展抗震结构的设计工作时，要控制好钢筋混凝土的重量比值，分析该建筑设施的底部柱轴力和建筑设施高度之间的关系，让其维持一个正比的状态。利用多种措施来提升其建筑设施构件的延伸性，确定出其建筑设施的层高状况，采用整体轴压力比的形式来不断的提升其构件自身的延伸性，不能一味的增加截面以拓展其轴压比的数值，那样会使得其结构产生短柱的现象，不能抑制到延伸性的發展。想要防止其建筑设施出现损坏或倒塌的现象，就应当对抗震结构进行合理的构造措施设计处理，不能破坏掉相关结构构件的抗剪性能。依照其建筑设施的梁柱限制的标准要求，控制好其强剪弱弯和剪压比数值。柱子顶端的抗弯能力必须满足规范条件。螺旋复合箍筋的使用可使柱子的抗冲剪能力和短柱抗震性能得到有效提高的优点，在强剪弱弯和强柱弱梁时，短柱不会破坏剪切性。由于地震时建筑的短柱没有发挥抗弯性能时，就会出现显著的剪性破坏，因为建筑的短柱具备的抗剪性能力低于抗弯能力，所以设计过程中要保障短柱承受抗弯的屈服强度。从而使建筑构件的抗震能力和刚度得到加强。将短柱变为长柱能使改良抗弯能力并能使柱子的抗变型能力增高。

2.4 对建筑结构设计进行优化

高层混凝土建筑结构设计当中的结构设计方案要大花大力气进行研究调整，让建筑结构主体能更好的避免空间变形，使建筑结构在任何延伸变化时都可以恢复原状。要使高层混凝土建筑符合其刚度设计的相关要求和标准，必须要高度重视高层混凝土建筑的竖向结构受力状况，使其受力均衡得到保障，这样高层混凝土建筑结构的稳定性就可以得到很大程度的提高。对高层混凝土建筑结构在地震作用下受到影响的基础上进行评估，应该整体考虑建筑物各个结构部分，充分科学合理的进行评估。

结语：

高层混凝土建筑抗震结构设计已经取得了不错的进步，虽然存在一定的问题，但是，根据抗震防线的设计等实验，可以根据不同地区不同受力情况进行合理的抗震结构设计，尽可能根据情况设计合理的抗震防线，保证高层建筑混凝土材料和结构以及构件的安排符合高层稳定性的抗震能力，以及减少安全隐患，保证高层混凝土建筑的质量。

参考文献：

[1]肖丽丽.高层混凝土建筑抗震结构设计[J].住宅与房地产，2018（18）.

[2]李碧涛.浅谈高层混凝土建筑抗震结构设计[J].建材与装饰，2018（04）.

[3]屈俊峰.高层混凝土建筑抗震结构设计[J].建筑技术开发，2018（06）.