高层混凝土建筑抗震结构设计探讨柏甫

高层混凝土建筑抗震结构设计探讨柏甫

柏甫

随州市建筑设计院湖北随州441300

摘要：随着科技水平的提高，建筑行业发展势头迅猛，高层混凝土建筑的抗震性能优劣直接关乎人民的生命与财产安全，因此高层建筑的抗震设计要求愈发引起整个建筑行业的重视。高层抗震结构设计是一个复杂和长期甚至循环往复的过程，其中哪个过程的错误或遗漏均可让整个设计过程变为更加复杂或使设计结果留有安全隐患。对此，我们需严格根据规范要求，总结经验，使得抗震设计更加完善。基于此，本文针对高层混凝土建筑抗震结构设计的重要性及措施进行了分析与探究。

关键词：高层建筑；混凝土建筑；抗震结构设计

引言

社会经济的迅速发展以及城市化进程的步伐的加快，高层建筑已经成为了城市发展的主体建筑。但是，由于近些年地震灾害发生频率的不断增加，高校建筑的混凝土抗震结构设计已经引起了社会各界的高度关注。高层建筑混凝土抗震结构设计不仅确保了建筑的安全性与稳定性，同时也为社会经济的和谐发展奠定了良好的基础。所以，设计人员在进行抗震结构设计时，必须在明确设计要求和要点的同时，加强设计方案优化的力度，才能确保设计方案的有效性。

1高层混凝土建筑抗震结构设计的重要性

1.1高层混凝土建筑的结构特点

高层混凝土建筑因其成本高、建筑总体规模大的特点，对于建筑的质量管控便十分严格，对于施工材料的选取、施工技术的精准度及施工周期的长短都有一定的要求，这也会对高层建筑的结构产生巨大的影响，且建筑结构的轴向力与高层建筑的高度两者为线性关系，水平荷载会导致高层建筑结构形成一定的弯矩，综合侧移特性来看，竖向荷载与水平荷载对引起侧移的影响程度不一，而水平荷载对于高层建筑结构的影响远远超出垂直荷载，对于高层混凝土建筑来说，保持结构的刚度，控制侧向变形在合理的范围尤为重要。

1.2高层建筑相关的抗震结构设计要求

对于高层混凝土建筑的抗震结构设计目标应是最大程度上强化建筑物的抗震性能，使其在轻微地震时建筑结构牢固不动；遇到较强地震时，可以在检修与后期维护后能继续保持使用；遭遇最强地震时仍能保证建筑主体结构屹立不倒。在抗震结构设计时，可以综合考虑到各方因素，按照抗震结构设计的相关设计规范，具体规划实施，以“强剪强弯”为建筑抗震设计的基本原则，确保建筑物的受力情况科学合理，刚柔结合，保证建筑物的抗震结构的稳定性。

同时，在结构设计之时，应充分对高层混凝土建筑的刚度值的强弱进过精准的分析与计算，结合施工地地质地貌的实际情况、物理力学、建材的性能、机械设备的运行等各种情况进行全方位的把握。还应关注到主体核心构件与各连接点的受力情况，适当调节，既确保主体构件的刚度，又充分提高其延展性特点，提升高层建筑的整体抗震能力。

2高层混凝土建筑抗震结构设计的原则

（1）国家的《建筑抗震设计规范》应在建筑结构抗震设计中严格遵守。辩证灵活应用当中抗震设计原则，严谨履行设计施工要求，借助当中经验，结合高层建筑本地实际，科学设计。

（2）应坚持执行多级防震方法。传统高层建筑结构通常使用的是三级设防方法，就是小震无恙和中震能修及大震不倒。但在新阶段，高层建筑结构一定是使用的多级设防方法，保障建筑主体抗震能力，降低经济损失建筑抗震中愈加安全。

（3）把概念设计与基于性能设计两种理论互结合。与高层建筑结构设计位置的详细实际状况相结合，做出科学缜密勘察，把握第一手资料，归纳分析探究，做出最优势的战略设计组合。

3高层混凝土建筑抗震结构设计要点

建筑工程施工过程中，抗震结构与普通框架建设相比较而言，其自身的特点和优势也非常的突出。如果建筑的抗震性能越好的话，那么即便是遇到非常严重的地震灾害也不会出现建筑倒塌的现象。设计人员在进行抗震结构设计时，必须综合考虑各个方面的因素，同时充分运用现代化设计理念，才能確保建筑的稳定性。所以，在实际设计过程中，设计人员必须对以下几方面的要求予以充分的重视：

（1）刚度方面的设计要求。高层混凝土建筑在进行抗震结构设计时，对于刚度要求提出了明确的规定，设计人员在进行设计时，必须充分运用物理学与高层建筑学的相关知识。通过科学合理的连接方式，对混凝土结构进行相应的调整和优化，将建筑受力变化控制在合理的范围内，从而达到促进结构抗震性能有效提升的目的。这种设计方式，要求建筑基础结构在发生变形现象时，通过借助抗震结构所具有的调节功能，确保建筑结构的安全性与稳定性不受影响。

（2）构件受力方面的设计要求。构件受力要求是高层混凝土建筑抗震结构设计的重要内容之一。经过深入的调查研究发现，如果建筑刚度较为柔和的话，一旦遇到严重地震灾害，那么其主体结构必然会遭到严重的破坏，同时随着余震的频繁发生，结构受到的损坏也会持续家中。所以，设计人员必须在抗震结构设计时，综合分析建筑受力的情况，采取积极有效的措施促进建筑结构抗震性能的有效提升，才能有效的降低地震灾害对建筑结构造成的破坏。

（3）延展性方面的设计要求。高层建筑结构自身所具有的功能是影响建筑安全性与稳定性的关键因素。所以，在进行高层建筑抗震结构设计时，必须严格的按照相关标准和要求进行设计，才能在确保抗震设计效果的同时，满足高层建筑的强度与刚度设计要求，才能达到促进建筑抗震性能有效提升的目的。

（4）改进建筑物主体结构设计。提升高层混凝土建筑设施的抗震性能，其主体结构设计防震抗震效果是重中之重，设计之初应将抗震设计的理念揉入至基础结构设计中，增强对建筑基础设施抗震设计的重视。具体言之，在主体结构设计中，需要充分考虑到高层混凝土建筑的平面布置规则和对称，尽量将结构相同的单元规制在一起，使其建筑结构本身在立面、侧向与竖向的刚度分布均匀，也应注意放置地面的地基高度保持高度一致，找出并处理地基上较为薄弱的土层，增加地基结构刚度，预防地基发生一定程度的沉降。为防止高层混凝土建筑抗震结构的形变，也应充分考量底框效用，重视底框设计，增加必要且行之有效的措施，尽可能消除底框结构性能产生的不均衡性，保证底框刚度不受影响，受力分布均匀，提升建筑主体结构设计的抗震性能。

（5）优化设计方面的要求。高层建筑抗震结构设计优化力度的加强，是影响建筑工程整体造价的重要因素之一。所以，在进行抗震结构设计时，必须在明确建筑特点与使用功能等因素的基础上，通过优化结构功能设计的方式，满足高层建筑的结构体系设计要求。由于高层建筑结构设计的形式种类很多，所以在进行设计时，必须以建筑功能、造价、社会效益等作为依据，选择最最佳的结构设计形式，同时合理的进行建筑平面的布置，才能确保建筑结构刚度分布的均匀合理。

结语

综上所述，随着经济的高速增长，不同高度、不同造型的高层混凝土建筑层出不穷，建筑结构的抗震性能仍是重要的指标之一。做好抗震结构设计工作，对增加高层混凝土建筑的安全与稳定尤为重要，同时，针对高层建筑的防震结构设计中出现的一些问题，应积极采取科学的应对策略，切实完善建筑防震结构设计。

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