关于高层混凝土建筑结构的抗震概念设计分析

关于高层混凝土建筑结构的抗震概念设计分析

彭林涛

中山市第二建筑设计院有限公司528400

摘要：当前，伴随我国社会经济的快速上升，不断带动着建筑行业的蓬勃发展，在城市化建设过程当中，越来越多的高层建筑被建立起来，而对高层建筑的抗震设计属于一项比较重要的工程设计内容，它对保证建筑体和人们的生命安全都起到了关键作用。本文首先对高层建筑抗震的概念设计的重要性进行了阐述，然后重点对高层建筑混凝土抗震设计方法进行了有效的分析，希望对我国高层建筑的抗震设计工作提供借鉴。

关键词：高层建筑；混凝土结构；抗震设计

随着我国社会经济的快速上升，人民生活质量水平也相应的提高，人们对居住及工作环境的要求也越来越高，由于土地资源的有限性及电梯设备的性能提高，各种建筑逐步向空中发展。高层建筑在城市化建设过程当中，占据着非常重要的位置，同时更是发挥出了不可替代的价值。在高层建筑的混凝土施工过程当中，需要对其中各个方面的安全性因素加以考虑，不但需要保证其具备良好的外观设计，同时还需要对高层建筑实施抗震性能设计，这对高层建筑在遇到地震灾害的时候，保证建筑整体稳定和安全有着非常重要的意义。

当前，因为人们对防地质灾害的意识性不足，并且地震的作用影响因素相对比较的复杂，它是处于一种随机性的和不能准确的进行计算的外部作用，当前给出的规范性计算方式，还属于一种半经验、半理论性的方法，要想实施比较精确的抗震设计还存在着比较大的困难性。因此，在对高层建筑的抗震设计上，相关研究人员提出了“建筑抗震概念设计”的方式，对建筑实施概念设计、计算以及结构措施等一系列的设计方式。

1.高层建筑抗震的概念设计的重要性

所谓的“建筑抗震概念设计”指的是把地震及其影响的不确定性和规律性结合起来，设计时应着眼于结构的总体反应，依据结构破坏机制和破坏过程，灵活运用抗震设计准则，从一开始就全面合理地把握好结构设计的本质问题（如把握好总体布置、结构体系、承载能力与刚度分布、结构延性等），估计关键部位的细节，力求消除结构中的薄弱环节（或对关键部位制定明确的抗震性能目标），从根本上保证结构的抗震性能[1]。

依照地震灾害以及工程施工经验等方面，形成的基本设计原则以及设计思想，对此实施建筑以及结构整体上的设置全过程。充分了解了抗震设计的概念，有助于理解抗震设计的主要思路以及有效的对抗震设计的原则进行分析，让相关的设计人员不会陷入到盲目的设计和数据的计算当中，通过这种比较科学合理的方式，来对高层建筑实施有效的抗震设计。

在实际的设计工作当中，尽管对数据分析的过程是不可缺少的，同时也是建筑设计的一种非常重要的依据，但是只是单纯的依靠数据计算是不能满足建筑体在结构方面的安全性、稳定性以及可靠性，同时也不能达到相应的设计目标，因此，在进行高层混凝土建筑的过程中，还需要充分的注重建筑概念方面的设计，因为科学合理的结构方案设计，是保证高层建筑结构安全性和稳定性的基本保障[2]。针对高层混凝土抗震设计工作中，更需要充分的重视概念设计。因为，高层建筑结构方面的复杂性和在发生地震时候出现的一些不确定性因素，外加上人们本来对建筑设计的抗震意识方面的认知程度不足，在进行高层建筑抗震设计过程中，对其中的一些数据参数的计算比较的模糊，造成了工程设计方案的结果，特别是在进过使用简化之后的计算结果，和实际的工程数据相差较大，甚至其中一些作用和效果不能被准确的计算出来，这对高层建筑的抗震设计工作都产生了比较大的约束性。

2.高层建筑混凝土抗震概念设计方法

2.1充分重视高层建筑的规则性

在进行高层建筑的概念设计过程当中，尽量选用体型规则的形状以及设计方案。特别不规则的建筑应进行专门研究和论证，采取特别的加强措施，不应采用严重不规则的结构体系。科学合理的建筑外形设计是非常重要的设计环节，通常对高层建筑设计提倡简单对称，平滑和立面。以往出现过的地震灾害表明，这种设计类型的建筑，在产生真正灾害的时候是不容易被破坏的，并且还可以估计出建筑体对产生地震时候的反应，可以采取相应的措施来对其进行完善处理。“建筑结构的规则”主要包含了对建筑平立面外部尺寸，抗侧立结构设计、质量分布以及建筑承载力分布等多方面的要求。“规则建筑”主要表现在外型设计简单，抗侧力刚度承载力比较均匀[3]。

2.2高延性设计与隔震消震方式的运用

当前，在我国高层建筑的抗震设计工作当中，大多数都采用的是延性设计结构，也就是适当的对建筑体结构的刚度进行控制，允许建筑在抵抗地震灾害的时候，建筑部件可以进入到一种延性的状态，通过这种设计方式来消耗产生地震过程中的巨大能量，让建筑对地震的反应力降低，降低地震给高层建筑所带来的巨大破坏力以及重大的损失。提升建筑抗震性能。通过对阻尼器的有效运用，可以对地震产生的能量加以吸收，通过这种设计的方式，可以最大限度上减弱地震对高层建筑产生的破坏力[4]。

2.3在建筑结构的刚度、承载力以及延性设计的科学分配

在高层建筑结构具备比较强的抵抗力的时候，其整体的延性要求是有所降低的，相反，高层建筑要是抗力比较低的状态下，则需要具备比较高的延性来进行配合，对建筑结构提出了“综合性抗震能力”的具体概念，就是需要综合性的考虑到整个结构体的承载能力和构造性等方面的因素，通过这种方式来衡量结构体所具备的抵抗性能力以及延性能力。在发生地震的状态下，建筑体所受到的地震能量的作用，和其动力特性之间存在着密切的联系性，科学合理的刚度以及承载力度分布，对建筑体的抗震能力有着决定性的作用。但是，提升建筑结构的抗侧刚性，通常是建筑体具备比较强的抗倒塌的能力，其中最理想的结构就是要充分的保证建筑体的延性，但是这种设计在实际的施工过程中，是不容易做到的。有选择性的提升结构体中比较重要的构建，和其中关键杆的延性是一种切实可行的办法，所以说，在确立建筑结构的稳定性的受，需要有效的结合结构刚度、承载力以及延性关系之间的匹配关系，充分保证高层混凝土建筑体结构的抗震性能[5]。

3.结束语：

通过本文对高层混凝土建筑结构的抗震概念设计分析和探讨，从中我们可以了解到通过科学合理的抗震设计方法，综合考虑到各个方面的因素对抗震性能的影响，不断的提升高层建筑的抗震能力，这对我国建筑行业的长远发展起到了至关重要的作用。

参考文献：

[1]朱炳寅，《<高层建筑混凝土结构技术规程>应用与分析》，中国建筑工业出版社，

[2]贾昭.建筑结构抗震设计问题的研究[J].住宅与房地产,2016,(12):28-30.

[2]赵桂兰.现有建筑结构抗震鉴定及加固设计探讨[J].工程技术研究,2016,(7):194-201.

[4]沙乃健.超高层建筑结构抗震设计要点探讨[J].住宅与房地产,2016,(36):44.

[5]季志政.高层钢筋混凝土框架结构抗震能力研究[D].中国地震局工程力学研究所,2012.