高层建筑混凝土结构抗震设计探讨

高层建筑混凝土结构抗震设计探讨

张贝贝

T天津方标世纪规划建筑设计有限公司天津市300220

摘要：地震对高层建筑的影响是较大的，对于建筑来说，良好的抗震设计能够保证人们的生命安全和财产安全。因此，设计单位及设计人员应当要对高层建筑的抗震设计给予一定重视，在掌握设计原则的基础上，不断优化抗震结构的设计，为高层建筑的使用寿命以及人们的生命财产安全提供保障。

关键词：高层建筑：；抗震设计；抗震结构

前言

地震的发生具有随机性，复杂性与不确定性，人们在地震没有发生之前是非常难以掌控的。就目前的状况来看，还没能够找到一种方式可以在地震还没有发生之前就检测到此次地震带来的影响。运用结构的方式来分析时没有办法全面的所有结构的特点，材料的材质，建筑物能够承受多大的震动频率等。因此在对建筑物进行抗震设计时，需要从计算设计以及概念设计等方面出发，找到良好的解决方案。

1抗震理念设计的理论概述

地震概念设计是指地震灾害和工程经验的基本设计原则和设计理念，建筑结构的总体布局和确定混凝土结构的过程。概念设计是一个不以计算为基础的工程师。根据设计理论和施工经验，对现有设计方案和设计理念进行评估，并评估满足抗震要求的设计方案。它包括分析、综合和评价三个步骤。在地震作用下，结构的刚度和抗震能力是双向的。确定结构的刚度，并安排结构以抵抗任何方向的地震。一般来说，基本结构应具有足够的刚度和抗震能力，不仅要控制结构变形，而且要减少地震对高层建筑的影响。避免了大结构变形引起的两级重力效应，破坏了结构不平衡，大大降低了高层建筑的抗震性能。

2高层混凝土建筑抗震结构设计的重要性

2.1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。

2.2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。

3影响高层建筑混凝土结构抗震设计中的常见问题

3.1楼高设计不合理

在高层混凝土建筑中，我国有制定相关的技术标准。目前众多的而建筑物之间形态各异，高度也参差不齐，没有一个系统性的设计标准，同时又部分的设计人员在进行建筑物设计的同时也没有按照相关规定的标准进行设计，从而很大程度上降低了建筑物对于震动的抵抗能力。

3.2地段选择不当

地段的选取关系到建筑综合性能的实现，选取不当肯定会对后期建设造成影响。当前，我国对于城市的建设给予了大力的支持，然而一些建筑开发企业出于对利益的考虑，往往对建筑用地缺乏有效的分析，将一些不太适宜的地段进行高层的建设。这些不良的地基一旦处理不好，必然会给建筑的使用安全、抗震都带来严重的后果。

3.3选材不当

在建筑高层时对于材料的选择要做严格的把控，要想有效的提高建筑物整体的抗争性能，那么就要合理的选择建筑物材料，尤其是在地震高发的地区更要严格的对高层混泥土结构施工所用的材料作以选择。在目前的建筑材料市场上有很多的抗震性的材料，以及目前我们也拥有了比较好的加固施工技术，可是要想提高建筑整体的质量必须要保证建筑材料自身的质量是很关键的。在具体的施工过程中，在进行材料购买时对其管理程度不够，导致了各项在施工的时候都达不到该有的标准。

3.4结构软件参数设置不合理

近年来随着经济的发展，我国城镇的高层建设项目越来越多，但年轻设计人员的高层设计经验严重不足，设计过程中对结构软件的各项参数理解不透，不能将规范条文和软件中参数对应理解，这样设计出来的图纸必将出现设计不合理的地方，严重的会将影响建筑的安全。

4提升高层混凝土建筑抗震结构设计的相关措施

4.1合理高层建筑场地的选址

对于高层混凝土建筑而言，建筑场地的选址应做到严谨科学的调研，这对确保高层建筑整体在地震当中的安全性尤为重要。其中对每一个建筑选址应做到结合当地实际综合地理情况、地形地貌研究、自然环境感知、土壤以及水文条件识别等。这在前期高层建筑场地的选址上显得尤为重要，通常情况需要做到以下两点：（1）抗震设计人员必须采用不同的勘探测量方法对不同的选址进行实地测量，得出实地地震灾害的相关数据，并进行科学严谨的分析，充分做好高层混凝土建筑结构的抗震设计工作；（2）以减少地震发生时震波损害建筑物为出发点，强化抗震结构延性设计，对抗在较强地震来临时所产生的地质变化，最大程度上提高建筑主体的抗形变能力，提升建筑主体结构本身的抗压性与负载能力。

4.2连接结构

高层建筑工程如果为一类扭转不规则，那么在建筑物受到地震作用后，连接体结构将产生严重破坏，并使连接体结构和主体结构之间的连接处产生破坏，所以在结构的抗震设计过程中，应采取以下加强措施：（1）连接体结构和与之相邻的构件，其抗震设计等级应提高一个等级；（2）将楼板的厚度加大至150mm，并在加强连接处附近进行配筋，按双层、双向布置，并达到贯通，同时对边梁处的构造与配筋予以加强；（3）对连接结构底部配筋予以加强；④做好连接结构下层设计，将其视作薄弱层，进行必要的特别设计。

4.3优化高层混凝土抗震结构设计方案

抗震结构设计方案是提升建筑抗震施工的关键，在细致的设计工作中，设计人员需严格遵守国家及中央针对高层建筑抗震结构的相关细则，本着规范化、科学的设计准绳来进行设计。建筑设计应注重其平面、立面和竖向剖面的规则性对立震性能及经济合理性的影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。

4.4在设计过程中选择优质材料

为了保护高层建筑的抗震性能，我们需要选择具有良好延展性和高强度的建筑材料。延性材料具有较高的能量吸收能力，可以满足高建筑容量的要求。同时，延性材料的使用可以减少整个建筑物的材料使用和建设成本。在抗震设计理念中，整体结构是根据钢筋混凝土结构的延性来设计的，以保证整个建筑的延展性，并且该建筑的抗震性能良好。

结束语：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。建筑物的混凝土墙柱应有适宜的侧向刚度，两个方向的侧向刚度相差不宜过大，宜自下而上连续布置，避免刚度突变。门窗洞口宜上下对齐，不宜采用上下洞口不对齐的错洞墙。

参考文献：

[1]梁海峰.高层建筑混凝土结构抗震设计探讨[J].建材与装饰，2018（36）：103.

[2]王海军.高层混凝土建筑抗震结构设计方案研究[J].建材与装饰，2018（34）：118.

[3]康建斌.建筑工程暖通施工要点分析[J].建材与装饰，2018（33）：31.

[4]黄雅清.厦门某不规则高层建筑的抗震设计方法探讨[J].福建建设科技，2018（04）：4-7.

[5]于振波.浅议中职语文中的互动式教学[J].学周刊，2018（25）：23-24.