浅议高层混凝土建筑抗震结构设计

浅议高层混凝土建筑抗震结构设计

陈睿

陈睿

江苏东都建筑设计研究院有限公司223600

摘要：在现今建筑建设中，逐渐向着高层化的方向发展。在这种情况下，抗震性成为了建筑设计中非常重要的一个环节。在本文中，将就高层混凝土建筑抗震结构设计进行一定的研究。

关键词：高层混凝土；抗震结构；设计

1引言

抗震性一直是建筑建设当中需要重点考虑的一项问题，随着我国建筑高度的不断提升，更是对结构的抗震性提出了新的要求。需要我们能够在对相关要求进行良好遵守的基础上以科学方式的应用进行设计。

2抗震结构设计要求

抗震能力是现今高层建筑结构设计的重要需求，其标准为：当发生等级较低地震灾害时，建筑结构能够保持坚固、稳定；当发生中等等级地震灾害时，建筑结构在一定维修后可以继续使用；当发生高等级地震灾害时，建筑能够保持挺立。而要对上述需求进行实现，就需要按照下述要求进行建筑结构设计：

2.1刚度需求

在对高层建筑抗震结构进行设计时，首先要保证结构能够具有良好的刚度，即在对建筑现场建材材料、机械设备以及环境情况等进行详细掌握的基础上对建筑的结构进行设计，并在一定连接装置良好应用的情况下通过适当的调整与调节对建筑的抗震能力进行提升，以此使建筑波动能力在出现时能够在较小的范围内活动。而当建筑结构在日常应用中出现较小变形情况时，也可以通过结构的自我调整能力对其进行优化，并在一定检修、维护措施的良好应用下使其能够正常工作。

2.2受力情况

在对建筑抗震结构进行规划与设计时，也需要做好建筑结构连接点以及构件的受力情况分析，并在问题出现时能够通过合理措施的应用对受力进行消除。根据相关研究表明，当高层建筑结构刚度较软时，如果出现了等级较高的地震灾害，则会对主体结构造成非常严重的损坏。这就是需要我们在实际设计当中需要重点考虑的一项内容。

3高层混凝土建筑抗震结构设计

3.1场地选择

在高层建筑设计中，建筑场地可以说是建筑设计的基础环节，将对建筑的抗震性具有决定性的作用。在对场地以及地基进行选择时，需要在对当地地震情况详细分析、把握的基础上做好地质情况的勘查，在获取全方位数据的基础上对其开展针对性的研究与评价，以此对该地区各方面情况在进行综合性评价的基础上对当地的抗震等级进行评判。在场地选择上，需要尽可能避免对建筑抗震设计具有不利因素的区域，而如果根据实际情况不能对场地进行规避，则需要对其做好提前的处理工作。在高层建筑建设中，具有高密度的岩石以及基土可以说是地基建设的首选，尽可能不选择软土类型的地基土。如果地基原有土质不能够满足地基抗震性要求，则需要对其进行针对性加固、改善后再进行设计与施工。

3.2建筑结构

为了使建筑能够对不同承载力的分布需求进行满足，在对建筑结构进行设计时，需要保证结构具有良好的规则性，即具有着清晰、科学的抗侧力结构。对于结构平面布置图来说，在设计时一般都会以规整的图形进行设计，这样做的原因，则是因为当图形较为规则时，在任何环境下都能够保证对于各方向的承载力进行良好的分布。而之所以要避免选择较为复杂、不规则的结构，是因为不规则图形往往会对建筑结构的重心、质心等产生影响，如果遭遇到较大的地震级别，其刚性则会由于出现较大变化而导致倒塌情况的出现。

3.3结构材料

除了结构的规则性以及地基处理之外，建筑结构的施工材料也对建筑抗震性具有非常大的影响。对于建筑抗震结构设计来说，构件的延性可以说是抗震性能的关键，在对其进行积极调和的基础上使其在地震状况下能够具有更为安全、稳定的特点。在抗震结构中，钢筋可以说是主要的材料类型，在对其选择时，需要选择具有较高韧性的材料，在垂直方向受力方面，可以选择HRB400级强度的钢筋，而箍筋则可以选择HRB335等类型。除了钢筋之外，在对其他材料选择时也需要对材料的抗震需求进行充分的了解，以此更好的满足材料的使用需求。此外，在材料选择时也需要做好材料的成本控制，在对建筑成本、抗震性能进行良好协调的基础上更好的实现建筑结构的材料选择。

3.4消能与隔震设计

对于部分高层建筑来说，其除了在抗震性方面具有较高的要求之外，也具有较高的隔振以及消能需求。为了能够对这部分要求进行满足，首先要做好建筑场地以及地基的选择，在保证地基土质具有高密度的情况下避免在地震灾害发生时对建筑造成较大的共振力。其次，对于不同的建筑物来说，其所具有的隔振系数也存在着较大的区别，这就需要在实际设计中根据建筑实际情况对隔震支座进行选取，并做好风力负荷的计算。

3.5抗侧力体形优化

对于以刚性结构方案设计的高层建筑，其在日常使用中主体结构所受到的损害相对较少，如果发生了地震情况，也不易出现较大的建筑结构变形，而在主体结构之外，其隔墙以及围护墙等非结构部件也会受到较少的破坏，并因此使建筑受到了较好的保护。同时，合理的结构在遭遇地震灾害时，往往会产生较大的塑性变形，在对地震能力进行较大缓冲的情况下起到了保护建筑结构的效果，使主体结构在具有更大承受力的同时不会因此出现倾倒现象。对此，就需要做好建筑结构以及抗侧力体形的优化，按照强压弱拉、强剪弱弯、强柱弱梁和强节弱杆的原则进行设计，并在设计当中尽可能做好弯曲耗能的设计，以此使建筑构建能够具有更好的延性以及耗能能力。

3.6常用加固设计

加固措施也是实现建筑结构抗震性提升的有效方式，如果在建筑结构设计中存在缺陷以及误差等问题，就需要根据实际情况对其增加构件或者对结构进行加固。而如果想对建筑结构的承载力以及刚度进行提升，则可以通过对圆截面加大、增加构件以及套箍设置等方式进行实现。对于很多建筑来说，其在结构连接方面不能够对抗震需求进行满足，对此，则可以通过结构调整，在对地震力进行分散的情况下降低结构损坏。

4结束语

在上文中，我们对高层混凝土建筑抗震结构设计进行了一定的研究，并对设计中的重点内容进行了细致的阐述。在实际建筑设计当中，也需要能够对上述重点进行良好的把握，以科学设计方式的应用保障高层建筑的抗震性能。

参考文献：

[1]满国君，付艺璇.关于高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].河南科技.2013（12）：77-79.

[2]孙小华，余军.高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].城市建筑.2013（10）：102-103.