关于高层混凝土建筑结构的抗震设计探讨 林师鑫

关于高层混凝土建筑结构的抗震设计探讨林师鑫

发表时间：2019-05-22T17:03:56.117Z 来源：《基层建设》2019年第4期作者：林师鑫[导读] 摘要：随着社会经济的发展，我国的高层建筑越来越多，在高层建筑中，混凝土的应用十分广泛。

海口市城市规划设计研究院海南省海口市 570100

摘要：随着社会经济的发展，我国的高层建筑越来越多，在高层建筑中，混凝土的应用十分广泛。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。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：高层混凝土建筑；抗震结构；设计；措施

引言

现阶段，我国城市中的高层建筑设施数量以及种类越来越多，社会各界也开始将注意力转移到高层建筑设施的结构设计层面上，对其所设定的结构设计要求也越发的严苛起来。高层建筑混凝土结构设计工作比较复杂，在建筑结构的设计工作中，相关的设计人员要以该地域建筑结构的实际要求为基准，调查周边的生态环境和地质情况，在其基础上应用抗震设计理念，不断的完善抗震结构的设计方案，并对地震的主要作用力进行分析，站在全局的角度上分析抗震参数，完成抗震设计任务。并根据实际情况择优进行结构选型、调整结构构件的布置方式和形式，从而提升其建筑结构设计的质量。

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强化抗震放线的设置

就现代混凝土结构抗震设计的要求而言，要达到设计规范要求和满足安全标准，必须结合设计要求，在设计考虑多道抗震防线的设置。有了多道防线的保护，在地震发生时，第一道防线被破坏后，第二、第三道防线依然能够起到作用，支持混凝土结构避免倒塌。在设计过程中，要严格按照国家标准的要求来对混凝土结构抗震等级进行设计，全面考虑，只有这样才能保证混凝土结构工程的安全使用，减少地震灾害对其造成的影响。

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。

1.4整体性与能力设计

整体性较强的混凝土结构设计能加强混凝土结构的强度，在很大程度上保证混凝土结构上部在强烈受力的情况下保持其整体结构不变。在发生地震时，还可以最大程度减少混凝土或部件的掉落。在混凝土结构设计中，对称设计也是一种有效避免地震破坏混凝土结构的方法，可以避免混凝土结构单侧倒塌。同时，这也是对设计者能力的要求，在设计过程中设计者应了解震害的破环力，精确把握混凝土结构强度的安全度。

2当前高层混凝土建筑结构中抗震设计的现状以及存在的问题

2.1缺乏科学的理论指导

由于很多技术都是借鉴而来，我国在自主设计高层建筑防震上仍处于摸索阶段。另一方面，我国地质对地震认知程度还不够，无论是地震的成因、预测和预防的研究都不够深入，因此在进行高层建筑防震设计时都没有科学的数据作为依托和指导，因此当前我国的高层防震建筑仍处于起步阶段。

2.2楼高设计不合理

根据这个项目施工，可以表明，如果建筑物的楼层相对来说比较高，那么其施工的难度也会增加，楼层比较低，施工难度就会比较小。我国针对高层混凝土建筑的各项技术均制定了相应的标准，差异化结构形态下的高度要求各异，但是缺乏系统性设计要求的引导，部分设计人员并未参照相应的标准设计，降低了建筑自身的抗震性能。

2.3结构体系以及施工材料问题

在一些地震频发的城市中，相关的建筑施工部门应当对其所建造的建筑设施的材料以及结构体系进行高度的重视，其所选用的施工材料要具有极强的科学性以及合理性。如果其建筑设施的高度超过了150m，那么就需要使用特殊的框架结构和结构体系。在其它的国家中，其会将钢结构当做主要的建筑体系结构，而我国使用频率比较高的结构体系为钢筋混凝土结构或型钢混凝土结构。在实际的高层建筑设计过程中，应用较多的是框架-核心筒或筒中筒结构体系。框架-核心筒体系和其他结构形式相比，其用钢量相对来说比较小，另外其使用还会在一定程度上减小梁柱的断面。在该状况下，其结构布置的合理性起到了关键作用。混合结构的钢筋混凝土所能承受的震层剪力数值通常在80%以上。在结构中，应当将钢筋混凝土核心筒当做高层建筑结构施工的关键。对其进行变形的控制，考量其结构的位移程度。但是在实际的结构使用中，其所产生的弯曲变形位移数值会比较大，需要利用加强层的抗侧移进行约束和限制。在高层建筑中，结构体系和材料的优先选择是非常重要的内容，需要对其做到足够的重视。当下，我国的钢材生产数量不断加大，同时，建筑钢材的类型也不断增多，并且在一定程度上提高了钢结构加工制造能力。所以，优先选择的是型钢混凝土的结构，同时也可采用钢筋混凝土结构和相应的钢结构，并通过适当的减小相应的断面尺寸，确保更好的改善结构的相关性能。如果设计的高度已经超过了规定值的时候，因为钢结构的质量是比较小的，所以，从减小风振角度出发，可更多的考虑对混凝土材料进行充分的应用。