高层混凝土建筑抗震结构设计方案

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摘要:抗震结构设计在高层建筑物混凝土结构设计中难度最大，也是至关重要的环节。原因就是在高层建筑中人口非常的密集，如果高层建筑物的混泥土建筑抗震性能相对薄弱，那么在发生地震自然灾害时，易发生坍塌状况，人们不能及时从中逃脱，那么不可想象的后果就会发生，人们的生命财产安全不能得到保障。本文通过对高层建筑结构特点和高层混凝土抗震结构设计进行分析，从而改进的方案。

关键词:混凝土；建筑；高层；抗震设计

建筑的抗震性设计在建筑行业现在引起了极大的重视度，近年来我国及其他的一些国家频频发生地震灾害。我国对建筑行业的高层设计提出了关于抗震性的设计目标，根据我国的一些标准法则，要求设计目标要达到大震不倒，小震不坏的情况。高层的混凝土建筑就必须进行科学合理的设计施工以实现其目标。

1高层混凝土建筑抗震结构设计的要求

在高层混凝土抗震结构设计过程中，设计人员应该对高层建筑的抗震效果进行加强，同时要保证高层建筑在遇到地震时建筑物不会坍塌或者倾斜的情况，同时经过恰当的围护可以保持建筑物的使用，若遇小型的地震时整体结构能保持稳固不会损坏。高层混凝土建筑抗震结构稳定性想要得到提高，在其设计过程中要考虑很多因素得影响，其要求也要做到刚柔并进使高层混凝土建筑能科学合理的受力，以强消弱弯的原则针对性的规划和设计。

2高层建筑混凝土结构特点

从高层建筑结构受力特点方面上看，高层建筑的垂直荷载方向没有变化，而其高度越高就不能增长高层建筑的引起量，从而使建筑物的高度与弯矩是成二次方变化的，那就要求建筑的载荷要均匀分布。根据较为专业的高层建筑混凝土结构特点来说，高层建筑为悬臂垂直结构受水平与垂直荷载的影响，其混凝土结构会产生弯矩和极大的轴向力［1］。以侧面来看，建筑物的垂直荷载不会发生明显的侧移，而横向荷载如果分布均匀，高层建筑高度与侧移的大小按照四次方进行变化。可见结构设计的主要掌握标准与水平荷载关系很大，水平荷载是影响高层结构的重要因素。

3高层建筑遭受地震特点分析

3．1建筑结构体系破坏特征

如果发生地震时，地震地区的房屋建筑采用的是钢框架填墙结构的话，容易出现剪切型的破坏高层建筑物平面内框架柱体，与此同时，高层建筑窗墙作用下使部分窗口出现短柱性破坏的情况。经过相关数据显示，地震幅度相对较小的话，对高层建筑框架剪力墙结构不会带来影响。地震时结构如果破会严重，是因为框架填墙结构中敞开式的底层框架，未砌墙时刚度较低，底框结构刚度较低，就导致其底层破坏严重。

3．2建筑物地基破坏特征

在发生地震时，高层建筑所设计的场地和结构周期相同，就会产生共振的情况发生，从而导致地震破坏高层建筑的整体结构［2］。如果高层建筑物所在地处于软土层地基，就会到时高层建筑物因为土体液化，引起建筑基础下降的情况发生，容易导致高层建筑倾斜等破坏现象。一些处于危险地域的建筑，如果这些地区发生地震就要导致建筑出现墙体裂缝和建筑出现不均匀的沉降现象。

3．3建筑物刚度破坏特点

建筑主体的结构若用的平面形状不对称，会加大地震时破坏程度，如L形、Y形等，这样的形状在地震时极易发生扭曲。若建设的建筑形状复杂、平立面不规则，就必须根据不规则程度、地基的基础条件等因素进行详细的综合性的比较分析，看是否要设置防震缝［3］。

4高层混凝土建筑抗震结构设计的方法

4．1建筑扭转效应的控制

在高层混凝土建筑结构进行抗震设计过程中，设计时应该对垂直向力及横向力进行防护，对位移提升要求，使用扭转力作用，保证混凝土整体位移一致，同时测定最小和最大的位移结构刚度。高层建筑会因为地震产生部分横向力、垂直力以及扭转力，在这多种力的作用下建筑物受到的破坏严重。因为多种因素的原因，地震发生都是突发和随机性的，所以对地震发生的时间、强度难以预测准确。分析建筑整体的抗震性能要同时进行，检查出隐患时要及时纠正，从而保证高层混凝土建筑的抗震性能

4．2对建筑物合理的选定建设位置

高层混凝土建筑的建设位置合理的选择是极其重要的，一定要合理科学的对高层混凝土建筑的建筑位置进行选择，并为对建筑项目所在地的地质情况进行彻底的综合性分析，从而保证高层混凝土建筑具有较强的抗震性能。为了避免高层混凝土建筑四周的环境受到严重的影响，建筑的位置也应该回避掉离电厂、变电所较近的位置。

4．3抗震加固设计

高层混凝土建筑结构在设计过程中，不但要满足建筑延伸性、和建筑需要刚度的要求，还要达到建筑要求的刚度标准，建筑刚度标准在建筑抗震设计中尤为重要的。在进行实际建筑工程施工过程中，高层建筑物的钢筋混凝土重量比较大，所以整个建筑物的底部柱轴力必须与建筑的高度是正比关系，由此就对建筑主要构件要有很好延伸性，成高的情况确定后，要通过整轴压力比的方式来实现构件延伸性的增强，不能使轴压比过大，避免结构短柱，以免限制延申性，在遇到强震时易破坏剪切性，所以为了阻止建筑整体坍塌，必须进行抗震加固设计。依据强柱弱梁限值的标准，通常框架柱的抗剪能力要符合强剪弱弯和剪压比，柱子顶端的抗弯能力必须满足这个条件。螺旋复合箍筋的使用可使柱子的抗冲剪能力和短柱抗震性能得到有效提高的优点，在强剪弱弯和强柱弱梁时，短柱不会破坏剪切性［4］。由于地震时建筑的短柱没有发挥抗弯性能时，就会出现显著的剪性破坏，因为建筑的短柱具备的抗剪性能力低于抗弯能力，所以设计过程中要保障短柱承受抗弯的屈服强度。从而使建筑构件的抗震能力和刚度得到加强。将短柱变为长柱能使抗弯能力减低并能使柱子的抗变行能力增高，即便是采用分体柱无法有效增加柱子的抗碱性，从而增加建筑结构短柱的抗震能力。

4．4对建筑结构设计进行优化

我国早已颁布了建筑工程抗震性能相关的法律法规，防止高层混凝土建筑结构在地震发生时导致变形的同时使建筑物产生形变的可能，高层混凝土建筑结构设计当中的结构设计方案就要大程度改进，使其有利保证高层混凝土建筑的稳定性，这就让建筑结构主体能更好的避免空间变形，同时还能使建筑结构在任何延伸变化时都可以恢复原状。要使高层混凝土建筑符合其刚度设计的相关要求和标准，必须要对高层混凝土建筑的竖向结构受力状况高度的重视，使其受力均衡得到保障，这样高层混凝土建筑结构的稳定性就可以大程度的提高。对高层混凝土建筑结构在地震作用下受到影响的基础上进行评估，应该整体考虑建筑物各个结构部分，充分科学合理的进行评估，从而有效的了解高层混凝土建筑各个结构部分的受力情况，使高层混凝土建筑的抗震性能大有所提高。

5总结

在经济高速发展中，人们的居住条件日益提高，高层建筑接连而起，在高层混凝土建筑结构设计中最要重视的就是抗震结构的设计。不但要全面分析建设地段的地质条件，要用科学合理的方式提升建筑的抗震能力，以此保障人们的生命财产安全。

参考文献

［1］程亮．高层混凝土建筑抗震结构设计解析［J］．江西建材，2015(23):47，52．

［2］丁灿．基于高层混凝土建筑抗震结构设计探究［J］．城市建筑，2015(36):34．

［3］袁欢欢，宋利利．高层混凝土建筑抗震结构设计探究［J］．建筑工程技术与设计，2015(9):639．

［4］孙伟信，刘雪．高层混凝土建筑抗震结构设计［J］．建筑工程技术与设计，2016(34):389．

［5］冉超，桑超，张涛，等．高层混凝土建筑抗震结构设计解析探析［J］．科技风，2015(19):135.141.

作者：辛小娟