探析高层混凝土建筑抗震结构设计

1、探析高层混凝土建筑抗震结构设计广东省建筑设计研究院广东广州510010摘要：高层混凝土建筑抗震结构设计是建筑物质量的重要体现，近年来 我国的地震灾害时有发牛，高层混凝土建筑抗震能力不强，造成了严重的人员伤 亡和巨大的经济损失。所以，实践中，如何有效的提高建筑抗震性能已经成为社 会各界广泛关注的热点，高层建筑对的抗震结构设计需不断进行优化。木文主要 介绍了高层混凝土建筑的结构特点，根据这些特点探析了高层混凝土建筑抗震结 构的优化设计，旨在提高高层混凝土建筑的质量。关键词：高层混凝土建筑；抗震结构设计；优化设计当前，随着建筑行业的不断发展，高层混凝土建筑越来越普遍，众多高 层混凝土建筑工稈如雨后春

2、笋般的出现。实践中，高层混凝土建筑的抗震结构设 计要求比较高，是结构设计的难点和重点。为了保证对高层混凝土建筑行业的健 康、可持续发展，我国建筑行业应当充分认识到抗震结构设计的重要性，不断的 优化当前的高层混凝土建筑抗震结构设计。一、高层混凝土建筑抗震结构设计的要求分析1高层混凝土建筑的结构特点高层混凝土建筑的高度必须高于28m,且楼层要超过十层，是竖向的悬 臂结构。从受力特性的角度来看，如果水平荷载离分布较均匀，建筑的高度跟弯 矩是呈二次方变化关系；如果垂直荷载方向不变，则其所增加的高度带来的受力 会很小。实践中，采用框架剪力墙结构的建筑，发牛地震时框架柱会比板和梁破 坏严重；而如果高层混凝

3、土建筑是框架填墙结构的，则建筑平面的内框架柱上部 就易发牛剪切型破坏，底层框架是敞开式，受到严重的破坏；如果高层建筑是处 于软弱土层上，则容易导致上部建筑结构的倾斜，导致建筑物出现裂缝，有可能 会严重的破坏建筑结构。另外，如果建筑是使用矩形平面式的主体结构的（如:l形和三角形等对称性不强的平面形式），地震中更容易受到扭转振动的破坏， 从而加重震害。图1防震缝图1防震缝设置示意2 高层混凝上建筑抗震结构设计的要求分析一方面，在进行高层混凝土建筑抗震结构规划与设计时，要提前做好施 工现场考察工作，充分了解现场的地质、环境条件，掌握准确的测算数据，充分 运用物理、力学、数学等方面的知识，科学合理的把

4、握建筑结构刚度、建筑的大 小、建筑的高度等。同吋，为了进一步优化高层混凝土建筑抗震结构设计，应当 尽量将建筑波动受力控制在地质支撑范围以内，有效的降低整体结构的变形幅度, 提高高层混凝土建筑的安全性。另一方面，设计员在进行设计的吋候，应当重点把握关键部位、重要部 件和其他部件之间连接点的受力状况，并对当地历年的地震灾害进行分析，充分 的研究与分析混凝土抗震结构，结构的刚度和延伸性满足设计规范要求，最大限 度的降低地震灾害给建筑造成的损失。二、高层混凝土建筑抗震结构的优化设计1高层混凝上建筑工程建设施工之前一方面，应该对高层混凝土建筑施工现场和周围实际的地质情况进行勘 察，选择合适的建筑位置，保

5、证高层混凝土建筑周围不存在变电所、发电站等， 并且要避开低洼沼泽、陡ih肖山坡等地方。此外，高层混凝土建筑抗震结构设计方 案要严格按照我国建筑抗震能力标准进行，要科学合理的进行构件布局，保证高 层混凝土建筑结构各个部分的受力情况能够得到有效的协调，加入适当的防震措 施，提高高层混凝土建筑的抗震效果。2 .高层混凝土建筑抗震结构设计吋首先，从结构的概念设计入手，进行结构构件尺寸的最小造价设计，保 证结构平面布置能够规则、对称、合理，同吋，进行计算和定量分析，并在实现 总功能要求的目标和有关约束条件下，能够有效地对各个结构功能进行优化，合 理的控制钢筋的锚固长度，并充分地考虑温度应力对建筑抗震性能

6、的影响。实践 中，高层混凝土建筑抗震结构设计可以选用框架结构、框一剪结构、剪力墙结构、 筒体结构、悬挂结构等形式，设计人员要根据具体的要求，女口：结构的强度、刚 度、动力特性、造价、抵御自然灾害的能力、美学效应以及其他社会效应等，选 择符合实际需要的决策方案。而在决定了结构的类型、布局和材料之后，从最优 设防烈度的抗震优化设计角度出发，就应当对高层混凝土建筑结构的抗震设防水 平进行决策，并优化结构的尺寸。其次，结构设计时，应当秉持均匀、对称、规整等原则，应该充分的考 虑位移问题。实践中，地震的横波会使得高层混凝土建筑发生侧移，女口：整体转 动、整体平移、剪切变形以及整体弯曲变形，可以根据实际的

7、需要采用弯双重抗 侧力体系、竖向支撑的交错布置方式、立体构件取代传统的平面构件、倾斜里面 和扭转体型、围护结构等方法。此外，还可以适当的控制建筑的厚薄度来提高建 筑的抗震能力。同时，由于地震的过程中不可控制的因素比较多，要充分考虑到 地震的竖向作用、水平作用、扭转作用，科学合理地设置抗震结构的位移标准, 根据实际的数据和以往经验，测定出最小位移和最人位移的结构刚度，并在施工 建设的过程中，选择高强框架而不是普通框架，保持房屋混凝土建筑的整体结构 都具有一致的位移。(1)各层最大位移 (2)框架整体刚度对比(3)残余变形对比最后，设置多道抗震防线，因为地震过后往往伴随有局部的余震，如果 只有一道

8、抗震防线，在余震的作用下，高层混凝土建筑可能会倒塌。此外还必须 采用延性框架，这样就能够有效的增强结构局部薄弱区的刚度与承载能力，能够 有效的避免建筑结构出现薄弱部位。同吋，还要重视消能减震与隔震措施的应用, 因为传统的延性结构体系已经不能够满足现代高层建筑抗震要求了，虽然延性结 构能够吸收地震能量，但是建筑高度的不断增加，其发挥的作用越来越小，耗能 减震效果也随着减弱。三、结语随着高层混凝土建筑不断增多，为了有效的提高高层混凝土建筑的抗震 能力，保证居民的生命和财产安全，高层混凝土建筑抗震结构设计应当积极引入 先进的抗震设计理念、科学的抗震结构形式和相关抗震措施。参考文献：梁丽霞混凝土结构建筑抗震结构设计浅谈j江西建材.2015 (21)薛飞浅谈抗震结构