淺談抗震結(jié)構(gòu)在高層混凝土建筑中的設(shè)計

薛飛

[摘要]抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計是高層混凝土建筑工程規(guī)劃設(shè)計的一個重要內(nèi)容，要不斷進行優(yōu)化和改進，不斷提高高層混凝土建筑的施工質(zhì)量，推動我國建筑行業(yè)快速發(fā)展。本文分析了高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計要求和高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，闡述了高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效策略。

[關(guān)鍵詞]抗震結(jié)構(gòu)；高層混凝土建筑；設(shè)計

文章編號：2095-4085（2015）10-0066-02

目前，我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速，建筑工程逐漸向高層建筑發(fā)展。高層建筑工程的抗震性與一般建筑工程相比顯得更為重要。高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計是一種新型的建筑結(jié)構(gòu)，抗震性能更為良好，在高層建筑工程的施工過程中得到了廣泛的應(yīng)用。

1建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的必要性

在高層建筑設(shè)計中，做好抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常必要的。隨著我國的城市化進程不斷加快，城市中的人口和土地的矛盾逐漸增大。在這樣的背景下，高層建筑得到了迅猛發(fā)展，并且迅速成為城市建筑發(fā)展的主流方向。但是，建筑高度越高，其自身的重量也就越大，對于震動的抵抗能力越差，如果高層建筑的設(shè)計還按照普通建筑設(shè)計的方法，一旦遭遇地震，必然會導(dǎo)致建筑的損壞或倒塌，引發(fā)嚴(yán)重的后果。因此，設(shè)計人員應(yīng)該充分重視建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保結(jié)構(gòu)能夠在強度、剛度、延性等方面達到最佳，實現(xiàn)“小震不動、中震可修、大震不倒”的目的，保障建筑的使用安全。

2抗震結(jié)構(gòu)在高層建筑中的設(shè)計

2.1科學(xué)選定建設(shè)位置

高層混凝土建筑的施工過程中，在進行選址時，必須將地質(zhì)災(zāi)害如地震等考慮進去，科學(xué)地進行建設(shè)位置的選定，對高層混凝土建筑的抗震設(shè)計有著非常重要的作用。（1）高層混凝土建筑的施工地點應(yīng)該盡量遠離低洼沼澤還陡峭的山坡；（2）在高層混凝土建筑的周圍不能有變電所和火力發(fā)電廠等影響其安全性的建筑設(shè)施。

2.2選用合適的建筑材料

合理選擇高層建結(jié)構(gòu)材料也有利于提高建筑設(shè)施的抗震性能。從抗震設(shè)計的角度對建筑工程所用材料參數(shù)進行有效分析，選用符合高層建筑抗震要求的工程材料。盡量選用高性能混凝土和高強鋼筋及其他高強輕質(zhì)材料，以提高提高構(gòu)件內(nèi)力及抗震性能，并應(yīng)積極運用新型減震、隔震材料。

2.3對建筑主體結(jié)構(gòu)進行合理設(shè)計

高層混凝土建筑的主體結(jié)構(gòu)和建筑物的質(zhì)量有著非常重要的關(guān)聯(lián)。主體結(jié)構(gòu)相同的建筑物應(yīng)當(dāng)在相同或相似的地基上進行施工，如果地基的位置出現(xiàn)了液化土、橡皮土和新填土等土層時，由于這些土層的承載力不同，所以要采取一定的處理使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的剛度增強，使地基能夠承載建筑物。底框結(jié)構(gòu)的實用性較強，并且經(jīng)濟性也非常的強，在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。但是該結(jié)構(gòu)體系的剛度分布不夠均勻，有極大的可能導(dǎo)致建筑物的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻變形，更有甚者會造成建筑的部分開裂，所以在高設(shè)防烈度地區(qū)不宜使用這種結(jié)構(gòu)，在進行建筑主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，相關(guān)的設(shè)計人員必須采取一定的措施保證建筑物的上下部分剛度均勻一致，將高層混凝土建筑的抗震性進行真正的提高。

2.4降低剪力帶來的破壞性影響

高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu)具有一定的抗剪能力，但是混凝土一旦形成塑性鉸，其梁端的抗剪能力會變低，甚至低于非抗震狀態(tài)的抗剪能力，所以在進行高層混凝土建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要加強柱端、梁端和節(jié)點的組合剪力值，這樣才可以有效的提高高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu)抗剪能力。

2.5保證結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性是指建筑物在平立面外形尺寸承載力分布、抗側(cè)能力構(gòu)件布置等多方面因素要求。在以往的大部分地震災(zāi)害研究中都說明了平立面簡單并且結(jié)構(gòu)對稱的建筑物在地震時，抗震能力比其他建筑物要高。因為這種結(jié)構(gòu)的建筑物的地震反應(yīng)容易被估算出來，有利于人們采取有效的抗震構(gòu)造措施并且對細部進行處理。保證建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，要求建筑物的平面要對稱均勻，體型簡單，結(jié)構(gòu)的剛度要沿建筑物豎向變化均勻。

2.6控制扭轉(zhuǎn)效應(yīng)

地震有水平作用、豎向作用以及扭轉(zhuǎn)作用等多種作用力，在這種情況下，就會很難掌握計算其破壞力，如房屋倒塌、地裂、較強的地勢波動等。地震的隨時性較大，包含的不穩(wěn)定因素較多，這就對高層混凝土建筑抗震方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求，要不斷加強對地震帶來的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的重視。所有的細節(jié)都要與其相關(guān)設(shè)計要求達到一致，對暴露出問題的地方一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，要馬上進行相應(yīng)的調(diào)整，盡最大的努力降低地震扭轉(zhuǎn)帶來的不良影響。

3結(jié)語

地震發(fā)生有著隨機性強、破壞性，這將會給社會帶來不可預(yù)知的不利影響，因此，在對高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計規(guī)劃時，要分析以往地震對建筑物造成傷害的資料，對建筑施工技術(shù)、工藝流程、安全性、實用性和經(jīng)濟性進行全面的分析和了解，采用最合理的有效方案提高建筑物整體結(jié)構(gòu)的抗震性，以達到最優(yōu)良的抗震效果。