摘要：文章分析了当前高层建筑结构地震破坏准则的现状进行分析，然后分别对水平地震动作用下混凝土高层建筑结构地震破坏准则、扭转地震动作用下混凝土高层建筑结构地震破坏准则、竖向地震动作用下混凝土高层建筑结构地震破坏准则进行探究，旨在为相关人员提供借鉴，提升我国混凝土高层建筑结构的抗震能力。
关键词：混凝土；高层建筑结构；地震破坏；准则；现状
引言
混凝土高层建筑结构地震破坏准则的研究是一项系统性较强的工程研究内容，地震对混凝图高层建筑结构的破坏，会因地震地面运动形式的不同而存在一定差异，因此其破坏准则也存在一定差异。分别分析水平、竖向、扭转地震动作用下混凝土高层建筑结构地震破坏准则，具有深刻的现实意义。
1地震破坏准则的现状概述
经过了近几年较为多发的地震灾害，我国建筑行业对于建筑物的抗震设计越来越重视。建筑物和构筑物的抗震功能目标被分为“完全正常”、“正常”、“保障生命安全”、“临近倒塌”等几个等级。虽然等级划分更为全面，但是同样也缺乏科学的和定量的分析。上述这些对于建筑物的结构地震破坏准则对于建筑物抗震能力的概括是笼统的。而对于建筑物的抗震能力与震害预测的统计对于编制城市抗震防灾规划和城市震后的损失评估是很重要的。但是仅仅有一个定性的标准是不够的，应根据地震作用的不同，对当前混凝土高层建筑结构地震破坏准则进行分析。
2水平地震动作用下混凝土高层建筑结构地震破坏准则
水平地震动作用下混凝土高层建筑结构地震破坏准则可以分为强度/刚度破坏准则、位移或延性破坏准则、变形/能量破坏准则这三种，如图1所示。
图1水平地震动作用下混凝土高层建筑结构地震破坏准则
一，强度、刚度破坏准则。原来的强度破坏准则认为，结构受力比建筑允许承载能力大的话，就会出现破坏，并且依据这个理论我国规定了建筑抗震设计规范中的计算方法。但是，这种强度破坏准则并没有将结构的地震破坏塑性变形的发展过程纳入考虑的范围，这样就无法对结构在地震中实际存在的最终破坏状态进行正确的分析。现行的强度破坏准则，虽然将结构破坏的实质在一定程度上反映了出来，但是很难在定量上把握强度退化的规律；
二，变形/能量破坏准则。在上个世纪六十年代，有人在对结构的非线性反应过程的概念进行考虑时，就从能量吸收的角度上来进行。在接下来的若干年内，又有很多的专家和学者对此进行了创新和发展。虽然在对结构的塑性积累损伤进行描述的时候，采用能量的观点具有较大的优势，但是，相关实践研究表明，结构的塑性积累损伤破坏不仅与结构的滞回耗能总量联系紧密，还会受到位移偏差程度、位移发生顺序、循环位移幅值等因素影响，如果构件或者结构的位移反应历程存在差异机会形成滞回耗能量。我国一些教授也研究了地周疲劳损伤模型试验，但是，通过目前掌握到的资料，结构在积累损伤基础上的破坏规律在表达上不管是采用原始双参数准则或者是修正双参数准则，都不能保证它的正确性；
三，位移或延性破坏准则。长期以来，人们往往应用结构位移延性反应或者结构最大位移来反应地震破坏程度，这种反应方式较为单一，我国原来的建筑抗震设计规范中，一般以中间层间弹塑性位移角的大小来评价结构是否坍塌，但是这些设计规范仅仅是对混凝土框架结构进行讨论。国内外在近些年也开始重视混凝土剪力墙结构和筒体结构的位移限值问题。但是，最大塑性变形只能够将结构在地震时的最大反映给反映出来，不能将结构在地震作用时不同持续时间内，弹塑性反应的时间过程有效的体现出来，也不能将在反复荷载作用下，结构发生的低次疲劳现象给有效的反映出来。
3扭转地震动作用下混凝土高层建筑结构地震破坏准则
在上个世纪六十年代的时候，人们就认识到了扭转破坏现象会出现在地震时的建筑结构中，人们也开始研究结构反应受到地震转动分量以及地震动转动分量的影响。在研究地震动转动分量的时候，行波法在二十世纪六十年代首次被提出，这样就可以得到地震动扭转分量；后来在研究地震动转动分量的时候，开始注意对微分地震水平加速度进行利用，人们又开始对水平地震动分量计算地震动转动分量进行记录，依据这些记录到的三个正交方向的平动地震动分量，提出了一种方法可以对地震动扭转分量时程进行计算。研究表明，扭转地震动反应谱峰值平台的周期时间一般在0.2～0.6s之间，因此其会给高层建筑结构带来不良影响。现阶段国内外关于扭转地震动作用下混凝土高层建筑结构地震破坏准则的研究相对较少，
4竖向地震作用下混凝土高层建筑结构地震破坏准则
一些国内学者认为，混凝土结构的破坏，主要应追溯于竖向地震震动。此种说法目前也渐渐受到了重视。例如，地震多发国家日本将竖向地震作用作为一个重要的破坏作用引入了建筑抗震设计规范。目前广泛认为，当地震波的竖向周期与水平周期的比值大于0.2时，竖向地震对于结构的影响更为严重，比例越大，影响就越大。此种地震破坏准则，能够将混凝土建筑的框架结构形变以较为简单的模型进行解释与阐述，因此计算起来较为容易。但是，以此作为高层混凝土建筑的地震破坏准则依旧不能完全描述建筑物所受到的真正破坏。
5实际地震作用下混凝土高层建筑结构地震破坏准则
无论计算机技术多么先进，对地震作用的模拟如何真实，对地震时高层建筑物的影响因素考虑如何周到，都难以真正做到完完全全地模拟出地震作用下混凝土高层建筑结构受到的破坏。因为在实际地震过程中，地震动的情况是复杂多变的。地震不同的强度和烈度、建筑物的地质条件、地震的成因、距离震中的距离都势必会让这个计算拥有几乎无穷多的变量。但是，相关人员仍然可以对此进行更加透彻的分析，对于实际地震对于混凝土高层建筑结构破坏准则的研究，应当按照如下的流程来进行：首先是积攒相当多的地震实例。通过大数据的分析，建立不同震中距、不同烈度、不同种类建筑物的数据分类。通过对足够多的地震实例分析，才能够真正通过建模来研究水平地震动、竖向地震动和扭转地震动对于混凝土高层建筑的地震破坏作用，并且得出其内部的相关性规律；
其次，将双向水平地震、竖向地震和扭转地震作用下结构破坏模式及准则进行有机结合，尽量地模拟在实际地震动的过程中，混凝土高层建筑结构的地震破坏模型；
再次，采用信息技术与计算机技术进行数据拟合与模拟。通过计算机仿真过程，来确定上述结论的科学性；
最后，采用缩比例模型试验的方法，通过模拟动力试验，来观察上述得出的结论是否在实际地震动过程中有效。以试验来确定地震破坏准则的有效性。
结语
综上所述，不同的地震形式，给混凝土高层建筑结构造成的破坏也存在一定差异，需要根据实际情况，遵循不一样的地震破坏准则。因此，相关人员应全面把握地震形式，加强对混凝土高层结构抗震性能的研究，降低地震对混凝土高层建筑结构的破坏。
参考文献：
[1]程其芬，程海艳.针对混凝土高层建筑结构地震破坏准则研究现状分析[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（23）.
[2]杨艳美.混凝土高层建筑结构地震破坏准则研究现状分析[J].建筑工程技术与设计，2015，（35）：1737-1737.
论文作者:任长德
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/25
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