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摘要：地震影响因素十分复杂，是一种不能预见的外部作用，目前的计算方法依处于半经验半理论的方法，在实际工作中，想要对建筑的抗震性进行精确的计算有很大难度，因此，建筑设计师在进行高层建筑结构设计时，应重点考虑高层建筑的抗震问题，采取相应的安全防患措施，做到真正的防患于未然。
关键词：高层混凝土；建筑抗震；结构设计
引言
抗震结构的出现，是顺应当代社会的发展需求。面对人们对高层混凝土建筑质量要求呼声的不断提高，在实际建筑设计乃至施工中应用抗震结构，不仅能提高建筑的抗震性能，还能提高其经济效益，有效推动当代建筑行业的稳定建设及发展。本文对高层混凝土建筑抗震结构设计进行探讨。
一、高层混凝土建筑的结构特点
《高层建筑混凝土结构技术规程》中明确，高层建筑是指10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑与房屋高度大于24m的其他高层民用建筑。高层混凝土建筑结构就是一种竖向的悬臂结构。高层混凝土建筑结构上的弯矩与轴向力是水平荷载跟垂直荷载导致的，建筑的高度跟轴向力实际上呈现线性关系。高层混凝土建筑的层数与水平位移，跟弯矩是呈上升曲线的关系，并且轴向力是与高度成正比例。从受力特性方面来说，当水平荷载分布较均匀时，建筑高度跟弯矩是呈二次方变化关系，而当垂直荷载方向不变时，高层建筑的增加高度所带来的受力也很小。
二、高层混凝土建筑抗震结构的设计要求
2.1多种抗震计算方法想结合的方法
在高层混凝土建筑设计时，将主题的结构变形量控制在一定范围内，确保地震过程中不会发生变形，必须正确计算抗震结构的位移，定量分析结构设计方案。计算结构主体的承载力时，要时刻关注地震情况下层间位移角与延性位移，获得主要构件的变形数值，明确构件的合理构造要求，还要确保建筑场地条件良好，降低地震所输入的地震能量，减少地震对高层建筑的破坏程度。
2.2对建筑主体结构基础的设计
建筑工程的基础结构设计的科学性，决定建筑质量的好坏，是高层建筑结构的根本。针对土质较软，承载力有差别的土层结构时，要注意通过采取恰当措施来使基础结构的强度能够更强，保证地基有足够的承载力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如地框结构在基础设计中十分重要，其实用性强，经济性好，因此适用范围很广，但由于其刚度分配不均匀，导致出现受力不均匀的现象，引起结构变形甚至是房屋断裂。因此，设计人员要慎重选择结构设计的类型，并通过确保上下受力一致均匀的刚度，来加强抗震效果。
2.3增加抗震防线
不同的相互协调的延性分体系组合成高层建筑的抗震结构，在一般情况下，大地震后都会伴有余震，若只是设置一道地震防线，不能很好抵御余震给建筑结构带来的巨大伤害，甚至可能造成建筑物出现倒塌的现象。要想有效抵御地震带来的各种伤害，就要多种抗震设防体系，保证主体结构具有更强的延性与抗侧力能力。在建筑的抗震设计时，应针对施工范围分布不均及个别抗侧力部件的配筋率不高的现象加以改进，尽量避免出现某一结构构件的抗侧移值太大的现象发生。
2.4抗震加固设计
由于高层建筑自身比重较大，竖直方向的受力程度与建筑物的高度呈现一定的线性关系，层高在一定情况下，就要充分考虑构件的延性，延性有一定限制，在遇上剧烈地震时，剪切破坏最终会导致建筑物的倒塌，为了最大限度避免该悲剧的发生，就要对建筑物的抗震性能加强设计。抗震加强设计要从两方面进行设计，一个是螺旋复合箍筋的选用，另一个是分体柱的选用。螺旋复合箍筋可以有效提高柱子的冲剪力，提高柱子的抗震性能，分体柱虽然不能很好增强柱子的抗剪性能，但能有效提高柱子的抗变形能力，为高层建筑结构设计的安全与稳固提供保障。
三、改善高层混凝土建筑抗震结构设计的有效对策
3.1改进结构设计方案
工程师使用的高层混凝土建筑结构设计方案应符合国家规定，让建筑结构能拥有足够的空间进行自我调节，并能在混凝土结构的延性下，恢复到正常状态，以减少主体结构变形所导致的不利，使结构能长期保持稳定。应计算在不同程度地震下，高层混凝土结构建筑所受到的影响，协调各种设施之间的情况，充分考虑重力情况，尽可能保证结构条理清晰，使高层混凝土结构建筑的抗震性得到提升。相关工作人员应研究地震信息，根据研究在实际建筑中添加防震措施，对关键部分应做到细致处理，使结构所受重力能够降低，进一步提升抗震效果。
3.2选定建设位置
根据震后情况来分析，建筑物通常会因为其所处的地理位置不同而受到不同的地震作用，因此在震后其差别也由于地质原因差别很大，而导致这些差异的主要原因就是地质条件不同。在建设项目进行地址选定时，应注意选择的地点其地质是否拥有良好的抗震性，应在选址时注意在高层建筑与变电站等场地里是否存在潜在危险，并防止在地震外还具有其他影响建筑安全的因素。
3.3 控制扭转效应
地震作用分三种，分别是水平作用、扭转作用及竖向作用，而地震会产生巨大的破坏力，正是因为多种力量的综合而导致的。地震的爆发具有随时性，要求在高层建筑结构设计中强调扭转的作用。若没有设置相关的位移标准，就应选取最大位移部分及最小位移部分的刚度，保持结构位移的一致性。一旦发现不合理的地方，应及时做出调整，将地震扭转作用的不利降到最低。
3.4 研究高层混凝土建筑各层结构参数
设置通过在模拟地震中对设施的分析，能根据得到的数据对各层参数进行设置。如高层混凝土结构建筑中的墙体承载能力等方面。在预处理阶段，应在充分了解其地形条件、质量检测等多方面的基础上，建立设计的框架，应用设计理念做出说明，完成高层混凝土结构建筑的设计工作。在高层混凝土结构设计工作中，最好能建立设计信息库，便于工程师用查找案例并总结的方法来展开工作。在研究结构综合受理情况时，应选出相应模型，并以此对建筑结构的合理性进行判断。要对计算机运算结构展开研究，为以后的计算机运算提供依据。高层混凝土建筑要处理包括振动周期、扭转角度等多种参数，对高结构的设计应经过反复推敲，确保其具有良好的抗震能力。
3.5 重视结构的规则性
在进行高层混凝土结构建筑设计时，应重视高层结构的规则性，对严重不规则的设计方案，不能进入选择的行列。合理布置能对结构的抗震起到有效提升，在设计中应提倡平、立面的对称。对称建筑在地震中受到的伤害最低，对采取抗震措施与处理都较为便利。
结束语
地震的发生具有一定的随机性与破坏性等特点，给社会带来的损失巨大，高层混凝土建筑抗震结构的设计对人们的生命财产安全具有重大意义。结构工程师在规划高层建筑抗震结构时要充分考虑高层建筑结构设计的要求，结合具体实际情况，合理规划抗震方案，增强高层混凝土结构的抗震性能，确保高层建筑安全可靠的特性。
参考文献
[1] 柏芸.试论高层混凝土建筑抗震结构设计[J].门窗.2013.
[2] 孙小华，余军.高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].城市建筑.2013.
论文作者:吴铭禧
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/18
标签：结构论文; 建筑论文; 高层论文; 混凝土论文; 结构设计论文; 高层建筑论文; 延性论文; 《建筑学研究前沿》2017年第32期论文;