陈福通
江苏筑原建筑设计有限公司 江苏常州 213002
摘要：随着社会的进步，经济逐步发展，我国的建筑行业也取得了很大的进步，城市化进程的加快，促进了城市规模的扩大和城市人口的增加，也在同时推动了建筑行业的快速发展。对于建筑工程而言，良好的质量和稳定性直接关系着人们的日常工作和生活，需要设计和施工人员的充分重视。在高层混凝土建筑的施工中，要确保其具备较好的抗震结构和抗震能力，并且要注意对其后期进行维护。本文主要针对高层混凝土建筑的抗震结构设计进行了分析和探讨。
关键词：高层混凝土建筑；抗震结构；设计
【引言】我国城市人口的不断增多、建设用地的日趋紧张和城市规划的需要，使高层建筑得以快速的发展。 目前，各地的地震灾害发生的较为频繁，造成了大量的人员伤亡和财物损失，因此房屋的抗震设计具有很重要的现实意义。这就要求在房屋建筑施工中，要做好多地震地区建筑结构的抗震设计。
一、建筑结构的特点
建筑规模大，成本高。高层建筑的质量很大程度上决定于施工材料、施工技术和施工周期。而从建筑的结构上来看高层的结构，可以看到的是它所产生的轴向力与建筑物的高度大体是一种线性的关系；水平荷载使得结构弯矩。而从受力的这个角度上来看，垂直荷载的方向如果不变，但是高度不断增加，这些也只能使得量增加。从侧移的特性上来看，竖向的荷载所引起侧移是很小的，水平的荷载比较均布时，侧移和高度的关系是四次方的变化。由此我们可以看到，在高层的结构当中，水平荷载影响远远的超出垂直荷载影响，水平荷载结构在设计上的因素，结构的抵抗水平低而导致荷载产生弯矩、剪力和拉应力，而且对结构的要求是必须要有刚度，高度的增加会带来侧向的变形，并且将此限制于结构的范围内。
二、混凝土建筑抗震结构设计的要求
就现在的情况而言，要想使高层混凝土建筑达到良好的抗震效果，例如，在地震较弱的时候，整体结构保持稳定牢固不会破损；遇到中等程度的地震，能够经过相关的维修仍可投入使用；地震较为严重时，高层建筑要做到不会倾倒，就需要在设计时，综合考虑刚柔配合，结构各方受力科学合理，根据具体的情况来进行规划，必须按照“强剪弱弯”的设计规范标准来提高建筑结构的整体稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一方面，高层混凝土建筑在设计规划时，一定要把握好结构刚度值的大小，经过精确的计算分析，充分了解地质地形条件、所用建材性能、机械设备运行参数、物理力学知识等内容，最终确定高层结构的整体刚度强弱或者某个结构设施的刚度，依靠连接设置的调节作用，力求保证抗震能力的提高，尽量让整个建筑波动受力保持在地质所能支持的范围之间。也就是说，如果其基础结构产生小幅度的变形，结构的自我调节功能就会使得整体结构不发生大幅度改变，在经过维护工作之后，仍然具有使用价值。另一方面，在结构设计以及规划时，结构工程师一定要着重关键构件和连接点的受力情况，采取相关措施进行有效调节，可以达到消灾减震的目的，尽最大程度地降低地震灾害带来的损失。根据有关地震灾害统计，刚度过于柔和的高层混凝土建筑受到强大的震动作用后，其主体结构受到了一定程度的损毁，然而在余震的相继作用之下，就会受到持续损坏导致崩塌。总之，对于高层混凝土建筑抗震结构的设计，一定要保证其结构具备适宜的刚度，还要改善其延性等特点，进而增强其整体结构的抗震性能。
三、高层混凝土建筑抗震结构设计方法
为了使高层混凝土建筑能够有效应对地震灾害，减少地震带来的损失，在对高层混凝土建筑进行设计施工时，要注重其抗震结构的设计。主要可以从以下五个方面来加强高层混凝土建筑抗震结构的设计。
1、减少地震发生时能量的输入
在具体对高层混凝土建筑的抗震结构进行设计时，要积极采用基于位移的结构抗震方法，对于具体的方案进行定量分析，这样可以使抗震结构的变形弹性满足预期地震作用力下的变形需求。在对建筑构件的承载力进行验收时，要控制建筑结构在地震作用下的层间位移限制。另外要根据建筑构件的变形和建筑结构的位移之间的关系来对构件的变形值进行确定，根据建筑界面的应变分布和各自的大小来对建筑构件的构造需求进行确定。对于高层建筑而言，选择一个较为坚固的场地可以有效减少地震发生时的能量的输入，在很大程度上提高建筑的抗震能力，从而减少地震所带来的损失。
2、运用高延性设计、推广消震和隔震措施
目前我国和世界各国都普遍采用延性结构体系作为抗震体系，延性结构就是对通过对建筑物刚度的控制，使地震发生时建筑物的结构构件能够进入到延性的塑性状态，从而达到消耗地震能力，减少地震带来的破坏的目的。延性结构可以吸收较多的能量，在很多的情况下是有效的。但随着建筑物楼层的不断增加和对建筑物抗震能力的要求，传统的延性结构体系已经越来越难以满足高层建筑的抗震需求。新科技变得不断发展和人们的不断研究，使抗震结构的设计出现了一些新的方法。如阻尼器等隔震和降震技术和措施的采用，为高层建筑的抗震带来了新的发展前景，在未来高层建筑的设计中，可以充分的利用新技术和措施来增加建筑的抗震性能。
3、注重抗震结构的设计
在高层建筑的设计中，不仅要采取措施对建筑的抗震能力进行提高，还要在设计时考虑建筑整体结构的抗震性，高层建筑的抗震设计的结构应该得到人们的重视。目前我国钢材的生产能力已经显著提高，在建筑时要尽量采用抗震能力较强的钢骨混凝土结构、钢结构或者是钢管混凝土结构，以改善建筑结构的抗震性能。我国传统文化中“以柔克刚”的思想在高层建筑的设计中具有很高的思想价值，具有一定的指导意义。在建筑的设计中，可以从传统的以硬性为主的抗震模式向以柔性为主的抗震模式转变，实现以柔克刚、刚柔相济，利用柔劲降低地震的能量，减少损坏。
4、增加抗震防线的建设
在对高层混凝土建筑的抗震结构进行设计时，可以通过增加抗震防线来增强建筑对地震的抵抗能力。抗震防线有很多种，比如可以借助具有多个肢节和壁式框架的“框架剪力墙”等防震结构。框架剪力墙是具有良好的性能的多道防线抗震结构，其中的剪力墙是其第一道抗震防线，并且也是最主要的抗测力构件。因此，要尽可能多地增加剪力墙的数量，这样可以确保其具有较高的地震承受能力，保证其承受能力大于或等于高层建筑底部地震倾覆力矩的一半。另外，当剪力墙受到较大的地震作用力的冲击而裂开的话，为了能承受其分配的地震作用，每一层框架部分要按照框架和墙来协同工作对地震剪力进行合理分配。剪力墙结构中的剪力墙可以通过合理地设置连梁（包括非建筑功能）需要的开洞来组成多肢联肢墙，这样可以保证其具有多道抗震防线的性能。
四、结束语
高层混凝土建筑是我国主要的建筑结构之一，其抗震性能的高低对于建筑质量以及广大人民的人身安全、财产安全等都有着重要的意义。因此做好高层混凝土建筑抗震结构的设计显得尤为重要。因此，结构工程师在规划高层混凝土建筑结构时，应该充分研究以往地震对建筑作用的资料，在各方面了解建筑的施工技术、工艺流程、管理、经济、实用性能的基础上，采取合理有效的对策增强其结构的抗震性能，使其具有良好的抗震效果。
参考文献：
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[3]刘宇.从国内地震谈建筑抗震设计[J].建筑与文化.2012，（05）.
论文作者:陈福通
论文发表刊物:《基层建设》2016年3期
论文发表时间:2016/5/28
标签：结构论文; 建筑论文; 混凝土论文; 高层论文; 延性论文; 荷载论文; 刚度论文; 《基层建设》2016年3期论文;