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摘要：近年来，在人们的生活中存在的高层建筑逐渐增多，而且高层建筑的出现可以有效的缓解城市居民的住房问题，通过科学的设计和施工，高层建筑的各项性能可以满足用户需求，同时在智能化设施支持下，人们的生活水平得到良好的提高。对于高层混凝土建筑来讲，结构抗震设计的科学性影响较大，本文就对高层混凝土建筑抗震结构设计进行深入探讨。
关键词：高层；混凝土；建筑；抗震结构
地震具有极强的破坏性与随机性，并且容易发生余震，具有极强的危害性。而现阶段，高层建筑混凝土结构作为我国重要的建筑结构形式之一，如何做好其抗震设计，尽可能降低地震对高层建筑混凝土结构的危害成为了设计人员的重要课题。在进行抗震结构设计时，应全面分析建筑物所处的地质条件，并运用科学的方法来提升高层混凝土建筑结构的抗震性能，为人们的生命财产安全提供可靠的保障。
1、高层混凝土建筑抗震结构设计的重要性
1.1高层混凝土建筑的结构特点
高层混凝土建筑因其成本高、建筑总体规模大的特点，对于建筑的质量管控便十分严格，对于施工材料的选取、施工技术的精准度及施工周期的长短都有一定的要求，这也会对高层建筑的结构产生巨大的影响，且建筑结构的轴向力与高层建筑的高度两者为线性关系，水平荷载会导致高层建筑结构形成一定的弯矩，综合侧移特性来看，竖向荷载与水平荷载对引起侧移的影响程度不一，而水平荷载对于高层建筑结构的影响远远超出垂直荷载，对于高层混凝土建筑来说，保持结构的刚度，控制侧向变形在合理的范围尤为重要。
1.2高层建筑相关的抗震结构设计要求
对于高层混凝土建筑的抗震结构设计目标应是最大程度上强化建筑物的抗震性能，使其在轻微地震时建筑结构牢固不动；遇到较强地震时，可以在检修与后期维护后能继续保持使用；遭遇最强地震时仍能保证建筑主体结构屹立不倒。在抗震结构设计时，可以综合考虑到各方因素，按照抗震结构设计的相关设计规范，具体规划实施，以“强剪强弯”为建筑抗震设计的基本原则，确保建筑物的受力情况科学合理，刚柔结合，保证建筑物的抗震结构的稳定性。同时，在结构设计之时，应充分对高层混凝土建筑的刚度值的强弱进过精准的分析与计算，结合施工地地质地貌的实际情况、物理力学、建材的性能、机械设备的运行等各种情况进行全方位的把握。还应关注到主体核心构件与各连接点的受力情况，适当调节，既确保主体构件的刚度，又充分提高其延展性特点，提升高层建筑的整体抗震能力。
2、改善高层混凝土建筑抗震结构设计的有效对策
2.1科学地分析判断高层建筑的建设场地和建设环境
高层建筑的设计应考虑到在遭遇地震时建筑物仍然能够为人们提供安全保障，因此建筑的选址对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时应采取有效的措施，对危险地段不能建造。高层建筑的场地选址应力求保证发生地震时能够降低地震力的输入，使地震波不至于对高层建筑造成严重的损害，使高层建筑的抗震性能明显增强。
2.2优化结构设计方案
在进行高层建筑的过程中，使用混凝土进行抗震结构的设计强化，将对抗震结构的设计以及造价产生较大的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行结构体系优化的时候，应该从规划设计就开始入手，首先确保设计的混凝土高层建筑的平面设计结构能够保持干净、整齐、对称等，然后在定量分析的基础之上对高层混凝土建筑的抗震性能进行结构体系的设计研究，明确其整体性能，通过计算对结构的各项特征、布置方法、剪力墙的设计方案进行确定等，从而有效的优化结构体系。在进行建筑结构抗震设计时，设计人员应重点考虑其抗震抗倒塌能力的优化，尽可能保证结构的规整，选用承载能力变化连续、平面对称整齐以及质量变化合适的设计方法。对不同等级的地震产生的影响进行计算、推演，要对其布局进行合理设计，最大程度的使高层混凝土建筑结构各种设施之间的保持平衡分布，并使其得到相应的提高，要考虑侧重点房子结构、纵向重力作用方面，使其受力平和均匀，还需达到设计刚度的要求，同步做到设计结构有条理、不紊乱、有层次、不交错，根据现场地质要素在设计中选用最为合适的防震措施，必须对核心关键部位要做到严谨处理及重视，使整体结构达到上到下受力均衡的目的，保证建筑的整体对称，这种重力变化可以很大程度的削减地震带来的水平与竖向不规则的作用力产生的影响。
2.3建筑施工材料的选取与应用
施工材料是整个建筑楼体的基础保障，想要建立一个高质量的高层混凝土建筑需要材料的支持。（1）为了保证建筑物的抗震性能，建筑施工单位要先对建设项目需要材料进行记录，避免多买少买的现象。（2）在购买相应的施工材料时，需要考虑好施工材料的使用特性，对材料的规格、重量、大小等进行分析，选用质量过关的材料。如在选取钢筋材料时，要对钢筋的重量进行测量，推测其承重能力，对钢筋的表面也要进行观察，对于一些表面出现裂痕的钢筋要排查出来，挑选合格的材料。（3）要挑选一些抗震性能比较强的施工材料，对这些材料进行抗震能力的计算，利用数学公式等算出施工材料的承重能力。对于材料的使用也要进行科学合理的施工，注意好每种施工材料的要点，避免材料的浪费，让每一种施工材料可以发挥出其最大的效用。比如，在混凝土搅拌时要对混凝土的配合比量进行计算，在投入时，须严格控制好比例，按照比例进行搅拌。（4）建筑施工人员要按照国家规定的相关的施工办法进行施工，减少资源能源的耗费，降低施工单位的建设成本。
2.4完善隔震及消能减震设计
隔震系统具有足够的竖向强度和刚度以支撑上部结构的重量，并且具有足够的水平初始刚度。即便在风载与小震作用下，整个体系依然可处于弹性范围内，满足正常需求。而中强地震时，其水平刚度较小，结构为柔性隔震结构体系。同时，隔震系统本身具有较大的阻尼，地震时能耗散足够的能量，可降低上部结构所吸收的地震能量。消能减震是在结构物某些部位设置耗能元件，通过元件产生摩擦，弯曲弹塑性滞回变形来消耗或吸收地震输入结构的能量，以降低主体结构的地震反应，使结构破坏程度降低。例如，可在建筑结构适当位置添加金属阻尼器，它可通过金属的屈服滞回将地震能量消耗掉，以降低结构反应程度；又如，可通过调谐减震控制体系来加强结构的减震能力，该体系利用调整结构的动力特性来消减结构的振动反应，以达到减震效果。
2.5增设抗震防线
构建抗震结构体系宜增设抗震防线，联合延性较好的分体系，连接这些构件，形成协同配合的效果。框架-抗震墙体系包括抗震墙和延性框架，二者互相补充形成了较强的抗震效果。抗震结构体系内必须设定一定范围的赘余度，分为内、外两部分。根据相关规则构建规律分布的屈服区，使建筑结构能够将地震能量充分消耗或者吸收，降低地震带来的破坏程度。建筑基本周期和地震卓越周期一旦接近，冗余设计能够发挥其功能。如果第一道抗侧力防线被破坏，还有第二道、第三道防线能够继续起到保护作用，逐步缓解共振效果，减轻地震带来的破坏作用。
3、结语
对高层混凝土建筑抗震结构进行优化设计能够有效的促进人们生活质量以及安全性的提高，相关的设计人员在设计的过程中需要遵守相关的设计原则，对新型抗震结构设计的知识内容进行学习和了解，促进设计质量的提高，促进经济效益的提高，控制工程造价。
参考文献
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[2]李璐.谈高层混凝土建筑抗震结构设计[J].山西建筑，2015，33：50~52.
[3]浦心宇.试分析高层混凝土建筑抗震结构设计[J].江西建材，2016，23：33.
论文作者:周斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/17
标签：结构论文; 混凝土论文; 建筑论文; 高层论文; 高层建筑论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第35期论文;