张福 安璐
天津市建筑设计院 天津市 300074
摘要：随着经济社会的发展，有效的推动了建筑行业的发展，而高层混凝土又是建筑工程施工中比较常用的施工手段。而地震属于破坏性比较强的自然灾害，一旦发生将会给人们带来巨大的损坏，甚至危及人们的生命财产安全。因此，在进行高层混凝土建筑施工过程中，要结合建筑工程特点来做好抗震设计工作，这样既可以提高高层混凝土建筑抵御地震灾害的能力，而且还可以确保人们的生命财产安全。
关键词：高层混凝土；建筑结构；抗震设计探讨
引言
国是一个地震多发的国家，进入21世纪的十几年间发生的七级以上的地震就有三起。地震给国家和人民的生命财产造成了严重的损失，而且这种损失需要十几年甚至几十年才可以恢复。高层建筑具有“建筑高、居民多”等特点，在地震中一旦遭受破坏，必将造成严重的生命和财产损失。因此，对于基于抗震考虑的高层建筑结构设计必须予以重视，包括从结构的选型、分析和计算都必须严格执行相关规范和技术标准。本文是结合作者本人多年来的实际工作经验，对基于抗震考虑的高层建筑结构设计要点进行了分析，供同行之间共同交流学习。
1高层建筑混凝土结构的抗震设计的现状
首先，根据近年来的高聪混凝土建筑在抗震设计和施工过程中的一些问题，总结了现如今高层建筑的抗震性的现状。虽然说抗震设计已经相较于以前的建筑有了很好的改变，但是，仍然是存在一些比较致命的问题。①有一些建筑物只追求了局部的建筑物高度，而忽视了相关性能的问题，因为我国有明确的建筑法，如果是利用建筑物混凝土结构技术进行施工，需要在考虑结构和形式的基础上，以一个规范内的适宜高度进行施工。这个适宜高度有一个规定，如果超过这个适宜的高度，一旦发生了一些外力，比如说地震力等大的破坏力，就直接对其建筑物的抗震能力有消极的影响。不但是建筑物的稳定性有影响，甚至于整体建筑物的安全性受到威胁甚至会造成一定的人员伤亡。②在进行高层建筑物基址的选择过程中会有一些建筑工程在未经过考察就直接进行地基的安装。因为现在城市空间越来越小了，建筑商在选择合适的空间的时候往往只考虑到建筑物安排的商业空间，而没有考虑地基选取位置会直接影响高层建筑物的抗震能力和稳定性。除此之外，高层混凝土建筑物还要选择合理的建筑材料，目前来看，我国常见的和最为标准的建筑结构就是钢框架，高层混凝土核心筒结构，其变形控制需要以混凝土结构的一些位移限制值为基准。
2高层建筑结构抗震设计的要素分析
2.1完善强节点的强锚固措施
在进行抗震设计过程中，梁柱的节点是确保框架结构延性的关键，此时就需要在梁铰机构发挥作用前，做好强节点的强锚固处理，以确保框架的纵筋锚固和节点不会太早出现损坏。通常情况下，如果节点核心区箍筋数量无法满足抗震设计要求，也会诱发框架节点出现不同程度的损坏。由于受到剪力和压力的共同作用时，会诱发节点核心区混凝土出现不同程度的裂痕，甚至诱发箍筋屈服折断，这样一来就会引发柱的纵筋出现压曲或折断现象。此时就需要配置足量的箍筋，这样既可以确保核心区混凝土强度，也可以避免节点核心区出现过早损坏现象。实际上，强锚固的标准一般是指在静力设计过程中，按照要求将具备一定长度的抗震外加锚固定在锚固长度的相应节点上，借助机械锚固手段就可以有效提高节点的强锚固效果。为了确保梁柱节点屈服强度，以充分发挥其约束力的作用，就需要在进行框架节点设计时，遵循“强节点弱杆件”原则。可以通过核心区箍筋、节点加固加密部位、优化梁柱纵筋锚固条件等方式来有效发挥梁的作用，以确保框架节点具备良好的延性，预防钢筋锚固出现过早破坏现象。
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2.2提高建筑抗震构造的措施
在进行高层混凝土建筑设计过程中，为了提高其抗震能力，就需要对受拉钢筋的恰当配筋率给予全面的了解和掌握，而且要求最大配筋率与最小配筋率满足设计要求。最大配筋率可以维持受拉钢筋的屈服状态，以确保在最终受到损坏时，混凝土受压区域可以与房梁的极限压应力维持在一定的差距范围，最小配筋率可以确保房梁不会由于拉力作用而诱发钢筋断裂或裂缝现象。实际上，房梁的最终破坏一般是以受压区域混凝土的碎裂程度以及混凝土所能承受的极限压力为标准的。在高层混凝土建筑抗震设计过程中，需要明确箍筋的使用办法，其一般具有如下几个方面的优势：①可以规范箍筋的最小直径，在确保箍筋状态的同时，保证纵向筋就不会由于受力过早而发生不稳现象；②可以有效抗剪；③借助箍筋的办法来有效束缚受到压力的混凝土，以确保混凝土的抗压能力得到有效提升。因此，在进行高层混凝土建筑施工过程中，需要采取有效措施来确保房梁使用的钢筋满足钢筋规范和标准，而且受压钢筋可以达到分散剪力作用的目的，使受压区域的高度值得到有效改善，而且在地震发生的时候，也可以通过下梁区域发生整箱弯曲，而使下部钢筋受到压力的作用，提高高层混凝土建筑抗震效果。
2.3高层建筑结构整体抗震性能的技术要点分析
①地基是高层建筑抗震设计的基础，在对地基进行设计时，要确保地基的稳定性，要选用稳定性能较强的地基，以防地基出现变形、下陷的情况，对一些相同结构的单元，必须确保地基的统一性，才能充分发挥地基的抗震性能。②在设计过程中，要确保建筑结构分布的对称性和均匀性，平均分布建筑的承受力，利用对称性来降低地震带来的影响，从而避免由于应力集中而产生的建筑坍塌或扭曲情况。在对高层建筑整体结构进行设计时，应采用多元化的设计方法来提升抗震性能，例如对容易发生坍塌的地方，应采取相应的加固措施，以降低出现危险的几率。③必须确保高层建筑物结构设计的牢固性，最大限度的减轻建筑物自重，从而降低对地基的压力。如果发生地震，也能缓解地震对高层建筑造成的冲击力，为人员的迅速撤离提供时间，这对于一般震级的地震抵抗效果非常明显。
2.4结构抗震设计计算要点
基于抗震性能的高层建筑结构设计的结构抗震设计计算要满足如下要求：①在进行弹性和非线性的分析计算中，要合理正确地选择结构整体计算模型，以及构件和节点的计算参数。②在对具有水平转换构件的结构抗震设计计算中，对不落地柱和墙体的转换梁以及框支梁的相邻层计算层数和层高要注意区分清楚，要正确划分转换厚板有限元的类型。③对剪力墙抗震设计计算，要正确选择非线性分析中的计算模型和各种计算参数；对采用滑动支座的结构进行大震下的抗震设计计算，采用的计算模型应考虑支座两侧结构的相互作用和影响；对平面尺寸凹凸不规则，以及平面内局部开设大洞口的结构进行抗震设计计算时，应根据开设洞口大小、数量和分布位置以及抗侧力构件的布置形式等合理建立计算模型。④要正确合理选择分片刚性楼盖和整体非刚性楼盖的结构抗震设计计算模型，比如楼板在大震下不能处于基本弹性状态时，要先研究出合理的计算模型后再进行抗震设计验算。⑤对于采用了消能减震措施的结构，在进行抗震结构设计计算时要合理选择构件和整体结构的有效阻尼比，另外要注意节点和构件的计算参数对整体结构计算的影响。⑥对于结构体系复杂，难以准确反映各构件受力状态的抗震结构设计，应采用各种不同的力学模型进行设计计算，然后予以分析对比；另外，有时还需要进行对应的模型试验来确定计算的可信程度。
结语
高层混凝土建筑抗震结构设计已经取得了不错的进步，虽然存在一定的问题，但是，根据抗震防线的设计等实验，可以根据不同地区不同受力情况进行合理的抗震结构设计，尽可能根据情况设计合理的抗震防线，保证高层建筑混凝土材料和结构以及构件的安排符合高层稳定性的抗震能力，以及减少安全隐患，保证高层混凝土建筑的质量。
参考文献：
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[2]张志强，贾洪亮.高层建筑混凝土结构设计分析[J].工程建设与设计，2018（23）：21~22.
[3]刘宇.刍议建筑工程结构设计要点[J].建材与装饰，2018（48）：94~95.
论文作者:张福,安璐
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第18期
论文发表时间:2019/3/26
标签：混凝土论文; 节点论文; 高层论文; 锚固论文; 结构论文; 建筑物论文; 地基论文; 《建筑细部》2018年第18期论文;