摘要：最近一些年，建筑业作为我国经济的支柱型产业，以一种势不可挡的形式蓬勃发展。为使在地震等自然灾害面前广大人民群众生命和财产安全得到保障，关注建筑结构的抗震问题，成为建筑设计的重点。尤其在高层建筑的快速发展时期，高层建筑抗震工作一直是建筑设计和施工的重点。本文就高层建筑结构设计的抗震作用入手，分析当前我国高层建筑结构中抗震性设计中的问题，并提出有效的抗震性措施。
关键词：高层建筑；结构设计；要点分析
前言
伴随着社会经济的日新月异，我国建筑行业得到前所未有的发展，并且建筑领域逐渐的向高层方向发展，众多高层混凝土建筑工程如雨后春笋般的出现。高层混凝土建筑结构设计中抗震结构设计是非常重要的环节，同时也是结构设计的难点。主要是因为高层混凝土建筑的人口相对密集，一旦发生地震灾害，如果高层混凝土建筑抗震性能较低而发生坍塌，将会造成严重的人员伤亡与经济损失，同时造成恶劣的社会影响，这对建筑行业的健康、可持续发展是非常不利的。因此，在进行高层混凝土结构设计时，应该高度重视高层建筑混凝土结构抗震设计的重要性，做到“大震不倒，中震可修，小震不坏”，以避免地震灾害带给人类的严重后果。
1高层建筑抗震设计的作用
高层建筑设计过程中不能轻视抗震设计方面。相对于普通建筑，高层建筑的构造、规模、具体构件都呈现出明显的不同。如果高层建筑设计、施工质量不达标，将造成难以挽回的损失。所以，高层抗震设计首要环节必须注重抗震设计的设防烈度，抗震等级以及抗震强度，严格按照国家行业标准及规范来设计。抗震设计的结构延性、刚度等最终决定了高层建筑工程整体的质量，因此必须重视高层建筑中的抗震设计。
2高层混凝土建筑抗震设计主要问题
2.1建筑物高度设计与国家标准不符
目前，为获得更大利益，部分施工单位不按照国家标准规范或设计院图纸施工，其项目的建筑高度超出了建筑物原有高度设计值，一旦地震灾害发生，高层建筑物出现坍塌现象的可能性将大幅增加。建筑物设计高度不满足国家相关标准，不仅影响建筑物内部强度，也会增加其他施工成本，甚至威胁民众生命安全。
2.2高层混凝土建筑地基选择缺乏科学性
高层混凝土建筑地基选择尤为重要。如果项目所在地区土壤情况不良，会影响高层建筑物的设计抗震效果。随着我国城市化进程愈来愈快，城市用地更加紧张，有的开发商为了谋求更大的经济效益，从而忽略了不良土质对高层混凝土建筑抗震结构的影响，盲目立项，结果，地震一旦发生，不良地质引发的地震灾害会远远超出人类的控制后果。因此，高层混凝土建筑在选择地基时应该对项目建设地点的土质进行勘察检测，为设计提供可靠有效的地质勘察报告，已保证高层建筑基础承载力与现场土质强度相匹配。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3高层混凝土建筑选材缺乏合理性
我国高层混凝土建筑物多以钢筋混凝土核心筒为标准设计，但在实际设计过程中，钢筋混凝土的结构位移及建筑选材缺乏合理性是建筑结构设计的又一大问题。在地震灾害中，高层建筑物顶部易受更大危害，传统钢筋混凝土结构建筑物硬度较小，其建筑顶部无法承受较大的地震震动强度。因此，选择合理的建筑材料，对提升建筑抗震效果有着积极意义。
3高层混凝土建筑抗震设计要点分析
3.1改进结构设计方案
反复完善、优化高层混凝土建筑结构设计方案也是提高建筑物抗震性能的重要措施。在制定结构方案时，要本着提升建筑延展性的原则。延展性即为建筑物在一定空间内受到地震灾害后，其结构还不会受到严重损坏，并能自动恢复到震前状态。结构工程师进行结构设计时应该着重关注建筑的纵向受力分析，如何合理布置建筑结构，调整建筑布局，合理分配纵向传力路径，是提升建筑物抗震效果的重要举措。
3.2侧向位移控制
高层建筑进行抗震结构设计时还应注重侧向位移控制。鉴于高层建筑的楼层逐渐增高，层间侧向位移现象将很难得到有效合理的控制，侧向位移状况还将伴随楼层高度的增加逐步加大，体现出侧向位移和建筑物高度的四次方呈正比关系。一旦施工过程中没有很好的控制侧向位移幅度，层间侧向位移超出规定的允许值，将对高层建筑稳定性造成严重的影响。高层建筑有可能因此引发倒塌、墙面开裂等状况，严重危害到人民群众的生命、财产安全。所以，应重视高层建筑抗震结构设计以及施工过程中的侧向位移控制。
3.3控制扭转效应
高层建筑物在地震灾害中，更容易受到纵向、横向等方向地震力的影响。在地震过程中，对高层建筑物危害较大的作用力是扭转效应，结构工程师进行高层设计时要加强抗扭转效应的关注，对建筑物的最大位移量和最小位移量进行统计，并依据数据设计出合理的建筑抗震强度，最终保证高层建筑物上下位移控制在允许值内，从根本上减小扭转效应对建筑物的损害。
4优化高层混凝土建筑抗震结构设计的具体策略
4.1 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，因此建筑在进行选址时，出避开对不利地段的选择；当无法避开时应采取有效的措施，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。
4.2抗震结构体系的优化
高层混凝土混凝土抗震结构体系的优化可以利用悬挂、筒体与剪力墙等结构形式。以框架核心筒结构为例，设计还需要注意由于设置伸臂桁架和腰桁架加强层引起的相对薄弱层的出现，从而导致刚度和承载力的突变，这对高层结构抗震是不利的，通常应采用有限刚度设计理念，适当“削弱加强层”。另外，设计应结合高层建筑混凝土抗震社会效应与美学效应，科学、合理的对工程造价进行控制，保证能够设计出质量较高的抗震结构体系。
4.3抗震防线设计
在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时，为了提高其抗震性能，应该设置多道抗震防线，主要是因为地震灾害经过强烈的震动后，会伴随多次余震，如果高层混凝土建筑只设置一道抗震防线，将会由于损伤累积导致建筑倒塌。地震作用下高层混凝土建筑的性能主要取决于钢筋混凝土的抗变形能力，地震对发区域的高层混凝土建筑，其抗震设计应该采用延性结构，同时加强建筑物薄弱区的刚度与承载能力，以此保证高层混凝土建筑的整体性与抗震能力，尽可能降低地震作用对高层建筑造成损害。
通过设置多道抗震防线，能够有效的避免建筑结构出现薄弱区。同时，通过加强概念设计，增强薄弱部位，重视结构的延性设计，合理的控制钢筋的锚固长度，特别是直线段锚固长度，柱箍筋中90度抗震钩的设置，同时考虑温度应力对建筑抗震性能的影响，通过全方位的考虑，设置多道抗震防线，能够显著的提高高层混凝土建筑的抗震性能。
结束语
总而言之，高层混凝土建筑在现代建筑中占据很大的比例，为了保证高层建筑居民的生命和财产安全，必须充分的认识到高层混凝土建筑抗震结构设计的重要性，根据高层混凝土建筑项目的实际状况，应用先进的抗震设计理念、科学的抗震结构形式以及有效的抗震措施，不断提高高层混凝土建筑的抗震性能，当发生地震灾害时，为人们的逃生可以提供宝贵的时间，降低因建筑物坍塌造成的伤害。同时，加强高层混凝土建筑结构抗震设计，对促进整个建筑行业的健康、可持续发展具有非常重要的作用。
参考文献
[1]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(10):52.
[2]满国君，付艺璇.关于高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].河南科技，2013(12):168.
[3]冉超，桑超，张涛，等.高层混凝土建筑抗震结构设计解析探析[J].科技风，2015(19):135，141.
论文作者:李宇玫
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期
论文发表时间:2018/8/27
标签：高层论文; 混凝土论文; 建筑论文; 高层建筑论文; 建筑物论文; 位移论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第9期论文;