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摘要：近年来，地震灾害的发生不仅造成了大量的人员伤亡，也给社会建设造成了巨大的不利影响，在这种环境背景下，房屋建筑安全的重要性日益凸显。高层混凝土建筑抗震结构具有良好的抗震性能，对于提升建筑的稳定性和安全性意义重大，因而受到了结构设计者的广泛关注。
关键词：高层建筑；混凝土结构；抗震设计
前言
对于高层混凝土建筑工程而言，其结构的稳定性和强度是保障其后期使用安全性的一个基本条件。要想保障建筑的稳定性与安全性，其最为重要的一个设计方面就是针对建筑结构的抗震性进行有效地优化和设计。
1高层混凝土建筑抗震结构设计要求简述
在进行抗震结构设计的过程中，必须进行各方因素的综合考虑，应用先进的设计理念，确保建筑受力情况符合科学标准，保障其稳定性。另外，还要依据建筑的具体情况，进行抗震结构的优化和科学设计，使其达到抗震结构的设计要求标准。各类建筑结构抗震性能见表1。
1.1刚度要求
在具体的高层混凝土建筑抗震结构设计过程中，必须首先明确其刚度要求，这就要求设计中必须合理运用物理学和工程建筑等学科的专业知识，并能够通过科学的连接设置，进行合理调整，提升结构的抗震性，保证建筑受力变化可以被控制在一定区间内。这样做就可以在基础结构出现变形时，借助抗震结构的调节功能，保障建筑整体结构的安全性和稳定性，确保其可以在经过有效检修之后还能够继续使用。
1.2构件受力要求
构件受力要求是建筑抗震结构设计环节中必须要重点考量的问题之一。相关调查资料显示，在建筑刚度比较柔和的情况下，遇到严重地震时主体结构受到的破坏是非常严重的，并且，如果地震仍有余震，那么其将会对结构造成严重的持续伤害，极易造成结构崩溃，后果非常严重。因此，为了保障结构的安全，在抗震结构设计过程中，设计者必须依据建筑的实际情况，重点考虑其构件受力状况，在设计工作中应加倍重视抗震性能的提升，通过采取有效手段，减小建筑结构受到的损害。
1.3延展性要求
高层建筑结构的功能是极为重要的，关系到建筑整体的稳定性和安全性。因此，在进行高层建筑抗震结构设计时应明确科学设计的重要性，依照相关规范严格要求设计行为，保障设计效果，其中，必须重视建筑结构的延展性要求，通过优化设计，确保其强度以及刚度满足建筑使用的具体要求，提升其抗震性能。
2地震发生过程中高层混凝土建筑的破坏特点
2.1地基破坏特点
高层混凝土建筑在地震发生过程中，若地基的土层较软弱，地基会因土体的液化而发生沉降，进而破坏地基，造成建筑上部结构发生倾斜，最终使得建筑在地震作用下发生坍塌；除此之外，高层建筑若在一些危险地带修建，尤其是在一些泥石流、滑坡等多发地段，在地震发生时，危险地带在地震的作用力下会产生二次性伤害，导致建筑的基础发生不均匀沉降，引发建筑裂缝的产生，并在共振效应下，损坏建筑的上部结构，引发无可挽回的结果。
2.2结构体系破坏特点
高层混凝土建筑为框架填充墙结构时，在地震的作用力下，建筑整个平面中的内框架柱上部容易引发剪切型的破坏，窗洞会因窗下墙的作用引发短柱性的损坏。但建筑若为框架剪力墙结构则不易遭受严重的破坏。而在底框结构中，由于底层的刚度较低，在地震的影响才会遭受严重的破坏，并且使用的若是框架填充墙结构，底层的框架为敞开式的，在没砌墙时刚度也较低，也易遭受严重的破坏。
2.3刚度破坏特点
高层混凝土建筑的主体结构一般使用的是矩形平面结构，一旦发生地震，建筑内的电梯井会产生偏心作用，因此在强扭转振动下会加重地震的作用力，加重破坏程度。而对于一些不对称的平面结构中，地震产生的扭转振动会严重影响结构的稳定性，造成建筑的损毁。
2.4构件破坏特点
不同的构件有不同的抗震性能。在高层混凝土建筑的框架剪力墙结构中，板与梁更容易遭受破坏，而剪力墙的窗台下部位置也容易产生交叉裂缝；但框架柱由于设置了螺旋箍筋，加大了层间的位移角，因此，在地震作用下不易遭受破坏。
3高层混凝土建筑抗震结构设计注意要点分析
3.1做好建筑主体结构的基础设计
建筑主体结构的基础设计是建筑结构抗震性能提高的最基本问题，因此应重视建筑基础的设计。在设计过程中应注意将结构相同的单元设置在地基性一致的地面上，并保持结构一致，对于地基位置上较软弱的土层应进行处理，以免承载力的不同引发地基沉降，并运用适当的处理方法增加地基础结构的刚度，加强基础承载力的同时，使承载力保持在一致的水平上。并且应注重底框的运用，因为底框虽然经济实用，运用用途广，但结构体系分布不均匀，易引发结构的不均匀变形，甚至在严重的地震作用下，造成建筑部分开裂。因此，在使用底框时应在设计时增加一些措施以使底框能保持较均匀的刚度，避免不均匀造成变形的出现。
3.2增加抗震防线的设计
高层混凝土建筑的抗震结构并不是由某一部分构成的而是由不同的延性分体组成的，并且不同的延性分体并不是单独的工作，例如框剪结构是由剪力墙和框架分体组合而成的多肢剪力墙结构体系，在通力合作下能在余震过程中发生作用，增加建筑的抗震性能。而增加抗震防线的重要性在于即使一道防线破坏，另一道防线也会继续发生作用，减轻地震对建筑的破坏。因此，设计人员应建立一个由多构件组合而成的抗震防线体系，保证同一平面内的主要构件屈服，其他的抗侧力部件能在发生弹性时，延长主体结构屈服的力度与时间，保证主体结构较强的延性以及抗侧移性。此外，在设计过程中，若有的构件出现抗侧移值过大的状况，减弱了其他构件的强度，应适当增强构件的抗侧移能力，在设计中注意多重抗震防线的设计。
3.3设置防震缝
防震缝是在相邻结构单元之间预先设置的间隙，目的是为了减轻或者防止在地震作用下的相互碰撞。通过设置防震缝，可以对复杂的建筑结构进行分割，形成相对规则的结构单元，从而减少建筑的扭转、改善结构抗震性能。防震缝处在地震中发生碰撞如图 1所示。
在设计防震缝时，设计人员应该结合实际情况，保证其宽度的合理性。很多时候一味按照规范要求设计，在强烈地震作用下仍然可能发生碰撞；如果防震缝宽度过大，则会影响建筑立面设计。对于体形相对规则的混凝土结构建筑，可以不设置防震缝，而如果建筑的结构非常不规则，而且建筑场地并没有限制，则应该设置防震缝，同时防震缝的宽度应该能够满足抗震支座在遭遇强烈地震时的位移要求，并考虑建筑与周围构造物之间可能出现的相对运动。
3.3重视地震的扭转效应
地震是一种具有极大毁坏性的灾害，不仅会破坏房屋建筑，对于人员安全也有着巨大的威胁。由于目前还无法实现地震的准确预测，因此，地震的发生具有典型的随机性特征。地震发生时不仅会产生水平方向和竖向的作用力，还同时伴随着扭转效应。因此，抗震结构设计时，必须明确扭转作用的破坏力，重视结构位移的科学设计，明确位移最小值以及结构最大位移的刚度，确保建筑结构的位移保持一致。其中，必须重视保证建筑结构的各个部分均符合设计规范要求。另外，设计时还必须开展建筑性能研究，明确其可行性，及时发现其中存在的不足，通过及时调整和改进，促进建筑抗震性能的提升。
3.4抗震的加固设计
在抗震加固设计方案中中应选择螺旋复合箍筋，因为螺旋复合箍筋可以实现柱子抗冲击力的提高，进而增强短柱的抗震能力。其次，框架柱的抗剪能力应与强剪弱弯以及剪压比相对应，并且柱子顶端的抗弯能力应在强柱弱梁值的范围内，使短柱在强柱弱梁或强剪弱弯时也不会破坏剪切性，增加建筑的抗震力度。最后，因为短柱的抗剪性较弱，在地震中常出现在抗弯能力还没起作用时已发生了剪性破坏，所以在设计过程中应减少短柱的抗弯能力，使其与抗剪力保持平衡，在地震发生时满足短柱的抗弯屈服。但为了减弱短柱的抗弯强度，将柱子沿竖向设缝的情况，将其划分成多个分体柱，并利用通缝或分隔板等连接键，增加建筑构件的抗震性能，促进建筑的抗震加固设计。几种结构的加固方案见图 2。
3.4合理设计结构参数
设计环节中，可以借助地震模拟，明确建筑受力情况，合理设计结构参数，对于结构各部分的实际受力情况进行科学计算，内容应包括柱梁变形以及墙体承载能力等多个方面。在实施结构规划时，必须全面掌握建筑的施工技术和所处位置等各项实际情况，明确设计工作的重点和关键环节，优化设计框架，改善设计效果。
4结语
综上所述，为了确保抗震功能的正常发挥，在设计环节必须重视加强科学设计和方案优化，明确设计要求和重，提升设计成果的有效性，改善建筑整体质量，减小地震对建筑造成的破坏，保障人民的生命财产安全和社会发展秩序。
参考文献：
[1]李翠伟．高层混凝土住宅建筑抗震结构设计研究[J]．江西建材，2015（01）
[2]罗联训．浅论高层混凝土建筑抗震结构设计[J]．中华民居（下旬刊），2014（06）
[3]王继伟．浅谈混凝土结构建筑抗震结构设计[J]．科技创新导报，2012（33）
论文作者:潘帅
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月下
论文发表时间:2016/9/13
标签：建筑论文; 结构论文; 刚度论文; 混凝土论文; 高层论文; 构件论文; 发生论文; 《建筑建材装饰》2015年10月下论文;