高層建筑混凝土結構抗震設計的要求及設計方法

謝文東，王晶

（北京中聯環建文建筑設計有限公司，北京100098）

高層建筑混凝土結構抗震設計的要求及設計方法

謝文東，王晶

（北京中聯環建文建筑設計有限公司，北京100098）

當前高層建筑多為混凝土結構，而且建筑結構較為復雜，這就需要在設計時做好抗震設計，使其具有較強的抗震性能，降低由于地震而導致建筑破損而帶來的人員傷亡事故。高層建筑混凝土結構抗震設計要合理對梁和柱進行布置，降低剪力所帶來的破壞影響，加強抗震結構的設計，改善具體的抗震構造。

高層建筑；混凝土結構；抗震設計；抗震性能

1　高層建筑混凝土結構抗震設計的要求

首先，需要對建筑現場的地質、建筑和材料性能等各個方面進行深入的了解，經過精密的計算和分析，從而確定出科學合理的結構體系和布置，同時還要考慮到建筑方案的經濟性和合理性，最終確定出最為適宜的結構方案，而且所確定的結構方案其抗震性能的良好性是其必要的一個條件。

其次，高層建筑混凝土結構具有復雜性，在抗震設計時，需要對重要構件及連接部位的受力情況進行重要分析，并采取切實有效的方法來對其進行調節，確保在地震發生時，能夠使這些構件出現良好的塑性吸能效果，有效的降低地震作用對結構整體所帶來的破壞性影響。在一些地震發生時，通過對建筑在地震災害中的損害情況進行分析表明，一旦高層建筑混凝土結構剛度過柔，在較大地震作用下，主體結構會發生較大的變形，而且會產生一定的損毀，在余震作用下，這種損毀則會持續，最終導致破壞的加劇，嚴重的則會出現倒塌。所以在高層建筑混凝土結構抗震設計時，需要使其處于一個適度的剛度范圍內，確保其具有一定的延性，這對于整體結構抗震性能的提升十分有利。

2　高層建筑混凝土結構抗震的設計方法

2.1合理對梁和柱進行布置

在設計時，需要對梁和柱的強弱關系進行有效的協調，增強柱的抗彎能力，這樣即使遇到大地震時，柱端的塑性鉸能相對于梁端塑性鉸能較晚一些出現，在梁端塑性轉動變大時，柱端塑性轉動則會減小，這樣就可以有效的確保塑性耗能結構的穩定性，確保框架結構具有較好的塑性耗能功能。

2.2降低剪力所帶來的破壞性影響

對于鋼筋混凝土結構來講，其具有一定的抗剪能力，但一旦鋼筋混凝土在形成塑性鉸之后，其梁端抗剪能力會低于非抗震狀態的能力，所以在設計時需要通過對柱端、梁端和節點的組合剪力值進行增大，這樣才能有效的提高鋼筋混凝土結構自身的抗剪力，確保在大地震時結構各構件的抗剪能力能夠增強。

2.3加強抗震結構的設計

目前在高層建筑結構中，通常采用的結構為框——筒、筒中筒和框架——剪力墻結構，但為了能夠更好的提高結構的抗震性能，則在有條件的情況下在設計時盡量采用鋼骨混凝圭結構、鋼管混凝土結構或是鋼結構，這些結構可以有效的減小柱斷面尺寸，有利于結構抗震性能提升。當前在高層建筑抗震設計中，可以利用柔性為主的抗震模式，這樣可以在地震作用下有效的減弱沖擊力給結構帶來的破壞性，增強結構的抗震性能。

2.4做好設計時的布置

在高層建筑混凝土結構設計時，需在進行平面布置時要充分的遵循規整性、對稱性和均勻性的原則，特別是在水平地震作用下，高層結構各樓層會發生側移和變形，所以需要在設計時根據結構的不同來采取必要的措施來對側移和變形進行有效的控制。在設計時可以通過減小框架的柱距和梁距、利用鋼臂，利用豎向支撐交錯布置、扭轉體型或是加大房屋的有效寬度等諸多措施來減小結構的平移。同時還需要在設計時對薄弱層部位進行有效的控制，確保其具有足夠的變形能力，但又能實現對薄弱層轉移進行有效控制，從而確保高層建筑混凝土結構抗震性能的增強。

2.5改善具體的抗震構造

在進行抗震構造設計時，需要有效的提高塑性耗能力和塑性轉動能力，這就需要在設計時在有效的增大可能會出現塑性鉸的區域延性，同時還要對受拉鋼筋的配筋率進行掌握，注意箍筋的用量和用法，這樣可以有效的確保在混凝土受拉區出現裂縫時鋼筋出現斷裂。

3　結語

做好高層建筑混凝土結構抗震設計至關重要。設計人員在進行設計時，需要做好前期勘察，認真計算，確保高層建筑混凝土結構具有良好的抗震性能。

［1］徐宜和，丁勇春.高層建筑結構抗震分析和設計的探討［J］.江蘇建筑，2004，8（3）：22-25.

［2］田志瑩，曾茂.解析混凝土結構高層建筑的抗震性能［J］.中國——東盟博覽，2013，（02）：72-73.

［3］陳寅.關于高層混凝土建筑結構的抗震設計探討［J］.黑龍江科學，2013，（06）：88，91.

Requirem ents and design m ethods of high-rise building concrete structures seism ic design

XIEWen-dong，Wang-jing
（Beijing Zhonglian Huanjianwen ArchitecturalDesign Co.，Ltd.，Beijing100098，China）

The current high-rise buildings，mostly concrete structures，and more complicated structures，which need todo theseism ic design in thedesign，ithasa strong seism ic performance and reduce building damage caused by the earthquakebroughtpersonnel casualties.Seismic design of concrete high-rise buildings tobe reasonable on the beams and columns are arranged to reduce the damaging effects of shear brought to strengthen the seismic design ofstructures to improve specific se ismic structure.

High-risebuildings；concrete structures；seismic design；seismic performance

TU352

A

1674-8646（2015）03-0094-02