高層混凝土住宅建筑抗震結構設計研究

■李翠偉 ■江西省贛州市華城建筑設計有限責任公司，江西 贛州 341000

1 高層混凝土住宅建筑抗震結構設計要求

在高層混凝土建筑抗震結構設計中，一定要具備不錯的抗震能力，確保遇到大地震時候能夠挺立，如果是遇到中等地震，可以維修后能夠繼續使用，如果是微弱地震，高層混凝土建筑結構依然夠穩定堅固。

(1)關于高層混凝土建筑抗震結構的規劃設計，務必要滿足其剛度需求，要詳細的知曉高層混凝土建筑的現場環境地貌、建材特性、設備機械狀況，還有物理學知識等。應該合理設計高層混凝土建筑整體結構設施的剛度，并在建筑結構的連接設置的協助下，進行一定的調節和調整，從而提升其抗震能力，實現高層混凝土建筑的波動受力在相應的范圍內活動。假設高層混凝土建筑的基礎結構出現了一點點的變形，可以利用結構自行的調整，高層混凝土建筑的整體結構也將產生較小的改變，如采用一些合理的維護檢修，還能繼續工作。

(2)設計、規劃高層混凝土建筑的抗震結構時，設計人員關鍵要研究高層混凝土建筑結構中的構件和連接點的受力狀況，并采用合理的措施進行減震消災。據地震災害的數據顯示，假設高層混凝土建筑的剛度很柔軟，如果高層混凝土建筑在嚴重地震的作用下，其主體結構定會受到強烈損壞，如果后期還有余震，那么高層混凝土結構就會一直得到損壞，導致出現不良的局面，結局是出現崩塌的后果。

(3)關于高層混凝土建筑抗震結構設計，應該持續改進高層混凝土結構的延展性，達到合理的剛度和強度要求，提升高層混凝土建筑抗震結構的抗震能力。

2 高層混凝土建筑抗震結構設計對策

2．1 場地和地基的選擇

關于高層建筑的抗震效果，地基的情況和場地狀況較會產生直接的作用，也稱為建筑抗震設計的基礎。如何選擇地基和場地，一定要詳細清楚當地的地震活動狀況，仔細勘查地質情況，并獲取全方位的數據資料，從而可以有效的進行綜合評價和研究，正確的評判當地的抗震設計等級。采用一切辦法去規避不利于抗震設計的地方，如果不能規避的場地，我們要做針對性的處理。在選擇高層建筑地基時，首選的是較高密實度的基土和巖石，將有利于提升建筑地基的抗震能力，切勿采用哪些不適合抗震的軟性地基土。務必要采用合理的措施對達不到地震需求的地基進行改善和加固，從而讓它滿足抗震要求。

2．2 建筑結構的規則性

為了實現可靠性的建筑，達到合理分布承載的力量需要，在設計建筑結構時，務必要達到建筑結構的規則性需要，盡量讓抗側力結構可以簡單明了。對于建筑結構平面布置圖，多選用比較規整的圖形，主要是由于規則的圖形能夠確保建筑遇到何種情況時都能實現均勻分布的承載力。應該盡量規避一些復雜多變的建筑結構平面，那是由于不規則的圖形便于引起建筑結構的鋼心和質心間的錯亂不堪。如果遭遇地震，鋼心距離就會變大，剛性達不到要求，從而使得建筑物出現倒塌的結果。

2．3 建筑結構材料的選取

高層建筑在遭遇地震時安全性能很大程度上都由于建筑結構材料來決定?，F實中，高層建筑抗震結構設計的本質問題就是整合相應構件的延性，同時要做調和工作，最終目標是確保遭遇地震時建筑能夠穩定安全。而對于鋼筋來說，應該選擇那些具備較好韌性的材料。關于垂直方向受力的鋼筋，以HRB335級、HRB400級的熱軋鋼筋為準，箍筋則是采用熱軋鋼筋，型號為HPB235、HRB335、HRB40級。在選用建筑結構材料時，務必要充分了解材料抗震的要求。同時，還要考慮其中的造價和成本控制問題。所以說，選用建筑結構材料應該尋求抗震新性能和建筑成本平衡點，只有兩者的協調統一，才能確保用最少的材料實現最好的抗震能力。

2．4 隔震和消能減震設計

某些高層建筑需要非常嚴格的抗震要求，要滿足一般的抗震效果，還必須實現消能、隔振的效果。所以，要達到上述目標，第一，正確選擇地基和場地，首選那些較高密實度的地基，這樣可以避免發生輕地震時其能量對建筑產生的損害，減少共振發生幾率。建筑物不同，其隔振系數也是不一樣的。所以說，在設計建筑結構的過程中，務必要根據實際情況來詳細研究，選取適宜的隔震支座，還要綜合分析風力產生的負荷作用。那些具有消能、隔振要求的建筑構件，延性好的材料是比較適合的，強度能夠滿足要求，能夠確保建筑物受地震時減弱破壞。

2．5 抗側力體形的優化

在一般性構造的高樓中，剛超過柔，那些剛性結構方案的高樓，主體結構遭遇的損害少，如果發生地震時其結構變形也不大，圍護墻、隔墻等非結構部件也會破壞較少，受到較好的保護。結構的超靜定次數也會增強，遭遇地震時的塑性鉸變大，耗費較多的地震能量。結構也會在強地震情況下更加具有承受力，而不至于傾倒。改觀結構屈服機制，并確保結構出現損害時依據整體屈服機制工作，并不依靠樓層屈服機制。設計結構的原則是強壓弱拉、強剪弱彎、強柱弱梁和強節弱桿。設計結構理應選擇軸力小的水平桿件，成為關鍵的耗能桿件，盡量的產生彎曲耗能，確保實現構件的較強的耗能能力和不小的延性。

2．6 常用的加固設計

要想能夠較好的提升建筑結構的抗震能力，加固措施務必要結合建筑結構現實狀況進行，選用加固方法務必要綜合如下因素全面分析:

如果結構設計出現誤差和缺陷，就要結合現實問題來加固和增加構件，也可以采用較高抗震能力的構件作為替代品。如要提高整體剛度和承載力，可通過設置套箍、增大原截面和增加構件的方法來實現。多數建筑結構整體性連接不滿足抗震的規范要求，應該有目的地調整結構，可以降低損害，分散地震力。為避免發生地震時引起破壞，應該對于那些同建筑結構無關緊要的構件進行加固處理。

3 結語

依據現在抗震設計要求，高層建筑抗震結構設計應該提升設備和結構的關系，設計者要結合建筑工程抗震概念的相關知識，并融合自己的實踐經驗來正確判斷，找到經濟效果好、結構安全的平衡點，尋求方便易做的三步、二步設防的科學抗震設計方法，從而適應科技和經濟的快速進步，達到人們的需要。

［1］羅聯訓．淺論高層混凝土建筑抗震結構設計［J］．中華民居．2014(06)．

［2］柏蕓．試論高層混凝土建筑抗震結構設計［J］．門窗．2013(06)．

［3］孫小華，余軍．高層混凝土建筑抗震結構設計探析［J］．城市建筑．2013(05)．