高層混凝土建筑抗震結構設計解析

■程 亮 ■江西省建筑設計研究總院，江西 南昌 330000

地震是一種破壞力極大的災害，不僅會影響社會正常生產、生活秩序，還會威脅到人民的生命安全，尤其是在現代化背景下，高層建筑的數量越來越多，地震造成的建筑物垮塌也是造成人員傷亡的重要原因之一。因此，在進行建筑結構設計時應多考慮其抗震性能，通過應用合理的建筑結構和優化設計環節，盡量確保建筑的穩定性和抗震性。高層混凝土建筑抗震結構是一種具有較好抗震性能的結構類型，能夠明顯降低地震對于房屋建筑的破壞力，保障居民的生命財產安全。

1 高層混凝土建筑抗震結構設計要求簡述

與普通建筑結構相比，抗震結構具有更為顯著的特點和優勢：其抗震性能優越，即使遇到較為嚴重的地震也不會傾倒;對于一般的地震，通過加強結構檢修，抗震結構能夠繼續使用;在輕微地震的情況下，抗震結構基本不會受到太大影響，能夠繼續保持較高的穩定性。在進行抗震結構設計的過程中，必須進行各方因素的綜合考慮，應用先進的設計理念，確保建筑受力情況符合科學標準，保障其穩定性。另外，還要依據建筑的具體情況，進行抗震結構的優化和科學設計，使其達到抗震結構的設計要求標準，為保障建筑結構穩定奠定基礎。總的來講，高層混凝土建筑抗震結構設計的具體要求大體有以下四個方面的內容：

1．1 剛度要求

在具體的高層混凝土建筑抗震結構設計過程中，必須首先明確其剛度要求，這就要求設計中必須合理運用物理學和工程建筑等學科的專業知識，并能夠通過科學的連接設置，進行合理調整，提升結構的抗震性，保證建筑受力變化可以被控制在一定區間內。這樣做就可以在基礎結構出現變形時，借助抗震結構的調節功能，保障建筑整體結構的安全性和穩定性，確保其可以在經過有效檢修之后還能夠繼續使用。

1．2 構件受力要求

構件受力要求是建筑抗震結構設計環節中必須要重點考量的問題之一。相關調查資料顯示，在建筑剛度比較柔和的情況下，遇到嚴重地震時主體結構受到的破壞是非常嚴重的，并且，如果地震仍有余震，那么其將會對結構造成嚴重的持續傷害，極易造成結構崩潰，后果非常嚴重。因此，為了保障結構的安全，在抗震結構設計過程中，設計者必須依據建筑的實際情況，重點考慮其構件受力狀況，在設計工作中應加倍重視抗震性能的提升，通過采取有效手段，減小建筑結構受到的損害。

1．3 延展性要求

高層建筑結構的功能是極為重要的，關系到建筑整體的穩定性和安全性。因此，在進行高層建筑抗震結構設計時應明確科學設計的重要性，依照相關規范嚴格要求設計行為，保障設計效果，其中，必須重視建筑結構的延展性要求，通過優化設計，確保其強度以及剛度滿足建筑使用的具體要求，提升其抗震性能。

1．4 優化設計的要求

在進行高層建筑抗震結構設計的過程中，除了要重視上述結構設計的具體要求外，還必須重視進行設計優化。由于結構設計會受到工程造價的影響，因此，在設計環節中，必須重視依據建筑特點和使用性能，明確其主要發揮的功能，以設計制約因素和設計目標為參照，進行結構功能的優化設計。同時，還必須重視結構體系的優化選擇。高層建筑可以采用的結構形式有很多，比如懸掛式和剪-框式等，在具體的設計中應以建筑的功能和造價、社會效益等要求為參照，進行結構形式的優化選擇。另外，在設計過程中，還應重視結構體系的優化設計，應對建筑進行規則、對稱的平面布置，確保剛度分布保持均勻。

2 高層混凝土建筑抗震結構設計要點探討

2．1 建筑位置的科學選擇

通過大量的數據和資料分析可以證明，建筑位置對其抗震性能有著一定的影響作用。因此，在設計環節，必須重視建筑位置的科學選擇。選擇位置時應將附近的地形特征和地貌狀況納入考慮范圍，以保障結構設計成果的有效性。建筑位置選擇時應注意兩點：一、為了保障建筑的安全性，建筑位置最好避開變電站以及火電廠等。二、為了降低施工難度，同時，也為了保障抗震性能，建筑位置盡量不要選在山坡地形處和丘陵地區。

2．2 優化設計方案

高層混凝土建筑抗震結構設計必須符合國家相關的規定，達到規定要求的抗震標準。在建筑主體結構上，必須確保其對于空間變形具有一定的調節能力，使其可以借助結構延伸性能恢復至正常狀態，降低因主體變形導致的消極影響，為保障結構平衡奠定基礎，提升建筑結構的穩定性和安全性。考慮到地震災害對于建筑結構的破壞特點，在設計環節就必須重視構件的合理布局，確保建筑結構的受力情況得到有效的協調，提升抗震性能。其中，應對豎向結構進行重點考慮，由于其受到重力的影響，設計時必須采取手段確保其處于受力平衡的狀態，滿足結構剛度要求，保障建筑結構的有序性，促進建筑整體穩定性的顯著改善。除此之外，設計工作還必須對于工程建設實際進行考慮，結合施工現場周圍的地質條件進行。進行結構設計時，應采取有效的防震措施，對于建筑關鍵部分必須慎重對待，減小建筑受到的均勻重力，合理利用重力規律，調控建筑受到的不規則作用力，促進抗震性能的改善。

2．3 重視地震的扭轉效應

地震是一種具有極大毀壞性的災害，不僅會破壞房屋建筑，對于人員安全也有著巨大的威脅。由于目前還無法實現地震的準確預測，因此，地震的發生具有典型的隨機性特征。地震發生時不僅會產生水平方向和豎向的作用力，還同時伴隨著扭轉效應。因此，抗震結構設計時，必須明確扭轉作用的破壞力，重視結構位移的科學設計，明確位移最小值以及結構最大位移的剛度，確保建筑結構的位移保持一致。其中，必須重視保證建筑結構的各個部分均符合設計規范要求。另外，設計時還必須開展建筑性能研究，明確其可行性，及時發現其中存在的不足，通過及時調整和改進，促進建筑抗震性能的提升。

2．4 合理設計結構參數

設計環節中，可以借助地震模擬，明確建筑受力情況，合理設計結構參數，對于結構各部分的實際受力情況進行科學計算，內容應包括柱梁變形以及墻體承載能力等多個方面。在實施結構規劃時，必須全面掌握建筑的施工技術和所處位置等各項實際情況，明確設計工作的重點和關鍵環節，優化設計框架，改善設計效果。

3 結語

近年來，我國發生了多次地震災害，不僅造成了大量的人員傷亡，也給社會建設造成了巨大的不利影響，在這種背景下，房屋建筑安全的重要性日益凸顯。高層建筑抗震結構具有良好的抗震性能，對于提升建筑的穩定性和安全性意義重大，因此，為了確保抗震功能的正常發揮，在設計環節必須重視加強科學設計和方案優化，明確設計要求和重點，提升設計成果的有效性，改善建筑整體質量，減小地震對建筑造成的破壞，保障人民的生命財產安全和社會發展秩序。

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