混凝土結構設計中關于抗震設計的微探

【摘要】鋼筋混凝土高層建筑結構的抗震設計方法和技術是不斷變化和進步的，我們在設計時要選用適合的抗震結構，注重建筑結構材料的選擇，減小地震的作用力，增強地震的抵抗力，從而達到高層建筑抗震的目的。

【關鍵詞】高層；混凝土；抗震結構

前言：

我國經濟迅速發展，城市化程度不斷提高，因此建筑物密度也不斷增大，而隨之增長的還有地震對城市造成的潛在威脅，據統計，我國有大約三分之一的特大城市位于七度以上的烈度區。

1 建筑結構抗震等級規定及標準

建筑結構抗震等級是按照地震強度來劃分的，具體而言，就我國來看，其地震主要劃分為了六個等級：0）3級一小地震；②3 ～ 4.5級—有感地震；③4.5 ～ 6級一中強地震；④6 ～ 7級一強烈地震；⑤7 ～ 8級一大地震；⑥8級以上一巨大地震。相關標準還規定了抗震設防分為了三類建筑，即甲、乙、丁，而在我國大部分的房屋抗震等級中都為Ⅷ度，其抗震能力都能達到抵御6級地震的作用。在具體的建筑設計中，對于抗震等級的選擇，應根據建筑物的具體分類、設防標準及房屋高度和結構等來確定。比如說在高層混凝體建筑中的抗震設計，就應根據建筑高度、結構及設防烈度采用不同的抗震等級，并且必須符合相關的計算與措施要求。

2 抗震結構設計中容易忽略的問題

2.1正確理解設計參數

某些設計者在進行抗震驗算時，六度區底部的樓層剪重還未達到0.8%，而在調整信息的過程中，其全樓地震放大系數的取值在1.05 ～ 1.08之間。但是，相關規定表明，全樓地震力放大系數的取值一般為1，除非采用彈性動力時程分析所計算的樓層剪力與振型分解法所得的底部剪重比低于了0.8%時，則應考慮適當提高剪力墻的重量，以便計算結果滿足相關的規范要求。

2.2合理選擇設計參數

對于高層混凝土建筑抗震結構設計中相關配筋率的最小值不能低于0.25%，主要包括了以下方面的配筋率：剪力墻底部加強部位、端山墻、端開間的縱向剪力墻、房屋頂層、樓梯間和電梯間等，而對于其他一些地方的配筋率則不能小于0.20%。在具體的操作中，對于SATWE軟件中的相關剪力墻豎向分布筋最小配筋率了解不透徹，在取值的時候易取其隱含值0.3%。這種情況下，在計算的時候取其豎向分布筋為0.3%，而實際只有0.2% 0.25%，這就會導致誤差的出現，比如說端柱與暗柱的配筋偏小，從而留下了一些安全隱患。

2.3強梁弱墻

我國建筑逐漸增多，使得用地越發緊張，但高層建筑依然越來越多。對于高層住宅小區而言，需要停車場，而基本上大部分都建立在大地下室上，而純地下室的頂板一般都覆蓋了大約1.2米后的土層。因此，對于主樓±O.000與純地下室而言，兩者之間存在錯層，為了防水擋土，某些設計師在主樓-±O.000處做了大約1500 ～ 1800毫米高的梁，同時擱置在了大約500 ～ 600毫米左右的墻肢上，更有甚者將其直接單側垂直擱置在剪力墻的平面外，最終形成了強梁弱墻。步步高論文發表網學生論文快速寫作，建筑工程職稱論文發表，工程管理論文范文參考首選網站。

3 高層混凝土建筑抗震結構設計方法

3.1加強建材的選擇

對于建筑工程而言，其材料屬于基礎，因此在抗震方案設計中，不可忽視建材的選擇。為了提高建材的的抗震性能，不僅需要對建材承受力進行分析，還應應加強建材的抗震性能參數分析，從整體上進行所有建材的參數變異性的分析。換句話說，從抵抗地震來選擇建材就應控制好建筑結構的延性，為了達到這個方面的需求，就需要選擇滿足抗震需求同時也經濟適用的建材。

3.2概念設計及設計參數的合理選擇

在進行抗震結構方案設計時，需要進行概念設計，以明確結構體系地震作用的傳遞途徑，同時也使得結構擁有更多的抗震防線。結構最大且適用高度等應控制在規范的允許范圍之內，以便結構擁有足夠的延性。在剪力墻的布置上理應對稱與均勻，而且應在橫縱兩方向上都要合理布置，使得兩個主軸方向上的剛度能保持一致；墻體上的開洞盡量少，若必須開洞，則應保證洞口的齊整，要避免隨意的開洞；高層混凝土結構的構件在截面尺寸、受力鋼筋及箍筋等方面的設置應控制恰當；在結構構建的裝配及連接上，要保證其結構的整體性，對于預應力混凝土構建的預應力鋼筋而言，錨固在節點核心區之外最佳。

3.3重視抗震結構的設計

就目前來看，我國在150米及以上的高層混凝土建筑，主要有三種結構體系，這些結構體系也是其他各國普遍采用的體系。由于我國鋼材生產十分豐富，加之該類結構在加工制造中也得到了很大的進步與提高，基于此我國高層混凝土建筑結構可以采用鋼骨混凝土結構或者鋼管混凝土結構，這樣可以有效減少柱斷面的尺寸，從而提高層建筑的抗震性能。

3.4科學選擇高層建筑結構體系

在高層建筑結構設計的時候，首先就要充分考慮該高層建筑的房屋高度、使用功能、抗震設防烈度、高寬比、地基情況、場地類別及施工技術等，通過綜合的分析與研討，最終科學選擇高層建筑結構體系。

①框架結構。高層建筑結構采用框架結構的話，則其室內空間可以靈活布置。當高層建筑層數不多時，水平荷載所承受的力不大，同時對結構的影響也很小，因此采用框架結構就比較合理。但是，這種結構的本質屬于柔性，并且以剪切變形為主，因此實際的使用高度受到了限制，一般適用于層數較少或者非抗震設計的高層建筑中。②剪力墻結構。這種結構主要指的是剪力墻隨著縱向與橫向采用多軸線斜交布置或者正交布置，而全部的水平及豎向荷載最終都由鋼筋混凝土墻體所承受，其本質為剛性，同時以彎曲變形為主。這種結構有著很好的抗側力，并且在水平力的作用下側向變形很小，空間的整體性不錯。但是，由于剪力墻結構自身的重量過大，使得建筑的平面布置過于局限，無法滿足內部過大的建筑需求。因此，剪力墻結構主要用在墻體布置較多且房屋面積要求不大的建筑中。③框架一剪力墻結構?？蚣芤患袅Y構當屬框架結構與剪力墻結構的有機結合，指的是在框架結構中適當增設剪力墻，從而實現建筑結構的剛柔并進，能屈能伸。這種結構能夠為建筑提供更為廣闊的使用空間，并且框架與剪力墻可以共同承當水平作用力。但是，兩種結構在剛度及變形上都有著一定的差異，因此需要通過一定的輔助來促使兩者的變形保持一致，當前主要是在各層樓板間下功夫，以此實現兩者的協同運作。兩者受力不同，但是通過了變位協調之后，頂部的框架可以協助剪力墻抗震，同時底部的剪力墻也可以協助框架共同抗震，以此實現兩者的優勢結合，最大化提升抗震性能。

3.5建筑結構抗震性能的提升

高層建筑與一般建筑之間的區別在于受力特性上，尤其是在地震區開展高層建筑結構設計時，除了要保證足夠大的剛度與強度，更應具備良好的抗震性能。對高層建筑結構進行抗震設計與研討，使得建筑結構抗震性能得到提升，最終實現“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目標。為了實現這樣的目標，有些地區在進行結構抗震設計的時候利用了塑性變形來吸收地震產生的能量，從而實現地震破壞的減小，這種方法已經得到了一定的推廣及應用，取得了良好的效果。

4 結束語

隨著經濟社會的發展，高層建筑的不斷增多，抗震結構設計的作用顯得越來越重要。隨著高層結構體系結構形式復雜，分析難度大，全面細致的考慮結構各個構件和每個組成部分，成為今后高層建筑結構體系的設計和考慮的重點。建筑結構設計工作者也應在以后的設計過程中明確結構設計的重點。