高層混凝土建筑抗震結構設計探析

孫磊

現階段我國對地震的防御能力尚且不強，地震會給國家造成非常大的災害，所以，應將建筑設計中的抗震設計進一步加強，以此來保證人們財產和生命的安全。高層抗震結構設計是一個復雜和長期甚至循環往復的過程，其中哪個過程的錯誤或遺漏均可讓整個設計過程變為更加復雜或使設計結果留有安全隱患。對此，我們需嚴格根據規范要求，總結經驗，使得抗震設計更加完善。

1高層混凝土建筑抗震結構設計的原則

1.1國家的《建筑抗震設計規范》應在建筑結構抗震設計中嚴格遵守。辯證靈活應用當中抗震設計原則，嚴謹履行設計施工要求，借助當中經驗，結合高層建筑本地實際，科學設計。

1.2應堅持執行多級防震方法。傳統高層建筑結構通常使用的是三級設防方法，就是小震無恙和中震能修及大震不倒。但在新階段，高層建筑結構一定是使用的多級設防方法，保障建筑主體抗震能力，降低經濟損失建筑抗震中愈加安全。

1.3把概念設計與基于性能設計兩種理論互結合。與高層建筑結構設計位置的詳細實際狀況相結合，做出科學縝密勘察，把握第一手資料，歸納分析探究，做出最優勢的戰略設計組合。

2高層混凝土建筑抗震結構設計戰略

2.1高層建筑結構設計應由建筑的全局出發。全部考慮研究各種建筑位置的功能，在這基礎上，科學設計各部位的構件，確保各部位問的契合，促進各部位或若干部位組合一起能完成某一特定的設計標準，滿足一定的現實需要，并利用抗震設計，讓各構件均能有相應的承載力，若地震到來，各構件均能具有一定的次序先后破會，整體組合構件就會具有更強大的柔性與承載力，進而減慢地震損壞的速度，損耗爆發的能量。

2.2建筑結構設計的基礎就是地基選址，所以，在房屋結構抗震設計上，應科學躲開陡坡，山嘴，河流，山包等不利之處，需遵守牢固，平坦，堅硬，開闊的選址標準。親臨其境，使用先進技術裝備，進行地質勘測，水土山石監測和取樣論證，科學縝密分析。盡力使整個地基牢靠，地質穩定沒有暗河，沒有滲漏，沒有坍塌，沒有火山，沒有熔巖等，進而確保整個地基不會因承載而引發小范圍的垮塌。

3降低地震發生時能量的輸入

基于位移的結構抗震辦法應積極運用，給詳盡方案實施定量分析，讓結構的變形彈性滿足預期地震作用力下的變形需求。針對建筑構件的承載力開始驗收之時，還應限制建筑結構在地震作用下的層間位移限值；同時按照建筑構件的變形與建筑結構的位移問的聯系，明確構件的變形值；按照建筑界面的應變分布和大小，進行明確建筑構件的構造要求。針對高層建筑，在牢固的地方開展建筑工作，能有效降低地震發生作用時能量的輸入，進而降低地震對高層建筑的損壞。

4高度的確定

根據國家現行高層建筑混凝土結構技術規程規定，在一定設防烈度與一定結構方式下，鋼筋混凝土高層建筑均有妥當的高度。此高度是國家當今施工技術水平和建筑科研水平及經濟發展水平下，很是妥善的，同時，也和當今整個土建規范體系相和諧的。但在實際當中，很多混凝土結構高層建筑的高度超出了此限定。針對這樣建筑物，需用科學嚴謹的態度：首先應有專家論證，然后需要有模型振動臺試驗。在地震力作用下，超高限建筑物的變形損壞性態將出現非常大的變化。因跟隨建筑物高度的提高，很多影響要素會出現質變，就一些參數自身超越了已有規范的適宜范疇，比如材料性能和延性要求與荷載取值及力學模型選取還有安全指標等。

5材料的選擇與結構體系

超出150m的建筑，運用主要結構體系（框一筒和筒中筒及框架一支撐體系），均為國外高層建筑使用的主要體系。可是外國的地震區主要是鋼結構，而中國鋼筋混凝土結構和混合結構達到90%。這么高的組合結構，世界各國家均還沒經歷大的地震作用檢驗。在高層建筑里使用框架一一核心筒體系，因為鋼結構相對用鋼量多，它又能降低柱子斷面，所以易被業主喜歡。另外，在柱距變化或是結構體系有變時，需建立結構轉換層，強層與轉換層均在本層產生大剛度而造成結構剛度突變，常能造成與加強層或轉換層臨近的柱件剪力瞬間加大，加強層伸臂構件或轉換層構件及外框架柱相連的地方不容易達到強柱弱梁。所以如果需要建立加強層和轉換層時，應謹慎采用其結構模式，盡可能減少它本身剛度，降低其不利影響。

6使用高延性設計與推廣消震及隔震方法

很多高層建筑抗震設計時，一般使用延性結構，即是相宜掌握建筑結構的剛度，準許地震發生時結構的構件進入有著較大延性的塑性形態，進而損耗地震作用時的能量，讓地震反應減輕，假若這個高層建筑的承載力不大，但是有著很高的延性，那么在地震中這個高層建筑也不易坍塌，因為延性構件能吸收很多的能量，撐得住較大的結構變形。延性結構的應用，能耗掉地震能量，減緩地震反應，讓結構物“裂而不倒”。除此之外，阻尼器的運用在高層建筑的抗震上具有非常大的作用。經過對應用阻尼器開始能量與減震的吸收，能高明地避開或降低地震對高層建筑的損壞。

7結語

總而言之，高層建筑結構的抗震設計手段與技術是不停變化不斷進步的，應在具體的實踐里對高層建筑所在的環境與地質實施細致的探究與剖析，采取相宜的抗震結構，重視建筑結構材料的選用，減緩地震的作用力，提高地震的抵御能力，進而使高層建筑達到抗震的宗旨。