高層混凝土建筑抗震結構設計探析

盧繼英

摘 要：近年來，隨著我國經濟的快速發展以及國家城市化發展的穩步提升，高層混凝土建筑越來越成為我國城市建設發展過程中主要建筑群體，而對于高層混凝土建筑的建設過程來說，加強對其抗震性能的研究，使得高層建筑物能夠具有更強的抵抗地震等災害的能力至關重要。本研究便是從這個角度出發，對高層混凝土建筑抗震結構設計的優化進行簡要的介紹，并將重點探討高層混凝土建筑抗震結構設計的方法以及高層建筑物的抗震結構。

關鍵詞：高層混凝土建筑物 抗震結構 設計分析

前 言

當前，如何提高高層混凝土建筑的抗震效果已經成為城市高層建筑物建設過程中廣泛關注的問題，也是一個難以有效解決的問題。想要提高高層混凝土建筑物的抗震效果，不僅僅需要從建筑物所在位置的地質構造入手，還要考慮建筑物所使用的建筑材料以及建筑物的結構特點。因此，為了使得高層混凝土建筑物具有更強的抗震性能，需要對其結構進行科學合理的優化。

一、高層混凝土建筑抗震結構設計的優化

（一）高層建筑結構的選擇優化。當前，高層建筑物的結構是多種多樣的，主要包括框架結構、框架——剪力墻結構以及板柱——剪力墻結構等。在進行高層混凝土建筑物的設計過程中，要充分結合高層建筑物建設的特點進行相應的分析，通過綜合考慮高層混凝土建筑物在建設過程中所承受的壓力、負載力等來選擇合適的建筑結構，并且與此同時要考慮到建筑物所在的地質環境以及對于建筑物抗震效果的需求。通過將設計理論與實際的建筑要求結合起來，才能夠制定出完善的高層混凝土建筑設計方案。

（二）高層建筑結構的功能優化。對于高層建筑物來說，在進行建筑設計之前就已經確定了其相應的功能，用于不同的用途，比如住宅、辦公樓、商場、停車場等。因此，不同的高層混凝土建筑都有著自身不同的需求，在進行建筑設計時需要根據這些要求進行相關抗震效果的設計，而不能夠同一而論。所以說，在進行高層混凝土建筑的設計時，要對不同的功能區域進行劃分，并且要根據各個區域的功能對其抗震結構進行優化，提高高層混凝土建筑的實用價值。

（三）高層建筑結構的尺寸優化。在對高層混凝土進行施工設計時，對于高層混凝土建筑的每一個單元都已經明確了相關的尺寸要求，對于所使用材料的形狀等也都進行了明確的規范，因此，在建筑施工過程中，要嚴格根據設計要求進行相關材料的切割，保證每一材料的使用都能夠符合相應的規范，這樣能夠在最大程度上保證材料使用的合理性，從而降低工程建設的成本。

（四）高層建筑結構的體系優化。除了以上幾點外，高層混凝土建筑抗震結構設計中還有一個重要的優化方面就是高層建筑結構的體系優化。因此，在對高層混凝土進行結構體系的設計的過程中，要充分遵守相關的設計理念，秉著對稱、規則的要求進行相關結構的設計。除此之外，由于高層混凝土建筑在施工設計的過程中會存在較多的可變因素，因此需要根據變化不斷的對設計方案進行調整和優化，使得高層混凝土建筑在滿足建設要求的前提下具有更加優良的抗震性能。

二、高層混凝土建筑抗震結構設計的方法

（一）推廣消震和隔震措施。在高層混凝土建筑抗震結構設計的過程中需要采取一定的方法，其中一個主要的方法就是推廣消震和隔震措施。當前，我國的地震發生頻繁的地區的房屋建筑都采取了一定的消震和隔震措施，尤其是對于高層混凝土建筑來說更是如此。消震和隔震措施的基本原理是通過對房屋建筑的剛度進行控制，能夠使得房屋在地震發生時處于塑性的狀態，這樣能夠使得地震所帶來的強大能量大部分都被消耗掉，使得建筑物本身所承受的地震的壓力變得非常小，從而增強了建筑物抵抗地震災害的能力。

（二）減少地震時的能量輸入。減少地震時的能量輸入也是高層混凝土建筑抗震結構設計的一個主要方法。建筑物在地震發生時被破壞的一個非常重要的原因就是其對于地震所產生的能量不能夠進行合理的傳播，因此，在進行高層混凝土建筑物的設計過程中，要充分的考慮建筑物所承受的承載力、地震所帶來的位移等，從而使得建筑的設計具有更強的變形能力和彈性。通過對高層混凝土建筑設計的實際需求進行相應的分解，能夠使得其對于地震的能量進行有效的傳輸，降低地震對于建筑物的破壞程度，更好的保證人們的生命和財產安全。

三、高層建筑物的抗震結構

（一）框架結構。框架結構是高層建筑物主要的抗震結構之一，得到了比較廣泛的使用。框架結構使用的主要優點在于能夠為建筑物的內部構造設置靈活的空間，這對于底層建筑來說不會對其結構產生較大的影響。框架結構也有自身的一些缺點，比如其對于建筑物的層數有著較大的限制，這主要是由于框架結構屬于柔性的結構。所以總的來說，框架結構一般適用于層數較少的建筑中，并且抗震效果不是非常的明顯。

（二）框架——剪力墻結構。所謂框架——剪力墻結構，就是在框架結構的基礎上增加剪力墻結構，從而相當于在柔性結構中增加一部分的剛性結構，這樣既能夠保證房屋建筑設計靈活性的優勢，也能夠增強房屋建筑的牢固性。對于框架和剪力墻來說，其在使用過程中所能夠承受的壓力強度有著較大的差距，并且這種差距與樓梯的層數高度成正比，即樓梯的層數越高，框架和剪力墻所能夠承受的壓力差距越大。所以說，在使用這種結構時，要注意協調每一樓層的樓板，從而使得框架和剪力墻的變形程度基本保持一致。

（三）板柱——剪力墻結構。除了以上兩點外，板柱——剪力墻結構也是高層建筑物的主要抗震結構之一。所謂板柱——剪力墻結構，就是在板柱框架結構的基礎上增加剪力墻結構，這種結構的主要優勢在于能夠增加建筑物的牢固性，提高建筑物的抗震能力。但是，這種結構也有著自身的不足之處，即對建筑物的高度有著一定的限制，不能夠應用在較高的建筑中，只能用于中等高度及以下的房屋建筑中。

四、總結

當前，高層混凝土建筑抗震結構的設計已經成為城市高層混凝土建筑工程中重點關心的問題，也是高層混凝土建筑未來發展的實際需要。通過對于高層混凝土建筑抗震結構的優化，能夠提高高層混凝土建筑的抗震性能，從而提升高層混凝土建筑的實用價值。基于此，本研究對高層混凝土建筑抗震結構設計的優化進行了簡要的介紹，并重點闡述了高層混凝土建筑抗震結構設計的方法以及高層建筑物的抗震結構。

參考文獻：

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