高層混凝土建筑抗震結構設計探討

蘇 招

（北京清水愛派建筑設計股份有限公司太原分公司，山西 太原 030000）

1 高層混凝土建筑結構設計特點

1.1 水平側向力的有效控制

高層混凝土建筑會有一些結構特點，最為明顯的一點就是，由于建筑體高度很高，受到的水平側向力會極具增大，這是結構設計中必須有效化解的問題。水平側向力對高層建筑的變形有很大的影響。通常高層建筑受到的水平側向力主要由水平地震力以及風引起的荷載力所提供，相比普通的多層建筑，高層建筑受水平側向力的影響更大，極易因水平方向的荷載而在水平方向上發生較大的位移，對建筑的穩定性、安全性以及居住的舒適性都有著較大的影響。因此，在結構設計時一定要綜合考慮高層建筑體的構造、性能和自身的各方面特點，有效控制水平側向力可能對于建筑體造成的負面影響，讓建筑始終保持較好的安全性與穩定性。

1.2 結構剛度的合理布設

在結構設計中對于建筑體剛度的控制非常重要，尤其是高層混凝土建筑，就剛度的要求也會更高。有些建筑師會簡單認為，剛度越高越能夠保障建筑體的穩定性，其實并不然。剛度越高必然會帶來建筑體自重的提升，不僅會讓建筑體的建造成本急劇增大，也會之間影響到建筑體的抗震性能。因此在保證高層建筑剛度的同時還要對結構的柔性進行兼顧，避免建筑因脆性過大而在外力作用下發生倒塌。所以，設計人員在進行高層建筑結構設計時需要合理地對結構剛度進行布置，控制建筑結構剛度在合理范圍內，在具有剛度的同時保證一定的柔性，以滿足高層建筑在承載能力以及抗震能力方面的需求。

2 抗震設計理念在建筑結構中應用需要注意的問題

經濟問題。抗震技術的應用固然重要，但是也要根據企業的實際情況，在注重技術的同時，確保經濟實用型，可以采用最先進的技術、高質量的產品，但也要設計出科學合理的簡化施工方案，從根本上節約成本，避免浪費。第二，設計方面。在建筑結構抗震設計的過程中，需要堅持實事求是的設計原則，根據設計目標的實際情況進行設計，還要根據設備性能、材料情況等因素進行設計，否則不僅會提高施工成本，也會造成施工難度的增加，嚴重的情況下，施工質量也無法保證。第三，質量方面。建筑施工的關鍵問題就是施工質量，在進行建筑抗震施工設計的過程中，需要保證材料設備質量合格，同時保證施工計劃、施工方案符合建筑施工需求。當施工過程中出現沉降或傾斜問題時，需要施工初期對建筑結構的嚴格把控，做到每個施工步驟的監管，從而避免在結構設計中出現紕漏，同樣能夠提升建筑物的可靠性。

3 高層混凝土建筑結構設計要點

3.1 概念設計的實施

高層混凝土建筑在進行結構設計時，首先要讓概念設計得到有效實施。設計人員可以充分細致的了解建筑體的多方面信息，了解建筑體周圍的環境和建造場地，同時要明確建筑體的性能和特點，基于這些因素綜合形成一個初步的概念設計草圖。隨著目前各種結構設計輔助工具的不斷產生，可以讓概念設計更加高效便捷的完成，并且能夠提升設計的準確定和精細程度。在概念設計中還需要結合一些要點做注重考量。比如，高層建筑普遍來說有著更大的結構設計難度，且在控制建筑體的抗震性能上要做很多技術上的處理。這些問題在概念設計時都要做充分考慮，并且要形成科學合理的設計方案。概念設計的良好實施能夠讓建筑結構設計有基本的雛形，可以形成初步的抗震措施，是結構設計效能的體現。

3.2 結構方案的選型

結構方案的選型是很重要的設計環節，這個過程需要就一些重點問題做有效處理。首先，在結構方案選型時要確定是否存在不規則結構問題。由于現在的建筑體在外形結構上普遍追求新穎突破，各種不規則建筑體不斷產生。這樣的建筑體確實能夠極大的吸引人的眼球，但是這類建筑在結構設計的難度和實施過程中存在的障礙極大。因此，在結構方案選型上首先要將不規則結構問題做有效處理，判斷這種不規則形態如何可以透過有效的結構設計來完成，并且進一步思考在這種結構設計背景下如何保障其抗震性與穩定性。另一方面，要就結構超過問題做有效處理。隨著建筑體在高度上的不斷攀升，各種超高建筑不斷產生，這不僅增加了結構設計的難度，也給建筑體的抗震性提出了更大調整。因此，在具體的結構設計選型時要就這個問題做有效處理，并且結合建筑體的結構性能做合理的結構方案的選型。

3.3 承載力與變形控制

在抗震結構設計時，應對結構位移情況進行分析計算，一般采用定量方式計算建筑物在設防烈度作用下的位移，有效確保設計后的抗震結構在出現變形時能保持在可控范圍內，使建筑物抗震性能符合設防標準要求。在對建筑結構承載力進行計算時，還應根據層間位移角數值與延性位移數值，結合位移與承載力之間的變形關系，對結構變形進行分析。

4 結語

我國建筑行業已逐步成為較重要的社會經濟支柱，因此，施工質量與結構安全越來越受到人們的關注。施工企業通過對高層混凝土建筑進行抗震結構設計，可有效提升建筑主體結構的安全性，最大程度保障地震發生時居民的人身安全。