高層混凝土建筑抗震結構設計要點分析

王安梅

摘要：高層混凝土建筑的安全問題已經成為了社會廣泛關注的焦點，如何提升混凝土建筑的抗震能力，也成為了我們需要考慮的主要問題。為了確保高層建筑物的抗震能力達到要求，應該對抗震結構設計的基本要求出發，了解抗震設計的關鍵點，并采取科學有效的措施來強化混凝土的抗震能力。接下來我們就將從高層混凝土建筑抗震結構設計的意義出發，探究當前工作開展之中存在的主要問題，并針對高層混凝土建筑抗震結構設計提出有效的手段和措施。

關鍵詞：高層;混凝土建筑;抗震結構;設計要點

一、高層混凝土建筑抗震結構設計的意義

我國地大物博，不同地區的地質結構有著不同的特點，而我國山區面積占據了住宅面積的三分之二，高層建筑物的使用安全往往會受到地質條件的影響。比如說在我國的四川地區和云南地區，都會由于山地分布和地殼運動因素導致地震災害的頻繁發生。而沿海地區則與海洋相近，往往會受到臺風和海嘯等自然災害的影響，對高層建筑用戶的居住安全埋下一定的隱患。高層建筑物本身的容量較大，功能較多，目前已經成為了城市之中的主要建筑，如果其缺乏應有的穩定性，往往會對人們的日常生活造成較為不利的影響，這也就需要設計人員和建筑工程人員能夠重視高層混凝土建筑的抗震設計工作，進一步保障高層建筑物的安全性和耐久性，提升高層建筑物的使用壽命[1]。

如果說高層建筑物缺乏完善的抗震設計，往往會導致其受到自然災害的不良影響，出現晃動乃至斷裂倒塌的問題，居住在高層建筑之中的群眾如果在面臨緊急情況時，缺乏必要的措施規避風險和傷害，那么其人身生命財產安全也將受到嚴重的威脅，高層建筑物作為城市之中最為主要的建筑群體，如何通過抗震設計來保障居住者的生命財產安全也成為了建筑工程從業人員需要深入探討的話題，這也是高層混凝土建筑抗震結構設計的意義所在[2]。

二、高層混凝土建筑抗震設計存在的問題

目前有很多施工單位沒有按照國家標準進行抗震設計，很多施工企業為了獲取更高的經濟效益，往往會出現建筑高度超過設計高度的問題，這種問題的產生，會導致地震災害的到來對高層建筑造成嚴重的影響。建筑物高度與國家標準和規范要求不符，導致建筑物內部強度難以達到預期要求，提升了建筑工程的總體成本，甚至會對人們的生命安全造成不良影響。

除此之外，很多施工單位也存在著高層混凝土建筑物基礎選擇不夠科學的情況，如果項目區土壤的抗震性能不足，會導致建筑物的抗震效果受到不良影響，在我國城市化進程不斷推進的今天，城市土地資源的使用情況更加緊張，而為了獲取更高的經濟效益，開發商往往會忽視土壤質量對高層建筑物抗震結構的影響，而在選擇高層建筑物混凝土基礎的過程之中，也應該做好土質的勘察工作，從而確保土壤強度達到預期要求。

在我國大部分高層混凝土建筑的設計都是以鋼筋混凝土為核心，然而從實際設計情況來看，我國高層建筑混凝土抗震結構也存在著一定的問題，容易導致結構位移情況的產生。在地震災害之中，高層建筑物的頂部往往會承受巨大的應力，而傳統建筑結構的硬度相對較小，導致建筑物的頂部難以承載地震施加的應力，因此必須更加科學合理的選擇建筑物材料，才能確實有效的提升建筑物的抗震效果。

三、高層混凝土建筑抗震結構優化設計的對策

（一）科學的選擇施工地點

項目在施工過程之中，往往需要結合當地的地質情況進行深入的勘察，才能確保建筑抗震結構設計更加合理。在項目施工之前，需要對工程建設地點的水文情況和地質情況進行深入的探究，建設地點的水文數據要與真實數據相匹配，防止出現影響地震參數殘疾的問題，而在項目開展之前，也要結合當地的實際情況對項目的可行性進行深入的分析，對項目之中存在的風險和問題進行細致的調研，選擇地質災害影響響度較小的位置，同時也要對建筑物的實際類型加以明確的選擇[3]。

（二）強化抗震防線

高層建筑物抗震結構之中需要通過多種延展性較高的構件進行連接，從而組成對應的抗震防線。從剪力墻的角度來看，往往需要裂變剪力墻和框架剪力墻結構共同組成抗震防線。一般而言，一次大規模地震后往往會出現多次的余震，而僅僅設置一道抗震防線往往難以達到高層建筑物的抗震需求。單一的防線機制往往無法更好的應對余震問題，導致高層主體結構受到嚴重的破壞，最終導致建筑物崩塌的問題。設計人員必須對抗震體系加以合理的設計，確保相同平面之內的主要構件處于屈服狀態，剩余的抗側力構件處于彈性階段，從而使建筑物的總體結構屈服于總體承受的地震力，切實有效地強化建筑物主體結構的延性和抗側移性能，確保建筑物主體結構的延性和抗側移能力得到有效提升。在混凝土建筑抗震結構設計的過程之中，結構的單一部分往往會產生較大的抗側移值，這也將導致結構之中各個部分的強度受到嚴重的影響，而在抗震防線的設計之中，也需要強化構件的側向位移抵抗力，對施工過程之中的構件使用情況加以科學的論證，從而使側向力抗力對應的構件配筋率得到有效提升。

（三）做好抗震加固設計

高層建筑在施工過程之中對于抗震有著較為明確的要求，而高層建筑物在建設之中，不僅要考慮到延性和剛度的要求，同時也應該從強度角度出發，考慮到鋼筋混凝土自重過高的問題之中，在建筑施工項目與底層柱軸向力的高度角度確保其呈現出正比關系。這也就要求了施工設計人員能夠做好抗震加固設計，對軸向壓縮比進行科學的調整，確保構件的延性得到不斷提升，使主要部件能夠滿足大量的言行需求。這里要注意的是，調整軸向壓縮比的過程之中，需要確保其不超過相應的范圍，從而防止出現對結構造成影響的問題。如果軸向壓縮比過大，則會導致在高強度地震發生的過程之中，高層建筑物受到損害和地震力的剪切，導致嚴重的建筑工程總體結構塌陷的情況[4]。

短柱的抗彎能力比抗剪能力更強，因此在面對地震時，其抗彎能力往往無法得到充分發揮，因此在設計過程之中，應該對短柱的抗彎能力加以有效控制，確保抗彎能力與抗剪能力的數字相近，施工人員也可以采用控制抗彎強度的方法，對豎向裂縫加以有效的設計，將短柱按照對應比例分成多柱，并對其連接鍵加以有效設計，確保裂變柱的加固滿足預期要求，提升構件的抗震能力，切實有效的提升構件的強度系數，同時也可以以減少柱的變形阻力為基礎，不斷改變短柱的長列，從而使短柱的抗震能力達到預期要求。

（四）全面考慮位移情況

建筑工程施工人員應該以更加客觀公正的態度考慮唯一問題，在建筑結構設計之中，承載力的結算是建筑工程設計的基礎所在，設計人員必須對這方面計算給予足夠的重視，選擇彈性的設計方案，對結構承載力進行有效計算，確保建筑工程具備一定的安全性和穩定性。為了減少水平方向的側向位移，也要對建筑工程的自重加以有效控制，考慮到橫向彎矩對高層建筑抗震能力的影響。在重要部分數據獲取之中，也要考慮到諸多因素選擇更加合適的參數加以測算。

四、結束語

綜上所述，隨著社會經濟水平的不斷提升，人們對高層建筑物的安全性提出了更多的要求，設計人員和技術人員也應該以此為基礎，綜合考慮抗震設計的要求，對變形問題進行預算和分析，結合結構的承載能力、綜合位移延性比和地震發生的實際情況調整施工設計方案，做好抗震加固工作，從而使高層建筑物的實用性和安全性得到提升。

參考文獻：

[1]俞兆泰. 高層混凝土建筑抗震結構設計要點分析[J]. 四川建材，2021，47（7）：65-66.

[2]何定國. 高層混凝土建筑抗震結構設計要點分析[J]. 低碳世界，2021，11（1）：108-109.

[3]吳昊. 高層混凝土建筑抗震結構設計要點分析[J]. 房地產導刊，2020（23）：50.

[4]符志誠. 高層混凝土建筑抗震結構設計要點分析[J]. 城市建筑，2016（24）：60-60.