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解析高层混凝土建筑结构的抗震设计

发表时间：2020/8/4 来源：《基层建设》2020年第10期作者：刘记超1 马洪亮2

[导读] 摘要：随着社会经济的快速发展，城市人口快速增长，为满足社会经济和人居环境的需要，越来越多的高层建筑拔地而起。

        1.身份证号：13062519830803xxxx 河北保定 071000；
        2.身份证号：42112719840129xxxx 湖北黄冈 438000
        摘要：随着社会经济的快速发展，城市人口快速增长，为满足社会经济和人居环境的需要，越来越多的高层建筑拔地而起。高层建筑在满足人们居住要求的同时，也需要克服很多问题，其抗震性能就是其中之一。高层建筑受地震和振动影响较大，为保证建筑安全和人居环境的舒适，在建筑结构设计中，其抗震设计是十分重要的。本文以高层建筑作为研究对象，针对其抗震设计展开讨论，从高层建筑抗震结构设计的要求和建议出发，浅析高层建筑抗震结构设计的要点。
        关键词：高层建筑;混凝土结构;抗震设计;要点;建议
        随着国内建筑工程行业的不断进步,建筑产品的样式日益复杂、建设难度不断提高,逐步增加高层混凝土建筑工程的建设,有关部门非常注重高层混凝土建筑的抗震结构设计,然而,在具体的建筑抗震结构设计中依旧面临不少问题。近些年,我国经常发生地震灾害,这对房屋的结构和抗震效果提出了更加严格的要求。因此,我们应该严格按照设计规范,根据经验,使我们的抗震结构设计更加完善。为此,该文分析了高层混凝土建筑抗震结构设计面临的问题以及应对措施。在建筑结构设计中，抗震设计变得越来越重要，尤其在日益强调建筑结构防灾减灾性能的今天，建筑的抗震性能直接关系建筑抵御灾害和正常运行的能力。对于全寿命管理要求较高的建筑，其抗震设计的合理性会影响到建筑全寿命管理的质量。
        1高层混凝土建筑抗震结构设计的要求分析
        （1）在高层混凝土建筑抗震结构设计过程中，应当考虑到构件性能的稳定性。设计人员需要对建筑材料的性能有充分了解，同时还要在设计时注意建筑构件连接处的构件之间刚度的差异，刚度差异过大的连接点处，其不仅不会达到预期的抗震效果，反而会影响建筑正常使用，为其防灾能力埋下隐患。
        （2）应当根据构件的主要受力形式，合理区分其结构类型，根据结构类型，确定其主要破坏形式为脆性破坏还是延性破坏。合理布置构件，发挥延性破坏优势，利用构件的自身特性，更好地达到抗震效果。
        2高层建筑结构采取抗震设计的具体设计
        2.1水平荷载
        对于高层建筑而言，其抗震设计的要点在于抵抗水平荷载。无论是剪力墙的布置还是基础结构形式的选择，其抗震结构设计主要是为了抵御水平荷载的影响。高层建筑的水平荷载主要来源于三方面，一是地震荷载，二是风荷载，三是水平突变荷载。这三种荷载中，经常作用在建筑上，也是最高层建筑需要重点考虑的荷载形式是风荷载，但是对建筑结构破坏最大的则是地震水平荷载。
        2.2侧向位移控制
        水平荷载对高层建筑的影响程度是随着建筑高度的增加而增大的，水平荷载影响越大，水平位移也就越大。水平位移过大的建筑不仅会为建筑结构埋下安全隐患，还可能会影响到人们正常的使用。因此，高层建筑抗震结构设计考虑的首要因素便是在水平荷载作用下，其水平位移的控制。
        2.3抗震设计的三水准原则
        抗震结构设计的三水准原则主要是针对地震荷载影响而提出的，通常来讲，地震时建筑结构应当做到“小震不坏，中震可修，大震不倒”。

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从而可以保证人民生命财产损失最低，构件设计应当遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的原则，使结构中的构件为延性破坏构件，不仅可以在平时预防结构安全问题，地震中还可以为人们逃生赢得时间。
        3高层混凝土建筑抗震结构的优化设计建议
        3.1建设位置进行科学的选定
        建筑结构抗震性能的确定与建设项目现场实际地质情况有直接关系，项目开始前，应当全面收集项目所在地的水文地质情况资料，保证其水文地质数据与实际相近，避免因数据误差而造成抗震参数的取值。做好前期可行性研究工作，评估灾害风险，选择地震风险灾害最小的地点实施建设，合理确定建筑场地的分类。尤其在设计阶段应当根据建设地点实际情况，对抗震设计方案反复研究讨论，选择灾害风险最小的抗震结构设计方案实施建设。
        3.2优选结构设计方案
        抗震设计应当在保证抗震性能的前提下，尽量提升建筑内部的美观性和施工工艺的可操行。截面抗震验算应保证结构在设防烈度下进入弹塑性状态，能够把大部分结构变形改变成众值烈度地震作用下构件承载力验算。构件截面抗震验算应选择非抗震承载力设计值与承载力抗震调整系数相结合。具体计算时应将地震作用效应值乘以抗震调整系数。
        3.3增设抗震防线
        抗震结构体系宜增设抗震防线，联合延性较好的分体系，连接这些构件，形成协同配合的效果。框架一抗震墙结构体系是一种较好的抗震结构形式，由抗震墙和延性框架协同工作，二者互相补充形成了较强的抗震效果。抗震結构体系内必须具有足够多的赘余度，分为内，外两部分。根据相关规则构建规律分布的屈服区，使建筑结构能够将地震能量充分消耗或者吸收，降低地震带来的破坏程度。建筑基本自振周期和场地卓越周期不宜相近，以免结构发生共振，产生较大破坏。如果结构为多重抗震体系，第一道抗侧力防线被破坏，还有第二道，第三道防线能够继续起到保护作用，逐步缓解共振效果，减轻地震带来的破坏作用。
        4结语
        在经济社会高速发展背景下,建筑工程越来越多,为了更好的保证建筑工程的稳定性与建设质量,在建筑工程设计过程中,做好抗震结构设计,更加凸显出其重要性,特别是对于高层建筑而言更是如此。如果依然根据设计普通建筑的方法对于高层建筑进行设计,那么,高层建筑的抗震能力肯定不行,再有地震发生时,便会引发者损坏情况发生,更甚者导致整个建筑发生坍塌,更甚者导致整个建筑发生坍塌。所以必须要对高层建筑抗震结构设计予以充分重视,保证结构的强度与刚性、延性都符合相关要求,实现最优状态,达到"小震不动、中震可修、大震不倒"的效果,更好确保建筑的稳定性与安全性。
        建筑抗震设计的重要性日益突出，未来的建筑结构设计不会再以结构稳定性为终点。随着更加复杂的结构形式出现，建筑结构的防灾减灾能力会逐渐凸显出来。抗震能力作为其中关键的一环，其设计合理性和设计优化工作在建筑结构设计中会愈加重要。
        参考文献
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        [2]王博，王识，高层混凝土建筑抗震结构设计分析[J].技术应用，2018，（01）.
        [3]郑欢.探析高层混凝土建筑抗震结构设计[J].企业技术开发，2015，（09）.
        [4]何鑫.关于高层混凝土建筑结构的抗震设计探讨[J].中国住宅设施,2020(04):43-44.
        [5]何涛,马青.高层混凝土建筑抗震结构设计问题研究[J].中国新技术新产品,2020(02):98-99.