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高层混凝土建筑抗震结构设计要点分析孙帅

发表时间：2021/6/11 来源：《基层建设》2021年第6期作者：孙帅

[导读] 摘要：建筑行业正不断发展，高层混凝土建筑就是其中典型的代表。

        淄博市建筑设计研究院
        摘要：建筑行业正不断发展，高层混凝土建筑就是其中典型的代表。建筑业对高层混凝土建筑提出了抗震的要求，即需要对地震发生所带来的损失进行预防和控制，而且要卓有成效，以此维护人们的生命、财产安全，将地震结构的设计与实践结合起来，满足高层混凝土建筑的需求。基于此，本篇文章对高层混凝土建筑抗震结构设计要点进行研究，以供相关人士参考。
        关键词：高层；混凝土建筑；抗震结构；设计要点
        引言
        地震具有不可预测性，如果地震等级比较高，很多建筑物都会在短时间内坍塌，交通、通讯也会受到严重影响，人们的生命安全也受到严重威胁，社会经济也会造成重大打击。我国很多地区都位于地震带上，为了减轻地震灾害对人们生命财产带来的危害，就要从各方面对地震进行有效预防。建筑物作为人们的居住场所，提高建筑结构抗震性能能够为人们提供更可靠的防护，从而可以为人民群众的人身财产安全提供保障。
        一、建筑结构设计的特点
        在进行建筑项目结构设计的过程中，其主要特点在于建筑结构的实用性以及安全性等方面。除了确保建筑结构设计的安全性之外，还需要对结构的经济性给予足够关注。在设计建筑项目结构的过程中，不但需要确保建筑的稳固性，同时还要表现出建筑的经济效益以及使用价值。
        二、高层建筑结构设计原则分析
        第一，多道防线原则。高层建筑结构设计所关注的重点之一则是安全性，因此，在具体的结构设计中要能够遵循多道防线的原则，即高层建筑因外部作用力而出现损伤，在建筑的某一构件出现损毁或故障时，其它构件仍然能够发挥支撑作用，进而有效缓解高层建筑损毁对内部人员造成的伤害。第二，刚柔并济原则。在高层建筑的结构设计中，刚性原则则要求结构设计中要能够确保整体建筑结构的刚度，刚度越大，建筑的稳定性则越强；柔性原则则要求建筑结构设计能够满足现代社会居民的审美需求。
        三、设计中的高层混凝土建筑抗震结构性能
        3.1在刚度要求上
        对高楼层的建筑设计尤其是混凝土建筑，其设计方面在刚度上面的数据一定要确切，在建筑设计中物理和工程建筑的知识是一定要整体运用的，相连的方法一定要符合科学，然后在此基础上调节整合改进，这样才能增加结构的抗震性能，让建筑物在地震发生时在受力上保持在一定的范围。这样的设计要求能够在基础结构发生变形的情况下，凭借抗震结构自身带有的调节性，以此确保建筑整体结构的稳定性和安全性不出差错，即使需要检修也不会造成影响。
        3.2抗震端设计
        对建筑物抗震端进行设计时需要遵守以下几点要求：一、按照建筑物框肢墙高度规划抗震端高度，尽量确保两者高度的一致性，不能让二者高度出现太大差距；二、对抗震端中起着主要作用和次要作用的建筑结构进行确定，以便可以进一步加固起着重要作用的抗震端结构；三、对于抗震端强度需要定期检查是否存在问题，以便可以及时修补出现问题的抗震端，从而可以防止出现问题的抗震端对整个建筑结构抗震性能造成影响。需要注意的是，一定要用质量比较好的混凝土对抗震端进行修补，这样才能起到修补抗震端强度的作用。
        3.3结构的延展性要求
        高层建筑结构在建筑设计建造的过程中是决不能忽视的，它是整个建筑的安全保障和稳定保障的核心。所以，在设计建筑结构尤其是高楼层的架构时，一定要把科学合理的设计放在第一位，不能随意进行删减或者增加符合设计所提出的要求和标准，以此来确保设计的实际作用。
        3.4框支层设计
        框支层能够对建筑物抗变形能力造成决定性影响，因此建筑设计人员需要更加重视框支层设计。

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想要达成这个目标需要做好几下几点工作：一、先要对建筑物的结构参数进行充分了解，然后在此基础上对框支层刚度进行增强，使得框支层刚度在整个建筑结构中都处于领先地位；二、由于剪力墙和框肢墙之间有着紧密关系，剪力墙能够对其抗震性能产生严重影响，因此，要将底部楼板之间的距离控制在24米以内，以便可以让建筑物的传导性得到保障，还可以对框肢墙刚度进行增强；三、连梁弯矩并不是一成不变的，需要动态的进行调整，还需要适当的加厚局部框肢墙，这样节点位置就可以更好的应对建筑上层压力，整个建筑物的抗震性能都能得到增强。
        四、高层混凝土建筑抗震结构设计的优化策略
        4.1设计方案制定
        结构设计设计是高层建筑后期建设施工的重要基础，如果结构设计阶段出现了问题，无法形成科学合理的设计方案，则无法为后期的具体施工提供科学的指引。从当前的情况来看，在高层建筑结构设计中，会出现设计人员考虑不够全面，导致所形成的设计方案存在不合理之处，而根据设计方案所完成的高层建筑耐久性较差，无法体现建筑功能。为此，在高层建筑结构设计阶段，设计人员需要对整个高层建筑项目进行全面的评估，然后明确建筑结构方面的实际要求，然后再着手进行设计。所形成的初步方案，还应该与参与建筑施工的人员进行相互讨论，然后查找高层建筑结构设计中存在的不足，并及时改进，为了确保设计方案的合理性，设计人员还可以请专门的设计公司对其方案进行评估，并形成最终设计方案，这有这样，才能够确保高层建筑结构设计方案的科学合理性，并为后期的建筑施工建设提供科学的指引，以此确保高层建筑质量。
        4.2加强对于建筑结构体系整体合理性的重视
        在进行建筑结构设计的过程中，必须严格遵守相关的建筑法律法规与国家标准，在设计建筑结构体系的过程中要充分应用目前先进的技术，特别是对于建筑结构的承重设计与抗震设计，需要根据建筑施工材料的实际状况来进行分析研究，确保整体建筑结构的安全稳定性。另一方面，对于建筑结构图平面的方案设计，如果设计不合理，就会导致建筑建筑结构各方面各角度都会存在一些不合理的问题。如果在具体的设计过程中发现土质地貌结构存在一些特殊问题，需要根据目前的实际状况来设计合适的结构，例如一些潮湿塌陷的场地，需要加强对于地基的处理，来确保建筑结构整体的防震性能。
        4.3对地震外力能量吸收进行合理布局，对能量传递进行合理设计
        设计建筑结构抗震性时，先要科学设计建筑结构，确保建筑结构能够有效传递地震外力能量，还可以对这些能量进行有效吸收。为了达到这个目标，设计人员不能将建筑物的墙和柱分散到不同平面上，对于梁的轴线也要和前两者保持在同一平面，这样设计的建筑结构不仅可以在双向对抗地震力，还可以减轻地震形成的弯剪力对建筑物造成的破坏，从而提高了建筑物的安全性和牢固性。
        4.4建设位置的选择
        建筑位置的选择是高层混凝土建筑需要放在第一位考虑的，地理位置决定了建筑物需要的抗震性能大小，因为它对建筑的抗震有最直接的要求，因此，在进行设计的过程中，一定要考虑该地区的地震发生情况，有依据有理论支持地选择建设位置，当然地质条件也是不能忽略的，因此在选址的时候，要避开建设在丘陵以及山坡的附近。
        结束语
        总之，随着地震灾害的不断发生，政府部门对建筑结构抗震性能越来越重视，并提倡各个建筑企业对建筑结构的安全性和稳固性进行增强，希望以此来促使建筑物更好的应对地震灾害，能够在地震中保护居住人员的人身财产安全，并减轻地震对社会经济的损害。
        参考文献
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