高层混凝土建筑抗震结构设计要点
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高层混凝土建筑抗震结构设计要点
发表时间：2019-03-25T14:28:11.500Z 来源：《防护工程》2018年第34期 作者： 王京1 王浩2
[导读] 与此同时还要增强高层建筑物在灾害来临时的抵抗能力以及发生事故的概率降低等等，为人民的安全做出最大化的保障。
1.江苏华晟建筑设计有限公司 徐州市 221000；2.江苏浩森建筑设计有限公司徐州分公司 徐州市 221000
摘要：随着我国城市化进程的加快，高层建筑已成为我国城市的主要建筑。近年来，由于地震灾害频发，高层建筑混凝土抗震结构设计一直受到高度重视。高层建筑的混凝土抗震结构设计可以保证建筑的安全稳定。因此，在抗震结构设计过程中，应注意优化设计方案，
明确设计要点和要求，确保设计的有效性。在分析高层混凝土结构抗震设计要求的基础上，探讨了提高高层混凝土结构抗震设计水平的对
策。
关键词：高层混凝土建筑；抗震结构；设计要求；问题；策略
引言
随着我国城市化进程推进，人们对于高层建筑的需求也越来越多，最关注的问题当属安全问题，在高层建筑中，混凝土结构抗震设计是非常重要的，不仅要考虑到设计是否符合建筑的需求，更要合理化的安排设计的相关抗震方法，以此来强化建筑物的抗震性能，与此同
时还要增强高层建筑物在灾害来临时的抵抗能力以及发生事故的概率降低等等，为人民的安全做出最大化的保障。
1 高层混凝土抗震结构的设计特点
建筑物最高高度达到二十八米称为高层建筑，或是在实际建筑设计中建筑物的楼层达到十层以上，称为高层建筑，通过高层建筑物的相关结构在实际技术的分析中可以得到，高层建筑物是一种竖向悬臂的结构设计，所以竖向悬臂这种结构必须得到保障，这就突出了混凝
土技术施工的重要性，在高层建筑结构的设计中，混凝土技术是保障高层建筑安全性的一个不可或缺的一部分。为了保证在建筑物随着层
数的增加，收到的外载压力不会对建筑物本身产生不良影响如形变等，要着手考虑到建筑物受力分布，与此同时保障建筑物在地震时不会
因震波等产生建筑结构的明显位移，保证建筑的安全性以及抗灾功能，还要在建筑的过程中考虑到高层建筑施工过程中的位移。
2 地震对高层建筑的破坏性
2.1 对地基的破坏
在高层建筑中，地基是工程非常重要的一部分，在地基设计中，于软土层建筑地基会受到地震灾害更为强大的破坏，地基破坏也是地震灾害中破坏最为明显的一部分。由于在软土中，地震发生时地基会由于主体液化沉降现象更加明显，在这种情况下整个建筑物会发生明
显的倾斜，这种倾斜是对于建筑物最为危险的破坏之一，同时在高层建筑中，地基的施工采用的是混凝土技术进行施工，在软土中地基发
生沉降会导致更为明显的倾斜，这种倾斜随着地震波以及地基的沉降会越来越严重，对于建筑物的破坏程度不言而喻，严重还可能出现断
层裂缝，所以为了保障安全在地基的设计中一定要采用合理化科学化的地基设计。
2.2对建筑结构的整体性破坏
在高层建筑结构的实际设计过程中，如果采用混凝土框架结构进行设计，将使建筑的整个平面受到地震的影响，同时也会使建筑结构的平面框架发生位移。另外，在高层建筑结构的设计过程中，采用了横柱体系进行结构设计。因此，在这种建筑设计中，当地震发生时，
建筑结构会发生剪切破坏。同时，建筑结构的边缘也会发生窗户损坏。由于在实际建筑的设计过程中，采用了剪力墙建筑的主体结构。当
地震发生时，地震传递给建筑物的能量可以分散。因此，剪力墙可以在一定程度上减少地震对建筑物的主要破坏。
3高层混凝土建筑抗震结构设计机理
3.1?强化抗震防线的设置
就现代混凝土结构抗震设计要求而言，为了满足设计规范和安全标准的要求，设计中必须考虑设置多通道抗震防线。在多条防线的保护下，地震破坏第一条防线后，第二条和第三条防线仍能起到支撑混凝土结构避免倒塌的作用[2]。在设计过程中，混凝土结构的抗震等级
应严格按照国家标准的要求进行设计，并综合考虑。只有这样才能保证混凝土结构工程的安全使用，减少地震灾害对混凝土结构工程的影
响。
3.2隔震
隔震设计是高层混凝土建筑结构中一项非常重要的设计之一，这种隔震技术应用于高层建筑物，高层混凝土建筑施工的底部，在此设计出一个隔震层，隔震层主要是在地震发生时，可以有效的运用水平变化等原理隔绝地震一部分的威力，从根源上减少地震对于高层建筑
上部分的伤害，隔震技术可以让高层混凝土的地基部分与建筑物的楼身部分的共振大大降低，吸收了大部分的共振的地震破坏力，起到保
护作用。隔震主要分为铅制缓冲性构件、钢制缓冲性构件以及叠层式橡胶设计，第一种是利用高纯度的铅通过工艺制作而成，第二种是通
过钢材料进行塑性变形制作而成，而最后一种则是通过钢板与橡胶进行相互重叠后进行连接，利用压力与高温的工艺手法加工成一种高弹
性的构件，值得一提的是叠层式橡胶构件可以有效避免地基在地震中出现共振。
3.3减震
减震主要有三种方式：能量耗散和减震。主要利用高层混凝土建筑结构的附加阻力值。当抗力值达到最高点时，建筑结构的地震力就会减弱。这样，建筑结构的某些部分就配备了相应的耗能元件，当振动发生时会产生滞后变形，并耗散能量，如摩擦电阻、金属电阻、粘
性电阻等，以及（2）隔栅减震。它允许上部结构和下部基础通过上部结构的振动分离和隔离。与传统的隔震技术不同的是，它放松了旋转
约束而不是水平约束；（3）机械减震。本方法主要采用高层混凝土建筑内的钢支撑，不与外钢管粘结，或在钢管混凝土或封闭钢筋混凝土
上涂无粘结涂料，形成一定的滑动界面，达到减震效果。
4高层混凝土建筑抗震设计注意事项
4.1?选择合适设计方案
在选择方案时，首先要考虑的就是施工地点以及实际情况，确定好地点的各个因素以及实际各方面因素后，考虑高层混凝土建筑的合理框架，设计好最合理、科学化的框架设计方案，考虑到成本问题，要选择空间工作计算，以此来降低施工成本，这适用于钢结构。在防
震抗震的设计中，要充分考虑一点，提高横向的框架荷载，同时要针对可变的荷载与永久的荷载进行严格的区分记录，要掌握不用框架结构荷载情况，以此来从框架结构的设计中起到抗震防震的准备工作，值得注意的是混凝土框架结构，屋架的刚度值和屋架的稳定性出现较
大变差或是不足会严重影响水平荷载，对建筑物的安全性以及防震抗震性能有着巨大的危害。
4.2 混凝土框架结构设计的主要内容
首先是结构布置问题，荷载主要是由高层建筑混凝土框架中的板，梁以及柱来进行承受，所以在结构布置方面，柱网的精确是非常重要的一部分。在柱网明确的同时，要对承重柱的确定，屋架以及屋面板的确定，和基础梁以及吊车梁等等相关结构的位置进行精确的计
算。接下来选择方案时，要利用科学的方法进行柱网的设计，检测柱网等布置的合理性，安全性。接下来对结构的布置做宏观调控观察是
否对建筑物完成后投入使用中，经济以及技术先进性是否带来不利影响，是否对建筑物完工后使用中的日常生活带来不便。尽可能做到规
划合理并符合统一的基本规则和相关要求与政策。其次是建筑物的受力分析，高层建筑混凝土钢结构的受力计算等务必要达到规定的要
求，施工中纵向钢筋配筋率，柱纵筋不能与拉筋、箍筋或者预埋等等连接，整体的框架结构要保障建筑物的抗震安全，对于一些强度，刚
度以及稳定性等各方面的要求务必达标。最后是框架结构设计的方法，在高层混凝土抗震的规划中，一定要考虑到实际情况，结合施工当
地的地理气候等各方面因素，严格按照统一的规定进行规划施工。
结束语
高层混凝土建筑抗震结构的优化设计，可以有效地促进人们的生活质量和安全水平的提高。相关设计人员在设计过程中应遵循相关的设计原则，学习和理解新型抗震结构设计的知识内容，促进设计质量的提高，促进经济效益的提高，控制施工成本。
参考文献
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