探析高层混凝土建筑的抗震、减震的结构设计

探析高层混凝土建筑的抗震、减震的结构设计

王赞

江苏东都建筑设计研究院有限公司江苏省宿迁市223600

摘要：文章主要针对高层混凝土建筑的抗震、减震结构设计进行分析，结合高层混凝土建筑抗震结构、减震结构设计的发展现状为根据，从提高建筑材料选择力度、科学选择概念设计与设计参数等方面进行深入研究与探索，主要目的在于更好的推动高层混凝土建筑抗震结构、减震结构设计的发展与进步。

关键词：高层建筑；抗震结构；减震结构；混凝土建筑

当前在社会经济快速发展的影响下，使得人员对高层混凝土建筑中的抗震结构与减震结构的重视程度逐步提升，致使抗震结构与减震结构在施工建筑中的重要性也逐步提升。其中抗震结构与减震结构主要包括对施工建筑物的抗震能力分析、结构抗震能力审核以及对地震危险程度分析等各种设计因素，并在一定程度上对高层混凝土建筑的使用年限与安全性有着较为直接的影响，所以其也是建筑行业进行深入研究的主要问题。

一、提高建筑材料选择力度

在高层混凝土建筑施工期间，施工材料有着最为重要的地位与作用。因此在制定抗震方案期间，应提高对建筑材料选择的重视程度。想要更好的对施工材料抗震能力进行提升，设计人员在对其承载能力进行设计分析的同时，还应对施工材料的抗震能力参数进行分析与研究，并对所有施工材料参数变异性进行了解与掌握。也就是通过对地震进行防御及对施工材料进行选择来应对建筑结构的延伸性进行科学控制。想要对这一需求进行满足，则应对符合抗震需求以及具有较强经济性的施工材料进行选择。

二、科学选择概念设计与设计参数

在对抗震结构方案进行制定过程中，应进行较为完善的概念设计，对结构体系抗震作用的传输方式进行明确，并进一步提升结构体系的抗震方法。在对剪力墙进行设计规划期间应具有较强的均匀性与对称性，并在纵向与横向上进行科学规划，使两条主轴线上的强度具有较高的统一性。降低对墙体的开洞数量，若必须进行开洞施工时应使洞口具有较强的整齐性，防止随意开洞现象的发生。对高层混凝土建筑结构的各部件截面规格、箍筋以及受力筋等进行科学控制。在结构施工的连接与装配中，应对其完整性进行保障，对由预应力混凝土施工形成的预应力钢筋，锚固位置应在基础区域外。

三、提高抗震结构、减震结构设计重视程度

当前高层混凝土建筑高度在150m以上时，主要有三种结构形式，包括剪力墙结构、框架结构及剪力墙框架结构，这些结构方式目前在结构设计中被普遍使用。在我国钢材生产加工能力相对较高，各种钢结构在生产加工期间进行不断的优化与完善因素的影响下，高层混凝土建筑抗震结构、减震结构对各型钢、钢管以及钢骨混凝土结构进行使用，在对柱截面规格进行降低的同时，可进一步对高层混凝土建筑的抗震性能进行提升。

四、合理明确建筑结构体系

（一）高层混凝土建筑剪力墙结构

所谓剪力墙结构通常为剪力墙在纵向与横向使用多轴线斜交与正交规划设计，致使所有竖向与水平荷载力都由钢筋混土墙进行承担，其具有较强的刚性，并以弯曲变形为基础。剪力墙结构具有较强的抗侧力，在水平力的影响下，其侧向变形相对较小，空间完整性相对较强。其中由于剪力墙结构自身重量相对较高，导致其施工建筑平面设计规划具有较强的约束性，因此对室内空间较大的建筑需求不能较好的进行满足。所以剪力墙结构经常在施工建筑墙体数量较多以及对室内空间需求相对较小的建筑中进行使用。

（二）高层混凝土建筑框架结构

在施工设计期间高层混凝土建筑对框架结构进行使用时，应对其室内空间进行科学完善的设计与规划。在施工建筑物层数相对较少时，水平荷载承受力先对较小，对结构产生的影响也相对较弱，所以对框架结构进行选择具有较强的合理性。同时框架结构具有较强的柔性，并以剪切变化为基础，致使其使用高度具有较强的约束性，通常在建筑层数相对较少以及不需求进行抗震设计的高层混凝土建筑中进行使用。

（三）剪力墙、框架结构

所谓剪力墙、框架结构主要是剪力墙结构与框架结构的充分融合，通常是结合实际施工情况在框架结构中科学的使用剪力墙，进一步促进建筑建构具有较强的柔性与刚性。对这种建筑结构进行使用可较好的使高层混凝土建筑具有较强的使用空间，同时剪力墙于框架同时对水平荷载力进行承担。其中剪力墙结构与框架结构的形变与刚度都有着相应的差距，所以应对相应的辅助方法进行使用，使这两种结构的形变有着相应的统一性。目前通常是对各层楼板进行针对性设计，对两种结构的统一性进行提升。在进行相应的变位协调后，可使顶部框架对剪力墙进行相应的协助共同进行抗震，其中底部剪力墙也对框架进行协助共同进行抗震，在促进两种结构充分融合的同时，对高层混凝土建筑抗震性能进行充分提升。这一结构主要在各种高度的施工建筑中进行使用。

五、强化结构减震能力与抗震能力的主要方法

普通混凝土建筑与高层混凝土建筑之间存在的差距主要是其受理特征存在较大的差异，其中在地震区域制定高层混凝土建筑结构过程中，不仅要对建筑的刚度与强度进行成分的提升与保持，还应使其具有较强的抗震能力。对其结构进行合理的抗震设计规划与分析，促使其抗震能力快速提升，真正的完成小震不出现损害、中震可进行维修以及大震不倒的设计目标。想要更好的对这一目标进行实现，在对结构进行抗震设计过程中应通过塑性变形对地震能量进行吸收方法的进行使用，更一步提升建筑物抗震能力。同时，这种措施在建筑工中已经较为广泛的适应，并有着较强的使用效果。

（一）高层混凝土建筑基础的抗震设计

高层混凝土建筑应具有地下室设施，其基础深埋应在符合实际施工需求同时，并对地下室附近填土进行夯实加固处理。高层建筑桩基础在对竖向结构重力与荷载力进行承载的同时，还应对地震时产生的能量进行承受，因此应对桩基础承载力计算进行充分重视。

（二）科学的建筑结构刚度与建筑结构体系

完善的建筑工程设计方案应具有较强的结构受力合理性与施工简洁性。在建筑平面规划、竖向设计以及建筑形状设计期间，设计人员应对建筑结构进行充分的融合，在对建筑施工合理性、外形美观性进行充分考虑的同时，也应对结构受力情况进行了解与掌握，提高结构设计经济性，并更好的对水平作用进行抵抗，同时建筑规模应具有较强的简单性与规则性。其中建筑规模对建筑结构的受力情况以及施工材料使用等有着直接影响。在实际设计期间结合建筑的主要功能对合理的结构体系进行选择，对施工建筑纵向与横向各层间的剪切刚度比进行严格控制。在高层混凝土建筑结构满足刚度需求时应根据相应的需求进行科学分配：首先，在建筑平面规划期间刚度在具有较强集中性能的同时还应分布均匀；进行集中可对施工材料进行节约，降低结构重量减少地震力；分布均匀可较好得对相应部件的形变进行控制。其次，施工建筑纵向与横向之间刚度差影响对较小。

（三）对柱、剪、基础区域等进行强化

在制定建筑结构抗震设计规划期间，对强柱弱梁方法进行使用，可进一步对柱的强度进行提升，使建筑构件应力具有较强的平衡性，进一步提升高层混凝土建筑结构的抗震能力。抗震设计期间梁端塑性铰区应对强剪弱弯方法进行使用，致使在强震影响下真正促进弯曲破坏现象的实现，防止发生剪切破坏。与此同时利用强化基础区域与锚固，进一步对混凝土的约束性进行提升。

结语

综上所述，在高层建筑实际施工期间，抗震结构、减震结构设计有着较为重要的作用。设计人员可通过提高建筑材料选择力度、提高抗震结构、减震结构设计重视程度、科学选择概念设计与设计参数等方法对抗震结构、减震结构设计质量进行提升，在提升高层混凝土建筑抗震能力的同时，进一步对人们生活的安全性进行保障。

参考文献

[1]陈天华.高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].中国科技信息,2011(16).

[2]满国君,付艺璇.关于高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].河南科技,2013(12).

[3]冉超,桑超,张涛.高层混凝土建筑抗震结构设计解析探析[J].科技风,2015(19).