混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設計淺論

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摘要：在經(jīng)濟社會高速發(fā)展背景下，建筑工程越來越多，為了更好的保證建筑工程的穩(wěn)定性與建設質(zhì)量，在建筑工程設計過程中，做好抗震結(jié)構(gòu)設計，更加凸顯出其重要性，特別是對于高層建筑而言更是如此。如果依然根據(jù)設計普通建筑的方法對于高層建筑進行設計，那么，高層建筑的抗震能力肯定不行，再有地震發(fā)生時，便會引發(fā)者損壞情況發(fā)生，更甚者導致整個建筑發(fā)生坍塌，更甚者導致整個建筑發(fā)生坍塌。所以必須要對高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設計予以充分重視，保證結(jié)構(gòu)的強度與剛性、延性都符合相關(guān)要求，實現(xiàn)最優(yōu)狀態(tài)，達到“小震不動、中震可修、大震不倒”的效果，更好確保建筑的穩(wěn)定性與安全性。

關(guān)鍵詞：高層混凝土；建筑抗震；結(jié)構(gòu)設計

一、改進高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設計方案

制定設計方案過程中，必須要依照國家在建筑工程抗震施工設計方面相關(guān)要求進行制定，存在于建筑內(nèi)部的主體結(jié)構(gòu)，必須要具有一定空間形狀調(diào)節(jié)能力，在受到一定外力影響下，結(jié)構(gòu)具有一定延伸性，外力結(jié)束之后，結(jié)構(gòu)能夠自行恢復之前的空間形狀。如此可以有效消除外力作用影響下產(chǎn)生變形過程中產(chǎn)生的連帶不利影響。保證建筑的穩(wěn)定性與安全性。分析高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)在遭受地震因素影響造成的破壞時，需要通過科學合理的構(gòu)建，對方案進行布局，研究分析建筑內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力情況，充分了解建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，并針對性地對設計方案做出優(yōu)化。尤其要重視，重力作用對高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)造成的影響，確保其受力勻稱，達到良好的平衡性，增加建筑結(jié)構(gòu)的剛性要求，保證高層建筑結(jié)構(gòu)更加有條理，層次分明，沒有交錯和紊亂現(xiàn)象，促進高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不斷提升，增進其抗震能力。進行施工過程中，需要對施工的具體環(huán)境情況充分明確，加強地質(zhì)勘察，掌握工程建設區(qū)域具體情況。開展建筑結(jié)構(gòu)抗震設計過程中，需要結(jié)合相應的抗震措施，并采取有利措施對建筑工程的關(guān)鍵與重點部位妥善處理，保證建筑整體重量可以均勻地進行分散，彼此對稱，有效調(diào)整建筑的重力關(guān)系，充分掌握建筑本身的變化規(guī)律，通過有效措施積極改善建筑中存在的不規(guī)則作用，促進高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震能力不斷增強。

二、高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)選型

（1）規(guī)則性結(jié)構(gòu)的設計。結(jié)構(gòu)選型，應當充分考慮立面和平面布置的規(guī)則性，這樣不僅能夠確保建筑經(jīng)濟合理，同時使其抗風與抗震能力進一步完善。通過簡明的結(jié)構(gòu)設計圖，進行建筑結(jié)構(gòu)設計，保證地震力在結(jié)構(gòu)中傳播的合理性，確保結(jié)構(gòu)主軸方向保持相近的動力特征，如果結(jié)構(gòu)屬于不規(guī)則的平面，應當避免扭轉(zhuǎn)發(fā)生，同時采取有利措施進行應對。薄弱部位是不規(guī)則豎向結(jié)構(gòu)中需要重點考慮的環(huán)節(jié)，應當針對性的采取有效保護措施，以免這些部位對整體建筑造成影響。如果建筑屬于嚴重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)千萬不可采用，這樣才能更好保證建筑安全性與穩(wěn)定性。（2）超高結(jié)構(gòu)的設計。高層建筑的高度有相關(guān)規(guī)定要求所限制，同時還有嚴格的抗震規(guī)范所限制。新規(guī)范中調(diào)整了超高層建筑結(jié)構(gòu)適應的高度，并增加了超高層建筑在抗震結(jié)構(gòu)設計中的最高高度要求，所以必須要對這樣的建筑給予充分重視，當B級建筑類型結(jié)構(gòu)，超過其相應要求高度之后，這就會對其結(jié)構(gòu)設計造成很多大影響，設計結(jié)構(gòu)也會出現(xiàn)很大變化。（3）嵌固端的設置。在高層建筑中通常設置人防建筑設施與地下室，通常為兩層或者以上。結(jié)構(gòu)計算模式內(nèi)對于嵌固端的設置，是其中重要的假定，設計嵌固端過程中，應當對構(gòu)件的內(nèi)力進行合理分配，并充分尊重經(jīng)濟性原則。

三、建筑抗震結(jié)構(gòu)控制扭轉(zhuǎn)效應

地震產(chǎn)生的作用是非常復雜的，不僅具有水平方向的作用力，同時還兼具豎向以及扭向的作用，所以計算機破壞力存在一定難度。同時，地震發(fā)生過程中，有很多不穩(wěn)定因素存在，所以高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設計過程中抗震方面的要求會更高，更要充分考慮地震發(fā)生時扭轉(zhuǎn)作用帶來的不利影響。如果沒有對于建筑結(jié)構(gòu)位移標準預先進行設置，應當將最大最小位移的剛度充分測量，確保建筑結(jié)構(gòu)整體位移保持同步效果，在相關(guān)設計要求下，確保各個細節(jié)都能一致，發(fā)現(xiàn)問題，及時采取措施進行應對。

四、高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)抗震加固設計方案

高層建筑設計過程中，必須要保持其剛度、強度，還要確保其延性要求。但是建筑本身鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在非常大的自重，尤其是建筑高度和建筑底層柱軸力二者之間表現(xiàn)為正比的關(guān)系，延性對于不同建筑構(gòu)件都有一定要求，如果為既定層高，為使構(gòu)件延性得到進一步增強，通常對軸壓比進行適當調(diào)整，但必須要控制在一定范圍，避免發(fā)生結(jié)構(gòu)短柱情況，影響建筑延性，當出現(xiàn)的地震為高烈度時，很容易引發(fā)剪切破壞，導致建筑不穩(wěn)定，發(fā)生坍塌，因此，必須要加強加固設計。（1）選用螺旋復合箍筋。充分考慮強剪弱彎以及剪壓比進行框架柱設計，保持其抗剪能力，在強柱弱梁限值標準下，設計柱子端部的抗彎能力。強柱弱梁發(fā)生強剪弱彎過程中的短柱，剪切性破壞不會產(chǎn)生，通過復合螺旋扣箍筋，能夠使柱子抗沖剪能力得到進一步增強，增加短柱抗震作用。（2）選用分體柱。相較于抗剪性能，在抗彎性上短柱的能力更強，但是地震發(fā)生時，通?？箯澞芰ι形闯霈F(xiàn)之時，地震產(chǎn)生的剪切作用已經(jīng)形成很大破壞。所以對于短柱抗彎能力可以合適的減少，確保其保持與抗剪強度相一致，這樣才能使地震發(fā)生時，短柱能夠更好的保證抗彎曲屈服作用。通常將抗彎強度減少這種形式來進行設計，將縫隙沿著豎向柱子進行設計，同時劃分柱體，將連接鍵設置于柱肢間配筋內(nèi)，進一步提升構(gòu)件的抗震作用與強度，連接鍵通常使用摩擦阻尼器以及分隔板與通縫隙等。利用分體柱，雖然不能將柱子的抗剪性能增強，然而在使其抗彎能力降低的同時，促進柱子抗變形能力不斷增強，使短柱轉(zhuǎn)變?yōu)殚L柱，增強了短柱的抗震效果。

結(jié)束語：

伴隨經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，高層建筑數(shù)量不斷增多，建筑規(guī)模日益擴大，同時還出現(xiàn)了很多奇特造型的建筑，這些都對建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性提出了更高的要求，需要每個結(jié)構(gòu)工程師必須要具備豐富的專業(yè)知識與技能，清晰的概念分析和熟練掌握處理問題的能力，設計出更加安全穩(wěn)定的高層建筑，為我國建筑業(yè)的發(fā)展貢獻自己的力量。

參考文獻：

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[2]何開俊.關(guān)于高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設計的探討[J].新經(jīng)濟，2015，02：114.

作者：孫光亮 單位：城建設計有限公司