高層混凝土的建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了高層混凝土的建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請(qǐng)閱讀。

摘要：高層混凝土建筑的抗震效果關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全，高層混凝土建筑在未來一段時(shí)間的發(fā)展方向以抗震性能的提升以及隔震為主。高層混凝土建筑工程在前期設(shè)計(jì)過程中，其抗震方面的設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格按國家規(guī)范進(jìn)行，施工環(huán)節(jié)也應(yīng)按科學(xué)的施工組織計(jì)劃有序推進(jìn)，科學(xué)地選擇適合的結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)形式及材料，以保障建筑物呈現(xiàn)出高水平的抗震效果。本文具體分析了高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：高層混凝土建筑；抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；施工

地震對(duì)建筑物的破壞性較大，且地震伴有隨機(jī)性、不可確定性等特點(diǎn)，地震之后常伴隨出現(xiàn)余震，余震有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。當(dāng)前，高層建筑采用混凝土結(jié)構(gòu)是我國建筑普遍形式，對(duì)于高層混凝土建筑在抗震效果方面的設(shè)計(jì)，以降低地震造成的危害為根本目的，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過程中必須掌握建筑物所處場(chǎng)地的地質(zhì)情況，應(yīng)用科學(xué)方法使高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能得到穩(wěn)步提升，避免出現(xiàn)地震時(shí)造成嚴(yán)重危害。

1高層建筑抗震設(shè)計(jì)的作用

高層建筑設(shè)計(jì)過程中不能輕視抗震設(shè)計(jì)方面。對(duì)比普通建筑，高層建筑的構(gòu)造、規(guī)模、具體構(gòu)件都呈現(xiàn)出明顯的不同。如果高層建筑設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，將造成難以挽回的損失。所以，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必須注重設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)滿足國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?？拐鹪O(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)延性、剛度最終決定高層建筑工程整體質(zhì)量，必須重視高層建筑中的抗震設(shè)計(jì)。

2高層建筑結(jié)構(gòu)采取抗震設(shè)計(jì)的具體設(shè)計(jì)

2.1水平荷載

水平荷載決定著高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體效果。水平荷載包括風(fēng)荷載和水平地震作用。水平荷載的大小將直接決定了高層建筑的抗震水平。原因在于：①高層建筑物重力荷載以及高層的水平荷載使建筑產(chǎn)生軸力、剪力以及彎矩，其中軸力、剪力與高層建筑物自身高度一次方呈現(xiàn)正比關(guān)系。②水平荷載使高層建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的彎矩，在構(gòu)件中形成的軸力作用將和樓房高度兩次方呈現(xiàn)正比關(guān)系。

2.2側(cè)向位移控制

高層建筑進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注重側(cè)向位移控制。鑒于高層建筑的具體施工過程面對(duì)建筑物樓層逐漸增高，側(cè)向位移現(xiàn)象將很難合理控制。側(cè)向位移狀況還將伴隨樓層高度的增加逐步加重位移的程度，體現(xiàn)出側(cè)向位移和建筑物高度的四次方呈正比關(guān)系。一旦施工過程中沒有很好的控制側(cè)向位移幅度，將對(duì)高層建筑穩(wěn)定性造成影響。高層建筑有可能因此引發(fā)倒塌、墻面開裂等狀況，危害到人民群眾的生命、財(cái)產(chǎn)安全。所以，不能輕視高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工過程中的側(cè)向位移控制。

2.3抗震設(shè)計(jì)的三水準(zhǔn)原則

高層混凝土抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須注重地震力造成的影響。建筑物的抗震水平要求能夠在較小級(jí)別地震時(shí)建筑物保持不壞，在遭受設(shè)防地震時(shí)建筑物可修，而遭遇較大級(jí)別嚴(yán)重地震時(shí)建筑物保持不倒，即“小震不壞，中震可修，大震不倒?！?/p>

3高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體方法

3.1科學(xué)地分析判斷高層建筑的建設(shè)場(chǎng)地和建設(shè)環(huán)境

高層建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到在遭遇地震時(shí)建筑物仍然能夠?yàn)槿藗兲峁┌踩Ｕ希虼私ㄖ倪x址對(duì)不利地段，應(yīng)提出避開要求；當(dāng)無法避開時(shí)應(yīng)采取有效的措施，對(duì)危險(xiǎn)地段不能建造。高層建筑的場(chǎng)地選址應(yīng)力求保證發(fā)生地震時(shí)能夠降低地震力的輸入，使地震波不至于對(duì)高層建筑造成嚴(yán)重的損害，使高層建筑的抗震性能明顯增強(qiáng)。

3.2進(jìn)一步優(yōu)選結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

對(duì)于高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的進(jìn)一步優(yōu)選是建筑物抗震性能不斷提升的重要方式。設(shè)計(jì)時(shí)確定結(jié)構(gòu)方案必須考慮到建筑延性的要求。延性是指建筑物處于地震災(zāi)害的情況下，結(jié)構(gòu)并不能被嚴(yán)重破壞、倒塌，而是有一定的變形能力以消耗地震力。設(shè)計(jì)時(shí)開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須綜合考慮到建豎向、水平受力效果，采取合適的方式設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)是保障建筑物具備較高抗震能力的根本。

3.3進(jìn)一步加強(qiáng)抗震驗(yàn)算

截面抗震驗(yàn)算應(yīng)保證結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度下進(jìn)入彈塑性狀態(tài)。能夠把大部分結(jié)構(gòu)變形改變成眾值烈度地震作用下構(gòu)件承載力驗(yàn)算。構(gòu)件截面抗震驗(yàn)算應(yīng)選擇非抗震承載力設(shè)計(jì)值與承載力抗震調(diào)整系數(shù)相結(jié)合。具體計(jì)算時(shí)應(yīng)將地震作用效應(yīng)值乘以抗震調(diào)整系數(shù)。在經(jīng)過抗震驗(yàn)算的進(jìn)一步設(shè)計(jì)，能夠使建筑抗震設(shè)計(jì)有效性進(jìn)一步增強(qiáng)，發(fā)揮抗震設(shè)計(jì)的效果。

3.4增設(shè)抗震防線

構(gòu)建抗震結(jié)構(gòu)體系宜增設(shè)抗震防線，聯(lián)合延性較好的分體系，連接這些構(gòu)件，形成協(xié)同配合的效果。框架-抗震墻體系包括抗震墻和延性框架，二者互相補(bǔ)充形成了較強(qiáng)的抗震效果。抗震結(jié)構(gòu)體系內(nèi)必須設(shè)定一定范圍的贅余度，分為內(nèi)、外兩部分。根據(jù)相關(guān)規(guī)則構(gòu)建規(guī)律分布的屈服區(qū)，使建筑結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒌卣鹉芰砍浞窒幕蛘呶?，降低地震帶來的破壞程度。建筑基本周期和地震卓越周期一旦接近，冗余設(shè)計(jì)能夠發(fā)揮其功能。如果第一道抗側(cè)力防線被破壞，還有第二道、第三道防線能夠繼續(xù)起到保護(hù)作用，逐步緩解共振效果，減輕地震帶來的破壞作用?？偨Y(jié)以上，伴隨國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，高層建筑紛紛拔地而起，高層建筑是城市中較為尋常的建筑形式，但由于我國經(jīng)濟(jì)條件仍低于發(fā)達(dá)國家，我國高層建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較低，針對(duì)于我國高層建筑設(shè)計(jì)過程中呈現(xiàn)出的問題，特別是高層建筑抗震設(shè)計(jì)方面問題，提出科學(xué)性應(yīng)對(duì)方式，從總體上使高層建筑抗震性能得到進(jìn)一步增強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)

[1]吳磊.高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)分析[J].門窗，2017（7）：140.

[2]秦珊.高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震延性設(shè)計(jì)[J].綠色環(huán)保建材，2017（4）：59.

[3]毛俊義.鋼筋混凝土超高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)研究[J].低碳世界，2017（21）：124~125.

作者:王博 王識(shí) 單位:鞍山鋼都集團(tuán)建筑設(shè)計(jì)有限公司 上海寶冶集團(tuán)有限公司