高层混凝土建筑抗震结构设计探析

卢继英

摘 要：近年来，随着我国经济的快速发展以及国家城市化发展的稳步提升，高层混凝土建筑越来越成为我国城市建设发展过程中主要建筑群体，而对于高层混凝土建筑的建设过程来说，加强对其抗震性能的研究，使得高层建筑物能够具有更强的抵抗地震等灾害的能力至关重要。本研究便是从这个角度出发，对高层混凝土建筑抗震结构设计的优化进行简要的介绍，并将重点探讨高层混凝土建筑抗震结构设计的方法以及高层建筑物的抗震结构。

关键词：高层混凝土建筑物 抗震结构 设计分析

前 言

当前，如何提高高层混凝土建筑的抗震效果已经成为城市高层建筑物建设过程中广泛关注的问题，也是一个难以有效解决的问题。想要提高高层混凝土建筑物的抗震效果，不仅仅需要从建筑物所在位置的地质构造入手，还要考虑建筑物所使用的建筑材料以及建筑物的结构特点。因此，为了使得高层混凝土建筑物具有更强的抗震性能，需要对其结构进行科学合理的优化。

一、高层混凝土建筑抗震结构设计的优化

（一）高层建筑结构的选择优化。当前，高层建筑物的结构是多种多样的，主要包括框架结构、框架——剪力墙结构以及板柱——剪力墙结构等。在进行高层混凝土建筑物的设计过程中，要充分结合高层建筑物建设的特点进行相应的分析，通过综合考虑高层混凝土建筑物在建设过程中所承受的压力、负载力等来选择合适的建筑结构，并且与此同时要考虑到建筑物所在的地质环境以及对于建筑物抗震效果的需求。通过将设计理论与实际的建筑要求结合起来，才能够制定出完善的高层混凝土建筑设计方案。

（二）高层建筑结构的功能优化。对于高层建筑物来说，在进行建筑设计之前就已经确定了其相应的功能，用于不同的用途，比如住宅、办公楼、商场、停车场等。因此，不同的高层混凝土建筑都有着自身不同的需求，在进行建筑设计时需要根据这些要求进行相关抗震效果的设计，而不能够同一而论。所以说，在进行高层混凝土建筑的设计时，要对不同的功能区域进行划分，并且要根据各个区域的功能对其抗震结构进行优化，提高高层混凝土建筑的实用价值。

（三）高层建筑结构的尺寸优化。在对高层混凝土进行施工设计时，对于高层混凝土建筑的每一个单元都已经明确了相关的尺寸要求，对于所使用材料的形状等也都进行了明确的规范，因此，在建筑施工过程中，要严格根据设计要求进行相关材料的切割，保证每一材料的使用都能够符合相应的规范，这样能够在最大程度上保证材料使用的合理性，从而降低工程建设的成本。

（四）高层建筑结构的体系优化。除了以上几点外，高层混凝土建筑抗震结构设计中还有一个重要的优化方面就是高层建筑结构的体系优化。因此，在对高层混凝土进行结构体系的设计的过程中，要充分遵守相关的设计理念，秉着对称、规则的要求进行相关结构的设计。除此之外，由于高层混凝土建筑在施工设计的过程中会存在较多的可变因素，因此需要根据变化不断的对设计方案进行调整和优化，使得高层混凝土建筑在满足建设要求的前提下具有更加优良的抗震性能。

二、高层混凝土建筑抗震结构设计的方法

（一）推广消震和隔震措施。在高层混凝土建筑抗震结构设计的过程中需要采取一定的方法，其中一个主要的方法就是推广消震和隔震措施。当前，我国的地震发生频繁的地区的房屋建筑都采取了一定的消震和隔震措施，尤其是对于高层混凝土建筑来说更是如此。消震和隔震措施的基本原理是通过对房屋建筑的刚度进行控制，能够使得房屋在地震发生时处于塑性的状态，这样能够使得地震所带来的强大能量大部分都被消耗掉，使得建筑物本身所承受的地震的压力变得非常小，从而增强了建筑物抵抗地震灾害的能力。

（二）减少地震时的能量输入。减少地震时的能量输入也是高层混凝土建筑抗震结构设计的一个主要方法。建筑物在地震发生时被破坏的一个非常重要的原因就是其对于地震所产生的能量不能够进行合理的传播，因此，在进行高层混凝土建筑物的设计过程中，要充分的考虑建筑物所承受的承载力、地震所带来的位移等，从而使得建筑的设计具有更强的变形能力和弹性。通过对高层混凝土建筑设计的实际需求进行相应的分解，能够使得其对于地震的能量进行有效的传输，降低地震对于建筑物的破坏程度，更好的保证人们的生命和财产安全。

三、高层建筑物的抗震结构

（一）框架结构。框架结构是高层建筑物主要的抗震结构之一，得到了比较广泛的使用。框架结构使用的主要优点在于能够为建筑物的内部构造设置灵活的空间，这对于底层建筑来说不会对其结构产生较大的影响。框架结构也有自身的一些缺点，比如其对于建筑物的层数有著较大的限制，这主要是由于框架结构属于柔性的结构。所以总的来说，框架结构一般适用于层数较少的建筑中，并且抗震效果不是非常的明显。

（二）框架——剪力墙结构。所谓框架——剪力墙结构，就是在框架结构的基础上增加剪力墙结构，从而相当于在柔性结构中增加一部分的刚性结构，这样既能够保证房屋建筑设计灵活性的优势，也能够增强房屋建筑的牢固性。对于框架和剪力墙来说，其在使用过程中所能够承受的压力强度有着较大的差距，并且这种差距与楼梯的层数高度成正比，即楼梯的层数越高，框架和剪力墙所能够承受的压力差距越大。所以说，在使用这种结构时，要注意协调每一楼层的楼板，从而使得框架和剪力墙的变形程度基本保持一致。

（三）板柱——剪力墙结构。除了以上两点外，板柱——剪力墙结构也是高层建筑物的主要抗震结构之一。所谓板柱——剪力墙结构，就是在板柱框架结构的基础上增加剪力墙结构，这种结构的主要优势在于能够增加建筑物的牢固性，提高建筑物的抗震能力。但是，这种结构也有着自身的不足之处，即对建筑物的高度有着一定的限制，不能够应用在较高的建筑中，只能用于中等高度及以下的房屋建筑中。

四、总结

当前，高层混凝土建筑抗震结构的设计已经成为城市高层混凝土建筑工程中重点关心的问题，也是高层混凝土建筑未来发展的实际需要。通过对于高层混凝土建筑抗震结构的优化，能够提高高层混凝土建筑的抗震性能，从而提升高层混凝土建筑的实用价值。基于此，本研究对高层混凝土建筑抗震结构设计的优化进行了简要的介绍，并重点阐述了高层混凝土建筑抗震结构设计的方法以及高层建筑物的抗震结构。

参考文献：

[1] 朱樑.高层建筑混凝土结构设计中的抗震设计[J].建材与装饰，2018（44）：70-71.

[2] 燕亚勃.高层混凝土建筑抗震结构设计要点分析[J].住宅与房地产，2018（27）：90.