淺談抗震結(jié)構(gòu)在高層混凝土建筑中的設(shè)計(jì)

薛 飛

(安徽兩淮建設(shè)有限責(zé)任公司，安徽 宿州234000)

目前，我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展迅速，建筑工程逐漸向高層建筑發(fā)展。高層建筑工程的抗震性與一般建筑工程相比顯得更為重要。高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一種新型的建筑結(jié)構(gòu)，抗震性能更為良好，在高層建筑工程的施工過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。

1 建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必要性

在高層建筑設(shè)計(jì)中，做好抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常必要的。隨著我國(guó)的城市化進(jìn)程不斷加快，城市中的人口和土地的矛盾逐漸增大。在這樣的背景下，高層建筑得到了迅猛發(fā)展，并且迅速成為城市建筑發(fā)展的主流方向。但是，建筑高度越高，其自身的重量也就越大，對(duì)于震動(dòng)的抵抗能力越差，如果高層建筑的設(shè)計(jì)還按照普通建筑設(shè)計(jì)的方法，一旦遭遇地震，必然會(huì)導(dǎo)致建筑的損壞或倒塌，引發(fā)嚴(yán)重的后果。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分重視建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保結(jié)構(gòu)能夠在強(qiáng)度、剛度、延性等方面達(dá)到最佳，實(shí)現(xiàn)“小震不動(dòng)、中震可修、大震不倒”的目的，保障建筑的使用安全。

2 抗震結(jié)構(gòu)在高層建筑中的設(shè)計(jì)

2.1 科學(xué)選定建設(shè)位置

高層混凝土建筑的施工過(guò)程中，在進(jìn)行選址時(shí)，必須將地質(zhì)災(zāi)害如地震等考慮進(jìn)去，科學(xué)地進(jìn)行建設(shè)位置的選定，對(duì)高層混凝土建筑的抗震設(shè)計(jì)有著非常重要的作用。(1)高層混凝土建筑的施工地點(diǎn)應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離低洼沼澤還陡峭的山坡;(2)在高層混凝土建筑的周圍不能有變電所和火力發(fā)電廠等影響其安全性的建筑設(shè)施。

2.2 選用合適的建筑材料

合理選擇高層建結(jié)構(gòu)材料也有利于提高建筑設(shè)施的抗震性能。從抗震設(shè)計(jì)的角度對(duì)建筑工程所用材料參數(shù)進(jìn)行有效分析，選用符合高層建筑抗震要求的工程材料。盡量選用高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋及其他高強(qiáng)輕質(zhì)材料，以提高提高構(gòu)件內(nèi)力及抗震性能，并應(yīng)積極運(yùn)用新型減震、隔震材料。

2.3 對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)

高層混凝土建筑的主體結(jié)構(gòu)和建筑物的質(zhì)量有著非常重要的關(guān)聯(lián)。主體結(jié)構(gòu)相同的建筑物應(yīng)當(dāng)在相同或相似的地基上進(jìn)行施工，如果地基的位置出現(xiàn)了液化土、橡皮土和新填土等土層時(shí)，由于這些土層的承載力不同，所以要采取一定的處理使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的剛度增強(qiáng)，使地基能夠承載建筑物。底框結(jié)構(gòu)的實(shí)用性較強(qiáng)，并且經(jīng)濟(jì)性也非常的強(qiáng)，在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。但是該結(jié)構(gòu)體系的剛度分布不夠均勻，有極大的可能導(dǎo)致建筑物的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻變形，更有甚者會(huì)造成建筑的部分開裂，所以在高設(shè)防烈度地區(qū)不宜使用這種結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行建筑主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員必須采取一定的措施保證建筑物的上下部分剛度均勻一致，將高層混凝土建筑的抗震性進(jìn)行真正的提高。

2.4 降低剪力帶來(lái)的破壞性影響

高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu)具有一定的抗剪能力，但是混凝土一旦形成塑性鉸，其梁端的抗剪能力會(huì)變低，甚至低于非抗震狀態(tài)的抗剪能力，所以在進(jìn)行高層混凝土建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要加強(qiáng)柱端、梁端和節(jié)點(diǎn)的組合剪力值，這樣才可以有效的提高高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu)抗剪能力。

2.5 保證結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性是指建筑物在平立面外形尺寸承載力分布、抗側(cè)能力構(gòu)件布置等多方面因素要求。在以往的大部分地震災(zāi)害研究中都說(shuō)明了平立面簡(jiǎn)單并且結(jié)構(gòu)對(duì)稱的建筑物在地震時(shí)，抗震能力比其他建筑物要高。因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的建筑物的地震反應(yīng)容易被估算出來(lái)，有利于人們采取有效的抗震構(gòu)造措施并且對(duì)細(xì)部進(jìn)行處理。保證建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，要求建筑物的平面要對(duì)稱均勻，體型簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)的剛度要沿建筑物豎向變化均勻。

2.6 控制扭轉(zhuǎn)效應(yīng)

地震有水平作用、豎向作用以及扭轉(zhuǎn)作用等多種作用力，在這種情況下，就會(huì)很難掌握計(jì)算其破壞力，如房屋倒塌、地裂、較強(qiáng)的地勢(shì)波動(dòng)等。地震的隨時(shí)性較大，包含的不穩(wěn)定因素較多，這就對(duì)高層混凝土建筑抗震方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，要不斷加強(qiáng)對(duì)地震帶來(lái)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的重視。所有的細(xì)節(jié)都要與其相關(guān)設(shè)計(jì)要求達(dá)到一致，對(duì)暴露出問(wèn)題的地方一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，要馬上進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，盡最大的努力降低地震扭轉(zhuǎn)帶來(lái)的不良影響。

3 結(jié) 語(yǔ)

地震發(fā)生有著隨機(jī)性強(qiáng)、破壞性，這將會(huì)給社會(huì)帶來(lái)不可預(yù)知的不利影響，因此，在對(duì)高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)，要分析以往地震對(duì)建筑物造成傷害的資料，對(duì)建筑施工技術(shù)、工藝流程、安全性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行全面的分析和了解，采用最合理的有效方案提高建筑物整體結(jié)構(gòu)的抗震性，以達(dá)到最優(yōu)良的抗震效果。

［1］陳天華.高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析［J］.中國(guó)科技信息，2011，(16):42.

［2］羅聯(lián)訓(xùn).淺論高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［J］.中華民居(下旬刊)，2014，(6):25.

［3］滿國(guó)君，付藝璇. 關(guān)于高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析［J］.河南科技，2013，(12):168.