高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計探討

劉宇

【摘要】近些年來，由于我國的經(jīng)濟發(fā)展速度較快，房地產(chǎn)行業(yè)也新興崛起，但是房地產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展很大程度上受限于土地資源。為了更好地利用現(xiàn)有的土地資源，緩解土地緊張的問題我們逐漸偏向于高層混凝土建筑工程，而高層混凝土建筑工程質(zhì)量相對要求較高，因此我們應(yīng)當(dāng)注重每一個環(huán)節(jié)，首先應(yīng)當(dāng)從高層建筑自身的結(jié)構(gòu)入手，確保工程的高度穩(wěn)定性和安全性，進一步的為施工的順利開展做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備。一般來說，我們認(rèn)為對于高層混凝土建筑而言，如果抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，則為工程后期的施工提供了強有力的保障，因此作為設(shè)計工作的重點之一抗震結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為我們需要不斷研究的對象。我們應(yīng)當(dāng)深入發(fā)掘和分析高層混凝土抗震結(jié)構(gòu)存在的問題，并針對存在的問題提出具體可行的實施方案。本文就主要針對高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當(dāng)注意的相關(guān)問題提出一些建議看法。

【關(guān)鍵詞】高層建筑;混凝土建筑;抗震結(jié)構(gòu);設(shè)計分析

對于現(xiàn)如今的城市發(fā)展來說，高層建筑屬于十分重要的一種施工項目，因此我們在施工的過程中必須要嚴(yán)格把控工程的質(zhì)量和施工過程中的安全性問題，確保工程在規(guī)定期限內(nèi)保質(zhì)保量的完成。對于高層建筑的混凝土抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計來說，首先我們必須從思想上認(rèn)識到高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性，然后我們需要針對高層建筑混凝土抗震結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性著重進行分析，結(jié)合以往失敗和成功的經(jīng)驗來進行設(shè)計。對于高層建筑工程來說，抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計是至關(guān)重要的，如果結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理，那么就會很容易在后期施工過程中出現(xiàn)施工質(zhì)量安全或者其他的一些問題，從而影響整個工程的應(yīng)用，由此看來，我們必須要合理應(yīng)用專業(yè)人才來對高層混凝土抗震結(jié)構(gòu)進行合理設(shè)置，以此來確保工程后期的順利實施。

1、高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

1.1提高計算的精準(zhǔn)程度，把握結(jié)構(gòu)的剛度

要想更進一步的提高高層混凝土建筑的抗震效果我們必須要要求專業(yè)技術(shù)人員在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中做好對于設(shè)計圖紙數(shù)據(jù)做到精準(zhǔn)要求，所謂的精準(zhǔn)要求也就是設(shè)計數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)結(jié)合高層建筑所處的地理位置，根據(jù)具體實際操作來確定好圖紙的每一結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)避免模糊不清的情況發(fā)生。此外，要確保高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)的剛度要求我們需要結(jié)合具體的施工條件以及相應(yīng)的建筑應(yīng)用情況來確定高層混凝土抗震強度的剛度要求，在確定好剛度要求之后，我們可以對混凝土的灰分和水的配比以及鋼筋的使用量進行進一步的確定，從而保證結(jié)構(gòu)剛度達到相關(guān)質(zhì)量要求。

1.2確保位置正確解析，注重部件間的連接

為了更進一步的做好高層混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計工作，我們還應(yīng)當(dāng)注意工程結(jié)構(gòu)各部分的部件之間的連接效果，認(rèn)真的對工程做好全面的分析解剖和研究，從而提升各部分之間的連接效果。同時為了使建筑的各個部分連接更為合理安全，我們需要進行詳細(xì)的計算和調(diào)整以此確保建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。此外還應(yīng)當(dāng)考慮自然災(zāi)害等其他因素來進行建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計。我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到如果單純的使用降低剛度的方法就很容易會對于整個建筑結(jié)構(gòu)的合理性造成不利的影響，因此我們不僅應(yīng)當(dāng)加強高層混凝土建筑物的抗震水平，還應(yīng)當(dāng)盡可能的減少建筑物的破壞影響。

2、高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)的影響因素分析

2.1地基引起的建筑破壞問題

一般來說高層建筑結(jié)構(gòu)受到破壞是由多方面的原因引起的而由于建筑所處的地理位置不同，因此可能發(fā)生的自然災(zāi)害也不是完全相同的，而如果出現(xiàn)了地震危害，就很容易會對于高層混凝土建筑產(chǎn)生非常不良的影響，其中對建筑工程的地基基礎(chǔ)影響更深。一般來說由于地基破壞而導(dǎo)致整個建筑物發(fā)生破壞的現(xiàn)象是多種多樣的，可以表現(xiàn)為以下幾種。在地震發(fā)生時，很容易會對于建筑地基的土體產(chǎn)生一定的影響，圖題很容易會發(fā)生液化現(xiàn)象，從而使得整個建筑物出現(xiàn)了下沉的情況發(fā)生，這樣建筑物在發(fā)生下沉是很容易會隨之發(fā)生坍塌。此外，如果建筑物的地基出現(xiàn)了損害之后還容易導(dǎo)致整個建筑物沉降不均勻，從而使得建筑物的重心發(fā)生偏移，進一步導(dǎo)致了建筑物自身出現(xiàn)裂縫最終導(dǎo)致坍塌的情況發(fā)生。如果地震發(fā)生時地基出現(xiàn)不穩(wěn)的情況就會對于人們的生命財產(chǎn)安全造成非常不利的影響。

2.2由于剛度不均勻而造成建筑物破壞

在地震發(fā)生時，很多高層建筑物出現(xiàn)倒塌的另外一個主要原因是在于整個建筑物的剛度不均勻，主體結(jié)構(gòu)是不對稱的。如果高層混凝土建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理就會導(dǎo)致整個建筑物重心容易發(fā)生不平穩(wěn)，整個樓體不對稱現(xiàn)象，因此我們在設(shè)計施工過程中，應(yīng)當(dāng)提高對于抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理程度。在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)既要注重樓體的合理性，還應(yīng)當(dāng)提高主體結(jié)構(gòu)的對稱性效果。此外，我們還應(yīng)當(dāng)注意建筑物的載利益分布均衡問題，防止出現(xiàn)不規(guī)則設(shè)計的情況發(fā)生，只有這樣才能更進一步的提升高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)的抗震性。

2.3由于結(jié)構(gòu)體系不同引起抗震性能的差異

對于不同的建筑我而言其結(jié)構(gòu)設(shè)計是不盡相同的。因此如果發(fā)生了自然災(zāi)害～地震的情況那么很容易會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞出現(xiàn)的影響不同。一般來說，對于建筑工程的剪力墻結(jié)構(gòu)來說，其最大的特點就是能夠有效地加強建筑物的承載能力，但是在空間布置方面其靈活性卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)較低，因此不能夠達到空間設(shè)計的相關(guān)要求。而對于框架結(jié)構(gòu)的建筑物而言，其空間設(shè)置相對比較靈活，所以能夠滿足用戶對于空間設(shè)計的相關(guān)需求，但是其抗震的性能卻會因承載力的下降而出現(xiàn)變化。因此我們在進行高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)盡可能提高設(shè)計的合理性，既要保證建筑物的承載能力，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合設(shè)計的空間需求，只有這樣才能為后期工程的順利施工提供強有力的基礎(chǔ)。

3、高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

3.1優(yōu)化設(shè)計方案

對于高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計來說，抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計是整個設(shè)計工作的重中之重，因此我們需要提高設(shè)計工作的精準(zhǔn)程度，結(jié)合建筑體所處于的地理環(huán)境來進行合理科學(xué)的設(shè)計，進一步的確保設(shè)計中剪力墻、砌體等結(jié)構(gòu)的布置合理與優(yōu)化。在實際確定設(shè)計方案過程中，還應(yīng)當(dāng)針對各種數(shù)據(jù)材料進行著重分析，從理論上保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性和穩(wěn)定性，在確保理論上設(shè)計合理之后，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工的具體過程進行考慮，確保后期施工過程中能夠根據(jù)所設(shè)計的設(shè)計方案順利開展。另外，我們還應(yīng)當(dāng)做好對于所在工地周圍環(huán)境的實時勘察工作，結(jié)合具體的環(huán)境特點進行設(shè)計，以此來確定最佳的設(shè)計方案。

3.2提升設(shè)計人員的安全意識

為了更進一步的做好我國城市高層混凝土建筑設(shè)計的工作，我們應(yīng)當(dāng)結(jié)合城市的整體規(guī)劃來進一步的提升高層建筑物的實際使用需求，那么為了達到這一目標(biāo)，我們在針對高層混凝土建筑工程的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)進一步的提高有關(guān)的設(shè)計人員對于工程安全性的關(guān)注程度。如果建筑企業(yè)自身的安全意識相對較差，沒有認(rèn)識到安全問題的話就很容易會在后期的施工過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的安全問題，這不僅會對于企業(yè)的聲譽造成非常大的負(fù)面影響，同時還會造成各種人力物力的浪費。因此，作為企業(yè)來說我們需要合理的應(yīng)用專業(yè)型人才，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)具備充足的理論知識和實際工作經(jīng)驗。只有這樣才能夠有效提高設(shè)計的合理性和科學(xué)性，同時還應(yīng)當(dāng)注意在建筑過程中可能會由于其他原因造到的安全問題。只有設(shè)計工作人員持有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，才能夠在思想和實際工作兩方面做好對于安全隱患的杜絕，從而保證高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

3.3進行剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作

近些年來我國由于地震等自然災(zāi)害造成的人類生命安全問題較多，因此我們對于房屋建造的抗震性能要求也在不斷提高。因此這就要求設(shè)計人員在針對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時，需要著重的根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性來進行準(zhǔn)備，從而進一步的保證建筑抵抗外界沖擊的能力。同時還應(yīng)當(dāng)滿足設(shè)計對于空間的運用和建筑側(cè)面的影響，盡可能地選擇合適的建筑材料來保證工程的整體質(zhì)量，做好剪力墻設(shè)計優(yōu)化的工作。為了更進一步的做好剪力墻設(shè)計，我們還可以合理采用各種計算機軟件，現(xiàn)如今計算機軟件也在不斷優(yōu)化，這也在一定程度上為更好地做好剪力墻設(shè)計工作提供了一定的便利，設(shè)計者可以通過設(shè)計軟件來實現(xiàn)設(shè)計的合理性，從而保證整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計水平。

3.4認(rèn)真對于高層建筑抗震結(jié)構(gòu)的參數(shù)值進行研究

要想進一步的提高高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)，我們需要在進行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計之前要求專業(yè)設(shè)計人員對于具體的施工場所以及材料選擇等多種影響因素進行深入了解和研究，積極學(xué)習(xí)國外先進的設(shè)計理念及設(shè)計思路來確定最具有經(jīng)濟效益且最有效的設(shè)計方案。在進行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中，我們必須要認(rèn)真研究每一項具體參數(shù)，各個設(shè)計參數(shù)都必須要考慮到實際施工情況以及國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。比如活荷載選取在2.0KN/m2 和2.5KN/m2，這種活荷載參數(shù)的選擇對于多層建筑來講影響并不是非常明顯，但是對于幾十層或者上百層的高層建筑來說，其積累效應(yīng)可能會造成結(jié)構(gòu)安全性以及經(jīng)濟性的不同。

結(jié)語：

我國建筑行業(yè)的發(fā)展速度是非?？斓?，而高層建筑工程的規(guī)模也在不斷提高，同時高層建筑的數(shù)量也在不斷增加，這在很大程度上為進一步推動我國城市化的發(fā)展提供了強有力的動力。作為施工單位我們需要嚴(yán)格保證高層混凝土建筑的工程質(zhì)量，在抗震設(shè)計方面做好充分的準(zhǔn)備，只有做好高層混凝土抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作才能夠為后期的施工開展提供一定的理論依據(jù)，從而保證工程的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]康冬冬，許震，張生田.高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計探析[J].居業(yè)，2019（1）：39–40.

[2]燕亞勃，張新杰.高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（27）：90.

[3]李凱，趙磊.高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2018（6）：6–7.