混凝土建筑抗震結構設計有效對策探討

高素云

（天津華冶工程設計有限公司，天津 300270）

1 建筑抗震設計中存在的問題

1.1 缺乏全面的地質(zhì)勘查和合理的建筑布局

一方面，在開始建筑項目施工之前，存在部分建筑工程企業(yè)沒有細致地對建筑場地開展地質(zhì)勘探工作，對建筑所在地的地質(zhì)條件缺少詳細的了解，這也就導致了高層建筑設計人員在進行設計時不能準確把握建筑地基情況，在缺少信息的情況下很容易設計出有抗震隱患的高層建筑。另一方面，當前城市中建筑群分布密集，建筑物設計存在著一些不合理的情況，比如在平面設計和空間布局方面存在缺陷，對建筑物的整體抗震性能產(chǎn)生不利影響。設計人員在開展對建筑物的抗震設計工作過程中，一定要把握好這兩方面工作的對稱性、完整性，只有這樣才能夠充分保證建筑單體質(zhì)量分布和剛度變化的均勻性，保證建筑物抗震性能達標。

1.2 缺乏規(guī)范的防震縫設計

為了提高建筑在地震發(fā)生時的抗震性能，根據(jù)現(xiàn)行的規(guī)定和標準，高層建筑需要設置防震縫，以減少建筑因地震導致相互之間的損害。在設計過程中，常常會遇到需要設計防震縫來提高建筑結構抗震性能的情況，比如有些高層建筑各項尺寸超出相關規(guī)定，還有一些建筑結構各部分剛度和荷載數(shù)值相差較大等。而從目前來看，一些建筑開發(fā)企業(yè)為了降低建筑成本，在設計過程中忽視防震縫的重要性，嚴重影響了建筑結構的抗震性能。

2 混凝土建筑抗震設計有效對策

2.1 高層建筑合理選址

建筑選址十分重要，因此在進行高層混凝土建筑進行設計施工前，嚴謹科學的調(diào)研場地與選擇合理的建筑位置至關重要，不僅能有效地實現(xiàn)經(jīng)濟效益，還能保證高層建筑在地震中的安全性。在進行建筑選址的過程中，一定要注意靈活地依據(jù)選址當?shù)貙嶋H的地理狀況、自然環(huán)境以及水文條件等選擇建筑場址。具體可以從以下幾個方面進行考慮：首先，從設計人員的角度來說，由于地震災害發(fā)生的不確定性，選用不同的勘探方式來對不同的選址進行實地勘測，通過數(shù)據(jù)分析處理得出有關場地地震災害較為精準的模型，科學與合理地進行對比，不斷完善高層混凝土建筑結構抗震設計的準備工作。其次，為了減輕地震發(fā)生過程中地震波對于建筑物的損害，需要逐漸開展對建筑物抗震結構延性的相關設計，盡可能地提高建筑主體的抗變形能力、抗壓性以及負載能力。

2.2 不斷強化抗震防線的相關設置

建筑物需要在規(guī)定的設計使用年限內(nèi)滿足設計規(guī)定的各種使用需求，通常需要滿足安全、舒適、耐久的功能要求。這要求設計人員在進行設計時應按照國家現(xiàn)行相關的抗震、荷載、地基與基礎及其他建筑材料的規(guī)范和標準等。抗震設計時需要設置多重抗震防線，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”。有了多重防線，才能在地震沖破第一條抗震防線之后還有第二、三條抗震防線保證建筑結構安全，避免高層混凝土建筑結構滿足最低限度的安全要求，為生命財產(chǎn)安全提供足夠的救援時間。另外，在開展設計的相關工作時，應先依據(jù)相關設計規(guī)范和標準確定建筑結構的安全等級和抗震設防類別，進而合理選擇結構形式和整體布局，盡量使得建筑物體形規(guī)則，以此保證設計經(jīng)濟合理的同時又保證結構構件在地震發(fā)生過程中能充分發(fā)揮其作用，盡可能降低地震對建筑結構的損傷。

2.3 扭轉(zhuǎn)效應的控制

地震對于高層混凝土建筑的作用包括水平作用力、豎向作用力和扭轉(zhuǎn)作用力三種，而在作用力呈現(xiàn)出復雜化的背景之下，很難準確地判斷和計算地震對于建筑自身所造成的實際損傷程度。在開展設計工作的過程中，設計人員重視水平作用力和豎向作用力對結構的影響，同時不應忽視扭轉(zhuǎn)效應所帶來的破壞力。根據(jù)力學模型，規(guī)則的結構體型由于其剛心與質(zhì)心位置基本重合，計算結構偏心距時，數(shù)值較小，有利于結構抗扭。在進行抗扭設計時，應調(diào)整結構的周期比，即結構抗扭剛度與抗側(cè)剛度的比值，減小結構扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)效應。若前期的模擬設計環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)了抗震結構存在問題時，需要及時對問題區(qū)域進行調(diào)整和改善，盡可能地實現(xiàn)對于扭轉(zhuǎn)效應的有效控制。

2.4 結構參數(shù)的設置

不同的建筑結構體系，建筑物的建筑效果及經(jīng)濟效益也會存在較大的區(qū)別。因此，在開展抗震結構設計工作的過程中，需要格外注重抗震結構體系的構建，嚴格按照抗震規(guī)范開展設計工作，明確地震作用在結構中的傳遞途徑，構建多元化的傳遞方案?？拐鸾Y構設計框架初步制定之后，需要充分體現(xiàn)符合時代發(fā)展規(guī)律的設計理念以及專業(yè)的設計技能，尤其是結構關鍵部位的設計，更需要進行詳細準確的說明，確保施工方能夠準確了解設計方的設計初衷和設計目的。

3 結語

高層混凝土建筑抗震結構設計可以有效地提升高層建筑的抗震能力，這可以更好地保護廣大群眾的生命以及財產(chǎn)的安全，對構建和諧穩(wěn)定的社會有著重要的意義。而設計人員將混凝土建筑的結構抗震設計理念合理地應用到高層建筑設計中，可以有效地提升高層建筑在設計使用年限內(nèi)的使用質(zhì)量。所以，高層建筑的設計人員不但要重視將混凝土抗震建筑結構科學地應用到高層建筑設計中，而且還應該積極地探索更優(yōu)質(zhì)的抗震結構設計方案。