高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析

盧繼英

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及國(guó)家城市化發(fā)展的穩(wěn)步提升，高層混凝土建筑越來(lái)越成為我國(guó)城市建設(shè)發(fā)展過(guò)程中主要建筑群體，而對(duì)于高層混凝土建筑的建設(shè)過(guò)程來(lái)說(shuō)，加強(qiáng)對(duì)其抗震性能的研究，使得高層建筑物能夠具有更強(qiáng)的抵抗地震等災(zāi)害的能力至關(guān)重要。本研究便是從這個(gè)角度出發(fā)，對(duì)高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，并將重點(diǎn)探討高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法以及高層建筑物的抗震結(jié)構(gòu)。

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

前 言

當(dāng)前，如何提高高層混凝土建筑的抗震效果已經(jīng)成為城市高層建筑物建設(shè)過(guò)程中廣泛關(guān)注的問(wèn)題，也是一個(gè)難以有效解決的問(wèn)題。想要提高高層混凝土建筑物的抗震效果，不僅僅需要從建筑物所在位置的地質(zhì)構(gòu)造入手，還要考慮建筑物所使用的建筑材料以及建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。因此，為了使得高層混凝土建筑物具有更強(qiáng)的抗震性能，需要對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化。

一、高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

（一）高層建筑結(jié)構(gòu)的選擇優(yōu)化。當(dāng)前，高層建筑物的結(jié)構(gòu)是多種多樣的，主要包括框架結(jié)構(gòu)、框架——剪力墻結(jié)構(gòu)以及板柱——剪力墻結(jié)構(gòu)等。在進(jìn)行高層混凝土建筑物的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分結(jié)合高層建筑物建設(shè)的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的分析，通過(guò)綜合考慮高層混凝土建筑物在建設(shè)過(guò)程中所承受的壓力、負(fù)載力等來(lái)選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)，并且與此同時(shí)要考慮到建筑物所在的地質(zhì)環(huán)境以及對(duì)于建筑物抗震效果的需求。通過(guò)將設(shè)計(jì)理論與實(shí)際的建筑要求結(jié)合起來(lái)，才能夠制定出完善的高層混凝土建筑設(shè)計(jì)方案。

（二）高層建筑結(jié)構(gòu)的功能優(yōu)化。對(duì)于高層建筑物來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)之前就已經(jīng)確定了其相應(yīng)的功能，用于不同的用途，比如住宅、辦公樓、商場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)等。因此，不同的高層混凝土建筑都有著自身不同的需求，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)這些要求進(jìn)行相關(guān)抗震效果的設(shè)計(jì)，而不能夠同一而論。所以說(shuō)，在進(jìn)行高層混凝土建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)不同的功能區(qū)域進(jìn)行劃分，并且要根據(jù)各個(gè)區(qū)域的功能對(duì)其抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提高高層混凝土建筑的實(shí)用價(jià)值。

（三）高層建筑結(jié)構(gòu)的尺寸優(yōu)化。在對(duì)高層混凝土進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于高層混凝土建筑的每一個(gè)單元都已經(jīng)明確了相關(guān)的尺寸要求，對(duì)于所使用材料的形狀等也都進(jìn)行了明確的規(guī)范，因此，在建筑施工過(guò)程中，要嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行相關(guān)材料的切割，保證每一材料的使用都能夠符合相應(yīng)的規(guī)范，這樣能夠在最大程度上保證材料使用的合理性，從而降低工程建設(shè)的成本。

（四）高層建筑結(jié)構(gòu)的體系優(yōu)化。除了以上幾點(diǎn)外，高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還有一個(gè)重要的優(yōu)化方面就是高層建筑結(jié)構(gòu)的體系優(yōu)化。因此，在對(duì)高層混凝土進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要充分遵守相關(guān)的設(shè)計(jì)理念，秉著對(duì)稱(chēng)、規(guī)則的要求進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。除此之外，由于高層混凝土建筑在施工設(shè)計(jì)的過(guò)程中會(huì)存在較多的可變因素，因此需要根據(jù)變化不斷的對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，使得高層混凝土建筑在滿(mǎn)足建設(shè)要求的前提下具有更加優(yōu)良的抗震性能。

二、高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法

（一）推廣消震和隔震措施。在高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要采取一定的方法，其中一個(gè)主要的方法就是推廣消震和隔震措施。當(dāng)前，我國(guó)的地震發(fā)生頻繁的地區(qū)的房屋建筑都采取了一定的消震和隔震措施，尤其是對(duì)于高層混凝土建筑來(lái)說(shuō)更是如此。消震和隔震措施的基本原理是通過(guò)對(duì)房屋建筑的剛度進(jìn)行控制，能夠使得房屋在地震發(fā)生時(shí)處于塑性的狀態(tài)，這樣能夠使得地震所帶來(lái)的強(qiáng)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壓力變得非常小，從而增強(qiáng)了建筑物抵抗地震災(zāi)害的能力。

（二）減少地震時(shí)的能量輸入。減少地震時(shí)的能量輸入也是高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)主要方法。建筑物在地震發(fā)生時(shí)被破壞的一個(gè)非常重要的原因就是其對(duì)于地震所產(chǎn)生的能量不能夠進(jìn)行合理的傳播，因此，在進(jìn)行高層混凝土建筑物的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分的考慮建筑物所承受的承載力、地震所帶來(lái)的位移等，從而使得建筑的設(shè)計(jì)具有更強(qiáng)的變形能力和彈性。通過(guò)對(duì)高層混凝土建筑設(shè)計(jì)的實(shí)際需求進(jìn)行相應(yīng)的分解，能夠使得其對(duì)于地震的能量進(jìn)行有效的傳輸，降低地震對(duì)于建筑物的破壞程度，更好的保證人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

三、高層建筑物的抗震結(jié)構(gòu)

（一）框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是高層建筑物主要的抗震結(jié)構(gòu)之一，得到了比較廣泛的使用。框架結(jié)構(gòu)使用的主要優(yōu)點(diǎn)在于能夠?yàn)榻ㄖ锏膬?nèi)部構(gòu)造設(shè)置靈活的空間，這對(duì)于底層建筑來(lái)說(shuō)不會(huì)對(duì)其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的影響?？蚣芙Y(jié)構(gòu)也有自身的一些缺點(diǎn)，比如其對(duì)于建筑物的層數(shù)有著較大的限制，這主要是由于框架結(jié)構(gòu)屬于柔性的結(jié)構(gòu)。所以總的來(lái)說(shuō)，框架結(jié)構(gòu)一般適用于層數(shù)較少的建筑中，并且抗震效果不是非常的明顯。

（二）框架——剪力墻結(jié)構(gòu)。所謂框架——剪力墻結(jié)構(gòu)，就是在框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加剪力墻結(jié)構(gòu)，從而相當(dāng)于在柔性結(jié)構(gòu)中增加一部分的剛性結(jié)構(gòu)，這樣既能夠保證房屋建筑設(shè)計(jì)靈活性的優(yōu)勢(shì)，也能夠增強(qiáng)房屋建筑的牢固性。對(duì)于框架和剪力墻來(lái)說(shuō)，其在使用過(guò)程中所能夠承受的壓力強(qiáng)度有著較大的差距，并且這種差距與樓梯的層數(shù)高度成正比，即樓梯的層數(shù)越高，框架和剪力墻所能夠承受的壓力差距越大。所以說(shuō)，在使用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，要注意協(xié)調(diào)每一樓層的樓板，從而使得框架和剪力墻的變形程度基本保持一致。

（三）板柱——剪力墻結(jié)構(gòu)。除了以上兩點(diǎn)外，板柱——剪力墻結(jié)構(gòu)也是高層建筑物的主要抗震結(jié)構(gòu)之一。所謂板柱——剪力墻結(jié)構(gòu)，就是在板柱框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加剪力墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)勢(shì)在于能夠增加建筑物的牢固性，提高建筑物的抗震能力。但是，這種結(jié)構(gòu)也有著自身的不足之處，即對(duì)建筑物的高度有著一定的限制，不能夠應(yīng)用在較高的建筑中，只能用于中等高度及以下的房屋建筑中。

四、總結(jié)

當(dāng)前，高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為城市高層混凝土建筑工程中重點(diǎn)關(guān)心的問(wèn)題，也是高層混凝土建筑未來(lái)發(fā)展的實(shí)際需要。通過(guò)對(duì)于高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，能夠提高高層混凝土建筑的抗震性能，從而提升高層混凝土建筑的實(shí)用價(jià)值?；诖?，本研究對(duì)高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，并重點(diǎn)闡述了高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法以及高層建筑物的抗震結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

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