郭澤朋

摘 要： 高層建筑工程是城市規(guī)劃建設中的重要內容，近年來城市發(fā)展速度極快，大量人口涌入城市，給城市空間造成了很大的壓力。為了節(jié)省土地資源，合理配置城市空間，高層建筑正在逐漸興起。高層建筑樓層的加高，對施工人員而言也是一種考驗。高層建筑的各方面性能為人們所看重，尤其是高層建筑的抗震結構，關乎著高層建筑的安全性和使用壽命。一旦高層建筑抗震結構設計不合理，那么在高層建筑投入使用后，可能會出現(xiàn)各種質量問題，甚至引發(fā)嚴重的安全事故，威脅到用戶的生命財產安全。因此，施工單位要對高層混凝土高層建筑抗震結構設計引起足夠的重視，不斷優(yōu)化施工技術和過程，以促進高層建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

關鍵詞： 高層混凝土;高層建筑抗震;結構設計;探析

【中圖分類號】TU973 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.26.064

引言：當前，如何提高高層建筑的抗震效果已經成為城市高層建筑物建設過程中廣泛關注的問題，也是一個難以有效解決的問題。想要提高高層建筑物的抗震效果，不僅需要從高層建筑物所在位置的地質構造入手，還要考慮高層建筑物所使用的高層建筑材料以及高層建筑物的結構特點。因此，為了使高層建筑物具有更強的抗震性能，需要對其結構進行科學合理的優(yōu)化。

1 設計抗震結構的基本要求

抗震結構規(guī)范中，提出高層建筑應能應對中小級地震，始終位于彈性限度;針對地震設計，可以容許一定的塑性變形，并且要求韌性需求在容許容量內;在地震中，最大考量高層建筑物的韌性能滿足韌性容量要求。同時，在設計規(guī)范中，規(guī)定的抗震目標是要能保障在遇到該區(qū)域抗震設防正常烈度下的小震中，不損壞高層建筑或者無需修理便能使用;在遇到等同于該區(qū)域抗震設防正常烈度的地震中，存在損壞高層建筑的可能性，進行普通修理或者無需修理便能使用;在遇到該區(qū)域抗震設防預估烈度上的大震中，建筑不倒塌或者引起危及生命的影響。縱觀震災案例易知，與設計基準相符的建筑，也有遭遇超過中級的影響，而災害原因一般由非平衡的構造所引起;在抗震設計中，伴隨著不良因素的增多，相應的“互相作用”也會愈發(fā)復雜，最終令抗震性不佳。此外，滿足這些抗震設計規(guī)范條件（結構、材料、立平面等）的高層建筑，還會具有更大的經濟、安全、美觀方面的效益。

2 高層混凝土高層建筑抗震結構設計的優(yōu)化策略

2.1 優(yōu)化抗震結構的功能和體系

高層建筑的廣泛應用，無疑促進了高層建筑行業(yè)的發(fā)展。但與此同時，在進行高層建筑施工時，需要考慮的因素更多，對施工效果也提出了更高要求。尤其是對抗震性能的要求較為嚴格，需要設計人員不斷優(yōu)化高層建筑結構，在控制工程造價的同時，最大限度地提高高層建筑的抗震性能?？梢詮膬?yōu)化抗震結構體系入手，從根本上改良抗震結構。首先，可以積極應用剪力墻、筒體結構，以及懸掛等施工方法，達到提高抗震結構體系科學性的目的。

2.2 推廣消震和隔震措施

在高層建筑結構抗震設計的過程中，高層建筑物的體積和形狀對抗震的影響很大。形狀規(guī)則的高層建筑物將表現(xiàn)出更為良好的抗震性能，但由于高層建筑結構要求滿足功能性使用的需要，留給高層建筑結構發(fā)揮的空間有限。因此，在高層建筑抗震結構設計過程中需要采取有效方法減少地震對高層建筑結構的影響，其中一個主要方法就是推廣消震和隔震措施。

2.3 高層混凝土高層建筑結構設計

高層混凝土高層建筑結構設計分為平面結構設計、豎向結構設計和對稱結構設計三個方面。在抗震設計中，這三方面需要分別進行抗震設計。對于平面結構抗震設計，原則上采取結構簡單化讓地震能量得以向外傳遞。此時的計算數(shù)值與現(xiàn)實符合度較高，平面結構的抗震性能也達到最佳狀態(tài)?？拐鹦阅茌^佳的平面結構有方形、圓形和矩形。而L型和十字形受力易發(fā)生位移變形，故不采用。

2.4 選用適合的高層建筑材料

于高層建筑而言，高層建筑材料的選用至關重要，尤其需要具有優(yōu)異抗震性能。例如，有的國家地理位置具有一定的特殊性，甚至頻發(fā)地震，需要加強抗震設計，其中選用優(yōu)質的抗震材料極為關鍵。據(jù)不完全調查可知，磚瓦類型的民用建筑，并沒有很理想的抗震效果。因此，目前較少通過磚瓦修建高層建筑，而通過木制傳統(tǒng)結構來取代。

2.5 合理選擇高層建筑的位置

高層建筑施工前，必須嚴格進行施工現(xiàn)場勘察，綜合考慮地震災害可能產生的不利影響。合理選擇高層建筑位置對保證整個高層建筑的抗震性能至關重要。在實際的高層建筑選址中，應盡量避開部分地區(qū)的電力設施，以保證安全指標的提高。高層建筑位置的選擇對地震效應有著最直接的影響。在設計過程中，應在地震災害綜合分析的基礎上，科學選擇施工地點。

2.6 高層建筑結構的功能優(yōu)化

對于高層建筑物來說，在進行高層建筑設計之前就已經確定了其相應的功能，用于不同的用途，比如住宅、辦公樓、商場、停車場等。因此，不同的高層建筑都有著自身不同的需求，在進行高層建筑設計時需要根據(jù)這些要求進行相關抗震效果設計。因此，在進行高層建筑設計時，要對不同的功能區(qū)域進行劃分，并且要根據(jù)各個區(qū)域的功能對其抗震結構進行優(yōu)化，提高高層建筑的實用價值。

2.7 綜合運用多種抗震計算方法

高層建筑抗震設計中，要準確計算抗震結構受地震作用影響而產生的位移數(shù)值，常常采用定量方式進行計算。進行抗震設計時，要保證位移數(shù)值處于控制標準范圍內，使抗震設計達到標準要求。對于高層建筑主體承載力計算中，需要將結構變形和位移兩者進行綜合考量，從而確定主體結構的變形情況，也就是在地震作用下，層間位移角的變化多少以及延性位移的變化多少。同時，為降低破壞程度，在抗震設計輸入地震波時，一般以最低數(shù)值作為輸入原則。

2.8 改善空間、平面設計

在設計目前的高層建筑時，應根據(jù)最新頒發(fā)的有關抗震設計標準規(guī)范，從總體上掌握高層建筑的整個平面及空間位置。同時，科學地確立適合的持力層，以保障整個高層建筑的形狀合理、合理分布抗側力件。這樣高層建筑便可以真正抵抗各種地震或者余震，切實可用、安全。

結語：綜上所述，現(xiàn)階段我國高層建筑行業(yè)發(fā)展日新月異，為了滿足城市化的需求，高層建筑得到了廣泛應用，促進了城市的繁榮發(fā)展。在高層建筑的施工過程中，要尤其重視高層建筑結構的抗震性能。只有抗震性能理想，高層建筑的安全性和穩(wěn)定性才得以保障，人們也能夠更加安心地進行生產建設。這要求設計人員全面考慮各方面因素，對高層建筑結構設計進行優(yōu)化和改良，以提高整體的抗震性能。

參考文獻

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