高層混凝土建筑抗震結構設計分析

1、<p>　　高層混凝土建筑抗震結構設計分析</p><p>　　摘要：隨著建筑企業(yè)的大力發(fā)展，高層建筑正在逐步取代傳統(tǒng)樓層建筑。而隨著近年來地震災害的不斷頻發(fā)，人們已經(jīng)將焦點全部聚集在了樓層的抗震性能上，而高層混凝土建筑的抗震性能更是人們所擔心的問題。如何做好高層混凝土建筑抗震結構的設計，保證高層混凝土建筑在發(fā)生地質(zhì)災害時的穩(wěn)定性，是文本將重點分析的問題。 </p><p>　　

2、關鍵詞：高層；混凝土建筑；抗震；結構設計；分析 </p><p>　　中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A 文章編號： </p><p>　　一、高層混凝土建筑抗震結構的分析 </p><p>　　現(xiàn)如今所建設的高層混凝土建筑的結構從本質(zhì)上來講，就是一個垂直于地面的豎向懸臂結構。其建筑的垂直載荷主要使建筑結構，產(chǎn)生一個與地球引力相抗衡的軸心力 ；建筑的水平載荷使

3、建筑結構產(chǎn)生彎矩。從建筑結構的受力特點進行分析可以看出：當建筑的垂直載荷方向保持不變時，隨著建筑高度的不斷增加僅僅會引起量的增加而已，而這時水平載荷的方向就可以來自四面八方；而當建筑為平均分布載荷時，建筑的高度就和彎矩呈現(xiàn)出二次方的變化。 </p><p>　　再從建筑的側移特點來看：建筑豎直方向載荷引起的建筑位移是比較小的，而水平方向的載荷作為平均分布的載荷時，建筑的高度就和其側移呈現(xiàn)出四次方的變化。由此可以得

4、出，在高層混凝土建筑結構中，水平方向的載荷對建筑結構的影響是要遠遠大于垂直方向載荷對建筑結構的影響的，所以在進行高層混凝土建筑建設時，水平載荷是在進行結構設計時需要重點控制的影響因素，所以除了在保證高層建筑結構抵抗水平載荷產(chǎn)生的彎矩、剪力以及 壓、拉應力時，要具有較大的強度以外，還要保證高層建筑結構具有足夠的剛度，使得建筑隨著高度的不斷升高，所引起的側向變形能控制在結構規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。 </p><p>　　

5、二、高層混凝土建筑的抗震結構體系選擇 </p><p>　　在進行高層混凝土建筑結構設計時，應當根據(jù)所建設工程的具體使用功能、房屋的高度與寬度的比值、抗震設防的類別、場地的類別以及建筑地基的實際情況、建筑所用的結構材料和施工工藝等相關因素，進行綜合的比對分析，從而選擇出最為合適的建筑結構體系。高層建筑的鋼筋混凝土結構可以采用框架、剪力墻、框架-剪力墻、簡體和板柱-剪力墻的結構體系。 </p><

6、;p>　　建筑的結構框架可以為建筑在進行室內(nèi)空間的布置時提高其靈活性。當建筑的層數(shù)較少的時候，水平方向的載荷對建筑結構的影響是比較小的，所以采用框架結構是比較合理的設計?？蚣芙Y構主要受到剪力作用的影響，屬于柔性結構，其在建筑層數(shù)較多時就會受到限制，所以框架結構主要用在非抗震設計以及層數(shù)相對較少的建筑當中。 </p><p>　　建筑的剪力墻結構中，其剪力墻是沿著建筑的橫向方向和縱向方向，進行正交布置或者是多

7、軸斜線交布置的，是由鋼筋混凝土墻體來承受建筑所有的水平方向和豎直方向的載荷，是屬于以彎曲變形為主的剛性結構。所以剪力墻這種結構的抗側力剛度相對較大，在水平方向的作用力下側面方向的變形相對較小，具有良好的空間一體性。但剪力墻結構的缺點就是其結構的自重比較大，在進行建筑的平面布置時具有局限性，很難滿足建筑內(nèi)部需要建設大空間結構的要求。所以剪力墻結構更多的是運用在墻體的布置以及對于建筑的面積要求不大的建筑工程中，這樣既彌補了剪力墻的缺點，減少

8、了非承重隔墻的數(shù)量，同時也使建筑更加的美觀，具有整體性。 </p><p>　　建筑的框架-剪力墻結構主要是指：在建筑框架結構中的適當部位，增添設置一些剪力墻，是剛性結構與柔性結構的融合體系，能提升高層建筑大開間的使用空間。在這種體系當中，建筑的主要結構是由若干道單片剪力墻以及框架相互構成的，在這樣的結構體系當中，框架和剪力墻將共同承擔起建筑水平方向的受力，但是需要注意的是，因為這兩種結構一種是剛性，而另一種是柔

9、性，所以兩者間的剛度相差很大，其結構的變形也是各不相同的。所以在進行框架-剪力墻這種結構的建筑建設時，必須通過各樓層間的樓板使得其變形保持一致，以此使得兩者間能夠很好的進行協(xié)同工作。而從這兩者的受力特點進行分析后，可以看出由于兩者的變形方式不同，所以在進行協(xié)同工作時，框架結構能協(xié)助頂部剪力墻進行抗震，底部剪力墻能協(xié)助框架進行抗震，以此發(fā)揮出各自的抗震最佳效果，提升了建筑的抗震性能，被廣泛運用在高層混凝土建筑抗震的設計上。 </p&

10、gt;<p>　　三、高層混凝土建筑的抗震結構布置 </p><p>　　在進行高層混凝土建筑的獨立結構單元布置時，應該使得建筑結構平面的形狀相對簡單、規(guī)則、剛度和承載力都能均勻的分布。建筑的豎直方向體型應該規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和內(nèi)斂。建筑結構的側向剛度應該是下部剛度大上部剛度小，并逐漸的進行變化。其高層建筑在進行結構布置時應該遵循以下幾點要求： </p><p>　

11、　1、在進行高層混凝土建筑的結構布置時應該具有必要的承載能力、足夠大的剛度以及變形能力。 </p><p>　　2、在進行高層混凝土建筑的結構布置時，應該注意避免因為部分建筑結構或者是構件遭受損壞，從而導致了建筑結構的整體喪失對重力、載荷以及地震的承受能力。 </p><p>　　3、在進行高層混凝土建筑的結構布置時，對可能出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)進行嚴格的審核，并且及時采取相應的有效措施來進行應對

12、。 </p><p>　　4、在進行高層混凝土建筑的結構布置時，其建筑結構的豎直方向和水平方向的布置，應該使建筑的剛度以及承載力進行合理的分布，避免因地震時引起的局部突變和扭轉效益的發(fā)生，具有多道抗震設防的特點。 </p><p>　　四、高層混凝土建筑的抗震結構計算 </p><p>　　目前國內(nèi)外在進行高層混凝土建筑抗震結構的計算時，都開始廣泛的采用電腦軟件，特

13、別是在面對一些比較復雜的建筑結構形式時，電腦軟件能對其提供巨大的幫助。在運用電腦軟件進行建筑抗震結構的計算時，要求建筑結構的工程師必須具有清晰的結構概念，能準確在計算機上建立出反映工程實際情況的模型，還要能對其計算結果是否具有準確性、合理性做出分析。 </p><p>　　在利用計算機進行對高層混凝土建筑的抗震結構計算時，要求計算機軟件的技術條件應該符合相關的標準規(guī)范，并且在進行特殊結構處理計算時，還要闡明其內(nèi)容

14、方面相關的科學依據(jù)。在面對復雜結構下，多發(fā)地震災害的建筑內(nèi)力和變形的分析時，至少要采用兩個不同的力學模型進行研究計算，對計算出來的結果進行準確的分析、確認無誤后，才能進行相關建筑工程的抗震結構設計。 </p><p>　　五、提高高層混凝土建筑結構的抗震性能 </p><p>　　由于高層混凝土建筑的受力特點與低層建筑的受力特點有所不同，所以在地震頻發(fā)區(qū)，進行高層混凝土建筑結構的設計時，除

15、了在保證建筑結構具有足夠良好的強度以及剛度以外，還應該具有良好的抗震性能，所以其建筑結構必須具有一定的塑性變形能力，來減少地震對高層混凝土建筑的破壞。 </p><p>　　高層混凝土建筑如果采用框架結構的設計，應該保證節(jié)點基本不會受到破壞，同一樓層中各個梁柱的兩端屈服歷程越長越好，而梁柱兩端的塑性鉸的出現(xiàn)應盡可能相對分散，以此充分發(fā)揮出整體框架結構的抗震能力。 </p><p><

16、b>　　六、總結 </b></p><p>　　為了保證高層混凝土建筑具有良好的抗震性，在地震災害來臨之際可以有效的對人民的生命財產(chǎn)安全提供保護，在進行建筑結構的抗震設計時，就必須要通過其受力的特點、建筑結構的體系、建筑結構的布置以及計算進行詳細的分析，然后再進行建造。只有這樣才能保證高層混凝土建筑擁有良好的抗震能力，才能使人們的生命財產(chǎn)安全受到有效保護。 </p><p&g

17、t;<b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]陳天華.高層混凝土建筑抗震結構設計探析[J].中國科技信息,2011,(16) </p><p>　　[2]盧偉.高層建筑抗震結構設計之探討[J].價值工程,2011,30(5) </p><p>　　[3]宮彩紅.試析高層混凝土建筑抗震結構設計[J].城市建設理論研究（電子版）,