謝文東，王晶

（北京中聯(lián)環(huán)建文建筑設(shè)計(jì)有限公司，北京100098）

高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要求及設(shè)計(jì)方法

謝文東，王晶

（北京中聯(lián)環(huán)建文建筑設(shè)計(jì)有限公司，北京100098）

當(dāng)前高層建筑多為混凝土結(jié)構(gòu)，而且建筑結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，這就需要在設(shè)計(jì)時(shí)做好抗震設(shè)計(jì)，使其具有較強(qiáng)的抗震性能，降低由于地震而導(dǎo)致建筑破損而帶來的人員傷亡事故。高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要合理對梁和柱進(jìn)行布置，降低剪力所帶來的破壞影響，加強(qiáng)抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，改善具體的抗震構(gòu)造。

高層建筑；混凝土結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；抗震性能

1　高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要求

首先，需要對建筑現(xiàn)場的地質(zhì)、建筑和材料性能等各個(gè)方面進(jìn)行深入的了解，經(jīng)過精密的計(jì)算和分析，從而確定出科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)體系和布置，同時(shí)還要考慮到建筑方案的經(jīng)濟(jì)性和合理性，最終確定出最為適宜的結(jié)構(gòu)方案，而且所確定的結(jié)構(gòu)方案其抗震性能的良好性是其必要的一個(gè)條件。

其次，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜性，在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，需要對重要構(gòu)件及連接部位的受力情況進(jìn)行重要分析，并采取切實(shí)有效的方法來對其進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保在地震發(fā)生時(shí)，能夠使這些構(gòu)件出現(xiàn)良好的塑性吸能效果，有效的降低地震作用對結(jié)構(gòu)整體所帶來的破壞性影響。在一些地震發(fā)生時(shí)，通過對建筑在地震災(zāi)害中的損害情況進(jìn)行分析表明，一旦高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)剛度過柔，在較大地震作用下，主體結(jié)構(gòu)會發(fā)生較大的變形，而且會產(chǎn)生一定的損毀，在余震作用下，這種損毀則會持續(xù)，最終導(dǎo)致破壞的加劇，嚴(yán)重的則會出現(xiàn)倒塌。所以在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，需要使其處于一個(gè)適度的剛度范圍內(nèi)，確保其具有一定的延性，這對于整體結(jié)構(gòu)抗震性能的提升十分有利。

2　高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)方法

2.1合理對梁和柱進(jìn)行布置

在設(shè)計(jì)時(shí)，需要對梁和柱的強(qiáng)弱關(guān)系進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)，增強(qiáng)柱的抗彎能力，這樣即使遇到大地震時(shí)，柱端的塑性鉸能相對于梁端塑性鉸能較晚一些出現(xiàn)，在梁端塑性轉(zhuǎn)動(dòng)變大時(shí)，柱端塑性轉(zhuǎn)動(dòng)則會減小，這樣就可以有效的確保塑性耗能結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確?？蚣芙Y(jié)構(gòu)具有較好的塑性耗能功能。

2.2降低剪力所帶來的破壞性影響

對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來講，其具有一定的抗剪能力，但一旦鋼筋混凝土在形成塑性鉸之后，其梁端抗剪能力會低于非抗震狀態(tài)的能力，所以在設(shè)計(jì)時(shí)需要通過對柱端、梁端和節(jié)點(diǎn)的組合剪力值進(jìn)行增大，這樣才能有效的提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自身的抗剪力，確保在大地震時(shí)結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的抗剪能力能夠增強(qiáng)。

2.3加強(qiáng)抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

目前在高層建筑結(jié)構(gòu)中，通常采用的結(jié)構(gòu)為框——筒、筒中筒和框架——剪力墻結(jié)構(gòu)，但為了能夠更好的提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，則在有條件的情況下在設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用鋼骨混凝圭結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或是鋼結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可以有效的減小柱斷面尺寸，有利于結(jié)構(gòu)抗震性能提升。當(dāng)前在高層建筑抗震設(shè)計(jì)中，可以利用柔性為主的抗震模式，這樣可以在地震作用下有效的減弱沖擊力給結(jié)構(gòu)帶來的破壞性，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震性能。

2.4做好設(shè)計(jì)時(shí)的布置

在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需在進(jìn)行平面布置時(shí)要充分的遵循規(guī)整性、對稱性和均勻性的原則，特別是在水平地震作用下，高層結(jié)構(gòu)各樓層會發(fā)生側(cè)移和變形，所以需要在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同來采取必要的措施來對側(cè)移和變形進(jìn)行有效的控制。在設(shè)計(jì)時(shí)可以通過減小框架的柱距和梁距、利用鋼臂，利用豎向支撐交錯(cuò)布置、扭轉(zhuǎn)體型或是加大房屋的有效寬度等諸多措施來減小結(jié)構(gòu)的平移。同時(shí)還需要在設(shè)計(jì)時(shí)對薄弱層部位進(jìn)行有效的控制，確保其具有足夠的變形能力，但又能實(shí)現(xiàn)對薄弱層轉(zhuǎn)移進(jìn)行有效控制，從而確保高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能的增強(qiáng)。

2.5改善具體的抗震構(gòu)造

在進(jìn)行抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，需要有效的提高塑性耗能力和塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，這就需要在設(shè)計(jì)時(shí)在有效的增大可能會出現(xiàn)塑性鉸的區(qū)域延性，同時(shí)還要對受拉鋼筋的配筋率進(jìn)行掌握，注意箍筋的用量和用法，這樣可以有效的確保在混凝土受拉區(qū)出現(xiàn)裂縫時(shí)鋼筋出現(xiàn)斷裂。

3　結(jié)語

做好高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)至關(guān)重要。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要做好前期勘察，認(rèn)真計(jì)算，確保高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。

［1］徐宜和，丁勇春.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震分析和設(shè)計(jì)的探討［J］.江蘇建筑，2004，8（3）：22-25.

［2］田志瑩，曾茂.解析混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑的抗震性能［J］.中國——東盟博覽，2013，（02）：72-73.

［3］陳寅.關(guān)于高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)探討［J］.黑龍江科學(xué)，2013，（06）：88，91.

Requirem ents and design m ethods of high-rise building concrete structures seism ic design

XIEWen-dong，Wang-jing
（Beijing Zhonglian Huanjianwen ArchitecturalDesign Co.，Ltd.，Beijing100098，China）

The current high-rise buildings，mostly concrete structures，and more complicated structures，which need todo theseism ic design in thedesign，ithasa strong seism ic performance and reduce building damage caused by the earthquakebroughtpersonnel casualties.Seismic design of concrete high-rise buildings tobe reasonable on the beams and columns are arranged to reduce the damaging effects of shear brought to strengthen the seismic design ofstructures to improve specific se ismic structure.

High-risebuildings；concrete structures；seismic design；seismic performance

TU352

A

1674-8646（2015）03-0094-02