高层结构抗震设计探讨

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摘要：随着社会的迅猛发展，高层建筑越来越多，而高层建筑物的防震工作一直是建筑设计和施工的重点。本文笔者在论述抗震设计基本要求的基础上，以某高层建筑为例，分别从材料的选用；庞大的地基基础设计；利用三重结构体系抵抗水平荷载；提高短柱的受压承载力等方面对提高高楼抗震的措施进行了探讨。

关键词：高层结构；抗震设计；措施

中图分类号：TU208文献标识码： A

1、前言

地震是一种可怕的自然灾害，对人类的生命安全和财产安全产生了严重的影响。因此，对于建筑物尤其是尤其是高层建筑物而言，对其抗震性能的要求是极为严格的。建筑结构设防与不设防，其震后的结果将大不一样。因此，要使得建筑工程真正达到防震的效果，把握好高层结构抗震设计是减轻地震灾害的重要措施。本文笔者根据自身工作的实践经验，从以下几个方面谈谈高层结构抗震设计探讨。

2、抗震设计的基本要求

要使得建筑物具有良好地抗震性能，其在抗震设计中要满足以下的基本要求（见表1）。

表1 抗震设计的基本要求一览表

抗震设计的基本要求 具体内容

选择对抗震有利的场地、地基和基础 选择建筑场地时，应该根据建筑工程的需要，分析地震活动的情况和工程地质的相关资料，然后做出综合性的评价

选择对抗震有利的结构 在抗震结构设计中，结构的主要抗侧力构件需要均匀的布置，这要可以使得结构的刚心和重心完全重合，从而有效避免地震时建筑物结构的扭曲变形

选择符合抗震要求的材料 在高层建筑物的抗震设计中，材料的选择对建筑物的抗震性能有着重要的影响。因此，要规范各材料的强度等级，必须符合抗震的规范要求

3、工程概况

本工程属于高层建筑，建筑物在地面上有32层，还有3层地下室。主楼面积为28635 m2，地下室面积为5992 m2，大楼的总高度为约为138 m。该高层建筑是一座多功能的智能型办公大厦，其设计和构造都较为复杂。因此，在其结构设计方面，要选择最有效的结构体系，才能最大限度的发挥其抗震性能。

4、提高高楼抗震的措施

4.1 材料的选用是前提条件

（1）混凝土：现浇楼盖的混凝土强度等级应该在C20- C40之间，以不低于C20 和不高于C40 为最佳。一级抗震结构其抗震等级框架梁、框架柱、节点等要求其混凝土的抗震等级在C30以上，其他各类结构构件混凝土的等级在C20以上即可。由此可见，在防震建筑中，混凝土的强度不是越高越好，而是应该适当，这样才能更好地满足抗震设计的要求。

（2）钢筋：对于有抗震要求的建筑物，其框架梁、框架柱等部位应该采用HRB400 级（III 级）和HRB335（III级） 热轧钢筋；箍筋宜选用HRB335 ，HRB400，HPB235（I 级）级热轧钢筋。对于其他无特别要求的部位，则选择符合防震规范要求的钢筋即可。

4.2 庞大的地基基础设计

该高层建筑的地基基础设计为桩筏基础（见图1），塔楼基础采用了厚度约为1.5m 的底板，约有99根桩的桩顶与临时钢柱相互结合，这些钢柱将用于地下室的逆作法施工，而其中部分临时钢柱会外包混凝土，而成为永久柱，从而达到了一定的抗震效果。另外，地下室的外墙采用了厚度大约为lm 的地下连续墙，并利用周边剪力墙、交叉剪力墙和翼墙组成的传力体系，达到将剪力墙承受的荷载传递到主楼的四角，从而起到抗震的作用。

图1筏形基础示意图

4.3 利用三重结构体系抵抗水平荷载

在高层结构抗震设计中，在1-5层沿着建筑的四周设计周边剪力墙，在第6层四周利用巨型柱取代剪力墙。在整个高层的设计中，结构每达到12层即设计一道高度约为一层的带状桁架。另外，三维的巨型框架采用了单向斜撑，这样才能使得高层建筑的结构加固，有效防止地震的破坏。根据我国《高层建筑混凝土结构技术规程》，该高层建筑的结构体系能在7 度至7 度中震的地震作用下，其结构的自振频率基本不变，结构基本处于弹性阶段。在遇到8度地震时，高层建筑物的局部结构会出现混凝土开裂和压碎的现象，但是仍然不会出现建筑物坍塌的现象。由此可见，此高层建筑的防震设计符合“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防要求。

4.4 提高短柱的受压承载力

高层建筑设计为短柱结构，为了提高建筑物的防震性能，在设计过程中应该尽量提高短柱的承载力。因为，提高短柱的受压承载力可以减小柱截面，提高结构的剪跨比，从而提高整个结构的抗震性能。在建筑物中，减小柱截面、提高剪跨比的最为直接的方法是提高混凝土的强度等级，利用高强度的混凝土来增强水泥柱的承载力，降低轴压比，从而提高其建筑物的防震性能。

5、结束语

总而言之，高层建筑物的抗震结构设计是一个长期而复杂的过程，任道而重远。随着社会的不断发展，高层建筑也越来越多，因此，高层建筑的抗震设计刻不容缓。但是高层建筑物的设计本身较为复杂，在其抗震设计过程中，任何一个环节的失误都可能导致整个抗震设计不能发挥其防震效果。因此，在高层建筑物的防震实际中，我们应该严格按照建筑物的抗震设计要求，使得我们的高层建筑抗震设计变得更加完善。

参考文献：

1、曾常春. 高层抗震混凝土框架结构施工技术[J]-城市建设理论研究（电子版）2012(23)

2、李艳丽. 高层建筑工程抗震设计探讨[J]-土木建筑学术文库2011,15(1)

3、刘鹏. 关于混凝土框架结构抗震设计的探讨[J]-中国房地产业2012(12)

4、廖宝辉，姜中堂. 关于高层抗震设计原理及相关问题的探讨[J]-城市建设理论研究2014(10)