摘要：社会在不断地进步，城市也在不断地发展。高层建筑是城市的灵魂标志和形象，高楼大厦在给人们提供温暖避风遮雨的同时也给人们带来了不同程度的安全隐患。对于高层混凝土建筑而言，需具备良好的抗震性能和稳定性，对高层结构进行合理的抗震设计是保证城市高层建筑安全的第一要素。
关键词：高层建筑；混凝土结构；抗震设计分析
常见高层建筑结构形式一般都是钢筋混凝土结构，在我国运用也最为广泛。要保障高层建筑的安全性，需要增强建筑结构的抗倒塌能力，才能达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的标准。设计师在考虑高层建筑结构的伸展性能时，若要保证结构设计的安全度和抗震效果，则需想办法将作用效应增大。
一、高层建筑结构的特点分析
从力学角度上看高层建筑是一个垂直方向悬臂的结构模型，垂直承受力产生的轴向力与建筑水平高度为线性关系，水平承受力是结构发生弯矩的主要因素。从受力特征角度上看，竖向承受力方向角度不变时随着建筑物高度的增长弯矩的量也正相关增长。通常弯矩与建筑物高度为递进增长关系，因为水平承受力方向具有不确定性，当水平承受力为均布承受力时，得出结论为递进增长关系。综上所述，在高层混凝土建筑结构中，垂直承受力的影响对比水平承受力的影响是比较小的。高层建筑构造设计的控制要素主要是水平承受力，结构抵御水平承受力产生的弯矩、剪应力以及拉应力和压应力要求具备满足标准的强度和刚度，使因建筑垂直高度的增长而引起的侧向变形程度控制在规范之内。
二、高层混凝土建筑抗震构件的基本设计原则
在对高层混凝土建筑的抗震结构设计过程中，必须综合考虑到各方面的原因。这要求结构设计师灵活运用国际先进的设计思维方法，设计出受力情况符合科学标准的高层混凝土建筑，有效保障其稳定性。在这过程中要依据高层建筑的具体情况具体分析，如建筑物的结构构件应具备合理的水平竖直承受力、刚硬度、不稳定性、伸展性能强度等方面的测试标准要求。结构设计师在高层混凝土建筑抗震结构的科学设计中应遵守“大柱小梁、大剪小弯、大节点小构件、大底层柱（墙）”的基本原则，对设计结构中可能出现相对偏柔的部位，如承受竖向承受力的主要构为主要支撑构件时，应及时更换构件材料以增加建筑的抗震潜力。
三、抗震结构设计的优化研究和应对方法
1、抗震结构设计的优化研究
对高层建筑结构设计研究，首先要明确高层混凝土建筑的使用功能要求，以及整体使用性能指标对建筑物做综合分析。建筑物施工必须符合我国国家规定的房屋制度的规范，保证高层混凝土建筑抗震结构的安全性能。较为常见的高层混凝土构造类型较多，如剪力墙构造、框架结构等形式在任何城市都已经非常普遍，高层建筑整体抗震性能的研究表明，综合我国发展中呈现的社会效应、工程预算价格等因素选择出符合要求的抗震结构体系。对于整体构件的优化，应从筹划设计入手，先需确保设计的高层混凝土建筑的平面设计结构是否能保持简洁、平整、平衡等，在保证定量分析的前提下，对建筑物的抗震性能进行结构体系的研究分析，了解其整体情况，通过精确计算出结构的各项特征、布置方法、剪力墙的设计方案等，有效优化建筑抗震结构体系。
2、控制扭转效应
地震作用为水平、扭转、竖向三种作用，源于多股多角度方向的力量的综合作用而导致地震能产生能摧毁建筑物的巨大能力。地震爆发是不确定性的，这就要求高层建筑抗震体系设计中必须重视地震的多支股一起作用尤其是扭转的强大能量。以布施相关的水平移动标准选取合理的刚度参数，通常取选取最大水平移动部分或最小水平移动部分的刚度，以此保证建筑物结构水平移动的同步性。对于设计有缺陷的部分，应及时调正，将地震旋转作用破坏力降到最小。
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3、增长抗震防线的设计
众所周知增长抗震防线的主要目的是如果一道防线遭到毁坏，但另一道防线还可以持续发挥抵御功能作用，从而降低地震对建筑的损坏。因此，抗震结构设计人员需设计一个能随时抵御多方破坏的抗震防线体系，确保同一水平方向平面内的抗压构件材料屈服时，水平垂直的构件材料发生损坏时，拖延主要结构材料被击溃的力度与时间，保障主要结构材料伸展性能的强度和抗水平垂直位移性。在布施结构过程中，如若出现的主要构件材料抗水平垂直位移值过大的状况，降低了其他构件的抗压值，则应适当增强构件的抗水平垂直位移能力，设计中特别关注多道抗震防线的布置。 4、对高层建筑结构消震和隔震设计的增强
在消震与隔震设计方面，考虑优先选择土地密实度较高的地方。可结合以下几项措施：一是选择构造材料，首选材料要伸展性能较好，可最大限度地吸收消化掉部分地震能量，使高层混凝土建筑物在地震作用能下保持竖立状态；二可依据建筑的实际位置地点，合理计取隔震系数，在基础和上部结构之间加设恰当的隔震类型，使地震能量向上部的输入降低，使上部结构振动幅度减小，可选择常见的摩擦滑移隔震支承式摆动隔震、混合隔震、等基础隔震类型；三可通过改变结构体系的动力特性或对某些构件作构造上的处理，子结构系统或消能装置在结构的一些部位附加如当前常用的消能减震装置以达到优化的目的。
5、结构抗震的加固设计
在抗震加固设计布施方案中，应选择能让方柱抗攻击力的提高的螺纹类型箍筋，从而加强结构中短房柱的抗震能力。抗震结构中框架柱的抗剪能力应与结构设计的剪力强弯矩弱和剪力和压力比值参数正相关，且柱子顶部的抗弯能力要求在柱抗压力强梁抗压力弱数值的控制范围之内，使短房柱在柱抗压力强梁抗压力弱或剪力强弯矩弱的情况下保证适当的剪切性，加强高层混凝土建筑的抗震能力。由于短房柱抗剪性减小的因素，在地震中频现抗弯能力还没有起作用时就已经发生剪切性损坏的不利情况，故应适当减少短房柱的抗弯矩作用能力，使地震发生时能与其抗剪切力保持平衡状态，满足需要的抗弯矩屈服强度。为了降低短房柱的抗弯矩力度，可将柱子沿垂直方向设置条缝且分为多个单独的房柱，并通过建筑通缝以及隔离板块等连接条缝，增加建筑构造的抗震潜能，达到高层建筑在抗震方面加固设计的目的。
6、对于计取高层混凝土建筑抗震结构参数的分析
在实际操作过程中我们可以通过以已发生的地震为模型进行现场模拟演练，记录高层混凝土建筑的各方面的受力情况和不良影响，计取合理的结构参数。在熟悉高层混凝土建筑的材质测验标准、地质等级、地理地形、施工方法、房屋主要使用材料等条件的前提下，把握高层房屋抗震构造的关键点，对抗震构造的重要位置进行详细的标注说明，不断试验和纠正。建立且持续更新房屋建筑抗震结构布施情况的数据库，方便工程师取证、选择模型类型和参考现实运用情况，充分了解整体布施情况，随着研究的加强深入，建立起完整的设计体系标准，从而更精准地设计出符合安全标准的抗震结构。
结束语
随着世界各个国家的工程人员和研究人员对地震作用的深入研究，抗震理论研究日益趋于完善，同时工程人员和研究人员对抗震设计的经验总结也越来越全面。抗震设计也越来越受到人们的重视，更多的研究会专注于抗震设计，利用各种先进的方法，科学合理对建筑结构进行规划设计。结构的抗震作用直接关系到全世界人民的生命安全和财产安全，结构的抗震性能还有待提高，抗震理论分析也有待完善。
参考文献：
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论文作者:李东斌
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/26
标签：结构论文; 高层论文; 混凝土论文; 建筑论文; 弯矩论文; 水平论文; 承受力论文; 《基层建设》2017年5期论文;