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摘要：当前，众多高层混凝土建筑工程如雨后春笋般的出现，高层混凝土结构设计中抗震结构设计是非常重要的环节，同时也是结构设计的难点。主要是因为高层混凝土建筑的人口相对密集，一旦发生地震灾害，高层混凝土建筑抗震性能较低而发生坍塌，将会造成严重的人员伤亡与经济损失。因此，应充分重视高层混凝土建筑的抗震结构设计，为高层建筑居民的生命和财产安全提供可靠的保障。
关键词：高层建筑；混凝土结构；抗震设计
1.高层混凝土建筑的结构特点
高层混凝土建筑指的是建筑物高于28m，并且楼层超过十层的混凝土建筑。高层混凝土结构从受力分析上可以简化成一根悬臂梁”。高层混凝土结构产生的弯矩与轴向力分别由水平荷载与垂直荷载引起，且建筑的高度与其轴向力为线性的关系。高层混凝土建筑的层数与水平位移，跟弯矩是呈上升曲线的关系，并且轴向力是与高度成正比例。从受力特性方面来说，当水平荷载离分布较均匀时，建筑的高度跟弯矩是呈二次方变化关系，而当垂直荷载方向不变时，高层建筑的增加高度所带来的受力也很小。
2.高层混凝土建筑抗震结构设计中常出现的问题
2.1部分建筑物高度过高
按照相关规定要求，在一定设防烈度和一定结构类型下，钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。在这个高度，抗震能力还是比较稳妥的，但是目前不少高层建筑超过了高度限制。在震力作用下，超高限建筑物的变形破坏性态会发生很大的变化，建筑物的抗震能力会下降，很多影响因素也发生变化，结构设计和工程预算的相应参数需要重新选取。
2.2地基的选取不合理
由于城市人口的增多和相对空间的缩小，不少建筑商忽略了这一问题，哪里商业空间大就在哪里建。高层建筑应避开不利地形、不采用震陷土作天然地基，避免在断层、山崖、滑坡、地陷等抗震危险地段建造房屋。高层建筑的地基选取不恰当可能导致抗震能力差。
2.3材料的选用不科学，结构体系不合理
在地震多发区，采用何种建筑材料或结构体系较为合理应该得到人们的重视。由于我国建筑结构主要以钢筋混凝土核心筒为主，变形控制要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准。但因其弯曲变形的侧移较大，靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移，不仅增大了钢结构的负担，而且效果不大，有时不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构，形成加强层才能满足规范侧移限值。
2.4较低的抗震设防烈度
现在许多专家提出，现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要，建筑结构设计的安全度水平应该大幅度提高。我国现行抗震设防标准是比较低的，中震相当于在规定的设计基准期内超越概率为10%的地震烈度，较低的抗震设防烈度放松了高层建筑的抗震要求。
3.改善高层混凝土建筑抗震结构设计的有效对策
3.1选定建设位置
根据震后的情况来分析，我们知道，建筑物通常会因为其所处的地理位置不同而受到不同的地震作用，因此在震后其差别也由于地质原因差别很大，而导致这些差异的主要原因就是地质条件不同。因此，在建设项目进行地址选定时，应注意选择的地点其地质是否拥有良好的抗震性，其次应在选址时注意到，进行高层建筑应院里变电站、是有保存设施等有潜在危险的场地，以防在地震之外还具有其他因素的安全问题。
3.2重视建筑材料的选择
在高层建筑的抗震方案设计中，建筑结构材料也有着十分重要的作用，材料选择得好也可以在一定程度上增加高层建筑的抗震能力。在对建筑材料进行选择时，首先要先对建筑材料的参数进行抗震性能上的分析，从整体上对材料的参数变异性进行研究，不能只是关注建筑材料的承载力而不注意其他参数的影响。因此，在实际设计和施工时，要综合考虑高层建筑施工的各个因素，以此为依据来选择符合抗震需求并且经济适用的建筑结构材料。
3.3设计建筑主体结构的基础
建筑工程的基础结构是否设计的科学，会跟建筑的质量息息相关，相同结构的单元应当设置在地基性质相似的地面上，并且使用一样的结构，如果地基的位置出现了橡皮土、液化土和新填土等承载力不一的土层时，要通过适当的处理措施来增强基础结构的刚度，保证地基足够的承载力。使用底框结构不仅实用性强，而且具有较强的经济性，使用范围相当广泛，但是，这种结构体系下的刚度分布不均匀，存在头重脚轻的可能，最终使得建筑物的整体结构出现不均匀变形，严重者甚至会导致房屋部分开裂，所以，不易在高设防烈度地区使用这种结构，或者在具体设计时，设计人员应当通过适当措施确保上下部分具有一致均匀的刚度，真正有效提升抗震水平。
3.4控制扭转效应
地震作用分为三种，分别是水平作用、扭转作用以及竖向作用，而地震之所以会产生巨大的破坏力，正是因为多种力量的综合而导致的。地震的爆发具有随时性，这要求在高层建筑结构设计中强调扭转的作用。如果没有设置相关的位移标准，就应选取最大位移部分以及最小位移部分的刚度，保持结构位移的一致性。一旦发现不合理的地方，应及时做出调整，将地震扭转作用的不利降到最低。
3.5重视消能减震与隔震措施
目前，我国以及世界各国都采用了延性结构体系，主要是因为延性结构通过对建筑物的刚度进行调控，当地震灾害发生之后，建筑结构构件进入延性的塑性状态，以此起到降低地震作用力，削减地震对高层建筑造成的损坏。延性结构虽然能够吸收地震能量，但是随着建筑高度的增加，其消耗地震能力的作用越来越小，不能很好的起到耗能减震的作用，传统的延性结构体系已经不能够很好的满足现代高层混凝土建筑的抗震要求。
3.6充分考虑位移，尽可能的降低输入地震能量
在进行高层混凝土建筑抗震设计时，应该充分的考虑位移问题，设计人员应该根据高层建筑结构设计规范，重视计算承载力，然后采用弹性策略，系统的分析与计算建筑结构力，在分析相关数据的前提下，考虑横向弯矩，展开深层次的设计；通过减少建筑自重，能够有效的降低建筑在水平方向的侧移，通过考虑多个方面的因素，能够有效的提高高层混凝土建筑的抗震性能。为了降低地震输入能量，在高层混凝土建筑设计过程中，应该充分的考虑地震预期作用，全面的分析、预算和计算变形问题，尽可能的提高建筑构件的承载能力，同时考虑地震时间层的位移侧移和综合位移之间的延性比，这样能够显著的提高高层混凝土建筑的抗震性能，保证建筑结构的安全性与稳定性。
结束语
总之，地震发生具有随机性、强破坏、伴随余震次数多等特点，给社会带来巨大的损失，而建筑抗震能力的强弱直接关系着人们的生命财产安全。因此，结构工程师在规划高层混凝土结构时，应该充分研究以往地震对建筑作用的资料，在各方面了解建筑的施工技术、工艺流程、管理、经济、实用性能的基础上，采取合理有效的对策增强其结构的抗震性能，使其具有良好的抗震效果。
参考文献
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