中国建筑第八工程局有限公司华北分公司天津300000
摘要：随着科学技术的发展，高层建筑物结构的抗震设计技术和方法也在不断的革新，先进的设计方法和设计理念层出不穷。为了保证抗震设计的科学性，必须深入了解影响高层建筑物结构抗震性能的关键因素，分析在遭遇地震灾害时建筑物的破坏情况，从而选择合理的建筑物结构的设计。多角度设置抗震防线，综合利用多种抗震措施，合理设计抗震结构，从而增强建筑物的抗震能力，达到减少地震灾害给高层建筑物造成的破坏，保护人们的生命和财产安全的目的。本文对高层混凝土建筑抗震结构设计进行了探讨。
关键词：高层混凝土建筑；抗震结构设计；措施
随着高层建筑项目数量的日益增多，建筑事业迎来了新的发展曙光。那么，为了进一步推动建筑事业在新时期的高速发展，就需要提高对高层混凝土建筑设计的重视程度，尤其是对抗震结构设计的重视度。为了有效的提高高层混凝土建筑的抗震能力，切实的保障高层混凝土建筑的稳定性，就需要对高层混凝土建筑抗震结构设计的要点及机理，进行深度的分析与研究，进而制定出最为完善的设计优化与改进措施。从而切实的提高高层混凝土建筑抗震结构设计的水准，保障高层混凝土建筑结构具有较强的抗震能力，避免相关安全事故的发生，促进建筑事业健康有序的发展。
1高层混凝土建筑结构特点及地震的破坏特点
1.1高层混凝土建筑结构特点
高层混凝土建筑一般适用于10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及房屋高度大于24m的其他高层民用建筑混凝土结构。高层建筑混凝土结构实际上是一种竖向的悬臂结构。该结构上的弯矩以及轴向力都是因水平荷载与竖向荷载造成的，建筑物的高度与轴向力呈线性关系。高层混凝土建筑水平位移和层数，与弯矩具有上升曲线关系，且轴向力和高度成正比例关系。我们从受力特性的角度来说，当水平荷载分布比较均匀的情况下，高度和弯矩具有二次方变化关系，当竖向荷载方向保持不变的时候，高层建筑增加高度所引发的受力也是很小的。
1.2发生地震时高层建筑的破坏特点
地基受到破坏后，高层建筑体会出现倾斜，如果高层建筑位于危险地带，在遇到地震后，地基会出现不均匀的下沉现象，严重的会导致建筑体出现裂痕。如果高层建筑结构周期和当时场地周期相同，就会造成共振现象，对建筑结构产生极大的破坏性影响。
建筑结构体系遭到破坏，建筑物内框架上方容易遭到剪切型破坏，窗洞也会出现短柱性破坏。相比而言框架-抗震墙结构遭到地震破坏的程度较小。
刚度遭到破坏。建筑物主体结构如果采用的是矩形平面，在发生地震后，发生扭转振动现象，加剧地震破坏力。而如果建筑物主体结构采用的是L型或者三角形等不对称平面设计，在扭转振动的过程中也会加剧地震灾害的破坏程度。
2高层混凝土建筑抗震结构设计的措施
2.1对于高层建筑的建设场地进行合理选址
为了切实保证高层建筑在地震中的安全性，应该对建筑的选址进行科学细致的调研，做出严谨科学的选择。一般而言，高层建筑的场地选址需要尽可能满足发生时能够有效的减少地震能力的输入的基本条件，从而降低地震波对高层建筑的损害，进而提高高层建筑的抗震性能。
22改进结构设计方案
完善、改进高层混凝土建筑结构设计方案也是增强建筑物抗震性能的重要措施。在制定结构方案时，要本着提升建筑延展性的原则。延展性即为建筑物茌一定空间内受到地震灾害后，其结构还不会受到～定损坏，并能自动恢复到震前状态。设计师进行结构设计时应该关注建筑的纵向受力情况，如何布置建筑结构，提升建筑纵向受力情况，是提升建筑物抗震效果的重要环节。
2.3落实抗震验算
在进行截面抗震验算时，结构应在设防烈度下进入弹塑性状态。可将大部分结构变形转变为众值烈度地震作用下构件承载力验算的形式来表现。进行构件截面抗震验算时，可选用非抗震承载力设计值，将承载力抗争调整系数与其关联起来。计算过程中，去地震作用效应值乘以抗震调整系数来进行折减。通过完善抗震验算，保证建筑抗震设计的有效性，使抗震设计充分发挥作用。
2.4设置多道抗震防线
在构建抗震结构体系时，应设置多道防线，将一些延性较好的分体系进行组合，并将这些构件相互连接，充分发挥其协同作用。抗震墙体系便可由抗震墙与延性框架构成，两者共同作用，可进一步提升抗震结构的性能。抗震结构体系当中还需要设定充足的赘余度，包括内、外两个部分。并按照相关规则构建规律分布的屈服区，让建筑结构可充分吸收或消耗地震能量。体系当中还需要增加冗余设计，以增加抗震结构的可靠性。当建筑基本周期与地震卓越周期接近时，冗余设计便可充分发挥作用。即便是第一道抗侧力防线受到破坏，第二道、第三道防线可接替第一道防线，发挥保护作用，以缓解共振，并降低地震的破坏作用。
2.5完善隔震及消能减震设计
隔震系统具有足够的竖向强度和刚度以支撑上部结构的重量，并且具有足够的水平初始刚度。即便在风载与小震作用下，整个体系依然可处于弹性范围内，满足正常需求。而中强地震时，其水平刚度较小，结构为柔性隔震结构体系。同时，隔震系统本身具有较大的阻尼，地震时能耗散足够的能量，可降低上部结构所吸收的地震能量。消能减震是在结构物某些部位设置耗能元件，通过元件产生摩擦，弯曲弹塑性滞回变形来消耗或吸收地震输入结构的能量，以降低主体结构的地震反应，使结构破坏程度降低。例如，可在建筑结构适当位置添加金属阻尼器，它可通过金属的屈服滞回将地震能量消耗掉，以降低结构反应程度；叉如，可通过调谐减震控制体系来加强结构的减震能力，该体系利用调整结构的动力特性来消减结构的振动反应，以达到减震效果。
2.6控制扭转效应
高层建筑物在地震灾害中，更容易受到纵向、横向等方向力的影响。在地震过程中，对高层建筑物危害较大的作用力是扭转效应，设计师进行高层设计时要加强抗扭转效应的关注。对建筑物的最大位移量和最小位移量进行统计，并依据数据设计出合理的建筑抗震强度，最终保证高层建筑物上下位移一致，从根本上减小扭转效应对建筑物的损害。
2.7增加建筑物的横截面积使承重力分散
建筑一旦达到那么大的高度，想要保证百分百的垂直上升几乎是不可能的。而建筑物产生意外的倾斜或者侧歪，极有可能导致后期的坍塌。至于抗震性能更是不值一提。想要解决这一问题可以尝试从以下角度入手：增加建筑物本身的横截面积，使其承重力分散到横截面上，而不只是单独地依赖于垂直面，这在一定高度时能够大大减少高层建筑物的侧向位移，从而相对保证其安全抗震的性能。当建筑物楼层高度达到五十米以上时，我们通常使用的是剪力墙结构体系。但是往往会出现剪力墙超筋的不良情况。毋庸置疑，剪力墙的超筋会使整个建筑物的整体承载力不够，从而大大影响到高层建筑物的抗震性能。
总之，伴随我国建筑行业的不断发展，人们已经对高层建筑提出了更加严格的要求。作为高层建筑施工建设中的一项重要研究内容，高层混凝土建筑抗震结构设计极为重要。在设计期间，相关工作人员必须对建筑建设的当地情况进行充分的考虑，在对高层混凝土建筑建设位置的地质环境进行充分分析以后，对抗震结构设计展开优化，从而最大限度的有效提升高层混凝土建筑的抗震能力，确保其具有安全性与稳定性的特征。
参考文献：
[1]黄艳妮.高层混凝土建筑抗震结构设计[J].四川水泥.2017(05)
[2]曹耀中.高层混凝土建筑抗震结构设计研究[J].建材与装饰.2017(51)
[3]郑剑.高层混凝土建筑抗震结构设计策略[J].建材与装饰.2016(36)
[4]黄炼.高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].低碳世界.2016(27)