摘要：在高层混凝土建筑建设的过程中，抗震结构是极为关键的质量管理点，对建筑使用的安全性以及使用寿命有着极为重要的影响。如果建筑抗震结构的合理性较低，那么在建筑投入使用的过程中会出现许多质量问题，甚至引发极为严重的安全事故，会对用户的生命财产安全产生严重的威胁。为此，本文就高层混凝土建筑抗震结构设计展开探析。
关键词：高层建筑;混凝土抗震;抗震能力;结构设计
1地震对高层混凝土建筑的破坏方式
1.1剪切力破坏
发生地震时，建筑物会受到剪切力破坏，并且产生许多裂缝。剪切裂缝是指建筑结构在剪力和弯矩的共同作用下，因剪切应力过大而产生的裂缝。形成剪切裂缝的原因主要包括以下几个方面：①如果建筑物结构的弯矩和综合强度超出了承受范围，就会产生裂缝，建筑截面也会产生相应的水平弯曲裂缝;②高层混凝土建筑在地震中往往需要承受更大的压力以及作用力，此时建筑结构会向倾斜方向产生剪切力，从而产生裂缝。
1.2弯曲式破坏
发生地震时，高层混凝土建筑除了遭受剪切式破坏以外，还会出现弯曲式破坏的现象。出现弯曲式破坏现象的主要原因是，高层混凝土建筑会受到地震的水平作用力，使得建筑结构无法得到有效平衡，从而增加了高层混凝土建筑主体结构的受力。在地震频繁发生的地区，主震和余震都会影响高层混凝土建筑的主体结构的稳定性。如果地震时间持续较长，则高层混凝土建筑的主体结构便会受到极为严重的破坏，当承受的破坏力超出承载力时，高层混凝土建筑结构就会遭到破坏，从而发生弯曲式崩塌。
2高层混凝土建筑结构设计的特点分析
2.1提高结构刚度
与传统建筑相比，高层混凝土建筑的刚度较高，同时其必须有很好的刚度。通常而言，在高层混凝土建筑工程中，建筑的刚度会对建筑的稳定性产生决定性的影响。因此，在建设过程中，设计人员必须明确建筑高度与稳定性之间的关系是正比例的关系，而这种认识存在着一定的误区。在建筑工程中，如果提高高层混凝土建筑的刚度，就会增加建筑材料的消耗量，从而导致建筑的自重大幅度增加。提高整体建筑的刚度，不仅会增加建筑建设成本，还有可能给建筑的抗震能力带来较大的负面影响。因此，在设计高层混凝土建筑的整体结构时，设计人员需要将刚度控制在合理的范围之内。
2.2有效控制水平侧向力
高层混凝土建筑的水平侧向力主要是指风荷载力以及其水平地震力。水平地震力与建筑整体高度之间呈正比例关系，即随着建筑高度的大幅度增加，其建筑承受的水平侧向力也随之增加。实际上，该侧向力对建筑的稳定性具有较为明显的负面影响。受到水平侧向力长期作用，建筑结构会在水平方向产生相应的位移，将对建筑的稳定性造成严重的负面影响，建筑安全性无法得到保障。因此，设计人员在开展相应的建筑设计工作的过程中，需要充分考虑水平侧向力。
3高层建筑结构抗震设计的基本方法
在建筑建设的过程中，建筑结构设计师需要充分了解和综合分析建筑在地震中遭受震害的原因，并且需要通过相应的理论知识以及研究方法，对各类专业性问题进行分析，同时结合更加科学的计算方法，大幅度地提高高层混凝土建筑的抗震水平，有效控制建筑的扭转位移。目前，整体地震功率作用的随机荷载控制工作的难度相对较高，这项工作需要设计人员合理地选择建设场地，以及科学地优化结构设计方案，以此来降低地震功率所产生的能源输出和地震产生的破坏性。设计人员应改变结构的固有周期，防止因共振而对建筑结构产生破坏。在此过程中，设计人员还要应用降压技术以及隔震技术。目前，设计人员普遍采用传统的地震抗灾体系，通过加强结构特殊性能以及地震抵抗能力的方法来控制高层混凝土建筑的刚度——当地震发生时，结构能够处于非弹性的状态，结构的伸缩性也能够得到保障，以此来达到消耗地震能量的效果，大幅度降低地震对高层混凝土建筑产生的危害。提高结构阻尼，既能够改善结构抗震能力，也能够大幅度降低楼层受到的地震剪力。在进行高层混凝土建筑设计的过程中，设计人员在选择结构材料时，需要严格控制材料的质量，需要选用优质的钢筋，并且选用高强度的永久性混凝土，以此来减小建筑的自重，减少地震对建筑的作用力。
4高层混凝土建筑的抗震结构体系优化分析
4.1优化抗震结构的功能及体系
高层混凝土建筑在当今社会中得到了广泛应用，促进了建筑行业的发展，但是高层混凝土建筑施工对建筑的综合施工效果提出了更加多元化的要求，对建筑的整体抗震性能提出了更加严格的要求。设计人员需要优化建筑结构，在减少工程造价的同时，有效提高建筑的抗震性能。因此，建筑企业需要从优化抗震结构体系入手，对高层混凝土建筑的抗震结构进行综合性改良。在具体的施工过程中，施工人员需要应用剪力墙、筒体结构、悬挂等施工方法，来提高高层混凝土建筑的抗震结构体系和整体结构体系的科学性。施工人员在应用框架核心筒结构时，可能会遇到许多问题。例如，在施工中，悬臂桁架层数不断增加，某些层数的强度不足，无法满足相应的施工需求，从而严重影响建筑的刚度以及承重能力，如果发生地震，则高层混凝土建筑将无法保持原状。建筑企业在优化建筑抗震体系的过程中，需要有效地控制建筑的施工成本，从而在确保建筑质量的前提下获得更加可观的经济效益。
4.2优化抗震结构的设计方案
高层混凝土建筑的抗震结构的科学性会直接影响建筑的性能。设计人员需要优化抗震结构的设计方案，并且需要对这项工作予以高度重视。因此，在开展具体的施工工作之前，设计人员需要优化建筑的结构设计工作和设计方案，以实现提高抗震性能的目标。在合理优化抗震结构的设计方案的背景下，建筑即使遭受地震外力的影响，也能正常发挥抗震性能，将损害程度降到最低。当前，设计人员经常应用的方式为分层设计方式。设计人员需要针对高层建筑的不足之处进行合理设计，调整建筑结构的承重力，优化荷载效应，进一步提高设计效果。此外，设计人员在具体的工作中，需要掌握现场的具体情况，结合各类实际勘测的数据，通过强大的数据支持来明确抗震点，提高抗震结构的承载能力，从而大幅度提高高层混凝土建筑的抗震能力。
4.3重视抗震扭转效应
發生地震时，往往会产生垂直扭转以及水平扭转等作用力，这些作用力能够对高层混凝土建筑产生破坏，进而导致建筑构件开裂，甚至导致建筑倒塌。因此，施工人员需要高度重视抗震扭转效应，提高位移部位的质量，确保位移范围与设计标准相符合。此外，设计人员需要积极解决抗震结构的割裂问题，采取合理的措施，大幅度提高抗震结构的设计效率以及设计质量。
4.4合理设置多道抗震防线
在高层混凝土建筑建设的过程中，为了提高抗震效果，设计人员需要合理设置抗震防线。发生地震时，通常会出现多次余震。余震对建筑的影响也极为严重，如果仅设计单一的防线，那么将有可能增加坍塌事故发生的概率。因此，设计人员需要详细分析建筑施工过程中的薄弱环节，并且有效解决薄弱环节中的问题。设计人员必须应用延伸框架，并且确保延伸框架的承载能力以及刚度与高层混凝土建筑的抗震需求相符合，从而有效减少地震效应。
参考文献
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