（东南大学成贤学院，江苏，南京，210088）
【摘要】本文主要集中分析了高层混凝土建筑的抗震问题，论述了如何提高高层混凝土建筑结构抗震性能，以期可以为今后高层建筑结构抗震设计提供有意义的参考。
【关键词】高层混凝土；建筑结构；抗震设计
一、前言
目前，我国高层建筑数量不断增多，在这种情况下，高层建筑混凝土建筑结构抗震必须要更加有效，才能够提升高层建筑的抗震性能，因此，分析高层混凝土建筑结构抗震设计很有必要。
二、结构抗震设计的重要性
地震是一种随机振动，具有复杂性和不确定性，要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数，目前尚难做到。在结构分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、结构材料的非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，存在着不准确性。因此，工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决，而必须立足于“概念设计”。概念设计是指设计人员从结构的宏观整体出发，用结构系统的观点，着眼于结构整体反应，正确地解决总体方案、材料使用、分析计算、截面设计和细部构造等问题，力求得到最为经济、合理的结构设计方案以达到合理抗震设计的目的。结构抗震概念设计的目标是使整体结构能发挥耗散地震能量的作用，避免结构出现敏感的薄弱部位。
地震能量的聚散，如果仅集中在少数薄弱部位，必会导致结构过早破坏，目前各种抗震设计方法的前提之一就是假定整个结构能发挥耗散地震能量的作用，在此前提下才能以多遇地震作用进行结构计算、构件截面设计并辅以相应的构造措施，必要时采用弹性时程分析法进行补充计算，试图达到罕遇地震作用下结构不倒塌的目标。
三、高层建筑混凝土结构抗震设计的要求
首先，需要对建筑现场的地质、建筑和材料性能等各个方面进行深入的了解，经过精密的计算和分析，从而确定出科学合理的结构体系和布置，同时还要考虑到建筑方案的经济性和合理性，最终确定出最为适宜的结构方案，而且所确定的结构方案其抗震性能的良好性是其必要的一个条件。
其次，高层建筑混凝土结构具有复杂性，在抗震设计时，需要对重要构件及连接部位的受力情况进行重要分析，并采取切实有效的方法来对其进行调节，确保在地震发生时，能够使这些构件出现良好的塑性吸能效果，有效的降低地震作用对结构整体所带来的破坏性影响。
在一些地震发生时，通过对建筑在地震灾害中的损害情况进行分析表明，一旦高层建筑混凝土结构刚度过柔，在较大地震作用下，主体结构会发生较大的变形，而且会产生一定的损毁，在余震作用下，这种损毁则会持续，最终导致破坏的加剧，严重的则会出现倒塌。所以在高层建筑混凝土结构抗震设计时，需要使其处于一个适度的刚度范围内，确保其具有一定的延性，这对于整体结构抗震性能的提升十分有利。
四、高层混凝土建筑抗震结构设计原则
1、结构布置。平面布置是指在建筑设计的平面图上，将梁柱和墙的位置以及对楼盖具有的传力作用的结构进行合理的设置。依据建筑的抗震性能来看，最关键的是尽量将建筑结构平面的刚度中心与质量中心相靠近或相重合，以降低地震力对建筑的破坏力。为了减轻建筑自身的重量，在设计时应以结构的平面规则、对称为宜。结构的刚度在竖向上应保持均匀，科学的设计竖向结构，少做平面上的变化。在安全规定内设计结构的高度和宽度，并且需限制两者的比值，以使结构有较好的整体刚度和稳定性。
2、防震缝设置。建筑平面结构复杂时，可通过使用防震缝，将复杂面划分为简单且规则的平面，但是在高层建筑中，不宜使用防震缝。如果无法避免设缝，那么应根据不同的结构，按照需要较宽的规定来设置宽度。建筑最小的防震缝宽度为100mm，不同的设防烈度，超过15m，随着高度增加，随着结构的不同，防震缝的宽度应增加。
3、地震作用计算。一般情况下，应至少在结构两个主轴方向分别计算水平地震作用；有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用；质量与刚度分布明显不对称的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应计算单向水平地震作用下的扭转影响；对于一些特殊的建筑物或构筑物不仅要计算水平地震作用，同时要计算竖向地震作用，如高层建筑中的大跨度和长悬臂结构，7度（0.15g）、8度抗震设计时应计入竖向地震作用；9度高层建筑应计算竖向地震作用。[1]
五、高层混凝土结构抗震设计
1、科学选定建设场地
经过综合分析地震的灾害情况，高层混凝土建筑的建设场地对于其抗震效果有着直接的影响，因此在建设高层混凝土建筑时，要科学选定建设场地，充分考虑到高层混凝土建筑周围的地质条件和地形地貌情况，一方面高层混凝土建筑的建设场地要远离石油储存场所、变电站、火电厂等地方，避免一些不安全因素的影响；另一方面，高层混凝土建筑的建设场地不能处于山坡、丘陵等场地，这些地方的抗震能力较低。
2、改进结构设计方案
高层混凝土建筑结构抗震设计方案要严格符合我国建筑工程的抗震能力要求和标准，其主体结构要能够调整其空间变形，在强大的结构延伸作用下，能够自动恢复到原来的状态，这样可以消除高层混凝土建筑结构主体变形的不利影响，确保高层混凝土结构处于牢固、稳定的平衡状态。
在评定地震作用高层混凝土结构造成的不同程序影响时，要科学合理的进行结构布局，最大程度地协调和控制高层混凝土建筑结构各个部分的受力情况，提高建筑结构的抗震能力，重点考虑高层混凝土建筑竖向结构受重力的情况，使其沿着竖向均匀变化、受力平衡，达到高层混凝土建筑的刚度设计要求，确保高层混凝土建筑结构不交错、有层次、不紊乱、有条理，提高高层混凝土建筑结构的整体稳定性和抗震能力。
另外，要结合高层混凝土建筑项目周围实际的地质情况，在设计抗震结构时加入适当的防震措施，严格处理高层混凝土建筑的重点关键部位，减轻整个高层混凝土建筑承受的重力，确保建筑的均匀对称，利用这种重力变化规律，逐渐改变高层混凝土建筑的不规则竖向和水平的作用力，从而提高高层混凝土建筑的抗震效果。
3、控制扭转效应
地震会产生扭转作用、竖向作用以及水平作用，在这些作用的综合影响下，会产生巨大的破坏力，导致房屋建筑物倒塌、地裂等。地震的发生时会面临很多不确定的因素，并且具有随机性，因此在进行高层混凝土建筑结构抗震设计时，要充分考虑到地震的扭转作用，设置抗震结构的位移标准，测定最小位移和最大位移结构的刚度，对房屋混凝土建筑的整体性能进行可行性研究，及时发现问题，及时进行研究和调整，最大程度地提高房屋混凝土建筑的抗震能力。
4、设置合理的高层混凝土建筑结构参数
通过模拟地震发生时对高层混凝土建筑的各种受力情况，设置合理的结构参数，计算和分析各个结构的受力情况，如计算柱梁变形、墙体承载能力等。在设计和规划高层混凝土建筑抗震性时，在充分了解高层混凝土建筑的质量检测、施工工艺、施工材料、地形条件、建设场地等方面内容基础上，把握高层混凝土建筑结构抗震设计的要点，优化和改进抗震设计的基本框架，在高层混凝土建筑结构抗震设计的关键位置进行详细的说明，不断提高高层混凝土建筑抗震结构设计水平。
构建完善的高层混凝土建筑抗震结构设计数据库，便于设计师查找相关资料和案例，深入研究高层混凝土建筑结构的综合受力情况，确定科学合理的力学模型，利用抗震设计理论，科学判断高层混凝土建筑抗震性能的合理性。高层混凝土建筑结构参数包括整体结构的刚度比例、扭转角度、震动周期等，对于高层混凝土建筑抗震结构设计需要多次协调和反复研究，设置合理的结构参数。
六、结束语
综上所述，高层混凝土建筑抗震结构设计必须要合理可靠，同时，一定要把握好高层混凝土建筑抗震结构设计的要点，提升高层混凝土建筑结构抗震的性能。
参考文献：
[1]蒋新梅.高层建筑结构的抗震设计[J].广东科技.2014(08)
[2]卢敏.浅谈短肢剪力墙结构体系及其应用[J].科技资讯.2013(22)
[3]高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ32-010）