高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计

徐长宏

摘 要：在现代社会的发展中，社会经济的快速发展促进了建筑业的发展，高层建筑在人们越来越注重生活质量的前提下逐渐增多。为了保护人民的安全和社会的稳定，必须注重抗震性能的设计，促进建筑业的发展。本文探讨了高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计。

关键词：高层建筑；结构抗震；性能处理；设计措施

中图分类号：TU973.31 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）11-0100-02

高层建筑的抗震设计是高层建筑在我国的重要内容，如何进行抗震设计是一个复杂的过程，地震设计必须进行多方面的设计，以避免在高层建筑抗震设计中的一些问题，高层建筑的抗震标准，更经济、安全、可靠。

1 高层建筑抗震设计效果影响因素

1.1 工程结构设计

为了提高工程的抗震性能，必须注重结构的设计，以确保小震不坏，中震可修，大震不倒。许多高层建筑工程的布局复杂度过高，重心偏离刚性核心，地震造成的破坏更为严重。因此，在结构设计中，应尽量保证工程质量中心和刚性核心的结合。此外，还控制了建筑物的屋面部分高度，减少了地震过程中的端部效应，提高了地震工程效果。

1.2 施工材料选择

在相同地震作用下，材料质量越好，结构损伤越轻，反之则越严重。为了提高工程建设的效果，我们应该选择的组件，如分区、维护墙和地板来提高结构的稳定性，重量轻的塑料板代替传统的建筑材料，空心砖和加气混凝土板，以提高工程结构的抗震性能。同时，在每一个施工环节都要进行物资管理，严格禁止杰瑞的建设行为，提高施工作业的规范性，确保工程建设的效果达到专业标准。

1.3 工程建设环境

地震对工程的影响是多方面的，如山体崩塌，岩石断层，滑坡等次生灾害如洪水和海啸。基于各种因素对建筑工程的影响，应采取预防措施，保证工程建设效果达到专业要求。更重要的是，要减少地震灾害的影响，就要合理选择建设项目所在地，提前对现场环境进行详细调查，掌握地质地形特征，尽量避免不利地区，选择有利于抗震的地区。

2 高层建筑结构的抗震性分析

2.1 高层建筑物的钢结构分析研究

在大型高层建筑中，钢结构是最常用的结构形式。钢结构有一个非常显著的特点，就是它的强度高，但同时质量也很轻。同时，钢结构具有很高的柔韧性。因此，即使负载很大，它也可以通过大变形释放能量。虽然钢结构具有很高的抗震能力，但也存在一些缺点，即造价相对较高。因此，在一些小的工程中，钢结构的使用不是很广泛。

2.2 框架结构的抗震性能分析

框架结构是一种广泛应用于多高层建筑结构，结构重量轻，灵活的空间，有利于抗震，节省材料；可以灵活的建筑布局，高层建筑需要很大的空间；它节省了原材料消耗，用于大型建筑的空间结构的施工是非常普遍的。框架结构设计具有良好的抗震效果，可根据不同需要将梁或柱浇筑成不同的截面形状。框架结构与剪力墙结构具有相似的特点。因此，在具体的施工过程中，两个构件经常共同使用，形成一种独特的框架剪力墙结构，既能保证一定的抗震性能，又能保证一定的使用空间。

2.3 砖混结构的抗震性能分析研究

砖混结构是农村住宅建设中常用的结构形式。在现代城市中，除了楼梯、阳台等附属设施外，其他高层建筑很少使用砖混结构。与框架结构不同，砖混结构的承重结构不是梁、板、柱，而是楼板和墙。砖混结构是钢筋混凝土的一小部分，大部分砖墙承重结构，承重墙不可改变，房屋布局不灵活，因此砖混结构在现代建筑中的应用远远小于上述三种结构。砖混结构的基本材料是粘土砖，因此砖混结构的抗震性能最差。

3 高层建筑结构的抗震性能设计措施

3.1 地基的选择分析

选址时要综合评价地质条件。在选择建筑工地时，应首先选择有利于高层建筑结构抗震的硬土区，避免土体的软化部位。如果不能避免，首先也要采取抗震措施。对于容易发生地震的地区，我们不能建造甲、乙、丙三类建筑，并且有研究表明，在土质越软，覆盖层越厚的地区，地震对建筑物的损坏也就越大。

3.2 抗震材料选择

高层建筑中，建筑高度高，外界环境的压力相对较高，对建筑的稳定性提出了更高的要求，因此需要对建筑材料的合理施工进行选择和控制。首先，我们需要根据建筑的具体要求和施工的具体环境进行详细的分析。在了解了具体的施工参数后，我们将进行建筑方案的设计。然后，在确定该建筑的具体设计和施工方案后，选择合适的材料，为建筑的抗震和安全性提供依据。一般来说，在建筑材料的选择上，我们需要根据建筑施工的具体要求和条件，特别是材料的规格和性能。

3.3 落实抗震验算

在进行抗震验算时，在设防烈度下，结构应进入弹塑性状态。大多数结构变形可以转化为构件在地震作用下的承载力计算形式。非地震承载力设计值可用于构件截面抗震计算，承载力抗力调整系数与之相关。在计算过程中，地震效应的影响值乘以地震调整系数。通过改进抗震验算，保证了建筑物抗震设计的有效性，充分发挥了抗震设计的作用。

3.4 承载能力设计方法

从我国抗震设计的现状来看，这种方法更为普遍。对于频繁的地震，通过反应谱将建筑的底部剪力计算出来，按照相应的规则布置结构构件，并结合其他荷载，然后结构强度设计、各部分的构件有相应的承载能力，最后得出结论通过变形计算。一般来说，采用承载能力设计方法，设计可靠，概念清晰，操作方便。它能很好地达到预期的性能目标。但这种方法也存在一些不足，例如，在弹性反应的基础上，不能充分计算非弹性反应的建立。因此，新规范衍生出承載力按抗震等级调整地震效应的设计值、不计抗震等级调整地震效应的设计值、标准值、极限值的四种复核方法。

3.5 加强多重抗震防线的设置

一旦发生地震，如果建筑物有多道抗震防线，就可以减少地震造成的危害，提高人们获救逃生的可能性。一般说来，多重防线在建筑结构抗震设计中可以采用。首先，良好的延性材料可以作为第一抗震防线。二是合理选择适合抗震设计的构件，建立其他抗震受力路径。设置多重防线的主要目的是减轻地震的影响，尽量减少地震灾害的损失。

3.6 抗震结构体系的选择分析研究

在正常情况下，为了提高高层建筑的抗震性能，减少地震的破坏，通常选择不带重力荷载的竖向墙或填充墙，或抗震墙作为抗震构件的第一构件具有良好的延性。在框架-抗震墙结构体系中，当抗震墙受到破坏时，框架在吸收一定的地震能量时立即起到抗震保护作用。这种结构的设计思想不仅保证了抗震性能，而且具有很好的强度。抗震体系强度高，延性差，遇地震时容易破坏结构。相反，如果抗震体系延性好，但强度低，遇地震时也容易受到破坏。因此，只有合理的刚度和强度分布，才能对可能引起问题的易损部位进行集中处理，保证抗震性能，提高高层建筑的抗震能力。一般而言，抗震体系的延性控制包括以下两个物理量。一个是构件结构受外力作用后的变形范围，二是构件在变形达到最大值后应承受的承载能力。其中，第二个物理量是第一个物理量的先决条件。因此，为了保证结构的延性，保证构件能够充分发挥作用，构件的连接强度应高于构件的强度。

3.7 隔震与消能减震设计

在当前高层建筑抗震结构设计中，通常采用的是延性结构体系。本系统是一个建筑结构刚度控制的抗震结构体系，地震发生时，会在非弹性状态，使整个建筑部件，它将进一步提高抗震延性、耗能将起到支撑作用，会影响地震效应最低，可有效避免建筑倒塌的发生。此外，还可以采取相应的隔震措施，使高层建筑的动力特性发生动态变化，从而降低建筑物的受力，利用高延性结构将地震效应降到最低水平。

4 结语

总之，为了提高高层建筑结构的抗震性能，不仅要依靠准确的地震作用计算和分析，更要注重高层建筑结构的概念设计。因此，在设计时，要采用比较常规的结构体系，综合评价施工现场的地质条件，做好抗震设防工作，加强抗震设防措施，以确保高层建筑的抗震性能。

参考文献

[1]牛发民.高层建筑的抗震结构分析与设计.建筑设计管理，2011，28（7）：78-80.

[2]张小涛.高层建筑结构基于性能的抗震设计分析.城市建设理论研究：电子版，2011，（20）：99.