高层建筑结构抗震设计浅析

熊金羽 马延君

摘 要 近年来，全球地震灾害的发生率有所提升。地震灾害一旦发生，不仅会直接威胁到人们的生命安全，而且还会造成人们财产的严重损失。所以，在对建筑进行结构设计和建设施工过程中，必须保证建筑结构本身的质量可以达到规范标准，同时还要满足建筑设计的外观造型，这样才能满足时代发展对建筑的要求。尤其是当前我国的高层建筑越来越多，促使高层建筑结构的抗震设计工作必须提高实施水平，这样才能够为建筑结构的稳定性、安全性，以及经济性提供保障。

关键词 高层建筑;结构;抗震;设计

引言

随着国民经济的不断发展，城市人口不断增加，为了实现人居环境的要求，不断涌现很多高层建筑。高层建筑在实现人类居住需求的同时也存在不少需要解决的问题，其中之一是存在的抗震结构设计问题。由于高层建筑受到较大的振动或地震影响，为了确保人居环境的舒适以及建筑安全，务必高度重视其抗震结构设计[1]。

1高层建筑结构抗震现状分析

我国的很多现有以及在建的高层建筑或多或少都考虑到了抗震这一环节，但是很多时候，设计方以及建筑方都未能将防震这一环节落实到位，我们通过调查发现了我国目前高层建筑结构存在的一些普遍问题，主要集中体现在高层建筑高度超标，很多开发商为了谋取更多的利益，选择了将高层建筑建的超过安全高度，而一旦建筑物高度超过了安全设计高度以后，其结构就会遭到破坏，稳定性自然而然也会随着下降，在遭遇地震以后就会导致建筑物更容易损坏或者倒塌;其次一个比较普遍的问题，就是高层建筑的建筑地址选择也存在一些问题，随着城市人口越来越多，对于住宅的需求也随着增大，开发商为了取得更多的利益，尽可能的开发可利用的土地资源进行高层建筑的建设，但是为了加快开发速度，很多的高层建筑在选择建筑地址前，没有充分考虑到地质问题，没有对建筑地的地质结构进行严格的勘探，这对于房屋建成以后的抗震性也是很大的考验，很大程度上也影响了高层建筑结构的抗震性;最后还有一个问题在于高层建筑材料的选择，大家都知道材料的质量直接决定了建筑物的整体质量，如果高层建筑在材料选择方面没有做好的话，最后很有可能将整体建筑的防震性降低，在遇到地震时，一些非抗震材料很难经受住猛烈的震感，所以说目前我国的高层建筑还是存在着非常多的问题的，需要后续不断地进行改进。

2提升高层建筑抗震性的有效措施

2.1 高层建筑结构构件的抗震设计

高层建筑结构抗震设计当中，需要注意地震作用下的一些影响因素与阻碍，其中位移是非常重要的一点，需要随时面对界面应变，来匹配框架支撑结构框架水平。在框架中若能保证强柱弱梁设计，且梁具有良好延性，则柱子进入屈服的可能就大大减少，此时可放松轴压比限值。确定是不是短柱的参数是柱的剪跨比，只有剪跨比≤2的柱才是短柱。另外，还可以运用其他方法对抗震结构进行精准设计，如设计多段墙框架、利用高延展性结构等方法，来进行消震或隔离，确保建筑结构的稳固性。其中高延展性结构的设计能够将其运用在承受地震时，更好地使用阻尼器转接并吸收地震能量，从而提高建筑的稳固性。其次，还要在抗震结构设计中遵循强柱弱梁的原则，将框架在地震中所承受的力进行分布，这样就会降低高层建筑倒塌的概率。其中建筑结构不同构件和非构件，其内力设计值，以及抗震作用都要进行规范设定，以确保辅助框架结构的稳固性和抗震性。同时针对强柱弱梁原则，也可以采用框架中心调节法，偏离支撑结构构件，但是其中需要注意的点在弯矩上，此方法的运用要注重偏离所产生的后果，即附加弯矩。

2.2 多道抗震防线的设计

高层建筑结构的抗震体系设计，要综合考虑结构布局，在基础结构完善当中，要注重建筑规则性和对称性，以降低扭转失衡情况的出现。其中核心筒等竖向结构设计是必要的，能够将高层建筑的整体结构均衡，局部受损时抗震性能可以进行填补和稳定。其次，高层建筑抗震结构设计中一般采用多道抗震防线，从结构上来讲，抗震防线能够起到内外均衡的作用，多道抗线遭遇地震时，能够起到多道防线对建筑逐步保护的作用。而从结构受力方面来讲，多道抗震防线能够确保在地震作用下，第一道防线先发生破坏，从而消耗一部分地震能量，以减少地震作用对整个建筑的影响，实现中震可修，大震不倒的目标。

2.3 正确选择建筑场址

高层建筑的安全受到其周边地基、场地环境等要素的制约。为此，在选择建筑场地时，开展环境和地质灾害评估显得非常关键，特别是应该积极地避免使建筑物面临地震断裂带、滑坡、泥石流等自然环境。如果在进行建设时不能够避开特殊（软弱性、液化性、湿陷性）的土层或土壤，应事先根据地基处理技术的有关规范，科学地设计与加固地基。除此之外，务必明确建筑物下面土层的性状、厚度、分布和类别等，做好高层建筑的地质勘查报告，对于经过地基处理的高层建筑而言，还需要整体性地巩固与强化其上部结构以及基础部分，且结合分项系数法在建筑物的一系列受力构件中适度地模拟地震力，从而实现一系列构件抗震性能的综合性提升。

2.4 薄弱层部位的加强

高层建筑的薄弱层，也是抗震设计中的重点内容，因为发生地震时薄弱层的受损程度最大，其中建筑材料和刚度，以及结构变形等，都会对抗震设计造成一定影响，从而出现抗震的薄弱环节。而针对此方面的设计，需要从整体结构进行综合考虑，避免其中出现平面不规则和竖向刚度突变等问题。

3结束语

随着高层建筑的逐渐增多，高层建筑的抗震性得到了社会各界广泛的关注，因为高层建筑的安全性与抗震性直接关乎着百姓的切身利益，這就要求相关部门在高层建筑的设计与建筑过程中最大化的考虑到其抗震性，需要设计人员在设计的过程中选择安全可靠的防震建筑材料，并且严格按照安全保准进行高层建筑设计，杜绝出现一些有安全隐患的设计出现，提升我国高层建筑的安全性与抗震性，推动我国建筑业高速发展。

参考文献

[1] 王凯.高层建筑结构抗震设计和加固措施研究[J].安徽建筑，2019，26（9）：123-124.