高层建筑结构抗震设计重点分析

高利军

（太原正越工程设计有限公司，山西 太原 030000）

结合高层建筑结构功能特性及建设要求，注重其抗震设计探讨，积极开展相应的设计工作，可使高层建筑处于良好的应用状态，细化其设计内容，满足高层建筑在实践中的抗震性能可靠性要求。在对高层建筑结构方面进行研究时，应给予其抗震设计更多的关注，深入分析相应的设计重点，并将具体的工作计划实施到位，促使高层建筑结构应用效果更加显著，实现其科学设计目标。

1 抗震设计的目标

抗震设计的目标要从“小震不坏，中震可修、大震不倒”入手，此目标源于89规范提出的并在2001规范进行延续性抗震设防中，对三个水准目标的设定。其中《规范》所采用的小震烈度（又称众值烈度）是在50年设计基准期内，超越概率为63.3%的地震烈度，即指超过该烈度的地震出现的可能性在全部地震中所占的比例为63.3%，它比基本烈度约低1.55度；而中震烈度即为基本烈度（或设防烈度），是在50年设计基准期内，超越概率为10%～13%的地震烈度；大震指的是发生概率极小的罕遇地震，相应的大震烈度是在50年设基准期内，超越概率为2% ～3%的地震烈度，为小概率事件。它比基本烈度大1度左右。

2 高层建筑结构抗震设计有效措施

2.1 结构刚度的合理布置

对于钢框架核心筒结构，变形控制主要要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准，但因其弯曲变形的侧移较大，靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移，不仅增大了钢结构的负担，且效果不大，有时不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构，形成加强层才能满足规范侧移限值；此外，在结构体系或柱距变化时，需要设置结构转换层和加强层。加强层和转换层都在本层形成大刚度而导致结构刚度突变，常常会使与加强层或转换层相邻的柱构件剪力突然加大，加强层伸臂构件或转换层构件与外框架柱连接处很难实现强柱弱梁。因此在需要设置加强层及转换层时，要慎重选择其结构形式，尽量减小其本身刚度，减小其不利影响。

2.2 合理选择建筑结构体系

在加强高层建筑结构设计、优化抗震性能的过程中，应注重建筑结构体系的合理选择。1）根据高层建筑的自身情况及所在区域的地质状况、气候特点等，设计人员在实践中应重视对框架—剪力墙结构、剪力墙结构等不同结构体系的选择及使用，落实好相应的设计工作，并通过对地震冲击力破坏影响的思考，注重对多道防线结构体系的合理设置，促使高层建筑可处于安全应用状态，为其抗震设计目标实现及性能可靠性增强等提供专业保障；2）基于高层建筑结构的抗震设计研究，通过对多道防线结构体系设置及应用方面的综合考虑，有利于增强相应设计方案的应用效果，逐渐提高建筑物结构方面的安全性能。

2.3 高层建筑非结构构件的抗震设计

高层建筑的抗震设计与施工中，不仅需要建筑整体性能及材料的综合性评估，同时还需要构件的支持，其中每个构件的强度，以及刚性都要符合相关标准和要求，这样才能降低抗震薄弱环节所遭遇的损害，同时各构件的连接，能够优化抗震结构，减少薄弱环节，从根本上提高高层建筑的抗震水平。其次，在高层建筑抗震结构设计中，也要加强非结构构件的设计。但是在设计非结构构件时，需要注意的点有很多，比如非结构构件与结构构件的区分性不强，所以需要按照结构构件来看待，在设计中也要赋予其相应的标准性。另外，非结构部件所处高层建筑中的位置比较特殊（楼层之间和防震缝两侧），所以其抗震设计也要多方面考虑，以此确保地震时根据不同结构位移所产生的支撑结构及支撑点变化，从而形成有效的抗震作用。

2.4 注重对施工场地的科学处理

高层建筑建设中的施工场地处理是否有效，与其结构抗震设计水平能否提升、性能是否可靠等密切相关。因此，在实现高层建筑结构抗震设计目标的过程中，应对其施工场地科学处理进行充分考虑。1）了解施工场地的具体情况，落实与之相关的处理工作，并根据高层建筑选址要求，为其地基结构稳定性提高提供参考信息，确保高层建筑结构抗震设计有效性，全面提高其应用质量；2）当施工场地处理工作完成后，可为高层建筑结构抗震设计提供更多的参考信息，满足其设计工作高效开展要求，优化高层建筑使用功能，避免引发其结构应用问题。

2.5 减轻房屋自重

在高层建筑当中建筑的地上部分其楼盖自重约占40%左右，为了增强结构的抗震性能，减小结构层间水平应力值，避免竖向构件承担更多的水平地震力剪力和弯矩，应该采取措施适当减小楼盖自重，例如采用密肋楼板或者预制多孔板等结构形式。对于剪力墙结构或者框架剪力墙结构的高层建筑而言，内部包含有较多钢筋混凝土墙体，为了适当减轻墙体所造成的自重增加，在结构计算允许的范围内应当适当减薄墙体尺寸。

3 结语

针对高层建筑结构抗震设计中短柱问题进行深入的分析，并结合实际提出解决的措施，从而有效提高高层建筑结构的抗震性能，必须利用现代化的抗震加固技术措施来改变高层建筑结构的坚固性，提高高层建筑结构的抗震等级和抗震设防烈度。