探究高层抗震设计常见问题及其对策

吴磊

（中国市政工程西北设计研究院有限公司，甘肃 兰州 730000）

0 引言

近几年来，人们生活水平得到大幅度的提高，在新形势的大背景之下，促进和带动着建筑行业呈现出高速的发展态势，无论是建设的规模还是数量都在增加，高层建筑项目的出现以及应用，为人们营造出良好的生活环境以及工作环境，然而很多问题是不能被轻视的。比如高层建筑中，可以住很多人，但投入的成本自然也比较高一些，如果建筑结构的抗震设计不够科学、合理的情况下，一旦遇到了地震的意外，对人们的生命安全造成极大威胁。因此，高层建筑设计师，需要以负责、认真的态度开展设计工作，重视结构设计方面的工作，与工程实际情况相结合，掌握结构的设计重点内容，有效提升建筑工程总体的质量和有效提高建筑抗震的强度。基于此，本文主要对高层抗震设计当中常见问题以及对策展开深入的探讨。

1 超高层建筑结构设计的主要特点分析

1.1 结构受力情况

经过认真的分析和了解之后发现，高层建筑结构整体的柔性以及承载力都会遭受到均衡性所带来的影响，由此可以看出，建筑受力均衡性的重要性，所以当设计工作人员在参与到超高层结构设计过程当中，需要将自己关注的重点适当放在受力状况方面，对结构构件和连接点之间的受力情况进行分析，然后进入到建设过程当中去，保证即使在强震的情况之下，临时能量对超高层建筑所带来的冲击，保证受力更加的平衡，主体结构不会出现变形甚至更严重的问题[1]。

1.2 轴向变形情况

高层建筑的竖向荷载较大，这样容易引起轴向变形情况，进一步对连续梁弯矩产生影响，在一方面，不仅会导致连续梁中间支座处的负弯矩值不断的减小；在另一个方面，还会造成跨中正弯矩和端支座负弯矩值不断的增大，所以工作人员需要对轴向变形问题，应用科学的方法进行计算，并且保证计算出来的结果更加的准确和真实，尤其需要对下料的长度进行相关的调整[2]。

1.3 结构延展性

在高层建筑当中，结构延展性是非常重要的一项内容，将高层与低层楼房进行比较，发现二者之间有着很大的不同与差异，高层楼房的结构会更加的柔软，在遇到地震时，出现变形概率也非常大，为了防止高层建筑在遭遇到地震时，不会出现倒塌或者是其他问题，高层建筑结构在塑性变形之后，仍然要有一定的变形能力，这时需要设计工作人员在构造上面，用科学的方法来大幅度的提高建筑的延展性[3]。

2 常见问题解析

2.1 实际高度超过国家规定

众所周知，我们国家地大物博，幅员辽阔，各个地区之间有着很大的不同与差异，东、南、西、北横跨区域非常广，对于建筑施工企业来说，区域的不同、地区的不同，对建筑物的实际高度也会有许多不同要求，建筑施工企业需要严格遵循相关的规定，展开实际的操作，但是通过对真实的情况进行分析，发现一些企业会将自己关注的重点放在获得更多经济收益这方面，所以实际建设出现的建筑物，其高度超出国家规定要求，对于抗震水平自然也带来了一些影响，如果遇到震级强的地震，建筑物容易受外力作用的影响，极有可能会出现变形甚至坍塌等问题，给予住户或者是工作人员带来生命威胁。

2.2 地基选择问题

伴随着城市化进程不断的加深、加快，许许多多的人们都在城市当中集结，希望在城市打拼出自己的一片天地，所以城市用地非常的紧张，对于房地产企业更好的发展产生不同程度的影响。当建筑项目在开发的过程当中，开发单位在正常的情况之下，会看中项目的商业价值，而对施工现场地基结构、水文地质条件等各方面并未进行认真的勘察，甚至不了解地质构造的具体情况，因此给有关地基的勘测、处理工作等，带来了问题[4]。

2.3 施工原材料问题

将高质量的原材料加入到建设过程当中，所呈现出来的建设效果以及工程的总体质量才会更好一些，同时，材料的选择也会对建筑抗震水平产生一定影响，因此，在那些地震灾害频发的地区，进行施工材料选择的过程当中，一定要遵循“谨慎”二字。当前加入建筑行业中，最常用的材料是混凝土、钢筋，这两样材料，如在设计中出现了一些问题，那么极有可能会造成建筑结构出现变形问题，因此，需要应用科学的方法，来将高层建筑结构混凝土的强度大幅度提高[5]。

3 高层建筑结构抗震设计

3.1 合理的抗震施工场地最为关键

首先，选择施工场地时，需要优先选择那些抗震性能高的区域，不要在地震频发地段建设高层项目，如果经过真正的勘察之后发现，没有任何办法避开不利区域，这时可以加入有效的抗震加固方法，深入提升建筑地基建筑的上部结构风度，根据区域地级液化的登记内容进行消除。如果经过勘察之后发现，高层建筑所在区域地基周围出现了软弱性土层，这时还需要加入地基加固技术以及桩基技术，预估地震发生时，地基所出现的不均匀沉降问题，在那些发生概率较大的地基滑移，或是出现了一些裂缝的场地，则要融入一定具有稳定性的措施。

3.2 设置地震防线

通过对其他发生地震的区域进行分析和调查，发现建筑物在受到地震影响的时候，还可能受余震的影响。如果设计人员在设置抗震结构时，只设计了一道，无法抵御后面多次袭来的余震。所以需要合理、科学增加抗震的防线，其结构是由多个良好性特点结构系统一起组合的，明确其拓展性特点结构间，可更好连接、协调，确保高层建筑如果遇上了强烈地震时，各方面的能力都能够得到很好的释放，帮助建筑物具有一定的稳定性[6]。

3.3 选择高质量的建筑材料

建筑材料选择是否具有科学性与合理性，与高层建筑结构抗震能力之间有着紧密的联系和关系，所以当工作人员在进行原材料选择的过程当中，一定要结合工程的具体情况，再对当地的地质、地貌、水等的各种条件进行认真的勘察，将勘察之后所获得的结果全部加入到考虑范围当中去，最终选择出满足高层抗震要求的施工材料。在那些地震频发的地段，在进行高层建筑施工材料选择的过程当中，可以将钢结构作为重点，以多种复合类材料作为辅助，用刚度较强的材料来帮助高层建筑更加稳定、更加安全。工作人员也可以选择轻量级建筑材料来减少建筑物的实际重量，最终实现抵御地震的效果。

3.4 革新抗震结构

首先，工作人员需要对建筑地基的选择加强关注，按照高层建筑实际的高度以及主要的建设面临选择出可以承受住结构重量的地基，不要在那些土质非常松软的区域建设工程；其次，对建筑结构当中每一个构件的实际位置都要进行革新与优化，保障构件受力具有均匀性的特点以及主体结构根据稳定性[7]。最后，在进行革新和优化高层建筑抗震结构时，还需对建筑物整体水平剪应力和垂直剪应力进行深入的分析，保证梁柱节点在设置的过程当中更具科学性与合理性。

4 高层建筑结构抗震措施

4.1 建筑外包加工

高层建筑外包加固共有4 种方法：①钢筋混凝土，外层加包的施工。把这种方法运用的墙梁、钢筋混凝土砖柱以及砖墙加固过程当中所呈现出来的效果会更好一些。②水泥砂浆外包加固。在一些无须提升抗震性的建筑砖墙结构上，可以运用这处方法进行处理。③钢筋网水泥砂浆的面层加固处理方法。对于一些不用支撑模板处理的砖柱砖墙，可以采用这种方法来进行固定。当完成了钢筋的铺设工作，采用分层法抹灰处理，之后再进行加固的工作，这也是加固法中最突然的优势，就是方便和简单。④钢筋电网笼的加固处理。在处理钢筋混凝土梁柱、砖柱时，可以利用这种方法处理。但要注意一点，在使用这个方法时一定要先做好防锈的工作。经过认真的勘察之后发现施工现场的环境湿度较大的话，则不可以使用此项方法[8]。

4.2 设置构件加固

将建筑原有的结构构建作为基础，之后展开构件的设置，使用具有新形势特点的构件，以此来大幅度的提高高层建筑结构的抗变性能以及抗震性能。在进行构件选择的过程当中，还要对新增加的构件是否对建筑整体结构动力性能产生影响加入到分析范围当中去，加固流程：首先，墙体设置。如果抗震横墙间距离定较大的情况，墙体承载性不高，可运用这种方法处理。其次，增加柱。以设置外加柱的方法来，将建筑墙体抗震性能大幅度的提升，若建筑抗震承载性能差距非常的小，这时可以运用钢筋混凝土柱子拉杆等构件来与柱子连接[9]。

5 结语

简而言之，高层抗震设计是一项非常重要的内容，设计人员参与设计过程，不要有“畏难”的工作心理与态度，全面掌握建筑物抗震防护建设技术，并且对抗震设计原则进行了解，保证为高层建筑建设出一个极好的抗震防护线。高层建筑的抗震技术是非常关键且重要的，相关工作人员在日常的工作当中还需要不断地进行经验的总结以及认真学习，大幅度提高自己的综合素养与工作能力，保证所设计出来的抗震方案更具科学性与合理性，让人们在使用高层建筑时，可以更加的放心与安心，维护人民的生命财产安全，避免国家经济效益不会受到影响和损失。