1、浅析如何做好高层建筑结构抗震设计【摘要】地震对高层建筑结构的破坏巨大，因此，必须要做好高层建筑结构的抗震设计。本文将从以下几个方面来具体分析高层建筑抗震设计的要点，提出抗震设计的一些有效措施和方案，以期能够有效提高高层建筑抗震设计的水平。 【关键词】高层建筑；抗震；设计 一、前言 近年来，高层建筑遭受地震后受到巨大破坏的例子屡见不鲜，这提醒我们，高层建筑结构急需提高抗震性能，以提高高层建筑使用的安全性，保护我国居民的人身财产安全。 二、建筑结构抗震等级的划分 地震的等级是要按照地震的强弱程度来进行划定的。在中国，地震等级的划定有 6 个大类：三级是小地震，三级到四点五级是有感地震，四点五级到六
2、级是中强地震，六级到七级是强烈地震，七级到八级则是大地震。设计单位依照有关规范，根据建筑物的类别划分和设防标准，根据房屋的高度、结构设计等等方面，采用不一样的抗震等级。比如，在钢筋混凝土建筑结构中，抗震等级有四个级别，分别为一般、较为严重、严重及很严重。 在进行高层建筑结构抗震设计时，混凝土结构应该按照建筑的高度、结构形式及设防烈度选用不同的抗震等级，而且应当满足相关的计算及抗震措施。 三、影响建筑物抗震效果的因素 研究高层建筑结构的抗震设计，必需明确影响建筑物抗震效果的主要因素。下面，将从施工材料、建筑结构本身的设计以及建筑场地情况三个方面进行分析。 1、建筑在建造过程中所使用的材料 建筑结
3、构的材料是影响抗震效果非常重要的因素，但是这个因素往往被人们忽视，工作人员需要明确这样一点：在一般情况下，地震对建筑物作用力的大小与建筑物的质量成正比。在同等地震环境下，建筑物材料使用越好，其受到的地震作用力也相对较小；反之，建筑物就会遭到来自地震的很大的作用力。所以，在实际的建筑物的建设中，建议他们多采用隔断、板楼、维护墙等构件，广泛采用空心砖、加气混凝土板、塑料板材等质轻的建筑材料，这将会有利于建筑物抗震性能的提高。所以，高层建筑在具体施工中，要加强监管和规范，严格做好高层建筑施工管理，从建筑结构的质量上来提高抗震效果。 2、建筑物自身的结构设计 建筑物的结构设计是影响抗震效果极为关键的一
4、个因素，建筑物若要达到抗震目的，必须进行合理的结构设计，保证抗震措施合理，能够基本实现小地震不坏、大地震不倒这样的目标。无论点式住宅或是版式住宅，都要进行合理的结构设计，提高建筑结构的抗震性能。如果建筑物对平面的布置较为复杂，质心与刚心不一致，在地震情况下，将会加剧地震的作用影响力，破坏性增强。所以，建筑物的结构平面布置尽量保证建筑物质心和刚心重合，提高建筑物的抗震能力。 3、建筑物所处地质环境情况 在地震中，对建筑物造成破坏的原因是多方面的，比如：岩石断层、山体崩塌、地表滑坡等使得地表发生运动，造成建筑物的破坏；海啸、水灾等次生灾害对建筑物造成破坏。在造成建筑物破坏的诸多原因中，有些是可以通
5、过工程措施加以预防的。所以，在选择建筑工地的位置之前，要进行详尽的勘探考察，分析地形和地质条件，避开不利地段，挑选对建筑物抗震有利的地点。 四、高层建筑结构抗震设计原则 1、结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能 （一）结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱（墙） ”的原则。 （二）对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。（三）承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。 2、尽可能设置多道抗震防线 （一）一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接协同工作。 （二）强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线
6、，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。 （三）适当处理结构构件的强弱关系，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使“有效屈服”保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。 （四）在抗震设计中某一部分结构设计超强，可能造成结构的其他部位相对薄弱，因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小，改变抗侧力构件配筋的做法，都需要慎重考虑。 3、对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高
7、其抗震能力 （一）构件在强烈地震下不存在强度安全储备，构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。 （二）要使楼层（部位）的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化，一旦楼层的比值有突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。 （三）在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层，使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗震性能的有效手段。 五、高层建筑结构抗震设计的方法分析 高层建筑结构的抗震设计要讲求一定的方法，要进行全方面的分析研究，之后才能够进行结构抗震设计。下面本文就从以下几个方面进行分析。 1、高度重视抗震结构设计工作 近几年地震频发，人们
8、对于建筑抗震性能越来越重视，这就需要在高层建筑结构抗震性能设计方面入手，提高建筑的抗震功效。一般来说，我国 150 米以上的高层建筑，经常采用的三种主要的结构体系为框筒、框架支撑以及筒中筒的结构体系，在设计的过程中经常采用钢结构或者是钢管混凝土结构，这样能够很好的减小柱断面的尺寸，有效的提升高层建筑结构的抗震性能。除此之外，在实际的设计过程中，还需要逐步转变设计理念，转向以柔性为主的抗震模式，以有效的减弱地震释放的能量对建筑物的冲击。 2、采用高延性设计方式，提升抗震性能 我国的很多高层建筑在进行抗震设计的过程中，较多的采用延性结构，即适当的控制建筑结构的刚度，允许在地震发生时建筑结构的构件能
9、够进入到具有较大延性的塑性状态中，这样能够有效的消减地震发生时产生的能量，减小地震对建筑物的破坏程度。 3、采用恰当的结构抗震设计方法，有效的进行设计的定量分析 在高层建筑结构抗震设计过程中，要积极的采用基于位移的结构抗震方法，要对实际的情况进行具体分析，这样才能够确保建筑结构的变形弹性能够在地震作用下破坏力降低到最低。在对建筑构件的承载能力进行验收的过程中，需要控制好结构在地震作用下层间位移的限值，并且以此来确定建筑结构构件的变形值。在这个过程中还需要注意，要根据建筑界面的应变分布和大小情况确定构件的构造要求，以此来进行恰当的设计。 4、高层建筑结构抗震设计中要尽可能的减轻结构的自重 在同样
10、的施工条件下减轻建筑结构的自重，能够在适当的情况下增加建筑物的层数，尤其是在软土地基上进行建筑结构的抗震设计，这种现象更为明显。由于高层建筑的重心较高，当发生地震时建筑物的倾覆力矩也会相应的增加，所以说为了减小其对建筑物的影响需要尽量的使用轻质材料，并且改善施工工艺，最大限度的降低建筑结构的自重。 六、结束语 综上所述，高层建筑结构要想提高抗震性能，就必须要从抗震结构设计着手，优化设计的每一个环节。其次，要保证施工机械设备和材料的质量，做好施工的质量监管工作，保证高层建筑结构抗震目标得以实现。 参考文献 1闫旭梅.高层建筑结构抗震设计分析J.科技传播，2010（08）. 2于险峰.高层建筑结构抗震设计J.中国新技术产品，2010（01）. 3于险峰.高层建筑结构抗震设计J.中国新技术新产品，2010（1）.
