关键词：高层建筑；结构设计；抗震设计
1.建筑结构抗震等级的规定和标准
震级是根据地震的强度而进行的划分，在我国，地震划分为六个级别：3级为小地震，3～4．5级为有感地震，4．5--6级为中强地震，6～7为级强烈地震，7～8级为大地震，8级以上的为巨大地震，是国家根据相关的历史、地理和地质方面的经验资料，经过勘查和验证，对地震进行分组的一个经验数值，它是地域概念。抗震设防有甲、乙、丙、丁类建筑，国家设计部门依据有关规定，按照建筑物的分类和设防标准，根据房屋高度、结构等方面，采用不同的抗震等级。比如，在钢筋混凝土结构中，抗震等级可以分一般、较为严重、严重和很严重这4个级别。
在高层建筑结构的抗震设计中，混凝土结构应该根据建筑的高度、建筑的结构和设防的烈度运用不同的抗震等级，而且应该符合相应的计算和措施要求。
2.抗震设计在高层建筑结构设计中的运用
2.1对建筑的抗震的场地的选择
2.1.1应选择对建筑抗震有利的地段，如开阔平坦的坚硬场地土或密实均匀的中硬场地土等地段。
2.1.2对于强度和刚度还需要一定的匀称性，在多层次的建筑结构当中，应该使得多个层面的强度和可能具备的刚度都要有匀称性。不管在那一层，当存在着薄弱的楼层的时候，这一出可能就会在地震的强大的作用下使得变形或者可能会成为变形的集中区域。当无法避开时，应采取有效的抗震措施。
2.1.3不应在危险地段造建甲、乙、丙类建筑，对建筑抗震危险地段，一般是指地震的可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地段，发震断裂带上地震等可能发生地表错位地段。建筑场地为Ⅰ类时，甲、乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施；丙类建筑允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施，但抗震设防烈度为6度时，可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。
2.2选用合理的建筑工程结构材料
建筑工程结构设计中结构材料选用很重要。如果结构设计的很完善，同时也符合防震的要求，但是如果结构材料的选用不当，就可能达不到预期的防震效果。在防震结构设计时必须要对结构材料参数随机性的防震模糊可靠度进行分析，这与以往的结构抗震可靠度的研究不同，以往的研究中只考虑荷载的不确定性而不考虑别的因素。设计时应该综合考虑了材料参数的随机性，地震烈度的不确定性以及烈度等级界限的模糊性等因素，确保设计时考虑因素的全面性。
2.3合理布置平立面
建筑设计应根据抗震概念设计的要求，明确建筑形体的规则性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不规则的建筑应按规定采取加强措施，特别不规则的建筑应进行专门研究和论证并采取特别的加强措施。不应采取严重不规则的建筑。规则性评价需综合考虑几何布局、结构设计以及使用等因素，总的要求是平面布置、质量和抗侧力构件的平面布局宜规则、对称，立面变化和侧向刚度沿竖向宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免侧向刚度和承载力的突变。
2.4建筑结构抗震的计算
2.4.1关于地震作用的计算
在对地震作用进行计算的过程中，其中主要包括竖向的地震作用和横向的地震作用，并且二者的作用点主要是在结构的中心质量上。在出现地震的过程中，主要是一种动态的间接作用，并且出现地震作用的大或小将会和地震的强弱以及震源等方面有着直接的关系。
2.4.2关于截面的抗震计算
建筑结构的防烈度如果是进入到了弹塑性的情况下，那么承载力便不能够存储安全的设备。建筑结构强度抗震计算是在弹塑性计算。然而，为了能够更好地减少计算工作量，又能满足设计要求，主要是通过它的结构可以被转换成强度计算形式下显示的值。在制度部分，大部分的计算过程中，主要采用非抗震承载力设计值是在相同的时间计算，和承载力抗震调整系数的连接。在计算的过程中，主要是通过把地震作用的效应值乘以调节的系数来折减的方式进行的。
3.某高层建筑抗震结构设计的实例分析
3.1工程概况
某商住楼工程为地上29层，地下3层，总建筑面积约6万m2，该工程主体采用钢筋混凝土框架剪力墙，抗震设防烈度为7度，设计地震分组属一组，建筑设防类别为丙类，根据规范该工程平面和竖向规则性指标中有四项规范要求：
3.2结构设计规范要求
①扭转不规则
在考虑偶然偏心影响的地震作用下，复杂高层建筑楼层竖向构件的最大水平位移不宜大于该楼层平均值的1.2倍，且不应大于楼层平均值的1.4倍，该工程的该项比值最大值为1.31>1.2，属于Ⅰ类扭转不规则。
②凹凸不规则
该T塔楼结构平面最大凸出尺寸为1=17.25m，B max=41.30m，两者之比为41.8%，超出规范35%的限值。
③楼板局部不连续
塔楼部分楼层电梯间局部楼板最小净宽3.0m。小于规范规定的“在扣除凹入或开洞后，楼板在任一方向最小净宽不宜小于5m”的要求。
④竖向抗侧力构件不连续
塔楼剪力墙通过转换梁向框支柱传递，属Ⅱ类竖向抗侧力构件不连续。
3.3抗震结构设计措施
为此，在进行抗震设计时，由于该工程在平面和竖向规则性方面个别项未能满足相关规范，关于建筑结构规则性的要求的情况下，根据转换层位于第6层。故在抗震构造方面有针对性地采取了如下措施：
①将框支柱、剪力墙的地步加强部位抗震等级提高一级。
②适当提高剪力墙底部加强部位水平及竖向筋的配筋率至0.5%。
③转换层板厚度增大至180mm，根据罕遇地震的板平均弹性拉应力配置板钢筋，双层双向贯通布置，并加强边梁的配筋及构造。
④塔楼楼梯间及周边楼板厚度增大至150mm。并于适当位置设置拉梁或拉板，加强塔楼楼梯间及周边板的配筋，双层双向贯通布置，并加强边梁的配筋及构造。
⑤适当提高框支柱的配筋率及配箍率，并于轴压比较大的柱中设置芯柱。
⑥剪力墙底部加强部位。在核心筒周边设置边框架，每两层设置1道配筋加强带（暗梁），以提高剪力墙底部加强部位的延性。
结束语：
总之，高层建筑具有层数多、体量大、工期长等特点，因此，结构设计较为复杂，抗震理念的应用更是加大了设计的难度。因此，相关设计人员要想提升高层建筑结构的抗震性能，应该熟练掌握设计的相关概念和知识，灵活运用抗震设计，全面考虑各项因素，保证高层建筑工程的质量和安全系数，尽量为我国设计出更多的精品建筑。
参考文献
[1]GB50011-2010.建筑抗震设计规范.
[2]徐萍，叶明峰.抗震设计在建筑结构设计中的应用[J].工程技术.2011.
[3]王成立，谭宁希.房屋建筑结构抗震设计要求分析[J].城市建筑.2014.
论文作者:丘创宝
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/9
标签：建筑论文; 烈度论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 结构论文; 规则性论文; 措施论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;