摘要：近年来全球地震问题屡见不鲜，建筑结构在地震高强度的作用下破坏的例子时有发生。不同强度的地震会对结造成裂缝、倾斜和弯曲等损伤，进而影响建筑结构的力学性能和使用寿命，破坏严重时还具有一定的危险性，这些危害将会在以后的使用过程中被体现出来，存在很大的安全隐患。
关键词：高层建筑；地下室结构；抗震设计
引言
改革开放以来，我国建筑行业得到快速发展，高层建筑层出不穷。人们最为关心的就是建筑工程的质量和安全问题。基于此，本文研究了高层建筑中地下室结构的抗震设计内容，以供参考。
1高层建筑地下室抗震设计的意义
1.1增加了地面的可利用空间
我国的土地资源面临着严峻的形式，加之大量的人口涌入城市，造成城市的拥堵现象日益严重。为了改善这一现状，就要提高土地的利用率。高层建筑的地下室很好了增加了土地的可利用面积，设计的地下室可以作为停车场、消防水池、仓库、设备用房等。这样便可以节省出很大的地表面积，生活区可以建设更多的绿化、娱乐设施，显著改善居民的生活质量，商业区、办公区等场所可以增加道路的覆盖面积，改善早晚高峰出行堵塞的现场。
1.2有效提高建筑工程的抗震等级和整体性能
地下室作为建筑工程的底层结构，承担的不仅仅是停车场等功能性的完善，还有更重要的是承担上部结构的重量，传递荷载到土层。若地下室的抗震设计不够科学合理，不能实际的保证地下室的抗震性能，则直接影响到地下空间的使用效果，进一步则影响到上层建筑的稳定性、可靠性。因此地下室的抗震设计直接影响着建筑工程的整体抗震性。
1.3保障居民的人身财产安全，具有重要的社会意义
地下室的抗震设计保障的是建筑工程的整体质量，很大程度上避免了安全事故的发生，有效的保障了居民的人身财产安全，有利于社会的和谐稳定的发展。另一方面良好的抗震效果也提高了设计施工单位的声誉和形象，提高了企业的核心竞争力，对促进相关技术、工艺水平的提高和建筑工程行业的健康发展都有着重要的意义。
2结构抗震设计的基本规定
2.1高层建筑结构抗震设计的原则
基本上，高层建筑结构设计中的主要包括三种要求，一是小震不会坏，中震可以进行修复以及大地震中不倒塌等原则，而其中的基础性原则就是在小震的情况下建筑物不会破坏在遇到较大地震的情况下，提高建筑的承载能力，让建筑物即使在这种情况下也不会出现严重变形等问题，让建筑结构无论在哪种情况下都不会发生超越规范危及人身安全的事故。可以分析一些建筑物的弹性变化，从而能够为人们的正常生活提供各种基础保障。第二个要求就是需要建筑结构拥有抵抗变形能力，从而防止建筑结构出现各种变形问题，提高建筑结构的延性，保障人们的生命财产安全。
2.2结构分析
结构分析是结构设计的前提，采用合理的计算模型，合理的计算假定，合理选用计算程序，复杂建筑的多模型多程序比较分析等对结构设计有很大的影响。目前结构抗震设计的主要方法是振型分解反应谱法，底部剪力法是一种简化的计算方法，时程分析法作为振型分解反应谱法的补充计算，应用越来越普遍。
2.3对重要计算指标的判别
2.3.1地下室的楼层侧向刚度与相邻上部楼层侧向刚度的比值
当值大于等于2时，上部结构计算的固定端取在地下室顶面标高；当值小于2时，应将上部结构计算的固定端下移至满足其值大于等于2。
2.3.2剪重比
结构楼层剪重比应满足最小剪重比的要求，并应使剪重比在较为合理的范围内。当楼层中第一楼层剪力不满足楼层最小地震剪力时，应调整该楼层的楼层最小地震剪力，同时其上部各楼层的地震剪力也应相应调整。
2.3.3扭转周期与平动周期之比Tt/T1
A级高度高层建筑Tt/T1不应大于0.9；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑Tt/T1不应大于0.85。当周期比不满足规范要求时，说明结构平面抗扭刚度过小或平动刚度多大，可通过两种办法来解决：当结构抗侧刚度较为合适时，应提高结构的抗扭刚度，在离刚心最远的地方布置剪力墙或加长剪力墙；当结构抗侧刚度过大且层间位移角远小于规范限值时，可削弱中间部位剪力墙或核心筒以降低平动刚度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3.4扭转位移比
扭转位移比包含两项内容：楼层竖向构件的最大水平位移与平均位移之比；楼层竖向构件的最大层间位移与平均层间位移之比。A级高度高层建筑宜小于1.2，应小于1.5；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑宜小于1.2，应小于1.4。
2.3.5楼层层间最大位移与层高之比
按弹性计算方法的楼层层间最大位移与层高之比应符合《抗震规范》的要求。
2.3.6高层建筑结构的刚重比（结构的刚度和重力荷载之比）
刚重比需满足以下两点：高层建筑结构稳定对刚重比的要求（见《高规》第5.4.4）；考虑重力二阶效应对刚重比的要求（见《高规》第5.4.1）。
2.3.7框架的倾覆力矩比Mf/M
框架-剪力墙结构的抗震设计中，在规定水平力作用下，根据底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总倾覆力矩的比值，决定框架的抗震等级、轴压比、结构的最大适用高度、高宽比限值及设计时采用的类型等。
3高层建筑地下室结构抗震设计方法
3.1嵌固在地下室顶板时的抗震设计要求
（1）应用底部剪力法计算地下室结构的水平地震作用。根据地下室和主体结构的分和关系确定水平地震作用是否需要分开计算。空间较大的地下室结构要根据受荷范围计算出总的水平地震作用值。
（2）根据地震剪力的标准值计算地下室结构构件的内力标准值。应该反映出上部所有荷载的综合效应。
（3）确定混凝土的强度等级。应不低于上部结构中相应部件的混凝土强度等级。
（4）确定抗震等级。地下一层的抗震等级与上部结构相同，往下逐层可以降一级，对于丙类还是乙类建筑抗震等级的要求不同，具体设计时应参考相应的标准。
（5）设计框柱架。要考虑到各种作用引起的屈服，应根据不同的抗震等级的要求考虑柱底部弯矩增大系数，根据柱下端的内力标准值设计柱的配筋，各层柱的截面积不应变小，地下2层以下的每侧纵筋面积不应小于地下一层的1．1倍。
（6）设计抗震墙。应从地下室的顶板开始算抗震墙底部加强部位的高度，地下2层及以下的各层抗震墙的截面尺寸和边缘构件的纵向钢筋配筋率不应小于地上一层的。
3.2嵌固在基础顶部的抗震设计要求
（1）当地下室的结构特点不能满足嵌固在地下室顶板的要求时，可设计为嵌固在基础顶部，但B级高度的高层建筑必须是嵌固在地下室顶板。
（2）地下室结构水平地震作用降低系数不考虑。
（3）地下室结构的抗震等级、混凝土强度、钢结构的刚度、墙柱截面尺寸等设计时都不应低于上部结构的相应部位的等级。
（4）从基础顶部开始计算抗震墙底部加强部位的高度。
结语
近年来我国地震频发，给我们的生命及财产安全造成了极大的危害。因此如何对建筑物进行合理的抗震设计，在最大程度上减少地震对于高层建筑的影响，提高结构安全性，是我们结构设计人员必须思考的问题。
参考文献：
［1］杨军兵．浅析高层建筑地下室的抗震设计［J］．江西建材，2017，01：47+52．
［2］李想．人防地下建筑物抗震性能设计探讨［J］．智能城市，2017，01：79+81．
［3］周钰涵．高层建筑地下室结构设计要点分析［J］．科技创新与应用，2015，08：164．
［4］金升亮．关于高层建筑地下室设计中的要点研究［J］．中小企业管理与科技（下旬刊），2012（03）：116－117．
［5］易文新．高层建筑地下室工程的结构分析与设计［J］．中外建筑，2013（07）：174－175．
［6］刘建鑫．高层建筑结构地下室和基础设计应注意的问题［J］．山西建筑，2011（04）：50－52．
论文作者:王利铎
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/16
标签：地下室论文; 结构论文; 高层建筑论文; 楼层论文; 刚度论文; 建筑结构论文; 位移论文; 《基层建设》2018年第30期论文;