武昌理工学院城市建设学院 湖北 武汉 430223
摘要：我国处于地震多发区，高层建筑结构的抗震仍然是建筑物安全考虑的重要问题。进行高层建筑结构抗震设计的过程当中应该充分考虑当地的地质情况，有针对性的进行相应的设计，尽可能的降低地震造成的损坏。本文介绍了高层建筑的抗震设计要求，分析了高层建筑结构的抗震设计要点。
关键词：高层；建筑结构；抗震设计要点
我国高层建筑数量不断的增加，一方面提高了有限的土地的使用效率，促进了我国建筑行业的发展，另一方面给建筑结构抗震设计工作带来极大的挑战。我国是一个地震多发国家，很多城市都位于地震带上，因此在高层建筑结构设计过程当中一定要做好相应的结构设计工作，从而减少地震带来的破坏和损失。
一、高层建筑的抗震设计要求
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
（1）结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱锚固”的原则。（2）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。（3）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
（1）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。例如框架―剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。（2）强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，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，以使结构能吸收和消耗大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。（3）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。(4)在抗震设计中某一部分结构设计过强，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，应采取措施提高其抗震能力
（1）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。（2）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(部位)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。（3）要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。（4）在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位)，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。
二、抗震概念设计的含义
建筑结构的抗震概念设计是指在进行结构抗震设计时，根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，从概念上，特别是从结构总体上考虑抗震的工程决策，即正确地解决总体方案、材料使用和细部构造，以达到合理抗震设计的目的。抗震概念设计的基本要点有：
1．选择良好的抗震结构体系
高层建筑结构在抗震设计时，应选择合理的结构类型，设计的结构既要考虑其抗震安全性，也要尽可能的经济。结构应布置多道抗震防线，避免部分结构或构件失效而导致整个体系丧失抗震能力或丧失对重力的承载能力。此外，结构应拥有良好的整体性和变形能力，使结构的强度、刚度和变形能力三者达到统一。
2．建筑布置宜规则
高层建筑应重视体形和结构的总体布置。由于建筑体形不合理或结构总体布置不合理而造成的地震灾害，在国内外的大地震中都有所见。抗震设计选择的建筑平面和立面布置宜对称、规则，避免采用严重不规则的结构。结构的刚度宜均匀变化，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，避免有刚度和承载力突然变小的楼层，造成薄弱层的出现，地震时该部分容易破坏。
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3．选择合理的结构计算简图和地震作用传递途径
目前大多数高层建筑都可以利用计算机进行程序运算，为保证计算结构的可靠性，要求工程设计人员要熟练掌握结构的简化计算方法，得到结构构件在荷载作用下的计算见图，结构在地震作用下的传力途径要简单、直接，利用合理的力学模型和数学模型获得更为符合实际的抗震验算结果。
4．选择有利于抗震的场地和地基
高层建筑设计中要选择对建筑抗震有利的地段，避开对建筑抗震不利的地段。当无法避开时，应当采取适当的抗震措施，不应在危险地段上建造高层建筑。此外，设计前应估算建筑结构的自振周期，并与场地卓越周期错开，防止地震时结构发生类共振现象的破坏。
三、常见的高层建筑结构抗震设计存在的问题
1.地基勘查资料不完善
地基是一座建筑物重要的组成部分，地基的好坏直接决定建筑物的质量安全，一些施工单位为了不重视地基施工，不按照规范要求进行土质勘查，忽视地质条件和地形地貌，不能完善地基勘查资料，造成勘查资料不全，最终造成建筑物抗震性不能满足要求。
2.不按照抗震设防规范要求施工
很多施工单位对抗震设防规范要求理解不准确，不能按照相关规范要求进行施工，比如该地区地震设防烈度为8度，但施工单位擅自把建筑物设防标准改成了7度，这样虽然降低了生产成本，但建筑物没有达到地震设防要求，一旦遭受地震，建筑物会被严重破坏造成人员财产损失；有些施工单位还未经设计单位批准，提高楼层高度，造成每层楼层超高，极大影响了楼层稳定性，降低了抵抗地震的能力，因此要严格按照国家及行业关于抗震设防规范要求施工。
3.高层建筑抗震设计人员专业水平有待提高
现代高层建筑对抗震设计的要求越来越高，但很多专业技术人员不能及时学习和吸收先进的抗震设计方式和理念，高层建筑的抗震设计不能满足建筑行业的发展要求；一些设计人员为了达到抗震设计要求，盲目增加构造柱、墙体厚度，不但没有提高抗震效果，反而增加了生产成本。
四、高层建筑结构抗震设计措施
1.优化结构设计
高层建筑抗震结构设计要保证主体结构平衡，建筑物要有一定的延性，能够吸收地震抗力，地震结束后利用自身延性恢复到原来的结构形态，避免主体结构发生较大变形。同时要重视建筑物竖向结构所受重力，科学合理的布局结构部位，让建筑物所有结构受力均匀、协调，对高层建筑物的薄弱部位要加强抗震措施，让建筑物水平和垂向受力协调，让整体结构符合抗震要求。
2.加强高层建筑物抗震设计工作人员的业务水平
抗震设计也是不断发展进步的，要想提高建筑物抗震性能，工作人员要学习同行业先进的技术方法和相关技术规范，把最先进的理念用到高层建筑物的抗震设计上去；工作人员在进行抗震设计时，要有科学严谨的态度，用最科学合理的设计来提高高层建筑物的抗震能力。
3.科学选址
对高层建筑物的地理位置要进行充分的地基勘查，获取详细的勘查资料，确保选址符合高层建筑的要求，尤其选址处在地震带上的高层建筑物，要设计符合当地的抗震烈度的抗震设计，对地基采取一定的抗震措施，达到抗震要求。
4.抗震构造措施
高层框架结构房屋在遭受地震时，破坏常发生在框架梁柱节点处，要对角柱、短柱采取一定措施，尤其加强节点的构造，加强柱、节点、锚固等部位，设计延性框架，设计合理的柱截面和配筋，延长柱的屈服时间，达到“强柱弱梁”的效果。
剪力墙结构是高层建筑应用较多的结构体系，因为剪力墙抵抗地震剪力的能力较强，符合“强剪弱弯”的概念设计，使得剪力墙结构在抗震设计中有着较大优势，因此，剪力墙结构的构造措施更加不能忽视。设计时，应采用合理的厚度及长宽比，在满足竖向及水平向承载能力的同时，还应注重墙体稳定性的验算，边缘构件及其在墙身中延伸长度的配筋应予以保证，薄弱部位及扶壁柱的配筋应适当加强。施工中更应严格执行设计及规范，确保剪力墙的在地震中所起到的作用。
抗震缝是各种高层建筑物必要的抗震措施，抗震缝可以把不规则的结构分割为多个体系规则的结构，分别抵抗地震作用力，消除不利内力的影响，提高了抗震性。
参考文献
[1]谭莎莎.高层建筑结构抗震设计分析的主要内容[J].工业C.2015（55）：117.
[2]陈琳友.探究高层建筑结构抗震设计分析的主要内容[J].城市结构.2014（36）：45.
论文作者:周琴
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/6
标签：结构论文; 建筑物论文; 构件论文; 延性论文; 高层论文; 建筑结构论文; 高层建筑论文; 《防护工程》2018年第22期论文;