摘要：据统计，地球每年平均发生500万次左右的地震，如果强烈地震发生在人类聚居区，就可能造成地震灾害。本文从地震预测入手，进一步谈到了高层建筑的防震，最后阐述了消能减震的的相关知识。
关键词：地震；预测；抗震；消震
前言：地震是一种会给人类社会带来巨大损失的自然现象。大地震常突如其来，令人碎不及防，尤其破坏力，不像台风、龙卷风等可以跟踪、可以监测。迄今地震学仍未探索出一种确定性的地展前兆。地震预测是公认的世界性难题，是地球科学的一个宏伟的科学研究目标。如能同时准确地预测出未来大地展的地点、时间和强度，无疑可以拯救数以万计生活在地震危险区的人民的生命；并且，如果能预先采取适当的防范措施，就有可能最大限度地减轻地展对建筑物等设施的破坏、减少地及造成的经济损失和促进社会的稳定和繁荣。
1、地震预测水平现状
地震预测研究，在世界和我国大约都是从20世纪五六十年代才开始的。我国自1966年邢台地震以来，广泛开展了地震预报的研究。经过40多年的努力，取得了一定进展，曾经不同程度的预报过一些破坏性地震。
1975年，我国成功预报了2月4日发生于辽宁海城的7.3级强烈地震，并在震前果断地采取了预防措施，使这次地震的伤亡和损失大大减小。
2、各国研究进程
自20世纪60年代以来，日、美、苏和中国等国家分别制定了开展地震预测研究的国家计划。
日本地震预测研究小组1962年提出初步方案，计划用10年的时间集中收集基础资料，包括大地测量、地壳形变观测、地震仪器观测、地震波速度分析、活动断层的调查和测量、地磁观测以及地电观测等。1978年，日本国会通过了《日本大地震对策特别措施法》，这是世界上第一次以法律形式提出的对于大地震的对策。
美国1965年9月以普雷斯（F.Press）为首的小组，提出一个地震预测和地震工程研究的10年计划，包括地震物理基础、地震工程、地震现场调查和新技术装备的研制。1977年国会通过了《地震灾害减轻法案》。
苏联从1948年10月5日阿什哈巴德地震后，开始提出地震预测课题。
中国的地震预测研究从1956年开始，把地震预测列入国家长远科技规划的项目中。1958年组织调查队到若干历史上有名的大地震现场，对地震前兆和有关现象进行了调查。
3、关于高层建筑结构抗震的相关设计
（三）相关的抗震措施。
在目前的抗震设计的过程之中，需要从构造措施、抗震验算等方面着手，并且在消震与抗震两个方面，对于结构延性以及设计地震力来探讨互相制约相互影响的设计方法以及指标，直接找到一些相关的结构措施达到消能减震的目的。当代抗震设计规范发展的主要方向就是要减少建筑结构上承受的地震作用力，从而使得建筑在地震中有经济而良好的抗震能力。
2）高层建筑的抗震设计的相关理念内容。《建筑抗震规范》是针对建筑抗震设计方面专门提出的一项国家级标准规范，这个规范对抗震设防提出了“三水准，两阶段”的要求。其中，三水准主要指：大震不会倒，中震可以修，小震不会坏。当遇到地震强度比设防强度低地震的时侯，在此时建筑结构属于弹性变形的一种，此阶段建筑物是在正常的情况下使用的。
3）高层抗震设计常见的问题
（二）高度问题。据高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3- 2010）的规定，在一定结构型式和设防烈度下，混凝土结构的高层建筑必须有一个适宜高度。这个高度应与我国当前的经济发展、建筑科研、施工技术和整个土建规范体系都应当是相协调的。但是我国相当一部分钢筋混凝土高层建筑已经超过了这个高度。伴随建筑物高度的不断增加，影响高层建筑的许多因素会发生质变，超高限建筑物在地震力作用下会发生很大变化的变形破坏。延性要求、安全指标、材料性能、力学模型选取、荷载取值等参数会超出规范范围。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（三）结构体系与材料的选用问题。在我国，低于150米的建筑采用的结构体系主要有三种：筒中筒、框—筒和框架—支撑体系。但国外建筑大多都是钢结构建筑，而我国钢筋混凝土建筑的比例高达9成。如此高的钢筋混凝土结构及混合结构，国内外对如此高比例的钢筋混凝土建筑的抗地震作用都没有很好的经验。混式结构的钢筋混凝土内筒常常要承受70%至90%的震层剪力。
（二）短柱和轴压比问题。高层建筑的钢筋混凝土结构常常出现为了控制柱轴压比而造成柱断面较大的问题，而柱断面尺寸并不会因为使用高强度混凝土而显著性减小。控制柱轴压比的目的是将柱子处在大偏压的状态，以防止钢筋受拉后未进入屈服而混凝土被压碎现象；如果柱的塑性变形能力不大，那么结构延性就不好，如遭遇地震，由于吸收地震能量与耗散少，很容易产生结构破坏。
4、建筑隔震
隔震建筑是指利用隔震技术，在建筑物的基底部或某个位置设置隔震装置形成隔震
层，把上部结构和下部基础隔离开来，以此来消耗地震能量，避免或减少地震能量向上部传输，能够更有效地保障上部结构与内部人员、设备的安全。2013年4月20日四川雅安发生7.0级地震以后，采用隔震技术修建的芦山县人民医院外观完整且受损较小引起人们关注。隔震技术又称阻尼隔震技术。被美国地震专家称为“40年来世界地震工程最重要的成果之一”。隔震即隔离地震，在建筑物和构筑物的基底或某个位置设置隔震装置隔离或耗散地震能量，以避免或减少地震能量向上部结构的传输，减轻结构振动反应，建筑物只发生较轻微运动和变形，从而保障地震时建筑物安全。
5、消能减震
（1）新型组合抗震消能支撑。
消能减震技术是目前结构抗震控制中研究和应用为成熟的技术之一，不仅适用于新建建筑，也可用于现有建筑的抗震加固。在过去30多年中，国内外的研究人员已开发了大量消能减震装置，这些装置主要可分为以下四类：粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器、金属阻尼器和摩擦阻尼器。
（2）用流体阻尼器连接的耦联结构体系。
为了提高相邻建筑物的抗震性能并防止它们之间相互碰撞，可采用控制装置来连接相邻建筑以减少地震反应。设置阻尼器能有效控制裙房扭转效应产生的过大变形，降低幅度在50%～ 87%。
6.结语
为了抵御与减轻自然灾害，更好的预测地震，使人们在地震来临之前有更多的机动余地，减少人员的伤亡，我们需要更深入地进行工程结构的抗震分析与抗震、减震设计，从一定程度上减少了地震所带来的灾害，减少地震带来的损失。
参考文献：
[1] 邓仲良，孙飞飞，李国强，等.含单伸臂的框架-核心筒结构简化模型[J].浙江大学学报（工学版），2011，45（11）：1953-1959.
[2] 朱杰江，宋健，王颖，等.带加强层框架—芯筒结构的优化研究[J].南京建筑工程学院学报，
[3] 徐培福，黄吉锋，肖从真，等.带加强层的框架一核心筒结构抗震设计中的几个问题[J].建筑结构学报，1999，20（4）：2-10.
[4] 刘琼，赵娜，刘航圻.环带位置对带伸臂框筒结构力学性能的影响[J].华中科技大学学报（城市科学版），2008，25（1）：32-34.
[5] 邹昀，吕西林，朱杰江.基于性能的抗震设计方法在某复杂超高层结构中的应用研究[J].工程力学，2008，25（9）：93-99.
[6] 聂建国，丁然，樊健生，等.武汉中心伸臂桁架-核心筒剪力墙节点抗震性能试验研究[J].建筑结构学报，2013，34（9）：1-12.
[7] 马臣杰，张良平，范重.某超高层结构连接节点的非线性有限元分析[J].建筑结构，2013，39（9）：60-62.
论文作者:朱建亚,郭军飞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/13
标签：结构论文; 建筑论文; 建筑物论文; 建筑结构论文; 高层建筑论文; 延性论文; 钢筋混凝土论文; 《基层建设》2017年第22期论文;