摘要：在高层建筑设计中做好结构抗震控制作业，有利于提升建筑房屋的稳定性。为了提升高层房屋的使用效能，技术人员应该从房屋结构设计出发，应用物理受力分析方法，对高层建筑的框架机构和地基部分的承压力进行深度探究。考虑到当地地震常发的强度情况，进行高层建筑结构抗震的改良设计。本文从高层建筑设计重点展开讨论，提出几点有利于改进建筑结构抗震设计不足之处的可行性建议。
关键词：高层建筑；结构设计；抗震设计
引言：
高层建筑结构抗震性能对于人们的生命安全和财产安全有着直接的联系。在高层建筑结构设计中，不仅需要考虑到建筑物美观性，经济性与实用性特点，同时还要考虑到建筑安全问题，在工程设计和建设中建筑结构的抗震设计是其重要内容，对于建筑物使用寿命及使用性能都带来深远的影响，对建筑工程项目安全发挥着重要的作用。
1 高层建筑结构抗震设计的不足之处
1.1 建筑结构高度不够合理
在一定的结构形式和设防烈度前提下，高层建筑钢筋混凝土高度应保持适宜，而高度则是根据我国现有的施工技术水平、建筑科研水平和经济发展水平基础上所明确的，与我国土建规范体系是相协调的。但在高层建筑的实际施工中很多混凝土结构和建筑物结构明显超过限制标准，对于超高层建筑物在抗震设计中需要采用科学的方式，如模型振动台试验，并要有专家论证。在地震作用下超高层建筑物变性破坏形态较大，随着建筑物高度增加，一些影响因素会从量变发生质变，即一些参数本身超出其规范范围内，如延性要求、力学模型选取、安全指标、荷载取值及材料性能等。
1.2 短肢剪力墙设计不科学
短肢剪力墙不科学的建筑结构设计能够影响到高层建筑施工的整体质量，特别会对建筑物整体的结构造成一定的损害，不合理的短肢强设置就是其中的一个很典型的问题。当前，很多的设计人员在对建筑结构进行设计时，会实行短肢剪力墙的增设。但是实践证明，增设短肢剪力墙会对建筑结构的抗风和抗震性、稳定性以及稳固性造成一定程度的影响。因此，为了将建筑工程的整体工程质量提高，在对建筑结构进行设计的时候，要避免应用短肢剪力墙。
1.3 地基设计不稳固
高层建筑对于地基的要求更加严格，地基类型是否合理直接影响高层建筑抗震能力，由于高层建筑垂直高度和自身重量都比较大，在地基选择的时候必须综合考虑地形环境，认真考察土质硬度和密实程度。但是，当前很多企业在进行高层建筑设计的时候，过于注重经济效益，忽略高层建筑位置的选择，甚至将高层建筑设置在地震灾害高发的区域，在地基选择上存在很多问题，降低了高层建筑的抗震性能，导致在灾害发生时基础受到破坏，产生人员伤亡。
1.4 短柱和轴压比设计不合理
在高层建筑钢筋混凝土结构中为了控制柱的轴压比，通常会使柱的断面增加，柱纵向钢筋为构造配筋，虽然采用高强度混凝土也不能明显的减小柱断面的面积。对柱的轴压比进行限制主要是确保柱在大压力状态下，防止出现塑性变形，使结构延性受到影响。在地震作用下，使吸收地震能量和耗散能量少，结构容易受到破坏。但在框架的抗震设计中为确保强柱弱梁，使梁的延性较好，柱子进入屈服可能性减小，使轴压比限值得到放松。此外，当前在一些高层建筑的底部柱子并不一定是短柱，只有在明确剪跨比低于2 的情况下才能确保柱子是短柱，进一步明确短柱参数为柱的剪跨比。但即便可以对轴压比限值进行调整，仍不能通过增加轴压比限值的方式减小柱断面，为此在高层建筑的抗震设计中钢筋混凝土采用是否合理还需要进行进一步的探究与分析。
2 高层建筑结构抗震设计要点
2.1 优化受力设计
在高层建筑结构防震设计活动中，技术人员应该应用物理学知识，对建筑物的整体结构进行评估，根据其受力特点，设计合理的建筑方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在施工力学为技术支撑的前提下，进行新理论的研究，在实验分析的过程中，技术人员应该做好高层建筑承重结构的仿真模拟实验。按照地震工程学的设计标准，重点对高层和超高层房屋结构稳定性进行加强，小高层建筑应该做好防雷设计工作。在高层建筑设计过程中，技术人员应该对高层建筑的精细模型进行强
度设计。在高层建筑结构设计中，应该按照分区段设计的方法，对高层建筑中的受力区域进行重点抗震设计与分析。其中，房屋建筑底层的巨柱结构需要采用钢筋混凝土锲入式设计，由核心筒作为高层建筑的龙骨支撑。在常见的长立方体设计中，设计师还应该考虑到伸臂桁架的外搭受力，并且采用直径较大的钢横梁连接伸臂桁架。刚性连杆和刚臂主要应用在建筑和的最高层部分，采用一体式浇筑配合混合加固的方式，对高层建筑的结构稳定性进行强化设计。
2.2 优化建筑结构设计
在建筑结构的抗震设计中，应充分考虑到建筑结构构造和承载力大小对于地震作用进行衡量。在地震时，建筑物受到地震作用大小在一定程度上和建筑物的动力特性、承载力分布、刚度合理性及延性大小有着密切的关系[2]。房屋是由楼盖和纵向、横向承重构件所组成的结构体系，具有空间刚度，而建筑结构抗震能力大小在一定程度上取决于建筑结构整体稳定性及空间刚度大小。为了使建筑物抗震性能提高与改善，在建筑结构设计中应确保所有构件的延性较高，并通过屋盖、现浇楼等多种方法增强结构整体的稳定性和结构空间刚度，在适当部位设置构造柱，配备构造钢筋，使结构整体作用增强。
结构主要是通过延性来使建筑物在大地震作用下发生非弹性变形，因此建筑结构强度和延性在地震作用下的意义都是同等重要的。为确保在地震作用下钢筋混凝土结构的动力反应具有一定的延性，就需要将塑性变形集中在具有良好延性能力的构件上，如选择可接受塑性变形机构，通过人为方式使构件抗剪能力增强，在不强烈地震作用下，为充分发挥出结构延性前出现非延性剪切破坏，即强剪弱弯。或采用同样的构造方式确保塑性铰部位具有一定的塑性损耗和转动能力。
2.3 综合考虑基础设计
首先要合理计算简图，简图对高层建筑的结构起着基础性作用，为了在一定程度上保证计算简图的稳定性能和安全性能，应该要采取一定的构造方法，除了注意钢节点和铰节点以外，还要不断地控制计算误差在一定的范围之内，保证计算简图的科学性。选择在经济上比较合理、切实可行的基础体系，是一个重要的前提。
2.4 多发震区房屋的优化设计
根据地震时高层建筑破坏等级的具体情况，对高层建筑结构维持稳定的情景进行分析。其中，当地震发生之后，如果高层建筑的承重构件完好，非承重构件轻微损坏的数量在5% 以下，那么此时的建筑物一般不会受到较大损伤。附属构件会在地震发生的过程中产生不同程度的破坏，一般不需要修理便可继续投入使用。在6-7 级地震时建筑物一般会受到中等破坏，此时的高层建筑物比低层建筑物的受损现象严重。多数承重构件会产生明显可见的裂缝，构件裂纹数量大约在30% 左右。建筑物中的个别非承重构件将会受到严重的破坏。此时的高层建筑房屋需要采用常规式的封闭检修，采用对应性的安全措施即可投入使用。高层建筑结构分析测评师，需要对严重破坏的建筑物和倒塌的建筑物进行认真处理。如果多数承重构件产生了明显可见的裂缝，且构件中的轻微伤数量超过了50%，那么应该对建筑物进行排险和大修。
3 结语
高层建筑结构设计在实际操作中任何失误或者遗漏都会让高层建筑设计效果显得不理想，结构设计不是单独存在的，也会直接或间接地影响后续设计和实施工程，他们之间的关系是相辅相成的。设计工程师要灵活结合相应的地质条件以及基础条件，综合分析各种关键问题并优化方案实施，汲取以前的经验，以保证高层建筑物本身的稳定和安全性能，提高城市的整体建设质量水平。
参考文献：
[1]那阳.现有建筑结构抗震鉴定及加固设计[J].科技经济导刊，2019，27（04）
[2]倪震宇.建筑结构设计中抗震设计研究[J].工程技术研究，2019，4（02）
[3]邓钧天.浅谈抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].江西建材，2018（14）
论文作者:罗念文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/13
标签：高层建筑论文; 建筑结构论文; 建筑物论文; 延性论文; 高层论文; 构件论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第8期论文;