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摘要：地震是一种强有力的自然灾害事件，对于人类的生存和发展产生重要的影响，而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。本文对高层建筑结构抗震设计中的不足及对策进行分析。
关键词：高层建筑；抗震设计；存在不足；解决对策
一、高层建筑结构抗震设计内容分析
通常建筑物的抗震结构在遇到强大地震作用下会进入塑性状态，为满足地震作用下结构性能要求，在建筑结构抗震设计中就要考虑到结构弹塑性变形能力。根据当前国内外对抗震设计研究的发展趋势来看，主要是对在不同超越概率水平地震作用下对结构的变形要求和性能要求进行设计。在抗震设计中结构的弹塑性分析是其重要内容，但由于在结构的弹塑性分析中具有一定的难度和复杂性，在如何设定与如何计算等问题的要求上也各有不同。当前我国现行的抗震规范中对于高层建筑结构抗震设计要求是按照反应谱理论来进行计算的，通过弹性方法来对位移及内力进行计算，通过极限状态来进行构件设计。在建筑物有特殊要求或是一些重要建筑中应通过时程分析法来对其进行补充计算，并计算在大震作用下的变形状态，规定在罕遇地震作用下建筑结构的弹塑性变形分析。
二、高层建筑抗震设计中存在的问题
1、高层建筑的结构设计专业人才的缺乏
虽然我国高层建筑已经获得了很大的发展，但是要看到目前我国高层建筑的专业设计人才还很缺乏，在很多国家里，高校中会开设一些关于高层建筑设计的专业课。但是在我国的高校课程体系中，目前开设高层建筑设计相关课程的学校还很少。现阶段我国的大部分的高层建筑设计都是由国外的设计专家进行设计的，这十分不利于我国高层建筑的发展。高层建筑的相关专业人才匮乏的现象已经成为了制约我国高层建筑发展的一个十分严重的因素。
2、对高层建筑材料与结构的选用
从我国现阶段的建筑着手进行分析，一般的建筑使用的都是钢筋混凝土结构，对于一般高度的民用建筑，钢筋混凝土结构很容易的满足抗震和使用需要，但是建筑高度过高的话，钢筋混凝土就不能够满足高层建筑所需要的抗震强度。在现有的高层建筑当中特别是建筑高度150米以上的高层建筑在施工的过程中为了保证整体结构的稳定，施工人员经常会采取三层的支撑框钢架构的方法来进行施工作业。随着社会科技的发展进步，人们对于钢铁的处理能力是大大的提升，钢铁制品的形态种类也越来越多，世界的钢铁产量也在不断上升。因为这些原因，在我国现阶段的高层建筑的设计与施工当中，钢结构的使用率也是越来越高。在高层建筑中加入了钢结构这也使得我国的高层建筑的抗震性越来越好。
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三、提升高层建筑抗震性能的措施
1、考虑地质偏移造成的影响
高层建筑由于建筑高度较高，层数多，整体重量较大，建筑的整体重力也是十分巨大的。在多种力的共同作用下，大多数的高层建筑都会在原来设计的基础上发生或多或少的偏移，这种情况虽然在我国现阶段的高层建筑当中是十分常见的，但是我国的设计人员也不可以轻视出现的偏移情况。很多的千里之堤往往都是因为蚁穴而崩溃，所以我国的设计从业人员在进行高层建筑的抗震设计时一定要充分考虑高层建筑的位移因素所产生的影响，通过现阶段的专业技术手段，对于高层建筑的整体进行优化设计，将高层建筑偏移发生的几率降到最低，将高层建筑偏移所能够造成的危害降到最低，最大化的保护我国人民群众的生命财产安全。
2、设计多级地震防护
在我国原有的建筑设计之中，所设计的地震防护功能过于单一，在地震真正发生的时候并不能够很好的进行地震防护。所以在我国现阶段的高层建筑实际设计与高层建筑的现场施工中，为了可以提高高层建筑的抗震性，一般情况下会采用多级地震防护的工作措施，举例来说，在现阶段的高层建筑设计是通常会选择使用多段墙框架，多段墙框架可以十分有效的对高层建筑的抗震性进行提高加强，这样可以大大的降低地震的发生对高层建筑所造成的破坏，最大程度的来保护我国人民群众的生命财产安全。
3、利用高延展性结构进行消震与隔震
在高层建筑的抗震性设计中除了考虑到建筑的强度之外，建筑所具有的延展性也是设计人员需要考虑的一项十分重要的建筑性能。建筑结构具有极高的延展性在地震发生的时候可以大量的吸收地震所具有的能量，从而减少地震对高层建筑的破坏，进一步的提高了建筑的消震与隔震性能。这样高层建筑坍塌的可能性就会大大降低，在现阶段我国建筑经常使用的阻断器就是一种可以有效吸收地震能量的装置。
4、选择合适的地理位置
当建筑施工场地工程地质条件不同的情况下，在地震作用下建筑物所遭受的破坏程度也是不同的，因此在高层建筑工程项目建设中应选择具有抗震有利场地，避开抗震不利场地进行施工建设，从而减轻地震灾害问题发生。在高层建筑施工前应加强对工程地质的勘查，并采取科学的解决措施，对于不利工程地段应考虑到因场地条件会造成结构破坏因素，在工程施工地区中除去地震因素限制之外，还要排除具有严重危险性场地和不利场地作为建筑施工用地。在建筑施工场地选择中应根据地基、场地等对于建筑物所承受抗震破坏作用大小及其特征来进行明确分类，根据不同场地的特点和特征采取科学合理的抗震措施。在高层建筑结构抗震设计中，结构工程师应提出避开不利地质环境的要求，如根据地基液化等级和抗震设防类别等加强上部结构和地基结构的刚度，消除地基液化沉陷。
5、建筑结构设计优化
在高层建筑结构的抗震设计中对称均匀为其设计主要原则，根据综合抗震能力概念，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。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。除此之外，还要对配筋圈梁可限制散落问题进行设置，使结构整体稳定性得到提高，进而使房屋抗震性能增强，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。
结束语
综上所述，我们发现在高层建筑的各项性能当中，抗震性能是最为重要的一项性能。建筑设计的相关工作人员在进行高层建筑设计时，一定要全方位多层次的考虑分析，从高层建筑所用的材料、建筑的结构体系等多个方面着手，优化提升我国高层建筑的抗震性能。只有这样做才能使我国现阶段的高层建筑符合国家的抗震规范的规定，保证人民群众基础的生命财产安全，最大化的提升我国社会的经济效益。
参考文献:
[1]方小丹，魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报，2011，12：46~51.
[2]易红军.高层建筑结构设计中的若干问题及对策研究[J].门窗，2015，01：186+188.
论文作者:陈亚明
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/22
标签：高层建筑论文; 建筑结构论文; 结构论文; 延性论文; 建筑论文; 塑性论文; 我国论文; 《防护工程》2019年第3期论文;