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摘要：随着高层建筑的发展，自然灾害对高层建筑带来的影响越来越严重，尤其是地震灾害。高层建筑抗震问题已成为建筑工程设计中尤为重要的一个环节。本文作者从高层建筑抗震设计概念出发，结合我国高层结构在抗震设计中存在的常见问题，并对这些问题进行深入分析，提出相应的改进方法和措施。
关键词：高层建筑、抗震设计、抗震结构
一．前言
20余年来，世界建筑行业飞速发展。高层建筑不仅在材料和结构体系上逐渐多样化，而且在高度上也大幅度增长。但是随着地震灾害的多发，世界范围内不少建筑物都遭受了损坏，特别是不少高层建筑遭受破坏或倒塌。经过有关部门的灾后分析研究，遭遇破坏的高层建筑都没考虑到结构的抗震设计，而在一次大地震中经过正确抗震设计和优质施工的高层建筑都具备可靠的抗震性能。所以，在建筑工程设计中，高层建筑的结构抗震设计已处于非常重要的地位。所谓“建筑抗震概念设计”是指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,依此进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。在高层建筑的抗震设计中，必须通过有效措施来确保结构具有一定的延性，因为结构是通过能耗来实现其抗震性能。
二．高层结构在抗震设计中存在的问题分析
（一）建筑物高度过高问题
我国住房和城乡建设部发布的现行高层建筑混凝土结构技术规程(JcJ3—2010)里规定：在一定设防烈度和一定结构型式下，混凝土结构高层建筑都有一个适宜的高度。在规程规定的适宜高度内，建筑物还是具有一定的抗震能力。可实际上，许多混凝土结构的建筑高度都超出了国家规程规定值。由于超高限建筑其抗震性能下降，在地震作用下更容易发生变形破坏。对于这些超出高限的建筑物，必须更加认真严肃对待。
（二）地基的选取不合理问题
对于高层建筑而言，地基必须有足够的承载力和抗转动能力。所以地基的选取对于建筑物的抗震性能尤为重要。目前，大部分高层建筑都只考虑其商业性，重点考虑商业地段，而忽视了地基安全性问题。高层建筑不应选择建在面积范围小的不利地形上，比如河岸边、地陷区、滑坡地段等等；应选择位于开阔平坦地带，地基土体要坚硬、密实。高层建筑的地基选取不恰当会导致沉降过大等问题，降低建筑物的抗震能力。
（三）材料的选用不科学问题
高层建筑的建筑材料要保质保量，材料的选取是基础，材料的规格和性能要足以达到建筑的抗震要求。但是部分建筑为了达到建筑的经济性往往忽略这方面的要求。在地震多发区，采用何种建筑材料较为合理应该得到人们的重视。设计单位在进行设计时应考虑好采取何种材料能满足抗震要求。如果中途更换建筑材料会对建筑的抗震性能造成影响。
（四）较低的抗震设防烈度问题
据了解，现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要，建筑结构设计的安全度水平普遍偏低。同样，我国现行抗震设防标准也是比较低的，中震相当于在规定的设计基准期内超越概率为10％的地震烈度。较低的抗震设防烈度放松了高层建筑的抗震要求。
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三．高层建筑的抗震措施
建筑结构的抗震设计所采用的措施方法是多样的，通常建筑师在抗震设计过程中需要进行综合分析，合理的对结构的布置与材料使用进行探讨，这将直接影响到建筑结构抗震能力的效果。
（一）选择合理的建筑抗震结构体系
建筑的抗震结构体系是建筑结构设计需要重点考虑的内容，建筑结构方案的选择是否合理对整个建筑的安全性与经济性起着至关重要的作用。首先，建筑结构体系应该尽量避免由于部分结构或作建筑构件破坏而造成整个结构失去抗震能力，甚至失去其自身的承载能力；第一，建筑的结构体系应具有清晰的计算简图以及科学的地震力传递途径；第三，建筑结构体系必须具有足够的承载能力，其良好的变形能力能够很好的消耗地震能量；第四，建筑结构体系应该保证建筑结构体系具有足够的强度和刚度。
（二）选择合理的结构形式
目前，我国建筑所使用的结构形式主要包括砖混结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构与全钢结构几种。在抗震设计过程中要根据不同的地震区域以及需要的抗烈度能力选择对应的结构形式。例如，钢筋混凝土具有较强的柔性，使得其具有较强的变形能力，而且承载能力较高，具有较强的抗震能力。
（三）设置多道抗震防线
多道抗震防线是指在一个抗震结构体系中，一部分延性好的构件在地震作用下首先达到屈服，充分发挥其吸收和耗散地震能量的作用，即担负起第一道抗震防线的作用。其他构件则在第一道抗震防线屈服后才依次屈服，从而形成第二、第三或更多道抗震防线。这样的结构体系对保证结构的抗震安全性是非常有效的。
（四）刚度、承载力和延性的匹配
地震时建筑物所受地震作用的大小与其动力特性密切相关，建筑物应具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。提高结构的抗侧刚度，往往是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。要使建筑物具有很强的抗倒塌能力，最理想的是使结构中的所有构件都具有较高的延性，然而实际工程中很难做到。其中一个比较经济有效的方法是有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性。
四．总结
随着建筑的迅速发展，建筑的结构设计已经成为结构工程师设计工作的重点和难点，建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。地震是一种目前难以准确预测的自然灾害，为避免它给人类带来大的灾难，作为工程技术设计人员在建筑结构的研究和工程设计中，应从整体宏观的观点出发，综合处理好建筑功能、技术、艺术、安全可靠性和经济合理等几方面内容，才能创造出更加安全、适用、经济美观的高层建筑。
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作者简介：王靖雯（1994-），女，汉族，四川绵阳，广州大学硕士研究生，研究方向：建筑与土木工程
论文作者:王靖雯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/22
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