刘德礼
贵州德凤建筑有限责任公司 贵州省黔东南州黎平县 557300
摘要：近几十年来，地震及其引发的次生灾害频频发生，给我国人民的生命、财产和安全造成了极大的损失，并且严重减缓了我国经济发展和基础建设的速度。我国处于环太平洋地震多发地带上，同时也是世界上地震灾害最为严重的国家之一。1976年河北唐山大地震；2008年四川省汶川、北川大地震；2010年青海玉树地震等等，都给人们造成了无法挽回的损失。因此，地震引起了社会各界广泛的关注，尤其在高层建筑结构领域更是让工程师们极度重视，合理的结构抗震设计可以有效减小地震对于高层建筑物的破坏，最大限度地保障人们的生命安全。
关键词：高层建筑；结构形式；抗震设计；难点探究
地震发生时会引起地面的强烈振动，此时结构物的地震反应也会很强烈，并且随着建筑物层数和高度的不断增加，从结构的上部分到下部分逐渐放大。当建筑结构某一部分地震反应过大时，其结构会遭到严重破坏，甚至会产生倾覆。针对地震的危害，我们可以对建筑物采取抗震设防烈度和一些合理地抗震措施，来尽量减小地震发生时对高层建筑造成的损害。
一、建筑抗震结构设计包含的几个内容
（一）结构构件和连接点处的抗震设计
随着科学技术的发展，出现了许多新的工艺和材料，这样给建筑施工技术带来了更大的挑战。就施工质量而言，一定要对结构材料质量和施工技术有所保证，这样才能使建筑构件的抗震性得到满足，同时还要重点监督和管理其安全牢固性，以免在地震发生时很轻易地造成坠落而造成人员伤亡。如今人们生活水平日益提高，建筑也越来越多，因此对建筑结构的布置形式也提出了新的挑战。这就要求建筑结构要在满足人们需求空间的前提下，选择适当的结构形式，其结构构件的合理搭设和对连接点的科学设置，都要进行严格的分析，使之满足抗震设计要求。
现行各国抗震设计规范的抗震设计，主要致力于保证构件和连接点处本身具有一定的强度、刚度和足够的延性，使所设计的建筑结构满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”三水准抗震设防。
（二）建筑物顶部的抗震设计
现今建筑行业发展迅速，普遍追求高度，因此高层建筑结构顶部过高、过重的问题在所难免。如果高层建筑只追求高度，从上到下就会对结构产生很大压力，从而导致结构构件承受较大压力，使建筑物的抗震性和牢固性在一定程度上有所减弱。在结构设计过程中，务必要保证建筑物整体有一个合理的重心，与此同时还要注重建筑材料的选择，选取的材料尽量要重量轻、刚度较均匀，这样建筑结构才能将抗震能力充分发挥出来。
（三）建筑设计中关于设计限制的问题
通常结构工程设计者都是在建筑前期，就要确定建筑物抗震设防烈度和抗震级别，并且要以建筑物的实际使用情况为设计依据，进而采用PKPM结构设计软件对高层建筑结构进行分析和设计，所以在施工过程中更要严格按照结构设计要求以及国家强制规定，使建筑物的抗震性能有所保障，以免有墙体裂缝或结构坍塌的现象出现。
二、建筑结构设计中抗震概念设计的原则
（一）结构的整体性
在高层建筑结构中，楼盖的整体性对高层建筑结构的整体性起到十分重要的作用，其相当于水平隔板，不仅要求聚集和传递惯性力至各个竖向抗侧力的子结构，还要求这些子结构具有较强的抗震能力，能够抵抗地震作用，尤其是当竖向抗侧力子结构的分布不均匀、结构布置复杂以及抗侧力子结构的水平变形特征存在差异时，整个高层建筑就依靠楼盖使抗侧力子结构进行协同工作。
（二）结构的简单性
结构的简单性指的是结构在地震作用下具有明确、直接的传力途径。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在高层建筑抗震设计规范中明确规定“结构体系应该有明确的计算简图与合理的地震作用传递途径”，只有结构简单，才能对结构的位移、内力以及模型进行分析，准确的分析出高层建筑抗震的薄弱环节，然后采取相应的措施，避免薄弱环节的出现。
（三）结构的刚度
结构的刚度和抗震能力水平在地震作用下是双向的，确定结构的刚度，然后合理的布置结构能够抵抗任意方向上的地震作用。通常状况下，沿着平面上两个主轴方向都应该具有足够的刚度与抗震能力，结构的刚度不仅仅应该控制结构的变形，还应该尽可能降低地震作用对高层建筑结构的冲击，如果结构发生较大的变形，将会产生重力二阶效应，导致结构失衡而被破坏，降低高层建筑的抗震可靠性，因此，在抗震概念设计中，应该重视结构的刚度设计。
（四）结构的规则性与均匀性
高层建筑的竖向和立面的剖面布置应该规则，结构侧向刚度的变化应该均匀，避免侧向刚度以及抗侧力结构承载力的突变。沿着建筑物的竖向，结构布置和建筑造型应该规则和相对均匀，避免传力途径、刚度以及承载力的突变，防止结构在竖向上的某一楼或者少数楼层之间出现薄弱的环节。
三、抗震设计在建筑结构设计中的应用策略
（一）建筑场地的选址策略
在抗震减灾当中，效果相当好的一个措施就是对建筑场地进行选址，这样做的好处就是掌握了抗震减灾工作的主动权。其原则如下：
1.选择在相对地震灾害带来的影响小的地段。
2.选择工程结构地震反应相对较小的地段。如果选择在土质松软的地基上进行建筑结构设计，就要考虑到建筑结构整体的基础性能，来应对在地震发生时会出现不均匀变形的情况；如果选择的是在比较稳定的地基上设计建筑结构，就要考虑地基和建筑结构之间的震动特性，防止在地震发生时出现共振反应。
3.选择相对来说地震反应比较小的地段。尽量不要选择在地震时地基非常有可能会失效的场地，比如说山谷的河边，河道等这些土质松软的地段，就不能考虑，要尽可能的选择在坚实的坚硬场地。
4.参照我国发布的地震度区划图，来选择地震发生的概率相对要小的地区来设计建筑；对于一些相对比较重要的建筑场地的选择，要对地震的基本烈度进行复核，甚至要单独的对地震带来的危险性进行分析。
（二）合理的结构体系及构件的延性
在进行结构计算时，要有明确的计算简图和说明，而且要保证建筑结构在地震作用时有合理的传力路径。
保证结构有足够的强度和变形能力。在地震作用时，有大量的能量瞬间传递到建筑结构构件中，如果结构构件有较好的变形能力，就可以吸收大量的地震能量，避免结构损坏。因此，在抗震设计时，要尽可能采用延性较好的构件。
保证结构强度和刚度合理分布。在设计时，尽可能使结构强度分布均匀，刚度在竖直方向上分布均匀，这样可以避免在地震作用时，结构物局部出现应力集中，从而造成结构物整体损坏。
（三）能量的结构抗震措施
所谓的能量的结构抗震，主要是从能量方面来考虑震面对建筑结构的作用的。这样地震的强度、频谱、结构破坏的影响就能够更好的表达出来。根据能量的复杂性和多样性，能量结构设计的抗震还处在考核阶段，能运用到工程设计中的能量设计法至今还需要完善，能量概念和破坏模型是建筑结构抗震中两个论题，特别是目前性能结构设计的抗震提出，又对抗震结构的耗能能力和性能的研究提出了新的任务和要求。
（四）建筑抗震结构的高度设计
建筑高度是建筑抗震结构设计的重要参考依据，规范的抗震结构设计能够为建筑稳定提供保障。高度设计必须根据建筑工程的实际情况，由专业人员进行设计，部分建筑工程并没有按照国家相关规定设计建筑高度，基本超过限制高度，不利于建筑工程的抗震安全性。所以针对建筑抗震的高度设计提出两点设计建议。第一，高度数据的确定必须以抗震试验为主，提高自主设计高度；第二，利用振动模型得出最准确的需求数据，模拟地震力度提升抗震设计高度的准确性。
参考文献：
[1]李淑彦.建筑结构抗震设计的要点及方法[J].门窗，2012（08）.
[2]章明.高层建筑结构抗震设计的方法研究[J].江西建材，2012（02）.
作者简介：
刘德礼；出生：1971年10月15日；性别：男；籍贯：贵州黎平；汉族；单位：贵州德凤建筑有限责任公司；单位所在省市：贵州省黔东南州黎平县；工程师
论文作者:刘德礼
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期供稿
论文发表时间:2015/12/29
标签：结构论文; 建筑结构论文; 刚度论文; 建筑论文; 建筑物论文; 构件论文; 结构设计论文; 《基层建设》2015年19期供稿论文;