摘要：近年来，随着我国经济建设的高速发展，城市建设的规模也在不断扩大，为了节约土地资源，一栋栋高层建筑在城市之中迅速地拔地而起，并且这种趋势还愈演愈烈。正由于高层建筑的快速发展，其安全性自然也越来越受到人们的关注。本文章就高烈度地区高层建筑的抗震设计目标和当前存在的问题进行分析，并提出了加强高层建筑抗震性能的要点。
关键词：高层建筑；抗震设计；现存问题；结构
我国经济的迅速发展，以及基础性设施建设在全国范围内持续展开，使得我国拥有了“基建狂魔”的称号。同时，城镇人口持续增多，城市人口越来越密集，迫使城市规划也持续拓展，进一步为人们提供较大的建筑空间，越来越多的高层建筑出现在了城市之中。而这些高层建筑的安全性也越来越受到人们的关注，尤其是在类似海口这样的高烈度地区，地震等自然灾害发生的概率较高，人们的正常生活和生命财产安全受到了巨大的威胁，这也就对高层建筑的抗震设计提出了更高的要求[1]。高烈度地区的高层建筑设计正处于不断地发展变化之中，在进行高层建筑的抗震设计时，应当首先对建筑施工现场进行充分的考察，根据施工现场的地质条件等特征进行深入分析，合理设计高层建筑的抗震结构，提高高层建筑的安全性能。
一、高烈度地区高层建筑抗震设计目标
对于高层建筑的结构分析及设计，主要目标是使高层建筑结构具有良好的强度、稳定性、刚度、延展性及低能耗等的特点，能够抵抗各种级别的地震，在小地震的冲击中建筑物不会遭到破坏，在大地震的冲击下建筑物不会出现严重的变形而危及人们的生命财产安全，从而实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的最终目的[2]。
二、高烈度地区高层建筑抗震设计的现存问题
（一）高层建筑中的违“高”隐患
建筑物的高度对其安全性有较大的影响，因此在高层建筑的高度方面，我国的相关法律和文件有着明确、具体的规定。但在利益的驱使下，许多房地产开发商总会想方设法钻漏洞，这就导致许多高层建筑的高度远远超过了国家规定的限值，以至于遇到地震灾害时，这些高层建筑都会是潜在的安全隐患，都有可能对人们的生命和财产安全带来重大损失。像这样的违规现象在现今的建筑设计中并非是个例的存在[3]。
（二）抗震材料选用
我国幅员辽阔，在许多地区都有地震灾害的隐患，是地震灾害多发国家，因此在国家相关规定中，对高层建筑的抗震材料都有明确规定。但相对于世界上的一些发达国家所使用的高层建筑抗震材料，就质量而言还是有不小的差距[4]。在一些地震高发区的案例中，为了保证建筑结构的抗震稳定性，国家规定建筑中采用钢架结构，但建筑开发商为了节约成本却采用安全防护性较差的钢筋混凝土结构，这就为高烈度地区的高层建筑埋下了潜在的安全隐患，使得建筑的防震、抗震能力大幅度下降。
（三）人才后备不足
现阶段，我国在高层建筑的抗震设计方面起步较晚，缺乏足够的抗震经验，缺乏一定的自主创新能力，因此大部分抗震设计多是由国外引进人才，或者学习国外的先进抗震技术，引进国外丰富的成功经验。虽然现在我国已经开始对这一方面重视起来，在许多高校也开设了抗震设计相关专业课程。但是由于实践经验的缺乏，抗震课程的不全面，常出现理论脱离实际的现象，多种原因共同导致了我国建筑抗震设计领域人才的缺乏，在很多高要求的高层建筑建设施工中还需借鉴国外的先进经验。因此，我国相关部门需要从战略布局出发，制定切实有效的人才培养计划，制定与高层建筑实际情况相符合的方针政策。
三、高烈度地区高层建筑抗震设计的要点
（一）选择合适的结构材料和体系
在高烈度地区建设高层建筑需要选择材质轻、密度大、强度高的建筑材料，从而保证建筑的连续性、整体性和延展性，保证建筑的整体强度，使建筑具有良好的抗震能力。当前在此类高层建筑结构设计中，比如像是一些高层办公楼，就常采用钢结构及型钢混凝土结构作为首选材料[5]。
而结构体系的选择要符合以下几个特点：首先，要避免对高层建筑整体抗震产生不利影响，不会因局部结构的破坏而使整个高层建筑结构抗震能力受到影响；其次，结构体系要有合理的地震作用传播途径，以及时在一定程度上释放地震作用施加的外力；其三，结构体系要有良好的承载能力、变形能力与消耗地震能量的能力。
（二）场地的选择
对于高层建筑来说，正确的建设场地是安全和质量的基础。建筑场地的选择需要根据当地的地震强度进行系统性分析，不仅要考虑场地的土质情况、土层实际厚度等因素还要考虑断裂地质的历史、地下岩层结构等问题。从而避开对建筑施工不利的地段，或针对无法避免的场地不良因素给出恰当的危险性评价，并采取合适的防护措施，从根源上杜绝由于地面震动而导致地基摧毁的现象[6]。如当这几种包含液化土、土层严重不均匀等问题存在的情况下，需要采取措施进一步强化地基的整体性和刚性，以保证高层建筑的稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（三）建筑结构的规则性
建筑结构的形体包括建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化。在高层建筑的平面设计中要格外注意建筑结构的形体是否规则，这对于建筑的抗震性能有着重要影响。在许多案例中，经常出现因高层建筑的结构设计不够规则而降低建筑抗震性能的情况。
在高层建筑的一个独立结构单元中，结构平面形状应该简单、规则。质量、刚度和承载力应当分布均匀，要尽量避免采用严重不规则的平面布置。建筑结构的规则性有较高的抗震性能，因为对称、规则的剖面结构对高层建筑物起一定的支撑作用，从而使建筑避免在地震的剧烈摇晃中出现崩塌。从建筑的竖向剖面理论来说，竖向抗侧力构件的截面尺寸及材料强度应自下而上地逐渐减少，这样能够避免侧力构件的承载力发生突变，决不能为了视觉效果而牺牲了建筑的抗震性能[7]。而对于有特殊设计要求的不规则的高层建筑，应当预先进行专门研究和论证，使用计算机模拟建筑结构与地震水平之间的作用，以便采取合适的预防措施，做出相应的内力调整，最终提高整体的抗震能力。
就拿一些我们在设计中常遇见的高层住宅来说，由于地处高烈度区，结构所受地震力较大，且高度接近当地的高度超限值，想要结构的层间位移角满足要求，就需要提高结构的整体刚度，这时构件的截面尺寸就会用到比较大。但是为了提高建筑的使用空间，往往我们都是在结构底部采用较高的混凝土强度，从下至上逐渐减小至C30，这样既可以有效地控制构件截面，又可以避免侧力构件承载力的突变。
（四）多重防震体系
众所周知，在地震中最为危险的是接连不断的余震，因为余震的持续时间长、反复次数多，会对建筑物造成多次破坏。高层建筑物的结构若在地震中遭到破坏，那么就难以承受之后接连不断的余震，最终导致建筑物的崩塌，因此在建筑设计中设立多重防震体系就显得尤为重要。设立多重防震体系的建筑，即便第一重防震线在地震中被摧毁，还有第二重防震线和第三重防震线对建筑起到支撑作用，能够抵抗持续余震带来的破坏，大大降低了危险指数，增加了抗震能力[8]。
（五）加固薄弱层的结构设计
虽然我们的科技一直在进步，但地震仍然是作为一种很难进行预警的自然灾害，所发生地震的性质也无法准确预测，自然我们也无法通过计算模拟来验证建筑是否能够抵抗所有级别的地震。因此在高层建筑的抗震设计中需要进行全面分析，对建筑结构中的薄弱环节有全面的了解，并进行重点设计，从而弥补建筑设计中的安全隐患，以免出现“千里之堤毁于蚁穴”的情况。
建筑结构中的薄弱层常出现在以下位置：建筑结构竖向抗侧力不连续处、楼层受剪承载力突变处、建筑结构双向侧向刚度没有分配均匀处。高层建筑中的这些薄弱环节的位置在地震中容易遭受破坏，因此对于这些位置应当采取加强抗震性能的措施。
（六）采用减震设计
在高层建筑抗震设计中，常采用延性结构体系对建筑结构的刚度进行系统性调节，使高层建筑在地震发生时会处于一种非弹性状态下，使其延性得到一定程度的增加，在一定程度上消耗地震的能量，将地震对高层建筑的影响降到最低，以避免高层建筑的倒塌。
四、结语
综上所述，在信息时代快速发展的大背景下，在未来一段时间内，高层建筑将持续成为现代城市一大标志，我国仍将是世界上修建高层建筑最多的国家。加强高层建筑的抗震性能，不仅是对人民的生命财产负责，也对全社会的安定有着重要意义。这不仅要求我们要注重人才培养，还要发展建筑、材料等相关产业，避免在这些关键领域受制于人。而对于高烈度地区高层建筑的抗震设计，应当根据当地的具体条件，采取合理的措施，制定出科学合理的抗震设计方案，促进高层建筑建设的持续长久发展。
参考文献：
[1]金鑫.高层建筑结构抗震设计的研究[J].黑龙江科学，2014（8）：23-23.
[2]代真帅.浅析高烈度地区高层建筑结构的抗震设计[J].建筑设计，2013（8）：66-67.
[3]赵彦华，贺玉磊.我国高层建筑抗震问题探讨[J].智能城市，2017（4）：177-177.
[4]闻胜杰，刘越，胡佳奇.高层建筑抗震设计的原则及应注意的问题[J].科技创新与应用，2013（22）：204-204.
[5]周思竣.高烈度地区高层建筑抗震设计中应重视的几个问题[J].城市建设理论研究，2013（22）：33-34.
[6]池祥.高层建筑结构抗震设计要点分析[J].化工管理，2018（25）：68-68.
[7]谢文东，王晶.高层建筑混凝土结构抗震设计的要求及设计方法[J].2黑龙江科学，2015（3）：94-95.
[8]傅振芳.高层建筑结构的抗震设计分析[J].科技创新与应用.2015（35）：247-247.
论文作者:李欣蓉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/20
标签：高层建筑论文; 烈度论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 结构论文; 地区论文; 高层论文; 《基层建设》2019年第20期论文;