摘要：由于超高层建筑所耗费的人力、物力、财力极其巨大，一旦出现问题所造成的损失将是不可估算的，所以超限高层建筑应当做好建筑防护地震的相关设计，而且还应该更加严格进行监督检查，这样才能保证超限高层建筑的安全。结合近几年的工程施工经验，对现在全球的超高层建筑的抗震反应谱进行详细分析，得出了我国的高层建筑在抗震设计方面所存在的若干问题，对这些问题的解决办法展开论述，从而对我国现阶段的超限高层建筑的抗震性能进行调整、对抗震设计的方案进行优化等，希望本文可以为超限高层建筑的相关从业人员起到帮助作用。
关键词：高层建筑；结构设计；抗震设计
引 言：在目前我国的建筑行业中，由于城市化进程等方面的原因，导致高层建筑林立。人们对超限高层建筑在抗震方面的要求越来越高，希望其可以预防并抵御强烈的地质灾害等。通过对结构抗震性能的研究，从多方面考虑其设计影响因素，以便可以基于建筑实际情况建设起人们满意的高层建筑来。
1 超限高层建筑抗震的制约因素
1.1 拟建场地的选择
地震作用是由于大地的运动引起建筑物结构的动态作用，当这种动态作用超过建筑物的水平抗力时，建筑物就会遭到破坏。因此，减轻地震破坏的第一道工序就是选择抗震有利的场地。比如，拟建场地应避开活动断裂段，避开容易引发滑坡和崩塌的地段。另外，对于极易引发水灾和海啸等次生灾害的不利地段也应避开。
1.2 建筑抗震设计中基础刚度的影响
在目前的建筑抗震设计中，基础嵌固假定是其中一种方法，其未重视基础刚度给建筑上部结构抗震设计形成的影响。事实上，基础刚度能够有效地改变建筑结构地震作用与效应。在我国目前的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）当中，借助于地震剪力折减系数的引入，充分考量上部结构及地基基础共同作用所产生的影响。国际上普遍地认为基础嵌固假定趋于安全，然而，在建筑抗震设计之中，充分考虑基础刚度，不但可以延长结构周期，降低总地震作用，还能够在有限基础刚度的影响下，合理地改变地震作用下建筑结构的变形特点和内力分布规律。因此，在设计过程中，也要结合实际情况来考虑基础刚度的影响。
1.3 超限高层建筑自身结构设计
我们把高层建筑可以看作是固定在地面上的一个悬臂结构，它一方面受垂直荷载作用，另一方面受水平荷载作用。其中，垂直荷载使结构产生轴力，其大小与建筑物高度基本呈线性关系；水平荷载使结构产生弯矩，其大小与建筑物高度基本呈二次方变化。一般情况下，对地震作用效应影响较大的是水平荷载，高层建筑抗震结构设计首先要保证建筑物的结构要有较大刚度。高层建筑结构设计的主要矛盾就是抗水平力，我们应根据抗震等级和水平荷载的分布设计采用不同的结构体系。高层建筑一般采用钢结构或钢筋混凝土结构，其二者各有其特点。其中：钢结构具有自重轻、抗震性能好、强度高、延性好等优点，其缺点是造价要比钢筋混凝土结构高。当场地地基土的特征周期较长时，地震时极易引发共振，造成更大的破坏；钢筋混凝土结构具有刚度大、造价低、整体性好、承载能力大等优点。其缺点是结构自重大、抵抗塑性变形的能力相对较差。因此，钢结构一般用于柔性结构，钢筋混凝土结构一般用于控制塑性变形的刚性结构。
2 高层建筑抗震设计中存在的问题
2.1 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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
2.2 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。
3 提升高层建筑抗震性能的措施
3.1 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。
3.2 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。
3.3 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。
结 语：
近年来，我国高层建筑抗震设计实例中也广泛应用基于性能考虑的抗震设计方法，且目前已取得了显著的成绩，这对提高我国高层建筑的抗震设计的可靠性有很大的推动。随着我国建筑行业的不断发展，大量研究工作的不断深入和工程实例的不断应用，基于性能考虑的抗震设计方法也会变得日趋完善，我国高层建筑的抗震能力又会上到一个新的台阶。
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论文作者:曾巧
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/4
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