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摘要：近年来，伴随着我国经济的快速发展，城市现代化建设的步伐日益加快，对于建设用地要求也越来越迫切，地价的不断攀升促使了建筑向着高层化演变，在高层建筑不断的向更高层发展建设中，高层建筑的抗震问题成为了一个核心的话题。
关键词：高层建筑结构；抗震设计
前言
在建筑物高度不断增加的情况下，建筑物的结构也越来越复杂，而且一些不规则形体建筑也开始出现。在这种情况下，就对建筑物的抗震性能提出了较高的要求，因此，在当前高层建筑中，需要对抗震设计进行重点考虑，从而有效的提高高层建筑的安全性和稳固性。
1高层建筑结构抗震设计的主要要点
由于地震的不可预知性，高层建筑结构在设计过程中很难准确地预测建筑物所遭遇的地震特性和基本参数，只靠计算很难使高层建筑结构具备良好的抗震性能，这就要求每个结构工程师必须重视建筑结构的抗震概念设计。因此，高层建筑结构在抗震设计中，应注意以下几点 ：
1.1建筑结构的平面布置。
建筑结构的平面布置是影响结构抗震的重要因素，合理建筑平面布置对建筑结构设计是至关重要的。大量地震灾害表明，平面布置简单、对称规则、质量和刚度分布比较均匀并且具有明确传力途径的建筑结构在地震时不容易发生破坏。规则结构能较为准确地预估结构的作用效应和地震时的反应，较容易采取有效的抗震措施及相应的结构措施来加强其抗震性能。相反，平面布置复杂、不对称且不规则的结构，其地震作用效应很难估计的。因此，高层建筑结构中规范规定，宜采用规则结构，不应采用严重不规则的结构。
1.2建筑结构的体系选择
高层建筑结构设计中，就优先采用具有多道防线的结构体系。例如：框架—剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构。这三种结构可以作为地震区高层建筑的首选体系。当建筑物高度不高且层数不多时，可采用框架结构。但当建筑物位于地震区，且高度均较高时，应避免采用框架结构、板柱剪力墙结构。因为，地震具有强破性且持续时间很长，往复次数较多，能够对建筑物造成累积破坏。单一的结构体系在遭遇地震时，一旦发生破坏，很容易造成房屋倒塌，危及人们的生命及财产的安全。当结构体系具有多道防线时，当遭遇地震时，第一道防线遭破坏后，后续的防线仍然能抵抗地震的冲击力，可以最低限度的防止建筑物的倒塌，给人们以充分的时间进行逃生，保证人民的生命安全。因此，高层建筑结构抗震设计中的多道防线是进行抗震设计时所必须设置的。
1.3结构薄弱层
当建筑结构的侧向刚度分布不均匀、竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变时，容易产生薄弱层。薄弱层在地震中是最先遭受破坏的部位。因此，对有明显薄弱层的结构，应采用相应的抗震构造措施来提高其抗震能力。结构构件的实际承载能力是判断薄弱层部位的基础，有意识、有目的地控制薄弱层部位，让它有足够的变形能力，而且不使薄弱层发生转移是提高结构抗震性能的重要手段。
2高层建筑构设计中的抗震的技术原理
高层建筑构设计中的抗震需要做好两个方面：一个是建筑结构的隔震；二是建筑结构的减震。
2.1高层建筑构的隔震技术原理
高超隔震结构设计主要是在在高层建筑物下方设置一种地震时比其他层产生更大水平变形的“隔震层，使得振动能量不容易传递到上方建筑物，从而会让上层建筑物减小与地基出现共振现象，有集中吸收振动能量的作用。具体构件可以分为三个部分：（1）铅制缓冲构件，这是一种利用高纯度的铅材料的塑性变形而制成构件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（2）钢制缓冲构件，这是一种利用钢料的塑性变形，起着衰减振动的作用而制成的构件。（3）叠层橡胶，这是一种将厚度数毫米的橡胶与钢板两者交互重叠接合，施加热与压力，避免与地基共振，发挥橡胶特有的弹性，保持了垂直方向坚硬而设计的做法。根据高层对建筑不同位置，建筑结构隔震技术又可以分为四种：（1）基础抗震，这种抗震位置在建筑基础与上层结构部分之间。装置通常常是夹层橡胶垫隔震、基底滑移隔震和混合隔震。（2）地基隔震，这种抗震位置设置在建筑基础下的地基当里，材料通常用砂、糯米和软粘土，在发生地震时有多次吸收、反复吸收能量波的作用。（3）悬挂隔震，顾名思义就是建筑结构进行悬挂设计和建造的隔震技术。（4）层间隔震，这是一种融合了隔震技术和抗震技术安装的耗能减震装置可以吸收地震发生产生的能量，降低建筑结构在地震中反应的强烈。
2.2高层建筑构的减震技术原理
结构减震目的是有效的控制建筑结构的移位，按照减震方式的不同，高层建筑构减震分为三种方式。
（1）消能减震。该技术是凭借建筑结构附加阻力值的提高达到减弱建筑结构地震反应程度。也就是在结构中某些部位设置耗能元件，会在结构振动变形时使得滞回变形耗散能量，以至于在地震荷载下，不会破坏建筑结构或破坏程度在允许范围内。能减震装置的种类是比较多，包括摩擦阻力器粘滞阻力器和塑性阻力器等装置。一是摩擦阻力器，该阻力器是利用两块固体之间相对滑动产生的摩擦来耗散能量。二是金属阻力器，该阻力器是利用金属的非弹性变形耗能，而金属阻力器具体又分为软钢阻力器、铅阴力器、形状记忆合金阻力器。三是粘滞阻力器，该阴力器是利用豁稠液体的粘性来耗散振动能量。消能减震技术具有迅速衰减结构的地震反应，并保护主体结构和构件免遭损坏，具有非常的安全性。同时还具有非常大的经济性，消能减震加固方法相比传统抗震加固方法可以达到节省10%～60%的造价。
（2）跷动减震。该技术有两种做法：一是在建筑结构中对于要承受地震能量较大的柱，以及支撑等结构与建筑下部基础，采取不紧固设计方法。二是在建筑上部结构和下部基础采取竖向上的不紧固设计方法。
（3）机械减震。该技术是利用建筑结构内部钢支撑与外包钢管间的不粘结性，或者是在建筑物的内部用钢支撑与外包钢服并在钢管混凝土上涂抹无粘结漆，以此形成滑移的界面。
3提高高层建筑抗震性能的结构设计
3.1优化高层建筑结构设计
高层建筑结构设计首先是地基地质的勘察设计。在复杂地形下对建筑物平面进行布置时，会存在建筑物的质心和钢心不一样的现象，使得高层建筑物重心不稳的状况，尤其是在地震发生中建筑结构就会出现很大的扭曲，造成破坏的加大。所以按照建筑场地地基地质特点与受地震破坏作用的强弱做好分类，遵循形状规则、竖向均匀和结构对称的原则，并且根据建筑场地的实际情况做好抗震措施，保证建筑结构的重心保持稳定，如根据地基地质抗震设防类别、地基液化等级方面，采取地基和上部结构整体性刚度的加强措施，避免建筑结构出现头重脚轻的现象。
3.2建筑材料合理选择运用
高层建筑结构材料的选择在抗震性能方面有关键性的影响。在地震时，高层建筑物遭受地震的作用力和建筑结构的刚度往往是成正向比例的，也就是建筑物中重量越大的结构构件，遭受地震的影响也就会越大。所以在对建筑材料进行选择时，应该选用符合高层建筑抗震要求的工程材料。一方面在确保安全的基础前提下，建筑屋面构件中用用轻质材料来代替厚重的材料，以此减少建筑结构构件的整体重量，不同材料的结构类型性能是不一样的，按照抗震性能多采用钢结构或型钢混凝土结构。同时还应考虑材料经济性和建筑施工过程中的质量管理，在注重安全性的同时，也要注重工程建设的经济效益。
4结语
近年来我国发生了几次强烈的地震，这给高层建筑的抗震性能带来了严竣的考验，从震后的情况分析来看，高层建筑结构在抗震方面表现并不如人意。因此，还需要努力提高高层建筑结构的抗震设计水平，采用科学的抗震设计方法确保设计出来的抗震结构具有较好的先进性，从而努力提高高层建筑的抗震效果，有效地减少地震发生时所给人们生命和财产带来的损失。
参考文献：
[1]杨磊.论高层建筑结构抗震的优化设计[J]．建筑设计管理，2010（03）
[2]于友江．浅谈高层建筑结构抗震设计[J]．建筑，2011（17）
[3]卢振富．浅谈高层建筑结构抗震分析和设计[J]．福建建设科技，2002（01）
论文作者:刘琨 李凌翔
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2016年2月第4期
论文发表时间:2016/11/18
标签：建筑结构论文; 结构论文; 建筑物论文; 高层建筑论文; 高层论文; 阻力论文; 构件论文; 《建筑建材装饰》2016年2月第4期论文;