摘要：随着城市化进程的不断加快，高层建筑的数量不断增多，人们对其抗震设计也越来越重视。在进行高层建筑的抗震设计时，要基于宏观整体的角度来进行，从工程建筑的各个方面加以控制。当然，建筑结构的抗震设计必然会不断出现新技术与新措施，相信在不远的将来，会出现更加先进、更加有效的预防措施来提高高层建筑的稳定性与抗震性能，最大程度减少地震带来的灾害。本文对高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计进行了探讨。
关键词：高层建筑结构；抗震性能设计；处理措施
当前我国建筑正逐渐朝着高程与超高层方向发展，这势必对我国建筑力学结构的设计提出更高的要求，这就要求相关设计人员在满足建筑使用要求与质量的前提下，不断精益求精的对高层建筑的结构进行优化设计，为高层建筑水平与质量的提升奠定坚实的基础。
1 系统分析高层建筑物的抗震性能
1.1为高层建筑设计合理的钢结构框架
最近几年全球范围内逐渐就行起一种新的建筑结构，钢结构建筑。由于钢材料不仅强度高而且韧性好，在强大的压力面前可以通过变形来释放能量，是很好的抗震建筑材料。同时钢结构建筑结构灵活，形式多样，施工步骤简单，工期短，能够在一些条件复杂的环境下进行建设是一种很不错的新型建筑形式。唯一的缺点就是钢结构建筑成本较普通的建筑方式要高出很多，在一些中小型的工程中使用并不常见。
1.2如何提高钢结构框架的抗震性能
就目前的全球建筑市场情势来看，钢结构已经成为了一种使用越来越普遍的建筑结构形式。因为这种建筑方式不仅结构灵活空间利用率高，而且施工简单质量轻抗震性能好，是不可多得的良好建筑形式。因为结构简单所以大大增加了空间的利用率；因为各个框架之间可以随组合变换所以结构灵活；因为是以结构框架的形式进行浇筑的所以技术简单。总之这建筑结构在极大的提高了空间利用率的同时，简化了施工步骤提高了建筑的抗震性能。
1.3关于砖和混凝土结合的建筑物的抗震性能研究
我们平时所说的砖混结构就是砖和混凝土结合的建筑结构，这种结构形式是用混凝土将砖块之间粘结起来，这是最普遍也是常见的一种建筑形式。目前我国大部分地区使用的还是这种建筑方式，但是很多大城市已经不再使用着这种建筑方式了，只是在一些不重要的环节配合着其他建筑形式使用。但是砖和混凝土结合的结构抗震性能非常差，在地突然发的时候最容易因为房屋倒塌而造成大量的人员伤亡。所以在施工建筑的过程中承重墙切不可使用砖和混凝土结合的形式，而要多采用钢结构形式。
2高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计
2.1合理的基础设计
建筑的基础是整个建筑质量的根本保证，建筑抗震的设计更要有好的基础。在建筑设计中，同一个结构单元要设置在性质相同的地基上，尽量采用相同的结构形式。地基有软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层时，要采取措施加强基础的整体性和刚性，以保证地基的稳定性。底层框架结构由于具有良好的实用性，目前使用比较广泛，但这种结构上部刚度比较大，而下部刚度又比较小，上下性质截然不同，变形能力相差比较大，在地震时抗扭曲的性能较低，容易引起房屋的倒塌和断裂，因此，在抗震区要尽量少采用。或者是在利用时采取一定的措施将上下刚度的性质进行协调，提高其抗震能力。
2.2 隔震与消能减震设计
有些区域对高层建筑的抗震性能要求比较严格，不仅要具备相关规范中所要求的普通的抗震能力，而且还要具备隔震、消能减震的功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以在隔震与消能减震的设计过程中要注意以下几点：首先，在选择建筑场地及地基时，要保证地基的密实度，保证地基的牢固性，即可最大程度减少地震对建筑体造成的破坏；其次，建筑结构不同，对其隔震系数的要求也存在差异，所以实际设计过程中要结合工程的实际情况来设计，合理选择隔震支座，注意不能忽略风力负荷因素；最后，在选择隔震、消能减震方面的建筑构件时，首先要考虑材料的延性，以降低地震对建筑的破坏程度。
2.3 优化抗侧力体形
如果高层建筑选择的是刚性结构方案，地震时对主体结构的破坏较小，结构不会发生太大变形，可以有效保护隔墙及围护墙等非结构部件，所以可以将地震的破坏降至最低。结构超静定次数越多，地震时出现的塑性铰也就越多，相应的就越能耗散输入的地震能力，对于结构而言，其强度就越高，稳定性也就越好。对结构的屈服机制进行优化，结构遭破坏时不是按照楼层屈服机制进行的，而是按照整体屈服机制进行。在进行结构设计时要注意几点重要原则：“强节弱杆、强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”。即在选择水平杆件时，首先考虑构件中轴力比较小的作为主要耗能杆件，使其尽量发生弯曲耗能，最终提高整个构件的延性与耗能水平。
2.4 加强多重抗震防线的设置
多道抗震防线指的是：（1）一个抗震结构体系，应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作，如框架——抗震墙体系是由延性框架和抗震墙两个系统组成；双肢或多肢抗震墙体系由若干个单肢墙分系统组成；（2）抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的屈服区，以使结构能够吸收和耗散大量的地震能量，一旦破坏也易于修复。
高层建筑抗震结构体系应尽量设置多道防线，增加冗余设计。特别是当地震卓越周期与建筑物基本周期相同或接近时，多道抗震防线就更显示出其优越性，当第一道抗侧力防线因共振而破坏，第二道防线接替后，建筑物自振周期将会出现较大幅度的变动，与地震卓越周期错开，使建筑物的共振现象得以缓解，减轻地震的破坏作用。
2.5 采用加固设计
要结合建筑体结构的实际情况合理选择加固设计方案，以提高其抗震能力。具体而言适用加固设计方案的有以下几种情况：首先，机构设计存在缺陷。此时可以采用增加构件提高机构强度的加固方案，或者将原有构件替换为抗震性能较好的构件；其次，需要提高结构整体刚度或承载力。此时可以选择增设构件、扩大原截面、增设套箍的加固方案；再次，建筑结构的整体连接与相关抗震标准要求不符。这就要对结构做出合理调整，以起到分散地震力、减少破坏的作用；最后，要注意建筑体中有些构件与建筑结构并不存在直接关系，如果发生地震可能会造成更大危害，针对这种构件要做好加固处理。
2.6结构延性优化设计
在高层建筑结构设计中，注重结构延性的优化设计也可增强高层建筑抗震性能。而在高层建筑结构延性优化具体设计中，若采取的是钢筋混凝土框架结构设计形式，那么应在高层建筑施工中，遵从抗震性能设计要求，以“强柱弱梁”的设计方法，优化高层建筑结构延性，避免地震发生时对建筑结构造成破坏。此外，因配箍特征值过大时，高层建筑结构中的构件会表现出变形问题，影响建筑抗震效果。为此，应在结构优化设计期间，以剪压比限值的优化设计方法，提高高层建筑结构延性，达到最佳的结构抗震设计目的。
总之，高层建筑抗震设计是一个较为复杂的过程，涉及因素较多，需要从各方面进行综合性研判，才能得到获取最佳的设计效果。通过落实抗震验算、设置多道抗震防线、完善隔震及消能减震设计，可进一步强化整体抗震设计效果，让建筑物的抗震性能得到提升。
参考文献：
[1] 吴志杰. 复杂高层建筑整体结构抗震分析[J]. 江西建材. 2016(10)
[2] 马晓光,刘瑞雪. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的运用研究[J]. 城市地理. 2016(08)
[3] 郑雪. 建筑结构抗震设计理念与方法[J]. 四川建材. 2016(02)
[4] 卢森,宋臻,汪黄翔. 住宅高层建筑结构抗震的优化设计[J]. 江西建材. 2016(01)
论文作者:崔明雪,宋军伍
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/11
标签：结构论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 延性论文; 性能论文; 高层建筑论文; 构件论文; 《基层建设》2019年第3期论文;