新余市规划设计院 江西 新余 338000
【摘 要】随着城市化建设步伐的不断推进，城市建设中出现了大规模的高层建筑物。为了提高高层住宅建筑的抗震性能，维护人们的生命财产安全，需要不断优化抗震结构设计。
【关键词】高层住宅建筑；抗震结构；抗震设计
引言
在建筑设计，尤其是高层建筑设计中，做好抗震结构设计是非常必要的。在当前经济发展的带动下，我国的城市化进程不断加快，城市规模的扩大和城市人口的增加使得城市的人地矛盾日益凸显。在这样的背景下，高层建筑得到了迅猛发展，并且迅速成为城市建筑发展的主流方向。但是，建筑高度越高，其自身的重量也就越大，对于震动的抵抗能力越差，如果高层建筑的设计还按照普通建筑设计的方法，一旦遭遇地震，必然会导致建筑的损坏或倒塌，引发严重的后果。因此，在设计人员应该充分重视建筑抗震结构设计，确保结构能够在强度、刚度、延性等方面达到最佳，实现“小震不动、中震可修、大震不倒”的目的，保障建筑的使用安全。
1高层住宅建筑抗震结构设计要点
1.1合理的选址
在高层建筑结构的抗震设计中，选择合适的建筑场地是提升建筑结构抗震性能的首要工作内容。在进行建筑物结构设计时，必须要选择对建筑有利的场地，避免在不利地段建设大型民用建筑，以防止地震破坏隐患的出现。对于一些软基地段，也必须要进行充分的处理，才能够进行合适的建筑设计。另外对于地震可能引起的次生灾害问题，也必须要予以正确的处理，进一步保证选址的正确性。建筑场地的选择过程中应该避开软土、液化土、山岳、斗破、采空区以及河岸边缘等相关地段，避免因为上述地段范围中土体的密实度、坚硬度以及凝结度等相关性能的不够优秀而导致建筑结构在应对地震灾害的过程中出现土地承重荷载能力不够的现象，对于一些容易发生滑坡、地陷、低劣以及泥石流等山体事故的危险地段也尽量不要选择其作为建筑结构的设计场地，同时有效的避免建筑场地选择在地震断裂带上的明显位置，以免降低建筑工程结构对地震灾害作用力的抵抗性。
1.2 正确选择抗震建筑平面及立面
建筑平面与立体结构的设置应遵照抗震理论基本设置准则，通常运用规则的房屋架构设置方案。依照房屋结构抗震设置规范的标准，对平面不规则或纵向不规则，或者两者均不规则的房屋架构，应运用空间架构的核算模式；对楼板部分区域连接不畅或者表面凹凸不成规律时，应运用相对应的贴合楼层强度刚度变动的模型；脆弱位置应当注重相对应的内力加大系数，而且依照规范标准来对弹塑性形状改变加以剖析，脆弱位置应采用抗震构造手段。
（1）建筑形态应简洁且平立面布置适宜。体型简洁规则的建筑物在发生地震时内部的结构构造较为容易处理，受地震的损害也不会很严重。针对体型与平面都不规则的建筑来说，其立面高低不同，所以建筑物的刚度与强度在地震发生时极容易产生突变，出现薄弱位置，而薄弱位置的产生在地震发生时易产生极大的危害。
（2）刚度与质量的对称性。若建筑平、立面的刚度与质量分布不均匀，无论建筑情况如何都会发生一定的扭转及形变，造成严重的危害。所以，必须保证平、立面刚度与质量的平衡与对称，使建筑的质心与刚心处于重合状态，保证建筑的稳定性。
（3）抗震结构的整体性。在建筑质量与刚度方面，其竖向的分布一般是不均匀的。地震发生时的竖向收进上下部分的振动性能不同，容易使楼板出现应力变化，凹角处应力集中，最终导致地震带来的巨大损失。所以，在进行建筑结构抗震设计时应对竖向分布进行严格的监督，并采取相应的构造方式。
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2高层住宅建筑抗震结构设计优化措施
2.1屋顶抗震设计
屋顶太高或太重，是目前建筑设计最主要的问题。屋顶过高或者过重，会加重地震的作用，导致建筑变形，对建筑物自身的抗震能力有所制约。建筑屋顶的重心和建筑底部的重心不在一条线上，那么就会导致建筑抗侧力不能连续，从而加剧建筑的扭转效应，制约建筑的抗震水平。所以，设计师在进行设计的时候，一定要避免屋顶超高超重的现象，使得整个建筑的结构与刚度均匀的分布下来，让屋顶与建筑的重心保持在同一条线上。如果建筑物的屋顶设计的过高，那么就一定要保证建筑具有良好的抗震稳固性，降低建筑扭转效应。
2.2防震缝的设置
根据建筑的不同类型、体型及不同的结构体系应采取适当的防震缝设置。在地震作用下特别不规则结构的薄弱部位容易造成震害的地方可以用防震缝将其划分为若干个独立的抗震单元，使各个结构单元成为规则的结构，抗震缝两侧结构类型不同时按照需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。如果建筑体型较为复杂，若选择不设置防震缝，则应采用对其进行实际结构计算模型的抗震分析方法，对建筑物的局部应力及集中形变进行合理估算，并对其薄弱部位进行相应的防震设计。
2.3基础性防震设计
基础性防震措施根据建筑的结构的不同位置有着不同的措施：(1)地基隔震。地基隔震是在建筑地基与土层之间设置缓冲层，以便在地震发生时减小建筑与土层之间的震动碰撞，实现对震能的有效吸收和反射作用，减小地震对建筑物的破坏。目前，我国最常使用的地基隔层为沥青原料隔震层。(2)基础隔震。基础隔震是整个建筑结构抗震设计中的关键，想要降低地震对建筑物的破坏，就必须要做好基础隔震措施。在对建筑基础采取抗震措施时，为了减小地震对上部结构的破坏，需要在建筑物的上部结构和基础位置接触处设置隔震层，防止地震力由地基处向上部结构传播，降低地震对建筑上部结构的破坏。基础抗震装置一般采用混合隔震装置、基底滑移隔震装置和夹层橡胶隔震装置等。(3)间层隔震。间层隔震是为了吸收地震的冲击余力而设置的，间层隔震的有效设置能够对震力进行再次削减，以达到降低地震对建筑的破坏作用。间层隔震一般都安装在原始结构层上，其实我国最早使用的的抗震措施，具有施工操作简单的优势。(4)悬挂隔震。悬挂隔震是通过悬挂的方式，将建筑物全部或部分结构脱离地面，从而在地震出现时，降低地面震动与建筑物之间的震力作用。目前，此种抗震措施多用于大型钢结构建筑当中，收到了较为不错的抗震效果。
2.4设计限值控制
相关文件规定，在建筑设计过程中，要考虑抗震要求的限值控制。房屋的建筑高度和楼层的数量。在实际设计当中，有的建筑高度超标，有的建筑层数超标，有的建筑高度没有超标，但是其宽度超标。这些超标，都将会给建筑抗震带来一定的安全隐患，特别是一些高度和宽度超标的建筑，因此，在建筑设计中，只要完全融合建筑抗震设计，就能够有效的进行限值控制。此外，地震的产生会对建筑产生扭转效应，并且在各个方向上对建筑具有一定的综合影响，最终导致房屋发生垮塌、决裂。地震的发生具有很大的随机性，所以在进行高层混凝土建筑的设计中，应该将地震产生后所能影响的方向进行综合的分析，然后基于此，将扭转所产生的影响囊括其中，对相关的抗震结构设计应该规定位移标准、对最大、最小位移刚度进行检测，确保房屋位移的一致性，通过进行高层混凝土建筑整体性能调试，及时的发现问题解决问题，从而提高高层混凝土建筑的抗震效果。
结束语
总而言之，建筑房屋的质量直接受抗震设计的影响，应结合房屋的实际情况与建筑风格，制定多种不同的抗震设计方案，进而进行合理、适当的选择。因此，国家相关部门与项目负责人应给予其高度重视，将其作为衡量建筑物质量的重要标尺。
参考文献
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论文作者:杨海华
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第4期
论文发表时间:2016/8/22
标签：建筑论文; 结构论文; 建筑物论文; 刚度论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 屋顶论文; 《低碳地产》2015年第4期论文;