高層建筑抗震設計及抗震審查

[摘要]地震是難以控制、難以預測的地質災害，級別較大的地震能夠造成人員傷亡和經濟損失。因此，為有效減少地震損害，需要對建筑物特別是高層建筑進行抗震設計，同時做好抗震審查。

[關鍵詞]高層建筑；抗震設計；審查 文章編號：2095-4085（2016）01-0063-02

我國經濟高速發展，城市高層建筑越來越多，隨著建筑物的加高，其抗震性能也需隨之加強。因此，科學合理的對高層建筑進行抗震設計，同時做好有效的抗震設計審查工作成為重中之重。

1 高層建筑的震害分析

1.1 結構布局缺乏科學性

其主要表現為建筑物剛度與質量兩個中心存在很大偏離，豎方向剛度具有較大變化，基層薄弱，防震縫過于狹窄等。

1.2 框架結構不合理

主要表現為建筑物遭受部分或全部破壞，如構件剪切、節點、填充墻等的破壞，鋼筋搭接缺乏科學性等。

1.3 抗震墻結構的危害

墻底部遭受損傷，導致受壓區混凝土脫落、鋼筋彎曲，墻體遭受剪切等。

2 抗震設計的理念

2.1 高層建筑抗震設計的原則

（1）所選擇的構件需具備一定的承載力、穩定性、剛度、延展性，構件需要滿足“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱”的規則，需要承載豎向負載的構建不可以用來耗能。

（2）構建多個延性好的體系組建成抗震結構體系，符合協同工作原則。具備盡可能多的冗余，以構建緩沖區。

（3）對構件之間的強弱關系進行合理處理，保證所有構件組合成一個抗性強的整體，對于薄弱構件采取針對性措施，需要對構件的承載性能進行準確把握。

3 高層建筑抗震設計的方法與步驟

3.1 高層建筑抗震設計方法

構建需要低于40m，主要為剪切變形類，在質量與剛度兩個特性上沿高度均勻分布，類似單質點體系的結構，建議使用底部剪力法。對于非規則性、甲類及被限高的建筑結構，建議使用時程分析法進行地震補充計算。

3.2 高層建筑結構抗震設計步驟

（1）基于第一水準下地震的動參數，算出結構與彈性水平中地震效果。結合風、重力荷載效應組、承載力抗震調整系數，完成其截面設計，以符合第一水準。

（2）基于上述地震動參數得出其層間位移角，保證其低于限定值，然后設計一定的抗震構造，使其具有相應的延性、可塑性，以達到第二水準在變形方面的要求。

（3）基于第三水準要求下的地震參數，通過計算得到結構的彈塑性層間位移角，保證其低于限定值，同時設計一定的抗震結構，以達到第三水準對防倒塌的要求。

4 高層建筑抗震審查

4.1 高層建筑抗震設計的審查

具有多類結構體系的高層建筑，一般會對加強層數目、位置及構造進行驗證，需要對混凝土剪力墻的剪應力進行有效掌控。

4.2 連體結構抗震設計的審查

（1）連體及兩端鉸接時需要確保其中一邊為滑動型。

（2）在多層連體型建筑物中需要重點審查支座位置所處的位移與對應樓層的距離。

（3）需要保證連體及兩端剛接時的安全性，并審查支座在強震中的變形。

（4）審查主軸方向有錯位的主塔相關參數。

（5）審查建筑剛度突然發生變化造成抗震薄弱時是否采取相應措施等。

4.3 特殊體型結構抗震設計審查

（1）需要基于其實際情況分析建筑物在地震時的受力特性，進一步找出全面性的審核方案。

（2）針對此類復雜建筑體，審核部門可以對建筑物建立一個結構化的模型，并根據模型進行抗震性計算，以驗證其符合防震要求。

5 結語

綜上所述，高層建筑的抗震性能要符合建設標準的設計要求，著重加強高層建筑中的抗震設計十分必要。而針對高層建筑的抗震審查也是保障建筑抗震性能的必要條件。