高層建筑結構抗震設計淺析

許文佳

摘 要：隨著高層建筑的逐漸增多，高層建筑的抗震性得到了社會各界廣泛的關注，因為高層建筑的安全性與抗震性直接關乎著百姓的切身利益，這就要求相關部門在高層建筑的設計與建筑過程中最大化的考慮到其抗震性，需要設計人員在設計的過程中選擇安全可靠的防震建筑材料，并且嚴格按照安全保準進行高層建筑設計，杜絕出現一些有安全隱患的設計出現，提升我國高層建筑的安全性與抗震性，推動我國建筑業高速發展。基于此，本文主要探討了高層建筑結構抗震設計。

關鍵詞：高層;建筑結構;抗震設計

地震對高層建筑的影響較大，科學性、規范性的抗震設計，能夠確保居住公民的生命和財產安全，也能夠降低危險事故的發生率。所以，在高層建筑實際設計當中，應當提高對抗震設計的重要性，設計人員要掌握基本原則和要求，根據工程實際情況，優化設計方案及流程，從根本上提高抗震設計的有效性，確保高層建筑的質量安全。

1 高層建筑結構抗震設計原則及重要性

1.1 抗震設計原則

為了使高層建筑結構抗震設計更具科學性，獲取應用價值良好的設計方案，則需要了解相關的設計原則。具體包括：（1）輕度地震不能發生損壞;（2）中度地震損壞能夠修復;（3）重度地震建筑物不能坍塌。實踐中通過對這些不同設計原則要求的充分考慮，可使高層建筑結構抗震設計質量更加可靠，滿足建筑物安全使用要求，避免其結構穩定性、應用價值等受到不利影響。

1.2 抗震設計重要性

高層建筑結構設計中，為了使抗震設計工作能夠落實到位，應對其設計重要性有所了解。具體表現為：（1）通過對抗震設計的充分考慮，有利于提高高層建筑設計及應用質量，并使其結構應用中有著良好的剛度、延性等，滿足穩定性方面要求;（2）抗震設計工作的及時開展及作用發揮，也能使高層建筑應用更具安全性，為其結構科學設計工作水平的提升提供參考依據，實現建筑領域的可持續發展，也能使高層建筑結構設計更加科學、合理[1]。

2 高層建筑結構抗震設計有效措施

2.1 建筑場地及地基的選擇

建筑物的場地選取應根據實際的工程需要，對實際的工程地質條件和地震活動的具體情況進行掌握，同時了解地震地質的有關資料，分別對抗震的有利地段，不利地段以及危險地段進行綜合性的評價，對于不利地段，例如，地質較為松軟或者是具有軟弱下臥層的地質應該盡量避讓，在無法避讓時應結合設計單位采取有效措施，例如，進行砂石換填和采用樁基礎等。

2.2 結構剛度的合理布置

對于鋼框架核心筒結構，變形控制主要要以鋼筋混凝土結構的位移限值為基準，但因其彎曲變形的側移較大，靠剛度很小的鋼框架協同工作減小側移，不僅增大了鋼結構的負擔，且效果不大，有時不得不加大混凝土筒的剛度或設置伸臂結構，形成加強層才能滿足規范側移限值;此外，在結構體系或柱距變化時，需要設置結構轉換層和加強層。加強層和轉換層都在本層形成大剛度而導致結構剛度突變，常常會使與加強層或轉換層相鄰的柱構件剪力突然加大，加強層伸臂構件或轉換層構件與外框架柱連接處很難實現強柱弱梁。因此在需要設置加強層及轉換層時，要慎重選擇其結構形式，盡量減小其本身剛度，減小其不利影響[2]。

2.3 最大化保證建筑材料的抗震性與質量

高層建筑的材料選擇與材料質量很大程度上決定了高層建筑建成以后的質量與安全性，所以說在高層建筑結構抗震設計的環節中，一定需要對建筑施工材料的選擇做出慎重的選擇，一定要結合實際情況以及科學分析，設計人員們在對整體抗震結構進行設計時，需要將建筑材料本身的強度質量以及抗震性作為重中之重，確保選擇的材料是可以為高層建筑提升結構穩定性與抗震性的，最大化的提升高層建筑的抗震承載力，也需要盡可能選擇滿足施工材料的延性需求，保證所選擇的材料都是能夠滿足高層建筑抗震穩定性設計要求，從材料這個角度根本上提升高層建筑的安全性與抗震性，增強建筑結構本身的最大抗震特性，所以說為了更好地達到房屋抗爭與安全要求，設計人員和建筑人員務必需要選擇符合要求的建筑材料，確保在高層建筑建成以后有足夠的抗震性。

2.4 加強建筑結構平面布置

作為高層建筑結構抗震效果的重要影響因素之一，平面布置狀況的好壞、合理與否，體現著這類建筑結構設計水平。因此，在確定高層建筑結構抗震設計方案的過程中，應注重規則的結構使用，有針對性地開展平面布置工作，給予建筑結構性能可靠性增強更多保障。同時，在完成高層建筑結構平面布置工作、提高抗震設計質量的過程中，應充分考慮行業技術規范要求，確保高層建筑在實踐中的結構應用狀況良好性，避免影響其抗震設計效果[3]。

2.5 處理好結構薄弱層

當高層建筑結構的側向剛度分布不均勻、豎向抗側力構件不連續和樓層承載力突變時，容易產生薄弱層。其在地震中是最先遭受破壞的部位。因此，針對有明顯薄弱層的高層建筑結構，應加強抗震設計，完成好具體的構造工作，優化構件使用功能，從而達到高層建筑結構應用效果增強、薄弱層得到有效處理的目的，避免結構應

2.6 高層建筑非結構構件的抗震設計

高層建筑的抗震設計與施工中，不僅需要建筑整體性能及材料的綜合性評估，同時還需要構件的支持，其中每個構件的強度，以及剛性都要符合相關標準和要求，這樣才能降低抗震薄弱環節所遭遇的損害，同時各構件的連接，能夠優化抗震結構，減少薄弱環節，從根本上提高高層建筑的抗震水平。

其次，在高層建筑抗震結構設計中，也要加強非結構構件的設計。但是在設計非結構構件時，需要注意的點有很多，比如非結構構件與結構構件的區分性不強，所以需要按照結構構件來看待，在設計中也要賦予其相應的標準性。另外，非結構部件所處高層建筑中的位置比較特殊（樓層之間和防震縫兩側），所以其抗震設計也要多方面考慮，以此確保地震時根據不同結構位移所產生的支撐結構及支撐點變化，從而形成有效的抗震作用。

3 結語

高層建筑結構的抗震設計在結建筑結構的總體設計中十分重要，必須對建筑的地基基礎以及所使用的結構材料進行綜合性的考慮，對于不同情況不同類別的建筑應該區別對待，以此尋求最為合理的抗震設計方式。

參考文獻：

[1] 陰召勇.高層建筑結構抗震設計中的不足及對策分析[J].綠色環保建材，2019（7）：73，76.

[2] 朱鵬. 超高層建筑結構抗震設計常見問題及解決措施探究[J]. 居舍，2019（06）：17.

[3]王獻春.高層建筑結構抗震設計中的不足及對策分析[J].居舍，2019（03）：13.