高層建筑結構抗震設計重點分析

高利軍

（太原正越工程設計有限公司，山西 太原 030000）

結合高層建筑結構功能特性及建設要求，注重其抗震設計探討，積極開展相應的設計工作，可使高層建筑處于良好的應用狀態，細化其設計內容，滿足高層建筑在實踐中的抗震性能可靠性要求。在對高層建筑結構方面進行研究時，應給予其抗震設計更多的關注，深入分析相應的設計重點，并將具體的工作計劃實施到位，促使高層建筑結構應用效果更加顯著，實現其科學設計目標。

1 抗震設計的目標

抗震設計的目標要從“小震不壞，中震可修、大震不倒”入手，此目標源于89規范提出的并在2001規范進行延續性抗震設防中，對三個水準目標的設定。其中《規范》所采用的小震烈度（又稱眾值烈度）是在50年設計基準期內，超越概率為63.3%的地震烈度，即指超過該烈度的地震出現的可能性在全部地震中所占的比例為63.3%，它比基本烈度約低1.55度；而中震烈度即為基本烈度（或設防烈度），是在50年設計基準期內，超越概率為10%～13%的地震烈度；大震指的是發生概率極小的罕遇地震，相應的大震烈度是在50年設基準期內，超越概率為2% ～3%的地震烈度，為小概率事件。它比基本烈度大1度左右。

2 高層建筑結構抗震設計有效措施

2.1 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 合理選擇建筑結構體系

在加強高層建筑結構設計、優化抗震性能的過程中，應注重建筑結構體系的合理選擇。1）根據高層建筑的自身情況及所在區域的地質狀況、氣候特點等，設計人員在實踐中應重視對框架—剪力墻結構、剪力墻結構等不同結構體系的選擇及使用，落實好相應的設計工作，并通過對地震沖擊力破壞影響的思考，注重對多道防線結構體系的合理設置，促使高層建筑可處于安全應用狀態，為其抗震設計目標實現及性能可靠性增強等提供專業保障；2）基于高層建筑結構的抗震設計研究，通過對多道防線結構體系設置及應用方面的綜合考慮，有利于增強相應設計方案的應用效果，逐漸提高建筑物結構方面的安全性能。

2.3 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。

2.4 注重對施工場地的科學處理

高層建筑建設中的施工場地處理是否有效，與其結構抗震設計水平能否提升、性能是否可靠等密切相關。因此，在實現高層建筑結構抗震設計目標的過程中，應對其施工場地科學處理進行充分考慮。1）了解施工場地的具體情況，落實與之相關的處理工作，并根據高層建筑選址要求，為其地基結構穩定性提高提供參考信息，確保高層建筑結構抗震設計有效性，全面提高其應用質量；2）當施工場地處理工作完成后，可為高層建筑結構抗震設計提供更多的參考信息，滿足其設計工作高效開展要求，優化高層建筑使用功能，避免引發其結構應用問題。

2.5 減輕房屋自重

在高層建筑當中建筑的地上部分其樓蓋自重約占40%左右，為了增強結構的抗震性能，減小結構層間水平應力值，避免豎向構件承擔更多的水平地震力剪力和彎矩，應該采取措施適當減小樓蓋自重，例如采用密肋樓板或者預制多孔板等結構形式。對于剪力墻結構或者框架剪力墻結構的高層建筑而言，內部包含有較多鋼筋混凝土墻體，為了適當減輕墻體所造成的自重增加，在結構計算允許的范圍內應當適當減薄墻體尺寸。

3 結語

針對高層建筑結構抗震設計中短柱問題進行深入的分析，并結合實際提出解決的措施，從而有效提高高層建筑結構的抗震性能，必須利用現代化的抗震加固技術措施來改變高層建筑結構的堅固性，提高高層建筑結構的抗震等級和抗震設防烈度。