高層建筑抗震設計的若干問題分析

劉 楊

（四川建筑職業技術學院，四川 德陽 618000）

由于地理位置的特殊性，地震災害多發，嚴重威脅人民的生命財產安全，政府相關部門在加強地震的監測和預報的同時，最重要的是從其他方面入手，提升各種基礎設施的抗震等級，保證其較少的受到地震的影響。基于此，在建筑方面，建筑設計師必須加強高層建筑的抗震設計，提升建筑的安全性和穩固性，確保廣大居民的安全。

1 抗震設計基本原則

1.1 科學化選取地基和場地空間

高層建筑建設的過程中選址是首要，必須充分考察周圍地形和環境，做到科學化、專業化的選取地基位置以及場地空間，確保某個區域具有極強的抗震性能。區域本身的地勢優勢加上高層建筑的抗震設計，能夠盡可能地保證地震災害發生時相對應的損失降到最小。同時，一旦發生地震災害，合理的場地空間有利于及時安排居民進行露天避難，以免地震發生后建筑的塌陷造成更大的人員傷亡[1]。

1.2 標準化設計高層建筑抗震架構

建筑設計師在進行抗震設計時，設計高層建筑抗震架構是必須首先開展的工作，只有確保架構的標準性、合理性，才能為后續抗震設計規劃提供前提準備。由于抗震架構的重要性十分明顯，在進行具體設計的過程中必須從架構強度、剛度、變形能力和承受能力等方面進行合理設計，最大程度地保證高層建筑的抗震性能，規避各種難以預料的風險，加強建筑的安全性和協調性。

1.3 全方位設置不同類型抗震防線

當某一個地方發生大規模的地震后，還時不時地伴有不同震級的余震，這一情況的存在造成高層建筑在進行抗震防線設置和選擇的過程中必須注重全方位、多角度、多類型，以從各個部分確保建筑整體結構的穩固，避免因余震而出現整體結構損壞等現象。基于此，設計師必須對建筑周圍有清晰的了解和掌握，加強抗震防線的布置，全方位確保不同類型抗震防線能夠發揮關鍵作用，盡可能地分散地震發生時的能量，各方面、各部分以及各個防線發揮合力，提升高層建筑抗震架構的穩固性，保證建筑自身的穩固性，降低高層建筑的坍塌率和損壞率，確保地震發生后居民住戶的安全。在此基礎上，在設計不同防線保證建筑抗震架構的安全外，還應對余抗側力的彈性效果進行調試，保證在不同部門的配合下確保高層建筑的抗震設計落到實處[2]。

1.4 合理化完成平面設計任務

建筑行業對平面設計的要求極高，設計的好壞、數據的精確與否等因素對建筑本身發揮著至關重要的作用，必須從平面設計出發，保證設計圖紙、設計稿的專業性、準確性和真實性，這樣才能保證建筑結構的穩固性和安全性。基于此，一方面，設計師必須運用自身的專業技能，保證建筑結構本身的剛度和質量，從不同方面入手做到分工明確、各負其責、各司其職。另一方面，從專業角度講，必須從高層建筑抗震結構的搭配出發，采取各種有效措施保證內容的對稱性、協調性，保證在發生地震后建筑減少突變、錯位和扭轉。由此可見，平面設計環節十分關鍵，設計者應以具體抗震設計依據為準。

2 高層建筑結構抗震設計需要注意的問題

2.1 結構高度問題

對于一個高層建筑而言，結構高度問題是最重要且最關鍵的部分，因此在進行抗震設計的過程中必須著重從結構高度問題出發。一方面，設計師必須對我國高層建筑的結構高度規定有明確的認識和了解，在具體操作過程中符合相關的標準，在專業的結構高度限值內進行設計[3]。另一方面，結構高度問題影響建筑物的重量，重量一旦超過既定標準，將不利于進行防震抗震，降低建筑物本身的抗震性能。因此，設計師和工程師在具備專業技能的基礎上，必須結合建造者的需求和當地的地形特點，充分考慮其中的可變因素，設計出抗震等級較高且符合一定要求的高層建筑，不斷利用當今技術進行結構創新研究，推進建筑物朝著更安全、更高大、更穩固的方向發展，做到既符合需求，又達到抗震的效果。

2.2 施工現場的選定

高層建筑抗震設計與建筑所處的位置有很大的關系，必須盡可能地確保其位置的安全性、合理性。隨著我國經濟的快速發展，工業化和城市化進程的不斷加快，要求在各種地勢復雜的地方進行大規模修建建筑。建筑物的設計對地形的要求極高，工程師在選擇施工現場時必須盡量保證地形地勢單一且平坦開闊，能夠進行大規模的修建工程。

2.3 材料和結構體系的選擇

近年來由于建筑者盲目追求較高的利潤，以至于出現越來越多的“豆腐渣”工程，建造者從材料以及結構等方面進行縮工減料，導致很多建筑難以符合抗震標準。基于此，高層建筑抗震設計必須從材料和結構體系的選擇出發。一方面，相關人員必須提升自己的建筑設計專業技能，在進行建筑抗震設計的過程中融入目前先進的技術，采用先進的設備，盡可能地為高層建筑的設計創造一個專業、標準的外圍環境，通過設計更多類型的結構，達到防震抗震的目的，提升建筑物的抗震性能。另一方面，在建筑材料的選擇上，設計人員在設計時必須對相關材料的性能有大致清晰的了解，確保合理的材料運用到合理的結構中，達到建筑材料和建筑結構的整體融合。

3 新時代下全面提升我國高層建筑抗震設計水準的方法

3.1 防震縫的精細化設置調試

防震縫是抗震設計中不可缺失的一項重要內容。防震縫通過將建筑分為若干個結構類型、形體簡單的獨立部分，以減少地震發生對整個建筑的損壞。防震縫主要是一個間隙，借助這一間隙分離房屋各部分，防止彼此之間的相互碰撞加劇房屋的震感。防震縫的存在能夠有效加強建筑結構的抗震能力，必須在設計時進行精細化的設置調試，只有這樣才能在保證建筑整體性和美觀性的同時，確保建筑物的穩固性[4]。

3.2 墻體結構的標準化設計分布

墻體結構作為整體建筑必不可少的部分，墻體結構的標準化設計會對建筑物的抗震能力帶來關鍵影響。因此，在高層建筑抗震設計過程中必須加強墻體結構的標準化設計，基于墻體結構自身的特點進行嚴密化的設置。通過系統分析過去地震災害對房屋建筑的影響，一旦較強震級的地震發生，房屋建筑會產生裂縫，在這一過程中如若墻體結構出現問題，建筑整體會出現坍塌，加大對居民的安全威脅。在此背景下設計師在進行墻體結構設計分布的過程中，首先必須有明確的設計規劃，通過設計選擇較少的材料提升墻體自身的承受力，既確保墻體結構的穩定性，還要確保建筑自身的美觀度；其次，選擇使用合適的墻體數量，既要借助一定的墻體數量確保建筑的剛性，提升建筑物的抗震等級，又要防止因墻體數量過多而造成資源的浪費。

3.3 屋頂的抗震設計

建筑物的抗震性能與建筑物的質量有密切的關系，只有盡可能地減少建筑物的質量，才能降低地震發生時的損失。基于此，如何將建筑物變得更輕一點成為高層建筑抗震設計必須考量的一個方面。而整體上影響建筑物結構重量的因素主要集中在墻體和屋頂兩個方面，應該從這兩個方面入手減輕建筑物重量。一方面，在墻體重量方面，盡量選擇使用輕薄的材料和結構，把建筑物的墻體結構做的更輕一點，減少發生地震后墻體對建筑物整體造成的影響；另一方面，在屋頂設計方面，必須保證屋頂具有合理的高度，這樣能夠避免建筑重量控制在一定范圍內，同時通過設計搭建合理的結構、使用質量較輕的材料，提升高層建筑的抗震能力。

3.4 抗震結構的選擇

抗震結構是抗震環節中的重要內容，它的選擇必須依托于周圍地形特點，結合建筑物抗震標準進行精準測量。在具體選擇的過程中需要注意以下方面：一方面，抗震結構要考慮地震對結構造成的影響，必須盡可能地采用各種優質材料和設計降低兩者之間的互相影響；另一方面，還要考慮抗震結構對周圍地形環境的影響，減少建筑物本身的重量，降低對環境的破壞，提升抗震性能。通過各方面的協同作用，選擇符合一定專業標準的抗震結構。

4 結語

高層建筑作為建筑行業中極為重要的內容，它的抗震設計對整個建筑具有十分關鍵的作用，必須在具體的設計過程中考量多種因素，綜合多種類型，借助專業化的設計、精算以及驗證等工序，加強建筑本身的抗震性能，盡可能地降低人員傷亡和財產損失。