关于高层建筑抗震结构设计相关问题的思考

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摘要：随着改革开放进程的不断深入，建筑行业发展势头迅猛，高层建筑不断增多，而地震灾害对高层建筑结构造成破坏的事件也时常见诸报章杂志。为了保障人民的人身财产安全，近年诸多建筑施工单位对高层建筑抗震结构设计相关工作越来越重视。在本文中，笔者首先阐述了在进行高层建筑抗震结构设计时需要注意的一些问题，进而提出在抗震结构设计时增强抗震能力的举措，力求对我国建筑业发展做出贡献。

关键词：高层建筑结构；抗震能力；抗震结构设计；相应对策

中图分类号： TU3 文献标识码：A

随着地震学、地理学不断发展以及建筑结构设计水平的不断提升，我国高层建筑抗震结构设计越来越为建筑单位所重视。如何因时因地完成高水平的抗震结构设计从而有效提高高层建筑抗震能力已经成为当前建筑领域相关设计人员工作的重心。在本文中，笔者将根据自己的理论知识及实践经验就高层建筑抗震结构设计的相关问题进行探讨。

1.高层建筑抗震结构设计时需注意的相关问题

在高层建筑抗震结构设计时，设计部门以及设计人员不能毫无目的盲目地进行设计，必须对抗震结构设计时需注意的相关问题进行具体分析及研究，在研究与分析的基础上再进行抗震结构设计，现笔者就这些问题进行具体阐述：

1.1高层建筑抗震结构设计时对建筑场地的选择问题

设计人员在进行高层建筑抗震结构设计时，必须审慎选择建筑场地，以对高层建筑抗震有益的场地为佳，尤其是地基密实度较高的地段[1]。一旦对建筑场地选择有误，当地震灾害出现时，有很大可能会对高层建筑结构产生破坏。这是因为地震发生时往往会导致地表发生错动，地表上的建筑则会受到不同程度的损坏，诸多建筑中高层建筑可能受损情况最为严重。因此，在高层建筑抗震结构设计时对于不利抗震的场地应该首先予以排除，例如土地较为松软的场地、砂土较为容易液化的场地等等。如果别无它法必须在此类场地上进行高层建筑项目施工，那么施工单位在确定该地段的地震设防类别以后应该对该地段地基采取一定的措施，从而增强其刚度，最终增强高层建筑结构整体抗震能力。

1.2高层建筑抗震结构设计时对建筑材料的选择问题

建筑单位在进行高层建筑抗震结构设计时，必须对影响建筑抗震能力的材料进行选择。由于建筑材料的优劣在相当程度上影响着高层建筑在面对地震灾害时的稳固性的高低，因此做好建筑材料的优选工作十分重要。就实质而言，高层建筑结构抗震设计将诸多的构件进行最优化整合，并适度地调整，从而增强整个高层建筑实体抵御地震灾害的能力。在诸多建材选择中，钢筋的选择是一个需要注意的问题，在实践中，最好选择那些具有比较高韧性的钢筋[2]。针对在垂直方向受力的钢筋，最好选择热轧钢筋，通常以HRB400 级与HRB335级为佳。因此，在进行材料选择时，建筑单位不仅要考虑造价控制，同时也要考虑其抗震性能，在成本与性能二者间寻找到平衡点，最终实现最少材料达到最佳抗震性能的目的。

1.3高层建筑抗震结构设计时对建筑结构体系的选择问题

建筑结构体系的选择问题也是当前高层建筑抗震结构设计过程中需要关注的一大问题。由于建筑结构方案的不同往往会导致高层建筑各方面性能的不同，从而使得高层建筑抗震效果出现差异，因此在进行建筑结构方案设计时必须审慎对待。在进行建筑结构方案设计选择时，必须坚持几个原则从而保证高层建筑整体的抗震性能，具体而言：第一，在建筑结构设计时不能出现由于个别结构受损而使整栋高层建筑抗震性能大幅度降低。个别构件损坏而使得整栋高层建筑安全性与稳固性大范围受损，这在高层建筑抗震结构设计中是不允许出现的。第二，设计人员在进行高层建筑抗震设计工作时必须保证建筑结构体系有足够的承载能力以及良好的消耗地震能量的能力，而在具体设计施工时钢筋混凝土结构体系就能较好地做到这一点。第三，在对建筑结构方案进行设计选择时要合理分配整个高层建筑结构的刚度以及强度，确保各个建筑构件刚度、强度科学合理。

1.4高层建筑抗震结构设计时建筑平面布置的规则性问题

除了上文笔者所述的诸多需要注意的问题之外，建筑平面布置的规则性问题也是高层建筑抗震结构设计时设计人员不能忽视的一个问题。在具体设计时，设计人员应该充分运用专业知识及实践经验，设计出一些规则的方案。

2．高层建筑抗震结构设计时提高抗震性能的举措

相比于普通建筑，高层建筑抗震能力高低更为大众所关注，因此设计人员在抗震结构设计时必须以具体分析研究为基础制定出高质量抗震结构方案。有鉴于此，笔者就高层建筑抗震结构设计时如何提高抗震性能提出相应建议，包括对高层建筑抗震结构方案进行总体设计、合理布局地震外力能量的传递吸收途径、确保柱墙和梁达到适当的抗震等级以及设置多重抗震防线等。

2.1 对高层建筑抗震结构方案进行总体设计

为了提高高层建筑抗震能力，设计人员在进行抗震结构整体方案选择时必须优选那些建筑主体刚度较高的方案，以此达到保障高层建筑稳定、减少建筑变形的目的。此外，设计部门或设计人员在进行总体设计时需要将非结构构件纳入抗震设计的整体布局中，分析研究其对建筑主体的影响，补强可能会出现的短柱部位。要言之，在进行抗震结构设计时必须做到对总体与部分的兼顾。

2.2 在高层建筑抗震结构设计时合理布局地震外力能量的传递吸收途径

对地震外力能量的传递吸收途径合理布局是高层建筑抗震结构设计过程中提高建筑抗震能力的一大重要举措，它将整栋建筑物支柱、墙和梁的轴线置于同一平面，形成了一套构件双向抗侧力体系。这就大大提高了梁柱和墙的承载力以及抗变形的能力，有效提高建筑物抗震能力及抗毁损能力。

2.3 在高层建筑抗震结构设计时确保柱、墙和梁达到适当的抗震等级

在进行高层建筑抗震结构设计时，设计人员需要精确计算及选择柱截面尺寸，采取相应措施适当补强施梁、柱以及墙的节点承载力，从而保障建筑钢筋砼结构能够具有良好的延展性，达到相应的抗震标准及抗震等级，从而避免在地震侵袭时受损严重。

2.4 在高层建筑抗震结构设计时设置多重抗震防线

高层建筑不同于一般建筑，它更需要设置多重抗震防线以抵抗地震侵害。由于不同高层建筑其使用功能会有所不同，因此其所要求的抗震设计也会有所差异，因此在具体设计时，设计人员可以将延性好的构件设计为抗震第一道防线，从而起到隔震、消能的作用，大大减小地震带来的破坏力，之后将其他构件设置为抗震第二道甚至第三道防线，同时可以具体情况具体对待，在适当地方设置隔震支座，最终保障高层建筑的安全。

3.结语

随着建筑业蓬勃的发展，我国设计人员在高层建筑抗震结构设计领域的水平愈加成熟，面对地震带来的巨大破坏力，设计人员在进行抗震结构设计时还需要不断创新，积极探索出更多的优良抗震方案，保障人民群众人身财产安全。

参考文献：

[1] 詹梅英.高层建筑结构设计与抗震[J]. 科技致富向导. 2009(10)

[2] 唐小山.对高层建筑结构设计问题的分析[J]. 广东科技. 2011(02)

[3] 王璐颖.高层建筑结构设计与表现[J]. 科技致富向导. 2010(29)