谈谈高层建筑结构设计中抗震问题研究
高层建筑的抗震设计中包含防线建设，为了达到提升抗震能力的目的，可以增多抗震防线的建设。
摘要：
随着国民经济的快速发展，我国高层建筑的数量呈几何式的增长，高层建筑已经成为城市中最主要的建筑形式，然而限于以前我国经济条件所限，我国的抗震标准偏低，高层建筑的抗震性能不佳，相关行业规范急需调整，我国高层建筑设计过程中存在一系列问题，针对高层建筑抗震设计中的相关问题，应该当采取积极的应对措施，切实提高高层建筑的抗震性能。
关键词：
高层建筑;结构设计;抗震问题
一、高层建筑抗震设计的原则
高层建筑抗震设计主要遵循以下四点：应选择有利抗震的场地和地基进行建设：高层建筑的建设范围应尽量避开地震带，如果实在无法避免应采取必要的抗震措施。在危险地段上是不能进行高程建筑的建设工作。在设计前需要计算好建筑结构的自震周期，并与场地的周期错开，以防止地震发生时，出现共振现象导致建筑破坏。建立良好的抗震结构：良好的结构类型是在保证高层建筑的抗震性的同时，具备良好的经济性。结构中应设计对到抗震防线，以防止部分构件或结构损坏而导致整个建筑的抗震体系被破坏。在青海地震中，玉树县结古镇的建筑结构以土木结构为主，该结构并不具备良好的抗震性能，且并没有采取足够的抗震措施，导致该地区90%的房屋发生坍塌。尽量设计多道抗震防线：地震一般不会只发生一次，在第一次地震后，一定会发生多次余震及第二次地震。如果高层建筑只有一道抗震防线，在第一次地震后备破坏，将无力面对之后的第二次地震或多次余震。青海地震一共发生了两次地震及多次余震。许多在第一次没有震塌的建筑都毁于了第二次或之后的余震中。设计利于抗震的建筑平面：在进行建筑的平面设计时，应尽可能地保证建筑结构的刚度和质量的均匀分配。建筑结构与平面设计应采用对称的方式，才能在地震中有效地变扭转效应。青海地震主要发生在玉树县结古镇，当地的房屋建筑大多数是由居民自主建设的，因为缺乏足够的建筑专业知识，所以没有考虑到建筑平面设计的抗震需求也是非常常见的。
二、高层建筑结构设计中抗震问题
1.高度问题
根据我国现行的高层建筑技术结构规范，以钢筋混凝土为基本结构的高层建筑都有一定的合理高度。这个合适高度与当前经济发展水平、建筑技术发展水平以及建筑施工水准直接吻合，具有极高的安全性和稳定性，然而实际的高层建筑建设中可能出现高度超限的客观情况，导致其抗震能力大打折扣，危害公众安全。在高层建筑建设实施中应该以严谨审慎的态度结合工程实践的相关经验科学合理处理，确保高层建筑符合适宜高度。
2.建筑结构材质问题
由于地震带来的严重危害，人们越来越偏重于抗震性能好的高层建筑结构形式以及建筑材料，尤其在地震多发地带这个趋势更加明显。我国高度达到150m的建筑物广泛采用的建筑结构体系有框一筒、筒一中筒和框架一支撑三种。我国高层建筑基本以钢筋混凝土的建筑结构为主，其主要结构是钢筋混凝土核心筒，变形控制基准是钢筋混凝土结构的位移限制。但是，考虑到钢筋混凝土的弯曲变形有较大的侧移，只是依赖刚度本身就比较小的钢框架的协调配合来减弱侧移，无疑无法收到理想的抗震效果，同时还加大了钢结构负担。
3.抗震设防烈度低
在当今中国经济水平得到长足发展的时代背景下，我国现行的建筑结构设计规范已经远远落后于现实的要求，已经很难适应当下的'国情，建筑结构设计规范应该在某种程度上进行调整，以适应当前对抗震安全性的新要求。以前受制于财力不足的限制，我国建筑结构设计标准低，抗震设防烈度低，建筑结构在抗震中的经济损失很大，因此基于地区设防烈度的级别制定相应的弹性设计标准得到了众多业界人士的支持。
三、增强高层建筑结构抗震性能的具体策略
1.高层建筑结构弹塑性
在发生地震时，高层建筑物，会在地震力影响下，出现不同程度的形变。此时，建筑中的抗震组织，会发挥塑形保持的作用。对此，针对于高层建筑，必须要注重其建筑的抗震能力，以及建筑弹塑性变形能力的分析研究。因此，在高层建筑工程抗震设计中，对于建筑的弹塑性分析计算是非常关键的一个点。在分析高层建筑结构的弹塑性时，分析的方法主要体现在以下两点：即弹塑性动力以及弹塑性静力分析法。弹塑性动力分析方法，以结构统计模型为前提。这种方式的应用，虽然理论上分析较为简单，但是实际的操作，对于技术人员的专业水平要求较高，对此加强设计人员的综合素质培养，是非常有必要的。从而更好地降低地震破坏的后果，同时在对其进行分析时，地震波会产生很大的影响。最后的结果往往会有很多个，这时就要对结果进行仔细地研究，更好地保证其研究的结果。弹塑性静力分析法，采取的是结构统计模型，在使用过程中，需要结合空间协同平面结构模型、三维空间模型，照比第一种方法，分析结果受到地震波的影响不大，但是对于建筑底层的水平载荷要求较高。
2.合理选择高层建筑材料
在进行高层建筑抗震设计时，材料的选择十分重要。对于即将选择的材料，要科学地分析其材料的抗震性能，对材料的参数变异性进行整体研究，保证最终材料的选择的合理性。同时，还需要对材料的承载能力进行充分的考虑，保证材料抗震分析的全面性。从抵抗地震的要求来看，建筑结构还需要具备一定的延性，为了充分地满足需求，在选择建筑材料时，就需要充分地考虑建筑施工的各个方面的实际兴情况，选择最为科学合理的建筑材料，提升高层建筑抗震能力的同时，保证材料选择的科学性及经济性。
3.增多抗震防线的建设
高层建筑的抗震设计中包含防线建设，为了达到提升抗震能力的目的，可以增多抗震防线的建设。这样一来，在发生地震时，即使第一道防线被破坏，第二道、第三道，甚至是更多道的防线均会起到阻挡地震作用力的目的，减低建筑物倒塌发生率。通常来说，多个肢节和壁式框架的框架剪力墙结构是比较有效的防震结构之一。框架剪力墙中包含多道抗震防线，第一道抗震防线为剪力墙，这是主要的抗侧力构件，当剪力墙的数量比较多时，其所具备的承载能力也会相应的提升。同时，在地震的作用下，剪力墙开裂之后，任一层框架部分的框架和墙会协同一起分散地震剪力，降低地震作用对建筑物的伤害。此外，框架剪力墙中的剪力墙也可以进行连梁的设置，通过连梁的防线作用，改善建筑物的抗震能力。
4.加强高层建筑工程的质量监督
近几年我国经历的几场地震中，特别是汶川地震后，被破坏的建筑普遍存在这一定的质量问题，这是导致建筑受损严重的最主要因素。建设施工时的不规范给建筑结构的抗震效果带来严重的潜在危害，一旦地震发生建筑结构将变得相对脆弱，所以要全面加强相应的监督机制，使高层建筑的设计、施工、监理等各个环节发挥应有的作用，切实保证高层建筑结构的优良，确保其在地震发生时具有较好的抗震效能。
四、结语
本文通过对高层建筑结构抗震设计的基本方法进行阐述，然后对高层建筑的受力特点及结构类型进行分析，得出提高建筑抗震性能的设计方案，希望本文可以对以后高层建筑结构设计提供有利的帮助，从而提高高层建筑的抗震性能，促进高层建筑的进步与发展。
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