高层建筑结构抗震设计要点分析

高层建筑结构抗震设计要点分析
摘要：目前，随着城市的发展，以及高层建筑的增多，对于高层建筑抗震结构
设计也逐渐提出了更高的要求。

高层建筑中的抗震结构设计也在处于不断的发展
变化中，为此在进行高层建筑设计的过程中，要先对施工现场进行全面的考察，
随后在根据施工现场的地质条件等特征进行深入的分析，合理设计高层建筑的抗
震结构，提高高层建筑安全性能。

关键词：高层建筑；抗震结构；设计要点
1建筑结构设计中抗震设计的重要性
近几年，我国生态环境遭到较大破坏，地震灾害明显增多，为建筑结构带来
较大破坏，危害了人们人身财产安全。

多年来，地震的发生，严重损伤了建筑物，危害了人们的生命安全，如：唐山大地震、汶川地震、玉树地震等，使几十万人
失去了宝贵生命、健康身体，甚至于，为人们带来了较大的心理创伤。

我国经济
在不断发展，城乡一体化建设不断深入，高层建筑已经成为我国城乡标志性建筑，人口密集度进一步提升，由此可见，一旦发生地震，带来的损失将难以估量。

对此，加强抗震设计，已经成为建筑结构设计的重点。

几次大地震的发生，人们已经意识，地震带来的危害难以估量。

然而，科技
水平不断提高，却仍然无法准确判断地震发生时间、发生地点，以便人们做好防
护工作。

对此，加强建筑物的抗震设计，地震到来时，尽量拖延建筑物倒塌时间，为人们提供充裕的逃生时间，已经成为建筑工程建设重点。

在建筑结构设计中，
抗震设计的加入，有效保障了建筑工程的稳定性，提高了建筑工程的质量与寿命。

当地震发生时，若建筑工程具有较强的抗震能力，能够有效保障人们的人身安全
与财产安全。

另外，在建筑工程进行抗震设计时，设计人员必须考虑建筑工程的
主要用途、所处地理位置等，以此进行抗震设计，能够有效保障建筑抗震能力与
工程实际情况相符。

2高层建筑结构抗震设计原则
2.1整体性原则
高层建筑结构抗震设计需要遵循整体性原则，在高层建筑结构中，剪力墙及
框架柱的布置应尽量横平竖直，竖向构件之间的拉结梁应有足够的刚度，以保证
竖向构件的变形协调，更加合理的分配风荷载效应和地震效应。

楼盖在整个抗震
结构中是非常重要的，其整体性与建筑结构整体性有着直接的关系，不仅要求其
能够聚集和传递惯性力到其他子结构，同时还要求子结构具有较强的抗震性能，
抵抗地震的作用。

若是竖向抗震里子结构的分布不均匀，则会导致整个高层结构
只能依靠楼盖来与子结构进行协同工作，共同“承担”地震作用力。

因此，在进行
抗震设计的时候应当要注重整体性原则。

2.2刚度原则
在高层建筑结构中，确定结构刚度并对结构进行合理的布局能够抵抗任意方
向的地震作用力，在通常情况下，结构刚度的设计不仅要对结构变形进行良好控制，同时也能够降低地震通对建筑结构的冲击力。

若是结构变形量较大，则会导
致建筑出现重力二阶效应，直接导致建筑失衡。

并且高层建筑的填充墙应采用轻
质材料，外墙尽量采用玻璃幕墙，减轻结构总重量，以此降低高层建筑在受风荷
载及地震作用时的内力（结构重量越大，地震效应越大）及变形（结构重量越大，
由变形产生的重力二阶效应越大）由此可见，科学合理的刚度设计能够提高建筑
的质量，有效对抗地震作用力，因此，在抗震结构设计中应当要注重刚度设计的
合理性。

2.3规则与均匀原则
规则与均匀原则也是高层建筑结构抗震设计中所需要遵循的原则。

结构的竖
向布局应当要规则且均匀，且要保证结构侧向刚度变化的均匀性，避免侧向刚度
的突变影响建筑抗震性能。

这样能够保证建筑结构在地震作用力的影响下能够有
明确且直接的传导途径。

为避免高层建筑在地震作用下产生过大的扭转，平面布
置应符合以下要求：采用地震作用影响较小的平面形状，平面布置宜规则、对称、避免质量和刚度分布的不均匀，地震力不同作用方向上的结构抗侧力刚度不宜差
距过大，平面长度不宜过长。

当为满足建筑需要而采用跃层（局部开洞较大）设
计时，为应对开洞的洞边进行加强设计。

3高层建筑结构抗震设计要点
3.1高层建筑的平面设计
高层建筑结构的平面设计对于其抗震性能来说具有重要的影响，因此对高层
建筑的平面结构进行合理设计有助于提高建筑的安全性能。

在设计高层建筑平面
结构的过程中，经常会因为结构设计不够规则，而降低建筑的抗震性能。

根据大
部分地震灾害中建筑的整体变化表明，建筑平面结构的布局较为简洁，结构规则
对称、建筑的刚度与质量分布均匀，同时又具有较强传力的建筑可以在地震发生
过程中将损失降到最低，不会受到太大的破坏，同时这种形式的结构规则能够对
结构效应进行准确的预估，和判断地震中的反映，同时能够利用各种有效措施，
提高建筑的抗震性能，从而提高建筑的抗震性能。

和其相反的是，在建筑的平面
结构较为复杂，同时平面结构出现不规则不均匀的问题时，该建筑的抗震性能可
能也会降低。

因此高层建筑中的相关规定要求，应该设计规则性的平面结构，防
止平面结构设计中出现各种不规则的现象。

3.2合理设计结构体系
在设计高层建筑抗震结构时，可以将具有多重保护的抗震结构体系放在选择
的第一位，例如可以选择筒体结构、剪力墙结构以及框架剪力墙结构，这些都是
具有多重保护措施的高层建筑结构，上述三种结构也是在地震频发的灾区首要选
择的结构体系。

在建筑工程的层数较低，同时工程高度要求不大的情况下，可以
使用框架结构。

但如果工程建设位置是在地震频发的灾区或是具有较高高度要求时，就应该尽量避免使用板柱剪力墙结构和框架结构。

主要是由于地震灾区一旦
出现地震时，就会持续较长的时间，同时破坏力度也比较大，还容易出现反复现象，因此会对建筑物造成叠加破坏。

当结构体系较为单一的建筑物在遇到地震灾
害后，就会出现房屋坍塌的问题，从而对人们的财产安全造成严重的破坏，甚至
威胁到群众的生命安全问题。

在建筑结构保护措施增加时，建筑结构就会具有多
重的保护防线，在地震发生时，受到的破坏也会小的多，从而为人们争取到更多
的逃生时间，即使建筑的第一道防线被破坏，后面的防线也能抵挡住地震的影响，从而在最大程度上提高建筑物的安全性。

由此我们能够看出选择结构体系的重要性。

3.3注意薄弱层的结构设计
地震属于一种自然灾害，而到现在，人们都无法掌握地震的发生规律，同时
也无法提前进行预警，而在设计高层建筑结构的过程中也无法将建筑物的基本参
数与地震性质准确预测出来，一般通过计算无法推测出建筑的抗震性能，因此需
要对建筑进行全面分析，掌握建筑中的薄弱环节，并进行重点设计，从而提高建
筑整体的安全性。

建筑结构中的薄弱层一般容易出现在：建筑结构竖向抗侧力不
连续、楼层受剪承载力突变以及建筑结构双向侧向刚度没有分配均匀时。

而薄弱
环节也是高层建筑中最容易受到影响和破坏的位置，为此在设计薄弱层的结构时，应该采取具有较高抗震性能的结构，从而提高建筑物的抗震性能。

结构分析软件
能够帮助对薄弱层进行判断，从而实现薄弱层的有效控制，让薄弱层能够拥有足
够的能力来承担各种效应，防止出现过大变形的问题，防止薄弱层出现转移的现象。

4结束语
综上所述，地震属于一种不可抗力的自然灾害，会对人们的生命财产安全产
生极大的影响，因此人们对高层建筑的抗震性能也逐渐重视起来，这也是建筑行
业目前讨论的热点话题，为此设计师在设计高层建筑建设结构的过程中，一定要
充分考虑结构的抗震性能，并将这一问题放在设计的首要目标，从而进行科学设计，在最大程度上减少地震对于高层建筑的影响，提高结构安全性。

参考文献
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