如何做好高层建筑结构抗震设计

浅析如何做好高层建筑结构抗震设计
摘要：随着近年来我国经济的迅猛发展，建筑行业的发展也随着科技经济的进步有了显著的提高。

在我国近些年建造的建筑中，高层建筑已经成为了建筑行业的新宠，在选择性上也比传统多层建筑更受人们的欢迎与青睐。

由于近些年包括地震在内的自然灾害频发，使人们的生命财产与生活工作都受到了巨大影响，所以，如何做好高层建筑结构的抗震设计已经成为业内人士最为注重的问题
之一。

由于高层建筑结构抗震的重要性，文章对如何做好高层建筑结构抗震设计进行多方面的浅要论述。

关键词：高层建筑；结构；抗震
1 建筑结构抗震等级的划分
地震的等级是要按照地震的强弱程度来进行划定的。

在中国，地震等级的划定有6个大类：三级是小地震，三级到四点五级是有感地震，四点五到六级是中强地震，六级到七级是强烈地震，七级到八级则是大地震。

在中国抗震等级是八度的建筑占绝大多数，能够抵御六级地震。

设计单位依照有关规章制度，根据建筑物的类别划分和设防标准，根据房屋的高度、结构设计等等方面，采用不一的抗震等级。

比如，在钢筋混凝土建筑结构中，抗震等级有四个级别，分别为一般、较为严重、严重及很严重。

在进行高层建筑结构抗震设计时，混凝土结构应该按照建筑的高度。

结构及设防的烈度选用不同的抗震等级，而且应当满足相关的计算及措施条件。

2 对建筑物抗震效果产生影响的因素
要想做好高层建筑结构抗震设计，首先要清楚对建筑物抗震效果产生影响的主要因素有哪些。

通过以下几个方面对影响抗震效果的因素进行浅析。

2.1 建筑物的结构设计
在影响建筑物抗震效果的因素中，建筑物自身的结构设计是其中一个非常重要的影响因素。

高层建筑要满足设计之初对抗震程度的预想，无论是点式住宅或者版式住宅，都必须开展科学合理的结构设计，确保抗震策略科学化，可以做到不受小地震损坏，遭遇大地震不倒塌，以此很好提升高层建筑的抗震性。

如果建筑物对平面的设计过于繁琐，质心与刚心不统一，就会增加地震的影响力，造成更为严重的后果。

因此，建筑物的结构平面设计应当最大程度上确保质心与刚心可以重合，来确保建筑物的抗震能力不受影响。

2.2 建筑结构使用材料及施工工序
建筑结构的使用材料对抗震效果有着非常大的影响，但这一方面在过去通常被人们忽略了，工作人员必须清楚认识到：在绝大多数情况下，建筑物在遭受地震情况下的损毁程度与建筑的质量好坏是成正比的。

如果在同样的时间、同样的地点遭受同样等级地震，建筑物使用的建筑材料质量越好，该建筑物遭受地震的作用力也随之较小；相反的，如果建筑物使用的材料质量一般，甚至不合格，建筑物遭受地震的作用力必然是很大的。

在建筑物的实际施工建造
中，往往建议多采用隔断、维护墙等构件，将质轻的如空心砖、加气混凝土板等建筑材料普及应用，这对做好高层建筑的抗震能力起着极其重要的帮助作用。

建筑结构施工程序与施工所使用的原材料质量优劣都对建筑工程的质量起着决定性的作用，在施工阶段中，每一道工序都可能对抗震效果造成影响。

因此，在高层建筑的施工环节，要严于监督和管理，规范操作，在建筑结构的质量方面来确保建筑物良好的抗震能力。

2.3 建筑物所在地的自然环境
在高层建筑中，人为决定因素占很大一部分，也有一部分原因是受自然环境的影响。

地震发生时导致建筑的受到损坏原因非常多，例如岩石断层、山体崩塌等致使地表发生运动，致使建筑在地震作用力下遭到不同程度的损毁，或者引发其他自然灾害导致建筑物不幸受到波及。

在这些种不可避免的自然灾害对建筑物损毁的原因中，其中一部分是人们能够通过采取相应措施及对策提前设防。

在敲定建筑施工工地地理位置前期，必须进行对此次施工现场位置细致的勘测与调查，严谨的对地质条件及地形环境进行分析，尽量选择对建筑物抗震有益处的地理位置，避免选择不利于抗震的地段。

3 高层建筑抗震设计的方法
在进行高层建筑结构抗震设计时，要从两个方面进行思考，尽可能减小地震作用力的输入和增强抵抗地震的能力，来进行高层建筑抗震的设计施工。

并在以下几个方面进行浅要的阐述：
3.1 地震来临时的能量输入控制
目前主要采用基于位移的结构抗震方式，做好定量分析，使得地震发生的过程中产生的外力变形能够满足结构的弹性要求。

所有构件的承载值达标的前提下，掌控结构在地震作用下的层间位移极限值对于结构设计抗震有很重要的意义。

利用构件的变形与建筑结构的位移之间的关系，能够计算出建筑构件的变形大小。

对于高层建筑，应该尽量在强度比较大的建筑场地进行施工，这样地震发生时的能量输入就能够得到有效的控制，有效的减少破坏性。

3.2 发展高延性设计
近年来诸多高层在抗震设计不约而同的采用了高延性结构，控制建筑结构的刚度，能够有效地增大延性，让地震发生时的结构进入具有高延性的塑性状态，消耗地震作用产生的能量。

达到高层建筑在地震作用中不易发生倒塌的目的，就应该在承载能力较小的情况下，使其具有较高的延性，吸收较多的地震能量，经受住结构的变形。

3.3 对材料的选择加以重视
在高层建筑的抗震能力决定因素当中，材料的选择也占有主要地位。

在选择之前，要对建筑材料的参数进行抗震性能的分析，从整体山了解参数变异性，不能单一的考虑建筑材料的承载力，还要从抗震的角度出发，满足建筑结构在延性方面的需求。

在满足施工各方面选择的基础上，还要考虑经济适用问题，综合考量，决定最终的材料选择方案。

3.4 抗震防线设置
高层建筑结构的设计过程中，根据需要可以设置多道抗震防线。

第一道防线遭到破坏之后，可以启动后备防线，对地震能量进行进一步的阻隔，避免整个抗震系统的瞬间崩盘。

高层建筑结构进行抵抗地震设计过程中，采用具有多个肢节和壁式框架的框架剪力墙结构等方式能够有效的增加抗震防线。

剪力墙结构当中，还可以通过合理的设置连梁增加抗震防线。

4 对高层建筑结构抗震设计的展望
在今后的许多年里，高层建筑仍然会是我国建筑行业的主要工作方向，我国也依然会位居高层建筑国家数量的榜首，因此也将会给高层建筑抗震设防带来诸多新的难题。

在21世纪以后的若干年内，高层建筑结构抗震可能会有如下一些变化：
高层建筑的抗震结构体系会由原本的硬性为主要方向向柔性为
主要方向的结构改变，用“以柔克刚”的办法对建筑结构构件的隔绝震源、减少地震能量输入及一定程度上减弱地震损坏行进行调整，从而实现抗震的目的。

高层建筑建造所使用的原材料对建筑物抗震效果产生的影响会
逐渐从人们的意识中提高上去。

随着建筑使用的材料的抗震性能的提高，高层建筑的抗震性能也会随之提高。

新兴材料的开发也会很大程度上催促高层建筑结构抗震设计的发展脚步。

采用层层修改、优化后的抗震方法设计来充分满足高层建筑的抗震需要。

5 结束语
高层建筑结构的抗震设计是需要根据现实的需求的变化而变化的，我们需要从实践中吸取经验，提前对所建高层建筑的地理位置，地质条件，自然环境等因素进行细致严谨的勘测调查，对所得结果研究分析，根据工程自身特点选用科学化、合理化的抗震结构，并选取优质的材料进行施工，减少地震作用力的输入，增加地震的抵抗能力，进而实现高层建筑抗震的目的。

参考文献
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