浅析高层建筑抗震结构设计

浅析高层建筑抗震结构设计

随着人们生活水平的不断提升，对居住环境的安全性要是越来越高，我们国家位于一个地壳活动相对活跃的区域，自然灾害的出现次数比较多，为了确保大众的人身与财产安全，在住房设计上，必须要增加抗震功能。本文依据当前实际现状，全面阐述有关建筑抗震设计的一些办法，以期给广大建筑设计工作者带来参考。

标签：房屋建筑；抗震结构；设计

最近些年，地震的出现频率比较大，在建筑设计上增加抗震功能已经获得很多设计工作者的关注，对大众安全能够起到十分关键的作用。所以，在进行结构设计时，一定要不断的增强抗震功能，具有针对性的使用一些措施，削减地震给大众带来的伤害。

1、高层建筑结构抗震设计的基本方法

削减地震能量输入。使用基于位移的结构抗震设计，要开展好相关研究，让结构变形力可以满足预期地震造成的变形需求。就那些高层建筑而言，要在较为坚硬的场地上进行建设，这样能够有效削减地震能量输入，从而降低损害程度。错开地震动峰加速度周期，能够有效预防共振的出现。运用隔震与减震设计，当前国际上运用最为普遍的一种传统抗震结构体系就是“延性结构体系”，就是适当掌控结构物刚度，但是可以准许结构物在地震中转变为非弹性状态，有着比较好的延展性，能够有效削减地震能量，减少地震反应，让结构物能够“裂而不倒”。提升结构阻尼，使用高延性物件，可以有效提升结构的耗能性，削减地震作用，降低地震剪力。选取合适的结构材料。在高层建筑设计时期，材料的选取十分关键，能够首先就材料的抗震度进行研究，转变之前只考虑载荷忽视其他因素的想法。

2、提高高层建筑抗震设计的措施

2.1选择具有抗震效果的建筑材料

建筑材料的选取对抗震效果会产生一些影响，随着当前科技的发展，很多具有抗震作用的材料开始出现，在建筑行业中获得了大众喜爱，在进行建设时尽可能使用框架剪力墙构造，将钢结构当作基础，在宏观层面上提升了建筑刚性与延性，能够有效提升建筑物的稳定性。钢结构和混凝土结构相比，有着较为强大的强度与韧度，重量上也是要好于混凝土结构，抗震效果更好。

2.2尽可能设置多道抗震防线

一般情况下，较强地震出现以后会随之发生很多次余震，假如只有一个防线，那么在出现第一次震动时遭受破坏，那么在遇到余震就会因为损伤累积出现坍

塌。抗震结构体系必须要有着较大的内部、外部冗余度，设定一些屈服区，一些较为关键的构件必须要有较好的延性与刚度，从而能够让结构吸收与消耗一些地震能量，提升结构的抗震性，预防坍塌。

2.3客观考虑位移问题

就我们国家的建筑抗震结构设计而言，很多都是建立在承载力之上，而设计工作者使用線弹性的办法，对振幅较小的地震产生的结构变形、内力等进行研究，使用组合内力的方式，就构件的截面进行检验，从而保障结构的可靠与稳定。另外，为了有效开展因为位移出现的抗震设计，就必须要全面掌握结构变形和配筋间的联系，使用对应的设计方式，当建筑结构发展到抗震时期以后，对变形力进行全面研究和探讨。所以，除了运算小震情况之外，还需要对大震进行研究，开展更为深入的设计，这也是日后的发展方向。

2.4减少地震时能量的输入

在设计过程中，使用基于位移的抗震办法，就那些实际案例进行定量研究，让结构变形可以符合预期地震的变形需求。在检验建筑物的承载力时，还需要就大震时，层间位移角限值或位移延性比进行适当掌控；依据建筑物的变形与位移之间联系，明确物件的变形度；依据建筑截面应变情况，设定最后的构造需求。另外，就那些高层建筑物而言，需要在较为坚硬的场地进行建设，能够有效削减地震造成的能量输入，削减对建筑物的损坏。

2.5抗侧力体形的优化

就那些构造一般的楼层，刚比柔好，使用刚性构造，不光可以削减主体伤害，还能够在地震中因为结构变形度小等因素让非结构构件获得保护，削减伤害。提升结构的超静定次数，当地震发生时，塑性塑性铰较多，可以消耗的地震能量也会很多，结构抗震性就会越好。改善结构屈服体制，让结构损害依据屈服体制开展，并非是楼层屈服体制。设计结构时，要遵守强节弱杆、强柱弱梁、强剪弱弯，强压弱拉的原则。在设定结构时，要选取构件里轴力较小的水平物件，当作是消耗能量的杆件，尽量让其出现弯曲，减少能量。

2.6竖向布置力求均匀

结构竖向分布均匀，能够让其竖向刚度与强度更为均匀，有效预防薄弱层的出现。就结构特征而言，临街建筑物一般会因为商业需求，下面几层会出现较大的空间设置。非临街的，底部也会因为停车场等需求，设定一些空间。这种结构，上端钢筋混凝土抗震墙或竖向支撑或砌体墙体到此被中止，下端使用框架系统。简单而言，就是上端是全墙体系或框架抗震墙体系，下端是框架体系，建筑结构就会是一种“框托墙”体系。依据有关经验能够得出，该体系在抗震上有着很大不足，所以，在实际设计中，必须要让竖向分布均匀。就是相同楼层的框架柱一定要有着差不多的刚度、强度与延性，这样就能够在地震中，因为受力不同导致建筑物破损的危险。另外，还需要关注的是，在使用纯框架结构的高层建筑里，楼

梯踏步斜梁和平台梁直接与框架柱互相连接时，要预防短柱的发生，这样才可以有效预防地震出现时遭到剪切损坏。

结语：

当前时期，国内高层建筑物的抗震设计依旧是位于刚刚发展时期，虽然在实践中获取了很多经验，但是在抗震研究上还是需要不断的深入与完善，如果能够在结构和地基的基础上，借助于理论运算，设定较为合理的标准，让建筑抗震性能够适应实际需求发展，那么建筑结构必定会在抗震领域中发挥着十分关键的功能。

参考文献：

[1]黄莹.建筑结构设计中的抗震设计探析[J].科技创新与应用，2016（04）.

[2]姜桂荣.浅析高层建筑抗震结构设计现状与优化方法[J].科技经济市场，2015（06）.

[3]盛承财.高层住宅建筑结构抗震结构优化设计探索[J].中国新技术新产品，2015（15）.

杜莎莎，出生年月：1986.5.8，性别：女，民族：汉，籍贯（精确到市）：山西省太原市，当前职务：技术员，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：工程管理。