高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计(1)

高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计（1）

随着我国社会主义现代化建设和城市化进程的不断向前推进，建设用地日趋紧张，促使建筑能越来越多样化，高层建筑的发展是大势所趋。高层建筑的特点是高度高，占地面积小，所以地震荷载和风荷载在设计过程中起主导和控制作用，而我国又是地震多发国家，因此高层建筑的抗震设计分析显得尤为重要。

标签：高层建筑；结构抗震性能；处理措施；分析；设计

1、我国高层建筑的抗震性能

1.1高层建筑抗震性能指标与计算

我国目前的建筑抗震设计规范（GB50011-2010）提出了三个水准的要求，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。基于这一标准，高层建筑的抗震设计性能指标基本上是以本地区今后50年内，可能遭遇超过概率为10%的地震烈度为基本烈度，应用反应谱理论计算地震作用，以极限状态方法设计建模，并通过二阶段设计法实现：

1）第一阶段按小震状态作用和相关荷载效应的共同组合验算结构可承载能力，得到该状态下的结构弹性变形模量，满足第一水准抗震要求；

1）第二阶段进行大震或罕遇地震作用下的结构弹塑性变形验算，达到第三水准抗震目标。由于经济发展水平和相关设计理念的限制，我国高层建筑的结构性能安全度还有待大幅提高，在充分考虑空间作用、非弹性构件、材料失效和阻尼变化等因素的前提下，以更科学、严谨的设计与施工确保高层建筑具有足够的抗震可靠性。

1.2我国高层建筑的建筑材料和结构体系与国际先进国家存在的差距

我国高层建筑常用框架、框架-剪力墙、剪力墙和筒体等几种结构体系。尽管这些结构体系在西方发达国家也常常被采用，但选择的材料却存在差异。在国外发达地区，高层建筑普遍以钢结构为主，而我国钢筋混凝土结构及混合结构却占了90%。被建筑商屡屡看中的框架-核心筒体系，用钢量比钢结构少，还能减少柱子截面，但钢筋混凝土构件往往要承受80%以上的地震剪力，有可能由于其弯曲变形引发较大侧移。为了满足规范抗侧移限值，不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构，形成加强层。与钢筋混凝土结构及混合结构相比，钢结构的强度、韧性、延性和强度重量比更优越，抗震性能更好，抗震能力更强。

2、提高高层建筑的抗震性能措施

2.1首先选择基础

房屋建设质量的好坏不仅与施工技术施工材料有关，还与施工场地有着密切的关联，尤其是在地震的高发区域一定要注意对于建筑场地选择的合理性，不可以在靠近山坡或者是其它容易发生危险的地方来进行施工建设。在施工之前对于场地土质条件要进行详细的勘察，对于土质太软不适宜施工建设的场地一定要做好地基土的填充压实工作，以免发生地震的时候会造成房屋的整体破坏。

2.2选择合适抗震施工技术

房屋抗震性能的好坏不仅与房屋的施工材料有关，还与整个建筑过程的施工技术、建筑场地类别、房屋抗震体系的设计等有着密切的关系。在施工建设的过程中一定要充分考虑到各方面的影响因素，首先在高层建筑的空间设计方面一定要有规律性，在考虑房屋抗震性能的基础上对建筑空间进行设计。结构设计应采用规则，对称形体，不宜太过复杂，还有尽量使用钢结构来作为整体建筑的支护结构，这也样可以大大降低地震过程中房屋倒塌的可能性。为了提高建筑物的抗震性能，在施工的过程中面对结构复杂空间结构设计，一定首先考虑结构的抗震的设计，如果设计的结构中有抗震性能比较薄弱的部位，就要及时采取相应的预防措施以免在发生地震时对居民的生命财产安全造成威胁。为了切实提高房屋的实际抗震效果，在进行建设之前一定要事先进行方案的论证，审查，在确保设计方案合格后在进行施工建设。在施工之前还要对工程进行精确的抗震分析，对建筑物能承受的地震破坏进行预防。

2.3抗震结构体系的选择分析研究

通常情况下，为提高高层建筑结构的抗震性能，减少在地震中的损害，一般都选择不承担重力荷载竖向支撑墙、填充墙，或者是具有良好延性的抗震墙作为抗震防线的第一种构件。在框架―抗震墙结构体系中，如果抗震墙遭到破坏，在吸收一定的地震能量后，框架就随即起到承担地震荷载的作用。此类结构体系的设计思路，既保证了抗震性能，同时又具有良好的强度。因此，具备合理的刚度和强度分配，重点关注可能出现问题的薄弱部位，保证抗震性能，才能提高高层建筑结构的安全性。

3、提升高层建筑结构抗震性能設计

面对我国高层建筑结构抗震性能设计起步较晚的现实，面对人们对于高层建筑结构抗震性能的高度关注，设计人员对于提升高层建筑结构的抗震性能设计提出了以下几个基本要求：

1）在进行提升高层建筑结构的抗震性能设计时，设计人员要尽可能的采取措施设计出多层次的抗震防线。面对高层建筑的建筑结构特点，要想保证每一个建筑物都具备良好的抗震体系，该建筑物就必须要有多个具有良好延展性的分体建筑结构所组成，这些结构不仅要紧密的结合在一起，而且还要在结构的配合下不影响其相互间的作用。在高层建筑结构抗震性的设计过程中设计出多层次的抗震防线，对于地震发生后保障高层建筑结构稳定性、安全性、延伸性等有着重要的意义，多层次抗震防线的设计不但可以科学有效的保障高层建筑结构的稳定

性、安全性，而且还可以起到减轻地震整体危害的作用，在一定程度提升了高层建筑结构的整体抗震性能。

2）高层建筑的建筑施工相对其他建筑项目来说存在一定的难度，对于高层建筑结构中的薄弱环节的分析研究、实时检测是提升其建筑结构抗震性能的必要措施。当面对地震这种不可抗力的自然灾害时，高层建筑结构的主体结构承受了绝大部分的地震冲击力，为了保证高层建筑结构的稳定性、安全性，加大对于高层建筑结构中薄弱环节的检测控制是非常重要的，这对于提升高层建筑结构抗震性能具有重要意义。

3）为了满足人们对于高层建筑结构抗震性能的要求目标，设计人员在对高层建筑进行建筑结构抗震性能设计的过程中，要对建筑本身的稳定性、承载能力等方面进行深入的分析研究，保证整个建筑结构的设计严格按照国家安全要求进行，对承受地震荷载较大的区域采取必要的加固措施，从整体上提升其抗震性能。

4、结语

人的生命是无价的，但是，在自然灾害面前，生命又是脆弱的。为了减少地震带来的人员伤亡和财产损失，提高建筑的抗震性能是意义重大的一步。因此，在进行设计时，要多采用结构相对规则的体系，综合评定施工场地的地质条件，做好地震设防工作，加强防震措施，保证高层建筑结构的抗震性能。这样，才能真正提高建筑的安全性，造福人民。

参考文献：

[1]谢伟.浅议提高建筑结构的抗震性能[J].中国住宅设施， 2009（12）.

[2]王志勇、齐伟.提高建筑工程抗震性能的探索[J].华章，2008.08.