高层建筑抗震设计问题

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1高层建筑结构抗震设计基本原则

1.1应重视建筑结构的规则性。

建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不规则的建筑如果坐落在大规模的城市规划中是地震防治的头号重要的敌人，地震规划要求建筑短平，立面对称。由于地震的震害特征，这种类型的建筑在地震中的破坏比不容易测量，地震反应更大，为了易于测量，要多了解相关的结构和细节。在建筑中包含的规则中要注意建筑立面尺寸，承载力等多种因素的联合分布的需求、规则体系中反映的形式、系统的刚度。

1.2刚柔相济原则。

在设计防地震结构中，不能单单是为了提高抗力而改善结构，首先是要根据原先设计的建筑尺寸的大小和混凝土的刚度，随后判断可能由地震引起的破坏力，核算所需要的结构刚度，因为地震的影响是非常大的，所以需要设计的结构刚度也很大，而且作为防震需要，必须加强结构强度，但在设计地震作用，必须加强基础地基和主体之间所设置的隔震效果，另外，要加强在抗震设计中的“柔性”，通过合理的设计信息进行操纵，从而达到刚柔并济的效果。

1.3多道设防原则。

强烈地震后，许多余震通常会伴随其后，就算是一个堡垒在第一损坏结构损害后经历余震，可能会导致地震崩塌堆积。所以，抗震结构需要许多延伸系统，如框架墙系统在结构墙和两个子系统，设计多道保护措施，以便更好的进行多次保护。还有一根重要的议题是对于余震的防护，这个多道设防的原则在针对这点上非常重要，在经过大地震后，往往房屋结构会出现损失，抗地震的承载力下降，如果设置第二、第三条防线，可以大大提高人们在余震中的存活率。

2我国高层建筑抗震设计中存在的问题

2.1缺乏设计人才。

在许多西方国家，高校会开设许多有效的建筑设计专业课程，与职教这些专业的相关人才，但是，在我国本课程目前还很少，很多高层建筑都是由一个个外国专家设计操作的，在国家该领域的抗震设计人才较少。

2.2注意高层建筑材料和结构体系的选用。

现今情况下超过150米的建筑中，通常选择一个三层支撑框架的建筑结构钢来生产。而且，随着大量的产品品种也不断增加，并随着处理钢铁能力的加强，产能可能不断增加，在高层建筑中的选择钢管混凝土结构，钢筋混凝土和钢结构的面越来越大，不仅减少的钢架构尺寸的大小，而且还提高了结构的抗震设防。当超过一定高度的时候，设计者要关心的不单单是设计，钢结构的特点导致其质量轻，不易减少大风对其的损坏，所以是需要混凝土的帮助，形成钢筋混凝土结构，作为超高建筑的设计材料。

2.3目前高层建筑超出了最佳抗震的限高。

在科学技术研究的现状和高层建设现状上，对我国高层建筑结构要求有一个合理的限定高度，这个高度的设定是高效的，但在实际施工中，往往在许多混凝土结构的高层建筑中参考这一高度的非常有限，所以这些高建筑抗震设计中的局限性，需要小心。在测试振动试验台基础的抗震设计的极限中，因为高层建筑物的高度增加导致的结构变化的影响因素很多，特别是在安全性和材料有关的参数，是根据超过标准的高层建筑设计的。

2.4高层建筑结构平面布置问题。

高层建筑为了耳目一新的立面效果，会在一个平面内进行不规则的、大凹面的或更复杂不对称的结构，在地震前要很正式地确认这些建筑结构，工程师在建筑设计，尺寸方面的意见要进行及时沟通，尝试与建筑师商量，商定一个水平和垂直对称的、质量和刚度、承载力统一的布局。

3我国高层建筑抗震设计加强要点

3.1采用位移的结构抗震方法进行设计。

高层建筑在地震作用下变形在施工过程中经常会发生，因此，设计结构的选择，结构的弹性变形都是必要的，因此，通常在设计地震作用下的位移变形是必要的，通过操纵地基层的位移，地震的变形和位移得出的结论是，变形的部件之间的连接，必须在界面结构的应变分布处处理。另外，在选择高层建筑的位置时必须在一般的地方建立巩固的设置，如果这样，进行可能的地震能力输入，让地震作用减弱。

3.2运用高延性结构来进行消震和隔震。

在中国，目前的抗震设计、施工操作中可以通过加强刚度、韧性与抗地震构造，使高层建筑的结构，得到一个更大的韧性，在塑性状态下让地震的影响减弱。当地震能量释放时，要保证房屋具有高延性结构来进行消震和隔震。这样可以弥补地震造成的损失。同样，如果一个高层建筑承载力较小时，高韧性，高延性可以在地震能量吸收的过程中将地震破坏能量接受的更多更大，让房屋不容易变形，韧性的合理使用可以减少房屋崩溃的概率，在科学规划中，随着建筑物的抗震设计与进步，科学家设计的阻尼器可以有效吸收地震能量，查明地震对高层建筑带来的破坏。

3.3建立多层地震防线。

高层建筑抗地震为了提高防震的性能，要设置多条抗地震的防线。高层建筑在地震作用的作用下，如果第一道防线被摧毁了，还有两个备用的第二和第三道防线，阻止更多的地震破坏力，抗震设计的高层建筑进行了多段墙框架设计，如抗地震剪力墙结构。该框架具有良好的抗震性，是多道防线的结构抗震墙是第一道防线，也是最重要的一条。因此，要建设抗震能力足够高的墙，减少地震发生时在墙上的裂缝。同时，在地震后，各层框架分布的剪力墙承受的剪力，要大于结构设计中地震的总剪力的百分之二十和该设计中建筑框架的最大的剪力值的两倍左右。

3.4结合结构性能标准来设计抗震。

当地震发生的时候，建筑一定要具有一定的抗震安全能力，这是在对于建筑的结构控制中最重要的，具有很关键的目的。因此，要根据建筑物承受风力的变化，判断建筑的设计，这一设计略有减少建筑物的抗震能力，但对于综合设计来说是很有必要的。

结束语

在现在社会，高层建筑抗震的结构和设计都发生了变化，其中主要是硬度变成了主要转向柔性结构的改变，通过调整“治疗”刚性结构的隔震，减震效果差的问题，达到以柔克刚的减震抗震的目的，抗震材料对于抗战的影响，越来越多被各国专家关注，选择专业的材料以便提高抗震指数，增加高层建筑的抗震能力，并且增加研发实力提高新型建材的生产，促进技术的发展，通过优化设计，使高层建筑的抗震性能加强。计算机模拟地震试验的模型和组件也被广泛地使用起来。通过模拟器在桌上颤抖，得到一个确定性的地震记录，可以更好的把握地震发生时的影响。模拟地震的逼真的环境因素，对科学研究高层建筑地震有有效地提高帮助。

作者：刘建飞 单位：内蒙古赤峰市建亚建筑设计院有限责任公司