我国高层建筑抗震设计问题探讨

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摘要：随着我国城市的建设和发展，很多高楼大厦在城市中出现，而且建筑高度越来越高，甚至一些已经超过了安全高度范围。而且我国很多地方都是地震多发带，近几年的地震已经给人类带来了严重的人身和财产安全的消极影响。本文中，通过对现阶段我国高层建筑抗震设计中存在的问题，从不同角度提出了我国高层建筑抗震设计优化的可行性策略，具有一定实践借鉴意义。

关键词：高层建筑；抗震设计；问题；策略

1引言

随着社会经济的快速发展，我国城市化进程不断加快，城市中随处可见高楼林立，加之世界人口数量的激增，为了给人类提供拥有更多的建筑空间，高层建筑规模越来越大，建筑层数也不断提高。与此同时，随着建筑的复杂性和难度的增加，人们对于建筑安全的要求越来越高，特别是作为一个地震多发地区的国家，加之近几年自然灾害的频发，我国居民对于高层建筑的防震效果更加重视，这就对我国高层建筑的抗震设计带来了不小的挑战。因此，笔者认为，十分有必要对我国高层建筑的抗震设计中存在的问题进行研究，并寻求合理的解决途径，以期能够提高我国高层建筑抗震能力。

2高层建筑抗震设计中存在的问题

2.1高度规范问题

虽然我国有相关的法律法规和政策文件对建筑物的高度规范做出了明确的、具体的规定，而且为了保证高层建筑的安全性，针对不同级别的高层的混凝土的建筑结构技术也有不同级别的高层建筑设置规范，但从我国现阶段各个建筑单位的实际执行情况来看，很多房地产开发商为了追求经济利益，使得高层建筑的高度远远超过了科学合理的范围，以至于在遭遇地震时，这些违规高层建筑会成为“众矢之的”，不能有效抵抗地震威胁。

2.2抗震材料选用问题

我国虽然也是地震多发国家，但是与国际上发达国家在高层建筑时结构材料的选择还相差甚远。地震多发地区的建筑应当较多的采用钢架结构，以提高建筑的稳定性和安全性，但是我国很多地震区域的高层建筑仍然知识钢筋混凝土的普通结构，这种结构的抗震性能远不及钢结构。另外，对于建筑高度高于150m的高层，应当有三层支撑框架做支撑。而且随着科技的进步及钢铁产能的提高，新型钢质混凝土结构一般质量较轻，且能够在减少钢架结构尺寸的基础上，提高高层建筑的防震能力。

2.3抗震设计人才支撑问题

现阶段我国抗震设计领域的专业人才还很匮乏，很多抗震设计大多是借鉴国外的成功经验，国内设计者的自主创新能力较低。虽然国内很多高校和职教院校都开设了抗震设计专业类课程，但是由于我国缺乏实际施工实践经验，理论知识与实践能力的不扎实，课程结构的不全面等，使得我国建筑设计在抗震设计领域的人才十分匮乏，国内一些经典的高层建筑还不得不依赖国外的设计师来进行抗震设计和施工，抗震设计人才支撑不足。此外，我国抗震设计的抗震能力较差，抗震级别较低，还比不上发达国家的标准。我国的建筑架构设计安全系数还不高，因此，亟需相关部门对我国高层抗震设计做出更为符合我国国情和时代要求的标准，以提高我国高层建筑抗震设计的适宜性。

3我国高层建筑抗震设计优化策略

3.1采用位移的结构抗震方法进行设计

地震来临时，高层建筑都会因为受到地震能量作用而发生变形，还有一些建筑在施工过程中也会出现变形，所以，不论是在建筑施工还是在后期防震设计和建设过程中都应当设置合理的弹性变形结构，比如位移变形结构设计，通过改变纵地基层的位移来减少地震产生的位移，另外还应当对界面结构的应变分布处进行处理来加强变形部件之间的联系，提高抗震效果。此外，还可以在建筑周围建立一些巩固结构，减少地震直接对建筑物产生能量，减弱地震力。

3.2运用高延性结构来进行消震和隔震

高延性结构能够有效抵消地震力，并起到良好的隔震效果，因此，我国当前在建筑的防震设计及后期施工过程中，很多建设和施工单位都加强了结构的韧性、刚度，并对地震构造进行了科学的设计，提高高层建筑的结构韧性和刚度，减少地震带来的不利影响。地震过程是一种能量的释放过程，因此，需要高延性结构设计和施工来产生良好的消震和隔震效果，有效减少地震对房屋建筑的伤害。反过来讲，如果高层建筑的负载能力较差，高延性结构能够更多的过滤掉地震的能量，有效保证房屋的原有结构，避免建筑变形，而适宜的韧性能够大大降低房屋崩塌的发生率。因此，在对高层房屋建筑的设计和规划时，一定要运用先进的技术来提高房屋的抗震能力，比如阻尼器的设计原理就是通过吸收地震能量来减少对房屋建筑的冲击，而且还能监测地震对建筑的破坏程度，效果显著。

3.3建立多层地震防线

通过建立多层地震防线的方式能够提高高层建筑抗地震的性能，满足高层业主对于房屋安全的要求。当高层建筑在遭遇地震等恶劣自然灾害的影响时，如果只有一道地震防线，一旦遇到级别很高的地震，就难以阻挡地震的摧毁和破坏，因此，一定要设置出备用防线，在多层建筑中设置第二道、第三道防线，以防一道地震防线崩溃后造成建筑物的整体崩塌。高层建筑在进行抗震设计时，可以采用多段强框架结构，最常见的比如抗震剪力墙设计，该设计因其抗震性能好，因此被广泛的应用作为抗震墙的第一层防线，而且发挥着最为重要的作用。所以，为了保证墙体的抗震能力足以防止地震的损害，有效减少地震造成的墙体裂痕或者倒塌，就应当科学建立防震结构，多层防线形成合力。而且在地震以后，每一层的剪力墙所承受的负载力应当是设计预期最大剪力墙的两倍，或者要超过地震总剪力值的1/5.

4结束语

时代的发展让高层建筑已经成为我们司空见惯的建筑物，对其进行优化设计，提升其抗震能力也将会成为建筑行业未来发展的重要趋势。相关人员选用更加专业的材料，运用更加专业的技术手段提升建筑的抗震效果。同时，该行业人员也需要不断提升研发能力，让新型抗震材料进入到高层建筑抗震设计中，让高层建筑为人们的生活带来跟尾舒适、安全的居住环境。

参考文献：

[1]张罡睿.高层建筑工程抗震设计中的相关问题分析[J].门窗,2014（4）:258～259.

[2]关逸涵.高层建筑抗震设计的问题探讨[J].中外企业家,2016（9）:180.

作者：韦衡 单位：广西荣泰建筑设计有限责任公司