導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇高層建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：高層建筑；抗震設(shè)計(jì)；優(yōu)化對(duì)策

隨著我國(guó)高層建筑工程不斷的發(fā)展，高層建筑抗震問(wèn)題也日益嚴(yán)峻。制定有效的抗震設(shè)計(jì)方案能夠維持高層建筑工程自身發(fā)展的需要。分析抗震設(shè)計(jì)中所存在的問(wèn)題，制定有效的優(yōu)化對(duì)策，能夠提升高層建筑的抗震等級(jí)，更好的優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，保障高層住戶安全，推動(dòng)高層建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 高層建筑抗震等級(jí)的劃分

在我國(guó)對(duì)于抗震等級(jí)的劃分主要可以分為6個(gè)大類，從三級(jí)到八級(jí)分別為小地震、有感地震、中強(qiáng)地震、強(qiáng)烈地震和大地震。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)不同的地區(qū)，抗震等級(jí)的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)是不盡相同。一般所采用的抗震標(biāo)準(zhǔn)是能夠抵抗六級(jí)地震。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、房屋的高度等是抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。建筑材料的好壞也會(huì)影響到高層建筑的抗震等級(jí)。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)所存在的問(wèn)題

2.1 施工材料問(wèn)題

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常所采用的材料是砂石混泥土，這種材料雖然有著比較高的強(qiáng)度級(jí)別，但是在運(yùn)用的過(guò)程中，水泥的比例過(guò)高的話，就會(huì)導(dǎo)致主梁結(jié)構(gòu)和墻體出現(xiàn)縫隙。雖然這些縫隙不會(huì)給建筑整體結(jié)構(gòu)帶來(lái)什么嚴(yán)重的影響，如果這個(gè)樓盤樓層較高，并且都出現(xiàn)這種現(xiàn)象的話，那么就會(huì)使得整個(gè)高層建筑的抗震性低于實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)值，從而產(chǎn)生相應(yīng)的安全隱患。

2.2 建筑施工問(wèn)題

在高層建筑施工中，不僅要對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案的執(zhí)行落實(shí)，還要注重高層建筑施工流程的評(píng)估和監(jiān)督。當(dāng)前高層建筑評(píng)估還不夠完善，對(duì)于施工管理只是停留在制度的管理上，沒有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工管理過(guò)多的關(guān)注，對(duì)管理制度的落實(shí)，相關(guān)的監(jiān)督機(jī)制和監(jiān)督部門還不夠完善，從而使得高層建筑施工管理上不能體現(xiàn)出管理的協(xié)調(diào)性和規(guī)范性，使得高層建筑施工不能有效的配合，各個(gè)部門之間的銜接性不夠緊密。在現(xiàn)場(chǎng)施工管理的執(zhí)行和落實(shí)過(guò)程中，由于涉及的環(huán)節(jié)比較多，對(duì)施工人員監(jiān)督和施工標(biāo)準(zhǔn)還不夠規(guī)范，這就使得抗震設(shè)計(jì)方案不能有效的落實(shí)。

2.3 抗震設(shè)計(jì)人員問(wèn)題

在高層建筑抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)方案和建筑物所處環(huán)境考慮相對(duì)比較繁瑣、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。在我們，設(shè)計(jì)人員受到專業(yè)水平的限制，對(duì)設(shè)計(jì)方案的考慮不夠全面，相關(guān)的技術(shù)知識(shí)不夠全面，這就使得在實(shí)際的抗震設(shè)計(jì)中，不能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的所在，制約了建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展。一些設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)抗震方案中，沒有結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡卣鸢l(fā)生情況，設(shè)計(jì)人員和建筑施工人員工作積極性和工作責(zé)任意識(shí)不高，這些都使得抗震設(shè)計(jì)方案難以開展和落實(shí)。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的優(yōu)化對(duì)策

3.1 提升設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)

在高層建筑設(shè)計(jì)中，根據(jù)目前設(shè)計(jì)人員綜合性人才缺乏的情況，應(yīng)該要加強(qiáng)對(duì)各種層次、各種類型的綜合性人才隊(duì)伍培養(yǎng)，以此來(lái)滿足設(shè)計(jì)人員在抗震設(shè)計(jì)中的需要。加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)工作模式的完善，更應(yīng)該對(duì)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行強(qiáng)化培訓(xùn)，提升自我綜合素質(zhì)，并且能夠讓他們能夠充分認(rèn)識(shí)到抗震設(shè)計(jì)在高層建筑中的重要性。設(shè)計(jì)人員在工作中應(yīng)該樹立工作責(zé)任意識(shí)，提升工作的積極性。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和相關(guān)的信息技術(shù)，對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行指導(dǎo)，更好的學(xué)習(xí)先進(jìn)的抗震設(shè)計(jì)技術(shù)，保障抗震設(shè)計(jì)在高層建筑施工中有效進(jìn)行，同時(shí)滿足抗震設(shè)計(jì)對(duì)人才的需求，確保高層建筑抗震等級(jí)。

3.2 完善高層建筑施工管理體系

當(dāng)前一些建筑單位所采用的管理制度，對(duì)于管理主體還不太明確，沒有特定的控制主體，造成高層建筑施工管理工作沒有有效的落實(shí)到實(shí)處，管理標(biāo)準(zhǔn)不夠規(guī)范。對(duì)高層建筑管理體系的完善，加強(qiáng)對(duì)施工的工作流程和抗震方案的落實(shí)的監(jiān)督是非常重要的。詳細(xì)記錄檢查結(jié)果，確定好抗震設(shè)計(jì)方案，從而為高層建筑施工進(jìn)行提供有效保障。對(duì)于抗震設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)該做好審核工作，保證圖紙的整體質(zhì)量。成立管理部門，構(gòu)建完善的控制體系，并且構(gòu)建多元化的管理結(jié)構(gòu)。加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員與施工人員的溝通，減少部門之間的內(nèi)部矛盾。確定控制體系主體，采用分級(jí)負(fù)責(zé)的方式，明確各個(gè)部門之間的職責(zé)，將責(zé)任落實(shí)到個(gè)人。落實(shí)崗位責(zé)任制和績(jī)效考核，從而提升高層建筑施工人員和設(shè)計(jì)人員的積極性，保證抗震設(shè)計(jì)方案有效實(shí)施。

3.3 確保高層建筑施工材料的質(zhì)量

為了確保高層建筑的抗震等級(jí)，加強(qiáng)對(duì)建筑材料質(zhì)量的關(guān)注是很重要的。在高層建筑施工之前，結(jié)合抗震設(shè)計(jì)方案的要求，對(duì)所需要的材料嚴(yán)格進(jìn)行選購(gòu)和配置工作，從而確保施工材料的質(zhì)量。對(duì)建筑材料進(jìn)行必要的檢驗(yàn)工作，確保建筑材料各項(xiàng)參數(shù)能夠符合抗震設(shè)計(jì)的施工標(biāo)準(zhǔn)。加強(qiáng)材料數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)工作，從而讓施工過(guò)程中能夠有足夠的材料可以選用。建立專項(xiàng)部門，對(duì)建筑材料進(jìn)行專項(xiàng)管理，保證材料的安全性和可靠性，保障高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震水平。

結(jié)合抗震方案施工所需的建筑鋼材、混凝土等材料，應(yīng)該嚴(yán)格對(duì)出廠合格證和材料質(zhì)量進(jìn)行核算。將所需的施工材料送到專業(yè)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)中進(jìn)行試驗(yàn)配給，從而確保所采購(gòu)的材料能夠滿足高層建筑施工的需求。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，注意保管試驗(yàn)材料，在材料的購(gòu)買中根據(jù)試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)。例如在混凝土的配給上，結(jié)合水泥的標(biāo)準(zhǔn)、含水量的高低、砂量的配給比例，來(lái)確?；炷嗤恋恼w施工質(zhì)量，把握好材料的施工標(biāo)準(zhǔn)，必要情況下，請(qǐng)專業(yè)人員進(jìn)行指導(dǎo)和糾正，從而最終確定施工比例和材料的質(zhì)量，確保高層建筑抗震能力。

3.4 加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)技術(shù)的運(yùn)用

在高層建筑中，嚴(yán)格的對(duì)抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用抗震墻設(shè)計(jì)和地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等綜合考慮，來(lái)提升高層建筑的抗震能力。如在處理一道截面較長(zhǎng)的抗震墻方面，可以充分利用其洞口用來(lái)構(gòu)成弱連梁，對(duì)每個(gè)墻段高寬比設(shè)置應(yīng)該>2.5，對(duì)墻體可以設(shè)計(jì)成單肢墻或者多肢強(qiáng)，進(jìn)而提升墻體的抗變形水平。對(duì)地基可以采用單獨(dú)的承重柱和承重墻來(lái)提升抗震水平。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)高層建筑抗震設(shè)計(jì)中問(wèn)題的探討是很有必要的。通過(guò)提升設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)、完善高層建筑施工管理體系、確保高層建筑施工材料的質(zhì)量、加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)技術(shù)的運(yùn)用，能夠提升高層建筑的抗震等級(jí)，更好的優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，保障高層住戶安全，推動(dòng)高層建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 閆旭梅.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析[J].科技傳播，2013，17（11）.

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關(guān)鍵詞:混凝土；建筑；高層；抗震設(shè)計(jì)

建筑的抗震性設(shè)計(jì)在建筑行業(yè)現(xiàn)在引起了極大的重視度，近年來(lái)我國(guó)及其他的一些國(guó)家頻頻發(fā)生地震災(zāi)害。我國(guó)對(duì)建筑行業(yè)的高層設(shè)計(jì)提出了關(guān)于抗震性的設(shè)計(jì)目標(biāo)，根據(jù)我國(guó)的一些標(biāo)準(zhǔn)法則，要求設(shè)計(jì)目標(biāo)要達(dá)到大震不倒，小震不壞的情況。高層的混凝土建筑就必須進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)施工以實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)。

1高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求

在高層混凝土抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)高層建筑的抗震效果進(jìn)行加強(qiáng)，同時(shí)要保證高層建筑在遇到地震時(shí)建筑物不會(huì)坍塌或者傾斜的情況，同時(shí)經(jīng)過(guò)恰當(dāng)?shù)膰o(hù)可以保持建筑物的使用，若遇小型的地震時(shí)整體結(jié)構(gòu)能保持穩(wěn)固不會(huì)損壞。高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性想要得到提高，在其設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮很多因素得影響，其要求也要做到剛?cè)岵⑦M(jìn)使高層混凝土建筑能科學(xué)合理的受力，以強(qiáng)消弱彎的原則針對(duì)性的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

2高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

從高層建筑結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)方面上看，高層建筑的垂直荷載方向沒有變化，而其高度越高就不能增長(zhǎng)高層建筑的引起量，從而使建筑物的高度與彎矩是成二次方變化的，那就要求建筑的載荷要均勻分布。根據(jù)較為專業(yè)的高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，高層建筑為懸臂垂直結(jié)構(gòu)受水平與垂直荷載的影響，其混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生彎矩和極大的軸向力［1］。以側(cè)面來(lái)看，建筑物的垂直荷載不會(huì)發(fā)生明顯的側(cè)移，而橫向荷載如果分布均勻，高層建筑高度與側(cè)移的大小按照四次方進(jìn)行變化?？梢娊Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要掌握標(biāo)準(zhǔn)與水平荷載關(guān)系很大，水平荷載是影響高層結(jié)構(gòu)的重要因素。

3高層建筑遭受地震特點(diǎn)分析

3．1建筑結(jié)構(gòu)體系破壞特征

如果發(fā)生地震時(shí)，地震地區(qū)的房屋建筑采用的是鋼框架填墻結(jié)構(gòu)的話，容易出現(xiàn)剪切型的破壞高層建筑物平面內(nèi)框架柱體，與此同時(shí)，高層建筑窗墻作用下使部分窗口出現(xiàn)短柱性破壞的情況。經(jīng)過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，地震幅度相對(duì)較小的話，對(duì)高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)不會(huì)帶來(lái)影響。地震時(shí)結(jié)構(gòu)如果破會(huì)嚴(yán)重，是因?yàn)榭蚣芴顗Y(jié)構(gòu)中敞開式的底層框架，未砌墻時(shí)剛度較低，底框結(jié)構(gòu)剛度較低，就導(dǎo)致其底層破壞嚴(yán)重。

3．2建筑物地基破壞特征

在發(fā)生地震時(shí)，高層建筑所設(shè)計(jì)的場(chǎng)地和結(jié)構(gòu)周期相同，就會(huì)產(chǎn)生共振的情況發(fā)生，從而導(dǎo)致地震破壞高層建筑的整體結(jié)構(gòu)［2］。如果高層建筑物所在地處于軟土層地基，就會(huì)到時(shí)高層建筑物因?yàn)橥馏w液化，引起建筑基礎(chǔ)下降的情況發(fā)生，容易導(dǎo)致高層建筑傾斜等破壞現(xiàn)象。一些處于危險(xiǎn)地域的建筑，如果這些地區(qū)發(fā)生地震就要導(dǎo)致建筑出現(xiàn)墻體裂縫和建筑出現(xiàn)不均勻的沉降現(xiàn)象。

3．3建筑物剛度破壞特點(diǎn)

建筑主體的結(jié)構(gòu)若用的平面形狀不對(duì)稱，會(huì)加大地震時(shí)破壞程度，如L形、Y形等，這樣的形狀在地震時(shí)極易發(fā)生扭曲。若建設(shè)的建筑形狀復(fù)雜、平立面不規(guī)則，就必須根據(jù)不規(guī)則程度、地基的基礎(chǔ)條件等因素進(jìn)行詳細(xì)的綜合性的比較分析，看是否要設(shè)置防震縫［3］。

4高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法

4．1建筑扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的控制

在高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)垂直向力及橫向力進(jìn)行防護(hù)，對(duì)位移提升要求，使用扭轉(zhuǎn)力作用，保證混凝土整移一致，同時(shí)測(cè)定最小和最大的位移結(jié)構(gòu)剛度。高層建筑會(huì)因?yàn)榈卣甬a(chǎn)生部分橫向力、垂直力以及扭轉(zhuǎn)力，在這多種力的作用下建筑物受到的破壞嚴(yán)重。因?yàn)槎喾N因素的原因，地震發(fā)生都是突發(fā)和隨機(jī)性的，所以對(duì)地震發(fā)生的時(shí)間、強(qiáng)度難以預(yù)測(cè)準(zhǔn)確。分析建筑整體的抗震性能要同時(shí)進(jìn)行，檢查出隱患時(shí)要及時(shí)糾正，從而保證高層混凝土建筑的抗震性能

4．2對(duì)建筑物合理的選定建設(shè)位置

高層混凝土建筑的建設(shè)位置合理的選擇是極其重要的，一定要合理科學(xué)的對(duì)高層混凝土建筑的建筑位置進(jìn)行選擇，并為對(duì)建筑項(xiàng)目所在地的地質(zhì)情況進(jìn)行徹底的綜合性分析，從而保證高層混凝土建筑具有較強(qiáng)的抗震性能。為了避免高層混凝土建筑四周的環(huán)境受到嚴(yán)重的影響，建筑的位置也應(yīng)該回避掉離電廠、變電所較近的位置。

4．3抗震加固設(shè)計(jì)

高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，不但要滿足建筑延伸性、和建筑需要?jiǎng)偠鹊囊?，還要達(dá)到建筑要求的剛度標(biāo)準(zhǔn)，建筑剛度標(biāo)準(zhǔn)在建筑抗震設(shè)計(jì)中尤為重要的。在進(jìn)行實(shí)際建筑工程施工過(guò)程中，高層建筑物的鋼筋混凝土重量比較大，所以整個(gè)建筑物的底部柱軸力必須與建筑的高度是正比關(guān)系，由此就對(duì)建筑主要構(gòu)件要有很好延伸性，成高的情況確定后，要通過(guò)整軸壓力比的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)構(gòu)件延伸性的增強(qiáng)，不能使軸壓比過(guò)大，避免結(jié)構(gòu)短柱，以免限制延申性，在遇到強(qiáng)震時(shí)易破壞剪切性，所以為了阻止建筑整體坍塌，必須進(jìn)行抗震加固設(shè)計(jì)。依據(jù)強(qiáng)柱弱梁限值的標(biāo)準(zhǔn)，通?？蚣苤目辜裟芰σ蠌?qiáng)剪弱彎和剪壓比，柱子頂端的抗彎能力必須滿足這個(gè)條件。螺旋復(fù)合箍筋的使用可使柱子的抗沖剪能力和短柱抗震性能得到有效提高的優(yōu)點(diǎn)，在強(qiáng)剪弱彎和強(qiáng)柱弱梁時(shí)，短柱不會(huì)破壞剪切性［4］。由于地震時(shí)建筑的短柱沒有發(fā)揮抗彎性能時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)顯著的剪性破壞，因?yàn)榻ㄖ亩讨邆涞目辜粜阅芰Φ陀诳箯澞芰?，所以設(shè)計(jì)過(guò)程中要保障短柱承受抗彎的屈服強(qiáng)度。從而使建筑構(gòu)件的抗震能力和剛度得到加強(qiáng)。將短柱變?yōu)殚L(zhǎng)柱能使抗彎能力減低并能使柱子的抗變行能力增高，即便是采用分體柱無(wú)法有效增加柱子的抗堿性，從而增加建筑結(jié)構(gòu)短柱的抗震能力。

4．4對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化

我國(guó)早已頒布了建筑工程抗震性能相關(guān)的法律法規(guī)，防止高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時(shí)導(dǎo)致變形的同時(shí)使建筑物產(chǎn)生形變的可能，高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案就要大程度改進(jìn)，使其有利保證高層混凝土建筑的穩(wěn)定性，這就讓建筑結(jié)構(gòu)主體能更好的避免空間變形，同時(shí)還能使建筑結(jié)構(gòu)在任何延伸變化時(shí)都可以恢復(fù)原狀。要使高層混凝土建筑符合其剛度設(shè)計(jì)的相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)，必須要對(duì)高層混凝土建筑的豎向結(jié)構(gòu)受力狀況高度的重視，使其受力均衡得到保障，這樣高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性就可以大程度的提高。對(duì)高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下受到影響的基礎(chǔ)上進(jìn)行評(píng)估，應(yīng)該整體考慮建筑物各個(gè)結(jié)構(gòu)部分，充分科學(xué)合理的進(jìn)行評(píng)估，從而有效的了解高層混凝土建筑各個(gè)結(jié)構(gòu)部分的受力情況，使高層混凝土建筑的抗震性能大有所提高。

5總結(jié)

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展中，人們的居住條件日益提高，高層建筑接連而起，在高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最要重視的就是抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。不但要全面分析建設(shè)地段的地質(zhì)條件，要用科學(xué)合理的方式提升建筑的抗震能力，以此保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)

［1］程亮．高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解析［J］．江西建材，2015(23):47，52．

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［3］袁歡歡，宋利利．高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探究［J］．建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015(9):639．

［4］孫偉信，劉雪．高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［J］．建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016(34):389．

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關(guān)鍵詞：高層；結(jié)構(gòu)；抗震；延性；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1.概述

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷加速，商業(yè)圈里的商務(wù)樓樓層是越來(lái)越高，住宅小區(qū)的民居建筑也緊隨其后，動(dòng)輒百余米的幾十層建筑已經(jīng)屢見不鮮。如果說(shuō)以前人們對(duì)建筑物抗震缺乏直觀的認(rèn)識(shí)和理解的話，那么自汶川地震之后，玉樹、雅安、魯?shù)榈卣鸾o人們帶來(lái)的沖擊和影響就十分的直接了。因此，對(duì)高層建筑的抗震性要求已經(jīng)是檢驗(yàn)?zāi)壳案邔咏ㄖO(shè)計(jì)合格與否的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

2.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震原則

針對(duì)抗震要求而言，不同的建筑有不同的抗震具體要求，結(jié)構(gòu)工程師也根據(jù)建筑的不同用途進(jìn)行了相應(yīng)的抗震性設(shè)計(jì)，基本上掌握的是“小震無(wú)傷、中震可修、大震不倒”的實(shí)際應(yīng)用效果，而且，國(guó)家頒布的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2001）中對(duì)建筑物抗震也提出了具體的強(qiáng)制性要求，一般民用建筑的抗震烈度以6、7、8、9度為主。尤其是針對(duì)高層建筑而言，要求高層建筑在遭遇地震時(shí)，結(jié)構(gòu)在保持一定承載能力的條件下通過(guò)自身的塑性變形來(lái)吸收地震帶來(lái)的沖擊能量，進(jìn)而達(dá)到緩沖地震波的效果，提高建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震能力。

3.建筑結(jié)構(gòu)抗震延性設(shè)計(jì)原理

在地震過(guò)程中，很多建筑物的建筑結(jié)構(gòu)都處于不穩(wěn)定狀態(tài)，而高層建筑由于其高度的問(wèn)題，建筑結(jié)構(gòu)處于彈塑性狀態(tài)表現(xiàn)較為明顯，而建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震延性設(shè)計(jì)后，能在建筑材料、結(jié)構(gòu)達(dá)到荷載作用依然能具備一定的變形能力，通過(guò)這種變形，降低了結(jié)構(gòu)的整體剛度，使結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)減小，然后利用結(jié)構(gòu)的彈塑性變形來(lái)吸收和消耗地震能量，從而緩沖地震帶來(lái)的強(qiáng)沖擊力，以確保結(jié)構(gòu)本身不會(huì)出現(xiàn)整體坍塌。

4.高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

4.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須具備必要的強(qiáng)度和韌度。

結(jié)構(gòu)構(gòu)件是結(jié)構(gòu)抗震延性設(shè)計(jì)的必要組成，這些構(gòu)件自身必須要保證具備一定的承載力，這樣使其具備一定的穩(wěn)定性，另外，針對(duì)地震來(lái)臨時(shí)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)彈塑性狀態(tài)變化，結(jié)構(gòu)構(gòu)件也應(yīng)同時(shí)具備一定的韌性或延伸性方面特點(diǎn)，以便能對(duì)應(yīng)一段時(shí)期的結(jié)構(gòu)彈塑性或異形變化。

4.2 對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)采取輔助措施

高層結(jié)構(gòu)完成抗震延性設(shè)計(jì)之后，對(duì)應(yīng)地震沖擊的能力已經(jīng)加強(qiáng)，但是就實(shí)際地震情況而言，一次較大地震之后伴隨的余震沖擊仍然不少，而且有的余震震級(jí)與主震震級(jí)幾乎相差無(wú)幾，而抗震延性設(shè)計(jì)在主震的沖擊過(guò)后已經(jīng)使建筑自身處于彈塑性狀態(tài)了，一旦連續(xù)性余震來(lái)臨的話，對(duì)于建筑自身的安全系數(shù)將直線下降。所以，必須要針對(duì)這一主要的薄弱環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的措施，確保高層建筑不僅在主震來(lái)臨時(shí)盡量減少?zèng)_擊，而且也要具備一定的對(duì)應(yīng)余震的能力。

5.高層建筑抗震延性設(shè)計(jì)中常見問(wèn)題

5.1 降低抗震標(biāo)準(zhǔn)

這是高層建筑抗震設(shè)計(jì)中唯一一個(gè)人為因素，因?yàn)椤督ㄖ拐鹪O(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)（GB 50223-95）》中的相關(guān)抗震工藝要求，涉及抗震設(shè)計(jì)的工程投入將是一筆不小的投資，個(gè)別建設(shè)方要求設(shè)計(jì)單位從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上進(jìn)行降低抗震標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，變相的降低建筑成本，但是這樣做給建筑結(jié)構(gòu)的抗震性帶來(lái)了嚴(yán)重的影響，進(jìn)而給人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了嚴(yán)重的隱患。

5.2 忽視抗震縫設(shè)置

對(duì)于高層結(jié)構(gòu)而言，雖然建筑材料是一樣的，但是其結(jié)構(gòu)剛度隨著建筑高度的變化已經(jīng)發(fā)生了相應(yīng)的變化，在進(jìn)行抗震延性設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然對(duì)這一情況進(jìn)行了有效的控制，但是由于高層建筑普遍存在著房屋結(jié)構(gòu)不同的特點(diǎn)，而且有的房屋還存在著錯(cuò)層設(shè)計(jì)，所以按照《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程（JGJ 3-91）》中表2.2.3的相關(guān)要求，要在建筑相關(guān)部位和結(jié)構(gòu)處進(jìn)行抗震縫設(shè)置。

5.3 超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)建筑施工

高層結(jié)構(gòu)抗震延性設(shè)計(jì)，是一項(xiàng)較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶I(yè)性設(shè)計(jì)，是根據(jù)建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃圖來(lái)進(jìn)行操作的，且因?yàn)楦邔咏ㄖ艿礁叨纫蛩氐挠绊?，相?yīng)層級(jí)的抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是不同的，但是由于建設(shè)方為了增加實(shí)際建筑面積和使用面積，任意變更建筑設(shè)計(jì)圖紙，從而導(dǎo)致了有的層級(jí)雖然也進(jìn)行了抗震延性設(shè)計(jì)，但是跟原有結(jié)構(gòu)并不能成為一體，讓這種設(shè)計(jì)形同虛設(shè)一般。

5.4 對(duì)建筑物土層結(jié)構(gòu)掌握不準(zhǔn)確

在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)之前，要對(duì)建筑作業(yè)面的土層結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)地勘驗(yàn)，根據(jù)土層實(shí)際情況制定地上結(jié)構(gòu)，尤其是高層結(jié)構(gòu)的抗震延性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這樣能有效地讓地震波來(lái)臨時(shí)的建筑彈塑性狀態(tài)與土層特點(diǎn)二者相互融合，所以，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期的建筑論證階段，有必要對(duì)建筑一定范圍內(nèi)的土層結(jié)構(gòu)進(jìn)行地質(zhì)地貌數(shù)據(jù)分析，根據(jù)分析結(jié)果來(lái)作為抗震延性設(shè)計(jì)的重要參考數(shù)據(jù)。

5.5 有效防止瞬間脆性傷害

高層結(jié)構(gòu)的抗震延性設(shè)計(jì)主要防御的是地震發(fā)生時(shí)的瞬間脆性傷害，由于目前建筑物大量的使用了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尤其是高層建筑中，鋼筋和混凝土在建筑底部受到作用力時(shí)，在高空的脆性作用是很明顯的，再加上地震的瞬間沖擊波力量，如果不對(duì)高層結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震延性處理的話，高層建筑在受到地震沖擊的時(shí)候輕則出現(xiàn)脆性裂痕，重則會(huì)瞬間倒塌。而延性設(shè)計(jì)恰恰是對(duì)這種脆性傷害進(jìn)行了全接觸面的緩沖，無(wú)論在哪個(gè)節(jié)點(diǎn)上，脆性傷害力在與具備抗震延性結(jié)構(gòu)接觸的時(shí)候，被分化了作用力的瞬間傷害力度，從而有效地降低了地震帶來(lái)的沖擊和余震帶來(lái)的連貫性持續(xù)傷害。

6.提高高層建筑抗震延性的措施

要使結(jié)構(gòu)具有延性，就必需保證框架梁柱有足夠的延性，而梁柱的延性是以其截面塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力來(lái)度量的。因此框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是梁柱塑性鉸設(shè)計(jì)。

6.1“強(qiáng)剪弱彎”

適筋梁或大偏壓柱，在截面破壞時(shí)可以達(dá)到較好的延性，可以吸收和耗散地震能量，使內(nèi)力重分布得以充分發(fā)展；而鋼筋混凝土梁柱在受到較大剪力時(shí)，往往呈現(xiàn)脆性破壞。所以在進(jìn)行框架梁、柱設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使構(gòu)件的受剪承載力大于其受彎承載力，使構(gòu)件發(fā)生延性較好的彎曲破壞，避免發(fā)生延性較差的剪切破壞，而且保證構(gòu)件在塑性鉸出現(xiàn)之后也不過(guò)早剪壞，這就是“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)原則，它實(shí)際上是控制構(gòu)件的破壞形態(tài)。

6.2 梁、柱剪壓比限制

當(dāng)構(gòu)件的截面尺寸太小或混凝土強(qiáng)度太低時(shí)，按抗剪承載力公式計(jì)算的箍筋數(shù)量會(huì)很多，則箍筋在充分發(fā)揮作用之前，構(gòu)件將過(guò)早呈現(xiàn)脆性斜壓破壞，這時(shí)再增加箍筋用量已沒有意義。因此，設(shè)計(jì)中應(yīng)限制剪壓比即梁截面的平均剪應(yīng)力，使箍筋數(shù)量不至于太多，同時(shí)，也可有效地防止斜裂縫過(guò)早出現(xiàn)，減輕混凝土碎裂程度。這實(shí)質(zhì)上也是對(duì)構(gòu)件最小截面尺寸的要求。

6.3 箍筋

震害表明，梁端、柱端震害嚴(yán)重，是框架梁、柱的薄弱部位。所以按照強(qiáng)剪弱彎原則設(shè)計(jì)的箍筋主要配置在梁端、柱端塑性鉸區(qū)，稱為箍筋加密區(qū)。在塑性鉸區(qū)配置足夠的箍筋，可約束核心混凝土，顯著提高塑性鉸區(qū)混凝土的極限應(yīng)變值，提高抗壓強(qiáng)度，防止斜裂縫的開展，從而可充分發(fā)揮塑性鉸的變形和耗能能力，提高梁、柱的延性；而且鋼箍作為縱向鋼筋的側(cè)向支承，阻止縱筋壓屈，使縱筋充分發(fā)揮抗壓強(qiáng)度。所以規(guī)范規(guī)定，在框架梁端、柱端塑性鉸區(qū)，箍筋必須加密。

7.結(jié)束語(yǔ)

高層建筑的抗震問(wèn)題是關(guān)乎于人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的重大問(wèn)題，專業(yè)設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候必須充分考慮這一點(diǎn)，而施工人員在施工過(guò)程中必須嚴(yán)格按照相關(guān)工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工程施工，這樣的高層建筑才是符合抗震要求的合格的民生工程。

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關(guān)鍵詞：高層建筑；抗震性能；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了抵御或減輕地震災(zāi)害，必須提升高層建筑的抗震能力。地震具有不確定性、循環(huán)性和隨機(jī)性，目前難以在災(zāi)害發(fā)生前預(yù)測(cè)地震的參數(shù)和特性。在地震破壞中，建筑物的破壞也是十分復(fù)雜的。因此，抗震性能的設(shè)計(jì)中不能僅依賴于計(jì)算設(shè)計(jì)，還應(yīng)立足于災(zāi)害經(jīng)驗(yàn)和工程經(jīng)驗(yàn)所形成的建筑抗震概念。從而實(shí)現(xiàn)在地震中大震不倒、中震可修、小震不壞的抗震能力。

1 高層建筑的抗震設(shè)計(jì)基本原則

第一、高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震性能。作為抗震結(jié)構(gòu)的建筑構(gòu)件應(yīng)具備較強(qiáng)的剛度、穩(wěn)定性、延性和承載力等方面的性能。結(jié)構(gòu)構(gòu)件在建造中應(yīng)遵循強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁和強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱錨固的基本原則，承受豎向載荷的構(gòu)件不應(yīng)作為主要的耗能構(gòu)件，對(duì)可能造成結(jié)構(gòu)相對(duì)薄弱的構(gòu)件，應(yīng)當(dāng)采取提高抗震能力的措施加強(qiáng)抗震性能。

第二、高層建筑抗震體系的建立。一個(gè)良好的抗震機(jī)構(gòu)體系是由若干個(gè)結(jié)構(gòu)完善的分體系構(gòu)成的，為了提高建筑物的抗震性能，應(yīng)當(dāng)盡可能多設(shè)置幾道抗震防線，同時(shí)由延性良好的分支構(gòu)件連接參與協(xié)同工作。往往在強(qiáng)烈地震之后伴隨多次余震，若只有一道抗震防線，在經(jīng)過(guò)第一次破壞后遭受余震將會(huì)因損壞程度的積累而導(dǎo)致高層建筑結(jié)構(gòu)坍塌。因此高層建筑的抗震體系應(yīng)具備最大數(shù)量的外部、內(nèi)部冗余度，建立一系列有意識(shí)的分布屈服區(qū)，適當(dāng)提高主要耗能構(gòu)件的延性和剛度，使結(jié)構(gòu)能夠消耗和吸收大量地震能量，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，避免在地震中出現(xiàn)倒塌事故。適當(dāng)?shù)奶幚砀鱾€(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的強(qiáng)弱關(guān)系，在同一樓層內(nèi)應(yīng)當(dāng)使主要耗能構(gòu)件產(chǎn)生屈服后，其他的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于彈性狀態(tài)，盡量延長(zhǎng)有效屈服的保持時(shí)間，保證結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力和延性。在高層建筑的抗震設(shè)計(jì)中，如果某一部分性能過(guò)強(qiáng)可能會(huì)造成其他結(jié)構(gòu)部位結(jié)構(gòu)相對(duì)薄弱，引起抗震受力不均衡。因此在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中不合理加強(qiáng)、以大代小以及改變抗側(cè)力配筋構(gòu)件的做法都需要進(jìn)行慎重周密的考慮和計(jì)算。

第三、高層建筑薄弱環(huán)節(jié)抗震能力的提高。構(gòu)件在強(qiáng)烈的地震沖擊下不存在強(qiáng)度的安全儲(chǔ)備，它的實(shí)際承載能力是以薄弱部位的承載能力為基礎(chǔ)的。要使高層建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力與設(shè)計(jì)計(jì)算的受力比值總體保持在相對(duì)均勻變化的狀態(tài)，當(dāng)樓層比值發(fā)生突變時(shí)，由于塑性內(nèi)力分布的變化導(dǎo)致塑性變形集中。應(yīng)當(dāng)注意防止局部受力的加強(qiáng)而導(dǎo)致忽視整體結(jié)構(gòu)的承載力和剛度的協(xié)調(diào)。在高層建筑的抗震設(shè)計(jì)中有目的、有意識(shí)的控制結(jié)構(gòu)的薄弱部位，使其具備足夠的形變能力，同時(shí)又保證薄弱部位不能發(fā)生轉(zhuǎn)移，這是提升高層建筑總體結(jié)構(gòu)抗震性能的有效手段。

2 提高高層建筑抗震性能的具體措施

在具備抗震性能設(shè)計(jì)要求的建筑結(jié)構(gòu)建造中除了應(yīng)當(dāng)滿足剛度、強(qiáng)度要求外，還需要滿足延性需求度。鋼筋混凝土材料本身的自重較大，因此高層建筑結(jié)構(gòu)的底層柱部分會(huì)隨著高度增加，同時(shí)增加它所承擔(dān)的軸力，而高層建筑的抗震設(shè)計(jì)中對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性有明確的要求，如果建筑物層高一定，要想提高結(jié)構(gòu)延性需要將軸壓比控制在一定范圍內(nèi)，如果軸壓比過(guò)大會(huì)導(dǎo)致柱截面增大，甚至形成短柱或超短柱。然而，短柱和超短柱的延性很小，有些超短柱甚至沒有延性，當(dāng)建筑物所遭受的地震強(qiáng)度高于本地區(qū)的設(shè)防烈度時(shí)，將有可能發(fā)生建筑物結(jié)構(gòu)剪切破壞，從而造成建筑物結(jié)構(gòu)破壞或坍塌。因此提高高層建筑物的抗震性能主要方法是加強(qiáng)短柱的抗震能力?；炷炼讨有猿耸茌S壓力影響外，箍筋的形式和配筋率也對(duì)混凝土短柱產(chǎn)生很大的影響。位于高層建筑物結(jié)構(gòu)底層的混凝土短柱的軸壓比非常大，其塑性變形能力比較小，一旦產(chǎn)生破壞將會(huì)呈現(xiàn)脆性破壞。因此，提高混凝土短柱的延性是提高其抗震性能的主要方法。為了提高高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的的抗震性能，應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面實(shí)施抗震設(shè)計(jì)。

第一、提高高層建筑短柱的抗壓力和承載力。能夠提高剪跨比，減小柱截面，從而改善建筑物整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。實(shí)施該措施的最直接方法是采用強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土材料降低柱子軸壓比，從而提高受壓承載力。但是高強(qiáng)度混凝土材料的本身延性較差，因此在使用時(shí)需慎重使用或與其他措施配合。除了提高混凝土等級(jí)外，使用鋼管混凝土柱以及鋼骨也可以提高短柱抗壓力和承載力。同時(shí)認(rèn)真判斷分析設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，確認(rèn)數(shù)據(jù)的有效和合理后，才可以應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)和施工。

第二、高層建筑結(jié)構(gòu)采用鋼管混凝土柱。鋼管混凝土是一種套箍混凝土的特殊形式，由于鋼管內(nèi)混凝土受到側(cè)向約束力，導(dǎo)致混凝土處于一種三向受壓的狀態(tài)，使混凝土的極限壓應(yīng)變和抗壓強(qiáng)度都有很大的提高，尤其是高強(qiáng)混凝土延性提高效果非常明顯。由于鋼筋既是橫向箍筋，又是縱筋，因此當(dāng)選擇了高等級(jí)混凝土以及合適的套箍后，建筑物的柱子承載力將會(huì)大幅度提高，消除了結(jié)構(gòu)中的短柱并且具備了良好的抗震性能。

第三、高層建筑結(jié)構(gòu)采用分體柱。短柱的抗剪承載力比抗彎承載力小很多，因此在地震破壞下通常是由于剪壞而導(dǎo)致失效，抗彎強(qiáng)度還沒有完全發(fā)揮。因此在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中可以消弱短柱的抗彎強(qiáng)度，使其略低于或等于抗剪強(qiáng)度?？梢酝ㄟ^(guò)沿短柱的豎向設(shè)縫將短柱分成2―4個(gè)分體柱，在組成分體柱的支柱間設(shè)置連接鍵，增強(qiáng)支柱的后期耗能和分期剛度。

3 總論

第一、高層建筑抗震性能設(shè)計(jì)研究的結(jié)論。從抗震設(shè)計(jì)理論提出至今，世界各國(guó)工程界和抗震學(xué)術(shù)界取得了許多新的科技成果，在設(shè)計(jì)方法上也改變傳統(tǒng)的單一力學(xué)抗震設(shè)計(jì)方法，嘗試了基于位移和性能等方面的新型設(shè)計(jì)理念?？拐鹄碚摵陀?jì)算機(jī)科學(xué)不斷發(fā)展，新的設(shè)備和施工技術(shù)也不斷涌現(xiàn)，為高層建筑抗震性能的發(fā)展提供了必要的技術(shù)條件。與此同時(shí)，我國(guó)的高層建筑結(jié)構(gòu)基于抗震性能的設(shè)計(jì)與探究也在不斷向前發(fā)展的過(guò)程中，同時(shí)完善自身的不足之處。

第二、高層建筑抗震性能設(shè)計(jì)研究的意義。目前，高層建筑結(jié)構(gòu)共同工作理論的發(fā)展與研究使建筑抗震設(shè)計(jì)進(jìn)一步完善。如果能夠在地基與結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)、材料特性、穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算理論等方面進(jìn)行符合實(shí)際情況的發(fā)展，將會(huì)在在高層建筑抗震性能研究領(lǐng)域起到重要的作用。

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關(guān)鍵詞：高層建筑；抗震；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：[TU208.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

0 引言

高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能關(guān)系重大，本文探討了抗震概念、構(gòu)造及設(shè)計(jì)過(guò)程中如何解決遇到的問(wèn)題，然后分析了影響建筑物抗震效果的主要因素，指出了高層建筑抗震設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則和方法，就此，提到了高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的廣闊前景。

1 建筑結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)

震級(jí)是根據(jù)地震的強(qiáng)度而進(jìn)行的劃分，在我國(guó)，地震劃分為六個(gè)級(jí)別：3級(jí)為小地震，3～4．5級(jí)為有感地震，4．5"--6級(jí)為中強(qiáng)地震，6～7為級(jí)強(qiáng)烈地震，7～8級(jí)為大地震，8級(jí)以上的為巨大地震，是國(guó)家根據(jù)相關(guān)的歷史、地理和地質(zhì)方面的經(jīng)驗(yàn)資料，經(jīng)過(guò)勘查和驗(yàn)證，對(duì)進(jìn)行地震分組的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，它是地域概念?？拐鹪O(shè)防有甲、乙、丁類建筑，在我國(guó)大部分的房屋抗震等級(jí)是8度，可以抵抗6級(jí)地震的作用。國(guó)家設(shè)計(jì)部門依據(jù)有關(guān)規(guī)定，按照建筑物的分類和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)房屋高度、結(jié)構(gòu)等方面，采用不同的抗震等級(jí)。比如，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，抗震等級(jí)可以分一般、較為嚴(yán)重、嚴(yán)重和很嚴(yán)重這4個(gè)級(jí)別。

在高層建筑的抗震設(shè)計(jì)中，混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)高根據(jù)建筑的高度、建筑的結(jié)構(gòu)和設(shè)防的烈度運(yùn)用不同的抗震等級(jí)，而且應(yīng)該符合相應(yīng)的計(jì)算和措施要求。

2 影響建筑物抗震效果的因素

研究高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，必需明確建筑物抗震效果的主要影響因素。下面，將從建筑結(jié)構(gòu)本身的設(shè)計(jì)效果、施工材料施工過(guò)程以及建筑場(chǎng)地情況3個(gè)方面進(jìn)行分析。

2．1 建筑結(jié)構(gòu)建造過(guò)程中所使用的材料和施工過(guò)程

建筑結(jié)構(gòu)的材料是影響抗震效果非常重要的因素，但是這個(gè)因素往往被人們忽視，工作人員需要明確這樣一點(diǎn)：在一般情況下，地震對(duì)建筑物作用力的大小與建筑物的質(zhì)量成正比。在同等地震環(huán)境下，建筑物材料使用越好，其受到的地震作用力也相對(duì)較小；反之，建筑物就會(huì)遭到來(lái)自地震的很大的作用力。所以，在實(shí)際的建筑物的建設(shè)中，建議他們多采用隔斷、板樓、維護(hù)墻等構(gòu)件，廣泛采用空心磚、加氣混凝土板、塑料板材等質(zhì)輕的建筑材料，這將會(huì)有利于建筑物抗震性能的提高。所以，高層建筑在具體施工中，要加強(qiáng)監(jiān)管和規(guī)范，嚴(yán)格做好高層建筑施工管理，從建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量上來(lái)提高抗震效果。

2．2 建筑物自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是影響抗震效果極為關(guān)鍵的一個(gè)因素，建筑物若要達(dá)到抗震目的，必須進(jìn)行合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證抗震措施合理，能夠基本實(shí)現(xiàn)小地震不壞、大地震不倒這樣的目標(biāo)。無(wú)論點(diǎn)式住宅或是版式住宅，都要進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。如果建筑物對(duì)平面的布置較為復(fù)雜，質(zhì)心與

剛心不一致，在地震情況下，將會(huì)加劇地震的作用影響力，破壞性增強(qiáng)。所以，建筑物的結(jié)構(gòu)平面布置盡量保證建筑物質(zhì)心和剛心重合，提高建筑物的抗震能力。

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，出屋面建筑部分不宜太高，以降低地震過(guò)程中的鞭梢影響；平面布置不規(guī)則的房屋注意偏離建筑結(jié)構(gòu)剛心遠(yuǎn)端的抗震墻等等。

2．3 建筑物所處地質(zhì)環(huán)境情況

在地震中，對(duì)建筑物造成破壞的原因是多方面的，比如：巖石斷層、山體崩塌、地表滑坡等使得地表發(fā)生運(yùn)動(dòng)，造成建筑物的破壞；海嘯、水災(zāi)等次生災(zāi)害對(duì)建筑物造成破壞。在造成建筑物破壞的諸多原因中，有些是可以通過(guò)工程措施加以預(yù)防的。所以，在選擇建筑工地的位置之前，要進(jìn)行詳盡的勘探考察，分析地形和地質(zhì)條件，避開不利地段，挑選對(duì)建筑物抗震有利的地點(diǎn)。

3 高層建筑抗震設(shè)計(jì)的方法

對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，要從減小地震作用力的輸入和增強(qiáng)地震抵抗力兩個(gè)方面進(jìn)行考慮。下面將從五個(gè)方面進(jìn)行分析：盡可能減小地震作用能量的輸入，運(yùn)用高延性設(shè)計(jì)、推廣消震和隔震措施的運(yùn)用，注重抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，重視建筑材料的選擇，增多抗震防線的建設(shè)。將減小地震作用力和增強(qiáng)建筑的地震抵抗力二者結(jié)合起來(lái)，從兩方面入手，進(jìn)行建筑抗震的設(shè)計(jì)施工。

3．1 減少地震發(fā)生時(shí)能量的輸入

在具體的設(shè)計(jì)中，積極采用基于位移的結(jié)構(gòu)抗震方法，對(duì)具體的方案進(jìn)行定量分析，使結(jié)構(gòu)的變形彈性滿足預(yù)期地震作用力下的變形需求。對(duì)建筑構(gòu)件的承載力進(jìn)行驗(yàn)收的同時(shí)，還要控制建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的層間位移限值；并且更具建筑構(gòu)件的變形和建筑結(jié)構(gòu)的位移之間的關(guān)系，確定構(gòu)件的變形值；根據(jù)建筑界面的應(yīng)變分布以及大小，來(lái)確定建筑構(gòu)件的構(gòu)造需求。對(duì)于高層建筑來(lái)講，在堅(jiān)固的場(chǎng)地上進(jìn)行建筑施工，可以有效減少地震發(fā)生作用時(shí)能量的輸入，從而減弱地震對(duì)高層建筑的破壞程度。

3．2 運(yùn)用高延性設(shè)計(jì)、推廣消震和隔震措施的運(yùn)用

現(xiàn)在在我國(guó)，許多高層建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，多采用延性結(jié)構(gòu)，也就是適當(dāng)?shù)目罩ㄖY(jié)構(gòu)的剛度，允許地震時(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件進(jìn)入到具有很大延性的塑性狀態(tài)，從而消耗地震作用時(shí)的能量，使地震反應(yīng)減小，減弱地震給高層建筑帶來(lái)的破壞和重大損失。如果某高層建筑的承載能力較小，但是具有較高的延性，那么在地震中它也不容易倒塌，因?yàn)檠有詷?gòu)件可以吸收較多的能量，經(jīng)受住很大的結(jié)構(gòu)變形。延性結(jié)構(gòu)的運(yùn)用，在很多情況下是有效的，它可以消耗地震能量，減輕地震反應(yīng)，使結(jié)構(gòu)物“裂而不倒一。

3.3 注重抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

高層建筑抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)該得到人們的重視。我國(guó)150 m以上的建筑，采用的3種主要結(jié)構(gòu)體系(框．筒、筒中筒和框架．支撐體系)，都是其他國(guó)家高層建筑采用的主要體系。我國(guó)鋼材生產(chǎn)數(shù)量已較大，鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力已有了很大提高，因此在有條件的地方，建議盡可能采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土(柱)結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，以減小柱斷面尺寸，并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。

我國(guó)傳統(tǒng)文化中“以柔克剛”具有價(jià)高的思想價(jià)值，可以指導(dǎo)很多實(shí)際問(wèn)題。在高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，可以從傳統(tǒng)的硬性為主的抗震模式向以柔性為主的抗震模式轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)以柔克剛、剛?cè)嵯酀?jì)，有效地減弱地震作用過(guò)程中釋放的沖擊力。比如，在高層建筑的拱形結(jié)構(gòu)中有這樣一個(gè)例子迪拜帆船酒店，外觀如同一張鼓滿了風(fēng)的帆，一共有56層、321 m高，就是運(yùn)用拱結(jié)構(gòu)抗震減災(zāi)的很好的例子。

4 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)前景展望

今后若干年，中國(guó)仍將是世界上修建高層建筑最多的國(guó)家，這將會(huì)給高層建筑抗震設(shè)防帶來(lái)新的難題。21世紀(jì)，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震將有如下變化：

(1)高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)體系將從以硬性為主向柔性為主的結(jié)構(gòu)抗震轉(zhuǎn)變，通過(guò)“以柔克剛”方式，調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的隔震、減震和消震來(lái)實(shí)現(xiàn)抗震目的。

(2)建筑材料對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的影響越來(lái)越得到重視。建筑材料的各個(gè)抗震指標(biāo)的提升可以提高高層建筑的抗震能力，研制新的建筑材料可推動(dòng)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)的發(fā)展。通過(guò)優(yōu)化的抗震方法設(shè)計(jì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)高層建筑的抗震要求。

(3)計(jì)算機(jī)模擬抗震試驗(yàn)得到廣泛應(yīng)用。將制作好的模型或結(jié)構(gòu)構(gòu)件放在模擬地震振動(dòng)臺(tái)上，臺(tái)面輸入某一確定性的地震記錄，能夠較好地反映該次確定性地震作用的效果。計(jì)算機(jī)模擬環(huán)境可以擬真抗震效果，幫助科學(xué)改進(jìn)各因素，有效抗震。

另外，高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)的計(jì)算方法也有了新的轉(zhuǎn)變：從線性分析向非線性分析轉(zhuǎn)變，從確定性分析向非確定性分析轉(zhuǎn)變，從振型分解反應(yīng)分析向時(shí)程分析法轉(zhuǎn)變 。

5 結(jié)語(yǔ)

高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法和技術(shù)是不斷變化和進(jìn)步的，我們需要在具體的實(shí)踐中對(duì)高層建筑所處的地質(zhì)和環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，選用適合的抗震結(jié)構(gòu)，注重建筑結(jié)構(gòu)材料的選擇，減小地震的作用力，增強(qiáng)地震的抵抗力，從而達(dá)到高層建筑抗震的目的。

參考文獻(xiàn)：

篇6

關(guān)鍵詞：建筑抗震設(shè)計(jì)；發(fā)展與背景；最新修訂；注意的方面

中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

繼唐山大地震，近年來(lái)我國(guó)陸續(xù)又發(fā)生大規(guī)模的嚴(yán)重地震，不斷在敲響建筑抗震的警鐘，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》也在我過(guò)建筑科技科研人員的精心研究下，做出了一次又一次的改動(dòng)變更。隨著科技的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在人民政府的帶動(dòng)下，越來(lái)越多的高層住宅，高層辦公用樓等高層建筑陸續(xù)出現(xiàn)在了我們的視線中。所以為了人民更安全的生活，我們需要在高層建筑的設(shè)計(jì)上響應(yīng)規(guī)范的微調(diào)，做出一些變化。本文結(jié)合了《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的發(fā)展進(jìn)程與最新的修改，對(duì)于高層建筑的抗震設(shè)計(jì)給出了一些新的見解。

1 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的發(fā)展與背景

我國(guó)最早期的建筑工程抗震設(shè)計(jì)主要參考蘇聯(lián)的《地震區(qū)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》。1959年和1964年,我國(guó)曾兩次起草并擬定了包括各類工程結(jié)構(gòu)的《地震區(qū)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(草案),雖然未正式頒布,但對(duì)以后的工程抗震設(shè)計(jì)仍起了重要的作用[1]。而后，隨著國(guó)力的發(fā)展與技術(shù)的提高，我國(guó)于1974年正式頒布了第一本工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范――TJ11―74《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(試行)。1978年,TJ11―78《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(簡(jiǎn)稱《78規(guī)范》)[2],國(guó)家建委批準(zhǔn)頒布。1989年,GBJ11―89《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(簡(jiǎn)稱《89規(guī)范》)[3]，建設(shè)部批準(zhǔn)頒布。1990年開始實(shí)施,并于1993年作局部修訂。2001年,GB50011―2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(簡(jiǎn)稱《2001規(guī)范》)[4],建設(shè)部和國(guó)家質(zhì)檢總局聯(lián)合。于2008年5?12汶川地震后作了局部修訂,成為GB50011―2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(2008版本)[5]。2010年,GB50011―2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,目前已完成報(bào)批手續(xù)。我國(guó)在建筑工程抗震設(shè)計(jì)領(lǐng)域的規(guī)范基本成型。

2 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的最新修訂

修訂主要依據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建標(biāo)[2006]77號(hào)文件通知進(jìn)行的。于2007年7月對(duì)《2001規(guī)范》開始修訂,2008年4成初稿。而2008年5月12日發(fā)生了汶川地震,面向全國(guó)征求意見的修訂計(jì)劃工作暫時(shí)中斷,但是編制組成員迅速進(jìn)入災(zāi)區(qū)開展震害調(diào)查,取得大量的建筑破壞資料數(shù)據(jù),為規(guī)范修訂提供寶貴而珍重的參考。震害資料顯示,建設(shè)規(guī)劃選址應(yīng)充分考慮各種地質(zhì)情況影響,中、小學(xué)校舍和醫(yī)院等重要建筑應(yīng)提高抗震設(shè)防類別,各類結(jié)構(gòu)的重要部位和薄弱部位、例如樓梯間等應(yīng)予加強(qiáng),結(jié)構(gòu)防止連續(xù)倒塌和強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)問(wèn)題應(yīng)予重視等等。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部落實(shí)國(guó)務(wù)院《汶川地震災(zāi)后恢復(fù)重建條例》的要求,在認(rèn)真總結(jié)建筑震害經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)《2001規(guī)范》作了應(yīng)急的局部修訂,于2008年7月30日頒布了GB50011―2001(2008版)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》。局部修訂的修訂內(nèi)容有:

(1)依據(jù)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖的局部修訂,對(duì)四川、陜西、甘肅地震災(zāi)區(qū)的設(shè)防烈度予以變更;

(2)增加山區(qū)場(chǎng)地建筑抗震設(shè)計(jì)的專門要求;

(3)從概念設(shè)計(jì)的角度,提出建筑結(jié)構(gòu)體系需要注意和改進(jìn)之處;

(4)提高樓梯間抗震安全性的對(duì)策;

(5)抗震結(jié)構(gòu)材料性能和施工要求的局部調(diào)整；

(6)增加一定數(shù)量的強(qiáng)制性條文。

在完成2008版局部修訂之后,《2001規(guī)范》的修訂工作步入正軌,認(rèn)真吸取汶川地震的震害經(jīng)驗(yàn),按要求于2009年12月完成審查并報(bào)批。2008版和2009年修訂基本延續(xù)了《2001規(guī)范》的主要抗震設(shè)計(jì)理念和方法。

3 高層建筑抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的方面

3.1結(jié)構(gòu)體系與材料的選用

在地震常發(fā)區(qū)，建筑結(jié)構(gòu)體系或材料的選用是否合理是人們特別關(guān)注的事情。在我國(guó)，低于150 米的建筑采用的結(jié)構(gòu)體系主要有三種：筒中筒、框―筒和框架―支撐體系。其它國(guó)家的高層建筑也常采用這些體系。但國(guó)外建筑大多都是鋼結(jié)構(gòu)建筑，而我國(guó)鋼筋混凝土建筑的比例高達(dá)9 成。如此高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)，國(guó)內(nèi)外對(duì)如此高比例的鋼筋混凝土建筑的抗地震作用并沒有很好的經(jīng)驗(yàn)?；焓浇Y(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土內(nèi)筒常常要承受70%至90%的震層剪力。采用鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)，則應(yīng)將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移限值作為變形控制的基準(zhǔn)；但因?yàn)榇私Y(jié)構(gòu)的彎曲變形側(cè)移比較大，采用剛度較小的鋼框架協(xié)助減小側(cè)移的方式，不僅效果不明顯，而且會(huì)使鋼結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān)顯著增大，有時(shí)必須通過(guò)設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu)或增加混凝土筒的剛度的方式產(chǎn)生加強(qiáng)層才能達(dá)到規(guī)范的側(cè)移限值；如果柱距或結(jié)構(gòu)體系發(fā)生變化時(shí)，就應(yīng)設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。轉(zhuǎn)換層和加強(qiáng)層產(chǎn)生的大剛度容易造成結(jié)構(gòu)剛度的突變，往往會(huì)造成柱構(gòu)件剪力的突然加大，外框架柱連接處與轉(zhuǎn)換層構(gòu)件或加強(qiáng)層伸臂之間很難保證強(qiáng)柱弱梁。因此要慎重選擇轉(zhuǎn)換層和加強(qiáng)層的結(jié)構(gòu)模式，盡可能降低它們的剛度，避免其造成的不利影響

3.2場(chǎng)地和地基的選擇

建筑的場(chǎng)地以及地基的選擇對(duì)于高層建筑的抗震能力具有直接的影響，是建筑抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，在進(jìn)行建筑場(chǎng)地以及地基的選擇時(shí)，應(yīng)該充分了解當(dāng)?shù)氐牡卣鸹顒?dòng)情況，對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行有效性、科學(xué)性的勘察，在收集豐富資料的基礎(chǔ)之上對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行綜合的分析和評(píng)價(jià)，評(píng)估當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)計(jì)等級(jí)，對(duì)一些不利于抗震設(shè)計(jì)的場(chǎng)地應(yīng)該盡可能的進(jìn)行規(guī)避，而實(shí)在無(wú)法規(guī)避的應(yīng)該有針對(duì)性的做好相應(yīng)的處理措施，在高層建筑地基選擇過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該盡可能的選擇巖石或是其它具有較高密實(shí)度的基土，從而提高建筑地基的抗震能力，盡可能的避開不利于抗震的軟性地基土，對(duì)于一些達(dá)不到抗震要求的地基應(yīng)該采取相應(yīng)的措施進(jìn)行加固和改造，使其能夠符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該盡可能的按照規(guī)則來(lái)，尤其是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡可能的簡(jiǎn)單化，從而保證可靠性和承載力分布的均勻性；建筑結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)該選擇形狀比較規(guī)則的圖形，這樣在發(fā)生地震的時(shí)候能夠確保建筑整體的承載力均勻分布；應(yīng)該盡可能的避免不規(guī)則的結(jié)構(gòu)平面，造成建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)心和剛心出現(xiàn)交錯(cuò)，這樣一旦出現(xiàn)地震；一些和剛心距離比較大，剛度不足的構(gòu)件就會(huì)發(fā)生側(cè)移，受到較大的地震力的影響，有可能因?yàn)槌惺懿蛔《l(fā)生損壞，最終導(dǎo)致建筑由于某個(gè)構(gòu)件的損壞而發(fā)生傾斜和倒塌，為了防止抗側(cè)力結(jié)構(gòu)橫向剛度突然出現(xiàn)變化，應(yīng)該使垂直方向的抗側(cè)力的截面積從上到下逐漸的遞減。

3.4樓梯間設(shè)計(jì)的加強(qiáng)

樓梯的結(jié)構(gòu)是直接或間接與主體結(jié)構(gòu)相連的,例如，對(duì)于框架結(jié)構(gòu)房屋，樓梯事實(shí)上是主體框架結(jié)構(gòu)的一部分，在地震作用下，斜向構(gòu)件梯段板也要承受剪力，這有可能導(dǎo)致梯段板斷裂。梯段板通常有半個(gè)層高，兩個(gè)標(biāo)高處的水平位移有差值，容易使梯段板拉裂。另外，其各跑段梯段板的振型不一定相同和同步，容易導(dǎo)致梯段板底部受力鋼筋與梯段板分離，鋼筋斷裂，還可能導(dǎo)致平臺(tái)梁受扭破壞。在框架結(jié)構(gòu)樓梯中由于存在休息平臺(tái)，易形成短柱*除此以外，樓梯間高度相當(dāng)于1.5個(gè)層高，這也會(huì)對(duì)樓梯間的穩(wěn)定性造成影響.施工縫的留置也可能會(huì)影響樓梯的穩(wěn)定性。多層民用房屋結(jié)構(gòu)中，樓梯多為現(xiàn)澆板式結(jié)構(gòu)，樓梯的施工應(yīng)與樓房其他主體結(jié)構(gòu)的施工同步進(jìn)行，才能保證房屋的主體結(jié)構(gòu)安全和抗震效果。這樣，在樓梯中就不可避免地留置一定數(shù)量的施工縫，施工縫的留置位置和支模方法直接關(guān)系到主體工程質(zhì)量和施工難易程度。

為加強(qiáng)樓梯間的整體性及墻體的穩(wěn)定性，以增強(qiáng)其空間剛度，應(yīng)加強(qiáng)縱橫墻體之間的可靠連以限制墻體裂縫的產(chǎn)生，發(fā)展及倒塌。

（1）頂層樓梯間墻體應(yīng)沿墻高每隔500mm設(shè)2Φ6通長(zhǎng)鋼和Φ4分布短鋼筋平面內(nèi)點(diǎn)焊組成的拉結(jié)網(wǎng)片或Φ4點(diǎn)焊網(wǎng)片；7~9度時(shí)，其他各層樓梯間墻體在休息平臺(tái)或樓層半高處設(shè)置60mm厚、縱向鋼筋不應(yīng)少于2Φ10的鋼筋混凝土帶或配筋磚帶；配筋磚帶不少于3皮，每皮的配筋不少于2Φ6，砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M7.5且不低于同層墻體的漿強(qiáng)度等級(jí)。

（2） 樓梯間及門廳內(nèi)墻陽(yáng)角處的主梁支承長(zhǎng)度不應(yīng)小于500mm并應(yīng)與圈梁連接。

（3）突出屋頂?shù)臉翘蓍g，除其構(gòu)造柱應(yīng)伸到頂部!并與頂部圈梁連接外，所有墻體應(yīng)沿墻高隔2Φ6通長(zhǎng)鋼和Φ4分布短鋼筋平面內(nèi)點(diǎn)焊組成的拉結(jié)網(wǎng)片或Φ4點(diǎn)焊網(wǎng)片。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》還會(huì)在今后的實(shí)踐中吸取更多的經(jīng)驗(yàn)，從而成長(zhǎng)的更加成熟，而高層建筑的成熟也將稱為這我國(guó)走向小康社會(huì)的鮮明符號(hào)。在高層建筑的設(shè)計(jì)上積極響應(yīng)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》是對(duì)人民群眾安全的責(zé)任。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看，開發(fā)各種合理的實(shí)用可行抗震設(shè)計(jì)策略，是一件非常重要且有意義的事情。

參考文獻(xiàn)

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[2]GB 50011-2001 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].2008版

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篇7

目前，我國(guó)建筑抗震技術(shù)已經(jīng)有了一定的提高，但是與國(guó)外的技術(shù)相比還有很大的差距。建筑工程師還不能把建筑設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)很好的結(jié)合，建筑抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展還比較慢，并且抗震設(shè)計(jì)也不能與各地區(qū)的實(shí)際情況很好的結(jié)合。我國(guó)抗震設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1工程師缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)

由于我國(guó)的科技水平不高，不能準(zhǔn)確的判斷地震的成因，并且對(duì)其預(yù)測(cè)，造成居民的很大損失，還有在地質(zhì)地震等方面的研究不夠，特別是建筑物的抗震能力方面。這就導(dǎo)致我國(guó)建筑設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展滯后，而且也沒有統(tǒng)一規(guī)范的設(shè)計(jì)理念，因而很難實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的抗震目標(biāo)。

1.2工程師對(duì)實(shí)際情況的考量不足

目前，很多建筑工程師只是根據(jù)數(shù)據(jù)和固有的一些參數(shù)進(jìn)行施工，缺少對(duì)地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行考量。因?yàn)椴煌貐^(qū)地質(zhì)的構(gòu)造截面的實(shí)際承載能力不同，所以要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行檢測(cè)計(jì)算。不能根據(jù)固定地震降級(jí)系數(shù)來(lái)進(jìn)行施工，例如，我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)中的把地震降級(jí)系數(shù)固定為2.81，容易導(dǎo)致工程師把小級(jí)別的抗震應(yīng)用到建筑抗震設(shè)計(jì)中，當(dāng)遭到大級(jí)別的地震時(shí)，建筑物不具備抗震能力，會(huì)造成很大的損失。

2.建筑抗震設(shè)計(jì)的注意要點(diǎn)

2.1堅(jiān)持建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對(duì)稱原則

目前，根據(jù)相關(guān)的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)定，建筑工程師要堅(jiān)持建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則，同時(shí)要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師做大簡(jiǎn)單、規(guī)則的設(shè)計(jì)，從而做到建筑物遇到小級(jí)地震不壞、中級(jí)地震可以修補(bǔ)、高級(jí)地震不會(huì)倒的目標(biāo)。并且要求工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師遵循豎向形態(tài)的建筑規(guī)則，通常選擇方形和圓形的形狀，因?yàn)榫匦魏吞菪蔚男螤钜?guī)則比較均勻。按照此類形狀設(shè)計(jì)的建筑物，在遇到地震時(shí)內(nèi)部構(gòu)件承受力比較均衡，通常只會(huì)出現(xiàn)平移震動(dòng)，而一些非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的建筑在地面平移時(shí)，會(huì)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)震動(dòng)，主要是因?yàn)榻ㄖ锏馁|(zhì)心和剛心不能重合，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，建筑物的內(nèi)部構(gòu)件會(huì)遭到嚴(yán)重的破壞，發(fā)生變形。

2.2注重建筑構(gòu)件與連接點(diǎn)處質(zhì)量

在建筑工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中建筑構(gòu)件的合理配置以及連接點(diǎn)處的質(zhì)量與建筑施工安全質(zhì)量存在直接的聯(lián)系。并且在新型建筑材料問(wèn)世的同時(shí)建筑物的外部設(shè)計(jì)大都會(huì)采用新型建筑材料，例如大理石、瓷磚等。而建筑室內(nèi)裝飾也會(huì)使用到吊頂?shù)燃夹g(shù)。這些室內(nèi)以及立面裝飾本身存在抗震性能的問(wèn)題，并且其與建筑主體的牢固連接也是抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。近幾年，在一些地震災(zāi)害中，發(fā)生過(guò)很多下“玻璃雨”的事情，主要原因是目前的技術(shù)還不能防止地震中玻璃幕墻的變形，因此，在很多地震中，一些高層建筑的玻璃幕墻會(huì)遭到很大的破壞。所以，如果在建筑中采用玻璃幕墻，必須提高建筑構(gòu)件與連接處的質(zhì)量，從而保證玻璃幕墻在地震時(shí)不會(huì)變形。并且在遭遇地震時(shí)能夠與建筑物脫離，將所受到破壞的程度降到最小。此外，在內(nèi)隔墻、玻璃隔斷等構(gòu)件的設(shè)計(jì)上也要提高連接點(diǎn)的質(zhì)量，保證建筑主體連接點(diǎn)的牢固性，從而提高建筑物的抗震性。

2.3關(guān)注建筑頂部抗震

建筑屋頂?shù)目拐鹪O(shè)計(jì)對(duì)于高層建筑物有重要的影響。這就要求設(shè)計(jì)師十分重視建筑頂部的抗震設(shè)計(jì)，在遭遇地震時(shí)，建筑屋頂過(guò)高、過(guò)重都會(huì)加重建筑的變形程度，特別是我國(guó)的高層建筑物中普遍存在這樣的問(wèn)題，如果不重視高層建筑屋頂?shù)目拐鹪O(shè)計(jì)，發(fā)生地震時(shí)，下層建筑物會(huì)受到很大的影響。如建筑的屋頂與下層建筑的重心沒有位于同一條直線上，那么建筑屋頂?shù)目箓?cè)力墻也會(huì)與下層建筑的抗側(cè)力墻出現(xiàn)分離，當(dāng)?shù)卣鸪霈F(xiàn)時(shí)則會(huì)加劇損壞。因此在高層或超高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該使用新型高強(qiáng)度輕質(zhì)的建筑材料，盡可能保證屋頂?shù)闹匦呐c下層建筑的重心位于通一條直線。當(dāng)建筑屋頂?shù)妮^高時(shí)要保證其抗震定性，緩解地震帶來(lái)的變形作用。此外頂部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也適當(dāng)?shù)倪x用強(qiáng)度高、剛性均勻輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料。

2.4建筑豎向布置

建筑豎向布置主要體現(xiàn)在建筑物的高度結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及剛度的設(shè)計(jì)中，特別是在高層或超高層建筑中建筑的豎向布置對(duì)于建筑抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)更加重要。建筑樓層的使用功能差異導(dǎo)致建筑物樓層分布的質(zhì)量和剛度均不一致，例如樓層包括游泳池、會(huì)議室、健身房等。樓層的功能導(dǎo)致樓層上下之間的剛度差異過(guò)大。高層建筑中剛度最差的樓層的抗震性能最為薄弱，在出現(xiàn)地震時(shí)即為變形嚴(yán)重的薄弱層。在建筑設(shè)計(jì)中由于樓層功能不同導(dǎo)致的墻體不連續(xù)，柱子不對(duì)稱等極大的限制了抗震性能。因此在建筑抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量保證豎向的剛度分布靠近，尤其是在結(jié)構(gòu)上剛度轉(zhuǎn)換層更加要著重注意。

2.5建筑設(shè)計(jì)需要達(dá)到的設(shè)計(jì)限值

在實(shí)際的工程操作以及設(shè)計(jì)時(shí)，一定要嚴(yán)格遵循我國(guó)相關(guān)部門的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，例如在8度的防烈度情況下，粘土磚多對(duì)地震降級(jí)系數(shù)固定為2層建筑物的高度不能夠高于18m，建筑層數(shù)不能大于6層等。一旦超過(guò)相關(guān)的規(guī)定，就會(huì)嚴(yán)重影響到建筑物的抗震能力，除此之外，對(duì)于建筑物局部的墻體尺度也要控制它的最小值，保與實(shí)際情況結(jié)合在一起證墻體截面的抗震強(qiáng)度能夠滿足抗震要求，避免墻體在地震時(shí)不會(huì)出現(xiàn)開裂或者倒塌等破壞情況的發(fā)生。

3.結(jié)束語(yǔ)

篇8

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)；基本原則

中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言

建筑工程的抗震性能取決于抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，這就對(duì)抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。建筑單位需要不斷分析預(yù)見地震災(zāi)害中可能會(huì)遇到的各種問(wèn)題，探討如何在設(shè)計(jì)過(guò)程中有效規(guī)避這些問(wèn)題，不斷優(yōu)化抗震結(jié)構(gòu)，盡量減小地震造成的建筑損失。另外，在研究建筑工程的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，建筑單位必須明確抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，利用最有效的設(shè)計(jì)方式，提高建筑工程的安全能力，保障建筑工程的穩(wěn)定性，發(fā)揮建筑工程的最大效益。

一、建筑抗震性能的主要影響因素

影響建筑工程抗震結(jié)構(gòu)安全性的因素是多方面的，建筑地基和建筑高度是其中的兩個(gè)重要因素，直接關(guān)系到建筑的抗震性能。首先，建筑地基。地基是抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮的內(nèi)容，建筑工程的地基穩(wěn)定程度直接影響其抗震性能，良好的地基建設(shè)能夠?yàn)榻ㄖ拐鹛峁┓€(wěn)定的基礎(chǔ)?？茖W(xué)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須要深入研究地基問(wèn)題。其次，建筑高度。我國(guó)對(duì)建筑高度與抗震烈度之間的關(guān)系有明確的規(guī)定，建筑高度必須與抗震烈度相匹配，然而部分建筑沒有遵循此原則，無(wú)法達(dá)到相應(yīng)的抗震烈度，為建筑抗震埋下安全隱患。

二、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

建筑工程抗震結(jié)構(gòu)需要遵循一定的設(shè)計(jì)原則，以此保障抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性，提高工程質(zhì)量。(1)協(xié)同原則，建筑工程的抗震結(jié)構(gòu)并不是單一個(gè)體，而是由多個(gè)獨(dú)立的單元模塊組成，建筑單位必須確保協(xié)同作用，才能發(fā)揮抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，提升建筑的抗震性能；(2)多防線原則，地震產(chǎn)生的波動(dòng)不局限于一次，建筑抗震設(shè)計(jì)需考慮地震的連鎖危害，不能僅靠一條防線，根據(jù)建筑的實(shí)際情況，設(shè)置多防線保護(hù)，最大程度的保護(hù)建筑工程；(3)剛性原則，抗震結(jié)構(gòu)的建設(shè)材料，必須達(dá)到剛性標(biāo)準(zhǔn)，確保抗震材料的堅(jiān)韌度；(4)平衡原則，建筑抗震結(jié)構(gòu)需具備平衡的數(shù)據(jù)參數(shù)，各項(xiàng)抗震結(jié)構(gòu)保持在統(tǒng)一水平，避免作用力突然轉(zhuǎn)移，發(fā)揮建筑工程動(dòng)態(tài)抗震的優(yōu)勢(shì)；(5)整體原則，抗震結(jié)構(gòu)需以整體為出發(fā)點(diǎn)，不能單純考慮單方面的防震。

三、抗震概念在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1.選擇有利的地基和場(chǎng)地

根據(jù)我國(guó)以往發(fā)生的多次發(fā)地震造成的建筑損害情況分析，表明了地震對(duì)建筑物的破壞程度受建筑物所在場(chǎng)地地形以及地基的影響較大。一般情況下，建筑場(chǎng)地條件包括局部地形、斷層、地基土層、沙土液化等。在場(chǎng)地和地基的選擇方面，表層覆蓋層的厚度越小、土質(zhì)硬，所以其承載力就高，穩(wěn)定性也越好，在發(fā)生地震時(shí)地基不易失效；但是表層覆蓋層的厚度越大，土質(zhì)越軟，那么對(duì)地震的效果作用也就會(huì)加大倍數(shù)的放大。另外，場(chǎng)地周圍如果有突出的山梁或者是孤立的山包，那么也會(huì)對(duì)地震效果放大。地震中，在斷層處常會(huì)出現(xiàn)地基失效、地層錯(cuò)位、滑坡、土體變形等現(xiàn)象。因此，在高層建筑抗震設(shè)計(jì)時(shí)，要選擇硬質(zhì)場(chǎng)地，盡可能避免不利因素的場(chǎng)地選擇，當(dāng)實(shí)在無(wú)法避免時(shí)，就要采取必要的措施，減少地震效果的輸出。

2.對(duì)建筑平面以及立面科學(xué)的布局

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該保證建筑平面和立面的規(guī)整性。在建筑抗震設(shè)計(jì)中，使結(jié)構(gòu)的剛度中心與質(zhì)量中心相重合，以達(dá)到建筑平面與立面規(guī)則、簡(jiǎn)潔的效果。那些建筑平面不規(guī)則建筑物的質(zhì)量中心和剛度中心一般情況下不能夠重合，這樣在地震中建筑結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生扭曲，增加了地震的破壞力。對(duì)于建筑的立面設(shè)計(jì)，要避免有突變的階梯立面出現(xiàn)，降低建筑的重心，并且保證凸出建筑主體的建筑部分高度，避免在地震中出現(xiàn)鞭梢效應(yīng)。建筑物的高度與地震造成的損害成正比，所以，在高層建筑建設(shè)過(guò)程中層數(shù)和高度都要有一定的限值。在保證建筑平面與立面的平整要求后，還應(yīng)該考慮建筑的外觀造型設(shè)計(jì)上美觀、大方。這樣既能達(dá)到抗震效果，又能符合建筑的使用條件。

3.對(duì)建筑結(jié)構(gòu)合理的選擇和布置

在建筑結(jié)構(gòu)的選型上要根據(jù)許多綜合因素考慮，這此因素包括建筑的高度、建筑用途、設(shè)防烈度、基礎(chǔ)、地基、材料、施工、場(chǎng)地等，還要在經(jīng)濟(jì)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行比較以后確定建筑選型。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的布置方面，應(yīng)該遵循“平面對(duì)稱、豎面均勻”的原則。還應(yīng)該注意的是，純框架高層建筑中，要盡量防止出現(xiàn)框架柱和樓梯斜梁或平臺(tái)梁直接連接的情況，因?yàn)檫@樣會(huì)將框架柱變?yōu)槎讨?，發(fā)生地震就容易產(chǎn)生剪切破壞。

4.保障建筑結(jié)構(gòu)的整體性

只有保證建筑結(jié)構(gòu)的整體性，在發(fā)生地震時(shí)建筑結(jié)構(gòu)的各個(gè)部件才能相互協(xié)同工作，使建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果更加顯著。建筑結(jié)構(gòu)的抗震力是由結(jié)構(gòu)整體剛度以及整體的穩(wěn)定性決定的，在高層建筑施工中使用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)或現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性效果，這兩種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有整體性好、水平剛度大等優(yōu)點(diǎn)，使用這兩種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不但可以解決滑移問(wèn)題，還可以增強(qiáng)樓板剛度，達(dá)到抗震效果更好。

5.對(duì)于其他非結(jié)構(gòu)部件的處理

建筑物中非結(jié)構(gòu)部件對(duì)抗震有影響的有:框架填充墻、墻板、樓梯踏步板、內(nèi)隔墻等。在地震中，這些結(jié)構(gòu)也會(huì)在不同程度上參與抗震工作，改變這些結(jié)構(gòu)的承載力以及剛度，或者是改變整個(gè)結(jié)構(gòu)，或許在地震中這些結(jié)構(gòu)會(huì)起到意外的效果。所以說(shuō)，對(duì)其他非建筑結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行合理的處理，能更好的提高建筑物的抗震能力，減少地震給其造成的損害。

結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的快速提升，人口迅速的增加，城市土地資源嚴(yán)重匾乏，為了解決這一難題，中高層建筑乃至于超高層建筑在城市建設(shè)的過(guò)程中越來(lái)越多。眾所周知，建筑物層數(shù)越多，高度越高，它的抗震效果就越差，在地震發(fā)生時(shí)對(duì)其的損害程度也就越多，這嚴(yán)重威脅著人民生命財(cái)產(chǎn)安全。所以在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用抗震概念設(shè)計(jì)，在建筑結(jié)構(gòu)施工的各個(gè)方面，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行完善，消除建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的不利于建筑結(jié)構(gòu)抗震的操作。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用抗震概念設(shè)計(jì)，有效的提高了建筑物的抗震能力，能有效減少地震對(duì)建筑物的損害，從而保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

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篇9

關(guān)鍵詞：高層建筑；平面規(guī)則性超限；抗震設(shè)計(jì)

1 引言

在高層建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，抗震設(shè)計(jì)一直是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)的水平直接影響到了建筑工程自身的安全性，當(dāng)前隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，平面規(guī)則性超限技術(shù)在不斷的發(fā)展和應(yīng)用，這種技術(shù)的應(yīng)用使得高層建筑抗震的質(zhì)量和水平得到了非常顯著的提升，所以對(duì)其進(jìn)行全面的研究也有著十分積極的現(xiàn)實(shí)意義。

2 基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本原理

基于性能的抗震設(shè)計(jì)在當(dāng)前的建筑抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中發(fā)揮著十分重要的作用，同時(shí)其在很多國(guó)家都得到了非常廣泛的應(yīng)用，它是一種相對(duì)比較先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，這種設(shè)計(jì)方法是上個(gè)世紀(jì)末由美國(guó)的專家學(xué)者提出的，但是這個(gè)概念本身并不是一個(gè)創(chuàng)新，在20世紀(jì)70年代的時(shí)候，波蘭的學(xué)者就提出了和這種概念十分類似的觀點(diǎn)，在很多地區(qū)和國(guó)家發(fā)生了地震之后，當(dāng)?shù)亟ㄖ锏膿p傷現(xiàn)象并不是十分的嚴(yán)重，這樣也在很大程度上保證了人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，但是在經(jīng)濟(jì)方面卻造成了非常嚴(yán)重的損失，所以為了可以更好的對(duì)這種現(xiàn)象予以控制，在實(shí)際的工作中，很多學(xué)者也逐漸的意識(shí)到建筑結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的重要性和必要性，在研究的過(guò)程中所樹立的目標(biāo)就是借助抗震設(shè)計(jì)使得整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性都得到較好的保證，對(duì)建筑物自身的破壞程度也要進(jìn)行有效的控制，將生命和財(cái)產(chǎn)損失控制在一個(gè)相對(duì)較為合理的水平，只有通過(guò)結(jié)構(gòu)自身的抗震設(shè)計(jì)，才能更好的保證以上目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

目前，很多國(guó)內(nèi)外的專家和學(xué)者對(duì)于基于性能的抗震設(shè)計(jì)工作的關(guān)注程度越來(lái)越高，在實(shí)際的工作中也對(duì)其進(jìn)行了非常積極的研究，取得了非常好的成果，對(duì)于這種設(shè)計(jì)方法的研究不斷的加深，但是在對(duì)其定義進(jìn)行描述的過(guò)程中，很多學(xué)者都有自己的看法，因此還沒有形成統(tǒng)一的定義，雖然他們之間存在著一定的差異，但是這些描述當(dāng)中的基本思想是相同的，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須要考慮到建筑結(jié)構(gòu)在使用期限之內(nèi)，如果遇到了不同程度的地震作用的時(shí)候，其要按照事先設(shè)定好的抗震標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化和損壞程度對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣就使其在安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性上能夠達(dá)到一種相對(duì)較為平衡的狀態(tài)。在開展性能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，業(yè)主可以根據(jù)其實(shí)際的經(jīng)濟(jì)狀況提出一個(gè)比較科學(xué)合理的性能指標(biāo)，同時(shí)設(shè)計(jì)人員也可以按照工程的實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行設(shè)定處理，這樣也就給設(shè)計(jì)人員對(duì)各個(gè)因素全面深入的分析提供了非常好的條件，此外在這一過(guò)程中也要針對(duì)不同形式的建筑采取不同的措施，制定一個(gè)更加貼合實(shí)際的目標(biāo)。綜上所述，基于性能的抗震方法在我國(guó)的高層建筑抗震設(shè)計(jì)工作中還是存在著非常強(qiáng)的科學(xué)性和合理性的。

3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法

3.1 基于性能抗震設(shè)計(jì)的基本步驟

基于性能的抗震設(shè)計(jì)在實(shí)際實(shí)行的過(guò)程中，必須要按照工程實(shí)際的情況對(duì)其進(jìn)行處理，比如設(shè)防烈度、建筑的高度和建筑立面的形式等等。此外在這一過(guò)程中還要充分的考慮到業(yè)主對(duì)建筑抗震性能的實(shí)際需要，以及自身的經(jīng)濟(jì)水平，之后才能設(shè)定一個(gè)相對(duì)比較科學(xué)合理的目標(biāo)，并按照其設(shè)計(jì)的基本步驟逐步操作?；谛阅芸拐鹪O(shè)計(jì)的基本步驟流程圖如圖1所示。

3.2 超限高層結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)的設(shè)定和選用

建筑物的抗震性能目標(biāo)通常就是指在設(shè)定了地震作用等級(jí)的條件下，結(jié)構(gòu)自身的預(yù)期性能水平。不同標(biāo)準(zhǔn)下抗震性能目標(biāo)和性能水準(zhǔn)示意圖如圖2所示。

實(shí)際工程中的超限高層建筑可根據(jù)具體建筑的場(chǎng)地條件、設(shè)防烈度、建筑高度及建筑不規(guī)則及建筑超限程度，綜合業(yè)主對(duì)建筑的建造成本、建筑重要性及震后損失、修復(fù)等方面的考慮，參考圖2選擇合適該超限工程的性能目標(biāo)。

需要注意的是：建筑的超限程度對(duì)結(jié)構(gòu)的延性變形能力會(huì)產(chǎn)生直接的影響，而結(jié)構(gòu)的延性變形能力與其承載力要求成反比關(guān)系，即：結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力較高，對(duì)其延性變形能力要求則較低；結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力較低，對(duì)其延性變形能力的要求則較高。超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑高度的超高情況及結(jié)構(gòu)不規(guī)則程度，在考慮提高結(jié)構(gòu)承載力和延性變形能力時(shí)，應(yīng)注意兩者的協(xié)調(diào)從而選擇既合理又能保證結(jié)構(gòu)安全抗震性能手段。

4 建立在我國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范上的基于性能設(shè)計(jì)方法

根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》3.11條規(guī)定，結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)有兩項(xiàng)主要工作：首先，對(duì)結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行分析判別，確定其采用抗震性能設(shè)計(jì)方法的必要性。結(jié)構(gòu)分析與判別主要包括對(duì)建筑方案的高度、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)規(guī)則性、場(chǎng)地條件及抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行分析，并以此作為抗震性能目標(biāo)選用的主要依據(jù)。其次，綜合考慮建筑物的設(shè)防烈度、場(chǎng)地條件、重要性、造價(jià)、震后損壞和修復(fù)難易程度等各項(xiàng)因素，作為選定合適的抗震性能目標(biāo)的主要依據(jù)。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)抗震性能目標(biāo)的選用需十分謹(jǐn)慎，同時(shí)應(yīng)作深入的分析論證。由于地震地面運(yùn)動(dòng)難以預(yù)測(cè)，對(duì)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下的非線性分析計(jì)算的模型及參數(shù)選用等方面也存在經(jīng)驗(yàn)因素，實(shí)際工程也缺少實(shí)際震害的驗(yàn)證，因此對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能作出準(zhǔn)確判斷難度很大，對(duì)超高層建筑由于其自振周期較長(zhǎng)及結(jié)構(gòu)自身的復(fù)雜性和不規(guī)則性，對(duì)其抗震性能作出準(zhǔn)確判斷就更困難了。因此在性能目標(biāo)選用時(shí)，考慮到地震作用的不確定性，性能目標(biāo)選擇時(shí)適宜偏于安全、保守。

結(jié)束語(yǔ)

基于性能的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)相對(duì)比較新穎的設(shè)計(jì)思想，當(dāng)前，對(duì)這種方法的研究在不斷的深入，而且很多研究已經(jīng)有了非常好的成果，但是要想在工程中應(yīng)用這些研究成果，還需要一定的時(shí)間，必須要保證這種技術(shù)處于非常成熟的狀態(tài)之后，才能對(duì)其予以應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]方虎生.某超限高層結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)[J].廣東建材，2007（5）.

篇10

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；措施

1高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的布置原則

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)體系確定后，結(jié)構(gòu)總體布置應(yīng)當(dāng)密切結(jié)合建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行，使建筑物具有良好的造型和合理的傳力路線。因此，結(jié)構(gòu)體系受力性能與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)能否做到先進(jìn)合理，與結(jié)構(gòu)布置密切相關(guān)。

一個(gè)先進(jìn)而合理的設(shè)計(jì)，不能僅依靠力學(xué)分析來(lái)解決。因?yàn)閷?duì)于較復(fù)雜的高層建筑，某些部位無(wú)法用解析方法精確計(jì)算。因此，還要正確運(yùn)用“概念設(shè)計(jì)”?！案拍钤O(shè)計(jì)”是指對(duì)一些難以做出精確計(jì)算分析，或在某些規(guī)程中難以具體規(guī)定的問(wèn)題，應(yīng)該由設(shè)計(jì)人員運(yùn)用概念進(jìn)行判斷和分析，以便采取相應(yīng)的措施，做到比較合理地進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。以下論述的諸方面均須用概念設(shè)計(jì)的方法加以正確處理。

1.1結(jié)構(gòu)平面布置

高層建筑的開間、進(jìn)深尺寸和選用的構(gòu)件類型應(yīng)符合建筑模數(shù)，以利于建筑工業(yè)化。在一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，宜使結(jié)構(gòu)平面形狀和剛度均勻?qū)ΨQ。需要抗震設(shè)防的高層建筑，其平面布置應(yīng)符合下列要求：

1）平面宜簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱、減少偏心。

2）平面長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，突出部分長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，值宜滿足有關(guān)要求。

3）不宜采用角部重疊的平面圖形或細(xì)腰形平面圖形。

1.2結(jié)構(gòu)豎向布置

高層建筑的高寬比不宜過(guò)大，一般將高寬比控制在5～6以下，當(dāng)設(shè)防烈度在8度以上時(shí)，限制應(yīng)更嚴(yán)格一些。高層建筑的豎向體型宜規(guī)則、均勻，避免有過(guò)大的外挑和內(nèi)收。

1.3變形縫的設(shè)置

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為防止結(jié)構(gòu)因溫度變化和混凝土收縮而產(chǎn)生裂縫，常隔一定距離設(shè)置溫度伸縮縫；在高層部分和低層部分之間，由于沉降不同設(shè)置沉降縫；在地震區(qū)，建筑物各部分層數(shù)、質(zhì)量、剛度差異過(guò)大或有錯(cuò)層時(shí)，設(shè)置防震縫。溫度縫、沉降縫和防震縫將高層建筑劃分為若干個(gè)結(jié)構(gòu)獨(dú)立的部分，成為獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元。在高層建筑里，應(yīng)盡量少設(shè)置變形縫，當(dāng)不可避免地需要設(shè)置變形縫時(shí)，應(yīng)確保各單元間的變形縫有足夠的寬度。

2高層建筑抗震設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

2.1 缺乏巖土工程勘察資料或資料不全。有的在擴(kuò)初設(shè)計(jì)階段還缺建筑場(chǎng)地巖土工程的勘察資料，有的在擴(kuò)初設(shè)計(jì)會(huì)審之后就直接進(jìn)入了施工圖設(shè)計(jì)，有的在規(guī)劃設(shè)計(jì)或方案設(shè)計(jì)會(huì)審后就直接進(jìn)入了施工圖設(shè)計(jì)。無(wú)巖土工程勘察資料，設(shè)計(jì)缺少了必要的依據(jù)。

2.2抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)掌握不當(dāng)。有一些項(xiàng)目擅自提高了設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，按照《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)（GB 50223-95）》劃分應(yīng)屬六度設(shè)防的，但設(shè)計(jì)中提高了一度按七度設(shè)防，提高了建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)增加工程投資；有的項(xiàng)目嚴(yán)格應(yīng)按七度采取抗震措施的，但設(shè)計(jì)中又按六度設(shè)防，減低了抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，不利抗震。

2.3結(jié)構(gòu)的平面布置。外形不規(guī)則、不對(duì)稱、凹凸變化尺度大、形心質(zhì)心偏心大，同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，結(jié)構(gòu)平面形狀和剛度不均勻不對(duì)稱，平面長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)等。

2.4結(jié)構(gòu)的豎向布置。在高層建筑中，豎向體型有過(guò)大的外挑和內(nèi)收，立面收進(jìn)部分的尺寸比值B1/B不滿足≥0.75的要求。

2.5框架結(jié)構(gòu)砌體填充墻抗震構(gòu)造措施不到位。砌體護(hù)墻砌筑在框架柱外又沒有設(shè)置抗震構(gòu)造柱，框架間砌體填充墻高度長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范規(guī)定要求又沒有采取相應(yīng)構(gòu)造措施。

2.6抗震構(gòu)造柱布置不當(dāng)。如外墻轉(zhuǎn)角處，大廳四角未設(shè)構(gòu)造柱或構(gòu)造柱不成對(duì)設(shè)置；以構(gòu)造柱代替磚墻承重；山墻與縱墻交接處不設(shè)抗震構(gòu)造柱；過(guò)多設(shè)置抗震構(gòu)造柱等。

2.7結(jié)構(gòu)其他問(wèn)題。有的底層無(wú)橫向落地抗震墻，全部為框支或落地墻間距超長(zhǎng)；有的僅北側(cè)縱墻落地，南側(cè)全為柱子，造成南北剛度不均；有的底層作汽車庫(kù)，設(shè)計(jì)時(shí)橫墻都落地，但縱墻不落地，變成了縱向框支；還有的底框和內(nèi)框砌體住宅采用大空間靈活隔斷設(shè)計(jì)，其中幾乎很少有縱墻。

3加強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本措施

3.1場(chǎng)地和地基的選擇

選擇建筑場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程需要，掌握地震活動(dòng)情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料，對(duì)抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段作出綜合評(píng)價(jià)。對(duì)不利地段，應(yīng)提出避開要求；當(dāng)無(wú)法避開時(shí)應(yīng)采取有效措施；選擇地基時(shí)，一般而言，巖石、半巖石和密實(shí)的地基土對(duì)房屋抗震最有利，是最好的建筑場(chǎng)地；而松軟的，軟弱粘性土等，尤其是易發(fā)生砂土液化的地區(qū)，都對(duì)房屋的抗震不利。同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上；同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用天然地基不采用樁基。

3.2建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜簡(jiǎn)單、規(guī)則，剛度和承載力分布均勻。平面宜為矩形，方形、圓形等規(guī)則的平面，因?yàn)樾螤钜?guī)整，地震時(shí)能整體協(xié)調(diào)一致，并可以使結(jié)構(gòu)處理簡(jiǎn)化。否則當(dāng)平面為L(zhǎng)、T形時(shí)，形狀凸出凹進(jìn)，結(jié)構(gòu)的質(zhì)心和剛心不重和，地震是轉(zhuǎn)角應(yīng)力集中，扭轉(zhuǎn)震動(dòng)明顯，導(dǎo)致遠(yuǎn)離剛心的剛度較小的構(gòu)件，側(cè)移量加大，所分擔(dān)的水平地震力與顯著增大，很容易發(fā)生破壞，甚至導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)因一側(cè)結(jié)構(gòu)失效而倒塌。豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。如果豎向不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，其薄弱層的地震剪力應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù)，應(yīng)按規(guī)范有關(guān)規(guī)定進(jìn)行彈塑性變形分析。

3.3建筑結(jié)構(gòu)材料的選取

在高層建筑結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)材料的選取是很重要的。從抗震角度設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)體系的抗震等級(jí)，其實(shí)質(zhì)就是在宏觀上控制不同結(jié)構(gòu)的延性要求，例普通鋼筋宜選用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋；普通鋼筋的強(qiáng)度等級(jí)，縱向受力鋼筋宜選用HRB400級(jí)和HRB500級(jí)熱軋鋼筋，箍筋宜選用HRB335、HRB400和HPB300級(jí)熱軋鋼筋。這要求我們應(yīng)根據(jù)建設(shè)工程的各方面條件，選用既符合抗震要求又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的結(jié)構(gòu)類別，按此標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量，使用不同材料的幾重結(jié)構(gòu)類型，依其抗震延性性能優(yōu)劣的順序是：鋼結(jié)構(gòu)，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，配筋砌體結(jié)構(gòu)。

3.4隔震和消能減震設(shè)計(jì)

隔震和消能減震設(shè)計(jì)，應(yīng)主要用于使用功能有特殊要求的建筑，對(duì)于高層建筑，選擇堅(jiān)硬的場(chǎng)地土建造高層建筑，可以明顯減少地震能量輸入減輕破壞程度。錯(cuò)開地震動(dòng)卓越周期，可防止共振破壞。隔震設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)預(yù)期的水平減震系數(shù)和位移控制要求，選擇適的隔震支座及為抵抗地基微震動(dòng)與風(fēng)荷載提供初剛度的部件組成的隔震層。提高結(jié)構(gòu)阻尼，采用高延性構(gòu)件，能夠提高結(jié)構(gòu)的耗能能力，減輕地震作用，減小樓層地震剪力。

3.5抗側(cè)力體系的優(yōu)化

對(duì)一般性構(gòu)造的高樓，剛比柔好，采用剛性結(jié)構(gòu)方案的高樓，不僅主體結(jié)構(gòu)破壞輕，而且由于地震時(shí)的結(jié)構(gòu)變形小，隔墻，圍護(hù)墻等非結(jié)構(gòu)部件將得到保護(hù)，破壞也會(huì)減輕。提高結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)，在地震時(shí)能夠出現(xiàn)的塑性鉸就多，能耗散的地震能量也就越多，結(jié)構(gòu)就愈能經(jīng)受住較強(qiáng)地震而不倒塌。改善結(jié)構(gòu)屈服機(jī)制，使結(jié)構(gòu)破壞十按照整體屈服機(jī)制進(jìn)行，而不是樓層屈服機(jī)制。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)遵循強(qiáng)節(jié)弱桿、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)壓弱拉的原則。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該選定構(gòu)件中軸力小的水平桿件，作為主要耗能桿件，并盡可能使其發(fā)生彎曲耗能。從而使整個(gè)構(gòu)件具備較大的延性和耗能能力。

3.6常用的加固設(shè)計(jì)

針對(duì)抗震鑒定結(jié)論，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)不同體系及不同特點(diǎn)，在抗震加固時(shí)宜從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮具體的加固方法：對(duì)了原有結(jié)構(gòu)體系存在明顯不合理的情況，條件許可時(shí)可采用增設(shè)構(gòu)件的方法予以改善，否則采取能同時(shí)提高承載力和變形能力的方法，使整體抗震能力滿足要求；對(duì)于需要提高承載力或結(jié)構(gòu)整體剛度的情況，可以增設(shè)構(gòu)件，擴(kuò)大原截面，設(shè)置套箍等方法；對(duì)了結(jié)構(gòu)的整體性連接不符合抗震要求的情況，可以以提高變形能力為思路；對(duì)于局部構(gòu)造不符合要求時(shí)，可進(jìn)行局部處理或改變傳力途徑，使地震作用由增設(shè)的構(gòu)件承擔(dān)，從而保護(hù)局部薄弱構(gòu)件；對(duì)于次要的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件不符合抗震要求的情況，可僅對(duì)可能倒塌傷人的部位加以處理。

3.7控制結(jié)構(gòu)變形

地震時(shí)建筑物的破壞程度，主要取決于主體結(jié)構(gòu)變形的大小。水平地震作用下高層結(jié)構(gòu)各樓層的側(cè)移，包含四種成分：整體剪切變形，整體彎曲變形，整體平移，整體轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)不同的結(jié)構(gòu)應(yīng)采取針對(duì)性的措施，控制結(jié)構(gòu)的變形。結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)和震害調(diào)查表明，采用層間側(cè)移角度來(lái)評(píng)估結(jié)構(gòu)的損壞程度是比較合理的，《抗震規(guī)范》對(duì)高層結(jié)構(gòu)不同水準(zhǔn)下的層間側(cè)移角限值作出了規(guī)定。減小結(jié)構(gòu)側(cè)移的途徑主要有：減小框架的柱距和梁距，采用彎-剪雙重抗側(cè)力體系，設(shè)置剛臂，豎向支撐的交錯(cuò)布置，變平面構(gòu)件為立體構(gòu)件，圍護(hù)結(jié)構(gòu)參與抗震，傾斜立面的利用，扭轉(zhuǎn)體型的應(yīng)用，雙曲線圓筒的應(yīng)用，加大房屋等有效寬度。

3.8減輕房屋自重

在高層地上部分的總重之中，各層樓蓋的自重越占40%左右，所以可通過(guò)采用密肋樓板、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)離平板，預(yù)制多孔板，現(xiàn)澆多孔板、應(yīng)用防火隔熱涂料等方法減輕樓板重量。鋼筋混凝土墻體較多的高層結(jié)構(gòu)中，應(yīng)在滿足承載力要求的前提下，適當(dāng)減薄墻體。使用高強(qiáng)混凝土、輕骨料混凝土、加氣混凝土、輕型隔墻、輕型圍護(hù)墻等措施也是減輕房屋自重的有效途徑。

4結(jié)語(yǔ)

未來(lái)，隨著城市人口的逐漸增多，建筑用地的日益減少，城市高層建筑必定會(huì)成為人們最佳選擇。而保證高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性、特別是要保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震強(qiáng)度是十分重要的。而高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)就逐漸成為建筑工程設(shè)計(jì)的重中之重。加強(qiáng)高層建筑的抗震設(shè)計(jì)的理念和實(shí)踐的創(chuàng)新，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性，是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)之一，也是促使高層建筑物持續(xù)發(fā)展的重要條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳維東.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題及其對(duì)策[J]. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2009（05）