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摘要:由于地震的不可預(yù)測(cè)性以及不可避免性，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)受到很多未知因素的影響，增加了抗震精確計(jì)算的難度。因此，為增加高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，不僅僅要依賴(lài)于精確定位抗震計(jì)算分析，更要重視高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要多采用結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)則的體系，綜合評(píng)定施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件，做好地震設(shè)防工作，加強(qiáng)防震措施，保證高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

關(guān)鍵詞:高層建筑結(jié)構(gòu)抗震處理措施

1高層建筑抗震設(shè)計(jì)的重要性

抗震設(shè)計(jì)在高層建筑設(shè)計(jì)中具有十分重要的意義。與普通房屋建筑工程相比，高層建筑的構(gòu)造與之明顯不同，無(wú)論是規(guī)模還是構(gòu)件都存在著較大差異。一旦高層建筑質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，所帶來(lái)的后果不堪設(shè)想。因此，在設(shè)計(jì)階段就要充分落實(shí)好質(zhì)量控制。其中抗震設(shè)計(jì)與高層建筑工程整體質(zhì)量存在著密切關(guān)聯(lián)。通過(guò)有效的抗震設(shè)計(jì)，可讓建筑結(jié)構(gòu)的剛度、延性、整體性達(dá)到相關(guān)要求，使高層建筑整體穩(wěn)定性得以提升。換句話(huà)說(shuō)，抗震設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到高層建筑物的質(zhì)量，應(yīng)給予重視。

2我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)物抗震性設(shè)計(jì)的缺陷

受地震板塊的影響，我國(guó)是一個(gè)地震的多發(fā)國(guó)家。近年來(lái)，我國(guó)不斷探索，日漸形成了符合自身特點(diǎn)的高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計(jì)方案。然而和國(guó)外先進(jìn)的抗震技術(shù)相對(duì)比，不足之處依然較為顯著。就美國(guó)方面來(lái)看，其抗震規(guī)定:在高烈度地區(qū)應(yīng)采用高延性等級(jí)。而在低烈度地區(qū)，則應(yīng)該選用低延性的等級(jí)。而我國(guó)則僅僅提出了“三個(gè)水準(zhǔn)”的目標(biāo)，也就是“小震不壞，中震可修，大震不倒”。但是對(duì)于不同的高層建筑結(jié)構(gòu)而言，該目標(biāo)并不具備普遍適用性。若對(duì)于所有的高層建筑，籠統(tǒng)的采用同一個(gè)目標(biāo)，則對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性水平的提高顯然是不利的。因此只有針對(duì)不同的高層建筑結(jié)構(gòu)選用恰當(dāng)?shù)目拐鹦阅茉O(shè)計(jì)方案，方能有效確保高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3系統(tǒng)分析高層建筑物的抗震性能

3．1為高層建筑設(shè)計(jì)合理的鋼結(jié)構(gòu)框架

最近幾年全球范圍內(nèi)逐漸就行起一種新的建筑結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)建筑。由于鋼材料不僅強(qiáng)度高而且韌性好，在強(qiáng)大的壓力面前可以通過(guò)變形來(lái)釋放能量，是很好的抗震建筑材料。同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)靈活，形式多樣，施工步驟簡(jiǎn)單，工期短，能夠在一些條件復(fù)雜的環(huán)境下進(jìn)行建設(shè)是一種很不錯(cuò)的新型建筑形式。唯一的缺點(diǎn)就是鋼結(jié)構(gòu)建筑成本較普通的建筑方式要高出很多，在一些中小型的工程中使用并不常見(jiàn)。

3．2如何提高鋼結(jié)構(gòu)框架的抗震性能

就目前的全球建筑市場(chǎng)情勢(shì)來(lái)看，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為了一種使用越來(lái)越普遍的建筑結(jié)構(gòu)形式。因?yàn)檫@種建筑方式不僅結(jié)構(gòu)靈活空間利用率高，而且施工簡(jiǎn)單質(zhì)量輕抗震性能好，是不可多得的良好建筑形式。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單所以大大增加了空間的利用率;因?yàn)楦鱾€(gè)框架之間可以隨組合變換所以結(jié)構(gòu)靈活;因?yàn)槭且越Y(jié)構(gòu)框架的形式進(jìn)行澆筑的所以技術(shù)簡(jiǎn)單。總之這建筑結(jié)構(gòu)在極大的提高了空間利用率的同時(shí)，簡(jiǎn)化了施工步驟提高了建筑的抗震性能。

3．3關(guān)于磚和混凝土結(jié)合的建筑物的抗震性能研究

我們平時(shí)所說(shuō)的磚混結(jié)構(gòu)就是磚和混凝土結(jié)合的建筑結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)形式是用混凝土將磚塊之間粘結(jié)起來(lái)，這是最普遍也是常見(jiàn)的一種建筑形式。目前我國(guó)大部分地區(qū)使用的還是這種建筑方式，但是很多大城市已經(jīng)不再使用著這種建筑方式了，只是在一些不重要的環(huán)節(jié)配合著其他建筑形式使用。但是磚和混凝土結(jié)合的結(jié)構(gòu)抗震性能非常差，在地突然發(fā)的時(shí)候最容易因?yàn)榉课莸顾斐纱罅康娜藛T傷亡。所以在施工建筑的過(guò)程中承重墻切不可使用使用磚和混凝土結(jié)合的形式，而要多采用鋼結(jié)構(gòu)形式。

4高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計(jì)

4．1地基的選擇分析

由于地震造成建筑物的倒塌，除去地震的直接破壞因素外，場(chǎng)地的地質(zhì)條件也是不容忽視的。在選擇場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)先對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行綜合評(píng)定。選擇建筑場(chǎng)地時(shí)，首先應(yīng)選擇有利于高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的堅(jiān)硬土質(zhì)地區(qū)，避開(kāi)土質(zhì)軟化的場(chǎng)地，如果無(wú)法避免，也應(yīng)先做好抗震措施。對(duì)于易發(fā)生地震的地區(qū)，不能建造甲、乙、丙三類(lèi)建筑，并且有研究表明，在土質(zhì)越軟，覆蓋層越厚的地區(qū)，地震對(duì)建筑物的損壞也就越大，后果更加嚴(yán)重。

4．2落實(shí)抗震驗(yàn)算

在進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)應(yīng)在設(shè)防烈度下進(jìn)入彈塑性狀態(tài)?？蓪⒋蟛糠纸Y(jié)構(gòu)變形轉(zhuǎn)變?yōu)楸娭盗叶鹊卣鹱饔孟聵?gòu)件承載力驗(yàn)算的形式來(lái)表現(xiàn)。進(jìn)行構(gòu)件截面抗震驗(yàn)算時(shí)，可選用非抗震承載力設(shè)計(jì)值，將承載力抗?fàn)幷{(diào)整系數(shù)與其關(guān)聯(lián)起來(lái)。計(jì)算過(guò)程中，去地震作用效應(yīng)值乘以抗震調(diào)整系數(shù)來(lái)進(jìn)行折減。通過(guò)完善抗震驗(yàn)算，保證建筑抗震設(shè)計(jì)的有效性，使抗震設(shè)計(jì)充分發(fā)揮作用。

4．3承載能力設(shè)計(jì)方法

從當(dāng)前我國(guó)的抗震設(shè)計(jì)現(xiàn)狀看，這種方法是較常用的。對(duì)于經(jīng)常發(fā)生的地震，通過(guò)反應(yīng)譜將建筑的底部剪力計(jì)算出來(lái)，按照相應(yīng)的規(guī)則分配至結(jié)構(gòu)全高，并且和其他的荷載組合起來(lái)，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)，使各部分的構(gòu)件都具備相應(yīng)的承載能力，最后通過(guò)變形驗(yàn)算得出結(jié)論。一般來(lái)說(shuō)，運(yùn)用承載能力設(shè)計(jì)這種方法具有設(shè)計(jì)可靠、比較清晰的性能概念以及使用方便等優(yōu)點(diǎn)，能夠很好地實(shí)現(xiàn)預(yù)期性能目標(biāo)。但這種方法也具有一定的缺點(diǎn)，比如，以彈性反應(yīng)為基礎(chǔ)，對(duì)于非彈性反應(yīng)的建筑就不能進(jìn)行全面計(jì)算。因此，新規(guī)范衍生出承載力按抗震等級(jí)調(diào)整地震效應(yīng)的設(shè)計(jì)值、不計(jì)抗震等級(jí)調(diào)整地震效應(yīng)的設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值、極限值的四種復(fù)核方法。

4．4加強(qiáng)多重抗震防線(xiàn)的設(shè)置

一旦發(fā)生地震災(zāi)害，建筑物若多設(shè)置一道抗震放線(xiàn)，就能相對(duì)降低地震災(zāi)害造成的危害性，提高人們獲救和逃生的幾率。一般來(lái)說(shuō)，在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，可以采取多重放線(xiàn)的辦法。第一，可以選用具備良好延展性的材料來(lái)作為第一道抗震放線(xiàn)。第二，適當(dāng)選取適宜用作抗震設(shè)計(jì)的部件來(lái)設(shè)置其他的抗震放線(xiàn)。之所以設(shè)置多重放線(xiàn)，主要目的在于緩解地震的沖擊力，最大限度的降低地震災(zāi)害的破壞和損失。

4．5抗震結(jié)構(gòu)體系的選擇分析研究

通常情況下，為提高高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，減少在地震中的損害，一般都選擇不承擔(dān)重力載荷豎向支撐墻或者填充墻，或者是具有良好延性的抗震墻作為抗震防線(xiàn)的第一種構(gòu)件。在框架—抗震墻結(jié)構(gòu)體系中，如果抗震墻遭到破壞，在吸收一定的地震能量后，框架就隨即起就承擔(dān)起防震的作用。此類(lèi)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路，既保證了抗震性能，同時(shí)又具有良好的強(qiáng)度。如果抗震體系單純的具有良好的強(qiáng)度，但是延性較低，這樣的結(jié)構(gòu)在遭遇地震時(shí)，很容易受到破壞，反之，如果抗震體系的延性較好，但是強(qiáng)度較低，在遭遇地震作用時(shí)，也容易發(fā)生損壞。因此，只有具備合理的剛度和強(qiáng)度分配，重點(diǎn)關(guān)注可能出現(xiàn)問(wèn)題的薄弱部位，保證抗震性能，提高高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。

5結(jié)論

高層建筑抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，涉及因素較多，需要從各方面進(jìn)行綜合性研判，才能得到獲取最佳的設(shè)計(jì)效果。通過(guò)落實(shí)抗震驗(yàn)算、設(shè)置多道抗震防線(xiàn)、完善隔震及消能減震設(shè)計(jì)，可進(jìn)一步強(qiáng)化整體抗震設(shè)計(jì)效果，讓建筑物的抗震性能得到提升。

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作者：劉藝晶 單位：重慶卓創(chuàng)國(guó)際工程設(shè)計(jì)有限公司