高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计余子秋

高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计余子秋

余子秋陈沛

北京森磊源建筑规划设计有限公司杭州分公司浙江省310000

摘要：高质量的高层建筑抗震结构设计是在达到建筑设计与结构设计的密切配合的前提下加以完成的，高层建筑的抗震结构设计是整个建筑工程的关键环节，因此，设计人员一定要综合多方面的因素进行分析，同时，还要结合新型的高性能材料以及抗震结构理念，提高对高层建筑抗震结构的设计水平，进而促进我国高层建筑的抗震结构设计技术的发展。本文探讨了高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计。

关键词：高层建筑；结构抗震；性能处理；设计措施

受地理位置和地震板块活动的影响，我国属于地震多发的国家，历次的地震灾害给人们身心所带来的冲击，仍然使我们记忆犹新。因此在进行建筑设计的时候，建筑设计人员不能够仅仅将目光局限在建筑物的实用性和经济效益上，而是应该将建筑抗震设计纳入到建筑设计工作中来。不仅应该努力提升建筑设计方面的专业知识，还应该重点学习国外发达国家的抗震设计理论和经验，从而全面提升建筑物的抗震水平。

1影响建筑物抗震效果的因素

分析建筑结构抗震设计方法，需要首先明确在建筑物结构设计过程中，影响建筑物抗震效果的因素，接下来从建筑物自身结构设计、材料和施工以及场地三个方面进行综合分析。

1.1建筑物自身的结构设计

建筑物本身的结构设计是影响建筑物抗震效果的一个重要因素，建筑物想要达到预期的抗震效果，无论是哪一种建筑结构，都需要进行合理的抗震设计，提高其抗震性能，在出现地震灾害的时候，尽可能保证建筑物的稳定。如果建筑物本身的平面布置较为复杂，内部的质心和刚心不能保持一致，在地震出现的时候，很容易进一步加强地震的破坏性，针对这一问题，需要在建筑物的平面结构设计上尽可能的保证质心和刚心保持一致，提高建筑结构的抗震能力。在建筑结构的设计中，尽可能的降低出屋面的建筑部分比例，以免在地震时出现鞭梢影响，同时对于设计的一些不规则建筑结构，需要设计抗震墙。

1.2建筑结构建造材料和施工过程

建筑的材料和施工过程也是影响建筑物抗震效果的重要因素，不过这一因素很少会受到人们的重视，设计人员在设计过程中，需要明确地震对于建筑物的破坏与建筑物本身的质量成正比，也就是说，在发生地震的时候，建筑物的材料越好，受到地震的影响就越小，而建筑物的材料较差，甚至还会加剧对建筑物的破坏。在建筑物的施工过程中，一般都采用一些隔断类型的构件，利用一些质量较轻的建筑材料，有效提高建筑物的抗震能力。

在进行建筑施工的时候，建筑的结构和所使用的建筑材料会对其质量造成很大的影响。而在实际的施工过程中，只要一个环节有所疏忽，就会对整个建筑的抗震效果造成非常严重的影响。所以，工作人员在具体施工中一定要对施工的全过程加强监管，而且对其建筑材料进行严格的把关，优化建筑结构，从而提高建筑的质和其抗震效果。

1.3建筑物所处地质环境情况

在地震中，对建筑物造成破坏的因素有很多，比如岩层的断裂、山体崩塌和地表滑坡等各种地表运动都会对建筑物造成破坏，又或者是海啸、水灾和火灾等次生灾害也会对建筑物造成大量的破坏。建筑物在面对这些破坏的诸多因素中，有些是可以优化的，提高建筑的质量可以进行有效的预防。所以，在对施工地点进行选择的时候，首先要对当地的地质情况进行详尽地勘探，然后对地形和地质条件进行分析，从而做到尽量避开不利的地段。

2提高高层建筑结构的抗震性能设计的措施

2.1地基的选择分析

在选择场地时，应先对地质条件进行综合评定。选择建筑场地时，首先应选择有利于高层建筑结构抗震的坚硬土质地区，避开土质软化的场地，如果无法避免，也应先做好抗震措施。对于易发生地震的地区，不能建造甲、乙、丙三类建筑，并且有研究表明，在土质越软，覆盖层越厚的地区，地震对建筑物的损坏也就越大，后果更加严重。

2.2抗震材料选择

对高层建筑而言，由于具备很高的建设高度，其承受的压力以及来自外部环境的压力都相对较高，这就对建筑的稳定性提出了更高的要求，因此我们需要就建筑的施工材料进行合理的选择与控制。首先我们需要根据建筑具体的建设要求以及施工的具体环境进行详细的分析，在了解施工的具体参数之后进行建筑方案的设计。然后在确定建筑的具体设计和施工方案之后在市场中选择合适的材料，为建筑的抗震性和安全性提供基础。一般而言，在建筑材料的选择方面，我们需要依据建筑的具体建设要求和情况来进行，尤其是对材料的规格、性质等。

2.3落实抗震验算

在进行截面抗震验算时，结构应在设防烈度下进入弹塑性状态。可将大部分结构变形转变为众值烈度地震作用下构件承载力验算的形式来表现。进行构件截面抗震验算时，可选用非抗震承载力设计值，将承载力抗争调整系数与其关联起来。计算过程中，去地震作用效应值乘以抗震调整系数来进行折减。通过完善抗震验算，保证建筑抗震设计的有效性，使抗震设计充分发挥作用。

2.4承载能力设计方法

从当前我国的抗震设计现状看，这种方法是较常用的。对于经常发生的地震，通过反应谱将建筑的底部剪力计算出来，按照相应的规则分配至结构全高，并且和其他的荷载组合起来，然后进行结构强度设计，使各部分的构件都具备相应的承载能力，最后通过变形验算得出结论。一般来说，运用承载能力设计这种方法具有设计可靠、比较清晰的性能概念以及使用方便等优点，能够很好地实现预期性能目标。但这种方法也具有一定的缺点，比如，以弹性反应为基础，对于非弹性反应的建筑就不能进行全面计算。因此，新规范衍生出承载力按抗震等级调整地震效应的设计值、不计抗震等级调整地震效应的设计值、标准值、极限值的四种复核方法。

2.5设置多道抗震防线

我们提倡采用由两个与两个以上同时延性较好的分体系组成的一个抗震结构体系，这是由于在发生地震时通常都会带有余震，倘若只有一道抗震防线，那么就很难防止由于某一结构损伤而导致整个结构坍塌的情况发生，所以，在构建高层建筑抗震结构体系时，我们首先要有最大可能数量的内外部冗余度;其次还要建立一套分布完整的屈服体系;最后，该体系的主要耗能构件一定要有较高的延性和充足的刚度，以确保建筑物在遭遇地震灾害时，其强烈的地震作用对其的危害，这样在第一道防线崩溃的状况下，抵挡后续地震波的冲击还有第二道防线和第三道防线。

2.6隔震与消能减震设计

在当前的高层建筑抗震结构设计中，通常运用的是以往的抗震结构体系即延性结构体系。这种抗震结构体系是对建筑结构刚度进行的系统性掌控，在有地震发生的时候，会使得整个建筑构件处在一种非弹性状态下，这样会使得其延性得到进一步增加，对地震发生时能量的消耗起到一定的辅助作用，将地震效应产生的影响降到最低，可有效避免建筑物倒塌的发生。除此之外，可采取相应的隔震措施，将高层建筑的动力特性进行科学的更改，这样能降低地震作用于建筑物的力，并且可利用高延性结构将地震效应降到最低。

总之，由于地震的不可预测性以及不可避免性，在进行结构抗震性能设计时，会受到很多未知因素的影响，增加了抗震精确计算的难度。因此，为增加高层建筑结构的抗震性能，不仅仅要依赖于精确定位抗震计算分析，更要重视高层建筑结构的设计方案。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。

参考文献：

[5]叶财景.高层连体建筑抗震分析与设计[J].建设科技.2016(12)

[6]吴鑫旖，曲连宇，曹宇.高层建筑防震技术发展现状及展望[J].科技创新导报.2016(05)

[7]高振东.高层建筑抗震设计的几个问题分析[J].黑龙江科技信息.2015(24)