住宅高层建筑结构抗震的优化设计彭靖

住宅高层建筑结构抗震的优化设计彭靖

彭靖

华蓝设计（集团）有限公司广西南宁530011

摘要：伴随着21世纪改革开放的伟大复兴，中国的市场经济水平逐年增高，而建筑科学工业发展的也日渐壮大，现如今的人民群众大部分都十分重视个人隐私问题，因此都喜爱住在高层商业区，所以人们也给予了高层住宅抗震安全问题极大的关注，只有住宅区高层建筑的结构结实坚固才能够迎合人民群众的需求，在坚固结实的基础之上也不能忽视美观的需求。而抗震的强弱就可侧面表现出高层建筑结构的坚固稳定性，本篇文章就针对住宅高层建筑结构抗震中存在的问题以及其优化设计做一简要分析，并提出有效抗震的措施。

关键词：住宅；高层建筑结构；抗震；优化设计

在21世纪各行各业都处于高速发展的阶段，由于中国每年都在提升的钢产量以及手动制造工艺的进步，中国的房地产行业也正在飞速发展。这也是由于人民群众数量的增多，经济水平的提高，对于住宅区域的需求也在增高使其得到飞速进步，而在时间进入到90年代之后，高层钢结构也已经成为了住宅高层建筑结构的首选。现如今各地区的高层建筑不只在建造材料以及设计结构体系上发展的更加多元化，并且在建筑结构设计优化制造方面更是取得了不小的成就，受到了世界设计界的广泛关注。因为中国属于地震多发国家，现如今在进行建筑住宅结构设计时，工作人员也开始重视抗震系统的优化设计。中国房地产行业的飞速发展进步还将持续一段时间，我国虽然现在还存有一部分高层钢结构的设计理念技术，但是其精准性以及牢靠性却无法把握。基于上述原因，住宅高层建筑结构抗震的优化设计非常关键。

一、住宅高层建筑结构抗震的设计规则

在事先要开始建造高层住宅建筑时，就应该提前确定建房的目标以及方向，还要制定对应的住宅高层建筑结构抗震的设计规则，工作人员需按照提前规定的住宅结构设计方向进行优化设计。

（一）住宅高层建筑结构抗震的设计目标

在设计高层住宅结构时，首先要做到的就是确保震级比较小时，不会破坏住宅；震级处于中等水平，尽管受到破坏但是破坏程度不大，而且也不会威胁到人民群众的安全，受到破坏的住宅部分也可以修复后再使用；而当震级非常高时，要确保住宅高层建筑不会倒塌，这也是为人民群众提供逃跑以及撤离的时间以及空间。以上就是住宅高层建筑结构抗震的设计目标。

（二）住宅高层建筑结构抗震的设计规则

在开始设计住宅高层建筑结构时，必须做到的就是及时考虑到以下几方面的影响因素，使抗震设计目标不受到影响。第一点，在设计住宅结构时，一定要考虑到结构的刚性以及弹塑性，在发生地震开始破坏住宅时，不会由于结构刚性过硬或弹塑性过大导致受到破坏的结构无法得到复原。第二点，一般震级较高的地震都会伴有不同震级的余震，在这时还需住宅结构不可过分追求抗震能力的强弱，这种追求很有可能导致住宅结构刚性过大，使其无法承受来自于余震的压力。第三点，又为规避住宅高层结构刚性过小，使住宅在地震之后因为变形程度过大而无法得到复原，因此住宅高层建筑也需具备良好的延伸性，以防止出现住宅结构崩塌的现象。

二、住宅高层建筑结构抗震的设计理念

从上文可知，在建造高层住宅结构时必须要遵守抗震设计的目标以及规则，与此同时也不可忽视住宅的结构规则。只要遵守了设计目标以及设计规则就可保证高层住宅具备强度较大的扭转性以及均匀的结构承载力。具备对称结构规则的高层建筑可以在发生地震时利用自身的扭转力使住宅结构不受到破坏。

三、住宅高层建筑结构抗震的优化设计

如果想要优化设计住宅高层建筑结构的抗震能力，最重要的一点就是要掌握好整个高层住宅区域的结构规则，要使几何中心和刚心尽量处于一条轴线上，以进一步提升住宅结构的整体抗震能力。这也需工作人员在开始设计住宅结构时重视提升抗震能力。

（一）合理选择住宅高层建筑的地理位置

在事先开始建造住宅高层建筑时，一定要提前选择地理位置比较好的建筑场地，要缩减场地给住宅带来的不好的影响。与此同时也不能忽视地理位置附近生活的方便性以及交通便利性。如果无法规避危险地段的话，也要尽量选择发生地震可能性较小的地段，要避免选择危险性较大的建筑场地。

同时，在选择高层住宅时，也要提高勘察力度，在选择场地前，最好在对这些场地进行过充分的了解以及观察之后，列举出能够给住宅带去的危险影响，在建筑住宅时就要尽量避免出现这些危险影响因素，以确保住宅的安全。除此以外，也要尽可能避开地质环境不良好的地段，建筑地段不可出现断层，溶洞，以及局部凹陷的山包等不利地理环境。

（二）事先制定好住宅高层的平面以及空间设计方案

在对住宅高层建筑结构的抗震能力进行优化设计时，也要符合国家出台的最新要求准则，要选择合适的持力层。在对住宅高层的平面进行设计时，要确保住宅结构的外形以及抗侧力构件具备完整性特征，在设计住宅结构抗震的第一层保护层时，要尽可能不使用轴压大的钢筋混凝土，要使用轴压比较小的。除此之外，在设计住宅结构时，还需要考虑到使其具备能够承受住多个余震攻击的能力，要尽量建造规整性比较高的住宅，以提升住宅结构的使用频率，拉低地震给住宅带来的整体影响。在对住宅高层结构的空间进行设计时，也要使其刚度以及强度分布均匀，使用合理经济的设计方案，从总体上提升住宅的抗震能力。与此同时也要提高维护住宅结构的能力。比如说，某地一高层建筑物建筑高度要求大约为60米，地上部分有20层，地下有2层左右，从室外到主屋的距离为40米。这一建筑物在建筑时设计的安全指数为2级，抗震设计指数可以达到7度左右，而因为地下层大部分空间的设计要求，这一建筑物必须要采取底部铺设的剪力墙结构去设计。这一结构所具有的特点如下：因为楼上的5层左右都要当做会议室建设，因此一般都将转换层安排到6层，转换层之上的混凝土建筑墙体的核心位置不挪动，在打通上下层之后，其他的布局位置就都无法正常安排了，这就属于不规则设计结构。

（三）设计合理科学的住宅结构抗震系统

在进行住宅高层建筑结构抗震优化设计的工作过程中，最关键的一点就是高层住宅必须具备一个科学合理的抗震系统。而在设计高层住宅结构的抗震系统时也必须要充分对住宅位置，建筑所需资金，以及可能会出现的地震种类进行分析，以此设计出最适合该建筑结构的抗震系统。在这其中首先要分析的就是根据地理位置的不同有可能发生的地震的具体类型以及破坏力，然后分析它会给住宅造成哪些负面的影响，要使住宅结构尽量避开地震冲击所带来的伤害，设计人员在施工过程中也可以在高层住宅的顶层先铺设一层橡胶保护层，这一橡胶层能够充分缓解地震带来的冲强烈冲击力，大大缩减住宅受到的压力，最大程度提升住宅结构的抗震能力。

在设计高层住宅结构时，在住宅内部需设计铺设好多层防震保护层，要保证住宅在强冲击力的地震下也可以不受到损坏，而这就需住宅内部安装无力承担重力负荷的框架结构。在建造住宅的过程中也需要使用一定的建造技术，要确保住宅结构抗震系统是一比较完整的工作系统，要使内部各零件之间都能够相互配合，一起共同组成抗震系统，但是它们之间的独立工作性也不会受到影响，确保其受到损坏时住宅内部不会发生问题即可。

结语

综合上述内容分析可知，首先在事先开始设计抗震体系时，就必须要确定好建筑高层的建筑位置以及建筑规则，使这一抗震体系可以达到震级低住宅感受不到震感，震级高住宅不摇晃的程度。其次，在针对住宅高层建筑结构的抗震体系进行设计时，采用的设计方案必须要合理科学，使其结构规整，布局分布均匀，与此同时也要尽量使屋内几何中心和刚心处于一条轴线上，这也是为提升住宅的扭转效应，在最大程度上确保住宅的安全。最后，要依据住宅事先定好的设计目标以及要点，建造出完整符合要求的抗震系统，要确保系统完成的完整性以及各部分的配合统一性，要从根本上优化住宅高层建筑结构的抗震系统，提升住宅建筑的安全性。

参考文献

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[2]刘建政.住宅高层建筑结构抗震的优化设计[J].建筑设计管理,2012（02）.

[3]李明艳.住宅高层建筑结构抗震的优化设计[J].科技创业家,2012（18）.

[4]徐国新.高层建筑结构抗震的优化设计研究[J].城市建筑,2013（12）.