高層建筑的抗震減震設計

張猛 趙紅紅

山東時代建設項目管理有限公司（277100）

高層建筑的抗震減震設計

張猛 趙紅紅

山東時代建設項目管理有限公司（277100）

隨著經濟的發展，高層建筑在社會發展中扮演者越來越重要的角色，但是隨之產生的問題也不可忽視，尤其是高層建筑的抗震性能。這里分析了高層建筑抗震減震設計中存在的諸多問題，并且提出了高層建筑抗震減震設計的基本方法。

高層建筑；抗震；減震；方法

0 引言

隨著經濟的發展和施工技術的進步，城市的集中化造就了不斷攀升的高層建筑，同時也存在著潛在的威脅。一旦發生事故,造成的損失無法估量，所以，在建立高層建筑時，其抗震減震能力的設計顯得至關重要。我國處于地震高發地帶，高層建筑的抗震減震設計迫在眉睫。

1 高層建筑抗震減震設計中存在的問題

地震作為一種多發性、隨機性、破壞性強的自然災害，所造成的危害不可忽略。要想做好高層建筑的抗震減震設計，就必須了解高層建筑抗震減震設計中存在的問題，高層建筑抗震減震設計中主要存在的問題有以下幾個方面:

1）建筑物超過限制高度。我們知道，鋼筋混凝土結構造就的高層建筑是有一定的強度和剛度的，這就決定了其高度要有一定的限制。但是，現今不斷增加的世界新高度，成為了一種潮流。其實忽視鋼筋混凝土的高度限制危害是非常大的。

2）地質達不到要求。城市化進程催生的不僅是經濟的進步和文明的發展,也催生了許多高樓大廈。人口的高度集中化導致許多城市開始選擇高層，甚至是超高層建筑。這就導致了許多建筑沒有選擇適宜的地址，地址的地質要求根本沒有達到，這本身就給建筑物的抗震減震帶來了嚴重的問題。

3）材料性能不達標。一些高層建筑物在施工時選用的材料沒有達到要求，不僅增大了建筑物本身的負載，而且不能達到抗震減震的目的。

2 高層建筑抗震減震設計的基本方法

針對高層建筑的抗震減震設計，我國出臺了最新的《建筑抗震設計規范》GB 50011-2010和《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ 3-2010，用于指導高層建筑抗震減震設計。傳統的抗震減震設計方法中，通常是依靠結構自身的延性來消耗地震作用的能量，但是這樣存在這嚴重的問題，當能量消耗殫盡時,樓層的結構也已經造成嚴重的破壞，即使能夠修復，造成的費用也超過了建筑本身的價值。將現代控制理論應用于建筑工程領域以后，建筑抗震減震設計方法就改變了。

1）減少地震能量的輸入。在建筑初期抗震減震設計中必須經過嚴格有效的計算，來保證結構的變形能力要滿足在預期的地震作用下的變形要求，尤其是各層之間的位移延性比。選擇合理的地址可以有效地減輕地震能量的輸入，合理切實地減小共振等地發生。

2）廣泛采用消能減震設計和隔震技術。現行的抗震結構體系是延性結構，這種結構以消耗地震能量為主要目的,承受地震以后造成不可逆的后果。在未來的建筑設計的發展中，這種結構已經不能夠滿足現代防震的設計。那么新型的隔震技術的應用就變得勢在必行。

3）材料的選擇。材料的選擇必須經過嚴格有效的計算分析，以便使材料滿足一定的強度、剛度以及延性。抗震減震設計時，必須因地、因情況不同選擇不同的材料，千萬要杜絕為節省成本一律選用低性能的材料，或為保證抗震減震設計一律使用最高性能材料。合理選用材料不僅能夠保證建筑物的抗震等級，而且不會造成優質材料的浪費。

4）高層建筑自身結構的合理性。高層建筑自身結構的合理性也是不可忽視的，合理的結構可以有效地減輕自重，這樣高層建筑本身就對地基的負荷較小。

5）高層建筑應該設計多層抗震防線。高層建筑的抗震減震設計最起碼的目的就是防止建筑物的倒塌，那么建筑物在抗震減震設計上就必須設立多層防線,這樣才能夠保證將建筑物的損害降到最低。高層建筑抗震減震的結構設計方法已經脫離了原來簡單的硬抗的模式，現在的抗震設計主要是體系抗震減震措施，當然這也要求設計人員積極發揮主觀能動性，對不同的情況采取不同的防震減震措施,而且要積極應用現代科技的成果，例如計算機模擬等諸多措施，切實有效地提高高層建筑的抗震減震能力，預防災難的發生。

3 結語

現代科技的進步為超高層建筑提供了保證，也為抗震減震設計提出了更加嚴格的要求，同時也為抗震減震設計提供了更多的方法和技術保障。相信高層建筑的抗震減震設計會有更好的發展和長足的進步，能夠最大限度地保障人民的生命和財產安全。

[1]江世茹,王社良.高層建筑結構被動消能減震控制[D].西安建筑科技大學,2012.

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