高層建筑物結(jié)構(gòu)抗震性能研究

任苡陳凱

(葫蘆島創(chuàng)拓建筑設(shè)計有限公司，遼寧 葫蘆島 125100)

前言:

近年來，高層建筑作為衡量一個城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志之一，在解決城市住房，提高土地資源利用率等方面占據(jù)舉足輕重的位置。地震是一種出現(xiàn)頻率較高、對城市居民人身、財產(chǎn)安全構(gòu)成較大危害的自然災(zāi)害，對高層建筑具有極大的破壞力。由此可見，增強(qiáng)高層建筑物穩(wěn)定性至關(guān)重要。

一、影響建筑物抗震穩(wěn)定性的因素

(一)材料、施工方面。建筑材料作為建筑物的基礎(chǔ)，其質(zhì)量高低直接影響高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，在處于同等地震環(huán)境下，材料質(zhì)量越好，其穩(wěn)定性越強(qiáng)，反之，則越弱，然而，在實際施工過程中，施工管理者往往過度追求經(jīng)濟(jì)利益，忽視材料選擇的重要性。因此，在高層建筑施工時，應(yīng)多采用隔斷、板樓等構(gòu)件，多使用空心磚、塑料板材等建筑材料，來增強(qiáng)建筑物抗震性能。另外，除了材料以外，施工也是其中重要影響因素之一，每個細(xì)節(jié)都極有可能影響整個建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，加強(qiáng)對現(xiàn)場施工管理十分必要［1］。

(二)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面。建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計作為其抗震性能的關(guān)鍵，要想有效提高建筑物抗震性能，需要結(jié)合實際情況，進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計，才能夠賦予高層建筑物基礎(chǔ)抗震性能，一般建筑物對平面布局要求較高，一旦出現(xiàn)質(zhì)心與剛心不統(tǒng)一，無法有效抵抗地震，對建筑物破壞力較強(qiáng)。因此，無論何種建筑形式，都需要合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

(三)外界因素方面。發(fā)生地震時，對建筑物構(gòu)成破壞的因素有很多，例如:巖石斷層、山體滑坡等，直接導(dǎo)致地表發(fā)生劇烈震動，由于高層建筑物高度增大，相應(yīng)的其結(jié)構(gòu)側(cè)移也會隨之增加，建筑物穩(wěn)定性降低，極易受到外界影響，導(dǎo)致建筑物被破壞，對人們?nèi)松怼⒇敭a(chǎn)等構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，在高層建筑施工過程中，應(yīng)加強(qiáng)對周邊地質(zhì)環(huán)境等進(jìn)行深入分析和考察，盡量避開地震點，確保高層建筑物穩(wěn)定［2］。

二、提高高層建筑物抗震性能的有效對策

(一)緩沖地震壓力。高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計之初，應(yīng)采用基于位移結(jié)構(gòu)抗震方式和方法，對設(shè)計方案進(jìn)行多次測量，確保整個建筑結(jié)構(gòu)能夠滿足預(yù)期地震壓力下的形變要求，確保建筑物在小地震影響下，不會出現(xiàn)倒塌等嚴(yán)重情況，影響到居民人身安全，另外，除了考慮高層建筑物縱向位移，還需要衡量其橫向位移，結(jié)合建筑物界面應(yīng)變分布情況，夯實地基，確保高層建筑在穩(wěn)定的場地上施工，緩沖地震壓力，有效提高高層建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

(二)積極采用抗震措施。目前，我國大多數(shù)高層建筑一般采用延性結(jié)構(gòu)提高整個結(jié)構(gòu)的抗震性能，確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有較大延性塑性狀態(tài)，緩沖地震對建筑物的影響力，減輕地震對建筑物的破壞，即便是一些高層建筑物承載力并不高，但是，如果其具有較強(qiáng)的延性，抗震性能也會有所提升，這主要是延性構(gòu)件在遇到地震時，能夠有效吸收地震釋放的能量，實現(xiàn)建筑物只裂不倒目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，為高層建筑提升抗震性能提供了支持，阻尼器在高層建筑物中的應(yīng)用，能夠有效減輕地震強(qiáng)度，吸收地震釋放的能量，從而提高建筑物抗震性能［3］。

(三)選擇質(zhì)優(yōu)建筑材料。在建筑施工之前，需要對建筑材料各項基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行抗震性能分析，在掌握其承載力的同時，還需要全面了解材料的參數(shù)變異性，選擇適合高層建筑使用的材料，確保建筑材料能夠在高層建筑中發(fā)揮最大效用，提升整個建筑整體質(zhì)量，確保居民人身、財產(chǎn)安全，降低財產(chǎn)損失，從而促進(jìn)城市良性發(fā)展，為居民創(chuàng)建安全的生活環(huán)境。

(四)重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。為了能夠有效提高高層建筑抗震性，應(yīng)重視建筑結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計。目前，我國鋼結(jié)構(gòu)加工制造能力較強(qiáng)，在建筑施工過程中，可以采用鋼骨混凝土等結(jié)構(gòu)，減少柱斷面尺寸，增強(qiáng)建筑物抗震性能。另外，我國傳統(tǒng)思想觀念中，強(qiáng)調(diào)以柔克剛，在工程設(shè)計過程中，可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)建筑抗震模式，通過柔性模式，來增強(qiáng)建筑物抗震性。例如:拱形結(jié)構(gòu)等［4］。拱形結(jié)構(gòu)能夠分解建筑物整體負(fù)載力，有效增強(qiáng)建筑物抗震性。

(五)加強(qiáng)抗震防御建設(shè)。除了從高層建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行優(yōu)化，提升抗震性，還可以從外部設(shè)置多重抗震防線，即便在遇到地震時，第一層防線遭到破壞，后續(xù)還有更多防線能夠有效保護(hù)建筑物。高層建筑在抗震防御建設(shè)過程中，可以通過設(shè)置多個肢節(jié)和壁式框架，有效地完成建筑物防御建設(shè)。

框架剪力墻作為現(xiàn)代高層建筑一種結(jié)構(gòu)，以其自身具有較好的多道防線抗震結(jié)構(gòu)，受到越來越多的關(guān)注，并得到廣泛普及和應(yīng)用，另外，要適當(dāng)增加剪力墻數(shù)量，增強(qiáng)其承載能力，另外，在剪力墻之間應(yīng)搭建連梁，將獨立的剪力墻構(gòu)成一個整體，滿足現(xiàn)代高層建筑抗震性需求，從而有效保障居民人身、財產(chǎn)安全［5］。

結(jié)論:

根據(jù)上文所述，高層建筑物作為城市發(fā)展中的重要組成部分，與城市居民人身、財產(chǎn)安全息息相關(guān)。因此，為了能夠促進(jìn)城市建設(shè)更好地發(fā)展，抵御自然災(zāi)害給建筑帶來的消極影響，應(yīng)了解影響高層建筑物穩(wěn)定性的因素，并采取有效措施，設(shè)計合理的建筑結(jié)構(gòu)，選擇質(zhì)優(yōu)材料，積極采用抗震措施，加強(qiáng)抗震防御建設(shè)等，提高建筑物抗震性能，從而推動我國建筑事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

［1］汪夢甫，周錫元，黃立忠.鋼筋混凝土開洞剪力墻結(jié)構(gòu)抗震非線性有限元分析［J］.地震工程與工程振動，2010，18(03):259－261.

［2］秦榮，張克純，李秀梅.高層建筑結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析的Pushover－QR法［J］.世界地震工程，2012，20(05):12－14.

［3］郝英奇，黃銀圣，劉和友.樓面移動通信鐵塔設(shè)計方案及加固措施［J］.安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報 (自然科學(xué)版)，2011，10(8):158－159.

［4］周錫元，齊微，閆維明.震級、震中距和場地條件對反應(yīng)譜特性影響的統(tǒng)計分析［J］.北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2013，14(01):265－267.

［5］高小旺，沈聚敏.“大震”作用下鋼筋混凝土框架房屋變形能力的抗震可靠度分析 ［J］.土木工程學(xué)報，2009，12(05):123－125.