高層建筑結構抗震性能處理措施分析與設計

徐長宏

摘 要：在現代社會的發展中，社會經濟的快速發展促進了建筑業的發展，高層建筑在人們越來越注重生活質量的前提下逐漸增多。為了保護人民的安全和社會的穩定，必須注重抗震性能的設計，促進建筑業的發展。本文探討了高層建筑結構抗震性能處理措施分析與設計。

關鍵詞：高層建筑；結構抗震；性能處理；設計措施

中圖分類號：TU973.31 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）11-0100-02

高層建筑的抗震設計是高層建筑在我國的重要內容，如何進行抗震設計是一個復雜的過程，地震設計必須進行多方面的設計，以避免在高層建筑抗震設計中的一些問題，高層建筑的抗震標準，更經濟、安全、可靠。

1 高層建筑抗震設計效果影響因素

1.1 工程結構設計

為了提高工程的抗震性能，必須注重結構的設計，以確保小震不壞，中震可修，大震不倒。許多高層建筑工程的布局復雜度過高，重心偏離剛性核心，地震造成的破壞更為嚴重。因此，在結構設計中，應盡量保證工程質量中心和剛性核心的結合。此外，還控制了建筑物的屋面部分高度，減少了地震過程中的端部效應，提高了地震工程效果。

1.2 施工材料選擇

在相同地震作用下，材料質量越好，結構損傷越輕，反之則越嚴重。為了提高工程建設的效果，我們應該選擇的組件，如分區、維護墻和地板來提高結構的穩定性，重量輕的塑料板代替傳統的建筑材料，空心磚和加氣混凝土板，以提高工程結構的抗震性能。同時，在每一個施工環節都要進行物資管理，嚴格禁止杰瑞的建設行為，提高施工作業的規范性，確保工程建設的效果達到專業標準。

1.3 工程建設環境

地震對工程的影響是多方面的，如山體崩塌，巖石斷層，滑坡等次生災害如洪水和海嘯。基于各種因素對建筑工程的影響，應采取預防措施，保證工程建設效果達到專業要求。更重要的是，要減少地震災害的影響，就要合理選擇建設項目所在地，提前對現場環境進行詳細調查，掌握地質地形特征，盡量避免不利地區，選擇有利于抗震的地區。

2 高層建筑結構的抗震性分析

2.1 高層建筑物的鋼結構分析研究

在大型高層建筑中，鋼結構是最常用的結構形式。鋼結構有一個非常顯著的特點，就是它的強度高，但同時質量也很輕。同時，鋼結構具有很高的柔韌性。因此，即使負載很大，它也可以通過大變形釋放能量。雖然鋼結構具有很高的抗震能力，但也存在一些缺點，即造價相對較高。因此，在一些小的工程中，鋼結構的使用不是很廣泛。

2.2 框架結構的抗震性能分析

框架結構是一種廣泛應用于多高層建筑結構，結構重量輕，靈活的空間，有利于抗震，節省材料；可以靈活的建筑布局，高層建筑需要很大的空間；它節省了原材料消耗，用于大型建筑的空間結構的施工是非常普遍的。框架結構設計具有良好的抗震效果，可根據不同需要將梁或柱澆筑成不同的截面形狀。框架結構與剪力墻結構具有相似的特點。因此，在具體的施工過程中，兩個構件經常共同使用，形成一種獨特的框架剪力墻結構，既能保證一定的抗震性能，又能保證一定的使用空間。

2.3 磚混結構的抗震性能分析研究

磚混結構是農村住宅建設中常用的結構形式。在現代城市中，除了樓梯、陽臺等附屬設施外，其他高層建筑很少使用磚混結構。與框架結構不同，磚混結構的承重結構不是梁、板、柱，而是樓板和墻。磚混結構是鋼筋混凝土的一小部分，大部分磚墻承重結構，承重墻不可改變，房屋布局不靈活，因此磚混結構在現代建筑中的應用遠遠小于上述三種結構。磚混結構的基本材料是粘土磚，因此磚混結構的抗震性能最差。

3 高層建筑結構的抗震性能設計措施

3.1 地基的選擇分析

選址時要綜合評價地質條件。在選擇建筑工地時，應首先選擇有利于高層建筑結構抗震的硬土區，避免土體的軟化部位。如果不能避免，首先也要采取抗震措施。對于容易發生地震的地區，我們不能建造甲、乙、丙三類建筑，并且有研究表明，在土質越軟，覆蓋層越厚的地區，地震對建筑物的損壞也就越大。

3.2 抗震材料選擇

高層建筑中，建筑高度高，外界環境的壓力相對較高，對建筑的穩定性提出了更高的要求，因此需要對建筑材料的合理施工進行選擇和控制。首先，我們需要根據建筑的具體要求和施工的具體環境進行詳細的分析。在了解了具體的施工參數后，我們將進行建筑方案的設計。然后，在確定該建筑的具體設計和施工方案后，選擇合適的材料，為建筑的抗震和安全性提供依據。一般來說，在建筑材料的選擇上，我們需要根據建筑施工的具體要求和條件，特別是材料的規格和性能。

3.3 落實抗震驗算

在進行抗震驗算時，在設防烈度下，結構應進入彈塑性狀態。大多數結構變形可以轉化為構件在地震作用下的承載力計算形式。非地震承載力設計值可用于構件截面抗震計算，承載力抗力調整系數與之相關。在計算過程中，地震效應的影響值乘以地震調整系數。通過改進抗震驗算，保證了建筑物抗震設計的有效性，充分發揮了抗震設計的作用。

3.4 承載能力設計方法

從我國抗震設計的現狀來看，這種方法更為普遍。對于頻繁的地震，通過反應譜將建筑的底部剪力計算出來，按照相應的規則布置結構構件，并結合其他荷載，然后結構強度設計、各部分的構件有相應的承載能力，最后得出結論通過變形計算。一般來說，采用承載能力設計方法，設計可靠，概念清晰，操作方便。它能很好地達到預期的性能目標。但這種方法也存在一些不足，例如，在彈性反應的基礎上，不能充分計算非彈性反應的建立。因此，新規范衍生出承載力按抗震等級調整地震效應的設計值、不計抗震等級調整地震效應的設計值、標準值、極限值的四種復核方法。

3.5 加強多重抗震防線的設置

一旦發生地震，如果建筑物有多道抗震防線，就可以減少地震造成的危害，提高人們獲救逃生的可能性。一般說來，多重防線在建筑結構抗震設計中可以采用。首先，良好的延性材料可以作為第一抗震防線。二是合理選擇適合抗震設計的構件，建立其他抗震受力路徑。設置多重防線的主要目的是減輕地震的影響，盡量減少地震災害的損失。

3.6 抗震結構體系的選擇分析研究

在正常情況下，為了提高高層建筑的抗震性能，減少地震的破壞，通常選擇不帶重力荷載的豎向墻或填充墻，或抗震墻作為抗震構件的第一構件具有良好的延性。在框架-抗震墻結構體系中，當抗震墻受到破壞時，框架在吸收一定的地震能量時立即起到抗震保護作用。這種結構的設計思想不僅保證了抗震性能，而且具有很好的強度。抗震體系強度高，延性差，遇地震時容易破壞結構。相反，如果抗震體系延性好，但強度低，遇地震時也容易受到破壞。因此，只有合理的剛度和強度分布，才能對可能引起問題的易損部位進行集中處理，保證抗震性能，提高高層建筑的抗震能力。一般而言，抗震體系的延性控制包括以下兩個物理量。一個是構件結構受外力作用后的變形范圍，二是構件在變形達到最大值后應承受的承載能力。其中，第二個物理量是第一個物理量的先決條件。因此，為了保證結構的延性，保證構件能夠充分發揮作用，構件的連接強度應高于構件的強度。

3.7 隔震與消能減震設計

在當前高層建筑抗震結構設計中，通常采用的是延性結構體系。本系統是一個建筑結構剛度控制的抗震結構體系，地震發生時，會在非彈性狀態，使整個建筑部件，它將進一步提高抗震延性、耗能將起到支撐作用，會影響地震效應最低，可有效避免建筑倒塌的發生。此外，還可以采取相應的隔震措施，使高層建筑的動力特性發生動態變化，從而降低建筑物的受力，利用高延性結構將地震效應降到最低水平。

4 結語

總之，為了提高高層建筑結構的抗震性能，不僅要依靠準確的地震作用計算和分析，更要注重高層建筑結構的概念設計。因此，在設計時，要采用比較常規的結構體系，綜合評價施工現場的地質條件，做好抗震設防工作，加強抗震設防措施，以確保高層建筑的抗震性能。

參考文獻

[1]牛發民.高層建筑的抗震結構分析與設計.建筑設計管理，2011，28（7）：78-80.

[2]張小濤.高層建筑結構基于性能的抗震設計分析.城市建設理論研究：電子版，2011，（20）：99.