高層建筑結構抗震性能處理措施分析與設計

文/韓金玲 哈爾濱市市政工程設計院 黑龍江哈爾濱 150070

地震災害會嚴重威脅到建筑安全與人們的生命財產安全，因此，在建筑結構設計中，就需要做好結構抗震設計工作，以便有效應對地震災害，避免有建筑倒塌問題出現，保證人們的生命財產安全。目前來講，還有諸多的問題存在于高層建筑結構抗震設計中，需要采取針對性的優化措施，不斷提升高層建筑結構抗震設計水平。

1、我國高層建筑結構抗震設計的缺陷分析

在諸多因素的綜合作用下，我國很容易出現地震災害。雖然經過不斷創新與發展，我國將高層建筑結構抗震性能的設計方案給構建起來。但相較于國外抗震技術，還存在著較大的差距。以美國為例，抗震規定十分完善，其規定：在高烈度地區應采用高延性等級。我國僅僅將“三個水準”的目標提了出來，即為“小震不壞、中震可修、大震不倒”，無法有效適用所有的高層建筑結構。依據一個目標來要求所有的高層建筑，那么就無法有效提升建筑結構的抗震水平。因此，在未來發展中，需要緊密結合高層建筑結構實際情況，對抗震性能設計方案針對性選擇，促使高層建筑結構穩定性得到保證。

2、現階段建筑結構設計中抗震設計存在的問題分析

2.1 沒有正確認識抗震設計

進入新時期后，建筑行業發展迅速。建筑設計過程中，部分人員對建筑物的實用性十分重視，在很大程度上忽略了建筑的抗震設計。即便認識到抗震設計的意義，也沒有積極采取相應的完善措施。因此，為了促使建筑結構的抗震水平得到提升，首先就需要對建筑設計人員的抗震設計意識進行強化。

2.2 抗震結構設計不夠科學

雖然部分建筑設計人員對抗震設計十分關注和重視，但在諸多因素的綜合作用，抗震結構設計與實際情況和要求不相符合，與建筑設計出現了偏離，這樣很容易浪費大量資源，同時無法實現預期的抗震效果。相關人員需要明確認識到，抗震設計工作的開展，主要是為了促使建筑物的整體安全性得到提升。因此，就需要將建筑物結構的實際情況、地理位置等一系列因素充分納入考慮范圍，對建筑設計方案合理制定，促使建筑物抗震性能得到全面提升。

3、建筑結構設計中抗震的影響因素

3.1 建筑抗震場地

調查研究發現，建筑抗震場地會在較大程度上影響到建筑結構的抗震性能。如果出現了地震災害，將會有較大的變化出現于地表位置。如果建筑處于土質疏松、較軟土層的位置，那么地震災害的破壞力就會顯著增加，影響到建筑的安全性。

3.2 建筑結構體系

建筑物的安全性也會受到建筑結構體系的影響，因此，在具體設計實踐中，就需要充分考慮這些方面的內容：第一，對整體與局部之間的關系科學處理，保證建筑結構的余度與相關標準規范所符合，這樣即便地震災害破壞到了建筑結構的局部，建筑結構整體抗震性能也不會受到影響。第二，建筑結構設計過程中，需要均衡處理建筑結構部件的強度和剛度。如果剛度、強度沒有得到合理分配，那么部分建筑結構部件的剛度就會與規范標準不相符合，進而對建筑結構的抗震性能造成影響。

4、高層建筑結構設計中抗震設計的有效措施

4.1 合理選擇建筑場地

相關人員在抗震設計實踐中，首先要合理選擇建筑場地，因為建筑物的抗震性能會直接受到建筑場地的影響。一旦出現了地震災害，地質活動都會隨之發生。因此，高層建筑一般要在平坦開闊、地質條件良好的場地構建，避免構建于地質活躍地帶。要深入分析建筑地區的土質狀況，不宜建設在軟弱粘性土、液化土或嚴重不均勻土層較厚的場地，保證其具有較高的地基承載能力，以便促使建筑結構的穩定性得到全面提升。

4.2 合理進行建筑結構設計

建筑結構設計效果，會對建筑物整體穩定性產生直接影響。在具體設計實踐中，需要從這些方面著手：第一，對建筑結構的載重范圍合理設計。為了促使建筑物的穩定性、安全性得到保證，抗震設計實踐中，就需要對建筑贅余度嚴格控制，避免有變形問題出現于建筑構件中，促使建筑物的穩定性得到保證。第二，要對建筑平立面設計充分重視。相關工作人員需要對各項數據深入把關，盡量避免不規則的建筑形體，通過科學系統的分析數據，對建筑布局平立面有效優化。第三，對建筑結構材料的強度嚴格控制。建筑材料的強度也會影響到建筑結構的抗震性能。如果建筑材料不具備足夠的強度，那么就容易有突變現象發生于建筑結構中，導致建筑物的抗震能力大大降低。

4.3 合理設置多重抗震防線

抗震防線的布置，能夠促使地震災害的危害性得到降低，人們逃生獲救的幾率得到提升。因此，建筑結構抗震設計實踐中，就需要結合實際情況，設置多重抗震防線。首先，將延展性較高的材料運用過來，增強建筑結構的抗震性能。其次，選用合理的構件及節點設計，以滿足抗震設計要求。實踐研究表明，通過多重防線的設置，可以促使地震的沖擊力得到環節，地震災害帶來的破壞和損失也可以得到最大程度的降低。

4.4 科學合理的布局

通過科學布局，對地震能量進行降低，也可以促使地震災害帶來的危害得到有效控制。一般來講，會將結構設計和定量分析方法運用過來。為了促使地震災害發生過程中建筑物的結構變形能力與破壞要求所適應，就可以將設計定量的分析方法運用過來，對建筑下層的位移延性比有效控制。

4.5 合理選擇抗震設計方法

目前，底部剪力法被廣泛運用于高層建筑結構抗震設計中，本種方法主要是將地質反應譜理論運用過來，以工程結構底部的總地震剪力等同于等效單質點的水平地質作用力，來對結構的總地震作用力進行確定。如果高層建筑結構具有較為復雜的體系，那么就需要將振型分解反應譜法運用過來，其依據振型疊加原理，對地震總作用力進行計算和獲取。如果建筑結構擁有不規則的空間，則需要將彈性時程的分析方法運用過來。

結語：

綜上所述，在地理位置、地震板塊活動等因素的綜合作用下，我國很容易出現地震災害，在較大程度上危害到人們的生命財產安全，對建筑設計的抗震性能也提出了較高要求。針對這種情況，相關人員在建筑結構設計中，除了對實用性、經濟性充分重視之外，還需要采取科學的措施，不斷提升建筑抗震設計水平，以便促使建筑物能夠有效應對地震災害帶來的不利影響，推動我國建筑行業的整體發展。