摘要：在高层建筑角度上，因为其高度较大，上部结构因为与地基联系不紧密，在抗震性能表现不佳的条件下，在短时间内就会出现过快、过大的晃动，随后就会坍塌，说明高层住户逃离现场的时间较短，同时高层住户逃离现场的路线较长，短时间内难以实现目的，由此可见高层建筑抗震性能的重要性，所以在高层建筑结构设计当中，必须考虑到建筑抗震性能。
关键词：高层建筑结构；抗震性能设计；措施
1建筑物抗震设计的作用
1.1减少人员伤亡
衣食住行是人民生活的基本保障，但是由于自然灾害的存在，尤其是地震灾害，人民基本的生存需求得不到满足，给人民带来了精神上的巨大打击。比如2008年的汶川大地震，伤亡惨重，建筑物基本倒塌。虽然地震级数较大是其客观原因，但也是因为人们不注重建筑物的抗震性导致这一悲剧的发生。首先，在建造建筑物的过程中，缺乏相关的技术和意识。在施工的过程中，存在偷工减料的现象，这就导致建筑物的抗震性非常差。近年来由地震导致的房屋倒塌给人们带来了不可预估的人员伤亡和巨大的财产损失。为了减轻人员伤亡，设计者在建造楼房的时候一般会采取措施，比如在建筑主体和地基之间加隔震层，或者是加固地基，地基的稳定性有益于抗震的功效，稳定的地基在地震中不易于变形。同时在选取地基时，同一楼层要选取在性质相同的地基上，避免出现因性质不同而导致抗震性减弱的情况。建筑结构工程抗震设计的主要作用即减少人员伤亡和财产损失。地震是不可抗的自然因素，我们只能通过加固楼层来避免人员伤亡。
1.2提高建筑物的抗震能力
建筑结构工程抗震设计的主要作用是提高建筑物的抗震能力，最大程度上降低地震对建筑的影响。工程抗震设计中有一个十分巧妙的设计，即在建筑物的顶端加一个反摆，其作用即在地震的过程中，反摆向建筑物倾斜的相反的方向摆动，能够减轻地震对建筑造成的压力，减缓倾斜速度，最大程度上保护建筑物。
2抗震性能的形成原理
2.1结构刚度
结构刚度是指建筑在受到外力冲击时，其对应产生的抵抗力，可以将其视为“硬度”，如果建筑结构的刚度较高，则代表建筑可以承受一部分的冲击力，如果冲击力低于刚度产生的抵抗力，则建筑不会坍塌。那么在地震条件下，地震给建筑带来的冲击力无疑是巨大的，良好的刚度可以降低冲击力的水平，延长建筑在地震条件下的稳定时间（因大多数地震的持续时间较长，巨大冲击力会一直对建筑造成冲击，导致建筑内部结构发生位移，破坏其刚度性能，所以最终结果往往还是坍塌，但如果地震持续时间较短，则不会坍塌），这可以给高层住户提供充足的逃生时间，说明结构刚度的意义非凡，是建筑抗震性能中的核心因素。
2.2整体性
建筑结构的整体性是决定结构刚度水平、引导外力走向的重要因素，在抗震性能中发挥这巨大作用。具体来说，建筑结构的整体性是否良好，可以从其各个部位的力学表现上来进行判断，即良好的整体性，其各个结构之间的力学表现联系紧密，且整个力学结构分布均匀，其中没有薄弱点，如果有任意一项不满足，则说明整体性较差，在这一条件下，当建筑遭受地震外力冲击，整体性良好的建筑结构会将冲击力“化整为零”，分摊给各个建筑结构，以免冲击力过于集中而导致某个部位损毁，相继引发结构性坍塌，这一点说明良好的整体性有利于建筑刚度提高，且体现出引导外力走向的功能。
2.3可塑性
无论建筑结构的抗震性能多么优秀，其面对大型地震时，坍塌只是时间问题，而一些具有良好可塑性的建筑结构，其在地震中“坚持”的时间更长。原理上建筑的可塑性可以视为“自稳定性”，使建筑每一次的位移、形变时间缩短，如果没有后续外力影响，建筑同样可以保持稳定，所以可塑性越高，则建筑抗震性能越好，给住户逃生时间做出了杰出贡献。
3高层建筑结构抗震性能的主要目标
地震主要是由于板块的剧烈活动，同时在该过程之中释放出巨大的能量，从而引发地壳振动。由于地壳运动带来的地震，其具有破坏力强、不可控、突发性强的特点，所以，等级较高的地震，也将给该区域内的生产、生活带来毁灭性的影响。房屋是人们工作与生活之中的重要一部分，所以，建筑结构性能设计的目标也是为了提高抗震设计、建筑质量。当然，我国对于建筑物的质量也极为关注，所以，设计人员还应当根据现场施工的地质条件，水文条件等，并从更加宏观的角度充分考虑到地震振动变化而带来的影响，并根据其具体的环境来考虑建筑物的抗震能力，以此来确保建筑物能够被安全的使用。
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4高层建筑抗震设计现状及存在的问题
4.1缺乏专业的抗震设计人才
在西方发达国家普遍重视高层建筑设计问题，在高校和研究机构中有众多的抗震设计专业人才，这为提高西方国家高层建筑抗震能力提供了重要的人才支撑。然而我国目前高校还较少开设建筑设计抗震的相关专业，即便有抗震设计专业，但所学的课程也不够系统，人才较为匮乏。很多城市的高层建筑往往依靠国外建筑设计公司完成抗震设计。
4.2高层建筑材料选择较为随意
现阶段超过150m高度的高层建筑往往会使用建筑结构钢制成三层支撑结构进行抗震。但是如果国内高层建筑往往大量使用刚混凝土结构，这与钢结构材料相比，抗震能力较差。
4.3高层建筑抗震设计标准较为滞后
目前我国高层建筑抗震设计的标准与发达国家相比较为滞后，现阶段所使用的建筑架构设计安全标准已经难以适应我国高层建筑的实际需求，因此提高高层建筑抗震设计标准迫在眉睫。
5高层建筑抗震设计具体方法
5.1充分利用位移结构设计方法抗震
高层建筑在遭遇地震时结构会发生变形，因此可充分利用位移结构设计方法进行抗震。在设计时刻根据需要界面的应变散布大小进行决策。在高层建筑选址过程中要选择较为牢固的场地进行位移结构设计施工，这样可有效吸收地震所输入的能量，减轻地震对高层建筑产生的破坏。
5.2充分运用高延性结构抗震
高延性结构可有效吸收地震能力，减轻地震对高层建筑的破坏。目前随着建筑架构设计技术的不断发展，越来越多的设计工作者开始使用阻尼器等吸收地震所输入的大量能量，以此提高高层建筑的抗震能力，确保高层建筑可接受最大限度的变形而不至于发生坍塌。
5.3合理选择地基和场地
高层建筑在抗震设计过程中要格外注意施工地基和场地的选择，要尽量避开地质松软，结构不稳定的场地和地基。不应在风险区域上施工建造高层建筑。在高层建筑设计前应当先行估算地震发生时建筑自振周期，避免与场地和地基自振周期同步，避免发生共振现象造成建筑物坍塌。
5.4重视抗震结构设计
在高层建筑看诊设计时应当尽可能使用钢混凝土等构造，减少柱断面尺度，提高建筑整体抗震能力。同时在提高高层建筑结构刚度的同时，也要注意引入柔性建筑结构，有效吸收和缓解地震所输入的能力，避免高层建筑在地震时发生坍塌。
结束语
综上所述，随着我国社会经济的发展，抗震设计越来越成熟，在高层建筑结构中的应用，不仅提高建筑物整体的建设水平，而且也保证了人们的生命和财产安全，相关人员在具体的操作环节，应注重抗震设防标准的应用、增加房屋结构的抗震性能以及提高房高层建筑刚度的策略与方法，可有效提高高层设计的合理性，提升高层建筑施工水平。
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作者简介：
赵媛静，（1982-），女，硕士，重庆綦江区人，重庆工程职业技术学院建筑工程学院讲师，主要从事钢结构和空间结构的研究。
基金项目：重庆工程职业技术学院科研课题，项目编号KJB201715。
论文作者:赵媛静1,李晋旭2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/29
标签：建筑结构论文; 高层建筑论文; 建筑论文; 刚度论文; 建筑物论文; 地基论文; 性能论文; 《基层建设》2019年第22期论文;