摘要：我国城市人口的不断增多、建设用地的日趋紧张和城市规划的需要，使高层建筑得以快速的发展。科技的进步、新材料出现和施工技术的不断提高、计算机的普及和结构分析等新科技水平的提高，为高层建筑的发展提供了条件。而高层建筑的发展也对建筑的抗震性能提出了更高的要求。近年来不断发生的地震灾害，带来了巨大的人员伤亡和经济损失，给人们敲响了警钟。地震作用影响因素复杂，目前尚没有精确的抗震计算方法，规范给出的计算方法也是半经验半理论的计算，但在楼层的设计中，对于高层建筑的抗震性能设计，已经引起人们的高度重视，采用了各种措施来提高高层建筑的抗震性能。本文主要对高层抗震设计原理及相关问题进行分析探讨。
关键词：高层建筑；抗震设计；原理；相关问题
一、高层抗震设计原理分析
高层建筑的抗震设计还需要结合当地的地形以及气候环境条件，针对一些地震高发地带，设计需要采用强度较高的施工材料，要做好建筑结构的优化工作，保证建筑满足抗震设防的要求。高层建筑有着良好的发展趋势，在设计与施工时，一定要保证建筑使用的安全性，并且要使建筑在地震力的作用下，不会出现结构严重变形的问题。高层建筑抗震设计是一项重要的工作。
二、高层抗震设计问题分析
2.1地基的问题
对任何建筑体而言，地基的重要性不言而喻。而对于高层建筑来说，如果地基选址不当，则会对其抗震能力产生直接影响。比如地基如果选在软弱冲积土层比较厚的场地，就会大大增强高层建筑的破坏率，因为地基土液化会导致地基发生不均匀沉降，直接影响到上部结构的稳定性，严重的可能会导致建筑整体倾斜。所以高层建筑最好选在密实均匀的硬土场地，或者开阔平坦地带的坚硬土场地，不得跨在两类土壤上，并且尽量与河岸保持较远距离，尤其是要避开抗震危险地段，比如断层、滑坡等。
2.2材料及结构体系的影响
在高层建筑抗震设计中要注意材料的选择及结构体系的合理性，建筑结构不同，其抗震设计的重点也不同。比如填墙框架的房屋结构，这种结构最大的特点就是钢筋混凝土框架结构的平面内柱上端会遭剪切破坏，并且窗下墙会对窗洞处的外墙框架产生约束作用，发生短柱型、剪切型破坏；对于底框结构的房屋而言，如果底层刚度不足则会产生严重破坏；房屋结构选择填墙框架体系，如果底层设计为敞开式框架，并且未砌砖墙，则对底层的破坏也会很严重。
2.3建筑体的高度因素
根据我国相关技术规程的相关规定，在设防烈度及结构形式特定的情况下，钢筋混凝土高层建筑的高度是有一定范围要求的。受到地震力的作用后，高层建筑的形态受到破坏，变化也非常大。因为建筑体高度越高，一些参数就越会超出规范中要求的适宜范围，包括安全指标、延性要求、材料性能、力学模型的选择等等，这些因素发生质变后会导致高层建筑的抗震性能大幅下降。
三、高层建筑结构抗震优化设计
3.1降低地震发生时能量的输入
建筑物吸收的地震能量越少时，建筑物的抗震能力就越高，基于此，在进行抗震优化设计时，应该采用基于位移的结构抗震方法，利用定量分析的方法分析具体的方案，在预期地震作用力下，高层建筑的变形弹性能够满足变形需求，从而具备较高的抗震能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高层建筑中，包含的构件数量比较多，需要验收其承载能力，同时，在地震作用下，建筑结构的层间位移限值还需要进行有效地控制；建筑构件在使用的过程中会发生一定的变形，而且建筑结构也会产生一定的位移，对于变形与位移之间的关系，能够比较好的计算出来，从而将构建的变形值确定出来；建筑构件的构造需求需要进行有效确定，确定依据为建筑界面的应变分布和大小。此外，高层建筑在选择建筑地址时，坚固场地在地震发生时能量输入比较少，从而提高建筑物的抗震能力，减少地震对建筑物的破坏，保护人们的生命安全，因此要对高层建筑的选址十分重视。
3.2运用高延性设计、推广消震和隔震措施
目前，延性结构为我国高层建筑抗震设计的主要方法，所谓延性结构，是指在适当的空着建筑结构的刚度，地震时，结构构件较大的延性塑性状态是允许出现的，这样一来，地震作用时的能量就能够比较好的被消耗，降低地震反应，减少建筑物受到的地震作用危害，降低损失程度。实际上，当高层建筑的延性比较高时，即使承载能力比较小，那么在发生地震时，建筑物倒塌的可能性也比较小，主要原因是延性构件在地震发生时，吸收了大部分的地震作用能量，结构变形比较大时，依然能够承受，提升建筑物的抗震能力。通过高延性设计，减轻地震反应，增强建筑物抵抗地震的能力，减少建筑物倒塌发生率，保证人们的安全。除了高延性设计之外，在进行抗震设计时，还应用了消震及隔震措施，比如阻尼，通过阻尼器的应用，有效地吸收地震能量，减轻地震反应，降低地震对建筑物的破坏，提升建筑物的抗震能力。
3.3加强结构体系的优化
高层建筑施工在选择材料时，应尽量选择轻质的材料，结构材料还要具有较高的强度，这样的结构有着良好的连续性，可以抵抗较大的荷载以及作用力，可以保证建筑结构的整体性。合理选择结构材料，并优化结构体系，是提高建筑防震效果的有效措施。建筑工程多采用的是钢结构或者型钢混凝土结构，这对钢材以及混凝土的性能有着较高的要求，在施工前，需要对施工材料的性能进行检测。优化建筑抗震结构体系，可以保证建筑的承载力，避免结构在地震力作用下出现变形问题，良好的建筑结构可以起到吸收地震能量的作用，在地震灾害下，有利于避免建筑出现较为严重的损毁问题。建筑抗震设计需主要结构的整体性，这考验了设计人员的能力，采用型钢混凝土结构，可以保证建筑结构达到立面的效果，提高建筑使用的安全性。
3.4增多抗震防线的建设
高层建筑的抗震设计中包含防线建设，为了达到提升抗震能力的目的，可以增多抗震防线的建设。这样一来，在发生地震时，即使第一道防线被破坏，第二道、第三道，甚至是更多道的防线均会起到阻挡地震作用力的目的，减低建筑物倒塌发生率。通常来说，多个肢节和壁式框架的框架剪力墙结构是比较有效的防震结构之一。框架剪力墙中包含多道抗震防线，第一道抗震防线为剪力墙，这是主要的抗侧力构件，当剪力墙的数量比较多时，其所具备的承载能力也会相应的提升。同时，在地震的作用下，剪力墙开裂之后，任一层框架部分的框架和墙会协同一起分散地震剪力，降低地震作用对建筑物的伤害。此外，框架剪力墙中的剪力墙也可以进行连梁的设置，通过连梁的防线作用，改善建筑物的抗震能力。
结束语
总之，随着城市化进程的不断加快，高层建筑的数量不断增多，人们对其抗震设计也越来越重视。在进行高层建筑的抗震设计时，要基于宏观整体的角度来进行，从工程建筑的各个方面加以控制。当然，建筑结构的抗震设计必然会不断出现新技术与新措施，相信在不远的将来，会出现更加先进、更加有效的预防措施来提高高层建筑的稳定性与抗震性能，最大程度减少地震带来的灾害。
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论文作者:王淑梅
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/15
标签：高层建筑论文; 结构论文; 延性论文; 建筑论文; 建筑物论文; 建筑结构论文; 能力论文; 《基层建设》2017年第35期论文;