摘要：为实现高层建筑结构抗震设计的进一步优化，设计人员必须深刻认识抗震设计工作的重要意义，抗震设计作为高层建筑结构的基础，在设计之初，应根据项目工程的具体情况，掌握建筑结构的设计要点，使抗震技术更高的应用于高层建筑结构设计里面，促进建筑结构设计水平的进一步提升，同时也保证了工程质量。
关键词：高层建筑；建筑结构；抗震结构；优化设计
引言：高层建筑在建设发展过程中，层数越来越多，高度越来越高，平面布置也越来越复杂，结构设计作为建筑工程设计中的一个环节也越来越重要。随着全球地震灾害频发，对高层建筑结构的抗震设计也提出了更高的要求，不仅需要满足安全性的要求，还需要兼顾美观、经济，所以在高层建筑结构设计和具体建设过程中，要将重点放在抗震的优化设计方面。这样不仅可以促使高层建筑很好地面对地震灾害、提供安全保障，还可以成为一个城市的名片，为城市增添光彩。本文对此进行分析，为建筑结构设计的安全、美观、经济提供些许建议。
1高层建筑抗震设计中存在的问题
1.1建筑地址的选择
由于城市空间日渐缩小，在进行高层建筑建设场地的选择时，建筑企业通常更侧重于商业空间的考虑，而对建筑地址的地质条件不够重视，进而影响建筑结构的抗震设计。对于不同的工程地质条件，其所受到的地震作用的影响程度也不同，当动态作用大于建筑物的水平抗力时，建筑物就会受到这种动态作用的破坏，而地震作用便是大地运动所产生的与建筑物之间的动态作用。为此，选择对抗震设计有利的地点便是降低地震破坏的先决条件。避开抗震不利场地实施建筑工程的施工活动，进而降低地震灾害问题的发生率。
1.2建筑结构高度
近年来，有一定数量的城市高层建筑物的高度均已达到较高的数值，超高层建筑已不为罕见。所以，设计人员在进行抗震结构设计中，必须进行实时专家论证，并进行模型振动台的相关实验，时刻保持谨慎态度。按照我国现有的建筑科研水平、施工技术水平以及经济发展程度，对建筑的高度都有没明确的规范，国家建筑行业高层建筑混凝土结构规程中明确指出，对于特定的设防烈度和结构形式，建筑结构应保持适宜的高度，这也是和我国的土建规范体系相协调的。然而在高层建筑的实际建设中，一些建筑物结构及混凝土结构高度明显超出限制范围，若参数本身超出规范数值，如安全指标、延性要求、荷载取值及材料性能等，都会对结构抗震设计带来直接影响，对于抗震设计工作必须经过科学论证，随着建筑物的高度的上升，地震作用下的建筑物变性破坏形态也会不断加大，甚至是量变到质变影响力。
1.3高层建筑结构的选择
建筑材料的差异所形成的抗震效果有所不同，建筑材料的优劣对于建筑物的整体质量有着很大的影响。就我国当前的建筑结构来看，通常都采用钢筋混凝土结构，其很容易满足一般高度的民用建筑在抗震方面的需求，而建筑高度如果过高的话，钢筋混凝土结构就难以实现建筑物对抗震强度的要求。以现有的高层建筑为例，尤其是105米以上建筑高度的超高层建筑，为实现整体结构的稳定性，在施工过程中通常会采用三层的支撑框钢架结构进行作业施工。现如今，科学技术不断进步，技术人员在钢铁的处理方面的水平也实现了很大的提升，钢铁产品的类型也逐步增多，其产量也在不断地攀升。在这样的大环境下，钢结构在我国的高层建筑的施工设计中的使用率也有了很大的提升。将钢结构运用于高层建筑结构的设计施工之中，能够有效地提升建筑物的抗震性能，因此在满足经济性与安全性的基础上，选择更适宜建筑材料，是设计人员需要持续攻克的课题。
2关于地基处理方案选型
建筑结构设计中的地基承载力及地基变形是影响地基基础方案的主要因素，一般情况下，地基处理方案的结构费用从小到大的规律如下：天然地基<复合地基<桩基础。天然地基是最经济的地基方案，但是随着高层建筑的增多，很多天然地基也是需要进行修正后才能满足承载力要求。此时，什么情况下可以进行修正，怎样修正是需要重视的问题。此前有个工程，主楼建筑为地下2层，地上为32层，基础底在地面下7m处，基础位于卵石层，卵石层平均厚度为20m，卵石的承载力特征值为340kPa，主楼采用未经深度和宽度修正的天然地基承载力不能满足要求，所以地基能否进行修正至关重要。主楼的周边条件是北面和东面全埋，南面和西面与车库相连。
南面和西面的车库考虑车库的自重、车库的顶板覆土，以及基础底到地面的荷载折算的基础埋深为3.5m，考虑宽度修正和3.5m埋深的深度修正之后的承载力是可以满足主楼的地基承载力设计要求的。但原先设计的主楼基础为筏板基础，车库的基础考虑沉降差异选用了独立柱基础和防水板，且防水板下铺设聚苯板垫层，这种情况下，因车库的防水板的反力很小，不能考虑成3.5m的折算深度。后经讨论，将车库的基础形式改为筏板基础加柱墩的形式，同时主楼和裙楼间设一道沉降后浇带，后浇带的浇筑时间就确定为主体完工后，二次构件加载前。这样车库筏板基础底面的实际反力和折算的基础埋深就统一了，即可以进行3.5m的埋深修正；同时经过验算，未经修正的天然地基承载力特征值可以满足主楼主体在未经过二次构件加载的荷载要求，这样在施工过程中，以及施工完成后的地基承载力均能满足设计要求。以上案例的地基变形均满足要求。
天然地基在地基承载力验算时的建议：①上部结构的竖向荷载取至基础顶面；②上部结构的荷载取荷载效应标准组合值；③独立柱基加防水板不同于筏板基础，其计算埋深不同；④地基承载力修正时采用的基础埋深与基础的实际埋深不同时，可采用基础底面的实际反力确定折算的基础埋深（不大于基础的实际埋深）。
3对策分析
3.1抗震端的设计
抗震端的设计一直都是建筑结构抗震设计的一大关键环节。高层建筑抗震端与肢墙截面高度相差较小，故抗震端的设计核心以加固为主。而想要实现结构加固的目的，就必须在材料性能方面下手，保证所使用的材料均具有较强的稳定性。当高层建筑抗震端出现漏洞的情况时，常用的方式为使用混凝土材料进行修补。
3.2合理选择建筑场地
从某种角度来看，建筑场地将直接影响到后续建筑抗震设计的难易度，同时也可以有效降低高层建筑施工过程中的不利因素影响。场地的原则应当优先考虑地形平坦的地区，即便是发生地震的情况下也会对建筑物自身的结构造成较大的影响，且有利于各项施工环节的开展。其次，建筑场地需要保证视野的开阔度，若在条件允许的情况下可以选择发展较为疏松的地段。
3.3薄弱层的结构设计
地震自身的特点决定了无法对其进行有效的预警，因而高层建筑的抗震设计需要与地震性质之间相互吻合。建筑设计方案完成之后，需要结合其抗震性能对设计方案进行全面的分析，寻找建筑设计中的薄弱层，并针对薄弱层进行优化设计和改良，切实提高建筑薄弱层的抗震能力。一般情况下，高层建筑的抗震薄弱层主要集中在楼层受剪承载力突变、建筑结构双向侧向刚度分配不均匀的区域当中，而这一部分区域也是在地震发生时最容易被破坏的地方。合理的建筑结构分析可以尽快实现对薄弱层的弥补，实现对薄弱层的合理控制和优化，提高薄弱层的抗震等级，有效规避建筑结构大规模变形的情况。
结语：综合来看，我国的建筑行业需要将建筑结构抗震设计与行业发展趋势相互结合，针对建筑结构抗震设计的现状，不断进行总结和优化，切实提高我国高层建筑物的抗震等级，并在确保其抗震等级达标的情况下再进一步追求高层建筑的经济性和美观性。
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