珠海市建筑设计院 广东珠海 519000
摘要：随着我国建筑事业不断发展，建筑工程数量也不断增多，确保高层住宅建筑结构安全，必须要全面加强抗震设计工作，降低地震对建筑结构的负面影响，提高建筑结构的安全性。本文分析了高层住宅建筑结构的抗震优化设计，仅供参考。
关键词：高层住宅；建筑结构；抗震优化设计
引言：我国国土辽阔、地大物博，这也让我国成为了地震频发的国家之一，地震作为一种自然灾害，非人力所能抗衡，主要是凭借相应手段降低地震带来的负面影响。我国对各个地区建筑结构的抗震设计提出了相关标准和要求，所以在建筑结构设计中，必须要重点考虑结构的抗震性能。建筑结构抗震设计工作非常复杂，对设计人员的专业素质要求较高。虽然我国的高层建筑结构抗震设计在长期发展中取得了不错的效益，但是在实际抗震设计当中依然存在着些许问题，这就需要进一步加强高层住宅建筑结构抗震优化设计措施，保证建筑结构的安全性。
1影响建筑结构抗震能力的主要因素
建筑结构整体抵御地震作用的能力被称之为抗震能力，建筑结构的变形能力和承载能力决定了建筑物结构抗震能力的强弱，也直接决定了建筑物在地震过程中面临倒塌的风险程度。一般而言，对建筑结构抗震力起到影响作用的因素主要分为以下几点：
①结构总体布置。高层建筑结构体形设计情况、结构是否对称、强度刚度变化是否做到连续、均匀，结构的总体布置水平对建筑抗震能力有着较大影响。
②结构选型。不同的地质特征要针对性的进行结构类型的选择，超静定次数要保证，以此对地震输入能量进行尽可能的消耗来提升建筑抗震可靠性。
③结构整体性。增强建筑物竖向刚度的同时要注意各个构件之间的连接情况，保证建筑物的整体性，以此为基础建立其适应地震时可能发生的大变形的延性要求。
④材料选择。建筑材料质量对结构质量起到了决定性作用，保证建筑材料质量是保障后续施工质量和抗震的基础。
⑤刚度、延性强度比例。建筑结构抗震能力的体现需要相匹配的刚度、延性、强度进行合适的配比，这是建筑结构抗震的内在需求。
⑥建筑场地。建筑施工前要对建筑场地进行细致的勘察勘探，选择有利的施工场地，对存在不利因素的场地要尽量避让。
⑦施工质量。施工过程中对材料的使用不当、几何特征的破坏等等都可能会建筑的实际抗震能力造成影响。
在进行建筑结构抗震设计过程中，要注意以上建筑抗震能力影响因素，以科学合理地进行抗震设计，保证建筑物抗震能力。
2高层住宅建筑结构抗震设计的思路
2.1高层住宅建筑结构抗震设计规则性
为了提升高层住宅建筑结构抗震设计合理性，应该具备较强的力学性和经济性，根据建筑结构尺寸进行优化设计，明确相应的限制条件。高层住宅建筑设计中应该明确具体的设计目标和设计原则，提升高层住宅建筑结构的规则性。这样，可以有效提升高层住宅建筑结构刚度和承载力，在地震灾害发生时结构可以受力均匀。
2.2高层住宅建筑抗震设计考虑位移约束
楼层位移比和层间位移角是建筑结构抗震设计的重要指标，有助于对建筑的结构扭转度和刚度合理有效控制。一般情况下，对于高层住宅建筑位移产生影响的因素主要包括建筑材料、结构体系和受力作用。高层住宅建筑需要具备一定的高宽比，这样在地震灾害发生时，建筑结构受到地震作用力影响可以产生较小的荷载力和层间位移，受到水平作用力时，同样可以抵抗较大的水平荷载力，提升结构稳定性。
2.3高层住宅建筑结构具备较强的扭转效应
采用提高结构周边抗侧力构建刚度的措施，尽可能保证质量中心和刚度中心重叠在一点，提升结构抗震性能。需要注意的是，高层住宅建筑由于自身楼层较高，所以不同楼层之间的扭转效应存在一定差异，为了能够有效解决这一问题，就需要合理控制楼层间扭转抗性，具备更强的扭转恢复特性，只有这样，才能在地震灾害发生时，尽可能降低层间位移程度，提升建筑结构抗震性能，维护人员的生命财产安全。
3抗震结构优化设计方案
3.1地理位置选择
不同的地理位置，发生地震时的破坏程度也是明显不同的，因此应选择抗震能力较强的地区避免危害性大的地区进行建设，在住宅建筑开始之前，进行必要的地基勘察，根据建设场地的实际情况进行不同标准的分类和等级划分，以便对该地区进行合理的抗震设计。例如，根据地区地基液化等级和抗震设防类别，进行相应的消除地基液化或采取巩固地基的措施，以达到更好的抗震效果。同时避免选择不利于住宅建设的地区，为日后的建筑安全排除隐患。
3.2抗震材料的选择
对于许多多发地震区来讲，结构上的抗震性设计远远无法满足抗震要求，还应当把高性能的资料结合使用，并且结构体系要优质。目前为止，我国住宅建筑中高层建筑使用的结构体系主要有剪力墙、框架、两者结合及简体等。然而，外国地区抗震住宅建筑多采用钢结构，但我国抗震住宅仍有90%以上使用钢筋混凝土，两者相比较，钢结构的延性、韧性和强度都比混凝土结构好得多，因此，钢结构的抗震能力更强。且据实践证明，钢结构出现破坏倒塌的情况较少，是适合做抗震建筑材料的首选，况且，我国的钢产量居世界前列，钢材的品种和类型也在不断增加，因此，应在抗震建筑中多使用钢结构或者钢管混凝土结构，来提高高层住宅建筑的抗震性能。
3.3优化建筑结构
抗震优化设计中的一个重点就是均匀对称，综合分析、科学评估整个建筑结构中的承载能力和刚度，以便对建筑的抗震能力有个大体估算。高层住宅的承受力受建筑结构的刚度、结构构件的分布和结构延性影响。高层建筑的承重结构分纵向和横向两个方向，而承重结构的刚度和稳定性又影响着抗震效果。所以在进行抗震设计优化时，先对承重结构进行优化。可以采取增加构造柱、配置钢筋圈梁、选择合适的塑性变形构件的方式，增强结构的稳定性和安全性。另外也可以配置钢筋圈梁来解决散落问题，增强建筑的抗震性能。在地震作用较大时，就需要结构的延性来避免建筑的变形，因此，建筑的延性也是增强抗震能力的重要因素，为了在地震作用下使钢筋混凝土保持足够的延性，就需要把塑性变形集中在具有良好延性的构件上，首先是选择合适的塑性变形构件，然后人为地增加构件的抗剪力，避免在地震作用下出现剪切破坏，影响构件及建筑的延性，最后通过相应的措施，保证塑性铰的位置具有较强的转动能力和耗能能力。
3.4层间位移的控制
高层住宅建筑都具有非常大的高宽比，并且在地震以及风力的作用下会产生非常大的层间位移的现象，严重情况会超出结构位移的限制数值，位移限值的大小与建筑结构体系和结构材料、侧向荷载以及装修等多方面因素有关。所以在高层住宅建筑结构设计的过程中应该根据建筑的具体情况以及地理位置等进行设计，不仅应该具有足够的刚度，而且还应该有效避免水平载荷作用下造成的位移现象，而影响建筑结构的稳定性、承载能力和舒适度。
结束语：
在高层住宅建筑设计中，应该提升结构抗震设计，寻求合理措施和抗震技术，尽可能的抵御地震灾害发生时产生的作用力，降低建筑物被破坏程度，提升高层住宅建筑抗震能力，为人们的生命财产安全提供坚实保障，推动建筑行业持续发展。
参考文献：
[1]李茜，程洁.高层住宅建筑结构优化设计研究[J].绿色环保建材，2019.
[2]郝鹏.试析高层住宅建筑结构抗震的优化设计[J].山西建筑，2017.
[3]闫晨楠.试论如何提高高层住宅建筑结构设计的安全性[J].四川水泥，2016.